[发明专利]高压发光二极管芯片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明关于一种高压发光二极管芯片及其制造方法，尤其关于一种具有高深宽比沟槽的高压发光二极管芯片及其制造方法，该沟槽的宽度为约0.5微米至约7微米。

背景技术

发光二极管因兼具省电与环保特点而被喻为「绿色照明光源」，其兼具寿命长、亮度高、反应快以及体积小等优点，已逐渐取代传统照明设备。早期发展的发光二极管芯片仅包含单一发光二极管单元，属直流电型的发光二极管(direct current light emitting diode，DC LED)芯片，需搭配使用外部变压器与整流器等转换设备，除了较高的能源转换成本，更增加了电力转换和电路耗损，于产品的封装应用上亦增加了电路产品体积及组装、打线等成本。此外，此种直流电型发光二极管芯片常因其操作电压、尺寸限制及电流丛聚(current crowding)等因素而限制其发光功率及设计，无法全然取代传统照明设备。

另一种发光二极管芯片为交流电型的发光二极管(alternating current light emitting diode，AC LED)芯片，其于单一芯片上形成数个发光二极管单元，并将其等形成电路回路或惠式电桥，俾可直接用于交流电场中。惟交流电型的发光二极管芯片亦因此种电路布局之故，无法完善发挥所有发光二极管单元的发光效率，存在发光不稳定的缺失。

经由业界人士不断地研发与改良，近来已发展出一种高压发光二极管(high voltage light emitting diode，HV LED)芯片，可免除直流电型发光二极管芯片的需通过电流转换驱动零件发光的问题，故可有效运用空间，提升发光二极管芯片寿命并增加外型设计变化，且不会有交流电型发光二极管芯片的发光不稳定的情况。为搭配既有机台，现今的高压发光二极管芯片的工艺，大多以交流电型发光二极管芯片的工艺为基础。高压发光二极管芯片的工艺，主要涉及于一半导体层中形成沟槽(trench)并形成绝缘层以覆盖这些沟槽，从而孤立各发光二极管单元(即构成高压发光二极管芯片的各个小单元晶粒)。其中，现有工艺大多采用感应耦合式等离子体(Inductively Coupled Plasma，ICP)干式蚀刻法，蚀穿半导体层至下方基板以形成沟槽；最后，以所欲的电路设计来电性连接各发光二极管单元。

在上述现有工艺中，干式蚀刻法虽可将半导体层蚀穿并形成提供隔离效果的沟槽，但存在所形成的沟槽宽度过宽的问题。图1为利用干式蚀刻法所制得的沟槽的扫描式电子显微镜影像，由该图可知，沟槽宽度高达约15.5微米。如此宽广的沟槽宽度，意味着牺牲掉一特定量比例的发光面积，有损发光二极管单元的发光面积，减少发光效率，同时局限高压发光二极管芯片的设计自由度及微型化发展性。此外，干式蚀刻法仍须搭配黄光微影工艺，制造流程较为繁杂，迭加工法也繁琐且亦会增加工艺成本。

鉴于此，本发明提供一种新颖的制造高压发光二极管芯片的方法，可免除干式蚀刻法所带来的不利之处，形成宽度相对狭窄的沟槽，进而提升高压发光二极管芯片的经济效益。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种制造高压发光二极管芯片的方法，包含：

形成数个发光二极管单元于一基板上，其中各相邻的所述发光二极管单元间具有一沟槽，该沟槽具有一0.5微米至7微米的宽度，以隔离各所述发光二极管单元；以及

电性连接所述发光二极管单元。

本发明的另一目的在于提供一种高压发光二极管芯片，包含：

一基板；以及

数个发光二极管单元，所述发光二极管单元设置于该基板上且彼此电性连接；

其中各相邻的所述发光二极管单元间具有一宽度为0.5微米至7微米的沟槽，以隔离各所述发光二极管单元。

本发明又一目的在于提供一种发光二极管装置，包含：

一载板；以及

一如上述的高压发光二极管芯片，封装至该载板上。

为让本发明的上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文将以部分具体实施例进行详细说明。

附图说明

图1为一由干式蚀刻法所得的沟槽的扫描式电子显微镜影像；

图2为根据本发明方法的一具体实施例的流程示意图；

图3为根据本发明方法的另一具体实施例的流程示意图；

图4为根据本发明方法的又一具体实施例的流程示意图；

图5A为根据本发明方法形成的沟槽与劈裂沟槽俯视示意图；

图5B为图5A中沿XX′线的剖面示意图；

图6A与图6B为根据本发明方法的切割图样示意图；