半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件。所述半導(dǎo)體發(fā)光器件包括：包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的多個(gè)化合物半導(dǎo)體層；在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層下方的墊；在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層上的電極層；和設(shè)置在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層上并對(duì)應(yīng)于所述墊的減震構(gòu)件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】半導(dǎo)體發(fā)光器件
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年11月16日、申請(qǐng)?zhí)枮?00910212291.X、發(fā)明名稱(chēng)為“半導(dǎo)體發(fā)光器件”的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]相關(guān)申請(qǐng)
[0003]根據(jù)35U.S.C.119和35U.S.C.365，本申請(qǐng)要求韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10-2008-0113227(2008年11月14日提交)的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明實(shí)施方案涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0005]II1-V族氮化物半導(dǎo)體由于其物理和化學(xué)特性而作為發(fā)光二極管(LED)或激光二極管(LD)的芯材料得到關(guān)注。II1-V族氮化物半導(dǎo)體主要包括組成通式為InxAlyGa1^yN(O ^ x ^ I,O ^ y ^ 1,0^ x+y ^ I)的半導(dǎo)體材料。
[0006]LED是一種半導(dǎo)體器件，其利用化合物半導(dǎo)體的特性通過(guò)將電轉(zhuǎn)化為紅外線(xiàn)或光來(lái)傳輸/接收信號(hào)并且用作光源。
[0007]采用這種氮化物半導(dǎo)體的LED和LD主要用于發(fā)光器件以獲得光，并已經(jīng)作為光源應(yīng)用于各種設(shè)備(例如，便攜式電話(huà)的鍵盤(pán)、電布告板、照明裝置的發(fā)光部件)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明實(shí)施方案提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其包括在對(duì)應(yīng)于墊的位置處提供的減震構(gòu)件。`
[0009]本發(fā)明實(shí)施方案提供一種半`導(dǎo)體發(fā)光器件，其包括在對(duì)應(yīng)于墊的多個(gè)化合物半導(dǎo)體層上提供的減震構(gòu)件。
[0010]本發(fā)明實(shí)施方案提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其包括在多個(gè)化合物半導(dǎo)體層上提供的減震構(gòu)件和在所述化合物半導(dǎo)體層的周邊部分下方的溝道層。一個(gè)實(shí)施方案提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括:包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的多個(gè)化合物半導(dǎo)體層；在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層下方的墊；在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層上的電極層；和設(shè)置在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層上并對(duì)應(yīng)于所述墊的減震構(gòu)件。
[0011]一個(gè)實(shí)施方案提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括:包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的多個(gè)化合物半導(dǎo)體層；在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的周邊部分的透明溝道層；在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層下方的墊；在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層上的電極層；在所述電極層上的導(dǎo)電支撐構(gòu)件；和對(duì)應(yīng)于所述墊并形成在電極層和導(dǎo)電支撐構(gòu)件之間的減震構(gòu)件。
[0012]在附圖和以下說(shuō)明中闡述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。通過(guò)說(shuō)明書(shū)和附圖以及通過(guò)權(quán)利要求將使其它特征變得顯而易見(jiàn)。
[0013]本發(fā)明還涉及以下實(shí)施方案。[0014]1.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括:
[0015]多個(gè)化合物半導(dǎo)體層，其包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；
[0016]在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層下方的墊；
[0017]在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層上的電極層；和
[0018]設(shè)置在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層上并對(duì)應(yīng)于所述墊的減震構(gòu)件。
[0019]2.根據(jù)I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述電極層形成在所述減震構(gòu)件和所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層之間。
[0020]3.根據(jù)I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，還包括在所述電極層上的導(dǎo)電支撐構(gòu)件，其中所述減震構(gòu)件形成在所述電極層和所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件之間。
[0021]4.根據(jù)I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括在所述電極層的周邊部分處形成的溝道層。
[0022]5.根據(jù)4所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述溝道層由金屬氧化物或金屬氮化物形成。
[0023]6.根據(jù)I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述減震構(gòu)件包括W和Mo中的至少一種。
[0024]7.根據(jù)I所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述減震構(gòu)件通過(guò)使用具有高熔點(diǎn)的金屬材料形成為約Iym?約10 μ m的厚度。
[0025]8.根據(jù)4所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述溝道層形成在所述電極層和所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層之間。
[0026]9.根據(jù)8所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述溝道層包括選自Si02、SiOx, SiOxNy、Si3N4' Al2O3' TiO2, ΙΤΟ、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖΟ、IGZO、IGTO、AZO, ΑΤΟ、GZ0、IrOx、RuOx、RuOx/1 ΤΟ,Ni / IrOx / Au 和 Ni / IrOx / Au / ITO 中的至少一種。
[0027]10.根據(jù)8所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述溝道層的內(nèi)部部分形成在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層上，所述溝道層的外部部分延伸至所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層的外側(cè)。
[0028]11.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括:
[0029]多個(gè)化合物半導(dǎo)體層，其包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層；
[0030]在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的周邊部分處的透明溝道層；
[0031]在所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體層下方的墊；
[0032]在所述化合物半導(dǎo)體層上的電極層；
[0033]在所述電極層上的導(dǎo)電支撐構(gòu)件；和
[0034]對(duì)應(yīng)于所述墊并且形成在所述電極層和所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件之間的減震構(gòu)件。
[0035]12.根據(jù)11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，在所述電極層和所述化合物半導(dǎo)體層之間存在歐姆接觸層。
[0036]13.根據(jù)11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述減震構(gòu)件在對(duì)應(yīng)于所述墊的區(qū)域中形成為具有預(yù)定厚度，所述減震構(gòu)件包括W或Mo。
[0037]14.根據(jù)11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述電極層包括導(dǎo)電支撐構(gòu)件，并且所述減震構(gòu)件具有在所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件中的柱形或多邊棱柱形。
[0038]15.根據(jù)11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述透明溝道層由絕緣層或?qū)щ妼有纬伞?br> [0039]16.根據(jù)11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層是基于II1-V族化合物半導(dǎo)體的N-型半導(dǎo)體，所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層是基于II1-V族化合物半導(dǎo)體的P-型半導(dǎo)體。
[0040]17.根據(jù)11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括多個(gè)墊和多個(gè)減震構(gòu)件。
[0041]18.根據(jù)11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述減震構(gòu)件基于W和Mo中的至少一種并具有約Iym?約10 μ m的厚度。
[0042]19.根據(jù)11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括在所述電極層和所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間形成的層或多個(gè)圖案，并包括選自Si02、Si0x、Si0xNy、Si3N4、Al203、Ti02、IT0、IZ0、IZT0、ΙΑΖ0、IGZO、IGTO、ΑΖΟ、ΑΤΟ、GZO、IrOx、RuOx 中的至少一種。
[0043]20.根據(jù)11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括在所述電極層和所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間形成的N-型半導(dǎo)體層。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0044]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的側(cè)視截面圖；
[0045]圖2是圖1的底視圖；
[0046]圖3?9是示出圖1的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制造方法的圖；
[0047]圖10是示出根據(jù)第二實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的側(cè)視截面圖；
[0048]圖11是示出根據(jù)第三實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的側(cè)視截面圖；和
[0049]圖12是示出根據(jù)第四實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件的側(cè)視截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]以下，將參考附圖來(lái)描述根據(jù)實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件。
[0051]在關(guān)于實(shí)施方案的說(shuō)明中，附圖所示元件的尺寸只是用于說(shuō)明性目的，實(shí)施方案不限于此。
[0052]在實(shí)施方案的說(shuō)明中，應(yīng)理解的是，當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)被稱(chēng)為在另一襯底、另一層(或膜)、另一區(qū)域、另一墊或另一圖案“之上”或“之下”時(shí)，其可以“直接地”或“間接地”在其它的襯底、層(或膜)、區(qū)域、墊或圖案上，或者也可以存在一個(gè)或多個(gè)中間層。層的這種位置已經(jīng)參照附圖進(jìn)行描述。
[0053]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件100的側(cè)視截面圖，圖2是圖1的底視圖。
[0054]參照?qǐng)D1和2，半導(dǎo)體發(fā)光器件100包括:第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110、有源層120、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、電極層150、減震構(gòu)件155、導(dǎo)電支撐構(gòu)件160和墊170。
[0055]半導(dǎo)體發(fā)光器件100包括基于多個(gè)化合物半導(dǎo)體例如II1-V族元素化合物半導(dǎo)體的發(fā)光二極管(LED)。LED可以是發(fā)藍(lán)光、綠光或紅光的有色LED或UV LED。在實(shí)施方案范圍內(nèi)，LED發(fā)出的光可以不同。
[0056]化合物半導(dǎo)體層包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110、有源層120和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130。
[0057]第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110 可包括 GaN、AIN、AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, Al InN、AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP或AlGalnP，其為摻雜有第一導(dǎo)電摻雜劑的II1-V族元素化合物半導(dǎo)體。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電半導(dǎo)體為N-型半導(dǎo)體時(shí)，第一導(dǎo)電摻雜劑包括N-型摻雜劑，例如S1、Ge、Sn、Se或Te。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110可包括單層或多層，但是實(shí)施方案不限于此。
[0058]在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110下方形成墊170。墊170可具有預(yù)定形狀和預(yù)定圖案，但是實(shí)施方案不限于此。墊170可設(shè)置在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110的下部的中心處以供給電流。墊170可為圓形或多邊形形狀。墊170連接至在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110下方形成的第一電極(未顯不)，或者可為第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層Iio另外提供第一電極,但是實(shí)施方案不限于此。
[0059]墊170可利用T1、Al、In、Ta、Pd、Co、N1、S1、Ge、Ag或Au形成，但是實(shí)施方案不限于此。
[0060]有源層120形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110上并且可具有單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)。有源層120可具有使用II1-V族元素化合物半導(dǎo)體材料的阱層和勢(shì)壘層的結(jié)構(gòu)。例如，有源層120可具有InGaN阱層/ GaN勢(shì)壘層的結(jié)構(gòu)。在有源層120上方和/或下方可形成導(dǎo)電覆層，其可包括AlGaN基半導(dǎo)體。
[0061]在有源層120上形成第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可包括GaN、AlN、AlGaN、InGaN, InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 或 AlGalnP，其是摻雜有第二導(dǎo)電摻雜劑的πι-v族元素化合物半導(dǎo)體。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電半導(dǎo)體是P-型半導(dǎo)體時(shí)，第二導(dǎo)電摻雜劑包括P-型摻雜劑例如Mg或Zn。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可具有單層或多層，但是實(shí)施方案不限于此。
[0062]第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110、有源層120和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可定義為發(fā)光結(jié)構(gòu)。
[0063]第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可在其上提供有N-型半導(dǎo)體層或P-型半導(dǎo)體層。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110可實(shí)現(xiàn)為P-型半導(dǎo)體層，第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可實(shí)現(xiàn)為N-型半導(dǎo)體層。相應(yīng)地,發(fā)光結(jié)構(gòu)可包括N-P結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)和P-N-P結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一種。`
[0064]在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130和電極層150之間形成層或多個(gè)圖案，因此由于電阻差異所導(dǎo)致的電流分配可得到分散。所述層或所述多個(gè)圖案包括Si02、SiOx, SiOxNy、Si3N4,Al203、Ti02、ΙΤΟ、ΙΖΟ、ΙΖΤΟ、ΙΑΖΟ、IGZO、IGT0、ΑΖΟ、ΑΤΟ、GZO、IrOx 和 RuOx 中的至少一種。
[0065]在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130上形成電極層150。電極層150可包括反射電極層、歐姆接觸層和粘附層中的至少一種。電極層150可包含金屬材料和氧化物材料中的至少一種。反射電極層可包含Ag、N1、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf或上述元素的選擇性組合中的至少一種。歐姆接觸層可包含選自ITO (氧化銦錫)、IZO (氧化銦鋅)、IZTO (氧化銦鋅錫)、IAZO (氧化銦鋁鋅)、IGZO (氧化銦鎵鋅)、IGTO (氧化銦鎵錫)、AZO (氧化鋁鋅)、八1'0(氧化銻錫)、620(氧化鎵鋅)、11'0!￡、1?110!￡、1?110!￡ / ΙΤ0,Ni / IrOx / Au 和 Ni / IrOx /Au / IT0、Pt、N1、Au、Rh 和 Pd 中的至少一種。粘附層可包含 T1、Au、Sn、N1、Cr、Ga、In、B1、Cu、Ag和Ta中的至少一種。電極層150可由籽金屬形成。
[0066]在電極層150和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130之間可進(jìn)一步形成歐姆接觸層(未顯示)。該歐姆接觸層可包括層或多個(gè)圖案。該歐姆接觸層包含選自氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋁鋅(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵錫(IGTO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化銻錫(ΑΤ0)、氧化鎵鋅(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx / IT0、Ni / IrOx / Au 和Ni / IrOx / Au / ITO中的至少一種，但是實(shí)施方案不限于此。
[0067]在電極層150上對(duì)應(yīng)于墊170的位置處形成具有預(yù)定尺寸的減震構(gòu)件155。[0068]減震構(gòu)件155可包含具有高熔點(diǎn)的金屬材料(例如W、Mo)或具有高強(qiáng)度的導(dǎo)電金屬材料。減震構(gòu)件155可具有約I μ m或更大的最小厚度以提高其強(qiáng)度。例如，減震構(gòu)件155可具有約Ιμm~約10 μ m的厚度。
[0069]如圖2所示，減震構(gòu)件155的尺寸可大于墊170的尺寸。減震構(gòu)件155可具有足以吸收從墊170傳遞的震動(dòng)的尺寸。
[0070]如果采用多個(gè)墊170，則可采用多個(gè)減震構(gòu)件155。減震構(gòu)件155使得當(dāng)墊170接合時(shí)導(dǎo)致半導(dǎo)體層110、120和130彎曲的震動(dòng)最小化。因此，可防止導(dǎo)致芯片特性劣化的LED芯片的破裂或脫層。
[0071]導(dǎo)電支撐構(gòu)件160可在電極層150和緩沖構(gòu)件155上形成。導(dǎo)電支撐構(gòu)件160可用作基礎(chǔ)襯底。導(dǎo)電支撐構(gòu)件160可利用Cu、Au、N1、Mo、Cu-W或者載體晶片例如S1、Ge、GaAs、ZnO、SiC、SiGe和GaN實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)電支撐構(gòu)件160可通過(guò)電鍍方案或者以板的形式形成，但是實(shí)施方案不限于此。導(dǎo)電支撐構(gòu)件160可具有約30 μ m~約150 μ m的厚度,但是實(shí)施方案不限于此。
[0072]導(dǎo)電支撐構(gòu)件160與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的周邊部分接觸，或者電極層150可與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130接觸，但是實(shí)施方案不限于此。
[0073]圖3~9是示出圖1的半導(dǎo)體發(fā)光器件的制造方法的圖。
[0074]參照?qǐng)D3，將襯底101裝載到生長(zhǎng)設(shè)備上，并且在襯底101上形成III~VI族元素化合物半導(dǎo)體層。
[0075]生長(zhǎng)設(shè)備可包括:電子束蒸發(fā)設(shè)備、物理氣相沉積(PVD)設(shè)備、化學(xué)氣相沉積(CVD)設(shè)備、等離子體激光沉積(PLD)設(shè)備、雙型熱蒸發(fā)設(shè)備、濺射設(shè)備或金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)設(shè)備，但是實(shí)施方案不限于此。
[0076]襯底101 可包括選自 Al203、GaN、SiC、Zn0、S1、GaP、InP、Ga203、導(dǎo)電襯底和 GaAs 中的一種。襯底101的上表面上可提供有凹凸圖案。
[0077]此外，襯底101上可形成有利用II1-VI族元素化合物半導(dǎo)體形成的層或圖案。例如，在襯底101上可形成有ZnO層(未顯不)、緩沖層(未顯不)和未摻雜的半導(dǎo)體層(未顯示)中的至少一種。緩沖層和未摻雜的半導(dǎo)體層可利用II1-V族元素化合物半導(dǎo)體形成。緩沖層減小與襯底101的晶格常數(shù)差異。未摻雜的半導(dǎo)體層可利用未摻雜的GaN基半導(dǎo)體形成。
[0078]襯底101上形成有包括化合物半導(dǎo)體層的發(fā)光結(jié)構(gòu)。該發(fā)光結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110、有源層120和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130。
[0079]在襯底101上形成第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110,并且在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110上形成有源層120。在有源層120上形成第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130。
[0080]第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110 可包括 GaN、AIN、AlGaN, InGaN, InN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP或AlGalnP，其為摻雜有第一導(dǎo)電摻雜劑的II1-V族元素化合物半導(dǎo)體。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電半導(dǎo)體為N-型半導(dǎo)體時(shí)，第一導(dǎo)電摻雜劑包括N-型摻雜劑，例如S1、Ge、Sn、Se或Te。第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110可包括單層或多層，但是實(shí)施方案不限于此。
[0081]有源層120形成在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110上并可具有單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)。有源層120可具有使用II1-V族元素化合物半導(dǎo)體材料的阱層和勢(shì)壘層的結(jié)構(gòu)。例如，有源層120可具有InGaN阱層/ GaN勢(shì)壘層的結(jié)構(gòu)。[0082]在有源層120上方和/或下方可形成導(dǎo)電覆層，并可包括AlGaN基半導(dǎo)體。
[0083]第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130形成在有源層120上。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可包括GaN、AlN、AlGaN、InGaN, InN、InAlGaN、Al InN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP 或者 AlGalnP，其為摻雜有第二導(dǎo)電摻雜劑的πι-v族元素化合物半導(dǎo)體。當(dāng)?shù)诙?dǎo)電半導(dǎo)體是P-型半導(dǎo)體時(shí)，第二導(dǎo)電摻雜劑包括P-型摻雜劑，例如Mg或Zn。第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可具有單層或多層，但是實(shí)施方案不限于此。
[0084]第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110、有源層120和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130可定義為發(fā)光結(jié)構(gòu)135。此外，可在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130上形成第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層(例如N-型半導(dǎo)體層或P-型半導(dǎo)體層)。因此，發(fā)光結(jié)構(gòu)135可具有N-P結(jié)結(jié)構(gòu)、P-N結(jié)結(jié)構(gòu)、N-P-N結(jié)結(jié)構(gòu)和P_N_P結(jié)結(jié)構(gòu)中的至少一種。
[0085]參照?qǐng)D4，在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130或第三導(dǎo)電半導(dǎo)體層上形成電極層150。電極層150可通過(guò)使用濺射設(shè)備而在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的一部分或者全部上形成。電極層150可通過(guò)使用選自包括籽材料、歐姆材料、反射材料和粘附材料的組中的至少一種材料形成。
[0086]電極層150可包括反射電極層、歐姆接觸層和粘附層中的至少一種。電極層150可包括金屬材料和氧化物材料中的至少一種。反射電極層可包括Ag、N1、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf或上述物質(zhì)的選擇性組合中的至少一種。歐姆接觸層可包括選自ITO(氧化銦錫)、IZO (氧化銦鋅)、IZTO (氧化銦鋅錫)、IAZO (氧化銦鋁鋅)、IGZO (氧化銦鎵鋅)、IGTO (氧化銦鎵錫)、ΑΖ0 (氧化鋁鋅)、ΑΤ0 (氧化銻錫)、GZ0 (氧化鎵鋅)、Ir0x、Ru0x、Ru0x /ΙΤ0、Ni / IrOx / Au 和 Ni / IrOx / Au / ΙΤ0、Pt、N1、Au、Rh 和 Pd 中的至少一種。粘附層可包括T1、Au、Sn、N1、Cr、Ga、In、B1、Cu、Ag和Ta中的至少一種。電極層150可由籽金屬形成。
`[0087]在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130和電極層150之間形成層或多個(gè)圖案，其中所述層或所述多個(gè)圖案包括 Si02、Si0x、Si0xNy、Si3N4、Al203、Ti02、IT0、IZ0、IZT0、IAZ0、IGZ0、IGT0、AZ0、ΑΤΟ、GZO、IrOx和RuOx中的至少一種。
[0088]在電極層150和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130之間可形成歐姆接觸層(未顯示)。歐姆接觸層可包括層或多個(gè)圖案。歐姆接觸層可包括選自氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鋅錫(IZTO)、氧化銦鋁鋅(IAZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鎵錫(IGTO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化銻錫(ΑΤ0)、氧化鎵鋅(GZO)、IrOx、RuOx、RuOx / ΙΤ0, Ni / IrOx / Au 和 Ni /IrOx / Au / ITO中的至少一種，但是實(shí)施方案不限于此。
[0089]參照?qǐng)D5和6，在電極層150上形成減震構(gòu)件155。在通過(guò)電極層150上的掩模圖案打開(kāi)的第一區(qū)域(未顯示)中形成減震構(gòu)件155。第一區(qū)域具有足以覆蓋用于墊170的區(qū)域的尺寸。
[0090]減震構(gòu)件155可包括具有高熔點(diǎn)的金屬材料(例如W、Mo)或者具有高強(qiáng)度的導(dǎo)電金屬材料。減震構(gòu)件155可具有約I μ m或更大的最小厚度以提高其強(qiáng)度。例如，減震構(gòu)件155可具有約Ιμ--~約10 μ m的厚度。
[0091]可采用單個(gè)減震構(gòu)件155或多個(gè)減震構(gòu)件155。減震構(gòu)件155可為柱形或多角柱形形狀。減震構(gòu)件155的數(shù)目或形狀取決于墊170的數(shù)目或形狀，但是實(shí)施方案不限于此。
[0092]圖6是圖5的平面圖。雖然如圖6所示，減震構(gòu)件155在電極層150的中心區(qū)處形成為多邊形形狀，但是實(shí)施方案不限于此。
[0093]參照?qǐng)D7和8，可在電極層150和減震構(gòu)件155上形成導(dǎo)電支撐構(gòu)件160。導(dǎo)電支撐構(gòu)件160可用作基礎(chǔ)襯底。導(dǎo)電支撐構(gòu)件160可通過(guò)使用Cu、Au、N1、Mo、Cu-W或者載體晶片例如S1、Ge、GaAs、ZnO、SiC、SiGe和GaN來(lái)實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)電支撐構(gòu)件160可通過(guò)電鍍方案或者以板的形式形成，但是實(shí)施方案不限于此。導(dǎo)電支撐構(gòu)件160可具有約30 μ m?約150 μ m的厚度，但是實(shí)施方案不限于此。
[0094]在形成導(dǎo)電支撐構(gòu)件160之后，將導(dǎo)電支撐構(gòu)件160置于基底上。此后，通過(guò)物理移除方案和/或化學(xué)移除方案移除襯底101。
[0095]物理移除方案是激光剝離(LLO)方案，其通過(guò)對(duì)襯底101照射具有預(yù)定波長(zhǎng)帶的激光束來(lái)分離襯底101。化學(xué)方案是當(dāng)在襯底101和第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110之間形成有另外的半導(dǎo)體層時(shí)，通過(guò)使用濕蝕刻溶液移除該另外的半導(dǎo)體層(例如緩沖層)來(lái)分離襯底101。
[0096]通過(guò)感應(yīng)耦合等離子體/反應(yīng)離子蝕刻(ICP / RIE)方案，可蝕刻沒(méi)有襯底101的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110的表面。
[0097]參照?qǐng)D8和9，對(duì)芯片間的邊界區(qū)域(例如，溝道區(qū))實(shí)施臺(tái)面蝕刻工藝以移除邊界區(qū)域，使得芯片彼此分離。在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110下方形成墊170。
[0098]例如，墊170可利用濺射設(shè)備在掩模圖案的開(kāi)口區(qū)域中形成。墊170可包括T1、Al、In、Ta、Pd、Co、N1、S1、Ge、Ag或Au,但是實(shí)施方案不限于此。
[0099]可在實(shí)施臺(tái)面蝕刻工藝之前、在實(shí)施臺(tái)面蝕刻工藝之后或者在將芯片彼此分離之后形成墊170，但是實(shí)施方案不限于此。
[0100]圖9是圖8的底視圖。參照?qǐng)D9，在對(duì)應(yīng)于第一減震構(gòu)件155的位置的位置處形成墊170。墊170可為圓形或多邊形形狀。墊170可具有對(duì)應(yīng)于減震構(gòu)件155的形狀。例如，墊170可具有多邊形形狀，但是實(shí)施方案不限于此。
[0101]減震構(gòu)件155吸收當(dāng)接合墊170時(shí)的震動(dòng)，由此防止發(fā)光結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層110、120和130發(fā)生彎曲。因此，可防止導(dǎo)致芯片特性劣化的已經(jīng)完成的LED芯片的破裂或脫層。
[0102]圖10是示出根據(jù)第二實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件100A的圖。在以下說(shuō)明中，相同的附圖標(biāo)記將表示與第一實(shí)施方案中的元件相同的元件，因此將省略其細(xì)節(jié)以免贅言。
[0103]參照?qǐng)D10，半導(dǎo)體發(fā)光器件100A包括:第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110、有源層120、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、溝道層145、電極層150、減震構(gòu)件155、導(dǎo)電支撐構(gòu)件160和墊170。
[0104]溝道層145形成在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的上表面的周邊部分處。通過(guò)使用掩模圖案，溝道層145可在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的周邊部分處具有連續(xù)的圖案形狀例如帶形、環(huán)形或框形。
[0105]電極層150形成在溝道層145和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130上，減震構(gòu)件155形成在電極層150上。
[0106]溝道層145可包括透明絕緣層或者透明導(dǎo)電層。溝道層145可包括金屬氧化物或者金屬氮化物。溝道層 145 可包括選自 Si02、SiOx, SiOxNy, Si3N4, A1203、TiO2, ΙΤΟ、ΙΖΟ、IZT0、IAZ0、IGZ0、IGT0、AZ0、AT0、GZ0、Ir0x、Ru0x、Ru0x / ΙΤΟ, Ni / IrOx/Au 和 Ni / IrOx/Au / ITO中的一種。
[0107]溝道層145不僅可包括上述透明材料，而且可包括傳輸激光束的材料或者受到激光束照射幾乎不產(chǎn)生碎片的材料。溝道層145可改善與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的材料的接合強(qiáng)度。溝道層145可具有約2 μ m或更小的寬度或厚度，但是實(shí)施方案不限于此。
[0108]溝道層145和電極層150可用作一層，即導(dǎo)電層。
[0109]凹陷103可包圍第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110、有源層120和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的周邊部分。凹陷103可將導(dǎo)電支撐構(gòu)件160與第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130間隔開(kāi)。
[0110]溝道層145的外部部分暴露于第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的凹陷103。換言之，溝道層145的外部部分從發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)壁向外延伸，使得溝道層145暴露于凹陷103。
[0111]溝道層145可防止在制造過(guò)程中由于照射的激光束所導(dǎo)致的發(fā)光結(jié)構(gòu)的橫向脫層。溝道層145可防止電極層150或?qū)щ娭螛?gòu)件160的金屬碎片進(jìn)入發(fā)光結(jié)構(gòu)的外部部分。溝道層145可防止?jié)駳鉂B入發(fā)光結(jié)構(gòu)的外部部分中。
[0112]圖11是示出根據(jù)第三實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件100B的圖。在以下說(shuō)明中，相同的附圖標(biāo)記將表示與第一實(shí)施方案中的元件相同的元件，因此將省略其細(xì)節(jié)以免贅言。
[0113]參照?qǐng)D11，半導(dǎo)體發(fā)光器件100B包括:第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110、有源層120、第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130、具有突起147的溝道層145、電極層150、減震構(gòu)件155、導(dǎo)電支撐構(gòu)件160 和墊 170。
[0114]溝道層145包圍第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的上表面的周邊部分。通過(guò)使用掩模圖案，溝道層145可在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130的周邊部分處具有連續(xù)的圖案形狀例如帶形、環(huán)形或框形。
[0115]電極層150形成在溝道層145和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層130上。減震構(gòu)件155形成在電極層150上。
[0116]溝道層145可包括透明絕緣層。例如，溝道層145可包括選自Si02、SiOx, SiOxNy>Si3N4'Al2O3和TiO2中的至少一種。
[0117]突起147從溝道層145的內(nèi)部向下延伸。突起147可形成為具有連接至第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層Iio的一部分的深度。
[0118]溝道層145的突起147可具有連續(xù)圖案形狀，例如環(huán)形或帶形。突起147可形成為距離半導(dǎo)體層110、120和130的側(cè)壁為約I?約5μπι的范圍內(nèi)。
[0119]溝道層145的突起147可分為有源區(qū)域Al和無(wú)源區(qū)域Α2。提供在有源區(qū)域Al中的半導(dǎo)體層110、120和130操作正常，而提供在無(wú)源區(qū)域Α2中的半導(dǎo)體層111、121和131則操作異常。提供在無(wú)源區(qū)域Α2中的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層111可部分用作電流通路。
[0120]溝道層145的突起147使得芯片的左側(cè)失效。因此，即使提供在芯片左側(cè)處的半導(dǎo)體層111、121和131短路，有源區(qū)域Al也能正常操作。溝道層145的突起147使可防止?jié)駳鉂B入芯片的外部部分。
[0121]溝道層145的突起147可提高與半導(dǎo)體層110、120和130的接合強(qiáng)度。
[0122]圖12是示出根據(jù)第四實(shí)施方案的半導(dǎo)體發(fā)光器件100C的圖。在以下說(shuō)明中，相同的附圖標(biāo)記將表示與第一實(shí)施方案中的元件相同的元件，因此將省略其細(xì)節(jié)以免贅言。
[0123]參照?qǐng)D12，半導(dǎo)體發(fā)光器件100C具有在其底表面上形成具有粗糙部位115的第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層110的結(jié)構(gòu)。
[0124]一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法，所述方法包括:形成包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、有源層和第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的發(fā)光結(jié)構(gòu)；在第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層上形成電極層；在電極層的第一區(qū)域中形成減震構(gòu)件；和在第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層下方對(duì)應(yīng)于第一區(qū)域處形成墊。
[0125]根據(jù)實(shí)施方案，可以保護(hù)半導(dǎo)體層免受由于接合所導(dǎo)致的震動(dòng)?？梢苑乐筁ED芯片的特性由于接合引起的震動(dòng)而劣化?？梢愿纳瓢雽?dǎo)體層和另一層之間的接合強(qiáng)度。
[0126]根據(jù)實(shí)施方案，可防止化合物半導(dǎo)體層之間的層間短路。防止化合物半導(dǎo)體層由于濕氣滲入化合物半導(dǎo)體層而發(fā)生短路。半導(dǎo)體發(fā)光器件可以可靠地操作。
[0127]實(shí)施方案可提供半導(dǎo)體發(fā)光器件，例如LED?？梢愿纳拼怪毙桶雽?dǎo)體發(fā)光器件的光效率。
[0128]根據(jù)實(shí)施方案，封裝至半導(dǎo)體發(fā)光器件的光源可應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如照明、指示器和顯不器。
[0129]雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，但是應(yīng)理解本發(fā)明不應(yīng)該限于這些示例性實(shí)施方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在如所附權(quán)利要求所要求保護(hù)的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)做出各種變化和改變。
[0130]雖然已經(jīng)參照大量說(shuō)明性實(shí)施方案描述了本發(fā)明的實(shí)施方案，但是應(yīng)理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可設(shè)計(jì)大量其它的變化方案和實(shí)施方案，這些也將落入本公開(kāi)內(nèi)容的原理的精神和范圍內(nèi)。更具體地，在本公開(kāi)內(nèi)容、附圖和所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，對(duì)于主題的組合排列的組件和/或結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行各種變化和改變。除組件和/或結(jié)構(gòu)的變化和改變之外，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可替代的用途也將是顯而易見(jiàn)的。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括: 發(fā)光結(jié)構(gòu)，其包括第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層、在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層下方的第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層、以及在所述第一和第二半導(dǎo)體層之間的有源層； 設(shè)置在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層下方的墊； 形成在所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層的上表面的周邊部分處的溝道層； 設(shè)置在所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層和所述溝道層上的電極層； 設(shè)置在所述電極層上并對(duì)應(yīng)于所述墊的減震構(gòu)件；和 形成在所述電極層和所述減震構(gòu)件上的導(dǎo)電支撐構(gòu)件， 其中所述減震構(gòu)件形成在所述電極層和所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件之間， 其中所述溝道層形成在所述電極層和所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層之間， 其中所述溝道層的內(nèi)部部分形成在所述發(fā)光結(jié)構(gòu)上，所述溝道層的外部部分從所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的側(cè)壁向外延伸， 其中所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件接觸所述電極層和所述減震構(gòu)件， 其中所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層是N-型半導(dǎo)體層，所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層是P-型半導(dǎo)體 層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括在所述電極層和所述化合物半導(dǎo)體層之間的歐姆接觸層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述減震構(gòu)件形成在所述電極層的第一區(qū)域中，并且所述墊形成在所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層下方對(duì)應(yīng)于所述第一區(qū)域處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述減震構(gòu)件的尺寸大于所述墊的尺寸， 其中所述減震構(gòu)件的尺寸小于所述電極層的尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述溝道層由金屬氧化物或金屬氮化物形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述減震構(gòu)件包括W和Mo中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述減震構(gòu)件具有I μ m ~ 10 μ m 白勺
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述溝道層由導(dǎo)電層形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述溝道層由絕緣層形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括從所述溝道層的內(nèi)部向下延伸并且形成為具有連接至所述第一導(dǎo)電半導(dǎo)體層的一部分的深度的突起。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，還包括包圍所述發(fā)光結(jié)構(gòu)的周邊部分的凹陷， 其中所述凹陷將所述導(dǎo)電支撐構(gòu)件間隔于所述第二導(dǎo)電半導(dǎo)體層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述溝道層的外部部分暴露于所述凹陷。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述墊由多個(gè)墊形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中減震構(gòu)件由多個(gè)減震構(gòu)件形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述電極層包括反射電極層、歐姆接觸層和粘 附層中的至少一種。
【文檔編號(hào)】H01L33/36GK103489971SQ201310373406
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2008年11月14日
【發(fā)明者】丁換熙 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司