專利名稱：發(fā)光器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示范性實施例涉及一種采用晶片接合方法制造的發(fā)光器件，以及采用晶
片接合方法制造發(fā)光器件置的方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)包括例如III族氮化物半導體材料或Zn-Mg-0基半導體材料的 半導體材料，其可以制作得相對小且輕，并且具有相對長的壽命。已經(jīng)開發(fā)了增加LED效率 的各種技術(shù)。近來，為了使用作為常規(guī)發(fā)光器件的LED,已經(jīng)進行了對高輸出和高亮度LED 的研究。然而，由于LED的結(jié)構(gòu)，當向LED提供高功率時，與向LED提供低功率相比，LED的 效率降低。 因此，已經(jīng)提出了具有有效電流施加結(jié)構(gòu)的垂直型LED。與水平型LED不同，垂直 型LED可以直接定位在半導體層的上表面和下表面中，其中在水平型LED中半導體層的一 部分被刻蝕且電極形成在該被刻蝕的部分中。因此，與水平型LED相比，垂直型LED具有改 善的效率并且具有較高的輸出。與水平LED相比，垂直型LED也更易于被冷卻，這是因為其 運行期間產(chǎn)生的熱更易于輻射到外部。 另一方面，在垂直型LED的情況下，因為電極應(yīng)當定位在半導體層的上表面和下 表面中，所以垂直型LED需要與水平型LED不同的制造工藝。例如，在半導體層生長在諸如 藍寶石的生長基板(growth substrate)上之后，去除生長基板以便實施后續(xù)工藝。在去除 生長基板前，對半導體層實施電鍍(通過電鍍法)或晶片接合(通過晶片接合方法)，以便 牢固地固定將要從其去除生長基板的半導體層。 在采用電鍍時，由于電鍍金屬薄膜的平坦度和堅固性(solidity)的降低，在實施 整個工藝時會出現(xiàn)困難。當采用晶片接合時，由于諸如藍寶石的生長基板與新的接合基板 的膨脹系數(shù)的差別，在晶片接合后實施的冷卻工藝期間，在半導體層中會產(chǎn)生裂紋。而且， 半導體層的整體結(jié)構(gòu)會彎曲或翹曲。

發(fā)明內(nèi)容
示范性實施例包括通過采用晶片接合方法制造的彎曲或翹曲減少的發(fā)光器件以
及采用晶片接合方法制造發(fā)光器件的方法。其它方面將部分在下面的描述中予以闡述，并
且通過描述而部分地顯而易見，或者可以通過示范性實施例的實踐而知悉。 根據(jù)示范性實施例，發(fā)光器件可以包括半導體層，包括用于發(fā)光的有源區(qū)域和第
一電極；第二電極，在半導體層上；以及第一應(yīng)力弛豫層，接合到第一電極的表面，且由金
屬形成。 發(fā)光器件還可以包括在第一應(yīng)力弛豫層下方的接合基板。發(fā)光器件還可以包括在 第一電極和第一應(yīng)力弛豫層之間以及在第一應(yīng)力弛豫層和接合基板之間的接合材料層。接 合材料層的厚度范圍可以為約0. 5 m至約3 m。第一應(yīng)力弛豫層可以由熔點大于接合材 料層的材料形成。
發(fā)光器件還可以包括在第一應(yīng)力弛豫層和接合基板之間且由金屬形成的第二應(yīng) 力弛豫層。發(fā)光器件還可以包括在第一電極和第一應(yīng)力弛豫層之間以及在第一應(yīng)力弛豫層 和第二應(yīng)力弛豫層之間的接合材料層。 接合基板可以是導電基板。發(fā)光器件還可以包括在接合基板下方的第一接合金屬 層和第二電極上的第二接合金屬層。接合基板可以是非導電基板，其熱膨脹系數(shù)的范圍為
約4X 10—6 A/K至約8X 10—6 A/K。接合基板可以是玻璃基板。 發(fā)光器件還可以包括在半導體層側(cè)部上的構(gòu)造為電連接到第一電極的第一接合
金屬層和在第二電極上的第二接合金屬層。發(fā)光器件還可以包括第一應(yīng)力弛豫層下方的第 一接合金屬層和第二電極上的第二接合金屬層。 第一應(yīng)力弛豫層可以包括選自由鉻(Cr)、鎳(Ni)、錫(Sn)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、銅 (Cu)及其合金組成的組中的至少一個。第一應(yīng)力弛豫層可以形成為厚度范圍為約10iim至 約lmmc 根據(jù)示范性實施例，制造發(fā)光器件的方法可以包括在生長基板上形成半導體層， 該半導體層包括用于發(fā)光的有源區(qū)域和第一電極；將接合基板接合到第一電極的表面；去 除生長基板；以及處理半導體層，其中由金屬形成的第一應(yīng)力弛豫層接合在第一電極和接 合基板之間。 第一應(yīng)力弛豫層可以通過在第一電極和第一應(yīng)力弛豫層之間以及在第一應(yīng)力弛 豫層和接合基板之間插設(shè)接合材料層而接合。由金屬形成的第二應(yīng)力弛豫層還可以接合在 第一應(yīng)力弛豫層和接合基板之間。第一應(yīng)力弛豫層和第二應(yīng)力弛豫層可以通過在第一電極和第一應(yīng)力弛豫層之間 以及在第一應(yīng)力弛豫層和第二應(yīng)力弛豫層之間插設(shè)接合材料層而接合。第二應(yīng)力弛豫層可 以在接合基板上。 第一應(yīng)力弛豫層可以通過在第一電極和第一應(yīng)力弛豫層之間插設(shè)接合材料層而 被接合，在示范性實施例中，第一應(yīng)力弛豫層可以在接合基板上。該方法還可以包括去除接 合基板。處理半導體層可以包括在半導體層上形成第二電極。


通過結(jié)合附圖的下述詳細描述，示范性實施例將更加易于理解。圖l-8B表示這里 描述的非限定的示范性實施例。 圖1是圖解根據(jù)示范性實施例在其中半導體層生長在生長基板上的結(jié)構(gòu)的示意 性截面圖； 圖2是圖解根據(jù)示范性實施例用于將半導體層接合到接合基板的工藝的示意性 截面圖； 圖3是圖解根據(jù)示范性實施例用于將圖1的半導體層接合到接合基板的工藝的示 意性截面圖； 圖4是圖解根據(jù)示范性實施例用于將圖1的半導體層接合到接合基板的工藝的示 意性截面圖； 圖5是圖解根據(jù)示范性實施例在接合圖4的接合基板后通過剝離工藝去除生長基 板的工藝的示意性截面5
圖6是圖解示解根據(jù)示范性實施例在去除生長基板后通過后續(xù)工藝完成的發(fā)光 二極管(LED)的示意性截面圖； 圖7A和7B是圖解根據(jù)示范性實施例在去除生長基板后制造LED的工藝的示意性 截面圖；和 圖8A和8B是圖解根據(jù)示范性實施例在去除生長基板后制造LED的工藝的示意性 截面圖。 應(yīng)當注意的是，這些圖旨在圖解本發(fā)明特定實施例中采用的方法、結(jié)構(gòu)和/或材 料的一般特性，并且旨在補充下面提供的文字說明。然而，這些附圖沒有按比例繪制，并且 可能不會精確地反映任何給定實施例的精確結(jié)構(gòu)或性能特性，并且不應(yīng)當被解釋為限定或 局限本發(fā)明示范性實施例涉及的值或特性的范圍。為了清楚起見，例如，可以縮小或放大分 子、層、區(qū)域和/或結(jié)構(gòu)元件的相對厚度和位置。各圖中采用的類似或相同的附圖標記旨在 表示類似或相同元件或特征的存在。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將詳細地描述示范性實施例，附圖中圖解了示范性實施例的示例，其中相似 的附圖標記通篇表示相似的元件。就此而言，示范性實施例可以具有不同的形式，并且不應(yīng) 當解釋為限于在此闡述的描述。因此，下面僅參考附圖描述示范性實施例，來說明本描述的
各方面。在附圖中，為了清楚起見，夸大了各層的厚度和寬度。 應(yīng)當理解，當稱元件或?qū)?在"另一元件或?qū)?上"、"連接到"或"耦接到"另一元件 或?qū)訒r，該元件或?qū)涌梢灾苯釉诹硪辉驅(qū)由稀⒅苯舆B接到或直接耦接到另一元件或?qū)樱?或者可以存在插入的元件或?qū)?。相反，當稱元件"直接在"另一元件或?qū)由稀?直接連接到" 或"直接耦接到"另一元件或?qū)訒r，則不存在插入的元件或?qū)印Ｈ绱颂幩玫?，術(shù)語"和/或" 包括一個或多個所列相關(guān)項目的任何及所有組合。 應(yīng)當理解，雖然這里可使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、組件、區(qū)域、層 和/或部分，但這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用于 將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分區(qū)別開。因此，以下討論的第一元 件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分而不背離本發(fā)明示范 性實施例的教導。 為了便于描述，此處可以使用諸如"在…之下"、"在…下面"、"下(lower)"、"在… 之上"、"上(upper)"等空間相對性術(shù)語來描述如附圖所示的一個元件或特征與另一個 (些)元件或特征之間的關(guān)系。應(yīng)當理解，空間相對性術(shù)語是用來概括除附圖所示取向之外 的使用或操作中的器件的不同取向的。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)過來，則被描述為"在" 其他元件或特征"之下"或"下面"的元件將會取向在其他元件或特征的"上方"。這樣，示 范性術(shù)語"在…下面"就能夠涵蓋之上和之下兩種取向。器件可以采取其他取向(旋轉(zhuǎn)90 度或在其他取向)，此處所用的空間相對性描述符做相應(yīng)解釋。 在此采用的術(shù)語僅為了描述具體實施例的目的，并且不旨在限制本發(fā)明的示范性 實施例。正如這里所使用的，單數(shù)形式"一個(a、an)"和"所述(the)"也旨在包括復數(shù) 形式，除非上下文中清楚地另有示意。還應(yīng)當理解，術(shù)語"包括(comprise)"和/或"包括 (comprising)"，當在本說明書中使用時，指定了所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但并不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的 存在或增加。 這里參照截面圖描述本發(fā)明的示范性實施例，這些圖為理想化示范性實施例(和
中間結(jié)構(gòu))的示意圖。因而，舉例來說，可以預(yù)期由制造技術(shù)和/或公差引起的插圖形狀的
變化。因此，示范性實施例不應(yīng)被解釋為僅限于此處示出的區(qū)域的特定形狀，而是包括由例
如制造引起的形狀偏差在內(nèi)。例如，圖示為矩形的被注入?yún)^(qū)域通常在其邊緣處具有圓形或
彎曲的特征和/或注入濃度的梯度而不是從注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的二元變化。類似地，通過
注入形成的掩埋區(qū)可以在掩埋區(qū)與注入通過其發(fā)生的表面之間的區(qū)域中引起某些注入。因
此，附圖所示的區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上是示意性的，它們的形狀并非要展示器件的區(qū)域的實際形狀，也 并非要限制本發(fā)明的范圍。 除非另行定義，否則此處使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語)都具有本 發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的同樣的含義。還應(yīng)當理解，諸如通用詞典中所 定義的術(shù)語，除非此處加以明確定義，否則應(yīng)當被解釋為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域的語境中 的含義相一致的含義，而不應(yīng)被解釋為理想化的或過度形式化的意義。
參考圖l，第一半導體層21、有源層22和第二半導體層23可以依次生長在生長基 板11上，并且第一電極24可以生長在第二半導體層23上。生長基板11可以是藍寶石基 板。第一半導體層21、有源層22和第二半導體層23可以由例如III族氮化物半導體(其 是GaN-AlN-InN的組合)的半導體材料或Zn-Mg-0基半導體材料形成。第一半導體層21 可以是摻雜有n型材料的n半導體層，第二半導體層23可以是摻雜有p型材料的p半導體 層。有源層22是用于通過電子和空穴的復合而產(chǎn)生光的有源區(qū)域，其可以具有單個或多個 量子阱結(jié)構(gòu)。當?shù)诙雽w層23是p半導體層時，第一電極24可以是p型電極。
盡管圖1中沒有示出，但是用于改善晶體質(zhì)量的緩沖層可以附加地插設(shè)在生長基 板11與第一半導體層21之間。而且，盡管圖1中沒有示出，但是為了在一個生長基板11 上形成多個LED芯片，第一半導體層21、有源層22、第二半導體層23和第一電極24可以被 部分地蝕刻而分成多個區(qū)域。因為上述工藝與常規(guī)LED制造工藝相同，所以省略其詳細描 述。 在實施制造LED的后續(xù)工藝之前，根據(jù)晶片接合方法，接合基板可以接合到圖1所 示的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在將描述將接合基板接合到圖l所示結(jié)構(gòu)的各種示范性實施例。在下文，為 了方便起見，第一半導體層21、有源層22、第二半導體層23和第一電極24將稱為半導體層 20。從而，為了方便起見，在下面的附圖描述中，僅說明表示為半導體層20的一層。
圖2是圖解根據(jù)示范性實施例將圖1的半導體層20接合到接合基板31的示意性 截面圖。如上所述，當采用晶片接合方法時，在冷卻工藝期間，由于生長基板11和接合基板 31間的熱膨脹系數(shù)的差別會產(chǎn)生彎曲或翹曲。如圖2所示，根據(jù)示范性實施例，為了減輕或 者防止彎曲或翹曲，由金屬片形成的附加的應(yīng)力弛豫層33可以設(shè)在半導體層20和接合基 板31之間。例如，接合材料層32可以插設(shè)在接合基板31和應(yīng)力弛豫層33之間，并且接合 材料層34可以插設(shè)在應(yīng)力弛豫層33和半導體層20之間。接合材料層32和34可以被熔 化以接合這些層。 接合材料層34a和34b可以分別涂覆在應(yīng)力弛豫層33和半導體層20彼此面對的 表面上，并且接合材料層34a和34b可以被熔化以形成接合材料層34并將應(yīng)力弛豫層33接合到半導體層20。在圖2中，生長基板11和半導體層20圖解為與圖1圖解的位置顛倒。 具體地，接合材料層34可以插設(shè)在第一 電極24和應(yīng)力弛豫層33之間，從而，應(yīng)力弛豫層33 可以接合到第一電極24的表面。 根據(jù)示范性實施例，因為應(yīng)力弛豫層33吸收接合基板31和生長基板11之間的熱 膨脹系數(shù)差，所以在接合工藝后的冷卻工藝期間可以減輕或防止彎曲或翹曲。為此，由金屬 片形成且具有改善的柔性的材料可以用作應(yīng)力弛豫層33。 當具有柔性的金屬片插設(shè)在接合基板31和生長基板11之間時，即使接合基板31 和生長基板11在冷卻工藝期間不同地收縮，則由于插設(shè)在其間的金屬片的柔性，接合基板 31和生長基板11也不會彼此影響。為了能使接合基板31和生長基板11之間的熱膨脹系 數(shù)之差被充分吸收，應(yīng)力弛豫層33需要足夠厚。例如，由金屬片形成的應(yīng)力弛豫層33可以 形成為厚度范圍為約10 y m至約lmm，更具體地，厚度范圍為從約50 y m至約300 y m。
應(yīng)力弛豫層33可以具有導電性，以便將從外部施加的電流傳輸?shù)桨雽w層20。應(yīng) 力弛豫層33的熔點也可以大于接合材料層32和34的熔點，以使其在接合工藝中不發(fā)生 改變。滿足上述條件的用于形成應(yīng)力弛豫層33的材料可以是鉻(Cr)、鎳(Ni)、錫(Sn)、鉬 (Mo)、鈦(Ti)、銅(Cu)或其合金。在圖2中，應(yīng)力弛豫層33被圖示為單層，但是其可以以多 層結(jié)構(gòu)形成，其中堆疊每一個都由不同材料形成的多層。 接合材料層32和34可以由易熔(eutectic)接合材料例如具有導電性的AuSn合 金或者AuGe合金形成。接合材料層32和34可以通過電子束沉積(e-beam d印osition)、 原子層沉積(ALD)、化學氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積(PVD)形成，并且接合材料層32 和34可以形成為具有約0. 5 ii m至約3 ii m的厚度范圍。應(yīng)力弛豫層33可以通過熔化接合 材料層32和34而接合到接合基板31和半導體層20 二者。AuSn合金的熔點為約280°C， AuGe合金的熔點在約300°C以上。常規(guī)地，為了最小化或者降低冷卻工藝期間的彎曲和翹 曲，相對低溫熔化的AuSn合金主要用作接合材料。 在示范性實施例中，為了防止或者減少在穩(wěn)定LED的運行的熱處理中接合材料的 改變，可以實施低于約300°C的低溫熱處理。另一方面，在示范性實施例中，因為通過應(yīng)力弛 豫層33可以防止或減少彎曲或翹曲，所以熔點相對高的AuGe合金可以用作接合材料層32 和34。因為在LED的后續(xù)熱處理工藝中可以實施約30(TC以上的高溫熱處理，所以可以改 善LED的質(zhì)量和運行穩(wěn)定性。 接合基板31通常可以采用具有導電性的硅基板。然而，接合基板31不限于硅基 板，而是可以采用由各種材料形成的各種基板。例如，接合基板31可以是非導電基板，如玻 璃基板，并且非導電基板可以由熱膨脹系數(shù)的范圍為約4X10—eA/K至約8X10—SA/K的材 料形成。 圖3是圖解根據(jù)示范性實施例用于將圖1的半導體層接合到接合基板的工藝的示 意性截面圖。圖3與圖2的區(qū)別在于，應(yīng)力弛豫層不采用接合材料層接合到接合基板31，而 是應(yīng)力弛豫層35直接沉積或生長在接合基板31上。關(guān)于其它方面，圖2中的示范性實施 例可以與圖3中描述的示范性實施例相同。從而，在示范性實施例中，先前形成在接合基板 31上的應(yīng)力弛豫層35可以通過接合材料層34接合到半導體層20的表面。
圖4是圖解根據(jù)示范性實施例用于將圖1的半導體層接合到接合基板的工藝的示 意性截面圖。圖4所示的示范性實施例包括圖2和3所示的示范性實施例二者。就是說，如圖4所示，第一應(yīng)力弛豫層33可以通過在第一應(yīng)力弛豫層33和半導體層20之間插設(shè)接 合材料層34而接合到半導體層20的表面。同時，第一應(yīng)力弛豫層33可以通過在第一應(yīng)力 弛豫層33和接合基板31之間插設(shè)接合材料層32而接合到接合基板31，其中第二應(yīng)力弛豫 層35沉積在接合基板31的表面上。 接合材料層34a和34b可以分別涂覆在第一應(yīng)力弛豫層33的表面和半導體層20 的表面上，并且可以熔化接合材料層34a和34b，以形成接合材料層34且將應(yīng)力弛豫層33 接合到半導體層20。因此，第二應(yīng)力弛豫層35、接合材料層32、第一應(yīng)力弛豫層33、接合材 料層34、半導體層20和生長基板11可以依次堆疊在接合基板31上。 在該結(jié)構(gòu)中，因為兩個應(yīng)力弛豫層33和35設(shè)置在半導體層20和接合基板31之 間，所以可以進一步減少彎曲或翹曲。第一應(yīng)力弛豫層33和第二應(yīng)力弛豫層35可以由相 同的材料或不同的材料形成。而且，應(yīng)力弛豫層33和35可以形成為具有相同的厚度或不 同的厚度。 在采用圖2或圖4所示的晶片接合方法接合半導體層20和接合基板31后，如圖 5所示，可以采用激光剝離(LL0)法去除生長基板ll。半導體層20可以外露。具體地，參 考圖l，半導體層20的第一半導體層21外露。 在去除生長基板11后，可以根據(jù)常規(guī)的后續(xù)工藝通過處理半導體層20而完成 LED。例如，可以通過蝕刻法部分蝕刻或清洗半導體層20的表面。而且，對半導體層20的 表面實施紋理化以形成幾何起伏結(jié)構(gòu)(geometricalrelief structure)，從而增加光提取 效率。第二電極可以形成在半導體層20的表面上。 圖6是圖解根據(jù)示范性實施例通過去除生長基板后的后續(xù)工藝完成的LED的示意 性截面圖。圖6圖解了通過對圖4的結(jié)構(gòu)實施后續(xù)工藝而獲得的LED 10。然而，圖6也可 以涉及根據(jù)圖2和4中描述的示范性實施例形成的結(jié)構(gòu)。參考圖6，第二電極25可以設(shè)置 在半導體層20的表面上。例如，當圖1所示的第一半導體層21為n半導體層時，第二電極 25為n型電極。第二電極25也可以是透射光的透明電極，并且第二電極25可以由銦錫氧 化物(ITO)形成。 第一接合金屬層41可以設(shè)置在接合基板31下方，第二接合金屬層42可以設(shè)置在 第二電極25上。在封裝已完成的LED時，第一接合金屬層41和第二接合金屬層42可以與 連接到封裝(未示出)引線框的引線(未示出)耦接。從而，通過引線從引線框施加的電 流可以分別通過第一接合金屬層41和第二接合金屬層42傳送給第一電極24和第二電極 25。在示范性實施例中，接合基板31可以由諸如硅的導電基板形成。 如上所述，接合基板31可以是非導電基板。在示范性實施例中，第一接合金屬層 41可以不設(shè)置在接合基板31下方。 圖7A和7B圖解了根據(jù)示范性實施例為非導電基板的接合基板31。圖7A和7B圖 解了對根據(jù)圖4中描述的示范性實施例形成的結(jié)構(gòu)實施后續(xù)工藝而獲得的LED，但是圖7A 和7B也可以涉及根據(jù)圖2和3中描述的示范性實施例形成的結(jié)構(gòu)。 如圖7A所示，在處理半導體層20之后，可以去除接合基板31。通過諸如化學機 械拋光(CMP)的拋光可以更易于去除接合基板31，并且只有第一應(yīng)力弛豫層33和第二應(yīng) 力弛豫層35保留在半導體層20下方。如圖7B所示，在形成第二電極25后，第一接合金屬 層41可以設(shè)置在第二應(yīng)力弛豫層35下方，第二接合金屬層42可以設(shè)置在第二電極25上。
9施加給第一接合金屬層41的電流可以通過第二應(yīng)力弛豫層35、接合材料層32、第一應(yīng)力弛豫層33和接合材料層34傳送給半導體層20的第一 電極24 (見圖1)，并且再通過第一 電極24傳送給第二半導體層23(見圖1)。施加給第二接合金屬層42的電流也可以通過第二電極25傳送給第一半導體層21 (見圖1)。 圖8A和8B圖解了根據(jù)示范性實施例為非導電基板的接合基板31。圖8A和8B是圖解根據(jù)示范性實施例在去除生長基板后制造LED的工藝的示意性截面圖。如上所述，圖8A和8B圖解了對根據(jù)圖2和3所述的示范性實施例形成的結(jié)構(gòu)通過實施后續(xù)工藝而獲得的LED。 如圖8A所示，在處理半導體層20且形成第二電極25后，蝕刻且因此而去除半導體層20和第二電極25的每一個的兩邊緣部分。半導體層20的兩邊緣部分可以完全去除而暴露接合材料層34a和34b的一部分。例如，可以實施蝕刻工藝直到暴露附著在第一應(yīng)力弛豫層33上的接合材料層34a。作為選擇，可以實施蝕刻工藝通過去除直到半導體層20的第二半導體層23而僅暴露第一電極24的一部分(見圖1)。 如圖8B所示，第一接合金屬層41可以設(shè)置在半導體層20的兩側(cè)部分上，第二接合金屬層42可以設(shè)置在第二電極25上。在圖8B中，第一接合金屬層41可以設(shè)置在半導體層20的兩側(cè)部分上，但是第一接合金屬層41可以形成為圍繞半導體層20周圍的環(huán)形。在示范性實施例中，第一接合金屬層41可以通過接合材料層34電連接到第一電極24。
作為選擇，第一接合金屬層41可以直接接觸第一 電極24而電連接到第一 電極24。在圖8B中，接合材料層34a可以保持在第一應(yīng)力弛豫層33上，第一接合金屬層41可以形成在接合材料層34a上。在示范性實施例中，施加給第一接合金屬層41的電流可以通過接合材料層34a和34b傳送給第一電極24。然而，在不同的條件下，可以實施蝕刻工藝直到暴露第一電極24的一部分，并且第一接合金屬層41可以形成在第一電極24上。
應(yīng)當理解的是，這里所描述的這些示范性實施例應(yīng)看作僅為描述的目的，而不是為了限制的目的。每個示范性實施例中的特征或方面的描述應(yīng)典型地看作適合于其它示范性實施例中的其它類似的特征或方面。
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權(quán)利要求
一種發(fā)光二極管，包括半導體層，包括用于發(fā)光的有源區(qū)域和第一電極；第二電極，在所述半導體層上；以及第一應(yīng)力弛豫層，接合到所述第一電極的表面，并且由金屬形成。
2. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管，還包括 接合基板，在所述第一應(yīng)力弛豫層下方。
3. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管，還包括接合材料層，在所述第一電極和所述第一應(yīng)力弛豫層之間以及在所述第一應(yīng)力弛豫層 和所述接合基板之間。
4. 如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管，其中所述接合材料層形成為厚度范圍為約0. 5 m 至約3 ii m。
5. 如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管，其中所述第一應(yīng)力弛豫層由熔點大于所述接合材 料層的材料形成。
6. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管，還包括第二應(yīng)力弛豫層，在所述第 一應(yīng)力弛豫層和所述接合基板之間且由金屬形成。
7. 如權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管，還包括接合材料層，在所述第一電極與所述第一應(yīng)力弛豫層之間以及在所述第一應(yīng)力弛豫層 與所述第二應(yīng)力弛豫層之間。
8. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管，其中所述接合基板是導電基板。
9. 如權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管，還包括 第一接合金屬層，在所述接合基板下方；以及 第二接合金屬層，在所述第二電極上。
10. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管，其中所述接合基板是非導電基板，其熱膨脹系數(shù)的范圍為約4xi(r6A/K至約8xi(r6A/K。
11. 如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管，其中所述接合基板是玻璃基板。
12. 如權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管，還包括第一接合金屬層，在所述半導體層側(cè)部上且被構(gòu)造為電連接到所述第一 電極；以及 第二接合金屬層，在所述第二電極上。
13. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管，還包括 第一接合金屬層，設(shè)置在所述第一應(yīng)力弛豫層下方；以及 第二接合金屬層，設(shè)置在所述第二電極上。
14. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其中所述第一應(yīng)力弛豫層包括選自由鉻、鎳、錫、 鉬、鈦、銅及其合金組成的組中的至少一個。
15. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其中所述第一應(yīng)力弛豫層形成為厚度范圍為約 10 u m至約lmm。
16. —種制造發(fā)光二極管的方法，所述方法包括在生長基板上形成半導體層，所述半導體層包括用于發(fā)光的有源層和第一電極；將接合基板接合到所述第一電極的表面；去除所述生長基板；以及處理所述半導體層，其中由金屬形成的第一應(yīng)力弛豫層接合在所述第一電極和所述接合基板之間。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中接合所述第一應(yīng)力弛豫層包括在所述第一電極和 所述第一應(yīng)力弛豫層之間以及在所述第一應(yīng)力弛豫層和所述接合基板之間插設(shè)接合材料層。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一應(yīng)力弛豫層由熔點大于所述接合材料層 的材料形成。
19. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括將由金屬形成的第二應(yīng)力弛豫層接合在所述第一應(yīng)力弛豫層和所述接合基板之間。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中接合所述第一應(yīng)力弛豫層和所述第二應(yīng)力弛豫層 包括在所述第一電極和所述第一應(yīng)力弛豫層之間以及在所述第一應(yīng)力弛豫層和所述第二 應(yīng)力弛豫層之間插設(shè)所述接合材料層。
21. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述第二應(yīng)力弛豫層在所述接合基板上。
22. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中接合所述第一應(yīng)力弛豫層包括在所述第一電極和 所述第一應(yīng)力弛豫層之間插設(shè)所述接合材料層，所述第一應(yīng)力弛豫層在所述接合基板上。
23. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述接合基板是導電基板。
24. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述接合基板是非導電基板，其熱膨脹系數(shù)的范圍為約4xlO-6A/K至8xlO-6A/K。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述接合基板是玻璃基板。
26. 如權(quán)利要求24所述的方法，還包括 去除所述接合基板。
27. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第一應(yīng)力弛豫層包括選自由Cr、 Ni、 Sn、 Mo、 Ti、Cu及其合金組成的組中的至少一個。
28. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中處理所述半導體層包括 在所述半導體層上形成第二電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光器件及其制造方法。本發(fā)明提供一種采用晶片接合方法制造的發(fā)光二極管(LED)以及通過采用晶片接合方法制造LED的方法。晶片接合方法可以包括在半導體層和接合基板之間插設(shè)由金屬形成的應(yīng)力弛豫層。當采用應(yīng)力弛豫層時，由于金屬的柔性，接合基板和生長基板之間的應(yīng)力可以被抵消，并且由此可以減少或防止接合基板的彎曲或翹曲。
文檔編號H01L33/00GK101740694SQ20091022527
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者丁亨洙, 樸宰徹, 樸永洙, 梁炆承, 蔡秀熙, 金峻淵, 金慶國, 金澤 申請人:三星電子株式會社