TWI824432B - 具有氮化銦鎵材料及反光層的半導體結構，及其形成的方法 - Google Patents

Abstract

形成半導體結構之例示性處理方法可包括在基板上形成子像素。子像素中之每一者可包括含鎵及氮的層，其形成在基板上之成核層的已暴露部分上。子像素可進一步包括形成在含鎵及氮的區域上或含鎵及氮的區域中之多孔化區域，及形成在多孔化區域上之主動區域。主動區域可包括含銦鎵及氮的材料。處理方法可進一步包括在子像素中之一者周圍形成第一反射層，其中第一反射層包括第一金屬層。方法可另外包括在子像素中之另一者周圍形成第二反射層，其中第二反射層包括與第一金屬不同之第二金屬。

Description

具有氮化銦鎵材料及反光層的半導體結構，及其形成的方法

本發明技術係關於半導體製程及產品。更特定而言，本發明技術係關於產生半導體結構及所形成之元件。

本申請案主張2021年3月8日提交且題為「INDIUM-GALLIUM-NITRIDE LIGHT EMITTING DIODES WITH LIGHT REFLECTING MIRRORS(具有反光鏡的氮化銦鎵發光二極體)」之美國非臨時申請案第17/195,271號的權利及優先權，該案之全部內容出於所有目的以引用方式併入本文中。

藉由在基板表面上產生複雜圖案化之材料層的製程，使得積體電路成為可能。在基板上產生經圖案化的材料需要用於沉積及移除材料之受控方法。然而，利用新的元件設計，產生高品質材料層可能具有挑戰性。

因此，需要可用以產生高品質元件及結構之改良系統及方法。藉由本發明技術來解決此些及其他需要。

本發明技術包括例示性半導體處理方法，其可包括在基板上形成子像素。子像素中之每一者可包括含鎵及 氮的層，其形成在基板上之成核層的已暴露部分上。該等子像素可進一步包括形成在含鎵及氮的區域上或含鎵及氮的區域中之多孔化區域，及形成在多孔化區域上之主動區域。主動區域可包括含銦鎵及氮的材料。該等方法可進一步包括在子像素中之一者周圍形成第一反射層，其中第一反射層包括第一金屬層。該等方法可另外包括在子像素中之另一者周圍形成第二反射層，其中第二反射層包括與第一金屬不同之第二金屬。

在額外實施例中，例示性半導體處理方法可包括在子像素中之另一者周圍形成第三反射層，其中該第三反射層包括第一金屬(亦即，在第一反射層中找到之相同金屬)。在其他實施例中，該等方法可包括自子像素移除基板。在另外實施例中，方法可包括在子像素上形成光學結構，其中該等光學結構可形成在含鎵及氮的區域之與該主動區域相對的一側上之該等子像素中的每一者上。在另外實施例中，該等光學結構可經形成而與成核層上之含鎵及氮的區域相對。在更多實施例中，第一反射層可形成在特徵在於小於或約為500nm之峰值光發射波長的發藍光子像素上，且第二反射層可形成在特徵在於大於或約為600nm之峰值光發射波長的發紅光子像素上。在另外實施例中，第一反射層中之第一金屬可包括鋁，且第二反射層中之第二金屬可包括銅。

本發明技術亦包括額外半導體處理方法，其可包括在基板上之成核層上形成含鎵及氮的區域。該等方法亦 可包括平坦化該含鎵及氮的區域以形成該含鎵及氮的區域之平坦部分。該等方法可更進一步包括在該含鎵及氮的區域之該平坦部分中或該平坦部分上形成多孔化區域。在實施例中，可在多孔化區域上形成主動區域。在其他實施例中，主動區域可包括含銦鎵及氮的材料，且主動區域可特徵在於大於或約為400nm之峰值光發射波長。該等方法可更進一步包括在主動區域上形成反射層，其中該反射層包括金屬。

在其他實施例中，該等額外半導體處理方法可包括藉由在成核層之已暴露部分上進行選擇性區域生長而形成含鎵及氮的層，該已暴露部分經由形成在成核層上之經圖案化的遮罩層被暴露。在更多實施例中，該含鎵及氮的區域之平坦化可包括退火該區域以昇華該區域中與成核層相對之一部分且形成該區域之該平坦部分。在額外實施例中，該多孔化區域可藉由以電化學方式蝕刻含鎵及氮的區域之n摻雜部分或藉由以電化學方式蝕刻形成在含鎵及氮的區域上之n摻雜層而形成。在另外實施例中，主動區域可特徵在於小於或約為600nm之峰值光發射波長，且該反射層中之金屬可包括鋁。在額外實施例中，主動區域可特徵在於大於600nm之峰值光發射波長，且該反射層中之金屬可包括銅。

本發明技術進一步包括半導體結構，其可包括一或更多個子像素。在實施例中，子像素中之每一者可包括含鎵及氮的區域，其形成在成核層的已暴露部分上。每一 子像素可進一步包括形成在含鎵及氮的區域上或含鎵及氮的區域中之多孔化區域，及形成在多孔化區域上之主動區域。主動區域可包括含銦鎵及氮的材料。每一子像素可更進一步包括反射層，其形成在子像素之主動區域及含鎵及氮的區域上。

在額外實施例中，含鎵及氮的區域可包括特徵在於小於或約為15莫耳%的銦之含鎵及氮的材料。在另外實施例中，成核層可包括選自由AlN、NbN、TiN及HfN組成之群組的至少一種氮化物材料。在更多實施例中，該一或更多個子像素可包括第一子像素及第二子像素。該第一子像素之反射層中的金屬可為第一金屬，且該第二子像素之反射層中的金屬可為與第一金屬不同之第二金屬。在其他實施例中，第一子像素可特徵在於小於或約為600nm之第一峰值光發射波長，且第一金屬可包括鋁。在額外實施例中，第二子像素可特徵在於大於600nm之第二峰值光發射波長，且第二金屬可包括銅。在額外實施例中，該一或更多個子像素亦可包括特徵在於小於或約為600nm之第三峰值光發射波長的第三子像素，且該第三子像素之反射層中的金屬可與第一子像素中之金屬相同。

本技術可提供勝於習知半導體處理方法及結構之諸多益處。舉例而言，處理方法及結構之實施例包括形成在子像素上之反射層，其增加了自子像素在期望方向上發射之光的量。來自反射層之反射光可使子像素在期望方向上發射之光的總強度增加大於或約10%。處理方法及結構 之實施例亦包括取決於子像素的峰值光發射波長而由不同金屬製成之反射層。舉例而言，特徵在於電磁光譜之藍色及綠色部分中的峰值光發射波長(例如，小於或約為600nm之波長)的子像素可包括由鋁製成之反射層，而特徵在於光譜之紅色部分中的峰值光發射波長之子像素可由銅製成。結合以下描述及附加諸圖更詳細地描述此些及其他實施例，連同其優勢及特徵中之許多者。

100:處理系統

102:前開式晶圓傳送盒

104:機械臂

106:低壓保持區域

108a:基板處理腔室

108b:基板處理腔室

108c:基板處理腔室

108d:基板處理腔室

108e:基板處理腔室

108f:基板處理腔室

109a:縱列部分

109b:縱列部分

109c:縱列部分

110:第二機械臂

200:方法

205:操作

210:操作

215:操作

220:操作

225:操作

230:操作

235:操作

240:操作

300:元件

305:基板

310:成核層

315:遮罩層

317:終止層

320a:開口

320b:開口

320c:開口

325a:含鎵及氮的區域

325b:含鎵及氮的區域

325c:含鎵及氮的區域

330a:平坦區域

330b:平坦區域

330c:平坦區域

335a:預多孔化層

335b:預多孔化層

335c:預多孔化層

337:經圖案化的遮罩層

340a:多孔化區域

340b:多孔化區域

340c:多孔化區域

342a:遮罩開口

342b:遮罩開口

342c:遮罩開口

345a:主動區域

345b:主動區域

345c:主動區域

350a:反射層

350b:反射層

350c:反射層

355a:光學結構

355b:光學結構

355c:光學結構

360:控制電路系統

可藉由參考本說明書之其餘部分及圖式實現對所揭示技術之本質及優勢的進一步理解。

第1圖示出根據本發明技術之一些實施例之例示性處理系統的一個實施例之俯視平面圖。

第2圖示出根據本發明技術之一些實施例之形成半導體元件的方法中之例示性操作。

第3A圖至第3H圖示出根據本發明技術之實施例之正在處理的半導體結構之橫截面圖。

第4A圖至第4D圖示出根據本發明技術之實施例之正在處理的半導體結構之額外橫截面圖。

包括諸圖中之若干者作為示意圖。應理解，諸圖係出於說明性目的，且除非明確說明係按比例，否則不應被視為按比例。另外，作為示意圖，提供諸圖以幫助理解，且與現實表示相比較而言可能並未包括所有態樣或資訊，且可出於說明目的而包括誇示的材料。

在附加諸圖中，類似部件及/或特徵可具有相同的元件符號。另外，可藉由在元件符號後跟字母來區分相同類型之各種部件，該字母區分類似的部件。若說明書中僅使用第一元件符號，則該描述適用於具有相同的第一元件符號之類似部件中的任一者，而與字母無關。

Ⅲ族金屬(諸如，鋁、銦及鎵)之氮化物係用於製作微米級發光二極體(light emitting diode；LED)(亦即，μLED)的有前景的材料。遺憾地是，此些材料將來自電流之能量轉化為光發射的轉換效率遠低於1%，且在整個可見光譜中遠非均勻。由含銦鎵氮化物材料製成之LED通常在整個可見光譜中具有低於30%之峰值量子效率。含銦鎵及氮之LED的另一問題在於，經調諧而發射藍色、綠色及紅色波長之光的主動區域之間的量子效率並不均勻。相比於其中峰值量子效率通常小於5%之紅色光，LED在將來自電流之能量轉換為藍色光方面明顯更高效。因此，由含銦鎵及氮材料之三個子像素製成的紅-綠-藍(red-green-blue；RGB)像素使用平衡條件，該等平衡條件增加來自紅色子像素之發光強度，降低來自藍色子像素之發光強度，或兩者皆有。亦可使用針對綠色子像素之額外平衡條件，該等額外平衡條件具有介於藍色與紅色子像素之間的轉換效率。

自子像素之含銦鎵及氮的主動區域發射之光大體為各向同性的，且在所有方向上以相等強度發射。在LED 應用中，主動區域朝向基板發射之光通常不會提供可用光。此可導致LED子像素之主動區域所產生的多達一半或更多的光子變為不可用的光，其中此些子像素已經很低之量子效率提供了很少的光子來備用。在許多情形下，在稱作子像素串擾之問題中，不可用的光會衝入其他子像素中。此種串擾可能在顯示器中產生藍色色調，此係由具有更高量子效率之子像素(例如，含InGaN之LED顯示器中的藍色子像素)發射之更高強度的光引起的。

較短波長的可見光在含InGaN之LED顯示器中的支配作用由於主動區域發射之更寬波長光譜(其中峰值光發射在較長波長處(例如，發紅光之主動區域))而進一步增加。此可使紅色子像素具有比具有明顯更尖銳之峰值光發射波長光譜的綠色及藍色子像素更黯淡之外觀。

本發明技術之實施例經由在子像素中併入不同反射層來解決紅色、綠色及藍色子像素之含銦鎵及氮的主動區域中之低量子效率及變化的量子效率的問題。在本發明技術之額外實施例中，不同的紅色、綠色及藍色子像素中可包括不同的多孔化區域。在本發明技術之另外實施例中，可使用形成子像素之自下而上方法來減少主動區域中可用於由注入主動區域中之電荷載流子所提供的能量之非輻射路徑的數目。在另外實施例中，可使用此些方法中之兩種或更多種的組合來解決紅色、綠色及藍色子像素之含銦鎵及氮的主動區域中之低量子效率及變化的量子效率的問題。

本發明技術之實施例藉由將反射層併入LED的子像素中來解決產生可用光之低效率問題，此增強了可用光提取且可更佳地滿足元件(諸如，顯示器或其他可照明之元件或部件)的效能要求。在實施例中，反射層形成在子像素的至少一部分上，該反射層以有助於元件照明之方式增強自子像素發射的光。在其他實施例中，反射層的至少一部分可形成在子像素之表面上，該表面與形成在子像素上之光學結構相對，光通過該光學結構而照明元件。在另外實施例中，與缺少反射層之類似子像素相比較而言，反射層將自子像素之主動區域提取的可用光的量增加了大於或約5%、大於或約10%、大於或約15%、大於或約20%、大於或約25%，或更大。

本發明技術亦認識到，對反射層中之材料的選擇可取決於最接近反射層之主動區域的峰值光發射波長。舉例而言，相比於較短波長(例如，綠色及藍色波長)，諸如銅之反射材料更能反射較長波長處(例如，紅色波長)之可見光。在實施例中，最接近發紅光之主動區域的反射層可由銅製成，以增加自發紅光之子像素提取的有用光的量。在實施例中，銅反射層亦可使來自發紅光之子像素的峰值光發射的光譜銳化，並增大光譜之峰值發射波長。在其他實施例中，由金屬(諸如，鋁)製成之反射層可用以自特徵在於較短峰值光發射波長(例如，綠光及藍光)之主動區域中提取更多可用光。

提供由不同材料製成之反射層可有助於補償含InGaN之紅色、綠色及藍色子像素之轉換效率的差異。本發明技術之實施例藉由將不同的多孔化區域併入不同顏色之子區域中而進一步解決了此問題以及低量子效率。不同的多孔化區域用以容納併入不同顏色之子像素的主動區域中之不同量的銦。發藍光之含InGaN的子像素通常在主動區域中使用最小量的銦(例如，小於或約為15莫耳%的銦)，而紅色子像素通常使用更大的量(例如，大於或約為30莫耳%)。對於形成於具有均勻孔隙度之含GaN層上的一連串含InGaN之主動區域而言，主動區域之量子效率隨著併入該層中之銦量增大而減小。

本發明技術之實施例亦可藉由在不同多孔化區域上形成發不同顏色光之主動區域而解決紅色、綠色及藍色的含InGaN之主動區域的不同轉換效率的問題。如上所述，由於在主動區域與相鄰的含鎵及氮之層的界面處之晶格結構的失配，因此自發藍光主動區域推進至發紅光主動區域的銦量增大會產生數目增大的缺陷及應力。本發明技術之實施例可藉由併入多孔化區域來解決此問題，該等多孔化區域特徵在於孔隙度位準自發藍光主動區域至發紅光主動區域增大。發紅光主動區域之多孔化區域的孔隙度位準增大有助於降低主動區域中由於主動區域與含鎵及氮的區域之間的晶格結構失配引起之應力及缺陷位準。主動區域中由於多孔化區域引起之應力及缺陷減少會增大來自此 些主動區域之總體量子效率，以及減少發藍光主動區域與發紅光主動區域之間量子效率的變化。

本發明技術之實施例還可更進一步包括形成子像素之自下而上的方法，以減少子像素之主動區域中的缺陷及非照明能量傳輸路徑之數目。在實施例中，此種自下而上的製造方法可包括在成核層(其形成在晶圓基板上)上選擇性地生長含鎵及氮的區域。在實施例中，此些選擇性生長之含鎵及氮的區域可具有稜錐形狀，其中該稜錐之頂點指向與稜錐基底接觸之成核層的相反方向。稜錐形含鎵及氮的區域可經退火，以使材料的一部分自稜錐頂點昇華並形成一個平坦小面(有時稱為c小面)，可在該平坦小面之上或在其中形成多孔化區域。在額外實施例中，含鎵及氮的區域之生長可在形成稜錐頂點之前停止，留下平坦的小面作為該區域之頂表面。主動區域可接著形成在該多孔化區域上，且反射層可形成在該主動區域上(且亦可形成在子像素之其他部分上)。

在實施例中，多孔化區域可在主動區域已形成在基板結構上之前形成。此允許使用更廣泛的多孔化技術來使多孔化區域更加多孔，而無需擔心會損壞主動區域。其亦允許在可能具有很少或無附加孔隙度的藍色子像素與可能具有更多附加孔隙度的紅色子像素之間的多孔化區域之孔隙度有更大的變化。自下而上的製造方法之實施例亦避免了在形成子像素之習知自上而下的減法蝕刻方法期間出現的在子像素(包括主動區域)之部件的側壁表面中之缺 陷。許多習知自上而下的蝕刻製程可能沿側壁長度產生許多缺陷，該等缺陷會將供應給主動區域之大部分電流轉移至非發光製程(如熱子產生及熱量)中。在許多自上而下的蝕刻製程中，對非發光製程之此些損耗(例如，肖克利-里德-霍尔(Shockley-Read-Hall)損耗)可能會隨著主動區域之尺寸減小而進一步增大。因此，即使在使順應層多孔化之後，以減法方式蝕刻主動區域及多孔化區域的部分以形成具有臺面形主動區域之子像素的許多習知自上而下的製造製程特徵在於低轉換效率。在可特徵在於非蝕刻的、晶體學定義之平面的自下而上製造製程之實施例中，可能存在較少的此種蝕刻缺陷，且子像素之量子效率較高。

第1圖示出根據本發明技術之一些實施例之沉積、蝕刻、烘烤及固化腔室的處理系統100之一個實施例的俯視平面圖。在圖中，一對前開式晶圓傳送盒102供應多種大小之基板，該等基板由機械臂104接收並在放置至低壓保持區域106中，然後放置至基板處理腔室108a~108f(定位在縱列部分109a~109c)中的一者中。第二機械臂110可用以將基板晶圓自保持區域106運輸至基板處理腔室108a~108f並返回。每一基板處理腔室108a~108f可經配備以執行除了循環層沉積、原子層沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、蝕刻、預清潔、退火、電漿處理、除氣、定向及其他基板製程以外的諸多基板處理操作，包括本文所述之乾式蝕刻製程。

基板處理腔室108a~108f可包括一或更多個系統部件，用於在基板或晶圓上沉積、退火、固化及/或蝕刻材料薄膜。在一種配置中，兩對處理腔室(例如，108c~108d及108e~108f)可用以在基板上沉積材料，且第三對處理腔室(例如，108a~108b)可用以固化、退火或處理已沉積之薄膜。在另一配置中，所有三對腔室(例如，108a~108f)可經配置以在基板上沉積及固化薄膜。所述製程中之任何一或更多者可在與不同實施例中所示之製造系統分離的額外腔室中執行。將瞭解，系統100預期用於材料薄膜之沉積、蝕刻、退火及固化腔室的額外配置。另外，任何數目個其他處理系統可用於本發明技術，該些系統可併入腔室以用於執行特定操作中之任一者。在一些實施例中，可提供對多個處理腔室之接取而同時維持各種部分(諸如，所述保持及移送區域)中的真空環境之腔室系統可允許在多個腔室中執行操作，而同時維持離散製程之間的特定真空環境。

系統100(或更特定言之併入系統100或其他處理系統中之腔室)可用以產生根據本發明技術之一些實施例的結構。第2圖示出根據本發明技術之一些實施例之形成半導體結構的方法200中之例示性操作。舉例而言，方法200可在一或更多個處理腔室中執行，諸如，併入系統100中之腔室。方法200可能在方法起始之前包括或可能並不在方法起始之前包括一或更多個操作，包括前端處理、沉積、蝕刻、研磨、清潔或可在所述操作之前執行的任何其 他操作。方法可包括諸多可選操作，其可能與或可能不與根據本發明技術之方法的一些實施例特定相關聯。方法200描述第3A圖至第3H圖及第4A圖至第4D圖中示意性地示出之操作，將結合方法200之操作對其說明加以描述。將理解，第3A圖至第3H圖及第4A圖至第4D圖僅藉由有限細節繪示出局部示意圖，且在一些實施例中，基板可含有具有如諸圖中所繪示之態樣的任何數目個半導體部分，以及仍可受益於本發明技術之態樣中的任一者之替代結構態樣。

方法200可涉及用以將半導體結構開發至特定製造操作之操作。儘管在一些實施例中可在基底結構上執行方法200，但在額外實施例中，可在其他材料形成之後執行該方法。如第3A圖中所繪示，半導體結構可表示在已完成前端或其他處理之後的元件300。舉例而言，基板305可為平坦材料，或可為結構化元件，其可包括配置為柱、溝槽或將被理解成類似地由本發明技術涵蓋的其他結構之多種材料。基板305可包括任何數目種導電及/或介電材料，包括金屬，包括過渡金屬、過渡後金屬、準金屬、氧化物、氮化物及此些材料中之任一者的碳化物，以及可併入結構內之任何其他材料。在一些實施例中，基板305可係或包括矽(其可摻雜任何數目種材料)以及含矽或含鎵材料。該種摻雜在一些操作中可為n+或n-，且可藉由任何數目種技術形成或生長矽。另外，在實施例中，基板中可 包括一或更多個摻雜區域。舉例而言，可在基板上包括任何數目個n摻雜或p摻雜區域。

方法200之實施例可包括在操作205處在基板305上形成成核層310。成核層提供表面以形成含鎵及氮的區域，否則該等區域將耗費很久形成在下伏基板305上或完全不形成在下伏基板305上。在實施例中，成核層310可包括一或更多種金屬氮化物，諸如，氮化鋁、氮化鈮、氮化鈦或氮化鉿(以及其他類型之氮化物)。在一些實施例中，成核層可包括氮化鎵。在實施例中，可藉由成核層在基板上之物理氣相沉積(physical vapor deposition；PVD)來形成成核層310。在其他實施例中，成核層310可特徵在於大於或約為5nm、大於或約為10nm、大於或約為25nm、大於或約為50nm、大於或約為100nm、大於或約為250nm、大於或約為500nm、大於或約為750nm、大於或約為1000nm、大於或約為1250nm、大於或約為1500nm、大於或約為1750nm、大於或約為2000nm或更大之厚度。

在其他實施例中，方法200可包括在成核層310上形成遮罩層315。在實施例中，遮罩層315可由一或更多種介電材料製成，諸如，氧化矽、氮化矽、碳化矽、非晶碳或氧碳化矽(以及其他介電材料)。遮罩層315可在操作215處經圖案化及蝕刻，以在遮罩層315中形成開口320a~320c，該等開口320a~320c准許在成核層310之已暴露部分上生長含鎵及氮的材料。

在實施例中，經圖案化之遮罩層315中的開口320a~320c准許形成紅色、綠色及藍色子像素，該等子像素可一起構成發光二極體顯示器中之像素。開口320a~320c之最長尺寸可小於或約為10μm、小於或約為5μm、小於或約為1μm、小於或約為0.9μm、小於或約為0.8μm、小於或約為0.7μm、小於或約為0.6μm、小於或約為0.5μm、小於或約為0.4μm、小於或約為0.3μm、小於或約為0.2μm、小於或約為0.1μm，或更小。

方法200可進一步包括在操作210中形成含鎵及氮的區域325a~325c。可以自成核層310之被經圖案化開口320a~320c暴露的部分開始之自下而上方法形成含鎵及氮的區域325a~325c。在實施例中，用以形成含鎵及氮的區域325a~325c之操作210可包括含鎵及氮的材料在成核層310之暴露於金屬-有機化學氣相沉積(MOCVD)前驅物的表面上之MOCVD。在其他實施例中，此些前驅物可包括一或更多種烷基鎵化合物(諸如，三甲基鎵或三乙基鎵)以提供形成該等區域之含鎵及氮的材料之鎵組份。在額外實施例中，前驅物亦可包括氨(NH₃)，以提供含鎵及氮的區域325a~325c之氮組份。

在另外實施例中，含鎵及氮的區域325a~325c可包括一或更多種額外組份，諸如，鋁及銦。在此些實施例中，MOCVD前驅物可進一步包括一或更多種有機-鋁化合物，諸如，三甲基鋁。在額外實施例中，該等前驅物可進一步包括一或更多種烷基銦化合物，諸如，三甲基銦。 在實施例中，該一或更多種額外組份之莫耳比率可小於或約為15莫耳%、小於或約為12.5莫耳%、小於或約為10莫耳%、小於或約為9莫耳%、小於或約為8莫耳%、小於或約為7莫耳%、小於或約為6莫耳%、小於或約為5莫耳%，或更小。舉例而言，含鎵及氮的區域325a~325c可包括處於小於或約為15莫耳%、小於或約為14莫耳%、小於或約為13莫耳%、小於或約為12莫耳%、小於或約為11莫耳%、小於或約為10莫耳%、小於或約為9莫耳%、小於或約為8莫耳%、小於或約為7莫耳%、小於或約為6莫耳%、小於或約為5莫耳%、小於或約為4莫耳%、小於或約3莫耳%、小於或約為2莫耳%、小於或約為1莫耳%或更小位準的銦。

在實施例中，可經由含氮前驅物及含鎵前驅物之流動速率來調整含鎵及氮的區域325a~325c中氮與鎵及其他Ⅲ族金屬之莫耳比率。在其他實施例中，含氮前驅物與含鎵前驅物之流動速率比率可大於或約為50、大於或約為100、大於或約為500、大於或約為1000、大於或約為5000、大於或約為10000、大於或約為20000、大於或約為30000，或更大。

在額外實施例中，可在經選定用於在成核層310之已暴露區域上沉積前驅物的溫度下形成含鎵及氮的區域325a~325c。在實施例中，沉積溫度可特徵在於大於或約為500℃、大於或約為600℃、大於或約為700℃、大於或約為800℃、大於或約為900℃、大於或約為1000℃、 大於或約為1100℃，或更大。在一些實施例中，可基於材料中存在之額外組份的量來調整含鎵及氮的材料之沉積溫度。在實施例中，可在低於不含銦之含鎵及氮的材料之沉積溫度下形成包括大量銦之含鎵及氮的材料。在額外實施例中，可在小於或約為700℃、小於或約為650℃、小於或約為600℃或更小之沉積溫度下沉積進一步包括銦之含鎵及氮的材料。

在其他實施例中，含鎵及氮的區域325a~325c可在促進該等區域形成之沉積壓力下形成。在實施例中，含鎵及氮的區域325a~325c可在大於或約為10托、大於或約為50托、大於或約為100托、大於或約為200托、大於或約為300托、大於或約為400托、大於或約為500托、大於或約為600托、大於或約為700托或更大之沉積壓力下形成。

在實施例中，含鎵及氮的區域325a~325c可形成為具有稜錐形狀。在其他實施例中，稜錐之基底可與成核層310接觸，而稜錐之頂點可指向與成核層相反的方向。

方法200可更進一步包括在操作215中平坦化含鎵及氮的區域325a~325c。在實施例中，平坦化操作215可包括化學機械研磨製程，其係當在遮罩層315及含鎵及氮的區域325a~325c上形成終止層317之後執行。在其他實施例中，平坦化操作215可包括蝕刻操作。在實施例中，可將含鎵及氮的區域325a~325c之頂點部分向下濕式蝕刻或乾式蝕刻至蝕刻終止層(諸如，層317)。在另 外實施例中，平坦化操作215可包括退火製程，該退火製程昇華掉稜錐形狀區域之頂點以在含鎵及氮的區域325a~325c的頂部處留下平坦區域330a~330c(有時稱為c小面)，如第3B圖中所示。平坦區域330a~330c可形成用於形成子像素之後續部件(包括順應層及主動區域)的穩定基底。

在實施例中，退火製程可包括在退火氣體中加熱含鎵及氮的區域325a~325c歷時指定的時間週期。在其他實施例中，可在大於或約為900℃、大於或約為1000℃、大於或約為1100℃或更大的退火溫度下退火含鎵及氮的區域325a~325c。在另外實施例中，可在可包括氨或氫(H₂)中之至少一者的一或更多種退火氣體中退火含鎵及氮的區域325a~325c。在另外實施例中，可將含鎵及氮的區域325a~325c退火歷時小於或約為10分鐘、小於或約為7.5分鐘、小於或約為5分鐘，或更小。

方法200亦可包括在操作220中形成子像素之多孔化區域。在一些實施例中，如第3C圖中所示，多孔化區域可由預多孔化層335a~335c形成。在額外實施例中，多孔化區域可形成在含鎵及氮的區域(包括經平坦化之區域330a~330c)中。在另外實施例中，多孔化區域可形成在預多孔化層及經平坦化之含鎵及氮的區域中。

參考第3C圖，示出本發明技術之實施例，其中預多孔化層335a~335c形成在經平坦化之含鎵及氮的層之平坦區域330a~330c上。在實施例中，預多孔化層335a ~335c可包括鎵及氮。在另外實施例中，除了鎵及氮以外，預多孔化層335a~335c還包括銦。在額外實施例中，預多孔化層335a~335c可具有與經平坦化之含鎵及氮的層相同之鎵與氮的莫耳百分比。在額外實施例中，預多孔化層335a~335c可具有與進一步包括銦之經平坦化之含鎵及氮的層相同之銦、鎵與氮的莫耳百分比。在另外實施例中，預多孔化層335a~335c可特徵在於與經平坦化之含鎵及氮的層相同之化學組成物，但密度比經平坦化之含鎵及氮的層更大。

在實施例中，可藉由首先在經平坦化之含鎵及氮的區域上沉積並圖案化遮罩層(未示出)以自下而上的方式形成預多孔化層335a~335c。在其他實施例中，經圖案化之遮罩層可包括開口，以揭露出經平坦化之含鎵及氮的區域之已暴露區域。在另外實施例中，可在經圖案化之遮罩層上沉積預多孔化材料之毯覆薄膜。在另外實施例中，可移除預多孔化毯覆薄膜中之過量材料以形成預多孔化層335a~335c。移除製程之實施例可包括如所沉積之預多孔化毯覆薄膜的退火及/或化學機械研磨。

在實施例中，可藉由MOCVD使用與用以形成含鎵及氮的區域325a~325c相同或類似之前驅物及沉積條件來形成預多孔化層335a~335c。在其他實施例中，在預多孔化層335a~335c包括銦的情況下，預多孔化層335a~335c中銦的莫耳百分比可大於或約為5莫耳%、大於或約為6莫耳%、大於或約為7莫耳%、大於或約為8莫耳 %、大於或約為9莫耳%、大於或約為10莫耳%，或更大。在額外實施例中，預多孔化層335a~335c中銦的量可與含鎵及氮的區域325a~325c中銦的量相同。在一些條件下，當預多孔化層335a~335c中銦的莫耳百分比與含鎵及氮的區域325a~325c中銦的莫耳百分比類似或相同時，預多孔化層335a~335c中之缺陷及應力可實質性地減少。在另外實施例中，預多孔化層335a~335c中銦的量可為在含鎵及氮的區域325a~325c中銦的量與隨後形成之主動區域中銦的量之間的中間量。在此些實施例中，多孔化層335a~335c可幫助橋接自含鎵及氮的區域325a~325c中銦的較低量至主動區域中銦的較高量之過渡。

在實施例中，可獨立地多孔化該等預多孔化層335a~335c以形成多孔化區域340a~340c。在第3D圖至第3G圖中所繪示之實施例中，使用經圖案化的遮罩層337獨立地多孔化該等預多孔化層335a~335c中之每一者以形成多孔化區域340a~340c，以便選擇經歷多孔化操作之預多孔化層。第3D圖及第3E圖示出具有遮罩開口342b之經圖案化的遮罩層337，該遮罩開口342b在形成多孔化區域340b之多孔化操作期間暴露預多孔化層335b。在正形成多孔化區域340b的同時，經圖案化的遮罩層337覆蓋預多孔化層335a及335c，從而防止其形成具有與多孔化區域340b相同的孔隙度特徵之多孔化區域。第3F圖示出隨後具有遮罩開口342c之經圖案化的遮罩 層337，該遮罩開口342c在形成多孔化區域340c之多孔化操作期間暴露預多孔化層335c。在此實施例中，經圖案化的遮罩層337覆蓋多孔化區域340b及預多孔化層335a。第3G圖示出具有遮罩開口342a之經圖案化的遮罩層337，該遮罩開口342a暴露預多孔化層335a，而同時多孔化區域340b及340c被遮罩層覆蓋。

在額外實施例中，預多孔化層335a~335c上之多孔化操作的次序可與第3D圖至第3G圖中所繪示之次序不同。在其他實施例中，多孔化操作之次序可以形成為具有最高附加孔隙度之多孔化區域的預多孔化層開始(例如，預多孔化層335c形成為多孔化區域340c)，且以形成為具有最低附加孔隙度之多孔化區域的預多孔化層結束(預多孔化層335a形成為多孔化區域340a)。在一些實施例中，經圖案化的遮罩層337中之開口可保持打開，而隨後在遮罩層中形成開口以准許在額外預多孔化層上進行多孔化操作。在此些實施例中，在早先多孔化操作中形成之多孔化區域可自後續多孔化操作接收到額外的多孔化。

返回參考第3D圖，示出其中將預多孔化層335b中之一者選擇性地暴露於多孔化條件下以產生第3E圖所示之多孔化區域340b的實施例。在實施例中，被開口342b暴露之多孔化區域340b的形成可包括蝕刻預多孔化層335b中之孔隙度摻雜劑。孔隙度摻雜劑可增大孔隙度蝕刻劑可在經摻雜區域中形成孔隙之速率。孔隙度摻雜劑位準可用以調整經摻雜區域中所形成之孔隙度的量。在額外實 施例中，孔隙度摻雜劑可包括併入經平坦化之含鎵及氮的區域325b、預多孔化層335b或該兩者的一部分中之矽(Si)。在實施例中，已併入矽的量可大於或約為5x10¹⁷原子/cm³、大於或約為1x10¹⁸原子/cm³、大於或約為2x10¹⁸原子/cm³、大於或約為3x10¹⁸原子/cm³、大於或約為4x10¹⁸原子/cm³、大於或約為5x10¹⁸原子/cm³、大於或約為6x10¹⁸原子/cm³、大於或約為7x10¹⁸原子/cm³、大於或約為8x10¹⁸原子/cm³、大於或約為9x101⁸原子/cm³、大於或約為1x10¹⁹原子/cm³，或更大。

在多孔化操作220之實施例中，可使用電化學蝕刻製程將經摻雜區域暴露於電化學蝕刻劑，而同時將電壓差施加至至少預多孔化層335b。在額外實施例中，電化學蝕刻劑可為酸，諸如，草酸或硫酸。在其他實施例中，電化學蝕刻劑可為鹼，諸如，氫氧化鉀。在其他實施例中，施加(或另外形成)至至少預多孔化層335b之經摻雜區域的電壓可大於或約為1伏特、大於或約為5伏特、大於或約為10伏特、大於或約為12.5伏特、大於或約為15伏特、大於或約為17.5伏特、大於或約為20伏特、大於或約為22.5伏特、大於或約為25伏特、大於或約為27.5伏特、大於或約為30伏特，或更大。

在實施例中，多孔化操作220可增大多孔化區域之空隙率。多孔化區域增大的孔隙度可使其晶格結構更符合隨後沉積之主動區域的形成，該主動區域可裝載有明顯 更高莫耳百分比的銦(除其他差別以外)。更順應之多孔化區域可在隨後沉積之主動區域中實現更少缺陷及更小應力，此可顯著增大主動區域將電流能量轉換成光之量子效率。

多孔化操作220之實施例亦可包括調整不同經摻雜區域之一或更多個多孔化參數以向每一區域或區域子集提供不同位準的附加孔隙度。在其他實施例中，可使用一或更多個多孔化參數來改變不同多孔化區域之附加孔隙度的量，諸如，每一經摻雜區域中之孔隙度摻雜劑的摻雜位準、施加至每一經摻雜區域之電化學蝕刻電壓、蝕刻劑之電解質濃度、蝕刻劑之溫度，及經摻雜區域之選擇性遮罩。 在所示實施例中，多孔化區域340b具有比多孔化區域340c更小的附加孔隙度。在其他實施例中，多孔化區域340b可特徵在於小於或約為30vol.%、小於或約為25vol.%、小於或約為20vol.%、小於或約為15vol.%、小於或約為10vol.%、小於或約為5vol.%、小於或約為1vol.%或更小的空隙率。在額外實施例中，多孔化區域340c可特徵在於大於或約為10vol.%、大於或約為15vol.%、大於或約為20vol.%、大於或約為25vol.%、大於或約為30vol.%、大於或約為35vol.%、大於或約為40vol.%、大於或約為45vol.%、大於或約為50vol.%、大於或約為55vol.%、大於或約為60vol.%或更大的空隙率。

在實施例中，多孔化區域340b可用作發綠光子像素之較少孔的順應區域，而多孔化區域340c可用作發紅光子像素之較多孔的順應區域。可在發藍光子像素中使用預多孔化層335a中所形成之額外多孔化區域。此額外多孔化區域可具有比多孔化區域340b更小之空隙率，且在一些實施例中，可不具有附加孔隙度。

在實施例中，作為製造元件300之自下而上方式的一部分，可在沉積主動區域之前進行多孔化區域的形成。此准許主動區域避免可能在多孔化期間發生之一些損壞及污染，且進一步增大元件300之量子效率。在其他實施例中，在已形成主動區域中的任一者之前，可將所有預多孔化層多孔化為多孔化區域。在另外實施例中，在已形成其他多孔化區域及主動區域之前，可形成一些多孔化區域(諸如，多孔化區域340b)及主動區域(諸如，主動區域345b)。在此些實施例中之一些中，可藉由選擇性暴露經平坦化之含鎵及氮的表面中之一些(諸如，平坦區域330b)而形成預多孔化層中的一些(諸如，預多孔化層335b)。

方法200可更進一步包括操作225，該操作225用以形成子像素之主動區域，該等主動區域將來自供應電流之能量轉換成光。如第3F圖至第3H圖中所繪示，主動區域345a~345c可形成在多孔化區域340a~340c上，且可為含InGaN的層，其經形成而具有不同莫耳百分比的銦以准許其產生不同波長之光。在實施例中，主動區域345a ~345c的形成避免了此些區域以及先前所形成之多孔化區域340a~340c的側壁蝕刻。此減少了側壁中之至少一部分粗糙度及位錯，該等粗糙度及位錯可能會為電流能量產生非輻射匯並降低轉換效率。

在實施例中，主動區域345a可具有小於或約為18莫耳%、小於或約為17莫耳%、小於或約為16莫耳%、小於或約為15莫耳%、小於或約為14莫耳%、小於或約為13莫耳%、小於或約為12莫耳%、小於或約為11莫耳%、小於或約為10莫耳%或更小之銦莫耳百分比。此發藍光之主動區域345a可產生特徵在於小於或約為500nm、小於或約為490nm、小於或約為480nm、小於或約為470nm、小於或約為460nm、小於或約為450nm、小於或約為440nm、小於或約為430nm、小於或約為420nm、小於或約為410nm、小於或約為400nm或更小之峰值強度波長的光。在其他實施例中，主動區域345c可具有大於或約為30莫耳%、大於或約為31莫耳%、大於或約為32莫耳%、大於或約為33莫耳%、大於或約為34莫耳%、大於或約為35莫耳%、大於或約為36莫耳%、大於或約為37莫耳%、大於或約為38莫耳%、大於或約為39莫耳%、大於或約為40莫耳%或更大之銦莫耳百分比。此發紅光之主動區域345c可產生特徵在於大於或約為600nm、大於或約為610nm、大於或約為620nm、大於或約為630nm、大於或約為640nm、大於或約為650nm、大於或約為660nm、大於或約為670nm、大於或約為680nm、大於或 約為690nm或更大之峰值強度波長的光。在另外實施例中，主動區域345b可具有大於主動區域345a中之銦莫耳百分比且小於主動區域345c中之銦莫耳百分比的中間銦莫耳百分比。在其他實施例中，主動區域345b可特徵在於大於或約為20莫耳%且小於或約為25莫耳%之銦莫耳百分比。此發綠光之主動區域345b可產生特徵在於大於主動區域345a所產生的峰值強度波長且小於主動區域345c所產生的峰值強度波長之峰值強度波長的光。在實施例中，主動區域345b可特徵在於具有約530nm的峰值強度波長之光的發射。

在另外實施例中，除了銦、鎵及氮以外，主動區域345a~345c中之一或更多者可進一步包括鋁。在實施例中，含AlInGaN的主動區域345a~345c可具有小於或約為10莫耳%、小於或約為7.5莫耳%、小於或約為5莫耳%、小於或約為2.5莫耳%、小於或約為1莫耳%或更小之鋁莫耳百分比。在其他實施例中，鋁的添加可增大特徵在於較長峰值光發射波長之主動區域(例如，發紅光之主動區域)的量子效率。

在實施例中，方法200可產生具有主動區域345c之發紅光子像素，該主動區域345c具有比藉由習知自上而下的製造方法所產生之量子效率更高的量子效率。在實施例中，發紅光之主動區域345c的外量子效率可大於或約為0.1%、大於或約為0.2%、大於或約為0.3%、大於或約為0.4%、大於或約為0.5%、大於或約為0.6%、大於或約為 0.7%、大於或約為0.8%、大於或約為0.9%、大於或約為1%、大於或約為5%、大於或約為10%、大於或約為20%、大於或約為30%、大於或約為40%、大於或約為50%、大於或約為60%，或更大。

方法200可更進一步包括操作230，該操作230用以在主動區域345a~345c及子像素的其他部件上形成反射層350a~350c。現參考第4A圖至第4D圖，繪示元件實施例，其中用於自主動區域345a~345c發射的光之可用方向係在成核層310及將在操作235中自子像素移除之基板305的方向上。在此些實施例中，用以形成反射層350a~350c之操作230可包括獨立部分，該等獨立部分用以形成反射層350a及350b以作為包括主動區域345a及345b之子像素的一部分，且形成反射層350c以作為包括主動區域345c之子像素的一部分。在實施例中，反射層350a及350b可由第一金屬形成，且反射層350c可由第二金屬形成。在其他實施例中，第一金屬可包括鋁，且第二金屬可包括銅。

在額外實施例中，在主動區域上形成反射層350a~350c之前，可在主動區域345a~345c上形成透明導電氧化物層(未示出)。在實施例中，透明導電氧化物層可由導電材料製成，諸如，銦錫氧化物。在另外實施例中，透明導電氧化物層提供主動區域345a~345c與下伏之含鎵及氮的區域325a~325c及其他元件之間的歐姆接觸， 電荷載流子經由該歐姆接觸循環穿過主動區域並導致光發射。

本發明技術認識到，由鋁製成之反射層在反射較短波長的可見光(諸如，藍光及綠光)方面比紅光更高效。亦認識到，相比於藍光及綠光，由銅製成之反射層在反射紅光方面更高效。在實施例中，對於反射具有小於或約為600nm之波長的光而言，反射層350a及350b可具有大於或約為50%、大於或約為60%、大於或約為70%、大於或約為80%、大於或約為90%、大於或約為95%、大於或約為99%或更大之反射效率。在其他實施例中，對於反射具有大於600nm、大於或約為610nm、大於或約為620nm或更大之波長的光而言，反射層350c可具有大於或約為50%、大於或約為60%、大於或約為70%、大於或約為80%、大於或約為90%、大於或約為95%、大於或約為99%或更大之反射效率。

在實施例中，反射層350a~350c將主動區域345a~345c所發射之更大部分的光導向至有助於照明元件(諸如，顯示器或其他可照明元件部件)之方向上。在其他實施例中，與缺少反射層之類似子像素相比較而言，反射層將來自照射元件的子像素之光的強度增加了大於或約5%、大於或約10%、大於或約15%、大於或約20%、大於或約25%，或更大。

在其他實施例中，可使用物理氣相沉積、原子層沉積、熱蒸鍍、電子束蒸鍍、無電電鍍及電鍍(除其他形 成方法以外)形成反射層350a~350c。反射層350a~350c可經形成而具有小於或約為2000nm、小於或約為1500nm、小於或約為1000nm、小於或約為500nm、小於或約為250nm、小於或約為100nm、小於或約為50nm、小於或約為25nm、小於或約為20nm、小於或約為15nm、小於或約為10nm或更小的厚度。

在額外實施例中，可在主動區域345a~345c上形成阻障層(未示出)，以防止來自反射層350a~350c之金屬遷移至主動區域中。在實施例中，阻障層可由准許光在主動區域345a~345c與反射層350a~350c之間通過的材料製成。在其他實施例中，阻障層可由氮化鈦及氮化鉭中之至少一者製成。在更多實施例中，阻障層可具有准許光在主動區域345a~345c與反射層350a~350c之間通過的厚度。在實施例中，阻障層可特徵在於小於或約為15nm、小於或約為12.5nm、小於或約為10nm、小於或約為7.5nm、小於或約為5nm、小於或約為2.5nm、小於或約為2nm、小於或約為1.5nm、小於或約為1nm或更小的厚度。

如上所述，方法200亦可包括用以自子像素移除基板層之操作230。如第4C圖中所繪示，可移除基板層305以留下支撐子像素之成核層310。在實施例中，可藉由研磨晶圓之其上形成有基板層305的背側來移除基板層305。在其他實施例中，可藉由化學蝕刻來移除基板層305，諸如，濕式蝕刻(例如，在KOH水溶液中蝕刻)或 乾式蝕刻(例如，藉由SF₆來蝕刻)。在另外實施例中，可藉由塊體移除製程繼之以其餘基板層的化學機械平坦化來移除基板層305。在額外實施例中，可藉由雷射剝離來移除基板層305(例如，含藍寶石或含玻璃之基板層)。

方法200還亦可包括操作235，該操作235用以在元件之其中移除基板層305的表面上形成光學結構355a~355c。在第4D圖中所繪示之實施例中，光學結構355a~355c形成在成核層310之未連同基板層305一起被移除的一部分上。光學結構355a~355c可聚焦自主動區域345a~345c發射之光及自反射層350a~350c反射之光。在實施例中，已發射之光可在被光學結構355a~355c聚焦之前行進穿過子像素之部件，包括主動區域345a~345c、多孔化區域340a~340c、含鎵及氮的區域325a~325c、成核層310之其餘部分。在額外實施例中，光學結構可由針對子像素所發射之光的峰值強度波長之透光材料形成。在實施例中，此些透射材料可包括光學上透明之氧化物及光學上透明之聚合物。在額外實施例中，可藉由使成核層310(或成核層310之未被移除部分)成形以形成光學結構355a~355c而形成光學結構。在另外實施例中，可藉由使含鎵及氮的區域325a~325c成形而形成光學結構。

如第4D圖中所繪示，元件300之實施例可更進一步包括控制電路系統360，用於激活元件中之子像素中的每一者。在實施例中，控制電路系統360可包括用於接通 及關斷來自每一子像素之光發射的開關。該控制電路系統可進一步包括導電接線(未示出)，以將電荷載流子供應至主動區域345a~345c及自主動區域345a~345c供應電荷載流子，以便刺激光發射。在另外實施例中，控制電路系統可包括用於子像素控制之TFT或CMOS背板。在另外實施例中，控制電路系統可包括用在LED顯示器背板中之額外電路元件。

在先前描述中，出於解釋目的，已闡述了許多細節以便提供對本發明技術之各種實施例的理解。然而，熟習此項技術者將顯而易見，可在無此些細節中之一些或具有額外細節的情況下實踐某些實施例。

已揭示了若干實施例，熟習此項技術者將認識到，在不脫離實施例之精神的情況下，可使用各種修改、替代構造及等效物。另外，未描述諸多熟知製程及元件，以便避免不必要地混淆本發明技術。因此，不應將以上描述視為限制本發明技術之範疇。另外，方法或製程可被描述為依序的或按步驟的，但應理解，該等操作可同時執行，或以不同於所列出之次序執行。

在提供值範圍的情況下，應理解，除非上下文另外明確指出，否則亦特定揭示了彼範圍的上限與下限之間的每一中介值(至下限單位的最小分數)。任何規定值或規定範圍內未規定之中介值與彼規定範圍內的任何其他規定的或中介值之間的任何更窄範圍皆被包括在內。彼些較小範圍之上限及下限可獨立地被包括在該範圍內或被排除 在該範圍外，且受限於規定範圍中之任何特定排除的極限，其中在較小範圍內包括任一極限、皆不包括極限或包括兩個極限亦被包括在本技術內。在規定範圍包括一個或兩個極限的情況下，亦包括排除了彼些被包括極限中之任一者或兩者的範圍。

如本文中及附加申請專利範圍中所使用，除非上下文另外明確指出，否則單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」包括複數引用。因此，例如，對「一(溝槽」之引用包括複數個此種溝槽，且對「該層」之引用包括對一或更多個層及熟習此項技術者所已知之其等效物的引用，等等。

又，當在本說明書及以下申請專利範圍中使用時，詞語「包括(comprise(s))」、「包括(comprising)」、「含有(contain(s))」、「含有(containing)」、「包括(include(s))」及「包括(including)」旨在指定所述特徵、整數、部件或操作的存在，但其並不排除一或更多個其他特徵、整數、部件、操作、動作或群組的存在或添加。

200:方法

205:操作

210:操作

215:操作

220:操作

225:操作

230:操作

235:操作

240:操作

Claims (20)

1. 一種半導體處理方法，包括以下步驟：在一基板上形成子像素，其中該等子像素中之每一者包括：一含鎵及氮的區域，形成在該基板上之一成核層的一已暴露部分上；一多孔化區域，形成在該含鎵及氮的區域上或該含鎵及氮的區域中；以及一主動區域，形成在該多孔化區域上，其中該主動區域包括一含銦鎵及氮的材料；在該等子像素中之一者周圍形成一第一反射層，其中該第一反射層包括一第一金屬；以及在該等子像素中之另一者周圍形成一第二反射層，其中該第二反射層包括與該第一金屬不同之一第二金屬。
2. 如請求項1所述之半導體處理方法，其中該方法進一步包括以下步驟：在該等子像素中之另一者周圍形成一第三反射層，其中該第三反射層包括該第一金屬。
3. 如請求項1所述之半導體處理方法，其中該方法進一步包括以下步驟：自該等子像素移除該基板。
4. 如請求項1所述之半導體處理方法，其中該方法進一步包括以下步驟：在該等子像素上形成光學結構，其中該等光學結構形成在該含鎵及氮的區域之與該主動區域相對的一側上之該等子像素中的每一者上。
5. 如請求項4所述之半導體處理方法，其中該等光學結構經形成而與該成核層上之該含鎵及氮的區域相對。
6. 如請求項1所述之半導體處理方法，其中該第一反射層形成在特徵在於小於或約為500nm之一峰值光發射波長的一發藍光子像素上，且該第二反射層形成在特徵在於大於或約為600nm之一峰值光發射波長的一發紅光子像素上。
7. 如請求項1所述之半導體處理方法，其中該第一金屬包括鋁。
8. 如請求項1所述之半導體處理方法，其中該第二金屬包括銅。
9. 一種半導體處理方法，包括以下步驟：在一基板上之一成核層上形成一含鎵及氮的區域；平坦化該含鎵及氮的區域以形成該含鎵及氮的區域之一平坦部分；在該含鎵及氮的區域之該平坦部分中或該平坦部分上形成一多孔化區域；在該多孔化區域上形成一主動區域，其中該主動區域包括一含銦鎵及氮的材料，且特徵在於大於或約為400nm之一峰值光發射波長；以及在該主動區域上形成一反射層，其中該反射層包括一金屬。
10. 如請求項9所述之半導體處理方法，其中該 含鎵及氮的區域係藉由在該成核層之一已暴露部分上進行選擇性區域生長而形成的，該已暴露部分經由形成於該成核層上之一經圖案化的遮罩層被暴露。
11. 如請求項9所述之半導體處理方法，其中該含鎵及氮的區域之該平坦化之步驟包括以下步驟：退火該含鎵及氮的區域以昇華與該成核層相對之該區域的一部分且形成該含鎵及氮的區域之該平坦部分。
12. 如請求項9所述之半導體處理方法，其中該多孔化區域係藉由以電化學方式蝕刻該含鎵及氮的區域之一n摻雜部分或藉由以電化學方式蝕刻形成在該含鎵及氮的區域上之一n摻雜層而形成。
13. 如請求項9所述之半導體處理方法，其中該主動區域特徵在於小於600nm之一峰值光發射波長，且該反射層中之該金屬包括鋁。
14. 如請求項9所述之半導體處理方法，其中該主動區域特徵在於大於600nm之一峰值光發射波長，且該反射層中之該金屬包括銅。
15. 一種半導體結構，包括：一或更多個子像素，其中該等子像素中之每一者包括：一含鎵及氮的區域，形成在一成核層之一已暴露部分上；一多孔化區域，形成在該含鎵及氮的區域上或該含鎵及氮的區域中； 一主動區域，形成在該多孔化區域上，其中該主動區域包括一含銦鎵及氮的材料；以及一反射層，形成在該主動區域及該含鎵及氮的區域上，其中該反射層包括一金屬。
16. 如請求項15所述之半導體結構，其中該含鎵及氮的區域包括特徵在於小於或約為15莫耳%的銦之一GaN材料。
17. 如請求項15所述之半導體結構，其中該成核層包括選自由AlN、NbN、TiN及HfN組成之群組的至少一種氮化物材料。
18. 如請求項15所述之半導體結構，其中該一或更多個子像素包括一第一子像素及一第二子像素，其中：該第一子像素之該反射層中的該金屬包括一第一金屬，且該第二子像素之該反射層中的該金屬包括與該第一金屬不同之一第二金屬。
19. 如請求項18所述之半導體結構，其中：該第一子像素特徵在於小於或約為600nm之一第一峰值光發射波長，且該第一金屬包括鋁，以及該第二子像素特徵在於大於600nm之一第二峰值光發射波長，且該第二金屬包括銅。
20. 如請求項18所述之半導體結構，其中該一或更多個子像素包括特徵在於小於或約為600nm之第三峰值光發射波長的一第三子像素，且其中該第三子像素之該反射層中的該金屬與該第一金屬相同。