專利名稱：具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管，尤指一種通過磊晶成長過程中于反應器內活化，使p型半導體層與金屬氧化導電層形成良好的導電接觸，能大幅提升生產優(yōu)良率及元件可靠度，并同時達成簡化制程步驟的具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管。
背景技術：
為了增加電流的擴散，在p型半導體層上蒸鍍數(shù)層薄金屬結構，例如利用鎳/金(Ni/Au)或鈷/金(Co/Au)等雙層結構作為透明電極，并搭配熱處理的方式，使得薄金屬結構變成透明導電層，進而達到光穿透的效果，但此種發(fā)光二極管(GaN LED)的光穿透率仍然受到限制，即使藉不同的熱處理方式，光穿透率亦僅能達到40-70％左右，因而影響氮化鎵發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
又，為了提高氮化鎵發(fā)光二極管光的取出效率，產學界提出在氮化鎵表面成長高折射率、高穿透率與高導電性的金屬氧化導電層，如氧化銦錫(ITO)、氧化鈰錫(CTO)或氧化鋅(ZnO)，其作用除了在于使電流均勻地擴散至整個p型氮化鎵半導體層表面，更由于此金屬氧化導電層均具有良好的光穿透性，其穿透率在可見光波長范圍內(350nm-750nm)可達90％以上，因而大幅地提高光的取出效率；此外，該金屬氧化導電層為理化性穩(wěn)定的化合物，不易與大氣反應，也可以大幅提升元件性賴度；然而，由于氧化銦錫(ITO)、氧化鈰錫(CTO)或氧化鋅(ZnO)與p型氮化鎵半導體層不易形成良好的導電接觸；因此，后來的氮化鎵的發(fā)光二極管(GaN LED)元件結構中，皆是在p型氮化鎵半導體層上成長高載子濃度的反向穿遂層或超晶格結構，使其能與金屬氧化導電層形成良好的導電接觸；上述如中國臺灣專利公告編號493287及證書號數(shù)M245595所示，因此，具金屬氧化物層的發(fā)光二極管確有上述所說缺失之處，本發(fā)明人通過多年從事相關技術領域的研發(fā)與制造經驗，針對上述面臨的問題加以探討研究，并積極的尋找解決的方法，經多次測試及改良后，終于發(fā)明出一種可確實改進上述缺失的具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管制造方法及其制品。

發(fā)明內容
為此，本發(fā)明的主要目的在于，提供一種具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管制造方法及其制品，其金屬氧化導電層由氧化銦錫(ITO)、氧化鈰錫(CTO)或氧化鋅(ZnO)所構成材料群組中的一種材料形成，并成長在p型半導體層上，不僅具有良好的光穿透性，且利用磊晶成長過程中于反應器內活化，使p型氮化鎵半導體層與金屬氧化導電層形成良好的導電接觸，除可大幅提升生產良率及元件可靠度外，并可同時達成簡化制程步驟，降低生產成本。
為了達到上述的目的，本發(fā)明一種具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管制造方法，該發(fā)光二極管的晶片具有一透光基板，該透光基板上形成有一半導體堆疊層，該半導體堆疊層具有一n型氮化鎵半導體層與一p型氮化鎵半導體層，且該半導體堆疊層具有外露的N極金屬墊與P極金屬墊分別與n型氮化鎵半導體層與p型氮化鎵半導體層相互導通，其特征在于；該p型氮化鎵半導體層與P極金屬墊間形成有一金屬氧化導電層，并通過磊晶成長過程中，當p型氮化鎵半導體層成長完成后，將反應器內溫度由高溫降到低溫并通入氮氣，且對晶片表面進行活化，使得金屬氧化導電層篜鍍于p型氮化鎵半導體以形成良好的導電接觸。
所述的具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于，反應器內的高溫溫度由約900℃降至約400℃的低溫。
所述的具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于該金屬氧化導電層由氧化銦錫(ITO)、氧化鈰錫(CTO)或氧化鋅(ZnO)所構成材料群組中的一種材料形成。
一種如上述而完成的發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的晶片具有一透光基板，該透光基板上形成有一半導體堆疊層，該半導體堆疊層具有一n型氮化鎵半導體層與一p型氮化鎵半導體層，且該半導體堆疊層具有外露的N極金屬墊與P極金屬墊分別與n型氮化鎵半導體層與p型氮化鎵半導體層相互導通，其特征在于；該p型氮化鎵半導體層與P極金屬墊間形成有一金屬氧化導電層，并使該金屬氧化導電層篜鍍于p型氮化鎵半導體層上。
所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該金屬氧化導電層由氧化銦錫(ITO)、氧化鈰錫(CTO)或氧化鋅(ZnO)所構成材料群組中的一種材料形成。
接下來會列舉一較佳實施例，并配合圖示及圖號，對本發(fā)明其他的目的及效能做進一步的說明，以期能使審查員對本發(fā)明有更詳細的了解，并使本領域技術人員能據(jù)以實施，以下所述僅在于解釋較佳實施例，而非在于限制本發(fā)明的范圍，故凡有以本發(fā)明的發(fā)明精神為基礎，而為本發(fā)明的發(fā)明任何形式的變更或修飾，皆屬于本發(fā)明意圖保護的范疇。


圖1本發(fā)明用以顯示金屬氧化物層的發(fā)光二極管的較佳實例的結構示意圖。
圖2本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明一種具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管制造方法及其制品，該發(fā)光二極管的晶片具有一透光基板10，該透光基板10上形成有一半導體堆疊層20，該半導體堆疊層20具有一n型氮化鎵半導體層21與一p型氮化鎵半導體層22，且該半導體堆疊層20具有外露的N極金屬墊23與P極金屬墊24分別與n型氮化鎵半導體層21與p型氮化鎵半導體層22相互導通，該p型氮化鎵半導體層22與P極金屬墊24間形成有一金屬氧化導電層25，該金屬氧化導電層由氧化銦錫(ITO)、氧化鈰錫(CTO)或氧化鋅(ZnO)所構成材料群組中的一種材料形成，并成長在p型氮化鎵半導體層22上，而具有良好的光穿透性，如此，藉磊晶30成長過程中，當p型半導體層(p型氮化鎵半導體層22)成長31完成后，將反應器內降溫32，溫度由約900℃降至約400℃并通入氮氣33，對晶片表面進行活化34，使得p型氮化鎵半導體層22與金屬氧化導電層25形成良好的導電接觸，且能大幅提升生產良率及元件可靠度，并同時達成簡化制程步驟，降低生產成本而達經濟效益。
而關于本發(fā)明的實際運用，乃是利用磊晶30成長過程中，當p型氮化鎵半導體層22成長完后，將反應器內溫度由900℃附近降到400℃并通入氮氣，對晶片表面進行活化34，可以使金屬氧化導電層25(Metal Oxide Conducting Layer)蒸鍍于p型氮化鎵半導體層22上時，可以形成較佳的導電接觸，如此利用磊晶30成長過程中于反應器內活化，使p型氮化鎵半導體層22與金屬氧化導電層25形成良好的導電接觸，除可大幅提升生產良率及元件可靠度外，并可同時達成簡化制程步驟，降低生產成本和穩(wěn)定產品，增加經濟效益。
本發(fā)明的內容將以實施例加以說明，實驗的方法與結果，如表1所示

該表1中，晶片A為傳統(tǒng)制程方式的晶粒，其晶片在磊晶30成長完后，即降溫至低溫后取出，晶片于650℃高溫爐管內通入氮氣，進行活化，當此晶片經由晶粒制程后，因晶粒上金屬氧化導電層25與此種方式活化的p型氮化鎵半導體層22較難形成良好導電接觸，故晶粒具有較高的Vf值與較低的Iv值，而晶片B則以本發(fā)明活化晶片的方法，進行晶粒制作，即是在反應器內活化，則晶粒上金屬氧化導電層25容易與p型氮化鎵半導體層22形成較佳導電接觸，故晶粒具有較低的Vf值與較高的Iv值。
綜上所述，我們可以理解到，本發(fā)明具有下列優(yōu)點及實用價值1)本發(fā)明其金屬氧化導電層25由氧化銦錫(ITO)、氧化鈰錫(CTO)或氧化鋅(ZnO)所構成材料群組中的一種材料形成，并成長在p型氮化鎵半導體(22)上，而具有良好的光穿透性。
2)本發(fā)明利用磊晶30成長過程中于反應器內活化，使金屬氧化導電層25篜鍍于p型氮化鎵半導體層22上而形成良好的導電接觸，除可大幅提升生產良率及元件可靠度外，并可同時達成簡化制程步驟，降低生產成本。
歸納上述所說，本發(fā)明同時具有上述眾多效能與實用價值，并可有效提升整體的經濟效益，因此本發(fā)明確實為一創(chuàng)意極佳的發(fā)明，且在相同技術領域中未見相同或近似的產品公開使用，符合發(fā)明專利的要素，乃依法提出申請。
權利要求
1.一種具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管制造方法，該發(fā)光二極管的晶片具有一透光基板，該透光基板上形成有一半導體堆疊層，該半導體堆疊層具有一n型氮化鎵半導體層與一p型氮化鎵半導體層，且該半導體堆疊層具有外露的N極金屬墊與P極金屬墊分別與n型氮化鎵半導體層與p型氮化鎵半導體層相互導通，其特征在于；該p型氮化鎵半導體層與P極金屬墊間形成有一金屬氧化導電層，并通過磊晶成長過程中，當p型氮化鎵半導體層成長完成后，將反應器內溫度由高溫降到低溫并通入氮氣，且對晶片表面進行活化，使得金屬氧化導電層蒸鍍于p型氮化鎵半導體以形成良好的導電接觸。
2.如權利要求1所述的具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于，反應器內的高溫溫度由約900℃降至約400℃的低溫。
3.如權利要求1所述的具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于該金屬氧化導電層由氧化銦錫(ITO)、氧化鈰錫(CTO)或氧化鋅(ZnO)所構成材料群組中的一種材料形成。
4.一種如權利要求1所述而完成的發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的晶片具有一透光基板，該透光基板上形成有一半導體堆疊層，該半導體堆疊層具有一n型氮化鎵半導體層與一p型氮化鎵半導體層，且該半導體堆疊層具有外露的N極金屬墊與P極金屬墊分別與n型氮化鎵半導體層與p型氮化鎵半導體層相互導通，其特征在于；該p型氮化鎵半導體層與P極金屬墊間形成有一金屬氧化導電層，并使該金屬氧化導電層蒸鍍于p型氮化鎵半導體層上。
5.如權利要求4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，該金屬氧化導電層由氧化銦錫(ITO)、氧化鈰錫(CTO)或氧化鋅(ZnO)所構成材料群組中的一種材料形成。
全文摘要
一種具金屬氧化導電層的發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的晶片具有一透光基板，該透光基板上形成有一半導體堆疊層，該半導體堆疊層具有一n型氮化鎵半導體層與一p型氮化鎵半導體層，且該半導體堆疊層具有外露的N極金屬墊與P極金屬墊分別與n型氮化鎵半導體層與p型氮化鎵半導體層相互導通，該p型氮化鎵半導體層與P極金屬墊間形成有一金屬氧化導電層；如此利用磊晶成長過程中，當p型氮化鎵半導體層成長完成后，將反應器內溫度由約900℃降至約400℃并通入氮氣，對晶片表面進行活化，使p型氮化鎵半導體層與金屬氧化導電層形成良好的導電接觸，且能大幅提升生產良率及元件可靠度，并同時達成簡化制程步驟，降低生產成本而達經濟效益。
文檔編號H01L33/00GK1855560SQ20051006814
公開日2006年11月1日 申請日期2005年4月29日 優(yōu)先權日2005年4月29日
發(fā)明者王瑞瑜, 方博仁, 洪詳竣, 蘇崇智, 鄭維昇, 古肇明, 陳建翰 申請人:南亞光電股份有限公司