TW442982B - Thickness tailoring of wafer bonded AlxGayInzN structure by laser melting - Google Patents

Thickness tailoring of wafer bonded AlxGayInzN structure by laser melting Download PDF

Info

Publication number
TW442982B
TW442982B TW088114967A TW88114967A TW442982B TW 442982 B TW442982 B TW 442982B TW 088114967 A TW088114967 A TW 088114967A TW 88114967 A TW88114967 A TW 88114967A TW 442982 B TW442982 B TW 442982B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
alxgayinzn
sacrificial
manufacturing
scope
Prior art date
Application number
TW088114967A
Other languages
English (en)
Inventor
Carrie Carter-Coman
R Scott Kern
Fred A Kish Jr
Michael R Krames
Paul S Martin
Original Assignee
Lumileds Lighting Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lumileds Lighting Llc filed Critical Lumileds Lighting Llc
Application granted granted Critical
Publication of TW442982B publication Critical patent/TW442982B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector
    • H01L33/465—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector with a resonant cavity structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
    • H01L33/007—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound comprising nitride compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors
    • H01S5/1838—Reflector bonded by wafer fusion or by an intermediate compound
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/10—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector
    • H01L33/105—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector with a resonant cavity structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/0215—Bonding to the substrate
    • H01S5/0216—Bonding to the substrate using an intermediate compound, e.g. a glue or solder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/0217—Removal of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18341—Intra-cavity contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
    • H01S5/32341—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10S117/915—Separating from substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 r，442 082 A7 ^ -B7____ _ 五、發明說明（1 ) 驩拎在春邦赞助研fe典發爲朴U下之趙利的磬明 本發明係為依國防先進研究計劃屬（DARPA)所授與之 第MDA972-96-3-0014號合約，在政府的支持下所完成者。 聯邦政府對於本發明享有某些權利。 發明頫述 本發明係關於特別有關對於AIxGayInzN元件之兩側提 供高品質反射表面之光發射領域。 訾景 一垂直空腔光電子結構由一***封閉層的發光層所形 成的主動區域所構成’該封閉層可被摻雜、未被摻雜或含 有一 ρ'η接合面。該結構亦包含至少一面在垂直於發光層 之方向上形成Fabry-Perot空腔之反射鏡β在
GaN/ALGaylnzN/AlxGauNataALGayli^Ntx+y+Pi， 並且在AlxGai.xN中1)材料系統中製造垂直空腔光電子 结構會具有遠離某他m-v材料系統置放該結構之挑戰， 而難以生成具有高光學品質之AlxGayInzN結構。電流散布 對AlxGayInzN元件具有主要的利害關係。在型材料中之 橫向雷流散布比在η-型材料中小〜30倍。此外，因為元件 為了最佳的熱下陷而應該被安裝成接合面朝下，故許多基 材之熱導率增加了元件設計的順性。 一種例如垂直空腔表面發射雷射（vc;SeL)之垂直空腔 光電子結構要求尚品質的鏡子，例如99.5%的反射率。— c锖先閱蜻背面之注意事項再填寫本頁) _ ! I 訂·! !1!* 線 — -n n - -fi a— n
經濟部智慧財產局MK工消費合作社印製 A7 _____B7___ 五、發明說明（2 ) 種達呈高品質鏡子之方法是透過半導體生成技術•為達到 適合VCSELs(>99%)之分佈布雷格反射器（DBRs)所需的高 反射率，對於半導體AlxGayIn^NL__；QBRs的生成會有重要的 材料問題，其係包括破裂與導電率。這些鏡子要求許多交 替的銦鋁鎵氮化物組成物（AlxGayInzN/A：lx，Gay，Inz，N) 之節/層。與半導體DBRs相對照，介電DBRs(D-DBR)被相 地直接製造具有AlxGayInzN系統所跨的光譜範圍中超過 99%的反射率。這些鏡子典型地藉由蒸發或濺鍍技術而被 沉積’但MBE(分子束蟲晶，molecular beam epitaxial)與 MOCVD(金屬有機物化學氣相沉積，metal-〇rganic chemical vapor deposition)亦可以被使用。然而，僅有主 動區域的一侧可以使用D-DBR_沉積，除非生長基材被移 除。若可能在AlxGayInzN動區域的兩側上结合與/或沉積 D-DBRs，則製造AlxGayInzN垂直空腔光電子結構會是更 加容易。 晶圓結合可以被分成兩個基本類別：直接晶圓結合以 及金屬晶圓結合。在直接晶圓結合中，兩晶圓經由於接合 界面處的質量傳送而被熔合在一起。直接晶圓結合可以在 半導體、氧化物及界電材料的任何組合間被執行。其通常 是在高溫（>40(TC)並在單軸壓力下被完成。一種合適的直 接晶圓結合技術被Kish等人在美、國專利_^5,5〇2,316號中揭 露。在金屬晶圓结合中，一金屬!被沉^兩結合^枯I 展著。一金屬結合之例示為倒裝片接合，其係 為一種使用在微粒與,光電子工業中，以將元件面朝下^ 本免>張尺度適用Φ國國家標準（CNS)A4規格（210 X 29Γ么、爱） I-----— lull— --------f ------ - <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 仏:邮 A7 _ B7_____ 五、發明說明（3 ) 附著至基材上之技術，該例示係被Yablonavitch等人揭露 於 1990年版 Applied Physics Letters 第 56冊第 2419-2421 頁 中。因為倒裝片接合被用來改善_元件的熱下陷，基材之 移除會視元件結構，以及習慣上僅對導電與機械堅固的金 屬结合層之要求而定》 在Dudley於 1994年版之Applied Physics Letters第 64冊 No.12 第 1463-1465 頁中所發表之 ’’Low threshold，wafer fused long wavelength vertical cavity lasers”中教示，將 A1 As/GaAs半導M DBRs直接晶圓結合至垂直空腔結構之 一側上，而在Babic等人於1995年11月版之IEEE Photonics Technology Letters 第 7 冊 No.ll 中所發表的”Room· Temperature Continuous-Wave Operation of 1.54 μ. m Vertical-Cavity Lasers”中教示直接晶圓結合半導體DBRs 至InGaAsP VCSEL的兩側上，以使用在AlAs/GaAs之間大 的折射率變化。如將會說明者，晶圓接合D-DBRs至 AlxGayInzN比半導體至半導體晶圓結合更複雜許多，並在 此技藝中先前並不知曉。 在Chua等人於1994年12月版之IEEE Photonics Technology Letters 第 5冊 No. 12 中所發表的 ”Dielectrically-B在使用應變補償多重量子井之GaAs上介電結合長波長垂 直空腔雷射”揭露AlAs/GaAs半導體DBRs藉由旋塗式玻璃 層而與InGaAsP雷射連結。旋塗式玻璃對於在主動層與 DBR夕閜的VCSEL中之結合並不是一合的材料，因 為難以控制旋塗式玻璃精择的厚度，因而對於vrsFT空 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ί--------訂---------線— 經濟邨智慧財產局具工消費合作社印< -IP .^1 n · 6 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 B7 五、發明說明（4 ) 腔所需要的臨界層控制無效。此外，玻璃的性質會是非均 一性’而造成在空腔中的散射與其他損失。 具有足夠VCSEL用之反射率，例如>99%之半導體dbr 鏡子之AlxGa〖_xN/GaN對的光學鏡子生成為困難者β參考 第1圖’反射率之理論計算建議達到所要求的高反射率， 一高指數對比被要求可以藉由增加低指數AlxGaixN層之 A1組成與/或藉由包括更多層節（取自Ambacher et al.，MRS - Internet Journal of Nitride Semiconductor Research, 2(22) 1997之材料性質）而被提供。這些方法招致重要的考驗。 若電流將會透過DBR層而被傳導，重要的是dbrs為導電 者。為了充分地傳導，AIxGaUxN層必須被充分地摻雜。 除非A1組成被減少到對於Si(n-型）摻雜低於約50%以下， 而對於Mg(p-型）摻雜約20%以下，否則導電率不足夠。然 -Λ 而’如第1圖所示’需要使用低Α1組成層而達到足夠的反 射率之層節數目要求*的AUGa.-yN曾料之總厚唐，以增 加磊晶層破裂的風險（由於在今溆naN之問相對大的晶格 錯配合所造成），後減少組成控制。實際上，第1圖之
Al,30Ga70N/GaN積材早已是〜2.5/zm厚，且與VCSEL之足 夠的反射率相差甚遠。因此’根據此層對之高反射率DBR 要求顯著大於2.5ym的總厚度，並且只要在A1N與GaN生 成條件之間與材料性質發生錯配合的情況下，便難以可靠 地生成。若層未被摻雜’即使破裂未大到而成為一個問題， 組成控制與AlN/GaN生成溫度仍對生成高反射率DBRs造 成大考驗。因此，即使在DBRs不需要傳導電流的應用下， -------I------裝-----丨丨訂--------- C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 又 lc 竿 ^ .豕 §1 格 規 4 Μ 公 7 9 2 7 A7 f· 4429 82 ___B7_____ 五、發明說明（5 ) 在料系統中具有反射率>99%之半導體鏡子 積材未被證實。為此原因，以介電體為主的DBR鏡子為較 佳者。_ 鑪结 至少一鏡子積材，例如一介電分佈布雷格反射器（D-DBR)或複合D-DBR/半導體DBR *插在一 Al,GayInzN主動 區域與一主基材之間。一晶圓結合界面被定置在主基材與 主動區域之間的某處》—任意的中間結合層與晶圓結合界 面相鄰，以適應於晶圓結合界面處的應變與熱係數錯配 合。一任意的鏡子積材相鄰於AlxGayInzN主動區域而被定 置。主基材或令間結合層因為順性而被選擇。 前述發明之一實施例由一具有被定置成與AlxGayInzN 主動區域相鄰之晶圚結合界面的元件所構成，該 AlxGayInzN主動區域在例如A1203之犧^ ^ ^ h nh被製 造。附著於主基材上之鏡子積材被直接晶圓結合至
AlxGayInzN主動區域上。接著，犧牲基材被移除。任意的 — 鏡子積材被附著至AlxGayInzN主動區域的頂部上《供附著 、用之技術包括結合 '沉積及生成。電氣接點被加到n_型與 p-型層上。 對於具有被定置成與主基材相鄰之晶圓結合界面之另 一替實施例’鏡子積材被附著在AIxGayInzN主動區域上β 若採用直接晶圓結合，被選擇而具有合適的機械性質之主 基材被晶圓結合至鏡子積材上。另一方面，金屬結合可以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-ϋ I I 訂---------線丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5衣 8 經濟部智慧財產局員工消费合Α社印製 A7 ^-------B7____ 五、發明說明（6 ) 被用來將主基材結合至鏡子積材上。犧牲基材被移除。一 任意的鏡子積材被附著在AlxGayInzN主動區域的頂部上。 電氣接點被加到n-型與p_型層上。在直接晶圊結合而得到 所欲性質的情況下，主基材之選擇是一個重要的教示。另 外的實施例包括在DBR之内定置晶圓結合界面。 圈式之ffi组說明 第1圖例示理論反射率對AlN/GaN與Al.30Ga 70N/GaN DBRs之波長。 第2圖例示本發明之較佳實施例。 第3A-F圖圖示地描述對應本發明之流程圖。 第4A-F圖圖示地描述對應本發明之另一個流程圖β 第5圖顯示在一被沉積在GaN/Al203結構上之ο七BR 與一GaP主基材間之直接晶圓結合界面的掃描式電子顯微 鏡（SEM)橫截面圖。 第ό圖顯示具有一被金屬結合至主基材上經沉積的D* DBR主動區域的SEM橫截面圖。該基材已被移除且第二 DBR相對於第一 D-DBR已被沉積在AlxGayInzN之侧邊上。 第7圊顯示來自第6圊所述之元件從400至50〇nm的光 學發射光譜3典型的高峰描述垂直空腔結構。 圈式之祥妇說明 介電分佈布雷格反射器（D-DBR)由低損失介電體之積 材對所構成’在此^對材姻·沾耸伞之一具有低折射率，而一 本紙張又度遘用由國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公爱） -------I---I t --------t -------- (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 9 f r AAZ^ B 2 a A7 ___ B7_______ 五、發明說明（7 ) (靖先閱讀背面之注急事項再填寫本頁) 具有高折__教·專》某些可能的介電DBR鏡子以與二氧化鈦 (Ti〇2)成對的二氡化矽⑸叫層為根據，二氧化鍅（Zr〇2)、 氧化纽（TjA^MUKJif02)可以達到藍色垂亙空腔表面 發射雷射（VCSEL)所要求的高反射率，例如>99 5%，或是 共振空腔發光元件（RCLED)所要求者’例如〜60%或更高。 因為SiOj/HfC»2積材對可以被用來生產在35〇-5〇〇nm的波長 範圍中具有超過99%的反射率之鏡子積材，故對Si〇2/Hf〇2 積材對具有特別的興趣。以Si02/Hf02之交替廣所製成之 \ D-DBRs已顯出直至l〇5〇eC會具有機械穩定，而對之後的 處理提供撓曲度。 經濟部智慧財產局WK工消费合作社印製 ^1 1- n , 一較佳實施例顯示於第2圊中。在第2囷中，一第一鏡 子積材14，例如具有高反射率之DBR，被附著至一合適的 基材12上。鏡子積材14可以由一種或多種下列之材料所構 成：介電體、半導艎以及金屬。第一鏡子積材14被晶圓結 合至被生成於一犧牲基材上之人1:^3/111以主動區域18中的 頂部ρ-層18b上。AlxGayInzN垂直空腔光電子結構18已為 了在所欲之波長下具有高增益而被設計。晶與結合界面16 必須具有非常低散射之極好的光學品質。晶圓結合界面16 可以包括一任意的中間結合層（未顯示）。一例如D-DBR(於 第2圖所示）之任意的笫二鏡子精材20被附著至在相對於第 一鏡子積材之一側上的AlxGavInzN垂直空腔光電子結構18 上，任意的第二鏡子積材20與AlxGayInzNi動區域18之n-與p-型層18a、18b會被形成圖案並被蝕刻，以提供歐姆接 觸用之區塊》對於一 VCSEL，鏡子必須具有非常高的反 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 10 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 附 至 A7 ______B7_____ 五、發明說明（8 ) 射率>99%。對於一 RCLED，鏡子反射率之要求被放寬 (>60%). 第2圖所示之另一種方法係為供欲被附著至 AlxGayInzNS動區域18上之鏡子積材14之用。接著，晶圓 結合界面16接著位於鏡子積材14與主基材12之間。此結構 亦會具有一任意的第二鏡子積材20。欲連同第一或第二種 方法一起被使用之又另一種方法為在一或兩鏡子積材的中 間處具有一直接晶園結合。數種晶圓結合界面16可能的配 置被顯示於第2圖中》 電流集中可以在η-型或p-型主動區域材料中藉由*** 一 AlxGayInzN層而被達成’其係可以被蝕刻與/或氧化，以 改善電流與光學限制，因而減少雷射門檻或改件效 率。當一 D-DBR與/或未摻雜之半導體DBR被使用時，此 類層的合併是重要的，因為沒有電流透過它們而被傳導。 空腔根據接觸層所需的厚度而可以是單一或多重波長空 腔’以得到適合的低正向電壓。上述許多結構上的變化為 可能者。一相似的結構亦可以p-與n_型材料轉換的方式而 被製造。 第3 A-F圖圖示地描述對應本發明之一實施例的流程 圖。在第3A圖中’ 一 AlxGayInzN主動區域在例如Al2〇3的 犧牲基材上被製造。在第3B圖中，一第一鏡子積材被 著至一主基材上。供附著用之技術包括結合、沉積與生成 在第3C圖中，該第一，子積材經由晶圓韓貪而被附著 AlxGayItizN主動區域上。對於一 VcSEL，直接晶圓結合應 (2W * 297 公坌） -------------^^ _!11!1 訂—------線 《請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 ' R .) ' R .) 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 A7 B7 五、發明說明（9 ) 該被使用’因為具有低光學損失是重要的因素。在第3D 圖中’該犧牲基材被移除。在第3E圖中，任意的第二鏡 子積材被附著至AlxGayInzN主動區域的頂部上a在第3F圖 中’電氣接點被加到任意的第二鏡子積材或AlxGayInzNi 動區域上。形成圖案來界定元件面積並暴露接觸層亦可以 .在處理流程中被執行。 第4八-卩囷圖示地描述另一處理流程圚β在第4A圖中， 一 AlxGayInzN主動區域在一犧牲基材上方被生成。在第4Β 圖中’該第一鏡子積材被附著至AIxGayInzN主動區域上。 在第4C圖中，一主基材經由直接晶圓結合或金眉結合而 被附著至第一鏡子積材上。因為晶與結合是在光學空腔的 外部’由於晶圊厶所造成的損失較不重要。在第4D圖 中，該犧牲基材被移除。在第4E圖中，任意的第二鏡工 積材被附著至AlxGayInzN主動區域上。在第4F圖中，電氣 接點被加到任意的第二鏡子積材或AlxGayInzN主動區域 上。形成圖案來界定元件面積並暴露接觸層也可以在處理 流程中被執行。 供直接晶圓結合用之主基材的選擇是重要的，並被下 列數種性質所影孪：晳蚩僂谈、J1庚性、及應力/應變減緩β 該主基材可以選自一個包括磷化鎵（Gap)、砷化磷fGaAs)、 磷化銦（InP)、或矽（Si)之群組。對於Si，基材較佳的厚度 在1000人與50以111之間。 質量傳送在直接晶圓結合扮演一個重要的角色。在標 準皿-v至m-v的直接晶圓結合，或是m-v至介電結合 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） <請先閲讀背面之注*事項再填寫本頁) ^------——訂·-----— —線· 12 A7 五、發明說明（10 中至）一表面在足夠低來維護層品質的溫度下呈現顯著 的質量傳送。相反地，AlxGayIiizN與大多數的介電封料在 與維持高In含量的AlxGayIllzN主動區域之完整性一致的溫 度下（<1GGG°C)不會進行顯著的質量傳送。在—種或兩種 « η材料中質量傳送的缺乏會阻礙晶圓的附著性。對於此 之模式是當兩種材料在結合溫度下皆呈現出顯著的質量傳 送時’兩種材料的結合可以跨越界面而重新排列成最強的 結合。當僅有一種材料呈現顯著的質量傳送時’僅此一種 材料的結合可與其他材料的表面結合對準。在此情況下， 難以形成具有高機械強度的晶圓結合。 順性是材料改變原子或巨觀級形狀而適應應力或應變 之能力。為了本發明之目的，順性被界定以藉由具有比結 σ度低的炫點之.材料’或在材料在低於結合溫度下具有 一可延展/脆化的變換之時’或於基材比〜5〇#111薄時而被 達成。 對於GaP、GaAs、及inP基材之標準瓜-V晶圓結合一 般是在400-1000Χ：的溫度下執行，於此溫度下兩種基材係 皆為順性。至少一種結合材料的順性對於晶圓結合是必須 的，因為材料具有原有的表面粗糙度與/或缺乏微觀或巨 觀級上的平坦度。在1〇001的溫度下，於環境下回火2〇 分鐘的AlxGayInzN結構會造成約2〇%PL強度的減少。因 此’期望將結合溫度保持在l〇〇〇°C以下。在Al2〇3基材上 生成以GaN為主的材料在低於1〇〇crc的溫度下不為順性。 用來製造供寬帶間隙半導體用之高反射率D-DBRs的介電 本纸張又寬適用令國國家標A (CNSM4"·規格X 297公t ) Ϊ3 --------------裝 it (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ιδ1· ;線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 442982 A7 ---SZ___ 五、發明說明（11 ) 材料在低於lootrc下典型為非順性β因此，結合/支撐基 材與/或中間結合在這些溫度下為順性是重要的β (猜先M讀背面之沒意事項再填寫本頁) 溶點是一個判定材料順性之性質。例如，對於下列材 料 ’ GaAs(Tm=1510K)、GaP(Tm=1750K)、以及 ιηΡ (Tm=133OK) ’可以瞭解順性的相對次序是Ιηρ、GaAs、Gap， 而InP是具有最大順性者。材料一般在低於熔點的溫度下 會進行可1延展/脆性轉變。在高温下這些材料的順性必須 以其中一元素的解吸附作用來被平衡。即使InP在1〇〇〇艺 下為順性’但材料會在該溫度下劇烈地分解，其係因為磷 的解吸附作用的緣故。與此類材料之結合應該被限制在比 結合期間於周圍壓力下之解吸附作用溫度約兩倍的溫度 下。因此，材料之選擇必須與所要求的順性與結合溫度兩 者皆相容。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -t · 非常薄的基材也可以是順性*例如<50仁m之薄石夕為 順性’因為即使是在高曲度半徑處，若基材非常薄則應力 小β此技術對於具有高斷裂硬度之材料非常有用，例如矽 (1127(m/mm2)或AlxGayInzN。然而’具有低斷裂硬度之材 料，例如GaAs(2500N/mm2)在操作期間容易斷裂·»對於具 有厚度>50# m的矽，即使小曲度半徑在材料中會造成高 應力，而使材料斷裂。相同的方式會應用到其他可能的基 材選擇物之材料上》 應力與應變之減緩是因為在生成於A1203上之GaN_ 的高錯配合應力，以及在AlxGayInzN與其他最適合的基材 物質間的熱膨脹係數（CTE)而惡化》與其他被晶圓結合之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公漦） 14 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____K五、發明說明（l2 ) 半導體材料對照’在AlxGayInzN與其他半導體材料之間的 CTE錯配合比較大；應力藉由沿著纖鋅礦材料之a#c平面 之不同的CTE錯配合而被合成。在晶圓結合至不同基材 (GaAs CTE=5.8、GaP CTE=6.8、InP=4.5X 10.V°C)上之GaN 中的應力（CTE=5.59，a-平面/3.ΠΧ ΙΟ.6，c-平面/。〇 )需要 以局部的應力緩減為條件，因為主基材的CTE錯配合應該 緊密地配合兩GaN平面之錯配合〇此應力應該在順性材料 中，或是藉由提供局部應力缓減，例如將至少一面結合界 面形成圖案之方式而被適應，該順性材料係於中間結合層 中是軟的或在結合溫度下結合界面處為液體。中間結合層 選自一個包括含有鹵化物（例如CaFJ、ZnO、銦（In)、錫 (Sn)、鉻（Cr)、金（Au)、鎳（Ni)、銅（Cu)及 E -VI材料之合 金與介電體之群組。 電流分布對於以GaN為主的元件是另一個主要的關 聯。在p-形材料中的橫向電流分布為〜30x，小於在η-型材 料中的橫向電流分布。雖然在主動層之兩側上製造高反射 率的鏡子對於一良好的空腔是必須者，但橫向Ρ-層電流分 布之問題會因為D-DBRs的絕緣本質而變得更嚴重。一種 在P-層中改進電流分布之方式是製造導電透明半導體之複 合DBR與介電積材。該積材的半導體部分藉由增加p_層的 厚度而改善電流分布，而介電基材改進低半導體反射率， 而達到高於99%的總鏡子反射率。雖然因為n_型層具有較 高的導電度故不是很重要’但此相同的步驟可以被應用到 η-型鏡子上= 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 衣紙張尺度適用命國國家標m ;CMS)A4規烙（210 X 297公龙） 15 442 9 8 2 a? ___一 ___B7_____ 五、發明說明（13 ) 電流聚集層之加入會藉由僅將電流導入空腔中而進一 步改善電流分布，並且對於VCSEL會是必須的β該電流 聚集層可以被用到帶有或未帶有複合半導體/介電DBR之 垂直空腔光電子結構上，並且可以被加到一複合鏡子之半 導體部分中。雖然電流聚集層會被包括在封閉層之ρ_與η_ 層兩層中’但因為較低的導電度，故此在ρ-封閉層中是最 有效的。 若一 D-DBR被附著到主動區域的兩側上時，則支撐 基材為必要者，因為原本的主基材必須被移除。有數種用 以移除藍寶石基材的方法，該藍寶石典型被作為生長基 材。於下概述的方法僅為可以被用來移除生長基材之技術 的子集，該生長基材以可以是除了藍寶石以外之材料。 在雷射溶化中，一種由Wong，et a〗，與Kelley, et al.，所 揭露具有一波長係對於藍寶石基材會呈透明，但對於相鄰 於基材之半導體層則否之雷射的技術會照亮該結構的背面 (藍寶石側）》雷射能量不能貫透相鄰的半導體層。若雷射 能量足夠，相鄰於藍寶石基材之半導體層會加熱到其分解 點。對於GaN是與藍寶石基材相鄰之層的情況，位於界面 處之層會分解成Ga與N，而留下在界面後的Ga« Ga金屬 接著會被熔化，並且藍寶石基材會被從該層結構的剩餘部 分上移除。相鄰於藍寶石基材之層的分解會視雷射能量、 波長、材料分解溫度、及材料吸收而定。藍寶石基材藉由 此種技術而被移除，而使得D-DBR能夠附著至主動區域 的其他側上。然而，重要的是，VCSEL界面有最小的損 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） (請先Mtl背面之注意事項再填寫本頁> 訂---------線丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 16 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 耗（<0·5%)並非常的平滑’而使空腔的共振特性增加到最 大。此雷射溶化技術具有許多會使雷射界面缺乏VCSel 需要的平坦度之設計變因。此外，VCSELs具有非常緊密 的厚度約束。有數種雷射可以被用來減緩這些問題之方 式。 與犧牲生長基材相鄰之層被界定成一犧牲層，若該層 的厚度會使其將因雷射而被完全地分解·>在文獻（w〇ng，et al.)中所發表的結果表示將會被完全地分解的層厚度為 5 0 0 A ’但是此數值將根據雷射能量、雷射波長、及與基 材相鄰之層的吸收與材料分解溫度。相鄰於犧牲層為阻絕 層之層（相對於該基材）被選擇，其係為阻絕層，以具有較 高的分解溫度或在雷射波長下具有比犧牲層底的吸收。因 為阻絕層具有較高的分解溫度或是低吸收，故其將會被雷 射能量大大地影響。在此結構中’犧牲層被雷射分解，而 在具有較高的分解溫度或較低的吸收的阻絕層處留下一陡 變界面。接著’該阻絕層亦可以被蝕刻、氡化與蝕刻，或 是使用具有不同能量與波長之雷射而分解。 較佳的層組合是 GaN/ALGahN、InGaN/AlxGtxN、 及InGaN/GaN。在GaN/ALGakN組合的情況下，GaN犧牲 層將會因雷射而分解，但AlxGa^N阻絕層將不受到影響。 AlxGa卜XN接著可以運用選擇性濕式化聲姓刻來被蝕刻 掉’以在平滑的AlxGayInzN界面上停止。另一方面，若上 述的GaN層未被完全地分解，留下的GaN可以被蝕刻掉。 因為厚的緩衝層需要在GaN生成的開始，且VCSEL層界面 ’國國家標革（CNS)A4規格（210 X 297公爱} ----------I--裝-------訂·------- -線 (請先閱讀背面之泫意事項再填寫本頁) 17 4429 82 A7 B7 五、發明說明（l5 ) 需要是被控制的厚度且非常的平滑，此技術可以是特別有 用者。 一特別層的厚度可以藉由使用一層或多層犧牲層與阻 絕層來被修裁。藉由雷射熔化與選擇性濕式化學蝕刻，屠 對可以被分解並依序被蝕刻，直至到達所欲的厚度。一較 佳層結合為GaN/AlxGa^N ’在此GaN為犧牲層並且 AkGa^N阻絕層可以被選擇地濕式化學蝕刻。 有另外其他移除生成長材的方法》—種方法是使用可 以運用濕式化學蚀刻而被選擇地蚀刻之A1N » A1N會被用 來作為一犧牲層，在此AlxGayInzN層可以從主基材上藉由 使用A1N選擇性蝕刻被移除，以底切該結構。另一方面， A1N層可以使用濕式氧化方法在升高的溫度下被氧化。接 著，A1N-氧化物可以使用例如HF的蝕刻劑而杜刻掉。在 另一方法中，基材可以被剝離’例如以輕質離子植入材料 中。此種方法會在一定的深度處產生缺陷。當基材被加熱 時’材料會透過錯位而選擇地裂開，並且基材被與主動層 分離。經由化學蝕刻劑底切ZnO或其他介電緩衝層可以被 用來從AlxGayInzN層上移除基材。此技術可以被應用到2_ D或3-D生長技術（例如Si02或其他在ELOG中所使用的介 電體），在此AlxGayInzN層橫過基材是連績的或是僅在經 形成圖案區塊t為連續的。
介電DBRs已經被沉積生成在藍寶石基材上的 AlxGayInzN主動區域上。DBR/AlxGayInzN主動區域結構接 著被晶圓結合至主基材上。在情形1中，DBR/AlxGayInzN 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閱婧背面之注意事項再填寫本頁)
· n n n n n n n^DJI n n 1 ki I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -n n n ϋ I l n n , 18 A7 A7 五、發明說明（1<5 ) B7 主動區域結構被直接晶圓結合至Gap主基材上（參見第3 圖）。在情形2令，DBR/AlxGayInzN主動區域結構經由一中 間CaF〗層而被晶圓結合至一 Gap主基材上（第3圖，在此中 間層未顯示）。在情形3中，D-DBR在一主基材（GaP)上被 沉積’並被直.接晶圓結合至一 AlxGayInzN主動區域上（第4 圖）。對於情形1與3 ’經結合的面積比情形2小很多，因為 沒有使用中間層》第5圖顯示對於情形i結構之結合界面的 掃描式電子顯微鏡（SEM)橫截面影像。該界面平滑並且在 此倍率下未見到空隙__在情形4中，該 動區域結構經由一層由CrAuNiCu合金所構成的金屬中間 層而被結合至一主基材上。第6圖顯示情形4的SEM橫截 面’藍寶石基材已經被移除，且一第二D-DBR在相對於 第一D-DBR之AlxGayInzN主動區域的側邊上被沉積。對於 所有的元件’ D-DBR積材為Si02/Hf02，並且藍寶石基材 使用雷射熔化技術被移除。第7圊顯示來自第6圖所述之元 件從400-500nm的光學發射光譜=> 典型的高峰為一垂直空 腔結構之特徵。 裝--------訂-------*線 (請先閲讀背面之注意事項再填罵本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元件標號對照表 12 基材 14 第一鏡子積材 16 晶園結合界面 18 Α1χΟ\ΙηζΙν^動區域 18a η-型層 18b p-型層 20 第二鏡子積材 本紙張.义变適用中 國國家標丑（CNS).A4規格（210 X 297公釐） 19 -

Claims (1)

  1. 8888 ABCD 442982 六、申請專利範圍 1' 一種用以製造結構之方法，其包含下列步 驟： 將一主基材附著至一第一鐃子積材上； 在一犧牲生長基材上製造一 AlxGayInzN結構； 產生一晶圓結合界面； 藉由雷射溶化而移除該犧牲生長基材：以及 在該八1〇3>2>1結構上沉積電氣接點。 2.如申請專利範園第1項所述之用以製造AlxGayInzN結構 之方法，其中該藉由雷射熔化移除該犧牲生長基材之 步驟包含下列步驟： 重複進行N次，在此N21， 在該AlxGayInzN結構與該犧牲生長基材之間生成 具有一分解溫度之犧牲層，並且 連接一具有比該犧牲層高的分解溫度之阻絕層； 以及 以經選擇的雷射波長施加雷射，其中該犧牲生長 基材對於該雷射波長為透明者》 3·如申請專利範圍第2項所述之用以製造AlxGayInzN結構 之方法’其中該N犧牲層具有一厚度，使得該層被分 解。 4·如申請專利範圍第3項所述之用以製造AIxGayInzN結構 之方法，其係進—步包含蝕刻N阻絕層之步驟》 5-如申請專利範圍第2項所述之用以製造AlxGayInzN結構 之方法’其中該犧牲層為鎵氮化物並且該阻絕層為 本氏張尺度過用中國國私標準（CNS)A4規格⑵〇χ297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 ------訂---------線 — 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印^f -20- 經-部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ8 B8 CS -----一· _____ 08__ 六、申請專利範圍 AlxGayInzN。 6‘如申请專利範圍第1項所述之用以製造AixGayInzN結構 之方法，其中該藉由雷射熔化來移除該犧牲生長基材 之步驟包含下列步驟： 重複進行N次，在此Ngi， 在該AlxGayInzN結構與該犧牲生長基材之間生成 一犧牲層，並且 連接一阻絕層；以及 以經選擇的雷射波長施加雷射，其中該阻絕層在 該經選擇的雷射波長下具有一吸收強度，並且該犧牲 基材對於該經選擇的雷射波長為透明者。 7.如申請專利範圍第6項所述之用以製造AlxGayInzN結構 之方法’其中該N犧牲層具有一厚度’使得該層被分 解。 8·如申請專利範圍第7項所述之用以製造AlxGayInzN結構 之方法’其係進一步包含餘刻該N阻絕層之步驟。 9. 如申請專利範圍第6項所述之用以製造AlxGayInzN結構 之方法’其中該犧牲層為鎵氮化物並且該阻絕層為 AlxGayInzN。 10. —種用以製造AlxGayInzN結構之方法，其係包含下列 步驟： 將一 AlxGayInzN結構製造至一犧牲生長基材上； 在一 AlsGayInzN結構之頂部上沉積一第一鏡子積 材； ^--------t---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一 21 8888 ABCC 申請專利範圍 將一主基材晶圓結合至該第一鏡子積材上，以產 生一晶園結合界面； 藉由雷射熔化來移除該犧牲生長基材；以及 在該八1)(〇^7111#結構上沉積電氣接點。 如申請專利範圍第10項所述之用以製造AlxGayInz]s^ 構之方法’其令該藉由雷射熔化移除該犧牲生長基材 之步驟包含下列步驟： 重複進行N次，在此Ngl， 在該AlxGayInzN結構與該犧牲生長基材之間生成 具有一分解溫度之犧牲層，並且 連接一具有比該犧牲層高的分解溫度之阻絕層； 以及 以經選擇的雷射波長施加雷射，其中該犧牲生長 基材對於該雷射波長為透明者。 12. 如申請專利範圍第11項所述之用以製造AlxGayInzNg 構之方法，其中該]^释牲層具有一厚度，使得該層被 分解。 13. 如申請專利範圍第12項所述之用以製造A1xGayInzNg 構之方法，其係進一步包含蝕刻該N阻絕層之步驟。 14. 如申請專利範圍第u項所述之用以製造結 構之方法’其中該犧牲層為鎵氮化物且該阻絕層為 AlxGayInzN » 15. 如申請專利範圍第1〇項所述之用以製造A^GayInzNg 構之方法，其中該藉由雷射熔化來移除該犧牲生長基 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） <請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) ---I I f I I ^------I--^ I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 22
    六、申請專利範圍 材之步驟包含下列步驟： 重複進行N次，在此Ngl， 在該AlxGaylnzN結構與該犧牲基材之間生成一犧 牲層，並且 連接一阻絕層；以及 以經選擇的雷射波長施加雷射’其中該阻絕層在 該經選擇的雷射波長下具有一吸收強度，並且該犧牲 生長基材對於該經選擇的雷射波長為透明者。 16. 如申請專利範圍第15項所述之用以製造AlxGayInzN結 構之方法，其中該N犧牲層具有一厚度，使得該層被 分解。 17. 如申請專利範圍第16項所述之用以製造 構之方法，其係進一步包含蝕刻該N阻絕層之步驟。 18. 如申請專利範圍第15項所述之用以製造 構之方法’其中該犧牲層為鎵氮化物且該阻絕層為 AlxGayIiizN。 -------------裝--------訂.--------線 (請先閒讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟郤智慧財產局員工消費合作社印製 23
TW088114967A 1999-02-05 1999-08-31 Thickness tailoring of wafer bonded AlxGayInzN structure by laser melting TW442982B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/245,448 US6280523B1 (en) 1999-02-05 1999-02-05 Thickness tailoring of wafer bonded AlxGayInzN structures by laser melting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW442982B true TW442982B (en) 2001-06-23

Family

ID=22926700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW088114967A TW442982B (en) 1999-02-05 1999-08-31 Thickness tailoring of wafer bonded AlxGayInzN structure by laser melting

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6280523B1 (zh)
JP (1) JP4975204B2 (zh)
KR (1) KR100688763B1 (zh)
CN (1) CN1264199A (zh)
DE (1) DE19953609B4 (zh)
GB (1) GB2346479A (zh)
TW (1) TW442982B (zh)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5679152A (en) * 1994-01-27 1997-10-21 Advanced Technology Materials, Inc. Method of making a single crystals Ga*N article
US6958093B2 (en) * 1994-01-27 2005-10-25 Cree, Inc. Free-standing (Al, Ga, In)N and parting method for forming same
JP2000323797A (ja) * 1999-05-10 2000-11-24 Pioneer Electronic Corp 窒化物半導体レーザ及びその製造方法
JP3946427B2 (ja) * 2000-03-29 2007-07-18 株式会社東芝 エピタキシャル成長用基板の製造方法及びこのエピタキシャル成長用基板を用いた半導体装置の製造方法
US6525335B1 (en) * 2000-11-06 2003-02-25 Lumileds Lighting, U.S., Llc Light emitting semiconductor devices including wafer bonded heterostructures
US8507361B2 (en) 2000-11-27 2013-08-13 Soitec Fabrication of substrates with a useful layer of monocrystalline semiconductor material
FR2840731B3 (fr) * 2002-06-11 2004-07-30 Soitec Silicon On Insulator Procede de fabrication d'un substrat comportant une couche utile en materiau semi-conducteur monocristallin de proprietes ameliorees
US20020187427A1 (en) * 2001-05-18 2002-12-12 Ulrich Fiebag Additive composition for both rinse water recycling in water recycling systems and simultaneous surface treatment of lithographic printing plates
US6488767B1 (en) * 2001-06-08 2002-12-03 Advanced Technology Materials, Inc. High surface quality GaN wafer and method of fabricating same
KR100482174B1 (ko) * 2001-08-08 2005-04-13 삼성전기주식회사 기판제거 기술을 이용한 GaN계 LED 제작 방법
TWI226139B (en) * 2002-01-31 2005-01-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method to manufacture a semiconductor-component
US7379203B2 (en) * 2002-03-22 2008-05-27 Laser Substrates, Inc. Data capture during print process
DE10252060B4 (de) * 2002-11-08 2006-10-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Halbleiterschichten
EP2894678A1 (de) * 2003-01-31 2015-07-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
US20060180804A1 (en) * 2003-01-31 2006-08-17 Peter Stauss Thin-film semiconductor component and production method for said component
KR100678407B1 (ko) * 2003-03-18 2007-02-02 크리스탈 포토닉스, 인코포레이티드 Ⅲ족 질화물 장치를 제조하는 방법과 이 방법으로 제조된장치
EP1484794A1 (en) * 2003-06-06 2004-12-08 S.O.I. Tec Silicon on Insulator Technologies S.A. A method for fabricating a carrier substrate
CN100477298C (zh) * 2003-07-04 2009-04-08 厦门市三安光电科技有限公司 一种发光二极管外延结构
US7456035B2 (en) * 2003-07-29 2008-11-25 Lumination Llc Flip chip light emitting diode devices having thinned or removed substrates
US7009215B2 (en) * 2003-10-24 2006-03-07 General Electric Company Group III-nitride based resonant cavity light emitting devices fabricated on single crystal gallium nitride substrates
CN1918691A (zh) * 2003-12-24 2007-02-21 吉尔科有限公司 从氮化物倒装芯片激光去除蓝宝石
EP1569263B1 (de) * 2004-02-27 2011-11-23 OSRAM Opto Semiconductors GmbH Verfahren zum Verbinden zweier Wafer
US6956246B1 (en) * 2004-06-03 2005-10-18 Lumileds Lighting U.S., Llc Resonant cavity III-nitride light emitting devices fabricated by growth substrate removal
CN100435360C (zh) * 2004-12-27 2008-11-19 北京大学 带有二维自然散射出光面的led芯片的制备方法
CN100438095C (zh) * 2005-01-14 2008-11-26 财团法人工业技术研究院 一种具准全方位反射器的发光二极管
US7125734B2 (en) * 2005-03-09 2006-10-24 Gelcore, Llc Increased light extraction from a nitride LED
US8771552B2 (en) * 2005-06-23 2014-07-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride crystal substrate, epilayer-containing group III nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same
JP4277826B2 (ja) * 2005-06-23 2009-06-10 住友電気工業株式会社 窒化物結晶、窒化物結晶基板、エピ層付窒化物結晶基板、ならびに半導体デバイスおよびその製造方法
US9708735B2 (en) 2005-06-23 2017-07-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride crystal substrate, epilayer-containing group III nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same
CN101322291B (zh) * 2006-02-03 2012-05-09 株式会社理光 表面发射激光器装置及包含其的表面发射激光器阵列
WO2008019059A2 (en) * 2006-08-06 2008-02-14 Lightwave Photonics Inc. Iii-nitride light-emitting devices with one or more resonance reflectors and reflective engineered growth templates for such devices, and methods
KR100829562B1 (ko) 2006-08-25 2008-05-14 삼성전자주식회사 기판 접합 구조를 갖는 반도체 레이저 다이오드 및 그제조방법
JP2008211164A (ja) * 2007-01-29 2008-09-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 窒化物半導体発光装置及びその製造方法
DE102008019268A1 (de) * 2008-02-29 2009-09-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
JP5521478B2 (ja) * 2008-10-22 2014-06-11 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子の製造方法及び窒化物半導体発光素子
WO2011000568A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Vertical cavity surface emitting devices incorporating wafer fused reflectors
EP2330697A1 (en) * 2009-12-07 2011-06-08 S.O.I.Tec Silicon on Insulator Technologies Semiconductor device having an InGaN layer
JP5724316B2 (ja) * 2009-12-22 2015-05-27 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体レーザ素子
JP2012028749A (ja) * 2010-07-22 2012-02-09 Seoul Opto Devices Co Ltd 発光ダイオード
KR101103639B1 (ko) 2010-12-06 2012-01-11 광주과학기술원 분산브라그반사소자를 이용한 자외선 발광다이오드 및 그 제조방법
CN102593291B (zh) * 2011-01-07 2014-12-03 山东华光光电子有限公司 一种氮化物分布式布拉格反射镜及制备方法与应用
FR2985370A1 (fr) * 2011-12-29 2013-07-05 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication d'une structure multicouche sur un support
DE102013105035A1 (de) * 2013-05-16 2014-11-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips
CN105957928B (zh) * 2016-05-31 2018-10-09 华灿光电股份有限公司 一种谐振腔发光二极管及其制造方法
WO2018191495A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Sense Photonics, Inc. Beam shaping for ultra-small vertical cavity surface emitting laser (vcsel) arrays
CN111600200B (zh) * 2020-06-05 2021-05-07 苏州汉骅半导体有限公司 垂直腔面发射激光器的制造方法及垂直腔面发射激光器
CN111725368A (zh) * 2020-06-30 2020-09-29 中南大学 一种基于电镀技术的GaN基垂直结构微腔Micro-LED及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5217564A (en) * 1980-04-10 1993-06-08 Massachusetts Institute Of Technology Method of producing sheets of crystalline material and devices made therefrom
US5376580A (en) * 1993-03-19 1994-12-27 Hewlett-Packard Company Wafer bonding of light emitting diode layers
US5846844A (en) * 1993-11-29 1998-12-08 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method for producing group III nitride compound semiconductor substrates using ZnO release layers
JPH07202265A (ja) * 1993-12-27 1995-08-04 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物半導体の製造方法
US5679152A (en) * 1994-01-27 1997-10-21 Advanced Technology Materials, Inc. Method of making a single crystals Ga*N article
JP3974667B2 (ja) * 1994-08-22 2007-09-12 ローム株式会社 半導体発光素子の製法
US5804834A (en) * 1994-10-28 1998-09-08 Mitsubishi Chemical Corporation Semiconductor device having contact resistance reducing layer
US5641381A (en) * 1995-03-27 1997-06-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Preferentially etched epitaxial liftoff of InP material
US5724376A (en) 1995-11-30 1998-03-03 Hewlett-Packard Company Transparent substrate vertical cavity surface emitting lasers fabricated by semiconductor wafer bonding
EP0784363B1 (en) * 1995-12-26 2000-10-11 Nippon Telegraph and Telephone Corporation Vertical-cavity surface-emitting laser and method for manufacturing the same
FR2753577B1 (fr) * 1996-09-13 1999-01-08 Alsthom Cge Alcatel Procede de fabrication d'un composant optoelectronique a semiconducteur et composant et matrice de composants fabriques selon ce procede
US5835521A (en) 1997-02-10 1998-11-10 Motorola, Inc. Long wavelength light emitting vertical cavity surface emitting laser and method of fabrication
JPH10233558A (ja) * 1997-02-19 1998-09-02 Canon Inc ダイヤモンド層を含む多層膜構造、それを有する光デバイス、およびその作製方法
JP3220977B2 (ja) * 1997-05-07 2001-10-22 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体レーザ素子及び窒化物半導体レーザ素子の製造方法。
JPH11154774A (ja) 1997-08-05 1999-06-08 Canon Inc 面発光半導体デバイスの製造方法、この方法によって製造された面発光半導体デバイス及びこのデバイスを用いた表示装置
GB2333895B (en) 1998-01-31 2003-02-26 Mitel Semiconductor Ab Pre-fusion oxidized and wafer-bonded vertical cavity laser
US6046465A (en) 1998-04-17 2000-04-04 Hewlett-Packard Company Buried reflectors for light emitters in epitaxial material and method for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
GB0002758D0 (en) 2000-03-29
JP4975204B2 (ja) 2012-07-11
DE19953609B4 (de) 2004-03-04
US6280523B1 (en) 2001-08-28
JP2000228562A (ja) 2000-08-15
KR100688763B1 (ko) 2007-02-28
DE19953609A1 (de) 2000-08-17
GB2346479A (en) 2000-08-09
CN1264199A (zh) 2000-08-23
KR20000057921A (ko) 2000-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW442982B (en) Thickness tailoring of wafer bonded AlxGayInzN structure by laser melting
TW447183B (en) Light emitting devices having wafer bonded aluminum gallium indium nitride structures and mirror stacks
JP5007027B2 (ja) 成長基板の除去により製造される共振キャビティｉｉｉ族窒化物発光装置
US6800500B2 (en) III-nitride light emitting devices fabricated by substrate removal
US8253157B2 (en) III-nitride light-emitting devices with reflective engineered growth templates and methods of manufacture
Nakada et al. Improved characteristics of InGaN multiple-quantum-well light-emitting diode by GaN/AlGaN distributed Bragg reflector grown on sapphire
EP2070122B1 (en) Iii-nitride light-emitting devices with one or more resonance reflectors and reflective engineered growth templates for such devices, and methods
EP1894256B1 (en) Method for growing a photonic crystal within a semiconductor light emitting device
US8093607B2 (en) Optoelectronic semiconductor component
JP2008211164A (ja) 窒化物半導体発光装置及びその製造方法
Kneissl et al. Continuous-wave operation of InGaN multiple-quantum-well laser diodes on copper substrates obtained by laser liftoff
JP2011513954A (ja) オプトエレクトロニクス素子およびオプトエレクトロニクス素子の製造方法
JP2020536384A (ja) Ｉｉｉ族窒化物面発光レーザおよび製作方法
Song et al. A vertical injection blue light emitting diode in substrate separated InGaN heterostructures
CN107039564B (zh) 发射光的半导体器件
Wong et al. Integration of InGaN-based Optoelectronics with Dissimilar Substrates by Wafer Bonding and Laser Lift-off
Doverspike et al. InGaN/GaN lasers grown on SiC
KR20080091603A (ko) 레이저 다이오드 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MK4A Expiration of patent term of an invention patent