半导体装置及其制造方法.pdf

本发明的示例性实施例揭示半导体装置及其制造方法。半导体装置包括氮化镓基板、多数个半导体堆配置在氮化镓基板上以及绝缘图案配置于氮化镓基板以及多数个半导体堆之间，绝缘图案使半导体堆绝缘于氮化镓基板。

权利要求书1.  一种半导体装置，包括： 氮化镓基板； 多数个半导体堆，配置在所述氮化镓基板上；以及 绝缘图案，配置于所述氮化镓基板以及所述多数个半导体堆之间，所述绝缘图案使所述 半导体堆绝缘于所述氮化镓基板。 2.  根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述氮化镓基板包括极性、非极性或半极性 基板。 3.  根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述多数个半导体堆的各半导体堆包括生长 在所述氮化镓基板上的氮化镓半导体层。 4.  根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述绝缘图案包括罩幕区以及开口区，且所 述多数个半导体堆配置于所述罩幕区中。 5.  根据权利要求4所述的半导体装置，还包括多数条互连导线，分别将所述多数个半导 体堆的半导体堆彼此电性连接。 6.  根据权利要求5所述的半导体装置，其中所述绝缘图案包括多数个彼此分隔的罩幕区， 其中所述多数个半导体堆的至少一个半导体堆配置在所述罩幕区的每一个中，且 其中所述互连导线在所述罩幕区中将所述半导体堆彼此以串联电性连接。 7.  根据权利要求6所述的半导体装置，还包括绝缘层配置于所述氮化镓基板以及所述互 连导线之间。 8.  根据权利要求5所述的半导体装置，其中所述绝缘图案包括多数个罩幕区，所述多数 个半导体堆的所述各半导体堆分别配置于各所述罩幕区中，且 其中所述互连导线在所述罩幕区中将所述半导体堆彼此以串联电性连接。 9.  根据权利要求6所述的半导体装置，其中所述绝缘图案包括条纹图案或岛状图案。 10.  根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述半导体装置包括光激发装置。 11.  一种制造半导体装置的方法，所述方法包括： 形成绝缘图案在氮化镓基板上，所述绝缘图案包括罩幕区以及开口区； 生长氮化镓半导体层，以覆盖所述绝缘图案；以及 图案化所述半导体层，形成彼此分隔的多数个半导体堆，所述多数个半导体堆通过所述 绝缘图案电性隔绝于所述氮化镓基板。 12.  根据权利要求11所述的方法，其中所述绝缘图案包括二氧化硅或氮化硅。 13.  根据权利要求11所述的方法，其中图案化所述半导体层的方法包括蚀刻所述半导体 层，使所述半导体层自所述绝缘图案的所述开口区移除。 14.  根据权利要求13所述的方法，其中图案化所述半导体层的方法还包括蚀刻所述半导 体层，使所述半导体层在所述罩幕区分离。 15.  根据权利要求11所述的方法，还包括形成多数个互连导线，将所述多数个半导体堆 彼此以串联电性连接。 16.  一种半导体装置，包括： 多数个半导体芯片，配置于芯片安装基板上；以及 绝缘层，配置于所述多数个半导体芯片以及所述芯片安装基板之间，所述绝缘层使所述 多数个半导体芯片绝缘于所述芯片安装基板， 其中所述多数个半导体芯片的各个，包括： 氮化镓基板；以及 氮化镓半导体堆，配置于所述氮化镓基板上。 17.  根据权利要求16所述的半导体装置，其中所述氮化镓基板包括极性、非极性或半极 性基板。 18.  根据权利要求16所述的半导体装置，其中所述绝缘层包括网状图案、岛状图案或条 纹图案。 19.  根据权利要求16所述的半导体装置，还包括接合导线，将所述多数个半导体芯片彼 此电性连接。 20.  根据权利要求16所述的半导体装置，其中所述半导体芯片包括发光二极管芯片。 21.  一种半导体装置，包括： 氮化镓半导体堆，配置于基板；以及 绝缘结构，配置于所述基板与所述半导体堆之间，所述绝缘结构使所述半导体堆绝缘于 所述基板， 其中所述绝缘结构，包括： 罩幕图案，包括罩幕区以及开口区； 孔穴，配置于所述罩幕图案的所述开口区。 22.  根据权利要求21所述的半导体装置，还包括牺牲层配置于所述绝缘结构与所述基板 之间。 23.  根据权利要求22所述的半导体装置，其中所述孔穴的一部分配置于所述罩幕区与所 述牺牲层之间。 24.  根据权利要求22所述的半导体装置，其中所述牺牲层包括范围在每立方厘米有1E17 至每立方厘米有1E19的硅掺杂浓度。 25.  根据权利要求21所述的半导体装置，其中所述基板包括极性、非极性或半极性氮化 镓基板。 26.  根据权利要求21所述的半导体装置，其中所述罩幕图案包括选自二氧化硅、氮化硅、 氧化镁、氧化钽以及二氧化钛组成群组的至少一种绝缘材料。 27.  根据权利要求21所述的半导体装置，其中所述罩幕图案包括凸面图案，以及 其中所述罩幕区包括条纹、圆形、矩形、菱形或六角形外型。 28.  根据权利要求21所述的半导体装置，其中所述罩幕图案包括凹面图案，以及 其中所述开口区包括圆形、矩形、菱形或六角形外型。 29.  根据权利要求21所述的半导体装置，其中所述半导体装置包括发光装置。 30.  根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述多数个半导体堆配置于所述氮化镓基板 上，且所述绝缘结构配置于所述氮化镓基板与所述多数个半导体堆之间。 31.  根据权利要求30所述的半导体装置，还包括多数个互连导线，分别将所述多数个半 导体堆的半导体堆彼此连接。 32.  根据权利要求30所述的半导体装置，还包括分离罩幕配置于在与所述罩幕图案相同 的面上的所述多数个半导体堆之间。 33.  根据权利要求32所述的半导体装置，其中所述分离罩幕包括相同于所述罩幕图案的 材料。 34.  一种制造半导体装置的方法，所述半导体装置包括成长基板以及与所述成长基板隔开 的氮化镓半导体堆，所述方法包括： 形成牺牲层与罩幕图案在成长基板上，所述罩幕图案包括罩幕区以及开口区，所述牺牲 层暴露于所述罩幕图案的所述开口区； 通过电化学蚀刻蚀刻所述牺牲层；以及 生长所述氮化镓半导体堆以覆盖所述罩幕图案。 35.  根据权利要求34所述的方法，其中所述罩幕图案形成在所述牺牲层上。 36.  根据权利要求34所述的方法，其中，在所述氮化镓半导体堆成形过程中，在所述牺 牲层中形成孔穴。 37.  根据权利要求34所述的方法，其中所述牺牲层包括氮化镓半导体层，所述氮化镓半 导体层具有范围在每立方厘米有1E17至每立方厘米有1E19的硅掺杂浓度。 38.  根据权利要求34所述的方法，其中通过在至少两阶段施加电压来部份蚀刻所述牺牲 层，且在第一阶段施加的电压较低于第二阶段施加的电压。 39.  根据权利要求34所述的方法，还包括图案化所述氮化镓半导体堆以形成彼此隔开的 多数个半导体堆。 40.  根据权利要求39所述的方法，还包括形成多数个互连导线，分别将所述多数个半导 体堆的半导体堆彼此以串联电性连接。 41.  根据权利要求34所述的方法，还包括： 在生长所述氮化镓半导体堆前，形成分离罩幕将所述罩幕图案分离成多数个区域， 其中生长在所述分离罩幕上的所述氮化镓半导体堆包括彼此隔开的多数个氮化镓半导体 堆间隔。 42.  根据权利要求41所述的方法，其中形成所述罩幕图案同时，所述分离罩幕与所述罩 幕图案一起形成。 43.  根据权利要求41所述的方法，还包括形成多数个互连导线，分别将所述多数个半导 体堆的各半导体堆彼此以串联电性连接。

说明书半导体装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种半导体装置及其制造方法，且特别是涉及一种具有绝缘结构用以使半导 体堆自基板绝缘的半导体装置及其制造方法。
背景技术
氮化镓化合物半导体可使用在可见光或紫外光(ultraviolet，UV)发光装置、高功率电子装置 以及类似装置。氮化镓化合物半导体层一般通过成长技术生长在基板上，例如分子束磊晶 (molecular beam eptiaxy，MBE)、有机金属化学气相沉积(metal-orginic chemical vapor deposition， MOCVD)或氢化物气相磊晶(hydride vapor phase epitaxy，HVPE)。
一般而言，氮化镓化合物半导体可生长在异质基板上，例如蓝宝石基板。当半导体堆生 长在蓝宝石基板上，不同的半导体装置可能利用半导体堆制造。
近年来，发光装置可通过在单一基板上经由互连导线将多数个半导体堆彼此以串联连接 而制作，用以高电压操作制造。上述的发光装置可使用绝缘基板形成，例如蓝宝石基板作为 生长基板。因此，半导体堆之间的电绝缘可相对地容易通过把生长在生长基板上的半导体层 图案化而达到，使得基板可从中暴露。
然而，半导体堆生长在蓝宝石基板上可具有相对地高的结晶体缺陷密度。并且，氮化镓 化合物半导体在具有c平面(c-plane)作为生长平面的蓝宝石基板上沿C轴(C-axis)方向生长， 可能会表现出自发极性以及压电极性的极化，且提供空穴与电子之间低重组率，从而限制发 光效率的改善。
近年来，为了克服上述蓝宝石基板的问题，使用氮化镓基板作为生长基板来生长氮化镓 化合物半导体的技术已被开发。在此情况下，由于同质基板，也就是氮化镓基板，被使用作 为生长基板，可实现结晶体缺陷密度显著的减少。再者，当非极性或半极性氮化镓基板被使 用作为生长基板，非极性或半极性氮化镓化合物半导体可生长具有好的结晶性，从而解决极 化引起的问题。
然而，氮化镓基板具有电传导性，不同于蓝宝石基板。即使当制造一相对高阻值的氮化 镓基板，氮化镓基板可能较半导体堆厚许多，以致发生实质的漏电流通过氮化镓基板。如前 所述，为了在电性传导的基板，例如氮化镓基板，上将多数个半导体堆彼此串联连接，需要 使多数个半导体堆自基板绝缘是。
为了使半导体堆绝缘于氮化镓基板，可使通过相反的掺杂P型(p-type)杂质来形成氮化镓 半绝缘层。然而，相反的掺杂P型(p-type)杂质在形成均匀的绝缘层时可能具有限制。并且， 由于半绝缘层可能无法提供完全地避免电流，可能容易发生漏电流通过半绝缘层。
换句话说，当多数个生长在氮化镓基板上的半导体芯片被安装在印刷基板或其类似基板 上，氮化镓基板的电传导性可能由于通过氮化镓基板的漏电流而导致半导体芯片之间电路短 路。
在此背景技术部份揭示的前述的资料只用以加强理解本发明的背景技术，并因此可能包 含一些信息，既非形成先前技术的任何部分，也非可能建议本技术领域的普通技术人员的先 前技术。
发明内容
技术问题
本发明的示例性实施例提供有能力避免漏电流通过氮化镓基板的半导体装置及其制造方 法。
本发明的示例性实施例也提供有能力避免自半导体堆至基板漏电流的半导体装置，特别 是至氮化镓基板，及其制造方法。
本发明的示例性实施例也提供具备了有能力使基板绝缘于半导体堆的绝缘结构的半导体 装置及其制造方法。
本发明的示例性实施例也提供半导体装置，特别是发光装置，包含彼此以串联连接的多 数个半导体堆，使用氮化镓(GaN)基板作为生长基板。
发明的附加特征将陈述在说明如下，以及自描述中显而易见的部分，或可能通过实施本 发明而学习。
技术方案
本发明的示例性实施例揭示半导体装置，包括氮化镓基板、多数个半导体堆配置在氮化 镓基板上以及绝缘图案配置于氮化镓基板以及多数个半导体堆之间，绝缘图案将氮化镓基板 绝缘于半导体堆。
本发明的示例性实施例亦揭示半导体装置的制造方法，方法包括形成具有罩幕区以及开 口区的绝缘图案在氮化镓基板上，生长氮化镓半导体层以覆盖绝缘图案以及图案化半导体层 使形成彼此分隔的多数个半导体堆。多数个半导体堆通过绝缘图案自氮化镓基板电性绝缘。
本发明的示例性实施例也揭示半导体装置，包括多数个半导体芯片配置于芯片安装基板 上，以及绝缘层配置于多数个半导体芯片与芯片安装基板之间，以将多数个半导体芯片绝缘 于芯片安装基板。多数个半导体芯片各自包括氮化镓基板以及氮化镓半导体堆配置于氮化镓 基板上。
本发明的示例性实施例也揭示半导体装置，包括氮化镓半导体堆配置于基板，以及绝缘 结构配置于基板与半导体堆之间，绝缘结构使半导体堆绝缘于基板。绝缘结构包括具有罩幕 区以及开口区的罩幕图案，以及配置于罩幕图案的开口区的孔穴。
本发明的示例性实施例也揭示了包括生长基板以及与生长基板隔开的氮化镓半导体堆的 半导体装置的制造方法。方法包括在生长基板上形成牺牲层与罩幕图案，罩幕图案具有罩幕 区以及开口区，牺牲层暴露于罩幕图案的开口区，通过电化学蚀刻(electrochemical etching，ECE) 蚀刻牺牲层，且生长氮化镓半导体堆以覆盖罩幕图案。
应理解，前面一般的描述以及下面详细的描述皆为示例与解释，且旨在提供本发明的专 利范围进一步的解释。
附图说明
附图包括提供本发明的进一步理解且并入并构成本说明书的一部分，说明本发明的实施 例可与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为根据本发明的第一示例性实施例半导体装置的剖视图。
图2与图3为根据第一示例性实施例的半导体堆彼此以串联连接的平面图。
图4表示为根据第一示例性实施例的制造半导体装置的方法的剖视图。
图5为根据本发明的第二示例性实施例的半导体装置的剖视图。
图6表示为根据第二示例性实施例的制造半导体装置的方法的剖视图。
图7为根据本发明的第三示例性实施例的半导体装置的剖视图。
图8为根据本发明的第四示例性实施例的半导体装置的剖视图。
图9与图10表示为根据第四示例性实施例的制造半导体装置的方法的剖视图。
图11、图12以及图13为根据本发明的示例性实施例的罩幕图案的平面图。
图14为根据本发明的第五示例性实施例的半导体装置的剖视图。
图15与图16表示为根据第五示例性实施例的制造半导体装置的方法的平面图以及剖视 图。
图17为根据本发明的一示例性实施例，通过电化学蚀刻形成的孔穴的扫描式电子显微镜 (scanning electronic microscope，SEM))影像。
具体实施方式
在下文中更充分地参照附图描述本发明，其中示出本发明的示例性实施例。然而，本发 明可能以许多不同的形式实施，并且不应该被解释限制于此陈述的示例性实施例。相反的， 提供这些示例性实施例以致彻底的揭示以及充分的传达本发明的范围给本领域中的技术人 员。在图标中，为清楚起见，层和区域的尺寸以及相对尺寸可被夸大。在图标中相同的参考 标记表示相同的组件。
此将理解，当组件或是层被称为″上″或″连接″另一组件或层时，其可直接地或直接连接至 另一组件或层，或存在中间组件或层。相反的，当组件被称为″直接在上″或″直接连接″另一 组件或层时，没有存在中间组件或层。此将理解为用以此揭示的目的，“至少一X、Y与Z” 可被解释如只有X、只有Y、只有Z或X、Y与Z项目任两个或多个的组合(例如：XYZ、XYY、 YZ、ZZ)。
空间相对术语，例如″在...之下″、″下面″、″低于″、″上″、″上面″及其类似，可被于此使 用以便于说明书描述如说明图中一个组件或特征与另外的组件或特征的关系。此将被理解为 空间相对术语旨在包含装置在使用或操作中除了在图中描述的方位之外的不同方位。例如， 若图中的装置被翻过来，则组件描述如″下面″或″在...之下″其他组件或特征，将然后被导向其 他组件或特征″上面″。如此，示例性术语″下面″可包括上面以及下面两者方位。装置可被导向 到定位(旋转90度或在其他方位)，并且于此使用的空间相对描述作相对应的解释。
图1为根据本发明的第一示例性实施例的半导体装置的剖视图。
参照图1，根据本发明示例性实施例的半导体装置包含基板110、绝缘图案130以及半导 体堆200。半导体装置可还包括透明电极层190、绝缘层210以及互连导线220。
基板110为生长基板，特别是氮化镓基板，被使用于生长氮化镓半导体。氮化镓基板为 具有c平面(c-plane)作为生长平面的极性基板、具有非极性生长平面，例如a平面(a-plane)或 m平面(m-plane)，的非极性基板、或半极性基板，其具有半极性生长平面，例如(20-21)、(20-2-1)、 (10-11)、(10-1-1)、(11-22)、(11-2-2)、(30-31)、(30-3-1)及其类似平面。
半导体堆200配置于基板110上。半导体堆200具有倾斜的侧表面，宽度逐渐向上减小。 倾斜的侧表面可在改善光提取效率的同时，增加互连导线220的可靠度。另一方面，如图1 中所示，多数个半导体堆200可被配置于单一基板110上，且通过单元分离区域200a彼此分 隔。半导体堆200包含生长在基板110上的氮化镓半导体层。特别是，半导体堆200可包含 第一氮化物半导体层160、主动层170以及第二氮化物半导体层180。
第一氮化物半导体层160可为氮化物半导体层掺杂第一导电导电型 (conductivity-conductivity-type)杂质，例如III族-N系(Group III-N)化合物半导体层掺杂n型 (n-type)杂质，例如(铝、铟、镓)N系的氮化物半导体层，并且可包含氮化镓层。此外，第一 氮化物半导体层160可包含无掺杂层。
主动层170可为III族-N系化合物半导体层，例如(铝、铟、镓)N半导体层，且可具有单 一量子井结构或具有井层(未示出)的多量子井结构以及交替堆上述另外一个的阻挡层(未示 出)。
第二氮化物半导体层180可为III族-N系化合物半导体层掺杂第二导电导电型杂质，例如 p型(p-type)杂质，像是(铝、镓、铟)N系的III族-氮化物半导体层，且可包含例如氮化镓(GaN) 层。
绝缘图案130配置于基板110以及半导体堆200之间，并且将半导体堆200电性绝缘于 基板110。绝缘图案130包含罩幕区以及开口区，且半导体堆200配置于罩幕区上。如图1中 所示，罩幕区可具有较半导体堆200大的宽度，如此，罩幕区的边缘可自半导体堆200凸出。 或者，罩幕区以及半导体堆200可具有相同宽度。
绝缘图案130可为网状图案、条纹图案或岛状图案。绝缘图案130以绝缘材料形成，例 如二氧化硅或氮化硅。当绝缘图案130为网状图案，罩幕区为彼此连接，且多数个半导体堆 200配置在相同的罩幕区上。当绝缘图案130为条纹图案，多数个半导体堆200分别配置在不 同条纹上，且也可配置在相同条纹上。当绝缘图案130为岛状图案，半导体堆200配置于 分别的岛上。
单元分离区域200a分离半导体堆200成多数个单元区域。单元分离区域200a配置成暴露 绝缘图案130的开口区。
在本示例性实施例中示出两个半导体堆200，但半导体堆可被单元分离区域200a分离成 较大数目的半导体堆。
至少一个互连导线220可将彼此分隔的半导体堆200电性连接。如图1中所示，互连导 线220可以将半导体堆200彼此串联连接。换句话说，互连导线220的一端电性连接其中一 个半导体堆200的第一氮化物半导体层160的一端，并且另端电性连接另一个半导体堆200 的第二氮化物半导体层180。以此方式，两个或多个半导体堆200可彼此电性连接，从而提供 在单一基板110上能够高压驱动的半导体堆的串联数组。参照图2以及图3，将可更详细的描 述经由互连导线220彼此连接的半导体堆200。
透明电极层190可配置在半导体堆200上，例如，在第二氮化物半导体层180上。透明 电极层190电性连接至第二氮化物半导体层180。互连导线220可通过透明电极层190在其一 端电性连接第二氮化物半导体层180。
为了阻止互连导线220以及半导体堆200之间的电路短路，绝缘层210可插入半导体堆 200与互连导线220之间。此外，绝缘层210在绝缘图案130的开口区中可插入互连导线220 以及基板110之间，以阻止互连导线220与基板110之间电路短路。
图2以及图3为根据第一示例性实施例的通过互连导线将半导体堆彼此以串联连接的平 面图。
参照图2以及图3，条纹绝缘图案130配置于基板110上，且半导体堆200配置于各条纹 上。此外，电极衬垫230a、230b可配置于条纹上。互连导线220将半导体堆200彼此电性连 接。为了方便描述，未出示透明电极层190以及绝缘层210。
互连导线220连接电极衬垫230a与230b至半导体堆200，以在基板110上形成半导体 堆200的串联数组。电极衬垫230a与230b分别配置于串联数组的相对端。在此，一些互连 导线220将在不同的条纹上的半导体堆200彼此连接，且其他的互连导线220将在相同条纹 上的半导体堆200彼此连接。在图2的示例性实施例中，将在不同条纹上的半导体堆200彼 此连接的互连导线220的数目大于将在相同条纹的半导体堆200彼此连接的互连导线220的 数目。相反的，在图3的示例性实施例，将在相同条纹上的半导体堆200彼此连接的互连导 线220的数目大于将在不同条纹上的半导体堆200彼此连接的互连导线220的数目。大部份 互连导线220形成在条纹上，据此可阻止互连导线220断开，从而改善可靠性。
然而，绝缘图案130说明如图2以及图3中条纹图案，绝缘图案130可为网状图案，如 上描述，且在此情况，全部的互连导线220可配置在罩幕区上。此外，绝缘图案130可为岛 状图案，且在此情况，互连导线220可将配置于不同罩幕区上的半导体堆200彼此连接。
根据本示例性实施例，绝缘图案130将半导体堆200电性绝缘于生长基板110。如此，当 导电基板，例如氮化镓基板，被使用作为生长基板，可将半导体堆200自基板110电性绝缘。 因此，可阻止自半导体堆200漏电流至基板110，从而通过将多数个半导体堆200彼此连接提 供了可在高电压驱动的发光装置。
图4表示为根据第一示例性实施例的制造半导体装置的方法的剖视图。
首先，参照图4(a)，制备生长基板110。生长基板110可为极性、非极性或半极性氮化镓 基板。
绝缘图案130形成在生长基板110上。绝缘图案130以绝缘材料形成，例如二氧化硅或 氮化硅。绝缘图案130具有罩幕区以及开口区。绝缘图案130可为网状图案、条纹图案或岛 状图案。
参照图4(b)，氮化镓半导体堆200自生长基板110被绝缘图案130的开口区暴露出来的 区域中生长。半导体堆200包含第一氮化物半导体层160、主动层170以及第二氮化物半导体 层180。半导体堆200通过侧向磊晶覆盖成长技术(epitaxial lateral overgrowth，ELOG)覆盖绝缘 图案130的罩幕区。因此，部份的半导体层160、170、180具有高结晶体缺陷密度，例如螺 纹状差排(threading dislocations)D1生长在绝缘图案130的开口区上，且具有高结晶体质量的 半导体层160、170、180的部份生长在罩幕区上。
第一氮化物半导体层160可为氮化物半导体层掺杂第一导电型杂质，例如III族-N系化合 物半导体层掺杂n型杂质，例如(铝、铟、镓)N系的氮化物半导体层，并且可包含氮化镓层。 此外，第一氮化物半导体层160可包含无掺杂层。
主动层170可为III族-N系化合物半导体层，例如(铝、镓、铟)N半导体层，且具有单一 量子井结构或具有井层(未示出)的多量子井结构以及交替堆上述另外一层上的阻挡层(未示 出)。
第二氮化物半导体层180可为III族-N系化合物半导体层掺杂第二导电型杂质，例如p 型杂质，像是(铝、镓、铟)N系的III族-氮化物半导体层，且可包含例如氮化镓层。
参照图4(c)，生长的半导体堆200受图案化以形成单元分离区域200a。单元分离区域200a 可通过微影以及蚀刻形成。多数个半导体堆200通过单元分离区域200a分离成多数个单元区 域。
如此所示，单元分离区域200a暴露出绝缘图案130的开口区。也就是，通过图案化移除 开口区内的半导体层160。因此，所有多数个半导体堆200自基板110绝缘。另一方面，在开 口区下面的基板110的表面可能被暴露于单元分离区域200a。若罩幕区具有条纹外型，单元 分离区域200a被形成为交叉条纹外型的罩幕区，从而界定多数个半导体堆200。
此外，各半导体堆200的第二氮化物半导体层180以及主动层170部分地被蚀刻，从而 允许第一氮化物半导体层160的上表面有部分暴露出来。暴露第一氮化物半导体层160的上 表面的处理可能在形成单元分离区域200a之前或之后实现。
参照图4(d)，透明电极层190可形成在第二氮化物半导体层180上。透明电极层190可由 透明的氧化物形成，例如铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)，或金属材料例如镍/金(Ni/Au)。
虽然在本示例性实施例中说明透明电极层190在分离半导体堆200后形成，且部份暴露 第一氮化物半导体层160的上表面，但是透明电极层190可在分离半导体堆200之前并且暴 露第一氮化物半导体层160的上表面之前被形成。
覆盖半导体堆200的侧表面的绝缘层210可被形成。绝缘层210也可覆盖基板110的表 面，且可部分地覆盖透明电极层190。在此，绝缘层210被形成为暴露第一氮化物半导体层 160的上表面的至少一部份，以及透明电极层190的上表面的至少一部份。
接着，如图1中所示，互连导线220被形成以将半导体堆200彼此串联连接。互连导线 220被形成在绝缘层210上，且隔绝于半导体堆200以及基板110的侧表面。各互连导线220 在一端电性连接一个半导体堆200的第一氮化物半导体层160，以及在另一端电性连接另一半 导体堆200的第二氮化物半导体层180。
通过互连导线220，多数个半导体堆200可以许多方法彼此连接，如参照图2以及图3的 描述。如此，在单一基板110上许多类型的连接，例如以串联连接、并联连接、反向并联连 接或串并联结合连接及其类似连接，可在多数个半导体堆200之间实现。半导体装置具有多 数个半导体堆200，例如发光装置，可通过分离基板110制造而成，使得其中可包含这样的多 数个半导体堆200。
图5为根据本发明的第二示例性实施例半导体装置的剖视图。
根据本示例性实施例的半导体装置一般是类似于图1的半导体装置，但是半导体堆200 通过单元分离区域200b在绝缘图案130的罩幕区上额外地分离。为了容易理解，在本示例性 实施例半导体装置以不同的尺度出示。
半导体堆200配置于绝缘图案130的罩幕区上。如在图1中的示例性实施例，单元分离 区域200a分离半导体堆200。此外，各罩幕区上，单元分离区域200b将半导体堆200彼此分 离。单元分离区域200b配置于罩幕区的中心。
互连导线220可将在相同罩幕区上的半导体堆200彼此连接，或可将在不同罩幕区上的 半导体堆200彼此连接。
参照图1至图3描述，绝缘图案130可为网状图案、条纹图案或岛状图案。例如，当绝 缘图案130如图2或图3中所示为条纹图案，单元分离区域200b被形成在条纹型罩幕区的条 纹纵向上。因此，两个半导体堆200在相同罩幕区上被排列于与条纹纵向交叉的方向。
当绝缘图案130为岛状图案，两个半导体堆200配置于单一岛上。
一般而言，当半导体层经由侧向磊晶覆盖成长技术生长，罩幕区的中央的结晶体缺陷密 度可能增加。根据本示例性实施例，通过单元分离区域200b自罩幕区移除具有高结晶体缺陷 密度的半导体层，从而提高装置性能。
图6表示为根据本发明的第二示例性实施例的制造半导体装置的方法的剖视图。
参照图6(a)，制备生长基板110，绝缘图案形成在生长基板110上，且生长氮化镓半导体 堆200以覆盖绝缘图案130，如参照图4(a)以及图4(b)描述。
参照图6(b)，生长的半导体堆200受图案化而形成单元分离区域200a，如参照图4(c)描 述。此外，罩幕区上也形成单元分离区域200b以分离半导体堆200。单元分离区域200b与单 元分离区域200a可通过相同处理一起形成，但并不限定于此。换句话说，单元分离区域200b 可能在形成单元分离区域200a之前或之后形成。单元分离区域200a、200b可通过光刻以及蚀 刻形成。
通过单元分离区域200a移除在绝缘图案130的开口区上具有高结晶体缺陷密度的半导体 层160、170、180，且通过单元分离区域200b移除在绝缘图案130的罩幕区上具有高结晶体 缺陷密度的半导体层160、170、180。
参照图6(c)，形成透明电极层190以及绝缘层210，如参照图4(d)描述。绝缘层210覆盖 基板110被暴露的表面，且覆盖被暴露的罩幕区。接着，如图5中所示，形成互连导线220。 多数个半导体堆200可能通过互连导线220以许多方法彼此连接。具有如图5中所示的多数 个半导体堆200的半导体装置，例如发光装置，可通过分离基板而制造使得其中包含这样的 多数个半导体堆200。
图7为根据本发明的第三示例性实施例半导体装置的剖视图。上述的实施例揭示在芯片 级自氮化镓基板110绝缘半导体堆200的技术。本示例性实施例提供在封装级或在模块级自 芯片安装基板绝缘半导体芯片的技术。
参照图7，根据本示例性实施例的半导体装置包含半导体芯片300、芯片安装基板310以 及绝缘层330，且可还包含压合导线350。
芯片安装基板310可能为引线框架、印刷电路板例如金属基印刷电路板(MC-PCB)、陶瓷 基板或及其类似基板。芯片安装基板310可包含印刷电路板或导电材料，例如反射金属层。
各半导体芯片300，包含氮化镓基板110以及生长在氮化镓基板110上的半导体堆200。 此外，半导体芯片300可包含透明电极层190以及电极衬垫340a、340b。半导体堆200可包 含第一氮化物半导体层160、主动层170以及第二氮化物半导体层180，如参照图1描述。在 本示例性实施例，半导体堆200连接至氮化镓基板110，且因此，可发生漏电流自半导体堆 200朝向基板110。
绝缘层330插入半导体芯片300以及芯片安装基板310之间以自芯片安装基板310绝缘 半导体芯片300。绝缘层330可为网状图案、岛状图案或条纹图案形式。半导体芯片300配置 在绝缘层330上且自芯片安装基板310分隔。
接合导线350彼此电性连接半导体芯片300。接合导线350可直接地将半导体芯片300彼 此连接，如图7中所示。例如，接合导线350可直接地将配置于第一半导体芯片300的透明 电极19上的电极衬垫340a连接至配置于第二半导体芯片300的第一氮化物半导体层160上 的电极衬垫340b。或者，一条接合导线350可将第一半导体芯片300的电极衬垫340a连接至 形成在芯片安装基板310上的接合衬垫(未示出)，并且另一接合导线350可连接第二半导体芯 片300的电极衬垫340b至接合衬垫。因此，两个半导体芯片300可直接地彼此以串联连接。
在本示例性实施例中，各半导体芯片300可为发光二极管芯片。因此，在芯片安装基板 310上，可提供彼此以串联连接的发光二极管芯片300的连续数组。然而，半导体芯片300可 为其他高功率电子装置。
图8为根据本发明的第四示例性实施例半导体装置的剖视图。
参照图8，根据本示例性实施例的半导体装置，包含基板510、绝缘结构540以及半导体 堆600。半导体装置可还包含牺牲层520、透明电极590、绝缘层610以及互连导线620。
如基板510，可没有限制的使用任何生长基板能够生长氮化镓半导体层。特别是，基板 510可为电性导电基板，例如氮化镓基板、硅基板、碳化硅(SiC)基板及其类似基板。或者，基 板510可为绝缘基板，例如蓝宝石基板。
特别是，基板510可为氮化镓基板。在此情况下，氮化镓基板可为极性基板、非极性基 板或半极性基板，如参照图1描述。
半导体堆600配置在基板510上。如图8中所示，多数个半导体堆600在单一基板510 上可通过单元分离区域600a分离。各半导体堆600包括氮化镓半导体层且特别是可包含第一 氮化物半导体层560、主动层570以及第二氮化物半导体层580。第一氮化物半导体层560、 主动层570以及第二氮化物半导体层580，相同如参照图1描述的第一氮化物半导体层160、 主动层170以及第二氮化物半导体层180，且因此省略与其重复的描述。
绝缘结构540配置在基板510以及半导体堆600之间，且将半导体堆600自基板510电 性绝缘。绝缘结构540可将多数个半导体堆600自基板510电性绝缘。
绝缘结构540包含具有罩幕区以及开口区的罩幕图案530，且孔穴550a在罩幕图案530 的各开口区中。罩幕图案530可为凸面图案或凹面图案。例如，罩幕图案530的罩幕区可具 有特定外型，例如条纹外型、圆形外型、矩形外型、菱形外型、六角形外型或及其类似外型。 或者，罩幕图案530的开口区可具有特定外型，例如圆形外型、矩形外型、菱形外型、六角 形外型或及其类似外型。
罩幕图案530可以绝缘材料形成。绝缘材料可选自其中，例如二氧化硅、氮化硅、氧化 镁、氧化钽、二氧化钛及其组合。
孔穴550a为空的空间且提供电性绝缘。孔穴550a形成在罩幕图案530的开口区的全部， 此罩幕图案530配置在半导体堆600下的区域。如此，半导体堆600通过罩幕图案530的罩 幕区与孔穴550a自基板510电性绝缘。如图8中所示，各孔穴550a位在较罩幕图案530低的 准位，且孔穴550a的一部分在罩幕区下以便重叠于罩幕区。因此，罩幕区的较低表面可在孔 穴550a暴露。
本示例性实施例中，孔穴550a在罩幕图案530下，且通过第一氮化物半导体层560覆盖 罩幕图案530的侧表面。或者，罩幕图案530的侧表面可在孔穴550a暴露。
牺牲层520可配置在绝缘结构540以及基板510之间。换句话说，绝缘结构540可配置 在牺牲层520上。牺牲层520可以氮化镓半导体形成，例如氮化镓，其具有自每立方厘米具 有1E17至每立方厘米具有1E19的硅掺杂浓度范围。牺牲层520每立方厘米可具有1E18或大 于，或每立方厘米具有3E18或较大的硅掺杂浓度。
孔穴550a在牺牲层520的上表面上，且自牺牲层520，也就是，自基板510电性绝缘第 一导电型化物半导体层560。
单元分离区域600a分离半导体堆600成多数个单元区域。单元分离区域600a可不只是分 离半导体堆600，且分离牺牲层520。虽然在本示例性实施例中表示两个半导体堆600，不过 半导体堆600可通过单元分离区域600a分离成较多数目的半导体堆。
至少一条互连导线620可将分隔的半导体堆600彼此电性连接。如图8中所示，互连导 线620可将半导体堆600彼此以串联连接。换句话说，互连导线620在一端电性连接一个半 导体堆600的第一氮化物半导体层560而在另一端电性连接另外一个半导体堆600的第二氮 化物半导体层580。在此方法，两个或多个半导体堆600可彼此电性连接，从而提供在单一基 板110上可在高电压驱动的半导体堆的连续数组。
透明电极590可配置在半导体堆600上，例如在第二氮化物半导体层580上。透明电极 590电性连接至第二氮化物半导体层580。互连导线220可能通过透明电极590在其一端电性 连接第二氮化物半导体层580。
为了阻止互连导线620与半导体堆600之间电路短路，绝缘层610可插入半导体堆600 与互连导620之间。此外，绝缘层610可插入互连导线620与基板510之间以阻止互连导线 620与基板510之间电路短路。
根据本示例性实施例，绝缘结构540提供半导体堆600自生长基板510电性绝缘。因此， 当导电基板，例如氮化镓基板，使用作为生长基板，可达到半导体堆600与基板510之间电 性绝缘。因此，可阻止自半导体堆600漏电流至基板510，从而通过多数个半导体堆600彼此 连接提供可高电压驱动的发光装置。
图9与图10为根据本发明的第四示例性实施例示出制造半导体装置的方法的剖视图。
首先，参照图9(a)，制备生长基板510。生长基板510可为蓝宝石基板、氮化镓基板、碳 化硅基板、硅基板或及其类似基板。特别是，生长基板510可为极性、非极性或半极性氮化 镓基板。
牺牲层520被形成在生长基板510上。牺牲层520可通过有机金属化学气相沉积 (metai-organic chemical vapor deposition，MOCVD)或分子束磊晶(molecular beam epitaxy，MBE) 被生长在生长基板510上。牺牲层520可具有范围自每立方厘米1E17至每立方厘米1E19的 杂质浓度。牺牲层520可由氮化镓半导体层形成，例如氮化镓层，其具有每立方厘米1E18或 更大的硅掺杂浓度，且具有每立方厘米3E18或较大的硅掺杂浓度。下面描述的氮系半导体层 也可通过有机金属化学气相沉积或分子束磊晶生长在牺牲层520中，且在此将省略其分别的 描述。
参照图9(b)，罩幕图案530形成在牺牲层520上。罩幕图案530可以绝缘材料形成，例如 二氧化硅、氮化硅、氧化镁、氧化钽、二氧化钛或上述组合。如图11(a)中所示，各罩幕图案 530中的罩幕区可具有条纹外型，且如图11(b)中所示，罩幕图案530可具有以不同方向延伸 的条纹以彼此相交。或者，罩幕图案530可为凸面图案，其中罩幕区具有六角形外型如图12(a) 中所示，或菱形外型如图13(a)中所示。或者，罩幕图案530可为凹面图案，其中开口区具有 六角形外型如图12(b)中所示，或菱形外型如图13(b)中所示。罩幕图案530可为凸面图案，其 中罩幕区具有圆形或矩形外型，或凹面图案其中的开口区具有圆形或矩形外型。
参照图9(c)，通过电化学蚀刻(electrochemical etching，ECE)部分地蚀刻牺牲层520以在牺 牲层520产生精细孔550。
具有牺牲层520以及负电极(例如，铂电极)的生长基板510浸入电化学蚀刻溶液中，通过 把正电压施加于牺牲层520以及负电压施加于负电极以执行电化学蚀刻，同时调节电化学蚀 刻溶液的摩尔浓度、处理时间以及施加电压以调节精细孔550的尺寸。
电化学蚀刻溶液可为电解质溶液中含有例如草酸(oxalic acid)、氢氟酸(HF)或氢氧化钠 (NaOH)。
在本示例性实施例，可通过单一阶段电化学蚀刻通过固定电压的连续施加来部分地移除 牺牲层520，例如在10V至60V的范围，但并不限定于此。或者，可通过两阶段电化学蚀刻， 部分地移除牺牲层520，其中较低电压最初施加在第一阶段且较高电压在第二阶段施加。图 9(c)示出通过两阶段电化学蚀刻形成精细孔552、554，其中精细孔552通过施加较低电压在第 一阶段形成，且相对大的精细孔554通过施加高电压在第二阶段形成。例如为了让牺牲层520 具有每立方厘米6E18的硅掺杂浓度，在摄氏20度下0.3使用摩尔浓度的草酸溶液，通过施加 8至9伏特的电压在第一阶段执行电化学蚀刻，且通过施加15至17伏特的电压在第二阶段。
通过两阶段电化学蚀刻，相对好的结晶性可被维持在牺牲层520的表面，且相对大的精 细孔554可被产生在牺牲层520中，从而提供后续流程有利的条件。
参照图9(d)，氮化物半导体堆600生长在牺牲层520上，牺牲层520作为晶种层使用。在 此，氮化物半导体堆600包含第一氮化物半导体层560、主动层570以及第二氮化物半导体层 580。氮半导体堆600通过侧向磊晶覆盖成长技术，不只覆盖牺牲层520也覆盖罩幕图案530。
第一氮化物半导体层560可为单层或多层。多层可包含未掺杂层以及掺杂层。
当生长半导体堆600，精细孔552、554彼此组合以产生孔穴550a。在罩幕图案530的开 口区内形成孔穴550a以让第一氮化物半导体层560电性绝缘牺牲层520。在图9(d)中，牺牲 层520的一部分可留在孔穴550a上。或者，在孔穴550a上的牺牲层520可完全地被移除。
参照图10(a)，如上所述，在形成半导体堆600时，通过在牺牲层520内的精细孔552、 554形成孔穴550a在牺牲层520中。在此，图10(a)示出如在图9(d)中除了尺度以外相同的处 理。
第一氮化物半导体层560可为氮化物半导体层掺杂第一导电型杂质，例如III族-N系化合 物半导体层掺杂n型杂质，例如(铝、铟、镓)N系的氮化物半导体层，并且可包含氮化镓层。 此外，第一氮化物半导体层560可包含无掺杂层。
主动层570可为III族-N系化合物半导体层，例如(铝、镓、铟)N半导体层，且可具有单 一量子井结构或具有井层(未示出)的多量子井结构以及交替堆上述另外一阻挡层(未示出)
第二氮化物半导体层580可为III族-N系化合物半导体层掺杂第二导电型杂质，例如p 型杂质，像是(铝、镓、铟)N系的III族-氮化物半导体层，且可包含例如氮化镓层。
参照图10(b)，生长的半导体堆600受图案化以形成单元分离区域600a。单元分离区域600a 可通过光微影以及蚀刻形成。多数个半导体堆600通过单元分离区域200a分离成多数个单元 区域。
如此，单元分离区域600a也可分离牺牲层520，据此基板510的表面可被暴露于单元分 离区域600a。
此外，各半导体堆600的第二氮化物半导体层580以及主动层570部分地被蚀刻，允许 第一氮化物半导体层560的上表面部分暴露。暴露第一氮化物半导体层560的上表面的处理 可能在形成单元分离区域600a之前或之后实现。
参照图10(c)，透明电极层590可形成在第二氮化物半导体层580上。透明电极层590可 由透明的氧化物形成，例如铟锡氧化物，或金属材料例如镍/金。
在此，虽然透明电极层590被说明在分离半导体堆600以及部份暴露第一氮化物半导体 层560的上表面后形成，但透明电极层190可能形成在分离半导体堆200之前以及暴露第一 氮化物半导体层560的上表面之前。
可形成绝缘层610覆盖半导体堆600的侧表面。绝缘层610也可覆盖基板510的表面， 且可部分地覆盖透明电极层590。在此，绝缘层610被形成为暴露第一氮化物半导体层560的 上表面的至少部份，以及透明电极层590的上表面的至少部份。
参照图10(d)，互连导线620被形成以将半导体堆600彼此串联连接。互连导线620被形 成在绝缘层610上，且将半导体堆600的侧表面自基板510绝缘。各互连导线620的一端电 性连接一个半导体堆600的第一氮化物半导体层560，以及另一端电性连接另一半导体堆600 的第二氮化物半导体层580。
通过互连导线620，多数个半导体堆600可以许多方法彼此连接。如此，在单一基板510 上许多类型的连接，例如以串联连接、并联连接、反向并联连接或串并联结合连接及其类似 连接，可能在多数地半导体堆200之间实现。半导体装置具有多数个半导体堆600，例如发光 装置，可能通过分离基板510制造而成，使得其中可包含这样的多数个半导体堆600。
在本示例性实施例，制造在单一基板510具有多数个半导体堆600的半导体装置的方法 已被描述。然而，本示例性实施例也可应用于在单一基板510制造具有单一半导体堆600的 半导体装置。
图14为根据本发明的第五示例性实施例半导体装置的剖视图。
参照图14，根据本示例性实施例的半导体装置一般近似于参照图8描述的半导体装置， 且具有的差异在于分离罩幕532配置在单元分离区域700a的底部。如此，牺牲层520可维持 连续的状态而不被单元分离区域700a分离。
分离罩幕532可配置在与罩幕图案530相同的准位。也就是，分离罩幕532可被形成在 牺牲层520上，且配置在半导体堆600之间。如图14中所示，分离罩幕532的边缘可配置在 半导体堆600下。
如参照图8描述，孔穴550a在罩幕图案530的开口区。此外，孔穴550a可在罩幕图案 530与分离罩幕532之间的开口区。
互连导线620通过分离罩幕532自牺牲层520电性绝缘。绝缘层610更可插入分离罩幕 532与互相连接导线620之间。
根据本示例性实施例，由于单元分离区域700a配置在牺牲层520上，如相较先前的示例 性实施例，可减少单元分离区域的厚度。因此，可减少互连导线620的厚度，当增加半导体 堆600的尺寸时，从而避免互连导线620断开。
图15与图16为根据本发明示例性实施例制造半导体装置的方法的平面图以及剖视图。 在此，图15(a)为罩幕图案530与分离罩幕532的平面图，且图15(b)为图15(a)沿A-A线的剖 视图。
参照图15(a)以及图15(b)，如参照图8(a)的描述，牺牲层520被形成在基板510上。此外， 如参照图8(b)所述，罩幕图案530被形成在牺牲层520上。在本示例性实施例，罩幕图案530 被分离成多数个区域。罩幕图案530可通过，例如分离罩幕532，分离成多数个区域。分离罩 幕532可与罩幕图案530使用相同的材料，且通过那些相同处理形成。分离罩幕532可替代 地由不同于罩幕图案530的绝缘材料通过不同的处理形成。
分离罩幕532被形成对应于单元分离区域700a(见图14)，且罩幕图案530被形成对应于 单元区域。在此，虽然分离罩幕532被说明如形成对应于单元分离区域700a，分离罩幕532 可被形成在装置分界区域，也就是在刻划线，上。
在此，罩幕图案530可为条纹图案、凸或凹面图案，如参照图8(b)以及图11至图13描述。
参照图16(a)，如参照图8(c)的描述，通过电化学蚀刻部分地蚀刻暴露于罩幕图案530的 开口区的牺牲层520。
参照图16(b)，氮化物半导体堆600生长在牺牲层520上，牺牲层520作为晶种层使用。 在此，在本示例性实施例，由于氮化物半导体堆600的生长在分离罩幕532上被阻挡，单元 分离区域700a通过生长氮化物半导体堆600的处理被形成在分离罩幕532上，以致氮化物半 导体堆600被分离成多数个单元区域。也就是，单元分离区域700a通过生长半导体堆600的 处理自对准，且省略用以形成单元分离区域700a的分离图案化处理。
参照图16(c)，各半导体堆600的第二氮化物半导体层580以及主动层570部分地被蚀刻， 这允许第一氮化物半导体层560的上表面部分暴露。第二氮化物半导体层580以及主动层570 可通过光刻以及蚀刻所蚀刻。
参照图16(d)，如参照图10(c)描述，透明电极层590可形成在第二氮化物半导体层580上。 在此，在本示例性实施例尽管透明电极层590被说明在第一氮化物半导体层560的上表面的 部分暴露后形成，透明电极层590可在第一氮化物半导体层560的上表面的部分暴露前形成。
此外，如参照图10(c)描述，可形成绝缘层610覆盖半导体堆600的侧表面，以及部分地 覆盖透明电极层590。绝缘层610也可覆盖分离罩幕532。
接着，如参照图10(d)描述，形成互连导线620以将半导体堆600彼此串联连接。在此， 分离罩幕532可配置在互连导线620以及基板510之间以让互连导线620自基板510隔离。 此外，绝缘层610可配置在分离罩幕532以及互连导线620之间。
通过互连导线620，多数个半导体堆600可以许多方法彼此连接。如此，在单一基板510 上许多类型的连接，例如串联连接、并联连接、反向并联连接或串并联结合连接及其类似连 接，可在多数地半导体堆200之间实现。半导体装置具有多数个半导体堆600，例如发光装置， 可通过分离基板510制造而得，使得其中可包含这样多数个半导体堆600。
根据本示例性实施例，不同于参照图9以及图10说明的制造半导体装置的方法，此方法 不需要图案化处理来形成多数个半导体堆600。此外，由于单元分离区域700a相较于上述实 施例的单元分离区域600a具有较小的厚度，互连导线620可容易的被形成。如此，可通过相 对地减少单元分离区域700a的宽度增加发光区域，或通过更倾斜半导体堆600的侧表面以改 善发光效率。
图17为通过电化学蚀刻形成的孔穴550a的扫描式扫描电子显微镜(scanning electronic  microscope，SEM)影像。在此，具有约每立方厘米6E18的硅掺杂浓度的氮化镓层被形成在氮 化镓基板510上作为牺牲层520，且具有约4微米的宽度的条纹外形的二氧化硅罩幕图案530 被形成在牺牲层520上。罩幕图案的条纹之间的间距约5微米。接着，在摄氏20度下使用0.3 摩尔浓度的草酸溶液，通过施加8伏特电压在第一阶段以及施加15伏特电压在第二阶段以执 行电化学蚀刻，接着是生长具有厚度6微米的氮化镓半导体堆600。
如图17中所示，可看出孔穴550a被形成在罩幕图案530下的罩幕图案530的开口区。 半导体堆600通过罩幕图案530以及孔穴550a自牺牲层520电性绝缘，且因而自基板510绝 缘。
如图17中所示，孔穴550a的一部分可延伸在罩幕图案530的罩幕区下。然而，孔穴550a 可通过电化学蚀刻以许多方法形成。例如，孔穴550a可被定义为只在罩幕图案530的开口区 中。
根据本发明的示例性实施例，多数个半导体堆可使用绝缘图案自氮化镓基板电性绝缘。 因此，可提供半导体装置，特别是光激发装置，当使用氮化镓基板作为生长基板时，包含多 数个半导体堆以串联彼此连接。
此外，多数个半导体芯片可使用绝缘层自芯片安装基板电性绝缘。因此，半导体装置可 避免自半导体芯片至芯片安装基板的漏电流，从而许多半导体包装或半导体模块可使用采用 氮化镓基板的多数个半导体芯片制造。
更进一步，根据本发明的示例性实施例，半导体堆可使用罩幕图案以及孔穴自基板绝缘。 也就是，可使用罩幕图案以及孔穴阻止自半导体堆至基板的漏电流。因此，可提供一种半导 体装置，特别是发光装置，当使用电性导电基板，例如氮化镓基板作为生长基板时，包含多 数个半导体堆以串联彼此连接。
并且，由于氮化镓基板被使用作生长基板，半导体堆可表现出良好的结晶性，从而提供 高发光效率。更进一步，由于使用非极性或半极性半导体堆，可克服因极性在光效率的限制。
虽然本发明已参照一些示例性实施例并配合图式说明，在本技术领域的技术人员将可以 明显不脱离本发明的精神以及范围的情况下，对本发明作出各种修改以及改变。更进一步， 应理解在不脱离本发明的精神以及范围的情况下，某些实施例的一些特征也可应用至其他实 施例。因此，应理解，实施例所提供只为说明的方法并提供完整本发明的揭示，且提供在本 领域中的本领域技术人员彻底的理解本发明。因此，其为本发明包含落在所附权利要求以及 同等范围内提供修改以及变化。