发光器件及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及发光器件及其制造方法。背景技术 近来, 作为发光器件的发光二极管 (LED) 得以被关注。由于 LED 能够高效率地将 电能转换为光能并且具有大约 5 年或更长的寿命, 所以 LED 能够显著地减少能量消耗以及 维修和维护成本。因此, 在下一代发光领域中关注 LED。
该种 LED 包括第一导电半导体层、 有源层、 以及第二导电半导体层, 其中, 有源层 根据通过第一和第二导电半导体层而施加到其上的电流来产生光。
LED 可以被分类为横向型 LED 和垂直型 LED。
根据横向型 LED, 第一导电半导体层、 有源层、 以及第二导电半导体层被形成在生 长衬底上, 并且第二导电半导体层、 有源层、 以及第一导电半导体层被部分地移除, 使得第 一导电半导体层的一部分能够被暴露以形成电极层。因此, 发光面积可能被减少使得发光 效率可能被降低。
另外, 根据横向型 LED, 由于第一导电半导体层、 有源层、 以及第二导电半导体层被 形成在具有低导热性的生长衬底上, 所以对热的散热不容易。
相反地, 根据垂直型 LED, 第一电极层被形成在第一导电半导体层上并且第二电极 层被形成在第二导电半导体层下面, 使得没有必要移除有源层以形成电极层。 因此, 可以不 减少发光面积, 使得与横向型 LED 的相比较可以提高光效率。
另外, 根据垂直型 LED, 通过第二电极层来传输热, 因此对热的热散是容易的。
同时, 当用作支撑衬底的第二电极被形成在第二导电半导体层下面时, 垂直型 LED 可以采用电镀方案和晶圆结合方案。
如果通过电镀方案制造支撑衬底, 那么将有助于制造工艺, 但是可能降低 LED 的 可靠性。另外, 如果通过晶圆结合方案制造支撑衬底, 那么制造工艺可能是复杂的, 但是可 以提高 LED 的可靠性。
特别地, 如果通过晶圆结合方案制造支撑衬底, 由于生长衬底和支撑衬底是由非 均质材料 (heterogeneous material) 组成, 所以由于热膨胀系数中的差引起的热应力, 在 已经结合晶圆之后可能会出现裂缝和脱粘 (debonding)。
发明内容 技术问题
实施例提供具有新颖的结构的发光器件及其制造方法。
实施例提供通过新颖的晶圆结合方案来制造发光器件的方法。
技术解决方案
根据实施例的发光器件包括 : 支撑衬底 ; 支撑衬底上的反射层 ; 发射层上方的欧 姆接触层 ; 欧姆接触层上方的发光半导体层, 其包括第二导电半导体层、 有源层、 以及第一
导电半导体层 ; 包围发光半导体层的横向侧面的第一钝化层 ; 以及包围第一钝化层和反射 层的横向侧面的第二钝化层。
一种制造根据实施例的发光器件的方法, 可以包括下述步骤 : 制备第一结构, 所述 第一结构包括在生长衬底上方的发光半导体层、 在发光半导体层上方的欧姆接触层、 在欧 姆接触层上方的反射层、 以及包围发光半导体层的钝化层 ; 通过使用支撑衬底来制备第二 结构 ; 通过使用临时衬底来制备第三结构 ; 通过晶圆结合层, 结合第一结构到第三结构来 形成复合结构, 其中, 在第一和第三结构之间插入第二结构 ; 使生长衬底与复合结构分离 ; 在发光半导体层上形成第一电极层 ; 以及移除临时衬底。
一种制造根据实施例的发光器件的方法, 可以包括下述步骤 : 制备包括生长衬底 上方的发光半导体层的第一结构 ; 通过使用第一支撑衬底来制备第二结构 ; 通过使用第一 临时衬底来制备第三结构 ; 当在第一和第三结构之间插入第二结构时, 通过晶圆结合层, 结 合第一结构到第三结构来形成第一复合结构 ; 通过使第一临时衬底与第一复合结构分离形 成第二复合结构 ; 通过使用第二支撑衬底来制备第四结构 ; 通过使用第二临时衬底来制备 第五结构 ; 当在第二复合结构和第五结构之间插入第四结构时, 通过晶圆结合层, 对第二复 合结构、 第四结构、 以及第五结构进行结合而形成第三复合结构复合结构 ; 以及从第三复合 结构移除第二临时衬底。
有益效果
实施例提供具有新颖的结构的发光器件及其制造方法。
实施例提供通过新颖的晶圆结合方案来制造发光器件的方法。 附图说明
图 1 至图 10 是示出用于制造根据第一实施例的发光器件的程序的视图 ; 图 11 至图 19 是示出用于制造根据第二实施例的发光器件的程序的视图 ; 图 20 至图 33 是示出用于制造根据第三实施例的发光器件的程序的视图 ; 以及 图 34 至图 46 是示出用于制造根据第四实施例的发光器件的程序的视图 ;具体实施方式
在实施例的描述中, 应该理解的是, 当层 ( 或膜 )、 区域、 图案、 或结构被称为在另 一个衬底、 另一个层 ( 或膜 )、 另一个区域、 另一个垫、 或另一个图案 “上” 或 “下” 时, 它能够 “直接” 或 “间接” 在另一个衬底、 层 ( 或膜 )、 区域、 垫、 或图案上, 或者也可以存在一个或多 个中间层。已经参考附图描述该种层的位置。
为了方便或清楚起见, 附图所示的每个层的厚度和尺寸可以被夸大、 省略、 或示意 性绘制。另外, 元件的尺寸没有完全反映真实尺寸。
图 1 至图 10 是示出用于制造根据第一实施例的发光器件的程序的视图。
参考图 1, 包括第一导电半导体层 502、 有源层 503、 以及第二导电半导体层 504 的 发光半导体层被形成在生长衬底 501 上。
另外, 发光半导体层被台面蚀刻 (mesa etch) 以形成多个单元器件, 并且第一钝化 层 509 被形成使得通过第一钝化层 509 来包围发光半导体层。然后, 以第二导电半导体层 504 能够被部分地暴露并且欧姆接触层 510 被形成在第二导电半导体层 504 上的方式来移除第一钝化层 509。
然后, 反射层 511 被形成在第一钝化层 509 和欧姆接触层 510 上, 并且第一晶圆结 合层 508 被形成在反射层 511 上, 从而形成第一结构 100。
例如, 生长衬底 501 可以包括从由 Al2O3、 SiC、 Si、 AlN、 GaN、 AlGaN、 玻璃、 以及 GaAs 组成的组中选择的一个。
尽管在附图中没有示出, 在第一导电半导体层 502 被生长在生长衬底 501 上之前, 包括 InGaN、 AlN、 SiC、 SiCN、 以及 GaN 中的至少一个的缓冲层能够被形成在生长衬底 501 上。
通过使用 III 族氮化物基半导体元素能够形成包括第一导电半导体层 502、 有源 层 503、 以及第二导电半导体层 504 的发光半导体层。例如, 第一导电半导体层 502 可以包 括如下的 GaN 层, 所述 GaN 层包括诸如 Si 的 n 型杂质, 并且第二导电半导体层 504 可以包 括如下的 GaN 层, 所述 GaN 层包括诸如 Mg 的 p 型杂质。另外, 电子与有源层 503 处的空穴 重组, 使得有源层 503 产生光。有源层 503 可以包括 InGaN、 AlGaN、 GaN、 以及 AlInGaN 中的 一个。从发光器件发射的光的波长可以取决于被用于有源层 503 的材料而发生变化。
尽管在附图中没有示出, 界面修改层能够被形成在第二导电半导体层 504 上。
界面修改层可以包括超晶格结构、 被掺杂有第一导电杂质的 InGaN、 GaN、 AlInN、 AlN、 InN、 以及 AlGaN 中的一个、 被掺杂有第二导电杂质的 InGaN、 GaN、 AlInN、 AlN、 InN、 以 及 AlGaN 中的一个、 或者具有氮极性表面的 III 族氮化物基元素中的一个。特别地, 通过使 用包括 II 族、 III 族、 或者 IV 族元素的氮化物或者氮化碳可以形成具有超晶结构的界面修 改层。 第一钝化层 509 被形成在发光半导体层的上外围部分处, 同时包围发光半导体层 的横向侧面。例如, 第一钝化层 509 可以包括诸如 SiO2、 Al2O3、 或者 SiNx 的电绝缘材料。第 一钝化层 509 可以具有大约 10nm 至 100nm 的厚度。
欧姆接触界面被形成在欧姆接触层 510 和第二导电半导体层 504 之间。例如, 欧 姆接触层 510 可以包括 ITO、 ZnO、 IZO、 以及 NiO-Au 中的至少一个。
电流阻挡层能够被形成在欧姆接触层 510 上以通过防止被施加给发光半导体层 的电流被集中在局部区域从而来扩展电流。 例如, 电流阻挡区域可以包括电绝缘材料、 被填 充有空气的空的空间、 或者相对于第二导电半导体层 504 形成肖特基接触界面的材料。
反射层 511 被形成在欧姆接触层 510 和第一钝化层 509 上, 并且具有大于欧姆接 触层 510 的面积。
例如, 反射层 511 可以包括从由 Ag、 Ag 合金、 包括 Ag 的固溶体、 Rh、 Rh 合金、 包括 Rh 的固溶体、 Al、 Al 合金、 包括 Al 的固溶体、 Pt、 Pt 合金、 包括 Pt 的固溶体、 Pd、 Pd 合金、 包括 Pd 的固溶体、 Au、 Au 合金、 包括 Au 的固溶体、 Ni、 Ni 合金、 包括 Ni 的固溶体、 以及诸如 Ag-Si、 Rh-Si、 Pd-Si、 Ni-Si、 Cr-Si 或者 Pt-Si 的硅化物组成的组中选择的一个。
第一晶圆结合层 508 被形成在反射层 511 上, 并且包括具有导电性的材料, 使得第 一晶圆结合层 508 可以在预定的压力和 300℃至 600℃的温度下呈现出强大的粘合强度。
例如, 第一晶圆结合层 508 可以包括从由 Au、 Ag、 Al、 Si、 Ge、 W、 Mo、 V、 Sc、 Hf、 Ir、 Re、 Co、 Zr、 Ru、 Ta、 Nb、 Mn、 Rh、 Cu、 Ni、 Ti、 Pd、 Pt、 Cr、 以及稀土金属组成的组中选择的至少 一个。
参考图 2, 制备第二结构 200。 第二结构 200 包括具有支撑衬底 601, 在其顶表面和
底表面上分别形成第二和第三晶圆结合层 602 和 603。
支撑衬底 601 是导电层。支撑衬底 601 可以是包括 Si、 SiGe、 ZnO、 GaN、 AlSiC、 以 及 GaAs 中的至少一个的晶圆衬底, 或者可以是金属、 合金、 或者包括 Cu、 Ni、 Ag、 Al、 Nb、 Ta、 Ti、 Au、 Pd、 以及 W 中的至少一个的固溶体。
能够以具有大约 5μm 至 10mm 的厚度的片、 盘、 或者箔的形式来制备支撑衬底 601。 通过电镀、 物理气相沉积 (PVD)、 或者化学气相沉积 (CVD) 能够形成支撑衬底 601。
与第一晶圆结合层 508 相类似, 第二和第三晶圆结合层 602 和 603 可以包括从由 Au、 Ag、 Al、 Si、 Ge、 W、 Mo、 V、 Sc、 Hf、 Ir、 Re、 Co、 Zr、 Ru、 Ta、 Nb、 Mn、 Rh、 Cu、 Ni、 Ti、 Pd、 Pt、 Cr、 以及稀土金属组成的组中选择的至少一个。
参考图 3, 制备第三结构 300。第三结构 300 包括牺牲分离层 702 和被形成在临时 衬底 701 上的第四晶圆结合层 703。
临时衬底 701 可以包括相对于生长衬底 501 的热膨胀系数展示出具有 2ppm/℃的 热膨胀系数差的材料。通过使用与生长衬底 501 相同的材料能够形成临时衬底 701。例如, 临时衬底 701 可以包括 Al2O3、 SiC、 Si、 以及 GaAs 中的一个。
牺牲分离层 702 可以包括包含 ZnO 的 II-VI 族化合物 ; 包括 GaN 的 III-V 族化合 物; ITO ; PZT 以及 SU-8 中的一个, 其中, 当向所述 II-VI 族化合物照射激光束时, 其将进 行热化学分解反应。 另外, 牺牲分离层 702 可以包括被快速地溶解在湿溶液中的 Al、 Au、 Ag、 Cr、 Ti、 SiO2、 以及 SiNx 中的一个。 类似于第一晶圆结合层 508, 第四晶圆结合层 703 可以包括从由 Au、 Ag、 Al、 Si、 Ge、 W、 Mo、 V、 Sc、 Hf、 Ir、 Re、 Co、 Zr、 Ru、 Ta、 Nb、 Mn、 Rh、 Cu、 Ni、 Ti、 Pd、 Pt、 Cr、 以及稀土金属组 成的组中选择的至少一个。
参考图 4, 通过结合图 1 中所示的第一结构 100、 图 2 中所示的第二结构 200、 以及 图 3 中所示的第三结构 300 形成复杂的结构。
第一晶圆结合层 508 被结合到第二晶圆结合层 602, 并且第三晶圆结合层 603 被结 合到第四晶圆结合层 703。
可以在真空、 氮气 (N2)、 或者氩气 (Ar) 的环境下, 在预定的压力和大约 300 ℃至 600℃的温度下, 对第一至第三结构 100、 200 以及 300 进行结合。
第三结构 300 被布置为相对于第一结构处于第二结构 200 的附近。由于第一结构 100 的热膨胀系数类似于第三结构 300, 当第一结构 100 与第二结构 200 结合时能够防止由 热膨胀系数中的差引起的裂缝和解离。
因此, 可以在热膨胀系数中的差可能对第一和第二结构 100 和 200 带来很大影响 的在 300℃或者以上温度的情况下, 对第一和第二结构 100 和 200 进行结合。
参考图 5, 生长衬底 501 与图 4 中所示的复合结构分离。
通过使用准分子激光 (excimer laser), 通过激光剥离 (lift-off) 方案能够分离 生长衬底 501, 或者通过干法或者湿法蚀刻方案能够分离生长衬底 501。
详细地, 如果具有预定的波长的准分子激光束被照射到生长衬底 501 上, 那么热 能被集中在生长衬底 501 和第一导电半导体层 502 之间的边界表面上, 使得第一导电半导 体层 502 的界面被热化学分解为 Ga 或者 N 分子, 从而分离生长衬底 501。
参考图 6, 第二钝化层 800 被形成在第一导电半导体层 502 和第一钝化层 509 的顶
表面上, 以及第一钝化层 509、 反射层 511、 和第一晶圆结合层 508 的横向侧面上。
例如, 第二钝化层 800 可以包括诸如 SiO2、 Al2O3、 或者 SiNx 的电绝缘材料。第二钝 化层 800 可以具有大约 100nm 至 1000nm 的厚度。
第二钝化层 800 可能比第一钝化层 509 厚, 并且能够通过使用不同于第一钝化层 509 的材料的材料来形成。
第一和第二钝化层 509 和 800 保护发光半导体层免受外部导电材料或者潮湿的影 响。
参考图 7, 被形成在第一导电半导体层 502 上的第二钝化层 800 被部分地移除, 以 在第一导电半导体层 502 上形成光提取结构 900。
能够通过湿法蚀刻工艺以不规则的凹凸图案的形式, 或者通过光刻工艺以规则的 凹凸图案的形式来制备光提取结构 900。
参考图 8, 第一电极层 1000 被形成在第一导电半导体层 502 上。
欧姆接触界面被形成在第一电极层 1000 和第一导电半导体层 502 之间。
参考图 9, 执行隔离蚀刻 1100 以暴露临时衬底 701, 使得多个发光结构能够被形成 在临时衬底 701 上。 参考图 10, 通过激光剥离方案、 干法蚀刻方案、 湿法蚀刻方案、 CMP 方案、 或者抛光 方案来移除临时衬底 701。
当通过激光剥离方案移除临时衬底 701 时, 牺牲分离层 702 被热化学分解, 使得能 够分离临时衬底 701。
然后, 第三和第四晶圆结合层 603 和 703 被移除, 并且管芯结合层 1300 被形成在 支撑衬底 601 下面。管芯结合层 1300 被稳固地结合到电路板上, 在其上安装发光器件, 或 者低电阻的管芯。
这样, 能够制造根据第一实施例的发光器件。
图 11 至图 19 是示出用于制造根据第二实施例的发光器件的程序的视图。
用于根据第二实施例的发光器件的制造方法与第一实施例的相类似, 因此为了避 免重复, 将会省略在第一实施例中描述的关于处理的描述。
参考图 11, 包括第一导电半导体层 502、 有源层 503、 以及第二导电半导体层 504 的 发光半导体层被形成在生长衬底 501 上。另外, 台面蚀刻发光半导体层以形成多个单位器 件, 并且第一钝化层 509 和欧姆接触层 501 被形成使得通过第一钝化层 509 和欧姆接触层 510 来包围发光半导体层。 然后, 发射层 511 被形成在第一钝化层 509 和欧姆接触层 510 上, 并且第二钝化层 800 被形成在反射层 511 和第一钝化层 509 上。然后, 为了在被暴露的反 射层 511 上形成第一晶圆结合层 508, 部分地移除第二钝化层 800, 从而形成第一结构 100。
根据第二实施例, 不同于第一实施例, 当第一结构 100 被制造时形成第二钝化层 800。第二钝化层 800 包围反射层 511 的横向侧面和顶表面, 并且部分地接触第一晶圆结合 层 508 的横向侧面。
参考图 12, 制备第二结构 200。第二结构 200 包括支撑衬底 601, 在其顶表面和底 表面上分别被形成有第二和第三晶圆结合层 602 和 603。
参考图 13, 制备第三结构 300。第三结构 300 包括牺牲分离层 702 和被形成在临 时衬底 701 上的第四晶圆结合层 703。
参考图 14, 通过结合图 11 中所示的第一结构 100、 图 12 中所示的第二结构 200、 以 及图 13 中所示的第三结构 300 来形成复杂的结构。
第一晶圆结合层 508 被结合到第二晶圆结合层 602, 并且第三晶圆结合层 603 被结 合到第四晶圆结合层 703。
参考图 15, 生长衬底 501 与图 14 中所示的复合结构分离。
参考图 16, 光提取结构 900 被形成在第一导电半导体层 502 上。
参考图 17, 第一电极层 1000 被形成在第一导电半导体层 502 上。
参考图 18, 执行隔离蚀刻 1100 以暴露临时衬底 701, 使得多个发光结构能够被形 成在临时衬底 701 上。
参考图 19, 通过激光剥离方案、 干法蚀刻方案、 湿法蚀刻方案、 CMP 方案、 或者抛光 方案来移除临时衬底 701。 当通过激光剥离方案移除临时衬底 701 时, 牺牲分离层 702 被热 化学分解, 使得临时衬底 701 能够被分离。
然后, 第三和第四晶圆结合层 603 和 703 被移除, 并且管芯结合层 1300 被形成在 支撑衬底 601 下面。管芯结合层 1300 被稳固地结合到电路板上, 在其上安装发光器件, 或 者低电阻的管芯。
这样, 能够制造根据第二实施例的发光器件。
图 20 至图 33 是示出用于制造根据第三实施例的发光器件的程序的视图。
用于制造根据第三实施例的发光器件的制造方法与第一实施例的相类似, 因此为 了避免重复, 将会省略在第一实施例中描述的关于工艺的描述。
参考图 20, 包括第一导电半导体层 502、 有源层 503、 以及第二导电半导体层 504 的 发光半导体层被形成在生长衬底 501 上。另外, 台面蚀刻发光半导体层以形成多个单位器 件, 并且形成第一钝化层 509 使得通过第一钝化层 509 来包围发光半导体层。然后, 第一钝 化层 509 被移除使得第二导电半导体层 504 能够被部分地暴露。然后, 欧姆接触层 510 被 形成在第二导电半导体层 504 上。然后, 反射层 511 被形成在第一钝化层 509 和欧姆接触 层 510 上, 并且第一晶圆结合层 508 被形成在反射层 511 上, 从而形成第一结构 100。
参考图 21, 制备第二结构 200。第二结构 200 包括第一支撑衬底 601, 在其顶表面 和底表面上分别形成有第二和第三晶圆结合层 602 和 603。
参考图 22, 制备第三结构 300。第三结构 300 包括被形成在第一临时衬底 701 上 的第一牺牲分离层 702 和第四晶圆结合层 703。
参考图 23, 通过将图 20 中所示的第一结构 100、 图 21 中所示的第二结构 200、 以及 图 22 中所示的第三结构 300 结合来形成第一复合结构。
第一晶圆结合层 508 被结合到第二晶圆结合层 602, 并且第三晶圆结合层 603 被结 合到第四晶圆结合层 703。
参考图 24, 通过激光剥离方案、 干法蚀刻方案、 湿法蚀刻方案、 CMP 方案、 或者抛光 方案来移除第一临时衬底 701。
当通过激光剥离方案来移除第一临时衬底 701 时, 第一牺牲分离层 702 被热化学 分解, 使得第一临时衬底 701 能够被分离。
然后, 第三和第四晶圆结合层 603 和 703 被移除, 并且第五晶圆结合层 604 被形成 在第一支撑衬底 601 下面。这样, 形成第二复合结构 400。
通过使用具有导电性的材料能够形成第五晶圆结合层 604, 使得第五晶圆结合层 604 可以在预定的压力和 300℃至 600℃的温度下呈现出强大的粘合强度。例如, 第五晶圆 结合层 604 可以包括从由 Au、 Ag、 Al、 Si、 Ge、 W、 Mo、 V、 Sc、 Hf、 Ir、 Re、 Co、 Zr、 Ru、 Ta、 Nb、 Mn、 Rh、 Cu、 Ni、 Ti、 Pd、 Pt、 Cr、 以及稀土金属组成的组中选择的至少一个。
参考图 25, 制备第四结构 500。第四结构 500 包括第二支撑衬底 605, 在其顶表面 和底表面上分别形成有第六和第七晶圆结合层 606 和 607。
第二支撑衬底 605 是导电层。第二支撑衬底 605 可以是包括 Si、 SiGe、 ZnO、 GaN、 AlSiC、 以及 GaAs 中的至少一个的晶圆衬底, 或者可以是金属、 合金、 或者包括 Cu、 Ni、 Ag、 Al、 Nb、 Ta、 Ti、 Au、 Pd、 以及 W 中的至少一个的固溶体。
能够以具有大约 10μm 至 1mm 的厚度的片、 盘、 或者箔的形式来制备第二支撑衬底 605。 通过电镀、 物理气相沉积 (PVD)、 或者化学气相沉积 (CVD) 能够形成第二支撑衬底 605。
第二支撑衬底 605 可能比第一支撑衬底 601 厚。详细地, 当执行图 23 中所示的工 艺时, 由于发光半导体层和第一支撑衬底 601 之间的热膨胀系数中的差而导致在发光半导 体层中可能出现裂缝或者解离。为了减少从热膨胀系数中的差衍生的问题, 将第一支撑衬 底 601 形成为具有薄的厚度, 并且在图 27 中所示的工艺中附加地形成比第一支撑衬底 601 厚的第二支撑衬底 605, 其将在下文中进行描述。 与第五晶圆结合层 604 相类似, 第六和第七晶圆结合层 606 和 607 可以包括从由 Au、 Ag、 Al、 Si、 Ge、 W、 Mo、 V、 Sc、 Hf、 Ir、 Re、 Co、 Zr、 Ru、 Ta、 Nb、 Mn、 Rh、 Cu、 Ni、 Ti、 Pd、 Pt、 Cr、 以及稀土金属组成的组中选择的至少一个。
参考图 26, 制备第五结构 600。第五结构 600 包括被形成在第二临时衬底 704 上 的第二牺牲分离层 705 和第八晶圆结合层 706。
第二临时衬底 704 可以包括相对于生长衬底 501 的热膨胀系数呈现出在 2ppm/℃ 以内的热膨胀系数差的材料。通过使用与生长衬底 501 相同的材料能够形成第二临时衬底 704。例如, 第二临时衬底 704 可以包括 Al2O3、 SiC、 Si、 以及 GaAs 中的一个。
牺牲分离层 705 可以包括包括 ZnO 的 II-VI 族化合物 ; 包括 GaN 的 III-V 族化合 物 ITO ; PZT ; 以及 SU-8 中的一个, 其中, 当向所述 II-VI 族化合物照射激光束时, 其进行热 化学分解反应。 另外, 第二牺牲分离层 705 可以包括被快速地溶解在湿溶液中的 Al、 Au、 Ag、 Cr、 Ti、 SiO2、 以及 SiNx 中的一个。
类似于第五晶圆结合层 604, 第八晶圆结合层 706 可以包括从由 Au、 Ag、 Al、 Si、 Ge、 W、 Mo、 V、 Sc、 Hf、 Ir、 Re、 Co、 Zr、 Ru、 Ta、 Nb、 Mn、 Rh、 Cu、 Ni、 Ti、 Pd、 Pt、 Cr、 以及稀土金属组 成的组中选择的至少一个。
参考图 27, 通过结合图 24 中所示的第二结构 400、 图 25 中所示的第四结构 500、 以 及图 26 中所示的第五结构 600 来形成第三复合结构 700。
第五晶圆结合层 604 被结合到第六晶圆结合层 606, 并且第七晶圆结合层 607 被结 合到第八晶圆结合层 706。
参考图 28, 生长衬底 501 与图 27 中所示的第三复合结构 700 分离。
参考图 29, 第二钝化层 800 被形成第一导电半导体层 502 和第三钝化层 509 的顶 表面, 以及第一钝化层 509、 反射层 511、 和第一晶圆结合层 508 的横向侧面上。
参考图 30, 被形成在第一导电半导体层 502 上的第二钝化层 800 被部分地移除, 以 在第一导电半导体层 502 上形成光提取结构 900。
参考图 31, 第一电极层 1000 被形成在第一导电半导体层 502 上。
参考图 32, 执行隔离蚀刻 1100 以暴露第二临时衬底 704, 使得多个发光结构能够 被形成在第二临时衬底 704 上。
参考图 33, 通过激光剥离方案、 干法蚀刻方案、 湿法蚀刻方案、 CMP 方案、 或者抛光 方案来移除第二临时衬底 704。
当通过激光剥离方案移除第二临时衬底 704 时, 第二牺牲分离层 705 被热化学分 解, 使得第二临时衬底 704 能够被分离。
然后, 第七和第八晶圆结合层 607 和 706 被移除, 并且欧姆电极层 1200 和管芯结 合层 1300 被形成在第二支撑衬底 605 下面。 管芯结合层 1300 被稳固的结合到在电路板上, 在其上安装发光器件, 或者低电阻的管芯。
这样, 能够制造根据第三实施例的发光器件。
图 34 至图 46 是示出用于制造根据第四实施例的发光器件的程序的视图。
用于制造根据第四实施例的发光器件的制造方法与第三实施例的相类似, 因此为 了避免重复, 将会省略在第三实施例中描述的关于工艺的描述。 参考图 34, 包括第一导电半导体层 502、 有源层 503、 以及第二导电半导体层 504 的 发光半导体层被形成在生长衬底 501 上。另外, 台面蚀刻发光半导体层以形成多个单位器 件, 并且第一钝化层 509 被形成使得通过第一钝化层 509 来包围发光半导体层。然后, 第一 钝化层 509 被移除使得第二导电半导体层 504 能够被部分地暴露, 并且欧姆接触层 510 被 形成在第二导电半导体层 504 上。然后, 反射层 511 被形成在第一钝化层 509 和欧姆接触 层 510 上, 并且第二钝化层 800 被形成在反射层 511 和第一钝化层 509 上。然后, 第二钝化 层 800 被部分地移除, 以在被暴露的反射层 511 上形成第一晶圆结合层 508, 从而形成第一 结构 100。
根据第四实施例, 不同于第三实施例, 当制造第一结构 100 时形成第二钝化层 800。
参考图 35, 制备第二结构 200。第二结构 200 包括第一支撑衬底 601, 在其顶表面 和底表面上分别形成有第二和第三晶圆结合层 602 和 603。
参考图 36, 制备第三结构 300。第三结构 300 包括被形成在第一临时衬底 701 上 的第一牺牲分离层 702 和第四晶圆结合层 703。
参考图 37, 通过结合图 34 中所示的第一结构 100、 图 35 中所示的第二结构 200、 以 及图 36 中所示的第三结构 300 来形成第一复合结构。
第一晶圆结合层 508 被结合到第二晶圆结合层 602, 并且第三晶圆结合层 603 被结 合到第四晶圆结合层 703。
参考图 38, 通过激光剥离方案、 干法蚀刻方案、 湿法蚀刻方案、 CMP 方案、 或者抛光 方案来移除第一临时衬底 701。
当通过激光剥离方案移除第一临时衬底 701 时, 第一牺牲分离层 702 被热化学分 解, 使得第一临时衬底 701 能够被分离。
然后, 第三和第四晶圆结合层 603 和 703 被移除, 并且第五晶圆结合层 604 被形成
在第一支撑衬底 601 下面。
这样, 形成第二复合结构 400。
参考图 39, 制备第四结构 500。第四结构 500 包括第二支撑衬底 605, 在其顶表面 和底表面上分别形成有第六和第七晶圆结合层 606 和 607。
参考图 40, 制备第五结构 600。第五结构 600 包括被形成在第二临时衬底 704 上 的第二牺牲分离层 705 和第八晶圆结合层 706。
参考图 41, 通过结合图 38 中所示的第二结构 400、 图 39 中所示的第四结构 500、 以 及图 40 中所示的第五结构 600 来形成第三复合结构 700。
第五晶圆结合层 604 被结合到第六晶圆结合层 606, 并且第七晶圆结合层 607 被结 合到第八晶圆结合层 706。
参考图 42, 生长衬底 501 与图 41 中所示的第三复合结构 700 分离。
参考图 43, 光提取结构 900 被形成在第一导电半导体层 502 上。
参考图 44, 第一电极层 1000 被形成在第一导电半导体层 502 上。
参考图 45, 执行隔离蚀刻 1100 以暴露第二临时衬底 704, 使得多个发光结构能够 被形成在第二临时衬底 704 上。 参考图 46, 通过激光剥离方案、 干法蚀刻方案、 湿法蚀刻方案、 CMP 方案、 或者抛光 方案来移除第二临时衬底 704。
当通过激光剥离方案移除第二临时衬底 704 时, 第二牺牲分离层 705 被热化学分 解, 使得第二临时衬底 704 能够被分离。
然后, 第七和第八晶圆结合层 607 和 706 被移除, 并且欧姆电极层 1200 和管芯结 合层 1300 被形成在第二支撑衬底 605 下面。管芯结合层 1300 被稳固的结合到电路板上, 在其上安装发光器件, 或者低电阻的管芯。
这样, 能够制造根据第四实施例的发光器件。
尽管参考大量的示例性实施例已经描述实施例, 但是应理解的是, 本领域的技术 人员能够设计将落入本公开的原理的范围和精神内的其它的修改和实施例。更加具体地, 在本公开、 附图以及随附的权利要求的范围内, 组件部分和 / 或主题组合布置的布置中各 种变化和修改是可能的。除了组件部分和 / 或布置中的变化和修改之外, 对本领域的技术 人员来说替代使用将会也是显然的。
工业实用性
实施例可应用于制造被用作电子器件或者光源的半导体器件的方法。