DE202008017889U1

DE202008017889U1 - Vertikale Leuchtdiode

Info

Publication number: DE202008017889U1
Application number: DE202008017889U
Authority: DE
Original assignee: Samsung LED Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-11-23
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2010-09-23
Anticipated expiration: 2018-06-03
Also published as: KR100888440B1; EP2063469B1; TW200924236A; US7838315B2; EP2063469A3; TWI401819B; EP2063469A2; US20090137075A1

Abstract

Eine vertikale LED-Struktur, die umfasst:
eine Strukturstützschicht (160),
eine p-Elektrode (140),
und eine lichtemittierende Struktur (110),
wobei die Strukturstützschicht (160) auf der p-Elektrode (140) gebildet ist, die p-Elektrode auf der lichtemittierenden Struktur (110) gebildet ist und wobei die lichtemittierende Struktur (110) durch einen Isolationsprozess in Einheits-LED-Elemente isoliert ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2007-0120260 , die beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum am 23. November 2007 eingereicht wurde und deren Offenbarung durch Bezugnahme in den vorliegenden Text aufgenommen wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine vertikale Leuchtdiode und ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen Leuchtdiode (LED), welche die Beschädigung einer Leuchtstruktur während eines LLO(Laser Lift-Off)-Prozesses zum Abtragen eines Saphirsubstrats verhindern kann.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen lässt man eine auf Nitrid basierende Halbleiter-LED auf einem Saphirsubstrat aufwachsen, aber das Saphirsubstrat ist ein starrer Nichtleiter und weist eine schlechte Wärmeleitfähigkeit auf. Darum sind der Senkung der Fertigungskosten durch Verkleinern einer auf Nitrid basierenden Halbleiter-LED oder dem Verbessern der optischen Leistung und der Chipeigenschaften Grenzen gesetzt. Insbesondere, weil das Anlegen eines hohen Stromes für das Erreichen einer Hochleistungs-LED wesentlich ist, ist es wichtig, das Wärmeableitungsproblem der LED zu lösen. Zur Lösung dieses Problems ist eine vertikale LED vorgeschlagen worden, wobei ein Saphirsubstrat mit Hilfe einer LLO-Technik abgetragen wird.
Es wird nun ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED mit Bezug auf die 1A bis 1F beschrieben.
1A bis 1F sind Prozessschaubilder, die nacheinander ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED zeigen.
Zuerst wird, wie in 1A gezeigt, eine Leuchtstruktur 110 auf einem transparenten Substrat 110 wie zum Beispiel Saphir ausgebildet. Die Leuchtstruktur 110 enthält eine Nitrid-Halbleiterschicht vom n-Typ 112, eine aktive GaN/InGaN-Schicht 114 mit einer Mehrfach-Quantenmuldenstruktur und einer Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ 115, die nacheinander laminiert sind.
Wie in 1B gezeigt, werden Photoresiststrukturen PR zum Definieren einer gewünschten Größe von Einheits-LED-Elementen auf der Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ 115 ausgebildet.
Anschließend wird, wie in 1C gezeigt, die Leuchtstruktur 110 durch einen ISO(Isolations)-Prozess mittels Trockenätzen, wie zum Beispiel ICP (induktiv gekoppeltes Plasma) oder Laser, zu Einheits-LED-Elementen isoliert, wobei die Photoresiststrukturen als Ätzmaske dienen. Dann werden die Photoresiststrukturen entfernt.
Obgleich nicht gezeigt, kann, nachdem die Leuchtstruktur 110 zu Einheits-LED-Elementen isoliert wurde, ein Isolierfilm oder Reflexionsfilm an den Seitenflächen der isolierten Leuchtstrukturen 110 ausgebildet werden. Der Isolierfilm oder Reflexionsfilm kann je nach den Eigenschaften der LED und der Prozessbedingungen weggelassen werden.
Als Nächstes wird, wie in 1D gezeigt, eine p-Elektrode 140 auf jeder der isolierten Leuchtstrukturen 110 ausgebildet. Dann wird, wie in 1E gezeigt, eine Strukturstützschicht 160 auf der p-Elektrode 140 ausgebildet.
Anschließend wird, wie in 1F gezeigt, das Substrat 110 durch den LLO-Prozess abgetragen. Bei dem LLO-Prozess wird, wenn eine Energie von etwa 700 mJ/cm² bei der normalen Temperatur in einer Pfeilrichtung angelegt wird, die Energie an der Grenzfläche zwischen dem Substrat 100 und der Leuchtstruktur 110 absorbiert, so dass die gebondete Oberfläche der Leuchtstruktur 110 thermisch zersetzt wird, woraufhin das Substrat 100 und die Leuchtstruktur 110 voneinander getrennt werden.
Dann wird, obgleich nicht gezeigt, eine n-Elektrode auf jeder der Nitrid-Halbleiterschichten vom n-Typ 112, die durch das Abtragen des Substrats freigelegt werden, ausgebildet, wodurch vertikale LEDs entstehen.
In dem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED kommt es während des LLO-Prozesses zum Abtragen des Substrats zu Rissen am Rand der Leuchtstruktur 100, wie durch 'A' in 2 angedeutet. Dann kann es in der LED zu Defekten kommen. 2 ist eine Fotografie, die das Problem der vertikalen LED zeigt, die gemäß dem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurde.
Des Weiteren kann auch ein Riss in dem Isolierfilm oder Reflexionsfilm entstehen, der auf den Seitenflächen der isolierten Leuchtstrukturen ausgebildet ist, oder die Adhäsion zwischen ihnen kann während des LLO-Prozesses verschlechtert werden.
Wenn also eine vertikale LED gemäß dem herkömmlichen Verfahren hergestellt wird, so werden die Eigenschaften und die Zuverlässigkeit der vertikalen LED aufgrund der oben beschriebenen Probleme verschlechtert.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine erfindungsgemäße vertikale LED-Struktur ist gegeben durch den Gegenstand gemäß Anspruch 1. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sie ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED bereitstellt, das die Beschädigung einer Leuchtstruktur während eines LLO-Prozesses zum Abtragen eines Saphirsubstrats vermeidet.
Weitere Aspekte und Vorteile des hier besprochenen allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepts werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich oder werden im Verlauf der Praktizierung des allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepts offenbar.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED folgende Schritte: Herstellen eines Saphirsubstrats; Ausbilden einer Leuchtstruktur, wobei eine Nitrid-Halbleiterschicht vom n-Typ, eine aktive Schicht und eine Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ nacheinander auf das Saphirsubstrat laminiert werden; Ausbilden einer p-Elektrode auf der Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ; Ausbilden einer Strukturstützschicht auf der p-Elektrode; Abtragen des Saphirsubstrats durch einen LLO(Laser Lift-Off)-Prozess; Isolieren der Leuchtstruktur zu Einheits-LED-Elementen durch einen ISO(Isolations)-Prozess; und Ausbilden einer n-Elektrode auf jeder der Nitrid-Halbleiterschichten vom n-Typ der isolierten Leuchtstrukturen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren des Weiteren den Schritt des Ausbildens eines Isolierfilms oder Reflexionsfilms auf den Seitenflächen der isolierten Leuchtstrukturen nach dem Isolieren der Leuchtstruktur.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED folgende Schritte: Herstellen eines Saphirsubstrats; Ausbilden einer Leuchtstruktur, wobei eine Nitrid-Halbleiterschicht vom n-Typ, eine aktive Schicht und eine Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ nacheinander auf das Saphirsubstrat laminiert werden; Ausbilden von Pufferfilmen auf Abschnitten der Oberfläche der Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ, die Elementisolationsregionen entsprechen; Ausbilden einer p-Elektrode auf der entstandenen Struktur, auf der die Pufferfilme ausgebildet sind; Ausbilden einer Strukturstützschicht auf der entstandenen Struktur, auf der die p-Elektrode ausgebildet ist; Abtragen des Saphirsubstrats durch einen LLO-Prozess; Isolieren der Leuchtstruktur zu Einheits-LED-Elementen durch einen ISO-Prozess; und Aus bilden einer n-Elektrode auf jeder der Nitrid-Halbleiterschichten vom n-Typ der isolierten Leuchtstrukturen.
Vorzugsweise wird die p-Elektrode auf der Oberfläche der Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ unter Ausschluss der Abschnitte ausgebildet, auf denen die Pufferfilme ausgebildet sind.
Vorzugsweise bestehen die Pufferfilme aus einem nichtleitenden Material. Als das nichtleitende Material können Photoresist, Polyimid, Epoxid und ein Dielektrikum verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED folgende Schritte: Herstellen eines Saphirsubstrats; Ausbilden einer Leuchtstruktur, wobei eine Nitrid-Halbleiterschicht vom n-Typ, eine aktive Schicht und eine Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ nacheinander auf das Saphirsubstrat laminiert werden; Durchführen eines ersten ISO-Prozesses zum Isolieren der Leuchtstruktur zu Einheits-LED-Elementen, dergestalt, dass Abschnitte der Leuchtstruktur, die Elementisolationsregionen entsprechen, mit einer vorgegebenen Dicke auf dem Saphirsubstrat zurückbleiben; Ausbilden einer p-Elektrode auf der Oberfläche der Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ entsprechend jeder Einheits-LED-Elementregion; Ausbilden einer Strukturstützschicht auf der p-Elektrode; Abtragen des Saphirsubstrats durch einen LLO-Prozess; Durchführen eines zweiten ISO-Prozesses zum vollständigen Isolieren der Leuchtstruktur zu Einheits-LED-Elementen durch Abtragen der verbliebenen Abschnitte der Leuchtstruktur entsprechend den Elementisolationsregionen; und Ausbilden einer n-Elektrode auf jeder der Nitrid-Halbleiterschichten vom n-Typ der isolierten Leuchtstrukturen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren des Weiteren den Schritt des Ausbildens eines ersten Isolierfilms oder ersten Reflexionsfilms auf den Seitenflächen der isolierten Leuchtstrukturen nach dem Durchführen des ersten ISO-Prozesses.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren des Weiteren den Schritt des Ausbildens eines zweiten Isolierfilms oder zweiten Reflexionsfilms auf den Seitenflächen der isolierten Leuchtstrukturen nach dem Durchführen des zweiten ISO-Prozesses.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und/oder weitere Aspekte und Vorteile des hier besprochenen allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepts werden anhand der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offenkundig und besser verstanden. In diesen Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
1A bis 1F sind Prozessschaubilder, die nacheinander ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED zeigen;
2 ist eine Fotografie, die das Problem einer vertikalen LED zeigt, die gemäß dem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurde;
3A bis 3F sind Prozessschaubilder, die nacheinander ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen;
4 ist ein Prozessschaubild zum Erläutern einer Modifizierung des Verfahrens zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
5 ist ein Prozessschaubild zum Erläutern eines Verfahrens zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
6A bis 6E sind Prozessschaubilder, die nacheinander ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird nun ausführlich auf die Ausführungsformen des hier besprochenen allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepts eingegangen, wovon Beispiele in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind, wobei gleiche Bezugszahlen stets gleiche Elemente bezeichnen. Die Ausführungsformen werden im Folgenden beschrieben, um das hier besprochene allgemeine erfindungsgemäße Konzept unter Bezug auf die Figuren zu erläutern.
Im Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Anhand der 3A bis 3F wird ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
3A bis 3F sind Prozessschaubilder, die nacheinander ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen.
Zuerst wird, wie in 3A gezeigt, eine Leuchtstruktur 110, die aus einer auf Nitrid basierenden Halbleiterschicht besteht, auf einem transparenten Substrat 100 wie zum Beispiel Saphir ausgebildet. Die Leuchtstruktur 110 enthält eine Nitrid-Halbleiterschicht vom n-Typ 112, eine aktive GaN/InGaN-Schicht 114 mit einer Mehrfach-Quantenmuldenstruktur und eine Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ 115, die nacheinander laminiert sind.
Die Nitrid-Halbleiterschicht vom n-Typ 112, die Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ 115 und die aktive Schicht 114 können aus einem Nitrid-Halbleitermaterial bestehen, dessen Zusammensetzungsformel Al_xIn_yGa_(1-x-y)N lautet (wobei gilt: 0 < x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und 0 ≤ x + y ≤ 1), und können durch einen bekannten Nitridabscheidungsprozess ausgebildet werden, wie zum Beispiel MOCVD (metallorganische chemische Aufdampfung).
Die aktive Schicht 114 kann aus einer einzelnen Quantenmuldenschicht oder mit einer Doppelheterostruktur gebildet sein.
Anschließend wird, wie in 3B gezeigt, eine p-Elektrode 140 auf dem Nitrid-Halbleiter vom p-Typ 115 der Leuchtstruktur 110 ausgebildet. Vorzugsweise wird die p-Elektrode 140 so ausgebildet, dass sie als eine Elektrode und ein Reflexionsfilm dient.
Dann wird, wie in 3C gezeigt, eine (nicht gezeigte) Bondschicht zum Bonden einer Strukturstützschicht durch ein eutektisches Bondungsverfahren auf der p-Elektrode 140 ausgebildet. Dann wird die Bondschicht einer hohen Temperatur und hohem Druck ausgesetzt, um einen Bondungsprozess zum Bonden der Strukturstützschicht 160 an die p-Elektrode 140 auszuführen. Da die Strukturstützschicht 160 als eine Stützschicht und eine Elektrode einer fertigen LED dienen soll, wird die Strukturstützschicht 160 aus einem Siliziumsubstrat mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit und ausgezeichnetem Wirkleitwert gebildet.
Die Bondschicht kann aus Gold (Au) oder einer Au-haltigen Legierung (zum Beispiel AuSn) bestehen.
Als Nächstes wird, wie in 3D gezeigt, das Substrat 100 durch einen LLO-Prozess abgetragen. Bei dem LLO-Prozess wird, wenn eine Energie von etwa 700 mJ/cm² bei der normalen Temperatur in einer Pfeilrichtung angelegt wird, die Energie an der Grenzfläche zwischen dem Substrat 100 und der Leuchtstruktur 110 absorbiert, so dass die gebondete Oberfläche der Leuchtstruktur 110 thermisch zersetzt wird, woraufhin das Substrat 100 und die Leuchtstruktur 110 voneinander getrennt werden.
Dann wird eine (nicht gezeigte) Photoresiststruktur zum Definieren einer gewünschten Größe von Einheits-LED- Elementen auf dem Nitrid-Halbleiter vom n-Typ 112 ausgebildet.
Die Leuchtstruktur 110 wird, wie in 3E gezeigt, durch einen Trockenätzprozess mittels ICP (induktiv gekoppeltem Plasma) oder einen Isolations(ISO)-Prozess mittels Laser kontinuierlich zu Einheits-LED-Elementen isoliert, wobei die Photoresiststruktur als Ätzmaske dient. Dann wird die Photoresiststruktur entfernt.
Als Nächstes wird, wie in 3F gezeigt, eine n-Elektrode 170 auf jeder der Nitrid-Halbleiterschichten vom n-Typ 112 der isolierten Leuchtstrukturen 110 ausgebildet, wodurch die vertikale LED entsteht.
In dieser Ausführungsform wird der ISO-Prozess zum Isolieren der Leuchtstruktur zu Einheits-LED-Elementen nach dem LLO-Prozess ausgeführt, um das Saphirsubstrat zu trennen. Darum ist es möglich, eine Beschädigung der Leuchtstruktur wie zum Beispiel durch Risse zu verhindern, zu denen es durch die Einwirkung des Lasers während des LLO-Prozesses des Standes der Technik kam.
Wie in 4 gezeigt, kann nach der Isolierung der Leuchtstruktur 110 zu Einheits-LED-Elementen, das heißt, nach der Durchführung des Prozesses von 3E, ein Isolierfilm 200 auf den Seitenflächen der isolierten Leuchtstrukturen 110 ausgebildet werden. Der Isolierfilm 200 kann je nach den Eigenschaften der LED und den Prozessbedingungen weggelassen werden. In diesem Fall kann je nach den Eigenschaften der LED ein Reflexionsfilm anstelle des Isolierfilms 200 ausgebildet werden. 4 ist ein Prozessschaubild zum Erläutern der Modifizierung des Ver fahrens zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
Zweite Ausführungsform
Anhand von 5 wird ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Auf eine Beschreibung des gleichen Aufbaus wie bei der ersten Ausführungsform wird verzichtet.
5 ist ein Prozessschaubild zum Erläutern eines Verfahrens zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Das Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß der zweiten Ausführungsform wird in fast der gleichen Weise wie die erste Ausführungsform ausgeführt. Wie jedoch in 5 gezeigt, enthält das Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß der zweiten Ausführungsform des Weiteren den Schritt des Ausbildens von Pufferfilmen 300 auf Abschnitten der Oberfläche der Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ 115, die Elementisolationsregionen entsprechen, bevor die p-Elektrode 140 auf der Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ 115 ausgebildet wird.
In dieser Ausführungsform wird der ISO-Prozess zum Isolieren der Leuchtstruktur zu Einheits-LED-Elementen wie bei der ersten Ausführungsform nach dem LLO-Prozess zum Trennen des Substrats ausgeführt. Darum ist es möglich, den gleichen Effekt wie bei der ersten Ausführungsform zu erhalten.
Vorzugsweise wird der Pufferfilm 300 aus einem nichtleitenden Material gebildet. Genauer gesagt, kann der Pufferfilm 300 aus Photoresist, Polyimid, Epoxid oder einem Dielektrikum bestehen.
Da das Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform des Weiteren den Prozess des Ausbildens der Pufferfilme 300 enthält, kann die p-Elektrode zuverlässiger vor der Einwirkung des Lasers während des ISO-Prozesses geschützt werden als in der ersten Ausführungsform.
Dritte Ausführungsform
Anhand der 6A bis 6E wird ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Auf eine Beschreibung des gleichen Aufbaus wie bei der ersten Ausführungsform wird verzichtet.
6A bis 6E sind Prozessschaubilder, die nacheinander ein Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigen.
Das Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß der dritten Ausführungsform wird in fast der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform ausgeführt. Jedoch unterscheidet sich das Verfahren gemäß der dritten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform insofern, als der Prozess des Isolierens der Leuchtstruktur 110 in Einheits-LED-Elemente in zwei Schritte unterteilt ist und der LLO-Prozess zum Abtragen des Substrats 110 von der Leuchtstruktur 110 zwischen zwei Schritten ausgeführt wird.
Genauer gesagt, wird das Verfahren zur Herstellung einer vertikalen LED gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung folgendermaßen ausgeführt. Zuerst wird die Leuchtstruktur 110 auf dem Substrat 100 ausgebildet, wie in 3A der ersten Ausführungsform gezeigt.
Dann werden, wie in 6A gezeigt, Photoresiststrukturen PR zum Definieren einer gewünschten Größe von Einheits-LED-Elementen auf der Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ 115 der Leuchtstruktur 110 ausgebildet.
Anschließend wird, wie in 6B gezeigt, ein erster ISO-Prozess zum Isolieren der Leuchtstruktur 110 zu Einheits-LED-Elementen mittels Laser oder eines Trockenätzprozesses mittels ICP ausgeführt, wobei die Photoresiststrukturen als Ätzmaske dienen, dergestalt, dass Abschnitte der Leuchtstruktur 110, die Elementisolationsregionen entsprechen, mit einer vorgegebenen Dicke zurückbleiben.
Als Nächstes werden die Photoresiststrukturen PR entfernt.
Dann wird, wie in 6C gezeigt, die p-Elektrode 140 auf der Oberfläche der Nitrid-Halbleiterschicht vom p-Typ 115 jedes Einheits-LED-Elements ausgebildet, und die Strukturstützschicht 160 wird auf der p-Elektrode 140 ausgebildet.
Als Nächstes wird, wie in 6D gezeigt, das Substrat 100 durch den LLO-Prozess abgetragen.
Anschließend werden, wie in 6E gezeigt, die verbliebenen Abschnitten der Leuchtstruktur 110, die Elementisolationsregionen entsprechen, durch einen zweiten ISO-Prozess entfernt, dergestalt, dass die Leuchtstruktur 110 zu Einheits-LED-Elementen isoliert wird.
Dann wird, wie in 3F der ersten Ausführungsform gezeigt, eine n-Elektrode 170 auf jeder der Nitrid-Halbleiterschichten vom n-Typ 112 der isolierten Leuchtstrukturen 110 ausgebildet.
In dieser Ausführungsform wird der zweite ISO-Prozess, bei dem die Leuchtstruktur vollständig zu den Einheits-LED-Elementen isoliert wird, wie in der ersten Ausführungsform nach dem LLO-Prozess zum Abtragen des Substrats ausgeführt. Darum ist es möglich, den gleichen Effekt wie bei der ersten Ausführungsform zu erhalten.
Obgleich nicht gezeigt, kann das Verfahren gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung des Weiteren folgende Schritte enthalten: Ausbilden eines ersten Isolierfilms oder eines ersten Reflexionsfilms auf den Seitenflächen der isolierten Leuchtstrukturen nach dem ersten ISO-Prozess, und Ausbilden eines zweiten Isolierfilms oder eines zweiten Reflexionsfilms auf den Seitenflächen der isolierten Leuchtstrukturen nach dem zweiten ISO-Prozess, je nach den Eigenschaften der LED und den Prozessbedingungen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der LLO-Prozess zum Trennen des Saphirsubstrats von dem Leuchtsubstrat vor dem ISO-Prozess zum Isolieren der Leuchtstruktur zu Einheits-LED-Elementen ausgeführt. Darum ist es möglich, eine Beschädigung der Leuchtstruktur zu verhindern, wie zum Beispiel Risse, die durch die Einwirkung des Lasers während des LLO-Prozesses verursacht werden.
Dementsprechend kann das Verfahren gemäß der Erfindung nicht nur die Eigenschaften und Zuverlässigkeit der vertikalen LED verbessern, sondern auch die Produktionsausbeute der vertikalen LED steigern.
Obgleich einige Ausführungsformen des hier besprochenen allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepts gezeigt und beschrieben wurden, leuchtet dem Fachmann ein, dass an diesen Ausführungsformen Veränderungen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und dem Geist des allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepts, dessen Geltungsbereich in den angehängten Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist, abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- KR 10-2007-0120260 [0001]

Claims

Eine vertikale LED-Struktur, die umfasst: eine Strukturstützschicht (160), eine p-Elektrode (140), und eine lichtemittierende Struktur (110), wobei die Strukturstützschicht (160) auf der p-Elektrode (140) gebildet ist, die p-Elektrode auf der lichtemittierenden Struktur (110) gebildet ist und wobei die lichtemittierende Struktur (110) durch einen Isolationsprozess in Einheits-LED-Elemente isoliert ist.
Die vertikale LED-Struktur nach Schutzanspruch 1, wobei die p-Elektrode (140) eine kontinuierliche Schicht ist.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei die p-Elektrode nicht durch den Isolationsprozess isoliert ist.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei Kanten der isolierten lichtemittierenden Struktur bruchkantenfrei sind, insbesondere von Rissen frei sind, die aus einem LLO-Prozess resultieren.
Eine vertikale LED-Struktur, die umfasst: eine Strukturstützschicht (160), eine p-Elektrode (140), und eine in Einheits-LED-Elemente isolierte lichtemittierende Struktur (110), wobei Kanten der isolierten lichtemittierenden Struktur bruchkantenfrei sind, insbesondere von Rissen frei sind, die aus einem LLO-Prozess resultieren.
Die vertikale LED-Struktur nach Schutzanspruch 5, wobei die Strukturstützschicht (160) auf der p-Elektrode (140) gebildet ist, wobei die p-Elektrode auf der lichtemittierenden Struktur (110) gebildet ist.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, die weiter umfasst: eine n-Elektrode (170), die auf jedem der isolierten Teile der isolierten lichtemittierenden Struktur gebildet ist.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei die lichtemittierende Struktur (110) umfasst: eine Nitridhalbleiterschicht (112) vom n-Typ; eine aktive Schicht (114); und eine Nitridhalbleiterschicht (115) vom p-Typ, wobei die p-Elektrode (140) auf der Nitridhalbleiterschicht (115) vom p-Typ gebildet ist.
Die vertikale LED-Struktur nach Anspruch 8, die weiter umfasst: eine n-Elektrode (170), die auf der Nitridhalbleiterschicht (112) vom n-Typ auf jedem isolierten Teil der isolierten lichtemittierenden Struktur gebildet ist.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der Schutzansprüche 8–9, wobei die Nitridhalbleiterschicht (112) vom n-Typ, die aktive Schicht (114) und die Nitridhalbleiterschicht (115) vom p-Typ aus einem Nitridhalbleitermaterial gebildet sind, das eine Zusammensetzungsformel von Al_xIn_yGa_(1-x-y) aufweist, wobei 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, and 0 ≤ x + y ≤ 1.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der Schutzansprüche 8–10, wobei die aktive Schicht (114) eine GaN/InGaN aktive Schicht mit einer Multi-Quantenpotentialtopfstruktur ist, optional gebildet aus einer Quantenpotentialtopfschicht mit einer Doppelheterostruktur.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der Schutzansprüche 8–11, die weiter umfasst: Pufferfilme (300), die auf Teilen der Oberfläche der Nitridhalbleiterschicht (115) vom p-Typ gebildet sind, welche Elementisolationsbereichen entsprechen.
Die vertikale LED-Struktur nach Anspruch 12, wobei die p-Elektrode (140) auf der resultierenden Struktur gebildet ist, die die Pufferfilme (300) darauf gebildet aufweist.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der Schutzansprüche 11–13, wobei die p-Elektrode (140) auf der Oberfläche der Nitridhalbleiterschicht (115) vom p-Typ gebildet ist unter Ausschluss der Teile, auf denen der Pufferfilm (300) gebildet ist.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der Schutzansprüche 12–14, wobei die Pufferfilme (300) aus einem nichtleitenden Material bestehen, welches optional ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Photoresist, Polyimid, Epoxid und Dielektrikum.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, die weiter umfasst: einen isolierenden Film (200) oder einen reflektierenden Film (200), gebildet auf den Seitenoberflächen der isolierten lichtemittierenden Struktur.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, die weiter umfasst: eine Bondschicht zum Binden der Strukturstützschicht (160) an die p-Elektrode (140).
Die vertikale LED-Struktur nach Schutzanspruch 17, wobei die Bondschicht aus Gold oder einer goldhaltigen Legierung, z. B. AuSn, gebildet ist.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei die Strukturstützschicht (160) aus einem Siliciumsubstrat gebildet ist.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei die Kanten der isolierten lichtemittierenden Struktur unbeschädigt sind.
Die vertikale LED-Struktur nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche, wobei die Kanten der isolierten lichtemittierenden Struktur bruchfrei sind.
Eine vertikale LED, wobei die vertikale LED aus einer vertikalen LED-Struktur gemäß einem der vorhergehenden Schutzansprüche erhalten ist.