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公開番号2025178243
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2025134319,2023577759
出願日2025-08-12,2022-06-02
発明の名称LED製造プロセス用光吸収バリア
出願人アプライドマテリアルズインコーポレイテッド,APPLIED MATERIALS,INCORPORATED
代理人園田・小林弁理士法人
主分類H10H 20/01 20250101AFI20251128BHJP()
要約【課題】LEDディスプレイ装置用の高品質の材料及び構造を製造するために使用できる改良された半導体構造及び半導体処理方法を提供する。
【解決手段】例示的な処理方法は、パターニングされたLED基板を形成するために基板層上にLED構造の群を形成することを含む。パターニングされたLED基板上に光吸収バリアを堆積させることができる。本方法は更に、パターニングされたLED基板を光に曝露することを含み得る。光は、基板層及び光吸収バリアと接触するLED構造の表面によって吸収され得る。本方法はまた更に、LED構造を基板層から分離させることを含み得る。LED構造と基板層との間の結合は、基板層と接触するLED構造の表面による光の吸収によって弱められ得る。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
半導体処理方法であって、
パターニングされたＬＥＤ基板を形成するために基板層上にＬＥＤ構造の群を形成することと、
前記パターニングされたＬＥＤ基板上に光吸収バリアを堆積させることと、
前記パターニングされたＬＥＤ基板を光に曝露することであって、前記光は、前記基板層及び光吸収層と接触するＬＥＤ構造の表面によって吸収される、前記パターニングされたＬＥＤ基板を光に曝露することと、
前記ＬＥＤ構造を前記基板層から分離させることであって、前記ＬＥＤ構造と前記基板層との間の結合は、前記基板層と接触する前記ＬＥＤ構造の表面による前記光の吸収によって弱められている、前記ＬＥＤ構造を前記基板層から分離させることと
を含む、半導体処理方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ＬＥＤ構造の群はガリウム－窒素含有材料を含み、前記ガリウム－窒素含有材料は、前記基板層と接触する前記ＬＥＤ構造の表面において前記光に曝露されると窒素ガスを発生させる、請求項１に記載の半導体処理方法。
【請求項３】
前記基板層はサファイアを含む、請求項１に記載の半導体処理方法。
【請求項４】
前記光は、約３００ｎｍ以下のピーク強度波長によって特徴付けられる、請求項１に記載の半導体処理方法。
【請求項５】
前記光吸収バリアは、誘電体材料の１又は複数の層を含み、前記誘電体材料は、約４．３ｅＶ以上の室温バンドギャップによって特徴付けられる、請求項１に記載の半導体処理方法。
【請求項６】
前記光吸収バリアは、前記ＬＥＤ構造から放射された光を透過するように動作可能である、請求項１に記載の半導体処理方法。
【請求項７】
半導体は更に、前記基板層の反対側で前記ＬＥＤ構造の群に結合されたバックプレーン基板を含む、請求項１に記載の半導体処理方法。
【請求項８】
前記光吸収バリアは、前記パターニングされたＬＥＤ基板が曝露される前記光が前記バックプレーン基板に到達するのを防止する、請求項７に記載の半導体処理方法。
【請求項９】
半導体処理方法であって、
基板層上にＬＥＤ構造を形成することと、
前記ＬＥＤ構造及び前記基板層上に光吸収バリアの第１の部分を形成することと、
前記光吸収バリアの第１の部分上に前記光吸収バリアの少なくとも１つの追加部分を形成することと、
前記基板層を紫外線に曝露することであって、前記紫外線は前記光吸収バリアの露出部分によって吸収される、前記基板層を紫外線に曝露することと、
前記ＬＥＤ構造を前記基板層から分離させることと
を含む、半導体処理方法。
【請求項１０】
前記光吸収バリアの第１の部分が、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン、窒化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化マンガン、酸化ニオブ、酸化アンチモン、酸化インジウムスズ、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ハフニウム、及びフッ化マグネシウムで構成される群から選択される第１の誘電体材料を含む、請求項９に記載の半導体処理方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
［０００１］本出願は、２０２１年６月１７日出願の「ＬＩＧＨＴＡＢＳＯＲＢＩＮＧＢＡＲＲＩＥＲＦＯＲＬＥＤＦＡＢＲＩＣＡＴＩＯＮＰＲＯＣＥＳＳＥＳ」と題する米国非仮出願第１７／３５０，５２３号の利益及び優先権を主張するものであり、その内容を全て、参照により本明細書に援用する。
続きを表示（約 2,400 文字）【０００２】
［０００２］本技術は、半導体プロセス及び半導体製品に関する。より具体的には、本技術は、半導体構造及び形成されたデバイスの製造に関する。
【背景技術】
【０００３】
［０００３］数百万ミクロンサイズのピクセルでできた発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ装置は、基板表面に複雑にパターニングされた材料層を形成する製造プロセスによって可能になる。基板上にパターニングされた材料を製造するには、材料の堆積及び除去のための制御された方法が必要である。しかし、新しいデバイス設計では、非常に正確な寸法の高品質な材料層を製造することは困難な場合がある。
【０００４】
［０００４］従って、ＬＥＤディスプレイ装置用の高品質の材料及び構造を製造するために使用できる改良されたシステム及び方法が必要とされている。これら及び他のニーズは、本技術によって対処される。
【発明の概要】
【０００５】
［０００５］本技術は、パターニングされたＬＥＤ基板を形成するために基板層上にＬＥＤ構造の群を形成することを含む、例示的な半導体処理方法を含む。パターニングされたＬＥＤ基板上に光吸収バリアを堆積させることができる。本方法は更に、パターニングされたＬＥＤ基板を光に曝露することを含み得る。光は、基板層及び光吸収バリアと接触するＬＥＤ構造の表面によって吸収され得る。本方法はまた更に、ＬＥＤ構造を基板層から分離させることを含み得る。ＬＥＤ構造と基板層との間の結合は、基板層と接触するＬＥＤ構造の表面による光の吸収によって弱められ得る。
【０００６】
［０００６］追加の実施形態では、ＬＥＤ構造の群は、基板層と接触するＬＥＤ構造の表面において光に曝露されると窒素ガス（Ｎ
２
）を発生させるガリウム－窒素含有材料を含み得る。更なる実施形態では、基板はサファイア（すなわち、Ａｌ
２
Ｏ
３
）を含み得る。また更なる実施形態では、ＬＥＤ基板が曝露される光は、約３００ｎｍ以下のピーク強度波長によって特徴付けられ得る。更に追加の実施形態では、光吸収バリアは、誘電体材料の１又は複数の層を含み得る。更に追加の実施形態では、誘電体材料は、約４．３ｅＶ以上の室温バンドギャップによって特徴付けられ得る。また更なる実施形態では、光吸収バリアは、ＬＥＤ構造から放射された光を透過するように動作可能である。更なる実施形態では、半導体は更に、基板層の反対側でＬＥＤ構造の群に結合されたバックプレーン基板を含む。また更なる実施形態では、光吸収バリアは、パターニングされたＬＥＤ基板が曝露される光がバックプレーン基板に到達するのを防止する。
【０００７】
［０００７］本技術はまた、基板層上にＬＥＤ構造を形成することを含み得る追加の半導体処理方法を含む。本方法は更に、ＬＥＤ構造及び基板層上に光吸収バリアの第１の部分を形成することと、光吸収バリアの第１の部分上に光吸収バリアの少なくとも１つの追加部分を形成することとを含み得る。本方法はまた更に、基板層を紫外線に曝露することを含んでいてよく、紫外線は、光吸収バリアの露出部分によって吸収される。曝露後、ＬＥＤ構造を基板層から分離させることができる。
【０００８】
［０００８］追加の実施形態では、光吸収バリアの第１の部分は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン、窒化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化マンガン、酸化ニオブ、酸化アンチモン、酸化インジウムスズ、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ハフニウム、及びフッ化マグネシウムを含む群から選択される第１の誘電体材料を含み得る。更なる実施形態では、光吸収バリアの少なくとも１つの追加部分は、第１の誘電体材料とは異なる第２の誘電体材料を含む第２の部分を含む。また更なる実施形態では、紫外線は約３００ｎｍ以下の波長によって特徴付けられる。更に追加の実施形態では、本方法は更に、光吸収バリア上に反射層を形成することを含む。更なる実施形態では、光吸収バリアは、ＬＥＤ構造によって放射されるＬＥＤ光に対する反射層の反射率を増加させる。
【０００９】
［０００９］本技術は更に、複数のＬＥＤ構造と、バックプレーン層と、ＬＥＤ構造とバックプレーン層との間に位置決めされた光バリア領域とを含み得る半導体構造を含む。光バリア領域は、約３００ｎｍ以下の波長の光を吸収し、約３５０ｎｍ以上の波長の光を透過するように動作可能であり得る。
【００１０】
［００１０］追加の実施形態では、複数のＬＥＤ構造は各々、ｎ型ドープされたガリウム－窒素含有領域と、ｎ型ドープされたガリウム－窒素含有領域と接触する多重量子井戸層と、多重量子井戸層と接触するｐ型ドープされたガリウム－窒素含有領域とを含み得る。更なる実施形態では、バックプレーン層は紫外線吸収ポリマーを含み得る。また更なる実施形態では、光バリア領域は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン、窒化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化マンガン、及び酸化ニオブを含む群から選択される誘電体材料の２つ以上の層を含んでいてよく、誘電体材料の第１の層は、誘電体材料の第１の層と接触する誘電体材料の第２の層とは異なる。更に追加の実施形態では、半導体構造は更に、光バリア領域と接触する反射層を含み得る。更なる実施形態では、半導体構造は更に、ＬＥＤ構造の少なくとも１つと接触する光変換領域を含み、光変換領域は、ＬＥＤ構造によって生成された光を吸収し、より長いピーク波長強度によって特徴付けられる変換された光を放射するように動作可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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