发明名称 具有抗突波与静电之二极体结构及制程方法
摘要 本发明系有关于一种具有抗突波与静电之二极体结构及制程方法,其系一二极体结构包含有一基板、一N型半导体层、一P型半导体层、一发光层、一透明导电层、一正电极、一负电极与一静电保护层。其中正电极经透明导电层、P型半导体层、发光层与N型半导体层至负电极系形成一第一路径供一电压通过,且利用静电保护层之电性,以促使负电极经静电保护层至正电极形成一第二路径供一电流通过,若偏压电压超过二极体之操作电压,将使突波电流经静电保护层从负电极传导至正电极或从正电极经由静电保护层传导至负电极,使二极体结构不受突波与静电影响,以提供二极体具有更好之抗突波与静电效能。
申请公布号 TWI290379 申请公布日期 2007.11.21
申请号 TW095104620 申请日期 2006.02.10
申请人 璨圆光电股份有限公司 发明人 黄国钦;蓝文厚;潘锡明;杨志伟;简奉任
分类号 H01L33/00(2006.01);H01L23/58(2006.01) 主分类号 H01L33/00(2006.01)
代理机构 代理人 蔡秀玫 台北县土城市金城路2段211号4楼A1室
主权项 1.一种具有抗突波与静电之二极体结构,其包含有: 一二极体晶片,其包含;以及 一基板; 一N型半导体层,设置于该基板之上; 一发光层,设置于部分该N型半导体层之上; 一P型半导体层,设置于该发光层之上; 一透明导电层,设置于部分该P型半导体层之上; 一氧化层,设置于该透明导电层之上,且仅覆盖部 分该正电极以及部分该负电极; 一正电极,设置于部分该透明导电层与该P型半导 体层之上;及 一负电极,设置于部分该N型半导体层之上; 一静电保护层,设置于该氧化层之上,且仅覆盖部 分该正电极以及部分该负电极; 其中,若该正电极系接收超过一二极体之操作电压 之偏压电压,该静电保护层提供偏压电压所衍生之 突波电流从该负电极传导至该正电极或该静电保 护层将突波电流从该正电极传导至该负电极后导 出,以消除突波与静电效应。 2.如申请专利范围第1项所述之二极体结构,其中该 正电极若为接接收一二极体之操作电压,则该操作 电压之电流即为一工作电流从该正电极经该透明 导电层、该P型半导体层、该发光层、N型半导体 层传导至该负电极后导出。 3.如申请专利范围第1项所述之二极体结构,其中该 氧化层之材料系为选自于二氧化矽、一氧化矽、 四氮化矽、氮化物、非晶体半导体、非结晶体半 导体及上述之任意组合之其中之一。 4.如申请专利范围第1项所述之二极体结构,其中该 基板材料系为选自于Ⅲ-V族、Ⅱ-VI族、IV族、IV-IV 族及上述之任意组合之其中之一。 5.如申请专利范围第1项所述之二极体结构,其中该 N型半导体层系为N型氮化镓系半导体。 6.如申请专利范围第1项所述之二极体结构,其中该 P型半导体层系为P型氮化镓系半导体。 7.如申请专利范围第1项所述之二极体结构,其中该 静电保护层之材料可为选自于氧化锌、氧化镍、 二氧化钛、氧化物、变阻材料、压电材料、铁电 材料、陶瓷材料及上述之任意组合之其中之一。 8.一种具有抗突波与静电之二极体结构,其包含有: 一发光二极体晶片,其包含;以及 一基板; 一N型半导体层,设置于该基板之上; 一发光层,设置于一部份该N型半导体层之上; 一P型半导体层,设置于该发光层之上; 一透明导电层,设置于该P型半导体层之上; 一正电极,设置于该透明导电层之上;及 一负电极,设置于该N型半导体层之上; 一静电保护层,设置于该发光二极体晶片之上,且 仅覆盖部分该正电极以及部份该负电极,以促使突 波电流从负电极传导至该正电极或突波电流从正 电极传导至该负电极后导出,以消除突波与静电效 应。 9.如申请专利范围第8项所述之二极体结构,其中该 基板材料系为选自于Ⅲ-Ⅴ族之化学元素、Ⅱ-Ⅵ 族之化学元素、Ⅳ族之化学元素、Ⅳ-Ⅳ族之化学 元素及上述之任意组合之其中之一。 10.如申请专利范围第8项所述之二极体结构,其中 该N型半导体层系为N型氮化镓系半导体。 11.如申请专利范围第8项所述之二极体结构,其中 该P型半导体层系为P型氮化镓系半导体。 12.如申请专利范围第8项所述之二极体结构,其中 该静电保护层可为选自于氧化锌、氧化镍、二氧 化钛、氧化物、变阻材料、压电材料、铁电材料 、陶瓷材料及上述之任意组合之其中之一。 13.一种具有抗突波与静电之二极体制程方法,其步 骤包含有: 提供一发光二极体晶片,其制造方法之步骤包含; 以及 提供一基板; 形成一N型半导体层于该基板之上; 形成一发光层于该N型半导体层一部分之上; 形成一P型半导体层于该发光层之上; 形成一透明导电层于该P型半导体层之上;及 形成一正电极与一负电极分别于该透明导电层与 该N型半导体层; 形成一静电防护层于该二极体晶片之上,并仅覆盖 部分该正电极与该部分负电极。 14.如申请专利范围第13项所述之二极体结构制程 方法,其中形成一静电保护层之步骤前,更包含有 一步骤,其系形成一氧化层。 15.如申请专利范围第14项所述之二极体结构制程 方法,其中该氧化层之材料系为选自于二氧化矽、 一氧化矽、四氮化矽、氮化物、非晶体半导体及 非结晶体半导体之其中之一。 16.如申请专利范围第13项所述之二极体结构制程 方法,其所利用之方式可为选自于化学气相磊晶法 (Chemical Vapor Deposition,CVD)、有机金属化学气相磊晶 法(Metal Organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD)、离子增 强化学气相磊晶法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)、溅镀法(Sputter)、电子枪蒸镀法( Electron Gun Evaporation)及热阻丝蒸镀法(Thermal Evaporation)之其中之一,以形成该静电保护层。 图式简单说明: 第一图系习知具抗静电之发光二极体的结构示意 图; 第二图系本发明之一较佳实施例之二极体结构的 结构示意图; 第三图系第二图之二极体结构的电流路径图; 第四图系第二图之二极体结构的相关波形图; 第五图系本发明之另一较佳实施例之二极体结构 的剖面示意图; 第六A图系本发明之二极体制程之部分实施步骤的 示意图; 第六B图系本发明之二极体制程之部分实施步骤的 示意图; 第六C图系本发明之二极体制程之部分实施步骤的 示意图; 第六D图系本发明之二极体制程之部分实施步骤的 示意图; 第六E图系本发明之二极体制程之部分实施步骤的 示意图; 第六F图系本发明之二极体制程之部分实施步骤的 示意图; 第六G图系本发明之二极体制程之部分实施步骤的 示意图;以及 第六H图系本发明之二极体制程之部分实施步骤的 示意图。
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