[发明专利]具有凹凸基板的半导体元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件的制造方法，特别涉及一种具有凹凸基板的 半导体元件的制造方法。

背景技术

目前，发光二极管因其省电以及耐用度高等优点，已渐渐取代现有灯源。 发光二极管(LED)十分的广泛，举凡光学显示装置、交通号志、数据储存装置、 通信装置及照明装置等。高亮度的LED可带来更好的使用效果，故如何增加 LED的亮度成为现在最大的课题。

发光二极管的基本架构为在基板上成长n型半导体层，发光层，p型半 导体层以及电极等，发光层利用电子与电洞的结合以产生可见光射出外部。

现有技术中，光以特定临界角以上的角度入射至电极、p型半导体界面 或基板表面时将产生反射，在此横向传播的过程中，会消耗入射光的能量， 导致LED的亮度衰减。故现有方法将LED的芯片加工为半球状或角锥型等， 由此使入射光以小于特定临界角的方式入射以减低入射光反射的机率，但 LED的芯片加工困难，且易产生芯片损毁的问题。再者，另一种方法将发光 二极管的表面粗糙化，但此法也可能破坏p-n接合面，致使LED发光效率降 低。

另外，现有技术中在LED的基板形成凹部或凸部，以使发光层所发出的 光线产生散射，进而使LED的发光效率提高，此方法通过机械或蚀刻的方法 将蓝宝石基板予以粗糙化，易产生凹/凸部形状大小不同，使成长于基板上的 氮化物结晶性减低，导致发光效率不如预期。更进一步来说，形成具有凹/凸 部基板的制程复杂，程序众多，造成成本及人力的大量损耗。

中国台湾专利申请号091116475揭露一种具备特定形状的凹/凸部的基 板，其通过特定角度及形状的凹/凸部以使成长于基板上的氮化物结晶性提 高，虽此方法巧妙的利用凹/凸部侧边及正面两者结晶速率不同，以产生较好 结晶性的氮化物层，但其在氮化物最后接合的阶段，易因侧边成长及垂直成 长的氮化物接合处互相挤压，或因不易控制环境因素而使氮化物层产生较多 的缺陷密度。

中国台湾专利号200518413揭露一种具备凹凸基板的半导体元件及其制 造方法，基板上的凸/凹部具有两个以上相异的倾斜角，惟其制造凸/凹部之造 流程过于繁复，使成本升高。

有鉴于现有技术的各项问题，为了能够兼顾解决之，本发明人基于多年 研究开发与诸多实务经验，提出一种具有凹凸基板的半导体元件的制造方法， 以作为改善上述缺点的实现方式与依据。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有凹凸基板的半导体元件的制 造方法，以提高发光二极管亮度并解决制程程序复杂的问题。

根据本发明的目的，提供一种具有凹凸基板的半导体元件的制造方法， 所述半导体元件具有基板及多个半导体层，基板上包含多个第一凸部，所述 制造方法包含：形成第一氧化层于基板上；涂布光阻层于第一氧化层上；曝 光显影光阻层以形成多个光阻部；蚀刻部份第一氧化层以形成多个第二凸部； 去除光阻层并沉积第二氧化层于所述第二凸部及基板上；蚀刻第二氧化层并 使第二氧化层形成圆弧状于所述第二凸部边缘；以及蚀刻圆弧状的第二氧化 层、所述第二凸部及基板以形成所述的第一凸部。如此即可降低半导体层的 晶格缺陷，提高量子发光效率，并可有效提高光绕射及散射的现象，以提高 发光二极管的发光效率。更进一步来说，在基板表面形成凹/凸部使半导体层 不产生因凹凸造成的晶体缺陷，可确保半导体元件的量子发光效率。本发明 可利用更简单的制程以制造具有凹/凸部的基板，以减低成本。

本发明还提供一种具有凹凸基板的半导体元件的制造方法，所述半导体 元件具有基板及多个半导体层，基板上包含多个第一凸部，所述制造方法包 含：涂布光阻层于基板上；经由黄光制程以去除部份的光阻层形成多个光阻 部；沉积反射层于所述光阻部上；浮离(Lift-Off)所述光阻部及所述光阻部上 的反射层以形成多个反射部；以及经由氧化制程将反射部氧化以形成所述的 第一凸部。

兹为使本领域技术人员对本发明的技术特征及所达到的功效有更进一步 的了解与认识，谨佐以优选实施例及配合详细的说明如后。

附图说明

图1A为本发明的具有凹凸基板的半导体元件的制造方法的第一实施例 流程图；

图1B为本发明的具有凹凸基板的半导体元件的制造方法的第一实施例 基板剖面图；