[发明专利]发光元件及其制造方法

说明书

本发明公开一种发光元件及其制造方法，其中该制造方法包含：提供基板，包含第一区域以及第二区域；形成掩模层于第二区域上；外延成长半导体叠层于第一区域上，以及外延成长非单晶叠层于掩模层上，其中半导体叠层包含第一半导体层、第二半导体层以及发光叠层位于第一与第二半导体层之间，发光叠层包含Al_XGa_(1‑X)N于第一区域上，其中掩模层的高度小于半导体叠层的厚度使该第一区域上的该半导体叠层以及该掩模层上的该非单晶叠层相连接成长；以及沿着第二区域进行切割。

技术领域

本发明涉及一种发光元件及其制法，尤其是涉及一种可发出紫外光的发光元件及其制造方法。

背景技术

目前发蓝光的氮化物发光二极管的形成方式包含在一外延成长基板上，例如为蓝宝石基板，以金属有机化学气相沉积(Metal Organic Chemical Vapor PhaseDeposition，MOCVD)方式成长单晶的氮化物半导体叠层。

然而，由于氮化物本身与外延成长基板间的晶格不匹配，所产生的应力将会造成外延成长的氮化物半导体层产生外延缺陷进而造成外延表面粗糙，且会随着外延成长越厚，应力随之增加且粗糙越严重，因此在成长主要发光结构之前，例如n型半导体层之前，通常会先在外延成长基板上成长缓冲层以及应力释放层，以提高整体半导体叠层的外延品质，减少产生外延缺陷。

近年来，紫外光发光二极管逐渐应用在光固化、曝光显影、净水、医疗等多元用途。紫外光是指发光波长小于400nm的光线，紫外光发光二极管的外延成长方式可近似于蓝光发光二极管，主要差异在于紫外光发光二极管的半导体叠层含有较高成分的铝。一般而言，波长越短即能量越强的紫外光发光二极管需要在半导体叠层内含有更高比例的铝。波长更短，例如波长小于280nm的紫外光发光二极管，即所谓的深紫外光(Deep UV)发光二极管或UV-C发光二极管在外延成长时需要加入更高比例的铝，而半导体层在含有高含量铝的情况下应力累积的情况更严重。应力造成发光二极管的外延品质低下是目前业界待解决的课题之一。

发明内容

本发明公开一种发光元件，包含：一基板；以及一半导体叠层形成于基板上且包含：一第一半导体层具有一第一电性；一第二半导体层具有第二电性；以及一发光叠层形成于第一、二半导体层之间；其中，在一剖视图中，第一半导体层的内部具有一第一区域包含一第一厚度，第一半导体的侧边缘具有一第二区域包含一第二厚度大于第一厚度。

本发明公开还一种发光元件制造方法，包含：提供基板，包含第一区域以及第二区域；形成掩模层于第二区域上；外延成长半导体叠层于第一区域上，以及外延成长非单晶叠层于掩模层上，其中半导体叠层包含第一半导体层、第二半导体层以及发光叠层位于第一与第二半导体层之间，发光叠层包含Al_XGa_(1-X)N于第一区域上，其中掩模层的高度小于半导体叠层的厚度使该第一区域上的该半导体叠层以及该掩模层上的该非单晶叠层相连接成长；以及沿着第二区域进行切割。

附图说明

图1A～图1H为本发明发光元件制造方法的一实施例的示意图；

图2A～图2D为本发明发光元件的制造方法另一实施例的上视示意图；

图3为本发明发光元件另一实施例的一剖面结构示意图；

图4A～图4B为本发明的一实施例发光元件的局部电子显微镜扫描图。

符号说明

100、200 发光元件

101 半导体叠层

101’ 非单晶叠层

102、102’ 基板

102a 上表面

102b 切割区

102c 外延成长区