[發明專利]轉移半導體元件的方法和制造柔性半導體器件的方法

在審

• 申請號: 201310415442.8
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN104008991A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 趙恩亨;崔濬熙;孫鎮升;文彰烈
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張波

技術領域

本公開涉及半導體器件和制造半導體器件的方法，更具體地，涉及轉移半導體元件的方法。

背景技術

利用半導體材料的光電特性的光電子器件是各種半導體器件的一個示例。光電子器件包括將電能轉變成光能的器件和將光能轉變成電能的器件。將電能轉變成光能的器件的示例包括發光器件或光發射器件，諸如發光二極管（LED）和激光二極管（LD）。將光能轉變成電能的器件的示例包括光電器件，諸如太陽能電池和光電二極管。

基于無機半導體的光電子器件，更具體地，氮化物半導體基發光器件，具有諸如高效率、高亮度和長壽命的各種優點。然而，為了制造氮化物半導體基發光器件，單晶氮化物層需要外延生長在諸如藍寶石襯底或硅襯底的非柔性襯底上。

然而，非柔性襯底制造非柔性半導體器件，其難以在形態上轉變，并且不利于成本降低和制造具有大表面積的半導體器件。因此，需要在柔性襯底上具有無機半導體元件的柔性半導體器件以及制造該柔性半導體器件的方法。

發明內容

本發明提供了將形成在非柔性襯底上的半導體元件轉移到柔性襯底的方法，

本發明提供了基于轉移半導體元件的方法來制造柔性半導體器件的方法。

額外方面將在隨后的描述中部分地闡述，并且從該描述而部分地變明顯，或者可以通過實踐給出的實施方式而習之。

根據本發明的方面，提供了一種轉移半導體元件的方法，其包括：

在襯底上形成豎直半導體元件；在豎直半導體元件的表面上形成無機絕緣層，以及將OH基引入到無機絕緣層的表面；

在無機絕緣層的該表面上形成兩親性層；

在涂有兩親性層的豎直半導體元件上涂覆可聚合混合物；

固化可聚合混合物并且將可聚合混合物轉變為第一樹脂層，由此將豎直半導體元件嵌入第一樹脂層中；以及

將第一樹脂層和豎直半導體元件一起從襯底分離。

根據本發明的另一方面，提供了一種制造柔性半導體器件的方法，其包括：

制備柔性疊層，該柔性疊層包括：第一樹脂層；嵌入第一樹脂層中的豎直半導體元件，其中豎直半導體元件的頂部在第一樹脂層上方被暴露，豎直半導體元件的底部在第一樹脂層下面被暴露；以及，可選地，設置在豎直半導體元件下面的掩模層、緩沖層和下層中的至少一個；

在柔性疊層的頂部上形成頂電極，該頂電極電連接到豎直半導體元件；以及

在柔性疊層的底部上形成底電極，該底電極電連接到豎直半導體元件。

根據本發明的另一方面，提供了一種制造柔性半導體器件的方法，其包括：

制備柔性疊層，該柔性疊層包括：第一樹脂層；嵌入第一樹脂層中的豎直半導體元件，其中豎直半導體元件的頂部在第一樹脂層的上方被暴露，豎直半導體元件的底部在第一樹脂層下面被暴露；形成在豎直半導體元件上的頂電極層；形成在頂電極層上的第二樹脂層；以及，可選地，形成在豎直半導體元件下面的掩模層、緩沖層和下層中的至少一個；以及

在柔性疊層的底部上形成底電極，該底電極電連接到豎直半導體元件。

附圖說明

通過以下結合附圖對實施方式的描述，這些和/或其他方面將變得明顯并且更易于理解，在附圖中：

圖1A至圖1F為截面圖，示出根據本公開第一實施方式的轉移半導體元件的方法；

圖2示出半導體元件，該半導體元件的頂部由于第一樹脂層的蝕刻而被暴露；

圖3示出形成在豎直半導體元件上的頂電極層，該豎直半導體元件的頂部被暴露；

圖4示出形成在頂電極層上的第二樹脂層；

圖5示出形成在第二樹脂層上的支撐層；

圖6示出在去除襯底和支撐層之后的第二樹脂層和第一樹脂層；以及

圖7為示出不同類型的鍵（bond）和用于打破該鍵的相應波長之間的關系的圖形。

具體實施方式

現將詳細參考實施方式，附圖中示出了實施方式的實例，其中通篇相同的附圖標記指示相同的元件。在這方面，本實施方式可以具有不同的形式并且不應被解釋為限于在此闡述的描述。因此，下文僅通過參考附圖描述了實施方式，以解釋本說明書的方面。如在此使用，術語和/或包括相關列舉項目的一個或更多的任何和所有組合。諸如“…中的至少一個”的表述，當在一列元件之前時，其修飾整個列的元件而不修飾該列中的單個元件。

在下文，將參考圖1A至圖1F詳細描述根據本公開第一實施方式的轉移半導體元件的方法。圖1A至圖1F為截面圖，示出根據本公開第一實施方式的轉移半導體元件的方法。