发光元件及其制造方法_2

文档序号:8382599阅读:来源:国知局
层202及曝露的介电层203上,保护 层211未覆盖第一电极210E1及其延伸电极210E1'。最后形成第二电极210E2于永久基板 209 上。
[0052] 图3A用W说明上述实施例中阻障层207。图3A例示图21的阻障层207,请同时 参看图3A及图21。如前所提及,阻障层207位于金属反射层206与金属连接结构208间, 用W阻止两者间的金属扩散。本实施例的阻障层207包含一第一多层金属层2071位于金属 连接结构208之上及一第二多层金属层2072位于第一多层金属层2071之上;其中第一多 层金属层2071包含由一第一金属材料构成的一第一金属层2071a及由一第二金属材料构 成的一第二金属层207化,第一金属层2071a较第二金属层207化接近金属连接结构208 ; 而第二多层金属层2072包含由一第H金属材料构成的一第H金属层2072a及由一第四金 属材料构成的一第四金属层2072b,第H金属层2072a较第四金属层207化接近第二金属 层207化。在材料选择上,第一金属材料和第二金属材料不同,第H金属材料和第四金属材 料不同,且上述各金属材料的材料选择使阻障层207包含与金属反射层206相异的金属元 素。在本实施例中,第一金属层2071a及第H金属层2072a的材料包含笛(Pt),第二金属 层207化及第四金属层2072b的材料包含铁(Ti)。第一金属层2071a及第H金属层2072a 的笛(Pt)用为主要阻止金属反射层206与金属连接结构208间金属扩散的材料,而第二 金属层207化及第四金属层2072b的材料采用铁(Ti)则可增加黏接力(a化esion),特别 是第四金属层2072b的铁(Ti)与金属反射层206相接提供了整体阻障层207与金属反射 层206间良好的黏接,亦即材料的选择排列上,较佳的选择为第四金属层207化的材料与金 属反射层206的粘接力大于第H金属层2072a与金属反射层206的黏接力,W加强第H金 属层2072a与金属反射层206之间的粘接力。在厚度上,第一金属层2071a及第H金属层 2072a的厚度约为lOOA至500A之间,第二金属层207化及第四金属层207化的厚度约为 200A午;800A之间。在本实施例中,第一金属层2071a及第H金属层2072a的厚度约为 200A至800A之间,第二金属层207化及第四金属层207化的厚度约为lOOA至500A之 间。上述厚度范围所构成的第一多层金属层2071及第二多层金属层2072结构可W有效地 阻止金属反射层206与金属连接结构208间的金属扩散,并且不至于因厚度过厚造成应力, 而影响前述提及的后续金属连接结构208中接合层间的接合制作工艺。
[0053] 故而W图21的最终结构,并配合参看图3A,则本发明第一实施例的发光元件至少 包含一金属连接结构208 ; -阻障层207位于金属连接结构208之上,包含一第一多层金属 层2071位于金属连接结构208之上及一第二多层金属层2072位于第一多层金属层2071之 上;一金属反射层206位于阻障层207之上;W及一发光叠层203电连接金属反射层206 ; 其中第一多层金属层2071包含由第一金属材料笛(Pt)构成的第一金属层2071a及由第二 金属材料铁(Ti)构成的一第二金属层207化,第一金属层2071a较第二金属层207化接近 金属连接结构208,且第二多层金属层2072包含由第H金属材料笛(Pt)构成的第H金属 层2072a及由第四金属材料铁(Ti)构成的第四金属层2072b,第H金属层2072a较第四金 属层207化接近第二金属层2071b。第一金属材料和第二金属材料不同,第H金属材料和第 四金属材料不同。另外,如前所述,在本实施例中,金属连接结构208包含钢(In)及金(Au) 的合金,而金属反射层206包含金(Au),故金属连接结构208与金属反射层206包含一相同 的金属元素金(Au)。如同先前技术中所述,因为阻障层207的两侧所具有相同的金属元素, 使得金属连接结构208合金中的其他元素(在本实施例为钢(In))在阻障层207的两侧均 容易结合,故若采先前技术的薄阻障层的设计将无法有效阻止钢(In)在金属反射层206与 金属连接结构208间的金属扩散。对于上述实施例图21的结构,若阻障层207改采薄阻障 层的结构,例如W单层500A的笛(Pt)作为阻障层207,W能谱分析仪-线扫描巧DSline scan)进行元素分析,量测到金属反射层206中的钢(In)的含量与金属连接结构208中钢 (In)的含量接近,两者皆约5至10个A.U.(ArbitraryUnit)(平均值约7. 5个A.U.),证明 了采薄阻障层的设计无法有效阻止钢(In)在金属反射层206与金属连接结构208间的金 属扩散。而当阻障层207采上述图3A的结构时,由于上述图3A的阻障层207包含第一多层 金属层2071及第二多层金属层2072的多组多层结构,且阻障层207包含与金属反射层206 相异的金属元素,故可W有效阻止钢(In)在金属反射层206与金属连接结构208间的金属 扩散,并且相较于单纯W增加厚度企图提高阻障层阻止金属扩散能力的方法而言,可W免 去阻障层厚度加厚产生应力的问题。故当同样W能谱分析仪-线扫描进行元素分析时,可 量测到金属反射层206中的钢(In)的含量明显降低,与金属连接结构208中钢(In)的含 量已不同,而金属反射层206中的钢(In)的含量与发光叠层202中的钢(In)的含量大致 相同,两者皆约小于5个A.U. (Arbitrary化it),平均值约仅2个A.U. (Arbitrary化it)。 亦即钢(In)在金属反射层206中的含量(平均值约2个A.U.)相较于其在金属连接结构 208中的含量(平均值约7. 5个A.U.),约小于其二分之一。证明了采用本发明实施例的阻 障层的设计能有效阻止钢(In)在金属反射层206与金属连接结构208间的金属扩散。
[0054] 需注意的是,上述图3A阻障层207的说明是W图21,即发光元件的最终结构进行 说明,然图21是经过前述将成长基板201翻转并与永久基板209接合而形成,故在形成方 法上,例如W中间过程的图2F来看,则为第四金属层2072b,第H金属层2072a,第二金属层 2071b,W及第一金属层2071a依序形成于金属反射层206上。
[005引图3B为本发明的另一阻障层的实施例。图3B为图3A的变化型,图3B同样例示图 21的阻障层207,请同时参看图3A及图21。同样地,阻障层207位于金属反射层206与金 属连接结构208间,用W阻止两者间的金属扩散。在本实施例的阻障层207与图3A的阻障 层207大致相同,但第一金属层2071a'的材料在本实施例包含媒(Ni),并且在第一多层金 属层2071与第二多层金属层2072位于第一多层金属层2071间增加了一抗氧化层207i,用 W防止第二多层金属层2072在制作工艺中被氧化,抗氧化层207i的材料例如包含金(Au), 厚度约为3000A至7000A之间。其余关于材料或厚度等,则与上述图3A相同,不再费述。 同样须注意的是,在形成方法上,例如W中间过程的图2F来看,则为第四金属层2072b,第H金属层2072a,抗氧化层207i,第二金属层207化,W及第一金属层2071a依序形成于金属 反射层206上。抗氧化层207i在第二多层金属层2072与第一多层金属层2071非于相同 机台中连续形成时,能有效地防止第二多层金属层2072在制作工艺中被氧化。
[0056] 上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何 本发明所属技术领域中具有通常知识者均可在不违背本发明的技术原理及精神的情况下, 对上述实施例进行修改及变化。因此本发明的权利保护范围如上述的权利要求所列。
【主权项】
1. 一种发光元件,包含: 金属连接结构; 阻障层,位于该金属连接结构之上,包含第一多层金属层,位于该金属连接结构之上, 及第二多层金属层,位于该第一多层金属层之上; 金属反射层,位于该阻障层之上;以及 发光叠层,电连接该金属反射层; 其中该第一多层金属层包含由一第一金属材料构成的第一金属层及由一第二金属材 料构成的第二金属层,该第一金属层较该第二金属层接近该金属连接结构,且该第二多层 金属层包含由一第三金属材料构成的第三金属层及由一第四金属材料构成的第四金属层, 该第三金属层较该第四金属层接近该第二金属层,且该第一金属材料和该第二金属材料不 同,该第三金属材料和该第四金属材料不同。
2. 如权利要求1所述的发光元件,其中该金属连接结构包含一熔点,小于或等于300°C 的低温熔合材料。
3. 如权利要求2所述的发光元件,其中该低温熔合材料包含铟(In)。
4. 如权利要求1所述的发光元件,其中该金属反射层包含金(Au)。
5. 如权利要求1所述的发光元件,其中该金属连接结构包含铟(In)及金的合金。
6. 如权利要求1所述的发光兀件,其中该第一金属材料及该第三金属材料包含镍(Ni) 或钼(Pt),且该第二金属材料及该第四金属材料包含钛(Ti)。
7. 如权利要求1所述的发光兀件,还包含介电层,位于该金属反射层与该发光叠层之 间,该介电层具有一折射率,小于与该发光叠层的折射率。
8. 如权利要求7所述的发光兀件,其中该介电层包含一材料选自氧化娃(SiOx)、氟化 镁(MgF2),及氮化硅(SiNx)所构成的群组。
9. 如权利要求3所述的发光元件,其中该低温熔合材料在该金属反射层中的含量与该 低温熔合材料在该发光叠层的含量大致相同,或该低温熔合材料在该金属反射层中的含量 小于该低温熔合材料在该金属连接结构中的含量的二分之一。
10. -种发光元件,包含: 金属连接结构; 阻障层,位于该金属连接结构之上,包含第一多层金属层,位于该金属连接结构之上, 及第二多层金属层,位于该第一多层金属层之上; 金属反射层,位于该阻障层之上;以及 发光叠层,电连接该金属反射层; 其中该金属连接结构与该金属反射层包含一相同的金属元素,且该阻障层包含与该金 属反射层相异的金属元素。
【专利摘要】本发明公开一种发光元件及其制造方法。本发明所公开的发光元件包含:金属连接结构;阻障层位于金属连接结构之上,包含第一多层金属层位于金属连接结构之上及第二多层金属层位于第一多层金属层之上;金属反射层位于阻障层之上;及发光叠层电连接金属反射层;其中第一多层金属层包含由第一金属材料构成的第一金属层及由第二金属材料构成的第二金属层,第一金属层较第二金属层接近金属连接结构,且第二多层金属层包含由第三金属材料构成的第三金属层及由第四金属材料构成的第四金属层,第三金属层较第四金属层接近第二金属层,且第一金属材料和第二金属材料不同,第三金属材料和第四金属材料不同。
【IPC分类】H01L33-48, H01L33-00
【公开号】CN104701435
【申请号】CN201310653460
【发明人】蔡富钧, 廖文禄, 陈世益, 许嘉良, 吕志强
【申请人】晶元光电股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月6日
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