[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明系有关一种半导体装置，特别是关于一种垂直式半导体装置。

背景技术

图1显示传统半导体装置100的立体示意图，其结构由下而上依次为蓝宝石基板11、n型掺杂层12、主动层13、p型掺杂层14、透明接触层15、负电极16及正电极17。此种结构的发光二极管又称为水平式发光二极管，因为其电流由正电极17至负电极16的流向为水平流向。电流容易在负电极16下方产生电流拥挤现象，因而造成操作电压上升及动态电阻的增加，因而升高组件的温度。

因此亟需提出一种新颖的半导体装置，用以解决上述电流拥挤及温度升高的问题。

发明内容

鉴于上述，本发明实施例提出一种垂直式半导体装置及其制造方法，其结构可降低或避免传统水平式半导体装置的电流拥挤现象，及其所造成的操作电压上升、动态电阻增加及温度升高等问题。

根据本发明实施例，首先提供一基板，且形成至少一磊晶结构于上。接着，切割并剥离基板的一部分，以曝露磊晶结构的部分表面。形成第一电极于磊晶结构的曝露表面，因而形成垂直式半导体装置。

其中所述基板的切割与剥离系使用一雷射光剥离技术，其中该雷射光的光波长介于一第一光波段。

其中所述基板的材质可吸收所述第一光波段，并供一第二光波段穿透，且所述第一光波段与该第二光波段相异。

其中所述基板的材质为非导体。

其中所述磊晶结构的材质包含三族氮化物。

其中所述至少一磊晶结构包含多个磊晶结构，相邻的所述些磊晶结构通过一隧道结而形成一堆栈磊晶结构。

其中，于形成所述磊晶结构之前，还包含：

图形化（pattern）所述基板面向所述磊晶结构的表面。

其中，于切割及剥离所述基板之前，还包含抛光研磨所述基板使其厚度变薄。

其中，还包含形成一第二电极于所述磊晶结构相对于所述基板的另一侧。

在一实施例中，提供一导电基板，且耦接导电基板于至少一磊晶结构相对于基板的另一侧，因而形成覆晶式半导体装置。

本发明提供一种半导体装置，包含：

一基板，该基板具有一空缺区；

至少一磊晶结构，形成于所述基板上，所述空缺区曝露所述磊晶结构的一部分表面；及

一第一电极，形成于所述部分表面。

其中所述基板的材质可吸收一第一光波段而被部分剥离，形成所述空缺区，并供一第二光波段穿透，且该第一光波段与该第二光波段相异。

其中所述基板的材质为非导体。

其中所述磊晶结构的材质包含三族氮化物。

其中所述磊晶结构包含一第一掺杂层、一主动层及一第二掺杂层，该第一掺杂层靠近所述基板，所述空缺区曝露所述第一掺杂层的所述部分表面，该第二掺杂层远离所述基板，该主动层位于所述第一掺杂层与所述第二掺杂层之间，且所述第一掺杂层的电性相反于所述第二掺杂层的电性。

所述半导体装置包括一发光装置，其中所述第二光波段系介于400纳米至1600纳米。

所述半导体装置包括一光伏电池，其中所述第二光波段系介于200纳米至2000纳米。

其中所述至少一磊晶结构包含多个磊晶结构，相邻的所述些磊晶结构通过一隧道结而形成一堆栈磊晶结构。

其中所述基板具有一图形化表面，所述图形化表面朝向所述磊晶结构。

所述半导体装置，还包含一第二电极，形成于所述磊晶结构相对于所述基板的另一侧。

所述半导体装置，还包含一导电基板，该导电基板耦接于所述至少一磊晶结构相对于所述基板的另一侧。

其中耦接于所述导电基板的所述至少一磊晶结构包含多个磊晶结构，所述多个磊晶结构互为并联或串联以形成一半导体装置阵列。

附图说明

图1显示传统发光二极管的立体示意图。

图2A至图2F显示本发明第一实施例的半导体装置的工艺剖面或立体图。

图3A至图3E显示本发明第二实施例的半导体装置的工艺剖面或立体图。

附图标号

100   半导体装置

11    蓝宝石基板

12    n型掺杂层

13    主动层

14    p型掺杂层

15    透明接触层

16    负电极

17    正电极

200   半导体装置

300   半导体装置

21    基板

211   空缺区