TWI384645B

TWI384645B - A method for manufacturing high reflectivity light emitting diode wafers

Info

Publication number: TWI384645B
Application number: TW96145806A
Authority: TW
Original assignee: Univ Chang Gung
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2013-02-01
Also published as: TW200814381A

Description

一種高反射率發光二極體晶片之製造方法

本發明是有關於一種高反射率發光二極體晶片之製造方法，尤指一種可得到良好反射率之發光二極體晶片。

按，習知的發光二極體晶片，請參閱第四圖所示，其包括有一基板(51)，該基板(51)堆疊有N型氮化鎵半導體層(52)與P型氮化鎵半導體層(53)，該N型氮化鎵半導體層(52)與P型氮化鎵半導體層(53)間堆疊有一發光層(54)，且該N型氮化鎵半導體層(52)與P型氮化鎵半導體層(53)分別與第一電極(55)及第二電極(56)連結。

因習知的發光二極體晶片發光效率有限，因此便有人創作出一種覆晶發光二極體晶片，其製造方法，請參閱第第五圖所示，其步驟包括製作一發光二極體晶片，再將發光二極體晶片覆晶於覆晶基板(40)上；其中該發光二極體包括有一基板(31)，該基板(31)堆疊有N型氮化鎵半導體層(32)與P型氮化鎵半導體層(33)，該N型氮化鎵半導體層(32)與P型氮化鎵半導體層(33)間堆疊有一發光層(37)，且該N型氮化鎵半導體層(32)與P型氮化鎵半導體層(33)分別與第一電極(34)及第二電極(35)連結，該第二電極(35)連結與P型氮化鎵半導體層(33)間堆疊有反射金屬導電層(36)，該反射金屬導電層(36)由鎳(Ni)(361)、銀(Ag)(362)及金(Au)(363)所堆疊而成，而鎳(Ni)(361)主要功能為黏著之用，銀(362)為反射之用，金(363)為接導線之用，且反射金屬導電層(36)堆疊時，係將鎳(361)、銀(362)及金(363)三種金屬一起放置於氧化爐中回火，並將鎳(361)、銀(362)及金(363)堆疊於P型氮化鎵半導體層(33)上。

藉此，當發光二極體之發光層(37)發光時，光會由反射金屬導電層(36)反射而朝上發光；由於反射金屬導電層(36)為反射光源之功用，因此反射金屬導電層(36)之反射率會與發光效果有關，反射率越好發光效果越好。

習知的反射金屬導電層(36)，於鎳(361)、銀(362)及金(363)堆疊時，係將鎳(361)、銀(362)及金(363)三種金屬一起放置於氧化爐中回火，並將鎳(361)、銀(362)及金(363)堆疊於P型氮化鎵半導體層(33)上；然而，金(363)一起放入氧化爐中回火時，金(363)容易軟化並滲入鑽進於銀(362)中，如此銀(362)之反射率會受到影響而下降，進而使發光效果變差。

因此，本發明人針對上述所存在之問題點，藉由多年從事相關領域之研究與製造開發，經審慎評估後，終於發明出一種可改進上述缺點之高反射率發光二極體晶片之製造方法。

習知的覆晶發光二極體晶片之製造方法，係先製作一發光二極體晶片，再將發光二極體晶片覆晶於覆晶基板上；而習知發光二極體晶片之反射金屬導電層係將鎳、銀及金三種金屬一起放置於氧化爐中回火，並將鎳、銀及金堆疊於P型氮化鎵半導體層上；然而，金與鎳及銀一起放入氧化爐中回火時，容易軟化並滲入鑽進於銀中，如此會導致銀之反射率下降，造成發光效果變差。

提供一種高反射率發光二極體晶片之製造方法，其係先製作一發光二極體晶片，再將發光二極體晶片覆晶於覆晶基板上；其中發光二極體晶片係堆疊基板、N型氮化鎵半導體層、P型氮化鎵半導體層、發光層、第一電極、第二電極及一反射金屬導電層；該反射金屬導電層由透明導電層、銀及金所堆疊而成，其堆疊時係將透明導電層及銀先置於一氧化爐中，並進行退火，使透明導電層變成透明的金屬氧化物，而能讓光穿透到銀中反射，然後再於銀上鍍一層金。

藉此，本發明反射金屬導電層只有鎳及銀需放入氧化爐中，可避免金滲入於銀中，因此可讓銀保持有良好的反射率，讓發光二極體有良好的發光效果；改良一起將反射金屬導電層之鎳、銀及金放置於氧化爐中回火，而讓金滲入於銀中之缺點。

提供一種高反射率發光二極體晶片之製造方法，由於本發明具有良好的反射率，讓發光二極體有良好的發光效果；改良習知金滲入銀中，而讓反射率下降，並導致發光效果變差之缺點。

有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明於后，相信本發明上述之目的、構造及特徵，當可由之得一深入而具體的瞭解。

本發明係提供一種高反射率發光二極體晶片之製造方法，請參閱第一圖至第三圖所示，其實施例之步驟包括：製作一發光二極體晶片：係先堆疊製作發光二極體晶片(10)之基板(11)，該基板(11)堆疊有N型氮化鎵半導體層(12)與P型氮化鎵半導體層(13)，該N型氮化鎵半導體層(12)與P型氮化鎵半導體層(13)間堆疊有一發光層(17)，且該N型氮化鎵半導體層(12)與P型氮化鎵半導體層(13)分別與第一電極(14)及第二電極(15)連結，該第二電極連結(15)與P型氮化鎵半導體層(13)間堆疊有反射金屬導電層(16)；其中該反射金屬導電層(16)由透明導電層(161)、銀(162)及金(163)所堆疊而成，其堆疊時係將透明導電層(161)及銀(162)先置於一氧化爐中，並進行退火，再將透明導電(161)及銀(162)先堆疊於P型氮化鎵半導體層(13)上(如第一圖所示)，藉此透明導電層(161)會變成透明的金屬氧化物，而能讓光穿透到銀(162)中反射，然後於銀(162)上鍍一層金(163)(如第二圖所示)；另外該透明導電層(161)可為鎳、氧化錫、氧化錫銦、氧化鋅、氧化鋁鋅等。且透明導電層(161)之厚度如果在1nm以上，需進行500度以上之退火，使其能夠變成透明；而厚度在1nm以下，則需進行450度以下之退火；另外金(163)層必須越厚越好，因為金(163)太薄接線時容易掉落。

覆晶：將發光二極體晶片(10)覆晶於覆晶基板(20)上(如第三圖所示)。

藉此，當發光二極體(10)之發光層(17)發光時，光會由反射金屬導電層(16)之銀(162)層反射而朝上發光。

由於本發明反射金屬導電層(16)只有透明導電層(161)及銀(162)需放入氧化爐中，可避免金(163)滲入於銀(162)中，因此可讓銀(162)保持有良好的反射率，讓發光二極體有良好的發光效果。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限制本發明，任何熟此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

(10)．．．發光二極體

(11)．．．基板

(12)．．．N型氮化鎵半導體層

(13)．．．P型氮化鎵半導體層

(14)．．．第一電極

(15)．．．第二電極

(16)．．．反射金屬導電層

(161)．．．透明導電層

(162)．．．銀

(163)．．．金

(17)．．．發光層

(20)．．．覆晶基板

(31)．．．基板

(32)．．．N型氮化鎵半導體層

(33)．．．P型氮化鎵半導體層

(34)．．．第一電極

(35)．．．第二電極

(36)．．．反射金屬導電層

(361)．．．鎳

(362)．．．銀

(363)．．．金

(37)．．．發光層

(40)．．．覆晶基板

(51)．．．基板

(52)．．．N型氮化鎵半導體層

(53)．．．P型氮化鎵半導體層

(54)．．．發光層

(55)．．．第一電極

(56)．．．第二電極

第一圖：係本發明之製作發光二極體晶片之製作透明導電層、銀兩層示意圖。

第二圖：係本發明之製作發光二極體晶片之鍍上金層之示意圖。

第三圖：係本發明完成覆晶之示意圖。

第四圖：係習用之發光二極體晶片之示意圖。

第五圖：係習用覆晶發光二極體晶片之示意圖。