發光二極管結構及其制造方法技術

本發明專利技術公開一種發光二極管結構及其制造方法，包含絕緣基板、發光二極管芯片、內連線層、第一電性電極墊、第二電性電極墊、絕緣反射層、第一電性接合墊及第二電性接合墊。發光二極管芯片包含鄰接的平臺結構與第一電性半導體層暴露部分、及第一隔離溝槽設于平臺結構中。內連線層連接相鄰二發光二極管芯片。第一電性電極墊及第二電性電極墊分別與二發光二極管芯片電連接。絕緣反射層覆蓋內連線層、平臺結構、第一電性電極墊與第二電性電極墊。第一電性接合墊及第二電性接合墊位于絕緣反射層上，且分別與第一電性電極墊及第二電性電極墊電連接。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種發光結構，且特別是涉及一種發光二極管(LED)結構及其制造方法。
技術介紹
目前，為了提升發光二極管整體的發光效率，而發展出利用打線方式來串聯多個發光二極管芯片。由于打線方式有成本高生產良率低的問題，因此進一步發展出利用內建金屬來進行多個發光二極管芯片的串聯。請參照圖1，其是繪示一種傳統串聯的發光二極管結構的局部剖視圖。此傳統的串聯發光二極管結構100是利用內建金屬來串聯多個發光二極管芯片。串聯發光二極管結構100包含數個串聯的發光二極管芯片，例如發光二極管芯片106a與106b。其中，這些發光二極管芯片106a與106b設置在絕緣基板102的表面104上。相鄰的二發光二極管芯片106a與106b之間以隔離溝槽122隔開。而每個發光二極管芯片106a與106b包含依序堆疊在絕緣基板102的表面上的未摻雜半導體層108、第一電性半導體層110、主動層112、第二電性半導體層114與透明導電層116。發光二極管芯片106a與106b均具有平臺結構128與第一電性半導體層110的暴露部分130。發光二極管芯片106a的第一電性電極墊118a與第二電性電極墊120a分別設于第一電性半導體層110的暴露部分130與平臺結構128上。同樣地,發光二極管芯片106b的第一電性電極墊118b與第二電性電極墊120b分別設于第一電性半導體層110的暴露部分130與平臺結構128上。在發光二極管結構100中，絕緣層124覆蓋在隔離溝槽122內，且延伸于此隔離溝槽122的開口外側的發光二極管芯片106a的第一電性半導體層110、與發光二極管芯片106b的透明導電層116上，以電性隔離相鄰的二發光二極管芯片106a與106b。而為了串聯相鄰的二發光二極管芯片106a與106b，發光二極管結構100具有內連線層126。內連線層126自發光二極管芯片106a的第一電性電極墊118a上，經由位在第一電性半導體層110的暴露部分130上方與隔離溝槽122內的絕緣層124，而延伸至相鄰發光二極管芯片106b上的絕緣層124與第二電性電極墊120b上，以電性串聯相鄰的發光二極管芯片106a與106b。由于此種串聯式的發光二極管結構100利用較高的電壓來加以驅動，因此驅動電路具有較高的效率。其次，相較于多個獨立的發光二極管芯片，串聯式的發光二極管結構100的電極墊面積小，因此發光二極管結構100具有較大的出光面積。再者，由于串聯式的發光二極管結構100的電流可分散流動于每個小發光二極管芯片，因此電流分布較單一個大面積的發光二極管芯片均勻，故串聯式的發光二極管結構100的發光效率較佳。然而，由于這種傳統的串聯式發光二極管結構100的隔離溝槽122的底部需向下延伸至絕緣基板102的表面104。因此，隔離溝槽122的深寬比過高，導致絕緣層124的材料不易填入，而容易產生沉積不連續的情形，使得絕緣層124中易有破孔生成。故，后續沉積導電的內連線層126時，內連線層126的導電材料可能會填入絕緣層124的破孔中，而造成短路現象。在串聯式發光二極管結構100中，只要有其中一個發光二極管芯片106a或106b有短路現象，整個串聯的發光二極管結構100就無法運轉。因此，串聯式發光二極管結構100的生產良率不佳。此外，隔離溝槽122的深寬比過高也容易使內連線層126的沉積不連續，如此一來將造成內連線層126斷線。在串聯式發光二極管結構100中，只要有其中一個發光二極管芯片106a或106b有斷線現象，整個串聯的發光二極管結構100同樣無法運轉。因此，此種串聯式發光二極管結構100的生產良率不佳。
技術實現思路
因此，本專利技術的一目的在于提供一種發光二極管結構，其由多個發光二極管芯片串聯而成，而具有排列密與高光效等優勢。本專利技術的另一目的在于提供一種，其包含絕緣反射層覆蓋在每個發光二極管芯片的內連線、平臺結構與第一電性半導體層暴露部分上，因此可利用倒裝方式進行封裝，而達到高散熱、免打線與低熱阻等功效。本專利技術的又一目的在于提供一種，其內連線層是從相鄰發光二極管芯片之一者的第一電性半導體層的暴露部分，直接經由另一者的平臺結構的側面而延伸至此平臺結構上。因此，可大幅降低內連線層的深寬比，而可有效提升內連線層沉積時的階梯覆蓋能力，進而可避免內連線層沉積時產生斷線。本專利技術的再一目的在于提供一種，其發光二極管芯片的平臺結構可具有梯形傾斜側面，因此可進一步提升內連線層的階梯覆蓋能力，而更有效解決內連線層斷線的問題。本專利技術的再一目的在于提供一種，其發光二極管芯片的發光區域與相鄰的發光二極管芯片的第一電性半導體層之間以隔離溝槽隔開，且隔離溝槽中僅填充絕緣層而無導電材料。再加上，隔離溝槽的開口上可額外設置電流阻障層來加以電性隔絕。因此，縱使隔離溝槽內的絕緣層沉積不連續，在隔離溝槽內無導電材料的情況下，發光區域中也不會有短路的問題產生。本專利技術的再一目的在于提供一種，其內連線層可直接從相鄰發光二極管芯片之一者上方的介電層中的接觸孔經由介電層上方延伸至另一者上方的介電層中的接觸孔。因此，導電材料可不需要填充在相鄰二發光二極管芯片之間的隔離溝槽中，因而可解決內連線層斷線的問題。本專利技術的再一目的在于提供一種，其可有效解決短路與斷線的問題，因此可大幅提升串聯發光二極管結構的生產良率，進而可降低制作成本。本專利技術的再一目的在于提供一種，其可有效解決短路與斷線的問題，因此可無需仰賴逆向漏電流的檢測手段，而通過順逆向電流的檢測，即可順利確認發光二極管結構中的短路缺陷。根據本專利技術的上述目的，提出一種發光二極管結構。此發光二極管結構包含一絕緣基板、多個發光二極管芯片、多個內連線層、一第一電性電極墊、一第二電性電極墊、一絕緣反射層、一第一電性接合墊以及一第二電性接合墊。每一發光二極管芯片包含一外延層，此外延層包含依序堆疊在絕緣基板的一表面上的一第一電性半導體層、一主動層以及一第二電性半導體層，且每一發光二極管芯片包含鄰接的一平臺結構與一第一電性半導體層暴露部分、以及一第一隔離溝槽，第一隔離溝槽設于平臺結構中。前述的多個內連線層分別連接發光二極管芯片的相鄰二者。第一電性電極墊及第二電性電極墊分別設于發光二極管芯片的一第一者與一第二者上，且分別與第一者的第一電性半導體層暴露部分及第二者的第二電性半導體層電連接。絕緣反射層覆蓋在前述的內連線層、平臺結構、第一電性電極墊與第二電性電極墊上。其中，此絕緣反射層具有至少一第一貫穿孔與至少一第二貫穿孔分別暴露出部分的第一電性電極墊與第二電性電極墊。第一電性接合墊位于部分的絕緣反射層上，且經過至少一第一貫穿孔而與第一電性電極墊電連接。第二電性接合墊位于另一部分的絕緣反射層上，并與第一電性接合墊分離，且經過至少一第二貫穿孔而與第二電性電極墊電連接。依據本專利技術的一實施例，上述每一發光二極管芯片還包含一絕緣層，此絕緣層填入第一隔離溝槽中，以封住第一隔離溝槽的一開口。依據本專利技術的另一實施例，上述每一發光二極管芯片還包含一電流阻障層介于平臺結構上的內連線層與絕緣層之間。依據本專利技術的又一實施例，上述每一發光二極管芯片還包含一透明導電層延伸于平臺結構的第二電性半導體層上，且介于平臺結構上的內連線層與電流阻障層之間。依據本專利技術的再一實施例，上述每一發光本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種發光二極管結構，包含：絕緣基板；多個發光二極管芯片，其中每一該些發光二極管芯片包含一外延層，該外延層包含依序堆疊在該絕緣基板的一表面上的第一電性半導體層、主動層以及第二電性半導體層，且每一該些發光二極管芯片包含鄰接的平臺結構與第一電性半導體層暴露部分、以及第一隔離溝槽，該第一隔離溝槽設于該平臺結構中；多個內連線層，分別連接該些發光二極管芯片的相鄰二者；第一電性電極墊及第二電性電極墊分別設于該些發光二極管芯片的一第一者與一第二者上，且分別與該第一者的該第一電性半導體層暴露部分及該第二者的該第二電性半導體層電連接；絕緣反射層，覆蓋在該些內連線層、該些平臺結構、該第一電性電極墊與該第二電性電極墊上，其中該絕緣反射層具有至少一第一貫穿孔與至少一第二貫穿孔分別暴露出部分的該第一電性電極墊與該第二電性電極墊；第一電性接合墊，位于部分的該絕緣反射層上，且經過該至少一第一貫穿孔而與該第一電性電極墊電連接；以及第二電性接合墊，位于另一部分的該絕緣反射層上，并與該第一電性接合墊分離，且經過該至少一第二貫穿孔而與該第二電性電極墊電連接。

【技術特征摘要】
2012.05.04 TW 101116039;2012.08.03 TW 1011280421.一種發光二極管結構，包含: 絕緣基板； 多個發光二極管芯片，其中每一該些發光二極管芯片包含一外延層，該外延層包含依序堆疊在該絕緣基板的一表面上的第一電性半導體層、主動層以及第二電性半導體層，且每一該些發光二極管芯片包含鄰接的平臺結構與第一電性半導體層暴露部分、以及第一隔離溝槽，該第一隔離溝槽設于該平臺結構中； 多個內連線層，分別連接該些發光二極管芯片的相鄰二者； 第一電性電極墊及第二電性電極墊分別設于該些發光二極管芯片的一第一者與一第二者上，且分別與該第一者的該第一電性半導體層暴露部分及該第二者的該第二電性半導體層電連接； 絕緣反射層，覆蓋在該些內連線層、該些平臺結構、該第一電性電極墊與該第二電性電極墊上，其中該絕緣反射層具有至少一第一貫穿孔與至少一第二貫穿孔分別暴露出部分的該第一電性電極墊與該第二電性電極墊； 第一電性接合墊，位于部分的該絕緣反射層上，且經過該至少一第一貫穿孔而與該第一電性電極墊電連接；以及 第二電性接合墊，位于另一部分的該絕緣反射層上，并與該第一電性接合墊分離，且經過該至少一第二貫穿孔而與該第二電性電極墊電連接。2.如權利要求1所述的發光二極管結構，其中每一該些發光二極管芯片還包含一絕緣層，該絕緣層填入該第一隔離溝槽中，以封住該第一隔離溝槽的一開口。3.如權利要求1所述的發光二極管結構，其中每一該些發光二極管芯片還包含一電流阻障層，介于該平臺結構上的該內連線層與該絕緣層之間。4.如權利要求3所述的發光二極管結構，其中每一該些發光二極管芯片還包含一透明導電層延伸于該平臺結構的該第二電性半導體層上，且介于該平臺結構上的該內連線層與該電流阻障層之間。5.如權利要求1所述的發光二極管結構，其中 每一該些發光二極管芯片還包含一介電層，設于該外延層上，且每一該些發光二極管芯片設有一第一電性接觸孔與一第二電性接觸孔貫穿該介電層， 該第一隔離溝槽介于該發光二極管芯片的該第二電性接觸孔與相鄰的該發光二極管芯片的該第一電性接觸孔之間， 每一該些內連線層由每一該些發光二極管芯片的該第二電性接觸孔中經由該第一隔離溝槽上方而延伸至相鄰的該發光二極管芯片的該第一電性接觸孔中，以及該絕緣反射層還覆蓋在該介電層上。6.如權利要求5所述的發光二極管結構，其中 每一該些發光二極管芯片還包含一透明導電層，介于該介電層與該外延層之間； 該第一電性接觸孔的一底部暴露出該第一電性半導體層暴露部分；以及 該第二電性接觸孔的一底部暴露出該透明導電層。7.如權利要求6所述的發光二極管結構,其中每一該些發光二極管芯片還包含至少一電流阻障層，介于該第二電性接觸孔的該底部與該外延層之間。8.如權利要求5所述的發光二極管結構,其中在每一該些發光二極管芯片中，該外延層具有一凹槽，該凹槽的一底部暴露出該第一電性半導體層暴露部分，該第一電性接觸孔暴露出該凹槽的該底部的一部分，且該介電層覆蓋在該凹槽的一側壁上。9.如權利要求5所述的發光二極管結構，其中每一該些發光二極管芯片還包含至少一絕緣襯層，覆蓋在該第一電性接觸孔的一側壁上。10.一種發光二極管結構的制造方法，包含: 提供一絕緣基板； 形成一外延結構，其中該外延結構包含依序堆疊在該絕緣基板的一表面上的第一電性半導體層、主動層與第二電性半導體層； 形成多個第一隔離溝槽與多個第二隔離溝槽于該外延結構中，以定義出多個發光二極管芯片的多個外延層，其中該些第一隔離溝槽分別與該些第二隔離溝槽鄰接； 移除部分的該第二電性半導體層與部分的該主動層，以定義出每一該些發光二極管芯片的一平臺結構與一第一電性半導體層暴露部分，其中每一該些發光二極管芯片包含該些第一隔離溝槽之一者，且該些第一隔離溝槽的該者設于該平臺結構中； 形成多個內連線層、一第一電性電極墊及一第二電性電極墊，其中該些內連線層分別連接該些發光二極管芯片的相鄰二者，該第一電性電極墊及該第二電性電極墊分別設于該些發光二極管芯片的一第一者與一第二者上，且該第一電性電極墊及該第二電性電極墊分別與該第一者的該第一電性半導體層暴露部分及該第二者的該第二電性半導體層電連接; 形成一絕緣反射層覆蓋在該些內連線層、該些平臺結構、該第一電性電極墊與該第二電性電極墊上，其中該絕緣 反射層具有至少一第一貫穿孔與至少一第二貫穿孔分別暴露出部分的該第一電性電極墊與部分的該第二電性電極墊； 形成一第一電性接合墊于部分的該絕緣反射層上，其中該第一電性接合墊經過該至少一第一貫穿孔而與該第一電性電極墊電連接；以及 形成一第二電性接合墊于另一部分的該絕緣反射層上，其中該第二電性接合墊與該第一電性接合墊分離，且該第二電性接合墊經過該至少一第二貫穿孔而與該第二電性電極墊電連接。11.如權利要求10所述的發光二極管結構的制造方法，在形成該些第一隔...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李學麟，朱長信，陳源澤，徐智魁，
申請(專利權)人：奇力光電科技股份有限公司， 佛山市奇明光電有限公司，
類型：發明
國別省市：臺灣;71