[发明专利]发光元件及其制造方法

说明书

本申请文件是2007年12月28日提交的发明名称为“发光元件及其制造方法”的第200710307437.X号发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明关于一种发光元件，尤其关于一种具粗化表面的发光元件及其制造方法。

背景技术

表面粗化为提高发光二极管光取出效率的有效方法之一。以基板或最上层半导体层的表面粗化为例，使其具有不规则的凸起及凹陷，以散射入射至该粗化表面的光线，进而增加光取出效率。传统的粗化方式可用机械研磨方式或离子蚀刻方式随机地在欲粗化的表面上形成。另一较简便的作法为使用湿蚀刻方式，直接将晶片置于蚀刻液中一段时间，利用蚀刻液对不同晶格面的蚀刻速率差异，以形成粗化表面。图1所示为以湿蚀刻方式所形成的具有粗化表面的发光元件，包括一成长基板11、一n型半导体层12、一有源层13、一p型半导体层14、一p电极15、以及一n电极16。其中该p型半导体层的表面以湿蚀刻方式形成一粗化表面141。由于湿蚀刻属于各向同性蚀刻，故容易于p电极16与p型半导体层14的交界处形成侧向蚀刻而造成底切(undercut)17，使p电极16与下层的接合面积不足，而容易造成元件的可靠性失效或因应力而造成电极剥落。此外，传统湿蚀刻方式所形成的粗糙表面的均匀度不佳，无法提供稳定的产品品质，难以应用于量产工艺上。

为避免底切造成元件的可靠性失效或电极剥落，另一传统作法为先形成粗化表面之后再于其上形成电极，此一作法会造成电极与下层的接触电阻变高而影响元件的效能，且造成电极表面不平整而影响后续的键合良率。

发明内容

依本发明实施例提供一发光元件，包括一基板；一半导体发光叠层，包含一第一导电型半导体层、一有源层、以及一第二导电型半导体层形成于该基板上；一电极层形成于该第二导电型半导体层上，其中该第一及/或该第二导电型半导体层具有一粗化表面，该粗化表面包含一第一表面型态及一第二表面型态。

本发明的另一方面提供一发光元件的制造方法，以形成一粗化表面于一发光元件的一半导体层上。其方法包括形成一半导体发光叠层于一基板上、形成一电极层于该半导体发光叠层上、对该半导体发光叠层及该电极层进行一热处理步骤、以及湿蚀刻该半导体发光叠层表面使形成一粗化表面。

附图说明

图1为一示意图，显示依先前技艺所示的一发光元件结构；

图2A至2B为示意图，显示依本发明一实施例的发光元件结构；

图2C为一示意图，显示依本发明一实施例的发光元件上视图；

图3A为一电子显微图，显示依本发明一实施例所形成的第一粗化表面型态；

图3B为一电子显微图，显示依本发明一实施例所形成的第二粗化表面型态；

图4为一流程图，显示依本发明一实施例的制造流程；

图5A至5C为示意图，显示依本发明实施例的具有接合结构的发光元件；

图6为一示意图，显示依本发明实施例的具有水平结构的发光元件。

附图标记说明

11、21：成长基板；

12、22：第一导电型半导体层；

13、23：有源层；

14、24：第二导电型半导体层；

141：粗化表面；

241：第一区域；

242：第二区域；

25：延伸电极层；

26：第一导线垫；

27：第二导线垫；

28：欧姆接触层；

51：导电基板；

61：透明基板；

52：导电连结层；

62：透明黏着层；

53：反射层；

63：透明导电层。

具体实施方式