TW449931B - Manufacturing method of P-type semiconductor with a low resistance coefficient - Google Patents
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Description
A7 449931 ______B7__ 五、發明說明（/ ) 發明領域 本發明係提供一種半導體材料的製作方法，尤 指一種低電阻係數P型化合物半導體材料的製作方 法.。 背景說明 大多數的半導體元件例如：發光二極體（light emitting diode)、雷射二極體（laser diode)、 光偵檢器（photodetector)以及電晶體 (transistor)等等，都需要設置N型摻雜薄膜以 及P型摻雜薄膜。但是，要將高濃度的P型雜質摻 雜於III-V族以及II-VI族化合物半導體材料之 中以形成P型導電型式，是相當困難的一件事。典 型的例子如：將 P型之鎂（Mg)摻雜於磷化銦 (I η P )、磷化鋁鎵銦（A 1 G a I η P ) '氮化鋁鎵銦 (AlGalnN)之III-V族化合物半導體材料中或是 硒硫化鋅（ZnSSe)之II-VI族化合物半導體材料 中，便不易形成P型導電型式。主要原因之一是在 晶晶成長（epitaxial growth)過程中或是成長 的冷卻製程中，會產生偶發性的氫結合 (unintentional hydrogen incorporation)，進 而導致受體鈍化（acceptor passivation)，使 4EPITAXY/200001TW 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11 — — ^-------裝--------訂---------線-= (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制私 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 49 9 3 1 Α7 Β7 瓦、發明說明（2) 得半導體材料中的P型雜質無法達到高濃度的要 求。
An t e 11 等人[App 1 . Phys. Lett . , 53, (1.988), 7 5 8]以及 Cole 等人[Electron .
Lett., 24, (1988), 929]首先針對磷化銦於大 氣壓力之有機金屬氣相晶晶（organometalHc vapor phase epitaxy, OMVPE)的成長過程中，硏究冷卻環境對鋅受 體鈍化的影響=他們發現：相較於鋅摻雜P型磷化 銦層之表面上設有一 N型覆蓋層，當鋅摻雜P型磷 化銦層之表面上覆蓋有一P型砷化銦鎵（InGaAs) 層且在氫化砷（As H3)環境下被冷卻，其電洞載子濃 度（hole carrier concentration)會明顯地減 少約80%。不過，若於氮氣環境中進行此一退火 (annealing)製程，則可以將電洞載子濃度回復到 預期數値。 在P型磷化鋁鎵銦（AlGalnP)材料中，氫鈍化 是更爲嚴重的問題，尤其是含鋁比重高的P型磷化 銘錄姻（AlGalnP)材料 ° Hamada 等人[IEEE J. Quantum Electron . 2 7 , (1 9 9 1) , 1 4 8 3 ]發 現：對含鋁比重高的P型磷化鋁鎵銦（AlGalnP) 材料進行5 0 (TC的退火製程之後，其電洞載子濃度 會增加，且經由二次離子質譜（S I M S }分析證實氫 ____dKP『TA γ ν/?η_ ί 丁 w_2_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 ---I I Ί I I I I---— ι!ν^·ιι![ι (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 4 4 9 9 3 1 B7 五、發明說明（3 ) 含量會減少，因此得知氫鈍化的程度會隨著銘比重 增加而提昇。 對於P型氮化鋁鎵銦（AlGarnN)材料而言，氫 鈍化效應是最嚴重的問題，會使P型氮化銘録銦 (AlGalnN)材料無法達到P型導電型式的要求。 A k a s a k i 等人[Japanese J. App 1 . Phys. 28, (I989), L2112]使用低能量電子束輻射（i〇w energy electron beam irradiation,LEEBI) 將補償的鎂摻雜氮化鎵（GaN)轉換成導電的P型材 料。但是，由於加速電壓爲5 kv〜15 kV的電子束只 能穿過的厚度，而P型氮化鎵的厚度設計 常超過0.5#m，因此低能量電子束輻射將不是一 個最有效的方法=此外，要將整個氮化鋁鎵銦晶圓 轉換成導電的P型材料，亦可採用電子束掃掠 (electron beam scanning)技術，不過電子束 掃掠技術是一種相當慢的製程，並不適用於大量製 作上。 在美國專利編號 5 , 3 0 6 , 6 6 2案件中’
Makamura等人揭露一種方法，是於超過400C的 氮環境中進行退火製程，可以降低p型氮化鎵的電 阻。但是爲了加強其功效，退火製程必須在 600〜120CTC下進行。對於無設置保護層的III：~V 4EPITAXY/200001TW 3 ^本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規^ (210 X 公釐） ----:--------yM,------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 449 9 3 1. B7_ 五、發明說明（4·) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 族化合物半導體材料而言，尤其是在低溫環境中會 產生高分壓的III-V族化合物半導體材料並無法 適用。 發明槪述 因此，本發明之主要目的在於提供一種低電阻 係數P型化合物半導體材料的製作方法，以解決上 述的問題。 本發明係提供一種製作一低電阻係數p型化合物半導 體材料的方法。本發明第一種方法包含有於一基底上形成 一 P型摻雜III-V族化合物半導體層；以及對該P型摻雜 m-v族化合物半導體層進行一微波處理。 _線· 本發明第二種方法係爲一種於一基底上製作一低 電阻係數P型化合物半導體材料的方法。該方法包含有 於該基底上形成一 P型摻雜π-νι族化合物半導體層；以 及對該p型摻雜ii-vi族化合物半導體層進行一微波處 理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明第三種方法係爲一種製作一發光二極體的 方法，該發光二極體包含有一基底，一具有一 N型 下覆蓋層設於該基底上，以及一活性層設於該下覆 4EPITAX Y/200001TW 4 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 崧 49 9 3 1 Α7 --- Β7 五、發明說明（£> ) 蓋層上。該方法包含有於該活性層之表面上形成一 具有一 P型摻雜之上覆蓋層；以及對該P型摻雜之 上覆蓋層進行一微波處理。 本發明第四種方法係爲一種製作一發光二極體的 方法’該發光二極體包含有一基底。該方法包含有 於該基底上形成一 P型摻雜下覆蓋層；對該P型摻 雜下覆蓋層進行一微波處理；接著，成長一活性層 於該p型摻雜下覆蓋層上；以及於該活性層上形成 一 N型摻雜上覆蓋層β ----：-----!----、裝--- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明提供了簡單且有效的方法，可以將高電 阻係數P型摻雜III-V族化合物半導體材料或是P型 摻雜II-VI族化合物半導體材料轉變成低電阻係數P 型材料。本發明利用氫化物氣相磊晶成長(hydnde vapor phase epitaxy, HVPE)、有機金屬氣相磊晶成長 (organometallic vapor phase epitaxy，OMVJPE)或是分子束 晶晶成長（molecular beam epitaxy, MBE)的方式來成長P 型摻雜III-V族化合物半導體材料或是P型摻雜 II-VI族化合物半導體材料，而P型摻雜III-V族化 合物半導體材料或是P型摻雜II-VI族化合物半導體 材料會因爲氫鈍化效應而具有高電阻係數。然後將高電阻 係數P型摻雜工II-V族化合物半導體材料或是P型摻 雜II-VI族化合物半導體材料進行一段時間的微波處理
4EPITAXY/200001TW 5 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公P 訂： ·-線- 449 9 3 A7 B7 五、發明說明（G) 之後，便能夠將其轉變成低電阻係數p型材料。 (請先閱讀背面之注意事項}f寫本頁> 圖示之簡單說明 .圖一爲本發明之一試驗結構的示意圖。 .圖二（a)爲圖一所示鎂摻雜氮化鎵層的電阻係數與 活化時間之關係圖。 圖二（M爲圖一所示鎂摻雜氮化鎵層的載子濃度與 活化時間之關係圖- 圖三爲鎂摻雜氮化鎵層的光譜示意圖。 圖四爲本發明發光二極體之示意圖。 圖五爲本發明另一發光二極體之示意圖。 圖示之符號說明 10 成長中的試驗品 12 藍寶石基底 1 4 氮化鎵緩衝層 16 鎂摻雜氮化鎵層 20 發光二極體 2 2 藍寶石基底 2 4 氮化鎵緩衝層 2 6 N型矽摻雜氮化 鎵層 2 8 多層量子井結構 30 P型鎂摻雜氮化 鎵層 32 鎳/金歐姆接觸金屬 3 4 鈦/鋁歐姆接觸 金屬 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4EPITAX Y/200001TW 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 449 9 3 ! i '發日月說明（"7) 40 發光二極體 42 藍寶石基底 44 氮化鎵緩衝層 46 N型矽摻雜氮化 鎵層 48 氮化銦鎵/氮化鎵多層量子井結構 5 0. P型鎂摻雜氮化鎵層 52 鎳/金歐姆接觸金屬 54 鈦/鋁歐姆接 觸金屬 務昍夕詳細說明 本發明係提供一種簡單且有效的方法，來製作~種低 電阻係數P型化合物半導體材料。首先，進行一氫化物氣 相晶晶成長（hydride vapor phase epitaxy, HVPE)製程，或一 有機金屬氣相磊晶成長（organometalHc vapor phase epitaxy， OMVPE)製程，或是一分子束幕晶成長（molecular beam epitaxy, MBE)製程，以直接或間接的方式，於一基底上形 成一 P型摻雜化合物半導體層。對於III-V族化 合物半導體材料而言，P型摻雜化合物半導體層係 爲一礙化錦鎵銦（，OSxSl, 〇客 1-X )層或是一氮化iS録銅（AlGalnN)層，而p型 接質係爲Zn、Cd' Be' Mg、Ca、或Ba之其中一 種兀素。對於II-VI族化合物半導體材料而言，p 型摻雜化合物半導體層係爲一硒硫化鋅（ZnSSe J 層’而P型摻質係爲Li'Na、K、N、p或〇之其
4EPITAXY/200001TW 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝----— It —訂·--------線； (請先閱讀背面之注意事項再襄寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 449 9 3 1 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（F) 中一種元素。由於有氫鈍化效應（hydrogen passivation effect)、P型摻雜化合物半導體 層具有較低的電洞載子濃度（hole carrier concentration)或是相當高的電阻係數。然後， 進.行一預熱處理（pre-heating treatment)製 程，藉由一電阻加熱製程（resistance heating process)或是一紅外線加熱製程（infrared lamp heating process) ’將基底預熱至一預定 溫度範圍內，使基底之溫度高於室溫但低於400 ，以防止P型摻雜化合物半導體層於後續的微波 處理 (microwave treatment)中產生破裂 (c r a c k i n g )的情形。此外，本發明方法也可以將 P型摻雜化合物半導體材料預熱至4 0 0°C以上。最 後，於一具有電阻加熱功能的微波裝置中，對P型 摻雜化合物半導體層進行一微波處理，經過一段時 間後會使其轉變成一低電阻係數之P型化合物半導 體材料。由於微波處理是一種超低溫製程，因此可 以應用在氮化鋁鎵銦（0 ^ X ^ 1 , 〇 S y g 1 -X )材料以及於低溫下具有高分壓之磷化銦 (工nP)、磷化鋁鎵銦（AlGalnP)與硒化鋅（znSe ) 等材料上》 以下將詳細敘述本發明之實施例及其圖形。
4EPITAXY/200001TW 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） ----：----— I — --------訂— - -----線^ς - ... (請先閱讀背面之注意事項1«'寫本頁) 449 9 3 1 A7 B7 五、發明說明（吁） 第一實施例 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1衣 請參考圖一’圖一爲本發明之一試驗結構10的 不意圖。一可直接晶晶成長之藍寶石（epitaxy-ready sapphire) 基底 12 係裝載於一有機金屬氣 相磊晶成長反應爐（未顯示）中。首先，於1150。(：的 溫度下，將藍寶石基底12預熱十分鐘。然後，將 藍寶石基底12的溫度降至約500〜600 °C左右。當 藍寶石基底12的溫度處於520°C時，在其表面上 成長一厚度爲25 nm的氮化鎵緩衝層14。接著， 將藍寶石基底12的溫度提昇至110CTC時，在緩衝 層14的表面上成長出一鎂摻雜氮化鎵層16,其厚 度爲4#m，係以約2#m/hr的成長速率長成。 請參考圖二（a)與圖二（b) >圖二（a)爲圖一所 示之鎂摻雜氮化鎵層16之電阻係數與活化時間之 關係圖，圖二（b)爲圖一所示之鎂摻雜氮化鎵層16 的載子濃度與活化時間之關係圖。將成長好的試驗 品1 〇放置於具有電阻加熱功能的微波裝置（未顯 示）中。首先，將成長好的試驗品10預熱至60°C 左右，以使整個試驗品1 〇的溫度均勻分佈。然後， 使用2. 45GHz之微波以及560瓦之輸出功率達五 分鐘，以活化鎂摻雜氮化鎵層1 6。鎂摻雜氮化鎵層 1 6的電阻係數及其相對應之微波處理時間的關
4EPITAXY/200001TW 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 面 之 注 項 再.， 填、、-力 寫裝 本衣 頁 訂 449931
五、發明說明（丨 -----------：----*裝—— (請先閱讀背面之注意事項〇寫本頁) 係’係如圖二（a )之Α點所示。而如圖二（a )之β 點所示，係爲一於相同環境下成長之鎂摻雜氮化鎵 試驗品（未顯示），於7 3 〇 t下退火二十分鐘之電阻 係數及其相對應之退火處理時間的關係。相較於圖 二（b)之A點與B點，經由霍爾效應（Hall)量測得 知’經由微波處理的鎂摻雜氮化鎵層的載子濃度高 於lxl017/cm3’而利用730°C爐溫退火處理鎂摻雜 氮化鎵試驗品的載子濃度約爲lxl017/cm3且小於 微波處理的鎂摻雜氮化鎵層的載子濃度。此外，相 較於圖二U)與（b)之A點與B點，利用微波處理 的鎂摻雜氮化鎵層於三十秒微波處理的條件下，均 具有較低的電阻係數以及較高的載子濃度。 * 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 請參考圖三，圖三爲鎂摻雜氮化鎵層16的光譜 (photoluminescence spectrum)示意圖，其中 曲線1爲經微波處理之鎂摻雜氮化鎵層1 6的光譜 分佈曲線，曲線2爲經退火處理之鎂摻雜氮化鎵層 1 6的光譜分佈曲線，曲線3爲無任何處理之鎂摻 雜氮化鎵層1 6的光譜分佈曲線。相較之下，經過 微波處理的鎂摻雜氮化鎵層16以及經過爐溫退火 處理的鎂摻雜氮化鎵試驗品，其波長在4375埃 (angstrorn，A)附近有一很強的藍色峰値（blue p e a k )，如曲線1 , 2所示，而未經過任何處理的試 驗品則光譜信號非常微弱。經由霍爾效應（Ha 1 1 ) 4EPITAXY/200001TW_1〇_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 449 9 3 t A7 B7 五、發明說明（i丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 量測以及光譜得知，微波處理與退火處理都能有效 地將高電阻係數材料轉變成低電阻係數Ρ型材料。 箆二實施例 請參考圖四，圖四爲本發明發光二極體（light emitting diode)20之示意圖。本發明提供一種 於一藍寶石基底22上製作一發光二極體20的方 法。首先於藍寶石基底22上成長一氮化鎵緩衝層 24,然後將藍寶石基底22加熱至約113〇 °C，接著 於緩衝層24表面上成長一厚度爲4/zm之N型矽摻 雜氮化鎵層26。跟著，將藍寶石基底22冷卻至約 820 °C，緊接著於N型矽摻雜氮化鎵層26表面上 成長一氮化銦鎵/氮化鎵（InGaN/GaN)多層量子井 結構(multiple quantum well structure) 2 8。最後，於氮化銦鎵/氮化鎵多層量子井結構2 8 表面上成長一 P型鎂摻雜氮化鎵層30,便製作完 成發光二極體磊晶片（epi-wafer) 20。之後，將 發光二極體磊晶片20放入一具有電阻加熱功能之 微波裝置中，對發光二極體磊晶片20預熱至60 °C 左右。跟著，以56Q瓦之輸出功率與2.45GHz之 微波對發光二極體磊晶片2 0處理五分鐘，以活化P 型摻雜物。
4HPITAXY/200001TW 11 ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 閱 讀 背 面 之 注 項0 ^ 5裝 本 · 頁 訂 449 93 1 A7 B7 五、發明說明（丨2 ) 除此之外，進行過微波處理之發光二極體磊晶 片2 0會依據下列步驟，被製作成晶粒（ch ip )。 步驟一：將部分P型氮化鎵層3 0蝕刻去除’直至N 型氮化鎵層26之表面暴露出來。 步驟二：將一鎳/金（Ni/Au)歐姆接觸金屬（ohmic contact metal) 32蒸鑛於P型氮化鎵層 30表面上，並將一鈦/鋁（Ti/Al)歐姆接 觸金屬34沉積於N型氮化鎵層26表面上。 步驟三：將已蒸鍍完金屬之發光二極體磊晶片2〇 硏磨並切割成35〇βπιχ35{)"ιη正方形大小 之晶粒。 上述製成之發光二極體2 0晶粒的順向電壓 (forward voltage)約爲 3.5 伏特（voltage)， 且此順向電壓値與經過高溫爐退火之發光二極體 晶粒之順向電壓相近。 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 I 寫 本 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 箆三實施例 請參考圖五，圖五爲本發明另一發光二極體40 之示意圖。本發明另外提供一種於一藍寶石基底42 上製作一發光二極體40的方法。首先於藍寶石基 底42上成長一氮化鎵緩衝層44,然後將藍寶石基 底4 2加熱至約1 1 2 〇°C，接著於緩衝層4 4表面上 成長一厚度爲4^Γη之P型鎂摻雜氮化鎵層50。之
4EP1TAXY/200001TW 12 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 44993 V A7 B7 五、發明說明（13) (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) ___ _ -, 、 後，將發光二極體磊晶片40放入一具有電阻加熱 功能之微波裝置（未顯示）中，對發光二極體磊晶片 40預熱至60 °C左右。跟著，以560瓦之輸出功率 與2. 45GHz之微波對發光二極體磊晶片40處理五 分鐘，以活化P型摻雜物。 跟著，將藍寶石基底42重新放入磊晶機器中升 溫至約82(TC，然後於P型鎂摻雜氮化鎵層50表 面上成長一氮化銦鎵/氮化鎵多層量子井結構48。 最後，將發光二極體磊晶片4 0加熱至11 3 0°C，接 著於氮化銦鎵/氮化鎵多層量子井結構48表面上 成長一 N型矽摻雜氮化鎵層46,便製作完成發光 二極體4 0。 除此之外，進行過微波處理之發光二極體磊晶 片4 0會依據下列步驟，被製作成晶粒。 步驟一：將部分N型氮化鎵層46蝕刻去除，直至P 型氮化鎵層50之表面暴露出來。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'取 步驟二：將一鎳/金歐姆接觸金屬52蒸鍍於P型氮 化鎵層50表面上，並將一鈦/鋁歐姆接觸 金屬54沉積於N型氮化鎵層46表面上。 步驟三：將蒸鍍完金屬之發光二極體磊晶片4C硏 磨並切割成350/zmx350ym正方形大小之 晶粒。 4EPITAXY/200001TW 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 4 49 9 3 1 五、發明說明（丨4) (請先開讀背面之注意事項寫本頁) 上述製成之發光二極體4G晶粒的順向電壓約 爲3 . 5伏特，且此順向電壓値與經過高溫爐退火之 發光二極體晶粒之順向電壓相近。 第四實施例 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明提供另外一種於藍寶石基底42上製作 發光二極體40磊晶片的方法。首先於藍寶石基底 42上成長氮化鎵緩衝層44,然後將藍寶石基底42 加熱至約112Qt，接著於緩衝層44表面上成長厚 度爲4#m之P型鎂摻雜氮化鎵層50。跟著，將藍 寶石基底4 2冷卻至約8 2 0 °C，然後於P型鎂摻雑 氮化鎵層50表面上成長氮化銦鎵/氮化鎵多層量 子井結構48。接著，將藍寶石基底42加熱至1130 °C，最後於氮化銦鎵/氮化鎵多層量子井結構4 8表 面上成長N型矽摻雜氮化鎵層46。跟著，將成長 完之發光二極體磊晶片40放入具有電阻加熱功能 之微波裝置（未顯示）中，對發光二極體磊晶片40 預熱至60 °C左右。跟著，以560瓦之輸出功率與 2 .45GHz之微波對發光二極體磊晶片4◦處理五分 鐘，以活化P型鎂摻雜氮化鎵層50。 除此之外，進行過微波處理之發光二極體磊晶 4EPITAXY/200001TW 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 449931 A7 B7 五、發明說明（丨5 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 片4 0會依據下列步驟，被製作成晶粒。 步驟一：將部分N型氮化鎵層4 6蝕刻去除，直至P 型氮化鎵層50之表面暴露出來》 步驟二：將一鎳/金歐姆接觸金屬52蒸鍍於P型氮 化鎵層50表面上，並將一鈦/鋁歐姆接觸 金屬54沉積於N型氮化鎵層46表面上》 步驟三：將金屬化之發光二極體40硏磨並切割成 350#mx350jum正方形大小之晶粒。 上述製成之發光二極體40晶粒的順向電壓約 爲3 S伏特，且此順向電壓値與經過高溫爐退火之 發光二極體晶粒之順向電壓相近。 相較於習知方法，本發明利用氫化物氣相磊晶成 長、有機金屬氣相磊晶成長或是分子束磊晶成長的方式來 成長P型摻雜III-V族化合物半導體材料或是P型摻 雜II-VI族化合物半導體材料，然後進行一段時間的微 波處理，便能夠將高電阻係數P型材料轉變成低電阻係 數P型材料。 以上所述僅爲本發明之較佳實施例，凡依本發 明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本 發明專利之涵蓋範圍。
4EPITAXY/200001TW 15 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 請 先 閱 讀 背 S 之 注 項 I致 訂 ▲
Claims (1)
- 44993 1 A8 BS C8 D8 經濟部智慧財產局員工消f合作杜印t 六、申請專利範圍 1. 一種於一基底上製作一低電阻係數p型化合物 之半導體材料的方法，該方法包含有： 於該基底上形成一 P型摻雜化合物半導體 層；以及 對該p型摻雑化合物半導體層進行一微波處 理{microwave treatment) 0 2 .如專利申請範圍第1項之方法，其中該方法另 包含有進行一預熱處理’係於形成該p型摻雜 化合物半導體層與進行該微波處理之過程中 間，對該基底加熱至一預定溫度範圍。 3 .如專利申請範圍第2項之方法，其中該預定溫 度範圍係低於4 0 0 °C。 4·如專利申請範圍第3項之方法，其中該預熱處 理係爲一電阻加熱製程（resistance heating process)。 5 .如專利申請範圍第3項之方法’其中該預熱處 理係爲一紅外線加熱製程（1 n f r a r e d 1 s mP heating process) ° 4EPITAXY/200001TW 16 本纸張弋度適用中國Ρϋ家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------裝--------訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項H{^~v本頁) Α8 Β8 C8 D8 449 9 3 六、申請專利範圍 6.如專利申請範圍第1項之方法，其中該P型摻 雜化合物半導體層係由進行一氳化物氣相磊晶 成長製程（hydride vapor phase epitaxy process)所形成。 7 ·如專利申請範圍第1項之方法，其中該P型摻 雜化合物半導體層係由進行一有機金屬氣相磊 晶成長製程{organometallic vapor phase epitaxy process)戶斤开多成 ° 8_如專利申請範圍第1項之方法，其中該P型摻 雜化合物半導體層係由進行一分子束磊晶成長 製程（molecular beam epitaxy process) 所形成。 9 .如專利申請範圍第1項之方法，其中該P型摻 雜化合物半導體層係由磷化鋁鎵銦 (^xGayIn\^x-yP , 0 ^ X ^ 1 , 0 客 y 忘 1-幻所構 成。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 1 〇 .如專利申請範圍第1項之方法，其中該P型摻 雜化合物半導體層係由氮化鋁鎵銦 { AlxGciyIn^_x_yN, 0 ^ X ^ 1 , 〇 客 y 客 1-·Χ")所構 成。 4EPITAXY/200001TW 17 本紙張又度適用中园固家標準（CNS)A_1規格（210 X 297公釐） A8 B8 C8 D8 449 9 3 六、申請專利範圍 11. 如專利申請範圍第1項之方法，其中該P型摻 雜化合物半導體層係由硒硫化鋅（ZnSSe)所構 成。 12. 如專利申請範圍第9項之方法，其中該P型雜 質係至少爲鋅（Zn)、鎘（Cd)、鈹（Be)、鎂 (Mg)、鈣（Ca)、鋇（Ba)之其中一個所構成。 1 3 .如專利申請範圍第1 〇項之方法，其中該P型 雜質係至少爲鋅（Zn)、鎘（Cd)、鈹（Be)、鎂 (Mg)、鈣（Ca)、鋇（Ba)之其中一個所構成。 1 4 .如專利申請範圍第1 1項之方法，其中該P型 雜質係至少爲鋰（Li)、鈉（Na)、鉀（K)、氮 (則、磷（P)、氧（0〉之其中一個所構成° 1 5 ·如專利申請範圍第1項之方法，其中該基底係 爲一磊晶成長之藍寶石（epitaxy-ready sapphire)基材。 IS.如專利申請範圍第1項之方法，其中該微波處 理是於2.45GHz之微波以及560W之輸出功率 的條件下進行。 4EPITAXY/200001TW 18 本紙張良度適用中國固家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ill —----------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · -線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 DS 449 9 3 六、申請專利範圍 17. —種製作一發光二極體磊晶片（light emitting diode epi-wafer)的方法，該發 光二極體磊晶片包含有一基底，一具有一第一 導電型式之下覆蓋層設於該基底上，以及一活 性層設於該下覆蓋層上’該方法包含有： 於該活性層之表面上形成一具有一第二導 電型式之上覆蓋層；以及 對該上覆蓋層進行一微波處理。 1 8 .如專利申請範圍第1 7項之方法，其中該第一導 電型式係爲一 N型導電型式，且該第二導電型 式係爲一 P型導電型式。 19.如專利申請範圍第18項之方法，其中該方法另 包含有進行一預熱處理，係於形成該上覆蓋層 與進行該微波處理之過程中間，對該基底加熱 至一預定溫度範圍。 2〇.如專利申請範圍第19項之方法，其中該預定溫 度範圍係低於4 0 0 °C。 2 1 .如專利申請範圍第2 0項之方法，其中該預熱處 理係爲一電阻加熱製程。 4EPITAXY/200001TW ]9 本紙張之度適用中因囡家標準（CNS) A.1規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再浪寫本頁) 訂： .線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I ,449331 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 2 .如專利申請範圍第2 〇項之方法，其中該預熱處 理係爲一紅外線加熱製程。 2払如專利申請範圍第1 7項之方法，其中該上覆蓋 層係由進行一氫化物氣相磊晶成長製程所形 成。 2 4 .如專利申請範圍第1 7項之方法，其中該上覆蓋 層係由爲進行一有機金屬氣相磊晶成長製程所 形成。 2 5 .如專利申請範圍第1 7項之方法，其中該上覆蓋 層係由進行一分子束磊晶成長製程所形成。 2 6 .如專利申請範圍第1 7項之方法，其中該上覆蓋 層係由磷化鋁鎵銦（, 0 S 1 , 0 客y‘ 1 所構成。 2 7 ·如專利申請範圍第1 7項之方法，其中該上覆蓋 層係由氮化鋁鎵銦（，0 S 1 , 0 客y客l-x)所構成。 2 8 .如專利申請範圍第1 7項之方法，其中該上覆蓋 4EPITAXY/200001TW 20 本纸張反度通用申國因家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------ys--- (請先閣讀背面之注意事項|寫本頁) 訂.· -線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 A8B8C8D8 449931 六、申請專利範圍 層係由硒硫化鋅（ZnSSe)所構成。 2 9 .如專利申請範圍第2 6項之方法，其中該上覆蓋 層所摻雜之雜質係至少爲鋅（Zn)、鎘（Cd)、鈹 (Be)、鎂（Mg)、鈣（Ca) '鋇（Ba)之其中一個 所構成。 30. 如專利申請範圍第27項之方法，其中該上覆蓋 層所摻雜之雜質係至少爲鋅（Zn)、鎘（Cd)、鈹 (Be)、鎂（Mg)、|§(Ca)、鋇（Ba)之其中一個 所構成。 31. 如專利申請範圍第28項之方法，其中該P型 之雜質係至少爲鋰（Li)、鈉（Na)、鉀（K)、氮 (N)、磷（P)、氧（0)之其中一個所構成。 3 2.如專利申請範圍第17項之方法，其中該基底係 爲一可直接嘉晶成長之藍寶石（epitaxy-ready sapphire)基材0 經濟部智慧財產局員工消f合作社印t 3 3 .如專利申請範圍第1 7項之方法，其中該微波處 理係於2 . 4 5 G Η z之微波以及5 6 0 W之輸出功 率的條件下進行。 4ΕΡΙΤΑΧΥ/200001TW 21 本紙ίΛ义度適用令國國家標準（CNS)A.l規格m〇 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 449 9 3 1 B8 D8 六、申請專利範圍 3 4 .如專利申請範圍第1 7項之方法’其中該活性層 係爲一多層量子井結構quantum well structure) 0 35. —種製作一發光二極體磊晶片的方法，該發光 二極體磊晶片包含有一基底’該方法包含有： 於該基底上形成一具有一第一導電型式之下覆 蓋層； 對該下覆蓋層進行一微波處理； 形成一活性層於該下覆蓋層上；以及 於該活性層上形成一具有一第二導電型式之上 覆蓋層。 36. 如專利申請範圍第35項之方法，其中該第一導 電型式係爲一 P型，且該第二導電型式係爲一 N 型。 3 7 .如專利申請範圍第3 6項之方法，其中該方法另 包含有進行一預熱處理，係於形成該下覆蓋餍 與進行該微波處理之過程中間，對該基底加熱 至一預定溫度範圍。 3 8 .如專利申請範圍第3 7項之方法，其中該預定溫 度範圍係低於4 0 〇 °C。 4EPITAXY/200001TW 22 本纸張&度適用中囚國家標準（CNSM4規格（210 X 297公釐） <請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 訂： -線_ 449 9 3 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 39.如專利申請範圍第；38項之方法，其中該預熱 理係爲一電阻加熱製程。 處 如專利申請範圍第38項之方法，其中該預熱處 理係爲一紅外線加熱製程。 41 .如專利申請範圍第3 5項之方法，其中該下覆蓋 層係爲進行一氫化物氣相磊晶成長製程所形 成。 42·如專利申請範圍第35項之方法，其中該下覆蓋 層係爲進行一有機金屬氣相磊晶成長製程所形 成。 4 3 .如專利申請範圍第3 5項之方法，其中該下覆蓋 層係爲進行一分子束磊晶成長製程所形成。 請 先 閱 讀 背 fir 之 注 意 事 項再, fv 本 j 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 4 .如專利申請範圍第3 5項之方法，其中該下覆蓋 層係由磷化鋁鎵銦（, 〇 S 1 , 0 SySl-X)所構成。 45·如專利申請範圍第35項之方法，其中該下覆蓋 層係由氮化鋁鎵銦（4g 1，0 4EPITAXY/200001TW 23 本纸張K度滷用中因囤家標準（CNS)A4規格（21ϋ X 297公釐） 449931 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Sy‘l-X)所構成。 46.如專利申請範圍第35項之方法，其中該下覆蓋 層係由硒硫化鋅（Z n S S e )所構成。 4 7 .如專利申請範圍第4 4項之方法，其中該下覆蓋 層所摻雜之雜質係至少爲鋅（Zn)、鎘（Cd：(、鈹 (Be)、鎂（Mg)、銘（Ca)、鋇（Ba)之其中一個 所構成。 48.如專利申請範圍第45項之方法，其中該下覆蓋 層所摻雜之雜質係至少爲鋅（Zn)、鎘（Cd)、鈹 (Be)、鎂（Mg)、弼（Ca)、鋇（Ba)之其中一個 所構成。 49·如專利申請範圍第46項之方法，其中該P型 之雜質係至少爲鋰（Li)、鈉（Na)、鉀（K)、氮 (N) '磷（P)、氧（〇)之其中一個所構成。 5 0 ·如專利申請範圍第3 5項之方法，其中該基底係 爲一磊晶成長之藍寶石基材》 51.如專利申請範圍第35項之方法，其中該微波處 理係於2.45GHz之微波以及560 W之輸出功 4EPITAXY/200001TW 24 卜纸張（度迖用中囤囤家標準（CNS)/U規格（2i〇 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --線- 449931 儲 C8 D8 _ 六、申請專利範圍 率的條件下進行。 5 2 .如專利申請範圍第3 5項之方法’其中該活性層 係爲一多層量子井結構。 53.—種製作一發光二極體磊晶片的方法’該發光 二極體磊晶片包含有一基底，該方法包含有： 於該基底上形成一具有一第一導電型式之下覆 蓋層： 於該下覆蓋層上形成一活性層； 於該活性層上形成一具有一第二導電型式之上 覆蓋層；以及 對該下覆蓋層進行一微波處理。 5 4 .如專利申請範圍第5 3項之方法，其中該第一導 電型式係爲一P型，且該第二導電型式係爲一N 型。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印奴 5 5 .如專利申請範圍第5 4項之方法，其中該方法另 包含有進行一預熱處理，係於進行該微波處理 之前，對該基底加熱至一預定溫度範圍。 5 6 .如專利申請範圍第5 5項之方法，其中該預定溫 度範圍係低於4 0 0 °C。 4EPITAXY/200001TW 25 本纸張义度適用中固國家標準（CNSM.1規格mo X 297公釐） A8 BS C8 D8 449931 六、申請專利範圍 57.如專利申請範圍第56項之方法，其中該該預熱 處理係爲一電阻加熱製程。 5?·如專利申請範圍第56項之方法，其中該預熱處 理係爲一紅外線加熱製程。 5 9 ·如專利申請範圍第5 3項之方法，其中該下覆蓋 層係爲進行一氫化物氣相磊晶成長製程所形 成。 60.如專利申請範圍第53項之方法，其中該下覆蓋 層係爲進行一有機金屬氣相磊晶成長製程所形 成。 6 1 ·如專利申請範圍第5 3項之方法，其中該下覆蓋 層係爲進行一分子束磊晶成長製程所形成。 62_如專利申請範圍第53項之方法，其中該下覆蓋 層係由磷化鋁鎵銦（1, 〇 所構成。 6 3 .如專利申請範圍第5 3項之方法，其中該下覆蓋 層係由氮化鋁鎵銦（0 S 1 , 〇 4EPITAXY/200001TW 26 本纸張叉度滷用中因國家標準（CNSM.)規格（210 X 297公发） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 449931 § D8 六、申請專利範圍 所構成。 64·如專利申請範圍第53項之方法，其中該下覆蓋 層係由硒硫化鋅（ZnSSe)所構成。 6 5.如專利申請範圍第62項之方法，其中該下覆蓋 層所摻雜之雜質係至少爲鋅（Zn)、鎘（Cd)、鈹 (Be)、鎂（Mg)、鈣（ca)、鋇（Ba)之其中一個 所構成。 66·如專利申請範圍第63項之方法，其中該下覆蓋 層所摻雜之雜質係至少爲鋅（Ζη)、鎘（Cd)、鈹 (Be)、鎂（Mg)、釣（ca)、鋇（Ba)之其中一個 所構成。 67·如專利申請範圍第64項之方法，其中該p型 之雜質係至少爲鋰（Li)、鈉（Na)、紳（K)、氮 (N)、磷（P)、氧（〇>之其中一個所構成。 6 8 .如專利申請範圍第5 3項之方法，其中該基底係 爲一磊晶成長之藍寶石基材。 6 9 .如專利申請範圍第5 3項之方法，其中該微波處 理係於2.45GHz之微波以及560 W之輸出功 4EPITAXY/200001TW 27 本.紙張&度適用中因國家標準（CIWSMl規格 (2】0 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 線. 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 449 9 3 1 B3 C8 D8 六、申請專利範圍 率的條件下進行。 7 0 .如專利申請範圍第5 3項之方法，其中該活化層 係爲一多層量子井結構。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4EPITAXY/200001TW 28 本纸張K度適用中固國家標準（CNS)A丨規格X 297公釐）
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