发明名称 用于制造发光装置的方法
摘要 一种用于制造发光装置的方法,是藉由下列步骤来进行:(i)先提供一具有一由氮化镓系列材料构成之孔洞性中间层的第一发光元件,(ii)将一接合基板接合至第一发光元件之发光单元中相反于基材之一侧面上,(iii)破坏该孔洞性中间层而使基材剥离,而形成一具一剥离面之第二发光元件,及(iv)于该第二发光元件上分别电性连接一第一与一第二电极,而形成一发光装置,由于该方法使用具孔洞结构之第一发光元件来制造发光装置,因此可降低剥离基材之成本并增加良率。
申请公布号 TWI242890 申请公布日期 2005.11.01
申请号 TW093131968 申请日期 2004.10.21
申请人 新世纪光电股份有限公司 发明人 陈政权;赖昆佑
分类号 H01L31/00 主分类号 H01L31/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种用于制造发光装置的方法,包含步骤为:(i)提供一第一发光元件,该第一发光元件依序包含一基材、一孔洞性中间层、一由氮化镓系列为主之材料所制成的基础层,及一可产生光的发光单元,该中间层包括复数彼此间隔散布的墩部,及至少一位于该基材、基础层与该等墩部间之间隔部,该间隔部具有一空间,且该等墩部是由一与该基础层相同的材料所制成;(ii)将一接合基板接合至该发光单元之相反于该基材之一侧面上;(iii)破坏该孔洞性中间层而使该基材剥离,而形成一具一剥离面之第二发光元件;及(iv)于该第二发光元件上分别电性连接一第一与一第二电极,而形成一发光装置。2.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,其中,该步骤(i)中第一发光元件之中间层的墩部是由一以氮化镓系列为主之材料所制成,该以氮化镓系列为主之材料的化学式为AlxInyGa1-x-yN,其中x≧0,y≧0,1≧x+y。3.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,其中,该步骤(i)中第一发光元件之中间层具有一大于10奈米的厚度。4.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,其中,该步骤(i)中第一发光元件之该等墩部彼此之间隔介于10至3000奈米间。5.依据申请专利范围第4项所述之用于制造发光装置的方法,其中,该步骤(i)中第一发光元件之该等墩部彼此的间隔介于50至1500奈米间。6.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,其中,该步骤(i)中第一发光元件之中间层的该等墩部概呈锥柱形,且墩部之横向截面的宽度介于10至3000奈米间。7.依据申请专利范围第6项所述之用于制造发光装置的方法,其中,该等墩部之横向截面的宽度系介于50奈米至1500奈米间。8.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,其中,该步骤(i)中第一发光元件之基材是由一选自于由下列所构成之群组中的材料所制成:碳化矽、蓝宝石、氧化锌、氮化铝及矽。9.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,其中,该步骤(i)中第一发光元件之发光单元具有一形成于该基础层的基部上的第一披覆层、一形成于该第一披覆层上的发光层,及一形成于该发光层上的第二披覆层,该第一披覆层和第二披覆层分别是具有相对应的且不同型态的载子的半导体材料所制成。10.依据申请专利范围第9项所述之用于制造发光装置的方法,其中,该第一披覆层是由n型半导体材料所制成,该第二披覆层是由p型半导体材料所制成。11.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,进一步包含在步骤(i)前之用于制备该第一发光元件的步骤:(a)于该基材上形成有复数彼此间隔散布且由氮化镓系列材料所制成的岛状突块,每一岛状突块具有一形成于该基材上的墩部与一形成于该墩部上的岛状部;(b)利用横向磊晶方式于该等岛状部上成长与岛状突块具相同材质之材料,而形成至少一覆盖该等岛状部的基部,其中该基部与该等岛状部一体成型为一基础层,且该基材、该等墩部及该基部共同界定出之该具有空间之间隔部;(c)在该基础层上形成该发光单元。12.依据申请专利范围第11项所述之用于制造发光装置的方法,进一步包含在步骤(a)与(b)之间之步骤(a-1),该步骤(a-1)系在前述该等岛状突块形成后,于该基材上未被岛状突块覆盖处形成至少一由一与该基础层材质之晶格常数不匹配的材料所构成之阻绝膜。13.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,进一步包含一介于步骤(i)与(ii)之间的步骤(i-1),该步骤(i-1)系在接合该接合基板前于该发光单元上形成一由金属构成之反射层。14.依据申请专利范围第1或13项所述之用于制造发光装置的方法,进一步包含一介于步骤(i)与(ii)之间的步骤(i-2),该步骤(i-2)系对该第一发光元件施予一分离(isolation)处理,以形成复数相间隔之区块。15.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,其中该步骤(ii)所使用之接合基板为一导电基板。16.依据申请专利范围第15项所述之用于制造发光装置的方法,其中该步骤(iv)系于该接合基板及该步骤(iii)所形成之剥离面上,分别电性连接该第一与第二电极。17.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,其中该步骤(ii)所使用之接合基板为一非导电基板,且该发光单元具有一形成于该基础层的基部上的第一披覆层、一形成于该第一披覆层上的发光层,及一形成于该发光层上的第二披覆层,该第一披覆层和第二披覆层分别是具有相对应的且不同型态的载子的半导体材料所制成。18.依据申请专利范围第17项所述之用于制造发光装置的方法,进一步包含一介于步骤(iii)与(iv)间之步骤(iii-1),该步骤(iii-1)系将该第一披覆层、发光层及第二披覆层沿一实质平行于该等层叠置之方向进行部分移除,并于该第二披覆层上形成一移除面,继而该步骤(iv)系于该移除面及该步骤(iii)所形成之剥离面上分别电性连接该第一与第二电极。19.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,其中,该步骤(iii)中所形成之剥离面为一奈米级粗糙面。20.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,其中该步骤(iii)系藉由湿蚀刻方式来使该基材剥离。21.依据申请专利范围第20项所述之用于制造发光装置的方法,其中该步骤(iii)之湿蚀刻系使用一由下列所构成之群组中之蚀刻液来进行:氢氧化钾溶液、盐酸溶液、磷酸溶液,以及王水。22.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,其中该步(iii)系藉由雷射来使该基材剥离。23.依据申请专利范围第22项所述之用于制造发光装置的方法,进一步包含在步(iii)与(iv)间之步骤(iii-2),该步骤(iii-2)系将步骤(iii)中所形成之剥离面处理成一奈米级粗糙面。24.依据申请专利范围第1项所述之用于制造发光装置的方法,其中,该步骤(iii)中进一步破坏该基础层。25.依据申请专利范围第24项所述之用于制造发光装置的方法,其中,该步骤(iii)中进一步破坏该发光单元。图式简单说明:图1是一示意图,说明习知利用雷射剥离技术来制造发光装置之方法;图2是一剖面示意图,说明习知利用雷射剥离技术所制得之具一反射层与一导电基板的发光装置;图3是一示意图,说明本发明制造方法利用具孔洞性中间层之第一发光元件及剥离技术来制备发光装置的过程;图4是一剖面示意图,说明本发明制造方法之步骤(i)-(iii)所制得之一第二发光元件;图5是一剖面示意图,说明本发明制造方法所制得之含一导电基板的发光装置;图6是一剖面示意图,说明本发明制造方法所制得之含一非导电基板的发光装置;图7是一立体示意图,说明本发明方法可藉由在一基材上形成复数氮化镓系列材料所构成的岛状突块,来制备孔洞性中间层;图8是一剖面示意图,说明本发明方法可在前述的岛状突块上横向成长与岛状突块相同材质的基部,来形成基础层;图9是一剖面示意图,说明本发明方法可藉由形成岛状突块及横向磊晶等步骤,来制备第一发光元件;图10是一剖面示意图,说明本发明方法可藉由形成复数介于墩部间之阻绝膜,来确保中间层之孔洞性;及图11是一剖面示意图,说明本发明方法可藉由于第一发光元件之发光单元上形成一反射层,来增加光取出效率。
地址 台南县善化镇台南科学工业园区大利三路5号