專利名稱：發(fā)光器件及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光器件及其制造方法。
背景技術：
近來，作為發(fā)光器件的發(fā)光二極管(LED)得以被關注。由于LED能夠高效率地將 電能轉換為光能并且具有大約5年或更長的壽命，所以LED能夠顯著地減少能量消耗以及 維修和維護成本。因此，在下一代發(fā)光領域中關注LED。該種LED包括第一導電半導體層、有源層、以及第二導電半導體層，其中，有源層 根據(jù)通過第一和第二導電半導體層而施加到其上的電流來產(chǎn)生光。LED可以被分類為橫向型LED和垂直型LED。根據(jù)橫向型LED，第一導電半導體層、有源層、以及第二導電半導體層被形成在生 長襯底上，并且第二導電半導體層、有源層、以及第一導電半導體層被部分地移除，使得第 一導電半導體層的一部分能夠被暴露以形成電極層。因此，發(fā)光面積可能被減少使得發(fā)光 效率可能被降低。另外，根據(jù)橫向型LED，由于第一導電半導體層、有源層、以及第二導電半導體層被 形成在具有低導熱性的生長襯底上，所以對熱的散熱不容易。相反地，根據(jù)垂直型LED，第一電極層被形成在第一導電半導體層上并且第二電極 層被形成在第二導電半導體層下面，使得沒有必要移除有源層以形成電極層。因此，可以不 減少發(fā)光面積，使得與橫向型LED的相比較可以提高光效率。另外，根據(jù)垂直型LED，通過第二電極層來傳輸熱，因此對熱的熱散是容易的。同時，當用作支撐襯底的第二電極被形成在第二導電半導體層下面時，垂直型LED 可以采用電鍍方案和晶圓結合方案。如果通過電鍍方案制造支撐襯底，那么將有助于制造工藝，但是可能降低LED的 可靠性。另外，如果通過晶圓結合方案制造支撐襯底，那么制造工藝可能是復雜的，但是可 以提高LED的可靠性。特別地，如果通過晶圓結合方案制造支撐襯底，由于生長襯底和支撐襯底是由非 均質(zhì)材料(heterogeneous material)組成，所以由于熱膨脹系數(shù)中的差引起的熱應力，在 已經(jīng)結合晶圓之后可能會出現(xiàn)裂縫和脫粘(debonding)。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題實施例提供具有新穎的結構的發(fā)光器件及其制造方法。實施例提供通過新穎的晶圓結合方案來制造發(fā)光器件的方法。技術解決方案根據(jù)實施例的發(fā)光器件包括支撐襯底；支撐襯底上的反射層；發(fā)射層上方的歐 姆接觸層；歐姆接觸層上方的發(fā)光半導體層，其包括第二導電半導體層、有源層、以及第一導電半導體層；包圍發(fā)光半導體層的橫向側面的第一鈍化層；以及包圍第一鈍化層和反射 層的橫向側面的第二鈍化層。一種制造根據(jù)實施例的發(fā)光器件的方法，可以包括下述步驟制備第一結構，所述 第一結構包括在生長襯底上方的發(fā)光半導體層、在發(fā)光半導體層上方的歐姆接觸層、在歐 姆接觸層上方的反射層、以及包圍發(fā)光半導體層的鈍化層；通過使用支撐襯底來制備第二 結構；通過使用臨時襯底來制備第三結構；通過晶圓結合層，結合第一結構到第三結構來 形成復合結構，其中，在第一和第三結構之間插入第二結構；使生長襯底與復合結構分離； 在發(fā)光半導體層上形成第一電極層；以及移除臨時襯底。一種制造根據(jù)實施例的發(fā)光器件的方法，可以包括下述步驟制備包括生長襯底 上方的發(fā)光半導體層的第一結構；通過使用第一支撐襯底來制備第二結構；通過使用第一 臨時襯底來制備第三結構；當在第一和第三結構之間插入第二結構時，通過晶圓結合層，結 合第一結構到第三結構來形成第一復合結構；通過使第一臨時襯底與第一復合結構分離形 成第二復合結構；通過使用第二支撐襯底來制備第四結構；通過使用第二臨時襯底來制備 第五結構；當在第二復合結構和第五結構之間插入第四結構時，通過晶圓結合層，對第二復 合結構、第四結構、以及第五結構進行結合而形成第三復合結構復合結構；以及從第三復合 結構移除第二臨時襯底。有益效果實施例提供具有新穎的結構的發(fā)光器件及其制造方法。實施例提供通過新穎的晶圓結合方案來制造發(fā)光器件的方法。


圖1至圖10是示出用于制造根據(jù)第一實施例的發(fā)光器件的程序的視圖；圖11至圖19是示出用于制造根據(jù)第二實施例的發(fā)光器件的程序的視圖；圖20至圖33是示出用于制造根據(jù)第三實施例的發(fā)光器件的程序的視圖；以及圖34至圖46是示出用于制造根據(jù)第四實施例的發(fā)光器件的程序的視具體實施例方式在實施例的描述中，應該理解的是，當層(或膜)、區(qū)域、圖案、或結構被稱為在另 一個襯底、另一個層(或膜)、另一個區(qū)域、另一個墊、或另一個圖案“上”或“下”時，它能夠 “直接”或“間接”在另一個襯底、層(或膜)、區(qū)域、墊、或圖案上，或者也可以存在一個或多 個中間層。已經(jīng)參考附圖描述該種層的位置。為了方便或清楚起見，附圖所示的每個層的厚度和尺寸可以被夸大、省略、或示意 性繪制。另外，元件的尺寸沒有完全反映真實尺寸。圖1至圖10是示出用于制造根據(jù)第一實施例的發(fā)光器件的程序的視圖。參考圖1，包括第一導電半導體層502、有源層503、以及第二導電半導體層504的 發(fā)光半導體層被形成在生長襯底501上。另外，發(fā)光半導體層被臺面蝕刻(mesa etch)以形成多個單元器件，并且第一鈍化 層509被形成使得通過第一鈍化層509來包圍發(fā)光半導體層。然后，以第二導電半導體層 504能夠被部分地暴露并且歐姆接觸層510被形成在第二導電半導體層504上的方式來移除第一鈍化層509。然后，反射層511被形成在第一鈍化層509和歐姆接觸層510上，并且第一晶圓結 合層508被形成在反射層511上，從而形成第一結構100。例如，生長襯底501可以包括從由Al203、SiC、Si、AlN、GaN、AlGaN、玻璃、以及GaAs 組成的組中選擇的一個。盡管在附圖中沒有示出，在第一導電半導體層502被生長在生長襯底501上之前， 包括hGaN、AlN、SiC、SiCN、以及GaN中的至少一個的緩沖層能夠被形成在生長襯底501上。通過使用III族氮化物基半導體元素能夠形成包括第一導電半導體層502、有源 層503、以及第二導電半導體層504的發(fā)光半導體層。例如，第一導電半導體層502可以包 括如下的GaN層，所述GaN層包括諸如Si的η型雜質(zhì)，并且第二導電半導體層504可以包 括如下的GaN層，所述GaN層包括諸如Mg的ρ型雜質(zhì)。另外，電子與有源層503處的空穴 重組，使得有源層503產(chǎn)生光。有源層503可以包括InGaN、AlGaN、GaN、以及AlInGaN中的 一個。從發(fā)光器件發(fā)射的光的波長可以取決于被用于有源層503的材料而發(fā)生變化。盡管在附圖中沒有示出，界面修改層能夠被形成在第二導電半導體層504上。界面修改層可以包括超晶格結構、被摻雜有第一導電雜質(zhì)的InGaN、GaN, AlInN, A1N、hN、以及AlGaN中的一個、被摻雜有第二導電雜質(zhì)的InGaN、GaN, AlInN, AlN, hN、以 及AlGaN中的一個、或者具有氮極性表面的III族氮化物基元素中的一個。特別地，通過使 用包括II族、III族、或者IV族元素的氮化物或者氮化碳可以形成具有超晶結構的界面修 改層。第一鈍化層509被形成在發(fā)光半導體層的上外圍部分處，同時包圍發(fā)光半導體層 的橫向側面。例如，第一鈍化層509可以包括諸如Si02、Al203、或者SiNxW電絕緣材料。第 一鈍化層509可以具有大約IOnm至IOOnm的厚度。歐姆接觸界面被形成在歐姆接觸層510和第二導電半導體層504之間。例如，歐 姆接觸層510可以包括ΙΤ0、ZnO, ΙΖ0、以及NiO-Au中的至少一個。電流阻擋層能夠被形成在歐姆接觸層510上以通過防止被施加給發(fā)光半導體層 的電流被集中在局部區(qū)域從而來擴展電流。例如，電流阻擋區(qū)域可以包括電絕緣材料、被填 充有空氣的空的空間、或者相對于第二導電半導體層504形成肖特基接觸界面的材料。反射層511被形成在歐姆接觸層510和第一鈍化層509上，并且具有大于歐姆接 觸層510的面積。例如，反射層511可以包括從由Ag、Ag合金、包括Ag的固溶體、Rh, Rh合金、包括 Rh的固溶體、Al、Al合金、包括Al的固溶體、Pt、Pt合金、包括Pt的固溶體、Pd、Pd合金、 包括Pd的固溶體、Au、Au合金、包括Au的固溶體、Ni、Ni合金、包括Ni的固溶體、以及諸如 Ag-Si、Rh-Si、Pd-Si、Ni-Si、Cr-Si或者Pt-Si的硅化物組成的組中選擇的一個。第一晶圓結合層508被形成在反射層511上，并且包括具有導電性的材料，使得第 一晶圓結合層508可以在預定的壓力和300°C至600°C的溫度下呈現(xiàn)出強大的粘合強度。例如，第一晶圓結合層508可以包括從由Au、Ag、Al、Si、Ge、W、Mo、V、Sc、Hf、Ir、 Re、Co、Zr、Ru、Ta、Nb、Mn、Rh、Cu、Ni、Ti、Pd、Pt、Cr、以及稀土金屬組成的組中選擇的至少 一個。參考圖2，制備第二結構200。第二結構200包括具有支撐襯底601，在其頂表面和底表面上分別形成第二和第三晶圓結合層602和603。支撐襯底601是導電層。支撐襯底601可以是包括Si、SiGe、ZnO、GaN、AlSiC、以 及GaAs中的至少一個的晶圓襯底，或者可以是金屬、合金、或者包括Cu、Ni、Ag、Al、Nb、Ta、 Ti、Au、Pd、以及W中的至少一個的固溶體。能夠以具有大約5 μ m至IOmm的厚度的片、盤、或者箔的形式來制備支撐襯底601。 通過電鍍、物理氣相沉積(PVD)、或者化學氣相沉積(CVD)能夠形成支撐襯底601。與第一晶圓結合層508相類似，第二和第三晶圓結合層602和603可以包括從由 Au、Ag、Al、Si、Ge、W、Mo、V、Sc、Hf、Ir、Re、Co、Zr、Ru、Ta、Nb、Mn、Rh、Cu、Ni、Ti、Pd、Pt、Cr、 以及稀土金屬組成的組中選擇的至少一個。參考圖3，制備第三結構300。第三結構300包括犧牲分離層702和被形成在臨時 襯底701上的第四晶圓結合層703。臨時襯底701可以包括相對于生長襯底501的熱膨脹系數(shù)展示出具有2ppm/°C的 熱膨脹系數(shù)差的材料。通過使用與生長襯底501相同的材料能夠形成臨時襯底701。例如， 臨時襯底701可以包括Al203、SiC、Si、以及GaAs中的一個。犧牲分離層702可以包括包含SiO的II-VI族化合物；包括GaN的III-V族化合 物；ITO ；PZT 以及SU-8中的一個，其中，當向所述II-VI族化合物照射激光束時，其將進 行熱化學分解反應。另外，犧牲分離層702可以包括被快速地溶解在濕溶液中的Al、Au、Ag、 Cr、Ti、SiO2、以及 SiNx 中的一個。類似于第一晶圓結合層508，第四晶圓結合層703可以包括從由Au、Ag、Al、Si、Ge、 W、Mo、V、Sc、Hf、Ir、Re、Co、Zr、Ru, Ta, Nb、Mn、Rh, Cu、Ni、Ti、Pd、Pt、Cr、
成的組中選擇的至少一個。參考圖4，通過結合圖1中所示的第一結構100、圖2中所示的第二結構200、以及 圖3中所示的第三結構300形成復雜的結構。第一晶圓結合層508被結合到第二晶圓結合層602，并且第三晶圓結合層603被結 合到第四晶圓結合層703?？梢栽谡婵?、氮氣(N2)、或者氬氣(Ar)的環(huán)境下，在預定的壓力和大約300°C至 600°C的溫度下，對第一至第三結構100、200以及300進行結合。第三結構300被布置為相對于第一結構處于第二結構200的附近。由于第一結構 100的熱膨脹系數(shù)類似于第三結構300，當?shù)谝唤Y構100與第二結構200結合時能夠防止由 熱膨脹系數(shù)中的差引起的裂縫和解離。因此，可以在熱膨脹系數(shù)中的差可能對第一和第二結構100和200帶來很大影響 的在300°C或者以上溫度的情況下，對第一和第二結構100和200進行結合。參考圖5，生長襯底501與圖4中所示的復合結構分離。通過使用準分子激光(excimer laser)，通過激光剝離(lift-off)方案能夠分離 生長襯底501，或者通過干法或者濕法蝕刻方案能夠分離生長襯底501。詳細地，如果具有預定的波長的準分子激光束被照射到生長襯底501上，那么熱 能被集中在生長襯底501和第一導電半導體層502之間的邊界表面上，使得第一導電半導 體層502的界面被熱化學分解為( 或者N分子，從而分離生長襯底501。參考圖6，第二鈍化層800被形成在第一導電半導體層502和第一鈍化層509的頂表面上，以及第一鈍化層509、反射層511、和第一晶圓結合層508的橫向側面上。例如，第二鈍化層800可以包括諸如Si02、Al203、或者SiNx的電絕緣材料。第二鈍 化層800可以具有大約IOOnm至IOOOnm的厚度。第二鈍化層800可能比第一鈍化層509厚，并且能夠通過使用不同于第一鈍化層 509的材料的材料來形成。第一和第二鈍化層509和800保護發(fā)光半導體層免受外部導電材料或者潮濕的影 響。參考圖7，被形成在第一導電半導體層502上的第二鈍化層800被部分地移除，以 在第一導電半導體層502上形成光提取結構900。能夠通過濕法蝕刻工藝以不規(guī)則的凹凸圖案的形式，或者通過光刻工藝以規(guī)則的 凹凸圖案的形式來制備光提取結構900。參考圖8，第一電極層1000被形成在第一導電半導體層502上。歐姆接觸界面被形成在第一電極層1000和第一導電半導體層502之間。參考圖9，執(zhí)行隔離蝕刻1100以暴露臨時襯底701，使得多個發(fā)光結構能夠被形成 在臨時襯底701上。參考圖10，通過激光剝離方案、干法蝕刻方案、濕法蝕刻方案、CMP方案、或者拋光 方案來移除臨時襯底701。當通過激光剝離方案移除臨時襯底701時，犧牲分離層702被熱化學分解，使得能 夠分離臨時襯底701。然后，第三和第四晶圓結合層603和703被移除，并且管芯結合層1300被形成在 支撐襯底601下面。管芯結合層1300被穩(wěn)固地結合到電路板上，在其上安裝發(fā)光器件，或 者低電阻的管芯。這樣，能夠制造根據(jù)第一實施例的發(fā)光器件。圖11至圖19是示出用于制造根據(jù)第二實施例的發(fā)光器件的程序的視圖。用于根據(jù)第二實施例的發(fā)光器件的制造方法與第一實施例的相類似，因此為了避 免重復，將會省略在第一實施例中描述的關于處理的描述。參考圖11，包括第一導電半導體層502、有源層503、以及第二導電半導體層504的 發(fā)光半導體層被形成在生長襯底501上。另外，臺面蝕刻發(fā)光半導體層以形成多個單位器 件，并且第一鈍化層509和歐姆接觸層501被形成使得通過第一鈍化層509和歐姆接觸層 510來包圍發(fā)光半導體層。然后，發(fā)射層511被形成在第一鈍化層509和歐姆接觸層510上， 并且第二鈍化層800被形成在反射層511和第一鈍化層509上。然后，為了在被暴露的反 射層511上形成第一晶圓結合層508，部分地移除第二鈍化層800，從而形成第一結構100。根據(jù)第二實施例，不同于第一實施例，當?shù)谝唤Y構100被制造時形成第二鈍化層 800。第二鈍化層800包圍反射層511的橫向側面和頂表面，并且部分地接觸第一晶圓結合 層508的橫向側面。參考圖12，制備第二結構200。第二結構200包括支撐襯底601，在其頂表面和底 表面上分別被形成有第二和第三晶圓結合層602和603。參考圖13，制備第三結構300。第三結構300包括犧牲分離層702和被形成在臨 時襯底701上的第四晶圓結合層703。
參考圖14，通過結合圖11中所示的第一結構100、圖12中所示的第二結構200、以 及圖13中所示的第三結構300來形成復雜的結構。第一晶圓結合層508被結合到第二晶圓結合層602，并且第三晶圓結合層603被結 合到第四晶圓結合層703。參考圖15，生長襯底501與圖14中所示的復合結構分離。參考圖16，光提取結構900被形成在第一導電半導體層502上。參考圖17，第一電極層1000被形成在第一導電半導體層502上。參考圖18，執(zhí)行隔離蝕刻1100以暴露臨時襯底701，使得多個發(fā)光結構能夠被形 成在臨時襯底701上。參考圖19，通過激光剝離方案、干法蝕刻方案、濕法蝕刻方案、CMP方案、或者拋光 方案來移除臨時襯底701。當通過激光剝離方案移除臨時襯底701時，犧牲分離層702被熱 化學分解，使得臨時襯底701能夠被分離。然后，第三和第四晶圓結合層603和703被移除，并且管芯結合層1300被形成在 支撐襯底601下面。管芯結合層1300被穩(wěn)固地結合到電路板上，在其上安裝發(fā)光器件，或 者低電阻的管芯。這樣，能夠制造根據(jù)第二實施例的發(fā)光器件。圖20至圖33是示出用于制造根據(jù)第三實施例的發(fā)光器件的程序的視圖。用于制造根據(jù)第三實施例的發(fā)光器件的制造方法與第一實施例的相類似，因此為 了避免重復，將會省略在第一實施例中描述的關于工藝的描述。參考圖20，包括第一導電半導體層502、有源層503、以及第二導電半導體層504的 發(fā)光半導體層被形成在生長襯底501上。另外，臺面蝕刻發(fā)光半導體層以形成多個單位器 件，并且形成第一鈍化層509使得通過第一鈍化層509來包圍發(fā)光半導體層。然后，第一鈍 化層509被移除使得第二導電半導體層504能夠被部分地暴露。然后，歐姆接觸層510被 形成在第二導電半導體層504上。然后，反射層511被形成在第一鈍化層509和歐姆接觸 層510上，并且第一晶圓結合層508被形成在反射層511上，從而形成第一結構100。參考圖21，制備第二結構200。第二結構200包括第一支撐襯底601，在其頂表面 和底表面上分別形成有第二和第三晶圓結合層602和603。參考圖22，制備第三結構300。第三結構300包括被形成在第一臨時襯底701上 的第一犧牲分離層702和第四晶圓結合層703。參考圖23，通過將圖20中所示的第一結構100、圖21中所示的第二結構200、以及
圖22中所示的第三結構300結合來形成第一復合結構。第一晶圓結合層508被結合到第二晶圓結合層602，并且第三晶圓結合層603被結 合到第四晶圓結合層703。參考圖M，通過激光剝離方案、干法蝕刻方案、濕法蝕刻方案、CMP方案、或者拋光 方案來移除第一臨時襯底701。當通過激光剝離方案來移除第一臨時襯底701時，第一犧牲分離層702被熱化學 分解，使得第一臨時襯底701能夠被分離。然后，第三和第四晶圓結合層603和703被移除，并且第五晶圓結合層604被形成 在第一支撐襯底601下面。
這樣，形成第二復合結構400。通過使用具有導電性的材料能夠形成第五晶圓結合層604，使得第五晶圓結合層 604可以在預定的壓力和300°C至600°C的溫度下呈現(xiàn)出強大的粘合強度。例如，第五晶圓 結合層 604 可以包括從由 Au、Ag、Al、Si、Ge、W、Mo、V、Sc、Hf、Ir、Re、Co、Zr、Ru、Ta、Nb、Mn、 Rh、Cu、Ni、Ti、Pd、Pt、Cr、以及稀土金屬組成的組中選擇的至少一個。參考圖25，制備第四結構500。第四結構500包括第二支撐襯底605，在其頂表面 和底表面上分別形成有第六和第七晶圓結合層606和607。第二支撐襯底605是導電層。第二支撐襯底605可以是包括Si、SiGe、aiO、GaN、 AlSiC、以及GaAs中的至少一個的晶圓襯底，或者可以是金屬、合金、或者包括Cu、Ni、Ag、 Al、Nb、Ta、Ti、Au、Pd、以及W中的至少一個的固溶體。能夠以具有大約10 μ m至Imm的厚度的片、盤、或者箔的形式來制備第二支撐襯底 605。通過電鍍、物理氣相沉積(PVD)、或者化學氣相沉積(CVD)能夠形成第二支撐襯底605。第二支撐襯底605可能比第一支撐襯底601厚。詳細地，當執(zhí)行圖23中所示的工 藝時，由于發(fā)光半導體層和第一支撐襯底601之間的熱膨脹系數(shù)中的差而導致在發(fā)光半導 體層中可能出現(xiàn)裂縫或者解離。為了減少從熱膨脹系數(shù)中的差衍生的問題，將第一支撐襯 底601形成為具有薄的厚度，并且在圖27中所示的工藝中附加地形成比第一支撐襯底601 厚的第二支撐襯底605，其將在下文中進行描述。與第五晶圓結合層604相類似，第六和第七晶圓結合層606和607可以包括從由 Au、Ag、Al、Si、Ge、W、Mo、V、Sc、Hf、Ir、Re、Co、Zr、Ru、Ta、Nb、Mn、Rh、Cu、Ni、Ti、Pd、Pt、Cr、 以及稀土金屬組成的組中選擇的至少一個。參考圖沈，制備第五結構600。第五結構600包括被形成在第二臨時襯底704上 的第二犧牲分離層705和第八晶圓結合層706。第二臨時襯底704可以包括相對于生長襯底501的熱膨脹系數(shù)呈現(xiàn)出在2ppm/°C 以內(nèi)的熱膨脹系數(shù)差的材料。通過使用與生長襯底501相同的材料能夠形成第二臨時襯底 704。例如，第二臨時襯底704可以包括A1203、SiC、Si、以及GaAs中的一個。犧牲分離層705可以包括包括SiO的II-VI族化合物；包括GaN的III-V族化合 物ITO ；PZT ；以及SU-8中的一個，其中，當向所述II-VI族化合物照射激光束時，其進行熱 化學分解反應。另外，第二犧牲分離層705可以包括被快速地溶解在濕溶液中的Al、Au、Ag、 Cr、Ti、SiO2、以及 SiNx 中的一個。類似于第五晶圓結合層604，第八晶圓結合層706可以包括從由Au、Ag、Al、Si、Ge、 W、Mo、V、Sc、Hf、Ir、Re、Co、Zr、Ru, Ta, Nb、Mn、Rh, Cu、Ni、Ti、Pd、Pt、Cr、
成的組中選擇的至少一個。參考圖27，通過結合圖M中所示的第二結構400、圖25中所示的第四結構500、以 及圖沈中所示的第五結構600來形成第三復合結構700。第五晶圓結合層604被結合到第六晶圓結合層606，并且第七晶圓結合層607被結 合到第八晶圓結合層706。參考圖觀，生長襯底501與圖27中所示的第三復合結構700分離。參考圖四，第二鈍化層800被形成第一導電半導體層502和第三鈍化層509的頂 表面，以及第一鈍化層509、反射層511、和第一晶圓結合層508的橫向側面上。
參考圖30，被形成在第一導電半導體層502上的第二鈍化層800被部分地移除，以 在第一導電半導體層502上形成光提取結構900。參考圖31，第一電極層1000被形成在第一導電半導體層502上。參考圖32，執(zhí)行隔離蝕刻1100以暴露第二臨時襯底704，使得多個發(fā)光結構能夠 被形成在第二臨時襯底704上。參考圖33，通過激光剝離方案、干法蝕刻方案、濕法蝕刻方案、CMP方案、或者拋光 方案來移除第二臨時襯底704。當通過激光剝離方案移除第二臨時襯底704時，第二犧牲分離層705被熱化學分 解，使得第二臨時襯底704能夠被分離。然后，第七和第八晶圓結合層607和706被移除，并且歐姆電極層1200和管芯結 合層1300被形成在第二支撐襯底605下面。管芯結合層1300被穩(wěn)固的結合到在電路板上， 在其上安裝發(fā)光器件，或者低電阻的管芯。這樣，能夠制造根據(jù)第三實施例的發(fā)光器件。圖34至圖46是示出用于制造根據(jù)第四實施例的發(fā)光器件的程序的視圖。用于制造根據(jù)第四實施例的發(fā)光器件的制造方法與第三實施例的相類似，因此為 了避免重復，將會省略在第三實施例中描述的關于工藝的描述。參考圖34，包括第一導電半導體層502、有源層503、以及第二導電半導體層504的 發(fā)光半導體層被形成在生長襯底501上。另外，臺面蝕刻發(fā)光半導體層以形成多個單位器 件，并且第一鈍化層509被形成使得通過第一鈍化層509來包圍發(fā)光半導體層。然后，第一 鈍化層509被移除使得第二導電半導體層504能夠被部分地暴露，并且歐姆接觸層510被 形成在第二導電半導體層504上。然后，反射層511被形成在第一鈍化層509和歐姆接觸 層510上，并且第二鈍化層800被形成在反射層511和第一鈍化層509上。然后，第二鈍化 層800被部分地移除，以在被暴露的反射層511上形成第一晶圓結合層508，從而形成第一 結構100。根據(jù)第四實施例，不同于第三實施例，當制造第一結構100時形成第二鈍化層 800。參考圖35，制備第二結構200。第二結構200包括第一支撐襯底601，在其頂表面 和底表面上分別形成有第二和第三晶圓結合層602和603。參考圖36，制備第三結構300。第三結構300包括被形成在第一臨時襯底701上 的第一犧牲分離層702和第四晶圓結合層703。參考圖37，通過結合圖34中所示的第一結構100、圖35中所示的第二結構200、以 及圖36中所示的第三結構300來形成第一復合結構。第一晶圓結合層508被結合到第二晶圓結合層602，并且第三晶圓結合層603被結 合到第四晶圓結合層703。參考圖38，通過激光剝離方案、干法蝕刻方案、濕法蝕刻方案、CMP方案、或者拋光 方案來移除第一臨時襯底701。當通過激光剝離方案移除第一臨時襯底701時，第一犧牲分離層702被熱化學分 解，使得第一臨時襯底701能夠被分離。然后，第三和第四晶圓結合層603和703被移除，并且第五晶圓結合層604被形成在第一支撐襯底601下面。這樣，形成第二復合結構400。參考圖39，制備第四結構500。第四結構500包括第二支撐襯底605，在其頂表面 和底表面上分別形成有第六和第七晶圓結合層606和607。參考圖40，制備第五結構600。第五結構600包括被形成在第二臨時襯底704上 的第二犧牲分離層705和第八晶圓結合層706。參考圖41，通過結合圖38中所示的第二結構400、圖39中所示的第四結構500、以 及圖40中所示的第五結構600來形成第三復合結構700。第五晶圓結合層604被結合到第六晶圓結合層606，并且第七晶圓結合層607被結 合到第八晶圓結合層706。參考圖42，生長襯底501與圖41中所示的第三復合結構700分離。參考圖43，光提取結構900被形成在第一導電半導體層502上。參考圖44，第一電極層1000被形成在第一導電半導體層502上。參考圖45，執(zhí)行隔離蝕刻1100以暴露第二臨時襯底704，使得多個發(fā)光結構能夠 被形成在第二臨時襯底704上。參考圖46，通過激光剝離方案、干法蝕刻方案、濕法蝕刻方案、CMP方案、或者拋光 方案來移除第二臨時襯底704。當通過激光剝離方案移除第二臨時襯底704時，第二犧牲分離層705被熱化學分 解，使得第二臨時襯底704能夠被分離。然后，第七和第八晶圓結合層607和706被移除，并且歐姆電極層1200和管芯結 合層1300被形成在第二支撐襯底605下面。管芯結合層1300被穩(wěn)固的結合到電路板上， 在其上安裝發(fā)光器件，或者低電阻的管芯。這樣，能夠制造根據(jù)第四實施例的發(fā)光器件。盡管參考大量的示例性實施例已經(jīng)描述實施例，但是應理解的是，本領域的技術 人員能夠設計將落入本公開的原理的范圍和精神內(nèi)的其它的修改和實施例。更加具體地， 在本公開、附圖以及隨附的權利要求的范圍內(nèi)，組件部分和/或主題組合布置的布置中各 種變化和修改是可能的。除了組件部分和/或布置中的變化和修改之外，對本領域的技術 人員來說替代使用將會也是顯然的。工業(yè)實用性實施例可應用于制造被用作電子器件或者光源的半導體器件的方法。
權利要求
1.一種發(fā)光器件，包括 支撐襯底；反射層，所述反射層在所述支撐襯底上方； 歐姆接觸層，所述歐姆接觸層在所述發(fā)射層上方；發(fā)光半導體層，所述發(fā)光半導體層在所述歐姆接觸層上方，包括第二導電半導體層、有 源層、以及第一導電半導體層；第一鈍化層，所述第一鈍化層包圍所述發(fā)光半導體層的橫向側面；以及 第二鈍化層，所述第二鈍化層包圍所述第一鈍化層和所述反射層的橫向側面。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，其中，所述支撐襯底包括第一支撐襯底和所述第 一支撐襯底下面的第二支撐襯底。
3.根據(jù)權利要求2所述的發(fā)光器件，其中，所述第二支撐襯底比所述第一支撐襯底厚。
4.根據(jù)權利要求2所述的發(fā)光器件，進一步包括在所述反射層和所述第一支撐襯底之 間，以及在所述第一支撐襯底和所述第二支撐襯底之間的晶圓結合層。
5.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，其中，所述第二鈍化層比所述第一鈍化層厚。
6.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，進一步包括在所述支撐襯底和所述反射層之間的 晶圓結合層。
7.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光器件，其中，所述第二鈍化層包圍所述晶圓結合層的至 少一部分。
8.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，其中，所述第一和第二鈍化層包括Si02、Al2O3、或 者SiNx中的一個。
9.根據(jù)權利要求8所述的發(fā)光器件，其中，所述第一鈍化層包括不同于所述第二鈍化 層的材料的材料。
10.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，進一步包括在所述發(fā)光半導體層和所述歐姆接 觸層之間的界面修改層，其中，所述界面修改層包括超晶結構；被摻雜有第一導電雜質(zhì)的 InGaN, GaN, AlInN, A1N、InN,以及AWaN中的一個；被摻雜有第二導電雜質(zhì)的InGaN、GaN, AlhN、AlN JnN、以及AKkiN中的一個；或者具有氮極性表面的III族氮化物基元素中的一 個。
11.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，進一步包括所述發(fā)光半導體層上方的光提取結構。
12.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，進一步包括所述發(fā)光半導體層上方的第一電極層。
13.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)光器件，進一步包括所述支撐襯底下面的歐姆電極層。
14.一種制造發(fā)光器件的方法，所述方法包括制備第一結構，所述第一結構包括在生長襯底上方的發(fā)光半導體層、在所述發(fā)光半導 體層上方的歐姆接觸層、在所述歐姆接觸層上方的反射層、以及包圍所述發(fā)光半導體層的 鈍化層；通過使用支撐襯底來制備第二結構； 通過使用臨時襯底來制備第三結構；當在所述第一和第三結構之間插入第二結構時，通過晶圓結合層，結合第一到第三結構來形成復合結構；使所述生長襯底與所述復合結構分離； 在所述發(fā)光半導體層上形成第一電極層；以及 移除所述臨時襯底。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，在300°C至600°C的溫度范圍內(nèi)形成所述復合結構。
16.一種制造發(fā)光器件的方法，所述方法包括制備第一結構，所述第一結構包括在生長襯底上方的發(fā)光半導體層； 通過使用第一支撐襯底來制備第二結構； 通過使用第一臨時襯底來制備第三結構；當在所述第一和第三結構之間插入所述第二結構時，通過晶圓結合層，結合所述第一 到第三結構來形成第一復合結構；通過使所述第一臨時襯底與所述第一復合結構分離，形成第二復合結構； 通過使用第二支撐襯底來制備第四結構； 通過使用第二臨時襯底來制備第五結構；當在所述第二復合結構和所述第五結構之間插入所述第四結構時，通過所述晶圓結合 層，將所述第二復合結構、第四結構、以及第五結構進行結合復合結構，形成第三復合結構； 以及從所述第三復合結構移除所述第二臨時襯底。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中，所述第一結構包括在所述發(fā)光半導體層上方 的歐姆接觸層、在所述歐姆接觸層上方的反射層、以及包圍所述發(fā)光半導體層的鈍化層。
18.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中，所述第二支撐襯底比所述第一支撐襯底厚。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)光器件及其制造方法。根據(jù)實施例的發(fā)光器件包括支撐襯底；支撐襯底上方的反射層；發(fā)射層上方的歐姆接觸層；歐姆接觸層上方的發(fā)光半導體層，其包括第二導電半導體層、有源層、以及第一導電半導體層；包圍發(fā)光半導體層的橫向側面的第一鈍化層；以及包圍第一鈍化層和反射層的橫向側面的第二鈍化層。
文檔編號H01L33/40GK102106001SQ200980119150
公開日2011年6月22日 申請日期2009年4月2日 優(yōu)先權日2008年4月2日
發(fā)明者宋俊午 申請人:宋俊午