发光元件及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种发光元件及其制造方法；特别是涉及一种具有孔洞的发光元件及 其制造方法。
【背景技术】
[0002] 图1所示为一现有的发光二极管结构，包含一永久基板109,于其上方由上往下依 序有一发光叠层102, 一金属反射层106, 一阻障层107,及一金属连接结构108。此外，一第 一电极110E1及其延伸电极110E1'设置于发光叠层102上，及一第二电极110E2设置于永 久基板109上用W传递电流。
[0003] 其中金属反射层106用W反射发光叠层102所发出的光线，金属连接结构108是 由两层材料相接合形成合金W使永久基板109与阻障层107相接合。而阻障层107位于金 属反射层106与金属连接结构108间，用W阻止金属反射层106与金属连接结构108间的金 属扩散（difTusion)。然而，金属连接结构108 -般是用高温接合，即接合温度高于30(TC， 故金属连接结构108的材料成分通常与金属反射层106的材料成分不同，即金属连接结构 108的材料成分与金属反射层106不具有相同的金属元素。例如现有的金属反射层106采 用银（Ag);而金属连接结构108采用锋狂n)为主要含量的合金，例如锋狂n)与铅（A1)的 合金，W利高温接合。当金属反射层106的材料与金属连接结构108不具有相同的金属元 素时，现有的阻障层107的设计采薄阻障层（小于lOOnm)的设计均能达成阻止金属反射层 106与金属连接结构108间的金属扩散的效果。
[0004] 然而，随着发光二极管应用的发展，对于性能的要求渐渐提高，例如当发光二极管 应用于汽车领域时，因为汽车与人身安全息息相关，因此对于车用的发光二极管的可靠度 要求也比一般应用如显示屏（display)等来得高，故需使用稳定性较佳的反射镜材料。而 相较于银金属恐有银金属电致迁移（migration)的疑虑，W其他金属材料制作金属反射层 106有其优势。另外，随着金属连接结构108往低温接合的方向发展，金属连接结构108的 材料同样需要更多的选择变化。故当金属反射层106的材料与金属连接结构108选择具有 相同的金属元素时，因为阻障层107的两侧所具有相同的金属元素，使得金属连接结构108 合金中的其他元素在阻障层107的两侧均特别容易结合，故薄阻障层的设计将无法有效阻 止金属反射层106与金属连接结构108间的金属扩散，当发光二极管因为经过制作工艺中 的高温处理步骤后，容易出现金属连接结构108合金中的金属扩散至金属反射层106,导致 金属反射层106反射率降低，而使发光二极管亮度降低。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种发光元件及其制造方法，W解决上述问题。
[0006]为达上述目的，本发明所公开的发光元件包含；一金属连接结构；一阻障层位于 上述金属连接结构之上，包含一第一多层金属层位于上述金属连接结构之上及一第二多层 金属层位于上述第一多层金属层之上；一金属反射层位于上述阻障层之上；W及一发光叠 层电连接上述金属反射层；其中上述第一多层金属层包含由一第一金属材料构成的一第一 金属层及由一第二金属材料构成的一第二金属层，上述第一金属层较上述第二金属层接近 上述金属连接结构，且上述第二多层金属层包含由一第H金属材料构成的一第H金属层及 由一第四金属材料构成的一第四金属层，上述第H金属层较上述第四金属层接近上述第二 金属层，且上述第一金属材料和上述第二金属材料不同，上述第H金属材料和上述第四金 属材料不同。
[0007] 本发明还公开一种发光元件包含；一金属连接结构；一阻障层位于上述金属连接 结构之上，包含一第一多层金属层位于上述金属连接结构之上及一第二多层金属层位于上 述第一多层金属层之上；一金属反射层位于上述阻障层之上；W及一发光叠层电连接上述 金属反射层；其中上述金属连接结构与上述金属反射层包含一相同的金属元素，且上述阻 障层包含与上述金属反射层相异的金属元素。
【附图说明】
[0008] 图1为一现有的发光二极管结构；
[0009] 图2A至图21为本发明第一实施例的发光元件及其制造方法；
[0010] 图3A及图3B用W说明第一实施例中的阻障层。
[0011] 符号说明
[0012] 102发光叠层
[0013] 106金属反射层
[0014] 107阻障层
[0015] 108金属连接结构
[0016] 109永久基板
[0017] 110E1第一电极 [001引llOEl'延伸电极
[0019] 110E2第二电极
[0020] 201成长基板
[0021] 202发光叠层
[0022] 202a第一电性半导体层
[0023] 20化发光层
[0024] 202c第二电性半导体层 [002引203介电层
[0026] 2031穿孔
[0027] 204第一透明导电氧化层
[0028] 205第二透明导电氧化层
[0029] 206金属反射层
[0030] 207阻障层
[0031] 2071a，2071a，第一金属层
[0032] 207化第二金属层
[0033] 2072a第H金属层
[0034] 2072b第四金属层
[00巧]207i抗氧化层
[0036] 208金属连接结构
[0037] 2081第一接合层
[0038] 2082第二接合层
[0039] 2083第H接合层
[0040] 209永久基板
[0041] 210E1 第一电极
[0042] 210E1，延伸电极
[0043] 210E2 第二电极
[0044] 211保护层
[0045] 212r粗化结构
【具体实施方式】
[0046] 图2A-图21为本发明第一实施例的发光元件及其制造方法，如图2A所示，首先提 供一成长基板201，并于其上形成一发光叠层202,发光叠层202包括一半导体叠层，由下而 上依序包括一第一电性半导体层202a;-发光层20化位于第一电性半导体层202a之上； W及一第二电性半导体层202c位于发光层20化之上。第一电性半导体层202a和第二电性 半导体层202c电性相异，例如第一电性半导体层202a是n型半导体层，而第二电性半导体 层202c是P型半导体层。第一电性半导体层202a、发光层20化、及第二电性半导体层202c 为III-V族材料所形成，例如为磯化铅嫁钢（AlGaIn巧系列材料。
[0047] 接着，如图2B所示，形成一介电层203于发光叠层202上，介电层203具有一折射 率小于与发光叠层202的折射率。介电层203的材料例如包含一材料选自氧化娃（SiO,)、 氣化镇（M化），及氮化娃（SiN,)所构成的群组，介电层203的厚度约为50皿至150皿之间， 本实施例的介电层203的厚度为lOOnm。接着，如图2C所示，W黄光及蚀刻制作工艺，在介 电层203中形成多个的穿孔2031穿透介电层203,穿孔2031由上视大致为圆形（图未示） 并具有一直径D，直径D约介于5ym至15ym之间，在本实施例中，直径D约为10ym。
[0048]接着，如图2D所示，形成一第一透明导电氧化层204位于介电层203上并填入穿 孔2031中，W使第一透明导电氧化层204与发光叠层202形成欧姆接触，第一透明导电氧 化层204的厚度约为25A至lOOA之间，本实施例的第一透明导电氧化层204的厚度为 75A。然后，形成一第二透明导电氧化层205位于第一透明导电氧化层204上，其中第二 透明导电氧化层205主要用W提供横向（与各层堆叠方向相垂直的方向）电流扩散的功 能，其材料与第一透明导电氧化层204的材料不同。第二透明导电氧化层205的厚度约为 0. 5ym至3ym之间，本实施例的第二透明导电氧化层205的厚度为1.Oym。值得注意的 是，第二透明导电氧化层205的厚度相较于第一透明导电氧化层204及介电层203的厚度 明显较厚，故如图所示意，第二透明导电氧化层205形成后，可填平穿孔2031，并使因为穿 孔2031造成的高低差不平整回到一较平整的表面。第一透明导电氧化层204与第二透明 导电氧化层205包含一材料选自氧化钢锡（IndiumTinOxide,IT0)、氧化铅锋（Aluminum ZincOxide,AZO)、氧化領锡、氧化键锡、氧化锋狂nO)、氧化锋锡、及氧化钢锋（IndiumZinc 化ide，IZO)所构成的群组。在本实施例中，第一透明导电氧化层204的材料为氧化钢 锡（IndiumTinOxide,IT0),第二透明导电氧化层205的材料为氧化钢锋（IndiumZinc Oxide,IZO)。
[0049] 接着，如图2E所示，形成一金属反射层206位于第二透明导电氧化层205之上，金 属反射层206包含一金属材料用W反射发光叠层202所发出的光线。在本实施例中，金属 反射层206可对发光叠层所发出的光线有大于90%的反射率，例如为金（Au)。
[0050] 接着，如图2F所示，形成一阻障层207位于金属反射层206上，阻障层207用W阻 止金属反射层206与金属连接结构208 (将于后续说明）间的金属扩散（difTusion)。阻障 层207的实施例如图3A或图3B所示，也将于后续详细说明。接着，形成第一接合层2081 位于阻障层207上，及第二接合层2082位于第一接合层2081上。接着，如图2G所示，提供 一永久基板209,并形成一第H接合层2083位于永久基板209上，并使第H接合层2083与 第二接合层2082对接化onding)，且接合后将成长基板201移除，其情形如图2H所示。第 一接合层2081,束二接合层2082,及束二接合层2083形成一金属连接结构208。金属连接 结构208包含一烙点小于或等于30(TC的低温烙合材料。低温烙合材料例如包含钢（In) 或锡（Sn)，在本实施例中，低温烙合材料包含钢（In),例如当第一接合层2081的材料为金 (Au)，第二接合层2082的材料为钢（In)，第H接合层2083的材料为金（Au)时，此第一接合 层2081，第二接合层2082,及第H接合层2083可在一低温下，例如温度小于或等于30(TC 下，因共晶（eutectic)效应而形成合金并接合，形成一金属连接结构208,而金属连接结构 208包含钢（In)及金（Au)的合金。在另一实施例中，第二接合层2082可W是形成在第一 接合层2081上，并与永久基板209上的第H接合层2083接合形成金属连接结构208。
[0051] 接着，如图21所示，形成第一电极210E1及其延伸电极210E1'于发光叠层202上。 然后，通过一黄光及蚀刻制作工艺将发光叠层202的外围一部分移除并曝露部分的介电层 203,并可选择性地实施一发光叠层202表面的粗化制作工艺，W于第一电性半导体层202a 上形成粗化结构212r，然后形成保护层211于发光叠