CN1950955A - 发光器件基片的蚀刻 - Google Patents

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Abstract

发光器件的制造包括蚀刻发光器件的基片。所述蚀刻可以是足以增大通过基片提取的光量的含水蚀刻。所述蚀刻可以是对碳化硅基片的直接含水蚀刻。所述蚀刻可以从基片除去由对基片的其它处理引起的损伤,诸如由锯割基片引起的损伤。所述蚀刻可以除去基片中碳化硅的无定形区域。

Description

发光器件基片的蚀刻
发明领域
本发明涉及半导体发光器件及其制造方法。
发明背景
半导体发光器件,诸如发光二极管(LED)或激光二极管,广泛用于许多用途。正如本专业的技术人员众所周知的,半导体发光器件包括半导体具有一个或多个配置成当其受激励时发射相干和/或不相干光的半导体层的发光元件。正如本专业的技术人员众所周知的,发光二极管或激光二极管一般包括微电子基片上的二极管区域。微电子基片可以是例如砷化镓、磷化镓、它们的合金、碳化硅和/或蓝宝石。LED的持续发展已经产生高效和在机械上强健的光源,它可以覆盖和超出可见频谱。这些属性,结合固态器件潜在的长寿命,使各式各样新的显示用途成为可能,并且可以把LED放在与已经根深蒂固的白炽灯和荧光灯竞争的位置上。
公开的美国专利申请No.2002/0123164描述一种发光二极管,所述发光二极管包括具有第一和第二相对面并且对预定波长范围的辐射光透明的基片,并且所述基片具有图案以便在横截面上形成从第一面向第二面延伸到基片中的多个基座,所述专利的公开内容整个地结合到本文中。第二面上的二极管区域配置成在二极管区域两端施加电压时在预定的波长范围内把光发射到基片中。在基片的反面,在二极管区域上的安装支座配置成支持所述二极管区域,使得在二极管区域两端施加电压时,从二极管区域发射进入基片的光是从所述第一面发射的。基片的第一面可以包括在其中的多个凹槽,所述多个凹槽在基片内形成多个三角形基座。这些凹槽可以包括锥形侧壁和/或成斜角的底面。基片的第一面还可以包括在其中的通孔阵列。所述通孔可以包括锥形侧壁和/或底面。
在GaP发光器件中,所述器件传统上一直采用两步锯开处理进行个片化(singulate)。为了定义GaP器件的平台,在GaP器件晶片上形成第一系列宽锯片锯痕,然后利用GaP含水的蚀刻剂蚀刻锯痕,从锯痕除去损伤。然后利用较薄的锯片形成后续锯痕,以便使GaP器件个片化。
在美国专利No.5,912,477中描述了干蚀刻激光切割发光二极管的技术,所述专利的公开内容整个附此作参考。
发明摘要
本发明的某些实施例提供发光器件的制造方法,所述发光器件包括具有第一和第二相对面的碳化硅基片和在所述基片的第一面上的发光元件,通过利用含水蚀刻直接蚀刻所述碳化硅基片的第二面,以便除去基片处理造成的基片的损坏部分。碳化硅基片的第二面的损坏部分可能是锯割基片、研磨基片、抛光基片、在基片中进行注入和/或对基片的激光处理造成的。
在本发明的某些实施例中,直接蚀刻碳化硅基片的第二面是在发光器件从晶片个片化之后进行的。在本发明的其他实施例中,直接蚀刻碳化硅基片的第二面是在发光器件从晶片个片化之前进行的。
在本发明的某些实施例中,含水蚀刻是利用KOH:K3Fe(CN)6的蚀刻。
在本发明的另外的实施例中,直接蚀刻碳化硅基片的第二面包括蚀刻碳化硅基片的面向碳的表面和/或蚀刻碳化硅基片的非面向碳的表面。所述面向碳的表面可以是基片的侧壁。
在本发明的某些实施例中,直接蚀刻碳化硅基片的第二面包括直接蚀刻相对于碳化硅基片的第二面倾斜的表面。
在本发明的其他实施例中,通过利用含水蚀刻,蚀刻发光器件的基片,除去发光器件基片的光吸收区,来增大发光器件的光输出。光吸收区可以对应于由发光器件制造时对基片的处理造成损坏的基片区域。例如,由处理基片造成损坏的基片区域可以对应于基片中的锯沟。由处理基片造成损坏的基片区域还可以对应于被研磨、抛光和/或激光加工的基片区域。
在本发明的某些实施例中,基片是碳化硅基片。另外,蚀刻基片可以包括蚀刻碳化硅基片的碳面和/或蚀刻碳化硅基片的非碳面。
在本发明的另外的实施例中,基片是蓝宝石基片。
在本发明的某些实施例中,蚀刻基片是在发光器件的个片化之后进行的。含水蚀刻可以包括用KOH:K3Fe(CN)6的蚀刻。含水蚀刻可以进行至少约50分钟。含水蚀刻可以在至少约80℃温度下进行。另外,可以通过直接蚀刻基片来提供对基片的蚀刻。
在本发明再一个实施例中,发光器件的制造包括利用具有足以增大通过基片提取的光量的蚀刻参数的含水蚀刻蚀刻发光器件的基片。基片的蚀刻可以包括蚀刻所述基片,以便除去在发光器件制造中由处理基片造成损坏的基片区域的至少一部分。由处理基片造成损坏的基片区域可以对应于基片中的锯沟。由处理基片造成损坏的基片区域还可以对应于被研磨、抛光、注入和/或激光加工的基片区域。
在本发明的特定实施例中,基片是碳化硅基片。蚀刻基片可以包括蚀刻碳化硅基片的碳面和/或蚀刻碳化硅基片的非碳面。基片的碳面可以是基片的面对碳的侧壁。
在本发明的某些实施例中,基片是蓝宝石基片。
在本发明的某些实施例中,在发光器件的个片化之后进行足以增大通过基片提取的光量的蚀刻基片的操作。含水蚀刻可以包括用KOH:K3Fe(CN)6蚀刻。含水蚀刻可以进行至少约50分钟。所述含水蚀刻还可以在至少约80℃的温度下进行。足以增大通过基片提取的光量的蚀刻基片的操作可以包括直接蚀刻基片。
在本发明的另外的实施例中,制造发光器件包括采用含水蚀刻来蚀刻发光器件的碳化硅基片,以便从发光器件碳化硅基片的表面除去无定形碳化硅的至少一部分。无定形碳化硅可以对应于由制造发光器件时处理基片造成损坏的基片区域。由处理基片造成损坏的基片区域可以对应于基片中的锯沟、被研磨、抛光、注入和/或激光加工的基片区域。
在本发明的其他实施例中,在发光器件的个片化之后进行蚀刻发光器件的碳化硅基片,以便从碳化硅基片的表面除去至少一部分无定形碳化硅。
含水蚀刻可以包括利用KOH:K3Fe(CN)6的蚀刻。含水蚀刻可以进行至少约50分钟。含水蚀刻可以是在至少约80℃的温度下进行。可以通过直接蚀刻所述基片来进行蚀刻发光器件的碳化硅基片,以便从碳化硅基片的表面除去至少一部分无定形碳化硅。
在本发明再一些其他的实施例中,制造发光器件包括锯割发光器件的碳化硅基片,并蚀刻发光器件的碳化硅基片的至少一个已锯割表面。蚀刻至少一个已锯割表面可以包括蚀刻碳化硅基片的碳面和/或蚀刻碳化硅基片的非碳面。
在本发明的某些实施例中,在发光器件的个片化之后进行蚀刻至少一个已锯割表面的操作。还可以通过执行对基片的含水蚀刻来进行蚀刻至少一个已锯割表面的操作。含水蚀刻可以包括利用KOH:K3Fe(CN)6的蚀刻。含水蚀刻可以进行至少约50分钟。含水蚀刻可以在至少约80℃的温度下进行。蚀刻至少一个已锯割表面可以包括直接蚀刻至少一个已锯割表面。
附图的简短说明
图1是举例说明根据本发明的实施例的制造步骤的流程图。
图2是举例说明根据本发明的其他实施例的制造步骤的流程图。
图3A和3B是根据本发明的另一些实施例的蚀刻之前和之后的发光器件的横截面图。
详细说明
现将参照其中表示本发明的实施例的附图,在下文中更充分地描述本发明。但是,本发明可以以许多不同的形式实施,因而不应解释为限于这里提出的实施例。宁可说,提供这些实施例是为了使所述公开透彻和完全,并充分地向本专业的技术人员传达本发明的范围。附图中,为清晰起见,层和区域的尺寸和相对大小可以是夸张的。类似的号码全都指类似的元件。正如在这里使用的,术语″和/或″包括相关的所列出的项目的任何一个或多个和它们的所有组合。
应该明白,尽管术语第一、第二等在这里可以使用来描述不同的元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语只用来把一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。因而,在不脱离本发明的传授的情况下,下面所讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被说成是第二元件、部件、区域、层或部分。
本发明的某些实施例提供一种用于通过蚀刻器件基片的至少一个被损坏表面以便除去所述被损坏表面的至少一部分来制造发光器件的方法。尽管不受任何特定的操作理论束缚,但人们相信,发光器件的光吸收区可以是由对发光器件执行以下处理操作引起的:诸如锯割器件使之个片化和/或为了建立器件的光提取特征,对器件进行研磨、抛光、注入和/或激光加工。光吸收区可以是由作为对器件的基片和/或层处理的结果的器件的基片和/或层的损伤引起的。因而,通过蚀刻发光器件的被损坏表面,可以除去一些或全部光吸收区,从而增加从器件提取的光。
本发明的实施例可以适用于制造半导体发光器件,诸如发光二极管、激光二极管和/或其它半导体器件,所述其它半导体器件包括:可以包括硅、碳化硅、氮化镓和/或其它半导体材料的一个或多个半导体层;基片,可以包括蓝宝石、硅、碳化硅和/或其它微电子基片;以及一个或多个接触层,可以包括金属和/或其它导电层。在某些实施例中,可以提供紫外、蓝和/或绿LED。
例如,发光器件可以是基于氮化镓的LED或在碳化硅基片上制造的激光器,诸如美国北卡罗来纳州Durham的Cree,Inc.(公司)制造和销售的器件。本发明适合于供以下的美国专利中描述的LED和/或激光器使用:No.6,201,262;6,187,606;6,120,600;5,912,477;5,739,554;5,631,190;5,604,135;5,523,589;5,416,342;5,393,993;5,338,944;5,210,051;5,027,168;5,027,168;4,966,862和/或4,918,497,这些专利的公开内容全文附此作参考。其它适当的LED和/或激光器在以下公开的专利公开中描述:2003年1月9日公开的美国专利公开No.2003/0006418 A1,题为″带有量子阱和超点阵的基于III族氮化物的发光二极管结构、基于III族氮化物的量子阱结构和基于III族氮化物的超点阵结构″以及No.US 2002/0123164A1题为″包括针对光提取进行的修改的发光二极管及其制作方法″。另外,磷涂层LED,诸如在2003年9月9日提交的美国专利申请序号No.10/659,241,题为″包括锥形侧壁的磷涂层发光二极管及其制作方法″中描述的也可以适用于本发明的各实施例。所述LED和/或激光器可以配置成这样工作,使得出现穿过基片的光发射。在这样的实施例中,基片可以具有图案,以便增强器件的光输出,例如,在上列美国专利公开No.US 2002/0123164 A1中描述的。
在图1中举例说明根据本发明的某些实施例的发光器件制造方法。如在图1看到的,在发光器件的制造中对发光器件的基片进行加工(方框100)。这种处理导致在基片内建立光吸收区,使得工作时至少某些光在基片中被光吸收区吸收。如上面讨论的,光吸收区可以起因于对基片的损伤,所述损伤是由对基片的处理引起的。例如,对基片的处理可以导致形成基片的无定形区域。
然后在含水蚀刻中蚀刻处理过的基片(方框110)。所述蚀刻可以除去由对基片的处理引起的一些或全部光吸收区和/或损坏区域。例如,若基片的处理造成无定形区域,则可以除去一些或全部无定形区域。通过在基片处理之后蚀刻发光器件的基片,可以增加发光器件的光输出。例如,正如以下讨论的,对于带有基于氮化镓的发光元件的碳化硅基片,已经发现,在锯割所述器件以便在发光器件的基片中提供光提取特征之后,作为对器件的含水蚀刻的结果,增大了发光器件的光输出。
在本发明的特定实施例中,基片是碳化硅基片。在本发明的其他实施例中,基片是蓝宝石基片。碳化硅基片的处理可以包括锯割碳化硅基片,例如,为了在碳化硅基片中提供光提取特征和/或使发光器件从包括多个发光器件的晶片个片化。碳化硅基片的处理还可以包括对发光基片的激光加工,例如,为了提供激光烧蚀、特征图案形成和/或发光器件的个片化。碳化硅基片的处理还可以包括研磨和/或抛光所述基片。处理碳化硅基片还可以包括对碳化硅基片的注入。碳化硅基片的处理,可以出现在发光元件在基片上的形成以前、在其过程中或之后。
对基片的蚀刻可以通过任何能够蚀刻基片的适当的蚀刻技术提供。在其中基片是碳化硅的本发明的特定实施例中,所述蚀刻可以是可以蚀刻碳化硅的任何蚀刻。含水蚀刻可以在个片化以前或之后以多晶片的方式进行,因此,可以更适合于扩大至工业生产。因此,在本发明的某些实施例中,蚀刻是含水蚀刻。例如,蚀刻可以是利用KOH:K3Fe(CN)6的蚀刻。适当的蚀刻剂由美国的麻萨诸塞州Rowley的Transene Corporation(公司)作为GaP蚀刻剂提供。用于蓝宝石的适当的蚀刻剂可以包括例如H3PO4和/或H3PO4:H2SO4的混合物。
在某些实施例中,直接蚀刻所述碳化硅。如在这里使用的,直接蚀刻是指蚀刻碳化硅,以便除去碳化硅,而不首先把碳化硅转换为另一个材料,诸如氧化物。在某些实施例中,可以首先把光吸收区转换为氧化物,然后除去所述氧化物。利用牺牲氧化物除去损坏的碳化硅的技术是众所周知,因此,这里不再进一步描述。例如,参见Carl-Mikael Zetterling(2002)所著″碳化硅器件处理技术″第4章;另见美国专利No.6,214,107,其公开全文附此作参考。但是,在个片化之后蚀刻器件的场合,在实践中使用牺牲氧化物来去除损伤可能是困难的,因为一般用来氧化碳化硅的高温可能熔化所述器件附于其上的蓝带或其它载体。
进行蚀刻的特定条件可以取决于所利用的蚀刻剂、引起损伤的处理的属性、光吸收/损伤区域的特性和/或要除去的基片材料的数量。例如可以通过以下方法来为特定的处理操作选择这样的条件:例如,用试验方法确定利用不同的蚀刻条件(例如,时间和/或温度)类似地处理的器件的光输出,并根据光输出选择蚀刻条件。但是,在其中基片是碳化硅的本发明的特定实施例中,损伤是锯割造成的,基片用KOH:K3Fe(CN)6进行蚀刻,蚀刻可以在至少约80℃的温度下进行,例如,从约80℃至90℃进行至少约50分钟,例如,从约50分钟至约一小时。也可以使用其它时间和/或温度。因此,不应认为本发明的实施例限于这里描述的特定的示范性蚀刻参数。
在本发明的某些实施例中,所述蚀刻操作蚀刻碳化硅基片的碳面和/或碳化硅基片的非碳面。所述蚀刻操作还可以蚀刻如下的基片表面:该基片表面是相对于与其上形成发光元件的基片表面相对的基片表面倾斜的。正如在这里使用的,倾斜是指表面不平行于参考表面。
图2是举例说明根据本发明的某些实施例的制造步骤的流程图。如在图2中看到的,锯割发光器件的基片,以便提供光提取特征和/或使晶片上的器件个片化(方框200)。这种处理操作的结果是在基片内形成光吸收区,使得工作时至少一些光被基片中的光吸收区吸收。如上面讨论的,这种光吸收区可以起因于由锯割基片引起的对基片的损伤。例如,基片的锯割可能导致形成基片的无定形区域。
然后蚀刻基片的至少一个已锯割表面(方框210)。可以这样进行所述蚀刻,以便除去由对基片的处理引起的一些或全部光吸收区和/或损坏区域。例如,若对基片的锯割造成无定形区域,则可以除去一些或全部无定形区域。通过在基片锯割之后蚀刻发光器件的基片,可以增大发光器件的光输出。
在本发明的某些实施例中,已锯割表面的蚀刻是干蚀刻和/或含水蚀刻。在本发明的特定实施例中,所述蚀刻是感应耦合等离子体(ICP)蚀刻。但是,ICP蚀刻一般是逐个晶片进行的,因此,在扩大到工业生产上可能存在困难。含水蚀刻可以在个片化以前或之后以多晶片的方式进行,因此可能更适合于扩大到工业生产。因此,在本发明的某些实施例中,蚀刻是含水蚀刻。例如,蚀刻可以是利用KOH:K3Fe(CN)6的蚀刻。美国麻萨诸塞州Rowley的TranseneCorporation(公司)提供适当的蚀刻剂,作为GaP蚀刻剂。蓝宝石适当的蚀刻剂可以包括例如H3PO4和/或H3PO4:H2SO4混合物。
对已锯割基片的蚀刻可以出现在器件的个片化以前或之后。在本发明的某些实施例中,在晶片上加有蓝带或其它载体,然后锯割所述晶片,使这些器件个片化,然后在这些个片化后的器件仍旧在蓝带上时对其进行蚀刻。还可以对所述器件进行锯割,以便提供光提取特征,例如公开的美国专利申请No.US 2002/0123164 A1中所描述的。
图3A是根据本发明的某些实施例的蚀刻之前的发光器件300的横截面。如在图3A看到的,在基片310的第一表面312上形成发光元件320。如上面讨论的,基片310可以是碳化硅基片,具体地说是单晶碳化硅基片。在本发明的某些实施例中,基片310是蓝宝石基片。基片310已经形成它的多个光提取特征,如用基片310第二表面314中的沟槽所举例说明的。基片的第二表面314与基片310的第一表面的相对。如上面讨论的,这些沟槽可以例如,通过锯割基片310形成。这些沟槽具有包括表面316的侧壁,表面316相对于基片310的第二表面314是倾斜的。如在这里使用的,基片的侧壁包括基片的外边缘和/或沟槽的侧壁或在基片内结束或伸展到基片的特征。在本发明的特定实施例中,基片310的第二表面314是碳化硅基片的碳面。在这样的实施例中,倾斜表面316(侧壁)可以包括碳化硅基片的非碳面(例如,倾斜表面316的垂直部分)以及碳化硅基片的碳面(例如,倾斜表面316的倾斜部分)。
作为对基片310进行所述处理的结果,在基片310内可能形成光吸收区330。光吸收区330可以对应于基片310的损坏区域。在本发明的某些实施例中,光吸收区330是无定形碳化硅区域。尽管图中示出在倾斜表面316上的光吸收区330,但是,光吸收区也可以存在于其它表面上,诸如在基片310的第二面314上。另外,尽管图3A中以基本上均匀厚度的连续区域的形式示出光吸收区330,但是所述区域可以是不连续和/或具有不均匀的厚度。
正如上面所描述的,对图3A的发光器件300进行蚀刻,以便除去光吸收区330的至少一部分,以便提供发光器件300′,如在图3B举例说明的。对基片310的蚀刻操作蚀刻倾斜表面316,以便除去光吸收区330的至少一部分。因而,所述蚀刻操作可以蚀刻碳化硅基片的非碳面和碳化硅基片的碳面。所述蚀刻操作还可以蚀刻第二表面314和与第二表面314平行的表面(诸如沟槽的底部),因此,所述蚀刻操作还可以蚀刻碳化硅基片的碳面。
采用足以把从发光器件300′的基片提取的光量增大到大于从发光器件300的基片310提取的光量的蚀刻参数来蚀刻发光器件300。在某些实施例中,进行所述蚀刻以便从基片310除去全部光吸收区330。但是,因为光吸收区330可以是厚度不均匀的和/或因为光吸收区330的位置可能以不同的方式影响发光器件的光输出,所以蚀刻之后在基片310内可能仍旧有一些光吸收区330。例如,若一小时的蚀刻达到四小时蚀刻的光输出的99.9%,则从制造观点看,利用一小时蚀刻而不利用四小时蚀刻可能是有利的,尽管在基片310内仍旧有一些光吸收区330。在本发明的其他实施例中,可以进行过蚀刻,以保证除去全部光吸收区330。
以下示例是为示范性目的而设置的,不是想要限制本发明的范围。
示例
根据本发明的实施例,在蚀刻之前和之后测量从美国北卡罗来纳州Durham的Cree Inc.(公司)购得的发光二极管XB900,XB300和XB500的光输出。二极管XB900,XB300和XB500是碳化硅基片上的基于氮化镓的二极管。锯割这些二极管以便进行个片化并至少在器件的周边形成光提取特征。
在第一测试中,发光二极管XB900在从约80℃至90℃的温度下在KOH:K3Fe(CN)6中蚀刻大约一小时。发光二极管被封装在T0-18头上的Dymax(UV)穹顶内。表1反映20mA驱动电流下这些器件的输出。
表1.XB900的光输出
 零件#   初始值   蚀刻之后   (之后/初始值)   Dymax er   (dymax/初始值)
 1   8.52   9.98   1.17   17.2   2.02
 2   8.91   10.6   1.19
 3   9.29   10.8   1.16
 4   8.93   10.3   1.15   17.6   1.97
 5   8.77   10.1   1.15
 6   9.13   无   16.2   1.77
 7   9.22   无   16.4   1.78
 8   8.95   无
在表1中,初始值列是蚀刻之前器件的光输出,以毫瓦(mW)为单位。蚀刻之后列是器件蚀刻之后的光输出,以mW为单位。蚀刻之后列中的”无”表示未进行蚀刻的对比组。(之后/初始值)列是裸芯片增益百分数。Dymax er列是Dymax封装的LED管芯的辐射通量,mW。(dymax/初始值)列是未蚀刻管芯/芯片对封装元件的增益百分数(表示蚀刻元件的较高的光提取)。
还测试了发光二极管XB300、发光二极管XB500和发光二极管XB900。在KOH:K3Fe(CN)6中蚀刻大约50分钟之前和之后,测量了二极管光输出。二极管安装在T0-18头上,不带封装。所述测试的结果反映在表2中。
表2.XB300,XB500和XB900的光输出
  XB300   XB500   XB900
  初始值   蚀刻之后   初始值   蚀刻之后   初始值   蚀刻之后
  9.6   11.1   6.29   7.01   9.02   10.4
  9.86   11.4   6.49   7.42   8.86   10.1
  10.7   12   6.67   7.46   8.8   10.1
本专业的技术人员将会明白,已经联系图1-3B个别地描述本发明不同的实施例。但是,根据本发明的不同实施例,可以提供图1-3B实施例的组合和子组合。
正如从表1所看到的,XB900 LED的光输出在蚀刻之后增大了约13-15%。正如从表2所看到的,XB300和XB900的光输出增大约15-16%,而XB500的光输出在蚀刻之后增大约11-12%。因而,根据上述结果来看,发光二极管基片的蚀刻在增大通过二极管基片提取的光量上是有效的。
在附图中和说明书中,已经公开了本发明的实施例,尽管使用具体的术语,但是它们是只用于一般和描述性的意义上的,而不用于限制的目的,本发明的范围在以下权利要求书中提出。

Claims (56)

1.一种制造包括碳化硅基片的发光器件的方法,所述碳化硅基片具有第一和第二相对面以及在所述基片的第一面上的发光元件,所述方法包括:
利用含水蚀刻直接蚀刻所述碳化硅基片的所述第二面,以便除去由对所述基片的处理引起的所述基片的损坏部分。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述碳化硅基片的所述第二面的所述损坏部分是由锯割所述基片、研磨所述基片、抛光所述基片、在所述基片中进行注入和/或对所述基片的激光处理引起的。
3.如权利要求1所述的方法,其中直接蚀刻所述碳化硅基片的所述第二面是在所述发光器件从晶片个片化之后进行的。
4.如权利要求1所述的方法,其中直接蚀刻所述碳化硅基片的所述第二面是在所述发光器件从晶片个片化之前进行的。
5.如权利要求5所述的方法,其中所述含水蚀刻包括利用KOH:K3Fe(CN)6的蚀刻。
6.如权利要求1所述的方法,其中直接蚀刻所述碳化硅基片的所述第二面还包括蚀刻所述碳化硅基片面向碳的表面。
7.如权利要求6所述的方法,其中所述碳化硅基片的所述面向碳的表面包括所述基片的侧壁的面向碳的表面。
8.如权利要求1所述的方法,其中直接蚀刻所述碳化硅基片的所述第二面还包括蚀刻所述碳化硅基片的非面向碳的表面。
9.如权利要求1所述的方法,其中直接蚀刻所述碳化硅基片的所述第二面包括直接蚀刻相对于所述碳化硅基片的所述第二面倾斜的表面。
10.一种增大发光器件的光输出的方法包括:
利用含水蚀刻蚀刻所述发光器件的基片,以便至少部分地除去所述发光器件基片的光吸收区。
11.如权利要求10所述的方法,其中所述光吸收区对应于在所述发光器件制造中由处理所述基片造成损坏的基片区域。
12.如权利要求11所述的方法,其中所述由处理基片造成损坏的基片区域对应于所述基片中的锯沟。
13.如权利要求11所述的方法,其中所述由处理基片造成损坏的基片区域对应于所述基片被研磨、抛光、注入和/或激光加工的区域。
14.如权利要求10所述的方法,其中所述基片包括碳化硅基片。
15.如权利要求14所述的方法,其中蚀刻基片包括蚀刻所述碳化硅基片的碳面。
16.如权利要求15所述的方法,其中蚀刻基片还包括蚀刻所述碳化硅基片的非碳面。
17.如权利要求14所述的方法,其中蚀刻基片包括蚀刻所述碳化硅基片的碳面侧壁。
18.如权利要求10所述的方法,其中所述基片包括蓝宝石基片。
19.如权利要求10所述的方法,其中蚀刻基片是在所述发光器件的个片化之后进行的。
20.如权利要求10所述的方法,其中所述含水蚀刻包括利用KOH:K3Fe(CN)6的蚀刻。
21.如权利要求20所述的方法,其中所述含水蚀刻进行至少约50分钟。
22.如权利要求20所述的方法,其中所述含水蚀刻是在至少约80℃的温度下进行的。
23.如权利要求10所述的方法,其中蚀刻基片包括直接蚀刻所述基片。
24.一种制造发光器件的方法包括:
利用含水蚀刻并且采用足以增大通过所述基片提取的光量的蚀刻参数蚀刻所述发光器件的基片。
25.如权利要求24所述的方法,其中蚀刻基片包括蚀刻基片以除去所述基片的在所述发光器件制造中由处理所述基片造成损坏的区域的至少一部分。
26.如权利要求25所述的方法,其中由处理基片造成损坏的基片区域对应于所述基片中的锯沟。
27.如权利要求25所述的方法,其中由处理基片造成损坏的基片区域对应于所述基片被研磨、抛光、注入和/或激光加工的区域。
28.如权利要求24所述的方法,其中所述基片包括碳化硅基片。
29.如权利要求28所述的方法,其中蚀刻基片包括蚀刻所述碳化硅基片的碳面。
30.如权利要求29所述的方法,其中蚀刻基片还包括蚀刻所述碳化硅基片的非碳面。
31.如权利要求29所述的方法,其中蚀刻基片还包括蚀刻所述碳化硅基片的碳面侧壁。
32.如权利要求24所述的方法,其中所述基片包括蓝宝石基片。
33.如权利要求24所述的方法,其中蚀刻基片是在所述发光器件的个片化之后进行的。
34.如权利要求33所述的方法,其中所述含水蚀刻包括利用KOH:K3Fe(CN)6的蚀刻。
35.如权利要求34所述的方法,其中所述含水蚀刻进行至少约50分钟。
36.如权利要求35所述的方法,其中所述含水蚀刻是在至少约80℃的温度下进行的。
37.如权利要求34所述的方法,其中蚀刻基片包括直接蚀刻所述基片。
38.一种制造发光器件的方法包括:
利用含水蚀刻蚀刻所述发光器件的碳化硅基片,以便从所述发光器件的所述碳化硅基片的表面除去至少一部分无定形碳化硅。
39.如权利要求38所述的方法,其中所述无定形碳化硅对应于在所述发光器件制造中由处理所述基片造成损坏的基片区域。
40.如权利要求39所述的方法,其中由处理所述基片造成损坏的所述基片区域对应于所述基片中的锯沟。
41.如权利要求39所述的方法,其中由处理所述基片造成损坏的所述基片区域对应于所述基片被研磨、抛光、注入和/或激光加工的区域。
42.如权利要求38所述的方法,其中蚀刻所述基片是在所述发光器件的个片化之后进行的。
43.如权利要求38所述的方法,其中所述含水蚀刻包括利用KOH:K3Fe(CN)6的蚀刻。
44.如权利要求43所述的方法,其中所述含水蚀刻进行至少约50分钟。
45.如权利要求43所述的方法,其中所述含水蚀刻是在至少约80℃的温度下进行的。
46.如权利要求38所述的方法,其中蚀刻基片包括直接蚀刻所述基片。
47.一种制造发光器件的方法包括:
锯割所述发光器件的碳化硅基片;以及
蚀刻所述发光器件的所述碳化硅基片的至少一个已锯割表面。
48.如权利要求47所述的方法,其中蚀刻至少一个已锯割表面包括蚀刻所述碳化硅基片的碳面。
49.如权利要求47所述的方法,其中蚀刻至少一个已锯割表面还包括蚀刻所述碳化硅基片的非碳面。
50.如权利要求47所述的方法,其中蚀刻至少一个已锯割表面还包括蚀刻所述碳化硅基片的碳面侧壁。
51.如权利要求47所述的方法,其中蚀刻至少一个已锯割表面是在所述发光器件的个片化之后进行的。
52.如权利要求47所述的方法,其中蚀刻至少一个已锯割表面包括进行对所述基片的含水蚀刻。
53.如权利要求52所述的方法,其中所述含水蚀刻包括利用KOH:K3Fe(CN)6的蚀刻。
54.如权利要求53所述的方法,其中所述含水蚀刻进行至少约50分钟。
55.如权利要求53所述的方法,其中所述含水蚀刻是在至少约80℃的温度下进行的。
56.如权利要求47所述的方法,其中蚀刻至少一个已锯割表面包括直接蚀刻至少一个已锯割表面。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101477943B (zh) * 2008-01-04 2013-02-13 晶元光电股份有限公司 分离两种材料系统的方法

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005150393A (ja) * 2003-11-14 2005-06-09 Sharp Corp 受発光素子用サブマウント
US8174037B2 (en) 2004-09-22 2012-05-08 Cree, Inc. High efficiency group III nitride LED with lenticular surface
US7772604B2 (en) 2006-01-05 2010-08-10 Illumitex Separate optical device for directing light from an LED
US8441179B2 (en) 2006-01-20 2013-05-14 Cree, Inc. Lighting devices having remote lumiphors that are excited by lumiphor-converted semiconductor excitation sources
US8264138B2 (en) 2006-01-20 2012-09-11 Cree, Inc. Shifting spectral content in solid state light emitters by spatially separating lumiphor films
US8698184B2 (en) 2011-01-21 2014-04-15 Cree, Inc. Light emitting diodes with low junction temperature and solid state backlight components including light emitting diodes with low junction temperature
JP2008028259A (ja) * 2006-07-24 2008-02-07 Mitsubishi Chemicals Corp 単結晶GaN基板の製造方法
CN101554089A (zh) 2006-08-23 2009-10-07 科锐Led照明科技公司 照明装置和照明方法
KR101262386B1 (ko) 2006-09-25 2013-05-08 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법
US20090275157A1 (en) * 2006-10-02 2009-11-05 Illumitex, Inc. Optical device shaping
EP2070123A2 (en) * 2006-10-02 2009-06-17 Illumitex, Inc. Led system and method
US7863635B2 (en) 2007-08-07 2011-01-04 Cree, Inc. Semiconductor light emitting devices with applied wavelength conversion materials
TWI416615B (zh) * 2007-10-16 2013-11-21 Epistar Corp 分離二種材料系統之方法
EP2203938A1 (en) * 2007-10-26 2010-07-07 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Illumination device having one or more lumiphors, and methods of fabricating same
US20090142247A1 (en) * 2007-12-03 2009-06-04 Applied Materials, Inc. Chemical treatment to reduce machining-induced sub-surface damage in semiconductor processing components comprising silicon carbide
US7829358B2 (en) 2008-02-08 2010-11-09 Illumitex, Inc. System and method for emitter layer shaping
TW201034256A (en) 2008-12-11 2010-09-16 Illumitex Inc Systems and methods for packaging light-emitting diode devices
US8921876B2 (en) * 2009-06-02 2014-12-30 Cree, Inc. Lighting devices with discrete lumiphor-bearing regions within or on a surface of remote elements
US8216867B2 (en) * 2009-06-10 2012-07-10 Cree, Inc. Front end scribing of light emitting diode (LED) wafers and resulting devices
WO2011010545A1 (en) * 2009-07-18 2011-01-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same
US8585253B2 (en) 2009-08-20 2013-11-19 Illumitex, Inc. System and method for color mixing lens array
US8449128B2 (en) 2009-08-20 2013-05-28 Illumitex, Inc. System and method for a lens and phosphor layer
US9275979B2 (en) 2010-03-03 2016-03-01 Cree, Inc. Enhanced color rendering index emitter through phosphor separation
TW201209909A (en) * 2010-08-20 2012-03-01 Clean & Amp Green Technology Co Ltd Patterned substrate manufacturing method
US11251164B2 (en) 2011-02-16 2022-02-15 Creeled, Inc. Multi-layer conversion material for down conversion in solid state lighting
WO2012160880A1 (ja) * 2011-05-23 2012-11-29 並木精密宝石株式会社 発光素子の製造方法および発光素子
US9437783B2 (en) 2012-05-08 2016-09-06 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) contact structures and process for fabricating the same
JP2014027093A (ja) * 2012-07-26 2014-02-06 Sumitomo Electric Ind Ltd 炭化珪素基板の製造方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1119625B (de) 1956-08-25 1961-12-14 Sony Kabushiki Kaisha Verfahren zum AEtzen der Oberflaeche eines Halbleiterkoerpers
DE3506995A1 (de) 1985-02-27 1986-08-28 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von blaulicht-leds und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
US4918497A (en) 1988-12-14 1990-04-17 Cree Research, Inc. Blue light emitting diode formed in silicon carbide
US5027168A (en) 1988-12-14 1991-06-25 Cree Research, Inc. Blue light emitting diode formed in silicon carbide
US4966862A (en) 1989-08-28 1990-10-30 Cree Research, Inc. Method of production of light emitting diodes
US5210051A (en) 1990-03-27 1993-05-11 Cree Research, Inc. High efficiency light emitting diodes from bipolar gallium nitride
JPH05145117A (ja) * 1991-11-20 1993-06-11 Sanyo Electric Co Ltd Ledモノリシツクドツトマトリツクスの製造方法
US6084175A (en) * 1993-05-20 2000-07-04 Amoco/Enron Solar Front contact trenches for polycrystalline photovoltaic devices and semi-conductor devices with buried contacts
US5416342A (en) 1993-06-23 1995-05-16 Cree Research, Inc. Blue light-emitting diode with high external quantum efficiency
US5338944A (en) 1993-09-22 1994-08-16 Cree Research, Inc. Blue light-emitting diode with degenerate junction structure
JPH0797299A (ja) * 1993-09-28 1995-04-11 Nippon Steel Corp SiC単結晶の成長方法
US5393993A (en) 1993-12-13 1995-02-28 Cree Research, Inc. Buffer structure between silicon carbide and gallium nitride and resulting semiconductor devices
US5554482A (en) * 1994-04-25 1996-09-10 Fuji Photo Film Co., Ltd. Silver halide light-sensitive material containing base precursor and polyvinyl alcohol
US5604135A (en) 1994-08-12 1997-02-18 Cree Research, Inc. Method of forming green light emitting diode in silicon carbide
US5523589A (en) 1994-09-20 1996-06-04 Cree Research, Inc. Vertical geometry light emitting diode with group III nitride active layer and extended lifetime
US5631190A (en) 1994-10-07 1997-05-20 Cree Research, Inc. Method for producing high efficiency light-emitting diodes and resulting diode structures
US5739554A (en) 1995-05-08 1998-04-14 Cree Research, Inc. Double heterojunction light emitting diode with gallium nitride active layer
US5688551A (en) * 1995-11-13 1997-11-18 Eastman Kodak Company Method of forming an organic electroluminescent display panel
WO1997039476A1 (fr) 1996-04-18 1997-10-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. ELEMENT EN SiC ET SON PROCEDE DE PRODUCTION
US6239033B1 (en) 1998-05-28 2001-05-29 Sony Corporation Manufacturing method of semiconductor device
JP3003027B2 (ja) * 1997-06-25 2000-01-24 日本ピラー工業株式会社 単結晶SiCおよびその製造方法
US6201262B1 (en) 1997-10-07 2001-03-13 Cree, Inc. Group III nitride photonic devices on silicon carbide substrates with conductive buffer interlay structure
JP3617929B2 (ja) * 1998-09-24 2005-02-09 シャープ株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
JP2000232094A (ja) * 1999-02-10 2000-08-22 Hitachi Ltd 化合物半導体のドライエッチング方法および化合物半導体素子
US6893892B2 (en) * 2000-03-29 2005-05-17 Georgia Tech Research Corp. Porous gas sensors and method of preparation thereof
US6791119B2 (en) 2001-02-01 2004-09-14 Cree, Inc. Light emitting diodes including modifications for light extraction
KR100387242B1 (ko) * 2001-05-26 2003-06-12 삼성전기주식회사 반도체 발광소자의 제조방법
US6958497B2 (en) 2001-05-30 2005-10-25 Cree, Inc. Group III nitride based light emitting diode structures with a quantum well and superlattice, group III nitride based quantum well structures and group III nitride based superlattice structures
JP2006500767A (ja) 2002-09-19 2006-01-05 クリー インコーポレイテッド 発光ダイオード及びその製造方法
US6885033B2 (en) * 2003-03-10 2005-04-26 Cree, Inc. Light emitting devices for light conversion and methods and semiconductor chips for fabricating the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101477943B (zh) * 2008-01-04 2013-02-13 晶元光电股份有限公司 分离两种材料系统的方法

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