[發明專利]半導體發光元件及其制作方法

有效

• 申請號: 201380059691.6
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN104798175B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 林俊宇;倪慶懷;陳怡名;徐子杰;邱新智;呂志強;林敬倍
• 申請（專利權）人: 晶元光電股份有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L33/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種半導體發光元件的制作方法，尤其涉及一種在單一基板上形成兩種不同半導體外延疊層的半導體發光元件的制作方法。

背景技術

隨著科技日新月異，半導體發光元件在信息的傳輸以及能量的轉換上有極大的貢獻。以系統的運用為例，例如光纖通訊、光學儲存及軍事系統等，半導體發光元件皆能有所發揮。以能量的轉換方式進行區分，半導體發光元件一般可分為三類：將電能轉換為光的放射，如發光二極管及激光二極管；將光的信號轉換為電的信號，如光檢測器；將光的輻射能轉換為電能，如太陽能電池。

在半導體發光元件之中，成長基板扮演著非常重要的角色。形成半導體發光元件所必要的半導體外延結構皆成長于基板之上，并通過基板得到支持。因此，選擇一個適合的成長基板，往往成為決定半導體發光元件中元件成長品質的重要因素。

然而，有時一個好的元件成長基板并不一定是一個好的元件承載基板。以發光二極管為例，在已知的紅光元件工藝中，為了提升元件的成長品質，會選擇晶格常數與半導體外延結構較為接近但不透明的砷化鎵(GaAs)基板作為成長基板。然而，對于以發光為操作目的的發光二極管元件而言，在操作過程之中，不透明的成長基板會造成元件的發光效率下降。

為了滿足半導體發光元件對于成長基板與承載基板不同需求條件的要求，基板的轉移技術于是因應而生。亦即，半導體外延結構先在成長基板上進行成長，再將成長完成的半導體外延結構轉移至承載基板，以方便后續的元件操作進行。在半導體外延結構與承載基板結合之后，原有成長基板的移除則成為轉移技術的關鍵之一。

成長基板的移除方式主要包括將原有的成長基板以蝕刻液蝕刻溶解，以物理方式切割磨除，或事先在成長基板與半導體外延結構之間生成犧牲層，再通過蝕刻去除犧牲層的方式將成長基板與半導體分離等。然而，不論是以蝕刻液溶解基板或是以物理性切割方式磨除基板，對原有的成長基板而言，都是一種破壞。成長基板無法再度利用，在強調環保及節能的現代，無疑是一種材料的浪費。然而，若是使用犧牲層結構進行分離，對于半導體發光元件而言，如何進行有效地選擇性轉移，則是目前研究的方向之一。

發明內容

本發明提供一種半導體發光元件的制作方法，包含提供第一基板、提供半導體外延疊層、提供第一粘著層連接第一基板及半導體外延疊層、圖案化半導體外延疊層為多個外延單元并使彼此自第一基板上分離，其中上述多個外延單元包含多個第一外延單元，其中每一第一外延單元具有第一幾何形狀及第一面積、多個第二外延單元，其中每一第二外延單元具有第二幾何形狀及第二面積、提供一第二基板，具有一表面、轉移上述多個第二外延單元至第二基板的表面上、切割第一基板以形成多個第一半導體發光元件，其中每一個第一半導體發光元件包含至少一第一外延單元、以及切割第二基板以形成多個第二半導體發光元件，其中每一個第二半導體發光元件包含至少一第二外延單元、其中，第一幾何形狀與第二幾何形狀不相同或第一面積與第二面積不相同。

本發明另外提供一種半導體發光元件，包含基板、半導體外延疊層位于基板上、自垂直基板觀之，基板未被半導體外延疊層覆蓋的部分大致被半導體外延疊層隔開為多個區域、以及第一電極，與半導體外延疊層電性連接。

附圖說明

圖1A為側視結構圖，顯示依據本發明第一實施例中半導體發光元件第一制作步驟的側視結構圖；

圖1B為側視結構圖，顯示依據本發明第一實施例中半導體發光元件第二制作步驟的側視結構圖；

圖1C為側視結構圖，顯示依據本發明第一實施例中半導體發光元件第三制作步驟的側視結構圖；

圖1D為側視結構圖，顯示依據本發明第一實施例中半導體發光元件第四制作步驟的側視結構圖；

圖1E為側視結構圖，顯示依據本發明第一實施例中半導體發光元件第五制作步驟的側視結構圖；

圖1F為側視結構圖，顯示依據本發明第一實施例中半導體發光元件第六制作步驟的側視結構圖；

圖1G為側視結構圖，顯示依據本發明第一實施例中半導體發光元件第七制作步驟的側視結構圖一；

圖1H為側視結構圖，顯示依據本發明第一實施例中半導體發光元件第七制作步驟的側視結構圖二；

圖2A為側視結構圖，顯示依據本發明第二實施例中半導體發光元件第一制作步驟的側視結構圖；

圖2B為側視結構圖，顯示依據本發明第二實施例中半導體發光元件第二制作步驟的側視結構圖；

圖2C為側視結構圖，顯示依據本發明第二實施例中半導體發光元件第三制作步驟的側視結構圖；