LED芯片的制造方法及其结构技术

本发明专利技术是有关于一种LED芯片的制造方法及其结构。其中该方法包括下列步骤：提供一导电块材；提供一磊晶块材；进行结合；移除磊晶层基材；制作独立发光二极管；形成一第二绝缘层；以及进行电性连接。导电块材上形成有第一、第二及第三发光二极管，其中第一与第二发光二极管相互并联，第二与第三发光二极管相互串联。因此借由本发明专利技术可以形成具有可弹性设计的发光二极管串并联的基本单元结构，从而可以大幅的提升发光二极管芯片衍生设计的多样性及应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LED芯片的制造方法及其结构，特别是涉及一种应用于照明的LED芯片的制造方法及其结构。
技术介绍
图1是一种现有习知水平架构的发光二极管的剖视图。现有习知水平架构的并联发光二极管101，其是在一砷化镓(GaAs)的绝缘基材10上形成一 N型半导体层111 ;然后在N型半导体层111上又形成一 P型半导体层112 ;接着以蚀刻方式形成多颗发光二极管11 ;最后借由第一绝缘材料12及导电层13使不同的发光二极管11间形成并联结构。以TD工艺制作的发光二极管11，只能将不同的发光二极管11彼此形成并联结构而无法形成串联结构。图2是一种现有习知晶圆结合(Wafer Bonding, WB)工艺下的发光二极管水平架构的剖视图。现有习知以WB工艺技术制作的并联发光二极管102，其是在一金属或硅基材14上形成一第二绝缘材料15 ;接着在第二绝缘材料15上形成P型半导体层112 ;然后在P型半导体层112上又形成一 N型半导体层111 ;接着以蚀刻方式形成多颗发光二极管11 ;最后借由第一绝缘材料12及导电层13使不同的发光二极管11间形成并联结构。以WB工艺制作的垂直型发光二极管11，只能将不同的发光二极管11彼此形成并联结构而无法形成串联结构。图3是一种现有习知WB工艺下的串联式发光二极管的剖视图。现有习知WB工艺下的水平架构发光二极管可以形成一串联发光二极管103，其是在一金属或硅基材14上形成一第二绝缘材料15 ;接着在第二绝缘材料15上形成一 P型半导体层112 ;然后在P型半导体层112上又形成一 N型半导体层111 ;接着以蚀刻方式形成多颗发光二极管11 ;最后借由第一绝缘材料12及导电层13使不同的发光二极管11间形成串联结构。现有习知水平架构的发光二极管只能形成一并联发光二极管101结构，现有习知WB工艺下的水平架构发光二极管同样的也只能形成一并联发光二极管102结构或者只能形成一串联发光二极管103结构，无法在单一工艺中同时形成一串并联结构，因此现有习知技术在使用上因此受到很大的限制。由此可见，上述现有的LED芯片的制造方法及其结构在方法、产品结构及使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法及产品又没有适切的方法及结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的LED芯片的制造方法及其结构，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的LED芯片的制造方法及其结构存在的缺陷，而提供一种新的LED芯片的制造方法及其结构，所要解决的技术问题是使其能够以晶圆级工艺达成在同一个基材上形成至少一组相互串、并联的发光二极管结构，并借此使发光二极管芯片后续的衍生设计的多样性及应用大幅提升，非常适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种LED芯片的制造方法，其包括下列步骤:提供一导电块材，该导电块材包含:一导电基材，其具有一第一区域及一第二区域；一第一绝缘层形成于该第一区域上；及一第一金属层形成于该第二区域及该第一绝缘层上；提供一磊晶块材，该磊晶块材包含:一磊晶层基材；一磊晶层形成于该磊晶层基材上；及一第二金属层形成于该磊晶层相对于该磊晶层基材的另外一侧的一半导体侧；进行结合，是借由结合该第一金属层及该第二金属层将该导电块材与该磊晶块材结合成一体以成为一结合块材；移除该磊晶层基材，是将该磊晶层基材自该结合块材移除以形成一发光二极管块材；制作独立发光二极管，是将该发光二极管块材进行蚀刻，使该第一区域上形成至少一第一发光二极管，使该第二区域上形成至少一第二发光二极管及至少一第三发光二极管；形成一第二绝缘层，其是在该第一发光二极管、该第二发光二极管及该第三发光二极管间形成该第二绝缘层；以及进行电性连接，其是在该第二绝缘层上，借由形成一第一导电层使每一该第一发光二极管及每一该第二发光二极管彼此相互串联，借由形成一第二导电层使每一该第二发光二极管及每一该第三发光二极管彼此相互并联。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的LED芯片的制造方法，其中所述的导电基材为一半导体晶圆基材。前述的LED芯片的制造方法，其中所述的半导体晶圆基材为IV-1V族、II1-1V族、I1-VI族、硅、锗、氮化镓或砷化镓的半导体导电基材。前述的LED芯片的制造方法，其中所述的导电基材为铜钨、钥、铜、钨或锰材质的导电基材。前述的LED芯片的制造方法，其中所述的导电基材包括:一非导电基材；及多个第一导电柱穿透该非导电基材且使该些第一导电柱与该第一金属层电性连接。前述的LED芯片的制造方法，其中所述的半导体侧与该第二金属层间形成有一反射层，该反射层内形成有多个第二导电柱以电性连接该半导体侧与该第二金属层。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种LED芯片结构,其包括:一导电块材，该导电块材包含:一导电基材，其具有一第一区域及一第二区域；一第一绝缘层形成于该第一区域上；及多个第一金属层彼此独立结合于该第二区域及该第一绝缘层上；至少一第一发光二极管，借由多个第二金属层之一与一该第一金属层结合后固设于该第一绝缘层上；至少一第二发光二极管，借由一该第二金属层与一该第一金属层结合后固设于该第二区域上且该第二发光二极管与该第一发光二极管借由多个第二绝缘层之一及一第一导电层相互串联；以及至少一第三发光二极管，借由一该第二金属层与一该第一金属层结合后固设于该第二区域上且借由该些第二绝缘层之一及一第二导电层与该第二发光二极管相互并联。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的LED芯片结构，其中所述的导电基材为一半导体晶圆基材。前述的LED芯片结构，其中所述的半导体晶圆基材为IV-1V族、II1-1V族、I1-VI族、硅、锗、氮化镓或砷化镓的半导体导电基材。前述的LED芯片结构，其中所述的导电基材为铜钨、钥、铜、钨或锰材质的导电基材。前述的LED芯片结构,其中所述的导电基材包括:一非导电基材；及多个第一导电柱穿透该非导电基材且与该第二区域上的该第一金属层电性连接。前述的LED芯片结构，其中每一该第一发光二极管、每一该第二发光二极管及每一该第三发光二极管分别与其对应的该第二金属层间设有一反射层，并且该第二区域上的该反射层内设置有多个第二导电柱使该第二发光二极管及该第三发光二极管分别与其对应的该第二金属层电性连接。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本专利技术LED芯片的制造方法及其结构至少具有下列优点及有益效果:本专利技术能够以最简化的工艺，使LED串并联结构同时完成在一导电块材上，从而可以大幅的提升发光二极管芯片衍生设计的多样性及应用。综上所述，本专利技术是有关于一种LED芯片的制造方法及其结构。其中该方法包括下列步骤:提供一导电块材；提供一磊晶块材；进行结合；移除磊晶层基材；制作独立发光二极管；形成一第二绝缘层；以及进行电性连接。导电块材上形成有第一、第二及第三发光二极管，其中第一与第二发光二极管相互本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片的制造方法，其特征在于其包括以下步骤：提供一导电块材，该导电块材包含：一导电基材，其具有一第一区域及一第二区域；一第一绝缘层形成于该第一区域上；及一第一金属层形成于该第二区域及该第一绝缘层上；提供一磊晶块材，该磊晶块材包含：一磊晶层基材；一磊晶层形成于该磊晶层基材上；及一第二金属层形成于该磊晶层相对于该磊晶层基材的另外一侧的一半导体侧；进行结合，是借由结合该第一金属层及该第二金属层将该导电块材与该磊晶块材结合成一体以成为一结合块材；移除该磊晶层基材，是将该磊晶层基材自该结合块材移除以形成一发光二极管块材；制作独立发光二极管，是将该发光二极管块材进行蚀刻，使该第一区域上形成至少一第一发光二极管，使该第二区域上形成至少一第二发光二极管及至少一第三发光二极管；形成一第二绝缘层，其是在该第一发光二极管、该第二发光二极管及该第三发光二极管间形成该第二绝缘层；以及进行电性连接，其是在该第二绝缘层上，借由形成一第一导电层使每一该第一发光二极管及每一该第二发光二极管彼此相互串联，借由形成一第二导电层使每一该第二发光二极管及每一该第三发光二极管彼此相互并联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑为太，陈明鸿，潘敬仁，
申请(专利权)人：海立尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：台湾;71