專利名稱：光電半導體裝置的制作方法
光電半導體裝置技術領域
本發(fā)明關于一種光電半導體裝置，尤其關于一種具有接觸層與不連續(xù)區(qū)的光電 半導體裝置，以及與不連續(xù)區(qū)相關的圖案布局。
背景技術：
已知發(fā)光二極管的一種結構包含成長基板、η型半導體層、ρ型半導體層、與位 于此二半導體層間的發(fā)光層。用以反射源自于發(fā)光層光線的反射層可選擇性地形成于此 結構中。為提高發(fā)光二極管的光學、電學、及力學特性的至少其一，一種經適當選擇的 材料會用以替代成長基板以作為承載除成長基板外的其他結構的載體，例如金屬或硅 可用于取代成長氮化物的藍寶石基板。成長基板可使用蝕刻、研磨、或激光移除等方式 移除。然而，成長基板亦可能被全部或僅部分保留并與載體結合。此外，透光氧化物亦 可整合于發(fā)光二極管結構中以提升電流分散表現(xiàn)。
本案申請人的第1237903號臺灣專利中披露一種高發(fā)光效率的發(fā)光元件100。如 圖1所示，發(fā)光元件100的結構包含藍寶石基板110、氮化物緩沖層120、η型氮化物半 導體疊層130、氮化物多重量子阱發(fā)光層140、ρ型氮化物半導體疊層150、及氧化物透明 導電層160。另外，并在ρ型氮化物半導體疊層150面向氧化物透明導電層160的表面上 形成六角錐孔穴構造1501。六角錐孔穴構造1501的內表面較易與如氧化銦錫(ITO)、氧 化鎘錫、氧化銻錫、氧化銦鋅、氧化鋅鋁、與氧化鋅錫等的氧化物透明導電層160形成 歐姆接觸。因此，發(fā)光元件100的正向電壓得以維持于一個較低的水準，且通過六角錐 孔穴構造1501也可提升光摘出效率。
ITO 可通過電子束蒸鍍法(Electron Beam Evaporation)或濺鍍法(Sputtering)形 成于六角錐孔穴構造1501、半導體層或其二者之上。不同制造方式所形成的ITO層所 表現(xiàn)出的光學、電學特性、或其二者也可能不盡相同，相關文獻可參閱本案申請人的第 096111705號臺灣專利申請案，并援引其為本申請案的一部分。于掃描式電子顯微鏡 (Scanning ElectronMicroscope ； SEM)之下，以電子束蒸鍍法形成的ITO顆粒1601并未完 全填滿六孔錐孔穴1501，而呈現(xiàn)出諸多存在于ITO顆粒間的空隙，如圖2所示。此些空 隙可能使光線被局限其中無法脫離發(fā)光元件，而逐漸被周圍的ITO所吸收?；蛘咭虼诵?空隙中所存在具有小于ITO折射系數(shù)的介質，如空氣，使得進入ITO的光線會在材料邊 界處遭遇全反射而無法離開ITO層，而逐漸為ITO所吸收。
由 C.H.Kuo 等于公元 2004 年在 Materials Science and Engineering B 所提 出 ” Nitride-based near-ultraviolet LEDs with an ITO transparent contact” 一文中曾針對 ITO 的穿透率(transmittance)與波長間的關系進行研究。其發(fā)現(xiàn)當波長約低于420nm時，ITO 穿透率有急遽下降的趨勢，在350nm時甚至可能低于70%。對于藍光波段，ITO具有高 于80%的穿透率，但是，在近紫外光或紫外光波段的穿透率卻不盡理想。
因此，ITO等透明氧化物作為半導體發(fā)光元件常用的材料，對于元件的光學與 電學表現(xiàn)上仍有許多的改善空間。5發(fā)明內容
依據本發(fā)明一實施例的一種光電半導體裝置包括轉換部，包括第一側；電性接 點；接觸層，具有外邊界；及至少連續(xù)三個不連續(xù)區(qū)，沿外邊界形成，且具有至少一個 不相同的要素；其中，電性接點、接觸層、及不連續(xù)區(qū)形成于轉換部的第一側。
依據本發(fā)明的其他數(shù)實施例的光電半導體裝置披露如下
光電半導體裝置中的要素包括角度、長度、寬度、深度、與間距其中之一。光 電半導體裝置中的電性接點包括根部、支部、及端部。光電半導體裝置中的電性接點包 括一區(qū)域用以與外部電路連接。光電半導體裝置中的電性接點與不連續(xù)區(qū)在一投影方向 上具有至少一交點。
光電半導體裝置還包括電流阻障區(qū)，位于不連續(xù)區(qū)至少其一下方。光電半導體 裝置中各不連續(xù)區(qū)在外邊界上僅具有一個開口。光電半導體裝置中不連續(xù)區(qū)包括至少一 電流阻障區(qū)。
依據本發(fā)明另一實施例的一種光電半導體裝置包括轉換部；第一電性接點，靠 近轉換部；第二電性接點，與第一電性接點構成電流通道的兩端；接觸層，具有外邊 界；及多個不連續(xù)區(qū)，源自外邊界，并大體上符合電性接點的外型。
依據本發(fā)明的其他數(shù)實施例的光電半導體裝置披露如下
光電半導體裝置中各個不連續(xù)區(qū)與相鄰最近的電性接點間的間距大體上相同。 光電半導體裝置中第一電性接點與第二電性接點可分別位于轉換部的相對側。光電半導 體裝置中的第一電性接點與第二電性接點可位于轉換部的同側。光電半導體裝置還包括 歐姆接觸區(qū)，位于接觸層、不連續(xù)區(qū)、或其二者下方。
光電半導體裝置中不連續(xù)區(qū)中至少其一偏離一總體變化趨勢。光電半導體裝置 中的第一電性接點與第二電性接點至少其一為左右對稱。光電半導體裝置中的不連續(xù)區(qū) 中至少其二在外邊界上具有一共同開口。
依據本發(fā)明又一實施例的一種光電半導體裝置包括轉換部，包括第一側；電性 接點，位于轉換部的第一側；接觸層，具有外邊界；及多個不連續(xù)區(qū)，由外邊界朝向電 性接點，并在一個維度上呈現(xiàn)不規(guī)則變化。
依據本發(fā)明的其他數(shù)實施例的光電半導體裝置披露如下
光電半導體裝置中的接觸層與不連續(xù)區(qū)位于電性接點與轉換部之間。光電半導 體裝置中的不連區(qū)包括幾何、材料、物理特性、及化學特性中至少其一的不連續(xù)。光 電半導體裝置還包括歐姆接觸區(qū)，位于接觸層、不連續(xù)區(qū)、或其二者下方，并包括凸起 空間、凹陷空間、或其二者，此空間的幾何形狀包括角錐、圓錐、與平頭截體中至少其ο
依據本發(fā)明一實施例的一種光電半導體裝置包括基板，其面積大于或等于 45milX45mil ；第一電性接點，包含第一根部，與二或多個端部電性相連；及第二根 部，與第一根部分離，且與二或多個端部電性相連；第二電性接點，包含至少二個根部 及數(shù)個端部；及轉換部，介于基板與第二電性接點之間；其中第一電性接點的任二個相 鄰端部間至少存在第二電性接點的數(shù)個端部之其一。
此外，本發(fā)明的實施例亦披露如下
第一電性接點的第一根部及第二根部彼此相連。
光電半導體裝置中的第一電性接點的第一根部及第二根部中至少其一通過至少 一支部與多個端部中至少其一電性相連。
光電半導體裝置中的第二電性接點還包括支部，具有第一端、第二端、與主 干，第一端連接至二根部中至少其一，主干與數(shù)個端部中至少其一相連。
光電半導體裝置還包括電流阻障區(qū)，位于第二電性接點之下。
光電半導體裝置還包括平臺，第一電性接點形成于平臺之上。
光電半導體裝置還包括接觸層，介于第二電性接點與轉換部之間，并包含不連 續(xù)區(qū)。
依據本發(fā)明又一實施例的一種電流通道，提供電流通過轉換部，包括第一電性 接點；及第二電性接點，包含至少二個根部及數(shù)個端部；其中第一電性接點包括第一根 部，與二或多個端部電性相連；及第二根部，與第一根部分離，且與二或多個端部電性 相連；且第一電性接點的任二個相鄰端部間至少存在第二電性接點的數(shù)個端部之其一。
本發(fā)明的實施例亦披露如下
電流通道中的轉換部包含第一面與第二面，第一面電性連接至第一電性接點， 第二面電性連接至第二電性接點。
電流通道中的第二電性接點的二個根部彼此相連。


圖1顯示本案申請人的第1237903號臺灣專利中所披露的一種高發(fā)光效率的發(fā)光 元件；
圖2顯示掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope ； SEM)下，以電子束蒸鍍法形成的ITO顆粒于六孔錐孔穴中的照片；
圖3顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的示意圖4顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的示意圖5(a)_(c)顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的部分結構的示意圖6(a)_(c)顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的部分結構的示意圖7(a)_(c)顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的部分結構的示意圖8(a)_(C)顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的部分結構的示意圖9(a)_(b)顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的部分結構的示意圖10(a)-(c)顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的部分結構的示意 圖ll(a)_(b)顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的部分結構的俯視 圖12(a)_(b)顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的部分結構的俯視 圖13顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的接觸層的俯視圖14顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的接觸層的俯視圖15顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的接觸層的俯視圖；圖16顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的俯視圖； 圖17顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的俯視圖；及 圖18顯示依據本發(fā)明一實施例的光電半導體裝置的俯視圖。主要元件符號說明
10光電半導體裝置


11基板 12過渡層 13第一電性層 14轉換部 15第二電性層 151歐姆接觸區(qū) 152色緣區(qū) 153平臺 16接觸層 161不連續(xù)區(qū) 1611不連續(xù)區(qū) 1612不連續(xù)區(qū) 1613不連續(xù)區(qū) 1614不連續(xù)區(qū) 1615不連續(xù)區(qū) 1616不連續(xù)區(qū) 162填充質 163外邊界 164 開口165電流阻障區(qū) 17第二電性接點 171根部172支部 173端部 18第一電性接點 18a第一電性接點 1 第一電性接點 181根部 182支部 183端部 100發(fā)光元件 110藍寶石基板 120氮化物緩沖層 130η型氮化物半導體疊層 140氮化物多重量子阱發(fā)光層 150ρ型氮化物半導體疊層 1501六角錐孔穴構造 160氧化物透明導電層 160IITO 顆粒具體實施方式
以下配合圖示說明本發(fā)明的實施例。
如圖3所示的光電半導體裝置10包含一個形成于基板11上的半導體系統(tǒng)。半導 體系統(tǒng)包含可以進行或誘發(fā)光電能轉換的半導體元件、裝置、產品、電路、或應用。具 體而言，半導體系統(tǒng)包含發(fā)光二極管(Light-EmittingDiode; LED)、激光二極管(Laser Diode ； LD)、太陽能電池(Solar Cell)、液晶顯示器(Liquid Crystal Display)、有機發(fā)光二 極管(Organic Light-EmittingDiode)中至少其一。于本說明書中“半導體系統(tǒng)” 一詞并 非限制該系統(tǒng)內所有次系統(tǒng)或單元皆以半導體材料制成，其他非半導體材料，例如金 屬、氧化物、絕緣體等皆可選擇性地整合于此半導體系統(tǒng)之中。
于本發(fā)明的一實施例中，半導體系統(tǒng)最少包含第一電性層13、轉換部14、以及 第二電性層15。第一電性層13及第二電性層15彼此中至少二個部分的電性、極性或摻 雜物相異、或者分別用以提供電子與空穴的材料單層或多層(“多層”指二層或二層以 上，以下同。)若第一電性層13及第二電性層15由半導導體材料構成，則其電性選擇可 以為ρ型、η型、及i型中至少任意二者的組合。轉換部14位于第一電性層13及第二電性層15之間，為電能與光能可能發(fā)生轉換或被誘發(fā)轉換的區(qū)域。電能轉變或誘發(fā)光能者 如發(fā)光二極管、液晶顯示器、有機發(fā)光二極管；光能轉變或誘發(fā)電能者如太陽能電池、 光電二極管。
以發(fā)光二極管而言，轉換后光的發(fā)光頻譜可以通過改變半導體系統(tǒng)中一層或 多層的物理或化學配置進行調整。常用的材料如磷化鋁鎵銦(AlGaInP)系列、氮化 鋁鎵銦(AlGaInN)系列、氧化鋅(ZnO)系列等。轉換部14的結構如單異質結構 (single heterostructure ； SH)、雙異質結構(doubleheterostructure ； DH)、雙側雙異質 結構(double-side double hetero structure ； DDH)、或多層量子講(multi-quantum well ； MQW)。再者，調整量子阱的對數(shù)亦可以改變發(fā)光波長。
基板11用以成長或承載半導體系統(tǒng)，適用的材料包含但不限于鍺(Ge)、砷化鎵 (GaAs)、銦化磷(InP)、藍寶石(Sapphire)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、鋁酸鋰(LiAlO2)、 氧化鋅(ZnO)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、玻璃、復合材料(Composite)、鉆石、 CVD 鉆石、與類鉆碳(Diamond-Like Carbon ； DLC)等。
基板11與半導體系統(tǒng)之間更可選擇性地包含過渡層12。過渡層12介于二種材 料系統(tǒng)之間，使基板的材料系統(tǒng)“過渡”至半導體系統(tǒng)的材料系統(tǒng)。對發(fā)光二極管的結 構而言，一方面，過渡層12例如為緩沖層(BufferLayer)等用以降低二種材料間晶格不匹 配的材料層。另一方面，過渡層12亦可以是用以結合二種材料或二個分離結構的單層、 多層或結構，其可選用的材料如有機材料、無機材料、金屬、及半導體等；其可選用 的結構如反射層、導熱層、導電層、歐姆接觸(ohmic contact)層、抗形變層、應力釋 放(stressrelease)層、應力調整(stress adjustment)層、接合(bonding)層、波長轉換層、 及機械固定構造等。
第二電性層15上更可選擇性地形成接觸層16。接觸層16設置于第二電性層15 遠離轉換部14的一側。具體而言，接觸層16可以為光學層、電學層、或其二者的組合。 光學層可以改變來自于或進入轉換部14的電磁輻射或光線。在此所稱的“改變”是指 改變電磁輻射或光的至少一種光學特性，前述特性包含但不限于頻率、波長、強度、通 量、效率、色溫、演色性(renderingindex)、光場(light field)、及可視角(angle of view)。 電學層可以使得接觸層16的任一組相對側間的電壓、電阻、電流、電容中至少其一的數(shù) 值、密度、分布發(fā)生變化或有發(fā)生變化的趨勢。接觸層16的構成材料包含氧化物、導 電氧化物、透明氧化物、具有50%或以上穿透率的氧化物、金屬、相對透光金屬、具有 50%或以上穿透率的金屬、有機質、無機質、熒光物、磷光物、陶瓷、半導體、摻雜的 半導體、及無摻雜的半導體中至少其一。于某些應用中，接觸層16的材料為氧化銦錫、 氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化銦鋅、氧化鋅鋁、與氧化鋅錫中至少其一。若為相對透光金 屬，其厚度約為 0.005 μ m 0.6 μ m，或 0.005 μ m 0.5 μ m，或 0.005 μ m 0.4 μ m，或 0.005 μ m 0.3 μ m,或 0.005 μ m 0.2 μ m,或 0.2 μ m 0.5 μ m,或 0.3 μ m 0.5 μ m, 或 0.4 μ m 0.5 μ m,或 0.2 μ m 0.4 μ m,或 0.2 μ m 0.3 μ m。
在某些情況下第二電性層15之上可以形成歐姆接觸區(qū)151。第二電性層15與 接觸層16若經由歐姆接觸區(qū)151直接或間接接觸，其間可能形成歐姆接觸，或者使得光 電半導體裝置10的驅動電壓(driving voltage)、臨限電壓(threshold voltage)及正向電壓 (forward voltage)中至少其一下降。歐姆接觸區(qū)151的可能型態(tài)為凹陷或凸起。凹陷如圖3的歐姆接觸區(qū)151所例示；凸起如圖4的歐姆接觸區(qū)151所例示。凹陷空間的可能 幾何形狀為角錐、圓錐、平頭截體、柱體、圓柱、半球形、不規(guī)則體或其任意組合。凸 起的可能幾何形狀為角錐、圓錐、平頭截體、柱體、圓柱、半球形、不規(guī)則體或其任意 組合。此外，歐姆接觸區(qū)151除如圖所示般皆由單一或近似的凸起或凹陷所構成，但并 未排除其亦可能由凸起與凹陷的組合所構成。于一特定實施例中，凸起、凹陷空間、或 其二者為六角錐。接觸層16與歐姆接觸區(qū)151相接觸的至少一部分形成歐姆接觸。角 錐上的斜面所具有的特定晶格方向或表面能態(tài)為造成歐姆接觸或較低位能障的可能原因 之一。另一方面，第二電性層15表面上未形成歐姆接觸區(qū)151的部分與接觸層16間可 能會形成較差的歐姆接觸、非歐姆接觸、或肖特基Mchottky)接觸，然而此部分與接觸 層16間并不排除有形成歐姆接觸的可能。歐姆接觸區(qū)151的可能形成背景以及某些實施 方式可參考本案申請人的第1237903號臺灣專利，其并援引為本申請案的一部分。
除連續(xù)的單層或多層外，接觸層16可以為不連續(xù)或具有圖案的單層或多層。相 關專利可參閱本案申請人的第096111705號臺灣專利申請案，并援引其為本申請案的一 部分?！安贿B續(xù)”是指幾何、材料、物理性質、及化學性質中至少其一的不連續(xù)。幾 何不連續(xù)是指長度、厚度、深度、寬度、周期、外部形狀、及內部結構至少其一的不連 續(xù)。材料不連續(xù)是指密度、組成、濃度、及制造方式至少其一的不連續(xù)。物理性質不連 續(xù)是指電學、光學、熱力、及力學性質中至少其一的不連續(xù)。化學性質不連續(xù)是指摻雜 物、活性、酸性、及堿性中至少其一的不連續(xù)。如圖3及圖4中所示，接觸層16上形成 有不連續(xù)區(qū)161。若為材料不連續(xù)，不連續(xù)區(qū)161中的材料可能無法與第二電性層15、 歐姆接觸區(qū)151或其二者形成歐姆接觸。不連續(xù)區(qū)161的光學性質亦可能與接觸層16相 異。光學性質如穿透率、折射率、與反射率。通過選擇適當?shù)牟贿B續(xù)區(qū)161材料可以提 高離開或進入轉換部14的能量流或光強度。例如，不連續(xù)區(qū)161為空氣缺口，來自于轉 換部14的光線可以經由此空氣缺口在不被接觸層16吸收之下離開光電半導體裝置10。 若第一電性層13、轉換部14、及第二電性層15至少其一上形成有規(guī)則圖形結構、不規(guī)則 圖形結構、粗糙化結構、光子晶體、或其任何組合亦可能提高由不連續(xù)區(qū)161進出的能 量流或光強度。如圖3與圖4所示，若與不連續(xù)區(qū)161相接觸的第二電性層15的材料具 有較大的折射率，歐姆接觸區(qū)151可能破壞光線在此折射率界面處的全反射而提高不連 續(xù)區(qū)161的光摘出。
若光電半導體裝置10如圖3或圖4所示的結構，于第二電性層15或接觸層16 之上可選擇性地形成第二電性接點17，于第一電性層13上可以選擇性地形成第一電性接 點18。電性接點為單層或多層的結構，并為光電半導體裝置10與外部線路電性相連的界 面。電性接點可以通過接線(wiring)與外部線路相連，或直接固著于外部線路之上。
此外，電性接點亦可設置于光電半導體裝置10的其他側。例如，第一電性接點 18可設置于第一電性層13、過渡層12、或基板11之下，或設置于第一電性層13、過渡 層12、及基板11中至少其一的側面。換言之，第一電性接點18與第二電性接點17分別 位于彼此相對或垂直的表面上。于又一實施例中，第二電性接點17可設置于第二電性層 的側面。于再一實施例中，第一電性接點18、第二電性接點17、或其二者可通過穿孔、 絕緣材料、或其二者等方式設置于第一電性層13、過渡層12、或基板11的側或表面。
以下介紹電性接點、歐姆接觸區(qū)與不連續(xù)區(qū)的數(shù)種實施例。圖示中雖以第二電性層15與第二電性接點17為例，但并不排除以下實施例亦可以適用于第一電性層13與 第一電性接點18，或其他種類的光電半導體裝置。
如圖5所示，接觸層16形成于第二電性層15之上，第二電性接點17形成于接觸 層16之上，不連續(xù)區(qū)161分布于第二電性接點17的周圍。其分布方式當以使來自于電 性接點17的電流盡可能地側向流動至接觸層16的外緣，或使得電性接點17下方與接觸 層16外緣間的電流密度差值百分比小于60%、50%、40%、30%、20%、或10%。例 如，電性接點下方的電流密度為xA/cm2，接觸層16外緣的電流密度為yA/cm2，其電流 密度差值百分比為|x_y|/ (χ與y中較大者)％。
第5(a)圖披露二種不連續(xù)區(qū)161的型態(tài)，此二種型態(tài)可以并存或獨自存在。第 二電性接點17右側的接觸層16未與不連續(xù)區(qū)161重疊；第二電性接點17左側的接觸層 16則與不連續(xù)區(qū)161重疊，且接觸層16與第二電性層15間存在有第三種物質或結構。具 體而言，不連續(xù)區(qū)161或第三種物質或結構例如空氣、氧化物等絕緣材，或相對于接觸 層為非良導體，或布拉格反射鏡(Braggreflector)、抗反射(anti-reflection)層。此外，第 三種物質的折射系數(shù)可以介于第二電性層15與接觸層16之間。第二電性接點17下方的 接觸層16、第二電性層15、轉換部14、第一電性層13、過渡層12、及基板11中至少其 一更可以選擇性地形成絕緣區(qū)152以使來自于第二電性接點17的電流向外分散。然而， 圖示中絕緣區(qū)152的位置僅為例示，非用以限制本發(fā)明的實施方式。第二電性接點17下 方的接觸層16與絕緣區(qū)152中至少其一的尺寸約等于或略大于第二電性接點17的尺寸， 其中，第二電性接點17下方的接觸層16尺寸指位于第二電性接點17周圍或下方的接觸 層16為不連續(xù)區(qū)161所包圍的最小虛擬圓的直徑。如第5(b)圖所示，第二電性接點17 埋入接觸層16的中。如第5(c)圖所示，第二電性接點17埋入接觸層16之中，且電性 接點17與接觸層16相接觸的任一表面上形成為規(guī)則表面結構、不規(guī)則表面結構、或其二 者以增加電性接點17與接觸層16間的接觸面積。例如，電性接點17與接觸層16間的 接觸面171形成為粗糙面以增加彼此間的接觸面積。較大的接觸面積或可增加電性接點 17的結構穩(wěn)固性，或可允許更多的電流通過。
第6(a) 第6(c)圖披露另一種電性接點的配置型態(tài)，其中不連續(xù)區(qū)161的配置 或實施方式請參考圖5的相關說明。第二電性接點17直接形成于第二電性層15之上， 換言之，在電性接點17與第二電性層15間沒有接觸層16。電性接點17與接觸層16、 第二電性層15、或其二者相接觸的任一表面上形成為規(guī)則表面結構、不規(guī)則表面結構、 或其二者的組合以增加電性接點17與其他部分間的接觸面積。較大的接觸面積或可增加 電性接點17的結構穩(wěn)固性，或可容許更多的電流通過。第二電性接點17下方更可以形 成絕緣區(qū)152。絕緣區(qū)152約等于或略大于第二電性接點17的尺寸。
圖7披露依據本發(fā)明的另一種實施例的光電半導體裝置。于本實施例中，不連 續(xù)區(qū)161中包含填充質162以填充一或多個歐姆接觸區(qū)151中的至少部分空間。通過調 整歐姆接觸區(qū)151中填充質162分布的圖案可以改變來自于或進入轉換部14的電磁輻射 或光線的光學特性、電學特性、或其二者。填充質162如絕緣材、金屬、半導體、摻雜 的半導體、波長轉換物質中至少的一。絕緣材如氧化物、惰性氣體、空氣等。波長轉換 物質如熒光體、磷光體、染料、半導體等。填充質162的折射率亦可以介于其上下物質 之間。填充質162若是顆粒，其尺寸應以能夠填入歐姆接觸區(qū)151或小于歐姆接觸區(qū)15111的寬度、深度、或其二者為佳。第7(a)圖中，與電性接點17下方的接觸層16相接的歐 姆接觸區(qū)151中皆填入填充質162。第7(b)圖中，與電性接點17下方的接觸層16相接 的部分歐姆接觸區(qū)151中亦填入填充質162，然其他部分的歐姆接觸區(qū)151中并未無填充 質162存在。如圖所示，接觸層16的外緣部分延伸入歐姆接觸區(qū)151之中。第7(c)圖 中，不連續(xù)區(qū)161(虛線處)中包含與接觸層16相同的物質，但還包含填充質162。
如圖8所示，電性接點17的至少一部分埋入第二電性層15之中。于(a)圖中， 不連續(xù)區(qū)161下方可選擇性形成歐姆接觸區(qū)151、規(guī)則表面結構(未顯示)、不規(guī)則表面 結構(未顯示)、或其組合。于(b)圖中，不連續(xù)區(qū)161下方不存在歐姆接觸區(qū)151。若 歐姆接觸區(qū)151藉外延成長法形成于第二電性層15之上，可以在不連續(xù)區(qū)161內的歐姆 接觸區(qū)151中填入填充質162以使其平坦化(未顯示)。若歐姆接觸區(qū)151通過濕蝕刻 法、干蝕刻法、或其二混合者形成于第二電性層15之上，可以使用蝕刻掩模覆蓋預計形 成不連續(xù)區(qū)161的部分以避免第二電性層15表面被蝕刻。于(c)圖中，電性接點17與 接觸層16、第二電性層15、或其二者相接觸的任一表面上形成為規(guī)則表面結構、不規(guī)則 表面結構、或其二者的組合以增加電性接點17與其他部分間的接觸面積。
如圖9所示，電性接點17的至少一部分埋入第二電性層15的中，且不連續(xù)區(qū) 161下方亦不存在歐姆接觸區(qū)151。于一實施例中，接觸層16先覆蓋于形成有歐姆接觸 區(qū)151的第二電性層15的上表面后，再依照預定圖案移除接觸層16的部分區(qū)域直到該些 區(qū)域內的歐姆接觸區(qū)151幾乎被移除。如此，形成不連續(xù)區(qū)161與移除歐姆接觸區(qū)151 結合于同一系列的工藝步驟的中。于另一實施例中，如(b)圖所示，不連續(xù)區(qū)161的任 一內表面上可以形成規(guī)則表面結構、不規(guī)則表面結構、或其二者的組合。電性接點17與 接觸層16、第二電性層15、或其二者相接觸的任一表面上形成為規(guī)則表面結構、不規(guī)則 表面結構、或其二者以增加電性接點17與其他部分間的接觸面積。
如圖10所示，歐姆接觸區(qū)151以不同尺寸形成于第二電性層15之上，歐姆接觸 區(qū)151的型態(tài)可以參考前述的說明。于特定狀況下，歐姆接觸區(qū)151的內表面或外表面 的條件決定接觸層16與第二電性層15間歐姆接觸的質與量。例如，較大范圍的表面可 以提供較多的面積以形成歐姆接觸。(a)圖中，歐姆接觸區(qū)151的寬度與深度由電性接點 17向外逐漸擴大。(b)圖中，電性接點17下與特定位置處的歐姆接觸區(qū)151中填入填充 質162，填充質162的相關事項可參閱前述的說明與圖示。(c)圖中，電性接點17下方 并未形成歐姆接觸區(qū)151。在此，“尺寸”包含但不限于長度、寬度、深度、高度、厚 度、半徑、角度、曲度、間距、面積、體積。
以上圖示僅為各個實施例的示意，非用以限制表面結構的形成位置、數(shù)量、或 型態(tài)。“規(guī)則表面結構”是指一種結構，其在一表面的任一方向上可辨識出重復性特 征，此重復性特征的型態(tài)可為定周期、變周期、準周期(quasiperodicity)、或其組合。“不規(guī)則表面結構”是指一種結構，其在一表面的任一方向上無法辨識出重復性特征， 此結構或可稱為“隨機粗糙表面”。
圖11及圖12顯示光電半導體裝置部分區(qū)域的俯視圖。于圖11中，不連續(xù)區(qū)161 的圖案為圓形，并可配置如(a)圖的常規(guī)陣列，或如(b)圖的交錯陣列。符號Pl表示圓 形的間距，符號Dl表示圓形直徑。于圖12中，不連續(xù)區(qū)161的圖案為正方形，并可配 置如(a)圖的常規(guī)陣列，或如(b)圖的交錯陣列。符號P2表示正方形的間距，符號D2表示正方形的邊長。然而不連續(xù)區(qū)161的形狀并不限于此，其他如矩形、菱形、平行四 邊形、橢圓形、三角形、五角形、六角形、梯形、或不規(guī)則形亦可以為本發(fā)明所采納。
表 權利要求
1.一種光電半導體裝置，包含 轉換部，包含第一側；電性接點；接觸層，具有外邊界；及至少連續(xù)三個不連續(xù)區(qū)，沿該外邊界形成，且具有至少一個不相同的要素； 其中，該電性接點、該接觸層、及該不連續(xù)區(qū)形成于該轉換部的該第一側。
2.如權利要求1所述的光電半導體裝置，其中該要素包含角度、長度、寬度、深度、 與間距其中之一。
3.如權利要求1所述的光電半導體裝置，其中該電性接點包含根部、支部、及端部。
4.如權利要求1所述的光電半導體裝置，其中該電性接點包含一區(qū)域用以與外部電路 連接。
5.如權利要求1所述的光電半導體裝置，其中該電性接點與該不連續(xù)區(qū)在一投影方向 上具有至少一交點。
6.如權利要求1所述的光電半導體裝置，還包含 電流阻障區(qū)，位于該不連續(xù)區(qū)至少其一下方。
7.如權利要求1所述的光電半導體裝置，其中各該不連續(xù)區(qū)在該外邊界上僅具有一個開口。
8.如權利要求1所述的光電半導體裝置，其中該不連續(xù)區(qū)包含至少一電流阻障區(qū)。
9.一種光電半導體裝置，包含 轉換部；第一電性接點，靠近該轉換部；第二電性接點，與該第一電性接點構成電流通道的兩端； 接觸層，具有外邊界；及多個不連續(xù)區(qū)，源自該外邊界，并大體上符合該電性接點的外型。
10.如權利要求9所述的光電半導體裝置，其中各個該不連續(xù)區(qū)與相鄰最近的該電性 接點間的間距大體上相同。
11.如權利要求9所述的光電半導體裝置，其中該第一電性接點與該第二電性接點分 別位于該轉換部的相對側。
12.如權利要求9所述的光電半導體裝置，其中該第一電性接點與該第二電性接點位 于該轉換部的同側。
13.如權利要求9所述的光電半導體裝置，還包含 歐姆接觸區(qū)，位于該接觸層、該不連續(xù)區(qū)、或其二者下方。
14.如權利要求9所述的光電半導體裝置，其中該不連續(xù)區(qū)中至少其一偏離總體變化趨勢。
15.如權利要求9所述的光電半導體裝置，其中該第一電性接點與該第二電性接點至 少其一為左右對稱。
16.如權利要求9所述的光電半導體裝置，其中該不連續(xù)區(qū)中至少其二在該外邊界上 具有一共同開口。
17.—種光電半導體裝置，包含轉換部，包含第一側；電性接點，位于該轉換部的該第一側；接觸層，具有外邊界；及多個不連續(xù)區(qū)，由該外邊界朝向該電性接點，并在一個維度上呈現(xiàn)不規(guī)則變化。
18.如權利要求17所述的光電半導體裝置，其中該接觸層與該不連續(xù)區(qū)位于該電性接 點與該轉換部之間。
19.如權利要求17所述的光電半導體裝置，其中該不連區(qū)包含幾何、材料、物理特 性、及化學特性中至少其一的不連續(xù)。
20.如權利要求17所述的光電半導體裝置，還包含歐姆接觸區(qū)，位于該接觸層、該不連續(xù)區(qū)、或其二者下方，并包含凸起空間、凹陷 空間、或其二者，該空間的幾何形狀包含角錐、圓錐、與平頭截體中至少其一。
21.—種光電半導體裝置，包含基板，其面積大于或等于45milX45mil ；第一電性接點，包含第一根部，與二或多個端部電性相連；及第二根部，與該第一根部分離，且與二或多個端部電性相連；第二電性接點，包含至少二個根部及數(shù)個端部；及轉換部，介于該基板與該第二電性接點之間；其中該第一電性接點的任二個相鄰端部間至少存在該第二電性接點的該數(shù)個端部之其一。
22.如權利要求21所述的光電半導體裝置，其中該第一電性接點的該第一根部及該第 二根部彼此相連。
23.如權利要求21所述的光電半導體裝置，其中該第一電性接點的該第一根部及該第 二根部中至少其一通過至少一支部與該多個端部中至少其一電性相連。
24.如權利要求21所述的光電半導體裝置，其中該第二電性接點還包含支部，具有第一端、第二端、與主干，該第一端連接至該二根部中至少其一，該主 干與該數(shù)個端部中至少其一相連。
25.如權利要求21所述的光電半導體裝置，還包含 電流阻障區(qū)，位于該第二電性接點之下。
26.如權利要求21所述的光電半導體裝置，還包含 平臺，該第一電性接點形成于該平臺之上。
27.如權利要求21所述的光電半導體裝置，還包含接觸層，介于該第二電性接點與該轉換部之間，并包含不連續(xù)區(qū)。
28.—種電流通道，提供電流通過轉換部，包含 第一電性接點，包含第一根部，與二或多個端部電性相連；及第二根部，與該第一根部分離，且與二或多個端部電性相連；及第二電性接點，包含至少二個根部及數(shù)個端部；其中該第一電性接點的任二個相鄰端部間至少存在該第二電性接點的該數(shù)個端部之其一。
29.如權利要求觀所述的電流通道，其中該轉換部包含第一面與第二面，該第一面電 性連接至該第一電性接點，該第二面電性連接至該第二電性接點。
30.如權利要求觀所述的電流通道，其中該第二電性接點的該二個根部彼此相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光電半導體裝置。依據本發(fā)明一實施例的一種光電半導體裝置包括轉換部，包括第一側；電性接點；接觸層，具有外邊界；及至少連續(xù)三個不連續(xù)區(qū)，沿外邊界形成，且具有至少一個不相同的要素；其中，電性接點、接觸層、及不連續(xù)區(qū)形成于轉換部的第一側。
文檔編號H01L31/042GK102024884SQ20091020700
公開日2011年4月20日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權日2009年9月18日
發(fā)明者葉慧君, 林安茹, 柯淙凱, 歐震, 沈建賦, 洪詳竣, 鐘健凱 申請人:晶元光電股份有限公司