[发明专利]通过粗糙化而改善光取出的发光二极管

权利要求书

1.一种半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，包含：

形成该VLED装置的多层磊晶结构，其包含一n型氮化镓(n-GaN)层、一活性层、及一p型氮化镓(p-GaN)层；以及

使该VLED装置的该n-GaN层的表面于水溶液中粗糙化。

2.如权利要求1所述的半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，其中该n-GaN层通过湿式蚀刻工艺加以粗糙化。

3.如权利要求1所述的半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，还包含氧化及蚀刻该LED。

4.如权利要求1所述的半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，其中该氧化及蚀刻于具有水溶液的系统中实施。

5.如权利要求1所述的半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，其中该水溶液可为氧化剂及酸性或碱性溶液的组合。

6.如权利要求5所述的半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，其中该氧化剂包含H₂O₂、K₂S₂O₈其中之一或其组合。

7.如权利要求5所述的半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，其中该酸性溶液包含H₂SO₄、HF、HCl、H₃PO₄、HNO₃及CH₃COOH其中之一或更多。

8.如权利要求5所述的半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，其中该碱性溶液包含KOH、NaOH、及NH₄OH其中之一或其组合。

9.如权利要求1所述的半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，还包含以波长范围在可见光与紫外光光谱之间的Hg或Xe弧光灯系统来照亮该LED。

10.如权利要求1所述的半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，其中该n-GaN层以小于200mW/cm²的光强度曝光。

11.如权利要求1所述的半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，还包含对该导电基板施以电偏压且将电压控制于-5V与+5V之间。

12.如权利要求1所述的半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，还包含控制氧化支配、蚀刻支配、或两反应，以使该n-GaN层的该表面的粗糙度最佳化。

13.如权利要求1所述的半导体垂直发光二极管(VLED)装置的制造方法，还包含改变该水溶液的组成、电偏压、以及照光强度。

14.一种n侧在上(n-side up)LED晶圆的曝露n-GaN层的粗糙化方法，其中该LED晶圆具有一金属基板，该方法包含：

在一承载基板上方沉积一n-GaN部分；

在该n-GaN部分上方沉积活性层；

在这些活性层上方沉积一p-GaN部分；

沉积一或更多金属层；

施加一遮罩层；

蚀刻该金属层、p-GaN层、活性层、及n-GaN层；

移除该遮罩层；

沉积一钝化层；

将位于该p-GaN层顶部上的该钝化层的部分移除，以曝露该金属层；

沉积一或更多金属层；

沉积一金属基板；

移除该承载基板以暴露该n-GaN表面；

将该n-GaN表面粗糙化。

15.如权利要求14所述的n侧在上LED晶圆的曝露n-GaN层的粗糙化方法，其中该n侧在上LED晶圆的该n-GaN层于该粗糙化工艺之前实质上是光滑且平坦的。

16.如权利要求15所述的n侧在上LED晶圆的曝露n-GaN层的粗糙化方法，其中该n侧在上LED晶圆的该n-GaN层于该n-GaN层经粗糙化之前具有小于5000的表面粗糙度。

17.如权利要求14所述的n侧在上LED晶圆的曝露n-GaN层的粗糙化方法，其中该承载基板是蓝宝石。