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半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法

文檔序號(hào):7005517閱讀:184來源:國知局
專利名稱:半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及發(fā)光器件和制造發(fā)光器件的方法,在所述發(fā)光器件中,用于向半導(dǎo)體層發(fā)光器件提供電流的電極形成在基底的下表面上。
背景技術(shù)
通常,諸如發(fā)光二極管(LED)的發(fā)光器件在ρ型半導(dǎo)體和η型半導(dǎo)體之間具有結(jié)結(jié)構(gòu)。根據(jù)連接到半導(dǎo)體層的電極的位置,可以將這樣的發(fā)光器件分為水平發(fā)光器件和豎直發(fā)光器件。由于水平發(fā)光器件通過去除發(fā)光區(qū)域的一部分來形成電極,所以會(huì)降低發(fā)光效率。另外,由于水平發(fā)光器件需要引線鍵合,所以由于水平發(fā)光器件中產(chǎn)生的熱可能導(dǎo)致布線短路。通常,在半導(dǎo)體發(fā)光器件中,導(dǎo)電基底設(shè)置在半導(dǎo)體層下,電極設(shè)置在另一半導(dǎo)體層上,并且執(zhí)行引線鍵合。由于電極具有足夠大而用于電流分散的尺寸,所以光提取(light extraction)會(huì)受到限制。由于通過電極來吸收光,所以會(huì)降低發(fā)光效率。另外,需要用來向電極提供電流的引線鍵合。

發(fā)明內(nèi)容
提供了半導(dǎo)體發(fā)光器件和制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法,所述半導(dǎo)體發(fā)光器件可以通過將P型電極和η型電極設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)下面來防止發(fā)光面積減小并且可以不用弓丨線鍵合來封裝。另外的方面部分地將通過以下的描述進(jìn)行闡述,部分地將通過描述是清楚的,或者可以通過實(shí)踐提出的實(shí)施例而明了。根據(jù)本發(fā)明的方面,一種半導(dǎo)體發(fā)光器件包括第一電極層、絕緣層、第二電極層、 第二半導(dǎo)體層、活性層和第一半導(dǎo)體層,順序地堆疊在基底上;第一接觸件和第二接觸件, 第一接觸件穿過基底以電連接到第一電極層,第二接觸件穿過基底、第一電極層和絕緣層以與第二電極層連通,其中,第一電極層填充在穿過第二電極層、第二半導(dǎo)體層和活性層的接觸孔中,以電連接到第一半導(dǎo)體層,其中,絕緣層設(shè)置在接觸孔的內(nèi)圓周表面上,以使第一電極層與第二電極層絕緣。接觸孔可以包括多個(gè)接觸孔,所述多個(gè)接觸孔中的每個(gè)接觸孔可以用第一電極層填充。絕緣層可以形成在第二接觸件的外圓周表面上,以使至少第二接觸件與第一電極層絕緣。第二電極層可以是反射由活性層產(chǎn)生的光的反射層。第二電極層可以由選自于由銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鈦(Ti)、 金(Au)、銥(Ir)、鎢(W)、錫(Sn)、它們的氧化物和它們的混合物組成的組中的至少一種材料形成?;卓梢杂蛇x自于由氧化鋁、氮化鋁、藍(lán)寶石和聚合物組成的組中的任何一種材料形成。基底可以為導(dǎo)電基底,絕緣層可以形成在形成有第一接觸件和第二接觸件的通孔的內(nèi)圓周表面上以及基底的表面上?;卓梢园瑥挠晒?Si)、鍺(Ge)和含鋁(Al)的Si組成的組中選擇的任何一種。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種半導(dǎo)體發(fā)光器件包括第一電極層、第一絕緣層、第二電極層、第二半導(dǎo)體層、活性層和第一半導(dǎo)體層,順序地堆疊在基底上;第一電極焊盤,形成在第一電極層的一部分上;第二絕緣層,形成在第一電極層的其余部分上;第二電極焊盤,形成在第二電極層上,以朝著第二絕緣層延伸;第一接觸件和第二接觸件,第一接觸件穿過基底以電連接到第一電極焊盤,第二接觸件穿過基底以電連接到第二電極層,其中,第一電極層填充在穿過第二電極層、第二半導(dǎo)體層和活性層的接觸孔中以電連接到第一半導(dǎo)體層,第一絕緣層設(shè)置在接觸孔的內(nèi)圓周表面上以使第一電極層與第二電極層絕緣。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法包括以下步驟在第一基底上順序地形成第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層;形成從第二半導(dǎo)體層暴露第一半導(dǎo)體層所穿過的接觸孔,并且在所述接觸孔中形成連接到第一半導(dǎo)體層的接觸層;在第二半導(dǎo)體層上形成第二電極層以圍繞接觸孔;在第二電極層上形成第一絕緣層;在第一絕緣層上形成連接到接觸層的第一電極層;將第二基底粘附于第一電極層,并且去除第一基底;從第二基底的暴露表面形成連接到第一電極層的第一通孔和連接到第二電極層的第二通孔;通過用金屬填充第一通孔和第二通孔形成連接到第一電極層的第一接觸件和連接到第二電極層的第二接觸件。形成接觸孔的步驟還可以包括形成覆蓋接觸孔的第二絕緣層,并且通過蝕刻第二絕緣層的形成在接觸孔的底部上的部分來暴露第一半導(dǎo)體層,形成接觸層的步驟包括在暴露的第一半導(dǎo)體層上形成所述接觸層。形成接觸孔和接觸層的步驟可以包括形成多個(gè)接觸孔和多個(gè)接觸層。形成第二電極層的步驟可以包括在第二半導(dǎo)體層上形成第三絕緣層;通過去除圍繞接觸孔的第三絕緣層來暴露第二半導(dǎo)體層;在暴露的第二半導(dǎo)體層上形成第二電極層。形成第一電極層的步驟可以包括蝕刻所述第一絕緣層以暴露所述接觸層;形成所述第一電極層以覆蓋被暴露的接觸層。形成第二通孔的步驟還可以包括在第二通孔的內(nèi)圓周表面上形成第四絕緣層。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法包括以下步驟在第一基底上順序地堆疊第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層;形成從第二半導(dǎo)體層暴露第一半導(dǎo)體層所穿過的接觸孔,并且在所述接觸孔中形成連接到第一半導(dǎo)體層的接觸層;在第二半導(dǎo)體層上形成第二電極層以圍繞接觸孔;在第二電極層上形成第一絕緣層;在第一絕緣層上形成連接到接觸層的第一電極層;在第二基底中形成連接到第一電極層的第一通孔并且在第二基底中形成連接到第二電極層的第二通孔;通過用金屬填充第一通孔和第二通孔形成連接到第一電極層的第一接觸件和連接到第二電極層的第二接觸件;形成從第一電極層的被暴露的表面連接到第二電極層并且與第一電極層絕緣的第三接觸件;將第二基底粘附于第一基底,使得第三接觸件接觸第二接觸件;去除第一基底。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法包括以下步驟在第一基底上順序地形成第一半導(dǎo)體層、活性層、第二半導(dǎo)體層和第二電極層;形成從第二電極層暴露第一半導(dǎo)體層所穿過的接觸孔;在第二電極層上形成覆蓋接觸孔的內(nèi)圓周表面的第一絕緣層;通過蝕刻接觸孔的底部來暴露第一半導(dǎo)體層;在第一絕緣層上形成與暴露的第一半導(dǎo)體層接觸的第一電極層;將第二基底粘附于第一電極層,并且去除第一基底;從第二基底的暴露表面形成連接到第一電極層的第一通孔和連接到第二電極層的第二通孔;通過用金屬填充第一通孔和第二通孔來形成連接到第一電極層的第一接觸件和連接到第二電極層的第二接觸件。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法包括以下步驟在第一基底上順序地形成第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層;形成從第二電極層暴露第一半導(dǎo)體層所穿過的接觸孔,并且在接觸孔中形成連接到第一半導(dǎo)體層的接觸層;在第二半導(dǎo)體層上形成第二電極層以圍繞接觸孔;在第二電極層上形成第一絕緣層;在第一絕緣層上形成連接到第二電極層的除第一區(qū)域之外的第二區(qū)域中的接觸層的第一電極層;形成第二絕緣層,以覆蓋第一電極層;在第二絕緣層上形成連接到第一區(qū)域中的第二電極層的第二電極焊盤;在第二區(qū)域中形成與第二電極焊盤分隔開并連接到第一電極層的第一電極焊盤;通過在第二基底中用金屬填充彼此分隔開的通孔而在第二基底中形成第一接觸件和第二接觸件;將第二基底粘附于第一接觸件和第二接觸件,使得第一電極焊盤連接到第一接觸件并且第二電極焊盤連接到第二接觸件。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法包括以下步驟在第一基底上順序地形成第一半導(dǎo)體層、活性層、第二半導(dǎo)體層和第二電極層;形成從第二電極層暴露第一半導(dǎo)體層所穿過的接觸孔;在第二電極層上形成第一絕緣層,以覆蓋接觸孔的內(nèi)圓周表面;通過蝕刻第一絕緣層的形成在接觸孔的底部上的部分來暴露第一半導(dǎo)體層;在第一絕緣層上形成連接到第二電極層的除第一區(qū)域之外的第二區(qū)域中的接觸層的第一電極層;形成第二絕緣層,以覆蓋第一電極層;在第二絕緣層上形成連接到第一區(qū)域中的第二電極層的第二電極焊盤;在第二區(qū)域中形成與第二電極焊盤分隔開并連接到第一電極層的第一電極焊盤;通過在第二基底中用金屬填充彼此分隔開的通孔而在第二基底中形成第一接觸件和第二接觸件;將第二基底粘附于第一接觸件和第二接觸件,使得第一接觸件連接到第一電極焊盤并且第二接觸件連接到第二電極焊盤。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種半導(dǎo)體發(fā)光器件包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層;第一電極層和第二電極層,設(shè)置在第二半導(dǎo)體層上并且分別電連接到第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層;絕緣層,形成在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂表面上,以使第一電極層與第二電極層絕緣;鍍覆電極層,包括設(shè)置在第一電極層上的第一電極焊盤和設(shè)置在第二電極層上的第二電極焊盤;絕緣阻擋件,設(shè)置在第一電極焊盤和第二電極焊盤之間。
第一電極層可以覆蓋至少一個(gè)接觸孔的頂部,以通過所述至少一個(gè)接觸孔電連接到第一半導(dǎo)體層,所述至少一個(gè)接觸孔從第二半導(dǎo)體層形成到第一半導(dǎo)體層。絕緣層可以延伸以形成在所述至少一個(gè)接觸孔的側(cè)壁上,從而第一電極層與第二半導(dǎo)體層絕緣??梢酝ㄟ^從堆疊在預(yù)定基底上的氮化鎵基發(fā)光二極管去除所述預(yù)定基底來獲得半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種半導(dǎo)體發(fā)光器件包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層;第一電極層和第二電極層,設(shè)置在第二半導(dǎo)體層上并且分別電連接到第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層;第一絕緣層,形成在半導(dǎo)體層的頂表面上并且使第一電極層與第二電極層絕緣;第二絕緣層,覆蓋第一絕緣層、第一電極層和第二電極層,并且暴露第二電極層的第一區(qū)域和第一電極層的第二區(qū)域;第一金屬層,連接到第二區(qū)域中的第一電極層;第二金屬層,連接到第一區(qū)域中的第一電極層;鍍覆電極層,包括設(shè)置在第一金屬層上的第一電極焊盤和設(shè)置在第二金屬層上的第二電極焊盤;絕緣阻擋件,設(shè)置在第一電極焊盤和第二電極焊盤之間。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法包括以下步驟通過在基底上堆疊第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層來形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu);在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂表面上形成電連接到第一半導(dǎo)體層的第一電極層和電連接到第二半導(dǎo)體層的第二電極層; 涂覆絕緣層,所述絕緣層暴露第一電極層所處的區(qū)域的一部分和第二電極層所處的區(qū)域的一部分;通過鍍覆第一電極區(qū)域形成第一電極焊盤并通過鍍覆第二電極區(qū)域來形成第二電極焊盤,其中,通過所述第一電極區(qū)域暴露第一電極層,通過所述第二電極區(qū)域暴露第二電極層;通過在第一電極焊盤和第二電極焊盤之間的邊界區(qū)域中填充絕緣材料來形成絕緣阻擋件;去除基底。形成第一電極層和第二電極層的步驟可以包括從第二半導(dǎo)體層到第一半導(dǎo)體層形成至少一個(gè)接觸孔;在第二半導(dǎo)體層和所述至少一個(gè)接觸孔上形成鈍化層;通過去除鈍化層的位于所述至少一個(gè)接觸孔的底部上的部分來暴露第一半導(dǎo)體層的一部分;在第一半導(dǎo)體層的暴露部分上形成第一電極層;在第二半導(dǎo)體層上去除鈍化層的除了圍繞第一電極層的部分之外的部分;在通過去除鈍化層的所述部分而被暴露的區(qū)域上形成第二電極層。涂覆絕緣層的步驟可以包括在第一電極層、第二電極層和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的整個(gè)頂表面上涂覆絕緣層;去除絕緣層的設(shè)置有第一電極層和第二電極層的部分。形成第一電極焊盤和第二電極焊盤的步驟可以包括在第一電極區(qū)域和第二電極區(qū)域之間的邊界區(qū)域中形成光致抗蝕劑;通過執(zhí)行鍍覆來形成第一電極焊盤和第二電極焊盤,光致抗蝕劑在第一電極焊盤和第二電極焊盤之間;去除光致抗蝕劑。形成第一電極焊盤和第二電極焊盤的步驟還可以包括在第一電極區(qū)域和第二電極區(qū)域上形成用于執(zhí)行鍍覆的種子層。所述方法還可以包括使第一電極、第二電極和絕緣阻擋件的頂表面平坦化。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法包括以下步驟通過在基底上堆疊第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層來形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu);在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂表面上形成電連接到第一半導(dǎo)體層的第一電極層和電連接到第二半導(dǎo)體層的第二電極層; 形成第一絕緣層,所述第一絕緣層暴露第一電極層所處的區(qū)域的一部分和第二電極層所處的區(qū)域的一部分;形成覆蓋第一絕緣層、第一電極層和第二電極層的第二絕緣層;通過蝕刻第二絕緣層來暴露第一電極層所處的第一區(qū)域和第二電極層所處的第二區(qū)域;在第一區(qū)域中形成第一金屬層并且在第二區(qū)域中形成第二金屬層;通過鍍覆第一金屬層形成第一電極焊盤并且通過鍍覆第二金屬層形成第二電極焊盤;通過在第一電極焊盤和第二電極焊盤之間的邊界區(qū)域中填充絕緣材料來形成絕緣阻擋件;去除基底。


通過以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述,這些和/或其它方面將變得清楚并且更加容易理解,附圖中圖IA是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的剖視圖;圖IB是示出圖IA的半導(dǎo)體發(fā)光器件的修改示例的剖視圖;圖2是沿著圖IA中的11-11’線截取的剖視圖;圖3A至圖3J是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于解釋制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的剖視圖;圖4A至圖4C是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于解釋制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的剖視圖;圖5是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的剖視圖;圖6A至圖6G是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于解釋制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的視圖;圖7A至圖7C是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于解釋制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的剖視圖;圖8是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的剖視圖;圖9A至圖9L是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于解釋制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的剖視圖;圖IOA至圖IOD是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的工藝中的電極圖案的平面圖;圖11是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的剖視圖;圖12A至圖12G是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于解釋制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的剖視圖;圖13A至圖13C是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的工藝中的電極圖案的平面圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述本發(fā)明,在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。 為了清晰起見,夸大了附圖中示出的層或區(qū)域的厚度。在附圖中,相同的元件用相同的標(biāo)號(hào)來表示,將不給出對(duì)其的詳細(xì)解釋。圖IA是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件100的剖視圖。圖IB是圖IA 的半導(dǎo)體發(fā)光器件100的修改示例。圖2是沿著圖IA中的11-11’線截取的剖視圖。參照?qǐng)DIA和圖2,半導(dǎo)體發(fā)光器件100包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110、設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110的一個(gè)表面上的電極結(jié)構(gòu)和支撐電極結(jié)構(gòu)的基底。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110包括基底(未示出)以及在例如藍(lán)寶石基底的基底(未示出)上利用晶體生長順序形成的第一半導(dǎo)體層111、活性層112和第二半導(dǎo)體層113??梢栽谥圃旃に嚻陂g去除藍(lán)寶石基底,為了方便起見,在圖IA中沒有示出藍(lán)寶石基底。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110由諸如氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)和氮化鋁(AlN)的III-V半導(dǎo)體形成。由于藍(lán)寶石基底的晶格結(jié)構(gòu)與每種氮化物半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)相似,所以藍(lán)寶石基底用于晶體生長。第一半導(dǎo)體層111可以具有η型導(dǎo)電性,第二半導(dǎo)體層113可以具有 P型導(dǎo)電性。可選地,第一半導(dǎo)體層111可以具有P型導(dǎo)電性,第二半導(dǎo)體層113可以具有 η型導(dǎo)電性?;钚詫?12位于第一半導(dǎo)體層111和第二半導(dǎo)體層113之間?;钚詫?12可以具有例如多量子阱結(jié)構(gòu)。多量子阱結(jié)構(gòu)包括多個(gè)量子阱層和形成在量子阱層之間的多個(gè)量子壘層。詳細(xì)地講,如果半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110為氮化鎵基發(fā)光二極管,則第一半導(dǎo)體層111可以由摻雜有η型雜質(zhì)的GaN形成,第二半導(dǎo)體層113可以由摻雜有ρ型雜質(zhì)的GaN形成,并且活性層112可以通過交替地堆疊由InGaN形成的量子阱層和由GaN形成的量子壘層來形成。 通過第一半導(dǎo)體層111和第二半導(dǎo)體層113注入的電子和空穴在活性層112中彼此結(jié)合而發(fā)射光L。發(fā)射的光L穿過半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110的第一半導(dǎo)體層111出射。第二電極層120、絕緣層130、第一電極層140和非導(dǎo)電基底150順序地設(shè)置在第二半導(dǎo)體層113下方。第一電極層140的一部分穿過絕緣層130、第二電極層120、第二半導(dǎo)體層113和活性層112,并且穿過到達(dá)第一半導(dǎo)體層111的預(yù)定區(qū)域的接觸孔180延伸以與第一半導(dǎo)體層111接觸。如圖2所示,可以形成多個(gè)接觸孔180。填充在多個(gè)接觸孔180 中的第一電極層140可以使電流快速地?cái)U(kuò)散并將電流提供給第一半導(dǎo)體層111??紤]到電流擴(kuò)展和光提取,接觸孔180可以布置成矩陣??梢匝厮椒较蚝拓Q直方向中的至少一個(gè)方向以規(guī)則的間隔布置接觸孔180,如圖2或圖IOA所示。如果需要的話,則可以以不同的間隔隨意地布置接觸孔180。每個(gè)接觸孔180的大小可以在0. Ιμπι至500μπι的范圍,優(yōu)選地,可以在5μπι至 300 μ m的范圍。在本實(shí)施例中,接觸孔180的大小在30μπι至ΙΟΟμπι的范圍。接觸孔180的與第一半導(dǎo)體層111接觸的部分的面積可以在包括接觸孔的第一半導(dǎo)體層111的面積的0. 01 %至30 %的范圍,優(yōu)選地,可以在0.9%至10.4%的范圍,更優(yōu)選地,可以為大約2. 6%。如果接觸孔180的面積小于第一半導(dǎo)體層111的面積的0. 01%,則由于工作電壓升高,所以會(huì)降低光效率并且會(huì)增大功耗。另一方面,如果接觸孔180的面積大于第一半導(dǎo)體層111的面積的30%,則有效的發(fā)光區(qū)域相對(duì)減小。在本實(shí)施例中,使用的是沿水平方向和豎直方向的長度為1100 μ m的規(guī)則正方形芯片,對(duì)包括與第一半導(dǎo)體層 111接觸且面積為11300 μ m2 (為規(guī)則正方形芯片的面積的0. 9% )、31400μ m2 (為規(guī)則正方形芯片的面積的2. 6% )和126000 μ m2 (為規(guī)則正方形芯片的面積的10. 4% )的接觸孔 180的三個(gè)發(fā)光器件的光效率進(jìn)行對(duì)比。包括面積為31400 μ m2 (為規(guī)則正方形芯片的面積的2. 6% )的接觸孔180的發(fā)光器件的光效率是最高的,另外兩個(gè)發(fā)光器件的光效率比最高的光效率低大約10%。接觸孔180的與第一半導(dǎo)體層111平行的底平面和接觸孔180的側(cè)表面之間的傾斜角“α ”大于0度且小于90度,優(yōu)選地,可以為大約30度至60度。如果傾斜角“α ”等于或大于90度,則可能難以沿著接觸孔180的傾斜側(cè)表面形成絕緣層130,并且可能難以形成第一電極層140。接觸孔180的傾斜側(cè)表面可以呈階梯狀以提高光提取效率,并且可以在接觸孔180的傾斜側(cè)表面上形成凹凸結(jié)構(gòu)。可以在傾斜側(cè)表面上部分地或全部涂覆反射材料。反射材料可以包括從由銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、鈦(Ti)、金(Au)、 銥(Ir)、鎢(W)、錫(Sn)、它們的氧化物和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種,并且可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。反射材料改善了光提取效率。用來使第一電極層140與除第一半導(dǎo)體層111之外的層電絕緣的絕緣層130形成在第一電極層140和第二電極層120之間。絕緣層130不僅形成在第一電極層140與第二電極層120之間,而且形成在第一電極層140與第二電極層120、第二半導(dǎo)體層113和活性層112的被接觸孔180暴露的側(cè)表面之間。另外,絕緣層130可以形成在接觸孔180所到達(dá)的第一半導(dǎo)體層111的預(yù)定區(qū)域的側(cè)表面上。第二電極層120形成為接觸第二半導(dǎo)體層113。由于第二電極層120電接觸第二半導(dǎo)體層113,所以第二電極層120由反射材料形成,所述反射材料可以使與第二半導(dǎo)體層 113的接觸電阻最小化并且可以通過將活性層112產(chǎn)生的光反射到外部來提高發(fā)光效率。 第二電極層120可以由選自于由Ag、Al、Pt、Ni、Pd、Ti、Au、Ir、W、Sn、它們的氧化物和它們的混合物組成的組中的至少一種材料來形成,并且具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。每一層的厚度可以在0. Inm至5000nm的范圍,優(yōu)選地,可以在2nm至2000nm的范圍。在本實(shí)施例中, 第二電極層120具有包括Ag層、Ni層、Ti層和TiN層的四層結(jié)構(gòu),Ag層、Ni層、Ti層和 TiN層的厚度分別為150nm、50nm、50nm和400nm。如果第二電極層120的Ag層的厚度大于 150nm,則會(huì)增加材料成本并且會(huì)增加加工時(shí)間。因此,優(yōu)選的是,第二電極層120的Ag層的厚度在IOOnm至150nm的范圍。在形成第二電極層120之后,執(zhí)行熱處理以形成歐姆接觸。在本實(shí)施例中,通過在350°C執(zhí)行作為熱處理的快速熱退火(RTA)60秒獲得良好的歐姆特性。雖然可以根據(jù)歐姆電極的材料來改變熱處理的溫度和時(shí)間,但可以在300°C至800°C 執(zhí)行熱處理5秒至5000秒,優(yōu)選地,可以在300°C至600°C執(zhí)行熱處理30秒至180秒。填充有向第一電極層140提供電流的第一接觸件153的第一通孔151和填充有向第二電極層120提供電流的第二接觸件154的第二通孔152形成在非導(dǎo)電基底150中。第二通孔152延伸以穿過第一電極層140。絕緣層156還形成在第二通孔152的內(nèi)圓周表面上,以使第二接觸件154與第一電極層140電絕緣。第一接觸件153穿過非導(dǎo)電基底150 電連接到第一電極層140。第二接觸件IM穿過非導(dǎo)電基底150、第一電極層140和絕緣層 130電連接到第二電極層120。非導(dǎo)電基底150可以包含從由以下材料組成的組中選擇的任何一種材料氮化物基材料,例如,GaN、AlN、氮化鋁鎵(AWaN)或氮化銦鎵(InGaN);氧化鋁基材料,例如, 藍(lán)寶石或氧化鋁;金剛石;硅基材料,例如,硅(Si);鎵(Ga)氧化物基材料,例如,Ga2O3或 LiGaO2 ;鋅(Zn)氧化物基材料,例如,氧化鋅(SiO);陶瓷;聚合物。雖然第一接觸件153和第二接觸件IM形成在非導(dǎo)電基底150中,但是本實(shí)施例不限于此。例如,通孔可以形成在導(dǎo)電基底(見圖4B)中,絕緣層460(見圖4B)可以形成在通孔的內(nèi)圓周表面和導(dǎo)電基底的表面上,第一接觸件453 (見圖4B)和第二接觸件妨4 (見圖4B)可以用金屬填充,將參照?qǐng)D4A至圖4C對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)地解釋。導(dǎo)電基底可以由Si基材料、鍺(Ge)基材料、含鋁的Si材料或者諸如GaN的氮化物基材料形成。
如上所述,根據(jù)本實(shí)施例,由于連接到第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的電極形成在發(fā)光器件的下表面上,所以防止了發(fā)光面積減小,從而使發(fā)光效率最大化。另外,由于電極形成在非導(dǎo)電基底的下表面上,所以可以執(zhí)行直接封裝芯片鍵合而無需引線鍵合。圖IB是示出作為圖IA的發(fā)光器件的修改示例的發(fā)光器件100'的剖視圖。與圖 IA中的元件相同的元件用相同的標(biāo)號(hào)表示,因此將不給出對(duì)其的詳細(xì)解釋。參照?qǐng)D1B,藍(lán)寶石基底102設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110的第一半導(dǎo)體層111上。藍(lán)寶石基底102是半導(dǎo)體基底110在其上生長的基底。凹凸結(jié)構(gòu)可以形成在藍(lán)寶石基底102的表面上。凹凸結(jié)構(gòu)可以提高發(fā)光器件100'的光提取效率。發(fā)光器件100'的其它元件與發(fā)光器件100的其它元件基本相同,因此將不給出對(duì)其的詳細(xì)解釋。圖3A至圖3J是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于解釋制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的剖視圖。雖然為了便于解釋,在圖3A至圖3J中示出了制造一個(gè)發(fā)光器件的方法,但是多個(gè)發(fā)光器件可以在晶片上一體地形成并且可以被切割成單個(gè)發(fā)光器件,或者可以制造一體地包括多個(gè)發(fā)光器件的發(fā)光器件單元。參照?qǐng)D3A,利用在基底202的頂表面上的晶體生長順序地形成第一半導(dǎo)體層211、 活性層212和第二半導(dǎo)體層213來形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)210??梢赃x擇適于將要利用晶體生長形成的半導(dǎo)體的基底作為基底202。例如,如果將要生長的是氮化物半導(dǎo)體單晶,則基底202可以是從由藍(lán)寶石基底、ZnO基底、GaN基底、碳化硅(SiC)基底和AlN基底組成的組中選擇的任何一種。按照尺寸,基底202的厚度可以為大約300μπι至1200μπι。根據(jù)將要在基底202 的頂表面上生長的材料的類型(例如,熱膨脹系數(shù)),可以在基底202的表面或后表面上形成各種圖案。所述圖案可以減少晶體生長過程中的晶體缺陷,并且減少由于熱膨脹等引起的應(yīng)力。所述圖案可以提高光提取效率。當(dāng)沿著平面觀察時(shí),所述圖案可以呈圓形或多邊形形狀(例如,三角形形狀、四邊形形狀、五邊形形狀或八邊形形狀)。所述圖案可以呈半圓形、圓錐形或多邊形的橫截面形狀(例如,三角形形狀、包括梯形形狀的四邊形形狀、五邊形形狀或六邊形形狀)。在晶體生長后,可以通過激光束、化學(xué)蝕刻等局部或全部去除基底 202?;?02的厚度可以是小的,在大約50μπι至300μπι的范圍,可以在基底202的表面上形成凹凸結(jié)構(gòu)。雖然在圖3Α中未示出,但是還可以在基底202和第一半導(dǎo)體層211之間形成緩沖層(未示出)。緩沖層是用于改善基底202和第一半導(dǎo)體層211之間的晶格匹配的層。 如果將要生長氮化物半導(dǎo)體單晶,則可以由包括選自于由SiC、氮化物(例如,GaN, AlGaN, InGaN, InN或AUnGaN)、Zn氧化物、Si氧化物和它們的組合組成的組中的任何一種的材料形成緩沖層??梢栽?00°C至800°C將緩沖層形成為2nm至800nm的厚度,以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)??梢杂煞蔷Р牧稀⒍嗑Р牧匣蛩鼈兊幕旌衔镄纬删彌_層。在緩沖層的頂表面上形成單晶半導(dǎo)體層。例如,在500°C至600°C形成非晶或多晶GaN緩沖層,然后在1000°C至 1200°C形成單晶GaN層。在該工藝中,非晶或多晶GaN緩沖層的至少一部分被單晶化??梢酝ㄟ^生長諸如GaN、InN和AlN的III-V半導(dǎo)體來形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)210。例如,如果半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)210為氮化鎵基發(fā)光二極管,則第一半導(dǎo)體層211、活性層212和第二半導(dǎo)體層213 可以由分子式用AlJnyGa(1_x_y)N(其中,0彡χ彡1、0彡y彡1且0彡x+y彡1)表示的半導(dǎo)體材料形成,并且可以使用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)設(shè)備利用外延生長來形成。艮口, 第一半導(dǎo)體層211可以是用諸如Si、Ge或Sn的第一導(dǎo)電雜質(zhì)摻雜、不摻雜或組合的氮化物半導(dǎo)體層(由GaN, InN, InGaN, AlGaN, A1N、AlInGaN或它們的組合形成)?;钚詫?12可以是具有多量子阱結(jié)構(gòu)、一個(gè)量子阱層結(jié)構(gòu)或雙異質(zhì)層結(jié)構(gòu)的hGaN/GaN層、InGaN/InGaN 層、AlGaN/GaN層、AlGaN/AlGaN層、Al InGaN/Al InGaN層或它們的組合。第二半導(dǎo)體層213 可以是用諸如鎂(Mg)、鋅(Zn)或鈹(Be)的第二導(dǎo)電雜質(zhì)摻雜、不摻雜或組合的氮化物半導(dǎo)體層(由GaN、InN, InGaN, AlGaN, A1N、AlInGaN或它們的組合形成)。根據(jù)第一半導(dǎo)體層 211、活性層212和第二半導(dǎo)體層213的功能,第一半導(dǎo)體層211、活性層212和第二半導(dǎo)體層213可以具有多種厚度(范圍在Inm至IOOOOnm)或多種雜質(zhì)濃度(范圍在1 X 1015/cm3 至 IxlO2Vcm3)。參照?qǐng)D3B,可以利用干蝕刻(例如,感應(yīng)耦合型等離子體反應(yīng)性離子蝕刻 (ICP-RIE))和/或濕蝕刻從第二半導(dǎo)體層213蝕刻到第一半導(dǎo)體層211的預(yù)定深度(從 0. 5 μ m至20 μ m)來形成接觸孔210a。通過去除第二半導(dǎo)體層213和活性層212來形成接觸孔210a,以暴露第一半導(dǎo)體層211的至少一個(gè)表面。可以將第一半導(dǎo)體層211的一部分蝕刻至預(yù)定的深度(0. Inm至5000nm,如果需要的話,可以形成通孔。接觸孔210a的尺寸 (直徑)可以在0. Iym至500μπι的范圍,優(yōu)選地,可以在5μπι至300的范圍??梢孕纬啥鄠€(gè)接觸孔210a。接觸孔210a的與第一半導(dǎo)體層211接觸的部分的面積可以在包括接觸孔 210a的第一半導(dǎo)體層211的面積的0. 01%至30%的范圍,優(yōu)選地,可以在0. 9%至10. 4% 的范圍,更優(yōu)選地,可以為大約2. 6%。接觸孔210a的與第一半導(dǎo)體層211平行的底平面和接觸孔210a的側(cè)表面之間的傾斜角“ α ”可以大于0度且小于90度,優(yōu)選地,可以在大約 30度至60度的范圍。如果傾斜角“ α ”等于或大于90度,則可能難以沿形成絕緣層221, 并且可能難以形成隨后將描述的第一電極層。接觸孔210a的傾斜側(cè)表面可以呈階梯狀以提高光提取效率,并且可以在所述傾斜側(cè)表面上形成凹凸結(jié)構(gòu)。另外,可以在傾斜側(cè)表面上部分地或完全涂覆反射材料。反射材料可以包括從由Ag、Al、Pt、Ni、Pd、Ti、Au、Ir、W、Sn、 它們的氧化物和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種,并且可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。反射材料改善了光提取效率。利用在包括接觸孔210a的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)210的整個(gè)頂表面上的沉積來涂覆絕緣層 221。例如,可以利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)來沉積SiO2或SiNx而形成絕緣層221??梢詫⒔^緣層221形成為0. 001 μ m至50 μ m的厚度,優(yōu)選地,0. 3 μ m至1. 2 μ m的厚度。參照?qǐng)D3C,通過蝕刻絕緣層221的形成在接觸孔210a的底部上的部分來暴露第一半導(dǎo)體層221的一部分。可以利用RIE干蝕刻或使用緩沖氧化物蝕刻劑(BOE)的濕蝕刻來執(zhí)行蝕刻。在第一半導(dǎo)體層211的暴露部分上形成接觸層231。接觸層231由可以與第一半導(dǎo)體層211形成歐姆接觸并且可以具有高反射率的材料形成。例如,接觸層231可以由包括選自于由Al、Ti、Pt、Ag、Ni、TiN, Au、Sn和它們的混合物組成的組中的至少一種的材料形成,并且可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。每個(gè)層的厚度可以在0. Inm至5000nm的范圍。 例如,在本實(shí)施例中,通過將Al/Ti/Pt/Ti層沉積為200nm/300nm/100nm/2nm的厚度來形成接觸層231。在這種情況下,可以通過形成如圖2或圖IOA中所示的多個(gè)第一電極層230來改善擴(kuò)展到第一半導(dǎo)體層211的電流??梢园淳仃噥聿贾枚鄠€(gè)接觸層231。在形成接觸層231之后,執(zhí)行用于形成歐姆接觸的熱處理。通過在550°C執(zhí)行作為熱處理的RTA 60秒來獲得良好的接觸特性。雖然可以根據(jù)歐姆電極的材料來改變熱處理的溫度和時(shí)間,但是可以在300°C至800°C執(zhí)行熱處理大約5秒至5000秒,優(yōu)選地,可以在300°C至600°C執(zhí)行熱處理30秒至180秒。在將要填充在絕緣層221與接觸孔210a中的接觸層231之間的第二半導(dǎo)體層213 上形成絕緣層222。絕緣層222可以由與絕緣層221的材料相同的材料形成。參照?qǐng)D3D,通過蝕刻絕緣層221和222的除了圍繞接觸孔210a的部分之外的部分來暴露第二半導(dǎo)體層213??梢酝ㄟ^執(zhí)行RIE干蝕刻或者使用BOE的濕蝕刻來執(zhí)行蝕刻。為了方便起見,在下文可以將絕緣層221和絕緣層222統(tǒng)稱為絕緣層220。參照?qǐng)D3E,在被暴露的第二半導(dǎo)體層213上形成第二電極層M0。第二電極層240 可以由既具有歐姆特性又具有光反射特性的金屬形成以用作反射層,或者可以具有通過順序地堆疊具有歐姆特性的金屬和具有光反射特性的金屬而形成的多層結(jié)構(gòu)。第二電極層 240可以由選自于由Ag、Al、Pt、Ni、Pd、Ti、Au、Ir、W、Sn、它們的氧化物和它們的混合物組成的組中的至少一種材料形成,并且可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。這些材料提高了光提取效率。在第二電極層240上以預(yù)定的厚度形成絕緣層223。利用例如PECVD來沉積SW2 而形成絕緣層223。參照?qǐng)D3F,通過蝕刻絕緣層220來暴露接觸層231。通過在絕緣層220 上涂覆金屬材料來形成連接到被暴露的接觸層231的第一電極層230。通過重復(fù)地堆疊結(jié)構(gòu)為 Ti (IOOnm) /Ni (IOOnm)的層四次并且另外堆疊 Ti (IOOnm) /Au (1500nm) /Sn (1400nm) / Au(IOnm)層來形成第一電極層230。參照?qǐng)D3G,將非導(dǎo)電基底250結(jié)合到第一電極層230。非導(dǎo)電基底250可以是氧化鋁基底、AlN基底、藍(lán)寶石基底、陶瓷基底或聚合物基底。為了將非導(dǎo)電基底250粘合到第一電極層230,導(dǎo)電粘合材料或非導(dǎo)電粘合材料可以用作非導(dǎo)電基底250和第一電極層230 之間的介質(zhì)。導(dǎo)電粘合材料可以包括選自于由AuSn、Au、Cu、Pb、W、Ti、Pt、Sn、TiSn和它們的混合物組成的組中至少一種,并且可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。非導(dǎo)電粘合材料可以是玻璃上硅(SOG)或聚合物。參照?qǐng)D3H,從第一半導(dǎo)體層211去除基底202。例如,通過將激光照射到基底202 上以使基底202和第一半導(dǎo)體層211之間產(chǎn)生熱反應(yīng)而使基底202與第一半導(dǎo)體層211分離。通過從第一半導(dǎo)體層211剝離基底202而去除基底202。可以通過執(zhí)行化學(xué)蝕刻或化學(xué)-機(jī)械拋光來去除基底202。參照?qǐng)D31,從非導(dǎo)電基底250的暴露表面形成分別連接到第一電極層230和第二電極導(dǎo)240的第一通孔251和第二通孔252?;?50的厚度可以在50 μ m至300 μ m的范圍,優(yōu)選地,可以在IOOym至200μπι的范圍。如果基底250的厚度太大,則形成第一通孔 251和第二通孔252耗時(shí)長,如果基底250的厚度太小,則基底250不能充分地用作支撐基底。第一通孔251和第二通孔252的尺寸均可在0. 1 μ m至500 μ m的范圍,優(yōu)選地,可以在5 μ m至300 μ m的范圍??梢孕纬梢粋€(gè)或更多個(gè)第一通孔251和第二通孔252。第一通孔251和第二通孔252的面積均可在基底250的底表面250a的面積的大約0. 01%至30% 的范圍。第一通孔251和第二通孔252可以相對(duì)于底表面250a呈階梯狀或呈錐形。參照?qǐng)D3J,在第二通孔252的側(cè)表面上形成絕緣層256。在這種情況下,也可以在第一通孔251 的側(cè)表面上形成絕緣層(未示出)。在第一通孔251中形成由金屬形成的第一接觸件253, 并且在第二通孔252中形成由金屬形成的第二接觸件254。可以利用激光鉆孔、干蝕刻或濕蝕刻來形成第一通孔251和第二通孔252。圖4A至圖4C是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于解釋制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的剖視圖??蓤?zhí)行與圖3A至圖3F的工藝相同的工藝,因此將不在給出這些相同工藝的詳細(xì)描述。參照?qǐng)D4A,在通過圖3A至圖3F的工藝形成的所得結(jié)構(gòu)中,從第一電極層230的暴露表面處形成連接到第二電極層240的通孔441。絕緣層442形成在通孔441的側(cè)表面上。由金屬形成的接觸件443形成在通孔441中。可通過利用激光鉆孔或干蝕刻來形成通孔441。第一電極層230的厚度可在0. Ιμπι至300μπι的范圍內(nèi),優(yōu)選地,可在0. 5μπι至 100 μ m的范圍內(nèi)。如果第一電極層230的厚度大于300 μ m,則形成通孔441要花費(fèi)很長的時(shí)間,并且成本會(huì)提高。如果第一電極層230的厚度小于0. 1 μ m,則第一電極層230不能充分用作粘附層。通孔441的尺寸(直徑)可在0. Ιμπι至500μπι的范圍內(nèi),優(yōu)選地,可在 5μπι至300μπι的范圍內(nèi)。在本實(shí)施例中,通孔441的尺寸在30μπι至IOOym的范圍內(nèi)。 可形成一個(gè)或更多的通孔441。通孔441的面積可為第一電極層230的面積的0.01%至 30%。通孔441相對(duì)于第一電極層230的頂表面230a可為階梯狀或錐形。絕緣層442的厚度可在0. 001 μ m至50 μ m的范圍內(nèi),并且絕緣層442的厚度可優(yōu)選地為通孔441的直徑的大約0.01%至30%。在本實(shí)施例中,絕緣層442的厚度在大約 0. Olym至0. 9μπι的范圍內(nèi)。參照?qǐng)D4Β,第一通孔451和第二通孔452形成在導(dǎo)電基底450中。第二通孔452 形成為與通孔441對(duì)應(yīng),并且第一通孔451形成為與第二通孔452分隔開。導(dǎo)電基底450 可由Si、Ge或含金屬(例如,Al)的硅形成。絕緣層460形成在導(dǎo)電基底450的包括第一通孔451和第二通孔452的內(nèi)圓周表面的表面上。通過用金屬分別填充第一通孔451和第二通孔452來形成第一接觸件453和第二接觸件妨4。參照?qǐng)D4C,導(dǎo)電基底450結(jié)合到第一電極層230,從而導(dǎo)電基底450的第二接觸件 4Μ接觸接觸件443。為了將導(dǎo)電基底450粘附到第一電極層230,導(dǎo)電粘附材料(未示出) 可形成在第一接觸件453和第二接觸件妨4上,并且非導(dǎo)電粘附材料(未示出)可形成在其它部分上。導(dǎo)電粘附材料可包括從由AuSn、Au、Cu、Pb、W、Ti、Pt、Sn、TiSn和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種,并且導(dǎo)電粘附材料可具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。非導(dǎo)電粘附材料可為SOG或聚合物。從第一半導(dǎo)體層211去除基底202。例如,可通過將激光照射到基底202上,以在基底202和第一半導(dǎo)體層211之間產(chǎn)生熱反應(yīng),將基底202與第一半導(dǎo)體層211分開。通過將基底202從第一半導(dǎo)體層211剝離來去除基底202??蛇x地,可通過執(zhí)行化學(xué)蝕刻或化學(xué)-機(jī)械拋光來去除基底202??赏ㄟ^減小基底202的厚度或通過在基底202的表面上形成凹凸結(jié)構(gòu)來使用基底202,而不去除基底202。
盡管在圖4A至圖4C的方法中使用了導(dǎo)電基底450,但是在該方法中可使用非導(dǎo)電基底250,并且將不再給出關(guān)于其的詳細(xì)描述。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件500的剖視圖。參照?qǐng)D5,半導(dǎo)體發(fā)光器件500包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)510、設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)510的一個(gè)表面上的電極結(jié)構(gòu)以及支撐電極結(jié)構(gòu)的基底560。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)510包括基底(未示出)及通過利用晶體生長在基底上順序形成的第一半導(dǎo)體層511、活性層512和第二半導(dǎo)體層513,所述基底例如為藍(lán)寶石基底。由于在制造工藝中去除了藍(lán)寶石基底,所以圖5中未示出藍(lán)寶石基底。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)510由諸如feiN、InN, InGaN, AlGaN, A1N、AlInGaN和它們的組合的氮化鎵類III-V族半導(dǎo)體形成。由于藍(lán)寶石基底具有與每個(gè)氮化物半導(dǎo)體的晶格結(jié)構(gòu)相似的晶格結(jié)構(gòu),所以藍(lán)寶石基底用于晶體生長。第一半導(dǎo)體層511可具有η型導(dǎo)電性,第二半導(dǎo)體層513可具有ρ型導(dǎo)電性。可選的,第一半導(dǎo)體層511可具有ρ型導(dǎo)電性,第二半導(dǎo)體層 513可具有η型導(dǎo)電性。活性層512位于第一半導(dǎo)體層511和第二半導(dǎo)體層513之間。例如,活性層512 可具有單量子阱結(jié)構(gòu)或多量子阱結(jié)構(gòu)。通過第一半導(dǎo)體層511和第二半導(dǎo)體層513注入的電子和空穴在活性層512中相互結(jié)合,以發(fā)射光L。發(fā)射的光L發(fā)射穿過半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)510的第一半導(dǎo)體層511。第二電極層520、絕緣層530、第一電極層540和基底560順序地設(shè)置在第二半導(dǎo)體層513下方。第一電極層MO的一部分穿過絕緣層530、第二電極層520、第二半導(dǎo)體層 513和活性層512,并延伸穿過到達(dá)第一半導(dǎo)體層511的預(yù)定區(qū)域的接觸孔580以接觸第一半導(dǎo)體層511??尚纬啥鄠€(gè)接觸孔580,如圖2所示。填充在多個(gè)接觸孔580中的第一電極層540可使電流快速擴(kuò)散,并將電流供應(yīng)給第一半導(dǎo)體層511。通過去除第二半導(dǎo)體層513和活性層512來形成接觸孔580,以至少暴露第一半導(dǎo)體層511的表面??蓪⒌谝话雽?dǎo)體層511的一部分蝕刻至預(yù)定深度(0. Inm至5000nm),并且如果需要,可形成通孔。接觸孔580的尺寸(直徑)可在0. Ιμπι至500μπι的范圍內(nèi),并且優(yōu)選地,可在5 μ m至300 μ m的范圍內(nèi)??尚纬啥鄠€(gè)接觸孔580。接觸孔580與第一半導(dǎo)體層511接觸的部分的面積可為包括接觸孔580的第一半導(dǎo)體層511的面積的0. 01%至 30%,優(yōu)選地,可為包括接觸孔580的第一半導(dǎo)體層511的面積的0. 9%至10. 4%,更優(yōu)選地,可為包括接觸孔580的第一半導(dǎo)體層511的面積的大約2.6%。凹凸結(jié)構(gòu)可形成在接觸孔580的底部上。接觸孔580與第一半導(dǎo)體層511平行的底平面與接觸孔580的側(cè)表面之間的傾斜角“ α ”可大于0度且小于90度,優(yōu)選地,可在大約30度至60度的范圍內(nèi)。如果傾斜角“ α ”大于90度,則會(huì)難以在傾斜的側(cè)表面上形成絕緣層530并且會(huì)難以形成第一電極層討0。接觸孔580的傾斜的側(cè)表面可為階梯狀以提高光提取效率,并且可在傾斜的側(cè)表面上形成凹凸結(jié)構(gòu)。另外,可在傾斜的側(cè)表面上部分地或全部地涂覆反射材料。反射材料可包括從由Ag、Al、Pt、Ni、Pd、Ti、Au、Ir、W、Sn、它們的氧化物以及上述材料的混合物組成的組中選擇的至少一種,并且反射材料可具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。反射材料提高光提取效率。用于使第一電極層540與除了第一半導(dǎo)體層511之外的其它層電絕緣的絕緣層 530形成在第一電極層540和第二電極層520之間。絕緣層530不僅形成在第一電極層540和第二電極層520之間,還形成在第一電極層540與由接觸孔580暴露的第二電極層 520、第二半導(dǎo)體層513和活性層512的側(cè)表面之間。另外,絕緣層530還可以形成在接觸孔580到達(dá)的第一半導(dǎo)體層511的預(yù)定區(qū)域的側(cè)表面上。絕緣層530的厚度可在0. 001 μ m 至50 μ m的范圍內(nèi),并且絕緣層530的厚度可優(yōu)選地為接觸孔580的直徑的大約0. 001 %至 30%。在本實(shí)施例中,絕緣層530的厚度在Ο.ΟΙμπι至0.9μπι的范圍內(nèi)。第二電極層520被形成為接觸第二半導(dǎo)體層513。在接觸孔580穿過的預(yù)定區(qū)域中不存在第二電極層520。由于第二電極層520與第二半導(dǎo)體層513電接觸,所以第二電極層520由可將與第二半導(dǎo)體層513的接觸電阻最小化的材料形成,并通過將活性層512產(chǎn)生的光反射到外部來提高發(fā)光效率。第二電極層520可由從由Ag、Al、Pt、Ni、Pd、Ti、Au、 Ir、W、Sn、它們的氧化物以及上述材料的混合物組成的組中選擇的至少一種材料。第一電極焊盤551形成在第一電極層MO的一部分的下方,絕緣層534形成在第一電極層MO的其它部分上。絕緣層534接觸絕緣層530。第二電極焊盤552形成在第二電極層520的未形成有絕緣層的部分的下方。第二電極焊盤552電連接到第二電極層520。第二電極焊盤 552通過第二電極焊盤552與第一電極焊盤551之間的間隙554與第一電極焊盤551分隔開。第二電極焊盤552可與第一電極焊盤551分隔開,并且可形成在與第一電極焊盤551 豎直方向上相同位置處??筛鶕?jù)需要設(shè)計(jì)由第二電極焊盤552和第一電極焊盤551覆蓋的面積。第一電極焊盤551和第二電極焊盤552中的每個(gè)可由包括從由AuSru Au、Al、Ni、 Cu、Pb、W、Ti、Pt、Sn、TiSn和它們的混合物組成的組中選擇的至少一個(gè)的材料形成。第一電極焊盤551和第二電極焊盤552中的每個(gè)可具有單層結(jié)構(gòu)或包括由不同的材料形成的多個(gè)層的多層結(jié)構(gòu)。第一電極焊盤551和第二電極焊盤552中的每個(gè)的厚度可在0. 1 μ m至 500 μ m的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,考慮到散熱等因素,第一電極焊盤551的面積等于或大于第二電極焊盤552的面積。間隙5M可填充有絕緣材料(未示出)?;?60附于第一電極焊盤551和第二電極焊盤552的底表面上。相互分隔開的第一通孔561和第二通孔562形成在基底560中。第一接觸件563和第二接觸件564分別形成在第一通孔561和第二通孔562中。第一接觸件563和第二接觸件564分別連接到第一電極焊盤551和第二電極焊盤552。如果基底560是導(dǎo)電基底,則還形成絕緣層570,從而基底560與第一接觸件563和第二接觸件564及第一電極焊盤551和第二電極焊盤552 絕緣。由于第二接觸焊盤552接觸第二接觸件564的部分寬,所以可將半導(dǎo)體發(fā)光器件 500的基底560容易地結(jié)合到第二電極焊盤552。另外,為了使電極焊盤與包括接觸件的基底560接觸,可容易改變第一電極焊盤551和第二電極焊盤552中的每個(gè)的位置和面積。第二電極焊盤陽2的面積等于或大于第二接觸件564的面積的1. 2倍,以有助于第二電極焊盤552和第二接觸件564之間的接觸。第一電極焊盤551的面積可等于或大于第一接觸件 563的面積的1. 2倍,以有助于第一電極焊盤551和第一接觸件563之間的接觸。圖6A至圖6G是用于解釋根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的示圖??蓤?zhí)行與圖3A至圖3E中的工藝相同的工藝,與圖3A至圖3E中的元件相同的元件用相同的標(biāo)號(hào)表示,并且將不再給出它們的詳細(xì)解釋。
在圖6A中,為了方便,示出了兩個(gè)接觸層231。參照?qǐng)D6A,通過蝕刻絕緣層223暴露接觸層231。光致抗蝕劑632形成在第二電極層MO的第一區(qū)域Al中且位于絕緣層223 上,通過在由光致抗蝕劑632暴露的第二區(qū)域A2上涂覆金屬材料來形成連接到暴露的接觸層231的第一電極層630。參照?qǐng)D6B,去除光致抗蝕劑632,在絕緣層223上形成絕緣層634,以覆蓋第一電極層 630。參照?qǐng)D6C,通過將第一區(qū)域Al中的絕緣層634和223圖案化來暴露第二電極層對(duì)0,然后形成連接到暴露的第二電極層MO的第二電極焊盤652。第二電極焊盤652被形成為覆蓋絕緣層634的在第二區(qū)域A2中的一部分,以增大第二電極盤形成面積。參照?qǐng)D6D,通過蝕刻絕緣層634在第二區(qū)域A2中的一部分,將第一電極層630暴露為與第二電極焊盤652分隔開,然后在暴露的第一電極層630上形成第一電極焊盤651。 第一電極焊盤651的表面與第二電極焊盤652的表面可在同一水平面上。圖6E是圖6D的所得結(jié)構(gòu)的平面圖。參照?qǐng)D6E,第一電極焊盤651和第二電極焊盤652相互分隔開。與第一電極層630和第二電極層MO的面積無關(guān),可容易設(shè)計(jì)第一電極焊盤651和第二電極焊盤652。因此,可有助于與形成在之前制備的基底上的電極的電連接。參照?qǐng)D6F,第一通孔661和第二通孔662形成在第二基底660中。第一通孔661 和第二通孔662形成為分別與第一電極焊盤651和第二電極焊盤652對(duì)應(yīng)。第二基底660可由諸如Si、Ge或含金屬的硅(例如,含Al的硅)的導(dǎo)電材料形成。絕緣層670形成在包括第一通孔661和第二通孔662的內(nèi)圓周表面的第二基底660的
表面上。如果第二基底660為由諸如氧化鋁、氮化鋁或藍(lán)寶石的非導(dǎo)電材料形成的非導(dǎo)電基底,則可省略形成絕緣層670的工藝。通過用金屬填充第一通孔661和第二通孔662來形成第一接觸件663和第二接觸件 664。參照?qǐng)D6G,第二基底660的第一接觸件663和第二接觸件664分別結(jié)合到第一電極焊盤651和第二電極焊盤652,以接觸第一電極焊盤651和第二電極焊盤652。接下來, 從第一半導(dǎo)體層211去除基底202??捎媒^緣層(未示出)來填充將第一電極焊盤651與第二電極焊盤652分隔開的間隙654。將不再解釋與前面所述的實(shí)施例相同的半導(dǎo)體層的材料和結(jié)構(gòu)、電極的材料和尺寸等。圖7A至圖7C是用于解釋根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的剖視圖。參照?qǐng)D7A,通過利用晶體生長在基底702的頂表面上順序地形成第一半導(dǎo)體層 711、活性層712和第二半導(dǎo)體層713來形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)710??蛇x擇適于將通過利用晶體生長而形成的半導(dǎo)體的基底作為基底702。例如,如果將生長氮化物半導(dǎo)體單晶,則基底702 可為藍(lán)寶石基底、ZnO基底、GaN基底、SiC基底和AlN基底中的任何一個(gè)。接著,在第二半導(dǎo)體層713上形成第二電極層740。參照?qǐng)D7B,通過利用ICP-RIE從第二電極層740蝕刻到第一半導(dǎo)體層711的預(yù)定深度來形成接觸孔710a。通過利用沉積在包括接觸孔710a的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)710的整個(gè)頂表面上涂覆絕緣層721。例如,可通過利用PECVD沉積SW2或SiNx來形成絕緣層721。詳細(xì)的制造工藝與上述描述的一樣。參照?qǐng)D7C,通過蝕刻形成在接觸孔710a的底部上的絕緣層721的一部分來暴露第一半導(dǎo)體層711的一部分。通過利用RIE干蝕刻或使用BOE的濕蝕刻來執(zhí)行蝕刻。第一電極層730形成在絕緣層721上,以覆蓋第一半導(dǎo)體層711的暴露部分??赏ㄟ^參照利用非導(dǎo)電基底的制造工藝(圖3G至圖3J)或利用導(dǎo)電基底的制造工藝(圖4A至圖4C)來推斷在第一電極層730上形成另一基底并去除基底702的步驟以及在所述另一基底上形成連接到第一電極層730和第二電極層740的第一接觸件和第二接觸件的步驟,因此將不再給出它們的詳細(xì)描述。另外,可通過參照?qǐng)D6A至圖6G來推斷在第一電極層730上形成電極焊盤,并形成另一基底的工藝,因此將不再給出它們的詳細(xì)描述。圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件800的剖視圖。參照?qǐng)D8,半導(dǎo)體發(fā)光器件800包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810和設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810的一個(gè)表面810b上的電極結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810包括通過利用晶體生長在預(yù)定基底802(見圖9A)上形成的第一半導(dǎo)體層811、活性層812和第二半導(dǎo)體層813??扇コ鳛榘l(fā)生晶體生長的基體的基底 802,如將在后面進(jìn)行描述的。通過第一半導(dǎo)體層811和第二半導(dǎo)體層813注入的電子和空穴在活性層812中相互結(jié)合,以發(fā)射光L。發(fā)射的光L被發(fā)射穿過半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810的另一表面810c。電極結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在第二半導(dǎo)體層813上的第一電極層830和第二電極層840以及電連接到第一電極層830和第二電極層840的鍍覆電極層870。第一電極層830通過從第二半導(dǎo)體層813延伸到第一半導(dǎo)體層811的接觸孔810a 電連接到第一半導(dǎo)體層811??赏ㄟ^蝕刻成臺(tái)面結(jié)構(gòu)或垂直結(jié)構(gòu)來形成接觸孔810a。接觸孔810a的側(cè)表面可相對(duì)于第一半導(dǎo)體層811、活性層812和第二半導(dǎo)體層813的堆疊方向傾斜??尚纬啥鄠€(gè)接觸孔810a。例如,可通過形成多個(gè)第一電極層830(如圖IOA所示)來提高電流擴(kuò)散。第二電極層840設(shè)置在第二半導(dǎo)體層813上,并電連接到第二半導(dǎo)體層813。第二電極層840可設(shè)置在第二半導(dǎo)體層813(見圖10B)的未形成接觸孔810a的部分上。絕緣層820形成在接觸孔810a的側(cè)表面上。絕緣層820涂覆在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810 的除了第一電極層830所位于之處和第二電極層840所位于之處之外的頂表面的部分上。 由于絕緣層820,第一電極層830與活性層812、第二半導(dǎo)體層813和第二電極層840絕緣。鍍覆電極層870設(shè)置在絕緣層820上。鍍覆電極層870包括第一電極焊盤871、 第二電極焊盤872以及設(shè)置在其間的絕緣阻擋件880。第一電極焊盤871設(shè)置在第一電極層830所位于的第一電極區(qū)域中,第二電極焊盤872設(shè)置在第二電極層840所位于的第二電極區(qū)域中。第一電極焊盤871和第二電極焊盤872通過絕緣阻擋件880相互分隔開。絕緣阻擋件880可由通用的絕緣材料形成,例如,由聚酰亞胺形成??赏ㄟ^鍍覆諸如銅、鎳或鉻的金屬到幾十μ m的厚度來形成鍍覆電極層870。為了更容易執(zhí)行鍍覆,種子層850可設(shè)置在第一電極焊盤871和第二電極焊盤872的下方。與通過將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810結(jié)合到電極基底來對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810提供電布線和物理支撐的傳統(tǒng)半導(dǎo)體發(fā)光器件不同,由于通過利用如上所述的鍍覆而形成的鍍覆電極層870 提供了對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810的電布線和物理支撐,所以半導(dǎo)體發(fā)光器件800可容易實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和大規(guī)模制造,并可降低生產(chǎn)成本。接下來,將解釋根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法。圖9A至圖9L是用于解釋根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的剖視圖。圖IOA至圖IOD是示出了在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的工藝中的電極圖案的平面圖。參照?qǐng)D9A,通過利用晶體生長在基底802的頂表面上順序形成第一半導(dǎo)體層811、 活性層812和第二半導(dǎo)體層813來形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810。盡管在圖9A中未示出,但是可在基底802和第一半導(dǎo)體層811之間形成緩沖層(未示出)。參照?qǐng)D9B,通過從第二半導(dǎo)體層813蝕刻到預(yù)定的深度形成接觸孔810a,來暴露第一半導(dǎo)體層811的一部分。在這種情況下,多個(gè)接觸孔810a可形成為對(duì)應(yīng)于多個(gè)第一電極層830。接下來,通過在包括接觸孔810a的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810的整個(gè)頂表面上進(jìn)行沉積來涂覆鈍化層821。例如,可通過利用PECVD將SW2沉積為大約6000 A來形成鈍化層821。參照?qǐng)D9C,通過蝕刻形成在接觸孔8IOa的底部上的鈍化層821的一部分來暴露第一半導(dǎo)體層811的一部分??赏ㄟ^利用RIE和BOE來執(zhí)行蝕刻。接下來,第一電極層830 形成在第一半導(dǎo)體層811的暴露部分上。第一電極層830可由包括從由Al、Ti、Pt、Ag、Ni、TiN、Au、Sn和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種的材料形成,并且可具有單層結(jié)構(gòu)或包括由不同材料形成的多個(gè)層的多層結(jié)構(gòu)。每層的厚度可在0. Inm至5000nm的范圍內(nèi)。例如,在本實(shí)施例中,可通過將 Al/Ti/Pt/Ti層沉積成厚度為200nm/300nm/100nm/2nm來形成第一電極層830。在這種情況下,通過形成如圖IOA所示的多個(gè)第一電極層830來改善對(duì)第一半導(dǎo)體層811的電流擴(kuò)展。多個(gè)第一電極層830可以以矩陣布置,以實(shí)現(xiàn)最佳電流擴(kuò)展。在形成第一電極層830之后,執(zhí)行用于形成歐姆接觸的熱處理。在本實(shí)施例中,通過在550°C執(zhí)行作為熱處理的RTA 60秒來獲得良好的歐姆特性。盡管熱處理的溫度和時(shí)間可根據(jù)歐姆電極的材料而改變,但是可在300°C至800°C執(zhí)行熱處理大約5秒至5000秒,優(yōu)選地,可在300°C至600°C執(zhí)行大約30秒至180秒??紤]到電流擴(kuò)展和光提取,接觸孔180可以以矩陣布置。參照?qǐng)D9D,通過蝕刻鈍化層821的除了圍繞第一電極層830的部分之外的部分來暴露第二半導(dǎo)體層813。可通過利用RIE或BOE來執(zhí)行蝕刻。接下來,在暴露的第二半導(dǎo)體層813上形成第二電極層840。在這種情況下,第二電極層840形成為與第一電極層830分隔開,如圖IOB所示。第二電極層840可由既具有歐姆特性又具有光反射特性的金屬形成, 以用作反射層,或者可具有通過順序堆疊具有歐姆特性的金屬和光反射特性的金屬而形成的多層結(jié)構(gòu)。例如,可通過將Ag/Ni/Ti/TiN層沉積成厚度為150nm/50nm/50nm/400nm來形成第二電極層840。在形成第二電極層840之后,執(zhí)行用于形成歐姆接觸的熱處理。在本實(shí)施例中,通過在350°C執(zhí)行作為熱處理的RTA 60秒來獲得良好的歐姆特性。盡管熱處理的溫度和時(shí)間可根據(jù)歐姆電極的材料而改變,但是可在300°C至800°C執(zhí)行熱處理大約5秒至 5000秒,優(yōu)選地,可在300°C至600°C執(zhí)行大約30秒至180秒。
參照?qǐng)D9E,在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810的頂表面上將絕緣材料層822涂覆成預(yù)定的厚度。 在第一電極層830、第二電極層840和鈍化層821的整個(gè)頂表面上涂覆絕緣材料層822??赏ㄟ^利用PECVD將SW2沉積成厚度為大約8000 A來形成絕緣材料層822。鈍化層821和絕緣材料層822可由相同的材料形成,并可構(gòu)成使第一電極層830與第二電極層840絕緣的絕緣層820。絕緣材料層822的厚度大到足以覆蓋第一電極層830的頂表面,并且可優(yōu)選地在IOOnm至IOOOOnm的范圍內(nèi)。絕緣層820的厚度可在200nm至20000nm的范圍內(nèi)。參照?qǐng)D9F,通過蝕刻絕緣層820來暴露第一電極層830和第二電極層840。在這種情況下,如果形成多個(gè)第一電極層830,則暴露所有的第一電極層830,如圖IOC所示。同時(shí),可僅暴露第二電極層840的預(yù)定部分??捎弥T如銅、鎳或鉻的金屬材料835和845來填充暴露的第一電極層830和第二電極層840。如果形成多個(gè)第一電極層830,則金屬材料835可形成為連接多個(gè)第一電極層830??蓮膱D3F中示出的工藝來推斷該工藝,因此將不再給出它的詳細(xì)描述。參照?qǐng)D9G,用于鍍覆的種子層850形成在第一電極層830和第二電極層840上。參照?qǐng)D9H,在種子層850上形成光致抗蝕劑860。光之抗蝕劑860形成在絕緣層 820上方。參照?qǐng)D91,在種子層850上通過鍍覆來形成鍍覆電極層870。鍍覆電極層870包括第一電極焊盤871和第二電極焊盤872,光致抗蝕劑860設(shè)置在它們之間。第一電極焊盤 871和第二電極焊盤872中的每個(gè)可形成為厚度為5 μ m至500 μ m,并且可由諸如銅、鎳或鉻的金屬形成。第一電極焊盤871和第二電極焊盤872的中間形成有光致抗蝕劑860,如圖 IOD所示。參照?qǐng)D9J,通過去除光致抗蝕劑860在第一電極焊盤871和第二電極焊盤872之間形成間隙870a。參照?qǐng)D9K和圖9L,通過蝕刻種子層850將種子層850劃分成第一種子層851和第二種子層852。通過用絕緣材料填充光致抗蝕劑860所位于的間隙870a,第一種子層851形成絕緣阻擋件880。在形成絕緣阻擋件880之后,可通過執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)等來使鍍覆電極層870的表面平坦化。接下來,通過執(zhí)行激光剝離等來去除作為發(fā)生晶體生長的基體的基底802。第一種子層851的面積可大于第一電極層830的面積,并且第二種子層852 的面積可大于第二電極層840的面積。由于通過利用如上所述的鍍覆來形成鍍覆電極層870,所以不需要準(zhǔn)備電極基底, 并且不需要將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810結(jié)合到電極基底。因此,根據(jù)本實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法可降低生產(chǎn)成本,并易于實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和大規(guī)模制造。另外,由于鍍覆電極層870形成在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810的一個(gè)表面上,所以可通過芯片倒裝工藝實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)封裝。此外,由于鍍覆電極層870由具有高導(dǎo)熱率的金屬形成,所以可實(shí)現(xiàn)具有高散熱效果、確保長時(shí)間工作并提供高可靠性和高輸出的發(fā)光器件芯片。另外,如果在傳統(tǒng)半導(dǎo)體發(fā)光器件中電極結(jié)構(gòu)形成在一個(gè)表面上,則由于電極基底附于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810,所以當(dāng)電極基底附于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810時(shí)由于晶圓的彎曲出現(xiàn)錯(cuò)位的風(fēng)險(xiǎn)高。然而,由于不需要附著電極基底,所以根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件不導(dǎo)致錯(cuò)位等。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件900的剖視圖。
參照?qǐng)D11,半導(dǎo)體發(fā)光器件900包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810和設(shè)置在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810的一個(gè)表面810b上的電極結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810包括通過利用晶體生長在基底802(見圖12A)上形成的第一半導(dǎo)體層811、活性層812和第二半導(dǎo)體層813??扇コ鳛榘l(fā)生晶體生長的基體的基底802,如將在后面描述的。電極結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在第二半導(dǎo)體層813上的第一電極層830和第二電極層840以及電連接到第一電極層830和第二電極層840的鍍覆電極層970。第一電極層830通過形成在從第二半導(dǎo)體層813到第一半導(dǎo)體層811中的接觸孔 810a電連接到第一半導(dǎo)體層811。通過蝕刻成臺(tái)面結(jié)構(gòu)或垂直結(jié)構(gòu)來形成接觸孔810a??尚纬啥鄠€(gè)接觸孔810a。可通過形成多個(gè)第一電極層830來改善電流擴(kuò)展。第二電極層840設(shè)置在第二半導(dǎo)體層813上以電連接到第二半導(dǎo)體層813。第二電極層840可設(shè)置在未形成第二半導(dǎo)體層813的接觸孔810a的部分上。絕緣層820被涂覆在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)810的頂表面的除了第一電極層830所位于的部分和第二電極層840所位于的部分之外的部分上。由于絕緣層820,第一電極層830與活性層812、第二半導(dǎo)體層813和第二電極層840絕緣。分別連接到第一電極層830和第二電極層840的第一金屬層951和第二金屬層 952形成在絕緣層820上。將連接到多個(gè)第一電極層930的第一金屬層951具有大面積,而第二金屬層952僅形成在預(yù)定的部分上。盡管第一金屬層951的面積可根據(jù)發(fā)光器件900 的尺寸而改變,但是優(yōu)選的,第一金屬層951的尺寸等于或大于第二金屬層952的面積的3 倍。第三金屬層953和第四金屬層卯4形成為連接到第一金屬層951和第二金屬層952。 第三金屬層953形成為具有小于第一金屬層951的面積的面積,第四金屬層卯4形成為具有與第二金屬層952的面積相似的面積。絕緣層956填充在第一金屬層951和第二金屬層952之間的間隙以及第三金屬層 953和第四金屬層%4之間的間隙內(nèi),以使第一金屬層951與第二金屬層952絕緣,并使第三金屬層953與第四金屬層卯4絕緣。絕緣阻擋件980形成在絕緣層956上。分別連接到第三金屬層953和第四金屬層 954的第一種子層961和第二種子層962形成在絕緣阻擋件980的兩側(cè)上。第一電極焊盤 971和第二電極焊盤972分別形成在第一種子層961和第二種子層962上??赏ㄟ^利用鍍覆來形成第一電極焊盤971和第二電極焊盤972。第一電極焊盤971和第二電極焊盤972 中的每個(gè)的厚度可在15 μ m至500 μ m的范圍內(nèi),并且可由包括從由Al、Ti、Pt、Ag、Ni、TiN、 Au、Sn和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種的材料形成。如果第一電極焊盤971和第二電極焊盤972中的每個(gè)的厚度小于15 μ m,則第一電極焊盤971和第二電極焊盤972中的每個(gè)不能用作支撐基底,如果厚度大于500 μ m,則會(huì)花費(fèi)長時(shí)間來執(zhí)行鍍覆并會(huì)增大成本。絕緣阻擋件980的寬度(即,第一電極焊盤971和第二電極焊盤972之間的間隔)可優(yōu)選地在1 μ m至500 μ m的范圍內(nèi)。如果絕緣阻擋件980的寬度等于或小于1 μ m,則會(huì)難以在電極971和972之間執(zhí)行絕緣工藝。如果絕緣阻擋件980的寬度等于或大于500 μ m, 則電極焊盤971和972的尺寸會(huì)相對(duì)減小,不能有效地去除發(fā)光器件900中產(chǎn)生的熱,發(fā)光器件900的溫度會(huì)升高,因此,會(huì)降低發(fā)光器件900的性能(例如,亮度)。由于金屬層和絕緣層形成在第一電極層830和第二電極層840之間以及第一種子層961和第二種子層962之間,所以第二電極焊盤972的面積會(huì)增大,因此,出于與包括接觸件的基底的連接的目的,半導(dǎo)體發(fā)光器件900可容易改變第一電極焊盤971和第二電極焊盤972的位置和面積。將解釋根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法。圖12A至圖12G是用于解釋根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的剖視圖。圖13A至圖13C是示出了在根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的工藝中的電極圖案的平面圖。圖12A示出了圖9A至圖9F的工藝之后的工藝,將不再給出圖9A至圖9F的工藝的詳細(xì)解釋。參照?qǐng)D12A,金屬層(未示出)形成在第一電極層830和第二電極層840上,并且通過使金屬層圖案化來形成分別連接到第一電極層830和第二電極層840的第一金屬層 951和第二金屬層952。參照?qǐng)D13A,將連接到多個(gè)第一電極層830的第一金屬層951具有大面積,而第二金屬層952僅形成在預(yù)定的部分上。第一金屬層951和第二金屬層952可與之前的圖9F中的工藝中的金屬材料一起形成。參照?qǐng)D12B,絕緣層956形成在絕緣層820上以覆蓋第一金屬層951和第二金屬層952。接下來,通過圖案化絕緣層956來暴露第一金屬層951和第二金屬層952的部分, 然后第三金屬層953和第四金屬層卯4形成在暴露的部分上以分別連接到第一金屬層951 和第二金屬層952。參照?qǐng)D13A和圖13B,第三金屬層953形成為具有小于第一金屬層951 的面積的面積,第四金屬層%4形成為具有為第二金屬層952的面積的0. 5 3倍的面積。參照?qǐng)D12C,用于鍍覆的種子層960形成在絕緣層956上,以覆蓋第三金屬層953 和第四金屬層954。接下來,光致抗蝕劑964形成在種子層960上,以將種子層960分成第一部分Al和第二部分A2。參照?qǐng)D13C,第一部分Al和第二部分A2分別接觸第三金屬層 953和第四金屬層954。第二部分A2具有為第四金屬層954的面積的1 5倍的面積。參照?qǐng)D12D,通過在第一部分Al和第二部分A2上執(zhí)行鍍覆來分別形成第一電極焊盤971和第二電極焊盤972,光致抗蝕劑964在第一電極焊盤971和第二電極焊盤972之間。第一電極焊盤971和第二電極焊盤972中的每個(gè)可由諸如銅、鎳或鉻的金屬形成,且厚度為 15ymM 500 μ m。參照?qǐng)D12E,通過去除光致抗蝕劑964在第一電極焊盤971和第二電極焊盤972之間形成間隙970a。間隙970a的寬度(即,第一電極焊盤971和第二電極焊盤972之間的間隔)優(yōu)選地在大約1 μ m至500 μ m的范圍內(nèi)。如果間隙970a的寬度等于或小于1 μ m,則會(huì)難以執(zhí)行第一電極焊盤971和第二電極焊盤972之間的絕緣。如果間隙970a的寬度等于或大于500 μ m,則第一電極焊盤971和第二電極焊盤972中的每個(gè)的面積可相對(duì)減小,在發(fā)光器件內(nèi)產(chǎn)生的熱不會(huì)被有效地散發(fā),發(fā)光器件的溫度會(huì)升高,因此,會(huì)降低發(fā)光器件的性能(例如,亮度)。參照?qǐng)D12F,通過蝕刻種子層960將通過間隙970a暴露的種子層960劃分成第一種子層961和第二種子層962。接下來,通過填充第一種子層961與第二種子層962之間的蝕刻區(qū)域和間隙970a來形成絕緣阻擋件980。在形成絕緣阻擋件980之后,可通過利用 CMP等來使第一電極焊盤971和第二電極焊盤972的表面平坦化。參照?qǐng)D12G,通過利用激光剝離等來去除作為發(fā)生晶體生長的基體的基底802。
根據(jù)本實(shí)施例,由于可通過鍍覆來形成電極焊盤并且電極焊盤形成面積可如上所述被易于設(shè)計(jì),所以發(fā)光器件可容易安裝在形成另一接觸件的基底上。如上所述,根據(jù)本發(fā)明的以上實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè),由于半導(dǎo)體發(fā)光器件和制造該半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法將電流從發(fā)光結(jié)構(gòu)的底表面提供給η型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體,所以可以提高光提取效率。由于可執(zhí)行直接芯片鍵合而無需引線鍵合,所以可提高半導(dǎo)體發(fā)光器件的可靠性。另外,由于連接到第二電極層的面積增大,所以可有助于與形成有接觸件的單獨(dú)的基底的電連接。另外,由于通過利用鍍覆形成的厚金屬層被用作支撐基底,所以可容易實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和大規(guī)模生產(chǎn),并且可降低制造成本。盡管參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例使用專門的術(shù)語已經(jīng)具體地示出和描述了本發(fā)明,但是所述實(shí)施例和術(shù)語已經(jīng)被用于解釋本發(fā)明,而不應(yīng)該被理解為限制由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。優(yōu)選的實(shí)施例應(yīng)該被認(rèn)為僅是描述性的,而不是出于限制的目的。因此,本發(fā)明的范圍不是由本發(fā)明的詳細(xì)描述限定,而是由權(quán)利要求限定,并且在所述范圍內(nèi)的所有不同將被理解為包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件,所述半導(dǎo)體發(fā)光器件包括順序地堆疊在基底上的第一電極層、絕緣層、第二電極層、第二半導(dǎo)體層、活性層和第一半導(dǎo)體層;第一接觸件和第二接觸件,第一接觸件穿過基底以電連接到第一電極層,第二接觸件穿過基底、第一電極層和絕緣層以與第二電極層連通,其中,第一電極層填充在穿過第二電極層、第二半導(dǎo)體層和活性層的接觸孔中,以電連接到第一半導(dǎo)體層,其中,絕緣層設(shè)置在接觸孔的內(nèi)圓周表面上,以使第一電極層與第二電極層絕緣。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,接觸孔包括多個(gè)接觸孔,所述多個(gè)接觸孔中的每個(gè)接觸孔用第一電極層填充。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,所述半導(dǎo)體發(fā)光器件還包括形成在第二接觸件的外圓周表面上以使至少第二接觸件與第一電極層絕緣的絕緣層。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,第二電極層是反射由活性層產(chǎn)生的光的反射層。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,第二電極層包含從由Ag、Al、Pt、Ni、Pd、 Ti、Au、Ir、W、Sn、它們的氧化物和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種材料。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,基底包含從由氧化鋁、氮化鋁、藍(lán)寶石和聚合物組成的組中選擇的任何一種材料。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,基底為導(dǎo)電基底,所述半導(dǎo)體發(fā)光器件還包括形成在形成有第一接觸件和第二接觸件的通孔的內(nèi)圓周表面上且形成在基底的表面上的絕緣層。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,基底包含從由Si、Ge和含Al的Si組成的組中選擇的任何一種。
9.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件,所述半導(dǎo)體發(fā)光器件包括順序地堆疊在基底上的第一電極層、第一絕緣層、第二電極層、第二半導(dǎo)體層、活性層和第一半導(dǎo)體層;第一電極焊盤,形成在第一電極層的一部分上;第二絕緣層,形成在第一電極層的其余部分上;第二電極焊盤,形成在第二電極層上,以朝著第二絕緣層延伸;第一接觸件和第二接觸件,第一接觸件穿過基底以電連接到第一電極焊盤,第二接觸件穿過基底以電連接到第二電極層,其中,第一電極層填充在穿過第二電極層、第二半導(dǎo)體層和活性層的接觸孔中,以電連接到第一半導(dǎo)體層,第一絕緣層設(shè)置在接觸孔的內(nèi)圓周表面上,以使第一電極層與第二電極層絕緣。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,接觸孔包括多個(gè)接觸孔,所述多個(gè)接觸孔中的每個(gè)接觸孔用第一電極層填充。
11.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,第二電極層是反射由活性層產(chǎn)生的光的反射層。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,第二電極層包含從由Ag、Al、Pt、Ni、Pd、Ti、Au、Ir、W、Sn、它們的氧化物和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種材料。
13.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,基底包含從由氧化鋁、氮化鋁、藍(lán)寶石和聚合物組成的組中選擇的任何一種材料。
14.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,基底為導(dǎo)電基底,第三絕緣層形成在形成有第一接觸件和第二接觸件的通孔的內(nèi)圓周表面上且形成在基底的表面上。
15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,基底包含從由Si、Ge、含Al的Si和 GaN組成的組中選擇的任何一種。
16.一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法,所述方法包括以下步驟 在第一基底上順序地形成第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層;形成從第二半導(dǎo)體層暴露第一半導(dǎo)體層所穿過的接觸孔,并且在所述接觸孔中形成連接到第一半導(dǎo)體層的接觸層;在第二半導(dǎo)體層上形成第二電極層以圍繞接觸孔; 在第二電極層上形成第一絕緣層; 在第一絕緣層上形成連接到接觸層的第一電極層; 將第二基底粘附于第一電極層,并且去除第一基底;從第二基底的暴露表面形成連接到第一電極層的第一通孔和連接到第二電極層的第二通孑L ;通過用金屬填充第一通孔和第二通孔形成連接到第一電極層的第一接觸件和連接到第二電極層的第二接觸件。
17.如權(quán)利要求16所述的方法,其中,形成接觸孔的步驟還包括形成覆蓋接觸孔的第二絕緣層;通過蝕刻第二絕緣層的形成在接觸孔的底部上的部分來暴露第一半導(dǎo)體層,形成接觸層的步驟包括在暴露的第一半導(dǎo)體層上形成所述接觸層。
18.如權(quán)利要求16所述的方法,其中,形成接觸孔和接觸層的步驟包括形成多個(gè)接觸孔和多個(gè)接觸層。
19.如權(quán)利要求18所述的方法,其中,形成第二電極層的步驟包括 在第二半導(dǎo)體層上形成第三絕緣層;通過去除圍繞接觸孔的第三絕緣層來暴露第二半導(dǎo)體層; 在暴露的第二半導(dǎo)體層上形成第二電極層。
20.如權(quán)利要求16所述的方法,其中,第二電極層包含從由Ag、Al、Pt、Ni、Pd、Ti、Au、 Ir、W、Sn、它們的氧化物和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種材料。
21.如權(quán)利要求16所述的方法,其中,形成第一電極層的步驟包括 蝕刻所述第一絕緣層以暴露所述接觸層;形成所述第一電極層以覆蓋被暴露的接觸層。
22.如權(quán)利要求16所述的方法,其中,形成第二通孔的步驟還包括在第二通孔的內(nèi)圓周表面上形成第四絕緣層。
23.如權(quán)利要求16所述的方法,其中,第二基底為非導(dǎo)電基底,所述非導(dǎo)電基底包含從由氧化鋁、氮化鋁、藍(lán)寶石和聚合物組成的組中選擇的任何一種材料。
24.一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法,所述方法包括以下步驟 在第一基底上順序地堆疊第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層;形成從第二半導(dǎo)體層暴露第一半導(dǎo)體層所穿過的接觸孔,并且在所述接觸孔中形成連接到第一半導(dǎo)體層的接觸層;在第二半導(dǎo)體層上形成第二電極層以圍繞接觸孔;在第二電極層上形成第一絕緣層;在第一絕緣層上形成連接到接觸層的第一電極層;在第二基底中形成連接到第一電極層的第一通孔并且在第二基底中形成連接到第二電極層的第二通孔;通過用金屬填充第一通孔和第二通孔形成連接到第一電極層的第一接觸件和連接到第二電極層的第二接觸件;形成從第一電極層的被暴露的表面連接到第二電極層并且與第一電極層絕緣的第三接觸件;將第二基底粘附于第一基底,使得第三接觸件接觸第二接觸件; 去除第一基底。
25.如權(quán)利要求M所述的方法,所述方法還包括在第一通孔和第二通孔的內(nèi)圓周表面上以及在第二基底的表面上形成第二絕緣層。
26.如權(quán)利要求25所述的方法,其中,第二基底包含從由Si、Ge、含Al的Si及GaN組成的組中選擇的任何一種。
27.如權(quán)利要求M所述的方法,其中,形成接觸孔的步驟包括形成第三絕緣層以覆蓋接觸孔;通過蝕刻第三絕緣層的形成在接觸孔的底部上的部分來暴露第一半導(dǎo)體層,形成接觸層的步驟包括在暴露的第一半導(dǎo)體層上形成所述接觸層。
28.如權(quán)利要求M所述的方法,其中,形成接觸孔和接觸層的步驟包括形成多個(gè)接觸孔和多個(gè)接觸層。
29.如權(quán)利要求27所述的方法,其中,形成第二電極層的步驟包括 在第二半導(dǎo)體層上形成第四絕緣層;通過去除第四絕緣層的圍繞接觸孔的部分來暴露第二半導(dǎo)體層; 在暴露的第二半導(dǎo)體層上形成第二電極層。
30.如權(quán)利要求24所述的方法,其中,第二電極層包含從由Ag、Al、Pt、Ni、Pd、Ti、Au、 Ir、W、Sn、它們的氧化物和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種材料。
31.如權(quán)利要求M所述的方法,其中,形成第一電極層的步驟包括 蝕刻所述第一絕緣層以暴露所述接觸層;形成所述第一電極層以覆蓋被暴露的接觸層。
32.—種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法,所述方法包括以下步驟在第一基底上順序地形成第一半導(dǎo)體層、活性層、第二半導(dǎo)體層和第二電極層;形成從第二電極層暴露第一半導(dǎo)體層所穿過的接觸孔;在第二電極層上形成覆蓋接觸孔的內(nèi)圓周表面的第一絕緣層;通過蝕刻接觸孔的底部來暴露第一半導(dǎo)體層;在第一絕緣層上形成與暴露的第一半導(dǎo)體層接觸的第一電極層;將第二基底粘附于第一電極層,并且去除第一基底;從第二基底的暴露表面形成連接到第一電極層的第一通孔和連接到第二電極層的第二通孔 ;通過用金屬填充第一通孔和第二通孔來形成連接到第一電極層的第一接觸件和連接到第二電極層的第二接觸件。
33.如權(quán)利要求32所述的方法,其中,形成接觸孔的步驟包括形成多個(gè)接觸孔。
34.如權(quán)利要求32所述的方法,其中,第二電極層包含從由Ag、Al、Pt、Ni、Pd、Ti、Au、 Ir、W、Sn、它們的氧化物和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種材料。
35.如權(quán)利要求32所述的方法,其中,形成第二通孔的步驟包括在第二通孔的內(nèi)圓周表面上形成第二絕緣層。
36.如權(quán)利要求32所述的方法,其中,第二基底為非導(dǎo)電基底,所述非導(dǎo)電基底包含從由氧化鋁、氮化鋁和藍(lán)寶石組成的組中選擇的任何一種材料。
37.如權(quán)利要求32所述的方法,所述方法還包括在第一通孔和第二通孔的內(nèi)圓周表面上以及在第二基底的表面上形成第二絕緣層。
38.如權(quán)利要求37所述的方法,其中,第二基底為導(dǎo)電基底,所述導(dǎo)電基底包含從由 Si、Ge、含Al的Si和GaN組成的組中選擇的任何一種。
39.如權(quán)利要求37所述的方法,其中,形成接觸孔的步驟包括形成多個(gè)接觸孔。
40.如權(quán)利要求37所述的方法,其中,第二電極層包含從由Ag、Al、Pt、Ni、Pd、Ti、Au、 Ir、W、Sn、它們的氧化物和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種材料。
41.一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法,所述方法包括以下步驟在第一基底上順序地形成第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層;形成從第二電極層暴露第一半導(dǎo)體層所穿過的接觸孔,并且在接觸孔中形成連接到第一半導(dǎo)體層的接觸層;在第二半導(dǎo)體層上形成第二電極層以圍繞接觸孔;在第二電極層上形成第一絕緣層;在第一絕緣層上形成連接到第二電極層的除第一區(qū)域之外的第二區(qū)域中的接觸層的第一電極層;形成第二絕緣層,以覆蓋第一電極層;在第二絕緣層上形成連接到第一區(qū)域中的第二電極層的第二電極焊盤;在第二區(qū)域中形成與第二電極焊盤分隔開并連接到第一電極層的第一電極焊盤;通過在第二基底中用金屬填充彼此分隔開的通孔而在第二基底中形成第一接觸件和第二接觸件;將第二基底粘附于第一接觸件和第二接觸件,使得第一電極焊盤連接到第一接觸件并且第二電極焊盤連接到第二接觸件。
42.如權(quán)利要求41所述的方法,所述方法還包括在通孔的內(nèi)圓周表面上以及第二基底的表面上形成第三絕緣層。
43.如權(quán)利要求41所述的方法,其中,第二基底包含從由Si、Ge、含Al的Si和GaN組成的組中選擇的任何一種。
44.如權(quán)利要求41所述的方法,其中,形成接觸孔的步驟包括形成第四絕緣層以覆蓋接觸孔;通過蝕刻第四絕緣層的形成在接觸孔的底部上的部分來暴露第一半導(dǎo)體層;形成接觸層的步驟包括在暴露的第一半導(dǎo)體層上形成接觸層。
45.如權(quán)利要求42所述的方法,其中,形成接觸孔和接觸層的步驟包括形成多個(gè)接觸孔和多個(gè)接觸層。
46.如權(quán)利要求45所述的方法,其中,形成第二電極層的步驟包括 在第二半導(dǎo)體層上形成第五絕緣層;通過去除第五絕緣層的圍繞接觸孔的部分來暴露第二半導(dǎo)體層; 在被暴露的第二半導(dǎo)體層上形成第二電極層。
47.如權(quán)利要求41所述的方法,其中,第二電極層包含從由Ag、Al、Pt、Ni、Pd、Ti、Au、 Ir、W、Sn、它們的氧化物和它們的混合物組成的組中選擇的至少一種材料。
48.如權(quán)利要求41所述的方法,其中,形成第一電極層的步驟包括 蝕刻第一絕緣層,以暴露接觸層;形成第一電極層,以覆蓋暴露的接觸層。
49.一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法,所述方法包括以下步驟在第一基底上順序地形成第一半導(dǎo)體層、活性層、第二半導(dǎo)體層和第二電極層; 形成從第二電極層暴露第一半導(dǎo)體層所穿過的接觸孔; 在第二電極層上形成第一絕緣層,以覆蓋接觸孔的內(nèi)圓周表面; 通過蝕刻第一絕緣層的形成在接觸孔的底部上的部分來暴露第一半導(dǎo)體層; 在第一絕緣層上形成連接到第二電極層的除第一區(qū)域之外的第二區(qū)域中的接觸層的第一電極層;形成第二絕緣層,以覆蓋第一電極層;在第二絕緣層上形成連接到第一區(qū)域中的第二電極層的第二電極焊盤; 在第二區(qū)域中形成與第二電極焊盤分隔開并連接到第一電極層的第一電極焊盤; 通過在第二基底中用金屬填充彼此分隔開的通孔而在第二基底中形成第一接觸件和第二接觸件;將第二基底粘附于第一接觸件和第二接觸件,使得第一接觸件連接到第一電極焊盤并且第二接觸件連接到第二電極焊盤。
50.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件,所述半導(dǎo)體發(fā)光器件包括 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層;第一電極層和第二電極層,設(shè)置在第二半導(dǎo)體層上并且分別電連接到第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層;絕緣層,形成在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂表面上,以使第一電極層與第二電極層絕緣; 鍍覆電極層,包括設(shè)置在第一電極層上的第一電極焊盤和設(shè)置在第二電極層上的第二電極焊盤;絕緣阻擋件,設(shè)置在第一電極焊盤和第二電極焊盤之間。
51.如權(quán)利要求50所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,第一電極層覆蓋至少一個(gè)接觸孔的頂部,以通過所述至少一個(gè)接觸孔電連接到第一半導(dǎo)體層,所述至少一個(gè)接觸孔通過穿過第二半導(dǎo)體層和活性層至第一半導(dǎo)體層而形成。
52.如權(quán)利要求51所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,絕緣層延伸以形成在所述至少一個(gè)接觸孔的側(cè)壁上,從而第一電極層與第二半導(dǎo)體層絕緣。
53.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件,所述半導(dǎo)體發(fā)光器件包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層;第一電極層和第二電極層,設(shè)置在第二半導(dǎo)體層上并且分別電連接到第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層;第一絕緣層,形成在半導(dǎo)體層的頂表面上并且使第一電極層與第二電極層絕緣; 第二絕緣層,覆蓋第一絕緣層、第一電極層和第二電極層,并且暴露第二電極層的第一區(qū)域和第一電極層的第二區(qū)域;第一金屬層,連接到第二區(qū)域中的第一電極層; 第二金屬層,連接到第一區(qū)域中的第一電極層;鍍覆電極層,包括設(shè)置在第一金屬層上的第一電極焊盤和設(shè)置在第二金屬層上的第二電極焊盤;絕緣阻擋件,設(shè)置在第一電極焊盤和第二電極焊盤之間。
54.如權(quán)利要求53所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,第一電極層通過至少一個(gè)接觸孔電連接到第一半導(dǎo)體層,所述至少一個(gè)接觸孔通過穿過第二半導(dǎo)體層和活性層至第一半導(dǎo)體層而形成,第一金屬層形成為連接到填充在所述至少一個(gè)接觸孔中的第一電極層。
55.如權(quán)利要求M所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其中,第一絕緣層延伸到所述至少一個(gè)接觸孔的側(cè)壁,使得第一電極層與第二半導(dǎo)體層絕緣。
56.一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法,所述方法包括以下步驟通過在基底上堆疊第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層來形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu); 在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂表面上形成電連接到第一半導(dǎo)體層的第一電極層和電連接到第二半導(dǎo)體層的第二電極層;涂覆絕緣層,所述絕緣層暴露第一電極層所處的區(qū)域的一部分和第二電極層所處的區(qū)域的一部分;通過鍍覆第一電極區(qū)域形成第一電極焊盤并通過鍍覆第二電極區(qū)域來形成第二電極焊盤,其中,通過所述第一電極區(qū)域暴露第一電極層,通過所述第二電極區(qū)域暴露第二電極層;通過在第一電極焊盤和第二電極焊盤之間的邊界區(qū)域中填充絕緣材料來形成絕緣阻擋件;去除基底。
57.如權(quán)利要求56所述的方法,其中,形成第一電極層和第二電極層的步驟包括 從第二半導(dǎo)體層到第一半導(dǎo)體層形成至少一個(gè)接觸孔;在第二半導(dǎo)體層和所述至少一個(gè)接觸孔上形成鈍化層;通過去除鈍化層的位于所述至少一個(gè)接觸孔的底部上的部分來暴露第一半導(dǎo)體層的一部分;在第一半導(dǎo)體層的暴露部分上形成第一電極層;在第二半導(dǎo)體層上去除鈍化層的除了圍繞第一電極層的部分之外的部分; 在通過去除鈍化層的所述部分而被暴露的區(qū)域上形成第二電極層。
58.如權(quán)利要求57所述的方法,其中,涂覆絕緣層的步驟包括 在第一電極層、第二電極層和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的整個(gè)頂表面上涂覆絕緣層; 去除絕緣層的設(shè)置有第一電極層和第二電極層的部分。
59.如權(quán)利要求58所述的方法,其中,形成第一電極焊盤和第二電極焊盤的步驟包括 在第一電極區(qū)域和第二電極區(qū)域之間的邊界區(qū)域中形成光致抗蝕劑;通過執(zhí)行鍍覆來形成第一電極焊盤和第二電極焊盤,光致抗蝕劑在第一電極焊盤和第二電極焊盤之間; 去除光致抗蝕劑。
60.如權(quán)利要求59所述的方法,其中,形成第一電極焊盤和第二電極焊盤的步驟還包括在第一電極區(qū)域和第二電極區(qū)域上形成用于執(zhí)行鍍覆的種子層。
61.如權(quán)利要求56所述的方法,所述方法還包括使第一電極、第二電極和絕緣阻擋件的頂表面平坦化。
62.如權(quán)利要求56所述的方法,其中,通過堆疊氮化鎵基半導(dǎo)體層來形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
63.如權(quán)利要求56所述的方法,其中,基底為藍(lán)寶石基底。
64.一種制造半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法,所述方法包括以下步驟通過在基底上堆疊第一半導(dǎo)體層、活性層和第二半導(dǎo)體層來形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu); 在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂表面上形成電連接到第一半導(dǎo)體層的第一電極層和電連接到第二半導(dǎo)體層的第二電極層;涂覆第一絕緣層,所述第一絕緣層暴露第一電極層所處的區(qū)域的一部分和第二電極層所處的區(qū)域的一部分;形成覆蓋第一絕緣層、第一電極層和第二電極層的第二絕緣層;通過蝕刻第二絕緣層來暴露第一電極層所處的第一區(qū)域和第二電極層所處的第二區(qū)域;在第一區(qū)域中形成第一金屬層并且在第二區(qū)域中形成第二金屬層;通過鍍覆第一金屬層形成第一電極焊盤并且通過鍍覆第二金屬層形成第二電極焊盤;通過在第一電極焊盤和第二電極焊盤之間的邊界區(qū)域中填充絕緣材料來形成絕緣阻擋件;去除基底。
65.如權(quán)利要求64所述的方法,其中,形成第一電極層和第二電極層的步驟包括 從第二半導(dǎo)體層到第一半導(dǎo)體層形成至少一個(gè)接觸孔;在第二半導(dǎo)體層和所述至少一個(gè)接觸孔上形成鈍化層;通過去除鈍化層的形成在所述至少一個(gè)接觸孔的底部上的部分來暴露第一半導(dǎo)體層的一部分;在第一半導(dǎo)體層的暴露部分上形成第一電極層;在第二半導(dǎo)體層上去除鈍化層的除了圍繞第一電極層的部分之外的部分; 在通過去除鈍化層的所述部分而被暴露的部分上形成第二電極層。
66.如權(quán)利要求64所述的方法,其中,涂覆第一絕緣層的步驟包括 在第一電極層、第二電極層和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的整個(gè)頂表面上涂覆第一絕緣層; 去除第一絕緣層的設(shè)置有第一電極層和第二電極層的部分。
67.如權(quán)利要求66所述的方法,其中,形成第一電極焊盤和第二電極焊盤的步驟包括 在第一電極區(qū)域和第二電極區(qū)域之間的邊界區(qū)域中形成光致抗蝕劑;通過執(zhí)行鍍覆來形成第一電極焊盤和第二電極焊盤,光致抗蝕劑在第一電極焊盤和第二電極焊盤之間; 去除光致抗蝕劑。
68.如權(quán)利要求67所述的方法,其中,形成第一電極焊盤和第二電極焊盤的步驟還包括在第一電極區(qū)域和第二電極區(qū)域上形成用于執(zhí)行鍍覆的種子層。
69.如權(quán)利要求64所述的方法,所述方法還包括使第一電極、第二電極和絕緣阻擋件的頂表面平坦化。
70.如權(quán)利要求64所述的方法,其中,通過堆疊氮化鎵基半導(dǎo)體層來形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
71.如權(quán)利要求64所述的方法,其中,基底為藍(lán)寶石基底。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法。所述半導(dǎo)體發(fā)光器件包括第一電極層、絕緣層、第二電極層、第二半導(dǎo)體層、活性層和第一半導(dǎo)體層,順序地堆疊在基底上;第一接觸件和第二接觸件,第一接觸件穿過基底以電連接到第一電極層,第二接觸件穿過基底、第一電極層和絕緣層以與第二電極層連通。第一電極層通過填充穿過第二電極層、第二半導(dǎo)體層和活性層的接觸孔來電連接到第一半導(dǎo)體層,絕緣層圍繞接觸孔的內(nèi)圓周表面以使第一電極層與第二電極層絕緣。
文檔編號(hào)H01L33/38GK102315352SQ20111019655
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者孫哲守, 宋尚燁, 李時(shí)赫, 李鎮(zhèn)賢, 梁鐘隣, 金學(xué)煥, 金泰亨 申請(qǐng)人:三星Led株式會(huì)社
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