[發明專利]形成發光二極管裝置的方法

有效

• 申請號: 200910163587.7
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN101667615A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 陳鼎元;余振華;邱文智
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 姜 燕;陳 晨

技術領域

本發明涉及半導體裝置及其工藝，且特別涉及一種發光二極管裝置及其 工藝。

背景技術

利用電流在p-n結所產生的電子及空穴輻射性再結合，可產生電磁輻射 (例如：光)。在從直接能隙材料(例如GaAs或GaN)制造的正偏壓的p-n結， 該注入空乏區的電子空穴再結合產生電磁輻射的射出。該電磁輻射可以在可 見光的范圍內，或是在非可見光的范圍內。使用具有不同能隙的材料也可產 生出具有不同發光顏色的發光二極管。此外，一發光二極管發出具有特定波 長范圍的電磁輻射時，表示可利用一熒光體來吸收該等輻射，并發射出一或 多種不同的波長的輻射。因此，舉例來說，一發光二極管發出非可見光時， 可利用一熒光體將該非可見光轉換成一可見光。

由于硅基底的低成本及大量廣為人知可運用于其上的工藝技術手段，使 得利用硅基底來形成發光二極管裝置將會十分具有吸引力。對于垂直發光二 極管裝置，該硅基作為一導電界面以提供一電性連結至該發光二極管結構的 底部接觸層。然而由硅基底一般具有相對高的吸收率，因此負面地影響該發 光二極管裝置的發光效率。

一用來解決上述問題的方法是利用一反射層，例如分布式布拉格反射層 或反射緩沖層，以將光由基底側反射至出光面。然而，該反射層易導致一通 過外延成長的三-五族半導體層具有低的結晶品質。

另一用來解決該問題的方法是將該硅基底由三-五族半導體層上移除，并 形成一新的導電基底。該方法所導致的問題包含需去除整個硅基底、以及移 除硅基底所額外花費的時間及成本。

綜上所述，發展出具有較佳發光效率的發光二極管裝置及其工藝是十分 必要的。

發明內容

本發明的實施例提供新穎的發光二極管工藝，來降低、解決或避免公知 技術所存在的問題，并達到所期望的技術優點。

根據本發明的一目的，提供一形成發光二極管裝置的方法。該方法包含 形成一發光二極管結構于一基底之上。在形成該發光二極管結構后，將部分 該基底轉換成一孔洞層。接著，形成一導電基底于該發光二極管結構之上。 之后，通過選擇性蝕刻或機械性切割該孔洞層，將該發光二極管結構由該基 底上分離。

根據本發明另一目的，提供一形成發光二極管裝置于一硅覆絕緣(SOI) 基底的方法。該硅覆絕緣(SOI)基底包含一硅基底、一埋層氧化層、及一最頂 層的硅層。該方法包含形成一發光二極管結構于該硅覆絕緣(SOI)基底的最頂 層的硅層之上。接著，形成一導電基底于該發光二極管結構之上。選擇性蝕 刻該埋層氧化層，以分離該硅基底及該最頂層的硅層與該發光二極管結構。

本發明可在固定基底尺寸的前提下，達到增加該發光二極管裝置的發光 效率的目的。

為讓本發明的上述和其他目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉 出較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1-6顯示本發明一實施例所述發光二極管裝置的工藝步驟；以及

圖7-12顯示本發明另一實施例所述發光二極管裝置的工藝步驟。

并且，上述附圖中的附圖標記說明如下：

102～基底(或硅基底)；

104～孔洞層(或埋層氧化層)；

202～晶種層(或最頂層的硅層)；

302～發光二極管結構；

304～第一接觸層；

306～披覆層；

308～有源層；

310～第二披覆層；

312～第二接觸層；

314～緩沖層；

316～反射層；

402～導電基底；

702～基底；

704～摻雜層；

804～發光二極管結構；

804～犧牲栓塞；

902～間隙壁；

904～開口；

1002～孔洞層；以及

1102～導電基底。

具體實施方式

本發明接下來將會提供許多不同的實施例以實施本發明中不同的特征。 各特定實施例中的組成及配置將會在以下作描述以簡化本發明。這些為實施 例并非用于限定本發明。