的具有反射接触件的倒装芯片LED的侧视图。
[0016]相同参考标号在不同图中的使用指示类似或相同的元件。
【具体实施方式】
[0017]尽管描述了方形管芯形状，但是设想到任何合适的一个或多个管芯形状并且其包括在本发明的范围内。
[0018]尽管示出了具有外延层的衬底，但是设想到利用非外延层(例如无定形层)的其它半导体构造并且其包括在本发明的范围内。尽管示出了具有外延层和衬底的晶片，但是设想到诸如安装或键合到基板的晶片的器件的晶片之类的其它配置并且其包括在本发明的范围内。
[0019]尽管示例性实施例示出AlInGaP或InGaN LED，但是设想到任何合适的LED配置并且其包括在本发明的范围内。尽管在以下示例中描述的器件一般包括生长在GaAs衬底上的III磷化物半导体层，但是在一些实施例中可以使用III氮化物半导体层。
[0020]尽管在一些情况下示出如所形成的垂直薄膜(VTF) LED，但是设想到其它构造，诸如其中顶部上的P接触件和N接触件二者在器件的一侧(器件的底部)上的非薄膜倒装芯片(FC)或薄膜倒装芯片(TFFC)。在其它实施例中，设想到经修改的垂直薄膜(VTF)器件并且其包括在本发明的范围内。
[0021]依照本发明的实施例，半导体发光器件包括反射接触件，其包括反射区和/或散射/反射区，诸如多孔半导体区。反射区将来自LED的底表面的光朝向LED的顶表面重定向。散射/反射区随机化从器件发射的光子的方向。典型地，反射区和散射/反射区的组合充当朝向器件的期望发射表面(诸如器件的顶表面)散射光的漫反射器，其中可以发射从器件提取的大部分光。
[0022]散射区包括由诸如GaP或其它II1-P层、GaN或GaAs之类的非多孔半导体形成的多孔半导体。多孔区一般是电气和热学传导的。多孔区可以由N型区形成，并且在做成多孔之后，N型多孔区可以转换成P型导电性，或者多孔区可以直接从P型区形成。典型地，多孔区布置为均匀层。如之前所描述的，散射量由多孔区的厚度和孔隙率确定。多孔区一般具有0.4和40微米之间的厚度。多孔区可以具有5%和80%之间的孔隙率并且通常具有20%和40%之间的孔隙率。孔隙率在下端受多孔区散射光的能力限制并且在上端受多孔区的电阻率和机械稳定性限制。如之前描述的，合适的孔隙率可以与半导体的类型、多孔区的厚度以及关于所预期的材料堆叠的光学效果有关。
[0023]尽管描述引用材料的“区”，但是可以形成材料的其它更具体的配置，诸如配置成层、层的部分的区。设想到这些区布置中的每一个或者任何其它合适的材料配置并且其包括在本发明的范围内。还可以通过创建不均匀并且然后平滑化成水平(平坦)或被掩蔽以移除层的部分的层来形成层。
[0024]图1a-1k示出了用于创建器件的示例性方法。尽管在此示出的方法的步骤可以用于产生AlInGaP VTF器件，但是设想到可以使用该方法构造的任何其它合适的器件类型并且其包括在本发明的范围内。尽管以特定顺序示出过程的步骤，但是设想到其它变型，诸如改变过程中退火发生时的点，并且其包括在本发明的范围内。
[0025]图1a是LED晶片100的示例性部分的侧视图。晶片100可以通过在生长衬底104上生长AlInGaP外延层120来创建。外延层120可以包含N型区103与P型区101之间的有源区102。P型区101可以对有源区102所发射的光波长是透明的。
[0026]尽管图1a-1k示出N型区103连接到生长衬底104，但是设想到颠倒层的顺序使得P型区连接到衬底的其它配置并且其包括在本发明的范围内。
[0027]图1b示出了 ITO区110形成在P型区101上之后的晶片100。典型地，ITO区110经由蒸发过程和/或溅射过程形成。优选地，ITO区110对于从有源区102发射的光是透明的。尽管指定ΙΤ0，但是设想到任何合适的替换物并且其包括在本发明的范围内。
[0028]图1c示出了在ITO区110上创建P接触件金属109之后的晶片100。P接触件金属连同ITO区110 —起形成P接触件130。典型地，抗蚀剂被图案化以暴露ITO区110的部分，接着涂覆钛和银(TiAg)并且进行剥离步骤以创建P接触件金属109。P接触件金属109可以形成为薄钛层，其后为较厚的银层。如上文所描述的，钛可以充当粘合层。在可替换方案中，Ti和Ag的合金或者以任何顺序的多个层可以用作P接触件金属109。如上文所描述的，可以将诸如镍之类的其它金属用作粘合层。
[0029]P接触件109可以更小以最小化通过P型区101对从有源区102发射的光的阻挡。尽管示出单个P接触件金属109，但是设想到任何合适形状和配置的多个P接触件金属并且其包括在本发明的范围内。对于一些过程流，P接触件金属将经受超过400°C的温度并且诸如银和金(Au)之类的稳定金属是优选的。尽管指定TiAg，但是设想到铬/金(Cr/Au)钛/金(TiAu)或者任何其它合适的组合/合金或金属/有机物组合并且其包括在本发明的范围内。
[0030]图1d示出了将载体衬底105附接到P接触件金属109和ITO区110之后的晶片100典型地，载体衬底105利用高温有机键合材料111进行附接。有机键合材料111对于诸如P接触件金属109之类的非均匀表面特征是宽容的。载体衬底105在晶片100的其余处理期间为外延层120提供刚性。
[0031]图1e示出了从外延层120移除生长衬底104之后的晶片100。典型地，通过首先碾磨并且和/或研磨以移除材料块并且然后蚀刻以移除材料的最后部分来移除生长衬底104。
[0032]图1f示出了 N型区103的部分已经转换成多孔区103A之后的晶片100。设想到将任何量的N型区103转换成包括小部分或全部N型区103的多孔区103A并且其包括在本发明的范围内。N型区103可以在如图1f中所示的层中转换或者在横向区段(未示出)中转换，其中N型区103的一些横向区段保持不被转换。同样地，多孔区103A可以在厚度方面变化使得一些区段是厚的并且其它较薄。
[0033]图1g示出了在多孔区103A上形成ITO区106之后的晶片100。典型地，经由蒸发过程和/或溅射过程来形成ITO区106。尽管指定ΙΤ0，但是设想到任何合适的替换物并且其包括在本发明的范围内。
[0034]图1h示出了在ITO区106上创建N接触件金属107以完成N接触件131的形成之后的晶片100。图案化的N接触件金属可以通过从ITO区106的某个部分移除光致抗蚀剂，接着涂覆TiAg以及进行剥离步骤而形成。尽管指定TiAg，但是设想到TiAu、CrAu或任何其它合适的组合/合金或金属/有机物组合并且其包括在本发明的范围内。107可以形成在一些或全部ITO区106之上。设想到由绕过ITO区106的多个区、横向区段和部分形成的N接触件金属并且其包括在本发明的范围内。如上文关于P接触件130所描述的，Ti可以形成为粘合层。在可替换方案中，Ti和Ag的合金或者以任何顺序的多个层可以用作P接触件金属109。
[0035]图1i示出匹配衬底108键合到N接触件金属107之后的晶片100。匹配衬底108可以是铝硅(AlSi)或锗(Ge)衬底。典型地，匹配衬底108金属键合到N接触件金属107。Au-Au热压键合或者Pd-1n共晶键合是与有机键合材料111的温度限制兼容的两个可能的方法。匹配衬底108提供结构支撑并且与生长衬底104和/或外延层120的热膨胀匹配。
[0036]图1j示出了移除载体衬底105并且对接触件进行退火之后的晶片100。载体衬底105可以通过使载体衬底105到P接触件金属109和ITO区110的临时键合断裂而移除。临时键合可以是有机的并且通过大约200°C的提升温度而断裂。
[0037]退火过程完成两个接触件之间；P接触件金属109，ITO区110和P型区101之间以及N接触件金属107，ITO区106和多孔区103A之间的机械和电气连接。可以使用各种退火方案(recipe)，尽管较低温度要求较长退火时间。例如，持续25分钟的400°C退火或者持续一分钟的700°C退火可能足矣。退火温度应当保持在对于所选接触件金属的可接受范围内。此外，退火可以伴随有压力以改进到匹配衬底的键合强度。
[0038]图1k示出了粗糙化ITO区106的一些或全部暴露表面之后的晶片100。晶片100可以沿着单分线112A和112B而单分成单独的器件。
[0039]在可替换方案中，在ITO区106的所暴露表面上生长粗糙化层。在又一可替换实施例中，图案化光致抗蚀剂以使ITO区106的表面的一些区域被暴露并且通过开口蚀刻ITO区106，甚至向下到达P型区101。同样地在移除ITO区106的部分之后，可以蚀刻或粗糙化P型区101的部分。
[0040]图2示出了利用与图1类似的过程流但是具有非垂直侧壁的本发明的实施例。半导体堆叠包括厚N型区以满足为了有效提取的大于0.3比I的高度比宽度的要求。可以使用以下两个方法中的一个或二者来创建Al InGaP结构中的厚N型区:I)使用氢化物过程生长厚N型外延层，或者2)移除生长衬底并且使用半导体晶片键合附接透明晶片，如针对来自Philips Lumileds Lighting的商用AlInGaP LED典型地所实践的。为了增加来自器件的光提取，完成器件的侧壁231A和231B取向在相对于发光表