专利名称：具金属氧化导电层的发光二极管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具金属氧化导电层的发光二极管，尤指一种通过磊晶成长过程中于反应器内活化，使p型半导体层与金属氧化导电层形成良好的导电接触，能大幅提升生产优良率及元件可靠度，并同时达成简化制程步骤的具金属氧化导电层的发光二极管。
背景技术：
为了增加电流的扩散，在p型半导体层上蒸镀数层薄金属结构，例如利用镍/金(Ni/Au)或钴/金(Co/Au)等双层结构作为透明电极，并搭配热处理的方式，使得薄金属结构变成透明导电层，进而达到光穿透的效果，但此种发光二极管(GaN LED)的光穿透率仍然受到限制，即使藉不同的热处理方式，光穿透率亦仅能达到40-70％左右，因而影响氮化镓发光二极管的发光效率。
又，为了提高氮化镓发光二极管光的取出效率，产学界提出在氮化镓表面成长高折射率、高穿透率与高导电性的金属氧化导电层，如氧化铟锡(ITO)、氧化铈锡(CTO)或氧化锌(ZnO)，其作用除了在于使电流均匀地扩散至整个p型氮化镓半导体层表面，更由于此金属氧化导电层均具有良好的光穿透性，其穿透率在可见光波长范围内(350nm-750nm)可达90％以上，因而大幅地提高光的取出效率；此外，该金属氧化导电层为理化性稳定的化合物，不易与大气反应，也可以大幅提升元件性赖度；然而，由于氧化铟锡(ITO)、氧化铈锡(CTO)或氧化锌(ZnO)与p型氮化镓半导体层不易形成良好的导电接触；因此，后来的氮化镓的发光二极管(GaN LED)元件结构中，皆是在p型氮化镓半导体层上成长高载子浓度的反向穿遂层或超晶格结构，使其能与金属氧化导电层形成良好的导电接触；上述如中国台湾专利公告编号493287及证书号数M245595所示，因此，具金属氧化物层的发光二极管确有上述所说缺失之处，本发明人通过多年从事相关技术领域的研发与制造经验，针对上述面临的问题加以探讨研究，并积极的寻找解决的方法，经多次测试及改良后，终于发明出一种可确实改进上述缺失的具金属氧化导电层的发光二极管制造方法及其制品。
发明内容
为此，本发明的主要目的在于，提供一种具金属氧化导电层的发光二极管制造方法及其制品，其金属氧化导电层由氧化铟锡(ITO)、氧化铈锡(CTO)或氧化锌(ZnO)所构成材料群组中的一种材料形成，并成长在p型半导体层上，不仅具有良好的光穿透性，且利用磊晶成长过程中于反应器内活化，使p型氮化镓半导体层与金属氧化导电层形成良好的导电接触，除可大幅提升生产良率及元件可靠度外，并可同时达成简化制程步骤，降低生产成本。
为了达到上述的目的，本发明一种具金属氧化导电层的发光二极管制造方法，该发光二极管的晶片具有一透光基板，该透光基板上形成有一半导体堆叠层，该半导体堆叠层具有一n型氮化镓半导体层与一p型氮化镓半导体层，且该半导体堆叠层具有外露的N极金属垫与P极金属垫分别与n型氮化镓半导体层与p型氮化镓半导体层相互导通，其特征在于；该p型氮化镓半导体层与P极金属垫间形成有一金属氧化导电层，并通过磊晶成长过程中，当p型氮化镓半导体层成长完成后，将反应器内温度由高温降到低温并通入氮气，且对晶片表面进行活化，使得金属氧化导电层篜镀于p型氮化镓半导体以形成良好的导电接触。
所述的具金属氧化导电层的发光二极管制造方法，其特征在于，反应器内的高温温度由约900℃降至约400℃的低温。
所述的具金属氧化导电层的发光二极管制造方法，其特征在于该金属氧化导电层由氧化铟锡(ITO)、氧化铈锡(CTO)或氧化锌(ZnO)所构成材料群组中的一种材料形成。
一种如上述而完成的发光二极管，该发光二极管的晶片具有一透光基板，该透光基板上形成有一半导体堆叠层，该半导体堆叠层具有一n型氮化镓半导体层与一p型氮化镓半导体层，且该半导体堆叠层具有外露的N极金属垫与P极金属垫分别与n型氮化镓半导体层与p型氮化镓半导体层相互导通，其特征在于；该p型氮化镓半导体层与P极金属垫间形成有一金属氧化导电层，并使该金属氧化导电层篜镀于p型氮化镓半导体层上。
所述的发光二极管，其特征在于，该金属氧化导电层由氧化铟锡(ITO)、氧化铈锡(CTO)或氧化锌(ZnO)所构成材料群组中的一种材料形成。
接下来会列举一较佳实施例，并配合图示及图号，对本发明其他的目的及效能做进一步的说明，以期能使审查员对本发明有更详细的了解，并使本领域技术人员能据以实施，以下所述仅在于解释较佳实施例，而非在于限制本发明的范围，故凡有以本发明的发明精神为基础，而为本发明的发明任何形式的变更或修饰，皆属于本发明意图保护的范畴。
图1本发明用以显示金属氧化物层的发光二极管的较佳实例的结构示意图。
图2本发明的流程图。
具体实施例方式
如图1、图2所示，本发明一种具金属氧化导电层的发光二极管制造方法及其制品，该发光二极管的晶片具有一透光基板10，该透光基板10上形成有一半导体堆叠层20，该半导体堆叠层20具有一n型氮化镓半导体层21与一p型氮化镓半导体层22，且该半导体堆叠层20具有外露的N极金属垫23与P极金属垫24分别与n型氮化镓半导体层21与p型氮化镓半导体层22相互导通，该p型氮化镓半导体层22与P极金属垫24间形成有一金属氧化导电层25，该金属氧化导电层由氧化铟锡(ITO)、氧化铈锡(CTO)或氧化锌(ZnO)所构成材料群组中的一种材料形成，并成长在p型氮化镓半导体层22上，而具有良好的光穿透性，如此，藉磊晶30成长过程中，当p型半导体层(p型氮化镓半导体层22)成长31完成后，将反应器内降温32，温度由约900℃降至约400℃并通入氮气33，对晶片表面进行活化34，使得p型氮化镓半导体层22与金属氧化导电层25形成良好的导电接触，且能大幅提升生产良率及元件可靠度，并同时达成简化制程步骤，降低生产成本而达经济效益。
而关于本发明的实际运用，乃是利用磊晶30成长过程中，当p型氮化镓半导体层22成长完后，将反应器内温度由900℃附近降到400℃并通入氮气，对晶片表面进行活化34，可以使金属氧化导电层25(Metal Oxide Conducting Layer)蒸镀于p型氮化镓半导体层22上时，可以形成较佳的导电接触，如此利用磊晶30成长过程中于反应器内活化，使p型氮化镓半导体层22与金属氧化导电层25形成良好的导电接触，除可大幅提升生产良率及元件可靠度外，并可同时达成简化制程步骤，降低生产成本和稳定产品，增加经济效益。
本发明的内容将以实施例加以说明，实验的方法与结果，如表1所示
该表1中，晶片A为传统制程方式的晶粒，其晶片在磊晶30成长完后，即降温至低温后取出，晶片于650℃高温炉管内通入氮气，进行活化，当此晶片经由晶粒制程后，因晶粒上金属氧化导电层25与此种方式活化的p型氮化镓半导体层22较难形成良好导电接触，故晶粒具有较高的Vf值与较低的Iv值，而晶片B则以本发明活化晶片的方法，进行晶粒制作，即是在反应器内活化，则晶粒上金属氧化导电层25容易与p型氮化镓半导体层22形成较佳导电接触，故晶粒具有较低的Vf值与较高的Iv值。
综上所述，我们可以理解到，本发明具有下列优点及实用价值1)本发明其金属氧化导电层25由氧化铟锡(ITO)、氧化铈锡(CTO)或氧化锌(ZnO)所构成材料群组中的一种材料形成，并成长在p型氮化镓半导体(22)上，而具有良好的光穿透性。
2)本发明利用磊晶30成长过程中于反应器内活化，使金属氧化导电层25篜镀于p型氮化镓半导体层22上而形成良好的导电接触，除可大幅提升生产良率及元件可靠度外，并可同时达成简化制程步骤，降低生产成本。
归纳上述所说，本发明同时具有上述众多效能与实用价值，并可有效提升整体的经济效益，因此本发明确实为一创意极佳的发明，且在相同技术领域中未见相同或近似的产品公开使用，符合发明专利的要素，乃依法提出申请。
权利要求
1.一种具金属氧化导电层的发光二极管制造方法，该发光二极管的晶片具有一透光基板，该透光基板上形成有一半导体堆叠层，该半导体堆叠层具有一n型氮化镓半导体层与一p型氮化镓半导体层，且该半导体堆叠层具有外露的N极金属垫与P极金属垫分别与n型氮化镓半导体层与p型氮化镓半导体层相互导通，其特征在于；该p型氮化镓半导体层与P极金属垫间形成有一金属氧化导电层，并通过磊晶成长过程中，当p型氮化镓半导体层成长完成后，将反应器内温度由高温降到低温并通入氮气，且对晶片表面进行活化，使得金属氧化导电层蒸镀于p型氮化镓半导体以形成良好的导电接触。
2.如权利要求1所述的具金属氧化导电层的发光二极管制造方法，其特征在于，反应器内的高温温度由约900℃降至约400℃的低温。
3.如权利要求1所述的具金属氧化导电层的发光二极管制造方法，其特征在于该金属氧化导电层由氧化铟锡(ITO)、氧化铈锡(CTO)或氧化锌(ZnO)所构成材料群组中的一种材料形成。
4.一种如权利要求1所述而完成的发光二极管，该发光二极管的晶片具有一透光基板，该透光基板上形成有一半导体堆叠层，该半导体堆叠层具有一n型氮化镓半导体层与一p型氮化镓半导体层，且该半导体堆叠层具有外露的N极金属垫与P极金属垫分别与n型氮化镓半导体层与p型氮化镓半导体层相互导通，其特征在于；该p型氮化镓半导体层与P极金属垫间形成有一金属氧化导电层，并使该金属氧化导电层蒸镀于p型氮化镓半导体层上。
5.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，该金属氧化导电层由氧化铟锡(ITO)、氧化铈锡(CTO)或氧化锌(ZnO)所构成材料群组中的一种材料形成。
全文摘要
一种具金属氧化导电层的发光二极管，该发光二极管的晶片具有一透光基板，该透光基板上形成有一半导体堆叠层，该半导体堆叠层具有一n型氮化镓半导体层与一p型氮化镓半导体层，且该半导体堆叠层具有外露的N极金属垫与P极金属垫分别与n型氮化镓半导体层与p型氮化镓半导体层相互导通，该p型氮化镓半导体层与P极金属垫间形成有一金属氧化导电层；如此利用磊晶成长过程中，当p型氮化镓半导体层成长完成后，将反应器内温度由约900℃降至约400℃并通入氮气，对晶片表面进行活化，使p型氮化镓半导体层与金属氧化导电层形成良好的导电接触，且能大幅提升生产良率及元件可靠度，并同时达成简化制程步骤，降低生产成本而达经济效益。
文档编号H01L33/00GK1855560SQ20051006814
公开日2006年11月1日 申请日期2005年4月29日 优先权日2005年4月29日
发明者王瑞瑜, 方博仁, 洪详竣, 苏崇智, 郑维昇, 古肇明, 陈建翰 申请人:南亚光电股份有限公司