发光二极管磊晶结构及其制造方法技术

一种发光二极管磊晶结构，包括一硅基板及一半导体结构层，该硅基板上形成有一图案化的介质层及阻隔层，该半导体结构层与基板之间形成有多个分离的孔隙。本发明专利技术的磊晶结构由于在半导体结构层与基板之间形成有多个孔隙，二者之间由于热膨胀系数差异而导致残留的应力可被有效地缓解，从而确保磊晶结构的良品率。本发明专利技术还提供有一种制造磊晶结构的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磊晶结构及其制造方法，特别是指一种发光二极管的磊晶结构及其制造方法。
技术介绍
发光二极管凭借其高光效、低能耗、无污染等优点，已被应用于越来越多的场合之中，大有取代传统光源的趋势。现有的发光二极管的芯片通常是由一蓝宝石基板及生长在蓝宝石基板上的三族氮化合物发光层所构成的。然而此种结构的芯片由于蓝宝石导热性较差，导致整体散热不佳，容易影响芯片工作的寿命。目前也有部分发光二极管芯片是采用硅基板来生长三族氮化合物发光结构，利用硅基板的高热传导率来提升芯片的散热性能。然而，该种芯片的硅基板与三族氮化合物的热膨胀系数差异较大，导致三族氮化合物在生长时容易发生磊晶品质恶化甚至于龟裂而使晶圆报废，影响芯片的良品率。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种良品率较高的。一种发光二极管磊晶结构，包括一硅基板、一半导体结构层，该硅基板上形成有一图案化的介质层及阻隔层，该半导体结构层与基板之间形成有多个分离的孔隙。一种发光二极管磊晶结构的制造方法，包括提供一硅基板；在该硅基板上形成一铝薄膜层；在铝薄膜层上形成一图案化的光阻层；蚀刻铝薄膜层而形成与光阻层图案相同的图案；去除光阻层；将硅基板置于含氧的环境下，使其表面的铝薄膜层及硅被氧化为氧化铝及氧化娃；在氧化铝上形成一缓冲层；在缓冲层上生长一半导体发光结构层，该半导体结构层与氧化硅隔开而形成多个孔隙。与现有技术相比，本专利技术的发光二极管磊晶结构可直接在硅基板上成长，是利用氧化铝在硅基板上的形成机制，使得三族氮化物半导体结构层以现有技术即可成长于硅基板上且降低脆裂的现象。再者，硅基板与半导体结构层之间形成有多个孔隙，这些孔隙可以有效缓解由于热膨胀系数差异而导致基板与半导体结构层之间残留应力过大的问题，从而确保磊晶生长良好。下面参照附图，结合具体实施例对本专利技术作进一步的描述。附图说明图1示出了制造本专利技术的发光二极管磊晶结构的第一个步骤。图2示出了制造本专利技术的发光二极管磊晶结构的第二个步骤。图3示出了制造本专利技术的发光二极管磊晶结构的第三个步骤。图4示出了制造本专利技术的发光二极管磊晶结构的第四个步骤。图5示出了制造本专利技术的发光二极管磊晶结构的第五个步骤。图6示出了已制造完成的本专利技术第一实施例的发光二极管磊晶结构。图7示出了已制造完成的本专利技术第二实施例的发光二极管磊晶结构。主要组件符号说明权利要求1.一种发光二极管磊晶结构，包括一硅基板及一半导体结构层，其特征在于该硅基板上形成有一图案化的介质层及阻隔层，半导体结构层与基板之间形成有多个分离的孔隙。2.如权利要求1所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于该半导体结构层包含缓冲层及半导体发光结构层。3.如权利要求1所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于该介质层开设有多个凹槽， 阻隔层位于这些凹槽内，所述分离的孔隙位于阻隔层上方。4.如权利要求3所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于面。5.如权利要求3所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于表面。6.如权利要求3所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于而形成多个独立的岛状结构。7.如权利要求3所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于导体结构层厚度的两倍。8.如权利要求1所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于氮化铝材料。9.如权利要求1所述的发光二极管磊晶结构，其特征在于氮化硅材料。10.一种制造发光二极管磊晶结构的方法，包括 提供一硅基板；在该硅基板上形成一铝薄膜层； 在铝薄膜层上形成一图案化的光阻层； 蚀刻铝薄膜层而形成与光阻层图案相同的图案； 去除光阻层；将硅基板置于含氧或含氮的环境下，使其表面的铝薄膜层及硅被氧化或氮化，其中铝薄膜层被氧化为氧化铝或被氮化为氮化铝，硅被氧化为氧化硅或被氮化为氮化硅； 在氧化铝或氮化铝上形成一缓冲层，在缓冲层上生长一半导体发光结构层，该半导体发光层与氧化硅或氮化硅隔开而形成多个孔隙。11.如权利要求10所述的制造发光二极管磊晶结构的方法，其特征在于半导体发光结构层在孔隙上方连接为一整体。12.如权利要求10所述的制造发光二极管磊晶结构的方法，其特征在于半导体发光结构层被孔隙贯通而形成多个独立的岛状结构。13.如权利要求10所述的制造发光二极管磊晶结构的方法，其特征在于氧化铝或氮化铝上开设有多个凹槽，氧化硅或氮化硅位于这些凹槽内，孔隙位于氧化硅或氮化硅上方。14.如权利要求13所述的制造发光二极管磊晶结构的方法，其特征在于氧化铝或氮化铝连续分布于硅基板表面。15.如权利要求13所述的制造发光二极管磊晶结构的方法，其特征在于氧化铝或氮化铝不连续分布于硅基板表面。16.如权利要求15所述的制造发光二极管磊晶结构的方法，其特征在于至少一凹槽的宽度大于半导体发光结构层厚度的两倍。全文摘要一种发光二极管磊晶结构，包括一硅基板及一半导体结构层，该硅基板上形成有一图案化的介质层及阻隔层，该半导体结构层与基板之间形成有多个分离的孔隙。本专利技术的磊晶结构由于在半导体结构层与基板之间形成有多个孔隙，二者之间由于热膨胀系数差异而导致残留的应力可被有效地缓解，从而确保磊晶结构的良品率。本专利技术还提供有一种制造磊晶结构的方法。文档编号H01L33/02GK102315347SQ20101021757公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月5日 优先权日2010年7月5日专利技术者凃博闵, 杨顺贵, 黄世晟, 黄嘉宏 申请人:展晶科技(深圳)有限公司, 荣创能源科技股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光二极管磊晶结构，包括一硅基板及一半导体结构层，其特征在于：该硅基板上形成有一图案化的介质层及阻隔层，半导体结构层与基板之间形成有多个分离的孔隙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄世晟，凃博闵，杨顺贵，黄嘉宏，
申请(专利权)人：展晶科技深圳有限公司，荣创能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94