半导体发光器件及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了半导体发光器件及其制造方法，其中的一种制造半导体发光器件的方法包括在半导体单晶生长衬底上形成隔离图案。在半导体单晶生长衬底上由隔离图案限定的一个芯片单元区域中顺序生长第一导电型半导体层、有源层、和第二导电型半导体层，并且形成反射金属层以覆盖发光结构和隔离图案。在反射金属层上形成支撑衬底，并且从发光结构上去除半导体单晶生长衬底。然后将支撑衬底切割为单独的发光器件。
【专利说明】半导体发光器件及其制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年10月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2012-0119562的优先权，其内容通过引用方式并入于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及半导体发光器件及其制造方法。
【背景技术】
[0004]半导体发光器件(LED)是通过使用p-n结结构的特性而在对器件施加电流时根据电子空穴复合产生光能的器件。也就是说，当对由特定元素形成的半导体上施加正向电压时，电子和空穴移动通过正电极和负电极的交界处，从而复合。复合的电子和空穴具有的能级低于当他们单独(分开)时的能级。由于能级差异导致发光。
[0005]通过将支撑衬底附接至位于生长衬底上的发光结构，并去除生长衬底，来制造发光二极管(LED)。通常使用激光剥离工艺来去除生长衬底。但是，由于激光照射，导致激光剥离工艺可能在与生长衬底相邻的区域中的半导体层中产生微裂纹，由此降低LED的发光效率。通过使用另外的工艺可以避免这样的损坏。但是，另外的工艺大体上使LED的制造变复杂。
【发明内容】
[0006]本公开的一个方面提供了半导体发光器件及其制造方法，所述半导体发光器件由于稳定地与生长衬底分离，因此具有增强的可靠性。
[0007]本公开的另一方面提供了一种半导体发光器件及其制造方法，由于使用简化的制造工艺来形成所述半导体发光器件，因此其具有高度价格竞争力和高照明效率。
[0008]根据本公开的一个方面，提供了一种制造半导体发光器件的方法。所述方法包括在半导体单晶生长衬底上形成隔离图案，其中隔离图案在半导体单晶生长衬底上限定了布置在所述隔离图案的各部分之间的多个芯片单元区域。在半导体单晶生长衬底上的由隔离图案限定的一个芯片单元区域中顺序地生长第一导电型半导体层、有源层、和第二导电型半导体层，从而形成高度相比于隔离图案的高度更低的发光结构。形成反射金属层，以覆盖发光结构和隔离图案。在反射金属层上形成支撑衬底。从发光结构上去除半导体单晶生长衬底；以及将支撑衬底切割为单独的发光器件。
[0009]所述方法还可以包括:在从发光结构上去除半导体单晶生长衬底后，从发光结构上去除隔离图案。
[0010]所述方法还可以包括:在去除隔离图案后，在发光结构的侧表面上、在发光结构上的去除了半导体单晶生长衬底的那个表面的部分上、在反射金属层的侧表面上、以及在反射金属层上的没有形成所述发光结构的上表面的区域上形成钝化层。
[0011]隔离图案可以被形成为相对于半导体单晶生长衬底的表面非直角倾斜。[0012]反射金属层可以包括以下中的至少一个:银(Ag)、镍(Ni)、铝(Al)、铑(Rh)、钯(Pd)、铱(Ir)、钌(Ru)、镁(Mg)、锌(Zn)、钼(Pt)、和金(Au)。
[0013]所述方法还可以包括:在从发光结构上去除半导体单晶生长衬底后，对发光结构用于发光的表面进行蚀刻，以形成光提取图案。
[0014]所述方法还可以包括:在去除半导体单晶生长衬底后，在发光结构上的去除了半导体单晶生长衬底的上表面上形成电极，其中该电极可被操作来对发光结构供电。
[0015]所述方法还可以包括:在形成用于对发光结构供电的电极的同时，或者在形成用于对发光结构供电的电极之后，在支撑衬底的下表面上形成金属层。
[0016]根据本公开的另一方面，提供了一种半导体发光器件。该器件包括:导电衬底；布置在导电衬底上的反射金属层；以及发光结构，其包括顺序地布置在反射金属层上的第二导电型半导体层、有源层、和第一导电型半导体层。绝缘层覆盖于发光结构的侧表面、反射金属层的侧表面、以及反射金属层上的没有布置发光结构的上表面的区域。绝缘层的外表面与导电衬底的外表面在竖直方向上共面。
[0017]绝缘层的侧表面当中面朝发光结构的表面可以相对于导电衬底的表面非直角地倾斜。
[0018]绝缘层可以由氧化物层和氮化物层中的任意一个形成。
[0019]反射金属层可以包括以下中的至少一个:银(Ag)、镍(Ni)、铝(Al)、铑(Rh)、钯(Pd)、铱(Ir)、钌(Ru)、镁(Mg)、锌(Zn)、钼(Pt)、和金(Au)。
[0020]发光结构用于发光的表面上可以包括光提取图案。
[0021]半导体发光器件可以包括布置在发光结构的上表面上的电极，所述电极被构造为对发光结构供电。
[0022]半导体发光器件可以包括布置在导电衬底的下表面上的金属层。
[0023]根据本公开的另一方面，提供了一种制造半导体发光器件的方法。该方法包括:在半导体单晶生长衬底上形成隔离图案，其中在半导体单晶生长衬底上的用于切割芯片单元以形成单独的发光器件所沿的划线上布置的区域上形成隔离图案。在半导体单晶生长衬底上的布置于隔离图案以及划线之间的芯片单元区域中顺序地生长第一导电型半导体层、有源层、和第二导电型半导体层，从而形成高度比隔离图案的高度更低的发光结构。形成反射金属层，以覆盖发光结构和隔离图案。在反射金属层上形成支撑衬底。从发光结构上去除半导体单晶生长衬底，以及沿着所述划线将支撑衬底切割为多个芯片单元，每个芯片单元上均具有单独的发光器件。
[0024]隔离图案可以被形成为条纹图案，其中每个条纹沿着划线形成，并且每个条纹与相邻的条纹被形成有发光结构的芯片单元区域隔开。
[0025]隔离图案可以被形成为格子图案，该格子图案包括在两个正交方向上形成的条纹，其中格子图案的每个条纹与相邻的平行条纹隔开，使得在相交的条纹之间形成的多个四边形区域用作芯片单元区域。
[0026]隔离图案可以由多个点形成，所述点布置在划线上并且以预定的间隔彼此隔开。
[0027]在半导体单晶生长衬底上的多个区域上形成隔离图案，其中每个区域具有三角形形状。【专利附图】
【附图说明】
[0028]根据以下结合附图的具体描述，将会更加清楚地理解本公开的以上和其他方面、特征及其他优点，其中:
[0029]图1A和图2至图7是示出了根据本公开的实施例的制造半导体发光器件的方法的步骤的剖视图；
[0030]图1B至图1F是示出了在根据本公开制造半导体发光器件过程中所使用的在生长衬底上形成并且限定芯片单元区域的隔离图案的平面图；
[0031]图8是依照根据本公开的实施例的制造半导体发光器件的方法而制造的半导体发光器件的剖视图；
[0032]图9是依照根据本公开的实施例的制造半导体发光器件的方法但不用钝化层而制造的半导体发光器件的剖视图；
[0033]图10至图12是示出了根据本公开的另一实施例的制造半导体发光器件的方法的步骤的剖视图；以及
[0034]图13是依照根据本公开的另一实施例的制造半导体发光器件的方法而制造的半导体发光器件的剖视图。
【具体实施方式】
[0035]现在将参照附图具体描述本公开的实施例。本公开可以通过许多不同的形式来实施，而不应理解为限制于本文所阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开全面且完整，并且向本领域的技术人员充分地表达本公开的范围。在附图中，为了清晰起见，元件的形状和尺寸被夸大，并且在全文中相同的附图标记用于指代相同或相似的组件。
[0036]在下文中，将参照附图来描述根据本公开的实施例的制造半导体发光器件的方法。
[0037]图1A和图2至图7是示出了根据本公开的实施例的制造半导体发光器件的方法的步骤的剖视图。图1A是剖视图，图1B至图1F是示出了在生长衬底101上形成的用于限定芯片单元区域的隔离图案180的平面图。
[0038]首先，如图1A所示，在生长衬底101上形成隔离图案180以限定芯片单元区域。
[0039]生长衬底101被提供作为半导体生长衬底，并且可以由诸如蓝宝石、S1、SiC,MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN等这样的绝缘材料、导电材料、或者半导体材料制成。例如，衬底101由具有电绝缘性能的蓝宝石制成。蓝宝石是具有六方菱形(Hexa-Rhombo)R3c对称性的晶体，其在c轴和a轴方向上分别具有大约13.001 A和4.758 A的晶格常数，并且具有C平面(0001)、A平面(1120)、R平面(1102)等。可以相对容易地在蓝宝石晶体的C平面上形成氮化物薄膜，并且因为蓝宝石晶体在高温环境中稳定，所以它可以用作氮化物生长衬底。适于用作生长衬底101的另一材料可以是硅(Si)衬底。由于可以形成具有大直径并且具有相对低的价格的硅(Si)衬底，因此它们可以被有利地用于大批量生产应用。
[0040]在生长衬底101上形成的隔离图案180限定并且限制每个芯片单元区域。可以使用图案掩膜在生长衬底101上形成隔离图案180。随后可以在隔离图案180所限定的边界内形成发光结构区域160。
[0041]可以使用诸如电子束沉积、溅射、或者等离子增强化学气相沉积(PECVD)之类的各种沉积方法来形成隔离图案180。隔离图案180可以由在诸如Si02、Al2O3等的氧化层、以及诸如Si3N4、SiON等的氮化层当中选择的绝缘层形成。同样，隔离图案180可以由导电材料制成。尤其地，在发光结构是GaN基半导体的实施例中，隔离图案180可以由抑制或防止GaN层在其上表面上生长的材料制成。同样，隔离图案180可以是交替层压具有不同折射率的多个介电层的分布式布拉格反射器(DBR)。
[0042]同样，如图1A所示，隔离图案180可以被形成为具有倾斜的边缘，并且相对于生长衬底101的上表面具有斜坡(例如，相对于上表面具有非90°的角度的非直角倾斜或斜坡)。可替代地，隔离图案180可以被形成为具有与生长衬底101的上表面垂直的边缘。
[0043]如图1B所示，隔离图案180可以被形成为条纹图案。可以沿着划线SL来形成该图案的条纹，所述划线SL与要将生长衬底101切割为芯片单元所沿的线相对应。条纹图案包括多个彼此间隔开的条纹。每个发光结构形成在相邻的条纹之间的空间内。
[0044]此外，如图1C所示，隔离图案180可以被形成为格子图案。例如，格子图案可以包括在两个正交方向上形成的条纹。可以沿着要将生长衬底101切割为芯片单元所沿的划线SL来形成图案的条纹。
[0045]此外，如图1D所示，隔离图案180可以被形成为点图案。点图案的点可以沿着竖直划线SL定位。点图案包括彼此分隔开的点。优选地，点具有相同尺寸并且彼此以预定的间隔排列，以限定发光结构区域。此外，示出的点具有圆柱形或圆形，但是本公开不限制于此，可以具有各种其他的形状。
[0046]如图1E所示，隔离图案180可以被形成为点图案，其中点沿着水平和竖直集合的划线SL定位。在图1E中，点图案被示为由位于通过水平和竖直划线SL的相交集合形成的四边形的每个边的中心部分中的点形成。但是，点图案也可以由沿着划线SL任意定位的点形成。
[0047]可替代地，如图1F所示，当从上方来看时，发光结构被形成为具有三角形形状，在这样的实施例中，隔离图案180可以被形成为具有三角形形状。更一般地，隔离图案180可以被形成为具有各种其他形状。
[0048]如图2所示，发光结构120被形成为具有(从生长衬底101的表面测量的)高度t2，该高度比隔离图案180的(从生长衬底101的表面测量的)高度tl更低。在生长衬底101上由隔离图案180的相邻部分之间的空间限定的发光结构区域中形成发光结构120。
[0049]以这种方式，在由隔离图案180的相邻部分之间的空间限定的区域中形成发光结构120的实施例中，形成发光结构120使得其高度t2比隔离图案180的高度tl更低。因此，当通过沿着划线SL切割来将发光结构120分为各芯片单元时，可以在形成隔离图案180的区域中切割生长衬底101。因此，有助于将衬底分为单个的发光器件，并且防止在后续的去除生长衬底的处理中裂纹沿着半导体层在发光结构中延伸。此外，防止在后续的处理中形成在半导体层上的反射金属层从半导体层上剥落。
[0050]而且，分隔发光结构的隔离处理和防止半导体中形成裂纹的处理可以统一为形成隔离图案180的单一处理，由此简化了制造发光结构和器件的处理。
[0051]而且，在发光结构的形成过程中，在相邻的隔离图案180之间的相对较小的区域中形成由半导体层形成的发光结构120。由此，可以减小由半导体层的生长导致的生长应力以及由半导体层和衬底101的晶格常数和热膨胀系数之间的差异导致的生长应力。因此，可以防止衬底弯曲。
[0052]参见发光结构120，发光结构120包括第一导电型半导体层121和第二导电型半导体层123以及布置在它们之间的有源层122。第一和第二导电型半导体层121和123可以由氮化物半导体制成，例如，具有AlxInyGanyN (O≤x≤1，O≤y≤1，O≤x+y≤I)组分的材料。可替代地，第一和第二导电型半导体层121和123还可以由AlInGaP基材料或AlInGaAs基材料等制成。此外，第一和第二导电型半导体层121和123可以分别用η型杂质和P型杂质掺杂，但是本公开不一定限制于此。布置在第一和第二导电型半导体层121和123之间的有源层122根据电子空穴复合发出具有一定能级的光，并且可以具有量子阱层和量子势垒层交替层叠的多量子阱(MQW)结构。
[0053]同时，可以使用诸如金属有机物化学气相沉积(MOCVD )、氢化物气相外延(HVPE )、分子束外延(MBE)等这样的工艺来对构成发光结构120的第一导电型半导体层121、第二导电型半导体层123以及有源层122进行生长。
[0054]在以上描述中，第一导电型半导体层121包括η型半导体层，第二导电型半导体层123包括P型半导体层。但是，本公开的实施例不限制于此。也就是说，第一导电型半导体层121可以包括P型半导体层，而第二导电型半导体层123可以包括η型半导体层。此外，第一导电型半导体层121和第二导电型半导体层123中的掺杂物的掺杂浓度可以一致或不一致。也就是说，可以多样地修改发光结构120，本公开不限制于其任何特定的结构。
[0055]同时，为了缓解由晶格常数的差异导致的应力，可以在发光结构120和生长衬底101之间形成缓冲层(未示出)和/或无掺杂氮化物层(未示出)。
[0056]其后,如图3所不,在发光结构120上形成反射金属层133和支撑衬底110。
[0057]反射金属层133由具有高水平的反射率的金属制成。反射金属层133还可以由相对于第二导电型半导体层123表现出电欧姆特性的材料制成。考虑到其功能，反射金属层133可以由包括银(Ag)、 镍 (Ni)、铝(Al)、铑(Rh)、钯(Pd)、铱(Ir)、钌(Ru)、镁(Mg)、锌(Zn)、钼(Pt)、金(Au)等的材料制成。此外，尽管没有示出，反射金属层133可以具有包括两个或更多层的结构，以增强反射效率。例如，该结构可以包括分别由以下组合形成的两个或更多层:Ni/Ag、Zn/Ag、Ni/Al、Zn/Al、Pd/Ag、Pd/Al、Ir/Ag、Ir/Au、Pt/Ag、Pt/Al、Ni/Ag/Pt等。可以通过对所述高反射性的金属执行沉积、溅射等来形成反射金属层133。
[0058]此外，除了与第二导电型半导体层123的欧姆接触功能，反射金属层133也可以用来将在发光结构120的有源层122中生成后向着反射金属层133传播的光进行反射。光可以被朝向第一导电型氮化物半导体层121反射。由此，可以提高发光器件100的发光效率。
[0059]这里，反射金属层133可以被形成为覆盖发光结构120和隔离图案180。在该情况下，由于反射金属层133被形成为覆盖发光结构120和隔离图案180，因此可以通过单个处理同时形成多个发光器件的反射金属层133,从而简化处理。
[0060]此外，可以在反射金属层133和第二导电型半导体层123之间形成电流阻挡层(未示出)。
[0061]支撑衬底110可以在后续的激光剥离处理等中用作支撑发光结构的支撑体。同样，当支撑衬底110由导电材料制成时，其可以与外部电源连接，以将电信号施加至第二导电型半导体层123。考虑到该功能，支撑衬底110可以由例如包括以下任何一个的材料制成:金(Au)、镍(Ni)、铝(Al)、铜(Cu)、钨(W)、硅(Si)、硒(Se)、砷化镓(GaAs)，或者可以由掺杂铝(Al)的硅(Si)衬底材料制成。在该情况下，可以通过诸如电镀、溅射、沉积等工艺在反射金属层133上形成支撑衬底110。可替代地，可以借助于导电接合层作为中间材料来将预先制作的支撑衬底110与反射金属层133接合。作为导电接合层，可以使用诸如AuSn等的共晶金属，或者可以使用导电型环氧树脂等。
[0062]在附接支撑衬底110以后，如图4所示，从发光结构120上去除生长衬底101。如图4所示的结构对应于将图3所示的结构旋转180°。
[0063]可以通过激光剥离方法或化学剥离方法来去除生长衬底101。
[0064]其后，如图5所示，为了根据芯片单元区域划分发光结构120，去除隔离图案180。在该情况下，可以使用诸如湿法蚀刻、干法蚀刻等的各种方法来去除隔离图案180。
[0065]同样，为了增强光提取效率，在第一导电型半导体层121的上表面(即，第一导电型半导体层121曾与生长衬底101接触的表面)上形成光提取图案124。
[0066]可以使用湿法蚀刻处理或干法蚀刻处理来形成在第一导电型半导体层121的上表面上形成的光提取图案124。具体地，可以通过用氢氧化钾(KOH)蚀刻第一导电型半导体层121的上表面，来形成光提取图案124。光提取图案124使得从其表面反射的总光量最小化，由此增强光提取效率。
[0067]可以同时执行隔离图案180的去除和光提取图案124的形成。
[0068]其后，如图6所不,在发光结构120的上表面和侧表面上、以及在反射金属层133的暴露的侧表面和/或上表面上形成钝化层140。其后选择性地去除钝化层140，使得第一导电型半导体层121的上表面至少局部暴露。
[0069]其后，在第一导电型半导体层121的暴露区域中的上表面上形成第一电极131。
[0070]第一电极131可以由具有优良导电性的金属制成，例如，金(Au)、钯(Pd)、钼(Pt)、钌(Ru)、铼(Re)、镁(Mg)、锌(Zn)、铪(Hf)、钽(Ta)、铑(Rh)、铱(Ir)、钨(W)、钛(Ti)、银(Ag)、铬(Cr)、钥(Mo)、铌(Nb)、铝(Al)、镍(Ni)、铜(Cu)、钒(V)、及其合金。
[0071]第一电极131可以包括欧姆层，该欧姆层被形成为与发光结构120接触，用于与发光结构120和在该欧姆层上形成的电极层欧姆接触。例如，欧姆层可以包括铬(Cr)、铝(Al)、钒(V)、钛(Ti)等。可以通过顺序地层压包括镍(Ni)和铝(Al)等的阻挡层、包括铜(Cu)等的金属层、包括镍(Ni)和铝(Al)等的阻挡层、以及包括金(Au)等的引线接合层来形成电极层。但是，本公开不限制于此，电极层可以被构造为诸如钨(W)层、钨钛层(WTi)、钛(Ti)层、铝(Al)层、银(Ag)层等这样的单层。同样，可以在第一导电型半导体层121的整个表面上形成透明电极层作为第一电极131，并且在该情况下，透明电极可以由诸如ΙΤ0、ZnO> RuOx> TiOx> IrOx 等的材料制成。
[0072]此外，还可以在支撑衬底110的下表面上形成金属层150。在支撑衬底110的下表面上形成的金属层150可以用作第二电极。
[0073]这里，金属层150可以由具有优良导电性的金属制成,例如，金(Au)、钮I (Pd)、钼(Pt)、钌(Ru)、铼(Re)、镁(Mg)、锌(Zn)、铪(Hf)、钽(Ta)、铑(Rh)、铱(Ir)、钨(W)、钛(Ti)、银(Ag)、铬(Cr)、钥(Mo)、铌(Nb)、铝(Al)、镍(Ni)、铜(Cu)、钒(V)、及其合金。
[0074]其后，如图7所示，通过沿着划线SL切割来使芯片单元区域相互分开，以制作多个诸如图8描绘的器件100之类的发光器件。
[0075]在图6所示的操作中，不形成钝化层140，而可以直接在第一导电型半导体层121的上表面上形成第一电极131，并且可以沿着划线SL分开芯片单元区域，以制作多个诸如图9的器件300之类的发光器件。
[0076]在根据本公开的实施例的半导体发光器件的情况下，可以先形成隔离图案180，并且在隔离图案180之间形成高度低于隔离图案180的发光结构。由此，在将发光结构分为各个芯片单元的过程中，可以在形成隔离图案180的区域中切割支撑衬底110，由此有助于在有效地防止裂缝沿着半导体层延伸的同时分割单独的发光器件。由此，可以防止在后续的处理中形成在半导体层上的反射金属层133从半导体层上剥落。由此，可以有效地减少当生长衬底101与发光结构分离时发生的损坏，并且可以减小施加在单个芯片上的应力。
[0077]此外，使发光结构相互分开的隔离处理和防止在半导体层中形成裂缝的处理可以统一为单个处理，由此简化了制造或生产过程。由此，可以省去用于防止对半导体层的损坏的额外的处理。
[0078]图8是依照根据本公开的第一实施例的制造半导体发光器件的方法来制造的半导体发光器件100的剖视图。
[0079]参照图8，依照根据本公开的第一实施例的制造半导体发光器件的方法来制造的半导体发光器件100包括支撑衬底110、位于支撑衬底110上的发光结构120、以及在发光结构120的上表面上形成的第一电极131。发光结构120包括第一导电型半导体层121、有源层122、以及第二导电型半导体层123，并且可被操作以生成光。
[0080]可以在支撑衬底110和发光结构120之间形成反射金属层133。同样,可以在发光结构120的侧表面上形成钝化层140。可以在反射金属层133和第二导电型半导体层123之间形成电流阻挡层(未示出)。
[0081]发光结构120可以包括多个III族V族元素的化合物半导体层。这里，第二导电型半导体层123可以位于反射金属层133上，有源层122可以位于第二导电型半导体层123上，以及第一导电型半导体层121可以位于有源层122上。根据用于将发光结构120划分为芯片单元区域的隔离图案180的形状，发光结构120的侧表面可以具有各种斜坡。
[0082]可以在发光结构120的上表面上，具体地，在第一导电型半导体层121的上表面上形成光提取图案124。光提取图案124可以具有任意形状或排列，或者可以具有期望的形状或排列。
[0083]例如，可以通过排列具有从50nm至3000nm范围周期的光子晶体结构来形成光提取图案124。由于干涉效应等，光子晶体结构可以有效地向外提取具有特定波长的光。
[0084]此外，光提取图案124可以具有诸如圆柱形、多棱柱形(polyprismatic shape)、圆锥形、多锥体形、截头圆锥形、多棱柱截头形(polyprismatic truncated shape)等这样的各种形状，并且本公开不限制于此。
[0085]可以在发光结构120上，更具体地，在发光结构120的第一导电型半导体层121上形成第一电极131。
[0086]可以在发光结构120的上表面和侧表面上，以及在反射金属层133的暴露的侧表面的部分和/或暴露的上表面的部分上形成钝化层140。但是，本公开不限制于此。
[0087]在本实施例中，可以使用包括导电材料的支撑衬底110，在该情况下，支撑衬底110可以用作第二电极。
[0088]这里，还可以在支撑衬底110的下表面上形成金属层150。当还在衬底110的下表面上形成金属层150时,可以将电力施加至金属层150。
[0089]将参照图10至图12来描述根据本公开的第二实施例的发光器件及其制造方法。
[0090]除非另有说明，可以通过第一实施例的描述来理解与第一实施例的对应部分相同或相似的第二实施例的部分。以上参照图1A和图2至图4描述的根据本公开的第一实施例的制造发光器件的方法的步骤和操作与根据本公开的第二实施例的制造发光器件的方法的步骤和操作相同。
[0091]首先，如图1A至图1F所示，在生长衬底101上形成限定芯片单元区域的隔离图案180。
[0092]接着，如图2所示，在生长衬底101上由隔离图案180限定的发光结构区域中，发光结构120被形成为具有比隔离图案180的高度tl更低的高度t2。
[0093]其后，如图3所示，在发光结构120上形成反射金属层133和支撑衬底110。
[0094]在附接了支撑衬底110后，如图4所示，从发光结构120上去除生长衬底101。在图4中，图3所示的结构已被旋转180°。
[0095]此后，如图10所示，在保留用于沿着芯片单元区域来划分发光结构120的隔离图案180的情况下，形成光提取图案124以增强光提取效率。在第一导电型半导体层121的上表面上形成光提取图案124，并且可以使用湿法蚀刻处理或干法蚀刻处理来形成光提取图案124。例如，可以通过用氢氧化钾(KOH)来蚀刻第一导电型半导体层121的上表面来形成光提取图案124。
[0096]在本实施例中，隔离图案180可以由如诸如Si02、Al203等的氧化层或者诸如Si3N4、SiON等的氮化物层中的任何一个的绝缘层形成。
[0097]尤其地，在发光结构是氮化镓基半导体层的情况下，隔离图案180可以由防止或抑制在其上表面上生长GaN层的材料制成。
[0098]随后,如图11所不，在第一导电型半导体层121的上表面上形成第一电极131。这里，还可以在支撑衬底110的下表面上形成金属层150。在支撑衬底110的下表面上形成的金属层150可以用作第二电极。
[0099]其后，如图12所示，沿着划线SL切割隔离图案180以分开芯片单元区域，由此制作多个发光器件。
[0100]由此，如图13所示，形成了在第一导电型半导体层121的侧表面上形成有隔离图案180的半导体发光器件200。
[0101]也就是说，隔离图案180的外侧表面与支撑衬底110的外侧表面在竖直方向上共面。这里，在隔离图案180具有DBR结构的实施例中，从发光器件200的有源层122发出的光被在其侧表面上形成的具有DBR结构的隔离图案180反射，由此增强了发光器件200的光提取效率。
[0102]在该方法中，由于与本公开的第一实施例相比，没有去除隔离图案180，因此，可以省去对钝化层140的形成工序，由此可以进一步简化处理。
[0103]如上文所述，根据公开的实施例，可以有效地减少在制造半导体发光器件的期间当生长衬底101与发光结构分离时产生的损坏，并且可以减小施加在各个的芯片上的应力。
[0104]由于简化了处理，因此可以制造具有高度的价格竞争力的半导体发光器件。[0105]此外，在形成发光结构时，由于在隔离图案之间的相对小的区域中形成半导体层，因此可以减小由半导体层的形成导致的、以及由于半导体层和衬底之间的晶格常数和热膨胀系数的差异导致的任意生长应力，由此，可以防止衬底弯曲。
[0106]尽管已经结合特定的实施例示出并描述了本发明构思，但对本领域的技术人员显而易见的是，在不偏离所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以作出修改和变形。
【权利要求】
1.一种制造半导体发光器件的方法，所述方法包括: 在半导体单晶生长衬底上形成隔离图案，所述隔离图案在所述半导体单晶生长衬底上限定了布置在所述隔离图案的多个部分之间的多个芯片单元区域； 在所述半导体单晶生长衬底上的由所述隔离图案限定的芯片单元区域中顺序地生长第一导电型半导体层、有源层、和第二导电型半导体层，从而形成发光结构，该发光结构的高度低于所述隔离图案的高度； 形成反射金属层，以覆盖所述发光结构和所述隔离图案； 在所述反射金属层上形成支撑衬底； 从所述发光结构上去除所述半导体单晶生长衬底；以及 将所述支撑衬底切割为单独的发光器件。
2.如权利要求1所述的方法，还包括: 在从所述发光结构上去除所述半导体单晶生长衬底之后，从所述发光结构上去除所述隔离图案。
3.如权利要求2所述的方法，还包括: 在去除所述隔离图案之后，在所述发光结构的侧表面上、在所述发光结构上的去除了所述半导体单晶生长衬底的那个表面的部分上、在所述反射金属层的侧表面上、以及在所述反射金属层上的没有形成所 述发光结构的上表面的区域上形成钝化层。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述隔离图案被形成为相对于所述半导体单晶生长衬底的表面非直角倾斜。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述反射金属层包括以下中的至少一个:银(Ag)、镍(Ni)、铝(Al)、铑(Rh)、钯(Pd)、铱(Ir)、钌(Ru)、镁(Mg)、锌(Zn)、钼(Pt)、和金(Au)。
6.如权利要求1所述的方法，还包括: 在从所述发光结构上去除所述半导体单晶生长衬底之后，对所述发光结构用于发光的表面进行蚀刻，以形成光提取图案。
7.如权利要求1所述的方法，还包括: 在去除所述半导体单晶生长衬底之后，在所述发光结构上的去除了所述半导体单晶生长衬底的上表面上形成电极，其中操作所述电极来对所述发光结构供电。
8.如权利要求7所述的方法，还包括: 在形成用于对所述发光结构供电的电极的同时，或者在形成用于对所述发光结构供电的电极之后，在所述支撑衬底的下表面上形成金属层。
9.一种半导体发光器件，包括: 导电衬底； 布置在所述导电衬底上的反射金属层； 发光结构，其包括顺序地布置在所述反射金属层上的第二导电型半导体层、有源层、和第一导电型半导体层； 绝缘层，其覆盖所述发光结构的侧表面、所述反射金属层的侧表面、以及所述反射金属层上的没有布置所述发光结构的上表面的区域， 其中，所述绝缘层的外表面与所述导电衬底的外表面在竖直方向上共面。
10.如权利要求9所述的半导体发光器件，其中所述绝缘层的侧表面当中面朝所述发光结构的表面相对于所述导电衬底的表面非直角地倾斜。
11.如权利要求9所述的半导体发光器件，其中所述绝缘层由氧化物层和氮化物层中的任意一个形成。
12.如权利要求9所述的半导体发光器件，其中所述反射金属层包括以下中的至少一个:银(Ag)、镍(Ni)、铝(Al)、铑(Rh)、钯(Pd)、铱(Ir)、钌(Ru)、镁(Mg)、锌(Zn)、钼(Pt)、和金(Au)。
13.如权利要求9所述的半导体发光器件，其中所述发光结构用于发光的表面上具有光提取图案。
14.如权利要求9所述的半导体发光器件，还包括布置在所述发光结构的上表面上的电极，所述电极被构造为对所述发光结构供电。
15.如权利要求9所述的半导体发光器件，还包括布置在所述导电衬底的下表面上的金属层。
16.一种制造半导体发光器件的方法，所述方法包括: 在半导体单晶生长衬底上形成隔离图案，所述隔离图案形成在所述半导体单晶生长衬底上的布置于划线上的区域上，所述划线是用于切割芯片单元以形成单独的发光器件所沿的划线； 在所述半导体单晶生 长衬底上的布置于所述隔离图案以及所述划线之间的芯片单元区域中顺序地生长第一导电型半导体层、有源层、和第二导电型半导体层，从而形成发光结构，该发光结构的高度低于所述隔离图案的高度； 形成反射金属层，以覆盖所述发光结构和所述隔离图案； 在所述反射金属层上形成支撑衬底； 从所述发光结构上去除所述半导体单晶生长衬底；以及 沿着所述划线将所述支撑衬底切割为多个芯片单元，每个芯片单元上均具有单独的发光器件。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述隔离图案被形成为条纹图案，每个条纹沿着一条划线形成，并且每个条纹与相邻的条纹被形成有所述发光结构的芯片单元区域隔开。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述隔离图案被形成为格子图案，所述格子图案包括在两个正交方向上形成的条纹，其中，所述格子图案的每个条纹与相邻的平行条纹隔开，使得在相交的条纹之间形成的多个四边形区域用作所述芯片单元区域。
19.如权利要求16所述的方法，其中所述隔离图案由多个点形成，所述点布置在所述划线上并且以预定的间隔彼此隔开。
20.如权利要求16所述的方法，其中在所述半导体单晶生长衬底上的多个区域上形成所述隔离图案，其中每个区域具有三角形形状。
【文档编号】H01L33/00GK103794686SQ201310513215
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2012年10月26日
【发明者】金台勋, 金成埈, 金容一, 柳荣浩, 孙明洛, 李守烈, 李承桓, 张泰盛, 皇甫秀珉 申请人:三星电子株式会社