TWI334620B - Methods of forming electronic devices including semiconductor mesa structures and conductivity junctions and related devices - Google Patents

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Description

1JJ40ZU 玫、發明說明： 【相關申請案】 本專利申請案要求下列專利申請案之利益：2002年12月 • 2G日提出之美國臨時專利中請案第6G/435,213號，標題為 er Diode With Self-Ahgned Index Guide And Viaj ； 002年12月20日提出之美國臨時專利申請案第⑼⑷4 94 號，標題為「Laser Diode 職 Wace Dossed 汜如 - WaVegUlde」，2002年12月20日提出之美國臨時專利申請案 φ 第 6〇/434,999號，標題為「Laser Diode with Etched Mesa Structure」·’以及2002年丨2月2〇日提出之美國臨時專利申請 案第 60/435,211 號，標題為 r Laser Di〇de With Metal ㈤⑽之 屬 Spreading Layer」。以上臨時專利申請案揭示之内容均以引 * 用方式整個併入本文中。 ^ 本發明還與下列專利申請案相關：與本份專利申請案同 時提出申請之美國專利申請案第_號（律師檔案號碼 5308-281) ’ 標題「Methods Of Forming Semiconductor 鲁 Devices Having Self Aligned Semiconductor Mesas and
Contact Layers And Related Devices」（形成具有自對準半 導體平台及接觸層之半導體裝置之方法及相關裝置）；與本 份專利申請案同時提出申請之美國專利申請案第_號 (律師檔案號碼 5308-282)，標題「Methods Of Forming Semiconductor Devices Including Mesa Structures And Multiple Passivation Layers And Related Devices」（形成包括 平台結構及多個鈍化層之半導體裝置之方法及相關裝置） 90256-990409.doc
A
，以及與本份專利申請案同時提出申請之美國專利申請案 第--號（律師檔案號碼5308-280)，標題「Methods Of
Forming Semiconductor Mesa Structures Including Self-Aligned Contact Layers And Related Devices」（形成包括自對準接 觸層之半導體平台結構之方法及相關裝置以上美國專利 申請案揭示之内容均以引用方式整個併入本文中。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電子學領域，具體而言，本發明係關於形 成電子半導體裝置及相關結構之方法。 【先前技術】 雷射是一種由於光子之受激發射而產生同調單頻光 (coherent monochromatic light)之光束的裝置。光子之受激 發射還會產生光學增益，而導致雷射產生之光束具有高光 學能量。有數種材料均能夠產生雷射發光效應（lasing effect) ’而且包括某高純度晶體（紅寶石為常見的實例）、半 導體、某些類型之玻璃、某些氣體（包括二氧化碳、氦、氯 及氖）以及某些電漿。 最近’已發展出半導體材料之雷材，因此充分利用小型 尺寸、低成本及通常與半導體裝置相關的其他優點。在半 導體技術領域中，光子扮演主要角色的裝置稱為「光子」 裝置或光電」裝置。其次，光子裝置包括發發光二極體 (LED)、光偵測器、光生伏特（photovoltaic)裝置及半導體带 射。 半導體雷射與其他雷射相似處在於，發射之輻射耳有办 90256-990409.doc 間與 l·}·間 ％ 間同調性（Spatiai and tenip0rai c〇herence)。如 上文所述，雷射輕射具高度單頻（highly m〇n〇chr〇matie)， 也就是說屬於窄頻寬，並且還會產生高度指向性光束。但 是，半導體雷射在多方面上不同於其他雷射。例如，在半 導體辑射中，1子轉變（quantum transition)與材料之價帶 屬性（band property)相關；半導體雷射的尺寸可能非常緊密 ，而會具有非常窄的主動區域，以及較大的光束離散；接 面媒體的屬性可能會極度影響半導體雷射的特性；以及對 於P-N接面型雷射而言，會藉由將正向電流傳遞通常二極 體本身來產生雷射發光作用。整體而言，半導體雷射可提 供極高效率之系統，並且可藉由調變整個裝置引導的電流 加以控制。此外，因為半導體雷射具有極短之光子有效期 限，所以可用來產生高頻調變。其次，緊密的尺寸及此類 商頻調變的能力促使半導體雷射成為適用於光纖通信的重 要光源^ 廣泛而言’半導體雷射的結構應提供用以建立可發生光 放大之共振腔（resonant cavity)的光侷限（〇ptical c〇nfinement)，以及用以產生促使受激發射發生之高電流密 度的電侷限（electrical confinement)。此外，為了產生雷射 效應（輻射受激發射），半導體可能是一種直接能隙（direct bandgap)材料，而不是間接能隙材料。如熟悉半導體特性 者所知在直接能隙材料中’從價電帶（valence band)轉變 成導電帶（conduction band)的電子轉變不需要改變電子晶 格動量（crystai momentum)。砷化鎵及氮化鎵是直接能隙半 90256-990409.doc 1334620
Wd日修悬替換頁 導體之貫例。在間接能隙半導體中，有另一種狀況存在； 即’價電帶與導電帶之間的電子轉變需要改變電子晶格動 量。矽及碳化矽是此類間接半導體的實例。
Sze，Physics of Semiconductor Devices 第二版（1981)第 704頁至第742頁中提供半導體雷射之理論、結構及運作的 有用解說，文獻中包括光侷限及電侷限之說明，這些頁之 内谷以引用方式整個併入本文中。 如熟悉LED及雷射等光學裝置技術者所知，一既定半導 體材料可產生之電磁輻射（即，光子）的頻率可能是材料頻 帶之作用。頻帶愈小，產生的能量愈低，波長光子愈長； 而材料頻帶愈大’產生的能量愈高，波長光子愈短。例如 ’常運用在雷射的一種半導體為磷化鋁銦鎵（AlInGaP)。因 此，這項材料的頻帶（實際上，頻帶範圍取決於所含之每項 元素的mole(摩爾）或atomic(原子）分數），AlInGaP可產生的 光線可能被限制在可見光光譜的紅色光部分，即，約6〇〇 至700奈米（nm)。為了產生具有光譜之藍色光或紫外光部分 波長的光子’可使用具有相對大頻帶的半導體材料。第三 族氮化物材料（例如，氮化鎵（GaN)、三元合金氮化銦鎵 (InGaN) '氮化鋁鎵（AlGaN)及氮化鋁銦（AlInN)以及四元合 金氮化鋁鎵銦（AlInGaN))都是適用於藍色光或紫外光雷射 的受注目的候選材料’這是因為這些材料都具有相對高的 頻帶（就GaN而言，室溫下為3.36eV)。因此’已證實以第三 族氮化物為基礎的雷射二極體發射370至420 nm範圍内的 光線。 90256-990409.doc 1334620
共同讓渡之專利及共同申請之專利申請案同樣揭示 光電裝置之設計及製造。例如，美國專利案號6,459,100 ; 6,373,077 ; 6,201，262 ; 6，187,606 ; 5,912,477 及 5,416,342 中發表各種以氮化鎵為基礎之光電裝置的方法及結構。美 國專利第5,83 8,706號發表低應力雷射二極體結構。發佈之 美國專利第20020093020及第20020022290號發表適用於氮 化物為基礎之光電裝置的磊晶結構。下列美國專利申請案 說明各種金屬接觸結構及接合方法（包括覆晶接合方法）： 發佈之美國專利申請案第20020123 164號及發佈之美國專 利申請案第 030045015號，標題為「Flip Chip Bonding of Light Emitting Devices and Light Emitting Devices Suitable for Flip-Chip Bonding」；發佈之美國專利申請案第 20030042507號’標題為「Bonding of Light Emitting Diodes Having Shaped Substrates and Collets for Bonding of Light Emitting Diodes Having Shaped Substrates」；以及發佈之美 國專利申請案第20030015721號，標題為「Light Emitting Diodes Including Modifications for Submount Bonding and
Manufacturing Methods Therefor」。美國專利第 6,475,889 號中說明乾式姓刻法方法。下列美國專利申請案說明適用 於氮化物光電裝置之鈍化方法：美國專利申請案序號第 08/920,409號’標題為「R〇bust Group III Light Emitting
Diode for High Reliability in Standard Packaging Applications」；以及發佈之美國專利申請案序號第 20030025121號’標題為 rR〇bust Group III Light Emitting 90256-990409.doc •10- 曰修正替換頁 A-，ft
Diode for High Reliability in Standard Packaging Applications」。下列美國專利申請案說明適合運用在氮化 物雷射二極體之主動層結構：發佈之美國專利申請案序號 第 20030006418號，標題為「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」；以及發佈之美國 專利申請案序號第20030020061號，標題為「Ultraviolet Light Emitting Diode」。前面提及之所有專利、專利申請案及發 佈之專利申請案的内容均以引用方式整個併入本文中。 在不抵觸上文所述之結構及方法情況下，吾人期望進一 步結構及/或方法，以便改良光束品質、穩定性、電壓特性 、導光及/或操作電流特性。 【發明内容】 根據本發明具體實施例，一種發光裝置可包括：一碳化 矽基板；以及一位於該基板上之半導體結構。具體而言， 該半導體結構可包含一平台，該平台具有一鄰接該基板之 平台基座、一在該基板對面之平台表面以及介於該平台表 面與該平台基座之間的多個平台側壁。此外，該半導體結 構可具有一鄰接該碳化矽基板之第一導電類型，該半導體 結構可具有一鄰接該平台表面之第二導電類型，並且該半 導體結構可具有〜介於該第一導電類型與該第二導電類型 之接面。另外’該平台可被配置成，為該半導體結構中之 一發光裝置提供電流侷限或光侷限之至少一項。 90256-990409.doc 在項替代方案中，該接面可能在該平台基座與該平台 表面之間。在另一項替代方案中，該半導體結構可包含一 介於該平台基座與該碳切基板之間的半導體基底層，並 且該接面可能在該碳化矽基板對面之該基底層表面與該碳 化石夕基板之間。另外’該半導體結構可包括-第III-V族半 導體材料。 根據本發明多項具體實施例，-種f子裝置可包括-基 板=位於該基板上之半導體平台。具體而言，該半導體 平:可八有鄰接该基板之平台基座、一在該基板對面之 :台表面以及介於該平台表面與該平台基座之間的多個平 σ側壁3外，該半導體平台可具有-介於該平台基座與 -接面之間的第—導電類型，該接面可能位於該平台基座 與該，台表面之間，並㈣半導體平台可具有—介於該接 面與該平台表面之間的第二導電類型。 接面可包括一用以開始捧雜該第二導電類型之物理位 置該第導電類型可能是Ν型，並且該第二導電類型可 是里°玄半導體結平台包括第III-V族半導體材料，例 如，第III族氮化物半導體材料。 此外，该界面離該平台基座之距離可能不超過約5微米， 具體而5 ’ $界面離該平台基座之距離可能不超過約0.75 ，米另外該界面離該平台基座之距離可能為至少約〇仍 被米’具體而言，該界面離該平台基座之距離可能可能為 ^約G.m^該半導體平台的厚度為約q i微米至$微米 範圍内。 90256-990409.doc -12· 1334620 年 介於該基板與該半導體平台之間可包括—半導體基底層 並且整個邊半導體基底層具有該第一導電率。具體而言 ’該半導體基底層的厚度不大於約5微米，並且科導縣 底層及該半導體平台可包括im_v族半導體材料。此夕土卜 ’該基板可包括碳化石夕。 根據本發明附加具體實施例，一種電子裝置可包括：一 基板；-半導體基底層，其位於該基板上；以及—半導體 平台’其位於該基板對面之該基底層表面上。該半導體基 底層可具有一介於該基板與一接面之間的第一導電類型： 該接面可能位於祕板與在縣㈣面之該基底層表面之 間’並且該半導體基底層可具有一介於該接面與在該基板 對面之該基底層表面之間的第二導電類型。該半導體平台 可具有一在該半導體基底層對面之平台表面以及介於該： 台表面與該基底層之間的多個平台側壁，並且整個該半導 體平台具有該第二導電率。 該接面可能是—用以開始摻雜該第二導電類型之物理位 置’該第一導電類型可能是_，並且該第二導電類型可 能是P型。該半導體結平台及該半導體基底層都可包括第 III-V族半導體材料，例如，第卿氮化物半導體材料。 該界面_基㈣面之祕底層表㈣距料能不超過 勺·4微米具體而έ ’該界面離該基板對面之該基底層表 面的距離U超過約G2微米。此外，該界面離該基板對 面之該基底層表面的距離可能至少為約〇〇5微米具體而 言，該界面離該基板對面之該基底層表面的距離可能至少 90256-990409.doc -13. 1334620
為約(Μ微米。另外’該半導體平台的厚度為約U微米至$ 微米範圍内，該半導體基底層的厚度不大於約5微米。此外 ’該基板可包括碳化矽。 根據本發明附加具體實施例，一種形成電子裝置之方法 可包括在-基板上形成__半導體平台。該半導體平台可具 有-鄰接該基板之平台基座、—在該基板對面之平台表面 以及介於該平台表面與該平台基座之間的多個平台側壁。 另外’該半導體平台可具有—介於該平台基座與―接面之 間的第-導電類型’該接面可能位於該平台基座與該平台 表面之間’並且該半導體平台可具有—介於該接面與該平 台表面之間的第二導電類型。 該接面可包括一用以開始摻雜該第二導電類型之物理位 置:該第-導電類型可能是_，並且該第二導電類型可 能是P型。該半導體結平台包括第m_v族半導體材料，例 如，第III族氮化物半導體材料。 一該界面離該平台基座之距離可能不超過約5微米，具體而 言’該界面離該平台基座之距離可能不超過約G 75微米。 此外，該界面離該平台基座之距離可能為至少約0 05微米 ，具體而S，該界面離該平台基座之距離可能可能為至少 約0.1微米。該半導體平台的厚度為約〇1微米至5微米範圍 内。 此外，可將一半導體基底層形成在該基板與該半導體平 台之間，並且整個該半導體基底層可具有該第一導電率。 具體而言，形成該半導體平台以及形成該半導體基底層可 90256-990409.doc 1334620 年⑽月/修正#換頁 包括：，在該基板上形成一半導體材料層；在該半導體材料 層y成光罩，以及蝕刻藉由該光罩所曝露之該半導體 ^料曰-中ϋ刻冰度界定該平台厚度。該半導體材料層 迴可包括一位於-接面深度之接面，以及其中該半導體材 料層之蝕刻深度大於該接面深度。 該半導體基底層的厚度不大於約5微米，並且該半導體基 底層及該半導體平台可包括im_v族半導體材料。該基 板可包括碳化石夕。 根據本發明附加具體實施例，形成_半導體裝置之方法 可包括在-基板上形成一半導體基底層，以及在該基板對 面之該基底層表面上形成—半導體平台。該半導體基底層 可具有-介於該基板與一接面之間的第一導電類型，該接 面可能位於該基板與在該基板對面之該基底層表面之間， 並且5亥半導體基底層可具有_介於該接面與在該基板對面 之該基底層表面之間的第二導電類型。該半導體平台可具 有一在該半導體基底層對面之平台表面以及介於該平台表 面與該基底層之間的多個平台側壁，其十整個該半導體平 台具有該第二導電率。 該接面可包括一用以開始摻雜該第二導電類型之物理位 置，該第一導電類型可能是!^型，並且該第二導電類型可 能是Ρ型。該半導體結平台及該半導體基底層都可包括第 ΙΠ-ν族半導體材料，例如，第m族氮化物半導體材料。此 外°亥界面離該基板對面之該基底層表面的距離不超過約 〇·4微米，具體而言，該界面離該基板對面之該基底層表面 90256-990409.doc -15- 1334620 U日修正替換頁 的距離不超過約0.2微米。 該界面離該基板對面之該基底層表面的 約〇.〇5微米，且栌而+ J此主少局 八 σ，該界面離該基板對面之該基底層 ^面的距離可能至少為約Q1微米。該半導體平 約0.1微米至5微米範圍内。 手又々 〜丰V體基底層的厚度不大於 、·勺5微未，並且該基板可包括碳化矽。
此外/成該半導體平台以及形成該半導體基底層可包 ，在《•亥基板上形成-半導體材料層；在該半導體材料層 /成H以及钱刻藉由該光罩所曝露之該半導體材 料層，其中敍刻深度界定該平台厚度。具體而t，該半導 體材料可包括H接面深度之接面，以及其中該半導 體材料層之蝕刻深度大於該接面深度。 【實施方式】 現在將參考用以呈現本發明較佳具體實施例的附圖來詳 細說明本發明。然#，本發明可運用不同形式具體化，並 且不應視為限於本文中提出的具體實施例。而且，提供這 些具體實施例以徹底且完整發表本發明，並且將本發明的 犯嘴完整傳達給熟知技藝人士。在圖式中，基於清楚明白 考量而誇大層及區域的厚度。還應明白，當將一層聲稱係 「位於另一層或基板上」時，可能為直接在另一層上或可 能有介於層間的中間層。還應明白，當將一元件聲稱係 「耦接」或「連接」另一元件時，可能為直接耦接或連接 另一元件，或可能有介於元件間的中間元件。整份說明書 中相似的數字代表相似的元件。另外，本文中會使用相& 90256-990409.doc • 16. 1334620 年月日修正替換頁 L-99, 4._^:一· 用闲垂直」及「水平」來描述如圖所示之相對於基板或 基底層的關係。應明白，這些用詞預定涵蓋除圖中所描繪 之定位外的不同裝置定位。 如圖1之斷面圖所示，根據本發明具體實施例之半導體 裝置可包括一基板12以及一半導體結構14，該半導體結構 14包含一半導體基底層19以及一位於該半導體基底層Μ 一 部分上之半導體平台20。具體而言，該半導體平台2〇可包 含一在該基底層19對面之平台表面2〇A、該平台表面2〇a 與該基底層1 9之間的多個平台側壁2〇B以及一鄰接該基底 層之平台基座20C。雖然圖中基於解說目的而在該半導體 平台20與該半導體基底層19之間描繪一虛線，但是應知道 ，該半導體基底層19與該半導體平台2〇之多個鄰接部分可 包括相同半導體材料，且兩者之間無物理障壁、接面或裂 痕。 該裝置還可包括一位於該半導體基底層19上以及該半導 體平台20之多個部分上的鈍化層24，而且平台表面2〇a之 多個部分上無該鈍化層24。另外，在該平台表面20A之無 該鈍化層的多個部分上備製一第一歐姆接觸層26，以及在 該鈍化層24及該歐姆接觸層26上備製一金屬覆蓋層28。此 外，也可以在該半導體結構14對面之該基板12上形成一第 二歐姆接觸27，以界定一通過該半導體平台20、該半導體 基底層19以及該基板丨2之電流路徑。在一項替代方案中， 一第二歐姆接觸可能被備製而與該磊晶半導體結構14位於 該基板之同邊，以至於不需要通過該基板12的電流。 90256-990409.doc -17- 1334620
在某些具體實施例中，該基板12可包括基板材料，例如 具有如2H、4H、6H、8H、15R及3C等多型之n型碳化石夕； 藍寶石；氮化鎵；及/或氮化鋁。另外，該基板12可導電以 提供一「垂直」裝置，此類「垂直」裝置具有一通過該磊 晶半導體結構14及該基板12的「垂直」電流路徑。在替代 方案中’該基板12可能是絕緣或半絕緣，其中會將該等歐 姆接觸備製在該基板的同邊，以提供一「水平」裝置。在 一「水平」裝置也可使用導電基板.另外，用詞「基板」 可被定義為包括用於製造該半導體結構14之半導料㈣ :非圖案化部分’及/或可能沒有沒有一種在該基㈣與該 半導體結構14之間轉變的材料。 將該蟲晶半導體結構14的多個部分加以分割成_平台狹 長地帶，例如，以便為-半導體雷射裝置提供光偏限:電 流揭限。如圖所示，僅有該蟲晶半導體結構Μ之一部分被 P型層及，層，並且該平。〇中二體：構14可包括-
型層之—或兩者的多個部分^據;?層及該N 晶半導體結賴可包括據特定具體實施例，該蟲 “立於… 層(鄰接該基板12)及-P型層 (位於该基板12對面卜該平台 1 不包括前型層。在替代方二P二層之多個部分且 所有部分且包括該帽層之多個部分‘ ===之 該P型層之所有部分且包括該 。刀^'已括 台糊多個側壁延伸至該基板12):之所有部分（促使該平 封導體結構14還可包括—介於該N型層與鮮型層之 90256-990409.doc -18- 1334620 年成|β修正巷換頁 間的接面。例如，該接面可能是一被界定為在 ㈣中開始摻雜Ρ型雜質之物理位置的結構接面。由^ 應效應、摻雜物混合率、摻雜物活化率、摻雜物擴散及/ 或其他機制，因此一結構接面與一實際電子Ρ·Ν接面會位 於該磊晶半導體結構〗4中的不同位置。 該蟲晶半導體結構14還可包括一介於該_層與該ρ型 層間之接面處的主動層。該主動層包括任何數量的不同姓 構及/或詹及/或其組合。例如，該主動層可包括單一或多 重量子井、雙異質結構及/或超晶格。該主動層還可包括光 侷限層及/或電流侷限層，用以在裝置中激發雷射作用。另 外，該主動層之多個部分可被包含在該帽層中及/或鄰接 之間接面的該Ρ型層中。根據特定具體實施例，該主動層 可被包含在鄰接該ρ型層之接面的該Ν型層中。 舉例而言，可在該基板12上形成一非均厚度之磊晶半導 體材料層，並且可在該磊晶半導體材料層上形成一歐姆接 觸材料層。例可使用相同的蝕刻光罩、使用不相同的 蝕刻光罩及/或使用揮發（lift_〇ff)技術，來選擇性蝕刻去除 該歐姆接觸材料及該磊晶半導體材料層，藉以形成該半導 體平台20及該歐姆接觸層26。例如，下列美國專利申請案 中討論了形成平台、接觸層及鈍化層之方法：美國專利申 請案第-號（律師檔案號碼5308-280);美國專利申請 案第-號（律師檔案號碼5308-281)及美國專利申請 案第-號（律師檔案號碼5308-282)，這些專利申請案 之揭示内容以引用方式整個併入本文中。 90256-990409.doc •19· 1334620 畲9·月4·日轉替換頁 可使用乾式蝕刻法來去除該磊晶半導體材料的多個曝露 部分’例如，反應性離子蝕刻法（Reactive Ion Etch ; RIE) 、电子粒子迴旋加速器共振（Electron Cyclotron Resonance ，ECR)電裝钱刻及/或電感柄合電漿（inductively Coupled Plasma ; ICP)蝕刻。具體而言，可在含氯（Cl2)蝕刻劑的氬 (Ar)環境中’使用乾式蝕刻法來蝕刻該該磊晶半導體層。 例如，在壓力為約5至50 mTorr範圍内以及rF(射頻）功率約 200至1000 W範圍内的RIE反應裝置中，氬的流速可為約2 籲 至40 seem，以及氣的流速可為約5至50 seem。這些姓刻參 數僅作為實例，並且可使用其他蝕刻參數。 另外’藉由該半導體層（會從該半導體層將該基底層及該 平台圖案化）的原始厚度、該半導體層中接面的原始深度以 及用於形成該半導體平台2〇之蝕刻深度，就可決定該半導 體基底層19之厚度、該半導體平台2〇之厚度以及一導電接 面離該平台基底的距離。根據本發明具體實施例，平台的 姓刻深度（以及結果之平台厚度）可能在約0.1至5微米範圍 内，並且根據額外具體實施例，可能不大於約2.5微米。此 外，介於該等平台側壁2〇B之該平台表面2〇A的的寬度可在 約1至3微米範圍内，而從該平台基座2〇c至該基板的距離 Dsuburate可在約〇至4.9微米範圍内。該距離Dsuburate也是該半 ‘體基底層19厚度之度量。另外，該平台表面2〇A可能是 一 P型半導體材料。 藉由忒半導體層（會從該半導體層將該基底層及該平台 圖案化）中的導電接面原始深度’就可決定該半導體基底層 90256-990409.doc •20- -- 年』A日修隸換頁 19或該半導體平台对之接面位置。如果用於形成該半導 體平台20之蝕刻深度大於該半導體層中之該接面深度，就 可將遠接面包含在製成的該半導體平台2G中。在—項替代 方案中，如果用於形成該半導體平台20之蝕刻深度小於該 半導體層中之該接面深度，就可將該接面包含在該半導體 基底層19中。 - 根據特定具體實施例，該半導體平台2〇可被形成，促使 介於該N型層與該p型層間之結構接面被包含在該半導體 =氐曰19中並且離έ亥平台基座200之距離不超過約0.4微 籲 米，具體而言，距離不超過約02微米。藉由在該半導體平 台20範圍外之該半導體基底層19中提供該結構接面，就可 改良製成之半導體雷射的光束品質、穩定性及/或電壓特性。 在一項替代方案中，該半導體平台2〇可被形成，促使介 於省Ν型層與5玄ρ型層間之結構接面被包含在該半導體平 . σ 20中，並且離該平台基座2〇c之距離不超過約5微米，具 體而。距離不超過約0.75微米。藉由在該半導體平台2〇 中提供該結構接面，製成之半導體雷射可提供更強的導《 # 能力及/或改良操作電流特性。 圖2顯不一種根據本發明特定具體實施例之半導體裝置 。如圖2所示，半導體裝置可包括一基板112以及一半導體 結構114，該半導體結構114包含一半導體基底層119以及 一位於該半導體基底層119一部分上之半導體平台12〇。具 體而言，該半導體平台！2〇可包含一在該基底層119對面之 平台表面120A、該平台表面12〇A與該基底層119之間的多 90256-990409.doc -21· 1334620 兔0月严令替換叫 個平台側壁120B以及一鄰接該基底層之平台基座12〇c。雖 然圖中基於解說目的而在§亥半導體平台12〇與該半導體基 底層119之間描繪一虛線’但是應知道，該半導體基底層 119與该半導體平台120之多個鄰接部分可包括相同半導體 材料，且兩者之間無物理障壁、接面或裂痕。 該裝置還可包括一位於該半導體基底層η9上以及該半 導體平台12〇之多個部分上的純化層124，而且平台表面 120Α之多個部分上無該純化層124。另外，在該該平台表 • 面120Α之無該鈍化層的多個部分上備製一第一歐姆接觸 層126,以及在該鈍化層124及該歐姆接觸層126上備製一金 屬覆蓋層128。此外，也可以在該半導體結構u 4對面之該 基板112上形成一第二歐姆接觸層127，以界定一通過該半 導體平台120、該半導體基底層119以及該基板^2之電流路 徑。在一項替代方案中，一第二歐姆接觸層可能被備製而 與該磊晶半導體結構114位於該基板之同邊，以至於不需要 通過該基板112的電流。 > 在某些具體實施例中，該基板112可包括一種基板材料， 例如具有如2H、4H、6H、8H、15R及3C等多型之N型碳化 石夕’藍寶石；氮化鎵；及/或氮化銘。另外，該基板丨丨2可 導電以提供一「垂直」裝置，此類「垂直」裝置具有一通 過該磊晶半導體結構114及該基板112的「垂直」電流路徑 。在替代方案中’該基板丨12可能是絕緣或半絕緣，其中會 將該等歐姆接觸備製在該基板的同邊，以提供一「水平」 裝置°在一「水平」裝置也可使用導電基板。另外，用詞 90256-990409.doc -22- U34620 j 一 iAl! 曰修正替换頁 基板」可被定義為包括用於製造該半導體結構ιΐ4之半導 __案化部分’及/或可能沒有—種在該基 112與該半導體結構114之間轉變的材料。 ^ 土 將該磊晶半導體結構丨丨4的多個部分加以分判成一平a 狹長地帶’例如，以便為一半導體冑射裝置提供光侷： 及電流侷限。如圖所示，僅有該蟲晶半導體結構ιΐ4之一部 分被包含在該平台12时，並且㈣晶半導體結構ιΐ4之盆 :部分被包含在該半導體基底層119中。具體而言，該蟲晶 半導體結構1U可包括型層115，該N型層115之全部皆 被包含在鄰接該基板112之該半導體基底層119中。該蟲晶 半導體結構m還可包括一 p型層（包含多個部分⑴和 117")’而且具有—介於該_層與該P型層之間的接面122 。如上文所述，該接面122可能是一被界定為開始摻雜㈣ 雜質之位置的結構接面。由於反應效應、推雜物混合率、 摻雜物活化率、摻雜物擴散及/或其他機制，因此一結構接 面與一實際電子P-N接面會位於該蟲晶半導體結構114中 的不同位置。 如圖2所示’該P型層之第一部分117|被包含在該半導體 基底層119中’並且該P型層之第二部分117"被包含在該半 導？平台12…該P型層之第一部分ιΐ7，的厚度等於從該 十平台西基座120C至該半導體基底層119中之該接面⑵的距 離（標不為Dijunction) ’並且該卩型層之第二部分】工7"的厚戶 (標示為τ·)等於該半導體平台12〇的厚度。此外，介於該: V體平台置與該基.板112之間的距離〇,__等於該半 90256-990409.doc -23- I334620__^ 1年〇〇月/修正替換頁 導體基底層119的厚度。據此，該N型層115的厚度可等於 D suburate 減 D junc“〇n 之差值。 根據特定具體實施例，該半導體平台1 2〇可被形成，促使 介於該N型層與該P型層間之該接面122被包含在該半導體 基底層119中，並且離該平台基座12〇c之距離D，』unct^不超 過約0.4微米，具體而言，距離不超過約〇 2微米。此外， 該接面122可被包含在該半導體基底層119中，並且離該平 台基座120C之距離〇、„(：“。|1為至少約〇〇5微米，具體而言， 該接面122可被包含在該半導體基底層119中，並且離該平 台基座120C之距離〇’知„川。11為至少約〇1微米。藉由在該半 導體平台12〇範圍外之該半導體基底層119中提供該結構接 面，就可改良製成之半導體雷射的光束品質、穩定性及/ 或電壓特性。
該磊晶半導體結構114還可包括一介於該1^型層與該p型 層間之接面122處的主動層。該主動層包括任何數量的不同 結構及/或層及/或其組合。例如，該主動層可包括單一或 =重里子井又異貝結構及/或超晶格。該主動層還可包括 光侷限層及/或電流侷限層，用以在裝置中激發雷射作用。 另外，該主動層之多個部分可被包含在該1^型層中及/或鄰 接之間接面的該P型層中。根據特定具體實施例，該主動 層可被包含在鄰接該P型層之接面122的該N型層ιι5中。 舉例而言，可在該基板112上形成一非均厚度之磊晶半 體材料層，並且可在該蟲晶半導體材料層上形成一歐姆 觸#料層U如’可使用相同㈣刻光罩、使用不相同 90256-990409.doc • 24· 1334620 年⑽V%替換頁 W光罩及/或使用揮發（lift_off)技術，來選擇性姓刻去除 該歐姆接觸材料層及該蟲晶半導體材料層，藉以形成該半 導體平台120及該歐姆接觸層126。例如，下列美國專利申 請案:討論了形成平台、接觸層及純化層之方法：美國專 利申明案第--號（律師檔案號碼5308-280);美國專利 申請案第-號（律師檔案號碼5308-281)及美國專利 申w案第--號（律師檔案號碼5308-282)，這些專利 申請案之揭示内容以引用方式整個併入本文中。 可使用乾式蝕刻法來去除該磊晶半導體材料的多個曝露 部分，例如，反應性離子蝕刻法（Reactive I〇n Etch ; rie) 電子粒子迴旋加速器共振（Electr〇n Cycl〇tr〇n尺以抓⑽⑶ ;ecr)電漿蝕刻及/或電感耦合電漿（inductiveiy c〇upled Plasma，ICP)蝕刻。具體而言，可在含氯（cy蝕刻劑的氬 (Ar)環i兄中，使用乾式姓刻法來姓刻該該蟲晶半導體層。 例如，在壓力為約5至50 mTorr範圍内以及RF(射頻）功率約 200至1000 W範圍内的Rm反應裝置中’氬的流速可為約二 至40 seem ’以及氯的流速可為約5至5〇 sccni。這些蝕刻參 數僅作為實例’並且可使用其他蝕刻參數。 另外’藉由該半導體層（會從該半導體層將該基底層U9 及該平台120圖案化）的原始厚度、該半導體層中接面122 的原始深度以及用於形成該半導體平台12〇之蝕刻深度就 可決定該半導體基底層119之厚度、該半導體平台12〇之厚 度以及該接面122離該平台基底12〇c的距離D，juncti〇n。根據 本發明具體實施例，平台的蝕刻深度（以及結果之平台厚度 90256-990409.doc •25- 1334620 ΓΐΛ日修“ τ )可能在約〇_ 1至5微米範圍内，並且根據額外具體實施例 ’可能不大於約2.5微米。此外，介於該等平台側壁丨2〇B 之該平台表面120A的的寬度可在約3微米範圍内，而從 該平台基座12叱至該基板的距離Dsuburate可在約〇至4 9微 米範圍内。該距離Dsuburate也是該半導體基底層119厚度之 度量。另外，該平台表面120A可能是一 p型半導體材料。 藉由該半導體層（會從該半導體層開始將該基底層及該 平台圖案化）中的接面原始深度（T，+D，juncti〇n)以及用於形成 _ 該半導體平台12G之㈣深度τ，，就可決定該半導體基底層 119中该接面122的位置。具體而言，用於形成該半導體平 台12〇之蝕刻深度Τ’可小於該半導體層中之該接面深度，而 得以將該接面122包含在該半導體基底層U9中。 r' 圖3顯示一種根據本發明附加具體實施例之半導體裝置 . 。如圖3所示，半導體裝置可包括一基板212以及一半導體 結構214，該半導體結構214包含一半導體基底層219以及 一位於該半導體基底層220—部分上之半導體平台219。具 體而言，該半導體平台22〇可包含一在該基底層219對面之 平台表面220Α、該平台表面220Α與該基底層219之間的多 個平。側壁220Β以及一鄰接該基底層之平台基座22〇c。雖 然圖中基於解說目的而在該半導體平台22〇與該半導體基 底層219之間描繪一虛線，但是應知道，該半導體基底層 2 19與δ玄半導體平台220之多個鄰接部分可包括相同半導體 材料，且兩者之間無物理障壁、接面或裂痕。 該裝置還可包括一位於該半導體基底層219上以及該半 90256-990409.doc -26· 1334620 U ,日修·^替換頁 導體平台220之多個部分上的鈍化層224，而且平台表面 220 A之多個部分上無該鈍化層224。另外，在該平台表面
220A之無該鈍化層的多個部分上備製一第一歐姆接觸層 226，以及在該鈍化層224及該歐姆接觸層226上備製—金 屬覆蓋層228。此外，也可以在該半導體結構214對面之該 基板212上形成一第二歐姆接觸層227，以界定一通過該半 導體平台220、該半導體基底層219以及該基板212之電流 路桎。在一項替代方案中，一第二歐姆接觸層可能被備製 而與該磊晶半導體結構214位於該基板之同邊，以至於不 需要通過該基板212的電流。 >>
在某些具體實施例中，該基板212可包括一種基板材料， 例如具有如2H、4H、6H、8H、15R及3C等多型型碳化 矽；藍寶石；氮化鎵；及/或氮化鋁。另外，該基板212可 導電以提供-「垂直」t置’此類「垂直」裝置具有一通 過該磊晶半導體結構214及該基板212的「垂直」電流路徑 。在替代方案中，該基板212可能是絕緣或半絕緣，其中會 將該等歐姆接觸備製在該基板的同邊，以提供一「水平」 裝置。在一「水平」裝置也可使用導電基板。另外，用詞 「基板」可被定義為包括用於製造該半導體結構214之半導 體材料的-非圖案化部分，及/或可能沒有沒有一種在該基 板212與該半導體結構214之間轉變的材料。 將該磊晶半導體結構214的多個部分加以分割成一平名 狹^地帶’例如’以便為—半導體f射裝置提供光偈限石 電抓侷限。如圖所示，僅有該磊晶半導體結構214之一名 90256-990409.doc -27- 1334620 参9.月4·曰修㉟換頁 分被包含在該平台220中，並且該磊晶半導體結構214之其 餘部分被包含在該半導體基底層219中。具體而言，該磊晶 半導體結構2i4可包括一 p型層217，該p型層217之‘ 被包含在鄰接該平台表面22〇A之該半導體平台22〇中。= 磊晶半導體結構214還可包括一N型層（包含多個部分215, 和215”)’而且具有一介於該_層與該p型層之間的接面 222。如上文所述’該接面222可能是—被界定為開始捧雜 p型雜質之位置的結構接面。由於反應效應、摻雜物混合 ’率、摻雜物活化率、摻雜物擴散及/或其他機制，因此一結 構接面與-實際電子P_N接面會位於該蟲晶半導體結構 114中的不同位置。 如圖3所示，該_層之第一部分215，被包含在該半導體 基底層219中’並且該_層之第二部分215，，被包含在該半 導體平台220中。該_層之第—部分215，的厚度等於從該 平台基座220C至該基板212的距離（標示為d"__)，並且 該N型層之第二部分2! 5 ”的厚度（標示為〜川⑽）等於該平 台基座220C至介於前型層與該卩型層間之該接面的距離 匕外該半導體平台的厚度標示為τ ”。據此，該p型層 217的厚度可等於平台厚度丁"減之差值。 根據特定具體實施例，該半導體平台220可被形成，促使 "於该Ν型層與該ρ型層間之該接面222被包含在該半導體 平台220中’並且離該平台基座咖之距離不超過 約5微米，具體而言，距離不超過約〇75微米。此外，該接 面22可被包3在§玄半導體平台22〇十，並且離該平台基座 90256-990409.doc •28- 1334620
220C之距離D’Wti〇n4至少約〇〇5微米，具體而言，該接面 222可被包含在該半導體平台咖中，並且離該 22°c之距㈣一少約。·1微米。藉由在該半導^ 台2对提供該結構接面，製成之半導體雷射可提供更強的 導光能力及/或改良操作電流特性。 該蟲晶半導體結構214還可包括—介於該卿層與該ρ型 層間之接面處的主動層。該主動層包括任何數量的不同結 構及/或層及/或其組合。例如，該主動層可包括單_或多 重1子井、雙異質結構及/或超晶格。該主動層還可包括光 揭限層及/或電流侷限層1以在裝置中激發雷射作用。另 外’該主動層之多個部分可被包含在該_層中及/或鄰接 之間接面的該Ρ型層中。根據特定具體實施例，該主動層 可被包含在鄰接該Ρ型層217之接面222的該Ν型層之第二 部分215"中。 舉例而言，可在該基板212上形成一非均厚度之磊晶半導 體材料層，並且可在該磊晶半導體材料層上形成一歐姆接 觸材料層。例如，可使用相同的蝕刻光罩' 使用不相同的 银刻光罩及/或使用揮發（lift_〇ff)技術，來選擇性蝕刻去除 該歐姆接觸材料層及該磊晶半導體材料層，藉以形成該半 導體平台22〇及該歐姆接觸層226。 例如，下列美國專利申 请案中讨論了形成平台、接觸層及鈍化層之方法：美國專 利申請案第__號（律師檔案號碼5308-280);美國專利 申請案第____號（律師檔案號碼5308-281)及美國專利 申請案第______號（律師檔案號碼5308-282)，這些專利 90256-990409.doc •29· 1334620 ^月4日修卷替換頁 申請案之揭示内容以引用方式整個併入本文中。 可使用乾式蝕刻法來去除該磊晶半導體材料的多個曝露 部分’例如，反應性離子蝕刻法（Reactive I〇n Etch ; RIE) 、電子粒子迴旋加速器共振（Electron Cyclotron Resonance ’ ECR)電漿餘刻及/或電感耗合電漿（inductiveiy Coupled Plasma ; ICP)蝕刻。具體而言，可在含氣（cl2)蝕刻劑的氬 (Ar)環境中，使用乾式蝕刻法來蝕刻該該磊晶半導體層。 例如，在壓力為約5至50 mTorr範圍内以及rf(射頻）功率約 ► 200至1000 W範圍内的RIE反應裝置中，氬的流速可為約2 至40 seem ’以及氯的流速可為約5至5〇 sccm。這些姓刻參 數僅作為實例’並且可使用其他蝕刻參數。 另外，藉由該半導體層（會從該半導體層將該基底層219 及該平台220圖案化）的原始厚度、該半導體層中接面的原 始深度以及用於形成該半導體平台22〇之蝕刻深度，就可決 疋β亥半導體基底層219之厚度、該半導體平台22〇之厚度以 及一接面離該平台基底的距離D"juncti〇n。根據本發明具體 實施例，平台的蝕刻深度（以及結果之平台厚度τ")可能在 約0.1至5微米範圍内，並且根據額外具體實施例，可能不 大於約2.5微米。此外，介於該等平台側壁22〇B之該平台表 面220A的的寬度可在約！至3微米範圍内，而從該平台基座 220C至該基板的距離Dsuburate可在約〇至4 9微米範圍内。該 距離Dsuburate也是該半導體基底層219厚度之度量。另外， 該平台表面220A可能是一 P型半導體材料。 藉由該半導體層（會從該半導體層將該基底層2丨9及該平 90256-990409.doc •30-
1334620 Γ^λ•日解刪I 台220圖案化）中的接面原始深度（T"_D"juncti〇n)以及用於形 成該半導體平台220之蝕刻深度，就可決定該半導體基底層 220中該接面222的位置。具體而言，用於形成該半導體平 台220之蝕刻深度Τ"可大於該半導體層中之該接面深度，而 得以將該接面包含在該半導體基底層219中。 製成的半導體裝置可提供邊緣發射型半導體雷射，其中 會沿著一半導體平台狹長地帶之縱向方向往平行於該基板 方向發光。換言之，可沿著垂直於前面所述之斷面圖的方 向發光。雖然已引用形成如雷射二極體等發光裝置之形成 來討論方法及裝置，但是可使用根據本發明具體實施例之 方法來形成其他半導體裝置，例如，習知的二極體、習知 的發光二極體、或包含一半導體平台的任何其他半導體裝 置。 ’ 雖然本發明參考其較佳具體實施例進行說明，熟知技藝 人士應知道各種變更的形式及細節，而不會脫離本發明的 精神與範_及其同等項。 【圖式簡單說明】 圖1顯示根據本發明具體實施例之半導體裝置的斷面圖。 圖2顯示根據本發明額外具體實施例之半導體裝置的斷 面圖。 圖3顯示根據本發明額外具體實施例之半導體裝置的斷 面圖。 【圖式代表符號說明】 12, 112, 212 基板 90256-990409.doc 31- 1334620
η侧I
14, 114, 214 115 215' 215" 117' 117" 217 19, 119, 219 20, 120, 220 20A, 120A, 220A 20B, 120B, 220B 20C, 120C, 220C 122, 222 24, 124, 224 26, 126, 226 27, 127, 227 28, 128, 228 磊晶半導體結構 N型層 N型層之第一部分 N型層之第二部分 P型層之第一部分 P型層之第二部分 P型層 半導體基底層 平台 平台表面 平台側壁 平台基座 接面 鈍化層 第一歐姆接觸層 第二歐姆接觸層 金屬覆蓋層 -32- 90256-990409.doc

Claims (1)

  1. 拾、申請專利範圍 種發光裝置，包括： 一碳化矽基板；以及 一位於該基板上之半導體結構，該半導體結構包含一 :台，該平台具有一鄰接該基板之平台基座、—在該基 之平台表面以及介於該平台表面與該平台基座之 的^平台側壁’其中該半導體結構具有—鄰接該碳 化石夕基板H電類型，其中該半導體結構具有一鄰 =該平台表面之第二導電類型，其中該半導體結構具有 -介於該第-導電類型與該第二導電類型之接面，以及 其:該平台被配置成，為該半導體層結構中的—發光裝 置提供電流侷限或光侷限之至少—項。 2.如申請專利範圍第i項之發光裝置，其中該接面位於該 平台基座與該平台表面之間。 3. 4. 5. 如申請專利範圍第2項之發光裝置 台基座之距離不大於約5微米。 如申請專利範圍第2項之發光裝置 台基座之距離不大於約〇 75微米。 如申請專利範圍第2項之發光裝置 台基座之距離為至少約〇 〇5微米。 ’其中該接面離該平 ’其中該接面離該平 ’其中該接面離該平 6·如申請專利範圍第5項之發光裝置，其中該接面離該平 台基座之距離為至少約〇1微米。 7.如申請專利範圍第5項之發光步罟 π心货尤衷罝，其中該半導體結構 之母一该第一與第二導電類都_ ^ , 守电屈1 區域包括一第III-V族 90256-990409.doc 1334620 备.I日替換頁 半導體材料。 8_如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該半導體結構 包含一介於該平台基座與該碳化矽基板之間的半導體基 底層’並且邊接面位於該碳化石夕基板對面之該基底層表 面與該碳化石夕基板之間。 9. 如申請專利範圍第8項之發光裝置，其中該接面離該碳 化矽基板對面之該基底層表面之距離不大於約〇4微米。 10. 如申請專利範圍第9項之發光裝置，其中該接面離該基 •板對面之該基底層表面之距離不大於約0.2微求。 如申請專利範圍第8項之發光裝置，其中該接面離該基 板對面之該基底層表面之距離為至少約〇 〇5微米。 12. 如申請專利範圍第u項之發光裴置，其中該接面離該基 板對面之該基底層表面之距離為至少約〇·丨微米。 13. 如申請專利範圍第丨項之發光裝置，其中該半導體結構 包括一第III-V族半導體材料。 14_ 一種形成發光裝置之方法，該方法包括： _ 形成一碳化矽基板；以及 在該基板上形成一半導體結構，該半導體結構包含一 平台，該平台具有一鄰接該基板之平台基座、一在該基 板對面之平台表面以及介於該平台表面與該平台基座之 間的多個平台側壁’其中該半導體結構具有一鄰接該碳 化矽基板之第一導電類型，其中該半導體結構具有一鄰 接該平台表面之第二導電類型’其中該半導體結構具有 -介於該第-導電類型與該第二導電類型之接面，以及 90256-990409.doc 1334620
    爲.¾•日％E替換頁 '、6亥平台被配置成，為該半導體層結構中的一發光裝 置提供電流侷限或光侷限之至少一項。 15·如申請專利範圍第14項之方法，其中該接面位於該平台 基座與該平台表面之間。 16. 如申請專利範圍第15項之方法其中該接面離該平台基 座之距離不大於約5微米。 17. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該接面離該平台基 座之距離不大於約0.75微米。 18. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該接面離該平台基 # 座之距離為至少約〇.〇5微米。 19. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該接面離該平台基 座之距離為至少約〇.丨微米。 20. 如中請專利範圍第14項之方法，其巾該半導體結構包含 一介於該平台基座與該碳化矽基板之間的半導體基底層 ，並且該接面位於該碳化矽基板對面之該基底層表面與 該碳化石夕基板之間。 21. 如申請專利範圍第2〇項之方法，其中該接面離該碳化石夕 基板對面之該基底層表面之距離不大於約〇4微米。 22. 如申請專利範圍第21項之方法，其中該接面離該基板對 面之該基底層表面之距離不大於約〇2微米。
    之該基底層表面之距離為至少約〇 〇5微米。
    之該基底層表面之距離為至少約〇1微米。 90256-990409.doc 1334620 年月曰修正替換頁 Lfty a 9i 其中該半導體結構包括 25_如申請專利範圍第14項之方法， 一第III-V族半導體材料。 26. —種電子裝置’包括： 一巷板；以及
    一位於該基板上之半導體平台，該半導體平台且有一 鄰接該基板之平台基座、—在該基板對面之平台表 及介於該平台表面與該平台基座之間的多個平台側壁， 其中該半導體平台具有-介於該平台基座與—接面之間 的第f·電類型’其中該接面位於該平台基座與該平么 表面之間’以及其中該半導體平台具有—介於該接面: 该平台表面之間的第二導電類型。 ’其中該半導體平台 發光裝置提供光侷限 ’其中該基板包含一 27.如申請專利範圍第26項之電子裝置 被配置成，為該半導體平台中的一 或電流侷限之至少一項。 28·如申請專利範圍第26項之電子裝置 碳化碎基板。 及如申請專利範圍第26項之電子裝置，其中該接面包括一 用以開始摻雜該第二導電類型之實體位置。 30.如申請專利範圍第26項之電子裝置，其中該第— 型包括N型，並且該第二導電類型包括p型。 - •如申請專利範圍第26項之電子裝置，其中該半導體平台 包括一第III-V族半導體材料。 σ ”·如申請專利範圍第26項之電子裝置，其中該接面離該平 台基座之距離不大於約0.75微米，其中該接面離該平台 90256-990409.doc 1334620 年月曰修正替換頁 W. 4» 9- 該電子裝置進一步包 基座之距離為至少約0 · 0 5微米 含： 半導體基底層’其介於該基板與該半導體平台之間 ’並且整個該半導體基底層具有該第一導電率，其中該 半導體基底層及該半導體平台都包括一第m_v族半導 體材料且其十該基板包含-碳化石夕基板。 33. 如申請專利範圍第26項之電子裝置，其中該半導體平台 被配置成為該半導體平台中的—發光裝置提供光偈限或 電流侷限之至少一項。 34. 如申請專利範圍第26項之電子裝置，其中該第一導電類 ^包括Ν型’並且該第二導電類型包括ρ型。 35. 如申請專利範圍第26項之電子裝置，其中該半導體平台 包括一第III族氮化物半導體材料。 36. 如申請專利範圍第26項之電子裝置，其中該接面離該平 台基座之距離為至少0.1微米。 37. 如申請專利範圍第31項之電子裝置，其中該半導體平台 包括一第III族氮化物半導體材料。 38·如申請專利範圍第26項之電子裝置，其中該接面離該平 台基座之距離不大於約5微米。 39. 如申請專利範圍第38項之電子裝置’其中該接面離該平 台基座之距離不大於約0 75微米。 40. 如申請專利範圍第26項之電子裝置，其中該接面離該平 台基座之距離為至少〇.〇5微米。 41. 如申請專利範圍第4〇項之電子裝置，其中該接面離該平 90256-990409.doc 日修正替換頁 〇基座之距離為至少〇 i微米。 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 如申請專利範圍第26項之電子裝置，其中該半導體平台 的厚度為約0.1微米至5微米範圍内。 如:請專利範圍第26項之電子裝置，進—步包括： 7半導體基底層’其介於該基板與該半導體平台之間 並且正個該半導體基底層具有該第一導電率。 如申請專利範圍第43項之電子裝置，其中該半導體基底 層的厚度不大於約5微米。 如申請專利範圍第43項之電子裝置，其中該半導體層及 。亥半V體平台都包括—第Ιπ_·半導體材料。 如申請專利範圍第25項之電子裝置，其中該基板包含一 氮化鎵及/或碳化矽中至少一項。 一種電子裝置，包括： 一基板； 半^r體基底層’其位於該基板上’其中該半導體基 底層具有-介於該基板與一接面之間的第一導電類型， 其中該接面彳线該基板與在祕板對面之該基底層表面 之間’以及其中該半導體基底層具有-介於該接面與在 該基板對面之該基底層表面之間的第二導電類型；以及 一半導體平台，其位於該基板對©之該基底層表面上 ’ δ亥半導體平台具有—在該半導體基底層對面之平台表 面以及介於該平台表面與該基底層之間的多個平台側壁 ’其中整個該半導體平台具有該第二導電率。 如申請專利範圍第47項之電子裝置，其中該半導體平台 90256-990409.doc ' 6 - 1334620 年月日修正替換頁 99» 4〇 9 被配置成為該半導體平台及該半導體平台中的一發光裝 置提供光侷限或電流侷限之至少一項。 49.如申請專利範圍第47項之電子裝置，其中該基板包含一 碳化碎基板。 50.如申請專利範圍第47項之電子裝置，其中該接面包括一 用以開始換雜該第二導電類型之物理位置。 51.如申請專利範圍第47項之電子裝置，其中該第一導電類 型包括N型，並且該第二導電類型包括p型。 52. 如申請專利範圍第47項之電子裝置，其中該半導體平台 及該半導體基底層都包括—第出〜族半導體材料。 53. 如申請專利範圍第47項之電子裝置，其中該半導體平台 及該半導體基底層都包括—第m族氮化物半導體材料。 54. 如申請專利範圍第47項之電子裝置，其中該接面離該基 板對面之該基底層表面之距離不大於約微米。 55. 如申請專利範圍f47項之電子裝置，其中該接面離該基 板對面之„亥基底層表面之距離不大於約〇 2微米。 56. 如申請專利範圍第47項之電子裝置，其中該接面離該基 板對面之該基底層表面之距離為至少約〇·05微米。 57. 如申請專利範圍第56項之電子裝置，其中該接面離該基 板對面之4基底層表面之距離為至少約〇. 1微米。 58. 如申請專利範圍第47項之電子裝置，其中該半導體平台 的厚度為約0.1微米至5微米範圍内。 其中該半導體基底 59.如申凊專利範圍第47項之電子裝置 層的厚度不大於約5微米。 90256-990409.doc 曰聲替換] 6〇·如申請專利範圍第47項之電子裝置，其中該基板包含― 氣化嫁及/或碳化石夕中至少一項。 61·—種形成電子裝置之方法，該方法包括： 广-基板上形成一半導體平台，該半導體平台具有— =該基板^平台基座…在該基板對面之平台表面以 於該平台表面與該平台基座之間的多個平台側壁， 平台具有—介於該平台基座與-接面之間 袁 U型’其令該接面位於該平台基座與該平台 ，以及其中該半導體平台具有一介於該接面盘 该平台表面之間的第二導電類型。 、 62·如申請專利範圍第61項 ..^ ^ 1 其中該半導體平台被配 置成為該半導體平台中的— 侷限之至少一項。 63·如申請專利範圍第61項之方法其中該基板 矽基板。 尻化
    Μ·如申請專利範圍第61項之方法，其中該接面包括_用以 開始摻雜該第二導電類型之實體位置。 申請專利範圍第61項之方法，其中該第—導電類型包 括N型，並且該第二導電類型包括p型。 66.如申請專利範圍第61項之方法，其中該半導體平台包括 一第III-V族半導體材料。 67. 如申請專利範圍第66項之方法，其中該半導體平台包括 —第ΠΙ族氮化物半導體材料。 68. 如申請專利範圍第61項之方法，其中該接面離該平台基 90256-990409.doc 1334620
    M j曰修足 距離不大於約5微米 其中§亥接面離該平台基 其中該接面離該平台基 其中該接面離該平台基 69,如申請專利範圍第61項之方法， 座之距離不大於约0.75微米。 70·如申請專利範圍第61項之方法， 座之距離為至少〇.〇5微米。 7】·如申請專利範圍第65項之方法 座之距離為至少〇. 1微米。 72. 如申請專利範圍第㈣之方法，其中該半導體平台的厚 度為約0.1微米至5微米範圍内。 73. 如申請專利範圍第61項之方法，其中形成該半導體平台 包括：在該基板上形成-半導體材料層；在該半導體材 料層上形成-光罩；以及㈣藉由該光罩所曝露之該半 導體材料層’其中蝕刻深度界定該平台厚度。 74·如申請專利範圍第61項之方法’進一步包二： 形成-半導體基底層於該基板與該半導體平台之間 ，並且整個該半導體基底|具有該第—導電率。 %如申請專利範圍第74項之方法，其中形成該半導體平台 及形成該半導體基底層包括：在該基板上形成一半導體 材料層；在該半導體材料層上形成―光罩；以及姓刻藉 由該光草所曝露之該半導體材料層，其^刻深度界定 該平台厚度。 其中該半導體材料層包 及其中該半導體材料層 76.如申請專利範圍第75項之方法， 括一位於一接面深度之接面，以 之钱刻深度大於該接面深度。 90256-990409.doc •9· 1334620 其中該半導體基底層的 ,Ί'如申請專利範圍第74項之方法 厚度不大於約5微米。 78·^請專㈣㈣74項之方法，其中該半導體層及該半 V體平台都包括—半導體材料。 79.如申請專利範圍第61項之方法，其中該基板包含碳切。 8〇· 一種形成電子裝置之方法，該方法包括：
    在-基板上形成-半導體基底層，其巾該半導體基肩 層具有-介於該基板與—接面之間的第—導電類型，其 中該接面位於該基板與在該基板對面之該基底層表面: 間’以及其中该半導體基底層具有一介於該接面與在該 基板對面之該基底層表面之間的第二導電類型；以及 形成半導體平台於該基板對面之該基底層表面上 ，忒半導體平台具有一在該半導體基底層對面之平台表 面以及介於該平台表面與該基底層之Μ的多個平台側壁 ’其中整個該半導體平台具有該第二導電率。 土 81.如申請專利範圍⑽項之方法，其中該半導體平台被配 置成為該半導體平台及該半導體平台中的一發光裝置提 供光侷限或電流侷限之至少一項。 82.如申請專利範圍第8〇項之方法，其中該基板包含一碳化 碎基板。 83.如申請專利範圍第80項之方法，其中該接面包括一用以 開始摻雜該第二導電類型之實體位置。 料·如申請專利範圍第8〇項之方法，其中該第一導電類型包 括Ν型’並且該第二導電類型包括ρ型。 90256-990409.doc 1134620 85. 如申請專利範圍第80項之方法，其中該半導體平台及該 半導體基底層都包括一第Πι_ν族半導體材料。 86. 如申請專利範圍第85項之方法，其中該半導體平台及該 半導體基底層都包括一第ΙΗ族氮化物半導體材料。 87·如申請專利範圍第8〇項之方法，其中該接面離該基板對 面之該基底層表面之距離不大於約〇 4微米。 88.如申請專利範圍第80項之方法，其中該接面離該基板對 面之該基底層表面之距離不大於約〇2微米。 队如申請專利範圍第80項之方法，其中該接面離該基板對 面之該基底層表面之距離為至少約〇〇5微米。 9〇·如申請專利範圍第89項之方法，其中該接面離該基板對 面之該基底層表面之距離為至少約〇1微米。 91. 如申請專利範圍第8〇項之方法，其中該半導體平台的厚 度為約0·1微米至5微米範圍内。 92. 如申請專利範圍第8〇項 度由 乐$之方法，其中該半導體基底層的 厚度不大於約5微米。 93. 如申請專利範圍第8〇項之 Q4 ^ ^ ^ ^ 法其中该基板包含碳化矽。 94. 如申凊專利範圍第8〇項之上 及形成該半導體基底層包 千七體十口 妯赳®.士 匕栝·在該基板上形成一半導體 材枓層’在該半導體材料層上形成_ 由該光罩所曝露之該半導 /糟 該平台厚度。 冑料層，其巾㈣深度界定 95. 其中該半導體材料層包 及其中該半導體材料層 如申請專利範圍第94項之方法， 括一位於一接面深度之接面，以 之蝕刻深度小於該接面深度。 90256-990409.doc
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