TW202345417A - 具有微型led結構體之晶圓、具有微型led結構體之晶圓的製造方法及具有微型led結構體之接合型半導體晶圓的製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明是一種具有微型LED結構體之晶圓，其特徵在於，具有：起始基板；遮罩，其形成於該起始基板上，具有包含開口部之遮罩圖案；及，複數個磊晶層結構體，其選擇性地生長於前述起始基板的與前述遮罩圖案的前述開口部相對應的部分上；前述複數個磊晶層結構體各自是被{111}面包圍的角錐狀或角錐台狀的形狀；前述複數個磊晶層結構體包含作為發光元件部的第一結構體和與該第一結構體連接的第二結構體；前述第一結構體和前述第二結構體各自具有不同極性的電極，且構成能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體。藉此，能夠提供一種具有輝度下降的發生得到抑制的微型LED結構體之晶圓。

Description

具有微型LED結構體之晶圓、具有微型LED結構體之晶圓的製造方法及具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法

本發明有關一種具有微型LED結構體之晶圓、具有微型LED結構體之晶圓的製造方法及具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法。

將在起始基板上進行磊晶生長而成之積層體(以下稱為磊晶層結構體)中的作為發光元件來發揮功能所需要的部分(以下亦稱為功能層)從起始基板分離並移置至另一基板的技術，是能夠緩和由起始基板的物性導致的限制，並對提升器件系統的設計自由度很重要的技術。

在微型發光二極體(微型LED)裝置中，起始基板難以直接移置至驅動電路，而需要將功能層移置至適當的基板的移置技術。為了製作能夠移置至適合於微型LED裝置的驅動電路之施體基板，需要以下實現移置的技術：將功能層接合在永久基板上而獲得接合基板，然後從此接合基板將起始基板去除；或，在利用暫時支撐基板來保持功能層的狀態下將起始基板去除，然後將功能層接合在永久基板上等。

又，當對於整個晶圓磊晶生長功能層，並藉由蝕刻加工對所獲得的磊晶層進行元件隔離以成為期望的微型LED的尺寸時，會在加工界面發生蝕刻損傷，該蝕刻損傷是輝度下降的原因。在元件尺寸較小的微型LED中存在以下問題：由此蝕刻損傷引起的輝度下降變得顯著。

專利文獻1中揭示一種將半導體磊晶基板與暫時支撐基板隔著介電質層加以熱壓接合的技術、及一種利用溼式蝕刻來分離暫時支撐基板與磊晶功能層的技術。又，專利文獻2中揭示一種技術，在起始基板的單晶層上依序形成犧牲層和半導體晶體層，在半導體晶體層形成隔離溝槽來使犧牲層露出後，實行對於轉印基板的接合，隔著隔離溝實施犧牲層蝕刻來分離起始基板。

雖然能夠使用這些技術來實現使發光元件部小尺寸化而得之微型LED的製造，但是並未揭示對於輝度下降的改善對策。 [先行技術文獻] (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2021-27301號公報 專利文獻2：國際公開第WO2014/020906號說明書

[發明所欲解決的問題]

本發明是為了解決上述問題而完成，其目的在於提供一種具有輝度下降的發生得到抑制的微型LED結構體之晶圓、具有輝度下降的發生得到抑制的微型LED結構體之晶圓的製造方法、及具有輝度下降的發生得到抑制的微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法。 [解決問題的技術手段]

為了解決上述問題，本發明提供一種具有微型LED結構體之晶圓，其特徵在於，具有： 起始基板； 遮罩，其形成於該起始基板上，具有包含開口部之遮罩圖案；及， 複數個磊晶層結構體，其選擇性地生長於前述起始基板的與前述遮罩圖案的前述開口部相對應的部分上； 前述複數個磊晶層結構體各自是被{111}面包圍的角錐狀或角錐台狀的形狀； 前述複數個磊晶層結構體包含作為發光元件部的第一結構體和與該第一結構體連接的第二結構體； 前述第一結構體和前述第二結構體各自具有不同極性的電極，且構成能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體。

本發明的具有微型LED結構體之晶圓由於構成於晶圓上的微型LED結構體是由在預先利用遮罩加以隔離的狀態下選擇性地生長的磊晶層結構體的第一結構體和第二結構體所構成，因此不需要元件隔離加工，進一步第一結構體和第二結構體各自具有不同極性的電極，藉此，能夠從其中一方與N型電極接觸，從另一方與P型電極接觸，因此亦不需要為了形成電極而對於磊晶層結構體進行乾式蝕刻等加工。因此，本發明的具有微型LED結構體之晶圓能夠提供一種微型LED結構體，其因由元件隔離加工和電極形成加工等加工所引起的損傷導致的輝度下降得到抑制。藉由從這樣的本發明的具有微型LED結構體之晶圓將微型LED結構體移置至適合於微型LED器件的基板，能夠製造一種微型LED器件，該微型LED器件具備顯示優異的輝度之微型LED結構體。

較佳是：前述複數個磊晶層結構體的{111}面方向是作為完全空乏層的薄膜。

藉由包含這樣的複數個磊晶層結構體，能夠確保電極之間的絕緣性。

較佳是：前述第一結構體是具有AlGaInP系發光層之發光元件部，且當將底部的最短部的寬度設為Lws，並將與前述起始基板表面垂直的方向上的前述第一結構體的總厚度設為Lh時，Lh≦0.707×Lws。

具有這樣的構成的第一結構體能夠製成：在與起始基板表面垂直的[001]方向上按照設計厚度生長有作為發光元件部來發揮功能所需要的全部的磊晶層。

前述第一結構體的底部的前述最短部的寬度Lws可以是10μm以上且100μm以下。

若是本發明的具有微型LED結構體之晶圓，則即使是第一結構體的底部的最短部的寬度Lws為10μm以上且100μm以下這樣的微型LED結構體，仍能夠充分抑制輝度下降的發生。

較佳是：前述磊晶層結構體包含活性層，前述第二結構體是非發光元件部且在至少一部分包含角錐狀的橋接部，當將前述橋接部的最短部的寬度設為W[μm]，並將與前述起始基板表面垂直的方向上的到前述活性層為止的前述磊晶層結構體的厚度總和設為T[μm]時，1.5μm＜W＜T/0.707。

將活性層下方的層設為第一導電型，並將活性層上方的層設為第二導電型時，滿足W＜T/0.707，藉此，第二結構體的橋接部能夠製成：直到第二導電型的層之前為無平坦部之錐狀。又，若W＞1.5μm，則能夠確保與第一導電型的電極接觸所需要的第一導電型的包覆層厚度。

又，本發明提供一種具有微型LED結構體之晶圓，其特徵在於，具有： 起始基板；及， 複數個磊晶層結構體，其選擇性地生長於前述起始基板的一部分上； 前述複數個磊晶層結構體各自是被{111}面包圍的角錐狀或角錐台狀的形狀； 前述複數個磊晶層結構體包含作為發光元件部的第一結構體和與該第一結構體連接的第二結構體； 前述第一結構體和前述第二結構體各自具有不同極性的電極，且構成能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體。

本發明的另一態樣的具有微型LED結構體之晶圓可不具有遮罩。此態樣的具有微型LED結構體之晶圓由於構成於晶圓上的微型LED結構體是由各自選擇性地生長的磊晶層結構體的第一結構體和第二結構體所構成，因此不需要元件隔離加工，進一步第一結構體和第二結構體各自具有不同極性的電極，藉此，能夠從其中一方與N型電極接觸，從另一方與P型電極接觸，因此亦不需要為了形成電極而對於磊晶層結構體進行乾式蝕刻等加工。因此，此態樣的具有微型LED結構體之晶圓能夠提供一種微型LED結構體，其因由元件隔離加工和電極形成加工等加工所引起的損傷導致的輝度下降得到抑制。藉由從這樣的態樣的具有微型LED結構體之晶圓將微型LED結構體移置至適合於微型LED器件的基板，能夠製造一種微型LED器件，該微型LED器件具備顯示優異的輝度之微型LED結構體。

又，本發明提供一種具有微型LED結構體之晶圓的製造方法，其特徵在於，藉由以下方式製造具有微型LED結構體之晶圓： 準備起始基板； 在該起始基板上形成遮罩，該遮罩具有包含開口部之遮罩圖案； 在前述起始基板的經由前述遮罩圖案的前述開口部而露出的部分上，以複數個磊晶層結構體各自成為被{111}面包圍的角錐狀或角錐台狀的形狀的方式選擇性地生長該複數個磊晶層結構體，該複數個磊晶層結構體包含作為發光元件部的第一結構體和與該第一結構體連接的第二結構體； 在前述第一結構體和前述第二結構體上分別形成不同極性的電極，從而製造具有能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體之晶圓，該微型LED結構體是由前述第一結構體和前述第二結構體所構成。

以這樣的的製造方法所製得的具有微型LED結構體之晶圓，具有由在預先利用遮罩加以隔離的狀態下選擇性地生長的磊晶層結構體的第一結構體和第二結構體所構成微型LED結構體。這樣的微型LED結構體不需要元件隔離加工，進一步第一結構體和第二結構體各自具有不同極性的電極，藉此，能夠從其中一方與N型電極接觸，從另一方與P型電極接觸，因此亦不需要用以形成電極的加工。因此，根據本發明的具有微型LED結構體之晶圓的製造方法，能夠製造一種具有微型LED結構體之晶圓，該微型LED結構體的因由元件隔離加工和電極形成加工等加工所引起的損傷導致的輝度下降得到抑制。

又，本發明提供一種具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法，其特徵在於，藉由以下方式製造前述具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓： 藉由本發明的具有微型LED結構體之晶圓的製造方法，來製造具有前述微型LED結構體之前述晶圓； 將前述晶圓的形成有前述微型LED結構體的面隔著接合材料來接合於支撐基板的其中一方的主面，而獲得接合基板； 從前述接合基板將前述起始基板去除。

若是本發明的具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法，則因為藉由本發明的具有微型LED結構體之晶圓的製造方法來製造具有微型LED結構體之晶圓，並使用該晶圓，因而能夠製造一種具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓，該微型LED結構體的因由元件隔離加工和電極形成加工等加工所引起的損傷導致的輝度下降得到抑制。 [發明的功效]

如以上所述，若是本發明的具有微型LED結構體之晶圓，則能夠具有一種微型LED結構體，該微型LED結構體的因由元件隔離加工和電極形成加工等加工所造成的損傷導致的輝度下降得到抑制。而且，藉由從這樣的本發明的具有微型LED結構體之晶圓將微型LED結構體移置至適合於微型LED器件的基板，能夠製造一種微型LED器件，該微型LED器件具備顯示優異的輝度之微型LED結構體。

又，根據本發明的具有微型LED結構體之晶圓的製造方法，能夠製造一種具有微型LED結構體之晶圓，該微型LED結構體的因由元件隔離加工和電極形成加工等加工所造成的損傷導致的輝度下降得到抑制。

而且，若是本發明的具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法，則能夠製造一種具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓，該微型LED結構體的因由元件隔離加工和電極形成加工等加工所引起的損傷導致的輝度下降得到抑制。

如上所述，尋求開發一種具有輝度下降的發生得到抑制的微型LED結構體之晶圓、具有輝度下降的發生得到抑制的微型LED結構體之晶圓的製造方法、及具有輝度下降的發生得到抑制的微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法。

本發明人著眼於：在施加於起始基板上的遮罩圖案的開口部磊晶生長作為微型LED結構體的磊晶層結構體時，藉由原材料的V/III比設為1以上且50以下，從而在起始基板表面隨著平行的(001)面的生長而出現成長速度較慢的{111}面，因此能夠將前述磊晶層結構體製成角錐或角錐台形狀。又，著眼於：在這樣的形狀中，相較於與基板表面垂直的方向(以下稱為[001]方向)上的厚度，斜面的層的厚度變非常薄，因此藉由調整開口部的尺寸和原材料的V/III比，能夠使不需要的層完全空乏。本發明人專心研究所述步驟，發現能夠在無元件隔離或用以形成電極的加工的情形下，使用各自選擇性地生長的一對的角錐或角錐台形狀的磊晶層結構體作為微型LED結構體，從而完成本發明。

亦即，本發明是一種具有微型LED結構體之晶圓，其特徵在於，具有： 起始基板； 遮罩，其形成於該起始基板上，具有包含開口部之遮罩圖案；及， 複數個磊晶層結構體，其選擇性地生長於前述起始基板的與前述遮罩圖案的前述開口部相對應的部分上； 前述複數個磊晶層結構體各自是被{111}面包圍的角錐狀或角錐台狀的形狀； 前述複數個磊晶層結構體包含作為發光元件部的第一結構體和與該第一結構體連接的第二結構體； 前述第一結構體和前述第二結構體各自具有不同極性的電極，且構成能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體。

又，本發明是一種具有微型LED結構體之晶圓，其特徵在於，具有： 起始基板；及， 複數個磊晶層結構體，其選擇性地生長於前述起始基板的一部分上； 前述複數個磊晶層結構體各自是被{111}面包圍的角錐狀或角錐台狀的形狀； 前述複數個磊晶層結構體包含作為發光元件部的第一結構體和與該第一結構體連接的第二結構體； 前述第一結構體和前述第二結構體各自具有不同極性的電極，且構成能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體。

又，本發明是一種具有微型LED結構體之晶圓的製造方法，其特徵在於，藉由以下方式製造具有微型LED結構體之晶圓： 準備起始基板； 在該起始基板上形成遮罩，該遮罩具有包含開口部之遮罩圖案； 在前述起始基板的經由前述遮罩圖案的前述開口部而露出的部分上，以複數個磊晶層結構體各自成為被{111}面包圍的角錐狀或角錐台狀的形狀的方式選擇性地生長該複數個磊晶層結構體，該複數個磊晶層結構體包含作為發光元件部的第一結構體和與該第一結構體連接的第二結構體； 在前述第一結構體和前述第二結構體上分別形成不同極性的電極，從而製造具有能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體之晶圓，該微型LED結構體是由前述第一結構體和前述第二結構體所構成。

又，本發明是一種具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法，其特徵在於，藉由以下方式製造前述具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓： 藉由本發明的具有微型LED結構體之晶圓的製造方法，來製造具有前述微型LED結構體之前述晶圓； 將前述晶圓的形成有前述微型LED結構體的面隔著接合材料來接合於支撐基板的其中一方的主面，而獲得接合基板； 從前述接合基板將前述起始基板去除。

以下，參照圖式來詳細說明本發明，但是本發明不限定於這些說明。

[具有微型LED結構體之晶圓] (第一實施形態) 圖1和圖2中概略地示出本發明的具有微型LED結構體之晶圓的第一實施形態。圖1是平面圖，圖2是圖1的從II方向觀察的投影圖(側視圖)。

圖1和圖2所示的具有微型LED結構體之晶圓1具有：起始基板2；遮罩3，其形成於此起始基板2上，具有包含開口部(圖1和圖2中未圖示)之遮罩圖案；及，複數個磊晶層結構體4，其選擇性地生長於起始基板2的與遮罩圖案的開口部相對應的部分(圖1和圖2中未圖示)上。

複數個磊晶層結構體4各自是被{111}面4A包圍的角錐狀或角錐台狀的形狀。

複數個磊晶層結構體4包含作為發光元件部的第一結構體41和與此第一結構體41連接的第二結構體42。

第一結構體41具有電極5。第二結構體42具有電極6。電極5和電極6是相互不同的極性。第一結構體41和第二結構體42構成能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體7。

具有這樣的微型LED結構體7之晶圓1由於構成於晶圓1上的微型LED結構體7是由在預先利用遮罩3加以隔離的狀態下選擇性地生長的磊晶層結構體4的第一結構體41和第二結構體42所構成，因此不需要元件隔離加工，進一步第一結構體41和第二結構體42各自具有不同極性的電極5和電極6，藉此，能夠從其中一方與N型電極接觸，從另一方與P型電極接觸，因此亦不需要為了形成電極而對於磊晶層結構體進行乾式蝕刻等加工。因此，圖1和圖2所示的具有微型LED結構體7之晶圓1能夠提供一種微型LED結構體7，其因由元件隔離加工和電極形成加工等加工所引起的損傷導致的輝度下降得到抑制。而且，藉由從具有這樣的微型LED結構體7之晶圓1將微型LED結構體7移置至適合於微型LED器件的基板，能夠製造一種微型LED器件，該微型LED器件具備顯示優異的輝度之微型LED結構體7。

以下，更詳細說明圖1和圖2所示的第一實施形態的具有微型LED結構體7之晶圓1。

作為起始基板2，並無特別限定，例如能夠使用第一導電型的GaAs基板。起始基板2可在表面具有緩衝層(未圖示)、例如第一導電型的GaAs緩衝層。在圖1和圖2所示的第一實施形態中，GaAs緩衝層典型地為0.5μm。

遮罩3例如是形成SiO ₂或矽氮化物等無極性介電質膜，並形成具有開口部之無極性介電質膜的遮罩圖案而得。遮罩圖案的開口部之中的形成第一結構體41的區域例如具有矩形的平面形狀。又，遮罩圖案的開口部之中的形成第二結構體42的區域例如是全部的角為直角(90°)的區域。關於遮罩圖案的開口部、形成第一結構體41的區域及形成第二結構體42的區域，是在下文的本發明的具有微型LED結構體之晶圓的製造方法的說明中，加以圖示來說明。

在圖1和圖2所示的第一實施形態中，遮罩3包含：形成於起始基板2的包含中心之部分上的部分、及形成於起始基板2的外周部上的部分。

第一結構體41是具有角錐台狀的形狀(亦稱為錐狀)的發光元件部，其依序包含犧牲層41A、第一包覆層41B、活性層41C、第二包覆層41D、中間層(未圖示)及窗層41E。第一結構體41是磊晶層結構體4的一部分，因此這些層是磊晶層。

犧牲層41A例如能夠包含AlAs犧牲層、GaInP犧牲層及/或GaAs犧牲層。犧牲層41A可由複數層所構成。在圖1和圖2所示的第一實施形態中，犧牲層41A是厚度為0.5μm的第一導電型的AlAs犧牲層。

第一包覆層41B例如是第一導電型的AlGaInP(例如(Al _yGa _{1 － y}) _xIn _{1 － x}P(0.4≦x≦0.6，0＜y≦1))第一包覆層。在圖1和圖2所示的第一實施形態中，第一包覆層41B是上述通式中的x和y分別為0.5和0.85且厚度為1.0μm的層。

活性層41C例如是無摻雜的AlGaInP(例如(Al _yGa _{1 － y}) _xIn _{1 － x}P(0.4≦x≦0.6，0≦y≦0.6))系發光層。在圖1和圖2所示的第一實施形態中，活性層41C是上述通式中的x和y分別為0.5和0.1且厚度為0.25μm的層。

第二包覆層41D例如是第二導電型的AlGaInP(例如(Al _yGa _{1 － y}) _xIn _{1 － x}P(0.4≦x≦0.6，0＜y≦1))第二包覆層。在圖1和圖2所示的第一實施形態中，第二包覆層41D是上述通式中的x和y分別為0.5和0.85且厚度為0.75μm的層。

未圖示的中間層例如是第二導電型的GaInP中間層，在圖1和圖2所示的第一實施形態中，是厚度為0.1μm的層。

窗層41E例如是第二導電型的GaP窗層。在圖1和圖2所示的第一實施形態中，窗層41E是厚度為1.9μm的層。

如圖1所示，第一結構體41的底部的最短部的寬度為Lws。即使作為發光元件部的第一結構體41的底部的最短部的寬度Lws為10μm以上且100μm以下、亦即典型的微型LED的大小，本發明的具有微型LED結構體7之晶圓1由於不需要元件隔離加工和電極形成加工等加工，因此仍能夠提供一種微型LED結構體7，該微型LED結構體7的因由加工所引起的損傷導致的輝度下降得到抑制。

又，如圖2所示，與起始基板2表面垂直的方向([001]方向)上的第一結構體41的總厚度為Lh。較佳是第一結構體41的總厚度Lh和底部的最短部的寬度Lws滿足Lh≦0.707×Lws。具有這樣的構成之第一結構體41能夠防止在達到設計厚度之前成為於頂部無平坦部之錐狀，從而製成：在[001]方向上按照設計厚度生長有作為發光元件部來發揮功能所需要的全部的磊晶層。總厚度Lh的下限並無特別限定，例如是0.5μm。

如圖1和圖2所示，第二結構體42與第一結構體41連接。更具體而言，第二結構體42在至少一部分包含角錐狀的橋接部43，該橋接部43與第一結構體41接觸。

橋接部43具有與第一結構體41的犧牲層41A成為一體的犧牲層43A、及在其上的積層體部43F。

如下文中說明的圖18所示，積層體部43F包含第一結構體41的磊晶層的各個材料，以在第一包覆層的層上部成為頂點的方式成為角錐狀。因此，活性層上方的層僅成長有{111}面4A而成為薄膜。亦即，橋接部43由於第二導電型的層完全空乏，因此實際上表現為第一導電型。

圖1和圖2所示的第二結構體42進一步依序包含與第一結構體41相同的犧牲層42A、第一包覆層42B、活性層42C、第二包覆層42D、中間層(未圖示)及窗層42E，這些層構成積層體部42F。犧牲層42A與犧牲層41A和犧牲層43A成為一體。

圖1和圖2所示的第二結構體42是非發光元件部。又，如圖1所示，橋接部43的最短部的寬度為W[μm]。而且，與起始基板2表面垂直的方向([001]方向)上的到活性層41C和活性層42C為止的磊晶層結構體4的厚度總和為T[μm]。在圖1和圖2所示的第一實施形態中，1.5μm＜W＜T/0.707。將活性層下方的層設為第一導電型，並將活性層上方的層設為第二導電型時，滿足W＜T/0.707，藉此，第二結構體42的橋接部43能夠製成：直到第二導電型的層之前為無平坦部之錐狀。又，若W＞1.5μm，則能夠確保與第一導電型的電極接觸所需要的第一導電型的包覆層厚度。

複數個磊晶層結構體4(在圖1和圖2所示的第一實施形態中為第一結構體41、以及包含積層體部42F和橋接部43之第二結構體42)較佳是：{111}面4A方向是作為完全空乏層的薄膜。

在第一結構體41的窗層41E部分形成有能夠與第二導電型半導體形成歐姆接觸的材料的電極5。

另一方面，在第二結構體42的積層體部42F上形成有能夠與第一導電型半導體形成歐姆接觸的材料的電極6。

在圖1和圖2所示的第一實施形態中，形成於第二結構體42上的電極6是從作為積層體部42F的結構體頭頂部的窗層42E覆蓋至橋接部43之形狀，與第一導電型的橋接部43進行歐姆接觸。此時，電極6的其中一部分亦與作為非發光元件部的第二結構體42的第二包覆層42D和窗層42E直接或隔著空乏層接觸，電極6的另一部分則與第一導電型的橋接部43接觸，因此不會成為短路的狀態，且不會隔著p-n接面通電，因此在電氣方面不會成為問題。

如此一來，藉由作為複數個磊晶層結構體4的一部分的橋接部43的{111}面4A方向是作為完全空乏層的薄膜，能夠確保電極5和電極6之間的絕緣性。

又，橋接部43的最外周被完全空乏的極薄層覆蓋，因此確保了電極之間的絕緣性，如果因橋接部43的形成步驟中的成長溫度的低溫化等導致表面的有效V/III比變高，則有時斜面的層厚度會變厚而漏電。在這樣的情況下，如圖3和圖4所示的變化例(圖3：平面圖；圖4：圖3的從IV方向觀察的投影圖(側視圖))所示，可利用乾式蝕刻等方法將橋接部43的積層體部43F的一部分去除來製成積層體部43G，從而防止漏電。

又，在以上說明的第一實施形態中，示出了作為發光元件部的第一結構體41與作為非發光元件部的第二結構體42的積層體部42F的高度相同的情況，但是作為非發光元件部的第二結構體42的積層體部42F亦可低於作為發光元件部的第一結構體41。又，如圖5和圖6所示的變化例所示，作為非發光元件部的第二結構體42亦可僅為橋接部43(圖5：平面圖；圖6：圖5的從VI方向觀察的投影圖(側視圖))。僅變更遮罩3的遮罩圖案的尺寸/設計就能夠實行這樣的設計變更。另一方面，亦能夠使作為非發光元件部的第二結構體42的積層體部42F高於作為發光元件部的第一結構體41，但是通常發光元件部的GaP窗層41E沉積至設計厚度時停止成長，因此非發光元件部不會高於發光元件部，並且即使使其較高，亦無功能上的益處。根據這樣的理由，作為非發光元件部的第二結構體42的積層體部42F的高度以成為發光元件部的第一結構體41的高度以下為佳。

(第二實施形態) 圖7和圖8中概略地示出本發明的具有微型LED結構體之晶圓的第二實施形態。圖7是平面圖，圖8是圖7的從VIII方向觀察的投影圖(側視圖)。

圖7和圖8所示的第二實施形態除了變更了作為發光元件部的第一結構體41的形狀以外，其餘與第一實施形態相同。作為非發光元件部的第二結構體42的大小保持原樣，將作為發光元件部的第一結構體41的大小設為橫向長，藉此能夠實現長方形型的元件。

(第三實施形態) 圖9和圖10中概略地示出本發明的具有微型LED結構體之晶圓的第二實施形態。圖9是平面圖，圖10是圖9的從X方向觀察的投影圖(側視圖)。

圖9和圖10所示的第三實施形態除了變更了作為發光元件部的第一結構體41的形狀，隨此變更了作為非發光元件部的第二結構體42的橋接部43的形狀以外，其餘與第一實施形態相同。作為非發光元件部的第二結構體42的積層體部42F的大小保持原樣，沿著其外周的二邊配置橋接部43和作為發光元件部的第一結構體41，藉此能夠實現如圖9和圖10所示的形狀的元件。

(第四實施形態) 本發明的另一態樣的具有微型LED結構體之晶圓可不包含遮罩。

圖11中概略地示出本發明的具有微型LED結構體之晶圓的第四實施形態。圖11是平面圖。

圖11所示的第四實施形態除了不具有遮罩以外，其餘與第一實施形態相同。

更詳細而言，圖11所示的具有微型LED結構體之晶圓1具有：起始基板2；及，複數個磊晶層結構體4，其選擇性地生長於起始基板1的一部分21、22及23上。複數個磊晶層結構體4各自是被{111}面4A包圍的角錐狀或角錐台狀的形狀。複數個磊晶層結構體4包含作為發光元件部的第一結構體41和與第一結構體41連接的第二結構體42。第一結構體41具有電極5，第二結構體42具有與電極5不同極性的電極6。第一結構體41和第二結構體42構成能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體7。

關於其他事項，請參照第一實施形態的說明。

具有這樣的微型LED結構體7之晶圓1不具有遮罩，由於構成於晶圓1上的微型LED結構體7是由各自選擇性地生長的磊晶層結構體4的第一結構體41和第二結構體42所構成，因此不需要元件隔離加工，進一步第一結構體41和第二結構體42各自具有不同極性的電極5和電極6，藉此，能夠從其中一方與N型電極接觸，從另一方與P型電極接觸，因此亦不需要為了形成電極而對於磊晶層結構體進行乾式蝕刻等加工。因此，圖11所示的具有微型LED結構體7之晶圓1能夠提供一種微型LED結構體7，其因由元件隔離加工和電極形成加工等加工所引起的損傷導致的輝度下降得到抑制。而且，藉由從具有這樣的微型LED結構體7之晶圓1將微型LED結構體7移置至適合於微型LED器件的基板，能夠製造一種微型LED器件，該微型LED器件具備顯示優異的輝度之微型LED結構體7。

[具有微型LED結構體之晶圓的製造方法] 以下，參照圖12～圖19來說明製造圖1和圖2所示的具有微型LED結構體之晶圓的方法，作為本發明的具有微型LED結構體之晶圓的製造方法的一例。

首先，準備圖12(平面圖)和圖13(圖12的沿XIII-XIII’部的剖面圖)所示的起始基板2、例如第一導電型的GaAs起始基板。繼而，如圖12和圖13所示，在起始基板2上形成遮罩3，該遮罩3具有包含開口部31之遮罩圖案。遮罩3例如可以是SiO ₂或矽氮化物等無極性介電質膜。在圖12和圖13所示的例子中，遮罩3形成為包含：形成於起始基板2的包含形成微型LED結構體的區域的中心之部分上的部分、及形成於其外周部上的部分。藉此，製作圖案基板2，其具有經由開口部31而露出的部分20。

在本實施形態中示出以下例子：如圖1和圖2所示，亦在作為非發光元件部的第二結構體42中積層有與作為發光元件部的第一結構體41相同尺寸的積層體部42F，利用橋接部43連接第一結構體41與積層體部42F。又，經由開口部31而露出的部分20之中的第一結構體41的形成區域21設為矩形的平面形狀，第二結構體42的形成區域22設為全部的角為直角(90°)的區域，開口部31的各邊是與[100]方向大致平行或大致垂直地配置。當邊的方位偏離數度時，有時會在斜面部產生高低差，但是在微型LED等級的尺寸的情況下，不至於形成會造成問題的大小。

當將最短部的寬度設為Lws並將在[001]方向(與起始基板2的表面垂直的方向)上生長的磊晶層的總厚度設為Lh(圖2)時，經由開口部31而露出的部分20之中的作為發光元件部的第一結構體41的形成區域21是以Lh≦0.707×Lws進行配置。藉由設為Lh≦0.707×Lws，能夠在[001]方向上按照設計厚度生長下述的全部的磊晶層。原因在於，藉由以這樣的方式進行，能夠防止在達到設計厚度之前成為於頂部無平坦部之錐狀，從而在不被{111}面妨礙的方式在[001]方向上按照設計厚度生長作為發光元件部來發揮功能所需要的全部的磊晶層。

另一方面，當將經由開口部31而露出的部分20之中的橋接部43的形成區域23的寬度設為W[μm]，並將在[001]方向上生長的活性層41C和活性層42C為止的磊晶層結構體4的厚度總和設為T[μm]時，以1.5μm＜W＜T/0.707進行配置。將活性層下方的層設為第一導電型，並將活性層上方的層設為第二導電型時，滿足W＜T/0.707，藉此，第二結構體42的橋接部43能夠製成：直到第二導電型的層之前為無平坦部之錐狀。又，若W＞1.5μm，則能夠確保與第一導電型的電極接觸所需要的第一導電型的包覆層厚度。

繼而，如圖14～圖19所示，在用以上方式製作的圖案基板2的經由開口部31而露出的部分20上選擇性地生長複數個磊晶層結構體4，該複數個磊晶層結構體4包含作為發光元件部的第一結構體41和與此第一結構體41連接的第二結構體42。

圖14是平面圖。圖15是圖14所示的結構體的沿XV-XV’部的概略剖面圖。圖16是圖14所示的結構體的沿XVI-XVI’部的概略剖面圖。圖17是圖14所示的結構體的從XVII方向觀察的投影圖。圖18是圖15所示的結構體的XVIII部的放大圖。圖19是圖16所示的結構體的XIX部的放大圖。

在圖案基板2的露出的部分20之中的第一結構體41的形成區域21上積層第一導電型的GaAs緩衝層(未圖示)後，依序磊晶生長AlAs犧牲層41A、第一導電型的AlGaInP第一包覆層41B、無摻雜的AlGaInP活性層41C、第二導電型的AlGaInP第二包覆層41D、第二導電型的GaInP中間層(未圖示)、第二導電型的GaP窗層41E。各層的組成和厚度如前所述。藉此，獲得圖14、圖15、圖17及圖18所示的第一結構體41。

此時，亦在第二結構體42的形成區域22之中的橋接部43的形成區域23以外的部分上同時依序磊晶生長各磊晶層(犧牲層42A、第一包覆層42B、活性層42C、第二包覆層42D、中間層(未圖示)及窗層42E)。藉此，獲得圖14、圖15及圖17所示的積層體部42F。

又，亦在第二結構體42的形成區域22之中的橋接部43的形成區域23上同時依序磊晶生長犧牲層43A和積層體部43F。藉此，獲得圖14、圖16、圖17及圖19所示的橋接部43。

生長磊晶層時，藉由將V/III比設為50以下，從而在隨著(001)面的生長而亦出現成長速度較慢的{111}面4A，因此能夠形成角錐或角錐台形狀的磊晶層結構體4。又，藉由將V/III比設為1以上，能夠防止因化學計量的不平衡導致結晶性下降。V/III比更佳是設為10以上。

具體而言，如圖14、圖15及圖17所示，第一結構體41及積層體部42F是作為角錐台形狀的磊晶層結構體而得。如圖15所示，與起始基板2表面垂直的方向上的第一結構體41的總厚度為Lh。又，如圖17所示，與起始基板2表面垂直的方向上的活性層41C和活性層42C為止的磊晶層結構體4的第一結構體41和積層體部42F各自的厚度的總和為T。而且，如圖14、圖16及圖17所示，橋接部43是作為角錐形狀的磊晶層結構體而得。

圖18中示出作為發光元件部的第一結構體41的{111}面(斜面)4A部附近的放大圖。在本實施形態中，作為非發光元件部的第二結構體42的積層體部42F亦為相同尺寸，因此相同。用以使第一結構體41的形成區域21、及第二結構體42的形成區域22之中的形成積層體部42F的區域露出的開口部31的寬度已預先設定成窗層41E和窗層42E為止的全部的磊晶層能夠按照設計厚度積層在[001]方向上，因而以這樣的方式成長。另一方面，如圖18所示，在斜面的{111}面4A亦具有與[001]方向相同種類和相同順序的積層結構，V/III比為50以下時，相較於(001)面的成長速度，{111}面的成長速度為1/50以下，例如若將V/III比設定為30，則斜面方向會成為極薄層且完全空乏。圖18中圖示為從活性層至窗層具有一定的厚度，但這是為了便於表達的記載。

圖19中示出橋接部43的包含頂部之斜面的放大圖。與圖18的情況同樣，作為積層體部43F的斜面的{111}面4A中包含了分別包含第一結構體41中包含的磊晶層(犧牲層41A、第一包覆層41B、活性層41C、第二包覆層41D、中間層(未圖示)及窗層41E)的全部的材料之層(犧牲層43A、第一包覆層43B、活性層43C、第二包覆層43D、中間層(未圖示)及窗層43E)，但是不同的是，藉由預先設計開口部寬度W使得積層體部43F的頂點在第一包覆層43B上部達到角錐狀，從而活性層43C上方的層僅生長{111}面，因此成為薄膜。亦即，第二導電型的層的{111}面是作為完全空乏層的薄膜，因此橋接部43實際上表現為第一導電型的結構體。

繼而，在作為發光元件部的第一結構體41的GaP窗層41E部分上形成能夠與第二導電型半導體形成歐姆接觸的材料的電極，選擇能夠與第一導電型半導體形成歐姆接觸的材料來在作為非發光元件部的第二結構體42上形成電極。以這樣的方式形成的電極是圖1和圖2所示的電極5和電極6。關於電極5和電極6的詳細內容，請參照先前的說明。

以這樣的方式在第一結構體41和第二結構體42上形成各自不同極性的電極，而製造圖1和圖2所示的具有能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體7之晶圓1，該微型LED結構體7是由第一結構體41和第二結構體42所構成。亦即，根據以上說明的製造方法，能夠製造本發明的具有微型LED結構體7之晶圓1。

再者，如先前說明，本發明的具有微型LED結構體7之晶圓1能夠進行各種變化，例如僅變更遮罩3的遮罩圖案的尺寸和設計就能夠實行設計變更。

又，例如能夠藉由下述方式獲得如圖11所示的不具有遮罩之晶圓1：藉由以上說明的方法製造具有微型LED結構體7之晶圓1後，利用光刻在遮罩3以外的部分上形成阻劑遮罩或硬遮罩，使用適當的手段來將遮罩3去除。

[具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法] 以下，參照圖20～圖27來說明本發明的具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法的一例。

首先，一面參照圖12～圖19，一面藉由先前說明的方法製造圖1和圖2所示的具有微型LED結構體7之晶圓1。

繼而，如圖20所示，在晶圓1的形成有微型LED結構體7的面上塗佈例如0.6μm左右的苯并環丁烯(BCB)作為接合材料11。BCB的厚度不限定於此條件，不 論較厚或較薄都能夠獲得相同的效果。又，接合材料11不限於BCB，亦可使用其他接合材料。

塗佈BCB後，如圖21所示，將平坦化處理基板12按壓在接合材料11的層上，實行平坦化處理。本實施形態中例示了不實行加熱處理的事例，但是亦可加熱至BCB不會硬化的溫度(150℃)的範圍來實行壓迫處理。

平坦化處理後，如圖22所示，將平坦化處理基板12去除，例如藉由在250℃保持1小時等來實行BCB硬化處理。

BCB硬化處理後，藉由氟系電漿來實行感應耦合電漿(ICP)乾式蝕刻處理。在本實施形態中，是在BCB厚度為0.6μm的條件下實施，然後實行平坦化處理，因此是以相當於平坦板中的蝕刻條件為0.1μm的條件實行乾式蝕刻，藉此蝕刻將錐狀部的第一結構體41和積層體部42F的頂部覆蓋的BCB，而露出電極5和電極6，如圖23所示。

露出電極部後，利用光刻形成阻劑遮罩或硬遮罩，利用氟系電漿將元件隔離預定區域的BCB(接合材料)11去除，而形成圖24所示的元件隔離加工基板13。此時，亦將形成於遮罩3的起始基板2的外周部的部分去除。

繼而，在支撐基板15、例如石英基板的其中一方的主面上形成黏著層14、例如矽氧黏著層，將矽氧黏著層14黏著並接合於元件隔離加工基板13的露出有電極5和電極6的面，而獲得圖25所示的接合基板16。

黏著並接合後，將接合基板16的至少犧牲層41A、犧牲層42A及犧牲層43A浸泡於HF中，實行犧牲層蝕刻來將起始基板2分離，如圖26所示。

將分離後的起始基板2去除，藉此，製造圖27所示的具有微型LED結構體7之接合型半導體晶圓100。

在以上說明的本發明的接合型半導體晶圓100的製造方法中，不需要對於微型LED結構體7進行用於元件隔離的加工和電極形成加工等加工。因此，根據本發明的具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法，能夠提供一種微型LED結構體7，該微型LED結構體7的因由加工所引起的損傷導致的輝度下降得到抑制。 [實施例]

以下，使用實施例及比較例來具體地說明本發明，但是本發明不限定於這些例子。

(實施例1) 在實施例1中，首先，依以下順序製造具有微型LED結構體之晶圓。

如先前參照圖12和圖13所說明，在N型GaAs起始基板2上形成具有遮罩圖案之SiO ₂的遮罩3，而獲得圖案基板2，該遮罩圖案包含開口部31。

開口部31之中的與第一結構體41的形成區域21相對應的部分設為矩形的平面形狀，與第二結構體42的形成區域22相對應的部分設為全部的角為直角(90°)的區域，開口部31的各邊是與[100]方向大致平行或大致垂直地配置。

將作為發光元件部的第一結構體41用的開口部寬度Lws設為10μm，將橋接部43用的開口部寬度W設為2.5μm，將非發光元件部的積層體部42F用的開口寬度設為10μm。

如圖14、圖15、圖17及圖18所示，在這樣的圖案基板2的經由開口部31而露出的部分20之中的第一結構體41的形成區域21上積層0.5μm的厚度的n型GaAs緩衝層(未圖示)後，依序磊晶生長0.5μm的厚度的第一導電型的AlAs犧牲層41A、1.0μm的厚度的第一導電型的(Al _yGa _{1 － y}) _xIn _{1 － x}P(x：0.5；y：0.85)第一包覆層41B、0.25μm的厚度的無摻雜的(Al _yGa _{1 － y}) _xIn _{1 － x}P(x：0.5；y：0.1)活性層41C、0.75μm的厚度的第二導電型的(Al _yGa _{1 － y}) _xIn _{1 － x}P(x：0.5；y：0.85)第二包覆層41D、0.1μm的厚度的第二導電型的GaInP中間層(未圖示)、及1.9μm的厚度的第二導電型的GaP窗層41E。成長時的原料V/III比設為30。

此時，亦在第二結構體42的形成區域22之中的橋接部43的形成區域23以外的部分上同時依序磊晶生長各磊晶層(犧牲層42A、第一包覆層42B、活性層42C、第二包覆層42D、中間層(未圖示)及窗層42E)。藉此，獲得圖14、圖15、圖17及圖18所示的積層體部42F。

又，亦在第二結構體42的形成區域22之中的橋接部43的形成區域23上同時依序磊晶生長犧牲層43A和積層體部43F。藉此，獲得圖14、圖16、圖17及圖19所示的橋接部43。

繼而，如圖1和圖2所示，依從作為非發光元件部的第二構造體42的積層體部42F的頭頂部覆蓋至橋接部43之形狀來形成作為N型電極的電極6。N型電極6是使用以Au作為主要材料並包含Ge之金屬。另一方面，如圖1和圖2所示，依僅覆蓋第一結構體41的P型GaP窗層41E的形狀來形成P型電極5。P型電極是使用以Au作為主要材料並包含Be之金屬。

用以上方式進行，而獲得圖1和圖2所示的具有微型LED結構體7之晶圓1。使用此晶圓1，依以下順序製造具有微型LED結構體之接合型半導體基板。

首先，如圖20所示，在晶圓1的平坦表面上的膜厚成為0.6μm的條件下塗佈作為接合材料11的BCB。塗佈BCB後，如圖21所示，在室溫以10N/cm ²的壓力按壓平坦化處理基板12，實行平坦化處理。然後，在250℃保持1小時，實行BCB硬化處理，而製成圖22的狀態。

BCB硬化處理後，以相當於平坦板中的蝕刻條件為0.1μm的條件藉由氟系電漿來實行ICP乾式蝕刻處理。藉由實施乾式蝕刻，來蝕刻錐狀部的第一結構體41和積層體部42F的頂部的BCB，而露出電極5和電極6，如圖23所示。

電極部露出後，利用光刻形成阻劑遮罩或硬遮罩，利用氟系電漿將元件隔離預定區域的BCB去除，而形成圖24所示的元件隔離加工基板13。

繼而，在作為支撐基板15的石英基板的其中一方的主面上形成矽氧黏著層14，將矽氧黏著層14黏著並接合於元件隔離加工基板13的露出有電極5和電極6的面，而獲得圖25所示的接合基板16。

黏著並接合後，浸泡於HF中，實行犧牲層蝕刻，將起始基板2分離，如圖26所示。

將分離後的起始基板2去除，藉此，製造圖27所示的具有微型LED結構體7之接合型半導體晶圓100。

(比較例)

在比較例中，依參照圖28～圖35來說明的以下順序製造接合型半導體晶圓。

首先，如圖28所示，在無遮罩圖案的N型GaAs基板2上積層0.5μm的厚度的N型GaAs緩衝層(未圖示)後，磊晶生長0.3μm的厚度的N型Ga _xIn _{1 － x}P(x：0.5)第一犧牲層和0.3μm的厚度的N型GaAs第二犧牲層來作為犧牲層44A，在此犧牲層44A上依序磊晶生長1.0μm的厚度的N型(Al _yGa _{1 － y}) _xIn _{1 － x}P(x：0.5；y：0.85)第一包覆層44B、0.25μm的厚度的無摻雜的(Al _yGa _{1 － y}) _xIn _{1 － x}P(x：0.5；y：0.1)活性層44C、1.0μm的厚度的P型(Al _yGa _{1 － y}) _xIn _{1 － x}P(x：0.5；y：0.85)第二包覆層44D、0.1μm的厚度的P型GaInP中間層(未圖示)、及4.0μm的厚度的P型GaP窗層44E，而準備圖28所示的具有發光元件結構44之磊晶晶圓(EPW)8。

繼而，如圖29所示，在磊晶晶圓8上將設計膜厚設為0.6μm來旋轉塗佈苯并環丁烯(BCB)作為熱硬化型的接合材料11，繼而，與作為支撐基板15的藍寶石晶圓以相對向的方式重疊，並加以熱壓接，藉此，製作圖30所示的磊晶晶圓(EPW)接合基板10。

繼而，利用溼式蝕刻去除GaAs起始基板2來使第一犧牲層露出如圖31所示，繼而，切換蝕刻劑來分別去除由第一犧牲層和第二犧牲層所構成之犧牲層44A，從而使第一包覆層44B露出，而製作圖32所示的磊晶(EP)接合基板16’。

繼而，實施以下步驟：元件隔離步驟，利用光刻法在EP接合基板16’上(圖中下側)形成遮罩，並蝕刻從第一包覆層44B至GaP窗層44E為止各自的一部分，而形成島狀元件；及，蝕刻步驟，使第二包覆層44D的一部分露出。藉由這些步驟，來獲得圖33所示的複數個島狀元件45。

繼而，在島狀元件45的表面形成SiO ₂的鈍化(PSV)膜9。PSV膜9是利用正矽酸乙酯(TEOS)＋O ₂系的P-CVD裝置來形成，膜厚設為0.4μm。如圖34所示，將PSV膜9加工成第一包覆層44B和第二包覆層44D各自的一部分露出。

繼而，如圖35所示，在經由PSV膜9的開口部露出的第一包覆層44B和第二包覆層44D各自的一部分上分別形成電極5和電極6，加以實施熱處理來實現歐姆接觸。關於電極5和電極6，與實施例相同。

藉由以上順序，來獲得圖35所示的具有複數個微型LED結構體7之接合型半導體晶圓200。

(評估) 在以上說明的實施例1中，改變作為發光元件部的第一結構體41的其中一邊的尺寸為10～250μm為止，而製造複數個接合型半導體晶圓100。此時，第一結構體41的其中一邊的尺寸的變更是藉由改變第一結構體41用的正方形的開口部的其中一邊的寬度Lws為10～250μm為止來實行，積層方向的各層的厚度和橋接部43用的開口部寬度W(＝2.5μm)設為固定。

同樣地在以上說明的比較例中改變島狀元件45的其中一邊的尺寸為10～250μm為止，而製造複數個接合型半導體晶圓200。

圖36中示出實施例1及比較例在電流密度為8[A/cm ²]時的作為發光元件部的第一結構體41或島狀元件45的其中一邊的尺寸(晶粒設計尺寸)與外部量子效率(發光效率)的關係。在實施例1的情況下，所謂晶粒設計尺寸，相當於遮罩3的遮罩圖案的發光元件部用的開口部(正方形)的其中一邊的長度。又，當改變面積時，變更電流以使電流密度常時為8A/cm ²。根據光輸出[W]／電力[W]來計算發光效率。

由圖36可知，在比較例中，隨著作為發光元件的島狀元件45的尺寸縮小，發光效率大幅下降。此被認為原因在於，因元件隔離加工和之後的元件加工導致發光元件部受到損傷。

另一方面，在實施例1中，即使第一結構體41的尺寸為典型的微型LED等級的尺寸也就是100μm以下，仍未發生大幅的發光效率的下降低下。

本發明的具有微型LED結構體7之晶圓1，其特徵在於，由於在原理上磊晶生長後不需要元件加工，因此不存在加工截面，磊晶層結構體4的外周面僅由磊晶面所構成。因此，作為發光元件部的第一結構體41中不存在有由加工引起的損傷。

又，本發明的具有微型LED結構體7之晶圓1由於無加工損傷，因此亦不需要損傷去除步驟。又，在磊晶生長的過程中，例如如圖18所示，窗層41E的薄膜的部分覆蓋表面，亦具有類似於鈍化層的作用，因此即使不形成鈍化膜，亦能夠發揮與形成鈍化層時類似的表面態(surface states)減少效果，因此減少被表面態吸收的光子，作為結果，比先前技術更抑制了發光效率的下降。

再者，本發明並不限定於上述實施形態。上述實施形態為例示，任何具有實質上與本發明的申請專利範圍所記載的技術思想相同的構成且發揮相同功效者，皆包含在本發明的技術範圍內。

1:晶圓 2:起始基板 3:遮罩 4:磊晶層結構體 4A:{111}面 5,6:電極 7:微型LED結構體 8:磊晶晶圓 9:鈍化膜 11:接合材料 12:平坦化處理基板 13:元件隔離加工基板 14:黏著層 15:支撐基板 16:接合基板 16’:磊晶接合基板 20:露出的部分 21:第一結構體的形成區域 22:第二結構體的形成區域 23:橋接部的形成區域 31:開口部 41:第一結構體 41A,42A,43A,44A:犧牲層 41B,42B,43B,44B:第一包覆層 41C,42C,43C,44C:活性層 41D,42D,43D,44D:第二包覆層 41E,42E,43E,44E:窗層 42:第二結構體 42F,43F:積層體部 43G:積層體部 43:橋接部 44:發光元件結構 45:島狀元件 100,200:接合型半導體晶圓 Lh:第一結構體的總厚度 Lws:第一結構體的底部的最短部的寬度 T:磊晶層結構體的厚度總和 W:橋接部的最短部的寬度

圖1是示出本發明的具有微型LED結構體之晶圓的一例的概略平面圖。 圖2是圖1所示的具有微型LED結構體之晶圓的從II方向觀察的投影圖。 圖3是示出本發明的具有微型LED結構體之晶圓的另一例的概略平面圖。 圖4是圖3所示的具有微型LED結構體之晶圓的從IV方向觀察的投影圖。 圖5是示出本發明的具有微型LED結構體之晶圓的另一例的概略平面圖。 圖6是圖5所示的具有微型LED結構體之晶圓的從VI方向觀察的投影圖。 圖7是示出本發明的具有微型LED結構體之晶圓的另一例的概略平面圖。 圖8是圖7所示的具有微型LED結構體之晶圓的從VIII方向觀察的投影圖。 圖9是示出本發明的具有微型LED結構體之晶圓的另一例的概略平面圖。 圖10是圖9所示的具有微型LED結構體之晶圓的從X方向觀察的投影圖。 圖11是示出本發明的具有微型LED結構體之晶圓的另一例的概略平面圖。 圖12是示出本發明的具有微型LED結構體之晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略平面圖。 圖13是圖12所示的結構體的沿XIII-XIII’部的概略剖面圖。 圖14是示出本發明的具有微型LED結構體之晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略平面圖。 圖15是圖14所示的結構體的沿XV-XV’部的概略剖面圖。 圖16是圖14所示的結構體的沿XVI-XVI’部的概略剖面圖。 圖17是圖14所示的結構體的從XVII方向觀察投影圖。 圖18是圖15所示的結構體的XVIII部的放大圖。 圖19是圖16所示的結構體的XIX部的放大圖。 圖20是示出本發明的具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖21是示出本發明的具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖22是示出本發明的具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖23是示出本發明的具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖24是示出本發明的具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖25是示出本發明的具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖26是示出本發明的具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖27是示出本發明的具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法的一例中製造的接合型半導體晶圓的概略圖。 圖28是示出比較例的接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖29是示出比較例的接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖30是示出比較例的接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖31是示出比較例的接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖32是示出比較例的接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖33是示出比較例的接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖34是示出比較例的接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖35是示出比較例的接合型半導體晶圓的製造方法的一例的其中一個步驟的概略圖。 圖36是示出各個實施例及比較例中製造的微型LED結構體的晶粒設計尺寸與發光效率的關係的圖表。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

1:晶圓

2:起始基板

3:遮罩

4:磊晶層結構體

4A:{111}面

5,6:電極

7:微型LED結構體

41:第一結構體

41A,42A,43A:犧牲層

41B,42B:第一包覆層

41C,42C:活性層

41D,42D:第二包覆層

41E,42E:窗層

42:第二結構體

42F,43F:積層體部

43:橋接部

Lws:第一結構體的底部的最短部的寬度

W:橋接部的最短部的寬度

Claims (7)

1. 一種具有微型LED結構體之晶圓，其特徵在於，具有： 起始基板； 遮罩，其形成於該起始基板上，具有包含開口部之遮罩圖案；及， 複數個磊晶層結構體，其選擇性地生長於前述起始基板的與前述遮罩圖案的前述開口部相對應的部分上； 前述複數個磊晶層結構體各自是被{111}面包圍的角錐狀或角錐台狀的形狀； 前述複數個磊晶層結構體包含作為發光元件部的第一結構體和與該第一結構體連接的第二結構體； 前述第一結構體和前述第二結構體各自具有不同極性的電極，且構成能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體，前述複數個磊晶層結構體的{111}面方向是作為完全空乏層的薄膜。
2. 如請求項1所述之具有微型LED結構體之晶圓，其中，前述第一結構體是具有AlGaInP系發光層之發光元件部，且當將底部的最短部的寬度設為Lws，並將與前述起始基板表面垂直的方向上的前述第一結構體的總厚度設為Lh時，Lh≦0.707×Lws。
3. 如請求項2所述之具有微型LED結構體之晶圓，其中，前述第一結構體的底部的前述最短部的寬度Lws為10μm以上且100μm以下。
4. 如請求項1～3中任一項所述之具有微型LED結構體之晶圓，其中，前述磊晶層結構體包含活性層，前述第二結構體是非發光元件部且在至少一部分包含角錐狀的橋接部，當將前述橋接部的最短部的寬度設為W[μm]，並將與前述起始基板表面垂直的方向上的到前述活性層為止的前述磊晶層結構體的厚度總和設為T[μm]時，1.5μm＜W＜T/0.707。
5. 一種具有微型LED結構體之晶圓，其特徵在於，具有： 起始基板；及， 複數個磊晶層結構體，其選擇性地生長於前述起始基板的一部分上； 前述複數個磊晶層結構體各自是被{111}面包圍的角錐狀或角錐台狀的形狀； 前述複數個磊晶層結構體包含作為發光元件部的第一結構體和與該第一結構體連接的第二結構體； 前述第一結構體和前述第二結構體各自具有不同極性的電極，且構成能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體，前述複數個磊晶層結構體的{111}面方向是作為完全空乏層的薄膜。
6. 一種具有微型LED結構體之晶圓的製造方法，其特徵在於，藉由以下方式製造具有微型LED結構體之晶圓： 準備起始基板； 在該起始基板上形成遮罩，該遮罩具有包含開口部之遮罩圖案； 在前述起始基板的經由前述遮罩圖案的前述開口部而露出的部分上，以複數個磊晶層結構體各自成為被{111}面包圍的角錐狀或角錐台狀的形狀且{111}面方向是作為完全空乏層的薄膜的方式選擇性地生長該複數個磊晶層結構體，該複數個磊晶層結構體包含作為發光元件部的第一結構體和與該第一結構體連接的第二結構體， 在前述第一結構體和前述第二結構體上分別形成不同極性的電極，從而製造具有能夠作為1個微型LED操作的微型LED結構體之晶圓，該微型LED結構體是由前述第一結構體和前述第二結構體所構成。
7. 一種具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓的製造方法，其特徵在於，藉由以下方式製造前述具有微型LED結構體之接合型半導體晶圓： 藉由請求項6所述之具有微型LED結構體之晶圓的製造方法，來製造具有前述微型LED結構體之前述晶圓； 將前述晶圓的形成有前述微型LED結構體的面隔著接合材料來接合於支撐基板的其中一方的主面，而獲得接合基板； 從前述接合基板將前述起始基板去除。

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