TWI767986B - 半導體裝置及具有其之顯示設備 - Google Patents
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Abstract
本案揭示一半導體裝置，包括一基板；一耦合層，設置於該基板上；一半導體結構，其設置於該耦合層上且包括一第一導電半導體層，一第二導電半導體層及設置於該第一與第二導電半導體層間之一主動層；一第一電極，其與該第一導電半導體層相連接；一第二電極，其與該第二導電半導體層相連接；以及一絕緣層，其覆蓋該耦合層及該半導體結構。
Description
實施例係關於半導體裝置及具有其之顯示設備。
發光二極體(LED)係為一發光裝置，當施加電流於其上，該發光裝置發射光。發光二極體可發射光，其在低電壓操作下具高效率，因此能顯著地節省能源。最近，發光二極體之發光率問題已大幅減少，且因此發光二極體被應用至各種裝置，如背光單元，顯示板及家電用品。
砷化鎵(GaAs)基板係使用於具AlGaInP為生長基板之發光二極體中，但為了製造發光二極體作為半導體晶片，須被移除以防止光吸收。然而，砷化鎵基板很難使用傳統之雷射剝離程序來移除，且移除期間會排放大量有害氣體。
實施例提供垂直或水平晶片形式之紅色半導體裝置與半導體晶片，包括其之顯示設備及其製造方法。
依據實施例之半導體裝置提供紅光。
此外，實施例提供具良好光取出效率之半導體裝置。
此外，實施例提供半導體雷射剝離裝置以移除有害氣體。
此外，實施例提供易於製造之半導體裝置。
此外，實施例透過使用提供雷射剝離提供包含砷化鎵之半導體裝置。
實施例欲解決的問題並不受其限，且包括由實施例可瞭解以下技術方案與目標或效應。
依據本發明之一實施例，一半導體裝置包括：一基板；一耦合層，設置於該基板上；至少一半導體結構，其設置於該耦合層上且包括一第一導電半導體層，一第二導電半導體層及設置於該第一與第二導電半導體層間之一主動層；一第一電極，其與該第一導電半導體層相連接；一第二電極，其與該第二導電半導體層相連接；以及一絕緣層，其覆蓋該耦合層及該半導體結構。
該絕緣層可覆蓋該第一電極之一局部及該第二電極之一局部。
該絕緣層可覆蓋該耦合層之一側表面。
該第二導電半導體層可包括一第二主導電半導體層，其設置於該主動層上，及一第二重主導電半導體層，其設置於該第二主導電半導體層上。
該半導體裝置可進一步包括一第一包覆層，其設置在該主動層與第一導電半導體層之間。
該半導體裝置可進一步包括一犧牲層，其設置在該耦合層之一上局部與一下局部中至少一者上。
該半導體結構可包括複數個半導體結構。
依據本發明之一實施例，一顯示設備包括：一半導體晶 片，其包括一耦合層，一半導體結構，其設置在該耦合層上且包括一第一導電半導體層，一第二導電半導體層及設置於該第一與第二導電半導體層間之一主動層，一第一電極，其與該第一導電半導體層相連接，一第二電極，其與該第二導電半導體層相連接，以及一絕緣層，其覆蓋該耦合層及該半導體結構；一面板基材，其設置在該半導體晶片之下；以及一驅動裝置，其電性連接該半導體晶片。
依據本發明之一實施例，一半導體裝置之一製造方法包括：在一基板上形成一耦合層及在該耦合層上形成一半導體結構，該半導體結構包括：一第一導電半導體層，一第二導電半導體層及設置在該第一導電半導體層及該第二導電半導體層間之一主動層；在該半導體結構上形成一第二基板；自該半導體裝置隔出一第一基板；在該半導體結構上形成一耦合層及在該耦合層上形成一第三基板；自該半導體裝置隔出該第二基板；進行第一次蝕刻達至該半導體結構之該第一導電半導體層之一局部；在該第一導電半導體層上形成一第一電極及在該第二導電半導體層上形成一第二電極；進行第二次蝕刻達至該第三基板之頂部；以及形成一絕緣層覆蓋該耦合層及該半導體結構。
形成該耦合層在該半導體結構上及形成該第三基板在該耦合層上可包括設置一犧牲層於該耦合層及該第三基板之間。
半導體結構之形成可包括形成該第一導電半導體層在該耦合層上，形成該主動層在該第一導電半導體層上及形成該第二導電半導體層在該主動層上。
依據本發明之一實施例，一顯示設備之一製造方法可包括： 發出雷射光至一半導體裝置，該半導體裝置包括設置在一基板上的複數個半導體晶片；自該基板隔出至少一半導體晶片且黏附該至少一半導體晶片到一第一黏合層，該第一黏合層設置在一輸送裝置的一下方處；形成該至少一半導體晶片在一面板基材上且黏附該至少一半導體晶片至該面板基材上的一第二黏合層；及發射光以將該第一黏合層與該至少一半導體晶片自該基板隔出，且將經隔出之該第一黏合層與該至少一半導體晶片連同該第二黏合層一起進行硬化。
該半導體裝置可包括：一基板；一耦合層，設置在該基板上；一半導體結構，設置在該耦合層上且包括一第一導電半導體層，一第二導電半導體層及設置在該第一導電半導體層及該第二導電半導體層間之一主動層；一第一電極，與該第一導電半導體層相連接；一第二電極，與該第二導電半導體層相連接，以及一絕緣層，覆蓋該耦合層及該半導體結構。
所述黏附該至少一半導體晶片到一第一黏合層可包括黏附該第一電極，該第二電極及該絕緣層之一局部至該第一黏合層。
所述將經隔出之該第一黏合層與該至少一半導體晶片連同該第二黏合層一起進行硬化可包括將該輸送裝置自該些半導體晶片中至少一者隔出。
依據本發明之一實施例，一雷射剝離裝置包括：一雷射單元，用以發出雷射光；一光學單元，用以引導該雷射光進入一目標位置；一階台，用以維持一半導體裝置處於該目標位置；及圍繞該階台之一接收單元，其中該接收單元可包括一第一排放單元，其用以釋放自該半導體裝置排出的廢氣。
該第一排放單元可設置在該接收單元的一側表面上。
該雷射剝離裝置可進一步包含一外殼，其圍繞該雷射單元，該光學單元，該階台及該接收單元。
該外殼可包括一第二排放單元，其處於該外殼之一上局部。
該第一排放單元可包括複數個排放孔。
該階台可包括複數個區，且該接收單元可包括複數個通道，該些通道形成於該些區及該些排放孔之間。
依據本發明之一實施例，一半導體裝置包括一犧牲層；一耦合層，設置於該犧牲層上；至少一半導體結構，其設置於該耦合層上且包括一第一導電半導體層，一第二導電半導體層及設置於該第一與第二導電半導體層間之一主動層；一第一電極，其與該第一導電半導體層相連接；及一第二電極，其與該第二導電半導體層相連接，其中該犧牲層與該耦合層具有1：1.5至1：50之一厚度比例。
該半導體裝置可進一步包含一絕緣層，其設置在該犧牲層，該耦合層及該半導體結構上。
該絕緣層可覆蓋該第一電極之一局部及該第二電極之一局部。
該第二導電半導體層可包括之一第二主導電半導體層，其設置在該主動層上；及一第二重主導電半導體層，其設置在該第二主導電半導體層上。
該半導體裝置可進一步包括一第一包覆層，其設置在該主動層與該第一導電半導體層之間。
該耦合層可具有1nm或更小之一表面粗糙度。
依據本發明之一實施例，一電子裝置包括一半導體裝置；及一外殼，用以接收該半導體裝置，其中該半導體裝置包括：一犧牲層；一耦合層，設置於該犧牲層上；至少一半導體結構，其設置於該耦合層上且包括一第一導電半導體層，一第二導電半導體層及設置於該第一與第二導電半導體層間之一主動層；一第一電極，其與該第一導電半導體層相連接；及一第二電極，其與該第二導電半導體層相連接，其中該犧牲層與該耦合層具有1：1.5至1：50之一厚度比例。
依據本發明之一實施例，一半導體裝置包括：一耦合層；一中介層，設置於該耦合層上；一反射層，設置於該中介層上；一第一導電半導體層，設置於該反射層上；一主動層，設置於該第一導電半導體層上；一第二導電半導體層，設置於該主動層上；一反射層，設置於該第一導電半導體層之下；一第一電極，電性連接該第一導電半導體層；及一第二電極，電性連接該第二導電半導體層。
該半導體裝置可進一步包含一犧牲層，設置於該耦合層之下。
該第一導電半導體層可包含磷化銦鋁(AlInP)，且具有1019或更高之一摻雜濃度。
該反射層可包含砷化鋁鎵(AlGaAs)。
該半導體裝置可進一步包含設置在該耦合層上之一絕緣層，該中介層，該反射層，該第一導電半導體層，該主動層，該第二導電半導體層，該第一電極及該第二電極，其中該第一與第二電極各自可具有暴露之一 局部。
該第二導電半導體層可包括：一第二主導電半導體層，設置在該主動層上；及一第二重主導電半導體層，設置在該第二主導電半導體層上。
該半導體裝置可進一步包括一第一包覆層，設置於該主動層與該第一導電半導體層之間。依據本發明之一實施例，一電子裝置包括一半導體裝置；及一外殼，用以接收該半導體裝置，其中該半導體裝置包括：一耦合層；一中介層，設置於該耦合層上；一反射層，設置於該中介層上；一第一導電半導體層，設置於該反射層上；一主動層，設置於該第一導電半導體層上；一第二導電半導體層，設置於該主動層上；一反射層，設置於該第一導電半導體層之下；一第一電極，電性連接該第一導電半導體層；及一第二電極，電性連接該第二導電半導體層。
1‧‧‧第一基板
2‧‧‧第二基板
1‧‧‧晶圓
10‧‧‧半導體晶片
10-1‧‧‧第一半導體裝置
10-2‧‧‧第二半導體裝置
10-3‧‧‧第三半導體裝置
10-4‧‧‧第四半導體裝置
110‧‧‧第三基板
120‧‧‧犧牲層
130‧‧‧耦合層
130’‧‧‧耦合層
140‧‧‧半導體結構
141‧‧‧第一導電半導體層
142‧‧‧主動層
143‧‧‧第二導電半導體層
143a‧‧‧第二主導電半導體層
143b‧‧‧第二重主導電半導體層
144‧‧‧第一包覆層
151‧‧‧第一電極
152‧‧‧第二電極
160‧‧‧絕緣層/保護層
170‧‧‧第四基板
170a‧‧‧第四主基板
170b‧‧‧第四重主基板
171‧‧‧第一層
180‧‧‧分離層
190‧‧‧反射層
191‧‧‧第一層
192‧‧‧第二層
210‧‧‧輸送裝置
211‧‧‧第一黏合層
212‧‧‧輸送用具/輸送架
300‧‧‧面板基材
310‧‧‧第二黏合層
410‧‧‧第二面板基材
420‧‧‧黏合層
430‧‧‧平坦層
440‧‧‧閘極絕緣層
450‧‧‧凹槽
500‧‧‧雷射剝離設備
510‧‧‧雷射單元
520‧‧‧光學單元
521‧‧‧鏡片組
522‧‧‧光罩
530‧‧‧階台
540‧‧‧接收單元
541‧‧‧第一排放單元
541a‧‧‧排放孔
541b‧‧‧排放孔
541c‧‧‧排放孔
541d‧‧‧排放孔
542‧‧‧移動式縫隙
550‧‧‧容納單元
551‧‧‧第二排放單元
E1‧‧‧第一表面
E2‧‧‧第二表面
L1‧‧‧通道
L2‧‧‧通道
L3‧‧‧通道
L4‧‧‧通道
L5‧‧‧通道
S‧‧‧施體基板
S1-12‧‧‧區
S2‧‧‧區
S3‧‧‧區
S4‧‧‧區
S5‧‧‧區
S6‧‧‧區
S7‧‧‧區
S8‧‧‧區
S9‧‧‧區
S10‧‧‧區
S11‧‧‧區
S12‧‧‧區
L1‧‧‧路徑
L2‧‧‧路徑
L3‧‧‧路徑
L4‧‧‧路徑
P‧‧‧側邊
P1‧‧‧分隔壁
P2‧‧‧分隔壁
P3‧‧‧分隔壁
P4‧‧‧分隔壁
P1‧‧‧第一寬度
P2‧‧‧第二寬度
P3‧‧‧第三寬度
P4‧‧‧第四寬度
I‧‧‧離子層
d1‧‧‧厚度
d2‧‧‧厚度
d3‧‧‧厚度
d4‧‧‧厚度
d5‧‧‧厚度
d6‧‧‧厚度
d7‧‧‧厚度
d8‧‧‧厚度
d9‧‧‧厚度
d10‧‧‧厚度
d11‧‧‧厚度
d12‧‧‧厚度
d13‧‧‧厚度
d14‧‧‧厚度
d15‧‧‧厚度
d16‧‧‧厚度
d17‧‧‧厚度
d18‧‧‧厚度
d19‧‧‧厚度
d20‧‧‧厚度
d12‧‧‧厚度
d21‧‧‧厚度
d22‧‧‧厚度
d23‧‧‧厚度
d24‧‧‧厚度
d25‧‧‧厚度
d26‧‧‧厚度
d27‧‧‧厚度
d28‧‧‧厚度
W1‧‧‧最大寬度
W2‧‧‧最小寬度
W3‧‧‧最大寬度
W4‧‧‧距離
W5‧‧‧最大寬度
W6‧‧‧最小寬度
K‧‧‧預定區域
K1‧‧‧第一上表面
K2‧‧‧第二上表面
dw1‧‧‧分隔距離
dw2‧‧‧分隔距離
AE‧‧‧畫素電極
CL‧‧‧共用電力線路
CE‧‧‧共用電極
DE‧‧‧汲極電極
OCL‧‧‧歐姆接觸層
GE‧‧‧閘極電極
SCL‧‧‧半導體層
SE‧‧‧源極電極
T2‧‧‧驅動式薄膜電晶體
對於一般熟習此項技術者而言，藉由參看附圖詳細地描述例示性實施例，本發明之以上及其他目標、特徵及優點將變得更加顯而易見，其中：圖1為根據一第一實施例的一半導體裝置之平視圖及剖視圖；圖2a至2I繪示根據該第一實施例之該半導體裝置之一製造方法；圖3為根據一第二實施例的一半導體裝置之平視圖及剖視圖；圖4係為依據該第一實施例之該半導體裝置之一修改型式的一剖視圖；圖5為根據一第三實施例的一半導體裝置之剖視圖； 圖6a至6f繪示依據所述第三實施例之該半導體裝置之一製造方法；圖7a至7d繪示使用根據該第一實施例之該半導體裝置來製造一顯示裝置的一製造方法；圖8繪示依據一實施例之一雷射剝離裝置；圖9係為依據一實施例的該雷射剝離裝置之一平視圖；圖10繪示圖9中該雷射剝離裝置之一修改後的型式；圖11繪示依據一實施例之該雷射剝離裝置之一剖視圖；圖12繪示依據圖11中實施例之該雷射剝離裝置之一修改後的型式之剖視圖；圖13繪示依據一第四實施例的一半導體裝置之一平視圖及剖視圖；圖14a至14f繪示依據該第四實施例製造該半導體裝置之一方法的流程圖；圖15a至15e示出一流程圖，說明該第四實施例之該半導體裝置移轉到一顯示裝置的流程；圖16係為一圖表，其示出依據一實施例並按照該半導體裝置之該犧牲層厚度的透光率；圖17係為一圖表，其示出依據一實施例之該半導體裝置之該耦合層的分光透過率；圖18係示出依據一實施例之該半導體裝置之該犧牲層與該耦合層的圖片；圖19係為圖13之一修改後的型式；圖20a繪示依據一第五實施例之一半導體裝置的一平視圖及剖視圖；圖20b係為圖20a之一局部A放大視圖；圖21a至圖21f示出依據該第四實施例之製造該半導體裝置之一方法的流 程圖；圖22a與圖22b圖解移轉一晶圓之數個半導體裝置至一施體基板的流程；圖23a至圖23c示出一流程圖來說明自一晶圓移轉數個半導體裝置至一施體基板的流程；圖24係為一概念圖，其中一施體基板上之半導體裝置移轉到一顯示裝置之一面板基材；圖25a與25b繪示半導體裝置移轉到一顯示裝置之一面板基材之一過程的流程圖；圖26係為圖20a之一修改型式；圖27係依據一第六實施例之一半導體裝置的一剖視圖；圖28a至28h示出依據該第六實施例之製造該半導體裝置之一方法的流程圖；圖29係為圖27修改後的一型式；及圖30係為依據一實施例之一半導體裝置移轉至一顯示設備的一概念視圖。
本發明之實施例可以其他形式修改，或若干實施例可彼此組合。本發明之範疇不限於下文所描述之實施例中的每一者。即使當一特定實施例中所描述之內容不在其他實施例中描述時，該內容亦可理解為與其他實施例相關，除非另外加以描述或該內容在其他實施例中與特定實施例矛盾。
舉例而言，當組件A之特徵係於一特定實施例中描述且組件B之特徵係於另一實施例中描述時，應理解，組件A與組件B組合的實施 例在本發明之範疇及精神內，即使在未明確地描述該等實施例時。
如本文中所使用，將理解，當一元件被稱為形成於另一元件「上或下」時，該元件可與該另一元件直接接觸，或亦可存在至少一個介入元件。此外，術語「上(上方)」或「下(下方)」可涵蓋上方及下方之定向兩者。
在下文中，將參看附圖更全面地描述本發明之實施例，使得熟習此項技術者可容易地實施該等實施例。
此外，依據本案實施例之半導體封裝件可包括一小型半導體裝置。在此，一小型半導體裝置可指為一半導體裝置之一結構尺寸。此外，一小型半導體裝置可具有1μm至100μm之一結構尺寸。此外，依據實施例之半導體裝置可具有30μm至60μm之一結構尺寸，如下文及將描述的，但本發明並不受限於此。此外，實施例之技術特徵或層面可應用到具更小規格之一半導體裝置。
依據本案實施例之半導體裝置可產生紅光，其具530nm至700nm的一波峰波長。但本發明並不受限於所述波峰波長。此外，下文中將描述的多個實施例中，任何兩個或以上的實施例可合併。
圖1為根據一第一實施例的一半導體裝置之平視圖及剖視圖。
參看圖1，所述第一實施例的該半導體裝置包括：一基板110；一犧牲層120，設置在該基板110上；一耦合層130，設置在該犧牲層120上；一半導體結構140，設置在該耦合層130上且包括一第一導電半導體層141，一第二重主導電半導體層143b及設置在該第一導電半導體層141及該第二 重主導電半導體層143b間之一主動層142；一第一電極151，與該第一導電半導體層141相連接；一第二電極152，與該第二重主導電半導體層143b相連接，以及一絕緣層160，覆蓋該耦合層130及該半導體結構140。
該基板110可由一導電材料製成。比如該基板110可包含一金屬或一半導體材料。該基板110可由具高導電度且/或熱傳導度的一金屬製成。此例中，該半導體裝置運作時產生的熱可迅速釋放至外。
該基板110同於一第三基板，下文中將參看圖2a至2I描述之。該基板110可包含砷化鎵(GaAs)、藍寶石(sapphire,Al2O3)、碳化矽(SiC)、矽(Si)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、鍺基板(Ge)及三氧化二鎵(Ga2O3)其中任一者。
該犧牲層120可設置在該基板110上。當該半導體裝置被移轉至一顯示裝置之同時，該犧牲層120可被移除。比如，當該半導體裝置被移轉至一顯示裝置時，該犧牲層120可藉由移轉時發出的雷射光自該半導體裝置脫離。此例中，該犧牲層120可在該雷射光之波長中脫離。此外，該雷射光的波長可為532nm或1064nm。
該犧牲層120可包含一氧化物或一氮化物。然而，本發明不受限於此，且當該犧牲層120為旋塗式玻璃(spin-on-glass,SOG)薄膜時，該犧牲層120可包含矽酸鹽(silicate)及矽酸(silicic acid)。當該犧牲層120為旋塗式介電材料(spin-on-dielectric,SOD)薄膜時，該犧牲層120可包含矽酸鹽(silicate)、矽氧烷(siloxane)、聚甲基矽倍半氧烷(methyl silsesquioxane,MSQ)、氫矽酸鹽(hydrogen silsesquioxane,HSQ)、MQS+HSQ、全氫矽氮烷(perhydrosilazane,TCPS)或聚矽氨烷(polysilazane)。然而，本發明不受限於 此。
該犧牲層120可藉電子束蒸鍍法、熱蒸鍍法、金屬有機物化學氣相沉積(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)或濺鍍(sputtering)及脈衝雷射蒸鍍法(pulsed laser deposition,PLD)加以形成，但並不受限於此。
該耦合層130可設置該犧牲層120之上。然而，本發明不受限於此，該耦合層130可設置該犧牲層120之下。該耦合層130可包含C、O、N及H中任一者，且亦可包含一樹脂，但並不受限於此。
該耦合層130可具1.8μm至2.2μm之一厚度d1。然而，本發明不受限於此。此處，該厚度可為X軸向上之一長度。此處，一第一方向(一X軸向)係為該半導體結構140之一厚度方向且包括一第一主方向(一X1方向)及一第一重主方向(一X2方向)。該半導體結構140之該厚度方向的該第一主方向係為自該第一導電半導體層141朝一第二導電半導體層143移動的一方向。同樣地，該半導體結構140之該厚度方向的該第一重主方向係為自該第二導電半導體層143朝該第一導電半導體層141移動的一方向。此處，一第二方向(一Y軸向)可垂直於該第一方向(X軸向)。又，該第二方向(Y軸向)包括一第二主方向(一Y1方向)及一第二重主方向(一Y2方向)。
該半導體結構140可設置在該耦合層130上。
該半導體結構140可包括該第一導電半導體層141、該第二重主導電半導體層143b以及該主動層142，其設置在該第一導電半導體層141及該第二重主導電半導體層143b間。
該第一導電半導體層141可設置在該耦合層130上。該第一導 電半導體層141可具1.8μm至2.2μm之一厚度d2。然而，本發明不受限於此。
該第一導電半導體層141可由一III-V族化合物半導體或一II-VI族化合物半導體製成且可用一第一摻雜劑進行摻雜。該第一導電半導體層141可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。
此外，所述第一摻雜劑可為一n型摻雜劑，像是Si(矽)、Ge(鍺)、錫(Sn)、硒(Se)及碲(Te)。當該第一摻雜劑為一n型摻雜劑時，經該第一摻雜劑來摻雜的該第一導電半導體層141可為一n型半導體層。
該第一導電半導體層141可包含AlGaP、InGaP、AlInGaP、InP、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs及GaP之中的任一者或多者。
該第一導電半導體層141可藉由化學汽相沈積法(CVD)、分子束磊晶(MBE)、濺鍍或氫化物氣相磊晶(HVPE)或類似的方法加以形成，但並不受限於此。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第一導電半導體層141可電性連接該第一電極151。
該第一電極151可局部設置在該第一導電半導體層141之一上表面上。該第一電極151可設置在該第二電極152之下。
該第一電極151可包含以下中至少一者：氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鎵(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋅鎵(GZO)、氧 化銦鋅氮化物(IZON)、鋁-鎵氧化鋅(AGZO)、銦-鎵氧化鋅(IGZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銥(IrOx)、氧化釕(RuOx)、氧化鎳(NiO)、氧化釕/氧化銦錫(RuOx/ITO)、鎳/氧化銥/金(Ni/IrOx/Au)、鎳/氧化銥金/氧化銦錫(Ni/IrOx/Au/ITO)、Ag(銀)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、錫(Sn)、銦(In)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)以及鉿(Ht)，但並不受限於此。
該第一電極151可藉任何典型電極形成法來形成，像是濺鍍法、塗佈法以及沈積法。
一第一包覆層144可設置在該第一導電半導體層141上。該第一包覆層144可設置於該第一導電半導體層141與該主動層142之間。該第一包覆層144可包括複數層。該第一包覆層144可包括一磷化銦鋁基層/磷化鋁銦鎵基層(AlInGaP-based layer/AlInP-based layer)。
該第一包覆層144具有0.45μm至0.55μm之一厚度d3。然而，本發明不受限於此。
該主動層142可設置在該第一包覆層144上。該主動層142可設置於該第一導電半導體層141與該第二重主導電半導體層143b之間。該主動層142係為一分層，由該第一導電半導體層141注入之電子(或電洞)與由該第二重主導電半導體層143b注入之電子(或電洞)在此分層中相結合。由於電子電洞再結合(electron-hole recombination)，該主動層142可轉至一低階能量且產生紫外波長光。
該主動層142可具有以下所述結構的任一者，但不受其限制：單井結構、多井結構、單量子井結構、多量子井(MQW)結構、量子點結構 以及量子線結構。
該主動層142可形成以下所述之中一個或多個之一配對結構，但不受其限制：GaInP/AlGaInP、GaP/AlGaP、InGaP/AlGaP、InGaN/GaN、InGaN/InGa、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs/AlGaAs及InGaAs/AlGaAs。
該主動層142可具有0.54μm至0.66μm之一厚度d4。然而，本發明不受限於此。
由於電子在該第一包覆層144中冷卻，該主動層142可產生更多輻射復合(radiation recombination)。
該第二導電半導體層143可設置在該主動層142上。該第二導電半導體層143可包括一第二主導電半導體層143a及一第二重主導電半導體層143b。
該第二主導電半導體層143a可設置在該主動層142上。該第二重主導電半導體層143b可設置在該第二主導電半導體層143a之上。
該第二主導電半導體層143a可包含TSBR及P-AllnP。該第二主導電半導體層143a可具有0.57μm至0.70μm之一厚度d5。然而，本發明不受限於此。
該第二主導電半導體層143a可由一III-V族化合物半導體或一II-VI族化合物半導體製成。該第二主導電半導體層143a可用一第二摻雜劑進行摻雜。
該第二主導電半導體層143a可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。當該第二導電半導體層 143為一p型半導體層，該第二導電半導體層143可包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)或類似者做為一p型摻雜劑。
使用一第二該摻雜劑進行摻雜之該第二主導電半導體層143a可為一p型半導體層。
該第二重主導電半導體層143b可設置在該第二主導電半導體層143a之上。該第二重主導電半導體層143b可包括一p型磷化鎵基層(p-type GaP-based layer)。
該第二重主導電半導體層143b可包括一GaP layer/InxGa1-xP layer(0
x
1)之一超晶格結構。
舉例來說，該第二重主導電半導體層143b可使用鎂(Mg)以約10×1018的一濃度進行摻雜，但不受限於此。
此外，該第二重主導電半導體層143b可包括複數分層，且該等分層僅有某些分層可使用鎂進行摻雜。
該第二重主導電半導體層143b可具有0.9μm至1.1μm之一厚度d6。然而，本發明不受限於此。
該第二電極152可設置在該第二重主導電半導體層143b上。該第二電極152可電性連接該第二重主導電半導體層143b。
該第二電極152可包含以下中至少一者：氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鎵(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋅鎵(GZO)、氧化銦鋅氮化物(IZON)、鋁-鎵氧化鋅(AGZO)、銦-鎵氧化鋅(IGZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銥(IrOx)、氧化釕(RuOx)、氧化鎳(NiO)、氧化釕/氧化銦錫 (RuOx/ITO)、鎳/氧化銥/金(Ni/IrOx/Au)、鎳/氧化銥金/氧化銦錫(Ni/IrOX/Au/ITO)、Ag(銀)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、錫(Sn)、銦(In)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)以及鉿(Hf)，但並不受限於此。
該第二電極152可藉任何典型電極形成法來形成，像是濺鍍法、塗佈法以及沈積法。
該絕緣層160可覆蓋該耦合層130，該犧牲層120及該半導體結構140。該絕緣層160可覆蓋該耦合層130之一側表面，該犧牲層120之一側表面及該半導體結構140之一側表面。該耦合層130，該犧牲層120及該半導體結構140可不暴露至外。
該絕緣層160可局部覆蓋該第一電極151之一上表面。另外，該絕緣層160可局部覆蓋該第二電極152之一上表面。該第一電極151之該上表面可局部暴露。該第二電極152之該上表面可局部暴露。
該絕緣層160可使用一絕緣材料製成。該絕緣材料可由下列材料構成之一群組中選出至少一者製成：SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3、TiO2以及AlN。
圖2a至2I繪示根據該第一實施例之該半導體裝置之一製造方法。
根據該第一實施例之該半導體裝置之所述製造方法可包括：在一基板上形成一耦合層130及在該耦合層130上形成一半導體結構140，該半導體結構140包括：一第一導電半導體層141，一第二導電半導體層143及設置在該第一導電半導體層141及該第二導電半導體層143間之一主動層； 在該半導體結構140上形成一第二基板2；自該半導體裝置隔出一第一基板1；在該半導體結構140上形成一耦合層130及在該耦合層130上形成一第三基板110；自該半導體裝置隔出該第二基板2；進行第一次蝕刻達至該半導體結構140之該第一導電半導體層141之一局部；在該第一導電半導體層141上形成一第一電極151及在該第二導電半導體層143上形成一第二電極152；進行第二次蝕刻達至該第三基板110之頂部；以及形成一絕緣層160覆蓋該耦合層130及該半導體結構140。
首先，參看圖2a，所述半導體裝置可包括一第一基板1及一半導體結構140。設置該第一基板1之後，該半導體結構140可置在該第一基板1上。
該半導體結構140可包括：一第一導電半導體層141，一第一包覆層144，設置在該第一導電半導體層141上，一主動層142，設置在該第一包覆層144上，一第二主導電半導體層143a，設置在該主動層142上，及一第二重主導電半導體層143b，設置在該第二主導電半導體層143a上。
該第一基板1可包含具優異熱傳導度的一材料。該第一基板1可為一導電性基板或一絕緣基板。例如，該第一基板1可包含下列任一者：砷化鎵(GaAs)、藍寶石(sapphire,Al2O3)、碳化矽(SiC)、矽(Si)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、鍺基板(Ge)及三氧化二鎵(Ga2O3)。
一凹凸形結構可形成於該第一基板1上，然不受限於此。該第一基板1係經濕洗(wet-cleaned)去除其表面上之雜質。
該第一導電半導體層141可設置在該第一基板1上。該第一包 覆層144可設置在該第一導電半導體層141上。該第一導電半導體層141可藉由化學汽相沈積法(CVD)、分子束磊晶(MBE)、濺鍍或氫化物氣相磊晶(HVPE)或類似的方法加以形成，但並不受限於此。
該主動層142可設置在該第一包覆層144上。該第二主導電半導體層143a可設置在該主動層142上。該第二主導電半導體層143a可設置在該主動層142上。該第二重主導電半導體層143b可設置在該第二主導電半導體層143a之上。
接下來，參看圖2b，一第二基板2可設置在該半導體裝置之頂部。該第二基板2可設置在該第二重主導電半導體層143b上。該第二基板2可為一導電性基板且/或為一絕緣基板。該第二基板2可包括一藍寶石(sapphire)基板，但不受限於此。
參看圖2c及2d，該第一基板1可自該半導體裝置脫離。舉例來說，該第一基板1可藉如雷射剝離之一流程來移除。
一耦合層130可設置在該第一導電半導體層上。一犧牲層120可設置在該耦合層130上。一第三基板110可設置在該犧牲層上。
該犧牲層120可包含諸如SiO2、SiNx、TiO2及聚亞醯胺(polyimide)的一材料。該犧牲層120可藉由典型的磊晶薄膜形成方法如PECVD及MOCVD或藉由旋塗法(用於聚亞醯胺)加以形成。然而，本發明不限定於此。
該耦合層130可包含一樹脂，但並不受限於此。
該第三基板110可設置在該犧牲層120上。該第三基板110可作為一支承物來支撐該半導體結構140，該耦合層130及該犧牲層120。例如， 該第三基板110可包含一材料(如一藍寶石基板)且其包括下列任一者：Au、Ni、Al、Cu、W、Si、Se、O及GaAs，但並不受限於此。此外，該第三基板110可經形成以致發出之雷射光轉至顯示裝置時通過該第三基板110。例如當所述發出之雷射光具有532nm或1064nm的一波長，532nm或1064nm的該波長可藉該第三基板110傳送，之後被該犧牲層120吸收。此後，該犧牲層120可藉所述發出之雷射光脫離。
參看圖2e，該第二基板2可藉雷射剝離(LLO)加以移除。
參看圖2f，第一次蝕刻可始於該半導體結構140之頂部達至該第一導電半導體層141之一局部來進行。
所述第一次蝕刻可為溼蝕刻法或乾蝕刻法，但並不受限於此。
參看圖2g，一第二電極152可設置在該半導體結構140之頂部上。該第二電極152可電性連接該第二重主導電半導體層143b。
該第一電極151及該第二電極152可藉任何典型電極形成法來形成，像是濺鍍法、塗佈法以及沈積法。但本發明並不受限於此。
該第一電極151及該第二電極152可設置處於自該第三基板110以不同距離隔開之位置。該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第二電極152可設置在該第二重主導電半導體層143b上。在本例中，該第二電極152可設置在該第一電極151之上。但本發明並不受限於此。
例如，當該第一導電半導體層141係設置在該第二導電半導體層143之上時，該第一電極151可設置在該第二電極152之上。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第一 電極151可電性連接該第一導電半導體層141。
參看圖2h，第二次蝕刻可進行至該第三基板110之一上表面。所述第二次蝕刻可為溼蝕刻法或乾蝕刻法，但並不受限於此。
該第二次蝕刻比該第一次蝕刻可刻除一更大的厚度，但不受限於此。例如，該第二次蝕刻可達至該犧牲層120或該耦合層130。
設置在該第三基板110上之該半導體裝置可藉該第二次蝕刻以複數個晶片的形式被隔離出。
參看圖2i，一絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130及該半導體結構140。
該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130及該半導體結構140之側表面。該絕緣層160可覆蓋達至該第一電極151之一上表面的一局部。該第一電極151之該上表面可局部暴露。
該絕緣層160可覆蓋達至該第二電極152之一上表面的一局部。該第二電極152之該上表面可局部暴露。
該絕緣層160之一局部可設置在該第三基板110之一上表面上。該絕緣層160之一局部可設置在鄰近的晶片間。
圖3為根據一第二實施例的一半導體裝置之平視圖及剖視圖。
參看圖3，根據本發明之該第二實施例的該半導體裝置包括：一基板110；一犧牲層120，設置在該基板110上；一耦合層130，設置在該犧牲層120上；一半導體結構140，設置在該耦合層130上且包括一第一導電半導體層141，一第二重主導電半導體層143b及設置在該第一導電半導體層 141及該第二重主導電半導體層143b間之一主動層142；一第一電極151，與該第一導電半導體層141相連接；一第二電極152，與該第二重主導電半導體層143b相連接，以及一絕緣層160，覆蓋該耦合層130及該半導體結構140。
參考圖1所作之描述可適用於該基板110，該犧牲層120及該耦合層130。
該半導體結構140可設置在該耦合層130上。
該半導體結構140可包括該第一導電半導體層141、該第二重主導電半導體層143b以及該主動層142，其設置在該第一導電半導體層141及該第二重主導電半導體層143b間。
該第二重主導電半導體層143b可設置在該耦合層130上。該第二重主導電半導體層143b可具3.15μm至3.85μm之一厚度d7。然而，本發明不受限於此。
該第二重主導電半導體層143b可設置在該第二主導電半導體層143a之上。該第二重主導電半導體層143b可包括一p型磷化鎵基層(p-type GaP-based layer)。
該第二重主導電半導體層143b可包括一GaP layer/InxGa1-xP layer(0
x
1)之一超晶格結構。
該第二電極152可設置在該第二重主導電半導體層143b上。該第二重主導電半導體層143b可電性連接第二電極152。
該第二電極152可形成處於該第二重主導電半導體層143b之頂部上的一側。該第二電極152可放置該第一電極151之下。
該第二主導電半導體層143a可設置在該第二重主導電半導 體層143b之上。該第二主導電半導體層143a可設置於該第二重主導電半導體層143b與該主動層142之間。
該第二主導電半導體層143a可具0.57μm至0.69μm之一厚度d8。然而，本發明不受限於此。該第二主導電半導體層143a可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。當該第二導電半導體層143為一p型半導體層，該第二導電半導體層143可包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)或類似者做為一p型摻雜劑。
使用一第二該摻雜劑進行摻雜之該第二主導電半導體層143a可為一p型半導體層。該第二主導電半導體層143a可包含TSBR及P-AllnP。
該主動層142可設置在該第二主導電半導體層143a上。該主動層142係為一分層，由該第一導電半導體層141注入之電子(或電洞)與由該第二主導電半導體層143a注入之電子(或電洞)在此分層中相結合。由於電子電洞再結合(electron-hole recombination)，該主動層142可轉至一低階能量且產生紫外波長光。
該主動層142可具有以下所述結構的任一者，但不受其限制：單井結構、多井結構、單量子井結構、多量子井(MQW)結構、量子點結構以及量子線結構。
該主動層142可形成以下所述之中一個或多個之一配對結構，但不受其限制：GaInP/AlGaInP、GaP/AlGaP、InGaP/AlGaP、InGaN/GaN、InGaN/InGa、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs/AlGaAs及InGaAs/AlGaAs。
該主動層142可具有0.54μm至0.66μm之一厚度d9。然而，本發明不受限於此。
一第一包覆層144可設置在該主動層142上。該第一包覆層144可設置在該主動層142與該第一導電半導體層141之間。
該第一包覆層144可包含磷化鋁銦鎵(AlInP)。該第一包覆層144具有0.45μm至0.55μm之一厚度d10。然而，本發明不受限於此。
該第一導電半導體層141可設置在該第一包覆層144上。該第一導電半導體層141可由一III-V族化合物半導體或一II-VI族化合物半導體製成且可用一第一摻雜劑進行摻雜。該第一導電半導體層141可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。
此外，所述第一摻雜劑可為一n型摻雜劑，像是Si(矽)、Ge(鍺)、錫(Sn)、硒(Se)及碲(Te)。當該第一摻雜劑為一n型摻雜劑時，經該第一摻雜劑來摻雜的該第一導電半導體層141可為一n型半導體層。
該第一導電半導體層141可包含AlGaP、InGaP、AlInGaP、InP、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs及GaP之中的任一者或多者。
該第一導電半導體層141可藉由化學汽相沈積法(CVD)、分子束磊晶(MBE)、濺鍍或氫化物氣相磊晶(HVPE)或類似的方法加以形成，但並不受限於此。
該第一導電半導體層141可具有0.45μm至5.5μm之一厚度d11。然而，本發明不受限於此。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第一電極151可電性連接該第一導電半導體層141。該第一電極151可放置該第二電極152之上。
該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130及該半導體結構140。該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130，及該半導體結構140之側表面。
該絕緣層160可局部覆蓋該第一電極151之一上表面。該第一電極151之該上表面可局部暴露。
該絕緣層160可局部覆蓋該第二電極152之一上表面。該第二電極152之該上表面可局部暴露。
圖4係為依據該第一實施例之該半導體裝置之一修改型式的一剖視圖。
參看圖4，該修改型式中，該耦合層130及該犧牲層120之位置可以相互交換。此外，該耦合層130及該犧牲層120可離開該半導體裝置。依據此一構造，一半導體晶片，其設置為一顯示裝置之一板件，該半導體晶片可僅包括該半導體結構140或包括該半導體結構140以及該耦合層130與該犧牲層120兩者中任何一層。
圖5為根據一第三實施例的一半導體裝置之剖視圖，圖6a至6f繪示依據所述第三實施例之該半導體裝置之一製造方法。
參看圖5，該第三實施例的該半導體裝置包括：一基板110；一犧牲層120，其設置在該基板110上；一耦合層130，其設置在該犧牲層120上；一第四基板170，其設置在該耦合層130上；一半導體結構140，其設置 在該第四基板170上且包括一第一導電半導體層141，一第二重主導電半導體層143b及設置在該第一導電半導體層141與該第二重主導電半導體層143b之間的一主動層142；一第一電極151，與該第一導電半導體層141相連接；一第二電極152，與該第二重主導電半導體層143b相連接，以及一絕緣層160，覆蓋該耦合層130及該半導體結構140。
在此，所述第四基板170將由圖13開始的圖式中作為一中間層來描述。
參考圖1所作之描述可適用於該基板110，該犧牲層120，該耦合層130，該半導體結構140，該第一電極151及該第二電極152。在此，該第四基板170可為一砷化鎵基板。
參看圖6a，離子(ions)注入該第四基板170中，因此該第四基板170可包含一離子層I。該離子可包括氫(H)，但不受限於此。
該離子層I可自該第四基板170之一個表面隔出一預定距離。此例中，該第四基板170可包括一第四主基板170a及一第四重主基板170b。該離子層I可自該第四基板170隔出0.4μm至0.6μm。也就是說，該第四主基板170a可具0.4μm至0.6μm的一厚度。
參看圖6b，如參看圖2d所做的描述，該犧牲層120可設置在該基板110與該耦合層130之間。此外，該第四主基板170a可設置在該耦合層130上，且該耦合層130及該第四主基板170a可相互耦接。
該耦合層130可包含SiO2，且該耦合層130可藉由氧電漿(O2plasma)製程與該第四主基板170a相耦接。
由此，該犧牲層120可設置在該基板110上，該耦合層130可 設置在該犧牲層120上，該第四主基板170a可設置在該耦合層130上，以及該離子層I與該第四重主基板170b可設置在該第四主基板170a上。
參看圖6c，該第四基板170可設置在該耦合層130上。圖6b所繪示之離子層I可藉由液體噴射加以移除，且該第四重主基板170b可自該第四主基板170a分開。
所述分開後之該第四重主基板170b可作為一基板來使用。因此可望減少製造成本和成本費用。
由此，設置在該耦合層130上之該第四基板170係指述圖6b中的該第四主基板170a，但在下文中將被以該第四基板170來描述。此外，該半導體結構140可設置在該第四基板170上。該第四基板170之一上表面(該上表面係接觸該半導體結構140)可經拋光而呈平坦。例如，該第四基板170之該上表面可實行化學機械平坦化(chemical mechanical planarization)，且經平坦化之後，該半導體結構140可設置在該第四基板170之該上表面上。
參看圖6d，第一次蝕刻可始於該半導體結構140之頂部達至該第一導電半導體層141之一局部來進行。此例適用於按照圖2f所示做的描述。
所述第一次蝕刻可為溼蝕刻法或乾蝕刻法，但並不受限於此。
參看圖6e，該第二電極152可設置在該半導體結構140之頂部上。該第二電極152可電性連接該第二重主導電半導體層143b。
該第一電極151與該第二電極152可藉任何典型電極形成法來形成，像是濺鍍法、塗佈法以及沈積法。但本發明並不受限於此。
該第一電極151及該第二電極152可設置處於自該第三基板 110以不同距離隔開之位置。該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第二電極152可設置在該第二重主導電半導體層143b上。在本例中，該第二電極152可設置在該第一電極151之上。但本發明並不受限於此。
例如，當該第一導電半導體層141係設置在該第二導電半導體層143之上時，該第一電極151可設置在該第二電極152之上。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第一電極151可電性連接該第一導電半導體層141。此例適用於按照圖2g所做的描述。
此外，第二次蝕刻可進行至該第三基板110之一上表面。所述第二次蝕刻可為溼蝕刻法或乾蝕刻法，但並不受限於此。
該第二次蝕刻比該第一次蝕刻可刻除一更大的厚度，但並不受限於此。
設置在該第三基板110上之該半導體裝置可藉該第二次蝕刻以複數個晶片的形式被隔離出。此例適用於按照圖2h所做的描述。
參看圖6f，該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130，該第四基板170及該半導體結構140。
該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130，該第四基板170及該半導體結構140之側表面。該絕緣層160可覆蓋達至該第一電極151之一上表面的一局部。該第一電極151之該上表面可局部暴露。
該絕緣層160可覆蓋達至該第二電極152之一上表面的一局部。該第二電極152之該上表面可局部暴露。該絕緣層160之一局部可設置在該第三基板110之一上表面上。該絕緣層160之一局部可設置在鄰近的晶片 間。
圖7a至7d繪示使用根據該第一實施例之該半導體裝置來製造一顯示裝置的一製造方法。
所述製造方法包括以下步驟：藉由選擇性地發出雷射光至一半導體裝置(其包括設置在一基板上的複數個半導體晶片10)自該基板隔出複數個半導體晶片10，且將該些半導體晶片10形成在一面板基材上。所述步驟產生的氣體可被排放。
在此，該基板可為依據該第一實施例之該半導體裝置的該第三基板110。此外，所述步驟可包括：黏附至少一個半導體晶片10至一第一黏合層211，該第一黏合層211設置於一輸送裝置210之下，且將經黏附步驟的半導體隔出該基板。
此外，將所述隔出之半導體晶片10形成在一面板基材上的步驟可包括：形成至少一個半導體晶片10在該面板基材上，並將形成後的該半導體晶片10黏附至該面板基材上一第二黏合層；發射光，隔出該第一黏合層211與所述至少一個半導體晶片10，並且連同該第二黏合層一起進行硬化該第一黏合層211，所述至少一個半導體晶片10。
在此，該半導體裝置可包括：一基板；一耦合層130，設置在該基板上；一半導體結構140，設置在該耦合層130上且包括一第一導電半導體層141，一第二導電半導體層143及設置在該第一導電半導體層141及該第二導電半導體層143間之一主動層142；一第一電極151，與該第一導電半導體層141相連接；一第二電極152，與該第二導電半導體層143相連接，以及一絕緣層160，覆蓋該耦合層130及該半導體結構140。
此外，自該基板隔出的步驟中，該第一電極151與該第二電極152及該絕緣層160之一局部可黏附至該第一黏合層211。
此外，所述連同該第二黏合層一起進行硬化的步驟中，該輸送裝置210可自所述至少一個半導體晶片10隔出。
所述製造該顯示裝置的方法將參照圖7a至7d於下文描述之。
參看圖7a，可發出雷射光至依據該第一實施例之該半導體裝置的該第三基板110。
為了隔出該第三基板110，本身為高能量來源的雷射光可經由一透明藍寶石基板的背光側發出。該雷射光可發出至該半導體裝置之部份的半導體晶片10。然而本發明並不限定於此，該雷射光可發出至該半導體裝置之所有的半導體晶片10。
所述雷射光在該第三基板110與該耦合層130之間被吸收。所述被吸收之過程中，位於於該第三基板110與該耦合層130間的該犧牲層120中可發生熱化學分解反應(thermo-chemical decomposition reaction)。由此，部份的半導體晶片10可自該第三基板110剝離。此例中，該犧牲層120中發生之該熱化學分解反應可產生一有害氣體。
舉例來說，所述有害氣體可包含砷(As)及磷(P)，然不受限於此。
參看圖8，該圖繪示依據一實施例之一雷射剝離裝置。一雷射剝離裝置500，其包括：一雷射單元510，用以發出雷射光，一光學單元520，用以引導該雷射光至一目標位置，一階台530，其中該半導體裝置設置在該目標位置處，一接收單元540，其圍繞該階台530，以及圍繞於外部之一 容納單元550。
該雷射單元510發出雷射光。舉例來說，該雷射單元510可為一氪氟準分子雷射(KrF excimer laser)，但不受限於此。
一雷射源可為脈衝振盪(pulse-oscillation)，但不受限於此。
該光學單元520可包括一光罩522以及包括一鏡片組521，該光罩522用於在一期望型態下發出該雷射光，而該鏡片組521用以放大或是形成發射至該光罩522之該雷射光的光束。
該光罩522可包含具有發光型態形狀的一開口。舉例來說，當發光型態呈一放射形狀，該光罩522之該開口亦可具有一放射形狀。
該階台530可為一構件，用以維持該半導體裝置在其一上表面之位置。在此，該半導體裝置可為上述提及依據該第一實施例之該半導體裝置。用於真空吸附及維持該半導體裝置之一機制可視需要安裝在該階台530內，但不受限於此。
此外，該階台530可具有各種形狀。例如，該階台530可具有如該半導體裝置之一圓形形狀，，但不受限於此。
雷射光可發射至設置在該階台530上之該半導體裝置。詳細來說，該雷射光可於該第三基板110與該耦合層130之間被吸收。一熱化學分解反應可發生在設置於該第三基板110與該耦合層130之間的該犧牲層120中。該半導體裝置所包括的該些半導體晶片10可自該第三基板110剝離。此例中，一有害氣體可因該犧牲層中發生的該熱化學分解反應而被釋放。
圖9係為依據一實施例的該雷射剝離裝置500之一平視圖，圖10繪示圖9中該雷射剝離裝置500之一修改後的型式。
參看圖9及圖10，該階台530可劃分出複數區塊。舉例來說，該階台530可劃分出四個部分。
該接收單元540可設置在該階台530之外並圍繞該階台530。該接收單元540可包括一第一排放單元541，用以釋放自該半導體裝置之該犧牲層排出的一氣體。
該第一排放單元541可設置在該接收單元540之一側表面上。此外，該第一排放單元541可包括複數個排放孔541a、541b、541c、541d。
該些排放孔541a、541b、541c、541d可具有各種形狀。
該接收單元540可包括形成在該些排放孔541a、541b、541c、541d與複數區S1、S2、S3、S4之間的複數個通道L1、L2、L3、L4。
自該階台530之該些區S1、S2、S3、S4排出之一氣體可經由該些通道L1、L2、L3、L4中任一個排放。
該接收單元540可包括形成在該階台530與該些排放孔541a、541b、541c、541d之間的複數個分隔壁P1、P2、P3、P4來形成該些通道L1、L2、L3、L4。
舉例來說，自第一區S1排出的一氣體可只經由第一排放孔541a排放。然而本發明不限定於此，且上例可視該些分隔壁P1、P2、P3、P4之位置及該接收單元的形狀來做各種修改。
可進一步包括一移動式機制(未示出)，用以移動該階台530之中該雷射光的一目標位置。
該容納單元550可圍繞該雷射單元510，該光學單元520，該階台530以及該接收單元540。
該容納單元550可具有設置其上之一第二排放單元551。該第二排放單元551可排出未經由該第一排放單元541排放的一殘餘氣體。該第二排放單元551可包括複數個排放孔，但不限定於此。
圖11繪示依據一實施例之該雷射剝離設備500之一剖視圖。
參看圖11，該半導體裝置可移動並其後設置在該階台530上。此例中，該半導體裝置可經由該接收單元540之排放孔的一上部分藉一移動裝置(未示出)被移載至該階台530。此外，可發出雷射光至該階台530上之該半導體裝置，且該犧牲層120可藉該雷射光被移除。當該犧牲層120被移除，一有害氣體可被釋放。所述有害氣體可經由一排放孔被排出。
圖12繪示依據圖11中實施例之該雷射剝離裝置500之一修改後的型式之剖視圖。
參看圖12，該半導體裝置可經由該排放孔的一下部分藉該移動裝置(未示出)被移載至該階台530。一移動式縫隙542可設置於所述該排放孔的下部分處。
當該半導體裝置被移載至該階台530時，該移動式縫隙542可為開放或關閉。可發出雷射光至該階台530上之該半導體裝置，且該犧牲層120可藉該雷射光被移除。此外，當該犧牲層120被移除的同時，釋放出的該有害氣體可排放至設置在該移動式縫隙542上的該排放單元541。
一半導體晶片可藉移動該犧牲層120自該第三基板110隔出。在此，該半導體晶片可為上文參照圖7a所描述的半導體晶片。隨後，一第一黏合層211，其設置於該輸送裝置210之一下部分處，可被黏附至該絕緣層160之一局部，該第一電極151之一上表面及該第二電極152之一上表面。
該輸送裝置210可包括一輸送用具212，其設置在該第一黏合層211的頂部上。
舉例來說，該輸送用具212具有一凹凸結構，因此其可輕易地黏附該半導體晶片至該第一黏合層211。
參看圖7b，當該半導體晶片10被黏附至該輸送裝置210之該第一黏合層211的同時，該半導體晶片10可自該第三基板110隔出。因此，鄰近半導體晶片10之間的該絕緣層160可被隔出。
所述半導體裝置之中，某些半導體晶片10可設置在該第三基板110上。亦即，未被黏附至該輸送裝置210之該第一黏合層211的半導體晶片10可設置在該第三基板110上。
參看圖7C，黏附至該輸送裝置210之該半導體晶片10可輸送到面板上。該第二黏合層310可設置在該面板上。
黏附至該輸送裝置210之該半導體晶片10可黏附到設置在該面板上的該第二黏合層310。
該第二黏合層310可黏附到該耦合層130及該絕緣層160之一局部，該局部位處該半導體晶片10之一下部。光可發射到該第一黏合層211及該輸送裝置210上的該第二黏合層310。
光可將該半導體晶片10從黏附到該半導體晶片10之該第一黏合層211隔出。在另一方面，光可固化該第二黏合層310。因此，該半導體晶片10與該第二黏合層310間的黏合力可增強。
參看圖7D，該輸送裝置210可自該半導體晶片10隔出。此外，該半導體晶片10可設置在該面板上。
此例中，視該耦合層130的厚度可形成一上表面，其相同於設置在該顯示裝置上的另一半導體晶片之上表面。
所述顯示裝置可藉著重複上文參照圖7A至7D所描述的製程來製造。此外，所述製程可應用於圖3、4及5述及的該些半導體裝置，以及依據該第一實施例之半導體裝置。
另外，如圖7b所示，分隔可發生在該基板110與該犧牲層120之間，並且也可發生在該耦合層130與該基板110之間。
圖13繪示依據一第四實施例的一半導體裝置之一平視圖及剖視圖。
參看圖13，依據該第四實施例之該半導體裝置包括一犧牲層120；一耦合層130，設置在該犧牲層120上；一中介層170，設置在該耦合層130上；一第一導電半導體層141，設置在該中介層170上；一第一包覆層144，設置在該第一導電半導體層141上；一主動層142，設置在該第一包覆層144上；一第二導電半導體層143，設置在該主動層142上；一第一電極151，與該第一導電半導體層141相連接；一第二電極152，與該第二導電半導體層143相連接，以及一絕緣層160，圍繞該犧牲層120，該耦合層130，該第一導電半導體層141，該第一包覆層144，該主動層142及該第二導電半導體層143。
該犧牲層120可為一分層，設置於依據該實施例之該半導體裝置之底部處。即，該犧牲層120可為在一第一重主方向(一X2方向)上最外面的一分層。該犧牲層120可設置在一基板(未示出)上。
該犧牲層120在該第二方向(Y軸向)之最大寬度W1可在30 μm至60μm的範圍。
在此，該第一方向係為該半導體結構140之一厚度方向且包括一第一主方向及一第一重主方向。該半導體結構140之該厚度方向的該第一主方向係為自該第一導電半導體層141朝一第二導電半導體層143移動的一方向。同樣地，該半導體結構140之該厚度方向的該第一重主方向係為自該第二導電半導體層143朝該第一導電半導體層141移動的一方向。此處，該第二方向(Y軸向)可垂直於該第一方向(X軸向)。又，該第二方向(Y軸向)包括一第二主方向(一Y1方向)及一第二重主方向(一Y2方向)。
該犧牲層120可為該半導體裝置移到該顯示裝置後留下的一分層。例如，當該半導體裝置被移轉至該顯示裝置時，該犧牲層120之一局部可藉移轉的期間所發出的雷射光自該半導體裝置脫離，及剩餘部分可被留下。此例中，該犧牲層120可包含一材料，在所發出雷射光之波長係為可脫離。此外，該雷射光之波長可為266nm、532nm及1064nm之中任一個，但並不受限於此。
該犧牲層120可包含一氧化物或一氮化物。然而，本發明不受限於此。例如，該犧牲層120可包含一氧基(oxide-based)材料，該材料磊晶生長期間變形低。
該犧牲層120可包含以下中至少一者：氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鎵(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋅鎵(GZO)、氧化銦鋅氮化物(IZON)、鋁-鎵氧化鋅(AGZO)、銦-鎵氧化鋅(IGZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銥(IrOx)、氧化釕(RuOx)、氧化鎳(NiO)、氧化釕/氧化銦錫 (RuOx/ITO)、鎳/氧化銥/金(Ni/IrOx/Au)、鎳/氧化銥金/氧化銦錫(Ni/IrOx/Au/ITO)、Ag(銀)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、錫(Sn)、銦(In)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)以及鉿(Hf)。
該犧牲層120可具在該第一方向(X軸向)上大於或等於20nm的一厚度d12。較佳地，該犧牲層120可具在該第一方向(X軸向)上大於或等於40nm的一厚度d12。
該犧牲層120可藉電子束蒸鍍法、熱蒸鍍法、金屬有機物化學氣相沉積(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)或濺鍍(sputtering)及脈衝雷射蒸鍍法(pulsed laser deposition,PLD)加以形成，但並不受限於此。
該耦合層130可設置在該犧牲層120上。該耦合層130可包含一材料，像是SiO2、SiNx、TiO2、聚亞醯胺(polyimide)及樹脂。
該耦合層130可具有30nm至1μm之一厚度d13。然而，本發明不受限於此。此處，該厚度可為在X軸向之一長度。該耦合層130可經退火(annealed)而將該犧牲層120黏附至該中介層170。此例中，氫離子(hydrogen ions)由該耦合層130排出，且可發生剝離(flaking)。此例中，該耦合層130可具有1nm或更小的一表面粗糙度。依據此一構造，一分離層和一耦合層可輕易地彼此附合。該耦合層130及該犧牲層120之位置可以相互交換。
該中介層170可設置在該耦合層130上。該中介層170可包含砷化鎵(GaAs)。該中介層170可透過該耦合層130與該犧牲層120相耦接。
該半導體結構140可設置在該中介層170上。該半導體結構140可包括設置在該中介層170上的該第一導電半導體層141，設置在該第一 導電半導體層141上的該第一包覆層144，設置在該第一包覆層144上的該主動層142以及設置在該主動層142上的該第二導電半導體層143。
該第一導電半導體層141可設置在該中介層170上。該第一導電半導體層141可具有1.8μm至2.2μm之一厚度d15。然而，本發明不受限於此。
該第一導電半導體層141可由一III-V族化合物半導體或一II-VI族化合物半導體製成且可用一第一摻雜劑進行摻雜。該第一導電半導體層141可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。
此外，所述第一摻雜劑可為一n型摻雜劑，像是Si(矽)、Ge(鍺)、錫(Sn)、硒(Se)及碲(Te)。當該第一摻雜劑為一n型摻雜劑時，經該第一摻雜劑來摻雜的該第一導電半導體層141可為一n型半導體層。
該第一導電半導體層141可包含AlGaP、InGaP、AlInGaP、InP、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs及GaP之中的任一者或多者。
該第一導電半導體層141可藉由化學汽相沈積法(CVD)、分子束磊晶(MBE)、濺鍍或氫化物氣相磊晶(HVPE)或類似的方法加以形成，但並不受限於此。
一第一包覆層144可設置在該第一導電半導體層141上。該第一包覆層144可設置於該第一導電半導體層141與該主動層142之間。該第一包覆層144可包括複數層。該第一包覆層144可包括一磷化銦鋁基層/磷化鋁 銦鎵基層(AlInGaP-based layer/AlInP-based layer)。
該第一包覆層144具有0.45μm至0.55μm之一厚度d16。然而，本發明不受限於此。
該主動層142可設置在該第一包覆層144上。該主動層142可設置於該第一導電半導體層141與該第二導電半導體層143之間。該主動層142係為一分層，由該第一導電半導體層141注入之電子(或電洞)與由該第二導電半導體層143注入之電子(或電洞)在此分層中相結合。由於電子電洞再結合(electron-hole recombination)，該主動層142可轉至一低階能量且產生紫外波長光。
該主動層142可具有以下所述結構的任一者，但不受其限制：單井結構、多井結構、單量子井結構、多量子井(MQW)結構、量子點結構以及量子線結構。
該主動層142可形成以下所述之中一個或多個之一配對結構，但不受其限制：GaInP/AlGaInP、GaP/AlGaP、InGaP/AlGaP、InGaN/GaN、InGaN/InGa、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs/AlGaAs及InGaAs/AlGaAs。
該主動層142可具有0.54μm至0.66μm之一厚度d17。然而，本發明不受限於此。
由於電子在該第一包覆層144冷卻，，該主動層142可產生更多輻射復合(radiation recombination)。
該第二導電半導體層143可設置在該主動層142上。該第二導電半導體層143可包括一第二主導電半導體層143a及一第二重主導電半導體層143b。
該第二主導電半導體層143a可設置在該主動層142上。該第二重主導電半導體層143b可設置在該第二主導電半導體層143a之上。
該第二主導電半導體層143a可包含TSBR及P-AllnP。該第二主導電半導體層143a可具有0.57μm至0.70μm之一厚度d18。然而，本發明不受限於此。
該第二主導電半導體層143a可由一III-V族化合物半導體或一II-VI族化合物半導體製成。該第二主導電半導體層143a可用一第二摻雜劑進行摻雜。
該第二主導電半導體層143a可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。當該第二導電半導體層143為一p型半導體層，該第二導電半導體層143可包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)或類似者做為一p型摻雜劑。
使用一第二該摻雜劑進行摻雜之該第二主導電半導體層143a可為一p型半導體層。
該第二重主導電半導體層143b可設置在該第二主導電半導體層143a之上。該第二重主導電半導體層143b可包括一p型磷化鎵基層(p-type GaP-based layer)。
該第二重主導電半導體層143b可包括一GaP layer/InxGa1-xP layer(0
x
1)之一超晶格結構。
舉例來說，該第二重主導電半導體層143b可使用鎂(Mg)以約10×1018的一濃度進行摻雜，但不受限於此。
此外，該第二重主導電半導體層143b可包括複數分層，且該等分層僅有某些分層可使用鎂進行摻雜。
該第二重主導電半導體層143b可具有0.9μm至1.1μm之一厚度d19。然而，本發明不受限於此。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第一電極151可電性連接該第一導電半導體層141。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141之一上表面的一局部上，該局部經台面刻蝕(mesa-etched portion)。因此，該第一電極151可設置於該第二電極152之下，該第二電極152設置在該第二導電半導體層143之頂部上。
該絕緣層160在一第二重主方向(一Y2方向)上，於該第二重主方向(Y2方向)上的一邊界與該第二電極152間的一最小寬度W2可在2.5μm到3.5μm的範圍內。同樣地，該絕緣層160在一第二主方向(一Y1方向)上，於該第二主方向(Y1方向)上的一邊界與該第一電極151間的一最小寬度W6可在2.5μm到3.5μm的範圍內。然而，本發明不受限於此。
該第一電極151可包含以下中至少一者：氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鎵(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋅鎵(GZO)、氧化銦鋅氮化物(IZON)、鋁-鎵氧化鋅(AGZO)、銦-鎵氧化鋅(IGZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銥(IrOx)、氧化釕(RuOx)、氧化鎳(NiO)、氧化釕/氧化銦錫(RuOx/ITO)、鎳/氧化銥/金(Ni/IrOx/Au)、鎳/氧化銥金/氧化銦錫(Ni/IrOx/Au/ITO)、Ag(銀)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、 銥(Ir)、錫(Sn)、銦(In)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)以及鉿(Hf)，但並不受限於此。
該第一電極151可藉任何典型電極形成法來形成，像是濺鍍法、塗佈法以及沈積法。
如上所述，該第二電極152可設置在該第二重主導電半導體層143b上。該第二電極152可電性連接該第二重主導電半導體層143b。
該第二電極152可包含以下中至少一者：氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鎵(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋅鎵(GZO)、氧化銦鋅氮化物(IZON)、鋁-鎵氧化鋅(AGZO)、銦-鎵氧化鋅(IGZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銥(IrOx)、氧化釕(RuOx)、氧化鎳(NiO)、氧化釕/氧化銦錫(RuOx/ITO)、鎳/氧化銥/金(Ni/IrOx/Au)、鎳/氧化銥金/氧化銦錫(Ni/IrOx/Au/ITO)、Ag(銀)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、錫(Sn)、銦(In)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)以及鉿(Hf)，但並不受限於此。
該第二電極152可藉任何典型電極形成法來形成，像是濺鍍法、塗佈法以及沈積法。
此外，該第一電極151在該第二方向(Y軸向)上可具有大於該第二電極152的一寬度。然而，本發明不受限於此。
該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130及該半導體結構140。該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120及該耦合層130之側表面。該絕緣層160可局部覆蓋該第一電極151之一上表面。依照此一構造，該第一電極 151透過暴露於外的上表面電性連接一電極或是一銲墊(pad)，使得電流可注入該第一電極151。同樣地，該第一電極151與該第二電極152可包含暴露於外的一上表面。該絕緣層160覆蓋該犧牲層120及該耦合層130，使得該犧牲層120及該耦合層130可不暴露於外。
該絕緣層160可局部覆蓋該第一電極151之一上表面。另外，該絕緣層160可局部覆蓋該第二電極152之一上表面。該第一電極151之該上表面可局部暴露。該第二電極152之該上表面可局部暴露。
該第一電極151與該第二電極152暴露於外的該上表面可具有一圓形狀，但並不受限。該第二方向(Y軸向)上，在該第一電極151暴露於外的該上表面之一中點與該第二電極152暴露於外的該上表面之一中點之間的一寬度W4可在20μm到30μm的範圍內。在此，所述中點指的是將該第一電極與該第二電極之寬度對分的位置點，該位置點在該第二方向(Y軸向)上暴露於外。
一第二主方向(一Y1方向)上，在該第二主方向(Y1方向)之第一電極151之一邊界與暴露於外之該第一電極151之該中點之間的一最大寬度W5可在5.5μm到7.5μm的範圍內。此外，在一第二重主方向(Y2方向)上，在該第二重主方向(Y2方向)之該第二電極152之一邊界與暴露於外之該第二電極152之該中點之間的一最大寬度W6可在5.5μm到7.5μm的範圍內。然而，本發明不受限於此。
在該半導體結構140中，該絕緣層160可將該第一導電半導體層141與該第二導電半導體層143電性隔離。該絕緣層160可由選自下列材料構成之一群組中選出至少一者製成：SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、 Al2O3、TiO2以及AlN，但並不限定於此。
圖14a至14f繪示依據該第四實施例製造該半導體裝置之一方法的流程圖。
參看圖14a，離子可注入至一施體基板(donor substrate)S。該施體基板S可包括一離子層I。透過該離子層I，該施體基板S可包括設置於其側邊之一中介層170及設置於另一側邊之一第一層171。如下文將描述的，該中介層170可為一分層，其設置於圖13之該半導體裝置的該耦合層130上。此例中，該施體基板S可包括該中介層170及該第一層171。
注入至該施體基板S的該離子可包括氫離子，但並不受限於此。該離子層I可自該施體基板S的一表面隔出一預定距離。該預定距離可為2μm或更少。例如，該離子層I可自該施體基板S的表面隔出2μm的距離。也就是說，該中介層170可具2μm的一厚度。較佳地，該中介層170的厚度為0.4μm至0.6μm的範圍。
參看圖14b，該犧牲層120可設置於該基板110與該耦合層130之間。此外，一分離層180可設置於該基板110與該犧牲層120之間。
該基板110可為包含藍寶石(氧化鋁)，玻璃等之一透明基板。因此，該基板110可傳送由其底部發出的雷射光。據此，該犧牲層可於雷射剝離之時吸收雷射光。
例如，該分離層180可促進該基板110之再生(regeneration)，其可為例如一藍寶石基板。此外，該分離層180俾利由雷射剝離執行之移轉，所述雷射剝離將參照圖15a至15e來加以描述。該分離層180可使用同於製造該耦合層130的一材料來製造。例如，該分離層180可包含SiO2。
此例中，該基板110，該分離層180，該犧牲層120以及該耦合層130可依序堆疊。此外，該耦合層130之一部分，其設置在該施體基板S上之一表面上的該中介層170之下，該局部可鄰近於該耦合層130的另一部分，其設置於該犧牲層120之上，因此，所述耦合層130的部分(位於該中介層170之下)可被安置在所述耦合層130之另一部分(位於該犧牲層120之上)之上，且所述耦合層130的二部分亦可彼此相對。
另外，如上所述，該耦合層130可包含SiO2。設置於該犧牲層120之上的所述耦合層130的部分可藉由氧電漿製程(O2 plasma processing)與設置於該中介層170之下的所述耦合層130的部分相耦接。然而，本發明並不限定於此，且可藉由除了氧的一材料來執行切割。例如，該耦合層130分別位於該犧牲層120之上及位於該中介層170之下的部分可具有彼此相對的表面。一刻蝕流程，像是拋光與退火，可在所述彼此相對的表面來執行。
因此，該中介層170可設置在該基板110上，該犧牲層120可設置在該中介層170上，該耦合層130可設置在該犧牲層120上，以及該施體基板S可自該耦合層130之頂部分隔開。此外，該施體基板S可藉由以下取得；形成該耦合層於底部，形成該中介層170於該耦合層130上，以及依序於該中介層170上形成該離子層I和該第一層171。
參看圖14c，自該施體基板S隔出之該中介層170可設置在該耦合層130上。圖14b中的該離子層I係藉液體噴射移除，使得該第一層171可自該中介層170脫離。
此例中，自該施體基板脫離之該第一層可再度以一基板來使用。例如，所述脫離之第一層可再使用為圖14a至14c中的該施體基板。此例 中，所述脫離之第一層，其為一施體基板，可由新的一第一層，一離子層以及一中介層來組成。因此可望減少製造成本以及成本費用。
據此，該中介層170可設置在該耦合層130上。
此外，該半導體結構140可設置在該中介層170之上。該中介層170可與該半導體結構140相接觸。由於離子植入製程所生的一孔洞(void)使得該中介層170之一上表面的粗糙性惡化，該中介層170在磊晶沉積期間可能產生一缺陷。因此，該中介層170之該上表面可經拋光或平坦化。例如，可於該中介層170之該上表面上執行化學機械平坦化，且經平坦化後，該半導體結構140可設置在該中介層170的該上表面上。依照此一構造，該半導體結構140之電性特徵可望增強。
該半導體結構140可設置在該中介層170上。該半導體結構140可包括設置在該中介層170上的該第一半導體層141，設置在該第一半導體層141上的該第一包覆層144，設置在該第一包覆層144上的該主動層142以及設置在該主動層142上的該第二導電半導體層143。參照圖13所作出的描述可應用到該半導體結構140。
參看圖14d，第一次蝕刻可始於該半導體結構140之頂部達至該第一導電半導體層141之一局部來進行。
所述第一次蝕刻可為溼蝕刻法或乾蝕刻法。然而，本發明並不受限於此，且可使用多種方式來執行第一次蝕刻。進行第一次蝕刻前，圖14e的該第二電極152可設置在該第二導電半導體層143上，之後經圖案化如圖14e所呈現，然而，本發明並不受限於此。
參看圖14e，該第二電極152可設置在該半導體結構140之頂 部上。該第二電極152可電性連接該第二重主導電半導體層143b。該第二電極152可具有一下表面，其小於該第二導電半導體層143之一上表面。例如，該第二電極152可具有一邊界，與該第二導電半導體層143的一邊界相距1μm至3μm。
該第一電極151及該第二電極152可藉任何典型電極形成法來形成，像是濺鍍法、塗佈法以及沈積法。然而，本發明並不受限於此。
此外，如上所述，該第二電極152可於第一次蝕刻前形成，且該第一電極151可設置在經刻蝕和暴露於外的該第一導電半導體層141之頂部上。
該第一電極151及該第二電極152可分別設置於自該基板110以不同距離相隔之位置。該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第二電極152可設置在該第二導電半導體層143上。此例中，該第二電極152可設置在該第一電極151之上。然而，本發明並不受限於此。
例如，當該第一導電半導體層141係設置在該第二導電半導體層143之上，該第一電極151可設置在該第二電極152之上。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上且與該第一導電半導體層141電性連接。參照圖13所作之描述可適用於此例。
參看圖14f，第二次蝕刻可進行達至該第三基板110之一上表面。所述第二次蝕刻可為溼蝕刻法或乾蝕刻法，但並不受限於此。在該半導體裝置中，該第二次蝕刻比第一次蝕刻可蝕除更大的一厚度。
藉由所述第二次蝕刻，設置於該基板上的該半導體裝置可以複數個晶片的形式被隔離。例如，參看圖14f，兩個半導體裝置可藉所述第 二次蝕刻設置在該基板110上。半導體裝置之數量可依照基板尺寸及每一半導體裝置大小做不同設量。
此外，該絕緣層160可經設置來覆蓋該犧牲層120，該耦合層130，該中介層170以及該半導體結構140。該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130，該中介層170以及該半導體結構140的側表面。該絕緣層160可覆蓋達至該第一電極151之一上表面的一局部。該第一電極151之該上表面可部分地暴露。所述暴露的該第一電極151之該上表面係電性連接一電極焊墊或其類似，使得電流可注入至該第一電極151。此外，該絕緣層160可覆蓋達至該第二電極152之一上表面的一局部。該第二電極152之該上表面可部分地暴露。同於所述第一電極151，所述暴露的該第二電極152之該上表面係電性連接一電極焊墊或其類似，使得電流可注入至該第二電極152。另，該絕緣層160之一局部可設置在所述表面的頂部上。設置於鄰近半導體晶片間的該絕緣層160可與該基板110相接觸。
圖15a至15e示出一流程圖，說明該第四實施例之該半導體裝置移轉到一顯示裝置的流程。
參看圖15a至15e，依據一實施例之一顯示裝置製造方法可包括：選擇性地發出雷射光至包括有設置在該基板110上的複數個半導體裝置之一半導體，自該基板隔出該些半導體裝置，以及放置該些半導體裝置在一面板基材上。在此，如參照圖14a至14f所描述，移轉前之一半導體裝置可包括：設置在該基板110上的一分離層，設置在該分離層上的一犧牲層，設置在該犧牲層上的一耦合層，設置在該耦合層上的一半導體結構，一第一電極，一第二電極以及一絕緣層。此外，所述半導體結構可包括一第一導電半 導體層，一第二導電半導體層及設置在該第一與第二導電半導體層間的一主動層。
首先，參看圖15a，一基板110，其可同於參照圖14a至14f所描述之該基板110。此外，如上所述，該些半導體裝置可設置在該基板110上。比如，該些半導體裝置可包括一第一半導體裝置10-1，一第二半導體裝置10-2，一第三半導體裝置10-3及一第四半導體裝置10-4。然而，本發明並不受限於此，且該些半導體裝置可有不同的數量。
參看圖15b，選自該些半導體裝置10-1，10-2，10-3以及10-4中至少一者可藉著一輸送裝置210傳送到一生長基板。所述輸送裝置210可具有一第一黏合層211及設置於其一下部之一輸送用具212。舉例來說，該輸送用具212可具有一凹凸結構，且因此可輕易地黏附該半導體裝置至該第一黏合層211。
參看圖15c，當該輸送裝置210於雷射光發射後向上移動，該第一半導體裝置10-1及該第三半導體裝置10-3可自該輸送裝置210脫離。此外，該第二黏合層310可耦接該第一半導體裝置10-1及該第三半導體裝置10-3。
詳細來說，雷射光發射到挑選出的半導體裝置之底部，以使該挑選出的半導體裝置可自該基板110脫離。此例中，該輸送裝置210向上移動，所述的半導體裝置可隨之移動。例如，雷射光發射至該基板110之區域的底部，其中設置有該第一半導體裝置10-1及該第三半導體裝置10-3，於是該第一及該第三半導體裝置10-1，10-3可自該基板110脫離。另外，為了使一半導體裝置逐一自該基板110脫離，該輸送裝置210及該黏合層211可黏附至一半導體裝置。
例如，採用具一特定波長範圍之一光子射束進行之雷射剝離可應用於使該半導體裝置自該基板110脫離之一方法。例如，使用之雷射光可具266nm、532nm或1064nm的中心波長，但並不受限於此。
此外，設置於該半導體裝置與該基板110間的該分離層180及該耦合層130可防止因雷射剝離造成半導體裝置的實體損壞。一犧牲層可藉雷射剝離來脫離該半導體裝置。例如，該犧牲層之一部分可藉所述脫離被移除，且該犧牲層之餘下部分可隨該耦合層被移離。因此，該半導體裝置，該犧牲層，設置在該犧牲層之上的該耦合層，該半導體結構，該第一電極及該第二電極可脫離該基板110。依照此一構造，該分離層180可留在該基板110上。另，該犧牲層的一局部可餘留在該分離層180之一上表面上，但並不受限於此。
此外，自該基板110脫離之複數個半導體裝置可按一預定的距離互相隔開。如上所述，該第一半導體裝置10-1及該第三半導體裝置10-3可自該生長基板脫離，並且該第二半導體裝置10-2與該第四半導體裝置10-4(其按同於該第一及該第三半導體裝置10-1，10-3間的距離隔開)可依相同方式自該生長基板脫離。因此，具有相同間隔之該些半導體裝置可移轉至一顯示面板。
參看圖15d，挑選出的半導體裝置可設置在該面板基材上。例如，該第一半導體裝置10-1及該第三半導體裝置10-3可設置在該面板基材上。詳細來說，該第二黏合層310可設置在面板基材300上，且該第一及該第三半導體裝置10-1，10-3可設置在該第二黏合層310上。此例中，該第一及該第三半導體裝置10-1，10-3可黏附到該第二黏合層310。按照此一方法，藉著 安置具有相同間隔之該些半導體裝置在該面板基材上，可望改善移轉製程效率。
此外，可發出雷射光來將經挑選的一半導體裝置自該第一黏合層211隔出。例如，雷射光向上發射到該輸送裝置210，致使該第一黏合層211與所述經挑選的半導體裝置彼此實體分離。
參看圖15e，當該輸送裝置210於雷射光發射後向上移動，該第一半導體裝置10-1及該第三半導體裝置10-3可自該輸送裝置210脫離。此外，該第二黏合層310可耦接該第一半導體裝置10-1及該第三半導體裝置10-3。
圖16係為一圖表，其示出依據一實施例並按照該半導體裝置之該犧牲層厚度的透光率。詳細來說，依據一實施例，當該半導體裝置不具有犧牲層(A)，當該半導體裝置具10nm之一厚度(B)，當該半導體裝置具20nm之一厚度(C)，當該半導體裝置具30nm之一厚度(D)及當該半導體裝置具40nm之一厚度(E)之時，進行透光率測量。
當該半導體裝置不具有犧牲層(A)之時，該半導體裝置在大多數的波長範圍可提供80%或更多之一透光率。因此，透過該基板引入，並用以發生雷射剝離之雷射光難以傳送。
此外，圖表中可看出，依據一實施例，隨著半導體裝置中的該犧牲層的厚度增加，低波長範圍之透光率下降。
當該犧牲層之厚度為10nm(B)時，該半導體裝置可傳送310nm或310nm以下波長範圍內之雷射光的60%或更少。依照此一結構，該半導體裝置可吸收40%或更多的雷射光，該雷射光係透過該犧牲層由該基板引入，因此，設置在該犧牲層上之該半導體裝置難以自該基板隔出。
此外，當該犧牲層之厚度為20nm(C)時，該半導體裝置可傳送310nm或310nm以下波長範圍內之雷射光的50%或更少。相較於該犧牲層之厚度為10nm(B)時，當該犧牲層之厚度為20nm(C)時，更多的310nm或310nm以下波長範圍內之雷射光可被傳送。
此說明可適用於即使當該犧牲層之厚度為30nm(D)及當該犧牲層之厚度為40nm(E)的時候。當該犧牲層之厚度為30nm(D)之及40nm(E)的時候，該半導體裝置可傳送310nm或310nm以下波長範圍內之雷射光的40%或更少。也就是說，該犧牲層可吸收60%或更多的光。於此例中，設置於該犧牲層上面之該半導體裝置可輕易自該基板隔出。
因此，依據一實施例，該半導體裝置可藉發送具有一小中心波長之266nm雷射光來製造。此例中，依據一實施例，該半導體裝置之該犧牲層可具有20nm或20nm以上的一厚度。依照此一結構，可輕易被吸收310nm或310nm以下波長範圍內之雷射光50%或是更多。較佳地，依據一實施例，該半導體裝置之該犧牲層可具有40nm或40nm以上的一厚度。
該犧牲層之厚度與該耦合層之厚度的比例可在1：1.5至1：50的範圍內。依照此一結構，可望吸收大部分310nm或310nm以下波長範圍內的雷射光並透過具40%或以下的透光率輕易地執行自該基板的實體分離。然而，當該犧牲層之厚度與該耦合層之厚度的比例小於1：1.5時，可能難以透過使用雷射剝離自該生長基板脫離。當該犧牲層之厚度與該耦合層之厚度的比例大於1：50時，緣於該中間層與該生長基板間熱膨脹係數的差異而出現一劇烈壓力，且產生一限制，即其中該隔離層上面的磊晶生長可變得困難。
此外，該分離層，該犧牲層以及該耦合層的總厚度可小於或等於3μm。
圖17係為一圖表，其示出依據一實施例之該半導體裝置之該耦合層的分光透過率(spectral transmittance)。
參看圖17，依據一實施例之該半導體裝置之該耦合層在大部分的波長範圍內可提供高透光率(百分比)。例如，依據一實施例之該半導體裝置可傳送在0nm至800nm之波長範圍內，90%或90%以上的光。
此例中，透過該基板引入的雷射光可藉該分離層傳送且之後被該犧牲層吸收。因此，該犧牲層可藉該雷射光而局部脫離該基板。此外，該犧牲層可吸收一部分位處靠近該分離層的該雷射光，之後脫離該基板。於此例中，如參照圖13所描述，該犧牲層，該耦合層以及該半導體結構可自該基板分離而成為單一個半導體裝置。
圖18係示出依據一實施例之該半導體裝置之該犧牲層與該耦合層的圖片。
參看圖18，該半導體裝置可被翻轉(flipped over)。該犧牲層120可與該耦合層130相連接，且該耦合層130可設置在該中介層與該犧牲層120之間。如上所述，該中介層及該半導體結構可置於在該耦合層130與該犧牲層120之上。此外，該犧牲層120可具有33nm的一厚度。此外，該耦合層130可具有189nm的一厚度。此例中，該犧牲層120之總厚度之中約20nm可借助雷射光透過使用雷射剝離加以移除。依照此一結構，該犧牲層120之厚度於移轉前可大於或等於20nm。於此例中，該半導體裝置最終可具有一結構， 其中，透過使用雷射剝離，該犧牲層120及該耦合層130可置於該中介層之下。
圖19係為圖13之一修改後的型式。
參看圖19，依據本發明之經修改後的型式，一半導體裝置可包括：一犧牲層120；一耦合層130，設置在該犧牲層120上；一中介層170，設置在該耦合層130上；以及一半導體結構140，設置在該中介層170上。
此外，該半導體結構140可包括一第一導電半導體層141，一第二導電半導體層143及設置於該第一導電半導體層141與該第二導電半導體層143間之一主動層142。此外，該第二導電半導體層143可包括一第二主導電半導體層143a，其設置靠近該主動層142，及一第二重主導電半導體層143b，其設置靠近該中介層170。此外，該半導體裝置可包括一第一電極151，其與該第一導電半導體層141相連接，一第二電極152，其與該第二重主導電半導體層143b相連接，以及一絕緣層160，其覆蓋該耦合層130及該半導體結構140。
參照圖13所做描述可適用該犧牲層120，該耦合層130以及該中介層170。
此外。該第二重主導電半導體層143b可設置在該中介層170上。該第二重主導電半導體層143b可具有3.15μm至3.85μm的一厚度。然而，本發明不受限於此。
該第二重主導電半導體層143b可設置在該第二主導電半導體層143a之上。該第二重主導電半導體層143b可包括一p型磷化鎵基層(p-type GaP-based layer)。
該第二重主導電半導體層143b可包括一GaP layer/InxGa1-xP layer(0
x
1)之一超晶格結構。
該第二電極152可設置在該第二重主導電半導體層143b上。該第二重主導電半導體層143b可電性連接該第二電極152。
該第二電極152可形成處於該第二重主導電半導體層143b之頂部上的一側。該第二電極152可放置該第一電極151之下。
該第二主導電半導體層143a可設置在該第二重主導電半導體層143b之上。該第二主導電半導體層143a可設置於該第二重主導電半導體層143b與該主動層142之間。
該第二主導電半導體層143a可具0.57μm至0.69μm之一厚度d8。然而，本發明不受限於此。該第二主導電半導體層143a可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。當該第二導電半導體層143為一p型半導體層，該第二導電半導體層143可包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)或類似者做為一p型摻雜劑。
使用一第二該摻雜劑進行摻雜之該第二主導電半導體層143a可為一p型半導體層。該第二主導電半導體層143a可包含TSBR及P-AllnP。
該主動層142可設置在該第二主導電半導體層143a上。該主動層142係為一分層，由該第一導電半導體層141注入之電子(或電洞)與由該第二主導電半導體層143a注入之電子(或電洞)在此分層中相結合。由於電子電洞再結合(electron-hole recombination)，該主動層142可轉至一低階能量且產生紫外波長光。
該主動層142可具有以下所述結構的任一者，但不受其限制：單井結構、多井結構、單量子井結構、多量子井(MQW)結構、量子點結構以及量子線結構。
該主動層142可形成以下所述之中一個或多個之一配對結構，但不受其限制：GaInP/AlGaInP、GaP/AlGaP、InGaP/AlGaP、InGaN/GaN、InGaN/InGa、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs/AlGaAs及InGaAs/AlGaAs。
該主動層142可具有0.54μm至0.66μm之一厚度d9。然而，本發明不受限於此。
一第一包覆層144可設置在該主動層142上。該第一包覆層144可設置在該主動層142與該第一導電半導體層141之間。
該第一包覆層144可包含磷化鋁銦鎵(AlInP)。該第一包覆層144具有0.45μm至0.55μm之一厚度。然而，本發明不受限於此。
該第一導電半導體層141可設置在該第一包覆層144上。該第一導電半導體層141可由一III-V族化合物半導體或一II-VI族化合物半導體製成且可用一第一摻雜劑進行摻雜。該第一導電半導體層141可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。
此外，所述第一摻雜劑可為一n型摻雜劑，像是Si(矽)、Ge(鍺)、錫(Sn)、硒(Se)及碲(Te)。當該第一摻雜劑為一n型摻雜劑時，經該第一摻雜劑來摻雜的該第一導電半導體層141可為一n型半導體層。
該第一導電半導體層141可包含AlGaP、InGaP、AlInGaP、InP、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs及GaP之中的任一者或多者。
該第一導電半導體層141可藉由化學汽相沈積法(CVD)、分子束磊晶(MBE)、濺鍍或氫化物氣相磊晶(HVPE)或類似的方法加以形成，但並不受限於此。
該第一導電半導體層141可具有0.45μm至5.5μm之一厚度。然而，本發明不受限於此。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第一電極151可電性連接該第一導電半導體層141。該第一電極151可放置該第二電極152之上。
該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130及該半導體結構140。該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130，及該半導體結構140之側表面。
該絕緣層160可局部覆蓋該第一電極151之一上表面。該第一電極151之該上表面可局部暴露。
該絕緣層160可局部覆蓋該第二電極152之一上表面。該第二電極152之該上表面可局部暴露。
圖20a繪示依據一第五實施例之一半導體裝置的一平視圖及剖視圖，圖20b係為圖20a之一局部A放大視圖。參看圖20a，依據該第五實施例之該半導體裝置包括：一犧牲層120；一耦合層130，其設置在該犧牲層120上；一中介層170，其設置在該耦合層130上；一反射層190，其設置在該 中介層170上；一第一導電半導體層141，其設置在該反射層190上；一第一包覆層144，其設置在該第一導電半導體層141上；一主動層142，其設置在該第一包覆層144上；一第二導電半導體層143，其設置在該主動層142上；一第一電極151，其電性連接該第一導電半導體層141；一第二電極152，其電性連接該第二導電半導體層143，以及一絕緣層160，其圍繞該犧牲層120，該耦合層130，該第一導電半導體層141，該第一包覆層144，該主動層142及該第二導電半導體層143。
依據所述實施例，該犧性層120可為一分層，其設置處於該半導體裝置之底部。即，該犧牲層120可為在一第一重主方向(一X2方向)上最外面的一分層。該犧牲層120可設置在一基板上(未示出)。
該犧牲層120在一第二方向(一Y軸向)上的最大寬度W1可在30μm至60μm的範圍。
此處，一第一方向(一X軸向)係為該半導體結構140之一厚度方向且包括一第一主方向(一X1方向)及一第一重主方向(一X2方向)。該半導體結構140之該厚度方向的該第一主方向(該X1方向)係為自該第一導電半導體層141朝該第二導電半導體層143移動的一方向。同樣地，該半導體結構140之該厚度方向的該第一重主方向(該X2方向)係為自該第二導電半導體層143朝該第一導電半導體層141移動的一方向。此處，該第二方向(該Y軸向)可垂直於該第一方向(該X軸向)。又，該第二方向(該Y軸向)包括一第二主方向(一Y1方向)及一第二重主方向(一Y2方向)。
該犧牲層120可為該半導體裝置移到該顯示裝置後留下的一分層，如圖23c所示。例如，當該半導體裝置被移轉至該顯示裝置時，該犧牲 層120之一局部可藉移轉的期間所發出的雷射光自該半導體裝置脫離，且剩餘部分可被留下。此例中，該犧牲層120可包含一材料，在所發出雷射光之波長係為可脫離。此外，該雷射光之波長可為266nm、532nm及1064nm之中任一個，但並不受限於此。
該犧牲層120可包含一氧化物或一氮化物。然而，本發明不受限於此。例如，該犧牲層120可包含一氧基(oxide-based)材料，該材料磊晶生長期間變形低。
該犧牲層120可包含以下中至少一者：氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鎵(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋅鎵(GZO)、氧化銦鋅氮化物(IZON)、鋁-鎵氧化鋅(AGZO)、銦-鎵氧化鋅(IGZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銥(IrOx)、氧化釕(RuOx)、氧化鎳(NiO)、氧化釕/氧化銦錫(RuOx/ITO)、鎳/氧化銥/金(Ni/IrOx/Au)、鎳/氧化銥金/氧化銦錫(Ni/IrOx/Au/ITO)、Ag(銀)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、錫(Sn)、銦(In)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)以及鉿(Hf)。
該犧牲層120可具在該第一方向(X軸向)上大於或等於20nm的一厚度d20。較佳地，該犧牲層120可具在該第一方向(X軸向)上大於或等於40nm的一厚度d20。
該犧牲層120可藉電子束蒸鍍法、熱蒸鍍法、金屬有機物化學氣相沉積(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)或濺鍍(sputtering)及脈衝雷射蒸鍍法(pulsed laser deposition,PLD)加以形成，但並不受限於此。
該耦合層130可設置在該犧牲層120上。該耦合層130可包含一材料，像是SiO2、SiNx、TiO2、聚亞醯胺(polyimide)及樹脂。
該耦合層130可具有30nm至1μm之一厚度d21。然而，本發明不受限於此。此處，該厚度可為在X軸向之一長度。該耦合層130可經退火(annealed)而將該犧牲層120黏附至該中介層170。此處將於下文中參照圖21b與21c描述。此外，所述黏附的期間，氫離子(hydrogen ions)由該耦合層130排出，且可發生剝離(flaking)。此例中，該耦合層130可具有1nm或更小的一表面粗糙度。依據此一構造，一分離層和一耦合層可輕易地彼此附合。該耦合層130及該犧牲層120之位置可以相互交換。
該中介層170可設置在該耦合層130上。該中介層170可包含GaInP及GaAs。該中介層170可透過該耦合層130與該犧牲層120相耦接。此外，該中介層170可為一結構，其中n-GaAs及GaAs堆疊。例如，該中介層170可包括一第一層及一第二層(未示出)，該第一層其包含GaAs，而該第二層包含n-GaAs。
該反射層190可設置在該中介層170上。該反射層190可與該半導體結構140及該中介層170相接觸。
此外，該反射層190可具有一分佈式布拉格反射鏡(DBR)結構，並且可包含例如：AlGaAs。此外，該反射層190可具有一結構，其中有多個材料在若干分層中交互堆疊，所述材料具有不同的Al及Ga的組合物。因此，該反射層190可反射帶有某特定波長的光。例如，該反射層190可反射紅光。也就是說，藉著運用多個而非單個分佈式布拉格反射鏡至該反射層190以增 加其阻帶寬度(stop-band bandwidth)，可望增加光的反射性與光速。此外，該反射層190可由多個具相異的折射率之分層組成。
該反射層190可向上反射在該半導體結構140產生的光。因此，自該半導體結構140向上提供的光之光量可望增加。此外，該反射層190可阻擋在該半導體結構140產生之光被提供到該中介層170(置於該反射層190之下)。因此，在該半導體結構140產生之該光不會被置於該反射層190之下的該中介層170吸收，而大部分在該半導體結構140產生之光可向上提供。緣此，依據所述實施例之該半導體裝置的光學效能可望提升。該半導體結構140可設置在該反射層190上。該半導體結構140可包括設置在該反射層190上之一第一導電半導體層141，設置在該第一導電半導體層141上之一第一包覆層144，設置在該第一包覆層144上之一主動層142，以及設置在該主動層142上之一第二導電半導體層143。
該反射層190可具有3μm至4μm之一厚度d22。
該第一導電半導體層141可設置在該反射層190上。該第一導電半導體層141可具有1.8μm至2.2μm(d23+d24)之一厚度。然而，本發明並不限定於此。
該第一導電半導體層141可由一III-V族化合物半導體或一II-VI族化合物半導體製成且可用一第一摻雜劑進行摻雜。該第一導電半導體層141可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。
此外，所述第一摻雜劑可為一n型摻雜劑，像是Si(矽)、Ge(鍺)、錫(Sn)、硒(Se)及碲(Te)。當該第一摻雜劑為一n型摻雜劑時，經該第一摻雜劑來摻雜的該第一導電半導體層141可為一n型半導體層。
該第一導電半導體層141可包含AlGaP、InGaP、AlInGaP、InP、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs及GaP之中的任一者或多者。
此外，該第一導電半導體層141可具有1.00E+19或以上之一摻雜濃度。緣於該摻雜濃度，該第一導電半導體層141可輕易地與該第一電極151歐姆性接觸(ohmic contact)。依照此一結構，該第一導電半導體層141可增加注入的電流且因此改善發光效率。
該第一導電半導體層141可藉由化學汽相沈積法(CVD)、分子束磊晶(MBE)、濺鍍或氫化物氣相磊晶(HVPE)或類似的方法加以形成，但並不受限於此。
該第一包覆層144可設置在該第一導電半導體層141上。該第一包覆層144可設置於該第一導電半導體層141與該主動層142之間。該第一包覆層144可包括複數層。該第一包覆層144可包括一磷化銦鋁基層/磷化鋁銦鎵基層(AlInGaP-based layer/AlInP-based layer)。然而，本發明並不限定於此。
該第一包覆層144具有0.45μm至0.55μm之一厚度d25。然而，本發明不受限於此。
該主動層142可設置在該第一包覆層144上。該主動層142可設置於該第一導電半導體層141與該第二導電半導體層143之間。該主動層142係為一分層，由該第一導電半導體層141注入之電子(或電洞)與由該第二導電 半導體層143注入之電子(或電洞)在此分層中相結合。由於電子電洞再結合(electron-hole recombination)，該主動層142可轉至一低階能量且產生紅光。
該主動層142可具有以下所述結構的任一者，但不受其限制：單井結構、多井結構、單量子井結構、多量子井(MQW)結構、量子點結構以及量子線結構。
該主動層142可形成以下所述之中一個或多個之一配對結構，但不受其限制：GaInP/AlGaInP、GaP/AlGaP、InGaP/AlGaP、InGaN/GaN、InGaN/InGa、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs/AlGaAs及InGaAs/AlGaAs。
該主動層142可具有0.54μm至0.66μm之一厚度d26。然而，本發明不受限於此。
由於電子在該第一包覆層144中冷卻，該主動層142可產生更多輻射復合(radiation recombination)。
該第二導電半導體層143可設置在該主動層142上。該第二導電半導體層143可包括一第二主導電半導體層143a及一第二重主導電半導體層143b。
該第二主導電半導體層143a可設置在該主動層142上。該第二重主導電半導體層143b可設置在該第二主導電半導體層143a之上。
該第二主導電半導體層143a可包含TSBR及P-AllnP。該第二主導電半導體層143a可具有0.57μm至0.70μm之一厚度d27。然而，本發明不受限於此。
該第二主導電半導體層143a可由一III-V族化合物半導體或一II-VI族化合物半導體製成。該第二主導電半導體層143a可用一第二摻雜劑進行摻雜。
該第二主導電半導體層143a可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。當該第二導電半導體層143為一p型半導體層，該第二導電半導體層143可包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)或類似者做為一p型摻雜劑。
使用該第二該摻雜劑進行摻雜之該第二主導電半導體層143a可為一p型半導體層。
該第二重主導電半導體層143b可設置在該第二主導電半導體層143a之上。該第二重主導電半導體層143b可包括一p型磷化鎵基層(p-type GaP-based layer)。
該第二重主導電半導體層143b可包括一GaP layer/InxGa1-xP layer(0
x
1)之一超晶格結構。
此外，該第二重主導電半導體層143b可包括複數分層，且該等分層僅有某些分層可使用鎂進行摻雜，但不受限於此。
該第二重主導電半導體層143b可具有0.9μm至1.1μm之一厚度d28。然而，本發明不受限於此。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第一電極151可電性連接該該第一導電半導體層141。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141之一上表面的一局部上，該局部經台面刻蝕(mesa-etched portion)。因此，該第一電極151可設置於該第二電極152之下，該第二電極152設置在該第二導電半導體層143之頂部上。
該第一電極151可與該第一導電半導體層141歐姆性接觸。此例中，透過該第一電極151，電流可注入至該第一導電半導體層141。
該第一電極151可包含以下中至少一者：氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鎵(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋅鎵(GZO)、氧化銦鋅氮化物(IZON)、鋁-鎵氧化鋅(AGZO)、銦-鎵氧化鋅(IGZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銥(IrOx)、氧化釕(RuOx)、氧化鎳(NiO)、氧化釕/氧化銦錫(RuOx/ITO)、鎳/氧化銥/金(Ni/IrOx/Au)、鎳/氧化銥金/氧化銦錫(Ni/IrOx/Au/ITO)、Ag(銀)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、錫(Sn)、銦(In)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)以及鉿(Hf)，但並不受限於此。
該第一電極151可藉任何典型電極形成法來形成，像是濺鍍法、塗佈法以及沈積法。
如上所述，該第二電極152可設置在該第二重主導電半導體層143b上。該第二電極152可電性連接該第二重主導電半導體層143b。
該第二電極152可包含以下中至少一者：氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋅鋁(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鎵(IGTO)、氧化鋅鋁(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋅鎵(GZO)、氧化 銦鋅氮化物(IZON)、鋁-鎵氧化鋅(AGZO)、銦-鎵氧化鋅(IGZO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銥(IrOx)、氧化釕(RuOx)、氧化鎳(NiO)、氧化釕/氧化銦錫(RuOx/ITO)、鎳/氧化銥/金(Ni/IrOx/Au)、鎳/氧化銥金/氧化銦錫(Ni/IrOx/Au/ITO)、Ag(銀)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銥(Ir)、錫(Sn)、銦(In)、釕(Ru)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉑(Pt)、金(Au)以及鉿(Hf)，但並不受限於此。
該第二電極152可藉任何典型電極形成法來形成，像是濺鍍法、塗佈法以及沈積法。
此外，該第一電極151在一第二方向(一Y軸向)可具有比該第二電極152更大的一寬度。然而，本發明不受限於此。
該絕緣層160可設置在下列分層上：該犧牲層120，該耦合層130，該中介層170，該反射層190，該第一導電半導體層141，該主動層142，該第二導電半導體層143，該第一電極151以及該第二電極152。
該絕緣層160在一第二重主方向(一Y2方向)上，於該第二重主方向(Y2方向)上的一邊界與該第二電極152間的一最小寬度W2可在2.5μm到3.5μm的範圍內。同樣地，該絕緣層160在一第二主方向(一Y1方向)上，於該第二主方向(Y1方向)上的一邊界與該第一電極151間的一最小寬度W6可在2.5μm到3.5μm的範圍內。然而，本發明不受限於此。
該絕緣層160可局部覆蓋該第一電極151與該第二電極152。因此，每一該第一電極151與該第二電極152可包括一局部暴露區域。此外，該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120及該耦合層130之側表面。該絕緣層160可局部覆蓋該第一電極151之一上表面。依照此一構造，該第一電極151透過暴 露於外的上表面電性連接一電極或是一銲墊(pad)，使得電流可注入該第一電極151。同樣地，該第一電極151與該第二電極152可包含暴露於外的一上表面。該絕緣層160覆蓋該犧牲層120及該耦合層130，使得該犧牲層120及該耦合層130可不暴露於外。
該絕緣層160可局部覆蓋該第一電極151之一上表面。另外，該絕緣層160可局部覆蓋該第二電極152之一上表面。該第一電極151之該上表面可局部暴露。該第二電極152之該上表面可局部暴露。
該第一電極151與該第二電極152暴露於外的該上表面可具有一圓形狀，但並不受限。該第二方向(Y軸向)上，在該第一電極151暴露於外的該上表面之一中點與該第二電極152暴露於外的該上表面之一中點之間的一寬度W4可在20μm到30μm的範圍內。在此，所述中點指的是將該第一電極與該第二電極之寬度對分的位置點，該位置點在該第二方向(Y軸向)上暴露於外。
一第二主方向(一Y1方向)上，在該第二主方向(Y1方向)之第一電極151之一邊界與暴露於外之該第一電極151之該中點之間的一最大寬度W5可在5.5μm到7.5μm的範圍內。此外，在一第二重主方向(Y2方向)上，在該第二重主方向(Y2方向)之該第二電極152之一邊界與暴露於外之該第二電極152之該中點之間的一最大寬度W6可在5.5μm到7.5μm的範圍內。然而，本發明不受限於此。
在該半導體結構140中，該絕緣層160可將該第一導電半導體層141與該第二導電半導體層143電性隔離。該絕緣層160可由選自下列材料構 成之一群組中選出至少一者製成：SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3、TiO2以及AlN，但並不限定於此。
此外，該反射層190可設置在該中介層170上。該反射層190可與該半導體結構140相接觸。該反射層190可具有一結構，其中有多個材料在若干分層中交互堆疊，所述材料具有不同的Al及Ga的組合物。因此，該反射層190可反射帶有某特定波長的光。例如，該反射層190可反射紅光。也就是說，藉著運用多個而非單個分佈式布拉格反射鏡至該反射層190以增加其阻帶寬度(stop-band bandwidth)，可望增加光的反射性與光速。此外，該反射層190可由多個具相異的折射率之分層組成。
參看圖20b，該反射層190可包括一第一層191，其帶有一第一折射率，及一第二層192，其帶有相異於該第一折射率之一第二折射率。也就是說，該反射層190可具有一結構，其中帶有相異折射率之分層交互且重複堆疊。舉例來說，該第一層191之折射率可小於第二層192之折射率。然而本發明並不限定於此。
當λ為在該主動層142產生之光的一波長，n為一介質(medium)之一折射率，且m為一奇數時，該反射層190可具有一結構，其中該第一層191與該第二層192交互並重複堆疊達到mλ/4n的一厚度，且因此相對於特定波長λ的光，可提供95%或更高的一反射率。例如，該反射層190可反射95%或更高的光，該光具有一中心波長620nm。
據此，該第一層191與該第二層192可具有一厚度，等同一參考波長的λ/4倍數。此例中，每一該第一層191與每一該第二層192可具有40nm至50nm的一厚度。此外，該第一層191的厚度大於該第二層192的厚度。
此外，形成該反射層190之每一該第一層191與每一該第二層192可由AlxGayAs(x+y=1)形成。例如，該第一層191可比該第二層192具有更高的Al組合物。例如，該第一層191可為Al0.9Ga0.1As，而第二層192可為Al0.5Ga0.5As。
藉由增加該第一層191與該第二層192間之該介質之該折射率，可望提高反射性。此外，由於帶隙能量大於一振盪波長，該反射層190無法徹底地吸收光，且因此光的反射性可望增強。
另外，一帶隙緩衝層(未示出)可設置在該反射層190上。該帶隙緩衝層可包含(Al0.85Ga0.15)0.5In0.5P。該帶隙緩衝層可具有180nm至220nm的一厚度。此外，該帶隙緩衝層可比該主動層142具有一更大的能量帶間隙。依照此一結構，該帶隙緩衝層可傳送在主動層142產生的光，且亦與該第一導電半導體層141(設置於該帶隙緩衝層之上)相接觸。
再參看圖20，當一第一上表面K1與一第二上表面K2間的一高度差大於2μm，該晶片在一移轉過程(如圖23與25)可線向偏離(misaligned)。一移轉過程係指將一晶片從一生長基板移動的程序。即當高度差增加，維持該晶片的水平狀態可能變得困難。
此例中，該第一上表面K1與該第二上表面K2間具有350nm至2.0μm之高度差dh。當該高度差dh大於2.0μm，當一半導體裝置移轉的同時，可發生線向偏離，而因此將該半導體裝置移轉到一預期位置是困難的。此外，當該高度差dh小於350nm，該第一導電半導體層141可能無法局部暴露。
該第一上表面K1與該第二上表面K2間之高度差dh小於1.0μm時，該半導體之上表面可變成近乎平坦，因此可望便利該移轉並且抑制崩 裂發生。例如，該第一上表面K1與該第二上表面K2間之該高度差dh可為0.6μm±0.2μm，但並不收限於此。
在此，該第一上表面K1可定義為一表面，其中該第一導電半導體層141經第一次蝕刻(查看圖21d)後暴露於外，而該第二上表面K2可定義為該第二導電半導體層143之上表面。
圖21a至圖21f示出依據該第四實施例之製造該半導體裝置之一方法的流程圖。
參看圖21a，離子可注入至一施體基板S。該施體基板S可包括一離子層I。透過該離子層I，該施體基板S可包括設置於其側邊之一中介層170及設置於另一側邊之一第一層171。如下文將描述的，該中介層170可為一分層，其設置於圖13之該半導體裝置的該耦合層130上。此例中，該施體基板S可包括該中介層170及該第一層171。
注入至該施體基板S的該離子可包括氫離子，但並不受限於此。該離子層I可自該施體基板S的一表面隔出一預定距離。該預定距離可為2μm或更少。例如該離子層I可自該施體基板S的表面隔出2μm或更少的距離。也就是說，該中介層170可具2μm或更少的一厚度。較佳地，該中介層170的厚度為0.4μm至0.6μm的範圍，但並不受限。
參看圖21b，該犧牲層120可設置於該基板110與該耦合層130之間。此外，一分離層180可設置於該基板110與該犧牲層120之間。
該基板110可為包含藍寶石(氧化鋁)，玻璃等之一透明基板。因此，該基板110可傳送由其底部發出的雷射光。據此，該犧牲層可於雷射剝離之時吸收雷射光，致使該犧牲層120可從該基板110脫離。
此外，該分離層180可促進該基板110之再生(regeneration)，例如一藍寶石基板。雖然該分離層180非設置在該基板110上，借由該基板110之底部朝向該犧牲層120發射的雷射光可執行雷射剝離。
此外，該分離層180俾利由雷射剝離執行之移轉，所述雷射剝離將參照圖23a至23e來加以描述。該分離層180可使用同於製造該耦合層130的一材料來製造。例如，該分離層180可包含SiO2。
此例中，該基板110，該分離層180，該犧牲層120以及該耦合層130可依序堆疊。由於該耦合層130設置於該犧牲層120之上，該耦合層130之一部分，其設置在該施體基板S上之一表面上的該中介層170之下，該部分可鄰近於該耦合層130的另一部分，其設置於該犧牲層120之上，因此，且所述耦合層130的二部分可彼此相對。
另外，如上所述，該耦合層130可包含SiO2。設置於該犧牲層120之上的所述耦合層130的部分可藉由氧電漿製程(O2 plasma processing)與設置於該中介層170之下的所述耦合層130的部分相耦接。然而，本發明並不限定於此，且可藉由除了氧的一材料來執行切割。例如，該耦合層130分別位於該犧牲層120之上及位於該中介層170之下的部分可具有彼此相對的表面。一刻蝕流程，像是拋光與退火，可在所述彼此相對的表面來執行。
因此，該中介層170可設置在該基板110上，該犧牲層120可設置在該中介層170上，該耦合層130可設置在該犧牲層120上，以及該施體基板S可自該耦合層130之頂部分隔開。此外，該施體基板S可藉由以下取得；形成該耦合層於底部，形成該中介層170於該耦合層130上，以及依序於該中介層170上形成該離子層I和該第一層171。
參看圖21c，自該施體基板s隔出之該中介層170可設置在該耦合層130上。圖21b中，可於該離子層I上，自該離子層I之一側邊P開始來執行液體噴射移除。該離子層I係藉液體噴射移除，使得該第一層171可自該中介層170脫離。
此例中，自該施體基板脫離之該第一層171可再度以一基板來使用。例如，所述脫離之第一層171可再使用為圖21a至21c中的該施體基板。此例中，所述脫離之第一層171，其為一施體基板，可由新的一第一層，一離子層以及一中介層來組成。因此可望減少製造成本以及成本費用。
據此，該中介層170可設置在該耦合層130上。
該中介層170可與該反射層190相接觸。由於離子植入製程所生的孔洞(voids)使得該中介層170之一上表面的粗糙性惡化。因此，當該半導體結構140沉積時，可能產生有缺陷的磊晶沉積。本例中，該中介層170之該上表面可經拋光。緣此，該中介層170之該上表面上可經平坦化，來減小粗糙性且降低該半導體結構140缺陷的發生。例如，可於該中介層170之該上表面上執行化學機械平坦化，且經平坦化後，該半導體結構140可設置在該中介層170的該上表面上。依照此一構造，該半導體結構140之電性特徵可望增強。
該反射層190可設置在該中介層170上。該反射層190可與該半導體結構140相接觸。如上所述，該反射層190可具有一分佈式布拉格反射鏡(DBR)結構，並且可包含例如：AlGaAs。此外，該反射層190可具有一結構，其中有多個材料在若干分層中交互堆疊，所述材料具有不同的Al及Ga的組合物。因此，該反射層190可反射帶有某特定波長的光。例如，該反射層190 可反射紅光。也就是說，藉著運用多個而非單個分佈式布拉格反射鏡至該反射層190以增加其阻帶寬度(stop-band bandwidth)，可望增加光的反射性與光速。此外，該反射層190可由多個具相異的折射率之分層組成。
該反射層190可向上反射在該半導體結構140產生的光。因此，自該半導體結構140向上提供的光之光量可望增加。此外，該反射層190可阻擋在該半導體結構140產生之光被提供到該中介層170(置於該反射層190之下)。因此，在該半導體結構140產生之該光不會被置於該反射層190之下的該中介層170吸收，而大部分在該半導體結構140產生之光可向上提供。緣此，依據所述實施例之該半導體裝置的光學效能可望提升。
該半導體結構140可設置在該反射層190上。該半導體結構140可包括設置在該反射層190上之一第一導電半導體層141，設置在該第一導電半導體層141上之一第一包覆層144，設置在該第一包覆層144上之一主動層142，以及設置在該主動層142上之一第二導電半導體層143。參照圖20a所做的描述可適用到該半導體結構140。
參看圖20d，第一次蝕刻可始於該半導體結構140之頂部達至該第一導電半導體層141之一局部來進行。
所述第一次蝕刻可為溼蝕刻法或乾蝕刻法，但並不受限，且可使用多種方式來執行第一次蝕刻。進行第一次蝕刻前，圖21e的該第二電極152可設置在該第二導電半導體層143上，之後經圖案化如圖21e所呈現，然而，本發明並不受限於此。
參看圖21e，該第二電極152可設置在該半導體結構140之頂部上。該第二電極152可電性連接該第二重主導電半導體層143b。該第二電極 152可具有一下表面，其小於該第二導電半導體層143之一上表面。例如，該第二電極152可具有一邊界，與該第二導電半導體層143的一邊界相距1μm至3μm。
該第一電極151及該第二電極152可藉任何典型電極形成法來形成，像是濺鍍法、塗佈法以及沈積法。然而，本發明並不受限於此。
此外，如上所述，該第二電極152可於第一次蝕刻前形成，且第一次蝕刻之後，該第一電極151可設置在經刻蝕和暴露於外的該第一導電半導體層141之頂部上。
該第一電極151及該第二電極152可設置處於自該第三基板110以不同距離隔開之位置。該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第二電極152可設置在該第二導電半導體層143上。在本例中，該第二電極152可設置在該第一電極151之上。但本發明並不受限於此。
例如，當該第一導電半導體層141係設置在該第二導電半導體層143之上時，該第一電極151可設置在該第二電極152之上。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上且與該第一導電半導體層141電性連接。參照圖20a所做的描述可適用於本例。
參看圖21f，第二次蝕刻可進行達至該基板110之一上表面或該犧牲層120之一下表面。所述第二次蝕刻可為溼蝕刻法或乾蝕刻法，但並不受限於此。在該半導體裝置中，該第二次蝕刻比該第一次蝕刻可刻除一更大的厚度。
複數個半導體裝置可藉該第二次蝕刻設置在該基板上。也就是說，該些半導體裝置可以多個晶片的形式被隔離出來。例如，參看圖21f， 二個半導體裝置可藉該第二次蝕刻設置在該基板110上。該些半導體裝置的數量可視該基板的尺寸及每一半導體裝置的尺寸來做不同設定。
此外，該絕緣層160可經設置來覆蓋該犧牲層120，該耦合層130，該中介層170，該反射層190及該半導體結構140。該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130，該中介層170，該反射層190及該半導體結構140之側表面。該絕緣層160可局部覆蓋達至該第一電極151之一上表面。例如，該第一電極151之該上表面可局部暴露。此外，該第一電極151之暴露出的該上表面係電性連接一電極銲墊或其類似物，以使電流可注入該第一電極151。
同樣地，該絕緣層160可覆蓋達至該第二電極152之一上表面之一局部。該第二電極152之該上表面可局部暴露。如同該第一電極151，該第二電極152之暴露出的該上表面係電性連接一電極銲墊或其類似物，以使電流可注入該第二電極152。此外，該絕緣層160之一局部可設置在該第二電極152表面之頂部上。設置於相鄰的半導體晶片間之該絕緣層160可與該基板110相接觸。
圖22a與圖22b圖解移轉一晶圓之數個半導體裝置至一施體基板的流程，圖23a與圖23b示出一流程圖來說明自一晶圓移轉數個半導體裝置至一施體基板的流程。
參看圖22a與圖22b，如上所述之該些半導體裝置10可設置在一單個晶圓1上。此外，在該晶圓1上之該些半導體裝置10第一次可移轉至多個施體基板。
圖22a與圖22b中，該晶圓1可具有6吋之一尺寸，但不受限於此。此外，該半導體裝置10可具有21μm×45μm之一尺寸，但並不受限於此。
例如，圖22a中，數個半導體裝置10可設置在一第一寬度P1內。此外，數個半導體裝置10可設置在一第二寬度P2內。該第一寬度P1可為在一個方向上的一長度，其中設置有數個半導體裝置10，而該第二寬度P2可為垂直於該個方向之另一方向上的一長度。
該第一寬度P1與該第二寬度P2可具有相同的長度。每一該第一寬度P1與該第二寬度P2可為一區間(interval)，該些半導體裝置係依照該區間被安置在一面板基材上，這將於下文中述及。例如，每一該第一寬度P1與該第二寬度P2可為834μm，但可視該些半導體裝置被安置在該面板基材上之該區間來做變化。
此外，如上所述，圖22b中，置於該晶圓1之一預定區域K中之該些半導體裝置10可移轉至該施體基板210。所述預定區域K可與該施體基板210具相同尺寸，但並不受限。此外，以規定間隔設置於該預定區域K中之該些半導體裝置10可移轉至該施體基板210。於此，該施體基板210及設置在該施體基板210上之該些半導體裝置10可構成一半導體模組。
此外，由該單個晶圓1產出該施體基板210之數量可視該晶圓1及施體基板210的尺寸而有不同。例如，當該晶圓1的尺寸為6吋，可在該晶圓1上設置540萬個半導體裝置。此外，當該施體基板210的尺寸為100.8mm×100.8mm時，對每一晶圓1可產出375個施體基板210。然而，如上所述，該施體基板之數量視該晶圓及施體基板的尺寸可有各種變化。
此外，該施體基板210可具有一第三長度P3，其為在一個方向上的一長度及具有一第四長度P4，其為在另一方向上的一長度。在此，該第三及第四長度P3與P4可具有相同的長度。依照此一結構，當該施體基板210被移轉至一面板基材時，該面板基材可包括多個區域，其具有相同的波長圖案及相同的尺寸。此外，該面板基材中，同樣顏色之數個半導體裝置間的一波長差異在相同尺寸之區域間的一邊界處可小於或等於某一數值。例如，包括用以產生紅光的數個半導體裝置，用以產生綠光的數個半導體裝置之一晶圓及用以產生藍光的數個半導體裝置之一晶圓可移轉該些半導體裝置來產生紅光，綠光及藍光到該施體基板210。因此，用以產生紅光之該些半導體裝置，用以產生綠光之該些半導體裝置及用以產生藍光之該些半導體裝置可重覆地被移轉至該施體基板210。然而，本發明不受其限制，且任何分別用以產生紅光，綠光及藍光的該些半導體裝置可設置在單個晶圓上。詳細來說，設置在該施體基板210上的該些半導體裝置可提供紅(R)光，綠(G)光以及藍(B)光。圖22a及圖22b中，該些半導體裝置10可以一單個晶片之形式呈現。紅半導體裝置，綠半導體裝置以及藍半導體裝置可組成一單個半導體裝置10。此外，該半導體裝置10可形成為一單個晶片並可設計來提供紅，綠及藍色中任一種。
下文將以包含用來產生紅光之數個半導體裝置的一晶圓為基礎來加以描述。舉例來說，設置在一晶圓1上之多個半導體裝置10可於該些半導體裝置在一方向與另一方向上以一預定距離互隔之時移轉至該施體基板210。例如，如上文所述，設置在該晶圓1上之540萬個半導體裝置中，1萬4千4百個半導體裝置可移轉至該施體基板210。因此，設置在該施體基板210 上的該些半導體裝置可互相分隔。此外，設置在該晶圓1上之該些半導體裝置間的一隔距可相異於設置在該施體基板210上的該些半導體裝置間的一隔距。例如，設置在該晶圓1上之該些半導體裝置間的隔距可小於設置在該施體基板210上的該些半導體裝置間的隔距。依據此一結構，如下文將描述的，設置在該晶圓1之同一區域中的該些半導體裝置透過該施體基板210移轉至一面板基材，而使得該些半導體裝置相互分隔。此例中，移轉至所述面板基材之該些半導體裝置可具有複數個區域，其提供如設置在該晶圓之同一區域中的該些半導體裝置之一波長變化的特徵。
參看圖23a至23c，設置在一晶圓上之複數個半導體裝置及一基板可移轉至一施體基板(第一次移轉)。
首先，參看圖23a，一基板110，其可同於參看圖21a至21f所描述的該基板110。此外，如上所述，複數個半導體裝置10-1至10-4可設置在該基板110上。例如，該些半導體裝置10-1至10-4可包括一第一半導體裝置10-1，一第二半導體裝置10-2，一第三半導體裝置10-3及一第四半導體裝置10-4。然而，本發明並不受限於此，且該些半導體裝置可有不同的數量。
參看圖23b，選自該些半導體裝置10-1，10-2，10-3以及10-4中至少一者可藉著輸送裝置210傳送到基板110。例如，如上所述，以預定距離相互分隔的該些半導體裝置可經選擇且移轉至該施體基板210。該施體基板210可具有一第一黏合層211及置於其一下局部的一輸送架212。舉例來說，該輸送架212具有一凹凸結構，因此其可輕易地黏附該半導體裝置至第一黏合層211。然而，本發明不受限於此。如參照圖22a與22b，設置於該晶圓上之該些半導體中，僅以某一隔距W5相互分隔的半導體裝置可移轉至該施體 基板210。此外，移轉至該施體基板之該些半導體裝置的隔距可如上所述，相等於該第一寬度P1或該第二寬度。
參看圖23c，當該施體基板210於雷射光發送後向上移動，該第一半導體裝置10-1與該第三半導體裝置10-3可自該施體基板210脫離。此外，該第二黏合層310可與該第一半導體裝置10-1與該第三半導體裝置10-3相耦合。
詳細來說，通過該基板110的雷射光係發送到經選擇的半導體裝置10-1及10-3的底部，使得選出的該半導體裝置10-1及10-3自該基板110脫離。此例中，該施體基板210往上移動，且該選出的該半導體裝置10-1及10-3可隨同該施體基板210移動。
例如，雷射光係發送到其中設置有該第一及第三半導體裝置10-1與10-3的該基板110之底部區，致使該第一及第三半導體裝置10-1與10-3可自該基板110脫離。然而，本發明不受限於此，且每次當一半導體裝置自該基板110脫離時，該施體基板210與該黏合層211可黏附一半導體裝置。
例如，採用具一特定波長範圍之一光子射束進行之雷射剝離可應用於使該半導體裝置自該基板110脫離之一方法。例如，使用之雷射光可具266nm、532nm或1064nm的中心波長，但並不受限於此。
此外，自該基板110脫離之複數個半導體裝置可按一預定的距離互相隔開。如上所述，該第一半導體裝置10-1及該第三半導體裝置10-3可自該基板110脫離，並且該第二半導體裝置10-2與該第四半導體裝置10-4(其按同於該第一及該第三半導體裝置10-1，10-3間的距離隔開)可依相同方式該 該基板110脫離。因此，具有相同間隔之該些半導體裝置可移轉至一顯示面板。
圖24係為一概念圖，其中一施體基板上之半導體裝置移轉到一顯示裝置之一面板基材，及圖25a與25b繪示半導體裝置移轉到一顯示裝置之一面板基材之一過程的流程圖。
參看圖24，自一晶圓1進行第一次移轉之複數個半導體裝置10可設置在一施體基板210上。此外，複數個施體基板210可自該晶圓1移轉。此外，設置在該施體基板210上之該些半導體裝置10可其次移轉至一面板基材300。此例中，該面板基材300可包括複數個區域。在此，形成於該面板基材300每一區域係為其中自一施體基板進行半導體裝置第二次移轉的一區域。
該面板基材300為該顯示設備的一面板，可為矩形，但可具各種形狀。下文將以一矩形為基礎加以描述。此外，該面板基材300可包括12個區S1至S12。例如，該面板基材300可包括第一至第十二區S1至S12。此外，該第一至第十二區S1至S12可藉第一至第五直線L1至L5劃分。該第一至第三直線L1至L3可將該面板基材300之一第一表面E1分割出四個相同部分。該第四至第五直線L4至L5可將該面板基材300之第二表面E2分割出三個相同部分。在此，每一該第一及第二表面E1及E2可為該面板基材300之一邊界。該第一及第二表面E1及E2可彼此相鄰。
此外，該第一至第十二區S1至S12可具有相同於該施體基板210的尺寸。此外，每一該第一至第十二區S1至S12可包括一對位標記。該些施體基板210可依據包括在該第一至第十二區S1至S12的該些對位標記設置在該第一至第十二區S1至S12中。因此，設置在該施體基板210上之該半導體 裝置10可自相同的該晶圓1之一區域製造。此外，在製造過程中，相同的對位標記可針對該施體基板210及該面板基材的每一區域來形成，且於該過程中，第二次移轉可依照該對位標記來進行。
設置在該面板基材300上的複數個半導體裝置10可具有一預定隔距dw2。由於該施體基板210之該些半導體裝置10係依據該對位標記移轉到該面板基材300，設置在該面板基材300上的複數個半導體裝置10亦可具有一隔距dw1，該隔距dw1相同於設置在該面板基材300上的該些複數個半導體裝置10間之該預定隔距dw2。該面板基材300上之相鄰半導體裝置10間的該隔距dw2以及設置在該施體基板210上之相鄰半導體裝置10間的該隔距dw1可大於設置在該晶圓1上的複數個半導體裝置10間的一隔距。依照此一結構，當設置在該晶圓1之某一區域中之複數個半導體裝置10相互間具有某一隔距時，該些半導體裝置10可移轉到該些施體基板210。
參看圖25a，圖23b中選出的的該些半導體裝置可設置在該面板基材上。例如，該第一及第三半導體裝置10-1，10-3可設置在該面板基材300上。詳細來說，該第二黏合層310可設置在該面板基材300上及該第一及第三半導體裝置10-1，10-3可設置在該第二黏合層310上。此例中，該第一及第三半導體裝置10-1，10-3可黏附到該第二黏合層310。依照此一結構，藉由放置具有一間隔之該第一及第三半導體裝置到該面板基材300上，移轉過程的效率可望改善。
此外，可發出雷射光來將選出的半導體裝置自該第一黏合層211分隔出來。例如，雷射光可往上發射到該輸送用具210，致使該第一黏合層211與選出的半導體裝置可彼此實體分離。
參看圖25b，當該輸送用具210在發出雷射光後向上移動，該第一與第三半導體裝置10-1，10-3可自該輸送用具210脫離。此外，該第二黏合層310可與該第一與第三半導體裝置10-1，10-3相耦合。因此，該施體基板上之該些半導體裝置可移轉導該面板基材(第二次移轉)。
圖26係為圖20a之一修改型式。參看圖26，依據本發明之經修改後的型式，一半導體裝置可包括：一犧牲層120；一耦合層130，設置在該犧牲層120上；一中介層170，設置在該耦合層130上；一反射層190，設置在該中介層170上；一半導體結構140，設置在該反射層190上；一第一電極151；以及一第二電極152。
依據本發明之經修改後的型式，該半導體結構140可包括一第一導電半導體層141，一第二導電半導體層143及設置於該第一導電半導體層141與該第二導電半導體層143間之一主動層142。此外，該第二導電半導體層143可包括一第二主導電半導體層143a，其設置靠近該主動層142，及一第二重主導電半導體層143b，其設置靠近該中介層170。此外，該半導體裝置可包括一第一電極151，其與該第一導電半導體層141相連接，一第二電極152，其與該第二重主導電半導體層143b相連接，以及一絕緣層160，其覆蓋該耦合層130及該半導體結構140。
參看圖20a所做之描述可適用到該犧牲層120，該耦合層130，該中介層170及該反射層190。
此外，該第二重主導電半導體層143b可設置在該中介層170上。該第二重主導電半導體層143b可具3.15μm至3.85μm之一厚度。然而，本發明不受限於此。
第二重主導電半導體層143b可設置在該第二主導電半導體層143a之上。該第二重主導電半導體層143b可包括一p型磷化鎵基層(p-type GaP-based layer)。
該第二重主導電半導體層143b可包括一GaP layer/InxGa1-xP layer(0
x
1)之一超晶格結構。
該第二電極152可設置在該第二重主導電半導體層143b上。該第二重主導電半導體層143b可電性連接第二電極152。
該第二電極152可形成處於該第二重主導電半導體層143b之頂部上的一側。該第二電極152可放置該第一電極151之下。
該第二主導電半導體層143a可設置在該第二重主導電半導體層143b之上。該第二主導電半導體層143a可設置於該第二重主導電半導體層143b與該主動層142之間。
該第二主導電半導體層143a可具0.57μm至0.69μm之一厚度。然而，本發明不受限於此。該第二主導電半導體層143a可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。當該第二導電半導體層143為一p型半導體層，該第二導電半導體層143可包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)或類似者做為一p型摻雜劑。
使用一第二該摻雜劑進行摻雜之該第二主導電半導體層143a可為一p型半導體層。該第二主導電半導體層143a可包含TSBR及P-AllnP。
該主動層142可設置在該第二主導電半導體層143a上。該主動層142係為一分層，由該第一導電半導體層141注入之電子(或電洞)與由該第二 主導電半導體層143a注入之電子(或電洞)在此分層中相結合。由於電子電洞再結合(electron-holerecombination)，該主動層142可轉至一低階能量且產生紅光。
該主動層142可具有以下所述結構的任一者，但不受其限制：單井結構、多井結構、單量子井結構、多量子井(MQW)結構、量子點結構以及量子線結構。
該主動層142可形成以下所述之中一個或多個之一配對結構，但不受其限制：GaInP/AlGaInP、GaP/AlGaP、InGaP/AlGaP、InGaN/GaN、InGaN/InGa、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs/AlGaAs及InGaAs/AlGaAs。
該主動層142可具有0.54μm至0.66μm之一厚度。然而，本發明不受限於此。
一第一包覆層144可設置在該主動層142上。該第一包覆層144可設置在該主動層142與該第一導電半導體層141之間。
該第一包覆層144可包含磷化鋁銦鎵(AlInP)。該第一包覆層144具有0.45μm至0.55μm之一厚度。然而，本發明不受限於此。
一III-V族化合物半導體或一II-VI族化合物半導體製成且可用一第一摻雜劑進行摻雜。該第一導電半導體層141可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。
此外，所述第一摻雜劑可為一n型摻雜劑，像是Si(矽)、Ge(鍺)、錫(Sn)、硒(Se)及碲(Te)。當該第一摻雜劑為一n型摻雜劑時，經該第一摻雜劑來摻雜的該第一導電半導體層141可為一n型半導體層。
該第一導電半導體層141可包含AlGaP、InGaP、AlInGaP、InP、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs及GaP之中的任一者或多者。
該第一導電半導體層141可藉由化學汽相沈積法(CVD)、分子束磊晶(MBE)、濺鍍或氫化物氣相磊晶(HVPE)或類似的方法加以形成，但並不受限於此。
該第一導電半導體層141可具有0.45μm至5.5μm之一厚度。然而，本發明不受限於此。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第一電極151可電性連接該第一導電半導體層141。該第一電極151可放置該第二電極152之上。
該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130，該中介層170，該反射層190及該半導體結構140。該絕緣層160可覆蓋該犧牲層120，該耦合層130，該中介層170，該反射層190及該半導體結構140之側表面。
該絕緣層160可局部覆蓋該第一電極151之一上表面。該第一電極151之該上表面可局部暴露。
該絕緣層160可局部覆蓋該第二電極152之一上表面。該第二電極152之該上表面可局部暴露。
圖27係依據一第六實施例之一半導體裝置的一剖視圖。
參看圖27，依據該第六實施例之該半導體裝置包括：一中介層170，設置在該耦合層130’上；一反射層190，設置在該中介層170上；一第一導電半導體層141，設置在該反射層190上；一第一包覆層144，，設置在 該第一導電半導體層141上；一主動層142，，設置在該第一包覆層144上；一第二導電半導體層143，設置在該主動層142上；第一電極151，電性連接該第一導電半導體層141；以及一第二電極152，電性連接該第二導電半導體層143；以及一絕緣層160。
在此，以上描述可適用到該中介層170，該反射層190，該第一導電半導體層141，該第一包覆層144，該主動層142，該第二導電半導體層143，該第一電極151，該第二電極152以及該絕緣層160。
參看圖27，如同所述耦合層130，該耦合層130’可包含一材料，像是SiO2、SiNx、TiO2、聚亞醯胺(polyimide)及樹脂。然而，本發明並不受限於此，且該犧牲層120及該耦合層130可如圖20a所示來設置。
此外，該耦合層130’可透過上文述及的雷射剝離加以移除。
圖28a至28h示出依據該第六實施例之製造該半導體裝置之一方法的流程圖。
首先，一第一基板P可設置在底部處。該第一基板P可包含砷化鎵(GaAs)、藍寶石(sapphire,Al2O3)、碳化矽(SiC)、矽(Si)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、鍺基板(Ge)及三氧化二鎵(Ga2O3)其中任一者。一凹凸形結構可形成於該第一基板P上，然不受限於此。該第一基板P係經濕洗(wet-cleaned)去除其表面上之雜質。
該耦合層130’可設置在該第一基板P上。當該半導體裝置移轉至一顯示設備時，該耦合層130’可被移除。例如，當該半導體裝置移轉至一顯示設備時，該耦合層130’可藉由移轉期間發射的雷射光自該半導體裝置脫離。此例中，該耦合層130’可在發射的該雷射光之波長中脫離。此外，該雷 射光的波長可為532nm或1064nm，但不受其限制。此外，該耦合層130’在移轉其間可局部餘留在該中介層170之下。
該耦合層130’可包含C、O、N及H中任一者，且亦可包含一樹脂，但並不受限於此。
該耦合層130’可具有6μm至8μm之一厚度。然而，本發明不受限於此。此處，該厚度可為在一方向上之一長度，該方向中每一分層堆疊在該半導體裝置。
該中介層170可形成在該耦合層130’上。此外，該反射層190可從而形成在該中介層170上。
此外，該第一導電半導體層141可設置在該反射層190上，且該第一包覆層144，該主動層142及該第二導電半導體層143可從而形成於其上。
該第一導電半導體層141可設置在該反射層190上。該第一導電半導體層141可藉由化學汽相沈積法(CVD)、分子束磊晶(MBE)、濺鍍或氫化物氣相磊晶(HVPE)或類似的方法加以形成，但並不受限於此。
該第一包覆層144可設置在該第一導電半導體層141上。該第一包覆層144可設置於該第一導電半導體層141與該主動層142之間。該第一包覆層144可包括複數層。該第一包覆層144可包括一磷化銦鋁基層/磷化鋁銦鎵基層(AlInGaP-based layer/AlInP-based layer)。
該主動層142可設置在該第一包覆層144上。該主動層142可設置於該第一導電半導體層141與該第二重主導電半導體層143b之間。該主動層142係為一分層，由該第一導電半導體層141注入之電子(或電洞)與由該第二 重主導電半導體層143b注入之電子(或電洞)在此分層中相結合。由於電子電洞再結合(electron-hole recombination)，該主動層142可轉至一低階能量且產生紅光。該主動層142可具有以下所述結構的任一者，但不受其限制：單井結構、多井結構、單量子井結構、多量子井(MQW)結構、量子點結構以及量子線結構。
該第二導電半導體層143可設置在該主動層142上。如上所述，該第二導電半導體層143可包括該第二主導電半導體層143a及該第二重主導電半導體層143b。該第二重主導電半導體層143b可包括一GaPlayer/InxGa1-xP layer(0
x
1)之一超晶格結構。
舉例來說，該第二重主導電半導體層143b可使用鎂(Mg)以約10×1018的一濃度進行摻雜，但不受限於此。
此外，該第二重主導電半導體層143b可包括複數分層，且該等分層僅有某些分層可使用鎂進行摻雜，但不受限於此。
接著，參看圖28b，一第二基板2可設置在該半導體裝置之頂部。例如，該第二基板2可設置在該第二重主導電半導體層143b上。該第二基板2與該第二重主導電半導體層143b之間設置一黏合層，使得第二基板2可與該第二重主導電半導體層143b結合。該第二基板2可為一導電性基板且/或為一絕緣基板。此外，該第二基板2可包括一藍寶石(sapphire)基板，但不受限於此。
參看圖28c，該第一基板P可自該半導體裝置脫離。舉例來說，該第一基板P可藉如一雷射剝離的程序來加以移除。
參看圖28d，該耦合層130’及該基板110可設置在該中介層170之上。該耦合層130’可局部設置在該中介層170之上及可局部設置在該基板110之下。之後，該中介層170及該基板110可藉如退火(annealing)的一程序相互耦合。然而，本發明不受限於此。
此外，該基板110可為一藍寶石(sapphire)基板並且可傳送當進行移轉至一顯示設備時發出之雷射光。例如當所述發出之雷射光具有532nm或1064nm的一波長，532nm或1064nm之該雷射光可藉該基板110傳送，之後被該耦合層130’吸收。此外，該耦合層130’可藉所述發出之雷射光被分離。
參看圖28e，該第二基板2可藉雷射剝離加以移除。
參看圖28f，第一次蝕刻可始於該半導體裝置之頂部達至該第一導電半導體層141之一局部來進行。
該第一次蝕刻可為溼蝕刻法或乾蝕刻法，但並不受其限。此外，該第一導電半導體層141之一上表面可藉該第一次蝕刻局部暴露。
參看圖28g，該第二電極152可設置在該半導體裝置之頂部上。該第二電極152可電性連接第二重主導電半導體層143b。該第一電極151可可設置在該第一導電半導體層141上。
該第一電極151及該第二電極152可藉任何典型電極形成法來形成，像是濺鍍法、塗佈法以及沈積法。但本發明並不受限於此。
該第一電極151及該第二電極152可分別設置於自該基板110以不同距離相隔之位置。例如，該第二電極152可設置在該第二導電半導體層143上。此例中，該第二電極152可設置在該第一電極151之上。然而，本發明並不受限於此。
例如，如圖29所示，當該第一導電半導體層141設置在該第二導電半導體層143之上時，該第一電極可設置在該第二電極152之上。
參看圖28h，第二次蝕刻可進行達至該基板110之一上表面。所述第二次蝕刻可為溼蝕刻法或乾蝕刻法，但並不受限於此。
該第二次蝕刻比該第一次蝕刻可刻除一更大的厚度，但不受限於此。例如，該第二次蝕刻可達至該耦合層130。設置在該基板110上之該半導體裝置可藉該第二次蝕刻以複數個晶片的形式被隔離出。
此外，一保護層160可設置在下列分層上：該耦合層130’，該中介層170，該反射層190，該第一導電半導體層141，該第一包覆層144，該主動層142及該第二導電半導體層143。
該保護層160可覆蓋下列分層之側表面：該耦合層130’，該中介層170，該反射層190，該第一導電半導體層141，該第一包覆層144，該主動層142及該第二導電半導體層142。該保護層160可覆蓋達至該第一電極151之一上表面的一局部。該第一電極151之該上表面可局部暴露。此外，該保護層160可部分地覆蓋達至該第二電極152之一上表面。該第二電極152之該上表面可局部暴露。
該保護層160之一局部可設置在該基板110之頂部上。該保護層160之一局部可設置在相鄰的半導體晶片間。如上所述，該保護層160可為一絕緣層。該保護層160可由下列材料構成之一群組中選出至少一者製成：SiO2、SixOy、Si3N4、SixNy、SiOxNy、Al2O3、TiO2以及AlN，但不受其限制。
圖29係為圖27修改後的一型式。
參看圖29，依據該修改後的型式，一半導體裝置可具有一形式，其中圖28之該第一與第二導電半導體層的位置相互替換。此外，該第一電極151可設置在該第二電極152之上。
依據該修改後的型式，該半導體裝置可包括一耦合層130’，一中介層170，其設置在該耦合層130’上，一反射層190，其設置在該中介層170上，一半導體結構140，其設置在該反射層190上，一第一電極151及一第二電極152。
該半導體結構140可包括一第一導電半導體層141，一第二導電半導體層143及設置於該第一導電半導體層141與該第二導電半導體層143間之一主動層142。此外，該第二導電半導體層143可包括一第二主導電半導體層143a，其設置靠近該主動層142，及一第二重主導電半導體層143b，其設置靠近該中介層170。此外，該半導體裝置可包括一第一電極151，其與該第一導電半導體層141相連接，一第二電極152，其與該第二重主導電半導體層143b相連接，以及一絕緣層160，其覆蓋該耦合層130及該半導體結構140。
參看圖27所做之描述可適用到該耦合層130’，該中介層170及該反射層190。
此外，該第二重主導電半導體層143b可設置在該中介層170上。該第二重主導電半導體層143b可設置在該第二主導電半導體層143a之上。該第二重主導電半導體層143b可包括一p型磷化鎵基層(p-type GaP-based layer)。
該第二重主導電半導體層143b可包括一GaP layer/InxGa1-xP layer(0
x
1)之一超晶格結構。
該第二電極152可設置在該第二重主導電半導體層143b上。該第二重主導電半導體層143b可電性連接該第二電極152。
該第二電極152可形成處於該第二重主導電半導體層143b之頂部上的一側。該第二電極152可放置該第一電極151之下。
該第二主導電半導體層143a可設置在該第二重主導電半導體層143b之上。該第二主導電半導體層143a可設置於該第二重主導電半導體層143b與該主動層142之間。
該第二主導電半導體層143a可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。當該第二導電半導體層143為一p型半導體層，該第二導電半導體層143可包含鎂(Mg)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)或類似者做為一p型摻雜劑。
使用一第二該摻雜劑進行摻雜之該第二主導電半導體層143a可為一p型半導體層。該第二主導電半導體層143a可包含TSBR及P-AllnP。
該主動層142可設置在該第二主導電半導體層143a上。該主動層142係為一分層，由該第一導電半導體層141注入之電子(或電洞)與由該第二主導電半導體層143a注入之電子(或電洞)在此分層中相結合。由於電子電洞再結合(electron-hole recombination)，該主動層142可轉至一低階能量且產生紅光。
該主動層142可具有以下所述結構的任一者，但不受其限制：單井結構、多井結構、單量子井結構、多量子井(MQW)結構、量子點結構以及量子線結構。
該主動層142可形成以下所述之中一個或多個之一配對結構，但不受其限制：GaInP/AlGaInP、GaP/AlGaP、InGaP/AlGaP、InGaN/GaN、InGaN/InGa、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs/AlGaAs及InGaAs/AlGaAs。
一第一包覆層144可設置在該主動層142上。該第一包覆層144可設置在該主動層142與該第一導電半導體層141之間。該第一包覆層144可包含磷化鋁銦鎵(AlInP)。
該第一導電半導體層141可設置在該第一包覆層144上。該第一導電半導體層141可由一III-V族化合物半導體或一II-VI族化合物半導體製成且可用一第一摻雜劑進行摻雜。該第一導電半導體層141可包含一半導體材料，該半導體材料具有一實驗式：InxAlyGa1-x-yP(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)或InxAlyGa1-x-yN(0
x
1,0
y
1,and 0
x+y
1)。
此外，所述第一摻雜劑可為一n型摻雜劑，像是Si(矽)、Ge(鍺)、錫(Sn)、硒(Se)及碲(Te)。當該第一摻雜劑為一n型摻雜劑時，經該第一摻雜劑來摻雜的該第一導電半導體層141可為一n型半導體層。
該第一導電半導體層141可包含AlGaP、InGaP、AlInGaP、InP、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、InGaAs、AlInGaAs及GaP之中的任一者或多者。
該第一導電半導體層141可藉由化學汽相沈積法(CVD)、分子束磊晶(MBE)、濺鍍或氫化物氣相磊晶(HVPE)或類似的方法加以形成，但並不受限於此。
該第一電極151可設置在該第一導電半導體層141上。該第一電極151可電性連接該第一導電半導體層141。該第一電極151可放置該第二電極152之上。
該絕緣層160可覆蓋該耦合層130’，該中介層170，該反射層190，及該半導體結構140。該絕緣層160可覆蓋下列分層之側表面：該耦合層130’，該中介層170，該反射層190，及該半導體結構140。
該絕緣層160可局部覆蓋該第一電極151之一上表面。該第一電極151之該上表面可局部暴露。該絕緣層160可部分地覆蓋該第二電極152之一上表面。該第二電極152之該上表面可局部暴露。
圖30係為依據一實施例之一半導體裝置移轉至一顯示設備的一概念視圖。
參看圖30，依據一實施例，包括一半導體裝置之一顯示設備可包括一第二面板基材410，一驅動式薄膜電晶體T2，一平坦層430，一共用電極CE，一畫素電極AE及一半導體裝置10。
該驅動式薄膜電晶體T2包括一閘極電極GE，一半導體層SCL，一歐姆接觸層OCL，一源極電極SE及一汲極電極DE。
該驅動式薄膜電晶體T2，其為一驅動元件，該驅動式薄膜電晶體T2可與該半導體裝置10電性連接以驅動該半導體裝置10。
該閘極電極GE可連同一閘極線形成。該閘極電極GE可被一閘極絕緣層440覆蓋。
該閘極絕緣層440可由包含一無機材料之單一分層或複數分層組成，該無機材料包括一二氧化矽(SiOx)，一氮化矽(SiNx)或其類似物。
該半導體層SCL可以一預定圖案(或島嶼)之形狀設置在該閘極絕緣層440上與該閘極電極GE重疊。該半導體層SCL可由一半導體製成，該半導體由非晶矽(amorphous silicon)，多晶矽(polycrystalline silicon)，氧化物(oxide)及有機材料中任一者來形成。
該歐姆接觸層OCL可以一預定圖案(或島嶼)之形狀設置在該半導體層SCL上。該歐姆接觸層OCL可用在該半導體層SCL與該源極電極SE及與該汲極電極DE之間的歐姆接觸。
該源極電極SE可形成處在該歐姆接觸層OCL之一側來與該半導體層SCL之一側重疊。
該汲極電極DE可形成處在該歐姆接觸層OCL之另一側來與該半導體層SCL之另一側重疊並且與該源極電極SE隔開。該汲極電極DE可連同該源極電極SE形成。
一平坦層膜可經設置覆蓋該第二面板基材410。該驅動式薄膜電晶體T2可設置在該平坦層膜之內。舉例來說，該平坦層膜可包含像是苯環丁烯(benzocyclobutene)或光學丙烯醛基(photo acryl)的一有機材料，但並不受其限。
一凹槽450係為一預定發光區，且該半導體裝置可設置在該凹槽450上。在此，所述發光區可定義為在該顯示設備中除了一線路區之外的餘留區。
該凹槽450可凹入該平坦層430中，但並不受其限。
該半導體裝置10可設置在該凹槽450上。該半導體裝置之一第一電極與一第二電極可連接該顯示設備之一線路(未示)。
該半導體裝置10可透過一黏合層420黏附該凹槽450。在此，該黏合層420可為前述的第二黏合層，但不受其限。
該半導體裝置10之該第二電極152可透過該畫素電極AE電性連接該驅動式薄膜電晶體T2之該源極電極SE。此外，該半導體裝置10之該第一電極151可透過該共用電極CE與一共用電力線路相連接。
該第一電極151及第二電極152可具有一高度差，該第一電極151係置於該第二電極152之下，該第一電極151可安置與該平坦層430之一上表面同一水平面。然而本發明並不受其限制。
該畫素電極AE可將該半導體裝置的該第二電極與該驅動式薄膜電晶體T2的該源極電極SE相互電性連接。
該共用電極CE可將該半導體裝置的該第一電極與該共用電力線路CL相互電性連接。
每一畫素電極AE與每一共用電極CE可包含一透明導電材料。所述透明導電材料可包括如氧化銦(ITO)或氧化銦鋅(IZO)之一材料，但不受其限。
依據本發明之一實施例的該顯示設備可實現具標準畫質(SD)解析度(760×480)，高畫質(HD)解析度(1180×720)，超高(FHD)畫質解析度(1920×1080)，極高畫質(UHD)解析度(3480×2160)或特高畫質(UHD or higher)解析度(例如4K(K=1000)，8K等等)。此例中，依據一實施例之該等半導體晶片可按照所述解析度相互配置與連接。
此外，所述顯示設備可為一電視或一顯示面板，其具100吋或更大的一對角尺寸，且畫素可實現為多個發光二極體(LEDs)。因此，所述顯示設備可具低電力消耗，低維護成本及長使用壽命，並且可提供為一高亮度自發光顯示器。
依據一實施例，由於使用該半導體裝置來實現錄影與影像，該顯示設備擁有良好顏色純度及色彩再現。
依據一實施例，由於使用具良好真直度(straightness)之一半導體裝置封裝件來實現錄影與影像，可望實現能提供清晰畫面之一100吋或更大的顯示設備
。依據一實施例，可望實現具高畫質低成本之一100寸或更大的顯示設備。
依據一實施例之該半導體裝置可額外包括一光學件，像是一導光板，一棱鏡片，一擴散片，且因此可充當一背光單元。此外，依據一實施例之該半導體裝置甚至可運用到一顯示裝置，一照明裝置及一指示裝置。
此例中，該顯示設備可包括一底蓋，一反射板，一發光模組，一導光板，一光學片，一顯示面板，一影像訊號輸出電路及一彩色濾光片。該底蓋，該反射板，該發光模組，該導光板及該光學片可構成一背光單元。
該反射板係置於該底蓋上，且該發光模組發射光。該導光板係置於該反射板前方以引導由該發光模組發射之光。該光學片包括一稜鏡片或其類似物且置於該導光板前方。該顯示面板置於該光學片前方。該影像訊號輸出電路提供該顯示面板一影像訊號。該彩色濾光片置於該顯示面板前方。
該照明裝置可包括一光源模組，該光源模組包括一實施例之一基板與一半導體裝置，一散熱單元，其用以分散該光源模組的熱氣，以及一電力供給單元，其用以處理或轉換來自外在的一電訊號並提供該電訊號至該光源模組。此外，該照明裝置可包括一燈具、一頭燈或路燈。
此外，一行動終端機之照相機閃光可包括一光源模組，該光源模組包括依據一實施例之半導體裝置。
依據本發明之一實施例的該顯示設備可實現具標準畫質(SD)解析度(760×480)，高畫質(HD)解析度(1180×720)，超高(FHD)畫質解析度(1920×1080)，極高畫質(UHD)解析度(3480×2160)或特高畫質(UHD or higher)解析度(例如4K(K=1000)，8K等等)。此例中，依據一實施例之該等半導體晶片可按照所述解析度相互配置與連接。
此外，所述顯示設備可為一電視或一顯示面板，其具100吋或更大的一對角尺寸，且畫素可實現為多個發光二極體(LEDs)。因此，所述顯示設備可具低電力消耗，低維護成本及長使用壽命，並且可提供為一高亮度自發光顯示器。
依據一實施例，由於使用該半導體晶片來實現錄影與影像，該顯示設備擁有良好顏色純度及色彩再現。
依據一實施例，由於使用具良好真直度(straightness)之一半導體裝置封裝件來表現錄影與影像，該顯示設備可實現為能夠提供清晰畫面之一100吋或更大的顯示設備。
依據一實施例，可望實現具高畫質低成本之一100吋或更大的顯示設備。
依據一實施例之該半導體裝置可額外包括一光學件，像是一導光板，一棱鏡片，一擴散片，且因此可充當一背光單元。此外，依據一實施例之該半導體裝置甚至可運用到一顯示裝置，一照明裝置及一指示裝置。
此例中，該顯示設備可包括一底蓋，一反射板，一發光模組，一導光板，一光學片，一顯示面板，一影像訊號輸出電路及一彩色濾光片。該底蓋，該反射板，該發光模組，該導光板及該光學片可構成一背光單元。
該反射板係置於該底蓋上，且該發光模組發射光。該導光板係置於該反射板前方以引導由該發光模組發射之光。該光學片包括一稜鏡片或其類似物且置於該導光板前方。該顯示面板置於該光學片前方。該影像訊號輸出電路提供該顯示面板一影像訊號。該彩色濾光片置於該顯示面板前方。
該照明裝置可包括一光源模組，該光源模組包括一實施例之一基板與一半導體裝置，一散熱單元，其用以分散該光源模組的熱氣，以及一電力供給單元，其用以處理或轉換來自外在的一電訊號並提供該電訊號至該光源模組。此外，該照明裝置可包括一燈具、一頭燈或路燈。
此外，一行動終端機之照相機閃光可包括一光源模組，該光源模組包括依據一實施例之半導體晶片。
依據一實施例，可望實現包括複數個垂直或水平半導體晶片之一紅色半導體裝置。
此外，可望製造具良好光取出效率之一半導體裝置。
此外，可望透過使用雷射剝離來製造包括砷化鎵(GaAs)之一半導體裝置。
此外，可望製造具良好歐姆接觸之一半導體裝置。
本發明之各種優點及效應不受限於以上描述，且經本發明之實施例詳細描述後將可更容易理解。
本發明不受限於前述實施例及隨附圖式，對所屬技術領域中具有通常知識者而言，可進行各種替換，修改及變化而不脫離本案實施例之精神。
110‧‧‧第三基板
120‧‧‧犧牲層
130‧‧‧耦合層
140‧‧‧半導體結構
141‧‧‧第一導電半導體層
142‧‧‧主動層
143‧‧‧第二導電半導體層
143a‧‧‧第二主導電半導體層
143b‧‧‧第二重主導電半導體層
144‧‧‧第一包覆層
151‧‧‧第一電極
152‧‧‧第二電極
160‧‧‧絕緣層
d1‧‧‧厚度
d2‧‧‧厚度
d3‧‧‧厚度
d4‧‧‧厚度
d5‧‧‧厚度
d6‧‧‧厚度
Claims (9)
- 一種半導體裝置，其包含：一基板；一耦合層，其設置在該基板上；至少一半導體結構，其設置在該耦合層上且包括一第一導電半導體層，一第二導電半導體層以及設置於該第一導電半導體層與該第二導電半導體層間之一主動層；一第一電極，其與該第一導電半導體層相連接；一第二電極，其與該第二導電半導體層相連接；及一絕緣層，其覆蓋該耦合層及該半導體結構；該第二導電半導體層包含：一第二主導電半導體層，其設置在該主動層上；及一第二重主導電半導體層，其設置在該第二主導電半導體層上。
- 如請求項1之半導體裝置，其中該絕緣層覆蓋該第一電極之一局部及該第二電極之一局部。
- 如請求項1之半導體裝置，其中該絕緣層覆蓋該耦合層之一側表面。
- 一種半導體裝置，其包含：一基板；一耦合層，其設置在該基板上；至少一半導體結構，其設置在該耦合層上且包括一第一導電半導體層，一第二導電半導體層以及設置於該第一導電半導體層與該第二導電半導體層間之一主動層；一第一電極，其與該第一導電半導體層相連接；一第二電極，其與該第二導電半導體層相連接；及一絕緣層，其覆蓋該耦合層及該半導體結構；其中該半導體裝置，其進一步包含：一第一包覆層，其設置在該主動層與該第一導電半導體層之間。
- 如請求項1之半導體裝置，其進一步包含：一犧牲層，其設置在該耦合層之一上局部與該耦合層之一下局部中至少一者上，其中該犧牲層與該耦合層具有1：1.5至1：50之一厚度比例。
- 如請求項1之半導體裝置，其中該半導體結構包括複數個半導體結構。
- 如請求項1之半導體裝置，其進一步包含：一中介層，其設置在該耦合層上；及一反射層，其設置在該中介層上，其中該第一導電半導體層係設置在該反射層上。
- 如請求項7之半導體裝置，其中該反射層包含AlGaAs。
- 一種顯示設備，其使用一半導體裝置，該顯示設備包含：一半導體晶片，其包括：一耦合層，一半導體結構，其設置在該耦合層上且包括一第一導電半導體層，一第二導電半導體層以及設置於該第一導電半導體層與該第二導電半導體層間之一主動層，一第一電極，其與該第一導電半導體層相連接，一第二電極，其與該第二導電半導體層相連接，及一絕緣層，其覆蓋該耦合層及該半導體結構；一面板基材，設置在該半導體晶片之下；以及一驅動裝置，其電性連接該半導體晶片；該第二導電半導體層包含：一第二主導電半導體層，其設置在該主動層上；及一第二重主導電半導體層，其設置在該第二主導電半導體層上。
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