[发明专利]发光芯片及发光芯片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光芯片及其制造方法，且特别是涉及一种散热效果良好且厚度薄的发光芯片及其制造方法。

背景技术

发光二极管(LED，Light Emitting Diode)主要为一种利用III-V族或II-IV族化合物半导体材料及元件结构变化所构成的发光元件。由于发光二极管具有体积小、寿命长、驱动电压低、反应速度快及耐震性佳等特性，因而广泛被应用在可携式通讯装置、交通号志、户外显示看板、汽车光源及照明等电子产品领域。

随着制造技术的精进，发光二极管经由不断的研发改善，逐渐地加强其发光的效率，使其发光亮度能够进一步的提升。但由于在提高其电功率及工作电流之下，发光二极管将会相对产生较多的热量，使得其易于因过热而影响其性能的表现，甚至造成发光二极管的故障。

为了解决发光二极管散热不佳的问题，曾有技术提出以间接转置技术将发光结构层转置于导热性较佳的硅基材或是金属基材上。不过，这些方式仍存有一些问题，例如硅基材与金属基材的厚度会造成元件或装置的体积无法薄化，此外金属基板的热膨胀系数与发光结构层的热膨胀系数差异甚大将造成元件或装置容易因为热应力的产生而剥离或破损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发光芯片，具有厚度薄、散热效果佳的特性。

本发明再一目的在于提供一种发光芯片，可有效改善现有的散热不佳问题。

本发明另一目的在于提供一种发光芯片，在缩减的厚度下具有理想的散热效果。

本发明又一目的在于提供一种发光芯片的制造方法，利用外延制作工艺外的步骤制作导热层以形成厚度薄、散热效果佳发光芯片。

为达上述目的，本发明提出一种发光芯片，其包括一外延半导体结构、一导热层、一第一电极以及一第二电极。外延半导体结构具有一第一表面、与第一表面相对的一第二表面以及一侧表面。导热层位于外延半导体结构的第一表面之侧，其中导热层的热传导系数大于200W/mk。第一电极位于导热层远离外延半导体结构的一侧。第二电极位于外延半导体结构的第二表面以与第一电极相对。

本发明还提出一种发光芯片的制造方法，其提供一外延基板。形成一外延堆叠层于外延基板上，且外延堆叠层至少包括一第一半导体层、一发光层以及一第二半导体层。形成一导热层于至少一外延堆叠层的第一表面。形成一第一电极于导热层远离外延堆叠层的一侧。贴合一暂时基板上于第一电极远离外延半导体结构的一侧。移除外延基板以暴露出外延堆叠层的一第二表面。形成至少一第二电极于至少一外延堆叠层的第二表面的上方。进行一单颗化制作工艺使外延堆叠层分割而形成至少一外延半导体结构。移除暂时基板。

基于上述，本发明的发光芯片具有导热层而不需通过承载基板提供散热的作用，所以具有相当薄的厚度。同时，本发明的发光芯片中，导热层的热膨胀系数与外延半导体结构的热膨胀系数接近，不易因两者热膨胀系数不匹配而使元件损坏。另外，本发明制作导热层的步骤是在外延半导体结构形成之后进行的，因而导热层的制作不影响外延半导体结构的特性使得外延半导体结构具有理想的品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1M为本发明第一实施例的发光芯片制造方法的剖面流程示意图；

图2A至图2I为本发明第二实施例的发光芯片的制造方法的剖面流程示意图。

主要元件符号说明

10：外延基板

20：暂时基板

22：粘着层

100、200：发光芯片

110：外延堆叠层

110S：外延半导体结构

112：第一半导体层

114：发光层

116：第二半导体层

122：欧姆接触层

124：反射层

126：缓冲层

130、230：导热层

140：电极材料层

232：接触孔

BS：下表面

E1、E2、E3、E4：电极

SS：侧表面

T：厚度

TS：上表面

具体实施方式