TW201005986A - Optronic device and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

201005986 九、發明說明： ，【發明所屬之技術領域】 本發明係·-齡置及趣造方法，制關於一種半 導體光電裝置及其製造方法。 【先前技術】 目前，常見的光電裝置如發光二極體（light_emi麻g diode, ,LED)是由半導體材料製作而成的發光元件，其具有體積小、發 熱量低、耗電量低、沒有輻射、不含水銀、壽命長、反應速度快 以及可罪度尚等優點。因此，發光二極體的可廣泛應用於資訊、 通訊、消費性電子、汽車、照明以及交通號諸等。 一般發光二極體包含一基板、一:N[型半導體層、一發光層、 一P型半導體層、一N型電極以及一p型電極。發光層係位 塑半導體層與Ρ型半導體層之間。發光二極體之電壓以及電流的 隊關係呈指數關係。當於Ρ型電極以及Ν型電極施加一電壓，且該 電壓大於導通電壓（threshold voltage)時，發光二極體之電流迅 速增加，同時開始發光。 然而’發光二極體是以高毒性的有機金屬化學氣相沉積法來 ' 製作，因此’在光電元件的製造方法中如何減少有機金屬化學氣 相沉積法的使用步驟’實屬當前重要課題之一。 【發明内容】 有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種減少有機金屬化 201005986 學氣相沉積朗使时驟的光電裝置及錄造方法。 2達上相的’依據本發明之—種光絲置的製造方法包含 /、-基板，精由原子層沉積、電子束驗、雜1 助 學氣相沈積、常壓化學氣相沈積或感應式耗合電漿輔助化學氣相 =’形成-氮化物緩衝膜於基板上；以及形成—光電 化物緩衝膜上。 '虱 ❹ ❹ 在a施例中’ t氮化物緩衝膜具有變化的結構例如 物緩衝膜具有複數魏衝層或是具有不同材質之二部分，形^ :物緩衝膜的厚膜沉積製程除了是原子層沉積、電子束蒸鍵、： 广、電_助化學氣相沈積、f壓化學氣相沈積或感應式輕合電 漿輔助化學氣相沉積之外，亦可以是有機金屬化學氣相沉積、^ 溫分子束磊晶、或函素氣相磊晶。 ^ 光電元件係以光電二極體為例，其形成的方式為依序蠢晶至 少二層半導體層，其中-層半導體層為電光轉換層或光電轉換 層’這些半導體層構成—削、结構的二極體。舉例來說，光電元 件可以是發光二極體、雷射二極體、光二極體、太陽能電池等具 有二極體結構触電元件。光電二極體之材質可選用寬能隙材 料’例如III，V族材料。 …為達上述目的’依據本發明之—種光電裝置包含—氮化物緩 衝膜、-光電7G件A及-基板。氮化物緩衝膜具有複數個緩衝層； 光電元件條氮化驗_上；基麻概錄緩細以及光電 201005986 元件。 為達上述目的，依據本發明之一種光電裝置包含一氮化物緩 衝膜、一光電元件以及一基板。氮化物緩衝膜具有至少一缓衝層， 緩衝層具有不同材質的二個部分；光電元件位於氮化物緩衝膜 上，基板承載氣化物緩衝膜以及光電元件。 ' 承上所述，因依據本發明之一種光電裝置及其製造方法，主 要以原子層沉積、蒸鍍、濺鍍、電漿辅助化學氣相沈積、常壓化 ® 學氣相沈積或感應式柄合電漿辅助化學氣相沉積來形成光電裝置 的亂化物缓衝膜，因而可減少有機金屬化學氣相沉積的製程。 【實施方式】 以下將參照相關圖式’說明依據本發明較佳實施例之一種光 電裝置及其製造方法’其中相同的元件將以相同的參照符號加以 說明。 q 第一實施例 圖1出示一種光電裝置1的製造方法的流程。首先，提供一 基板11 ;然後，藉由原子層沉積（Atomic Layer Deposition，ALD )、 電子束蒸鍍（E-Beam Evaporator)、滅鑛（Sputter)、電漿辅助化 ' 學氣相沈積（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition， PECVD )、常壓化學氣相沈積（Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition，APCVD )或感應式耗合電漿輔助化學氣相沉積 (Inductive Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition ， 7 201005986 她1化物緩衝膜u於基板u上；以及蠢晶形成 一先电兀件於氮化物緩衝膜12上。氮化物緩衝膜12係可作為 =光電树13絲_層。光電元件13轉叫機金屬化 學氣相沉積來製作。 在本實施例中，光電元件13具有至少三層 131〜133，這些半導體層131〜133是依序遙晶於氮化物緩衝膜u， ❹ 其中一層半導體層m為電光轉換層或光電轉換層，這些半導體 層131〜133構成一 PIN結構的二極體。舉例來說，光電元件可以 是發光二極體、雷射二極體、光二極體、太陽能電池等具有二極 體結構的光電元件。光電二極體之材質可翻寬能騎料，例如 III-V族材料。 基板11係可為矽基板、砷化鎵基板、藍寶石基板、氮化招基 板、氮化鎵基板或碳化;5夕基板。以藍光二極體來說，藍寶石基板 是較常的選用對象。基板面向氮化物緩衝膜之一面可分為A面、 ® C面、R面或斜切面。以矽基板、珅化鎵基板、藍寶石基板、氮化 鋁基板、氮化鎵基板或碳化矽基板來說，較常用的是A面、c面、 - R面或斜切面。 - 經由前述半導體製程製造的氮化物緩衝膜12，其沉積厚度可 大於25奈米’例如介於50〜5000奈米，其晶體結構為磊晶 (epitaxy )、多晶（polycrystal)或非晶（amorphous)。氮化物緩衝 膜12可以是未經換雜的蟲晶層，也可以是經由推雜形成的n型半 201005986 導體或p型半導體。 另外，氮化物緩衝膜12之形貌可為奈米棒狀（r〇d)、奈米點 狀（dot)、奈米碟狀（dlsk )、奈米線狀（wire )或奈米材質狀（切伽〇 ) 等結構。 氮化物緩衝膜12之材料包含氮化矽系列的化合物例如氮化矽 (SiNx)、氮氧化石夕（si〇N)、氮碳化石夕（siCN)、銘-氮化石夕（SiNx : A1)以及氮化鎵銦链（AlxInyGa】_xyN)至少其中之一。關於氮化蘇 ©鋼銘（A1xInyGai-x-yN)的成分比例關係如下：卜卜 氮化物緩衝膜12之材料也可以包含前述至少二材料的排列組合。 另外，氮化物緩衝膜12之材料也可以是氮化物系列的化合物和氧 化物系列的化合物的組合，在此所指的氧化物系列的化合物如氧 化矽（SiOx)系列、氧化錫（Ζη〇χ)、或是氧化銦錫（ΙΤ〇χ)。 圖2出示一種光電裝置la的製造方法的流程，首先，提供一 ❹基板11 ;然後’形成一氮化物緩衝膜12a於基板上；接著，與圖 1不同的是，磊晶形成一光電元件之前，摻雜氮化物緩衝膜12a。 在摻雜後圖案化氮化物緩衝膜12a，之後才磊晶形成一光電元件 13於氮化物緩衝膜Ua上。氮化物緩衝膜12a可摻雜為N型半導 . 體或是P型半導體。 本實施例的變化也可以是氮化物緩衝膜被摻雜為N型半導體 或是P型半導體，氮化物緩衝膜係沒有被圖案化；或是氮化物緩 衝膜沒有被掺雜而僅氮化物缓衝膜被圖案化。 9 201005986 基板的變化係如圖3A〜3C所示，基板lla〜lle上的圖案係可 包3弧形圖案（圖3A)、一齒形（t〇〇th)圖案（圖3B)或一槽 形(hole)圖案（圖冗），基板η上的圖案的線寬係可為微米㈤刪 meter)等級或奈米（nan〇meter)等級，基板丨丨可以於製造前本 •身即具有圖案，或是在製造時_化基板。基板關案也可類似 —於前述氮化物緩衝膜的圖案。另外’當基板沒有被圖案化或是有 被随化為前述圖形時’級上的！^物緩細係可翻案化為 ❹前述圖3A-3C的圖案。 另外’本實施_光電元件可以是垂直式二極體或是水平式 二極體。例如以垂直式發光二極體來說，光縣置的製造方法更 包含結合—承雜板於光電元件，__麟職魏化物緩 衝膜的基板。另外，也可以進—步去除氮化物緩衝膜。二個電極 形成於光電裝置的二側。 ❾ 躲水平式二極齡說’可以不需結合另-承載基板，也不 需剝離原始的基板。-個電極形成於光電元件上，另—個電極是 形成於光電元件的其中一個半導體層上。 4化物緩衝膜面向光電元件之—侧為三族元素極性側，使光 :電it件面向氮化物緩衝膜之-_五族元素極性側。獅基板後 可Ϊ一步去除說化物缓細，因而光電元件的五族元素極性側便 會露出’這-側藉由侧就可做出微結構。另外，若氮化物緩衝 顧摻雜喊有錄’或是成為可導電的Ν型半導體或ρ型半導 10 201005986 體’其可不被去除而作為電極或是連接至電極的線路。 另外’氮化物緩衝膜面向光電元件之一側為五族元素極性 ^钱電元件非面向氮化物緩_之—側為五族元素極性側， 這一側藉由姓刻就可做出微結構。 - 苐二實施例 圖4出示—種光電裝置2的製造方法的流程，朗〗不同的 〇是’氮化物緩衝膜22具有複數層緩衝層。形成氣化物緩衝膜的製 程可以除了前述原子層沉積、電子束絲、濺鍍、電漿辅助化學 氣相沈積g壓化學氣相沈積錢應式耦合電漿輔助化學氣相沉 積之外，亦可以是有機金屬化學氣相沉積（魔心职^就⑹㈣ Vapor Dep〇sitiGn，M0CVD)、高溫分子束蠢日日日（施以咖b_ Epitaxy ’ MBE )、或_素氣相遙晶（邮恤v啊£邱卿， HVPE)。南溫分子束磊晶的溫度範圍是⑽〜⑴叱。氛化物緩衝 膜22具有複婁丈層緩衝層221、222，這些緩衝層221、222是依序 沉積在基板2i上，然後光電元件μ是蟲晶在緩衝層222上。這 -些緩衝層22卜222可以是利用相同的製程形成，或是分別用不同 - 的製程形成。 較頂層或較接近光電元件23的緩衝層222是以有機金屬化學 氣相沉積來製作，這樣就可以不需更換反應爐就可直接製作光電 元件。光電元件23具有至少三層半導體層231〜233，這些半導體 201005986 層231〜233是依序蟲晶於氮化物緩衝膜μ。 以下是以-些材料為例作說明並非限定各緩衝層的材料，各 緩衝層的材料係可互換。各缓衝層亦可使用不同的^來製作。 緩衝層221之材料為氮切系列的化合物例如氮化石夕 (狐）、氮氧化砂（Si0N )、氮碳化秒（SiCN )、或銘遗化秒（现： ’ A1)、或是氧化物系列的化合物如氧化矽（SiOx)系列、氧化錫 (风）、《是氧化銦錫（rmx)、或是氮化蘇姻銘 ® (AlxInyGai.x_yN)。關於氮化鎵銦銘（AlJ%Gai一）的成分比例 關係如下：〇么幻，崎u。，緩衝層221也可具有至少二個 以上的前述材料，也就是緩衝層221可包含的材料可以是前述材 料的排列組合。 〜緩衝層222之材料為氮化蘇錮铭（AlxInyGa,x_yN)。關於氮化 錄姻銘（AlxIny Gai _x-yN )的成分比例關係如下：〇 $ ^，β 乂幻。 、、爰衝層222 了作為蠢晶漸變層（grading㈣沈）。 ❹㉟由麵半導體製程製造的統祕賊Μ，其沉積厚度可 以大於25奈米，例如5〇〜5〇〇〇奈米之間。其晶體結構為遙晶 (epitaxy )夕晶（p〇lycfystal)或非晶（啦_細）。氮化物緩衝 :膜22係未經摻雜’也可經由摻雜而成為N型半導體或P型半導體。 另外，全部的緩衝層係都被摻雜為N型半導體或P型半導體， 也可以僅部分的緩衝層被摻雜為N型半導體或p型半導體，也可 以全部的緩衝層都不摻雜。 12 201005986 圖出丁種光電裝置的製造方法的流程，與 沉積緩衝層222前先沉積一擴散層22()。 刊的疋， 緩衝層221可以藉由低溫製程製作，緩衝層22 程製作，以高溫製程製作的緩衝層222可作為長晶^㈣製 作擴散層22G以前的步驟可使用非有機日^製 素氣相剔·。另外，崎输==南 ^，Γ 222 獅咖作 二以兩溫製程製作，或是皆以低溫製程製作。、 氮化物緩衝膜具有複數層緩衝層的更進一 所示，這些緩衝層是依序沉積在基板上，、，番〔圖6A〜6F 同的子結構。各子結構可有二 I⑬地構成類似或相 的材料結構。 "叫觸，各子結構有對應 如圖6A〜6D所示，光電梦 參 具有複數個子結構，至少咖衝❹— 衝層上形成有複數_誠的子:椹、有相同驗11。例如：缓 緩衝層，仏魅 心的子結構’各子結構具有二個以上的 蝴tr料是選自前述緩衝層的不同材料。

SiN^，層221之材料為秘4、SiNx、麵X或 有複數個蝴，這，糊222上形成 224 AlxmyGa,x.yK 0 ^ ' 224 ? ^ 如圖6B所示，緩衝層221之材料為啊或卿a】，緩衝 201005986 層221上形成右_ ΊΊΊ ,、散層220，擴散層220上形成有緩衝層222，、緩 結；^，、全Γ材料為Α1χΙιν^Ν ’緩衝層222上形成有複數個子 AUnyG^yK ^ 223 ' 224 ? 224 " 如圖6C〜6Γ)邮-卜 •有複數個子結構，JT氣化物緩衝膜22c〜22d在基板21上形成 乂4*子結構具有相同或類似的緩衝層組態。 如圖6C沐- Jt, ❹221不子結構具有二個緩衝層221、222，緩衝層 =枓為㈣、啊、啊或’緩衝層拉之 两〜xlnyGai•”N。 ^ D所不’各子結構具有二個緩衝層221、222，緩衝層 才料為S^4、呂叫、SiONx或SiNx:Al，緩衝層222之材料 為 AWnyGai_x_yN。 柯卄 圖6E所不，光電裝置2e的氮化物緩衝膜具有複數個 ❹y在：^些魏層巾可財重複姻或類㈣子結構，或都是彼 β不，的。緩衝層功〜222是以低溫製程製作，緩衝層奶〜224 /皿lu这作’在以低溫製程製作的緩衝層221〜功的最頂 ·.層和高溫製程製作的緩衝層223〜224的最底層之間形成有擴散層 :=另外’製作方式亦可改為緩衝層功〜222是在低溫製程製作， 緩衝層223〜224是在高溫製程製作；缓衝層221〜224亦可皆是以 间温製程製作’或是皆以低溫製程製作。 域6F所示，光電裝置2f的氮化物緩衝膜观具有複數個 14 201005986 層，在這些複數層中可以有重複 3 ^jAr S頌似的子結構。缓衝層221 疋以低>4絲作’緩衝層221上 ,^ . ^ 战有擴放層220，擴散層220 =成有複數個子結構，各子結構具有_ 222、22 222、223是高溫製程製作。緩衝層切之材料為腳肩: S趟,或SlNx:Ai，緩衝層扣之材料為a㈣ 以上關於氮化鎵銦銘㈤响一）的成分比例關係如下： ，OSygl 〇 <1 ❹ 卜各緩衝層可分別以低溫製程製作或是以高溫製程製作。 另外’各緩層之材質可以互換，例如：圖6a〜6e巾緩衝層22】、 4之材貝可以互換’圖6A〜6B及圖6E中緩衝層223、224之材 質亦可以互換，圖6F之緩衝層22 ：1、222、223之材f亦可以交換。 由於本實施例的氮化物缓衝膜的厚度、結晶特性、元素排列 ^、以及基板的材質、表面特性、以及光電元件的種類變化係 與第—實施例對應的元件具有相同或類似的變化，故此不再贅述。 第三實施例 圖7出示一種光電裝置的製造方法的流程，與前述實施例不 同的是’氮化物緩衝膜具有不同材質之二個以上的部分。形成氮 化物緩衝膜的製程可以除了前述原子層沉積、電子束蒸鍍、濺鍍、 電|辅助化學氣相沈積、常壓化學氣相沈積或感應式耦合電漿輔 助化學氣相沉積之外，亦可以是有機金屬化學氣相沉積 15 201005986 (Metal-organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)、高溫分子 束磊晶（Molecular Beam Epitaxy ’ MBE )、或函素氣相磊晶（Hydride

Vapor Phase Epitaxy ’ HVPE)。高溫分子束磊晶的溫度範圍是 500〜1150。(：。 -- 氮化物緩衝膜32具有複數層依序沉積的緩衝層321、322，在 •同一層緩衝層321中具有不同材質之部分3211、3212，這些部分 3211、3212是沉積在基板31上利用光罩及曝光顯影製程來製作， ❹其係可糊相_製程形成，或是分不同的製程形成。氣化 物緩衝膜32形成好後，光電元件33+是磊晶在氮化物緩衝膜32上。 以下是以一些材料為例作說明並非限定各緩衝層的材料，各 緩衝層的材料係可互換。各緩衝層亦可使用不同的製程來製作。 •緩衝層321的部分32U、3212之材料為氮化石夕系列的化合物 例如氮化梦（SiNx)、氮氧化;5夕（siON)，氮碳化；5夕（siCN)、或 ❹鋁氮化石夕（SlNx: A1)、或是氧化物系列的化合物如氧化石夕（狐） 系歹J氧化錫（Ζη〇χ)、或是氧化銦錫（ΙΤ〇χ)、或是氮化鎵銦紹 (AWnyGai，x_yN)’關於氮化鎵銦鋁（AUnyGa_N)的成分比例 '關係如下：0$也，0分$卜缓衝層321也可具有至少二個以 ·'上的前述材料組成的部分，也就是緩衝層321可包含的材料可以 是則述材料的排列組合。 、羡衝層322之材料為氮化鎵銘（AlJiiyGa^N)，關於氮化 豕·叙（AlxInyGa】_x-yN)的成分比例關係如下：，〇分$1。 16 201005986 緩衝層322可作為磊晶漸變層（grading layer)。 經由前述半導體製程製造的氮化物緩衝膜32，其沉積厚度可 以大於25奈米，例如50〜5〇〇〇奈米之間，其晶體結構為磊晶 (epitaxy)、多晶（polycrystal)或非晶（am〇rph〇us)。氮化物緩衝 "" 膜32係未經摻雜，也可被摻雜為]sf型半導體或P型半導體。 . 另外’可以全部的緩衝層都被摻雜為N型半導體或是p型半 導體，也可以部分的缓衝層被摻雜為N型半導體或是p型半導體， ® 也可以全部的緩衝層都不摻雜。 ® 8出示-種光電裝置的製造方法的流程，與圖4不同的是， 沉積緩衝層322前先沉積一擴散層32〇。 緩衝層321可以在低溫製程製作，緩衝層322是在高溫製程 製作’以高溫製作的緩衝層322可作為長晶層。另外，製作擴散 層320以前的步驟可使用非有機金屬化學氣相沉積及非函素氣相 藝2晶的製程。另外，製作方式亦可改為緩衝層321是在高溫製程 製^、’緩衝層322是在低溫製程製作；緩衝層切、姐亦可皆是 以回溫製程製作’或是皆以低溫製程製作。

_氮觸緩舰具树數魏_的更進-賴杨圖9A〜9F :戶^ 緩衝層是依序沉積在基板上，並重複地構成類似或相 的糾 各子結财有二^上的_層，各子結構有對應 的材料結構。 圖9D所示，光電裝置3a〜3d的氮化物緩衝膜32a〜32d 17 201005986 具有複數個子結構，至少二個子 衝層上形财魏_、_的子〃目。例如：緩 緩衝層，各緩衝相材料是D，各子結構具有二個以上的 有至少二個以上材料不同的部分吻制的材料。另外，各可 如圖9A〜9D所； ，工 具嫩個蝴 ❹ 衝層上形成有複數相同_子:==。例" 缓衝：Γ層的材料是選自前述緩衝層的:同^ 机，緩衝層功切成有j料為謝x，部分3212之材料為 緩衝層322、323 r Λ 數個子結構’這些子結構具有二個 材料為啊。，领層322之材料為A1為⑻一，緩衝層- Λ SiN αΓ 5 32Π ^ 3212 ❹ 马SiNx:Al，緩衝居价 ^ '' 有緩衝層322，緩^層322 _擴散層獨’擴散層320上形成 上形m 曰 才料為A1xInyGai-x-yN，緩衝層322 緩衝询，樹轉料屬_ 323、汹， 緩衝層324材料為AlxInyGn 如圖9C〜9D所示，氮化物緩衝 有複數個询在基板31上形成 时相同或_的簡層組態。 321==’、各子結構具有二個緩衝層321、322，緩衝層 / ’'、、3 4 SiNx Si〇Nx 或 SiNx:A1 ’ 緩衝層 322 之材料 201005986 為AUnyGai-x_yN。其中，緩衝層321具有材料不同的二個部分。 另外，在其他緩衝層亦可有至少二個材料不同的部分。刀 如圖9D所不，各子結構具有二個緩衝層切、边，声 奶之材料為祕、SiNx、漏χ或_χ:Αι，緩衝層奶: 、為灿知一。其中，最底層的緩衝層321具有材料不^ -個部分。另外，在魏緩衝層亦可有至少二個_㈣的部分。一 ❹ 展㈣9E所示，光電裝置知的氮化物緩衝膜级具有複 層，在這些複數層中可財重複___子結構，或都是彼 ，不_。緩衝層奶〜322是以低溫製程製作，緩衝層切〜汹 疋以_程製作’纽低峨讀作的_ 321〜您頂 層和高 323韻触觸之卿層 32〇。另外，糊321具細侧,分 ^ 322〜324 _至少二細上材料不同的部 = 可改為緩衝層32i〜322是在t作方式亦 、 在皿衣私製作，緩衝層323〜324是為 低溫製程製作；緩衝層32 皆以低溫製程製作。 亦了白疋心溫製程製作，或是 如圖9F所示，光電裝置3 ” 層，在這些複數層中可以以” 緩顿似具有複數個 是以低溫製程製;：==類似的子結構。緩_ 十 θ $成有擴散層320，擴散層320 上开>成有複數個子結構，各 " —是高溫製程製作。_=Γ衝層322、323,麵 乍緩衝層321之材料為SiCNx、SiNx、 19 201005986

SiONJ SiNx:A1，緩衝層322之材料為AijnyGa—N。另外，緩 衝層321具有材料不同的二個部分，其他的缓衝層：322〜324亦可 有至少二個以上材料不同的部分。 社關於氮化鎵脑（AlxInyGai〜N)的成分比例關係如下： - Ogxgl，〇 另外各緩衝層可分取低溫製程製作或是以高溫製程製作。 糾’各緩層之材質或結構可以互換，例如：圖9A中緩衝層 © 322、323之材質可以互換，緩衝層321係可與緩衝層奶、奶 其中之互換材質或結構；圖9B巾緩衝層323、似之材質可以 互換’緩衝層321係可與緩衝層322、323、324其中之一互換材 質或結構；圖9C及圖9D中緩衝層32卜322之材質或結構係可 以互換；圖9E中緩衝層32卜322之材質或結構係可以互換，緩 衝層323、324之材質亦可以互換，緩衝層奶、您亦可分別與 緩衝層323、324互換材質或結構；㈣之緩衝層322、323之材 質亦可以交換’緩衝層321係可與缓衝層奶、切、324其中之 一互換材質或結構。 • 由於本實施_氮化物緩_的厚度、結晶特性、元素排列 方心以及基板的材質、表面特性係與第—實施例或第二實施例 對應的元件具有相同__變化，故此不再贊述。 綜上所述’因依據本發明之—種光電裝置及其·方法，主 要以原子L練、鱗、魏_化學氣相沈積、常壓化 20 201005986 學氣相沈積或感應柄合電漿 氣 的氮化r衝膜，可減少有機金屬裝置 =::圍r其進行之等效修改或變更，包含於後附 【圖式簡單說明】 ® 圖1係依據本發明第—恭你办丨,々_ , ^ 立団 M狀—縣綠置之製造流程示 思、圖； -圖2係依據本發明第一貫施例之另—種光電裝置之製造流程 不意圖； 圖3A〜圖3C係圖1之基板之變化之示意圖； Q 4與圖5係依據本發明第二實施例之一種光電裝置之製造 流程示意圖； 圖6A〜圖6F係圖4與圖5之氮化物緩衝膜之變化之示意圖； 圖7與圖8係依據本發明第三實施例之一種光電裝置之製造 - 流裎示意圖；以及 ; ® 9A〜圖9F係圖7與圖8之氮化物緩衝膜之變化之示意圖。 【主要元件符號說明】 1 ' la、2、2a〜2f、3、3a〜3f :光電裝置 11、Ua〜lie、2卜 31 :基板 21 201005986 12、12a、22、22a〜22f、32、32a〜32f :氮化物緩衝膜 221〜224、321〜324 :缓衝層 3211、3212 :部分 220、320 :擴散層 .13、23、33 :光電元件 131〜133、231〜233、331〜333 :半導體層 ❹

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Claims (1)

1. 201005986 十、申請專利範園·· 卜一種光電裝置的製造方法，包含： 提供一基板； 猎^原子層沉積、電子束蒸鍵、雜、 _ 常壓化學氣相吵择+a十 予虱相沈積、 予孔相此積或感應式輕合電漿輔助化學氣相沉積， • 石^氮化物緩衝膜於該基板上；以及 猫曰曰形成辆元件於該t/fb物麟膜上。 ❿2、Μ請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該光電元件係— 發光二極體。 士申明專利|巳圍第！項所述之製造方法，其中該氮化物緩衝膜 的沉積厚度大於25奈米。 4、 如申請專利範圍第3項所述之製造方法，其中該氮化物緩衝膜 的沉積厚度介於50-5000奈米。 5、 如申請專利範圍第1項所述之製造方法’其中該基板為矽基板、 ❹坤化鎵基板、藍寶石基板、氮化錫基板、氮化蘇基板或碳化石夕 基板。 6如申请專利範圍第1項所述之製造方法’其中該基板面向該氮 化物緩衝膜之一面為A面、C面、R面或斜切面。 7、 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該氮化物緩衝膜 之晶體結構為磊晶（epitaxy )、多晶（P〇lycrystal )或非晶 (amorphous)。 8、 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該氮化物缓衝臈 23 201005986 具有奈米棒狀、奈米點狀、奈米蝶狀、奈米線狀或奈米材質狀 結構。 9、 如申請專利範圍第1項所述之製造方法’其中該氮化物緩衝犋 未經摻雜’其面向該光電元件之一_為三族元素極性侧 ' 元素極性侧。 矢 10、 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，更包含： 摻雜該氮化物緩衝膜。 11如申轉利制第丨項所述之製造方法，其巾該基板係圖案 化基板。 12、 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，更包含： 圖案化該氮化物緩衝膜。 13、 如申請專利翻第〗項所述之製造方法，其中形成該氮化物 緩衝膜的步驟包含： e 沉積一第一緩衝層於該基板上；以及 沉積一第二緩衝層於該第—緩衝層上。 14、 如申請專利範圍第13項所述之製造方法，其中該第一緩衝層 之材料選自IUb⑦（SiNx)、錄彳㈣（SiQN)、.氮碳化矽 ' (SlCN)、紹-氮化石夕（SiNx : A1)、氧化石夕（Si〇x)、氧化錫 (ZnOx)、氧化銦錫（ΙΤ〇χ)、或氮化鎵銦鋁（Al為Gai xyN)。 如申请專利範圍第13項所述之製造方法，其中該第一缓衝層 包含-第-部分及-第二部分，該第—部分及該第二部分係 24 201005986 不同材質。 16、如中請專利範圍第1項所述之製造方法，其中形成該氮化物 缓衝膜的步驟包含： 坏積複數個子結構於該基板上，其中各子結構有對應的複數 ' 個緩衝層。 ‘ 17、如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中形成該氮化物 緩衝膜的步驟包含： ❹ 〉 冗積—第一緩衝層於該基板上；以及 沉積複數子結構於該第一緩衝層上，其中各子結構有對應的 複數個緩衝層。 18、 如申請專利範圍第丨項所述之製造方法，其中形成該氮化物 緩衝膜的步驟包含： 沉積至少二緩衝層於該基板上；以及 ❷ 在其中二個緩衝層之間沉積一擴散層。 19、 如申請專利範圍帛丨項所述之製造方法，其中形成該氣化物 緩衝膜的步驟包含： - 沉積—第—緩衝層於該基板上； - '儿積—擴散層於該第一緩衝層上；以及 貝複數子結構於该擴散層上，其中各子結構有對應的複數 個緩询^層。 20、 —種光電裝置，包含· 25 201005986 一氮化物緩衝膜，其中該氮化物缓衝膜具有複數個緩衝層； 一光電元件，位於該氮化物缓衝膜上；以及 一基板’承載該氮化物緩衝膜以及該光電元件。 2卜如申請專利範圍第2〇項所述之光電裝置，其中該氮化物緩衝_ 膜形成於該基板上，該光電元件形成於該氮化物緩衝膜上。 22、如申請專利範圍第2〇項所述之光電裝置，其中該光電元件係 —發光二極體。 ® 23 '如申請專利範圍第2〇項所狀光電裝置，其中該氮化物緩衝 膜的沉積厚度大於25奈米。 24、 如申請專利範圍第23項所述之光電裝置，其中該氮化物緩衝 膜的沉積厚度介於50-5000奈米。 25、 如申請專利範圍第2〇項所述之光電裝置，其中該等緩衝層之 材料選自氮化矽（SiNx)、氮氧化矽（Si0N)、氮碳化矽 ❹ （SlCN)、叙-氮化石夕（SiNx : A1)、氧化石夕（SiOx)、氡化锡 (ZnOx)、氧化銦錫（IT〇j、或氮化鎵銦紹㈤。 26、 如申料利範圍第2G項所述之光餘置，其巾之-層緩衝層 包含一第一部分及一第二部分，該第一部分及該第二部分係 : 不同材質。 如申明專利範圍第20項所述之光電裝置，其中該等緩衝層中 至少四層構成複數對材料結構對應的子結構。 如申明專利範圍第20項所述之光電裝置，該氮化物緩衝膜更 26 201005986 包含： 一擴散層，位於其中二個緩衝層之間。 29、 如申請專利範圍第28項所述之光電裝置，其中該擴散層上之 複數個緩衝層構成複數對材料結構對應的子結構。 30、 一種光電裝置，包含·· 一氮化物緩衝膜，其中該氮化物緩衝膜具有至少一緩衝層， 该緩衝層具有不同材質的二個部分； 一光電元件，位於該氮化物緩衝膜上；以及 一基板，承載該氮化物緩衝膜以及該光電元件。 3卜如中請專利範圍第3Q項所述之光電裝置，其巾魏化物緩衝 膜形成於該基板上，該光電元件形成於該氮化物緩衝膜上。 32、 如申請專利範圍第3〇項所述之光電褒置，其中該光電元件係 一發光二極體。 33、 如申請專利範圍第3Q項所述之域裝置，其中該氮化物緩衝 膜的沉積厚度大於25奈米。 34、 如申請專利範圍第33項所述之光電裝置，其中魏化物緩衝 膜的沉積厚度介於50-5000奈米。 35、 如申請專利範圍第3〇項所述之光電裝置，其中該緩衝層之材 料選自氮化石夕（SiNx )、&氧化石夕（Si〇N )、氮碳化矽（SiCN )、 叙-氮化石夕（SiNx : A1)、氧化矽（Si〇x)、氧化錫（Ζη〇χ)、氧 化鋼錫（ΙΤ〇χ)、或氮化鎵銦銘（AIJnyGa—N)。 27 201005986 36、 如申請專利範圍第30項所述之光電裝置，其中該氮化物缓衝 膜具有複數缓衝層，該等緩衝層中至少四層構成複數對材料 結構對應的子結構。 37、 如申請專利範圍第36項所述之光電裝置，該氮化物缓衝膜更 '' 包含： - 一擴散層，位於其中二個缓衝層之間。 38、 如申請專利範圍第37項所述之光電裝置，其中該擴散層上之 © 複數個缓衝層構成複數對材料結構對應的子結構。 28