TWI528578B - 發光二極體製造方法 - Google Patents

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Description

發光二極體製造方法
本發明涉及一種半導體的製造方法，尤係一種發光二極體的製造方法。
一般的發光二極體在製造過程中，通常在將磊晶層設置在一金屬基板上後，利用鐳射切割工藝，將磊晶層連同金屬基板分割成複數個單顆的發光二極體。然而，使用鐳射切割工藝成本較高，所以，如何有效降低製造成本成為業界函待解決的一個技術問題。
有鑒於此，有必要提供一種有效降低製造成本的發光二極體的製造方法。
一種發光二極體的製造方法，包括如下步驟：提供一襯底，並在所述襯底的一側形成一磊晶層；沿所述磊晶層的厚度方向進行蝕刻，使所述磊晶層形成複數晶粒，相鄰的晶粒之間形成一貫穿的溝槽；提供複數電絕緣的隔離柱，將所述隔離柱放置在相應的溝槽中，並使其連接相鄰的晶粒；在每一晶粒遠離襯底的一側表面上形成一阻障保護層；在每一阻障保護層遠離襯底的一側表面塗設一錫膏層；對所述晶粒進行回流焊，使所述每一晶粒的錫膏層形成錫球；除去襯底並將晶粒放入溶液中浸泡至隔離柱消溶；提供複數金屬片體，並通過焊接將這些片體分別焊接在對應晶粒的 錫球上。
與習知技術相比，本發明中，利用溶液消溶隔離柱來達到是晶粒相互分離並通過焊接來實現晶粒與單個片體的焊接，解決了習知發光二極體製造中使用鐳射切割金屬基板使晶粒分離而導致的製造成本高的技術問題。
下面參照附圖，結合具體實施例對本發明作進一步的描述。
10‧‧‧藍寶石襯底
20‧‧‧磊晶層
21‧‧‧N型氮化鎵層
23‧‧‧有源層
25‧‧‧P型氮化鎵層
30‧‧‧晶粒
31‧‧‧溝槽
40‧‧‧隔離柱
50‧‧‧阻障保護層
60‧‧‧擋板
61‧‧‧穿孔
70‧‧‧錫膏層
80‧‧‧錫球
90‧‧‧片體
100‧‧‧發光二極體
圖1至圖8是本發明發光二極體各個製造過程的示意圖。
以下將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
本發明的發光二極體100(見圖8)製造過程如下所述：請參閱圖1及圖2，提供一藍寶石襯底10，在該藍寶石襯底10的一側表面上形成一磊晶層20，並通過乾蝕刻或濕蝕刻的方法蝕刻該磊晶層20，使其形成複數相互間隔的晶粒30。相鄰的晶粒30之間形成有一沿磊晶層20厚度方向貫穿的溝槽31。
該磊晶層20包括貼設於藍寶石襯底10的一N型氮化鎵層21、貼設於N型氮化鎵層21上方的一有源層23及貼設於有源層23上方的一P型氮化鎵層25。
請參閱圖3，提供複數電絕緣的隔離柱40，並將這些隔離柱40放置在相應的溝槽31中。每一隔離柱40的下端填滿整個溝槽31，上端超出晶粒30的頂端。每一隔離柱40為絕緣負光阻的樹脂材料。這些隔離柱40用於電絕緣的連接相鄰的晶粒30，使這些晶粒30即使脫離了藍寶石襯底10也不會相互分離。
通過電鍍的方法在P型氮化鎵層25遠離有源層23一側的上表面上形成一完全覆蓋該上表面的阻障保護層50，用以防止後續製成中因高溫而造成如錫或其他材料的滲入晶粒30而導致晶粒30失效。在本實施例中，該阻障保護層50為一鎳層。
請參閱圖4，提供一開設有複數穿孔61的擋板60，並將這一擋板60放置在這些晶粒30的上方，此時，擋板60的穿孔61正對每一晶粒30的P型氮化鎵層25的上表面，其他部分分別遮蓋隔離柱40的頂面及磊晶層20的周緣，然後在每一晶粒30的P型氮化鎵層25的上表面上塗設一錫膏層70後去除擋板60。在本實施例中，該擋板60為一鋼板。
請參閱圖5，在180~250℃的溫度下對晶粒30進行回流焊，使每一晶粒30上的錫膏層70受熱而形成一錫球80。
請參閱圖6，利用鐳射切割藍寶石襯底10，使藍寶石襯底10與晶粒30分離。
請參閱圖7，將這些晶粒30放在的100℃的鹼性溶液或酸性溶液中浸泡，使隔離柱40消溶而使這些晶粒30相互分離形成單獨的個體。
請參閱圖8，提供複數金屬片體90，在300℃的溫度下將這些片體90焊接在每一晶粒30的錫球80上，如此，便完成了發光二極體100的製造。
本發明中，利用溶液消溶隔離柱40來達到是晶粒30相互分離並通過焊接來實現晶粒30與單個片體90的焊接，解決了習知發光二極體製造中使用鐳射切割金屬基板使晶粒分離而導致的製造成本高 的技術問題。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
21‧‧‧N型氮化鎵層
23‧‧‧有源層
25‧‧‧P型氮化鎵層
50‧‧‧阻障保護層
80‧‧‧錫球
90‧‧‧片體
100‧‧‧發光二極體

Claims (10)

  1. 一種發光二極體的製造方法，包括如下步驟：提供一襯底，並在所述襯底的一側形成一磊晶層；沿所述磊晶層的厚度方向進行蝕刻，使所述磊晶層形成複數晶粒，相鄰的晶粒之間形成一貫穿的溝槽；提供複數電絕緣的隔離柱，將所述隔離柱放置在相應的溝槽中，並使其連接相鄰的晶粒；在每一晶粒遠離襯底的一側表面上形成一阻障保護層；在每一阻障保護層遠離襯底的一側表面塗設一錫膏層；對所述晶粒進行回流焊，使所述每一晶粒的錫膏層形成錫球；除去襯底並將晶粒放入溶液中浸泡至隔離柱消溶；提供複數金屬片體，並通過焊接將這些片體分別焊接在對應晶粒的錫球上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中，所述隔離柱的下端填滿相應的溝槽，其上端超出所述晶粒遠離所述襯底的一端。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中，每一隔離柱為絕緣負光阻的樹脂材料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中，所述回流焊的溫度控制在180~250℃。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中，用於消溶所述隔離柱的溶液為鹼性溶液或酸性溶液。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體的製造方法，其中，所述溶液消溶所述隔離柱的反應溫度為100℃。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中，所述金屬片體與所述晶粒的焊接溫度為300℃。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中，所述阻障保護層為通過電鍍的方式形成於所述晶粒上的鎳層。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中，在塗設錫膏層於晶粒之前，進一步包括如下步驟：提供一開設有複數穿孔的擋板，並將這一擋板放置在所述晶粒的上方，此時，所述擋板的穿孔正對每一晶粒的遠離襯底一側的上表面，其他部分分別遮蓋隔離柱遠離襯底的頂面及磊晶層的周緣，然後在每一晶粒的上表面上塗設一錫膏層後去除擋板。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體的製造方法，其中，所述磊晶層包括貼設於襯底的一N型氮化鎵層、貼設於N型氮化鎵層上方的一有源層及貼設於有源層上方的一P型氮化鎵層。
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