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    • 专利摘要:
    本發明係關於一種具有減少圖案效應之氮化鎵發光二極體之雷射退火。本方法包含在n型氮化鎵層上方或者是在p型氮化鎵層上方形成沿伸的導電結構，其中所述沿伸的導電結構具有長尺寸與短尺寸。本方法也包含產生一P極化(P-polarized)退火雷射光，其具有大於所述短尺寸之一退火波長。本方法也包含以P極化退火雷射光經過所述導電結構來照射氮化鎵發光二極體結構之n型氮化鎵層或p型氮化鎵層，其包含導引相對於所述導電結構之退火雷射光，以使極化方向垂直於所述導電結構之長尺寸。
    公开号:TW201324840A
    申请号:TW101143583
    申请日:2012-11-21
    公开日:2013-06-16
    发明作者:Andrew M Hawryluk；Yun Wang
    申请人:Ultratech Inc；
    IPC主号:H01L33-00
    专利说明:
    具有減少圖案效應之氮化鎵發光二極體之雷射退火
    本發明係關於發光二極體，特別是涉及減少或最小化負面圖案效應之氮化鎵發光二極體之雷射退火方法與系統。
    發光二極體(特別是氮化鎵發光二極體)，已被證明對各種照明應用(例如全彩顯示器、交通號誌燈等等)有用，且若可使此等LED更有效率，則可用於更多應用(例如背光LCD面板、固態照明以取代習知白熾燈及螢光燈等等)。為實現更高效率之氮化鎵發光二極體，其等需要具有增強之輸出功率、更低之接通電壓及減小之串聯電阻。氮化鎵發光二極體中之串聯電阻係與摻質活化之效率、電流散佈之均勻性及歐姆接觸形成密切相關。在製程上實現製造成本效益以及改良，以減少負面製程效應且具較佳製程一致性是有其需要的。
    對於氮化鎵而言，可容易地使用Si而使n型摻質具有高達1×1021 cm-3之活化濃度。p型氮化鎵可藉由使用Mg作為摻質而獲得。然而，Mg摻雜之效率由於其高熱活化能而相當低。在室溫下，僅幾個百分比之併入的Mg促成自由電洞濃度。由於在生長處理期間之氫鈍化，在MOCVD生長期間使Mg摻雜進一步複雜化。氫鈍化需要一熱退火步驟以破壞Mg-H鍵並活化摻質。
    氮化鎵發光二極體典型地包含導電接觸以及可導電的電流分散電極以提供發光二極體電源。然而，最終的圖案可能干擾雷射退火製程而造成所謂負面「圖案效應(pattern effects)」。為了改善氮化鎵發光二極體之效能，在電流分散電極形成後，執行發光二極體結構之雷射退火有其必要性。因此，當經過導電結構執行雷射退火時，可在執行雷射退火當下減少負面圖案效應之方法與系統有其需要。
    本發明係關於一種具有減少圖案效應之氮化鎵發光二極體之雷射退火。本發明之其中一概念係為一方法，該方法包含在n型氮化鎵層上方或者是在p型氮化鎵層上方形成沿伸的導電結構，其中所述沿伸的導電結構具有長尺寸與短尺寸。本方法也包含產生一P極化(P-polarized)退火雷射光，其具有大於所述短尺寸之一退火波長。本方法也包含以P極化退火雷射光經由所述導電結構照射氮化鎵發光二極體結構之n型氧化鎵層或p型氮化鎵層，並導引相對於所述導電結構之退火雷射光，以使極化方向垂直於所述導電結構之長尺寸。
    在本方法中，延伸導電結構較佳地具有一表面，其係呈長方形。
    在本方法中，各個延伸導電結構的排列較佳地包含二個以上平行的延伸導電結構。
    在本方法中，延伸導電結構較佳地係定義出電流分散電極。
    本方法中較佳地更包含在所述照射處理之後，增加至少一接觸墊，其係電性接觸於電流分散電極。
    在本方法中，退火波長可大約為10.6微米。
    本方法較佳地更包含以所述退火雷射光掃描導電結構。
    在本方法中，氮化鎵發光二極體結構可形成於產品基板表面上。且本方法較佳地更包含切割產品基板以使氮化鎵發光二極體結構形成發光二極體晶粒。
    本方法較佳地更包含整合發光二極體晶粒至一發光二極體裝置結構上以形成一發光二極體裝置。
    本發明之另一概念係為一氮化鎵發光二極體裝置，其適用於以具有一退火波長之一P極化退火雷射來執行雷射退火。所述裝置包含：一氮化鎵多層結構，其包含p型氮化鎵層及n型氮化鎵層，且p型氮化鎵層及n型氮化鎵層之間夾一主動層而形成三明治結構；複數導電結構，形成於p型氮化鎵層或n型氮化鎵層之上，各導電結構被延伸而具有一長尺寸與一短尺寸，且大致以相同方向排列，此外所述短尺寸係小於所述退火波長。
    在本裝置中，延伸導電結構較佳地具有一表面，其大致呈矩形。
    在本裝置中，延伸導電結構之實質排列較佳地係包含二個以上之平行排列的延伸導電結構。
    在本裝置中，延伸導電結構較佳地係定義出電流分散電極(current spreading electrodes)。
    在裝置中，短尺寸可小於大約10.6微米。
    在本裝置中，導電結構可以設置在p型氮化鎵之上。所述裝置較佳地更包含一透明導電層，其係位於導電結構以及p型氮化鎵層之間。
    以下的詳細描述將闡述本發明另外的特徵及優點，且熟習此項技術者在某種程度上根據以下描述可輕易地明白，或藉由實踐如本文中所述之發明，包含以下詳細描述、技術方案以及附圖，從而認識到本發明之另外特徵及優點。
    應瞭解先前一般描述與以下詳細描述兩者呈現本發明之若干實施例，且意欲提供一概述或架構用於理解本發明所主張之本質及特性。附圖被包含以提供本發明之一進一步理解，並被併入至本發明說明書中且構成本發明說明書之一部分。圖式繪示本發明之各種實施例，且與描述一起用來解釋本發明之原理及操作。
    申請專利範圍係被併入本發明說明書中而成為本發明說明書的一部分。
    圖示中的座標軸係參考用，並非用為特定方向或方位的限制。
    現請參考本發明目前之較佳的實施例，其也在附圖中予以繪示說明。無論何時，在所有圖式中相同或相似元件符號及標記係用以意指相同或相似部件。術語「上」及「下」為用以促進描述之相對術語而非意為嚴格限制。
    本發明係關於氮化鎵發光二極體(GaN LEDs)。例示的氮化鎵發光二極體也記載於美國專利US 6,455,877、US7,259,399以及US7,436,001等專利中，其在此均被引用。
    例示的適用於實現本發明所述方法之雷射退火系統係記載於美國專利US6,747,245、US7,154,066以及US7,399,945等專利中。
    本文中，與相對於一底層之導電電極有關之用語「上方」，並非指必須緊鄰或接觸底層，其也包括導電電極係在底層上方並與底層分離的態樣。
    此外，本文中，「氮化鎵發光二極體結構」一詞係與「氮化鎵發光二極體裝置」一詞同義。
    第1圖為先前技術之垂直式氮化鎵發光二極體結構10之剖面示意圖。第2圖為第1圖之先前技術之垂直式氮化鎵發光二極體結構10之俯視圖。氮化鎵發光二極體結構10包含一氮化鎵多層結構30，氮化鎵多層結構30包含一p型摻雜之氮化鎵層(p型氮化鎵層)40以及一n型摻雜之氮化鎵層(n型氮化鎵層)50，n型氮化鎵層50具有一表面52。p型氮化鎵層40以及n型氮化鎵層50夾一主動層60而形成三明治結構，且p型氮化鎵層相鄰於基板20。主動層60包含，例如，一多重量子井(MQW)結構，例如未摻雜之GaInN/GaN超晶格。氮化鎵多層結構30因此定義一p-n接面。氮化鎵發光二極體結構10包含一金屬電極26，其接合於p型氮化鎵層40。
    氮化鎵發光二極體結構10包含導電結構70，導電結構70包含電流分散電極70E，電流分散電極70E設置於n型氮化鎵層之表面52的上方。電流分散電極70E用作為陰極，金屬電極26用作為陽極。電流分散電極70E也包含接觸墊70P，其為電性連接於電流分散電極70E之一n型接觸墊70PC以及電性連接於金屬電極26之一p型接觸墊70PA。
    第3圖為先前技術之水平式氮化鎵發光二極體結構10之剖面示意圖。第4圖為第3圖之水平式氮化鎵發光二極體結構10之俯視圖。第4圖之氮化鎵發光二極體結構10包含一基板20，例如藍寶石、碳化矽、氮化鎵上矽(GaN Si)等。設置於基板20上方的係為前述氮化鎵多層結構30，但是其p型氮化鎵層40與n型氮化鎵層50係相反設置。P型氮化鎵層40具有一表面42。因為p型氮化鎵層之導電率相對地較低，對整個p型氮化鎵來說，從電流分散電極70E流出的電流將非常不一致。因此，在一範例中，具有一表面68之透明導電層(TCL)66係設置在電流分散電極70E以及p型氮化鎵層40之間，以使電流進入p型氮化鎵層時，電流密度能更均一。一例示的TCL66係包含ITO(indium tin oxide)。TCL66也可以作為一抗反射層以最佳化光學輸出。一n型接觸墊70PC係顯示於n型氮化鎵層50之部分表面52的上方。
    請進一步參照第1圖至第4圖，以電流分散電極70E與接觸墊70P之型式呈現之導電結構70典型地係相當大，其具有介於50至100微米之X(寬度)尺寸與Y(長度)尺寸。電流分散電極70E在X方向上的短尺寸(寬度)W1係實質上大於退火波長λA。電流分散電極70E典型地具有一延伸形狀，延伸形狀具有一長尺寸L(如圖所示，係沿Y方向延伸)。
    第5圖為一例示的產品基板6的平面圖，產品基板6表面形成有氮化鎵發光二極體結構10。產品基板6之放大插圖中顯示了多個氮化鎵發光二極體結構10，其定義了表面12。產品基板6典型地承載數千個氮化鎵發光二極體結構10，其個別具有X尺寸與Y尺寸，其尺度係在1 mm之等級。
    此外，第5圖也顯示退火雷射光120，退火雷射光120於產品基板6的表面12形成線影像(line image)124。線影像124被掃過產品基板的表面12，因而使氮化鎵發光二極體結構10以及特定的氮化鎵層被退火，亦即p型氮化鎵層40或n型氮化鎵層50，何層被退火係取決於氮化鎵發光二極體結構。部分表面12上方之線影像124之駐留時間(dwell time)的例示範圍係在10微秒(μs)至10毫秒(ms)之間。在一範例中，線影像124具有一長度，所述長度係在5 mm至100 mm之範圍間，典型地係在7 mm至20 mm之範圍間。線影像124也具有一寬度，所述寬度大約在25微米至500微米之範圍間，典型地係在50微米至100微米之範圍間。一例示線影像124具有一功率密度(強度)，所述功率密度係在50 W/mm2至5000 W/mm2之範圍中，一例示的功率密度係大約400 W/mm2。用以形成一退火雷射光120以及對應的線影像124之例示的系統與方法係揭露於美國專利US 8,014,427中，該專利在此係被引用。
    與雷射退火製程有關之最大退火溫度之一例示範圍係在大約700℃至大約1,500℃之間。最大退火溫度係由GaN之解離(disassociation)以及晶格失配應變鬆弛(lattice mismatch strain relaxation)以及氮化鎵發光二極體結構10內之差排等的總和來決定。退火深度取決於駐留時間以及雷射光強度。一例示的氮化鎵多層結構30具有數微米到10微米之間的厚度，典型地退火可深達10微米至100微米，也就是說，會穿過整個氮化鎵多層結構30，且在某些例子中係深達基板20或金屬電極(導體)26。
    第6圖為氮化鎵發光二極體結構之上方部分的剖面示意圖，其顯示被退火雷射光120所退火之氮化鎵發光二極體結構10。第6圖也包含形成有導電結構之n型氮化鎵層之上方部分的溫度對距離(X)曲線圖。
    因為導電結構70相較於退火波長λA顯得相當大，因而其會反射相當大部分之用來雷射退火氮化鎵發光二極體結構10之退火雷射光120。因此，如第6圖所示，當退火雷射光照射氮化鎵發光二極體結構10，位在導電結構70以下的區域被加熱的程度係小於沒有如此結構的區域，如第6圖之較低部分之溫度曲線圖。當n型氮化鎵層50被照射，如第6圖所示，其導致在雷射退火製程中所謂的「圖案效應(pattern effects)」，而會在被退火層中造成局部熱不均勻性。
    對於氮化鎵發光二極體結構10來說，源自圖案效應之熱不均勻性至少會引起三個主要負面影響。第一，被退火區域的導電率會有顯著變化。較高退火溫度的區域具有較高的摻質活化(dopant activation)，因而具有較低的片電阻。第二，直接位在導電結構70下方的區域被加熱到較低的溫度。其會增加局部的片電阻以及增加歐姆接觸電阻，二者均會減少發光二極體裝置的效率。第三，若增加雷射功率以使位在接觸墊下方的區域能達到足以退火的溫度進而減少歐姆接觸電阻(或減少片電阻)，則可能破壞其他區域的結構，或者可能破壞金屬接觸墊。
    均勻加熱氮化鎵發光二極體結構10之特定氮化鎵層以增加被活化的總摻質量進而均勻地減少該層之片電阻有其需要性。此外，直接將位於導電結構70下方的區域加熱至一較高的溫度以減少接觸電阻也是有其需要的。然而前提是必須能兼顧不破壞傳導結構70或底下的氮化鎵層。目前氮化鎵發光二極體結構10的退火，導電結構70的反射率已大到足以讓位於傳導結構70下方的區域無法被加熱到足夠的溫度。換言之，目前的氮化鎵發光二極體結構10的退火，會面臨因嘗試穿過導電結構70來對特定氮化鎵層退火所引起的圖案效應。
    當退火雷射光120沿平行於導電結構70(例：電流分散電極70E)之長尺寸L的方向被極化時，部分退火雷射光120係被反射。這是因為退火雷射光120在導體結構70中驅動了電流。所述電流以最小化導電結構70表面之切線電場(tangential electric field)的方式滿足馬克士威方程式(Maxwell’s equation)。其形成一電場，該電場抵銷掉一大部分傳遞的退火雷射光120，且產生一反射退火雷射光120R，如第6圖所示。
    在本發明之一實施例中，退火雷射光120係被極化為一極化方向122。此外，導電結構70具有前述延伸形狀而具有一延伸尺寸(例：如圖所示之Y方向)，但也被修改為在短方向上具有一尺寸W2(例：如圖所示之X方向)，其中W2<W1，且W2係小於退火波長，亦即W2<λA。在一範例中，每一電流分散電極70E具有實質上為矩形之一上表面72E。在另一範例中，電流分散電極70E之排列係有至少二個電極彼此平行。在一範例中，係所有的電極均為平行(請參照美國專利申請案US 11/982,788，於製造CMOS裝置之矽晶圓上之金屬結構退火的內文中記載了此種效應，該專利亦被本發明所引用)。
    第7A圖為一例示垂直式氮化鎵發光二極體結構10之上方部分的側視圖，圖示之垂直式氮化鎵發光二極體結構10係被施以退火雷射，以作為形成氮化鎵發光二極體結構10之退火雷射製程的一部分。第7A圖包含溫度對距離(X)曲線圖，所述曲線圖顯示形成有修改過之導電結構70之n型氮化鎵層50上方的溫度，並繪示實質上一致的均溫性，亦即他們均具有一寬度尺寸W2<λA。第7B圖係第7A圖之氮化鎵發光二極體結構10之俯視圖，並顯示P極化雷射光120所形成之線影像124，所述線影像124係即將掃過氮化鎵發光二極體結構10。退火雷射光120係為P極化，亦即箭頭122所指之極化方向係在垂直於n型氮化鎵層50之表面52之平面130上。第7B圖中的小箭頭指出線影像124的掃描方向。
    請注意第7A圖與第7B圖中，退火雷射光120具有極化(更精確的說，投影到n型氮化鎵層50之表面52的極化分量122)垂直於電流分散電極70E之長方向之一方向。在本雷射退火幾何學中，實質上所有退火雷射光120會經過電流分散電極70E而進入底下的氮化鎵層(如第7A圖所示之n型氮化鎵層50)。上述為真實，即便電流分散電極70E具有無限大的導電率亦然。這是因為電流分散電極70E的寬度W2係次波長(sub-wavelength)也就是λA>W2，且其尺度太小以致於無法允許任何實質上的電流被退火雷射光120之電場所驅動。因此，導電結構70中沒有可消除被傳送之部分退火雷射光120進而造成反射退火雷射光120R之電場產生，如第6圖所示。如第7A圖與第7B所例示之配置，部分電流分散電極70E係構成群組，且每一群組中之電流分散電極70E係以一間隔S間隔設置。在一範例中，間隔S係等於W2。
    因此，根據本說明書之一例示的氮化鎵發光二極體結構10之退火方法包含：a)在氮化鎵發光二極體結構10之n型氮化鎵層50上方或者在p型氮化鎵層40上方形成沿伸的導電結構70，所述沿伸的導電結構70具有長尺寸與短尺寸，且間隔設置，以及實質上在長尺寸L之方向上排列；b)產生一P極化(P-polarized)退火雷射光120，其具有大於所述短尺寸之一退火波長λA；c)以P極化退火雷射光120經由所述導電結構70照射氮化鎵發光二極體結構10之n型氮化鎵層50或p型氮化鎵層40，包含導引相對於所述導電結構70之退火雷射光120，以使極化方向122垂直於所述導電結構70之長尺寸。
    在一範例中，P極化退火雷射光120係由二氧化碳雷射所產生而提供一λA=10.6微米之退火波長。在一範例中，具有一尺寸W2<λA之導電結構70與具有一最小尺寸W1>λA之先前技術導電結構相比，二者具有實質上相同的總表面積。其可被實現，例如藉由分割相對較寬之具有一寬度W1之電流分散電極70E成為多個具有一寬度W2之附加電極。例如，一具有寬度W1為50微米之電流分散電極可以被重新分配為10個具有寬度W2且以間隔S=5微米間隔設置之電流分散電極(請參照第6圖)。如此一來，在較細之電流分散電極之網路架構中被攜帶的電流總量係可以與在較寬之電流分散電極之網路架構中相同，但卻具有圖案效應減少或最小化之優點。
    製造10個5微米電流分散電極70E的另一替代方式為製造較少的5微米電流分散電極70E，但卻使它們變厚(亦即沿Z方向變厚)，如此一來每一電流分散電極70E可以攜帶較大量的電流，因為每個都因為增厚而具有較大的體積。在一範例中，電流分散電極70E係在氮化鎵二極體結構10上平均地分布，以使電流分布更一致的方式來改善電流分散性。
    本發明之另一概念包含修改電流分散電極70E以及接觸墊70P以減少或最小化負面的圖案效應。第9A圖近似於第8B圖，其顯示修改後之電流分散電極70E，其延伸入陰極接觸墊70PC形成所在之陰極接觸墊區域70PCR(虛線矩形)中。第9A圖也顯示陽極接觸墊70PA形成所在之陽極接觸墊區域70PAR(虛線正方形)中。
    一旦以退火雷射光120進行雷射退火，電流分散電極70E與特定氮化鎵層(例如圖示之n型氮化鎵層50)之間形成低電阻歐姆接觸。在經過電流分散電極70E之雷射退火執行完畢後，接觸墊70PC與70PA也接著形成，例如藉由在陰極接觸墊區域70PCR(包含電流分散電極的端部)以及陽極接觸墊區域70PAR(在垂直發光二極體幾合學中，其為一金屬基板)二者中沉積金屬，以完成氮化鎵發光二極體結構10所需之電性連接。
    此處所揭露之氮化鎵雷射退火系統與方法，相對先前技術之氮化鎵雷射退火系統與方法可提供多個優點。第一個優點係他可以改善經由導電結構70之雷射退火之整個氮化鎵區域(n型與p型二者)的片電阻均勻性。第二個優點為可改善氮化鎵介面之導體的歐姆接觸電阻。第三個優點為發光二極體結構的門檻電壓可以下降，其可改善發光二極體裝置效率並減少裝置運作過程中所產生的熱。
    第10圖為一雷射退火後之產品基板6的平面圖。一旦產品晶元10所乘載之氮化鎵發光二極體10被如上述般雷射退火，氮化鎵發光二極體結構10成為可作用之氮化鎵發光二極體結構10F，其可作為發光二極體光源。因此，產品基板6可被切割而從可作用之氮化鎵發光二極體結構10F形成發光二極體晶粒100。發光二極體晶粒100係被所屬技術領域已知的技術所處理。
    發光二極體晶粒100被整合為一發光二極體裝置結構已形成一發光二極體裝置250，如第11圖所示。第11圖之發光二極體裝置250包含延伸入環氧樹脂鏡殼256之內部254之一陽極252A以及一陰極252C。陰極252C包含位在發光二極體晶粒100的所在處之一反射凹洞258。接線260電性連接陽極252A與陰極252C以提供啟動發光二極體裝置250所需的電力，使其可發出一發光二極體發射波長λE之光線262。
    本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
    10‧‧‧發光二極體結構
    10F‧‧‧可作用之發光二極體結構
    100‧‧‧發光二極體晶粒
    12‧‧‧表面
    120‧‧‧退火雷射光
    120R‧‧‧反射退火雷射光
    122‧‧‧極化方向
    124‧‧‧線影像
    130‧‧‧平面
    20‧‧‧基板
    250‧‧‧發光二極體裝置
    252A‧‧‧陽極
    252C‧‧‧陰極
    254‧‧‧內部
    256‧‧‧環氧樹脂鏡殼
    258‧‧‧反射凹洞
    26‧‧‧金屬電極
    260‧‧‧接線
    262‧‧‧光線
    30‧‧‧氮化鎵多層結構
    40‧‧‧p型氮化鎵層
    42‧‧‧表面
    50‧‧‧n型氮化鎵層
    52‧‧‧表面
    6‧‧‧產品基板
    60‧‧‧主動層
    66‧‧‧透明導電層/TCL
    68‧‧‧表面
    70‧‧‧導電結構
    70E‧‧‧電流分散電極
    70P‧‧‧接觸墊
    70PC‧‧‧n型接觸墊/陰極接觸墊
    70PCR‧‧‧陰極接觸墊區域
    70PA‧‧‧p型接觸墊/陽極接觸墊
    70PAR‧‧‧陽極接觸墊區域
    72E‧‧‧上表面
    λA‧‧‧退火波長
    第1圖為先前技術之垂直式氮化鎵發光二極體結構之剖面示意圖；第2圖為第1圖之先前技術之垂直式氮化鎵發光二極體結構之俯視圖；第3圖為先前技術之水平式氮化鎵發光二極體結構之剖面示意圖；第4圖為第3圖之先前技術之水平式氮化鎵發光二極體結構之俯視圖；第5圖為一例示的產品基板平面圖，產品基板表面形成有氮化鎵結構，圖中顯示了退火雷射光係如何形成掃過產品晶圓表面之線影像(line image)；第6圖為氮化鎵發光二極體結構之上方部分的剖面示意圖，其顯示氮化鎵發光二極體被先前技術之一退火雷射光所退火，也顯示形成有導電結構之n型氮化鎵層之上方部分的溫度對距離(X)曲線圖，該曲線圖繪示基於圖案效應之均溫性；第7A圖為一例示垂直式氮化鎵發光二極體結構之上方部分的側視圖，所示垂直式氮化鎵發光二極體結構具有修改過之導電結構，圖中顯示之導電結構係根據本發明被施以退火雷射，以作為形成氮化鎵發光二極體結構之退火雷射製程的一部分，同時該圖也附上包含溫度對距離(X)曲線圖，所述曲線圖顯示形成有修改過之導電結構之n型氮化鎵層上方的溫度，並繪示實質上一致的均溫性；第7B圖係第7A圖之氮化鎵發光二極體結構之俯視圖，顯示P極化雷射光所形成之線影像，所述線影像係掃過氮化鎵發光二極體結構；第8A圖與第8B圖近似於第7A圖與第7B圖，但係顯示另一修改後導電結構的例示配置；第9A圖近似於第8B圖，其顯示一例示之修改後電流分散電極的配置，所述修改後電流分散電極係在陽極接觸區與陰極接觸區(虛線)中形成陽極接觸墊與陰極接觸墊之前，被掃描線影像所雷射退火；第9B圖係第9A圖中，於形成陽極接觸墊以及陰極接觸墊後，修改後電流分散電極的例示配置的俯視圖；第10圖為一例示產品晶圓之一平面圖，近似於第5圖，但係在執行雷射退火而形成可作用之氮化鎵發光二極體結構之後，且顯示產品晶圓係被切割，而從可作用之氮化鎵發光二極體結構形成發光二極體晶粒；第11圖顯示使用發光二極體晶粒的其中之一所形成之一例示發光二極體裝置。
    10‧‧‧發光二極體結構
    120‧‧‧退火雷射光
    122‧‧‧極化方向
    130‧‧‧平面
    30‧‧‧氮化鎵多層結構
    50‧‧‧n型氮化鎵層
    52‧‧‧表面
    70E‧‧‧電流分散電極
    S‧‧‧間隔
    W1‧‧‧尺寸
    W2‧‧‧尺寸/寬度
    权利要求:
    Claims (15)
    [1] 一種氮化鎵發光二極體結構的雷射退火方法，該氮化鎵發光二極體結構包含一n型氮化鎵層與一p型氮化鎵層，包含：形成複數延伸導電結構於一n型氮化鎵層或一p型氮化鎵層上，該些延伸導電結構各具有一長尺寸與一短尺寸，且實質上沿該長尺寸間隔排列；產生一P極化(P-polarized)退火雷射光，其具有大於所述短尺寸之一退火波長；以該P極化退火雷射光，經過該導電結構而照射該氮化鎵發光二極體結構之該n型氮化鎵層或該p型氮化鎵層，並導引相對於該導電結構之該退火雷射光，以使極化方向垂直於該導電結構之該長尺寸。
    [2] 如請求項1所述之氮化鎵發光二極體結構的雷射退火方法，其中該延伸導電結構具有實質上為矩形之一表面。
    [3] 如請求項1所述之氮化鎵發光二極體結構的雷射退火方法，其中該些延伸導電結構的排列，實質上包含二以上平行的該些延伸導電結構。
    [4] 如請求項1所述之氮化鎵發光二極體結構的雷射退火方法，其中該些延伸導電結構定義出複數電流分散電極。
    [5] 如請求項4所述之氮化鎵發光二極體結構的雷射退火方法，更包含：於該照射步驟後，增加至少一接觸墊，該接觸墊電性接觸於該些電流分散電極。
    [6] 如請求項1所述之氮化鎵發光二極體結構的雷射退火方法，其中該退火波長實質上為10.6微米。
    [7] 如請求項1所述之氮化鎵發光二極體結構的雷射退火方法，更包含以該退火雷射光掃描該些導電結構。
    [8] 如請求項1所述之氮化鎵發光二極體結構的雷射退火方法，其中複數該氮化鎵發光二極體結構係形成於一產品基板上，更包含：切割該產品基板以使該些氮化鎵發光二極體結構形成複數發光二極體晶粒。
    [9] 如請求項8所述之氮化鎵發光二極體結構的雷射退火方法，更包含整合該些發光二極體晶粒至一發光二極體裝置結構上，以形成一發光二極體裝置。
    [10] 一種氮化鎵發光二極體裝置，用於以具有一退火波長之一P極化退火雷射來執行雷射退火，包含：一氮化鎵多層結構，包含一p型氮化鎵層與一n型氮化鎵層，該p型氮化鎵層與該n型氮化鎵層之間夾一主動層；及複數導電結構，形成於該p型氮化鎵層或該n型氮化鎵層之上，各該導電結構係被延伸而具有一長尺寸與一短尺寸，且實質上以相同方向排列，該短尺寸係小於該退火波長。
    [11] 如請求項10所述之氮化鎵發光二極體裝置，其中各該延伸導電結構具有實質上為矩形之一表面。
    [12] 如請求項10所述之氮化鎵發光二極體裝置，其中該些導電結構之實質排列包含二以上平行的該些延伸導電結構。
    [13] 如請求項10所述之氮化鎵發光二極體裝置，其中該些導電結構定義電流分散電極。
    [14] 如請求項10所述之氮化鎵發光二極體裝置，其中該短尺寸小於實質上10.6微米。
    [15] 如請求項10所述之氮化鎵發光二極體裝置，其中該些導電結構係設置於該p型氮化鎵層上，該氮化鎵發光二極體裝置更包含一透明導電層，位於該些導電結構與該p型氮化鎵層之間。
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    法律状态:
    2020-05-21| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    US201161567842P| true| 2011-12-07|2011-12-07||
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