发明名称 周边氧化型表面发光二极体氧化深度控制的方法及其结构
摘要 一种周边氧化型表面发光二极体氧化层深度控制的方法,包括以多阶段式高温快速氧化及低温慢速氧化的混合氧化程序,垂直之细微通道的形成,流动气体之加热及平顺方法等等,用以减少发光开口区域,以提高发光效率,且精确控制周边氧化区域之深度之需要等等,以及以该法所形成之周边氧化型表面发光二极体结构。
申请公布号 TW530425 申请公布日期 2003.05.01
申请号 TW090117288 申请日期 2001.07.12
申请人 张国英 发明人 张连璧
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人
主权项 1.一种周边氧化型表面发光二极体之制造方法,包含:制成用以产生并发射光线之光元件,形成半导体层之步骤,用以形成复数个半导体层于基板上;形成第一欧姆接触层于该复数个半导体层中未受蚀刻表面上;以及形成第二欧姆接触层于该复数个半导体层中受蚀刻后之曝露表面上,制成用以连接至外界之电极元件,其中包含:形成第一包覆电极以包覆着基材之一端;形成第二包覆电极以包覆着该基材之另一端:及一周边氧化区域用以减少发光开口区域,以提高发光效率,其特征在于:周边氧化区域之形成手段,以至少以一快速氧化步骤,伴随至少另一慢速氧化步骤:以达成快速且精确控制周边氧化区域之深度之须要。2.如申请专利范围第1项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该形成半导体层之步骤包含,形成第一型半导体层于该基板上,以及随后形成第二型半导体层于该第一型半导体层上。3.如申请专利范围第2项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该形成半导体层之步骤更包含,在形成该第二型半导体层之前,形成发光层于该第一型半导体层上。4.如申请专利范围第3项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该形成半导体层之步骤更包含,形成该第一型半导体层、该发光层、及该第二型半导层之前,形成第一型缓冲层于该基板上。5.如申请专利范围第4项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该形成半导体层之步骤更包含,形成第二型接触层于该第二型半导体层上。6.如申请专利范围第5项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该形成半导体层之步骤更包含,在形成该第一型缓冲层、该第一型半导体层、该发光层、该第二型半导体层、以及该第二型接触层之前,形成核化层于该基板上。7.如申请专利范围第6项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该连接步骤系包含使第一与第二焊料层分别形成于该第一与该第二包覆电极上;以及使该第一与第二包覆电极分别藉该第一与该第二焊料层,连接于该第一与该第二欧姆接触层。8.如申请专利范围第1项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该快速气化步骤包含,以氮气或氢气为载体之湿氧化过程,其温度为450-600度之间。9.如申请专利范围第1项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该慢速氧化步骤,包含以氮气或氢气为载体之湿氧化过程,其温度为350-430度之间。10.如申请专利范围第1项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该慢速氧化步骤,包含以氧气为载体之湿氧化过程。11.如申请专利范围第1项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该基板系由三五族化合物半导所形成。12.如申请专利范围第1项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该第一系N型,该第二型系P型。13.如申请专利范围第1项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该第一型系P型,该第二型系N型。14.一种周边氧化型表面发光二极体之制造方法,包含:用以产生并发射光线之发光元件,该发光元件包含:复数个半导体层,形成于基板上;第一欧姆接触层,形成于该复数个半导体层之第一型半导体层表面上;第二欧姆接触层,形成于该复数个半导体层之第二型半导体层表面上,以及一周边氧化区域用以减少发光开口区域,以提高发光效率,其特征在于:在周边氧化区域之中形成许多垂直之细微通道后,再进一步进行氧化步骤;藉由该细微通道之形成,可以达成快速,且精确控制周边氧化区域之深度之须要。15.如申请专利范围第14项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该形成半导体层之步骤包含,形成第一型半导体层于该基板上,以及随后形成第二型半导体层于该第一型半导体层上。16.如申请专利范围第15项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该形成半导体层之步骤更包含,在形成该第二型半导体层之前,形成发光层于该第一型半导体层上。17.如申请专利范围第16项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该形成半导体层之步骤更包含,形成该第一型半导体层、该发光层、及该第二型半导层之前,形成第一型缓冲层于该基板上。18.如申请专利范围第17项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该形成半导体层之步骤更包含,形成第二型接触层于该第二型半导体层上。19.如申请专利范围第18项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该形成半导体层之步骤更包含,在形成该第一型缓冲层、该第一型半导体层、该发光层、该第二型半导体层、以及该第二型接触层之前,形成核化层于该基板上。20.如申请专利范围第19项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该连接步骤系包含使第一与第二焊料层分别形成于该第一与该第二包覆电极上;以及使该第一与第二包覆电极分别藉该第一与该第二焊料层,连接于该第一与该第二欧姆接触层。21.如申请专利范围第14项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该垂直之细徽通道的形成步骤包含,以湿式蚀刻来形成垂直之细微通道。22.如申请专利范围第14项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该垂直之细微通道的形成步骤包含,以乾式RIE来形成垂直之细微通道。23.如申请专利范围第14项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该垂直之细微通道的形成步骤包含,以乾式ICPRIE来形成垂直之细微通道。24.如申请专利范围第14项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该垂直之细微通道的形成步骤包含,以离子布植来形成垂直之细微通道。25.如申请专利范围第14项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该基板系由三五族化合物半导所形成。26.如申请专利范围第14项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该第一系N型,该第二型系P型。27.如申请专利范围第14项之周边氧化型表面发光二极体之制造方法,其中该第一型系P型,该第二型系N型。28.一种周边氧化型表面发光二极体,包含:用以产生并发射光线之发光元件,该发光元件包含:复数个半导体层,形成于基板上;第一欧姆接触层,形成于该复数个半导体层之第一型半导体层表面上;第二欧姆接触层,形成于该复数个半导体层之第二型半导体层表面上,以及一周边氧化区域用以减少发光开口区域,以提高发光效率,其特征在于:周边氧化区域之中含有许多垂直之细微通道,该细微之通道可以达成快速且精确控制周边氧化区域之深度。29.如申请专利范围第28项之周边氧化型表面发光二极体,其中该复数个半导体层包含,形成于该基板上之第一型半导体层,与形成于该第一型半导体层上之第二型半导体层。30.如申请专利范围第29项之周边氧化型表面发光二极体,其中该复数个半导体层更包含,位于该第一型半导体层与该第二型半导体层间之发光层。31.如申请专利范围第30项之周边氧化型表面发光二极体,其中该复数个半导体层更包含,位于该绝缘基板与该第一型半导体层间之第一型缓冲层。32.如申请专利范围第31项之周边氧化型表面发光二极体,其中该复数个半导体层更包含,位于该第二型半导体层与该第一欧姆接触层间之第二型接触层。33.如申请专利范围第32项之周边氧化型表面发光二极体,其中该复数个半导体层更包含,位于基板与该第一型缓冲层间之核化层。34.如申请专利范围第33项之周边氧化型表面发光二极体,其中该第一包覆电极系藉第一焊料层,连接于该第一欧姆接触层上。35.如申请专利范围第34项之周边氧化型表面发光二极体,其中该第二包覆电极系藉第二焊料层,连接于该第二欧姆接触层上。36.如申请专利范围第28项之周边氧化型表面发光二极体,其中该垂直之细微通道,乃是以湿式蚀刻来形成垂直之细微通道。37.如申请专利范围第28项之周边氧化型表面发光二极体,其中该垂直之细微通道的形成,乃是以乾式RIE来形成垂直之细微通道。38.如申请专利范围第28项之周边氧化型表面发光二极体,其中该垂直之细微通道的形成,乃是以乾式ICPRIE来形成垂直之细微通道。39.如申请专利范围第28项之周边氧化型表面发光二极体,其中该垂直之细微通道的形成,乃是以离子布植来形成垂直之细微通道。40.如申请专利范围第28项之周边氧化型表面发光二极体,其中该复数个半导体层之每一层。皆以三五族化合物半导所构成。41.如申请专利范围第28项之周边氧化型表面发光二极体,其中该第一型系N型,该第二型系P型。42.如申请专利范围第28项之周边氧化型表面发光二极体,其中该第一型系P型,该第二型系N型。43.一种使周边氧化型表面发光二极体周边氧化之装置,包含至少一载运气体供给管路,流量控制单元,水气产生装置,氧化炉及炉管,该炉拥有一水平定向伸长之石英管及环绕石英管的加热元件供其内收容之晶片升温氧化之用,及排放装置;其中该炉管之中设置有气流扰动装置,如格状或多孔状扰流板,使流动气体通过晶片间之前,于该气流中产生均匀扰动,以便其后以大致水平之流动方向将晶片均匀氧化者。44.依据请求专利部份第43项之周边氧化型表面发光二极体周边氧化之装置,其包括,在含水气体引入氧化炉之前,包含一管路加热装置,以防止水气超过露点,而降低含量之机构者。45.依据请求专利部份第43项之周边氧化型表面发光二极体周边氧化之装置,其包括,在含水气体排出氧化炉之后,也包含一管路加热装置,以防止水气超过露点,而阻塞管路之机构者。46.依据请求专利部份第43项之周边氧化型表面发光二极体周边气化之装置,其包括,在含水气体排出氧化炉之后,包含一水冷式凝结器,以防止水气超过露点,而阻塞管路之机构者。图式简单说明:第一图显示先前技术之周边氧化型表面发光二极体的结构;第二图(a)本发明第一实施例之氧化深度图;第二图(b)(c)显示依本发明第一实施例,外加平流器及冷结器前后之氧化深度比较图;第三图(a)至第三图(c)显示依本发明第三实施例之结构;第四图(a)至第四图(b)显示依本发明第四实施例之结构;第五图显示第二实施例之周边氧化型表面发光二极体的结构。
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