[发明专利]发光二极管芯片结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种芯片结构及其制造方法，尤其涉及一种发光二极管芯片结构及其制造方法。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode)属于半导体组件，其发光芯片的材料主要使用III-V族化学元素的化合物，例如磷化镓(GaP)、氮化镓(GaN)或砷化镓(GaAs)，而其发光原理是将电能转换为光能。详细而言，发光二极管藉由对化合物半导体施加电流，以通过电子与电洞的结合而将能量以光的形式释出。由于发光二极管的发光现象不是藉由加热发光或放电发光，因此发光二极管的寿命长达十万小时以上。此外，发光二极管还具有反应速度快、体积小、省电、低污染、高可靠度、适合量产等优点，所以发光二极管应用的领域十分广泛，如大型看板、交通号志灯、手机、扫描仪、传真机的光源以及平面灯具等，而近年来还有发展为室内主要照明的趋势。

以氮化镓发光二极管(GaN Light-Emitting Diode)为例，其有多种不同形式的结构，其中一种结构为台面氮化镓发光二极管结构(mesa-structure GaN Light-Emitting Diodes)。在台面氮化镓发光二极管结构中，其二电极位于台面氮化镓发光二极管结构的同一侧面上，因此容易产生电流集中于一区域的现象，而使台面氮化镓发光二极管结构易发生发光不均匀及散热效率不好的问题。因此，现有技术中亦有一种垂直式(vertical type)氮化镓发光二极管结构以改善上述问题，但此垂直式氮化镓发光二极管的制程繁复且需使用技术门坎较高的激光剥离制程(laser lift-off process)技术，而使得垂直式氮化镓发光二极管的制造成本较高。

发明内容

本发明提供一种发光二极管芯片结构，此发光二极管芯片结构具有较佳的光学特性，且其制造成本较低。此外，此发光二极管芯片结构较不易有发热区域过于集中的问题。

本发明提供一种发光二极管芯片结构的制造方法，此制造方法较为简单且成本较低。

本发明的一实施例提出一种发光二极管芯片结构。此发光二极管芯片结构包括导电基板、半导体堆栈层以及图案化种晶层。导电基板具有一表面，此表面具有第一区及第二区，其中第一区与第二区交替分布于此表面。半导体堆栈层配置于导电基板上，且导电基板的此表面朝向半导体堆栈层。图案化种晶层配置于导电基板的此表面的第一区上，且位于导电基板与半导体堆栈层之间，其中图案化种晶层将第一区与半导体堆栈层分隔，且暴露出第二区，半导体堆栈层覆盖图案化种晶层与第二区，且经由第二区与导电基板电性连接。

本发明的一实施例提出一种发光二极管芯片结构的制造方法。此制造方法包括下列步骤。提供导电基板，其中导电基板具有一表面，此表面具有第一区及第二区，第一区与第二区交替分布于此表面。在第一区上形成图案化种晶层，并使图案化种晶层暴露出第二区。在导电基板及图案化种晶层上形成半导体堆栈层，其中半导体堆栈层覆盖图案化种晶层与第二区，图案化种晶层将第一区与半导体堆栈层分隔，且半导体堆栈层经由第二区与导电基板电性连接。

基于上述，由于本发明的实施例的发光二极管芯片结构采用了图案化种晶层，且半导体堆栈层是从图案化种晶层长出，因此发光二极管芯片结构具有良好的外延品质。另外，由于图案化种晶层没有全面覆盖导电基板的表面，而是暴露出第二区而使半导体堆栈层与导电基板电性连接，因此可使发光二极管芯片结构中的电流不会过于集中，进而使发光二极管芯片结构具有较佳的光学特性，且不易有发热区域过于集中的问题。

另外，由于本发明的实施例的发光二极管芯片结构的制造方法采用了图案化种晶层，因此可在导电基板上成长出品质良好的半导体堆栈层，而可以不用通过暂时基板来形成品质良好的半导体堆栈层，因此此发光二极管芯片结构的制程较为简单且成本较低。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1E为本发明第一实施例的发光二极管芯片结构的制造流程剖面示意图。

图2A至图2E为本发明第二实施例的发光二极管芯片结构的制造流程剖面示意图。

图3A至图3F为本发明第三实施例的发光二极管芯片结构的制造流程剖面示意图。

附图标记：

100、100A、100B：发光二极管芯片结构

102：导电基板

104：种晶层

104a：图案化种晶层

106：半导体堆栈层

106a：第一掺杂态半导体层