極管裝置。
[0062]圖7及圖8顯示本發(fā)明另一實(shí)施例，形成具有嵌入元件的發(fā)光二極管裝置300的各種工藝步驟。圖7及圖8是采用相似于先前參照?qǐng)D1所述的起始結(jié)構(gòu)，其中相同的符號(hào)代表相同的元件，但也可使用其他的結(jié)構(gòu)。
[0063]請(qǐng)參考圖7，形成的開口 702僅穿過(guò)部分的第一上方發(fā)光二極管層110。相較于上述延伸穿過(guò)所有的第一上方發(fā)光二極管層110的開口，此實(shí)施例中的開口僅延伸穿過(guò)部分的第一上方發(fā)光二極管層110。開口 702可通過(guò)使用氫氧化鉀的光強(qiáng)化電化學(xué)濕式蝕刻工藝形成。也可使用其他的蝕刻工藝，包括干式蝕刻工藝(例如感應(yīng)偶合等離子體蝕刻工藝、反應(yīng)離子蝕刻工藝及類似的工藝)和/或濕式蝕刻工藝(例如化學(xué)蝕刻工藝、光輔助的低溫蝕刻工藝及類似的工藝)。應(yīng)要注意開口 702可為任何的形狀，例如三角形(triangular)、錐形(tapered)、圓柱形(cylindrical)、半圓形(semisphere)、柱形(column)、矩形(rectangular)或類似的形狀，而以寬度介于約1nm至約ΙΟμπι的圓形開口為較佳。
[0064]請(qǐng)參考圖8，之后，可移除圖案化掩模120 (參考圖7)，并可以介電材料填充開口702，借此形成嵌入元件802。若有需要，可以相似于先前參照?qǐng)D3所述的方法進(jìn)行平坦化工
-H-
O
[0065]應(yīng)要注意嵌入元件802也可使用導(dǎo)電材料形成。在此實(shí)施例中，嵌入元件802并未與發(fā)光層108接觸，且因此可使用埋藏于第一上方發(fā)光二極管層110中的導(dǎo)電材料形成。舉例來(lái)說(shuō)，嵌入元件802可包括氧化銦錫(indium-tin-oxide ；ΙΤ0)或氧化鋅(ZnO)。
[0066]圖8也顯示本發(fā)明一實(shí)施例，在第一上方發(fā)光二極管層110上形成任選的第二上方發(fā)光二極管層810。任選的第二上方發(fā)光二極管層810可用來(lái)幫助平坦化上方發(fā)光二極管層，以利于在之后得到良好的歐姆接觸，且第二上方發(fā)光二極管層810能以相似于先前參照?qǐng)D4所述用來(lái)形成任選的第二上方發(fā)光二極管層410的方法形成。然后可進(jìn)行工藝以完成發(fā)光二極管裝置300。舉例來(lái)說(shuō)，可分別在第一與第二接觸層形成電性接觸(前側(cè)和/或后側(cè)接觸)，可形成保護(hù)層，并可分割及封裝發(fā)光二極管裝置。
[0067]圖9至圖11顯示本發(fā)明另一實(shí)施例，形成具有嵌入元件的發(fā)光二極管裝置400的各種工藝步驟。首先請(qǐng)參考圖9，介電層902形成在基板102上。介電層902可包括一個(gè)或多個(gè)介電層。于一實(shí)施例中，舉例來(lái)說(shuō)，介電層902可包括使用四乙基硅酸鹽(tetra-ethyl-ortho-silicate ；TE0S)及氧氣作為前趨物的熱氧化技術(shù)或化學(xué)氣相沉積技術(shù)所形成的二氧化硅層?；蛘?，介電層902可以其他的介電材料形成。舉例來(lái)說(shuō)，也可使用氮化硅、氮氧化硅或類似的材料，且也能以例如化學(xué)氣相沉積的工藝形成。也可使用多層的介電層，例如由二氧化硅與氮化硅所構(gòu)成的多層薄膜。介電層902的厚度較佳介于約2 μ m 至約 6 μ m0
[0068]圖10顯示本發(fā)明實(shí)施例中，接著圖案化介電層902(參照?qǐng)D9)以形成嵌入元件1002。在一實(shí)施例中，是使用公知的光刻技術(shù)圖案化介電層902。在此范例中，是使用光致抗蝕劑材料制造嵌入元件1002。每個(gè)嵌入元件1002的高度較佳介于約50至約1000且寬度介于約1nm至約ΙΟμπι。嵌入元件1002可為任何的形狀，例如矩形(rectangle)、圓形(circle)、橢圓形(oval)、三角形(triangle)和/或類似的形狀，而以圓形為較佳。
[0069]然后形成如圖11所示的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)104。應(yīng)要注意發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)104可使用如先前參照?qǐng)D1所述的相似材料及相似工藝形成，但由于使用的工藝與材料是用來(lái)形成嵌入元件，因此發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)104將只形成在基板102露出的部分。于此方法中，是以不同于先前參照?qǐng)D1至圖4所述的順序，也即，是以先形成嵌入元件1002，然后形成發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)104的順序，形成相似于先前所述的裝置。
[0070]圖12至圖14顯示各種具有圓形嵌入元件1204的發(fā)光二極管1202的平面圖。詳細(xì)地說(shuō)，圖12顯示具有依行與列(columns and rows)排列的嵌入元件1204的發(fā)光二極管1202 ;圖13顯示具有交錯(cuò)排列的嵌入元件1204的發(fā)光二極管1202 ;且圖14顯示具有排列成另一圖案的嵌入元件1204的發(fā)光二極管1202。雖然各個(gè)嵌入元件1204可為任何的形狀，然而在圖12至圖14顯示的較佳實(shí)施例中，嵌入元件1204為圓形。在此實(shí)施例中，圓形嵌入元件1204的直徑較佳介于約1nm至約ΙΟμπι。也可使用其他例如橢圓形(elliptical)、矩形(rectangular)、三角形(triangular)或類似的形狀及其他的圖案。
[0071]也應(yīng)要注意可調(diào)整嵌入元件的形狀與圖案以降低電流擁擠(currentcrowding)的程度。在一些實(shí)施例中，嵌入元件是以介電材料形成，上述嵌入元件可作用為電流阻隔(current blocking)元件，造成電流在嵌入元件的周圍流動(dòng)，而可能使得裝置的溫度升高，并使裝置失效。在如圖14中所述的實(shí)施例能夠幫助降低電流擁擠的程度。此外，在如圖8中所述的實(shí)施例中，嵌入元件并未與有源層接觸，并可使用導(dǎo)電材料形成嵌入元件。這能夠更進(jìn)一步地減少電流擁擠的效應(yīng)。
[0072]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)光二極管裝置，包括: 一基板； 一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，形成在該基板上，該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)具有一下方發(fā)光二極管層、一有源層與一第一上方發(fā)光二極管層，其中，所述下方發(fā)光二極管層為具有第一導(dǎo)電型的II1-N族化合物，所述第一上方發(fā)光二極管層為具有與所述第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型的II1-N族化合物；以及 多個(gè)嵌入組件，至少延伸穿過(guò)部分該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的該第一上方發(fā)光二極管層，所述多個(gè)嵌入組件由上方觀看是被該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)所圍繞，所述多個(gè)嵌入組件的折射系數(shù)不同于該第一上方發(fā)光二極管層； 其中，所述多個(gè)嵌入組件為交錯(cuò)排列。2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其中所述多個(gè)嵌入組件的排列方式相對(duì)于所述發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)為中央?yún)^(qū)域較四周密集。3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其中由上方觀看，所述多個(gè)嵌入組件的其中之一設(shè)置在相對(duì)于所述發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的中央位置。4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管裝置，其中由上方觀看，所述多個(gè)嵌入組件的排列方式在相對(duì)于所述發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的至少一邊呈鋸齒狀。5.如權(quán)利要求1至4之任一所述的發(fā)光二極管裝置，還包括一第二上方發(fā)光二極管層，設(shè)置在該第一上方發(fā)光二極管層以及所述多個(gè)嵌入組件上，其中，所述第二上方發(fā)光二極管層為具有所述第二導(dǎo)電型的II1-N族化合物； 其中至少部分的該第一上方發(fā)光二極管層是位于所述多個(gè)嵌入組件與該有源層之間。6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管裝置，其中所述多個(gè)嵌入組件包括一導(dǎo)電材料。7.一種形成發(fā)光二極管裝置的方法，該方法包括: 提供一基板； 在該基板上形成一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)包括一下方發(fā)光二極管層、一有源層與一第一上方發(fā)光二極管層，其中，所述下方發(fā)光二極管層為具有第一導(dǎo)電型的II1-N族化合物，所述第一上方發(fā)光二極管層為具有與所述第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型的II1-N族化合物；以及 形成多個(gè)嵌入組件，其由上方觀看是被該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)圍繞，所述多個(gè)嵌入組件的折射系數(shù)不同于該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)； 其中，所述多個(gè)嵌入組件為交錯(cuò)排列。8.如權(quán)利要求7所述的形成發(fā)光二極管裝置的方法，其中所述多個(gè)嵌入組件的排列方式相對(duì)于所述發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)為中央?yún)^(qū)域較四周密集。9.如權(quán)利要求7所述的形成發(fā)光二極管裝置的方法，其中由上方觀看，所述多個(gè)嵌入組件的其中之一設(shè)置在相對(duì)于所述發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的中央位置。10.如權(quán)利要求7所述的形成發(fā)光二極管裝置的方法，其中由上方觀看，所述多個(gè)嵌入組件的排列方式在相對(duì)于所述發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的至少一邊呈鋸齒狀。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管裝置及其形成方法,該裝置包括:一基板；一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu),形成在該基板上,該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)具有一下方發(fā)光二極管層、一有源層與一第一上方發(fā)光二極管層；以及多個(gè)嵌入元件,至少延伸穿過(guò)部分該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的該第一上方發(fā)光二極管層,所述多個(gè)嵌入元件由上方觀看是被該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)所圍繞,所述多個(gè)嵌入元件的折射系數(shù)不同于該第一上方發(fā)光二極管層。本發(fā)明可有效提升發(fā)光二極管的光效率。
【IPC分類】H01L33/00, H01L33/10, H01L33/32
【公開號(hào)】CN105226151
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510639810
【發(fā)明人】陳鼎元, 邱文智, 余振華
【申請(qǐng)人】元芯光電股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2009年11月2日