專利名稱：發光二極管晶粒及其制造方法
技術領域：
本發明有關一種發光二極管及其制造方法，特別有關一種具有高散熱絕緣基板的發光二極管晶粒及其制造方法。
背景技術：
發光二極管(Light Emitting Diode,LED)屬于化合物半導體的一種,其是利用P型及N型半導體材料中的電子空穴結合時，以發光形式來釋放出能量。由于發光二極管具有體積小、壽命長、耗電量低、反應速率快等優點，近年來已廣泛的應用于光學顯示裝置、通訊裝置與照明設備上，成為日常生活中不可或缺的光電元件。發光二極管晶粒的結構可分為水平式發光二極管晶粒及垂直式發光二極管晶粒。 水平式發光二極管晶粒的結構由于電極制作區域所占據的面積太大，影響發光二極管晶粒的光源射出的面積；且水平式發光二極管晶粒的共平面電極(CoplanarElectrode)將造成發光二極管的電場分布不均勻，最大電場強度會集中在電極的邊緣，因此電流會集中于此，形成電流群聚效應，而造成發光不均勻；此外局部的大電流密度所產生的熱量無法散逸出發光二極管晶粒之外，會影響發光二極管晶粒的壽命及其內部量子效應使得發光強度降低。為了改善水平式發光二極管晶粒的電極制作區域占據太大面積與電流群聚效應，因此提出了垂直式發光二極管晶粒的結構。但目前垂直式發光二極管晶粒的結構是屬于電熱一體的結構，當發光二極管的使用時間太久時，由于使用發光二極管所產生的熱量無法散逸出發光二極管晶粒之外，亦會影響發光二極管晶粒的壽命，而使得發光強度降低。
發明內容
本發明的目的是提出一種發光二極管晶粒及其制造方法，以采用電熱分離的結構，可使發光二極管晶粒所產生的熱散逸出其外，以增加發光二極管晶粒的使用壽命，并使得發光強度提高。本發明提供第一種發光二極管晶粒，其包含一散熱絕緣基板；一第一金屬層，形成于該散熱絕緣基板的一表面上；一發光二極管磊晶層；以及—第二金屬層，形成于該發光二極管嘉晶層上，與該第一金屬層接合。根據本發明的第一種發光二極管晶粒，其中，該發光二極管磊晶層之上形成該第二金屬層的一電極層，借助微影蝕刻、網印技術、激光劃線及一納米印刷其中之一使該電極層的表面粗糙化。根據本發明的第一種發光二極管晶粒，其中，該散熱絕緣基板的該表面進行微影蝕刻而使該表面粗糙化。根據本發明的第一種發光二極管晶粒，其中，該第一金屬層通過金屬鍍膜來制作金屬圖案。根據本發明的第一種發光二極管晶粒，其中，該金屬鍍膜是真空鍍膜、化學電鍍、電鍍及網印其中之一。根據本發明的第一種發光二極管晶粒，其中，該發光二極管磊晶層包含一 n型電極層、一發光層及一 P型電極層，該n型電極層是一 n型氮化鎵層，該發光層是一氮化銦鎵薄膜層，該P型電極層是一 P型氮化鎵層。根據本發明的第一種發光二極管晶粒，其中，該散熱絕緣基板是氮化硅、氮化鋁、氮化硼及碳化硅其中之一或其復合材料。根據本發明的第一種發光二極管晶粒，其中，該散熱絕緣基板具有500W/(K_m)至IOOW/(K-m)的熱傳導系數及IOKV至0. 5KV的絕緣崩潰電壓。 本發明提供第二種發光二極管晶粒，其包含—散熱絕緣基板，在其一第一表面及一第二表面之間形成通孔；—第一金屬層，形成于該散熱絕緣基板的該第一表面、該第二表面及通孔；一發光二極管磊晶層；以及—第二金屬層，形成于該發光二極管嘉晶層上，與該第一金屬層接合。根據本發明的第二種發光二極管晶粒，其中，該發光二極管磊晶層之上形成該第二金屬層的一電極層，借助微影蝕刻、網印技術、激光劃線及納米印刷其中之一使該電極層的表面粗糙化。根據本發明的第二種發光二極管晶粒，其中，該散熱絕緣基板的該第一表面進行微影蝕刻而使該第一表面粗糙化。根據本發明的第二種發光二極管晶粒，其中，該第一金屬層通過金屬鍍膜來制作金屬圖案。根據本發明的第二種發光二極管晶粒，其中，該金屬鍍膜是真空鍍膜、化學電鍍、電鍍及網印其中之一。根據本發明的第二種發光二極管晶粒，其中，該發光二極管磊晶層包含一 n型電極層、一發光層及一 P型電極層，該n型電極層是一 n型氮化鎵層，該發光層是一氮化銦鎵薄膜層，該P型電極層是一 P型氮化鎵層。根據本發明的第二種發光二極管晶粒，其中，該散熱絕緣基板通過鉆孔、激光鉆孔及黃光微影蝕刻技術其中之一在其該第一表面及該第二表面之間形成通孔。根據本發明的第二種發光二極管晶粒，其中，該散熱絕緣基板是氮化硅、氮化鋁、氮化硼及碳化硅其中之一或復合材料。根據本發明的第二種發光二極管晶粒，其中，該散熱絕緣基板具有500W/(K_m)至IOOW/(K-m)的熱傳導系數及IOKV至0. 5KV的絕緣崩潰電壓。本發明提供一種發光二極管晶粒的第一種制造方法，包含提供一散熱絕緣基板；形成一第一金屬層于該散熱絕緣基板的一表面上；形成一第二金屬層于一發光二極管磊晶層上；以及接合該第一金屬層與該第二金屬層。根據本發明的第一種制造方法，進一步包含
提供一基板；
在該基板上磊晶成長該發光二極管磊晶層與該第二金屬層，接合該散熱絕緣基板的表面上的該第一金屬層；
移除該基板；
形成一第一接合墊于該發光二極管磊晶層上；以及
形成一第二接合墊于該第一金屬層。
根據本發明的第一種制造方法，其中，借助微影蝕刻、網印技術、激光劃線及納米印刷其中之一使該發光二極管磊晶層的未形成該第二金屬層的該電極層的表面粗糙化。
根據本發明的第一種制造方法，其中，通過微影蝕刻使該散熱絕緣基板的該表面粗糙化。
根據本發明的第一種制造方法，其中，通過金屬鍍膜來制作該第一金屬層的金屬圖案。
根據本發明的第一種制造方法，其中，該金屬鍍膜是真空鍍膜、化學電鍍、電鍍及網印其中之一。
根據本發明的第一種制造方法，其中，該散熱絕緣基板是氮化硅、氮化鋁、氮化硼及碳化硅其中之一或其復合材料。
根據本發明的第一種制造方法，其中，該散熱絕緣基板具有500W/(K_m)至100W/ (K-m)的熱傳導系數及IOKV至O. 5KV的絕緣崩潰電壓。
本發明提供一種發光二極管晶粒的第二種制造方法，包含
提供一散熱絕緣基板；
在該散熱絕緣基板的一第一表面及一第二表面之間形成通孔；
形成一第一金屬層于該散熱絕緣基板的該第一表面、該第二表面及通孔；
形成一第二金屬層于一發光二極管磊晶層上；以及
接合該第一金屬層與該第二金屬層。
根據本發明的第二種制造方法，進一步包含
提供一基板；
在該基板上磊晶成長該發光二極管磊晶層與該第二金屬層，接合該散熱絕緣基板的表面上的該第一金屬層；
移除該基板；以及
形成一第一接合墊于該發光二極管磊晶層之上；
其中，將形成于該散熱絕緣基板的該第二表面的該第一金屬層作為一第二接合墊。
根據本發明的第二種制造方法，其中，借助微影蝕刻、網印技術、激光劃線及納米印刷其中之一使該發光二極管磊晶層的未形成該第二金屬層的該電極層的表面粗糙化。
根據本發明的第二種制造方法，其中，通過微影蝕刻使該散熱絕緣基板的該第一表面粗糙化。
根據本發明的第二種制造方法，其中，通過金屬鍍膜來制作該第一金屬層的金屬圖案。
根據本發明的第二種制造方法，其中，該金屬鍍膜是真空鍍膜、化學電鍍、電鍍及網印其中之一。根據本發明的第二種制造方法，其中，借助鉆孔、激光鉆孔及黃光微影蝕刻技術其中之一在該散熱絕緣基板的該第一表面及該第二表面之間形成通孔。根據本發明的第二種制造方法，其中，該散熱絕緣基板是氮化硅、氮化鋁、氮化硼及一碳化硅其中之一或其復合材料。根據本發明的第二種制造方法，其中，該散熱絕緣基板具有500W/(K_m)至100W/(K-m)的熱傳導系數及IOKV至0. 5KV的絕緣崩潰電壓。·
圖I為本發明的第一實施例的水平式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖；圖2A至2D為本發明的第一實施例的水平式發光二極管晶粒的制造方法的示意圖；圖3為本發明的第二實施例的水平式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖；圖4為本發明的第三實施例的水平式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖；圖5為本發明的第四實施例的水平式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖；圖6為本發明的第五實施例的垂直式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖；圖7A至7D為本發明的第五實施例的垂直式發光二極管晶粒的制造方法的示意圖；圖8為本發明的第六實施例的垂直式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖；圖9為本發明的第七實施例的垂直式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖；以及圖10為本發明的第八實施例的垂直式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖。主要元件附圖標記說明20 水平式發光二極管晶粒22 散熱絕緣基板24 金屬層26 發光二極管磊晶層28 n-GaN 層30InGaN 發射層(Emitting-Layer)32 p-GaN 層32A 金屬層34 第一接合墊36 第二接合墊38 基板40 水平式發光二極管晶粒42 發光二極管磊晶層44 n-GaN 層50 水平式發光二極管晶粒52 散熱絕緣基板54 金屬層
56水平式發光二極管晶粒
58金屬層
60垂直式發光二極管晶粒
62散熱絕緣基板
64金屬層
66發光二極管磊晶層
68n-GaN 層
70InGaN 發射層
72ρ-GaN 層
72A金屬層
74第一接合墊
76第二接合墊
78通孔
79基板
80垂直式發光二極管晶粒
82發光二極管磊晶層
84n-GaN 層
90垂直式發光二極管晶粒
92散熱絕緣基板
94金屬層
100垂直式發光二極管晶粒
102金屬層具體實施方式
參考以下附圖以說明本發明的具有高散熱絕緣基板的發光二極管晶粒及其制造方法的數個較佳實施例。
圖I為本發明的第一實施例的水平式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖。在圖 I中，水平式發光二極管晶粒20包含有一散熱絕緣基板22、一金屬層24、一發光二極管嘉晶層26及一金屬層32A。
金屬層24形成于不透明的散熱絕緣基板22的一表面上。金屬層32A形成于發光二極管磊晶層26上，而與金屬層24接合。金屬層32A用以反射發光二極管磊晶層26所發出的光及將發光二極管磊晶層26所產生的熱量通過金屬層24傳導至散熱絕緣基板22。散熱絕緣基板22用以散熱由金屬層24、32A所傳導的熱量。
其中，發光二極管磊晶層26包含作為η型電極層的一 n_GaN(n型氮化鎵)層28、 作為發光層的一 InGaN發射層(Emitting-Layer)(氮化銦鎵薄膜層)30及作為p型電極層的一 p-GaN (P型氮化鎵)層32。
發光二極管嘉晶層26的n-GaN層28的上表面形成有一第一接合墊(Bonding Pad) 34，金屬層24的上表面形成有一第二接合墊36。第一接合墊34與第二接合墊36是作為芯片封裝時連接至發光二極管的外部接腳(Pin)之用。其中，第一接合墊34及第二接合墊36是由鈦/鋁/鉬/金(Ti/Al/Pt/Au)等的單層金屬材料、多層金屬材料或合金材料所構成。不透明的散熱絕緣基板22具有500W/ (K-m)至IOOW/ (K-m)的熱傳導系數及IOKV至0. 5KV的絕緣崩潰電壓。散熱絕緣基板22是氮化硅(Si3N4)、氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)及碳化硅(SiC)其中之一或其復合材料。圖2A至2D為本發明的第一實施例的水平式發光二極管晶粒的制造方法的示意圖。圖2A至2D中所述的構件與圖I的構件相同的使用相同的元件附圖標記。參考以下附圖以說明本發明的水平式發光二極管晶粒的制造方法的較佳實施例。在圖2A中，首先提供一基板38，例如藍寶石(Sapphire)基板。在基板38的上表面依序嘉晶成長n-GaN層28、InGaN發射層(Emitting-Layer) 30及p_GaN層32,以形成發 光二極管嘉晶層26,并在p-GaN層32上嘉晶成長金屬層32A。在圖2B中，提供具有500W/(K-m)至100W/(Ku)的熱傳導系數及IOKV至0. 5KV的絕緣崩潰電壓的散熱絕緣基板22，在散熱絕緣基板22的一表面上形成金屬層24。在圖2C中，以芯片至晶片(Chip to Wafer)方式或晶片至晶片(Wafer to Wafer)方式接合金屬層24與金屬層32A。在圖2D中，以激光剝離方式移除發光二極管磊晶層26的n-GaN層28上的基板38。接著，形成第一接合墊34于發光二極管磊晶層26的n-GaN層28的上表面，并形成第二接合墊36于金屬層24的上表面。第一接合墊34及第二接合墊36是由鈦/鋁/鉬/金等的單層金屬材料、多層金屬材料及合金材料其中之一構成。在完成上述的制造方法后便形成圖I的水平式發光二極管晶粒的結構。由于水平式發光二極管晶粒20使用散熱絕緣基板22，以形成電(如發光二極管磊晶層26)熱(如散熱絕緣基板22)分離的結構，如此可使發光二極管磊晶層26所產生的熱量通過散熱絕緣基板22散逸出去，因此增加水平式發光二極管晶粒20的使用壽命，并使得其發光強度提高。圖3為本發明的第二實施例的水平式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖。圖3中所述的構件與圖I的構件相同的使用相同的元件附圖標記，并省略其說明。在圖3中，借助微影蝕刻、網印技術、激光劃線或納米印刷使發光二極管磊晶層42的n-GaN層44的表面粗糙化，以在n_GaN層44的上表面形成凹凸的表面。如此以提高水平式發光二極管晶粒40的光萃取效應(Light Extraction Efficiency),降低水平式發光二極管晶粒40因全反射所造成的熱量，使得可增加水平式發光二極管晶粒40的使用壽命，并使得其發光強度提高。在第二實施例中，可以不在發光二極管磊晶層42的n-GaN層44的上表面形成凹凸的表面，而水平式發光二極管晶粒40仍然具有提高光萃取效應的功效。圖4為本發明的第三實施例的水平式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖。圖4中所述的構件與圖3的構件相同的使用相同的元件附圖標記，并省略其說明。在圖4中，借助微影蝕刻、網印技術、激光劃線及納米印刷其中之一使散熱絕緣基板52的表面粗糙化，以在散熱絕緣基板52的上表面形成凹凸的表面。接著，金屬層54形成在散熱絕緣基板52的凹凸的上表面。如此形成在散熱絕緣基板52的凹凸的表面上的金屬層54以反射發光二極管磊晶層42所發出的光，可提高水平式發光二極管晶粒50的光萃取效應，降低水平式發光二極管晶粒50因全反射所造成的熱量，使得增加水平式發光二極管晶粒50的使用壽命，并使得其發光強度提聞。
在第三實施例中，可以不在發光二極管磊晶層42的n-GaN層44的上表面形成凹凸的表面，而水平式發光二極管晶粒50仍然具有提高光萃取效應的功效。
圖5為本發明的第四實施例的水平式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖。圖5 中所述的構件與圖3的構件相同的使用相同的元件附圖標記，并省略其說明。
在圖5中，通過金屬鍍膜來制作金屬層58的金屬圖案，以在金屬層58的上表面形成凹凸的表面。其中，金屬鍍膜是真空鍍膜、化學電鍍、電鍍或網印。
如此成凹凸的表面的金屬層58以反射發光二極管磊晶層42所發出的光，可提高水平式發光二極管晶粒56的光萃取效應，降低水平式發光二極管晶粒56因全反射所造成的熱量，使得增加水平式發光二極管晶粒56的使用壽命，并使得其發光強度提高。
在第四實施例中，可以不在發光二極管磊晶層42的n-GaN層44的上表面形成凹凸的表面，而水平式發光二極管晶粒56仍然具有提高光萃取效應的功效。
圖6為本發明的第五實施例的垂直式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖。在圖 6中，垂直式發光二極管晶粒60包含有一散熱絕緣基板62、一金屬層64、一發光二極管嘉晶層66及一金屬層72A。
借助鉆孔、激光鉆孔或黃光微顯蝕刻技術在不透明的散熱絕緣基板62的上表面及下表面之間形成通孔78。金屬 層64形成于不透明的散熱絕緣基板78的上表面、下表面上及通孔78內。金屬層72A形成于發光二極管嘉晶層66上,而與金屬層64接合。
金屬層72A用以反射發光二極管磊晶層66所發出的光及將發光二極管磊晶層66 所產生的熱量通過金屬層64傳導至散熱絕緣基板62。散熱絕緣基板62用以發散由金屬層 64及金屬層72A所傳導的熱量。
其中，發光二極管磊晶層66包含作為η型電極層的一 n_GaN層68、作為發光層的一 InGaN發射層(Emitting-Layer) 70及作為p型電極層的一 ρ-GaN層72。
發光二極管磊晶層66的n-GaN層68的上表面形成有一第一接合墊74，形成在散熱絕緣基板62的下表面的金屬層64作為第二接合墊76。第一接合墊74與第二接合墊76 是作為芯片封裝時連接至發光二極管的外部接腳之用。其中，第一接合墊74是由鈦/鋁/ 鉬/金(Ti/Al/Pt/Au)等的單層金屬材料、多層金屬材料或合金材料所構成。
不透明的散熱絕緣基板62具有500W/ (K-m)至IOOW/ (K-m)的熱傳導系數及IOKV 至O. 5KV的絕緣崩潰電壓。散熱絕緣基板62是氮化硅(Si3N4)、氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN) 及碳化硅(SiC)其中之一或其復合材料。
圖7A至7D為本發明的第五實施例的垂直式發光二極管晶粒的制造方法的示意圖。圖7A至7D中所述的構件與圖6的構件相同的使用相同的元件附圖標記。
參考以下附圖以說明本發明的垂直式發光二極管晶粒的制造方法的較佳實施例。
在圖7A中，首先提供一基板79，例如藍寶石基板。在基板79的上表面依序磊晶成長n-GaN層68、InGaN發射層(Emitting-Layer) 70及ρ-GaN層72,以形成發光二極管嘉晶層66，并在p-GaN層72上磊晶成長金屬層72A。
在圖7B中，提供為500W/(K-m)至100W/(Ku)的熱傳導系數及IOKV至O. 5KV的絕緣崩潰電壓的散熱絕緣基板62。以鉆孔或、激光鉆孔或黃光微影蝕刻技術在散熱絕緣基板62的上表面及下表面之間形成通孔78。形成金屬層64于散熱絕緣基板62的第一表面、第二表面上及通孔78中。其中，將形成于散熱絕緣基板62的下表面的金屬層64作為第二接合墊76。在圖7C中，以芯片至晶片方式或晶片至晶片方式接合金屬層64與金屬層72A。在圖7D中，以激光剝離方式移除發光二極管磊晶層66的n-GaN層68上的基板79。接著，形成第一接合墊74于發光二極管嘉晶層66的n-GaN層68的上表面,第一接合墊74是由鈦/鋁/鉬/金等的單層金屬材料、多層金屬材料及合金材料其中之一構成。在完成上述的制造方法以形成圖6的垂直式發光二極管晶粒60的結構。由于垂直式發光二極管晶粒60使用散熱絕緣基板62，以形成電(如發光二極管磊晶層66)熱(如散熱絕緣基板62)分離的結構，如此可使發光二極管磊晶層66所產生的熱 量通過散熱絕緣基板62散逸出去，因此增加垂直式發光二極管晶粒60的使用壽命，并使得其發光強度提高。圖8為本發明的第六實施例的垂直式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖。圖8中所述的構件與圖6的構件相同的是使用相同的元件附圖標記，并省略其說明。在圖8中，借助微影蝕刻、網印技術、激光劃線或一納米印刷使發光二極管磊晶層82的n-GaN層84的表面粗糙化，以在n_GaN層84的上表面形成凹凸的表面。如此以提高垂直式發光二極管晶粒80的光萃取效應，降低垂直平式發光二極管晶粒80因全反射所造成的熱量，使得增加垂直式發光二極管晶粒80的使用壽命，并使得其發光強度提高。在第六實施例中，可以不在發光二極管磊晶層82的n-GaN層84的上表面形成凹凸的表面，而垂直式發光二極管晶粒80仍然具有提高光萃取效應的功效。圖9為本發明的第七實施例的垂直式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖。圖9中所述的構件與圖8的構件相同的是使用相同的元件附圖標記，并省略其說明。在圖9中，借助微影蝕刻一網印技術、激光劃線或納米印刷使散熱絕緣基板92的表面粗糙化，以在散熱絕緣基板92的上表面形成凹凸的表面。接著，金屬層94形成在散熱絕緣基板92的凹凸的上表面上。如此形成在散熱絕緣基板92的凹凸的表面的金屬層94以反射發光二極管磊晶層82所發出的光，可提高垂直式發光二極管晶粒90的光萃取效應，降低垂直式發光二極管晶粒90因全反射所造成的熱量，使得增加垂直式發光二極管晶粒90的使用壽命，并使得其發光強度提高。在第七實施例中，可以不在發光二極管磊晶層82的n-GaN層84的上表面形成凹凸的表面，而垂直式發光二極管晶粒90仍然具有提高光萃取效應的功效。圖10為本發明的第八實施例的垂直式發光二極管晶粒的結構的剖面示意圖。圖10中所述的構件與圖8的構件相同的是使用相同的元件附圖標記，并省略其說明。在圖10中，通過金屬鍍膜來制作金屬層102的金屬圖案，以在金屬層102的上表面形成凹凸的表面。其中，金屬鍍膜是真空鍍膜、化學電鍍、電鍍或網印。如此成凹凸的表面的金屬層102以反射發光二極管磊晶層82所發出的光，可提高垂直式發光二極管晶粒100的光萃取效應，降低垂直式發光二極管晶粒100因全反射所造成的熱量，使得增加垂直式發光二極管晶粒100的使用壽命，并使得其發光強度提高。
在第八實施例中，可以不在發光二極管磊晶層82的n-GaN層84的上表面形成凹凸的表面，而垂直式發光二極管晶粒100仍然具有提高光萃取效應的功效。
本發明的優點是提出一種發光二極管晶粒及其制造方法，以采用電熱分離的結構，通過散熱絕緣基板將發光二極管磊晶層所產生的熱散逸掉，可使發光二極管晶粒所產生的熱量散逸出其外，以增加發光二極管晶粒的使用壽命，并使得發光強度提高。
雖然本發明已參照較佳具體例及舉例性附圖敘述如上，惟其應不被視為是限制性的。熟悉本領域的技術人員對其形態及具體例的內容做各種修改、省略及變化，均不離開本申請權利要求所主張的范 圍。
權利要求
1.一種發光二極管晶粒，其特征在于包含一散熱絕緣基板；一第一金屬層，形成于該散熱絕緣基板的一表面上；一發光二極管磊晶層；以及一第二金屬層，形成于該發光二極管嘉晶層上，與該第一金屬層接合。
2.根據權利要求I所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該發光二極管磊晶層之上形成該第二金屬層的一電極層，借助微影蝕刻、網印技術、激光劃線及納米印刷其中之一使該電極層的表面粗糙化。
3.根據權利要求I所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該散熱絕緣基板的該表面進行微影蝕刻而使該表面粗糙化。
4.根據權利要求I所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該第一金屬層通過金屬鍍膜來制作金屬圖案。
5.根據權利要求4所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該金屬鍍膜是真空鍍膜、化學電鍍、電鍍及網印其中之一。
6.根據權利要求I所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該發光二極管磊晶層包含一η 型電極層、一發光層及一 P型電極層，該η型電極層是一 η型氮化鎵層，該發光層是一氮化銦鎵薄膜層，該P型電極層是一 P型氮化鎵層。
7.根據權利要求I所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該散熱絕緣基板是氮化硅、氮化鋁、氮化硼及碳化硅之其中之一或其復合材料。
8.根據權利要求I所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該散熱絕緣基板具有500W/ (K-m)至IOOW/(K-m)的熱傳導系數及IOKV至O. 5KV的絕緣崩潰電壓。
9.一種發光二極管晶粒，其特征在于包含一散熱絕緣基板，在其一第一表面及一第二表面之間形成通孔；一第一金屬層，形成于該散熱絕緣基板的該第一表面、該第二表面及通孔；一發光二極管磊晶層；以及一第二金屬層，形成于該發光二極管嘉晶層上，與該第一金屬層接合。
10.根據權利要求9所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該發光二極管磊晶層之上形成該第二金屬層的一電極層，借助微影蝕刻、網印技術、激光劃線及納米印刷其中之一使該電極層的表面粗糙化。
11.根據權利要求9所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該散熱絕緣基板的該第一表面進行一微影蝕刻而使該第一表面粗糙化。
12.根據權利要求9所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該第一金屬層通過金屬鍍膜來制作金屬圖案。
13.根據權利要求12所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該金屬鍍膜是真空鍍膜、化學電鍍、電鍍及網印其中之一者。
14.根據權利要求9所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該發光二極管磊晶層包含一 η型電極層、一發光層及一 P型電極層，該η型電極層是一 η型氮化鎵層，該發光層是一氮化銦鎵薄膜層，該P型電極層是一 P型氮化鎵層。
15.根據權利要求9所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該散熱絕緣基板以鉆孔、激光鉆孔及黃光微影蝕刻技術之其特征在于一者在其該第一表面及該第二表面之間形成通孔。
16.根據權利要求9所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該散熱絕緣基板是氮化硅(Si3N4)、氮化鋁、氮化硼及碳化硅其中之一或其復合材料。
17.根據權利要求9所述的發光二極管晶粒，其特征在于，該散熱絕緣基板具有500W/(K-m)至IOOW/(K-m)的熱傳導系數及IOKV至0. 5KV的絕緣崩潰電壓。
18.一種發光二極管晶粒的制造方法，其特征在于包含 提供一散熱絕緣基板； 形成一第一金屬層于該散熱絕緣基板的一表面上； 形成一第二金屬層于一發光二極管磊晶層上；以及 接合該第一金屬層與該第二金屬層。
19.根據權利要求18所述的制造方法，其特征在于進一步包含 提供一基板； 在該基板上磊晶成長該發光二極管磊晶層； 在該基板上磊晶成長該發光二極管磊晶層與該第二金屬層，接合該散熱絕緣基板的表面上的該第一金屬層； 移除該基板； 形成一第一接合墊于該發光二極管磊晶層之上；以及 形成一第二接合墊于該第一金屬層。
20.根據權利要求18或19所述的制造方法，其特征在于，借助微影蝕刻、網印技術、激光劃線及納米印刷其中之一使該發光二極管磊晶層的未形成該第二金屬層的該電極層的表面粗糙化。
21.根據權利要求18或19所述的制造方法，其特征在于，通過微影蝕刻使該散熱絕緣基板的該表面粗糖化。
22.根據權利要求18或19所述的制造方法，其特征在于，通過金屬鍍膜來制作該第一金屬層的一金屬圖案。
23.根據權利要求22所述的制造方法，其特征在于，該金屬鍍膜是真空鍍膜、化學電鍍、電鍍及網印其中之一。
24.根據權利要求18或19所述的制造方法，其特征在于，該散熱絕緣基板是氮化硅(Si3N4)、氮化鋁、氮化硼及碳化硅其中之一或其復合材料。
25.根據權利要求18或19所述的制造方法，其特征在于，該散熱絕緣基板具有500W/(K-m)至IOOW/(K-m)的熱傳導系數及IOKV至0. 5KV的絕緣崩潰電壓。
26.一種發光二極管晶粒之制造方法，其特征在于包含 提供一散熱絕緣基板； 在該散熱絕緣基板的一第一表面及一第二表面之間形成通孔； 形成一第一金屬層于該散熱絕緣基板的該第一表面、該第二表面及通孔； 形成一第二金屬層于一發光二極管磊晶層上；以及 接合該第一金屬層與該第二金屬層。
27.根據權利要求26所述的制造方法，其特征在于進一步包含提供一基板；在該基板上磊晶成長該發光二極管磊晶層；在該基板上磊晶成長該發光二極管磊晶層與該第二金屬層，接合該散熱絕緣基板的表面上的該第一金屬層；移除該基板；以及形成一第一接合墊于該發光二極管嘉晶層之上；其中，將形成于該散熱絕緣基板的該第二表面的該第一金屬層作為一第二接合墊。
28.根據權利要求26或27所述的制造方法，其特征在于，借助微影蝕刻、網印技術、激光劃線及納米印刷其中之一使該發光二極管磊晶層的未形成該第二金屬層的該電極層的表面粗糙化。
29.根據權利要求26或27所述的制造方法，其特征在于，通過微影蝕刻使該散熱絕緣基板的該第一表面粗糙化。
30.根據權利要求26或27所述的制造方法，其特征在于，通過金屬鍍膜來制作該第一金屬層的金屬圖案。
31.根據權利要求30所述的制造方法，其特征在于，該金屬鍍膜是真空鍍膜、化學電鍍、電鍍及網印其中之一。
32.根據權利要求26或27所述的制造方法，其特征在于，借助鉆孔、激光鉆孔及黃光微影蝕刻技術其中之一在該散熱絕緣基板的該第一表面及該第二表面之間形成通孔。
33.根據權利要求26或27所述的制造方法，其特征在于，該散熱絕緣基板是氮化硅、氮化鋁、氮化硼及碳化硅其中之一或其復合材料。
34.根據權利要求26或27所述的制造方法，其特征在于，該散熱絕緣基板具有500W/ (K-m)至IOOW/(K-m)的熱傳導系數及IOKV至O. 5KV的絕緣崩潰電壓。
全文摘要
一種發光二極管晶粒及其制造方法，發光二極管晶粒包含一散熱絕緣基板；一第一金屬層，形成于該散熱絕緣基板的一表面上；一發光二極管磊晶層；以及一第二金屬層，形成于該發光二極管磊晶層上，與該第一金屬層接合。本發明的發光二極管晶粒是采用電熱分離的結構，通過散熱絕緣基板使發光二極管磊晶層所產生的熱散逸掉，可使發光二極管晶粒所產生的熱量散逸出其外，以增加發光二極管晶粒的使用壽命，并使得發光強度提高。
文檔編號H01L33/64GK102983258SQ20111029772
公開日2013年3月20日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月5日
發明者藍文正, 張聰明 申請人:臺灣波律股份有限公司