本發(fā)明是中國發(fā)明專利申請(申請?zhí)枺?01310029639.8，申請日：2013年1月25日，發(fā)明名稱：發(fā)光裝置的制造方法)的分案申請。

本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置及其制造方法。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(led)的發(fā)光原理是因電子移動于n型半導(dǎo)體與p型半導(dǎo)體間釋放出能量。由于發(fā)光二極管的發(fā)光原理不同于加熱燈絲的白熾燈，所以發(fā)光二極管又稱作冷光源。再者，發(fā)光二極管較佳的環(huán)境耐受度、更長的使用壽命、更輕及便攜性、以及較低的耗能讓它被視為照明市場中光源的另一選擇。發(fā)光二極管被應(yīng)用于如交通號志、背光模塊、街燈、以及醫(yī)療設(shè)備等不同領(lǐng)域，且已逐漸地取代傳統(tǒng)的光源。

圖1是說明一現(xiàn)有的發(fā)光元件100，其包含一透明基板10，一半導(dǎo)體疊層12形成于透明基板10之上，以及一電極14形成于半導(dǎo)體疊層12之上，其中半導(dǎo)體疊層12包含一第一導(dǎo)電性半導(dǎo)體層120、一主動層122以及一第二導(dǎo)電性半導(dǎo)體層124。

發(fā)光元件100可更進(jìn)一步的連接于其他元件以形成一發(fā)光裝置。發(fā)光元件100可通過具有基板10的那一側(cè)連接于一次載體上，或以焊料或膠材形成于次載體與發(fā)光元件100間，以形成一發(fā)光裝置。此外，次載體可還包含一電路其通過例如為一金屬線的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電連接于發(fā)光元件100的電極14。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明公開一種發(fā)光裝置，包含：一基板，具有一第一上表面以及多個側(cè)表面；以及一半導(dǎo)體疊層，位于第一上表面上；其中半導(dǎo)疊層具有一第二上表面相對于第一上表面；其中，基板包含多個切割圖案，該些切割圖案延伸分布于該些側(cè)表面其中的一個側(cè)表面上，并占據(jù)該側(cè)表面的部分面積，且第二上表面至切割圖案的深度介于5μm到50μm間。

一種發(fā)光裝置，包含：一基板，具有一第一上表面以及多個側(cè)表面；以及一半導(dǎo)體疊層，位于第一上表面上；其中半導(dǎo)體疊層具有一第二上表面相對于第一上表面；其中，基板包含多個切割圖案，該些切割圖案延伸分布于該些側(cè)表面其中的一個側(cè)表面上，并占據(jù)該側(cè)表面的部分面積，且相鄰的任兩個切割圖案間的距離介于5μm至100μm。

附圖說明

圖1為一現(xiàn)有的發(fā)光裝置的示意圖；

圖2a至圖2d為本發(fā)明發(fā)光裝置的制造方法的一第一實施例的示意圖；

圖3a至圖3b為本發(fā)明發(fā)光裝置的制造方法的一第二實施例的示意圖；

圖4a至圖4c為本發(fā)明發(fā)光裝置的制造方法的一第三實施例的示意圖。

主要元件符號說明

200、300、400發(fā)光晶片

200a上表面

200b下表面

204、304、404蝕刻平臺

206、306、406切割區(qū)域

206a尖銳末端

207、307激光副產(chǎn)物

208切割區(qū)域的上部分

308連續(xù)的切割區(qū)域

212、312基板

214、314第一半導(dǎo)體層

216、316主動層

218、318第二半導(dǎo)體層

d1、距離

d2深度

f分離力

w2、t2距離

w1寬度

t1厚度

具體實施方式

圖2a至圖2d顯示本發(fā)明發(fā)光裝置的制造方法的一第一實施例。如圖2a至圖2c所示，本發(fā)明的第一實施例提供一發(fā)光晶片200，其具有一上表面200a及一相對上表面200a的下表面200b，并包含基板212及一發(fā)光疊層201形成于基板212上。發(fā)光疊層201包含形成于基板212上的一第一半導(dǎo)體層214、一主動層216及一第二半導(dǎo)體層218。多個蝕刻平臺204可通過移除部分區(qū)域的第二半導(dǎo)體層218及主動層216，并暴露出第一半導(dǎo)體層214形成。參閱圖2b，一切割道202的形成可依多個蝕刻平臺204而決定，包含多個平行于一第一方向l1的第一切割線202a以及多個平行于一第二方向l2的第二切割線202b，且通過多個蝕刻平臺204的排列，第一方向l1可大致上垂直于第二方向l2。發(fā)光晶片200可被固定于一可移動的支撐件(圖未示)上以接收一激光裝置發(fā)射出的激光光束。當(dāng)發(fā)光晶片200被固定于可移動的支撐件上后，激光裝置可被啟動且支撐件沿著切割道202橫向移動以接收激光光束。

參閱圖2c，通過控制發(fā)光晶片200的移動速度、激光光束的發(fā)射頻率、發(fā)射焦距、發(fā)射強(qiáng)度可形成穿透第一半導(dǎo)體層214并延伸到基板212中的多個切割區(qū)域206。每一切割區(qū)域206具有一朝向底面200b的尖銳末端206a。每一相鄰切割區(qū)域206的尖銳末端206a的距離d1是介于1μm至10μm。每一切割區(qū)域206的深度d2是介于10μm至30μm之間。激光光束可周期性的發(fā)射至發(fā)光晶片200上，而發(fā)光晶片200可以一固定的速度移動，使每一距離d1可大致相同。多個切割區(qū)域206的上部分208可彼此連通。在一剖視圖中，多個切割區(qū)域206形成一波浪狀圖案。在切割區(qū)域206形成之后，一激光副產(chǎn)物207形成于切割區(qū)域206上，此時可進(jìn)行一移除激光副產(chǎn)物207的程序。當(dāng)基板212是藍(lán)寶石，且第一半導(dǎo)體層214、主動層216及第二半導(dǎo)體層218是氮化物半導(dǎo)體時，激光副產(chǎn)物217因藍(lán)寶石與激光光束的反應(yīng)生成，可通過一加熱的硫酸溶液加以移除。而在移除激光副產(chǎn)物207后，可自下表面200b提供一分離力f，以使尖銳末端206a延伸至發(fā)光晶片200的下表面200b?，F(xiàn)有技術(shù)中，用于分離發(fā)光晶片的激光切割法必須將焦距聚焦于發(fā)光晶片的深處(大約自發(fā)光晶片上表面往下70～100μm)，因此增加了切割面積，而所增加的切割面積會遮蔽自發(fā)光晶片切割出的發(fā)光裝置側(cè)壁所射出的光。依據(jù)本發(fā)明，自下表面200b形成的裂痕可輕易地自尖銳末端206a引導(dǎo)，且切割區(qū)域206通過激光光束的發(fā)射焦距所決定的深度d2可小于現(xiàn)有的激光切割法，是以切割區(qū)域206所造成的遮光面積可大幅減少。

如圖2d所示，多個發(fā)光裝置210已彼此分離，而每一發(fā)光裝置210的光取出率相較于利用現(xiàn)有激光切割法的發(fā)光裝置光取出率提升了至少2％。

如圖3a及圖3b，揭示本發(fā)明發(fā)光裝置的制造方法的一第二實施例。本實施例除了切割區(qū)域之外與第一實施例相似。有關(guān)提供發(fā)光晶片300及形成蝕刻平臺304的步驟與第一實施例相同。多個切割區(qū)域306可由一激光光束沿著切割道(圖未示)而形成，而每一切割區(qū)域306的寬度w1可介于5μm至100μm、厚度t1可介于5μm至50μm，且相鄰的切割區(qū)域306a間的距離w2可介于5μm至100μm。多個的切割區(qū)域306在剖視圖中形成一類似城堡城墻的圖形。一連續(xù)的切割區(qū)域308可選擇性地形成于多個切割區(qū)域306上方。連續(xù)的切割區(qū)域308與多個切割區(qū)域306可通過調(diào)整激光光束的強(qiáng)度同時形成。當(dāng)多個切割區(qū)域306形成且清除激光副產(chǎn)物307后，一分離力f可提供至發(fā)光晶片300的下表面302b，是以切割區(qū)域306可被延伸到發(fā)光晶片300的下表面302b。相較于現(xiàn)有的激光切割法會在已分離的發(fā)光裝置上造成較大的遮光面積，多個切割區(qū)域306所形成的圖形占據(jù)分離后的發(fā)光裝置側(cè)壁較少的面積。

如圖3b所示，多個發(fā)光裝置310已彼此分離。每一發(fā)光裝置310包含一基板312、一第一半導(dǎo)體層314、一主動層316及一第二半導(dǎo)體層318。

如圖4a至圖4c所示，揭示本發(fā)明一種發(fā)光裝置的制造方法的一第三實施例。本實施例除了切割區(qū)域以外與前述實施例相似。有關(guān)提供發(fā)光晶片400及形成蝕刻平臺404的步驟與前述實施例相同。一切割結(jié)構(gòu)406其于剖面視圖中具有至少一階梯狀圖形，通過沿著一預(yù)定切割道(圖未示)發(fā)射一激光光束及調(diào)整激光光束的強(qiáng)度(圖未示)所形成。

圖4a至圖4c顯示切割結(jié)構(gòu)406不同程度的階梯狀圖案。階梯狀圖案的厚度t1可介于15μm至25μm，發(fā)光晶片400的上表面至階梯狀圖案最高點的距離t2可小于5μm。

前述實施例的每一第一半導(dǎo)體層、主動層以及第二半導(dǎo)體層可形成于一有機(jī)金屬氣相氧化形成腔(mocvdchamber)中，可例如由磷化鋁鎵銦(algainp)系列、氮化鋁鎵銦(algainn)系列及/或氧化鋅(zno)的材料所組成。主動層的形式可為一單異質(zhì)結(jié)構(gòu)(sh)、一雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(dh)、一雙側(cè)雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)(ddh)、或一多重量子阱(mqw)結(jié)構(gòu)。

前述發(fā)光晶片的基板可包含藍(lán)寶石(sapphire)、碳化硅(sic)、硅(si)、砷化鎵(gaas)或其他可通過mocvd形成發(fā)光疊層的材料，或者一鍵合結(jié)構(gòu)可形成于基板與發(fā)光疊層間，且基板可為例如是藍(lán)寶石(sapphire)、碳化硅(sic)、硅(si)或砷化鎵(gaas)的透明材料，或一例如為金屬或陶瓷的高導(dǎo)熱材料。

雖然本發(fā)明已公開如上，然而其并非用以限制本發(fā)明的范圍、實施順序、或使用的材料與制程方法。對于本發(fā)明所作的各種修飾與變更，都不脫本發(fā)明的精神與范圍。