CN101740687A - 半导体发光器件 - Google Patents

半导体发光器件 Download PDF

Info

Publication number
CN101740687A
CN101740687A CN200910212296A CN200910212296A CN101740687A CN 101740687 A CN101740687 A CN 101740687A CN 200910212296 A CN200910212296 A CN 200910212296A CN 200910212296 A CN200910212296 A CN 200910212296A CN 101740687 A CN101740687 A CN 101740687A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
light emitting
semiconductor device
conductive
emitting semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200910212296A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101740687B (zh
Inventor
丁换熙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Lekin Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
LG Innotek Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Innotek Co Ltd filed Critical LG Innotek Co Ltd
Priority to CN201210249340.9A priority Critical patent/CN102751413B/zh
Publication of CN101740687A publication Critical patent/CN101740687A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101740687B publication Critical patent/CN101740687B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/10—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating

Abstract

本发明公开了一种半导体发光器件。该半导体发光器件包括：包括多个化合物半导体层的发光结构，所述多个化合物半导体层包括第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层；在所述多个化合物半导体层上的电极层；包括突起并沿所述多个化合物半导体层的上表面的周边部分形成的沟道层。

Description

半导体发光器件
相关申请的交叉引用
根据35 U.S.C.119和35 U.S.C.365，本申请要求韩国专利申请10-2008-0113228(2008年11月14日提交)的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。
技术领域
本发明实施方案涉及半导体发光器件。
背景技术
III-V族氮化物半导体已经广泛应用于光学器件例如蓝色和绿色发光二极管(LED)、高速开关器件如MOSFET(金属半导体场效应晶体管)和HEMT(异质结场效应晶体管)以及照明器件或显示器件的光源。
氮化物半导体主要用于LED或LD(激光二极管)，已经对于改善氮化物半导体的制造工艺或光效率持续进行了研究。
发明内容
实施方案提供一种能够增加半导体层和另一层之间的粘附力的半导体发光器件。
实施方案提供一种半导体发光器件，其可通过在第二导电半导体层的外表面上形成粗糙图案来提高第二导电半导体层和在第二导电半导体层上的沟道层之间的粘附力。
一个实施方案提供一种半导体发光器件，包括：包括第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层的多个化合物半导体层；在所述多个化合物半导体层上的电极层；包括突起并沿所述多个化合物半导体层的上表面的周边部分形成的沟道层。
一个实施方案提供一种半导体发光器件，包括：包括第一导电半导体层、在第一导电半导体层上的有源层和在有源层上的第二导电半导体层的多个化合物半导体层；电连接至第一导电半导体层的电极；在所述多个化合物半导体层上的电极层；在所述电极层上的导电支撑构件；沿第二导电半导体层的上表面的周边部分形成的沟道层；和从沟道层向下突出的突起。
在附图和以下说明中阐述了一个或多个实施方案的细节。通过说明和附图以及通过权利要求将使其它特征变得显而易见。
附图说明
图1是示出根据第一实施方案的半导体发光器件的侧视截面图；
图2是示出图1所示的半导体发光器件的底视图；
图3～12是示出制造图1所示的半导体发光器件的程序的图；和
图13是示出根据第二实施方案的半导体发光器件的侧视截面图。
具体实施方式
以下，将参考附图来说明根据实施方案的半导体发光器件。在实施方案的说明中，将参考附图来描述每层的表述“之上”或“之下”，每层的厚度不限于附图所示的厚度。
在实施方案的说明中，应理解当层(或膜)、区域、图案或结构称为在另一衬底、另一层(或膜)、另一区域、另一垫或另一图案‘之上’或‘之下’时，其可“直接地”或“间接地”在另一衬底、层(或者膜)、区域、垫或图案上。
图1是示出根据第一实施方案的半导体发光器件的侧视截面图；图2是示出图1所示的半导体发光器件的底视图。
参考图1和2，半导体发光器件100包括：发光结构135、具有突起145的沟道层140、电极层150和导电支撑构件160。
半导体发光器件100包括化合物半导体例如基于III-V族化合物半导体的LED，并且该LED可包括发出蓝光、绿光或红光的有色LED或UVLED。在实施方案的技术范围内，LED发出的光可不同。
发光结构135包括第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130。
第一导电半导体层110可包括选自GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的一种，其为掺杂有第一导电掺杂剂的III-V族元素化合物半导体。当第一导电半导体层110为N-型半导体层时，第一导电掺杂剂包括N-型掺杂剂，例如Si、Ge、Sn、Se或Te。第一导电半导体层110可具有单层或多层。然而，实施方案不限于此。
具有预定形状或预定图案的电极171形成在第一导电半导体层110下方，并可具有预定形状或者可形成为预定图案。然而，实施方案不限于此。第一导电半导体层110可在其下表面上提供有粗糙图案。
有源层120形成在第一导电半导体层110上并可具有单量子阱结构或多量子阱结构。有源层120可具有使用III-V族元素化合物半导体材料的阱层和势垒层的结构。例如，有源层120可具有InGaN阱层和GaN势垒层的结构。在有源层120上和/或下方可形成导电覆层，并可包括AlGaN基层。
第二导电半导体层130形成在有源层120上，并可包括选自GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的一种，其是掺杂有第二导电掺杂剂的III-V族元素化合物半导体。当第二导电半导体120是P-型半导体层时，第二导电掺杂剂包括P-型掺杂剂例如Mg和Zn。第二导电半导体层120可具有单层或多层。然而，实施方案不限于此。
发光结构135可包括在第二导电半导体层120上的N-型半导体层或P-型半导体层。此外，第一导电半导体层110可提供为P-型半导体层，第二导电半导体层130可提供为N-型半导体层。发光结构135可包括选自N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构和P-N-P结结构中的至少一种。
沟道层140和电极层150形成在第二导电半导体层130上。沟道层140沿发光结构135的上表面的周边部分形成，电极层150形成在发光结构135的上表面的内侧。
沟道层140可为带形、环形或框形，并可以沿第二导电半导体层130的周边表面形成为圆型或多边形。
沟道层140的内侧与第二导电半导体层130的上表面的外侧接触，沟道层140的外侧延伸至沟道层140的外侧暴露于发光结构135的周边表面103的程度。因此，沟道层140设置为使得发光结构135的外壁可以与电极层150或导电支撑构件160间隔开。
沟道层140可包括透明绝缘材料或透明导电材料。例如，沟道层140可包括选自SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiO2、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铟锌铝(IAZO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟镓锡(IGTO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锑锡(ATO)、氧化镓锌(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一种。
沟道层140可包括激光能够从中穿过的材料或者当激光从中穿过时不产生碎片的材料。此外，沟道层140可包括可接合至第二导电半导体层130的材料的透明材料。
突起145形成在沟道层140的内侧的下表面。突起145朝向发光结构135突出，即突起145向下突出，所以可增加沟道层140的粘附力。
沟道层140的突起145可在第二导电半导体层130上形成为具有凹凸部分的带状。突起145可以提供为沿第二导电半导体层130上部的周边部分的连续图案例如闭环或不连续图案。此外，在第二导电半导体层130上形成的突起145可具有单结构、双结构或多结构，并可具有曲折形状图案、不规则形状图案等。
沟道层140的突起145可具有多边形截面形状、例如三角形、矩形、菱形或梯形、角状截面形状、半球形截面形状和半椭圆形截面形状。在实施方案的技术范围内，突起145的形状可以改变。
突起145可具有约10nm～约300nm的高度H1(即突起长度)。双突起145可具有相同的高度或者彼此不同的高度。例如，双突起145的高度可朝向第二导电半导体层130的外侧部分减小或者增加。
沟道层140的突起145可与发光结构135的外壁间隔开预定距离D1，例如约1μm～约5μm，并且距离D1可根据发光结构135的尺寸而改变。
沟道层140和第二导电半导体层130之间的接触面积由于突起145而增加。突起145可防止第二导电半导体层130沿第二导电半导体层130的向外的方向A1移动。
此外，沟道层140的突起145可延迟或者防止湿气沿第二导电半导体层130的向内的方向A2渗透。
电极层150形成在第二导电半导体层130上。电极层150也可形成在沟道层140上。
在第二导电半导体层130和电极层150之间形成层或者多个图案，所以可分散由电阻差异所导致的电流分配。所述层或者所述多个图案包括SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiO2、ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO、IrOx和RuOx中的至少一种。
电极层150形成在第二导电半导体层130上。电极层150可包括反射电极层、欧姆接触层和粘附层中的至少一种。电极层150可包括金属材料和氧化物材料中的至少一种。反射电极层可包括Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf或上述物质的选择性组合中的至少一种。欧姆接触层可包括选自ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、IZTO(氧化铟锌锡)、IAZO(氧化铟铝锌)、IGZO(氧化铟镓锌)、IGTO(氧化铟镓锡)、AZO(氧化铝锌)、ATO(氧化锑锡)、GZO(氧化镓锌)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO、Pt、Ni、Au、Rh和Pd中的至少一种。粘附层可包括Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag和Ta中的至少一种。电极层150可包括籽金属。
电极层150可以制备为层或者多个图案的形式。然而，实施方案不限于此。
在电极层150和第二导电半导体层130之间可形成欧姆接触层(未示出)。欧姆接触层可包括选自ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一种。
导电支撑构件160形成在电极层150上。导电支撑构件160可用作基础衬底并用于供给电源。导电支撑构件160可以制备为层或者多个图案的形式。
导电支撑构件160可包括Cu、Au、Ni、Mo、Cu-W以及载体晶片例如Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC、SiGe和GaN。导电支撑构件160可通过电镀方案形成或者可以制备为板的形式。
电极层150和导电支撑构件160可以制备为具有预定厚度的单电极层的形式。
图3～12是示出制造图1所示的半导体发光器件的程序的图。
参考图3，在生长设备上装载衬底101并在衬底101上形成II～VI族元素的化合物半导体层。
生长设备可包括电子束沉积设备、物理气相沉积(PVD)设备、化学气相沉积(CVD)设备、等离子体激光沉积(PLD)设备、双型热蒸发设备、溅射设备和金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备。然而，实施方案不限于此。
衬底101可包括选自蓝宝石(Al2O3)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、Ga2O3、导电衬底和GaAs中的一种。衬底101上提供有凹凸图案。此外，可在衬底101上形成使用II～VI族元素的化合物半导体的层或图案。例如，在衬底101上可形成ZnO层(未示出)、缓冲层(未示出)和未掺杂的半导体层(未示出)中的至少一种。
缓冲层和未掺杂的半导体层可包括III-V族元素的化合物半导体。缓冲层减小与衬底101的晶格常数差异，未掺杂的半导体层可包括未掺杂的GaN基半导体层。
在衬底101上形成包括化合物半导体层的发光结构135。在衬底101上形成第一导电半导体层110，在第一导电半导体层110上形成有源层120，在有源层120上形成第二导电半导体层130。
第一导电半导体层110可包括选自GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的一种，其是掺杂有第一导电掺杂剂的III-V族元素化合物半导体。当第一导电半导体110为N-型半导体层时，第一导电掺杂剂包括N-型掺杂剂，例如Si、Ge、Sn、Se或Te。第一导电半导体层110可具有单层或多层。然而，实施方案不限于此。
有源层120形成在第一导电半导体层110上并可具有单量子阱结构或多量子阱结构。有源层120可具有使用III-V族元素化合物半导体材料的阱层和势垒层的结构。例如，有源层120可具有InGaN阱层和GaN势垒层的结构。
导电覆层可形成在有源层120上和/或下方，并可包括AlGaN基层。
第二导电半导体层130形成在有源层120上，并可包括选自GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP和AlGaInP中的一种，其是掺杂有第二导电掺杂剂的III-V族元素化合物半导体。当第二导电半导体130是P-型半导体层时，第二导电掺杂剂包括P-型掺杂剂例如Mg和Zn。第二导电半导体层130可具有单层或多层。然而，实施方案不限于此。
第一导电半导体层110、有源层120和第二导电半导体层130可定义为发光结构135。第三导电半导体层(未示出)例如N型半导体层或P型半导体层可形成在第二导电半导体层130上。发光结构135可包括选自N-P结结构、P-N结结构、N-P-N结结构和P-N-P结结构中的至少一种。
参考图4，沿着单个芯片区域中的第二导电半导体层130的上表面的周边部分形成沟槽115。沟槽115可具有粗糙结构，例如凹凸结构。沟槽115可具有单结构、双结构或多结构。
沟槽115具有对应于沟道层140的突起145的位置和形状。
通过相对于第二导电半导体层130形成掩模图案并使用预定蚀刻方案例如干蚀刻方案蚀刻掩模图案来形成沟槽115。然而实施方案不限于此。
图5是示出图4所示的沟槽的第一图案的平面图。
参考图4和5，沟槽115沿单个芯片的外部周边部分形成为双带形并可提供为连续图案的形式例如闭环。考虑到粘附力，双沟槽115可规则地或者不规则地彼此间隔开。
沟槽115可具有沿着第二导电半导体层130的外侧周边部分的曲折形状或不规则形状。此外，沟槽115可具有多边形截面形状、例如三角形、矩形、菱形或梯形、角状截面形状、半球形截面形状和半椭圆形截面形状。在实施方案的技术范围内，沟槽115的形状可以改变。此外，沟槽115可基于芯片的外表面而设置为一行、两行或多行，并可具有相同或不同的深度。
每个沟槽115可具有与第二导电半导体层130的上表面距离约100nm～约300nm的深度H1。
图6是示出图4所示的沟槽的第二图案的平面图。
参考图6，沟槽115A和115B可具有双带结构并可以制备为不连续图案的形式。此外，双沟槽115A和115B可彼此偏移以提高粘附强度。
参考图4和图6，沟道层140沿第二导电半导体层130的外侧周边部分形成。
沟道层140在单个芯片的边界区域中沿第二导电半导体层130的上表面的周边表面形成为环形或框形的形式。沟道层140可以制备为连续图案的形式。
沟道层140可包括绝缘材料或导电材料。例如，沟道层140可包括选自SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiO2、ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一种。
沟道层140可还包括激光能够从中穿过的材料或者当激光从中穿过时不产生碎片的材料。此外，沟道层140可包括能够增加第二导电半导体层130和沟道层140之间粘附力的透明材料。
沟道层140的突起145对应于第二导电半导体层130的沟槽115对准。由于突起145具有对应于沟槽115的形状和位置，所以将省略其详述。
沟道层140的突起145可与发光结构135的外壁间隔开预定距离，例如约1μm～约5μm，所述距离可根据发光结构135的尺寸而改变。
沟道层140和第二导电半导体层130之间的接触面积由于突起145而增加。突起145提高第二导电半导体层130沿向外方向(见图2中的A1)的粘附力以防止第二导电半导体层130和沟道层140的移动。
此外，沟道层140的突起145可延迟或者防止湿气沿第二导电半导体层130的向内方向(见图2中的A2)渗透。参考图8和图9，电极层150形成在第二导电半导体层130或第三导电半导体层上。电极层150可形成在沟道层140上。导电支撑构件160形成在电极层150上。电极层150可通过使用溅射设备形成在第二导电半导体层130的部分或者全部上。电极层150可通过使用选自包括籽材料、欧姆材料、反射材料和粘附材料中的至少一种材料形成。
电极层150可包括反射电极层、欧姆接触层和粘附层中的至少一种。电极层150可包括选自金属材料和氧化物材料中的至少一种。反射电极层可包括选自Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf或上述物质的选择性组合中的至少一种。欧姆接触层可包括选自ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、IZTO(氧化铟锌锡)、IAZO(氧化铟铝锌)、IGZO(氧化铟镓锌)、IGTO(氧化铟镓锡)、AZO(氧化铝锌)、ATO(氧化锑锡)、GZO(氧化镓锌)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO、Pt、Ni、Au、Rh和Pd中的至少一种。粘附层可包括选自Ti、Au、Sn、Ni、Cr、Ga、In、Bi、Cu、Ag和Ta中的至少一种。电极层150可包括籽金属。
在第二导电半导体层130和电极层150之间还可形成层或多个图案，所以可分散由电阻差异所导致的电流分配。所述层或所述多个图案包括SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiO2、ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO、IrOx和RuOx中的至少一种。
在电极层150和第二导电半导体层130之间还可形成欧姆接触层(未示出)。欧姆接触层可包括层或多个图案。欧姆接触层包括选自氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铟铝锌(IAZO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟镓锡(IGTO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锑锡(ATO)、氧化镓锌(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/TO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一种，但是实施方案不限于此。
导电支撑构件160形成在电极层150上。导电支撑构件160可用作基础衬底。导电支撑构件160可包括Cu、Au、Ni、Mo、Cu-W以及载体晶片例如Si、Ge、GaAs、ZnO、SiC、SiGe和GaN。导电支撑构件160可通过电镀方案形成或者可以制备为板的形式。然而，实施方案不限于此。
电极层150和导电支撑构件160可以制备成为层或图案的形式。导电支撑构件160可具有约30μm～约150μm的厚度。然而，实施方案不限于此。电极层150和导电支撑构件160可以制备为单个电极层的形式，例如电极层。然而，实施方案不限于此。
参考图9和10，在基底上设置导电支撑构件160之后，移除衬底101。衬底101可使用物理方法和/或化学方法移除。根据称为激光剥除(LLO)的物理方法，将具有预定波长范围的激光照射到衬底101上，使得衬底101与第一导电半导体层110分离。根据化学方法，当在衬底101和第一导电半导体层110之间形成有另一半导体层(例如缓冲层)时，使用湿蚀刻溶液移除缓冲层，使得衬底101与第一导电半导体层110分离。
移除衬底101之后，使用感应耦合等离子体/反应离子蚀刻(ICP/RIE)对第一导电半导体层110进行蚀刻工艺。
沟道层140和其突起145可防止第二导电半导体层130发生脱层。
参考图11和12，通过相对于芯片间的边界区域(即沟道区域)实施隔离蚀刻，而部分移除发光结构135。实施隔离蚀刻，使得沟道层140通过芯片边界区域(即沟道区域)而暴露。然而，实施方案不限于此。在这种情况下，沟道层140和突起145可使得在隔离蚀刻即KOH蚀刻工艺期间可能出现的发光结构横向脱层最小化。
在隔离蚀刻期间，切割发光结构135的外侧周边部分，使得发光结构135可与导电支撑构件160进一步间隔开。
激光穿过沟道层140，使得由导电支撑构件160或电极层150所引起的碎片可得到最小化。
然后，通过如图12所示的折断工艺，将半导体发光器件100分为芯片单元。可使用激光来制备芯片单元。
电极171形成在第一导电半导体层110下方并可具有预定形状。此外，电极171可制备为预定图案的形式。电极171可在实施隔离蚀刻工艺之前或之后、或者在实施芯片分离工艺之后形成。然而，实施方案不限于此。
实施隔离蚀刻工艺之后，可在第一导电半导体层110的底表面上形成粗糙图案以改善外部量子效率。
图13是示出根据第二实施方案的半导体发光器件的侧视截面图。相同附图标记表示和第一实施方案相同的元件，因此省略其细节。
参考图13，半导体发光器件100A包括：发光结构135、具有突起145的沟道层140、欧姆接触层155、电极层150和导电支撑构件160。
欧姆接触层155可在电极层150和第二导电半导体层130之间的界面上形成为多个图案的形式。欧姆接触层155可具有矩阵图案或条带图案。
欧姆接触层155可提高相对于第二导电半导体层130以及沟道层140与突起145的粘附力。
欧姆接触层155可包括选自ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一种。
欧姆接触层155可制备为与在第二导电半导体层130的上表面的内侧中形成的沟槽对应的突起的形式。
此外，第二导电半导体层130与欧姆接触层155和电极层150接触，所以可分散由欧姆电阻差异所导致的电流分配。
一个实施方案提供一种制造半导体发光器件的方法，包括以下步骤：形成包括第一导电半导体层、在第一导电半导体层上的有源层和在有源层上的第二导电半导体层的发光结构；沿第二导电半导体层的上部周边部分形成沟槽；沿第二导电半导体层的上表面的周边部分形成沟道层；和在第二导电半导体层的上表面的内侧上形成电极层。
根据实施方案，化合物半导体层和另一层之间的层间粘附力增加，使得横向脱层最小化。
根据实施方案，导电支撑构件与发光结构间隔开，使得可改善芯片可靠性并且可简化制造工艺。
根据实施方案，可改善垂直半导体发光器件的可靠性。
实施方案可提供半导体发光器件例如LED。
实施方案可改善半导体发光器件的电可靠性。
实施方案可改善半导体发光器件的光效率。
根据实施方案，采用半导体发光器件封装的光源可用于照明、指示、显示等领域。
虽然已经参考了大量说明性实施方案描述了本发明实施方案，但是应理解本领域技术人员可设计将落入本公开的原理的精神和范围内的大量其它变化方案和实施方案。更具体地，在公开内容、附图和所附的权利要求的范围内，主题的组合排列的构件和/或结构中可能具有各种变化和改变。除构件和/或结构的变化和改变之外，对本领域技术人员而言，可替代的用途也将是显而易见的。

Claims (20)

1.一种半导体发光器件，包括：
包括第一导电半导体层、有源层和第二导电半导体层的多个化合物半导体层；
在所述多个化合物半导体层上的电极层；和
包括突起并沿所述多个化合物半导体层的上表面的周边部分形成的沟道层。
2.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中所述沟道层的所述突起延伸进入所述多个化合物半导体层。
3.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中所述沟道层的所述突起沿所述多个化合物半导体层的上表面的周边部分形成。
4.根据权利要求3所述的半导体发光器件，包括在所述电极层上的导电支撑构件。
5.根据权利要求3所述的半导体发光器件，其中所述沟道层具有至少一个突起。
6.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中所述沟道层的所述突起在所述多个化合物半导体层上形成为连续图案或不连续图案的形式。
7.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中所述沟道层的所述突起由具有曲折形状的图案形成。
8.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中所述沟道层包括透明绝缘材料或透明导电材料。
9.根据权利要求7所述的半导体发光器件，其中所述沟道层的外侧设置在所述电极层下方，同时位于所述发光结构的侧壁的外侧。
10.根据权利要求1所述的半导体发光器件，包括在所述电极层和所述多个化合物半导体层的上表面之间的包括多个图案的欧姆接触层。
11.一种半导体发光器件，包括：
包括第一导电半导体层、在所述第一导电半导体层上的有源层和在所述有源层上的第二导电半导体层的多个化合物半导体层；
电连接至所述第一导电半导体层的电极；
在所述多个化合物半导体层上的电极层；
在所述电极层上的导电支撑构件；
沿所述第二导电半导体层的上表面的周边部分形成的沟道层；和
从所述沟道层向下突出的突起。
12.根据权利要求11所述的半导体发光器件，其中所述突起形成在所述沟道层和所述第二导电半导体层之间。
13.根据权利要求11所述的半导体发光器件，其中所述突起形成为具有连续图案或不连续图案。
14.根据权利要求11所述的半导体发光器件，其中所述突起沿所述沟道层的下表面的周边部分提供为不规则图案或曲折图案。
15.根据权利要求11所述的半导体发光器件，其中所述沟道层和所述突起包括选自SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiO2、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铟锌铝(IAZO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟镓锡(IGTO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锑锡(ATO)、氧化镓锌(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au和Ni/IrOx/Au/ITO中的至少一种。
16.根据权利要求11所述的半导体发光器件，包括：在所述第二导电半导体层上的包括III-V族元素化合物半导体的N型半导体层，其中所述N型半导体层形成在所述沟道层和所述电极层下方。
17.根据权利要求11所述的半导体发光器件，还包括在所述电极层和所述第二导电半导体层之间的包括层或多个图案的欧姆接触层。
18.根据权利要求11所述的半导体发光器件，其中所述沟道层的上表面设置在所述电极层下方，并且所述沟道层的下表面的外侧位于所述发光结构的外表面的外侧。
19.根据权利要求11所述的半导体发光器件，包括在所述电极层和所述第二导电半导体层之间形成的层或多个图案，其中所述层或所述多个图案包括选自SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiO2、ITO、IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO、GZO、IrOx和RuOx中的至少一种。
20.根据权利要求18所述的半导体发光器件，其中所述突起形成在所述沟道层下方。
CN2009102122962A 2008-11-14 2009-11-16 半导体发光器件 Active CN101740687B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210249340.9A CN102751413B (zh) 2008-11-14 2009-11-16 半导体发光器件

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080113228A KR100992776B1 (ko) 2008-11-14 2008-11-14 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR10-2008-0113228 2008-11-14

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210249340.9A Division CN102751413B (zh) 2008-11-14 2009-11-16 半导体发光器件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101740687A true CN101740687A (zh) 2010-06-16
CN101740687B CN101740687B (zh) 2012-09-05

Family

ID=41571870

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210249340.9A Active CN102751413B (zh) 2008-11-14 2009-11-16 半导体发光器件
CN2009102122962A Active CN101740687B (zh) 2008-11-14 2009-11-16 半导体发光器件

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210249340.9A Active CN102751413B (zh) 2008-11-14 2009-11-16 半导体发光器件

Country Status (5)

Country Link
US (6) US8022435B2 (zh)
EP (1) EP2187455B1 (zh)
KR (1) KR100992776B1 (zh)
CN (2) CN102751413B (zh)
DE (3) DE202009018476U1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103633221A (zh) * 2012-08-21 2014-03-12 Lg伊诺特有限公司 发光器件
WO2014048343A1 (zh) * 2012-09-29 2014-04-03 厦门市三安光电科技有限公司 一种防止金属迁移的半导体发光器件
CN112310256A (zh) * 2019-07-29 2021-02-02 隆达电子股份有限公司 发光二极体结构及其制造方法
US11616173B2 (en) 2019-10-14 2023-03-28 Lextar Electronics Corporation Light emitting diode package

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101449005B1 (ko) * 2007-11-26 2014-10-08 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR100992776B1 (ko) * 2008-11-14 2010-11-05 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR101103882B1 (ko) * 2008-11-17 2012-01-12 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
JP2011119491A (ja) * 2009-12-04 2011-06-16 Showa Denko Kk 半導体発光素子、電子機器および発光装置
KR101039946B1 (ko) * 2009-12-21 2011-06-09 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 패키지 및 발광 소자 제조방법
KR101020945B1 (ko) * 2009-12-21 2011-03-09 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 패키지 및 발광 소자 제조방법
KR101154511B1 (ko) * 2010-10-18 2012-06-13 서울옵토디바이스주식회사 고효율 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법
KR101028277B1 (ko) * 2010-05-25 2011-04-11 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법, 발광 소자 패키지 및 라이트 유닛
KR101125025B1 (ko) 2010-07-23 2012-03-27 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 그 제조방법
US8890178B2 (en) * 2010-09-13 2014-11-18 Epistar Corporation Light-emitting element
KR101694175B1 (ko) * 2010-10-29 2017-01-17 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자 패키지 및 조명시스템
KR101896659B1 (ko) * 2011-09-02 2018-09-07 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지, 백라이트 유닛 및 영상표시장치
KR101634370B1 (ko) * 2011-12-09 2016-06-28 서울바이오시스 주식회사 고효율 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법
JP5988782B2 (ja) * 2012-09-04 2016-09-07 パナソニック デバイスＳｕｎｘ竜野株式会社 Ｌｅｄパッケージ及びｌｅｄ発光素子
KR102376468B1 (ko) * 2014-12-23 2022-03-21 엘지이노텍 주식회사 적색 발광소자 및 조명장치
CN105098043B (zh) * 2015-07-17 2017-12-22 开发晶照明（厦门）有限公司 发光装置复合基板及具有该发光装置复合基板的led模组

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2927158B2 (ja) * 1993-09-29 1999-07-28 サンケン電気株式会社 半導体発光素子
US7547921B2 (en) 2000-08-08 2009-06-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Semiconductor chip for optoelectronics
US6657237B2 (en) * 2000-12-18 2003-12-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. GaN based group III-V nitride semiconductor light-emitting diode and method for fabricating the same
US6900476B2 (en) 2001-11-30 2005-05-31 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light-emitting semiconductor component
EP1471583B1 (en) 2002-01-28 2009-10-07 Nichia Corporation Nitride semiconductor device having support substrate and its manufacturing method
TW578318B (en) * 2002-12-31 2004-03-01 United Epitaxy Co Ltd Light emitting diode and method of making the same
US7372077B2 (en) * 2003-02-07 2008-05-13 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor device
JP2007251221A (ja) 2003-02-07 2007-09-27 Sanyo Electric Co Ltd 半導体素子およびその製造方法
KR100452749B1 (ko) 2003-08-12 2004-10-15 에피밸리 주식회사 고밀도 미세 표면격자를 가진 ⅲ-질화물 반도체 발광소자
US7622742B2 (en) * 2003-07-03 2009-11-24 Epivalley Co., Ltd. III-nitride compound semiconductor light emitting device
KR100580276B1 (ko) 2003-10-18 2006-05-15 에피밸리 주식회사 질화물 반도체 발광소자
TWI244220B (en) * 2004-02-20 2005-11-21 Epistar Corp Organic binding light-emitting device with vertical structure
WO2005091388A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Nitride based led with a p-type injection region
US10941353B2 (en) 2004-04-28 2021-03-09 Hydrocarbon Technology & Innovation, Llc Methods and mixing systems for introducing catalyst precursor into heavy oil feedstock
DE102004021175B4 (de) 2004-04-30 2023-06-29 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterchips für die Optoelektronik und Verfahren zu deren Herstellung
US7228741B2 (en) 2004-09-16 2007-06-12 The Boeing Company Alignment compensator for magnetically attracted inspecting apparatus and method
US20060237735A1 (en) 2005-04-22 2006-10-26 Jean-Yves Naulin High-efficiency light extraction structures and methods for solid-state lighting
JP4359263B2 (ja) * 2005-05-18 2009-11-04 ローム株式会社 半導体発光装置
KR20070012930A (ko) * 2005-07-25 2007-01-30 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR100716790B1 (ko) 2005-09-26 2007-05-14 삼성전기주식회사 질화갈륨계 반도체 발광소자 및 그 제조방법
TW200717843A (en) 2005-10-19 2007-05-01 Epistar Corp Light-emitting element with high-light-extracting-efficiency
JP4947954B2 (ja) * 2005-10-31 2012-06-06 スタンレー電気株式会社 発光素子
US7829909B2 (en) * 2005-11-15 2010-11-09 Verticle, Inc. Light emitting diodes and fabrication methods thereof
WO2008038764A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Fujifilm Corporation Spontaneous emission display, spontaneous emission display manufacturing method, transparent conductive film, electroluminescence device, solar cell transparent electrode, and electronic paper transparent electrode
KR101364167B1 (ko) 2007-02-15 2014-02-18 서울바이오시스 주식회사 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법
US7714339B2 (en) * 2007-05-29 2010-05-11 Neoton Optoelectronics Corp. Light emitting diode
KR100999688B1 (ko) * 2008-10-27 2010-12-08 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR100992776B1 (ko) * 2008-11-14 2010-11-05 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103633221A (zh) * 2012-08-21 2014-03-12 Lg伊诺特有限公司 发光器件
CN103633221B (zh) * 2012-08-21 2017-10-24 Lg伊诺特有限公司 发光器件
WO2014048343A1 (zh) * 2012-09-29 2014-04-03 厦门市三安光电科技有限公司 一种防止金属迁移的半导体发光器件
CN112310256A (zh) * 2019-07-29 2021-02-02 隆达电子股份有限公司 发光二极体结构及其制造方法
US11152540B2 (en) 2019-07-29 2021-10-19 Lextar Electronics Corporation Light emitting diode structure and method of manufacturing thereof
US11616173B2 (en) 2019-10-14 2023-03-28 Lextar Electronics Corporation Light emitting diode package
US11978832B2 (en) 2019-10-14 2024-05-07 Lextar Electronics Corporation Light emitting diode package

Also Published As

Publication number Publication date
US20140306264A1 (en) 2014-10-16
US8614457B2 (en) 2013-12-24
CN102751413A (zh) 2012-10-24
CN101740687B (zh) 2012-09-05
US8796726B2 (en) 2014-08-05
DE202009018552U1 (de) 2012-01-24
KR20100054340A (ko) 2010-05-25
KR100992776B1 (ko) 2010-11-05
US20130200418A1 (en) 2013-08-08
US20100123147A1 (en) 2010-05-20
CN102751413B (zh) 2015-10-28
US8022435B2 (en) 2011-09-20
DE202009018476U1 (de) 2011-09-29
US8415705B2 (en) 2013-04-09
US20140077244A1 (en) 2014-03-20
EP2187455A1 (en) 2010-05-19
EP2187455B1 (en) 2018-03-07
US9029906B2 (en) 2015-05-12
DE202009018431U1 (de) 2011-12-09
US20150228877A1 (en) 2015-08-13
US20110241065A1 (en) 2011-10-06
US9257625B2 (en) 2016-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101740687B (zh) 半导体发光器件
EP2160772B1 (en) Semiconductor light emitting device
CN102044611B (zh) 半导体发光器件及其制造方法
CN101728411B (zh) 半导体发光器件
CN101728471B (zh) 半导体发光器件
CN101939860B (zh) 半导体发光器件及其制造方法
CN101771123B (zh) 半导体发光器件
CN102027606B (zh) 半导体发光器件
CN102017195A (zh) 半导体发光器件
CN101740686B (zh) 半导体发光器件
CN102124579B (zh) 半导体发光器件及其制造方法
CN101740696B (zh) 半导体发光器件
CN101807641B (zh) 半导体发光器件
KR101199129B1 (ko) 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR101500027B1 (ko) 반도체 발광소자
CN104868031A (zh) 一种发光器件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210823

Address after: 168 Changsheng North Road, Taicang City, Suzhou, Jiangsu Province

Patentee after: Suzhou Leyu Semiconductor Co.,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG INNOTEK Co.,Ltd.