TWI447957B - Iii-v族晶圓可重複進行磊晶製程之方法與構造 - Google Patents
Iii-v族晶圓可重複進行磊晶製程之方法與構造 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI447957B TWI447957B TW100130028A TW100130028A TWI447957B TW I447957 B TWI447957 B TW I447957B TW 100130028 A TW100130028 A TW 100130028A TW 100130028 A TW100130028 A TW 100130028A TW I447957 B TWI447957 B TW I447957B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- wafer
- iii
- layer
- laser
- epitaxial
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
本發明係有關於光電半導體裝置的製造技術,特別係有關於一種Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法與構造。
發光二極體晶片與太陽能電池的晶片已經是一種已被廣泛應用於光學裝置的半導體元件。其中,發光二極體不但體積小,具有壽命長、驅動電壓低、反應速率快、耐震等特性,且能夠配合各種應用設備輕、薄、以及小型化之需求。因此,已逐漸運用於日常生活中十分普及的電子產品。
發光二極體晶片與太陽能電池的晶片可以使用單晶結構的Ⅲ-Ⅴ族晶圓,例如砷化鎵(GaAs),在其上製造所需要的並且晶格係數匹配的磊晶元件結構,例如磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)。其中,發光二極體的發光原理係將電能轉換為光,也就是對化合物半導體施加電流,透過電子與電洞的結合,將能量轉換成光的形式釋出,而達成發光的效果。基本上,發光二極體是由一P型與一N型的半導體層以及夾置於二者間的一發光層(light emitting layer)所組成,並且發光二極體必須藉由磊晶(epitaxial)的方式製作而成。然依目前的習知作法,在磊晶製程之後有去除Ⅲ-Ⅴ族晶圓與不去除晶圓兩種作法,然而Ⅲ-Ⅴ族晶圓為可見光不可穿透,會有光吸收或干擾的缺點,故較好的作法是Ⅲ-Ⅴ族晶圓應被蝕刻或研磨掉,而在去除之前另以一轉接基板作為磊晶結構的支撐底材。
如第1A至1E圖所示,為習知利用Ⅲ-Ⅴ族晶圓進行磊晶製程之各步驟中元件之截面示意圖。首先,如第1A圖所示,提供一Ⅲ-Ⅴ族晶圓110,該Ⅲ-Ⅴ族晶圓110係由砷化鎵(GaAs)所構成。該Ⅲ-Ⅴ族晶圓110係具有一正面111與一背面112。該Ⅲ-Ⅴ族晶圓110係由該正面111進行磊晶製程。
接著,如第1B圖所示,習知技術中單一片的Ⅲ-Ⅴ族晶圓只能進行一次磊晶製程。使一磊晶元件作動層122形成於該Ⅲ-Ⅴ族晶圓110之該正面111上,一般是利用有機金屬化學氣相沉積機台(Metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)形成。該磊晶元件作動層122係為一多層的平坦性結構。例如LED結構中,該磊晶元件作動層122係包含一第一型摻雜半導體層、一發光層以及一第二型摻雜半導體層,其中發光層是發光二極體中主要用以產生光線的部分,並且第一型摻雜半導體層與第二型摻雜半導體層係可分別為一N型半導體層與一P型半導體層。該第一型摻雜半導體層、該發光層以及該第二型摻雜半導體層等多層組成係統稱為該磊晶元件作動層122。依目前習知作法,在該Ⅲ-Ⅴ族晶圓110之該正面111在形成該磊晶元件作動層122之前可先在該Ⅲ-Ⅴ族晶圓110上形成一第一接觸層,使後續要利用濕蝕刻製程直接移除該Ⅲ-Ⅴ族晶圓110時更加順利與容易,第一接觸層亦可作為一蝕刻終止層(etching stop layer)來使用;之後,再於該第一接觸層上形成一第一包覆層(first cladding layer)。
之後,如第1C圖所示,壓貼一轉換基板130於該磊晶元件作動層122上。可利用一接合層140結合該磊晶元件作動層122與該轉換基板130。之後,如第1D圖所示,利用濕蝕刻製程或研磨方式去除該Ⅲ-Ⅴ族晶圓110。最後,如第1E圖所示,將該磊晶元件作動層122與該轉換基板130放置在一切割膠帶150上進行切割製程,以分離成複數個Ⅲ-Ⅴ族晶粒。
在上述之濕蝕刻或研磨製程中,該Ⅲ-Ⅴ族晶圓110為被分解蝕除,無法作再使用,並且蝕刻或研磨的方式容易對該磊晶元件作動層122造成損傷。此外,該Ⅲ-Ⅴ族晶圓110之成本高昂,每一次磊晶製程就要耗用掉一片Ⅲ-Ⅴ族晶圓,形成基材的浪費。
有鑒於此,本發明之主要目的係在於提供一種Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法與構造,使Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重覆使用而不會被消耗掉,進而降低基材成本。
本發明之次一目的係在於提供一種Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法與構造,不會損傷磊晶結構中元件作動層。
本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。本發明揭示一種Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法,包含以下步驟:提供一Ⅲ-Ⅴ族晶圓。該Ⅲ-Ⅴ族晶圓係具有一正面與一背面。接著,進行第一次磊晶製程,使一磊晶結構形成於該正面上,其中該磊晶結構係包含一雷射吸收層與一元件作動層。之後,壓貼一轉換基板於該磊晶結構上。之後,由該背面照射一雷射光,其中該雷射光係具有一特定波長,以使該Ⅲ-Ⅴ族晶圓係相對於該雷射光為透明並以該雷射吸收層吸收該雷射光而分解。最後,完整剝離出該Ⅲ-Ⅴ族晶圓,使其與已結合上該元件作動層之該轉換基板相分離。
本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。
在前述的Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法中,在前述剝離步驟之後,可另包含之步驟為:進行第二次磊晶製程,使另一與前述磊晶結構相同之磊晶結構形成於該正面上,其中該另一磊晶結構亦包含一雷射吸收層與一元件作動層。
在前述的Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法中,該元件作動層之表面係可形成有一第一接合層,該轉換基板之表面係可形成有一第二接合層,並且在前述壓貼步驟之中,係藉由該第一接合層與該第二結合層之結合,以結合該元件作動層與該轉換基板。
在前述的Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法中,該第一接合層與該第二結合層係可為具可見光反射特性之金屬材質,該第一接合層與該第二結合層之間係為金屬鍵合。
在前述的Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法中,該雷射光之波長係可大於0.9μm。
在前述的Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法中,該雷射吸收層係可依該Ⅲ-Ⅴ族晶圓之晶格生成在該正面上,並且該Ⅲ-Ⅴ族晶圓之材質係為砷化鎵(GaAs),而該雷射吸收層之材質係選自於砷化銦鎵(Gax
In1-x
As)與銻化銦鎵(Gax
In1-x
Sb)之其中之一,其中在該雷射吸收層之材質中代表鎵含量之X值係低於0.89。
在前述的Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法中,該雷射光之波長可介於0.946μm~1.064 μm,在該雷射吸收層之材質中代表鎵含量之X值係可介於0.89~0.74。
本發明還揭示適用於前述的一種Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之結構,包含:一Ⅲ-Ⅴ族晶圓以及一磊晶結構。該Ⅲ-Ⅴ族晶圓係具有一正面與一背面。該磊晶結構,係形成於該正面上,其中該磊晶結構係包含一雷射吸收層與一元件作動層,該雷射吸收層係依該Ⅲ-Ⅴ族晶圓之晶格生成在該正面上。
由以上技術方案可以看出,本發明之Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法與構造,具有以下優點與功效:
一、可藉由磊晶結構包含雷射吸收層作為其中之一技術手段,並利用特定波長之雷射光使Ⅲ-Ⅴ族晶圓相對於雷射光為透明並以雷射吸收層吸收雷射光而分解,完整剝離出該Ⅲ-Ⅴ族晶圓,使Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重覆使用而不會被消耗掉,進而降低基材成本。
二、可藉由磊晶結構包含雷射吸收層作為其中之一技術手段,以及利用特定波長之雷射光由Ⅲ-Ⅴ族晶圓之背面照射以分解雷射吸收層,進而完整剝離出該Ⅲ-Ⅴ族晶圓,而不會損傷磊晶結構中元件作動層。
以下將配合所附圖示詳細說明本發明之實施例,然應注意的是,該些圖示均為簡化之示意圖,僅以示意方法來說明本發明之基本架構或實施方法,故僅顯示與本案有關之元件與組合關係,圖中所顯示之元件並非以實際實施之數目、形狀、尺寸做等比例繪製,某些尺寸比例與其他相關尺寸比例或已誇張或是簡化處理,以提供更清楚的描述。實際實施之數目、形狀及尺寸比例為一種選置性之設計,詳細之元件佈局可能更為複雜。
依據本發明之一具體實施例,一種Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法與構造舉例說明於第2A至2G圖於各步驟中元件之截面示意圖,各步驟的詳細說明如下。
首先,如第2A圖所示,提供一Ⅲ-Ⅴ族晶圓210。該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210係具有一正面211與一背面212。該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210係為可見光不透明之單晶半導體或化合物半導體晶圓,常見直徑為2、3、4或6吋。晶圓之主要材質係為例如週期表Ⅲ族元素與Ⅴ族元素所構成,例如砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、砷化銦(InAs)等二元化合物,及砷化鋁鎵(AlGaAs)、磷化銦鎵(GaInP)、磷砷化銦鎵(InGaAsP)等三元或四元化合物。在本實施例中,該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210係為砷化鎵(GaAs)。該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210係以該正面211作為磊晶製程之處理表面。
接著,如第2B圖所示,進行第一次磊晶製程,使一磊晶結構(epitaxial structure)220形成於該正面211上,其中該磊晶結構220係包含一雷射吸收層(absorption layer)221與一元件作動層222,表示該雷射吸收層221係由磊晶製程所製作。磊晶製程係藉由金屬有機化學氣相沉積技術(例如MOCVD或MOVPE)進行多層磊晶。詳述之,在一具有淸潔表面的GaAs單晶晶圓上,三甲鎵(trimethylgallum)、三甲鋁(trimethylaluminum)、三甲銦(trimethylindium)進行磊晶成長,且以胂作為主要材料,以二矽烷(disilane)作為n型摻質,並以氫氣作為載體氣體,具有約20毫微米/秒的長晶速率,先形成該雷射吸收層221,再於650至675℃(GaAs及AlGaAs層)及575℃(InGaAs層)之成長溫度,生成該元件作動層222,以獲得具有良好鏡面平坦性之多層磊晶基底。利用例如磊晶成長的方式於該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210上依序形成n型半導體層、發光層、以及p型半導體層,其中n型半導體層、發光層與p型半導體層構成該磊晶結構220之該元件作動層222。n型半導體層之材質可為例如砷化鋁鎵(AlGaAs)、磷化鋁鎵(AlGaP)、磷化銦鎵(InGaP)、或磷化鋁銦鎵(AlInGaP)等之複合層;發光層之材質可為由砷化鋁鎵(AlGaAs)、磷化鋁鎵(AlGaP)、磷化銦鎵(InGaP)、或磷化鋁銦鎵(AlInGaP)等複合組合所形成的單一量子井(Single Quantum Well;SQW)、多重量子井(Multiple Quantum Well;MQW)或PN結構(PN Junction);而p型半導體層之材質可為例如砷化鋁鎵(AlGaAs)之p型複合層。上述n型半導體層、發光層與p型半導體層可組成為一超高亮度黃綠光、黃光、紅光或紅外光LED光源或是太陽能電池結構。
該雷射吸收層221係具有特定波長的較高雷射光吸收率。該雷射吸收層221係可依該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210之晶格生成在該正面211上,當該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210之材質係為砷化鎵(GaAs),該雷射吸收層221之材質係選自於砷化銦鎵(Gax
In1-x
As)與銻化銦鎵(Gax
In1-x
Sb)之其中之一,並且在該雷射吸收層之材質中代表鎵含量之X值係低於0.89。而該n型半導體層、發光層與p型半導體層之材質應為砷化鋁鎵(Aly
Ga1-y
As)、或晶格常數在5.6~5.7 A°之半導體材料,使得該雷射吸收層及組成之LED光源可匹配砷化鎵之晶格常數而能磊晶生成。
之後,如第2C與2D圖所示,壓貼一轉換基板(transfer substrate)230於該磊晶結構220上。該轉換基板230之厚度須大於20μm,以支撐該磊晶結構220使其不致破裂。在該壓貼步驟之前,可利用蒸鍍、濺鍍、化學氣相沉積或電鍍等方式在該磊晶結構220上形成一第一接合層241,另在該轉換基板230上形成一第二接合層242。在該壓貼步驟之中,係可利用該第一接合層241與該第二接合層242的結合,以結合該元件作動層222與該轉換基板230。該第一接合層241與該第二接合層242的材質係可選自於共熔合金、銀膠、聚醯亞胺(PI)、苯并環丁烷(BCB)、過氟環丁烷(PFCB)、環氧樹脂(epoxy resin)、及矽樹脂(Silicone)之其中之一或上述所構成之材料群組。較佳地,該第一接合層241與該第二接合層242係為能反射可見光的金屬材質,例如金(Au)或包含金(Au)之合金,該第一接合層241與該第二接合層242兩者之間的結合關係可為金屬鍵合,或者,該第一接合層241與該第二接合層242亦為能反射可見光的氧化物膜或是氧化物膜與金屬之組合。該轉換基板230之材質則不需要配合該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210之晶格常數而有多樣的選擇,例如為任意的導熱性或透光性材料,例如鉬(Mo)、銅鎢合金(CuW)、氮化鋁鎵、氮化鎵、碳化矽、磷化鎵(GaP)、氧化鋅(ZnO)、矽/碳化矽、矽/矽鍺/碳化矽、矽/碳化矽/硒鍺、矽/氧化銦錫/碳化矽、矽/氧化銦錫、矽/氧化矽/碳化矽、藍寶石/氧化鋅、砷化鎵/氧化矽/碳化矽、矽/氧化矽/氧化鋅、砷化鎵/氧化矽/氧化鋅、矽/多晶矽/碳化矽或矽/多晶矽/氧化鋅,其中較為常見的材質係為鉬(Mo)、銅鎢合金(CuW)或矽,其中矽並可選用非單晶結構,如多晶矽或非晶矽,以降低成本並具有良好的熱膨脹係數之匹配。該轉換基板230之表面上有設有可見光反射層,如該第一接合層241或該第二接合層242本身具有可見光反射特性,則該可見光反射層可省略。
之後,如第2E圖所示,由該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210之該背面212照射一雷射光10,其中該雷射光10係具有一特定波長,以使該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210係相對於該雷射光10為透明並以該雷射吸收層221吸收該雷射光10而分解。該雷射光10之波長係可大於0.9μm,即大於900nm。一般來說,雷射波長愈短表示能量愈大。當雷射光照射到該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210時,會發生三種基本現象,也就是吸收(absorption)、反射(reflection)與穿透(transmission)。例如,當該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210的材質為砷化鎵(GaAs)時,由第4圖可知,砷化鎵(GaAs)的帶隙能量(Eg)在1.2~1.6eV之間,對照可被吸收的雷射光波長在0.85~0.9μm,表示波長0.9μm以上的雷射光即低於GaAs的帶隙能量,不會被砷化鎵(GaAs)晶圓吸收。請參閱第5圖,砷化鎵(GaAs)晶圓在光子波長小於0.9μm時,只有吸收現象與反射現象,其中光子能量的0.6~0.8倍是被砷化鎵(GaAs)吸收,剩下光子是被反射,幾乎不會穿透砷化鎵。然而,當光子波長大於0.9μm時,光吸收率急劇降到趨近於0,只有穿透現象與反射現象的交互變化,表示砷化鎵(GaAs)晶圓相對於波長大於0.9μm的雷射光是透明的。此外,請再對照第4圖,該雷射吸收層221之材質係選自於砷化銦鎵(Gax
In1-x
As)與銻化銦鎵(Gax
In1-x
Sb)之其中之一又X值低於0.89時,其帶隙能量係在1.0~1.2eV之間,對應可被吸收的雷射光波長介於1.0~1.2μm,換言之,波長在900μm以上雷射光可被該雷射吸收層221吸收。並且,該雷射吸收層221的晶格常數約為5.71,仍接近砷化鎵(GaAs)的晶格常數5.65,兩者晶格失配(Lattice mismatching)為(5.71A1.064um
-5.65AGaAs
)/5.65的計算式,得到1.07%,表示可以使用磊晶製程予以製作該雷射吸收層。
此外,亦可運用數式計算出雷射吸收層的可行配方。首先,選用波長1.064μm之雷射光,對照可吸收的帶隙能量(Eλ
),依算式可得:Eλ
=12400 eV/1064 nm=1.165 eV。又,砷化鎵(GaAs)晶圓的帶隙能量(Eg
)為1.424eV,表示只能被波長在870.8 nm的雷射光吸收,波長1.064μm之雷射光對於砷化鎵晶圓只有穿透或反射的作用。該雷射吸收層的成份為Gax
In1-x
As為例,該雷射吸收層的帶隙能量(Eg
),依算式可得:Eg
=0.36+1.064 X,當X值為0.76時,該雷射吸收層的帶隙能量(Eg
)將等於被波長1.064μm雷射光吸收的帶隙能量(Eλ
)。因此,X值在等於或小於0.76時,該雷射吸收層可吸收波長1.064μm的雷射光。換言之,特定波長雷射光可吸收的帶隙能量(Eλ
)應小於III-V族半導體晶圓的帶隙能量(Eg
),並大於雷射吸收層的帶隙能量(Eg
)。在另一實施例中,選用波長在980 nm的雷射光,可吸收的帶隙能量為1.27 eV,計算X值:1.27 eV(Eλ
)≧0.36+0.98 X eV(Eg
),得X值≦0.85。
以下為選用的雷射光波長與可吸收X值對照表:
故較佳地,當該雷射光之波長介於0.946μm~1.064μm,在該雷射吸收層之材質中代表鎵含量之X值係介於0.89~0.74,使該雷射吸收層可吸收該雷射光並維持與該Ⅲ-Ⅴ族晶圓接近之晶格常數,以供磊晶製程之製作。
較佳地,該雷射光10之照射方式係可為由該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210之周緣而往圓心的旋轉掃瞄,幫助被照射到該雷射光10的該雷射吸收層221的分解氣化,進而減少剝離該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210的應力。
最後,因為該雷射吸收層221的消失,使得該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210與該磊晶結構中之元件作動層222之間不再具有結合力或者只剩下極微弱的結合力。如第2F圖所示,在不會損害該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210與該元件作動層222之狀態下,可以輕易剝離出(lift off)該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210,使其由已結合上該元件作動層222之該轉換基板230分離出,該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210為完整的回收與保留,故可重覆使用而不會被消耗掉,進而降低基材成本,並且不會損傷該磊晶結構220中的該元件作動層222。在實際製程中,也可以選用較厚有足夠強度的Ⅲ-Ⅴ族晶圓,以避免晶圓破片。
具體而言,如第2G圖所示,在前述剝離步驟之後,可另包含之步驟為:進行第二次磊晶製程,使另一與前述磊晶結構相同之磊晶結構260形成於同一片之該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210之該正面211上,其中該另一磊晶結構260亦包含一雷射吸收層261與一元件作動層262。故上述完整剝離出之該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210可再次進行磊晶製程,並可重覆進行如第2C至2F圖之製程步驟。
此外,如第3圖所示,在剝離出該Ⅲ-Ⅴ族晶圓210後,可進行一切割製程,將該元件作動層222與該轉換基板230放置在一切割膠帶250上,利用切割刀具切割成個別晶粒。
因此,本發明可藉由磊晶結構包含雷射吸收層作為其中之一技術手段,利用雷射光使Ⅲ-Ⅴ族晶圓相對於雷射光為透明並以雷射吸收層吸收雷射光而分解,能夠完整剝離出該Ⅲ-Ⅴ族晶圓,使Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重覆使用的進行磊晶製程而不會被消耗掉,進而降低基材成本。並且,在雷射光照射與剝離過程中也不會損傷磊晶結構中元件作動層。
以上所述,僅是本發明的較佳實施例而已,並非對本發明作任何形式上的限制,雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然而並非用以限定本發明,任何熟悉本項技術者,在不脫離本發明之技術範圍內,所作的任何簡單修改、等效性變化與修飾,均仍屬於本發明的技術範圍內。
10...雷射光
110...Ⅲ-Ⅴ族晶圓
111...正面
112...背面
122...磊晶元件作動層
130...轉換基板
140...接合層
150...切割膠帶
210...Ⅲ-Ⅴ族晶圓
211...正面
212...背面
220...磊晶結構
221...雷射吸收層
222...元件作動層
230...轉換基板
241...第一接合層
242...第二接合層
250...切割膠帶
260...磊晶結構
261...雷射吸收層
262...元件作動層
第1A至1E圖:一種習知Ⅲ-Ⅴ族晶圓進行磊晶製程之方法於各步驟中元件之截面示意圖。
第2A至2G圖:依據本發明之一具體實施例的一種Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法於各步驟中元件之截面示意圖。
第3圖:依據本發明之一具體實施例的Ⅲ-Ⅴ族晶圓可重複進行磊晶製程之方法於切割步驟中元件之截面示意圖。
第4圖:依據本發明之一具體實施例的方法中所使用材料的晶格常數、帶隙能量與波長之關係圖表。
第5圖:依據本發明之一具體實施例的Ⅲ-Ⅴ族晶圓與光子波長之關係圖表。
10...雷射光
210...Ⅲ-Ⅴ族晶圓
211...正面
212...背面
220...磊晶結構
221...雷射吸收層
222...元件作動層
230...轉換基板
241...第一接合層
242...第二接合層
Claims (10)
- 一種Ⅲ-V族晶圓可重複進行磊晶製程之方法,包含以下步驟:提供一Ⅲ-V族晶圓,係具有一正面與一背面;進行第一次磊晶製程,使一磊晶結構形成於該正面上,其中該磊晶結構係包含一雷射吸收層與一元件作動層;壓貼一轉換基板於該磊晶結構上;由該背面照射一雷射光,其中該雷射光係具有一特定波長,以使該Ⅲ-V族晶圓係相對於該雷射光為透明並以該雷射吸收層吸收該雷射光而分解;以及剝離出該Ⅲ-V族晶圓,使其與已結合上該元件作動層之該轉換基板相分離。
- 根據申請專利範圍第1項所述之Ⅲ-V族晶圓可重複進行磊晶製程之方法,在前述剝離步驟之後,另包含之步驟為:進行第二次磊晶製程,使另一與前述磊晶結構相同之磊晶結構形成於該正面上,其中該另一磊晶結構亦包含一雷射吸收層與一元件作動層。
- 根據申請專利範圍第1項所述之Ⅲ-V族晶圓可重複進行磊晶製程之方法,其中該元件作動層之表面係形成有一第一接合層,該轉換基板之表面係形成有一第二接合層,並且在前述壓貼步驟之中,係藉由 該第一接合層與該第二結合層之結合,以結合該元件作動層與該轉換基板。
- 根據申請專利範圍第3項所述之Ⅲ-V族晶圓可重複進行磊晶製程之方法,其中該第一接合層與該第二結合層係為具可見光反射特性之金屬材質,該第一接合層與該第二結合層之間係為金屬鍵合。
- 根據申請專利範圍第1、2、3或4項所述之Ⅲ-V族晶圓可重複進行磊晶製程之方法,其中該雷射光之波長係大於0.9μm。
- 根據申請專利範圍第5項所述之Ⅲ-V族晶圓可重複進行磊晶製程之方法,其中該雷射吸收層係依該Ⅲ-V族晶圓之晶格生成在該正面上,並且該Ⅲ-V族晶圓之材質係為砷化鎵(GaAs),而該雷射吸收層之材質係選自於砷化銦鎵(Gax In1-x As)與銻化銦鎵(Gax In1-x Sb)之其中之一,其中在該雷射吸收層之材質中代表鎵含量之X值係低於0.89。
- 根據申請專利範圍第6項所述之Ⅲ-V族晶圓可重複進行磊晶製程之方法,其中該雷射光之波長介於0.946μm~1.064μm,在該雷射吸收層之材質中代表鎵含量之X值係介於0.89~0.74。
- 一種Ⅲ-V族晶圓可重複進行磊晶製程之結構,包含:一Ⅲ-V族晶圓,係具有一正面與一背面;以及一磊晶結構,係形成於該正面上,其中該磊晶結構係包含一雷射吸收層與一元件作動層,該雷射吸 收層係依該Ⅲ-V族晶圓之晶格生成在該正面上;其中該雷射吸收層係具有吸收一雷射光而分解之特性,該雷射光係具有一特定波長,以使該Ⅲ-V族晶圓係相對於該雷射光為透明,其中該雷射光之波長係大於0.9μm;其中該雷射吸收層係依該Ⅲ-V族晶圓之晶格生成在該正面上,並且該Ⅲ-V族晶圓之材質係為砷化鎵(GaAs),而該雷射吸收層之材質係選自於砷化銦鎵(Gax In1-x As)與銻化銦鎵(Gax In1-x Sb)之其中之一,其中在該雷射吸收層之材質中代表鎵含量之X值係低於0.89。
- 根據申請專利範圍第8項所述之Ⅲ-V族晶圓可重複進行磊晶製程之結構,另包含一轉換基板,係壓貼於該磊晶結構上。
- 根據申請專利範圍第9項所述之Ⅲ-V族晶圓可重複進行磊晶製程之結構,另包含一形成於該元件作動層之第一接合層與一形成於該轉換基板之第二結合層,以結合該元件作動層與該轉換基板,其中該第一接合層與該第二結合層係為具可見光反射特性之金屬材質,該第一接合層與該第二結合層之間係為金屬鍵合。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW100130028A TWI447957B (zh) | 2011-08-22 | 2011-08-22 | Iii-v族晶圓可重複進行磊晶製程之方法與構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW100130028A TWI447957B (zh) | 2011-08-22 | 2011-08-22 | Iii-v族晶圓可重複進行磊晶製程之方法與構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201310700A TW201310700A (zh) | 2013-03-01 |
TWI447957B true TWI447957B (zh) | 2014-08-01 |
Family
ID=48482089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW100130028A TWI447957B (zh) | 2011-08-22 | 2011-08-22 | Iii-v族晶圓可重複進行磊晶製程之方法與構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWI447957B (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201101432A (en) * | 2007-11-01 | 2011-01-01 | Semiconductor Energy Lab | Semiconductor substrate and method for manufacturing the same, and method for manufacturing semiconductor device |
TW201110375A (en) * | 2009-05-02 | 2011-03-16 | Semiconductor Energy Lab | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof |
TW201123526A (en) * | 2009-08-03 | 2011-07-01 | Toshiba Kk | Method for manufacturing semiconductor light emitting device |
-
2011
- 2011-08-22 TW TW100130028A patent/TWI447957B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201101432A (en) * | 2007-11-01 | 2011-01-01 | Semiconductor Energy Lab | Semiconductor substrate and method for manufacturing the same, and method for manufacturing semiconductor device |
TW201110375A (en) * | 2009-05-02 | 2011-03-16 | Semiconductor Energy Lab | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof |
TW201123526A (en) * | 2009-08-03 | 2011-07-01 | Toshiba Kk | Method for manufacturing semiconductor light emitting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201310700A (zh) | 2013-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8946745B2 (en) | Supporting substrate for manufacturing vertically-structured semiconductor light-emitting device and semiconductor light-emitting device using the supporting substrate | |
US8207550B2 (en) | Optoelectronic device and the manufacturing method thereof | |
JP5189681B2 (ja) | 半導体発光素子製造用支持基板及びこの支持基板を用いた半導体発光素子 | |
US7763477B2 (en) | Fabrication of semiconductor devices | |
US7422915B2 (en) | Light emitting diode and method for manufacturing the same | |
JP4225510B2 (ja) | 化合物半導体発光ダイオードおよびその製造方法 | |
KR101470020B1 (ko) | 샌드위치 구조의 웨이퍼 결합 및 포톤 빔을 이용한 단결정 반도체 박막 전이 | |
US10014429B2 (en) | Semiconductor structures including bonding layers, multi-junction photovoltaic cells and related methods | |
KR20090104931A (ko) | 집적화된 대면적 수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체발광다이오드 소자 및 제조 방법 | |
US20150311400A1 (en) | Light-emitting device | |
TW201712734A (zh) | 一種重複使用於製造發光元件的基板之方法 | |
US8889436B2 (en) | Method for manufacturing optoelectronic devices | |
US20170092812A1 (en) | Semiconductor light-emitting element | |
KR101480551B1 (ko) | 수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 및이의 제조 방법 | |
KR20080053181A (ko) | 반도체 발광소자용 지지기판 및 상기 지지기판을 이용한고성능 수직구조의 반도체 발광소자 | |
KR101499954B1 (ko) | 수직구조 그룹 3족 질화물계 반도체 발광다이오드 소자 및제조방법 | |
TWI447957B (zh) | Iii-v族晶圓可重複進行磊晶製程之方法與構造 | |
KR20090125677A (ko) | 반도체 발광소자용 지지기판 및 상기 지지기판을 이용한고성능 수직구조의 반도체 발광소자 | |
TW202038482A (zh) | 半導體元件 | |
US8828757B2 (en) | Light-emitting device and method for manufacturing the same | |
CN102956762A (zh) | Ⅲ-ⅴ族晶圆可重复进行磊晶制程的方法与构造 | |
US20240258771A1 (en) | Iii-nitride-based devices grown on a thin template on thermally-decomposed material | |
TWI462241B (zh) | 高熱傳導性光電元件 | |
JP2004281825A (ja) | 発光ダイオードの製造方法 | |
Lee | Compound Semiconductor-Based Thin-Film and Flexible Optoelectronics. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |