形成光电元件的方法技术

一种形成光电元件的方法，其特征在于，包含：提供一光电层与一底材，该光电层形成于该底材之上；形成一导电元件于该光电层上；以及形成一欧姆接触，其中该欧姆接触是通过于温度低于２５０℃的环境下处理该导电元件所形成。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是一种使用低温制程与固相再成长的方式。
技术介绍
近年来，光电元件(opto-electronic device)的使用已经越来越普遍，例如发光二极管(Light-Emitting Diode；LED)、太阳能电池(solar cells)与光传感器(light sensor)…等。以发光二极管为例，其电极是在化合物半导体材料(compound semiconductor)，例如砷化镓(GaAs)或氮化镓(GaN)或磷化铟(InP)等材料上形成。因此，为了能够在金属与化合物半导体接口获得良好的欧姆接触(ohmic contact)，在制造的过程中，发光二极管需在某些步骤里面临高于400℃的高温处理，例如使用快速退火制程(Rapid Thermal Annealing Process；RTP)。然而，化合物半导体的材质或是形成发光的主动层的材质，皆易受到高温的影响而产生变化，因而可能造成产品品质及发光效率的降低。再者，化合物半导体材料中非透明的底材，例如砷化镓，其本身会吸光，亦造成发光效率的降低。故以透明底材取代非透明底材，便可改善发光二极管的发光效率。然而，若欧姆接触的制程无法避免高温(约≥400℃)，则不论是在结合透明底材或是非透明底材在与发光结构时，其方式或材料都将被限制为需兼容于高温环境下的方式与材料。因此，如何克服制程中高温处理的步骤，以增加非透明底材与透明底材在与发光结构结合时的选择性，同时提高光电元件的良率，是发展各种光电元件的重要课题。
技术实现思路
本专利技术的一目的为提供一种以低温制程，其是利用低温制程与固相再成长的方式形成光电元件，以增加光电元件中各种元件材料选择的多样化。本专利技术的另一目的为提供一种以低温制程，其是利用低温制程与固相再成长的方式形成具有透明底材的光电元件，进而提升光电元件的使用效率。本专利技术的再一目的为提供一种在低温环境中形成具有透明底材的光电元件的方法。上述的方法可以避免在制程中，使透明底材与光电层间的接合层或主动层免于不慎受到高温影响，而产生不同的物质差异缺陷、进而影响发光品质的缺点，以提高光电元件的品质。根据以上所述的目的，本专利技术提供了一种在低温中。在一底材上形成光电层，并以低温制程与固相再成长的方式，于光电层上形成导电元件，以完成光电元件的制程。附图说明图1A至图1E为制造一光电元件的剖面示意图。图中符号说明210暂时底材220第一半导体层230主动层240第二半导体层250接合层260透明底材270电极 280电极具体实施方式本专利技术的实施例详细描述如下。然而，除了详细描述外，本专利技术还可以广泛地在其它的实施例施行，且本专利技术的范围不受所列出的实施例限定，应以权利要求书的范围为准。再者，在本说明书中各元件的不同部分为方便辨识，故未依其实际尺寸大小绘图。某些尺度与其它相关尺度为提供最清楚的描述和本专利技术的理解，而有适度的修改。本专利技术提供一种在低温中。在形成光电元件时，利用低温制程与固相再成长的方式形成光电元件中的导电元件；因为无需于高温中制造导电元件，故可增加各种元件选择的适用性。举例来说，在底材方面的选择，不论是透明底材或是非透明底材，皆不需仅限于选择可呈受高温的材质；或是如导电元件，不论是透明的导电元件或是非透明的导电元件，亦可因本专利技术的低温制程而增加其材料的选择性，并使其在形成时不致因高温而破坏元件本身结构或其它元件的结构，进而提高光电元件的品质、应用性与使用效率。图1A至图1E为本专利技术制造一光电元件的剖面示意图。本专利技术的底材并不限于非透明底材，如砷化镓(GaAs)，或透明底材，于此实施例中，以透明底材进行说明。参照图1A，在暂时底材210上形成一光电层，此较佳实施例中的光电层由第一半导体层220、主动层230及第二半导体层240所组成。其次，如图1B所示，于第二半导体层240上依序形成接合层250与底材260，其中接合层250用以黏着第二半导体层240与底材260，而底材260为一透明底材。接着，首先以适当的方式，例如磨薄制程(lapping)或蚀刻制程(etching)，或先进行磨薄制程后再进行蚀刻制程，其间亦可形成蚀刻停止层(etch stop layer)，将暂时底材210移除，翻转如图1C所示。之后，先以一光阻层覆盖其光电层(未显示)以定义其发光结构。接着，利用蚀刻制程，例如一干蚀刻制程(dry etching process)，或是其它种蚀刻制程，如湿式蚀刻制程(wet etching process)，移除部分的第一半导体层220、部分的主动层230以及部分的第二半导体层240，使其结构形成如图1D所示。之后，参照图1E，以电子蒸镀制程、溅镀制程、热蒸镀制程或者其它方式，分别在第一半导体层220与第二半导体层240上形成导电元件，如电极270与电极280。尔后，通过低温制程，分别以固相再成长制程(Solid Phase Regrowth，SPR)方式使电极270与第一半导体层220之间，以及电极280与第二半导体层240之间形成欧姆接触。而在形成导电元件时，可以使用多种顺序以形成电极270与电极280，使电极270与电极280分别跟第一半导体层220与第二半导层240产生欧姆接触。第一种顺序如图1C至图1E所示，在电极270与电极280分别形成于第一半导体层220上与第二半导体层240上之后，才一同进行SPR制程，使电极270与第一半导体层220之间，及电极280与第二半导体层240之间形成欧姆接触。或以未图标出的第二种顺序，在光电元件形成如图1C的结构后，即于第一半导体层220上形成电，极270，而待第一半导体层220、主动层230与第二半导体层240形成如图1D所示的结构后，再于第二半导体层240之上形成电极280后，以成为如图1E所示的结构；之后，再以SPR方式的低温制程形成电极270与第一半导体层220间与电极280与第二半导体层240间的欧姆接触。甚至，若有需要，亦可如第二种顺序般，先在光电元件成为如图1C制程中的结构时，就先在第一半导体层220上形成电极270，而后即以低温的SPR制程形成电极270与第一半导体层220间的欧姆接触；继而，才使第一半导体层220、主动层230与第二半导体层240形成如图1D的结构，待电极280形成于第二半导体层240之上而如图1E所示之后，再进行一次低温SPR制程，以完成电极280与第二半导体层240间的欧姆接触。或是为了其它元件上设计的需要，亦可产生其它种不同的形成顺序。电极270与电极280的制程温度可控制于250℃以下，或200℃以下，高于150℃，甚至界定高于100℃，低于175℃；使本实施例中所举例的发光二极管，以及其它应用本专利技术的方法而形成的光电元件，均可在与现有技术相较后较低的温度下完成其制程。由于，当温度低于250℃，或更低的温度时，该温度并不会对光电层中的主动层230造成影响，亦可确保主动层230可维持良好的品质。在以发光二极管为例的本实施例的光电层组成结构中，主动层230可由一量子井(quantum well)或其它结构形成。接近暂时底材210的第一半导体层220，可为n-type半导体层，而第二半导层240则为p-type半导体层；或是依设计使之相反，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成光电元件的方法，其特征在于，包含： 提供一光电层与一底材，该光电层形成于该底材之上； 形成一导电元件于该光电层上；以及 形成一欧姆接触，其中该欧姆接触是通过于温度低于250℃的环 境下处理该导电元件所形成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伯仁，
申请(专利权)人：洲磊科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：