專利名稱：發(fā)光二極管元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件的制造方法，特別涉及一種形成發(fā)光二極管 以及將發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)從生長基底分離的方法。
背景技術(shù)：
化合物半導(dǎo)體元件已廣泛地應(yīng)用在光電產(chǎn)品上，例如由第三族至第五族
(group m-V)的材料所組成的化合物半導(dǎo)體最適合用于發(fā)光二極管 (light-emitting diode; LED)。發(fā)光二極管經(jīng)由在基底上形成有源區(qū)，以及在 基底上沉積各種導(dǎo)體與半導(dǎo)體層所制成。通過p-n結(jié)的電流，可使用電子-空穴對的輻射再結(jié)合以產(chǎn)生電磁輻射，例如光。在一個由直接能帶隙(direct band gap)材料例如砷化鎵(GaAs)或氮化鎵(GaN)所制成的順向偏壓 (forward-biased)p-n結(jié)，電子-空穴對的再結(jié)合注入耗盡區(qū)，會造成電磁輻射 的放射，此電磁輻射可以在可見光范圍或非可見光范圍，使用具有不同能帶 隙的化合物材料可產(chǎn)生不同顏色的發(fā)光二極管。
結(jié)晶的化合物半導(dǎo)體材料，例如氮化鎵，通常通過外延生長(epitaxially growing)的方式在另一種材料的結(jié)晶基底，例如藍寶石(sapphire)基底上形成 化合物半導(dǎo)體層，藍寶石基底具有相配的結(jié)晶面且較容易形成?；诘?的特性，氮化鎵層通常用于電子或光電元件上，例如發(fā)光二極管。然后，將 化合物半導(dǎo)體元件從其生長基底上分離，接著再附著至其他半導(dǎo)體或非半導(dǎo) 體基底，與其他電子元件整合，以符合其應(yīng)用。
目前有許多技術(shù)用來從生長基底上分離化合物半導(dǎo)體層，其中一種技術(shù) 為先形成外延犧牲層(epitaxial sacrificial layer)于基底上，然后外延性地生長
化合物半導(dǎo)體層于犧牲層上，在化合物半導(dǎo)體層與期望的元件經(jīng)加工處理 后，通過濕式蝕刻工藝將化合物半導(dǎo)體層從其生長基底分離，其選擇性地蝕 刻除去犧牲層，因此可剝離化合物半導(dǎo)體層。然后，此獨立的化合物半導(dǎo)體 層可與其他基底接合?；衔锉∧た山?jīng)由更進一步的處理，使得化合物半導(dǎo)
5體元件的功能與其他基底材料上的元件功能整合在一起。
上述的分離工藝是利用液態(tài)蝕刻劑，由側(cè)邊溶解生長基底與外延形成的 化合物半導(dǎo)體薄膜之間非常薄的犧牲層，此分離工藝非常耗時，特別是在分 離大面積薄膜時，并且此分離工藝對于大規(guī)模的制造過程非常不經(jīng)濟。
另一種技術(shù)為利用光學(xué)工藝使得化合物薄膜從生長基底剝離，例如在藍 寶石基底上外延地生長氮化鎵薄膜，然后以強烈的激光光束從藍寶石基底側(cè) 照射此結(jié)構(gòu)，此激光的波長在藍寶石的能帶隙范圍內(nèi)，使得其輻射可以穿透 藍寶石基底，但輻射的波長稍微在氮化鎵的吸收邊緣之外，使得大部分的激 光能量在緊鄰著界面的氮化鎵內(nèi)吸收。對氮化鎵的強烈加熱使得鎵從氣態(tài)的 氮中分離，因此可將氮化鎵薄膜從藍寶石基底分離。
然而，上述工藝會遭受各種困難，例如激光輻射的高能量會打散覆蓋在 上方的氮化鎵薄膜，并且常使得氮化鎵薄膜斷裂。此外，受限于高能量激光 光束的面積，使得大面積薄膜的分離較困難。

發(fā)明內(nèi)容
通過本發(fā)明的實施例，提供一種發(fā)光二極管元件的制造方法，以及將發(fā) 光二極管元件從生長基底分離的方式，其通常可以減少、解決或防止上述問 題以及其他問題的發(fā)生，并且通?？蛇_到一些技術(shù)上的優(yōu)勢。
依據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供一種發(fā)光二極管元件的制造方法，該方法 包括提供第一基底；以及形成并圖案化一掩模層于第一基底上，產(chǎn)生圖案
化掩模層。該方法還包括形成第一接觸層于圖案化掩模層之上，使得第一接 觸層與圖案化掩模層之間具有一空氣間隙。該方法還包括形成發(fā)光二極管結(jié)
構(gòu)，其中第一接觸層為發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的接觸層；以及形成第二基底于發(fā)光 二極管結(jié)構(gòu)上，其中第二基底具有導(dǎo)電性。該方法更進一步地包括將發(fā)光二 極管結(jié)構(gòu)從第一基底分離。
依據(jù)本發(fā)明另一實施例，提供一種發(fā)光二極管元件的制造方法，該方法 包括提供第一基底；以及形成并圖案化一掩模層于第一基底的第一側(cè)上， 產(chǎn)生圖案化掩模層。該方法還包括形成發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)于圖案化掩模層之 上，使得發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)與圖案化掩模層之間具有一空氣架橋；形成第二基 底于發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)之上，位于發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的一相對于第一基底的相反側(cè)上；以及經(jīng)由濕式蝕刻工藝將第一基底從發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)分離。
依據(jù)本發(fā)明又另一實施例，提供一種發(fā)光二極管元件的制造方法，該方 法包括形成并圖案化一掩模層于生長基底上，產(chǎn)生圖案化掩模層。該方法 還包括形成種子區(qū)于圖案化掩模層內(nèi)的一個或一個以上的開口中，種子區(qū)突 出于圖案化掩模層。該方法還包括從種子區(qū)側(cè)向性地生長，直至一連續(xù)的第 一接觸層形成于圖案化掩模層之上，使得第一接觸層與圖案化掩模層之間具 有一空氣架橋；形成發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中第一接觸層為發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的 接觸層；以及在空氣架橋處將發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)從生長基底分離。
本發(fā)明可減少廢棄物并降低成本。空氣架橋也可幫助從大的生長基底上 分離大面積薄膜，因此可提升生產(chǎn)率。
為了讓本發(fā)明的上述目的、特征、及優(yōu)點能更明顯易懂，以下配合附圖， 作詳細說明如下。


圖1至圖6顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例，制造發(fā)光二極管元件的各中間 工藝步驟。
上述附圖中的附圖標記說明如下
100 晶片； 102 基底； 104 掩模層；206 圖案化掩模；
208 開口； 210 空氣架橋；220 第一接觸層；220a 種子區(qū)； 220b 側(cè)向區(qū)； 222 第一披覆層；224 發(fā)光層； 228 第二披覆
層； 230 第二接觸層；250 反射層；263 直通硅穿孔；264
金屬導(dǎo)線；265 半導(dǎo)體元件；280 導(dǎo)電基底；300 發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
以下所提供的較佳實施例的制造及使用用以說明本發(fā)明的各種特征的 實施方式，可以理解的是，本發(fā)明提供許多應(yīng)用的發(fā)明概念，其可以在各種 特殊的背景中實施，以下所述僅作為實施例，并非用以限定本發(fā)明。
以下提供一種形成發(fā)光二極管的氮化鎵層的方法，以及將發(fā)光二極管從 生長基底分離的方法。以下說明形成本發(fā)明的較佳實施例的各中間階段，可 以理解的是，以下各步驟用以說明本發(fā)明的發(fā)明概念，但是其他的工藝也可以實施。在本發(fā)明的各附圖及實施例中，使用相似的標號以標示相似的元件。
圖1至圖6顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例，形成發(fā)光二極管于基底上的各 中間工藝步驟。首先，參閱圖1，提供一晶片100，包含基底102以及覆蓋 于其上的掩模層104?；?02較佳為摻雜或未慘雜的塊材(bulk)半導(dǎo)體基底， 較佳為具有(100)的表面晶向(surfaceorientation)。值得注意的是，雖然以下所 述的實施例采用塊材硅基底，然而其他的基底也可以使用，例如絕緣層上覆 硅(Silicon on Insulator; SOI)基底、藍寶石(sapphire)基底、碳化硅(SiC)基底 以及其他類似的基底也都可以使用。然而，本發(fā)明的實施例可特別適用于硅 基底，因為其成本較低。此外，基底較佳為具有(100)的表面晶向，但是具有 其他表面晶向，例如(lIO)或(11 l)的基底也可以使用。
掩模層104較佳為硬掩模，其包括一層或一層以上的介電層，例如為經(jīng) 由化學(xué)氣相沉積法(CVD)形成的氮化硅(silicon nitride; SiNx)。在另一實施例 中，掩模層104可以是二氧化硅層，其可通過例如熱氧化法或者使用四乙氧 基硅烷(tetra-ethyl-ortho-silicate; TEOS)與氧氣作為前驅(qū)物的化學(xué)氣相沉積法 (CVD)所形成。另外，其他的介電材料，例如氮氧化硅或其他類似的材料也 可以經(jīng)由化學(xué)氣相沉積法(CVD)形成，以形成掩模層104。多層的硬掩模， 例如二氧化硅層與氮化硅層也可以使用。硬掩模層104的厚度較佳約為50A 至200A。
接著，如圖2a與圖2b所示，依據(jù)本發(fā)明的一實施例，將掩模層104(如 圖l所示)圖案化，形成圖案化的掩模206。在一實施例中，使用光刻技術(shù)將 掩模層104圖案化， 一般而言，光刻技術(shù)包含沉積光致抗蝕劑材料，以及依 據(jù)一圖案照射光致抗蝕劑材料，然后將光致抗蝕劑材料顯影，除去部分的光 致抗蝕劑材料。接著，在晶片100上進行蝕刻工藝，于圖案化掩模206中產(chǎn) 生開口 208，在蝕刻過程中，殘留的光致抗蝕劑材料可以保護其下的掩模層 材料。
于蝕刻工藝之后，在圖案化掩模206中產(chǎn)生開口 208的矩陣，暴露出其 下的基底102，每一個開口的長度h及寬度w較佳約為2um至10"m，如 圖2b所示。相鄰的開口 208之間的距離d約為5 ix m至10 " m。值得注意的 是，圖2b的實施例僅用以說明方形的開口，在其他的實施例中也可以使用 任何適合的形狀，包含矩形、條紋形(strip)、圓形、橢圓形、三角形和/或其200910173403.5
他類似的形狀。另外，在其他實施例中也可以不使用由行及列排列成的矩陣 開口，而是包含以圖案排列、交錯排列或其他類似的排列方式的開口。然后，
較佳為形成氮化鎵種子220a于每個開口 208中，如圖2c所示。
圖3顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例，形成第一接觸層220。在一實施例中， 第一接觸層220可以由第三族的氮化物或其他第五族元素的氮化物所形成， 例如氮化鎵，并且如下所述，第一接觸層220作為發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的第一接 觸層。在一實施例中，第一接觸層220包含形成于開口 208中的突起區(qū)域， 有時也稱為種子區(qū)或種子220a，以及生長覆蓋在圖案化掩模206之上的側(cè)向 區(qū)220b。種子區(qū)220a在開口 208中垂直地形成(如圖3中所示的垂直箭頭)， 突出于圖案化掩模206。種子區(qū)220a突出的部分在其側(cè)面上提供結(jié)晶面，在 種子區(qū)220a形成之后，從氮化鎵種子區(qū)220a的側(cè)面上產(chǎn)生結(jié)晶面，通過氮 化鎵的側(cè)向外延生長(lateral epitaxial growth)而形成側(cè)向區(qū)220b,橫向延伸 (如圖3中所示的橫向箭頭)于圖案化掩模206之上。氮化鎵220b(有時也稱為 側(cè)向區(qū))的側(cè)向生長在圖案化掩模206之上進行，以形成連續(xù)的第一接觸層 220。由于側(cè)向生長工藝的結(jié)果，在氮化鎵第一接觸層220與圖案化掩模206 之間形成空氣架橋(airbridge)210。在一實施例中，圖案化掩模206上的第一 接觸層220的厚度較佳約為500nm至3000nm，且因此所形成之空氣架橋210 的深度約為0.3 u m至約1.0 " m。
在一實施例中，使用氮化鎵作為第一接觸層220。具有圖案化掩模206 的晶片100可先以選擇性金屬有機化學(xué)氣相沉積法(MOCVD)處理，使用三甲 基鎵(trimethylgallium; TMG)及氨氣(NH3)作為鎵(Ga)和氮(N)的來源，以形成 氮化鎵種子區(qū)220a。在氮化鎵種子區(qū)220a形成之后，在相同的MOCVD反 應(yīng)室中連續(xù)地處理晶片，以形成側(cè)向區(qū)220b。在另一實施例中，第一接觸層 220的氮化鎵種子區(qū)220a以及側(cè)向區(qū)220b的形成是在不同的MOCVD反應(yīng) 室中進行。在一實施例中，使用高溫MOCVD工藝形成第一接觸層220，其 溫度介于約70(TC至約110(TC之間。此夕卜，第一接觸層也可以在低溫MOCVD 工藝中形成，例如其溫度介于約30(TC至約70(TC之間。其他的工藝，例如 遙控等離子體增強型化學(xué)氣相沉積法(remote plasma-enhanced chemical vapor deposition; RPCVD)、分子束外延法(molecular beam epitaxy; MBE)、有機金 屬氣相外延法(metal organic vapor phase epitaxy; MOVPE)、氫化物氣相外延、法(hydride vapor phase epitaxy; HVPE)、液相夕卜延》去(liquid phase epitaxy; LPE)
或其他類似的方法也可以用來形成第一接觸層220。
在一實施例中，第一接觸層220摻雜n型雜質(zhì)；在另一實施例中，第一 接觸層220可摻雜p型雜質(zhì)或大抵上未摻雜。此外，第一接觸層220也可包 含其他第三族的氮化物，例如InN、 A1N、 InxGa(i-x)N、 AkGa(i-x)N、 AklnyGa(i-x-y)N或其他類似的材料，可以使用如上述的合適的沉積技術(shù)以類 似的工藝形成，在第一接觸層220與圖案化掩模206之間形成空氣架橋210。 其他材料，包含以其他第五族的元素代替所形成的氮化物也可以使用。
圖4顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例，在基底102上完成發(fā)光二極管結(jié)構(gòu) 300，其中第一接觸層220作為發(fā)光二極管的接觸層。發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)300 可包含以上述方法形成的第一接觸層220、選擇性的第一披覆層(cladding layer)222、發(fā)光層224、選擇性的第二披覆層228以及第二接觸層230。
選擇性的第一披覆層222形成于第一接觸層220之上，與第一接觸層220 相似，第一披覆層222也可以由第三族或其他第五族元素的氮化物的化合物 形成。在一實施例中，第一披覆層222包括具有n型導(dǎo)電性的第三族氮化物 化合物，例如n-AlGaN。第一披覆層222的形成方法可與第一接觸層220的 形成方法相同。
發(fā)光層(有時也可稱為有源層)224形成于第一披覆層222上，發(fā)光層224 可包括均質(zhì)結(jié)(homojunction)、 異質(zhì)結(jié)(heterojunction)、 單量子阱 (single-quantum well ; SQW)、多量子阱(multiple-quantum well; MQW)或其 他類似的結(jié)構(gòu)。在一實施例中，發(fā)光層224包括未摻雜的鎵銦氮化物(gallium indium nitride; GaxInyN(i-x-y));在另一實施例中，發(fā)光層224包含其他常用 的材料，例如AlxInyGa(i-x-y)N。在又另一實施例中，發(fā)光層224可以是多量 子阱，包含多阱層(multiple well layers)例如InGaN以及阻擋層例如GaN,以 互相交替的形式配置。再者，發(fā)光層的形成方法包含金屬有機化學(xué)氣相沉積 法(MOCVD)、分子束外延法(MBE)、氫化物氣相外延法(HVPE)、液相外延 法(LPE)或其他合適的化學(xué)氣相沉積法(CVD)方法。發(fā)光層224的總厚度較佳 為介于約5nm至約200nm之間。
選擇性的第二披覆層228形成于發(fā)光層224上，在一實施例中，第二披 覆層228的材料包括與第一披覆層222相似的材料，例如AlGaN，除了第二披覆層228可以是p型摻雜之外。第二披覆層228的形成方法可與第一披覆 層222的形成方法相同，除了其具有相反型的導(dǎo)電性之外。
第二接觸層230形成于第二披覆層228上，第二接觸層230可由與第一 接觸層220相同或不同的材料形成，并且可使用相似的方法形成，只除了第 二接觸層230的導(dǎo)電性與第一接觸層220的導(dǎo)電性相反之外。
如圖4所示，反射層250形成于第三族至第五族發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)300之 上，反射層250可反射來自發(fā)光層224發(fā)射的光，使其朝向并穿過第二接觸 層230，回到第一接觸層220，如下所述，反射層可以作為發(fā)光二極管元件 的發(fā)光表面。反射層250可包括單層的反射材料，例如鋁、銀或其他類似的 材料。因此，在一實施例中，反射層250也可作為電極，提供電性接觸至P 型第二接觸層230。反射層250可包括多層結(jié)構(gòu)，例如分布式布拉格反射鏡 (distributed Bragg reflector)、全方位反射鏡(omni-directional reflector)或其4也類 似的結(jié)構(gòu)。反射層250的厚度較佳約為50A至500A。在其他實施例中，第 二接觸層230具有高反射率，此時可不需要反射層250。
圖5顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例，在發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)300上形成導(dǎo)電基 底280。導(dǎo)電基底280形成于發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)300及反射層250之上，并提 供電性接觸至導(dǎo)電反射層250，和/或第二接觸層230。導(dǎo)電基底280可由任 何合適的導(dǎo)電材料形成，例如摻雜的硅、金屬、金屬合金或其他類似的材料。 導(dǎo)電基底280的厚度較佳約為大于50 u m。
在一實施例中，導(dǎo)電基底280由電鍍方式形成，在此實施例中，晶片上 鍍有單層或多層結(jié)構(gòu)的金屬，例如鋁、鎳、鉻、銅或其他類似的材料。
在另一實施例中，導(dǎo)電基底280由硅形成，在此實施例中，硅基底接合 至反射層250的表面上，借此形成如圖5所示的導(dǎo)電基底280。在一實施例 中，所接合的硅基底較佳為摻雜離子的塊材硅基底，具有與發(fā)光二極管結(jié)構(gòu) 300的第二接觸層230相同的導(dǎo)電性。在另一實施例中，導(dǎo)電基底280經(jīng)過 預(yù)先處理，具有一個或一個以上的直通硅穿孔(through silicon vias; TSVs)263， 經(jīng)由一個或一個以上的金屬導(dǎo)線264，其可以與預(yù)先形成在相同或不同基底 內(nèi)的一個或一個以上的半導(dǎo)體元件265耦合。在基底280接合之后，這些半 導(dǎo)體元件265電性耦合至發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)300。
圖6顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例，移除基底102以及圖案化掩模206。
ii在一實施例中，基底102與圖案化掩模206可通過濕式化學(xué)蝕刻工藝移除， 在此實施例中，可使用溫度約為120'C至160r的磷酸溶液從硅基底102蝕 刻氮化硅圖案化掩模206，因為相對于硅基底102以及發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)300 的其他層，磷酸對于氮化硅掩模206具有高度的蝕刻選擇比。在移除圖案化 掩模206之后，硅基底102可通過例如浸泡在氫氟酸、硝酸以及醋酸溶液(通 常稱為HNA溶液)中去除。
值得注意的是，因為在發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)300與圖案化掩模206之間存在 有空氣架橋210(如圖5所示)，因此可以有效地將發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)從生長基 底102分離。 一旦晶片浸沒于蝕刻溶液中，液態(tài)蝕刻劑可經(jīng)由空氣架橋210 到達整個基底表面，并且可以明顯地促進分離工藝的進行。分離的基底102 可再利用，因此可減少廢棄物并降低成本。空氣架橋210也可幫助從大的生 長基底上分離大面積薄膜，因此可提升生產(chǎn)率。
更值得注意的是，在從硅基底102分離發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)300之后，發(fā)光 二極管元件的第一接觸層220具有特定結(jié)構(gòu)的面，因為在移除圖案化掩模206 與生長基底102之后，留下突出的GaN特征(如圖6所示)。此突出的特征可 具有任何合適的形狀，其由圖案化掩模206上的蝕刻圖案所決定，例如方形、 條紋形、矩形、圓形、橢圓形、三角形和/或其他類似的形狀。在發(fā)光二極管 元件上特定結(jié)構(gòu)的發(fā)光面通常為有利的特征，其形成可以避免在發(fā)光面的光 線反射。
之后，進行一些工藝以完成發(fā)光二極管元件，例如可形成電性接觸(正面 和/或背面接點)至第一和第二接觸層，形成保護層以及切割并封裝發(fā)光二極 管元件。
雖然上述實施例將發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)設(shè)定為具有p型表面面對導(dǎo)電基底 280，在此技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員當可了解，本發(fā)明的實施例也可以利用 一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，使得其n型表面面對導(dǎo)電基底。在這些實施例中，第一 接觸層220以及選擇性的第一披覆層222可以具有p型導(dǎo)電性，并且第二披 覆層228以及第二接觸層230可以具有n型導(dǎo)電性。
雖然本發(fā)明已揭示較佳實施例如上，然其并非用以限定本發(fā)明，在此技 術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員當可了解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可做 些許更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視所附的權(quán)利要求所界定為準。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管元件的制造方法，包括提供一第一基底；形成并圖案化一掩模層于該第一基底上，產(chǎn)生一圖案化掩模層；形成一第一接觸層于該圖案化掩模層之上，使得該第一接觸層與該圖案化掩模層之間具有一空氣間隙；形成一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中該第一接觸層為該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的一接觸層；形成一第二基底于該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)上，該第二基底具有導(dǎo)電性；以及將該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)與該第一基底分離。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，其中形成該第一接 觸層于該第一基底之上的步驟包括形成一種子區(qū)于該圖案化掩模層內(nèi)的一個或一個以上的開口中，該種子 區(qū)突出于該圖案化掩模層；以及從該種子區(qū)側(cè)向性地生長一側(cè)向區(qū)，該側(cè)向區(qū)延伸至該圖案化掩模層之上。
3. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，還包括形成一光反 射層于該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)上。
4. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，其中形成該第二基 底的步驟包括電鍍。
5. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，其中形成該導(dǎo)電性 第二基底的步驟包括形成一摻雜的硅層于該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)之上。
6. —種發(fā)光二極管元件的制造方法，包括 提供一第一基底；形成并圖案化一掩模層于該第一基底的一第一側(cè)上，產(chǎn)生一圖案化掩模層；形成一第一接觸層于該圖案化掩模層之上，使得該第一接觸層與該圖案 化掩模層之間具有一 空氣間隙；形成一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中該第一接觸層為該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的一接 觸層；形成一第二基底于該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)之上，位于該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的一相對于該第一基底的相反側(cè)上；以及經(jīng)由一濕式蝕刻工藝將該第一基底從該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)分離。
7. 如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，其中形成該發(fā)光二 極管結(jié)構(gòu)的步驟包括形成多個種子區(qū)于該圖案化掩模層內(nèi)的多個開口中，所述多個種子區(qū)突 出于該圖案化掩模層；以及從所述多個種子區(qū)側(cè)向性地生長多個側(cè)向區(qū)，所述多個側(cè)向區(qū)延伸至該 圖案化掩模層之上。
8. 如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，其中形成所述多個 種子區(qū)以及側(cè)向性地生長該第一接觸層的步驟包括一選擇性金屬有機化學(xué) 氣相沉積工藝。
9. 如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，其中該發(fā)光二極管 結(jié)構(gòu)包括一發(fā)光層于一第一接觸層之上； 一第二接觸層于該發(fā)光層之上；以及一反射層于該第二接觸層之上，其中該反射層具有導(dǎo)電性，且提供電性 接觸至該第二接觸層。
10. 如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，其中位于該發(fā)光二 極管結(jié)構(gòu)之上的該第二基底具有導(dǎo)電性。
11. 如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，其中在該發(fā)光二 極管結(jié)構(gòu)之上形成該第二基底的步驟包括電鍍。
12. 如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，其中形成該第二 基底的步驟包括接合一摻雜的硅層至該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。
13. —種發(fā)光二極管元件的制造方法，包括 形成并圖案化一掩模層于一生長基底上，產(chǎn)生一圖案化掩模層； 形成一種子區(qū)于該圖案化掩模層內(nèi)的一個或一個以上的開口中，該種子區(qū)突出于該圖案化掩模層；從該種子區(qū)側(cè)向性地生長，直至一連續(xù)的第一接觸層形成于該圖案化掩 模層之上，使得該第一接觸層與該圖案化掩模層之間具有一空氣架橋；形成一發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，其中該第一接觸層為該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的一接觸層；以及將該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)與該生長基底分離。
14. 如權(quán)利要求13所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，還包括接合一第 二基底于該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)之上，該第二基底位于該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的一相 對于該生長基底的相反側(cè)上。
15. 如權(quán)利要求14所述的發(fā)光二極管元件的制造方法，其中該第二基底 包括一個或一個以上的半導(dǎo)體元件以及一個或一個以上的直通硅穿孔，其中 在該接合步驟之后，該一個或一個以上的半導(dǎo)體元件經(jīng)由該一個或一個以上 的直通硅穿孔電性耦合至該發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管元件的制造方法，以及將發(fā)光二極管元件從生長基底分離，該發(fā)光二極管元件經(jīng)由在生長基底之上形成發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)而形成，該方法包括形成并圖案化掩模層于生長基底上，形成第一接觸層于圖案化掩模層之上，使得第一接觸層與圖案化掩模層之間具有空氣架橋，第一接觸層可以是發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的接觸層，于發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)形成之后，沿著空氣架橋?qū)⑸L基底與發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)分離。本發(fā)明可減少廢棄物并降低成本?？諝饧軜蛞部蓭椭鷱拇蟮纳L基底上分離大面積薄膜，因此可提升生產(chǎn)率。
文檔編號H01L21/82GK101673800SQ20091017340
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者余振華, 林宏遠, 邱文智, 陳鼎元 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司