光电元件及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种光电元件，尤其是涉及一种光电元件的电极设计。
【背景技术】
[0002]发光二极管(light-emitting d1de, LED)的发光原理是利用电子在η型半导体与P型半导体间移动的能量差，以光的形式将能量释放，这样的发光原理有别于白炽灯发热的发光原理，因此发光二极管被称为冷光源。此外，发光二极管具有高耐久性、寿命长、轻巧、耗电量低等优点，因此现今的照明市场对于发光二极管寄予厚望，将其视为新一代的照明工具，已逐渐取代传统光源，并且应用于各种领域，如交通号志、背光模块、路灯照明、医疗设备等。
[0003]图1A是现有的发光元件结构示意图，如图1A所示，现有的发光元件100，包含有一透明基板10、一位于透明基板10上的半导体叠层12，以及至少一电极14位于上述半导体叠层12上，其中上述的半导体叠层12由上而下至少包含一第一导电型半导体层120、一活性层122，以及一第二导电型半导体层124。
[0004]图1B是现有的发光元件电极结构示意图，如图1B所示,现有的发光元件100,包含有一透明基板10、一位于透明基板10上的半导体叠层12，以及至少一电极14位于上述半导体叠层12上，其中电极14可包含一反射电极141及一扩散阻障层142。但因为扩散阻障层142可能反射率不佳，而降低了发光元件100的出光效率。
[0005]此外，上述的发光元件100更可以进一步地与其他元件组合连接以形成一发光装置(light-emitting apparatus)。图2为现有的发光装置结构示意图，如图2所示,一发光装置200包含一具有至少一电路202的次载体(sub-mount) 20 ;至少一焊料(solder) 22位于上述次载体20上，通过此焊料22将上述发光元件100粘结固定于次载体20上并使发光元件100的基板10与次载体20上的电路202形成电连接；以及，一电连接结构24，以电连接发光元件100的电极14与次载体20上的电路202 ;其中，上述的次载体20可以是导线架(lead frame)或大尺寸镶嵌基底(mounting substrate),以方便发光装置200的电路规划并提高其散热效果。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明提供一种光电元件，包含:一半导体叠层；一第一金属层形成于半导体叠层之上，其中第一金属层具有一第一主平面且第一金属层的两边缘的厚度为逐渐减薄；及一第二金属层形成于第一金属层之上，其中第二金属层具有一与第一主平面平行的第二主平面且第二金属层的两边缘的厚度为逐渐减薄，且第二金属层的边缘超过第一金属层的边缘。
【附图说明】
[0007]图1A-图1B为一结构图，显示一现有阵列发光二极管元件侧视结构图；
[0008]图2为一示意图，显示一现有发光装置结构示意图；
[0009]图3A-图3E为本发明第一实施例制造流程结构示意图；
[0010]图4A-图4B是显示本发明电极设计的二次电子显微镜图；
[0011]图5A至图5C是绘示出一发光模块示意图；
[0012]图6A-图6B是绘示出一光源产生装置示意图；及
[0013]图7是绘示一灯泡示意图。
【具体实施方式】
[0014]本发明揭示一种发光元件及其制造方法，为了使本发明的叙述更加详尽与完备，请参照下列描述并配合图3A至图7的图示。
[0015]图3A至图3E图3E为本发明第一实施例制造流程结构示意图，如图3A所示，提供一基板30,接着形成一半导体外延叠层32于此基板30之上,其中半导体外延叠层32由下而上至少包含一第一导电型半导体层、一活性层，以及一第二导电型半导体层，且半导体外延叠层32具有一未与基板30相邻的上表面321，其中此上表面包含一第一区3211与第二区 3212。
[0016]基板30为一成长及/或承载基础。候选材料可包含导电基板或不导电基板、透光基板或不透光基板。其中导电基板材料其一可为锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、铟化磷(InP)、碳化硅(SiC)、硅(Si)、铝酸锂(LiA102)、氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)、氮化铝(A1N)、金属。透光基板材料其一可为蓝宝石(Sapphire)、铝酸锂(LiA102)、氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)、玻璃、钻石、CVD 钻石、与类钻碳(Diamond-Like Carbon ;DLC)、尖晶石(spinel, MgAl2O4)、氧化硅(S1x)及镓酸锂(LiGaO2)15上述第一半导体层、活性层以及第二半导体层的材料可包含一种或一种以上的元素选自镓(Ga)、铝(Al)、铟(In)、砷(As)、磷(P)、氮(N)以及硅(Si)所构成群组。常用的材料是如磷化铝镓铟(AlGaInP)系列、氮化铝镓铟(AlGaInN)系列等III族氮化物、氧化锌(ZnO)系列等。
[0017]接着，形成一光致抗蚀剂层33于半导体外延叠层32的上表面321之上，且与半导体外延叠层32的上表面的第二区3212直接接触。在此实施例中，此光致抗蚀剂层32可具有一与半导体外延叠层的第二区3212直接接触的第一区331以及未接触半导体外延叠层32的第二区332 ;即此光致抗蚀剂层可具有一底切(undercut)形状。
[0018]接着，如图3B所示，以物理气相沉积形成一第一金属层34于半导体外延叠层的第一区3211与光致抗蚀剂层33之上，其中此第一金属层34可分为形成于光致抗蚀剂层33之上的第一区341，以及形成于半导体外延叠层第一区3211之上的第二区342。其中第一金属层的第二区342具有一与半导体外延叠层之上表面321平行的第一主平面3421且第一金属层第二区342的两边缘的厚度为逐渐减薄。其中第一金属层的材料可选自反射率大于90%的材料。在一实施例中第一金属层34的材料可选自Ag、Rh、Pd、Al及Pt等金属材料或其合金。
[0019]接下来，如图3C所示，同样使用光致抗蚀剂层33，以物理气相沉积，如蒸镀或溅镀形成一第二金属层35于上述第一金属层34之上,其中此第二金属层35可分为形成于第一金属层第一区341之上的第一区351,以及形成于第一金属层第二区342之上的第二区352。其中第二金属层的第二区352具有一与第一金属层第一主平面3421平行的第二主平面3521且第二金属层第二区352的两边缘的厚度为渐进式减薄。
[0020]在本实施例中，因为第二金属层35的材料相对第一金属层34为一具伸张应力的金属材料，因此在沉积第二金属层的第一区351于第一金属层第一区341之上时,上述光致抗蚀剂层33会因为第二金属层的第一区351沉积的厚度增加而产生形变，且此形变量随第二金属层的第一区351沉积的厚度增加而增加。此形变的光致抗蚀剂层33’的形变程度可随第二金属层的第一区351沉积的厚度增加而增加。在一实施例中光致抗蚀剂层33’的形变包含往下收缩或往上翘曲。在一实施例中，此第二金属层35的材料可选自T1、V、Cr、N1、Cu、Nb、Ru、Pd、W及上述材料的合金。在一实施例中此第二金属层35的材料可为Ni及Ti的合金。
[0021]在一实施例中，光致抗蚀剂层33’的形变为往上翘曲，而使得第二金属层第二区352的沉积边缘可超过第一金属层第二区342的边缘。在一实施例中，第二金属层第二区352的边缘与第一金属层第二区342的边缘的最小距离可为3?10 μ m。
[0022]在一实施例中，如图3C所示，第一金属层第二区342的边缘与半导体外延叠层第一区3211具有一夹角α ;第二金属层第二区352的边缘与半导体外延叠层第一区3211具有一夹角β，且α或β〈10°。
[0023]在另一实施例中，如图3D所示，可选择性地使用光致抗蚀剂层33’，以物理气相沉积，如蒸镀或派镀形成一第三金属层36于上述第二金属层35之上,其中此第三金属层36可分为形成于第二金属层第一区351之上的第一区361,以及形成于第二金属层第二区352之上的第二区362。其中第三金属层的第二区352具有一与第二金属层第一主平面3521平行的第二主平面3621且第三金属层第二区362的两边缘的厚度为渐进式减薄。在一实施例中第二金属层35及/或第三金属层36可作为一扩散阻障层。在一实施例中此第三金属层36的反射率小于第一金属层34的反射率。
[0024]最后，如图3Ε所示，移除光致抗蚀剂层33’，且形成一第二电极(未显示)于基板30或半导体外延叠层32之上而完成一本发明制作工艺所制作的光电元件300。在本发明中，因为第一金属层34、第二金属层35或第三金属层36