CN102106001A - 发光器件及其制造方法 - Google Patents

发光器件及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102106001A
CN102106001A CN2009801191501A CN200980119150A CN102106001A CN 102106001 A CN102106001 A CN 102106001A CN 2009801191501 A CN2009801191501 A CN 2009801191501A CN 200980119150 A CN200980119150 A CN 200980119150A CN 102106001 A CN102106001 A CN 102106001A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
semiconductor layer
support substrates
luminescent device
light emitting
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
CN2009801191501A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102106001B (zh
Inventor
宋俊午
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
Individual
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
Priority claimed from KR1020080030919A external-priority patent/KR101428066B1/ko
Priority claimed from KR20080031900A external-priority patent/KR101480551B1/ko
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN102106001A publication Critical patent/CN102106001A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102106001B publication Critical patent/CN102106001B/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 having potential barriers 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 having potential barriers 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
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/405—Reflective materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers 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 having potential barriers 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 having potential barriers 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本发明涉及发光器件及其制造方法。根据实施例的发光器件包括支撑衬底；支撑衬底上方的反射层；发射层上方的欧姆接触层；欧姆接触层上方的发光半导体层，其包括第二导电半导体层、有源层、以及第一导电半导体层；包围发光半导体层的横向侧面的第一钝化层；以及包围第一钝化层和反射层的横向侧面的第二钝化层。

Description

发光器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及发光器件及其制造方法。
背景技术
近来，作为发光器件的发光二极管(LED)得以被关注。由于LED能够高效率地将电能转换为光能并且具有大约5年或更长的寿命，所以LED能够显著地减少能量消耗以及维修和维护成本。因此，在下一代发光领域中关注LED。
该种LED包括第一导电半导体层、有源层、以及第二导电半导体层，其中，有源层根据通过第一和第二导电半导体层而施加到其上的电流来产生光。
LED可以被分类为横向型LED和垂直型LED。
根据横向型LED，第一导电半导体层、有源层、以及第二导电半导体层被形成在生长衬底上，并且第二导电半导体层、有源层、以及第一导电半导体层被部分地移除，使得第一导电半导体层的一部分能够被暴露以形成电极层。因此，发光面积可能被减少使得发光效率可能被降低。
另外，根据横向型LED，由于第一导电半导体层、有源层、以及第二导电半导体层被形成在具有低导热性的生长衬底上，所以对热的散热不容易。
相反地，根据垂直型LED，第一电极层被形成在第一导电半导体层上并且第二电极层被形成在第二导电半导体层下面，使得没有必要移除有源层以形成电极层。因此，可以不减少发光面积，使得与横向型LED的相比较可以提高光效率。
另外，根据垂直型LED，通过第二电极层来传输热，因此对热的热散是容易的。
同时，当用作支撑衬底的第二电极被形成在第二导电半导体层下面时，垂直型LED可以采用电镀方案和晶圆结合方案。
如果通过电镀方案制造支撑衬底，那么将有助于制造工艺，但是可能降低LED的可靠性。另外，如果通过晶圆结合方案制造支撑衬底，那么制造工艺可能是复杂的，但是可以提高LED的可靠性。
特别地，如果通过晶圆结合方案制造支撑衬底，由于生长衬底和支撑衬底是由非均质材料(heterogeneous material)组成，所以由于热膨胀系数中的差引起的热应力，在已经结合晶圆之后可能会出现裂缝和脱粘(debonding)。
发明内容
技术问题
实施例提供具有新颖的结构的发光器件及其制造方法。
实施例提供通过新颖的晶圆结合方案来制造发光器件的方法。
技术解决方案
根据实施例的发光器件包括：支撑衬底；支撑衬底上的反射层；发射层上方的欧姆接触层；欧姆接触层上方的发光半导体层，其包括第二导电半导体层、有源层、以及第一导电半导体层；包围发光半导体层的横向侧面的第一钝化层；以及包围第一钝化层和反射层的横向侧面的第二钝化层。
一种制造根据实施例的发光器件的方法，可以包括下述步骤：制备第一结构，所述第一结构包括在生长衬底上方的发光半导体层、在发光半导体层上方的欧姆接触层、在欧姆接触层上方的反射层、以及包围发光半导体层的钝化层；通过使用支撑衬底来制备第二结构；通过使用临时衬底来制备第三结构；通过晶圆结合层，结合第一结构到第三结构来形成复合结构，其中，在第一和第三结构之间插入第二结构；使生长衬底与复合结构分离；在发光半导体层上形成第一电极层；以及移除临时衬底。
一种制造根据实施例的发光器件的方法，可以包括下述步骤：制备包括生长衬底上方的发光半导体层的第一结构；通过使用第一支撑衬底来制备第二结构；通过使用第一临时衬底来制备第三结构；当在第一和第三结构之间插入第二结构时，通过晶圆结合层，结合第一结构到第三结构来形成第一复合结构；通过使第一临时衬底与第一复合结构分离形成第二复合结构；通过使用第二支撑衬底来制备第四结构；通过使用第二临时衬底来制备第五结构；当在第二复合结构和第五结构之间插入第四结构时，通过晶圆结合层，对第二复合结构、第四结构、以及第五结构进行结合而形成第三复合结构复合结构；以及从第三复合结构移除第二临时衬底。
有益效果
实施例提供具有新颖的结构的发光器件及其制造方法。
实施例提供通过新颖的晶圆结合方案来制造发光器件的方法。
附图说明
图1至图10是示出用于制造根据第一实施例的发光器件的程序的视图；
图11至图19是示出用于制造根据第二实施例的发光器件的程序的视图；
图20至图33是示出用于制造根据第三实施例的发光器件的程序的视图；以及
图34至图46是示出用于制造根据第四实施例的发光器件的程序的视图；
具体实施方式
在实施例的描述中，应该理解的是，当层(或膜)、区域、图案、或结构被称为在另一个衬底、另一个层(或膜)、另一个区域、另一个垫、或另一个图案“上”或“下”时，它能够“直接”或“间接”在另一个衬底、层(或膜)、区域、垫、或图案上，或者也可以存在一个或多个中间层。已经参考附图描述该种层的位置。
为了方便或清楚起见，附图所示的每个层的厚度和尺寸可以被夸大、省略、或示意性绘制。另外，元件的尺寸没有完全反映真实尺寸。
图1至图10是示出用于制造根据第一实施例的发光器件的程序的视图。
参考图1，包括第一导电半导体层502、有源层503、以及第二导电半导体层504的发光半导体层被形成在生长衬底501上。
另外，发光半导体层被台面蚀刻(mesa etch)以形成多个单元器件，并且第一钝化层509被形成使得通过第一钝化层509来包围发光半导体层。然后，以第二导电半导体层504能够被部分地暴露并且欧姆接触层510被形成在第二导电半导体层504上的方式来移除第一钝化层509。
然后，反射层511被形成在第一钝化层509和欧姆接触层510上，并且第一晶圆结合层508被形成在反射层511上，从而形成第一结构100。
例如，生长衬底501可以包括从由Al2O3、SiC、Si、AlN、GaN、AlGaN、玻璃、以及GaAs组成的组中选择的一个。
尽管在附图中没有示出，在第一导电半导体层502被生长在生长衬底501上之前，包括InGaN、AlN、SiC、SiCN、以及GaN中的至少一个的缓冲层能够被形成在生长衬底501上。
通过使用III族氮化物基半导体元素能够形成包括第一导电半导体层502、有源层503、以及第二导电半导体层504的发光半导体层。例如，第一导电半导体层502可以包括如下的GaN层，所述GaN层包括诸如Si的n型杂质，并且第二导电半导体层504可以包括如下的GaN层，所述GaN层包括诸如Mg的p型杂质。另外，电子与有源层503处的空穴重组，使得有源层503产生光。有源层503可以包括InGaN、AlGaN、GaN、以及AlInGaN中的一个。从发光器件发射的光的波长可以取决于被用于有源层503的材料而发生变化。
尽管在附图中没有示出，界面修改层能够被形成在第二导电半导体层504上。
界面修改层可以包括超晶格结构、被掺杂有第一导电杂质的InGaN、GaN、AlInN、AlN、InN、以及AlGaN中的一个、被掺杂有第二导电杂质的InGaN、GaN、AlInN、AlN、InN、以及AlGaN中的一个、或者具有氮极性表面的III族氮化物基元素中的一个。特别地，通过使用包括II族、III族、或者IV族元素的氮化物或者氮化碳可以形成具有超晶结构的界面修改层。
第一钝化层509被形成在发光半导体层的上外围部分处，同时包围发光半导体层的横向侧面。例如，第一钝化层509可以包括诸如SiO2、Al2O3、或者SiNx的电绝缘材料。第一钝化层509可以具有大约10nm至100nm的厚度。
欧姆接触界面被形成在欧姆接触层510和第二导电半导体层504之间。例如，欧姆接触层510可以包括ITO、ZnO、IZO、以及NiO-Au中的至少一个。
电流阻挡层能够被形成在欧姆接触层510上以通过防止被施加给发光半导体层的电流被集中在局部区域从而来扩展电流。例如，电流阻挡区域可以包括电绝缘材料、被填充有空气的空的空间、或者相对于第二导电半导体层504形成肖特基接触界面的材料。
反射层511被形成在欧姆接触层510和第一钝化层509上，并且具有大于欧姆接触层510的面积。
例如，反射层511可以包括从由Ag、Ag合金、包括Ag的固溶体、Rh、Rh合金、包括Rh的固溶体、Al、Al合金、包括Al的固溶体、Pt、Pt合金、包括Pt的固溶体、Pd、Pd合金、包括Pd的固溶体、Au、Au合金、包括Au的固溶体、Ni、Ni合金、包括Ni的固溶体、以及诸如Ag-Si、Rh-Si、Pd-Si、Ni-Si、Cr-Si或者Pt-Si的硅化物组成的组中选择的一个。
第一晶圆结合层508被形成在反射层511上，并且包括具有导电性的材料，使得第一晶圆结合层508可以在预定的压力和300℃至600℃的温度下呈现出强大的粘合强度。
例如，第一晶圆结合层508可以包括从由Au、Ag、Al、Si、Ge、W、Mo、V、Sc、Hf、Ir、Re、Co、Zr、Ru、Ta、Nb、Mn、Rh、Cu、Ni、Ti、Pd、Pt、Cr、以及稀土金属组成的组中选择的至少一个。
参考图2，制备第二结构200。第二结构200包括具有支撑衬底601，在其顶表面和底表面上分别形成第二和第三晶圆结合层602和603。
支撑衬底601是导电层。支撑衬底601可以是包括Si、SiGe、ZnO、GaN、AlSiC、以及GaAs中的至少一个的晶圆衬底，或者可以是金属、合金、或者包括Cu、Ni、Ag、Al、Nb、Ta、Ti、Au、Pd、以及W中的至少一个的固溶体。
能够以具有大约5μm至10mm的厚度的片、盘、或者箔的形式来制备支撑衬底601。通过电镀、物理气相沉积(PVD)、或者化学气相沉积(CVD)能够形成支撑衬底601。
与第一晶圆结合层508相类似，第二和第三晶圆结合层602和603可以包括从由Au、Ag、Al、Si、Ge、W、Mo、V、Sc、Hf、Ir、Re、Co、Zr、Ru、Ta、Nb、Mn、Rh、Cu、Ni、Ti、Pd、Pt、Cr、以及稀土金属组成的组中选择的至少一个。
参考图3，制备第三结构300。第三结构300包括牺牲分离层702和被形成在临时衬底701上的第四晶圆结合层703。
临时衬底701可以包括相对于生长衬底501的热膨胀系数展示出具有2ppm/℃的热膨胀系数差的材料。通过使用与生长衬底501相同的材料能够形成临时衬底701。例如，临时衬底701可以包括Al2O3、SiC、Si、以及GaAs中的一个。
牺牲分离层702可以包括包含ZnO的II-VI族化合物；包括GaN的III-V族化合物；ITO；PZT  以及SU-8中的一个，其中，当向所述II-VI族化合物照射激光束时，其将进行热化学分解反应。另外，牺牲分离层702可以包括被快速地溶解在湿溶液中的Al、Au、Ag、Cr、Ti、SiO2、以及SiNx中的一个。
类似于第一晶圆结合层508，第四晶圆结合层703可以包括从由Au、Ag、Al、Si、Ge、W、Mo、V、Sc、Hf、Ir、Re、Co、Zr、Ru、Ta、Nb、Mn、Rh、Cu、Ni、Ti、Pd、Pt、Cr、以及稀土金属组成的组中选择的至少一个。
参考图4，通过结合图1中所示的第一结构100、图2中所示的第二结构200、以及图3中所示的第三结构300形成复杂的结构。
第一晶圆结合层508被结合到第二晶圆结合层602，并且第三晶圆结合层603被结合到第四晶圆结合层703。
可以在真空、氮气(N2)、或者氩气(Ar)的环境下，在预定的压力和大约300℃至600℃的温度下，对第一至第三结构100、200以及300进行结合。
第三结构300被布置为相对于第一结构处于第二结构200的附近。由于第一结构100的热膨胀系数类似于第三结构300，当第一结构100与第二结构200结合时能够防止由热膨胀系数中的差引起的裂缝和解离。
因此，可以在热膨胀系数中的差可能对第一和第二结构100和200带来很大影响的在300℃或者以上温度的情况下，对第一和第二结构100和200进行结合。
参考图5，生长衬底501与图4中所示的复合结构分离。
通过使用准分子激光(excimer laser)，通过激光剥离(lift-off)方案能够分离生长衬底501，或者通过干法或者湿法蚀刻方案能够分离生长衬底501。
详细地，如果具有预定的波长的准分子激光束被照射到生长衬底501上，那么热能被集中在生长衬底501和第一导电半导体层502之间的边界表面上，使得第一导电半导体层502的界面被热化学分解为Ga或者N分子，从而分离生长衬底501。
参考图6，第二钝化层800被形成在第一导电半导体层502和第一钝化层509的顶表面上，以及第一钝化层509、反射层511、和第一晶圆结合层508的横向侧面上。
例如，第二钝化层800可以包括诸如SiO2、Al2O3、或者SiNx的电绝缘材料。第二钝化层800可以具有大约100nm至1000nm的厚度。
第二钝化层800可能比第一钝化层509厚，并且能够通过使用不同于第一钝化层509的材料的材料来形成。
第一和第二钝化层509和800保护发光半导体层免受外部导电材料或者潮湿的影响。
参考图7，被形成在第一导电半导体层502上的第二钝化层800被部分地移除，以在第一导电半导体层502上形成光提取结构900。
能够通过湿法蚀刻工艺以不规则的凹凸图案的形式，或者通过光刻工艺以规则的凹凸图案的形式来制备光提取结构900。
参考图8，第一电极层1000被形成在第一导电半导体层502上。
欧姆接触界面被形成在第一电极层1000和第一导电半导体层502之间。
参考图9，执行隔离蚀刻1100以暴露临时衬底701，使得多个发光结构能够被形成在临时衬底701上。
参考图10，通过激光剥离方案、干法蚀刻方案、湿法蚀刻方案、CMP方案、或者抛光方案来移除临时衬底701。
当通过激光剥离方案移除临时衬底701时，牺牲分离层702被热化学分解，使得能够分离临时衬底701。
然后，第三和第四晶圆结合层603和703被移除，并且管芯结合层1300被形成在支撑衬底601下面。管芯结合层1300被稳固地结合到电路板上，在其上安装发光器件，或者低电阻的管芯。
这样，能够制造根据第一实施例的发光器件。
图11至图19是示出用于制造根据第二实施例的发光器件的程序的视图。
用于根据第二实施例的发光器件的制造方法与第一实施例的相类似，因此为了避免重复，将会省略在第一实施例中描述的关于处理的描述。
参考图11，包括第一导电半导体层502、有源层503、以及第二导电半导体层504的发光半导体层被形成在生长衬底501上。另外，台面蚀刻发光半导体层以形成多个单位器件，并且第一钝化层509和欧姆接触层501被形成使得通过第一钝化层509和欧姆接触层510来包围发光半导体层。然后，发射层511被形成在第一钝化层509和欧姆接触层510上，并且第二钝化层800被形成在反射层511和第一钝化层509上。然后，为了在被暴露的反射层511上形成第一晶圆结合层508，部分地移除第二钝化层800，从而形成第一结构100。
根据第二实施例，不同于第一实施例，当第一结构100被制造时形成第二钝化层800。第二钝化层800包围反射层511的横向侧面和顶表面，并且部分地接触第一晶圆结合层508的横向侧面。
参考图12，制备第二结构200。第二结构200包括支撑衬底601，在其顶表面和底表面上分别被形成有第二和第三晶圆结合层602和603。
参考图13，制备第三结构300。第三结构300包括牺牲分离层702和被形成在临时衬底701上的第四晶圆结合层703。
参考图14，通过结合图11中所示的第一结构100、图12中所示的第二结构200、以及图13中所示的第三结构300来形成复杂的结构。
第一晶圆结合层508被结合到第二晶圆结合层602，并且第三晶圆结合层603被结合到第四晶圆结合层703。
参考图15，生长衬底501与图14中所示的复合结构分离。
参考图16，光提取结构900被形成在第一导电半导体层502上。
参考图17，第一电极层1000被形成在第一导电半导体层502上。
参考图18，执行隔离蚀刻1100以暴露临时衬底701，使得多个发光结构能够被形成在临时衬底701上。
参考图19，通过激光剥离方案、干法蚀刻方案、湿法蚀刻方案、CMP方案、或者抛光方案来移除临时衬底701。当通过激光剥离方案移除临时衬底701时，牺牲分离层702被热化学分解，使得临时衬底701能够被分离。
然后，第三和第四晶圆结合层603和703被移除，并且管芯结合层1300被形成在支撑衬底601下面。管芯结合层1300被稳固地结合到电路板上，在其上安装发光器件，或者低电阻的管芯。
这样，能够制造根据第二实施例的发光器件。
图20至图33是示出用于制造根据第三实施例的发光器件的程序的视图。
用于制造根据第三实施例的发光器件的制造方法与第一实施例的相类似，因此为了避免重复，将会省略在第一实施例中描述的关于工艺的描述。
参考图20，包括第一导电半导体层502、有源层503、以及第二导电半导体层504的发光半导体层被形成在生长衬底501上。另外，台面蚀刻发光半导体层以形成多个单位器件，并且形成第一钝化层509使得通过第一钝化层509来包围发光半导体层。然后，第一钝化层509被移除使得第二导电半导体层504能够被部分地暴露。然后，欧姆接触层510被形成在第二导电半导体层504上。然后，反射层511被形成在第一钝化层509和欧姆接触层510上，并且第一晶圆结合层508被形成在反射层511上，从而形成第一结构100。
参考图21，制备第二结构200。第二结构200包括第一支撑衬底601，在其顶表面和底表面上分别形成有第二和第三晶圆结合层602和603。
参考图22，制备第三结构300。第三结构300包括被形成在第一临时衬底701上的第一牺牲分离层702和第四晶圆结合层703。
参考图23，通过将图20中所示的第一结构100、图21中所示的第二结构200、以及图22中所示的第三结构300结合来形成第一复合结构。
第一晶圆结合层508被结合到第二晶圆结合层602，并且第三晶圆结合层603被结合到第四晶圆结合层703。
参考图24，通过激光剥离方案、干法蚀刻方案、湿法蚀刻方案、CMP方案、或者抛光方案来移除第一临时衬底701。
当通过激光剥离方案来移除第一临时衬底701时，第一牺牲分离层702被热化学分解，使得第一临时衬底701能够被分离。
然后，第三和第四晶圆结合层603和703被移除，并且第五晶圆结合层604被形成在第一支撑衬底601下面。
这样，形成第二复合结构400。
通过使用具有导电性的材料能够形成第五晶圆结合层604，使得第五晶圆结合层604可以在预定的压力和300℃至600℃的温度下呈现出强大的粘合强度。例如，第五晶圆结合层604可以包括从由Au、Ag、Al、Si、Ge、W、Mo、V、Sc、Hf、Ir、Re、Co、Zr、Ru、Ta、Nb、Mn、Rh、Cu、Ni、Ti、Pd、Pt、Cr、以及稀土金属组成的组中选择的至少一个。
参考图25，制备第四结构500。第四结构500包括第二支撑衬底605，在其顶表面和底表面上分别形成有第六和第七晶圆结合层606和607。
第二支撑衬底605是导电层。第二支撑衬底605可以是包括Si、SiGe、ZnO、GaN、AlSiC、以及GaAs中的至少一个的晶圆衬底，或者可以是金属、合金、或者包括Cu、Ni、Ag、Al、Nb、Ta、Ti、Au、Pd、以及W中的至少一个的固溶体。
能够以具有大约10μm至1mm的厚度的片、盘、或者箔的形式来制备第二支撑衬底605。通过电镀、物理气相沉积(PVD)、或者化学气相沉积(CVD)能够形成第二支撑衬底605。
第二支撑衬底605可能比第一支撑衬底601厚。详细地，当执行图23中所示的工艺时，由于发光半导体层和第一支撑衬底601之间的热膨胀系数中的差而导致在发光半导体层中可能出现裂缝或者解离。为了减少从热膨胀系数中的差衍生的问题，将第一支撑衬底601形成为具有薄的厚度，并且在图27中所示的工艺中附加地形成比第一支撑衬底601厚的第二支撑衬底605，其将在下文中进行描述。
与第五晶圆结合层604相类似，第六和第七晶圆结合层606和607可以包括从由Au、Ag、Al、Si、Ge、W、Mo、V、Sc、Hf、Ir、Re、Co、Zr、Ru、Ta、Nb、Mn、Rh、Cu、Ni、Ti、Pd、Pt、Cr、以及稀土金属组成的组中选择的至少一个。
参考图26，制备第五结构600。第五结构600包括被形成在第二临时衬底704上的第二牺牲分离层705和第八晶圆结合层706。
第二临时衬底704可以包括相对于生长衬底501的热膨胀系数呈现出在2ppm/℃以内的热膨胀系数差的材料。通过使用与生长衬底501相同的材料能够形成第二临时衬底704。例如，第二临时衬底704可以包括Al2O3、SiC、Si、以及GaAs中的一个。
牺牲分离层705可以包括包括ZnO的II-VI族化合物；包括GaN的III-V族化合物ITO；PZT；以及SU-8中的一个，其中，当向所述II-VI族化合物照射激光束时，其进行热化学分解反应。另外，第二牺牲分离层705可以包括被快速地溶解在湿溶液中的Al、Au、Ag、Cr、Ti、SiO2、以及SiNx中的一个。
类似于第五晶圆结合层604，第八晶圆结合层706可以包括从由Au、Ag、Al、Si、Ge、W、Mo、V、Sc、Hf、Ir、Re、Co、Zr、Ru、Ta、Nb、Mn、Rh、Cu、Ni、Ti、Pd、Pt、Cr、以及稀土金属组成的组中选择的至少一个。
参考图27，通过结合图24中所示的第二结构400、图25中所示的第四结构500、以及图26中所示的第五结构600来形成第三复合结构700。
第五晶圆结合层604被结合到第六晶圆结合层606，并且第七晶圆结合层607被结合到第八晶圆结合层706。
参考图28，生长衬底501与图27中所示的第三复合结构700分离。
参考图29，第二钝化层800被形成第一导电半导体层502和第三钝化层509的顶表面，以及第一钝化层509、反射层511、和第一晶圆结合层508的横向侧面上。
参考图30，被形成在第一导电半导体层502上的第二钝化层800被部分地移除，以在第一导电半导体层502上形成光提取结构900。
参考图31，第一电极层1000被形成在第一导电半导体层502上。
参考图32，执行隔离蚀刻1100以暴露第二临时衬底704，使得多个发光结构能够被形成在第二临时衬底704上。
参考图33，通过激光剥离方案、干法蚀刻方案、湿法蚀刻方案、CMP方案、或者抛光方案来移除第二临时衬底704。
当通过激光剥离方案移除第二临时衬底704时，第二牺牲分离层705被热化学分解，使得第二临时衬底704能够被分离。
然后，第七和第八晶圆结合层607和706被移除，并且欧姆电极层1200和管芯结合层1300被形成在第二支撑衬底605下面。管芯结合层1300被稳固的结合到在电路板上，在其上安装发光器件，或者低电阻的管芯。
这样，能够制造根据第三实施例的发光器件。
图34至图46是示出用于制造根据第四实施例的发光器件的程序的视图。
用于制造根据第四实施例的发光器件的制造方法与第三实施例的相类似，因此为了避免重复，将会省略在第三实施例中描述的关于工艺的描述。
参考图34，包括第一导电半导体层502、有源层503、以及第二导电半导体层504的发光半导体层被形成在生长衬底501上。另外，台面蚀刻发光半导体层以形成多个单位器件，并且第一钝化层509被形成使得通过第一钝化层509来包围发光半导体层。然后，第一钝化层509被移除使得第二导电半导体层504能够被部分地暴露，并且欧姆接触层510被形成在第二导电半导体层504上。然后，反射层511被形成在第一钝化层509和欧姆接触层510上，并且第二钝化层800被形成在反射层511和第一钝化层509上。然后，第二钝化层800被部分地移除，以在被暴露的反射层511上形成第一晶圆结合层508，从而形成第一结构100。
根据第四实施例，不同于第三实施例，当制造第一结构100时形成第二钝化层800。
参考图35，制备第二结构200。第二结构200包括第一支撑衬底601，在其顶表面和底表面上分别形成有第二和第三晶圆结合层602和603。
参考图36，制备第三结构300。第三结构300包括被形成在第一临时衬底701上的第一牺牲分离层702和第四晶圆结合层703。
参考图37，通过结合图34中所示的第一结构100、图35中所示的第二结构200、以及图36中所示的第三结构300来形成第一复合结构。
第一晶圆结合层508被结合到第二晶圆结合层602，并且第三晶圆结合层603被结合到第四晶圆结合层703。
参考图38，通过激光剥离方案、干法蚀刻方案、湿法蚀刻方案、CMP方案、或者抛光方案来移除第一临时衬底701。
当通过激光剥离方案移除第一临时衬底701时，第一牺牲分离层702被热化学分解，使得第一临时衬底701能够被分离。
然后，第三和第四晶圆结合层603和703被移除，并且第五晶圆结合层604被形成在第一支撑衬底601下面。
这样，形成第二复合结构400。
参考图39，制备第四结构500。第四结构500包括第二支撑衬底605，在其顶表面和底表面上分别形成有第六和第七晶圆结合层606和607。
参考图40，制备第五结构600。第五结构600包括被形成在第二临时衬底704上的第二牺牲分离层705和第八晶圆结合层706。
参考图41，通过结合图38中所示的第二结构400、图39中所示的第四结构500、以及图40中所示的第五结构600来形成第三复合结构700。
第五晶圆结合层604被结合到第六晶圆结合层606，并且第七晶圆结合层607被结合到第八晶圆结合层706。
参考图42，生长衬底501与图41中所示的第三复合结构700分离。
参考图43，光提取结构900被形成在第一导电半导体层502上。
参考图44，第一电极层1000被形成在第一导电半导体层502上。
参考图45，执行隔离蚀刻1100以暴露第二临时衬底704，使得多个发光结构能够被形成在第二临时衬底704上。
参考图46，通过激光剥离方案、干法蚀刻方案、湿法蚀刻方案、CMP方案、或者抛光方案来移除第二临时衬底704。
当通过激光剥离方案移除第二临时衬底704时，第二牺牲分离层705被热化学分解，使得第二临时衬底704能够被分离。
然后，第七和第八晶圆结合层607和706被移除，并且欧姆电极层1200和管芯结合层1300被形成在第二支撑衬底605下面。管芯结合层1300被稳固的结合到电路板上，在其上安装发光器件，或者低电阻的管芯。
这样，能够制造根据第四实施例的发光器件。
尽管参考大量的示例性实施例已经描述实施例，但是应理解的是，本领域的技术人员能够设计将落入本公开的原理的范围和精神内的其它的修改和实施例。更加具体地，在本公开、附图以及随附的权利要求的范围内，组件部分和/或主题组合布置的布置中各种变化和修改是可能的。除了组件部分和/或布置中的变化和修改之外，对本领域的技术人员来说替代使用将会也是显然的。
工业实用性
实施例可应用于制造被用作电子器件或者光源的半导体器件的方法。

Claims (18)

1.一种发光器件，包括：
支撑衬底；
反射层，所述反射层在所述支撑衬底上方；
欧姆接触层，所述欧姆接触层在所述发射层上方；
发光半导体层，所述发光半导体层在所述欧姆接触层上方，包括第二导电半导体层、有源层、以及第一导电半导体层；
第一钝化层，所述第一钝化层包围所述发光半导体层的横向侧面；以及
第二钝化层，所述第二钝化层包围所述第一钝化层和所述反射层的横向侧面。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述支撑衬底包括第一支撑衬底和所述第一支撑衬底下面的第二支撑衬底。
3.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述第二支撑衬底比所述第一支撑衬底厚。
4.根据权利要求2所述的发光器件，进一步包括在所述反射层和所述第一支撑衬底之间，以及在所述第一支撑衬底和所述第二支撑衬底之间的晶圆结合层。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第二钝化层比所述第一钝化层厚。
6.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括在所述支撑衬底和所述反射层之间的晶圆结合层。
7.根据权利要求6所述的发光器件，其中，所述第二钝化层包围所述晶圆结合层的至少一部分。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述第一和第二钝化层包括SiO2、Al2O3、或者SiNx中的一个。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其中，所述第一钝化层包括不同于所述第二钝化层的材料的材料。
10.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括在所述发光半导体层和所述欧姆接触层之间的界面修改层，其中，所述界面修改层包括：超晶结构；被掺杂有第一导电杂质的InGaN、GaN、AlInN、AlN、InN、以及AlGaN中的一个；被掺杂有第二导电杂质的InGaN、GaN、AlInN、AlN、InN、以及AlGaN中的一个；或者具有氮极性表面的III族氮化物基元素中的一个。
11.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括所述发光半导体层上方的光提取结构。
12.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括所述发光半导体层上方的第一电极层。
13.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括所述支撑衬底下面的欧姆电极层。
14.一种制造发光器件的方法，所述方法包括：
制备第一结构，所述第一结构包括在生长衬底上方的发光半导体层、在所述发光半导体层上方的欧姆接触层、在所述欧姆接触层上方的反射层、以及包围所述发光半导体层的钝化层；
通过使用支撑衬底来制备第二结构；
通过使用临时衬底来制备第三结构；
当在所述第一和第三结构之间插入第二结构时，通过晶圆结合层，结合第一到第三结构来形成复合结构；
使所述生长衬底与所述复合结构分离；
在所述发光半导体层上形成第一电极层；以及
移除所述临时衬底。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在300℃至600℃的温度范围内形成所述复合结构。
16.一种制造发光器件的方法，所述方法包括：
制备第一结构，所述第一结构包括在生长衬底上方的发光半导体层；
通过使用第一支撑衬底来制备第二结构；
通过使用第一临时衬底来制备第三结构；
当在所述第一和第三结构之间插入所述第二结构时，通过晶圆结合层，结合所述第一到第三结构来形成第一复合结构；
通过使所述第一临时衬底与所述第一复合结构分离，形成第二复合结构；
通过使用第二支撑衬底来制备第四结构；
通过使用第二临时衬底来制备第五结构；
当在所述第二复合结构和所述第五结构之间插入所述第四结构时，通过所述晶圆结合层，将所述第二复合结构、第四结构、以及第五结构进行结合复合结构，形成第三复合结构；以及
从所述第三复合结构移除所述第二临时衬底。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一结构包括在所述发光半导体层上方的欧姆接触层、在所述欧姆接触层上方的反射层、以及包围所述发光半导体层的钝化层。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第二支撑衬底比所述第一支撑衬底厚。
CN200980119150.1A 2008-04-02 2009-04-02 发光器件及其制造方法 Active CN102106001B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2008-0030919 2008-04-02
KR1020080030919A KR101428066B1 (ko) 2008-04-02 2008-04-02 수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 및이의 제조 방법
KR10-2008-0031900 2008-04-04
KR20080031900A KR101480551B1 (ko) 2008-04-04 2008-04-04 수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 및이의 제조 방법
PCT/KR2009/001710 WO2009145483A2 (ko) 2008-04-02 2009-04-02 발광 소자 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102106001A true CN102106001A (zh) 2011-06-22
CN102106001B CN102106001B (zh) 2014-02-12

Family

ID=41377727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980119150.1A Active CN102106001B (zh) 2008-04-02 2009-04-02 发光器件及其制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8829554B2 (zh)
EP (1) EP2262012B1 (zh)
JP (1) JP5220916B2 (zh)
CN (1) CN102106001B (zh)
WO (1) WO2009145483A2 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104584214A (zh) * 2012-09-05 2015-04-29 皇家飞利浦有限公司 载体晶片从器件晶片的激光去键合
CN104867859A (zh) * 2014-02-18 2015-08-26 英飞凌科技股份有限公司 包括电介质材料的半导体器件
CN110323314A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 日亚化学工业株式会社 氮化物半导体发光元件
CN110383509A (zh) * 2016-12-06 2019-10-25 Lg 伊诺特有限公司 发光器件
CN117174802A (zh) * 2023-11-02 2023-12-05 江西兆驰半导体有限公司 发光二极管的外延结构及其制备方法

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI403003B (zh) * 2009-10-02 2013-07-21 Chi Mei Lighting Tech Corp 發光二極體及其製造方法
KR101007137B1 (ko) * 2010-03-08 2011-01-10 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
KR101039988B1 (ko) * 2010-03-09 2011-06-09 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 그 제조방법
US8686461B2 (en) * 2011-01-03 2014-04-01 SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. Light emitting diode (LED) die having stepped substrates and method of fabrication
US9324905B2 (en) * 2011-03-15 2016-04-26 Micron Technology, Inc. Solid state optoelectronic device with preformed metal support substrate
KR101795037B1 (ko) * 2011-06-10 2017-12-01 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 발광 소자 패키지
KR101795038B1 (ko) * 2011-06-10 2017-11-07 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 발광 소자 패키지
US8787418B2 (en) * 2011-08-11 2014-07-22 Sensor Electronic Technology, Inc. Emitting device with compositional and doping inhomogeneities in semiconductor layers
US9385271B2 (en) 2011-08-11 2016-07-05 Sensor Electronic Technology, Inc. Device with transparent and higher conductive regions in lateral cross section of semiconductor layer
US8879598B2 (en) 2011-08-11 2014-11-04 Sensor Electronic Technology, Inc. Emitting device with compositional and doping inhomogeneities in semiconductor layers
US9595634B2 (en) 2011-08-11 2017-03-14 Sensor Electronic Technology, Inc. Device with transparent and higher conductive regions in lateral cross section of semiconductor layer
US10411156B2 (en) 2011-08-11 2019-09-10 Sensor Electronic Technology, Inc. Device with transparent and higher conductive regions in lateral cross section of semiconductor layer
JP5891436B2 (ja) * 2012-06-21 2016-03-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 縦型構造発光素子の製造方法
JP5891437B2 (ja) * 2012-06-21 2016-03-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 縦型構造発光素子の製造方法
JP2014187325A (ja) * 2013-03-25 2014-10-02 Toshiba Corp 半導体発光装置及びその製造方法
DE102013107531A1 (de) * 2013-07-16 2015-01-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip
DE102013221788B4 (de) 2013-10-28 2021-05-27 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Herstellen eines Kontaktelements und eines optoelektronischen Bauelements
DE102015104138A1 (de) * 2015-03-19 2016-09-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen und optoelektronisches Halbleiterbauelement
KR102431750B1 (ko) * 2016-03-04 2022-08-12 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치 및 그의 제조방법
US10840405B2 (en) * 2017-10-31 2020-11-17 Sivananthan Laboratories, Inc. Inductively coupled plasma for hydrogenation of type II superlattices
US11056611B2 (en) * 2018-09-11 2021-07-06 Facebook Technologies, Llc Mesa formation for wafer-to-wafer bonding
US11342479B2 (en) 2018-09-11 2022-05-24 Facebook Technologies, Llc Reducing bowing of materials before wafer-to-wafer bonding for LED manufacturing
US11145786B2 (en) 2018-09-11 2021-10-12 Facebook Technologies, Llc Methods for wafer-to-wafer bonding
US11164844B2 (en) * 2019-09-12 2021-11-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Double etch stop layer to protect semiconductor device layers from wet chemical etch

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004281863A (ja) * 2003-03-18 2004-10-07 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体素子及びその製造方法
US6841802B2 (en) * 2002-06-26 2005-01-11 Oriol, Inc. Thin film light emitting diode
KR20070038272A (ko) * 2005-10-05 2007-04-10 삼성전기주식회사 수직구조 발광 다이오드의 제조 방법
JP2007511065A (ja) * 2003-11-04 2007-04-26 松下電器産業株式会社 半導体発光装置、照明モジュール、照明装置、および半導体発光装置の製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10209569A (ja) * 1997-01-16 1998-08-07 Hewlett Packard Co <Hp> ｐ型窒化物半導体装置とその製造方法
JP3723434B2 (ja) * 1999-09-24 2005-12-07 三洋電機株式会社 半導体発光素子
US6562648B1 (en) 2000-08-23 2003-05-13 Xerox Corporation Structure and method for separation and transfer of semiconductor thin films onto dissimilar substrate materials
US8294172B2 (en) 2002-04-09 2012-10-23 Lg Electronics Inc. Method of fabricating vertical devices using a metal support film
DE10245631B4 (de) * 2002-09-30 2022-01-20 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterbauelement
US6987281B2 (en) * 2003-02-13 2006-01-17 Cree, Inc. Group III nitride contact structures for light emitting devices
TWI344706B (en) * 2003-06-04 2011-07-01 Myung Cheol Yoo Method of fabricating vertical structure compound semiconductor devices
TWI240434B (en) * 2003-06-24 2005-09-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method to produce semiconductor-chips
TWI288486B (en) * 2004-03-17 2007-10-11 Epistar Corp Light-emitting diode and method for manufacturing the same
US7259402B2 (en) * 2004-09-22 2007-08-21 Cree, Inc. High efficiency group III nitride-silicon carbide light emitting diode
JP2006100500A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Sanken Electric Co Ltd 半導体発光素子及びその製造方法
US7646033B2 (en) * 2005-01-11 2010-01-12 Semileds Corporation Systems and methods for producing white-light light emitting diodes
JP5162909B2 (ja) * 2006-04-03 2013-03-13 豊田合成株式会社 半導体発光素子
JP4946195B2 (ja) * 2006-06-19 2012-06-06 サンケン電気株式会社 半導体発光素子及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6841802B2 (en) * 2002-06-26 2005-01-11 Oriol, Inc. Thin film light emitting diode
JP2004281863A (ja) * 2003-03-18 2004-10-07 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体素子及びその製造方法
JP2007511065A (ja) * 2003-11-04 2007-04-26 松下電器産業株式会社 半導体発光装置、照明モジュール、照明装置、および半導体発光装置の製造方法
KR20070038272A (ko) * 2005-10-05 2007-04-10 삼성전기주식회사 수직구조 발광 다이오드의 제조 방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104584214A (zh) * 2012-09-05 2015-04-29 皇家飞利浦有限公司 载体晶片从器件晶片的激光去键合
CN104584214B (zh) * 2012-09-05 2018-08-03 亮锐控股有限公司 载体晶片从器件晶片的激光去键合
US10741718B2 (en) 2012-09-05 2020-08-11 Lumileds, LLC Laser de-bond carrier wafer from device wafer
CN104867859A (zh) * 2014-02-18 2015-08-26 英飞凌科技股份有限公司 包括电介质材料的半导体器件
CN104867859B (zh) * 2014-02-18 2018-01-09 英飞凌科技股份有限公司 包括电介质材料的半导体器件
CN110383509A (zh) * 2016-12-06 2019-10-25 Lg 伊诺特有限公司 发光器件
CN110323314A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 日亚化学工业株式会社 氮化物半导体发光元件
CN117174802A (zh) * 2023-11-02 2023-12-05 江西兆驰半导体有限公司 发光二极管的外延结构及其制备方法
CN117174802B (zh) * 2023-11-02 2024-02-20 江西兆驰半导体有限公司 发光二极管的外延结构及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2262012B1 (en) 2017-12-27
JP2011517086A (ja) 2011-05-26
US20110140076A1 (en) 2011-06-16
WO2009145483A2 (ko) 2009-12-03
US8829554B2 (en) 2014-09-09
EP2262012A4 (en) 2014-12-31
EP2262012A2 (en) 2010-12-15
CN102106001B (zh) 2014-02-12
WO2009145483A3 (ko) 2010-01-21
JP5220916B2 (ja) 2013-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102106001B (zh) 发光器件及其制造方法
CN102067341B (zh) 发光器件和用于制造发光器件的方法
CN102047454B (zh) 发光器件及其制造方法
CN101834246B (zh) 发光器件、制造发光器件的方法以及发光装置
CN102037575B (zh) 发光元件及其制造方法
JP6067056B2 (ja) 半導体発光素子
US7741632B2 (en) InGaAIN light-emitting device containing carbon-based substrate and method for making the same
EP2518782B1 (en) Light emitting device and light emitting device package
CN102044609B (zh) 半导体发光器件及其制造方法
US8791480B2 (en) Light emitting device and manufacturing method thereof
WO2014045883A1 (ja) Ｌｅｄ素子及びその製造方法
KR20100058018A (ko) 수직구조를 갖는 반도체 발광소자 제조용 지지기판, 이를 이용한 수직구조를 갖는 반도체 발광소자 제조방법 및 수직구조를 갖는 반도체 발광소자
CN101488539B (zh) 发光元件
KR20090105462A (ko) 수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 및이의 제조 방법
KR20090106294A (ko) 수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 및이의 제조 방법
CN101807641B (zh) 半导体发光器件

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: 20170912

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: IG Innotek Co., Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: Song Junwu

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210813

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

Patentee after: Suzhou Leyu Semiconductor Co.,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG INNOTEK Co.,Ltd.