TW201242111A - Method for producing light coupling-out structures in a semiconductor body and light emitting semiconductor body - Google Patents

Description

201242111 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種用於在丰導體土咖 .,. 你千导篮本體中製造光耦出結 構之方法及發光半導體本體。【先前技術】 本專利申請案主張德國專利申 608.2之優先權’其已揭示的整個内考。 請案 1 0 2 〇 1 1 0 1 2 容在此/併作為參 一種使本體之表面粗糙化之方 2004/06 1 980 A1中已為人所知。 【發明内容】 法例如由文件

WO 本發明之目的是提供 光耦出結構之較佳方法。 種用於在半導體本體中製造 提供-種用於在半導體本體中製造光柄出結構之方 法。本方法令，該半導體本體設有光轉出結構。光輕出 結構特別是設置在半導體本體之半導體層中。 八依據本方法之一步驟，製備一種半導體本體，其包 3種適合用來產生光之活性區。例如，該半導體本體 3有η-導電層和p_導電層，此二種導電層之間配置該活 性區。 該/舌性區特別是含有ρη_接面、雙異質結構或量子井 構以產生光。本揭示書中所謂“光”特別是指紅外線光 譜區（例如，介於15〇〇奈米和78〇奈米之間）之電磁輻 射、可見光譜區（特別是介於78〇奈米和380奈米之間） 之電磁輻射、及/或紫外線（例如，介於380奈米和200 201242111 奈米之間）之電磁輻射。此處，各光譜區分別包含各光 區之邊界。 半導體本體例如是發光二極體晶片，其例如可用 顯示裝置（例如，液晶顯示器）用之一般照明中、及/或 在運輸工具之發光體（例如，頭燈）中。 依據本方法之另一步驟，在半導體本體之一表面 製備一遮罩層。該遮罩層較佳是製作在半導體本體之 主面上’該主面例如是一種光耦出面。例％，該主面 面法線至少基本上平行於n_導電層、活性區及p導電 相互堆疊時的方向。例如’該遮罩層製作在該導電 之遠離該活性區之面上。 須進行該遮罩層的製作，使其具有多個結構單元 各結構單元之位置和大小能以可再生方式來調整且被 當地調整。該遮罩層使半導體本體之表面或主面之第 子區（SUb-area)裸露出來且覆蓋半導體本體之表面的 一子區，該第一子區上施加有該遮罩層，其中各結構 元之外形（contour)決定該表面之未由該遮罩層所覆蓋 第二子區。 依據下一步驟，該半導體本體在該表面之未由該 罩層所覆蓋之第一子區上受到蝕刻以形成光耦出結構 此#刻特別是經由該遮罩層來進行。 有利的方式為，藉由各結構單元之適當調整的位 大丨 則可使光搞出結構達成特別良好的受控制之 】和位置。光粞出結構之位置和大小特別是藉由該遮 層來決定β 譜 在 用 上 之 層 層 適 一— 第 單 之 遮 置 大 罩 201242111 依據本揭+壹 每不曰之方法，“先前之步驟影匏 之大小或位置，，的产 a光耗出、，，〇構 罝的危險性特別小。因此，例 具有光耦出結椹了達成一種 Q構之均勻的結構。 如t::法之設置中，各結構單元規則地配置著。例 如，各結構显4、a如，丨 ^ 早疋週期地配置著。各結構單 想的柵格之柵柊 列如在一假 格例…角： 在 本體之表面上。該柵 :角形的柵格、矩形的栅格或正方形的柵格。 具有相同的橫向尺寸。在Γ 構單元都 一結構單元和第_ 迥罩層具有第 元都具有相同的浐Θ好斗 A 第、.、口構早 都且有相nJ 之第二結構單元彼此 都，、有相冋的橫向尺寸’其中第二結 不[51於楚 >,_ 平疋的橫向尺寸 不冋於第-結構單元的橫向尺寸。 第一和第二結構單元例如分別規 本體之袅面I· ,, , 在+導體 表面上。例如，第一和第二結構單 向中交替地配置著。 在至V方 在本方法之一設置中，該遮罩層具 結構單元，1霜筌兮主 八夕個島以作為 再早兀其覆盍该丰導體本體之表面之笛一 別的島特別是相互在橫向中隔開β °% 夕八叫ΛΑ μ丄 谷島例如是該遮罩層 ^ 件。該半導體本體之表面的未由該遮罩層所 是蓋的第一子區是-或例如具有連續 圍繞著互相隔開之各島。 ^域’其在橫向中 平截1 ::置中“半導體本體之钮刻時例如製成 面因式之光耦出結構。平截頭稜錐體之覆蓋 因此特別是鄰接於該遮罩層之各島且平截頭種雜體之 201242111 橫剖面在各島的走向中係在朝向該活性區的方婵 大。例如，光耦出結構是半導體本體之表面的凸起，‘ 在超過活性區的方向中變細。各島在半導體本體之银刻 之後可由平截頭稜錐體之覆蓋面去除或保留在其上。 在本方法之另一設置中，該遮罩層除了上述之島以 外另具有多個開口以作為結構單元。半導體本體之表面 在各開口之區域中未由遮罩層所覆蓋。各開口較佳是在 橫向中互相隔開。該遮罩層之第二子區覆蓋該半導：本 體之表面且具有-或為· ^ 4φ ΛΑ -7 I— ^ ^ ^ 運續的子區，其圍繞著上述開 σ 〇 例如，以上述方式達成光耦出結構，其在半導體本 體之表面令形成凹口。各凹口例如是稜錐體之形式且在 朝向活性區之方向中變細。 在本方法之一設置中，整面地施加該遮罩層且然後 依位置而去除以形成多個結構單元。該遮罩層依位置而 去除，這例如是藉由乾燥式化學蝕刻過程（例如，反應式 離子蝕刻）來進行。 或是，該遮罩層可在開始時結構化地施加而成，例 如，此時該遮罩層之材料係經由第二遮罩而施加在半導 體本體上。第二遮罩之開口在此種情況下特別是決定了 該遮罩層之結構單元之橫向範圍。 在一設置中，半導體本體之蝕刻係藉由濕式化學蝕 刻方法來達成。該遮罩層之材料特別是依據使用在此方 法中之麵刻劑來調整，使該材料在半導體本體的蝕刻中 不會受到侵蝕或只稍微受到侵蝕。以此方式，半導體本 201242111 體之表面之由遮罩層所覆蓋的第二子區在㈣㈣會受 到該遮罩層的保護而不受蝕刻劑的侵蝕。在本方法之— 設置中，該遮罩層具有金屬、氮化矽（例如，Si3N4，si〇2)、 及/或Al2〇3或由运些材料之至少一種構成。 例如，使用磷酸（HJO4)作為濕式化學蝕刻過程用之 蝕刻劑。在此種情況下，較佳是使用Si02作為遮罩層用 之材料。或是’例如可使用氫氧化鉀(K0H)以用於半導 體本體之濕式化學姓刻中。在此種情況下，較佳是使用 氮化矽作為該遮罩層用之材料。 :如，在以半導體材料A1InGaN為主之半導體本體 中，藉由磷酸或氫氧化卸而以異向性方式來對該半導體 材料進行钮刻。特別是該半導 面不同速地被蝕刻。 導體材枓之不同的晶體圖形 =此方式，在本方法中形成光耗出結構， 截頭稜錐體或稜錐體之形 /、 時，稜錐體或平截頭稜雜：目J使用填酸作為姓刻劑 使用氫氧化鉀作為蝕刻 千面。备 is ^ & 時，稜錐體或平截頭稜錐體jl 有六個多角形平面。 *瓶昇 β ,认甘— 此’多角形平面之姓刻速率特另丨丨 疋小於其它的晶體方向_者。 半特別 當敍刻深度達到睡 ^ 地使㈣速率變小，於㈣過程之異向性而有利 面互相觸及，此乃因個相鄰之稜錐體之多角形平 互相防礙。 "二平面由於異向性之蝕刻特性而 此外，在本方法Φ .. 久全士 H ，特別是由於蝕刻過程之異向性， 各結構早兀之邊緣上 Π /·生， <人（under)蝕刻可有利地成為特別 201242111 小以此方式’則在較長的蝕刻時稜錐體高度亦可藉由 硬遮罩之配置而受到控制且以可再生方式來調整。 相鄰之棱錐體之多角形平面互相觸及之時的蝕刻深 度匕、此方式藉由各結構單元之距離而互相調整。該蝕 刻冰度亦與多角形平面之傾斜角有關，該傾斜角是由半 導體材料之曰曰體圖形之方位來設定。晶體圖形之方位在 半導體本體之i晶生長時能以可再生的方式來調整，這 例如藉由該生長基板之柵格常數來達成。 以此方式，則能以可再生方式來調整且藉由遮罩層 ^適田地調整各個光M出結構之大小，特別是高度及，或 杈向尺寸。隨著光取出效率之損耗而來之太強或太弱之 餘刻之危險性因此特別小。 在本方法之一設置中，須進行半導體本體之蝕刻， 使半導體本體在姓刻時的钱刻深度咖奈米。例如，其 ^ 600奈米’較佳是Μ微米’特別是Μ·5微米。在另 —形式令，蝕刻深度以微米’特別是S3微米。 各結構單元之橫向尺寸例如可調整至介於Η)0奈米 (含）和1 0微米（含）之間的值。各έ - 夺、'，吉構早疋之橫向尺寸較 佳是調整至$ 500奈米之值，輯&丨Β、 丁不但将別是2 600奈米且特別佳 時^1.5微米。在一設置中，搭a °又直甲知向尺寸‘4微米，特別是 S 3微米。 各結構單元之間的橫向距雜^ 间扪怕J此離例如調整至介於1 〇〇奈 米（含）和1 0微米（含）之間的值，較 权佳疋介於500奈米（含） 和5微米（含）之間。 橫向尺寸特別是指最小之圓的直徑，其在由遮罩層 201242111 所覆蓋的表面之俯視圖中完全圍繞著結構單元。在圓形 的結構單元中，這是指結構單元本身之直徑。 各結構單元之橫向距離特別是在各結構單元之幾何 重心之間測得。橫向距離因此在 口此隹不同的方向中可不相 同’例如，當各結構單^置在假想之矩形·柵格之樹格 點上時；或橫向距離對不同方向中相鄰的結構單元可相 同，這大致上是發生在各- π 合、、，。構皁凡配置在假想之規則的 六角形柵格或正方形柵格之柵格點上時。 在本方法之—設置中，半導體本體首先以晶方式 生長在生長基板上。然後，該生長基板由半導體本體剝 離。 在此種情況下，遮罩層夕始I h u e u 早增之施加較佳是在半導體本體 之在該生長基板剝離時裸靈Ψ > A y t保路出之表面上進行。半導體本 體之在該生長基板剝離時裸露出之表面例如是半導體本 體之η-導電層之遠離該活性區之表面。 提供-發光半導體本體。此發光半導體本體具有一 種用來產生光之活性區。例如’該活性區配置在導電 層和卜導電層之間。該活性區特別是包含ρη_接面、雙 異質結構或量子井結構以產生光。 半導體本體在一表面上星古 取®上具有多個光耦出結構，該表 面特別是指半導體本體之—主 王面，例如，η -導電層之遠 離δ亥活性區之表面或口_導_雷爲+土 、 Ρ等電層之遠離該活性區之表面。 光輕出結構例如以上述方法來製成 在一設置中，各個光勉屮4士描、 友*祸出結構分別具有棱.錐體或平 截頭稜錐體之形式。各個#故 個先麵出結構特別是分別具有六 -10- 201242111 個多角形平面或十二個多角形平面。多角形平面是稜錐 體或平截頭稜錐體之側面且將基面與稜錐體之尖端相連 接或與平截頭稜錐體之覆蓋面相連接。 多個光耦出結構之全部的光耦出結構具有相同的高 度和相同的基面。多個光耦出結構之相鄰之光耦出結構 在一方向中相互之間分別具有相同的橫向距離，其特別 是在光耦出結構之幾何重心之間測得。在另一形式中， 一光輕出結構至直接相鄰之全部的光耦出結構的橫向距 離分別都為同樣大。 光耦出結構之高度、橫向距離及基面之範圍例如分 別$ 20〇奈米。光耦出結構之高度、橫向距離及基面之範 圍較佳是分別2 6 0 0奈米。光耦出結構之基面之範圍例如 是完全包含基面之最小之圓的直徑。例如，若光耦出結 構是稜錐體形式或平截頭稜錐體形式，其具有等邊六角 形或十二角形的基面，則橫向範圍是等邊六角形或十二 角形的二個相對的角之距離，等邊六角形或十二角形係 形成基面。 在另一形式中’半導體本體具有第一數目之光耦出 結構和第二數目之光耦出結構。第一數目之光耦出結構 之咼度和基面之範圍彼此相同。第二數目之光耦出結構 之南度和基面之範圍同樣彼此相同，但與第一數目之光 耦出、结構之高度或範圍不同。 在一設置中’光耦出結構形成為半導體本體之表面 之梭錐體-或平截頭稜錐體形式的凸起。或是，光耦出結 構例如可形成為表面中的稜錐體-或平截頭稜錐體形式 201242111 的凹口。 其它優點和有利的設置由以下結合各圖式來描述之 本方法及發光半導體本體之各實施例即可得知。 【實施方式】 各圖式中相同、相同形式或作用相同的各組件分 別設有相同的參考符號。各圖式和各圖式中所示的各 元件之間的大小比例未必依比例繪出。反之，為了清 楚及/或易於理解’各別元件已予放大地顯示出。 圖1A至圖3顯示用於在半導體本體1中製造光耦出 結構11 5之方法的不同階段中該半導體本體丨之橫剖面。 圖1A顯示上述方法之第一階段中半導體本體丨之橫 剖面。此階段中，半導體本體1與生長基板2相連接。 半導體本體特別是具有多個半導體層11〇、12〇、13〇, 其以磊晶方式沈積在生長基板2上。 上述半導體層110、120、130特別是一種n_導電層 11 0、活性區120和p-導電層1 30。活性區丨2〇適當地配 置在η-導電層11 0和p-導電層1 30之間。該活性區120 特別是具有ρη-接面、雙異質結構或量子井結構，藉此使 活性區120適合用來產生光。 目前該η-導電層110面向該生長基板2。換言之， 在生長基板2上首先沈積該半導體本體1之η_導電層 11 〇 ’然後沈積該活性區1 2 0 ’且隨後在活性區1 2 〇上沈 積Ρ-導電層130。 半導體本體1例如以半導體材料AUnGaN為主。該 生長基板例如是藍寶石-基板或石夕-基板。 201242111 圖1 B顯示本方法中位於第一階段之後的第二階段 中该半導體本體1之橫剖面。此階段中，該生長基板2 由半導體本體1剝離且由半導體本體丨去除。 生長基板2之去除例如是藉由雷射剝離-方法（llq_ 方法）來達成。當該生長基板2是藍寶石基板時，雷射制 離方法特別有效。雷射剝離-方法在原理上已為此行的專 家所知悉，此處因此不再詳述。 或是，該生長基板2藉由濕式化學方法而由半導體 本體1中去除。用於去除基板之濕式化學方法例如良奸 地適用於矽-基板中。用於去除基板之濕式化學方法在原 理上同樣已為此行的專家所知悉，此處因此不再詳述。 在該生長基板2已剝離之後，半導體本體丨之主面 111裸露出來。此主面111特別是n_導電層11〇之表面。 表面U 1特別是配置在n-導電層之與該活性區120相對 向的此側上。 本實施例或其它實施例中可設置該半導體本體1， 以使該活性區12〇所產生的光由主面ln發出。在此種 情況下，表面Π1是該半導體本體丨之光耦出面。 圖2Α顯不第一實施例之方法之位於第二階段之後 的第三階段中該半導體本體丨之橫剖面。此第三階段 中，在η-導電層110之裸露的表面ιη上施加一遮罩層 3 ° 目則該遮罩層3首先以整面方式施加在該半導體本 體1之表面111上。該遮罩層例如具有氛化碎（例如，Si3N4) 或由其構成。 • 13、 201242111 施例之方法之隨後的第四階段中 面。第四階段中，使整面施加而 圖2B顯示第—雇ϊ Ά 該半導體本體1之橫剖 成的遮罩層3結構化。 於是，該遮罩層1 β _ 依位置而設有保護層4。此保護 逑星：^疋：漆層。此光漆層4例如首先整面塗佈在該 :罩之运離該半導體本體1之此側上且然後藉由透 過一光罩的曝光及顯影而依位置再由該遮罩層3去除。 以此方式，該遮罩届夕々， 層之各別的子區3 〇仍保持著由保護層 所覆蓋且該遮罩層3之其它子區又裸露出來。 然後’將該遮罩層3之裸露的子區35去除。此種去 除例如藉由反應式離子蝕刻(RIE，㈣ 來進行’這在®2Bt以箭頭5來表示。離子擊中該遮罩 層3之裸露的子區35且將其去除，但保護層4則保護其 所覆蓋之子區30使不被離子擊中，該些子區因此未被去 除。以此方式，形成該表面lu之第一子區lm，其未 該遮罩層3所覆蓋，但該表面111之第二子區1112仍 保持著由該遮罩層3之子區30所覆蓋。 a圖2C顯示第一實施例之方法之隨後的第五階段中 該半導體本體之橫剖面。第五階段中，該保護層4又由 °亥半導體本體去除。反應式離子蝕刻期間該遮罩層3之 由該保護層4所覆蓋之子區3〇仍保持在該半導體本體1 〇d面111上。該些子區形成該遮罩層3之各別的結構 單元30。 _ 各結構單元30之高度例如是300至400奈米。 這特別是對應於第三階段中以整面塗佈而成之遮罩層3 -14- 201242111 之厚度（請參閱圖2A)。 該半導體本體1之表面U1上各結構單元3〇之位置 及各結構單元30之橫向範圍d和相鄰之結構單元3〇之 距離a係藉由光技術而結構化之保護層4來適當地調 整。各結構單A 3G之位置和大小a、d因此是以光技術 之曝光遮罩而可再生地進行調整。以此方式製成該遮罩 層3 ’其結構單元3 0以規則的距離配置著。 各結構單元30之橫向範圍d例如調整至介於奈 米（含）和1〇微米（含）之間之值，特別是介於300奈米（含） 和3微米（含）之間。相鄰之結構單元之橫向距離a例如 調整至介於100奈米和10微米之間之值，特別是介於 600奈米和5微米之間。 圖5顯示第五階段時圖2C所示之橫剖面中該半導體 本體1之表面111的俯視圖。此圖中可看出各結構單元 30之規則的配置。 目前’各結構單元30在假想之六角形柵格之柵格點 上配置在該表面111上。各別的結構單元30是多個在橫 向中互相隔開之島30,其依位置而覆蓋該表面U1。^ 島30之外形決定了該表面U1之未由遮罩層3所覆蓋之 子區1111 。 然後，以濕式化學方法經由該遮罩層3對該半導體 本體i進行蝕刻。於是，由該表面U1之未由結構單元 3〇所覆蓋之第一子區1111開始將η-導電層n〇的—部 份剝除。在活性區1 2 0裸露出來之前，此蝕刻過程適當 地停止。例如’蝕刻深度hL是1微米或更大。較佳是此 -15- 201242111 蝕刻深度hL$4微米。 此触刻過程例如以氫氧化鉀（K〇H)來進行。氫氧化 钾以異向性方式來對n導電層11〇之AUnGaN_半導體材 料進行I虫刻’其中已確定之晶體圖形面較其它面更快速 地被蚀刻。以此方式，在蝕刻方法中形成光耦出結構 115’其具有基面為六角形的平截頭稜錐體之形式。 圖3顯不第一實施例之方法的第六階段中半導體本 體1之橫剖面。此階段中，濕式化學蝕刻過程結束。 圖8A顯示各光耦出結構115之一的俯視圖。 遮罩層3之各別的結構單元3〇可在已製成之半導體 本體中保持在平截頭稜錐體115之覆蓋面上（如圖3所 示）、或由光輕出結構115去除。各個平截頭稜錐體ιΐ5 '刀別八有”個傾斜之多角形平面i i 5 i，使稜錐體在離開 活性£ 1 2 0的方向中變么。 中k 本貫鈿例中，平截頭稜錐體 115之夕個基面相接觸。 光耦出、、。構1 i 5之咼度特別是與蝕刻深度 例如介於200车半r a w c l相寺丘 500太乎(人、/ 〇 微米(含)之間，較佳是介於 和5微米（含）之間，特別 和4微米（含）之間。光搞出結構115之橫向以3) 同樣是_奈米，較佳是_奈米且特別佳圍/例如 米。橫向範圍L特別是。微米， < 時。微 是S 3微米。 疋=4城未且例如 本發明之研努p & 所九已如出：當光耦出結

和橫向範圍：分％ 構U5之高度hL 刀⑺調整成一種g ；! ,5微半 導體本體1中遠出+ 木< 值時，可由半 建成特別有效之光提取作 -16- 201242111 相鄰之光耦出結構11 5之間的距離a特別是在光耦 出結構11 5之各別的幾何重心之間測得’此距離a等於 遮罩層3之結構單元30之距離a且例如介於600奈米（含） 和4微米（含）之間。 圖8B顯示第一實施例的另一方式之光耦出結構11 5 之俯視圖。 用於在半導體本體1中製造光耦出結構115之本方 法之第一實施例的該另一方式中，使用磷酸（H3P〇4)來蝕 刻該半導體本體1以取代氫氧化鉀（K〇H)。本方法中， 遮罩層3例如由二氧化矽（Si〇2)構成。 以此方式，在本方法之該另一方式中形成平截頭棱 錐體以作為光耦出結構115，其具有十二個多角形平面 11 5 1以取代六個多角形平面11 5 1。此種情況下，平截頭 梭錐體具有十二角之基面。 圖4顯示依據舉例式第二實施例用於在半導體本體 1中製造光搞出結構11 5之方法的一階段，其顯示該半 導體本體1之橫剖面視圖。 第一貫施例中’遮罩層3不是整面地施加之後被結 構化，如圖2A、圖2B和圖2C所示。取而代之的是，遮 罩層3之結構單元30同時與遮罩層3之材料之施加一起 在半導體本體1上完成。 目前進行遮罩層3之製造，此時該遮罩層3之材料 經由第二遮罩6而施加在半導體本體上。第二遮罩6之 開口 60因此預设了各結構單元30之外形。例如，經由 第二遮罩6以藉由蒸鍍方法（如圖4中以箭頭7所示）而 201242111 種金屬。 本體1之製備和光 貫施例一樣地進 光耦出結構之方 的一部份之俯視 在半導體本體1之表面111上施加〜 本方法之第二實施例中，半導艘 耦出結構1 1 5之濕式化學蝕刻就像第 行0 來製造 面ill 圖6顯示依據第三實施例用 法之一階段中半導體本體1之表 圖0 ，遮罩層3首 111上。然而， 單元以取代各 第三實施例中，就像第一實施例一樣 先以整面方式施加在半導體本體丨之表 在遮罩層3中設置多個開口 3 0作炎^ F兩結構 以此方式，該遮罩層3之材料 ^ ^ t 土 土 祁對於第—實施例而 吕覆蓋該表面111之連續的子區， 再圍繞著各社★蠢i开 30。反之，在由各開口所形成之 士 丄 〇構皁兀* 30之區域中， 表面111未由該遮罩層3所覆蓋。 之隨後的蝕刻中製成稜 115。 第三實施例所製造之半 藉由各開口 30，在表面m 錐體形式之凹口作為光耦出結構 圖7是以本方法依據舉例式 導體本體1之透視圖。 半導體本體1具有多個光搞出結構"5,其在η·導 電層11 0之遠離該活性區丨20之表面i 11 體形式之凹口。光耦出砝槿n :、，·稜錐 亢耦出結構115是n_導電層11〇 111中之開口，1 *臃„分、工^ ® ，、在離開该活性區120之方向中擔大。 圖8 C是多個光叙屮έ士拔_，1 祸出、，.。構11 5之一之俯視圖。 由光耦出結構1 i 5所# + β Λ _ 再m所形成之稜錐體目前具有六角形 -18- 201242111 之基面且具有六個多角形平面1151。或是，就像結合圖 8B所示一般，亦可形成一種稜錐體形式，其具有十二角 之基面和十二個多角形平面1151。 本發明^然不限於依據各貫施例中所作的描述。 反之，本發明包含每一新的特徵和各特徵的每一種組 合，特別是包含各申請專利範圍-或不同實施例之各別 特徵之每一種組合，當相關的特徵或相關的組合本身 未明顯地顯示在各申請專利範圍中或各實施例 屬本發明。 ’ 【圖式簡單說明】 圖1A是依據第一實施例用來製造光耦出結構之方 的第一階段中半導體本體之橫剖面視圖。 圖1B是第— 體之橫剖面視圖。 實施例之方法的第二階段中半導體本 圖2A是第—實施例之方法的第三階段中半導體本 體之橫剖面視圖。 圖2B是第 體之橫剖面視圖 —實施例之方法的第四階段中半導體本 圖2C疋第—實施例之方法的第五階段中半導體本 體之橫剖面視圖。 圖 3是篦一杳+Λ·, 實施例之方法的第六階段中發光半導體 t體之橫剖面視圖。 圖4是依據舉例式第二實施例用來製造光耦出結構 法之一階段中發光半導體本體之橫剖面視圖。 圖5疋依據圖2c之半導體*體的纟自之一區段之俯 -19 - 201242111 視圖。 圖6是依據第三實施例用來製造光耦出結構之方法 之一階段中半導體本體之表面的一部份之俯視圖。 圖7是以本方法依據舉例式第三實施例所 “ 導體本體之立體視圖。 ^之半 圖8A是依據舉例式第—實施例之方法 構之俯視圖。 輛出結 圖8B是依據舉例式第—實施例之方法的另— 【主要元件符號說明】 之光耦出結構之俯視圖。 方式 圖8C是依據舉例式第三實施例之方法 構之俯視圖。 、、耦出結 1 半導體本體 2 生長基板 3 遮罩層 4 保護層 5 乾燥式化學蝕刻過程 6 遮罩 7 蒸錄方法 30 結構單元 35 裸露的子區 60 開口 1 10 η-導電層 111 表面 115 光耦出結構 20- .201242111 120 活 性 區 130 p- 導 電 層 1111 第 一 子 區 1112 第 二 子 區 115 1 多 角 形 平面 a 距 離 d 橫 向 範 圍 h m 高 度 hL 钮 刻 深 度 L 橫 向 範 圍 -21 -

Claims (1)

1. .201242111 七、申請專利範圍： 1.一種用於在半導體本體〇)中製造光耦出結構（115)之 方法，具有以下各步驟： -製備該半導體本體（1)，其包含—適合用來產生光之 活性區（120); -在該半導體本體之表面（nl)上製造一遮罩層 (3) ’使該遮罩層（3)具有多個結構單元（3〇)，其位置 和大小能以可再生的方式來調整且適當地調整，所 述結構單元（30)之外形決定了該表面（111)之未由 該遮罩層（3)所覆蓋之第一子區（1111); -在該表面（111)之未由該遮罩層（3)所覆蓋之子區 (1111)上對該半導體本體（丨）進行蝕刻以形成所述 光叙出結構（115)。 2.如申請專利範圍第1項之方法，其中所述結構單元 (11 5)規則地’特別是週期地配置著。 3 .如申請專利範圍第2項之方法，其中所述結構單元 (1 1 5)配置在假想之六角形柵格之栅格點上。 4. 如申請專利範圍第丨至3項中任一項之方法，其中該 遮罩層（3)具有多個在橫向中相隔開的島以作為結構 單元（30)，其覆蓋該半導體本體（1)之表面（m)之子區 (1112)。 5. 如申請專利範圍第1至4項中任—項之方法，其中該 遮罩層（3)具有多個在橫向中相隔開的開口以作為結 構單元（115)，其中該表面（111)在所述開口（3〇)之區域 中未由該遮罩層（3)所覆蓋且該遮罩層（3)覆蓋該表面 -22- 201242111 (ill)之連續之子區（1112)，其圍绩 7六因、、凡所述開口（30)。 6. 如申請專利範圍第1至5項中任一 巧之方法，包括以 下各步驟： -以整面方式施加該遮罩層（3); -依位置去除（5)該遮罩層（3)以形成所述結構單元 (30)。 7. 如申請專利範圍帛6項之方法’其中依位置去除⑺ 該遮罩層（3)是藉由乾燥式化學钱刻過程⑺例如反應 式離子姓刻來進行，且該半導體本體⑴之触刻是藉由 濕式化學蝕刻過程來進行。 8. 如申請專利範圍第丨至7項中任一項之方法其中該 半導體本體（1)包含A1InGaN且使用磷酸或氫氧化鉀 來蝕刻該半導體本體。 9·如申請專利範圍第1至8項中任一項之方法，其中所 述結構單元（30)所具有的橫向尺寸（d) 250〇奈米且在 钱刻該半導體本體時之蝕刻深度（hL) 2 1微米。 1 〇 ·如申請專利範圍第1至9項中任一項之方法，包括以 下各步驟： -在生長基板（2)上磊晶生長該半導體本體（1); -將該生長基板（2)由該半導體本體（1)剝除，其中在 該半導體本體（1)之在該生長基板（2)被剝除時裸露 出來之表面（111)上施加該遮罩層（3)。 1 1 ·如申請專利範圍第1至1 0項中任一項之方法，其中 該遮罩層（3)具有以下材料之一種：金屬、氮化矽、 S i 〇 2，A12 Ο 3 〇 23- 201242111 12. —種發光半導體本體（丨）’其具有一用來產生光之活性 區（120)及多個位於表面（111)上之光耦出結構（115)， 其中 -全部之所述光耦出結構都具有相同的高度（hL)和相 同的基面； _相鄰之所述光耦出結構在一方向中分別具有相同 的橫向距離（a);及 -該高度（hL)、該橫向距離（a)和該基面之範圍（d)分別 2 600奈米° 13. 如申請專利範圍第12項之發光半導體本體（1)，其中 -全部之所述光耦出結構（115)都具有稜錐體或平截 頭稜錐體之形式； -全部之所述光耦出結構（11 5)分別具有六個多角形 平面（1 1 5 1)或全部之所述光耦出結構（丨丨5)分別有 十二個多角形平面（1151)。 14. 如申請專利範圍第13項之發光半導體本體（1)，其中 所述光耦出結構（115)形成為該表面（ill)之稜錐體_ 或平截頭稜錐體形式的凸起。 15. 如申請專利範圍第13項之發光半導體本體（1)，其中 所述光耦出結構（11 5)在該表面（111)中形成為稜錐體 -或平截頭稜錐體形式的凹口。 -24-