技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)光二極管，尤其涉及具有改善的發(fā)光效率的倒裝芯片型發(fā)光二極管。

背景技術(shù)：

自開發(fā)出氮化鎵(GaN)類的發(fā)光二極管以來，GaN類的LED目前使用于自然色LED顯示器件、LED交通信號燈、白色LED等多種領(lǐng)域中。

氮化鎵類的發(fā)光二極管通常通過在諸如藍(lán)寶石等襯底上生長出外延層而形成，且包含N型半導(dǎo)體層、P型半導(dǎo)體層以及夾設(shè)于這些半導(dǎo)體層之間的活性層。另外，在所述N型半導(dǎo)體層上形成N-電極襯墊，在所述P型半導(dǎo)體層上形成P-電極襯墊。所述發(fā)光二極管通過所述電極襯墊電連接于外部電源而被驅(qū)動。此時(shí)，電流從P-電極襯墊經(jīng)由所述的半導(dǎo)體層而流向N-電極襯墊。

另外，為了防止由P-電極襯墊引起的光損失以及提高散熱效率，正在使用倒裝芯片結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管，而且，在大面積倒裝芯片結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管中有助于分散電流的多種電極結(jié)構(gòu)正在被提出(參照US6,486,499)。例如，在P型半導(dǎo)體層上形成反射電極，并在通過蝕刻P型半導(dǎo)體層和活性層而被暴露的N型半導(dǎo)體層上形成用于分散電流的延伸部。

形成于P型半導(dǎo)體層上的反射電極通過反射由活性層所形成的光來提高光提取效率，并且，幫助P型半導(dǎo)體層內(nèi)的電流分散。另外，接觸于N型半導(dǎo)體層的延伸部幫助N型半導(dǎo)體層內(nèi)的電流分散，從而使光在較寬的活性區(qū)域上均勻地生成。尤其，在為高輸出而使用的約1mm²以上的大面積發(fā)光二極管中，同時(shí)要求P型半導(dǎo)體層內(nèi)的電流分散和N型半導(dǎo)體層內(nèi)的電流分散。

然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，因使用線型的延伸部而存在延伸部的阻抗大的問題，從而在分散電流方面存在局限性。進(jìn)而，反射電極的設(shè)置位置局限在P型半導(dǎo)體層上，因而相當(dāng)量的光無法被反射電極反射，并因襯墊以及延伸部而發(fā)生損失。

并且，在倒裝芯片類型的情形下，具有通過襯底發(fā)出光的特征。因此，在襯底上形成半導(dǎo)體層之后，在半導(dǎo)體層或電流擴(kuò)散層的上部引入金屬材料的反射層，由反射層反射光。

圖1示出的是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而引入有反射層的發(fā)光二極管的局部剖面圖。

參照圖1，臺面(mesa)層10的上部具有歐姆層12和反射層13。并且，阻擋層14包裹歐姆層12的側(cè)面，并包裹反射層13的上部和側(cè)面。

臺面層10是外延生長的半導(dǎo)體區(qū)域，歐姆層12由導(dǎo)電性金屬或?qū)щ娦匝趸飿?gòu)成。并且，反射層13對由臺面層10或其下部的層疊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的光進(jìn)行反射。作為反射層13，使用Ag(銀)或Al(鋁)。

包裹反射層13的上部和側(cè)壁的阻擋層14是第一阻擋層14A和第二阻擋層14B交替形成的結(jié)構(gòu)。第一阻擋層14A包含鎳，第二阻擋層14B包含W(鎢)或TiW(鈦鎢)。阻擋層14防止構(gòu)成反射層13的金屬元素?cái)U(kuò)散。只是，反射層13相比阻擋層14具有高的熱膨脹系數(shù)。例如，Ag的熱膨脹系數(shù)在常溫下是18.9um·m^-1·K^-1，W的熱膨脹系數(shù)在常溫下是4.5um·m^-1·K^-1。即，反射層13和阻擋層14的熱膨脹系數(shù)的差異相當(dāng)?shù)卮蟆?/p>

由于反射層13和阻擋層14之間的這種熱膨脹系數(shù)的差異，在反射層13會誘發(fā)應(yīng)力。因此，在相同的溫度條件下，因反射層13所誘發(fā)的應(yīng)力而產(chǎn)生反射層13從歐姆層12或下部的臺面層10脫離的問題。

另外，正在活躍地進(jìn)行著用于提高發(fā)光二極管的性能(即，內(nèi)部量子效率以及外部量子效率)的技術(shù)開發(fā)。為了提高所述外部量子效率，正在研究有多種方法，尤其，實(shí)際上正在廣泛地進(jìn)行著用于提高光提取效率的技術(shù)開發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本發(fā)明所要解決的問題是，提供一種改善電流分散性能的發(fā)光二極管。

本發(fā)明所要解決的另一問題是，提供一種可通過提高反射率來改善光提取效率的發(fā)光二極管。

本發(fā)明所要解決的又一問題是，提供一種防止制造工藝變得復(fù)雜的同時(shí)能夠改善電流分散性能的發(fā)光二極管的制造方法。

本發(fā)明所要解決的又一問題是，提供一種能夠緩解反射層所誘發(fā)的應(yīng)力的發(fā)光二極管及其制造方法。

本發(fā)明所要解決的又一問題是，提供一種利用低成本的簡單工藝來進(jìn)行表面粗化以提高光提取效率的技術(shù)。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的一方面的發(fā)光二極管包含：第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；多個臺面，在所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上相隔而布置，且分別包含活性層及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；反射電極，位于所述多個臺面之每一個上，且歐姆接觸于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層；電流分散層，覆蓋所述多個臺面及所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層，且與所述臺面電絕緣，且在各個所述臺面的上部區(qū)域內(nèi)包含暴露所述反射電極的第一開口部，并歐姆接觸于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層。

由于所述電流分散層覆蓋多個臺面及第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層，因而可通過電流分散層提高電流分散性能。

所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層是連續(xù)形成的。進(jìn)而，所述多個臺面具有朝一側(cè)方向相互平行地沿長度方向延伸的形狀，所述第一開口部可偏向于所述多個臺面的相同端部側(cè)而布置。因此，可容易地形成將暴露于電流分散層的開口部的反射電極進(jìn)行連接的襯墊。

所述電流分散層可包含如Al的反射金屬。因此，不但能夠獲得由反射電極引起的光的反射，而且還可獲得由電流分散層引起的光的反射。因此，可對通過多個臺面?zhèn)缺诩暗谝粚?dǎo)電型半導(dǎo)體層傳播的光進(jìn)行反射。

另外，各個所述反射電極可包含反射金屬層及阻擋金屬層。進(jìn)而，所述阻擋金屬層能夠覆蓋所述反射金屬層的上面及側(cè)面。因此，能夠防止反射金屬層暴露于外部，從而可防止反射金屬層的劣化。

所述反射電極在所述反射金屬層與所述阻擋金屬層之間還可包含應(yīng)力緩和層，該應(yīng)力緩和層具有所述反射金屬層的熱膨脹系數(shù)與所述阻擋金屬層的熱膨脹系數(shù)之間的熱膨脹系數(shù)。通過所述應(yīng)力緩和層緩和施加于所述反射金屬層的應(yīng)力，從而可防止反射金屬層從第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層分離。

所述發(fā)光二極管還可包含：上部絕緣層，覆蓋所述電流分散層的至少一部分，且在各個所述臺面的上部區(qū)域內(nèi)具有暴露所述反射電極的第二開口部；第二襯墊，位于所述上部絕緣層上，且電連接于通過所述第一開口部及第二開口部而暴露的反射電極，進(jìn)而，還可包含連接于所述電流分散層的第一襯墊。所述第一襯墊及第二襯墊可以以相同的形狀及大小形成，因而可容易地執(zhí)行倒裝芯片鍵合。

并且，所述發(fā)光二極管還可包含下部絕緣層，該下部絕緣層位于所述多個臺面與所述電流分散層之間，以使所述電流分散層與所述多個臺面電絕緣。所述下部絕緣層在各個所述臺面的上部區(qū)域內(nèi)可具有暴露所述反射電極的第四開口部。

進(jìn)而，所述第一開口部可具有比所述第四開口部的寬度更寬的寬度，以使第四開口部全部暴露。即，所述第一開口部的側(cè)壁位于所述下部絕緣層上。在此基礎(chǔ)上，所述發(fā)光二極管還可包含上部絕緣層，該上部絕緣層覆蓋所述電流分散層的至少一部分，且具有暴露所述反射電極的第二開口部。所述上部絕緣層可覆蓋所述第一開口部的側(cè)壁。

所述下部絕緣層可以是反射性電介質(zhì)層(例如，分布布拉格反射器)。

所述發(fā)光二極管還可包含襯底，該襯底在一側(cè)表面上具有所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層，在另一側(cè)表面包含研磨紋理面。

所述研磨紋理面可通過對所述襯底的所述另一側(cè)表面進(jìn)行研磨之后進(jìn)行磷酸處理或磷酸和硫酸的混合物處理而形成。

所述襯底在所述另一側(cè)表面的邊角可包含倒角結(jié)構(gòu)。所述襯底在所述另一側(cè)表面還可包含防反射層。

另外，所述反射金屬層可由Al、Al合金、Ag或Ag合金中的任意一個形成，所述阻擋金屬層可包含W、TiW、Mo、Ti、Cr、Pt、Rh、Pd或Ni中的任意一個而形成。并且，所述應(yīng)力緩和層由Ag、Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Cr的單一層形成，或者可由從Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Au中選擇的多個金屬的復(fù)合層形成。

在一實(shí)施例中，所述反射金屬層由Al或Al合金中的任意一個形成，所述阻擋金屬層包含Ti、Cr、Pt、Rh、Pd或Ni中的任意一個而形成，所述應(yīng)力緩和層由Ag或Cu的單一層形成，或者可由從Ni、Au、Cu或Ag中選擇的多個金屬的復(fù)合層形成。

在另一實(shí)施例中，所述反射金屬層由Ag或Ag合金中的任意一個形成，所述阻擋金屬層包含W、TiW或Mo而形成，所述應(yīng)力緩和層由Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Cr的單一層形成，或者可由從Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd、Cr或Au中選擇的多個金屬的復(fù)合層形成。

在又一實(shí)施例中，所述反射金屬層由Ag或Ag合金中的任意一個形成，所述阻擋金屬層包含Pt或Ni而形成，所述應(yīng)力緩和層由Cu、Cr、Rh、Pd、TiW或Ti的單一層形成，或者可由從Ni、Au或Cu中選擇的多個金屬的復(fù)合層形成。

根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管的制造方法包括如下步驟：在襯底上形成包含第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、活性層以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)物；對所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層及活性層進(jìn)行圖案化而在所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上形成多個臺面之后，在所述多個臺面上形成反射電極；形成電流分散層，該電流分散層覆蓋所述多個臺面及所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層，且與所述多個臺面電絕緣，且暴露所述反射電極的至少一部分。

形成所述反射電極的步驟可包含：在第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層上形成反射金屬層，且形成阻擋金屬層以覆蓋所述反射金屬層的上面及側(cè)面。

所述反射電極可在形成多個臺面之后形成，但并不局限于此，也可以先形成反射電極之后形成臺面。

并且，形成所述反射電極的步驟還可包含：在形成所述阻擋金屬層之前形成應(yīng)力緩和層，該應(yīng)力緩和層具有所述反射金屬層的熱膨脹系數(shù)與所述阻擋金屬層的熱膨脹系數(shù)之間的熱膨脹系數(shù)。

所述發(fā)光二極管的制造方法在形成所述電流分散層之前還可包含如下步驟：形成下部絕緣層，該下部絕緣層在所述多個臺面與所述電流分散層之間暴露所述反射電極的至少一部分，且使所述電流分散層與所述多個臺面和所述反射電極電絕緣。

所述發(fā)光二極管的制造方法還可包含在襯底的表面形成研磨紋理面的步驟，其中，所述襯底包含一側(cè)表面及另一側(cè)表面，所述半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)物形成于所述襯底的一側(cè)表面上，所述研磨紋理面形成于所述襯底的另一側(cè)表面。

形成所述研磨紋理面的步驟包含：對所述襯底的另一側(cè)表面進(jìn)行研磨，對經(jīng)過所述研磨的另一側(cè)表面進(jìn)行磷酸處理或磷酸和硫酸的混合物處理。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可提供電流分散性能得到改善的發(fā)光二極管(尤其，倒裝芯片型發(fā)光二極管)。并且，可提供反射率得到改善從而光提取效率得到提高的發(fā)光二極管。進(jìn)而，通過使多個臺面結(jié)構(gòu)變得簡單，從而可簡化發(fā)光二極管的制造工藝。

并且，利用具有小于反射金屬層且大于阻擋金屬層的熱膨脹系數(shù)的應(yīng)力緩和層，可緩和由反射金屬層和阻擋金屬層的熱膨脹系數(shù)的差異而產(chǎn)生的應(yīng)力，據(jù)此可防止反射金屬層從半導(dǎo)體層或歐姆層脫離。

另外，可利用具有反向傾斜的光刻膠圖案連續(xù)地形成反射金屬層、應(yīng)力緩和層以及阻擋金屬層，從而可降低工藝成本。

進(jìn)而，通過簡單的工藝及低成本來進(jìn)行表面粗化(surface texturing)，從而可提供能夠提高光提取效率的發(fā)光二極管。

本發(fā)明的技術(shù)效果并不局限于以上所提及的情形，本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過下面的記載明確地理解沒有被提及的其他的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1示出的是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而引入有反射層的發(fā)光二極管的局部剖面圖。

圖2示出的是可使用于根據(jù)一實(shí)施例的發(fā)光二極管的制造的襯底的剖面。

圖3至圖5為用于說明圖2所示的被圖案化的襯底的制造方法的剖面圖。

圖6至圖10為用于說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管的制造方法的圖，在各個圖中(a)為平面圖，(b)為沿截取線A-A截取的剖面圖。

圖11為用于說明臺面結(jié)構(gòu)的變形例的平面圖。

圖12為具備包含應(yīng)力緩和層的反射電極的發(fā)光二極管的局部剖面圖。

圖13至圖18為用于根據(jù)一實(shí)施例說明圖12的發(fā)光二極管的制造方法的剖面圖。

圖19至圖23示出的是用于說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例而適用前述圖12的結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的制造方法的平面圖及剖面圖。

圖24至圖26為用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例而適用前述圖12的結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的制造方法的平面圖及剖面圖。

圖27為用于說明本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的剖面圖。

圖28至圖34為用于說明制造圖27的發(fā)光元件的方法的剖面圖。

圖35為示出被研磨處理的襯底表面的照片。

圖36為示出因采用防反射層而產(chǎn)生的透過率變化的曲線圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。下面將介紹的實(shí)施例是為了能夠?qū)⒈景l(fā)明的思想充分地傳遞給本領(lǐng)域的技術(shù)人員而作為示例提供的。因此，本發(fā)明并不局限于以下說明的實(shí)施例，可以具體地實(shí)現(xiàn)為其他形態(tài)。此外，在附圖中，為了便于示出，構(gòu)成要素的寬度、長度、厚度等有可能被夸張地表現(xiàn)。在整個說明書中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的構(gòu)成要素。

在本說明書中，當(dāng)記載為一個層位于另一層或襯底“上”時(shí)，這表示可在所述另一層或所述襯底上直接形成或者在它們之間也有可能夾設(shè)有第三層。并且，在本說明書中，上側(cè)、上(部)、上面等方向性的表述可以理解成下側(cè)、下(部)、下面等的意思。即，關(guān)于空間上的方向的表述應(yīng)當(dāng)被理解為相對的方向，不能如表示絕對方向那樣限定地理解。

在本實(shí)施例中，“第一”、“第二”或者“第三”等表述并不是要對構(gòu)成要素進(jìn)行何種限定的，而是應(yīng)當(dāng)被理解為僅用于區(qū)別構(gòu)成要素的術(shù)語。

圖2示出的是可使用于根據(jù)一實(shí)施例的發(fā)光二極管的制造的襯底的剖面圖。

參照圖2，根據(jù)本實(shí)施例的襯底為被圖案化的襯底19。被圖案化的襯底19具有襯底(15)和防反射膜16。

所述襯底15具有凹陷而成的凹陷部17。所述凹陷部17可以大致為圓形或橢圓形。尤其，凹陷部17可以以規(guī)則的圖案形成。例如，所述凹陷部17可以是相鄰的凹陷部之間的距離為恒定的島狀或線狀。

所述襯底15可以是藍(lán)寶石(Al₂O₃)、碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁(AlN)、氧化鎵(Ga₂O₃)或硅。具體來講，所述襯底15可以是藍(lán)寶石襯底。

凹陷部17之間可設(shè)有防反射膜16。采用所述防反射膜16的目的在于最小化朝襯底15入射的光的反射。當(dāng)襯底15為藍(lán)寶石材料時(shí)，所述防反射膜16在折射率為1.7至2.2的材料中選擇。尤其，所述防反射膜16可以是具有2.0至2.1的折射率的氮化硅膜。

并且，當(dāng)所入射的光的波長為λ時(shí)，所述防反射膜16的厚度可被設(shè)定為λ/4的整數(shù)倍。只是，防反射膜16的厚度在λ/4的整數(shù)倍的基礎(chǔ)上可具有±30％的偏差。

圖3至圖5為用于說明圖2所示的被圖案化的襯底的制造方法的剖面圖。

參照圖3，在襯底15上形成防反射膜16。所述防反射膜16可以是氮化硅膜，當(dāng)波長為λ時(shí)，以λ/4的整數(shù)倍的厚度形成。只是，防反射膜16的厚度在λ/4的整數(shù)倍的基礎(chǔ)上可具有±30％的偏差。

參照圖4，在所形成的防反射膜16上涂布光刻膠，形成光刻膠圖案18。所形成的光刻膠圖案18可具有大致半球形的形狀。可通過光刻膠圖案18的形狀來調(diào)整圖2公開的凹陷部17的形狀。為了形成半球形的光刻膠圖案18，進(jìn)行針對所涂布的光刻膠的曝光以及顯影工藝。由此，形成在剖面圖上大致為四邊形的光刻膠圖案。接著，實(shí)施針對光刻膠的回流工藝(reflow process)。通過回流而具有粘度的光刻膠根據(jù)分子之間的凝聚力形成大致半球形的光刻膠圖案18。

接著，將半球形的光刻膠圖案18作為蝕刻掩膜而執(zhí)行蝕刻工藝。所述蝕刻工藝優(yōu)選為利用各向異性干式蝕刻。因此，借助光刻膠圖案18而被開放的區(qū)域的蝕刻得到強(qiáng)化。只是，光刻膠圖案18具有半球形形狀，因而從半球形的邊緣部分至半球形的中心部區(qū)域，蝕刻的程度變?nèi)?。并且，隨著蝕刻的進(jìn)行，半球形的光刻膠圖案18逐漸被去除。據(jù)此，可在襯底上部表面形成半球形的圖案。

另一方面，可在襯底15上的防反射膜16或其他犧牲層上利用各向同性蝕刻等來形成半球形凹陷部，并將所述防反射膜16或犧牲層用作蝕刻掩膜而對襯底15進(jìn)行各向異性蝕刻，據(jù)此形成從襯底15的表面凹陷成半球形的凹陷部17。

參照圖5，如前所述，通過蝕刻工藝形成具有半球形的凹陷部17的被圖案化的襯底19。在所形成的凹陷部17的內(nèi)部暴露有襯底15的表面，在凹陷部17之間設(shè)有防反射膜16。在前述圖4的蝕刻工藝中可能殘留的光刻膠圖案可被去除，據(jù)此可暴露防反射膜16。

并且，根據(jù)需要也可去除所殘留的防反射膜16。

通過上述過程可形成具有規(guī)則的圖案且具有從表面凹陷而成的凹陷部17的襯底。

并且，在本實(shí)施例中可根據(jù)光刻膠圖案的形狀而制造出具有多種形狀的凹陷部。例如，可通過涂布光刻膠并調(diào)節(jié)曝光的角度而使各個光刻膠圖案具有三角形或梯形形狀，而不是半球形。當(dāng)將三角形或梯形的光刻膠圖案用作蝕刻掩膜而執(zhí)行蝕刻工藝時(shí)，在襯底上形成從表面凹陷為倒三角形或倒梯形的凹陷部。

只是，在本實(shí)施例中可形成從襯底的表面凹陷而成的多種形狀的凹陷部，凹陷部具有在相互之間具有規(guī)則的排列的圖案的形狀。

圖6至圖10為用于說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管的制造方法的圖，在各個圖中(a)為平面圖，(b)為沿截取線A-A截取的剖面圖。

首先，參照圖6，在襯底21上形成第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23，在所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23上形成相互隔開的多個臺面M。多個臺面M分別包含活性層25和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27。活性層25位于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27之間。另外，所述多個臺面M上分別設(shè)有反射電極30。

所述多個臺面M可通過如下方式形成：在襯底21上利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相生長法等來生長出包含第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23、活性層25以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27的外延層之后，對第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27及活性層25進(jìn)行圖案化為使第一導(dǎo)電性半導(dǎo)體層23暴露。所述多個臺面M的側(cè)面可使用如光刻膠回流等的技術(shù)而傾斜地形成。臺面M側(cè)面的傾斜的外形(profile)提高形成于活性層25的光的提取效率。

多個臺面M如圖所示可具有朝一側(cè)方向相互平行地沿長度方向延伸的形狀。這種形狀可使在襯底21上的多個芯片區(qū)域上形成相同形狀的多個臺面M的工序變得簡單。

另外，所述反射電極30可在形成多個臺面M之后形成于各個臺面M上，但并不局限于此，其也可以在生長出第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27之后且形成臺面M之前事先形成于第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27上。反射電極30覆蓋臺面M的大部分上面，且具有與臺面M的平面形狀大致相同的形狀。

反射電極30包含反射層28，進(jìn)而可包含阻擋層29，阻擋層29可覆蓋反射層28的上面和側(cè)面。例如，形成反射層28的圖案，并在其上形成阻擋層29，據(jù)此可使阻擋層29形成為覆蓋反射層29的上面和側(cè)面。例如，反射層28可通過蒸鍍Ag、Ag合金、Ni/Ag、NiZn/Ag、TiO/Ag層并對此進(jìn)行圖案化而形成。另外，所述阻擋層29可由Ni、Cr、Ti、Pt或其復(fù)合層形成，其防止反射層的金屬物質(zhì)擴(kuò)散以及受到污染。在形成所述多個臺面M之后，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的邊緣位置也可被蝕刻。據(jù)此，可暴露出襯底21的上部表面。所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的側(cè)面也可以傾斜地形成。

如圖6所示，所述多個臺面M可局限在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的上部區(qū)域的內(nèi)部而形成。即，多個臺面M在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的上部區(qū)域上以島狀的方式布置。與此不同，如圖11所示，朝一側(cè)方向延伸的臺面M可形成為到達(dá)至所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的上部邊緣位置。即，多個臺面M的下部面的所述一側(cè)方向的邊緣位置與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的一側(cè)方向的邊緣位置對齊。據(jù)此，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的上部面被所述多個臺面M劃分。

參照圖7，形成覆蓋多個臺面M以及第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的下部絕緣層31。下部絕緣層31在特定區(qū)域上具有用于允許電接觸到第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27的開口部31a、31b。例如，下部絕緣層31可具有使第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23暴露的開口部31a和使反射電極30暴露的開口部31b。

所述開口部31a可位于臺面M之間的區(qū)域和靠近襯底21的邊緣位置的位置，且可具有沿著臺面M延伸的伸長的形狀。另外，開口部31b局限在臺面M上部而形成，且偏向于臺面的相同端部側(cè)而形成。

所述下部絕緣層31可使用化學(xué)氣相蒸鍍(CVD)等技術(shù)而由SiO₂等氧化膜、SiN_x等氮化膜、MgF₂的絕緣膜形成。所述下部絕緣層31可以由單一層形成，但并不局限于此，也可以由多重層形成。進(jìn)而，下部絕緣層31可由低折射率物質(zhì)層和高折射率物質(zhì)層交替層疊的分布布拉格反射器(DBR)形成。例如，可通過層疊SiO₂/TiO₂或SiO₂/Nb₂O₅等層來形成反射率高的絕緣反射層。

參照圖8，在所述下部絕緣層31上形成電流分散層33。所述電流分散層33覆蓋所述多個臺面M以及第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23。并且，電流分散層33位于各個所述臺面M上部區(qū)域內(nèi)，且具有使所述反射電極暴露的開口部33a。所述電流分散層33可通過下部絕緣層31的開口部31a而與所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23歐姆接觸。電流分散層33因下部絕緣層31而與多個臺面M和反射電極30形成絕緣。

所述電流分散層33的開口部33a分別具有比下部絕緣層31的開口部31b更寬的面積，以防止電流分散層33接觸到反射電極30。因此，所述開口部33a的側(cè)壁位于下部絕緣層31上。

所述電流分散層33形成于除了開口部33a之外的襯底21的幾乎整個區(qū)域的上部。因此，電流可通過所述電流分散層33容易分散。電流分散層33可包含諸如Al層等的高反射金屬層。高反射金屬層可形成于Ti、Cr或者Ni等的粘結(jié)層上。并且，所述高反射金屬層上可形成Ni、Cr、Au等單層或復(fù)合層結(jié)構(gòu)的保護(hù)層。所述電流分散層33例如可具有Ti/Al/Ti/Ni/Au的多層結(jié)構(gòu)。

參照圖9，在所述電流分散層33上形成上部絕緣層35。上部絕緣層35同時(shí)具備使電流分散層33暴露的開口部35a和使反射電極30暴露的開口部35b。所述開口部35a可具有沿垂直于臺面M的長度方向的方向伸長的形狀，其具有相對開口部35b更寬的面積。開口部35b使通過電流分散層33的開口部33a及下部絕緣層31的開口部31b而暴露的反射電極30暴露。開口部35b具有比電流分散層33的開口部33a更窄的面積，且可具有比下部絕緣層31的開口部31b更寬的面積。據(jù)此，所述電流分散層33的開口部33a的側(cè)壁可被上部絕緣層35覆蓋。

所述上部絕緣層35可利用氧化物絕緣層、氮化物絕緣層或聚酰亞胺、聚四氟乙烯(Teflon)、聚對二甲苯(parylene)等聚合物形成。

參照圖10，在所述上部絕緣層35上形成第一襯墊37a及第二襯墊37b。第一襯墊37a通過上部絕緣層35的開口部35a與電流分散層33連接，第二襯墊37b通過上部絕緣層35的開口部35b與反射電極30連接。所述第一襯墊37a及第二襯墊37b可用作為了將發(fā)光二極管貼裝到基板、封裝件或印刷電路板等而用于連接凸點(diǎn)或用于表面貼裝的襯墊。

所述第一襯墊37a及第二襯墊37b可通過同一工藝同時(shí)形成，例如可使用光刻及蝕刻技術(shù)或者剝離(Lift-off)技術(shù)形成。所述第一襯墊37a及第二襯墊37b例如可包含Ti、Cr、Ni等粘結(jié)層和Al、Cu、Ag或Au等的高導(dǎo)電金屬層。

然后，將襯底21以單個發(fā)光二極管芯片為單位進(jìn)行分割，據(jù)此完成發(fā)光二極管。所述襯底21可在以單個發(fā)光二極管芯片為單位進(jìn)行分割之前或之后從發(fā)光二極管芯片中去除掉。

以下，參照圖10詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)。

所述發(fā)光二極管，包含第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23、臺面M、反射電極30、電流分散層33，且可包含襯底21、下部絕緣層31、上部絕緣層35以及第一襯墊37a和第二襯墊37b。

襯底21可以是用于生長氮化鎵系外延層的生長襯底，例如藍(lán)寶石、氮化硅、硅、氮化鎵襯底。所述襯底21也可以是如參照圖2進(jìn)行說明的被圖案化的襯底。

第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23是連續(xù)的，在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23上多個臺面M相互隔開而設(shè)置。如參照圖6進(jìn)行的說明，臺面M包含活性層25及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27，且具有朝一側(cè)平行地延伸的伸長的形狀。在此，臺面M是氮化鎵系化合物半導(dǎo)體的層疊結(jié)構(gòu)。如圖6所示，所述臺面M可局限在第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的上部區(qū)域內(nèi)而形成。與此相反，如圖11所示，所述臺面M可沿著一側(cè)方向延伸至第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的上部面的邊緣位置，據(jù)此，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的上部面被劃分為多個區(qū)域。據(jù)此，緩解電流被集中到臺面M的拐角附近的現(xiàn)象，從而可進(jìn)一步強(qiáng)化電流分散性能。

多個反射電極30分別位于多個所述臺面M上并與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層27歐姆接觸。如參照圖6進(jìn)行的說明，反射電極30可包含反射層28和阻擋層29，阻擋層29可覆蓋反射層28的上面及側(cè)面。

電流分散層33覆蓋多個所述臺面M以及所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23。所述電流分散層33具有位于各個所述臺面M的上部區(qū)域內(nèi)且使所述反射電極30暴露的開口部33a。并且，電流分散層33歐姆接觸于第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23并且與多個所述臺面M形成絕緣。所述電流分散層33可包含諸如Al等的反射金屬。

所述電流分散層33可通過下部絕緣層31而與多個臺面M形成絕緣。例如，下部絕緣層31位于多個所述臺面M與所述電流分散層33之間，以使所述電流分散層33與多個所述臺面M形成絕緣。并且，所述下部絕緣層31可具有位于各個所述臺面M上部區(qū)域內(nèi)且使所述反射電極30暴露的開口部31b，且可具有使第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23暴露的開口部31a。所述電流分散層33可通過開口部31a與第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23連接。所述下部絕緣層31的開口部31b具有比電流分散層33的開口部33a窄的面積，并通過開口部33a而全部被暴露。

上部絕緣層35覆蓋所述電流分散層33的至少一部分。并且，上部絕緣層具有使所述反射電極30暴露的開口部35b。進(jìn)而，上部絕緣層35可具有使電流分散層33暴露的開口部35a。所述上部絕緣層35可覆蓋所述電流分散層33的開口部33a的側(cè)壁。

第一襯墊37a可位于電流分散層33上，例如，可通過上部絕緣層35的開口部35a而與電流分散層33連接。并且，第二襯墊37b通過開口部35b與暴露的反射電極30連接。根據(jù)本發(fā)明，電流分散層33覆蓋臺面M與臺面M之間的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層23的幾乎整個區(qū)域。因此，電流可通過電流分散層33而容易分散。

進(jìn)而，所述電流分散層33包含諸如Al等的反射金屬層，或者將下部絕緣層形成為絕緣反射層，據(jù)此可利用電流分散層33或下部絕緣層31來反射不會被反射電極30反射的光，因而可提高光提取效率。

另外，當(dāng)反射電極30由熱膨脹系數(shù)差異大的反射金屬層28和阻擋金屬層29形成時(shí)，反射金屬層28中誘發(fā)應(yīng)力力，據(jù)此反射金屬層28有可能從臺面M脫離。因此，為了緩解由反射金屬層28與阻擋金屬層29的熱膨脹系數(shù)的差異引起的應(yīng)力，可在其之間夾設(shè)應(yīng)力緩和層。

圖12為具備包含應(yīng)力緩和層的反射電極的發(fā)光二極管的局部剖面圖。

參照圖12，在襯底100上形成第一半導(dǎo)體層110、活性層120、第二半導(dǎo)體層130、反射電極140。

所述襯底100只要能夠生長出第一半導(dǎo)體層110即可，沒有特別限制。例如，所述襯底100可以是藍(lán)寶石(Al₂O₃)、碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁(AlN)、氧化鎵(Ga₂O₃)或硅。具體來講，所述襯底100可以是藍(lán)寶石襯底。

并且，所述襯底100可以是表面沒有被圖案化的襯底，或者可以是參照圖2進(jìn)行說明的被圖案化的襯底。

并且，所述襯底100上具有第一半導(dǎo)體層110。第一半導(dǎo)體層110例如可具有n型的導(dǎo)電型。

并且，所述第一半導(dǎo)體層110上所形成的活性層120可以是勢阱層(well layer)和阻擋層(barrier layer)層疊的單一量子阱結(jié)構(gòu)，或者是勢阱層和阻擋層交替地層疊的多重量子阱結(jié)構(gòu)。

活性層120上具有第二半導(dǎo)體層130。第二半導(dǎo)體層130例如可具有p型的導(dǎo)電型。

并且，所述第一半導(dǎo)體層110、活性層120、第二半導(dǎo)體層130可包含GaN、AlN、InGaN或者AlInGaN。如果第一半導(dǎo)體層110包含GaN，則活性層120及第二半導(dǎo)體層130也優(yōu)選包含GaN。

只是，對于第二半導(dǎo)體層130而言，其具有與第一半導(dǎo)體層110互補(bǔ)的導(dǎo)電型，因此被摻入與第一半導(dǎo)體層110不同的摻雜物。即，若第一半導(dǎo)體層110中被摻入具有供體(donor)功能的摻雜物，則第二半導(dǎo)體層130中被摻入具有受體(acceptor)功能的摻雜物。并且，為了形成阻擋層和勢阱層，活性層120優(yōu)選為包含執(zhí)行能帶隙工程的物質(zhì)。

在所述第二半導(dǎo)體層130上形成反射電極140。

反射電極140具有歐姆接合層141、反射金屬層142、應(yīng)力緩和層143以及阻擋金屬層144。

歐姆接合層141只要是能夠?qū)崿F(xiàn)反射金屬層142和第二半導(dǎo)體層的歐姆接合的物質(zhì)，則任何物質(zhì)都可以。因此，所述歐姆接合層141可包含包含Ni或Pt的金屬物，且可包含ITO或ZnO等導(dǎo)電性氧化物。但是，所述歐姆接合層141可根據(jù)實(shí)施的形態(tài)而被省略。

在所述歐姆接合層141上形成反射金屬層142。所述反射金屬層142對形成于活性層120的光進(jìn)行反射。因此，選擇具有導(dǎo)電性的同時(shí)對光具有高反射度的物質(zhì)。所述反射金屬層142包含Ag、Ag合金、Al或Al合金。

并且，在所述反射金屬層142上形成應(yīng)力緩和層143。所述應(yīng)力緩和層143的熱膨脹系數(shù)具有阻擋金屬層144的熱膨脹系數(shù)以上且反射金屬層142的熱膨脹系數(shù)以下的值。據(jù)此，由反射金屬層142和阻擋金屬層144的熱膨脹系數(shù)的差異而產(chǎn)生的應(yīng)力可得到緩解。因此，所述應(yīng)力緩和層143的材料根據(jù)反射金屬層142和阻擋金屬層144的材料的選擇而選擇不同的材料。

在應(yīng)力緩和層143上形成阻擋金屬層144。所述阻擋金屬層144形成為至少包裹反射金屬層142的側(cè)面以及包裹應(yīng)力緩和層143的上部和側(cè)面。因此，構(gòu)成反射金屬層142的金屬原子或離子不會被擴(kuò)散。并且，由阻擋金屬層144和反射金屬層142的熱膨脹系數(shù)的差異而產(chǎn)生的應(yīng)力被應(yīng)力緩和層143吸收。

例如，當(dāng)所述反射金屬層142為Al或Al合金，阻擋金屬層144包含W、TiW或Mo時(shí)，所述應(yīng)力緩和層143可以是Ag、Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Cr的單一層或Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Au的復(fù)合層。并且，當(dāng)所述反射金屬層142為Al或Al合金，阻擋金屬層144為Cr、Pt、Rh、Pd或Ni時(shí)，所述應(yīng)力緩和層143可以是Ag或Cu的單一層或Ni、Au、Cu或Ag的復(fù)合層。

并且，當(dāng)所述反射金屬層142為Ag或Ag合金，阻擋金屬層144包含W、TiW或Mo時(shí)，所述應(yīng)力緩和層143可以是Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Cr的單一層或Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd、Cr或Au的復(fù)合層。并且，當(dāng)所述反射金屬層142為Ag或Ag合金，阻擋金屬層144為Cr或Ni時(shí)，所述應(yīng)力緩和層143可以是Cu、Cr、Rh、Pd、TiW、Ti的單一層或Ni、Au或Cu的復(fù)合層。

圖13至圖18為用于根據(jù)一實(shí)施例說明圖12的發(fā)光二極管的制造方法的剖面圖。

參照圖13，在襯底100上依次形成第一半導(dǎo)體層110、活性層120以及第二半導(dǎo)體層130，從而形成半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體。所述襯底100可具有藍(lán)寶石(Al₂O₃)、碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁(AlN)、氧化鎵(Ga₂O₃)或硅。具體來講，所述襯底100可以是藍(lán)寶石襯底。并且，所述襯底100可以是參照圖2進(jìn)行說明的被圖案化的襯底。

并且，在所述襯底100上具有第一半導(dǎo)體層110。第一半導(dǎo)體層110可具有n型的導(dǎo)電型。

并且，所述第一半導(dǎo)體層110上所形成的活性層120可以是勢阱層和阻擋層層疊的單一量子阱結(jié)構(gòu)，或者是勢阱層和阻擋層交替地層疊的多重量子阱結(jié)構(gòu)。

在活性層120上具有第二半導(dǎo)體層130。第二半導(dǎo)體層130例如可具有p型的導(dǎo)電型。

并且，所述第一半導(dǎo)體層110、活性層120、第二半導(dǎo)體層130的材料及構(gòu)成與參照前述圖12進(jìn)行說明的情形一樣，因此省略詳細(xì)的說明。

并且，所述第一半導(dǎo)體層110、活性層120、第二半導(dǎo)體層130通過外延生長而形成。例如，可通過金屬有機(jī)氣相蒸鍍(MOCVD)工藝形成第一半導(dǎo)體層110、活性層120以及第二半導(dǎo)體層130。

參照圖14,活性層120以及第二半導(dǎo)體層130的一部分根據(jù)通常的蝕刻工藝而被去除。據(jù)此，第一半導(dǎo)體層110的一部分被暴露。通過蝕刻工藝，第一半導(dǎo)體層110的上部表面被暴露，且活性層120以及第二半導(dǎo)體層130的側(cè)面被暴露。因此，通過所述蝕刻，可形成活性層120以及第二半導(dǎo)體層130的一部分被去除而成的溝槽，且可形成孔。即，從前述圖13的第二半導(dǎo)體層130的表面被蝕刻至第一半導(dǎo)體層110的表面的臺面蝕刻區(qū)域150可具有溝槽形態(tài)的條紋型，且可以是孔型。

并且，當(dāng)臺面蝕刻區(qū)域150為條紋型時(shí)，可具有從第一半導(dǎo)體層110的表面垂直的外形或從第一半導(dǎo)體層110的表面傾斜的外形。優(yōu)選地，具有從第一半導(dǎo)體層110的表面以20度至70度的角度傾斜的傾斜外形。并且，當(dāng)臺面蝕刻區(qū)域150為大致圓形的孔型時(shí)，可具有從第一半導(dǎo)體層110的表面垂直的外形或從第一半導(dǎo)體層110的表面傾斜的外形，優(yōu)選地，具有從第一半導(dǎo)體層110的表面以20度至70度的角度傾斜的傾斜外形。如果外形小于20度，則臺面蝕刻區(qū)域150的間隔越往上部越寬。因此，在發(fā)光結(jié)構(gòu)上來說，將會發(fā)生所產(chǎn)生的光的集中度降低的問題。并且，當(dāng)外形大于70度時(shí)，臺面蝕刻區(qū)域150具有近似于垂直的外形。因此，在臺面蝕刻區(qū)域的側(cè)壁上反射所產(chǎn)生的光的效果微小。

參照圖15，在暴露于臺面蝕刻區(qū)域150的第一半導(dǎo)體層上110上形成光刻膠圖案160。所述第一半導(dǎo)體層110形成臺面蝕刻區(qū)域150的底面。所述光刻膠圖案160可具有從第一半導(dǎo)體層110的表面垂直的外形，且可根據(jù)實(shí)施的形態(tài)而形成為底面的寬度窄于上面的寬度的突出(overhang)結(jié)構(gòu)。所述光刻膠圖案160可利用負(fù)型(negative type)光刻膠來形成。因此，被曝光的部位具有交聯(lián)結(jié)合的特性。為了形成突出(overhang)結(jié)構(gòu)，光刻膠圖案160優(yōu)選為以具有預(yù)定的傾斜度的狀態(tài)曝光。如果是突出結(jié)構(gòu)，則可設(shè)定為光刻膠圖案160之間的底面之間的間距為比上面之間的間距長1μm以上。

參照圖16，在第二半導(dǎo)體層130上依次層疊反射金屬層142及應(yīng)力緩和層143。

所述金屬反射層142包含Al、Al合金、Ag或Ag合金。反射金屬層142可通過通常的金屬物蒸鍍法來形成。優(yōu)選地，可使用大部分的金屬原子或離子能夠以垂直的方向在第二半導(dǎo)體層130的表面上移動的電子束蒸鍍法(e-beam evaporation)。通過此，金屬原子或離子可以以具有各向異性特性的狀態(tài)進(jìn)入到光刻膠圖案160之間的間隔空間內(nèi)而形成反射金屬層142。

所述反射金屬層142的厚度優(yōu)選為100nm至1μm。若反射金屬層142的厚度小于100nm，則存在不能順利地反射形成于活性層120的光的問題。并且，若反射金屬層142的厚度大于1μm，則因過多的工藝時(shí)間而導(dǎo)致工藝上的損失。

根據(jù)不同的需要，可以在形成反射金屬層142之前形成歐姆接合層141。所述歐姆接合層141可包含Ni、Pt、ITO或ZnO。并且，所述歐姆接合層141的厚度可在0.1nm至20nm的范圍內(nèi)。若歐姆接合層141的厚度小于0.1nm，則由于非常薄的薄膜而不能充分地確保歐姆特性。并且，若厚度大于20nm，則光的透過量被減少，從而導(dǎo)致上部的反射金屬層142所反射的光亮減少的問題。

在反射金屬層142的上部形成應(yīng)力緩和層143。應(yīng)力緩和層143可通過通常的金屬蒸鍍法而形成。優(yōu)選地，在蒸鍍工藝中可使用具有較高的方向性的電子束蒸鍍法。即，因電子束而蒸發(fā)的金屬原子或離子具有方向性，在光刻膠圖案160之間的間隔空間內(nèi)部具有各向異性，可形成為金屬膜物質(zhì)。并且，應(yīng)力緩和層143具有比所述反射金屬層142低的熱膨脹系數(shù)，且具有比圖12的阻擋金屬層144高的熱膨脹系數(shù)。因此，應(yīng)力緩和層143的材料可根據(jù)反射金屬層142和阻擋金屬層144的材料的選擇而選擇為不同。對于應(yīng)力緩和層143的材料，將在后面進(jìn)行說明。

當(dāng)反射金屬層142以及應(yīng)力緩和層143通過電子束蒸鍍法形成時(shí)，反射金屬層142的側(cè)面和應(yīng)力緩和層143的側(cè)面被暴露。并且，通過各向異性蒸鍍而形成與光刻膠圖案160的上部的被開放的區(qū)域相應(yīng)的反射金屬層142以及應(yīng)力緩和層143。

并且，前述圖16示出的是如下狀態(tài)：在反射金屬層142及應(yīng)力緩和層143的形成過程中金屬物形成在光刻膠圖案160的上部的情形被省略。

參照圖17，通過光刻膠圖案160的開放的區(qū)域形成阻擋金屬層144。

所述阻擋金屬層144包含W、TiW、Mo、Cr、Ni、Pt、Rh、Pd或Ti。尤其，構(gòu)成所述阻擋金屬層144的物質(zhì)可根據(jù)反射金屬層142及應(yīng)力緩和層143的物質(zhì)的選擇而變更。

所述阻擋金屬層144形成在應(yīng)力緩和層143上，并遮蔽反射金屬層142及應(yīng)力緩和層143的側(cè)面。因此，構(gòu)成反射金屬層142的金屬元素通過側(cè)面擴(kuò)散而擴(kuò)散至第二半導(dǎo)體層130的現(xiàn)象將被阻止。阻擋金屬層144的形成通過通常的金屬蒸鍍工藝而實(shí)現(xiàn)。只是，所述阻擋金屬層144優(yōu)選為通過各向同性蒸鍍而形成。這是因?yàn)?，阻擋金屬?44具有包裹應(yīng)力緩和層143及反射金屬層142的結(jié)構(gòu)。例如，所述阻擋金屬層144可通過噴濺涂覆法(sputtering)形成。

并且，所述阻擋金屬層144可選擇特定的金屬以100nm以上的單一層來形成。并且，所述阻擋金屬層144也可被設(shè)定為如下：輪流選擇兩種以上金屬物，且各個層的厚度為20nm以上。例如，所述阻擋金屬層144可通過具有50nm厚度的TiW和具有50nm厚度的Ni層或Ti層交替層疊而形成。

并且，所述阻擋金屬層144上可額外形成Ni/Au/Ti層，以與之后的物質(zhì)形成穩(wěn)定的接觸。

如前面所述，應(yīng)力緩和層143的材料根據(jù)反射金屬層142及阻擋金屬層144的材料而選擇。這是因?yàn)?，?yīng)力緩和層143的熱膨脹系數(shù)高于阻擋金屬層144，且具有低于反射金屬層142的值。因此，當(dāng)反射金屬層142為Al或Al合金，且阻擋金屬層144包含W、TiW或Mo時(shí)，所述應(yīng)力緩和層143可以是Ag、Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Cr的單一層，或者可以是Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Au的復(fù)合層。并且，當(dāng)反射金屬層142為Al或Al合金，且阻擋金屬層144包含Ti、Cr、Pt、Rh、Pd或Ni時(shí)，所述應(yīng)力緩和層143可以是Ag或Cu的單一層，或者可以是Ni、Au、Cu或Ag的復(fù)合層。并且，當(dāng)反射金屬層142為Ag或Ag合金，且阻擋金屬層144包含W、TiW或Mo時(shí)，所述應(yīng)力緩和層143可以是Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd或Cr單一層，或者可以是Cu、Ni、Pt、Ti、Rh、Pd、Cr或Au的復(fù)合層。并且，當(dāng)反射金屬層142為Ag或Ag合金，且阻擋金屬層144包含Pt或Ni時(shí)，所述應(yīng)力緩和層143可以是Cu、Cr、Rh、Pd、TiW或Ti的單一層，或者可以是Ni、Au或Cu的復(fù)合層。

參照圖18，光刻膠圖案通過光刻膠圖案的剝離(Lift-off)而被去除。因此，下部的第一半導(dǎo)體層110及上部的反射電極140被暴露。并且，臺面蝕刻區(qū)域150通過光刻膠圖按的去除而被暴露。如已經(jīng)所說明的那樣，臺面蝕刻區(qū)域150可以是條紋型，且可以是孔型。

通過上述過程，在第二半導(dǎo)體層130上形成反射電極140。反射電極140包含反射金屬層142、應(yīng)力緩和層143以及阻擋金屬層144。應(yīng)力緩和層143具有小于反射金屬層142的熱膨脹系數(shù)，且具有大于阻擋金屬層144的熱膨脹系數(shù)。因此，因反射金屬層142和阻擋金屬層144的熱膨脹系數(shù)的差異而產(chǎn)生的應(yīng)力被應(yīng)力緩和層143吸收。

圖19至圖23示出的是用于說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例而適用前述圖12的結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的制造方法的平面圖及剖面圖。

參照圖19，假設(shè)在前述圖18中臺面蝕刻區(qū)域150是以條紋狀被蝕刻的區(qū)域。接著，在圖18的結(jié)構(gòu)物的整個面形成下部絕緣層200。下部絕緣層200暴露所述反射電極140的上部表面的一部分，且暴露第一半導(dǎo)體層110的表面。為了形成下部絕緣層200，在圖18的結(jié)構(gòu)物上形成SiO₂等的氧化膜、SiN等的氮化膜、MgF₂等的絕緣膜或SiO₂/TiO₂等DBR層(De-Bragg Reflector)。接著，通過通常的光刻工藝，反射電極140的一部分及第一半導(dǎo)體層110的表面被暴露。

圖19的平面圖下部的圖是將圖19的平面圖沿著A-A′方向切割的剖面圖。在上述剖面圖中，A-A′線是非連續(xù)的，且在剖面圖上沒有反映出用虛線表示的部分。只是，對于非連續(xù)線，在剖面圖上按照連續(xù)的情形進(jìn)行說明。以下，直至圖21同樣適用。

并且，在本實(shí)施例中，以反射電極140被暴露三個的情形進(jìn)行說明，然而這僅僅是示例性的，所暴露的反射電極140的數(shù)量可隨意變更。

在局部區(qū)域上暴露有反射電極140，且在臺面蝕刻區(qū)域150上暴露有第一半導(dǎo)體層110。并且，在沒有暴露反射電極140的區(qū)域上，下部絕緣層200完全遮蔽反射電極140。

參照圖20，電流分散層210形成在下部絕緣層200上。電流分散層210由導(dǎo)電性材料形成。并且，電流分散層210暴露反射電極140的一部分。

所述電流分散層210可包含Al。因此，第一半導(dǎo)體層110和電流分散層210電連接，反射電極140根據(jù)下部絕緣層200而與電流分散層210電絕緣。

這可通過下部剖面圖而知曉。即，在A-A′線中橫跨兩個暴露的反射電極140的剖面上，反射電極140被暴露，而在橫跨僅被電流分散層210埋設(shè)的區(qū)域的剖面上變?yōu)槿缦聽顟B(tài)：在反射電極140上形成下部絕緣層200，在下部絕緣層200上形成電流分散層210。并且，在圖19中以條紋狀暴露的第一半導(dǎo)體層110的表面上形成電流分散層210。

所述電流分散層210包含Al材料，因而能夠反射由活性層形成的光。因此，電流分散層210實(shí)現(xiàn)與第一半導(dǎo)體層110之間的電接觸的同時(shí)具有反射光的作為反射層的功能。

在形成所述電流分散層210之前，可額外形成具有與所述電流分散層210相同形狀的接合層。接合層包含Ti、Cr或Ni。通過采用接合層，使得容易形成電流分散層210和第一半導(dǎo)體層110之間的歐姆接合。

并且，可在電流分散層210的上部形成鈍化層。所述鈍化層是Ni、Cr或Au的單一層，或者可以是這些的復(fù)合層。優(yōu)選地，所述鈍化層為Ti/Al/Ti/Ni/Au的復(fù)合層。

參照圖21，在圖20的結(jié)構(gòu)物上形成上部絕緣層220。通過上部絕緣層220，電流分散層210的一部分被暴露，且反射電極140的一部分也被暴露。反射電極140處于與第二半導(dǎo)體層130電連接的狀態(tài)，電流分散層210處于與第一半導(dǎo)體層110電連接的狀態(tài)。因此，第一半導(dǎo)體層110與第二半導(dǎo)體層130的電路路經(jīng)通過上部絕緣層220被開放。

所述上部絕緣層220只要是絕緣性材料即可，沒有特別限制，例如，氧化物類絕緣物、氮化物類絕緣物、高分子類的聚酰亞胺、聚四氟乙烯(Teflon)、聚對二甲苯(parylene)等可使用為上部絕緣層220。

參照圖22，在前述圖21的結(jié)構(gòu)物上形成第一襯墊230以及第二襯墊240。所述第一襯墊230與在前述圖21中暴露的電流分散層210電連接。因此，第一襯墊230與第一半導(dǎo)體層110電連接。這表示，第一半導(dǎo)體層110通過第一襯墊230與外部的電源或電力供應(yīng)線電連接。并且，所述第二襯墊240與在前述圖21中暴露的反射電極140電連接。因此，第二襯墊240與第二半導(dǎo)體層130電連接。這表示，第二半導(dǎo)體層130通過第二襯墊240與外部的電源或電力供應(yīng)線電連接。

所述第一襯墊230及第二襯墊240可由包含Ti、Cr或Ni的層和Al、Cu、Ag或Au的雙重層結(jié)構(gòu)形成。并且，第一襯墊230及第二襯墊240可利用光刻膠的圖案化及對被圖案化的間隔空間之間用金屬物蒸鍍之后，對其進(jìn)行去除的剝離工藝而形成。并且，可在形成雙重層或單一層的金屬膜之后，形成通過通常的光刻工藝的圖案，并通過將此利用為蝕刻掩膜的干式蝕刻或濕式蝕刻而形成。只是，干式蝕刻及濕式蝕刻時(shí)的蝕刻劑可根據(jù)被蝕刻的金屬物的材料而設(shè)定為不同。

圖23為將前述圖22沿B-B′線截取的剖面圖以及沿C-C′線截取的剖面圖。

首先，B-B′線對形成有第一襯墊230的區(qū)域進(jìn)行切割。第一襯墊230與暴露的電流分散層210電連接。

并且，C-C′線對形成有第二襯墊240的區(qū)域進(jìn)行切割。第二襯墊240與暴露的反射電極140電連接。

其結(jié)果可知，第一襯墊230與第一半導(dǎo)體層110電連接，第二襯墊240與第二半導(dǎo)體層130電連接。

圖24至圖26為用于說明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例而適用前述圖12的結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管的制造方法的平面圖及剖面圖。

圖24至圖26為示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例而適用前述圖12的結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管模塊的平面圖及剖面圖。

參照圖24，在本實(shí)施例中，圖18的臺面蝕刻區(qū)域150形成為孔型。因此，第一半導(dǎo)體層110被暴露成大致圓形。

接著，對于圖18的結(jié)構(gòu)物整個面形成下部絕緣層200。下部絕緣層200暴露所述反射電極140的上部表面的一部分，且暴露第一半導(dǎo)體層110的表面。所述下部絕緣層200的形成與在前述圖19中進(jìn)行說明的情形相同，因此省略詳細(xì)說明。

圖24的平面圖下部的圖為將圖24的平面圖沿D-D′方向截取的剖面圖。在上述剖面圖中，D-D′線在虛線上為非連續(xù)，且將實(shí)線連接而構(gòu)成D-D′線。因此，虛線部分沒有在剖面圖上反映出，僅將實(shí)線部分反映在剖面圖中。

在局部區(qū)域上暴露有反射電極140，且在臺面蝕刻區(qū)域150上暴露有第一半導(dǎo)體層110。并且，在沒有暴露反射電極140的區(qū)域上，下部絕緣層200完全遮蔽反射電極140。

并且，在上述圖24中，為了便于說明而夸張地對孔型的臺面蝕刻區(qū)域150進(jìn)行描述。因此，孔型的臺面蝕刻區(qū)域150的數(shù)量及形態(tài)可根據(jù)實(shí)施形態(tài)而變更。

參照圖25，電流分散層210形成在下部絕緣層200上。電流分散層210由導(dǎo)電性材料形成。并且，電流分散層210暴露反射電極140的一部分。

所述電流分散層210可包含Al。因此，第一半導(dǎo)體層110和電流分散層210電連接，反射電極140根據(jù)下部絕緣層200而與電流分散層210電絕緣。

這可通過下部剖面圖而知曉。即，在D-D′線中橫跨兩個暴露的反射電極140的剖面上，反射電極140被暴露，而在橫跨僅被電流分散層210埋設(shè)的區(qū)域的剖面上變?yōu)槿缦聽顟B(tài)：在反射電極140上形成下部絕緣層200，在下部絕緣層200上形成電流分散層210。并且，在上述圖25中以孔的形態(tài)暴露的第一半導(dǎo)體層110的表面上形成電流分散層210。

所述電流分散層210包含Al材料，因而能夠反射由活性層形成的光。因此，電流分散層210實(shí)現(xiàn)與第一半導(dǎo)體層110之間的電接觸的同時(shí)具有反射光的作為反射層的功能。

在形成所述電流分散層210之前，可額外形成具有與所述電流分散層210相同形狀的接合層。接合層包含Ti、Cr或Ni。通過采用接合層，使得容易形成電流分散層210和第一半導(dǎo)體層110之間的歐姆接合。

并且，可在電流分散層210的上部形成鈍化層。所述鈍化層是Ni、Cr或Au的單一層，或者可以是這些的復(fù)合層。優(yōu)選地，所述鈍化層為Ti/Al/Ti/Ni/Au的復(fù)合層。

參照圖26，形成上部絕緣層220。通過上部絕緣層220，電流分散層210的一部分被暴露，且反射電極140的一部分也被暴露。反射電極140處于與第二半導(dǎo)體層130電連接的狀態(tài)，電流分散層210處于與第一半導(dǎo)體層110電連接的狀態(tài)。因此，第一半導(dǎo)體層110與第二半導(dǎo)體層130的電路路經(jīng)通過上部絕緣層220被開放。

所述上部絕緣層220的材料以及形成與在前述圖21中進(jìn)行說明的情形相同，因此省略詳細(xì)說明。

接著，如在前述圖22中進(jìn)行說明的那樣，形成第一襯墊230以及第二襯墊240。所述第一襯墊230與在前述圖26中暴露的電流分散層210電連接。因此，第一襯墊230與第一半導(dǎo)體層110電連接。這表示，第一半導(dǎo)體層110通過第一襯墊230與外部的電源或電力供應(yīng)線電連接。并且，所述第二襯墊240與在前述圖26中暴露的反射電極140電連接。因此，第二襯墊240與第二半導(dǎo)體層130電連接。這表示，第二半導(dǎo)體層130通過第二襯墊240與外部的電源或電力供應(yīng)線電連接。

圖27為用于說明本發(fā)明的又一實(shí)施例的發(fā)光元件的剖面圖。在前面進(jìn)行說明的實(shí)施例中，關(guān)于對與形成半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)體的襯底的一側(cè)表面相面對的襯底的另一側(cè)表面進(jìn)行粗化的情形沒有進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，針對對襯底的另一側(cè)表面進(jìn)行粗化而改善光提取效率的情形進(jìn)行詳細(xì)說明。這種襯底的表面粗化可適用于倒裝芯片類型的發(fā)光二極管，且可適用于前面所說明的實(shí)施例。

參照圖27，根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)光元件300可包含襯底310、發(fā)光結(jié)構(gòu)體320、鈍化層330、襯墊340、凸點(diǎn)350以及基板360。

所述襯底310可以是生長襯底，所述生長襯底沒有特別限制，例如，可以是藍(lán)寶石襯底、碳化硅襯底或硅襯底等。

所述襯底310可在一側(cè)表面上具有發(fā)光結(jié)構(gòu)體320。

所述襯底310在其另一側(cè)表面具有研磨紋理面312，且在其一側(cè)表面可具有逆向圖形化藍(lán)寶石襯底(逆向PSS，Converse Patterned Sapphire Substrate)圖案314。

并且，所述襯底310在其另一側(cè)表面上可具有防反射層316，所述襯底310可具有其邊角為被倒角處理的形狀的被倒角處理的邊角318。

所述研磨紋理面312形成于所述襯底310的另一側(cè)表面，且所述研磨紋理面312可以是通過如下處理而形成的結(jié)構(gòu)：對所述襯底310的另一側(cè)表面利用研磨機(jī)(未圖示)進(jìn)行研磨之后，對根據(jù)所述研磨而變粗糙的表面進(jìn)行磷酸處理或磷酸和硫酸的混合物處理來去除另一側(cè)表面的顆粒等，并對尖銳的邊角進(jìn)行圓滑處理。因此，所述研磨紋理面312可形成為具有不規(guī)則形態(tài)的粗糙度的表面，且可具有根據(jù)磷酸處理或磷酸和硫酸的混合物處理而被處理成圓滑的邊角或突出部。

所述逆向PSS圖案314可形成于所述襯底314的一側(cè)表面。所述逆向PSS圖案314可以以具備多個半球形狀、圓錐形狀或多棱錐形狀的槽的形態(tài)形成。即，所述逆向PSS圖案314可形成為如下結(jié)構(gòu)：在所述襯底310的一側(cè)表面具有多個半球形狀的槽，或者具有多個所述圓錐形狀的槽，或者具有多個所述多棱錐形狀的槽。

此時(shí)，在所述逆向PSS圖案314中，其內(nèi)部(即，槽內(nèi)部)可被下面將說明的緩沖層(未圖示)或第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322填充，并且，雖然在圖27中沒有示出，然而在所述逆向PSS圖案314的槽被硅氧化物或硅氮化物等絕緣物填充的狀態(tài)下形成(優(yōu)選為外延生長)于所述襯底310上的構(gòu)成發(fā)光結(jié)構(gòu)體320的半導(dǎo)體層被選擇性地生長，從而可起到降低位錯密度(dislocation density)的作用。

所述防反射層316可由包含硅氧化物、諸如TiO₂、AlTiO₂或CeO₂等的氧化物、如硅氮化物等的氮化物或如MgF₂等的絕緣物的絕緣物質(zhì)構(gòu)成，且可由包含這些中的至少一個的多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

此時(shí)，雖然圖27中示出為所述防反射層316不僅形成于所述研磨紋理面312，還形成于被倒角處理的邊角318上，然而可形成為僅在所述研磨紋理面312上形成所述防反射層316，而不在所述被倒角處理的邊角318上形成所述防反射層316。

所述被倒角處理的邊角318可以以所述襯底310的邊角被倒角處理的形狀形成。

因此，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的發(fā)光元件300包含這樣一種襯底310，即，該襯底310其一側(cè)表面具有逆向PSS圖案314，其另一側(cè)表面具有研磨紋理面312、防反射層316以及被倒角處理的邊角318，從而可使由配置于所述襯底310的一側(cè)表面上的發(fā)光結(jié)構(gòu)體320產(chǎn)生的光有效地發(fā)射至所述襯底310的另一側(cè)表面。

即，所述研磨紋理面312起到如下作用：當(dāng)光從所述襯底310的內(nèi)部朝外部發(fā)射時(shí)，使光能夠順利地朝外部發(fā)射而不會被再次反射到所述襯底310的內(nèi)部。所述逆向PSS圖案314起到如下作用：當(dāng)由所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320產(chǎn)生的光朝所述襯底310的內(nèi)部發(fā)射時(shí)，使光能夠順利地朝所述襯底310的內(nèi)部發(fā)射而不會朝所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320的方向反射。并且，所述防反射層316緩和所述襯底310與外部(即，空氣)之間的折射率的差異，從而起到減弱所述襯底310的全反射的作用。另外，所述被倒角處理的邊角318起到使發(fā)射至所述襯底310的側(cè)面的光能夠順利地發(fā)射至外部的作用。

此時(shí)，如圖36所示，在所述襯底310上沒有防反射層316的情形下，光的透過率在較寬的波長帶中表現(xiàn)出85％左右。與此相反，在具有防反射層316的情形下，光的透過率基本上表現(xiàn)出85％左右，然而根據(jù)波長而變化較大，且在特定波長帶，例如，約310nm、約400nm或者約550nm附近的波長帶中，透過率變?yōu)?0％以上，明顯變好。

此時(shí)，對于所述防反射層316而言，其材料和厚度可相應(yīng)于由發(fā)光結(jié)構(gòu)體320所發(fā)出的光的波長或所要求的波長而變更，并據(jù)此在相關(guān)波長下獲得最大透過率，從而可獲得最大光效率。

所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320可包含第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322、活性層324、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326以及透明電極層328。并且，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320還可包含緩沖層(未圖示)、超晶格層(未圖示)或者電子阻擋層(electron blocking layer)(未圖示)。

并且，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320可形成為如下形態(tài)：至少所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326及活性層324的一部分被臺面蝕刻，從而所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322的一部分被暴露。

所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322可以是摻雜有第一導(dǎo)電型雜質(zhì)(例如，N型雜質(zhì))的III-N類的化合物半導(dǎo)體層，例如是(Al、Ga、In)N類的III族氮化物半導(dǎo)體層。所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322可以是摻雜有N型雜質(zhì)的GaN層，即N-GaN層。并且，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322由單一層或多重層構(gòu)成的情況下(例如，所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322由多重層構(gòu)成的情況下)，可由超晶格結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

所述活性層324可由III-N類的化合物半導(dǎo)體層構(gòu)成，例如由(Al、Ga、In)N半導(dǎo)體層構(gòu)成，所述活性層324可由單一層或多個層構(gòu)成，且可至少發(fā)出預(yù)定波長的光。并且，所述活性層324可以是包含一個勢阱層(未圖示)的單一量子阱結(jié)構(gòu)，也可以被設(shè)置成勢阱層(未圖示)和阻擋層(未圖示)交替重復(fù)地層疊的結(jié)構(gòu)，即多重量子阱結(jié)構(gòu)。此時(shí)，所述勢阱層(未圖示)或阻擋層(未圖示)分別或者兩者均由超晶格結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326可以是摻雜有第二導(dǎo)電型雜質(zhì)(例如，P型雜質(zhì))的III-N類的化合物半導(dǎo)體，例如是(Al、In、Ga)N類的III族氮化物半導(dǎo)體。所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326可以是摻雜有P型雜質(zhì)的GaN層，即P-GaN層。并且，所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326可以由單一層或多重層構(gòu)成。例如，所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326由超晶格結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

所述透明電極層328可包含如ITO、ZnO或IZO等的透明導(dǎo)電氧化物(TCO)或如Ni/Au等的接觸物而構(gòu)成，且起到與所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326形成歐姆接觸的作用。

為了緩和所述襯底310與所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322之間的晶格失配，可具備所述緩沖層(未圖示)。并且，所述緩沖層(未圖示)可由單一層或多個層構(gòu)成，在由多個層構(gòu)成的情形下，可由低溫緩沖層和高溫緩沖層構(gòu)成。所述緩沖層(未圖示)可由AlN構(gòu)成。

所述超晶格層(未圖示)可設(shè)置于所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322和活性層324之間，且可以是由III-N類的化合物半導(dǎo)體層(例如，(Al、Ga、In)N半導(dǎo)體層)層疊為多個層的層，例如可以是由InN層和InGaN層重復(fù)層疊的結(jié)構(gòu)，而且所述超晶格層(未圖示)形成于所述活性層324之前所形成的位置，因而防止向所述活性層324傳遞位錯(dislocation)或缺陷(defect)等，從而可起到緩和所述活性層324的位錯或缺陷等的形成的作用和使所述活性層324的結(jié)晶性變得優(yōu)異的作用。

所述電子阻擋層(未圖示)可設(shè)置于所述活性層324與第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326之間。所述電子阻擋層可為了提高電子和空穴再結(jié)合效率而設(shè)置，且可由具有相對較寬的能帶隙的物質(zhì)形成。所述電子阻擋層(未圖示)可由(Al、In、Ga)N類的III族氮化物半導(dǎo)體形成，且可由摻雜有Mg的P-AlGaN層構(gòu)成。

所述鈍化層330可設(shè)置于具有所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320的襯底310上。所述鈍化層330起到從外部環(huán)境保護(hù)其下部的所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320的作用，可由包含硅氧化膜的絕緣膜形成。

所述鈍化層330可具有：第一開口部332，暴露利用臺面蝕刻而被暴露的所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322的表面的一部分；第二開口部334，暴露所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326的表面的一部分。

所述襯墊340可包含第一襯墊342及第二襯墊344。所述第一襯墊342設(shè)置于形成有所述鈍化層330的襯底310上，且可被設(shè)置成與通過所述第一開口部332暴露的所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322接觸。所述第二襯墊344設(shè)置于形成有所述鈍化層330的襯底310上，且可被設(shè)置成與通過所述第二開口部334暴露的所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326接觸。

所述襯墊340可包含Ni、Cr、Ti、Al、Ag或Au等。

所述凸點(diǎn)350可包含第一凸點(diǎn)352及第二凸點(diǎn)354。所述第一凸點(diǎn)352可設(shè)置于所述第一襯墊342上，所述第二凸點(diǎn)354可設(shè)置于所述第二襯墊344上。所述凸點(diǎn)350起到將形成有所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320的所述襯底310貼裝到基板360上并進(jìn)行支撐的作用，且位于所述基板360與所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320之間，從而起到使所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320及襯底從所述基板360分離的作用。所述凸點(diǎn)350可包含Au而形成。

所述基板360可包含設(shè)置于其一側(cè)表面上的第一電極362及第二電極364。在所述基板360上貼裝包含所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320的所述襯底310時(shí)，所述第一電極362及第二電極364可分別與所述第一襯墊352及第二襯墊354連接。

圖28至圖34為用于說明制造圖27的發(fā)光元件的方法的剖面圖。

參照圖28，首先準(zhǔn)備襯底310。

此時(shí)，所述襯底310可以是生長襯底，所述生長襯底可以是藍(lán)寶石襯底、碳化硅襯底或硅襯底等，但本實(shí)施例中所述襯底310可以是藍(lán)寶石襯底。

接著，在所述襯底310的一側(cè)表面上形成多個半導(dǎo)體層。所述多個半導(dǎo)體層可包含第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322、活性層324以及第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326。

此時(shí)，所述多個半導(dǎo)體層可利用如MOCVD等的化學(xué)氣相蒸鍍裝置外延生長而形成。

在所述襯底310上形成所述多個半導(dǎo)體層之前，可首先在所述襯底310的一側(cè)表面形成逆向PSS圖案314。當(dāng)在具有所述逆向PSS圖案314的所述襯底310上形成所述多個半導(dǎo)體層時(shí)，可在沒有形成所述逆向PSS圖案314的區(qū)域(即，所述襯底310的表面的預(yù)定區(qū)域)選擇性地生長出所述半導(dǎo)體層，從而可控制形成于所述半導(dǎo)體層內(nèi)的位錯密度。

所述逆向PSS圖案314可通過如下方式形成：在所述襯底310的一側(cè)表面上形成具有暴露預(yù)定區(qū)域的多個開放區(qū)域的光刻膠圖案(未圖示)，并將所述光刻膠圖案(未圖示)作為掩膜而對所述襯底310的一側(cè)表面蝕刻至預(yù)定深度。所述襯底310的蝕刻可通過濕式蝕刻或干式蝕刻來進(jìn)行。所述濕式蝕刻可利用混合有硫酸和磷酸的濕式蝕刻溶液來進(jìn)行，所述干式蝕刻可進(jìn)行為利用電感耦合等離子體(ICP)裝置的電感耦合等離子體(ICP)蝕刻。

所述逆向PSS圖案314的形狀可根據(jù)所述光刻膠圖案(未圖示)的開放區(qū)域的形狀而確定。即，當(dāng)所述光刻膠圖案(未圖示)的開放區(qū)域的形狀為圓形時(shí)，所述逆向PSS圖案314可形成為半球形或圓錐形的槽具備為多個的形態(tài)，當(dāng)所述光刻膠圖案(未圖示)的開放區(qū)域的形狀為包含三角形的多邊形時(shí)，所述逆向PSS圖案314可形成為包含三棱錐的多棱錐形狀的槽具備為多個的形態(tài)。

參照圖29，接著，在所述多個半導(dǎo)體層上形成保護(hù)層372。所述保護(hù)層起到在后述的研磨處理或磷酸處理或磷酸和硫酸的混合物處理中保護(hù)所述多個半導(dǎo)體層的作用。所述保護(hù)層372可以由如光刻膠等的合成樹脂構(gòu)成，且可由諸如硅氧化物或硅氮化物等的絕緣物質(zhì)構(gòu)成。

接著，利用研磨機(jī)對所述襯底310的另一側(cè)表面進(jìn)行研磨處理。

此時(shí)，所述襯底310利用所述研磨處理被研磨預(yù)定厚度。即，所述襯底310相比于圖28所示的襯底310，其厚度減少。例如，圖28所示的所述襯底310為大致450μm時(shí)，經(jīng)過所述研磨處理之后的所述襯底310的厚度可形成為300μm，優(yōu)選形成為200μm。如此地減少所述襯底310的厚度的理由如下：參照圖28進(jìn)行說明的襯底310需要經(jīng)得住在所述襯底310的一側(cè)表面上形成多個半導(dǎo)體層時(shí)所產(chǎn)生的熱沖擊或因所述多個半導(dǎo)體層的形成而引起的應(yīng)力等的變形力，因而其厚度最好較大，然而為了光的傳播，對于具備于所述發(fā)光元件300的襯底310而言，其厚度相對來說最好較薄。

接著，對于經(jīng)過所述研磨處理的所述襯底310的另一側(cè)表面利用包含磷酸的溶液進(jìn)行磷酸處理或者利用包含磷酸和硫酸的混合物的溶液進(jìn)行磷酸和硫酸的混合物處理，從而如圖29所示，所述襯底310在另一側(cè)表面形成研磨紋理面312。因此，所述研磨紋理面312是指對所述襯底310的另一側(cè)表面進(jìn)行研磨之后，利用磷酸或磷酸和硫酸的混合物進(jìn)行磷酸處理或磷酸和硫酸的混合物處理而形成的表面的形狀。

此時(shí)，所述研磨紋理面312的表面粗糙度可通過適宜地調(diào)節(jié)所述研磨處理和磷酸處理或磷酸和硫酸的混合物處理來進(jìn)行調(diào)節(jié)。

即，如圖35所示，在經(jīng)過所述研磨處理的襯底310的另一側(cè)表面中，其表面形成有不規(guī)則的凹凸。此時(shí)，可通過調(diào)節(jié)所述研磨機(jī)的刀片或研磨墊的粗糙度或者調(diào)節(jié)所述研磨處理時(shí)間來調(diào)節(jié)經(jīng)過所述研磨處理的襯底310的表面粗糙度。并且，在對經(jīng)過所述研磨處理的襯底310進(jìn)行磷酸處理或磷酸和硫酸的混合物處理時(shí)，可通過調(diào)節(jié)處理時(shí)間來調(diào)節(jié)表面粗糙度。例如，當(dāng)使用粗糙度較大的研磨機(jī)研磨墊，且磷酸處理或磷酸和硫酸的混合物處理時(shí)間較短時(shí)，可形成表面粗糙度較大的研磨紋理面312。與此相反，當(dāng)所述研磨機(jī)研磨墊的粗糙度較小，且所述磷酸處理或磷酸和硫酸的混合物處理時(shí)間較長時(shí)，可形成表面粗糙度相對較小的研磨紋理面312。

參照圖30，接著，在所述襯底310的另一側(cè)表面上形成光刻膠圖案374。

在所述光刻膠圖案374中，可具有多個暴露所述襯底310的另一側(cè)表面的預(yù)定區(qū)域的開放區(qū)域374a。所述光刻膠圖案374可更換成硬掩膜(未圖示)。即，在所述襯底310的另一側(cè)表面上可形成包含硅氧化膜、硅氮化膜、金屬膜等而形成的硬掩膜(未圖示)。

接著，利用所述光刻膠圖案374或硬掩膜(未圖示)，在所述襯底310的另一側(cè)表面形成多個分離槽376。此時(shí)，所述光刻膠圖案374可利用光刻膠形成。所述分離槽376起到對之后分離所述襯底310的區(qū)域進(jìn)行定義的作用，因而優(yōu)選為位于與下面將進(jìn)行說明的發(fā)光結(jié)構(gòu)體320之間的區(qū)域?qū)?yīng)的位置。

此時(shí)，優(yōu)選地，所述分離槽376形成為其側(cè)壁傾斜的形態(tài)。這是因?yàn)?，所述分離槽376的側(cè)壁在分離所述襯底310之后形成被倒角處理的邊角318。

所述分離槽376可利用濕式蝕刻或干式蝕刻來形成，所述濕式蝕刻可利用包含磷酸或磷酸和硫酸的混合物的蝕刻溶液來進(jìn)行，所述干式蝕刻可利用ICP裝置來進(jìn)行。

參照圖31，將形成于所述襯底310的一側(cè)表面上的保護(hù)層372去除，并對所述多個半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻，由此可形成發(fā)光結(jié)構(gòu)體320。

此時(shí)，蝕刻所述多個半導(dǎo)體層的工藝可包含兩個工藝?？砂g刻所述多個半導(dǎo)體層而分離成多個發(fā)光結(jié)構(gòu)體320的分離蝕刻和暴露所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層的臺面蝕刻。

所述分離蝕刻是指對整個所述多個半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻而分離成多個發(fā)光結(jié)構(gòu)體320的蝕刻。此外，所述臺面蝕刻是指為了暴露所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322而對所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326和活性層324的一部分進(jìn)行蝕刻的蝕刻。此時(shí)，對于所述分離蝕刻和臺面蝕刻而言，可以先進(jìn)行所述分離蝕刻，然后再進(jìn)行所述臺面蝕刻，也可以先進(jìn)行所述臺面蝕刻，然后再進(jìn)行所述分離蝕刻。

此時(shí)，對于所述分離蝕刻而言，在蝕刻所述半導(dǎo)體層時(shí)，在對應(yīng)于所述分離槽376的區(qū)域上蝕刻所述半導(dǎo)體層。

另外，對于所述透明電極層328而言，可在進(jìn)行所述分離蝕刻和臺面蝕刻之后，在所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326上形成所述透明電極層328，也可以在進(jìn)行所述分離蝕刻和臺面蝕刻之前，先在所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326上形成所述透明電極層328，并在進(jìn)行所述分離蝕刻和臺面蝕刻時(shí)與所述第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層326相同地進(jìn)行蝕刻而形成所述透明電極層328。

參照圖32，在進(jìn)行形成所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320的蝕刻工藝之后，形成用于保護(hù)所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320的鈍化層330。所述鈍化層330可由包含硅氮化物或硅氧化物的絕緣物質(zhì)形成。

所述鈍化層330可包含分別暴露所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320的第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322和透明電極層328的局部區(qū)域的第一開口部332和第二開口部334。

接著，在所述鈍化層330上形成與所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層322連接的第一襯墊342及第二襯墊344。

所述第一襯墊342及第二襯墊344可通過在所述鈍化層330上形成襯墊形成物質(zhì)之后對其進(jìn)行圖案化而形成。

另外，可在所述襯底310的另一側(cè)表面上形成防反射層316。在本實(shí)施例中，以在所述襯底310的另一側(cè)表面上形成所述分離槽376之后形成所述防反射層316的情形進(jìn)行了說明，然而，所述防反射層316可在形成所述研磨紋理面312之后的任意時(shí)間內(nèi)形成。即，在形成參照圖29說明的所述研磨紋理面312之后，可在參照圖33形成第一凸點(diǎn)352及第二凸點(diǎn)354之前的任意時(shí)間內(nèi)形成。

此時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造發(fā)光元件的方法中，以對所述襯底310的另一側(cè)表面進(jìn)行磷酸處理或磷酸和硫酸的混合物處理而在所述襯底310的另一側(cè)表面形成研磨紋理面312之后，對所述多個半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻而形成發(fā)光結(jié)構(gòu)體320的情形進(jìn)行了說明，但是也可以進(jìn)行如下的工藝：首先對所述多個半導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻而形成所述發(fā)光結(jié)構(gòu)體320，然后對所述襯底310的另一側(cè)表面進(jìn)行磷酸處理或磷酸和硫酸的混合物處理而在所述襯底310的另一側(cè)表面形成研磨紋理面312。

參照圖33，在形成所述第一襯墊342及第二襯墊344之后，進(jìn)行在所述第一襯墊342及第二襯墊344上分別形成第一凸點(diǎn)352及第二凸點(diǎn)354的凸點(diǎn)形成工藝和分離所述襯底310的分離工藝。

可以先進(jìn)行所述凸點(diǎn)形成工藝之后再進(jìn)行所述分離工藝，也可以先進(jìn)行所述分離工藝之后再進(jìn)行所述凸點(diǎn)形成工藝。

可對所述分離槽376利用金剛石砂輪或利用激光的劃片(scribing)工藝來分離所述襯底310。

參照圖34，準(zhǔn)備一側(cè)表面具有第一電極362及第二電極364的基板360。

接著，將所述基板360和所述襯底310對齊成所述第一凸點(diǎn)352與第一電極362相面對且所述第二凸點(diǎn)354與第二電極364相面對之后，對所述第一凸點(diǎn)352和第一電極362以及所述第二凸點(diǎn)354和第二電極364進(jìn)行鍵合。據(jù)此，制造出鍵合有倒裝芯片的多個發(fā)光元件300。

以上，對本發(fā)明的多種實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不局限于特定實(shí)施例，而且，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，特定實(shí)施例中說明的技術(shù)特征也可同樣地適用于其他實(shí)施例。