[发明专利]LED装置及制造LED装置的方法在审
| 申请号： | 202180066636.4 | 申请日： | 2021-08-04 |
| 公开（公告）号： | CN116210091A | 公开（公告）日： | 2023-06-02 |
| 发明（设计）人： | 刘颖俊;朱彤彤;穆罕默德·阿里 | 申请（专利权）人： | 波拉科技有限公司 |
| 主分类号： | H01L33/16 | 分类号： | H01L33/16 |
| 代理公司： | 华进联合专利商标代理有限公司 44224 | 代理人： | 黄隶凡 |
| 地址： | 英国*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | led 装置 制造 方法 | ||
【说明书】：
一种制造LED装置的方法包括步骤：提供模板，该模板包括III族‑氮化物材料的第一多孔区域；在该模板上且在该第一多孔区域上方形成第一LED结构；及在该模板上形成第二LED结构，其中该第二LED结构不位于该第一多孔区域上方。一种LED装置包括：第LED结构，其在III族‑氮化物材料的第一多孔区域上方；及第二LED结构，其不位于该第一多孔区域上方。本文还提供了三色LED装置。
技术领域
本发明涉及半导体装置及制造半导体装置的方法，特别是涉及LED装置、LED装置的阵列及制造LED装置的改良方法。
背景技术
用于发光的标准发光二极管(LED)通常大于200μm×200μm。微型LED具有高密度且具有低至小于100μm×100μm的横向大小的微尺度LED的阵列。因此微型LED可定义为具有小于100μm×100μm一直到低至数十分之一纳米或甚至更小横向尺寸的LED结构。
以往，有人尝试使用已知技术制造微型LED。例如，先前尝试使用一般LED磊晶(LEDepitaxy)及雷射剥离、静电载运及弹性体冲压来进行转移。但是，对如此小的微型LED使用这方法会有一些问题。
这些问题包括：
-使用一般LED磊晶，难以在相同微型LED的芯片上产生全部三种主要颜色(RGB：红、绿、蓝)。
-对绿及红微型LED而言效率低。
-一直需要干式蚀刻来界定微尺度LED台面。随着LED尺寸变小，对该LED结构的侧壁的电浆破坏会影响该装置发光效率及寿命。
-雷射剥离产率低且成本高。
-由于既有的应变/屈曲问题，转印的产率低。
由于这些问题，已知LED制造技术用于制造高质量微型LED是无法令人满意的。具体的，已知LED制造技术用于制造在相同基材上包括多种不同颜色的LED的多色LED装置是无法令人满意的。
发明内容
本申请案涉及制造LED装置的改良方法及使用该方法制成的LED装置。本发明应参照独立权利要求来界定。本发明的优选或有利特征在从属权利要求中提出。
该LED装置优选地由III-V族半导体材料，且特别优选地由III族-氮化物半导体材料形成。
“III-V族”半导体包括如Ga、Al及In的III族元素及如N、P、As及Sb的V族元素的二元、三元及四元合金，且受到包括光电子学的多种应用的大量关注。
受到特别关注的是称为“III族-氮化物”材料的半导体材料种类，其包括氮化镓(GaN)、氮化铟(InN)及氮化铝(AlN)，以及其三元及四元合金。III族-氮化物材料不仅在固态发光及电力电子学中获得商业成功，而且对量子光源及光与物质交互作用而言亦具有特别好处。
虽然各种III族-氮化物材料在商业上受到关注，但氮化镓(GaN)被广泛地视为其中一种最重要的新半导体材料，且受到多种应用的特别关注。
已知的是在整块GaN中导入孔隙可深刻地影响其材料性质，例如其折射率。藉由改变其孔隙度来调整GaN的光学性质的可能性因此使多孔GaN受到光电子应用的大量关注。
本发明藉由参照GaN来说明，但亦可有利地应用于替代的III族-氮化物材料。
有关III-V族半导体材料的先前公报包括国际专利申请案PCT/GB2017/052895(公开号为WO2019/063957)及PCT/GB2019/050213(公开号为WO2019/145728)。
发明人发现可使用本发明有利地提供多色LED装置及多色LED装置的阵列。
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- 2010-11-25 - 2012-09-12 - H01L33/16
- 本公开提供一种垂直GaN基半导体二极管及其制造方法。GaN基πi-V族半导体装置包括：基底；p型欧姆电极层，在基底上；p型GaN基πi-V族化合物半导体层，在p型欧姆电极层上；n型GaN基πi-V族化合物半导体层，在p型GaN基πi-V族化合物半导体层上；n型欧姆电极层，在n型GaN基IE-V族化合物半导体层上。p型欧姆电极层是具有70％或更高的高反射率的Ag基高反射电极，n型GaN基E-V族化合物半导体层的表面经受形成光子晶体的工艺和表面粗糙化的工艺中的至少一种工艺。
- 用于固态照明装置的氮化镓晶片衬底以及相关联系统及方法-201080057499.X
- 安东尼·洛奇特菲尔德;休古斯·马查德 - 美光科技公司
- 2010-12-16 - 2012-09-05 - H01L33/16
- 本发明涉及用于固态照明装置的氮化镓晶片衬底以及相关联系统及方法。根据本发明的一个实施例，一种用于制作SSL装置衬底的方法包含形成由支撑部件承载的多个晶体，其中所述晶体具有经选择以促进氮化镓的形成的定向。所述方法可进一步包含形成由所述晶体承载的一定体积的氮化镓，其中所述晶体的所述选定定向至少部分地控制所述氮化镓的晶体定向，且不将所述氮化镓作为一单元接合到所述支撑部件。在其它实施例中，可通过包含将其中存在所述晶体的区域退火、蚀刻所述区域以移除具有除所述选定定向以外的定向的晶体及/或生长具有所述选定定向的所述晶体的工艺来增加晶体的数目。
- 多孔氮化物半导体上的高品质非极性/半极性半导体器件及其制造方法-201080046603.5
- 南玉铉;李东轩;俞根镐 - 首尔OPTO仪器股份有限公司;韩国产业技术大学校产学协力团
- 2010-08-27 - 2012-07-18 - H01L33/16
- 提供了一种非极性/半极性半导体器件及其制造方法，该非极性/半极性半导体器件具有降低的氮化物半导体层的缺陷密度及提高的内部量子效率和光提取效率。用于制造半导体器件的方法在具有用于生长非极性或半极性氮化物半导体层的晶面的蓝宝石基底、SiC基底或Si基底上形成模板层和半导体器件结构。所述制造方法包括：在基底上形成氮化物半导体层；执行多孔表面改性，使得氮化物半导体层具有多个孔；通过在表面改性的氮化物半导体层上再生长氮化物半导体层来形成模板层；以及在模板层上形成半导体器件结构。
- 氮化镓系化合物半导体发光元件-201080038204.4
- 加藤亮;吉田俊治;横川俊哉 - 松下电器产业株式会社
- 2010-07-07 - 2012-05-30 - H01L33/16
- 本发明提供一种氮化镓系化合物半导体发光元件，其具备n-GaN层(102)、p-GaN层(107)、以及位于n-GaN层(102)和p-GaN层(107)之间的GaN/InGaN多重量子阱活性层(105)，GaN/InGaN多重量子阱活性层(105)是包括InxGa1-xN(0＜x＜1)阱层(104)的m面半导体层，该InxGa1-xN(0＜x＜1)阱层(104)具有6nm以上且17nm以下的厚度，GaN/InGaN多重量子阱活性层(105)中所包含的氧原子的浓度在3.0×1017cm-3以下。
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