TWI591848B - 發光元件及其製造方法 - Google Patents

發光元件及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI591848B
TWI591848B TW102143141A TW102143141A TWI591848B TW I591848 B TWI591848 B TW I591848B TW 102143141 A TW102143141 A TW 102143141A TW 102143141 A TW102143141 A TW 102143141A TW I591848 B TWI591848 B TW I591848B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
metal
transparent conductive
connection structure
conductive oxide
Prior art date
Application number
TW102143141A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201521225A (zh
Inventor
蔡富鈞
廖文祿
陳世益
許嘉良
呂志強
Original Assignee
晶元光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 晶元光電股份有限公司 filed Critical 晶元光電股份有限公司
Priority to TW102143141A priority Critical patent/TWI591848B/zh
Priority to US14/556,032 priority patent/US9331249B2/en
Publication of TW201521225A publication Critical patent/TW201521225A/zh
Priority to US15/078,355 priority patent/US9666780B2/en
Priority to US15/581,909 priority patent/US10050178B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI591848B publication Critical patent/TWI591848B/zh
Priority to US15/887,470 priority patent/US10230019B2/en
Priority to US16/259,459 priority patent/US10553761B2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/405—Reflective materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/40—Materials therefor
    • H01L33/42—Transparent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0016—Processes relating to electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate

Description

發光元件及其製造方法
本發明係關於一種發光元件及其製造方法；特別是關於一種具有孔洞之發光元件及其製造方法。
圖1所示為一習知之發光二極體結構，包含一永久基板109，於其上方由上往下依序有一發光疊層102，一金屬反射層106，一阻障層107，及一金屬連接結構108。此外，一第一電極110E1及其延伸電極110E1’設置於發光疊層102上，及一第二電極110E2設置於永久基板109上用以傳遞電流。
其中金屬反射層106用以反射發光疊層102所發出之光線，金屬連接結構108係由兩層材料相接合形成合金以使永久基板109與阻障層107相接合。而阻障層107位於金屬反射層106與金屬連接結構108間，用以阻止金屬反射層106與金屬連接結構108間之金屬擴散(diffusion)。然而，金屬連接結構108一般是用高溫接合，即接合溫度高於300℃，故金屬連接結構108之材料成份通常與金屬反射層106之材料成份不同，即金屬連接結構108之材料成份與金屬反射層106不具有相同之金屬元素。例如習知之金屬反射層106 採用銀(Ag)；而金屬連接結構108採用鋅(Zn)為主要含量的合金，例如鋅(Zn)與鋁(Al)的合金，以利高溫接合。當金屬反射層106之材料與金屬連接結構108不具有相同之金屬元素時，習知之阻障層107之設計採薄阻障層(小於100nm)之設計均能達成阻止金屬反射層106與金屬連接結構108間之金屬擴散之效果。
然而，隨著發光二極體應用之發展，對於性能之要求漸漸提高，例如當發光二極體應用於汽車領域時，因為汽車與人身安全息息相關，因此對於車用之發光二極體的可靠度要求也比一般應用如顯示屏(display)等來得高，故需使用穩定性較佳的反射鏡材料。而相較於銀金屬恐有銀金屬電致遷移(migration)之疑慮，以其他金屬材料製作金屬反射層106有其優勢。另外，隨著金屬連接結構108往低溫接合的方向發展，金屬連接結構108之材料同樣需要更多的選擇變化。故當金屬反射層106之材料與金屬連接結構108選擇具有相同之金屬元素時，因為阻障層107之兩側所具有相同之金屬元素，使得金屬連接結構108合金中之其他元素在阻障層107之兩側均特別容易結合，故薄阻障層之設計將無法有效阻止金屬反射層106與金屬連接結構108間之金屬擴散，當發光二極體因為經過製程中的高溫處理步驟後，容易出現金屬連接結構108合金中之金屬擴散至金屬反射層106，導致金屬反射層106反射率降低，而使發光二極體亮度降低。
本發明係揭露一種發光元件及其製造方法。本發明所揭露之發光元件包含：一金屬連接結構；一阻障層位於上述金屬連接結構之上，包含一第一多層金屬層位於上述金屬連接結構之上及一第二多層金屬層位於上述第一多層金屬層之上；一金屬反射層位於上述阻障層之上；以及一發光疊層電性連接上述金屬反射層；其中上述第一多層金屬層包含由一第一金屬材料構成之一第一金屬層及由一第二金屬材料構成之一第二金屬層，上述第一金屬層較上述第二金屬層接近上述金屬連接結構，且上述第二多層金屬層包含由一第三金屬材料構成之一第三金屬層及由一第四金屬材料構成之一第四金屬層，上述第三金屬層較上述第四金屬層接近上述第二金屬層，且上述第一金屬材料和上述第二金屬材料不同，上述第三金屬材料和上述第四金屬材料不同。
本發明更揭露一發光元件包含：一金屬連接結構；一阻障層位於上述金屬連接結構之上，包含一第一多層金屬層位於上述金屬連接結構之上及一第二多層金屬層位於上述第一多層金屬層之上；一金屬反射層位於上述阻障層之上；以及一發光疊層電性連接上述金屬反射層；其中上述金屬連接結構與上述金屬反射層包含一相同之金屬元素，且上述阻障層包含與上述金屬反射層相異之金屬元素。
102‧‧‧發光疊層
106‧‧‧金屬反射層
107‧‧‧阻障層
108‧‧‧金屬連接結構
109‧‧‧永久基板
110E1‧‧‧第一電極
110E1’‧‧‧延伸電極
110E2‧‧‧第二電極
201‧‧‧成長基板
202‧‧‧發光疊層
202a‧‧‧第一電性半導體層
202b‧‧‧發光層
202c‧‧‧第二電性半導體層
203‧‧‧介電層
2031‧‧‧穿孔
204‧‧‧第一透明導電氧化層
205‧‧‧第二透明導電氧化層
206‧‧‧金屬反射層
207‧‧‧阻障層
2071a，2071a’‧‧‧第一金屬層
2071b‧‧‧第二金屬層
2072a‧‧‧第三金屬層
2072b‧‧‧第四金屬層
207i‧‧‧抗氧化層
208‧‧‧金屬連接結構
2081‧‧‧第一接合層
2082‧‧‧第二接合層
2083‧‧‧第三接合層
209‧‧‧永久基板
210E1‧‧‧第一電極
210E1’‧‧‧延伸電極
210E2‧‧‧第二電極
211‧‧‧保護層
212r‧‧‧粗化結構
第1圖所示為一習知之發光二極體結構。
第2A圖至第2I圖所示為本發明第一實施例之發光元件及其製造方法。
第3A圖及第3B圖用以說明第一實施例中之阻障層。
圖2為本發明第一實施例之發光元件及其製造方法，如圖2A所示，首先提供一成長基板201，並於其上形成一發光疊層202，發光疊層202包括一半導體疊層，由下而上依序包括一第一電性半導體層202a；一發光層202b位於第一電性半導體層202a之上；以及一第二電性半導體層202c位於發光層202b之上。第一電性半導體層202a和第二電性半導體層202c電性相異，例如第一電性半導體層202a是n型半導體層，而第二電性半導體層202c是p型半導體層。第一電性半導體層202a、發光層202b、及第二電性半導體層202c為III-V族材料所形成，例如為磷化鋁鎵銦(AlGaInP)系列材料。
接著，如圖2B所示，形成一介電層203於發光疊層202上，介電層203具有一折射率小於與發光疊層202之折射率。介電層203之材料例如包含一材料選自氧化矽(SiOx)、氟化鎂(MgF2)，及氮化矽(SiNx)所構成之群組，介電層203之厚度約為50nm至150nm之間，本實施例之介電層203之厚度為100nm。接著，如圖2C所示，以黃光及蝕刻製程，在介電層203中形成複數之穿孔2031穿透介電層203，穿孔2031由上視大致為圓形(圖未示)並具有一直徑D，直徑D約介於5μm至15μm之間，在本實施例中，直徑D約為10μm。
接著，如圖2D所示，形成一第一透明導電氧化層204位於介電層203上並填入穿孔2031中，以使第一透明導電氧化層204與發光疊層202形成歐姆接觸，第一透明導電氧化層204之厚度約為25Å至100Å之間，本實施例之第一透明導電氧化層204之厚度為75Å。然後，形成一第二透明導電氧化層205位於第一透明導電氧化層204上，其中第二透明導電氧化層205主要用以提供橫向(與各層堆疊方向相垂直之方向)電流擴散之功能，其材料與第一透明導電氧化層204之材料不同。第二透明導電氧化層205之厚度約為0.5μm至3μm之間，本實施例之第二透明導電氧化層205之厚度為1.0μm。值得注意的是，第二透明導電氧化層205之厚度相較於第一透明導電氧化層204及介電層203之厚度明顯較厚，故如圖所示意，第二透明導電氧化層205形成後，可填平穿孔2031，並使因為穿孔2031造成之高低差不平整回到一較平整之表面。第一透明導電氧化層204與第二透明導電氧化層205包含一材料選自氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)、氧化鋁鋅(Aluminum Zinc Oxide,AZO)、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅(ZnO)、氧化鋅錫、及氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)所構成之群組。在本實施例中，第一透明導電氧化層204之材料為氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)，第二透明導電氧化層205之材料為氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)。
接著，如圖2E所示，形成一金屬反射層206位於第二透明導電氧化層205之上，金屬反射層206包含一金屬材料用以反射發光疊層202所發出之光線。在本實施例中，金屬反射層206可對發 光疊層所發出之光線有大於90%的反射率，例如為金(Au)。
接著，如圖2F所示，形成一阻障層207位於金屬反射層206上，阻障層207用以阻止金屬反射層206與金屬連接結構208(將於後續說明)間之金屬擴散(diffusion)。阻障層207之實施例如圖3A或圖3B所示，亦將於後續詳細說明。接著，形成第一接合層2081位於阻障層207上，及第二接合層2082位於第一接合層2081上。接著，如圖2G所示，提供一永久基板209，並形成一第三接合層2083位於永久基板209上，並使第三接合層2083與第二接合層2082對接(bonding)，且接合後將成長基板201移除，其情形如圖2H所示。第一接合層2081，第二接合層2082，及第三接合層2083形成一金屬連接結構208。金屬連接結構208包含一熔點小於或等於300℃之低溫熔合材料。低溫熔合材料例如包含銦(In)或錫(Sn)，在本實施例中，低溫熔合材料包含銦(In)，例如當第一接合層2081之材料為金(Au)，第二接合層2082之材料為銦(In)，第三接合層2083之材料為金(Au)時，此第一接合層2081，第二接合層2082，及第三接合層2083可在一低溫下，例如溫度小於或等於300℃下，因共晶(eutectic)效應而形成合金並接合，形成一金屬連接結構208，而金屬連接結構208包含銦(In)及金(Au)之合金。在另一實施例中，第二接合層2082可以是形成在第一接合層2081上，並與永久基板209上之第三接合層2083接合形成金屬連接結構208。
接著，如圖2I所示，形成第一電極210E1及其延伸電極210E1’於發光疊層202上。然後，藉由一黃光及蝕刻製程將發光疊 層202之外圍一部份移除並曝露部份之介電層203，並可選擇性地實施一發光疊層202表面之粗化製程，以於第一電性半導體層202a上形成粗化結構212r，然後形成保護層211於發光疊層202及曝露之介電層203上，保護層211未覆蓋第一電極210E1及其延伸電極210E1’。最後形成第二電極210E2於永久基板209上。
圖3A用以說明上述實施例中阻障層207。圖3A例示圖2I之阻障層207，請同時參看圖3A及圖2I。如前所提及，阻障層207位於金屬反射層206與金屬連接結構208間，用以阻止兩者間之金屬擴散。本實施例之阻障層207包含一第一多層金屬層2071位於金屬連接結構208之上及一第二多層金屬層2072位於第一多層金屬層2071之上；其中第一多層金屬層2071包含由一第一金屬材料構成之一第一金屬層2071a及由一第二金屬材料構成之一第二金屬層2071b，第一金屬層2071a較第二金屬層2071b接近金屬連接結構208；而第二多層金屬層2072包含由一第三金屬材料構成之一第三金屬層2072a及由一第四金屬材料構成之一第四金屬層2072b，第三金屬層2072a較第四金屬層2072b接近第二金屬層2071b。在材料選擇上，第一金屬材料和第二金屬材料不同，第三金屬材料和第四金屬材料不同，且上述各金屬材料之材料選擇使阻障層207包含與金屬反射層206相異之金屬元素。在本實施例中，第一金屬層2071a及第三金屬層2072a之材料包含鉑(Pt)，第二金屬層2071b及第四金屬層2072b之材料包含鈦(Ti)。第一金屬層2071a及第三金屬層2072a之鉑(Pt)用為主要阻止金屬反射層206與金屬連接結構208間金屬擴 散之材料，而第二金屬層2071b及第四金屬層2072b之材料採用鈦(Ti)則可增加黏接力(adhesion)，特別是第四金屬層2072b的鈦(Ti)與金屬反射層206相接提供了整體阻障層207與金屬反射層206間良好的黏接，亦即材料的選擇排列上，較佳之選擇為第四金屬層2072b之材料與金屬反射層206之黏接力大於第三金屬層2072a與金屬反射層206之黏接力，以加強第三金屬層2072a與金屬反射層206之間之黏接力。在厚度上，第一金屬層2071a及第三金屬層2072a之厚度約為100Å至500Å之間，第二金屬層2071b及第四金屬層2072b之厚度約為200Å至800Å之間。在本實施例中，第一金屬層2071a及第三金屬層2072a之厚度約為200Å至800Å之間，第二金屬層2071b及第四金屬層2072b之厚度約為100Å至500Å之間。上述厚度範圍所構成之第一多層金屬層2071及第二多層金屬層2072結構可以有效地阻止金屬反射層206與金屬連接結構208間之金屬擴散，並且不至於因厚度過厚造成應力，而影響前述提及之後續金屬連接結構208中接合層間之接合製程。
故而以圖2I之最終結構，並配合參看圖3A，則本發明第一實施例之發光元件至少包含一金屬連接結構208；一阻障層207位於金屬連接結構208之上，包含一第一多層金屬層2071位於金屬連接結構208之上及一第二多層金屬層2072位於第一多層金屬層2071之上；一金屬反射層206位於阻障層207之上；以及一發光疊層203電性連接金屬反射層206；其中第一多層金屬層2071包含由第一金屬材料鉑(Pt)構成之第一金屬層2071a及由第二金屬材料鈦(Ti)構成 之一第二金屬層2071b，第一金屬層2071a較第二金屬層2071b接近金屬連接結構208，且第二多層金屬層2072包含由第三金屬材料鉑(Pt)構成之第三金屬層2072a及由第四金屬材料鈦(Ti)構成之第四金屬層2072b，第三金屬層2072a較第四金屬層2072b接近第二金屬層2071b。第一金屬材料和第二金屬材料不同，第三金屬材料和第四金屬材料不同。另外，如前所述，在本實施例中，金屬連接結構208包含銦(In)及金(Au)之合金，而金屬反射層206包含金(Au)，故金屬連接結構208與金屬反射層206包含一相同之金屬元素金(Au)。如同先前技術中所述，因為阻障層207之兩側所具有相同之金屬元素，使得金屬連接結構208合金中之其他元素(在本實施例為銦(In))在阻障層207之兩側均容易結合，故若採先前技術之薄阻障層之設計將無法有效阻止銦(In)在金屬反射層206與金屬連接結構208間之金屬擴散。對於上述實施例圖2I之結構，若阻障層207改採薄阻障層之結構，例如以單層500Å之鉑(Pt)作為阻障層207，以能譜分析儀-線掃描(EDS line scan)進行元素分析，量測到金屬反射層206中之銦(In)的含量與金屬連接結構208中銦(In)的含量接近，兩者皆約5至10個A.U.(Arbitrary Unit)(平均值約7.5個A.U.)，證明了採薄阻障層之設計無法有效阻止銦(In)在金屬反射層206與金屬連接結構208間之金屬擴散。而當阻障層207採上述圖3A之結構時，由於上述圖3A之阻障層207包含第一多層金屬層2071及第二多層金屬層2072之複數組多層結構，且阻障層207包含與金屬反射層206相異之金屬元素，故可以有效阻止銦(In)在金屬反射層206與金屬連接結構208 間之金屬擴散，並且相較於單純以增加厚度企圖提高阻障層阻止金屬擴散能力之方法而言，可以免去阻障層厚度加厚產生應力之問題。故當同樣以能譜分析儀-線掃描進行元素分析時，可量測到金屬反射層206中之銦(In)的含量明顯降低，與金屬連接結構208中銦(In)的含量已不同，而金屬反射層206中之銦(In)的含量與發光疊層202中之銦(In)的含量大致相同，兩者皆約小於5個A.U.(Arbitrary Unit)，平均值約僅2個A.U.(Arbitrary Unit)。亦即銦(In)在金屬反射層206中之含量(平均值約2個A.U.)相較於其在金屬連接結構208中之含量(平均值約7.5個A.U.)，約小於其二分之一。證明了採本發明實施例之阻障層之設計能有效阻止銦(In)在金屬反射層206與金屬連接結構208間之金屬擴散。
須注意的是，上述圖3A阻障層207之說明係以圖2I，即發光元件的最終結構進行說明，然圖2I係經過前述將成長基板201翻轉並與永久基板209接合而形成，故在形成方法上，例如以中間過程之圖2F來看，則為第四金屬層2072b，第三金屬層2072a，第二金屬層2071b，以及第一金屬層2071a依序形成於金屬反射層206上。
圖3B為本發明之另一阻障層之實施例。圖3B為圖3A之變化型，圖3B同樣例示圖2I之阻障層207，請同時參看圖3A及圖2I。同樣地，阻障層207位於金屬反射層206與金屬連接結構208間，用以阻止兩者間之金屬擴散。在本實施例之阻障層207與圖3A之阻障層207大致相同，但第一金屬層2071a'之材料在本實施例包含鎳(Ni)，並且在第一多層金屬層2071與第二多層金屬層2072位於第一 多層金屬層2071間增加了一抗氧化層207i，用以防止第二多層金屬層2072在製程中被氧化，抗氧化層207i之材料例如包含金(Au)，厚度約為3000Å至7000Å之間。其餘關於材料或厚度等，則與上述圖3A相同，不再贅述。同樣須注意的是，在形成方法上，例如以中間過程之圖2F來看，則為第四金屬層2072b，第三金屬層2072a，抗氧化層207i，第二金屬層2071b，以及第一金屬層2071a依序形成於金屬反射層206上。抗氧化層207i在第二多層金屬層2072與第一多層金屬層2071非於相同機台中連續形成時，能有效地防止第二多層金屬層2072在製程中被氧化。
上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者均可在不違背本發明之技術原理及精神的情況下，對上述實施例進行修改及變化。因此本發明之權利保護範圍如後述之申請專利範圍所列。
202‧‧‧發光疊層
202a‧‧‧第一電性半導體層
202b‧‧‧發光層
202c‧‧‧第二電性半導體層
203‧‧‧介電層
204‧‧‧第一透明導電氧化層
205‧‧‧第二透明導電氧化層
206‧‧‧金屬反射層
207‧‧‧阻障層
208‧‧‧金屬連接結構
209‧‧‧永久基板
210E1‧‧‧第一電極
210E1’‧‧‧延伸電極
210E2‧‧‧第二電極
211‧‧‧保護層
212r‧‧‧粗化結構

Claims (18)

  1. 一發光元件，包含：一金屬連接結構；一阻障層位於該金屬連接結構之上，包含一第一多層金屬層位於該金屬連接結構之上及一第二多層金屬層位於該第一多層金屬層之上；一金屬反射層位於該阻障層之上；以及一發光疊層電性連接該金屬反射層；其中該第一多層金屬層包含由一第一金屬材料構成之一第一金屬層及由一第二金屬材料構成之一第二金屬層，該第一金屬層較該第二金屬層接近該金屬連接結構，且該第二多層金屬層包含由一第三金屬材料構成之一第三金屬層及由一第四金屬材料構成之一第四金屬層，該第三金屬層較該第四金屬層接近該第二金屬層，且該第一金屬材料和該第二金屬材料不同，該第三金屬材料和該第四金屬材料不同，其中該金屬連接結構與該金屬反射層包含一相同之金屬元素。
  2. 如請求項第1項所述的發光元件，其中該金屬連接結構包含一熔點小於或等於300℃之低溫熔合材料。
  3. 如請求項第2項所述的發光元件，其中該低溫熔合材料包含銦(In)。
  4. 如請求項第1項所述的發光元件，其中該金屬反射層包含金(Au)。
  5. 如請求項第1項所述的發光元件，其中該金屬連接結構包含銦(In)及金之合金。
  6. 如請求項第1項所述的發光元件，其中該第一金屬材料及該第三金屬材料包含鎳(Ni)或鉑(Pt)，且該第二金屬材料及該第四金屬材料包含鈦(Ti)。
  7. 如請求項第1項所述的發光元件，其中該第一金屬層及該第三金屬層之厚度約為200Å至800Å之間。
  8. 如請求項第1項所述的發光元件，其中該第二金屬層及該第四金屬層之厚度約為100Å至500Å之間。
  9. 如請求項第1項所述的發光元件，更包含一抗氧化層位於該第一多層金屬層及該第二多層金屬層間。
  10. 如請求項第1項所述的發光元件，更包含一介電層位於該金屬反射層與該發光疊層之間，該介電層具有一折射率小於與該發光疊層之折射率。
  11. 如請求項第10項所述的發光元件，其中該介電層包含一材料選自氧化矽(SiOx)、氟化鎂(MgF2)，及氮化矽(SiNx)所構成之群組。
  12. 如請求項第10項所述的發光元件，其中該介電層包含複數之穿孔穿透該介電層。
  13. 如請求項第12項所述的發光元件，其中該穿孔大致為圓形並具有一直徑，該直徑約介於5μm至15μm之間。
  14. 如請求項第12項所述的發光元件，更包含一第一透明導電氧化層位於該金屬反射層與該介電層之間，該第一透明導電氧化層填入該複數之穿孔。
  15. 如請求項第14項所述的發光元件，其中該第一透明導電氧化層與該發光疊層形成歐姆接觸。
  16. 如請求項第15項所述的發光元件，更包含一第二透明導電氧化層位於該金屬反射層與該第一透明導電氧化層之間，且該第二透明導電氧化層之材料與該第一透明導電氧化層之材料不同。
  17. 如請求項第16項所述的發光元件，其中該第一透明導電氧化層與該第二透明導電氧化層包含一材料選自氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)、氧化鋁鋅(Aluminum Zinc Oxide,AZO)、氧化鎘錫、氧化銻錫、氧化鋅(ZnO)、氧化鋅錫、及氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)所構成之群組。
  18. 如請求項第3項所述的發光元件，其中該低溫熔合材料在該金屬反射層中之含量與該低溫熔合材料在該發光疊層之含量大致相同，或該低溫熔合材料在該金屬反射層中之含量小於該低溫熔合材料在該金屬連接結構中之含量的二分之一。
TW102143141A 2013-11-28 2013-11-28 發光元件及其製造方法 TWI591848B (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102143141A TWI591848B (zh) 2013-11-28 2013-11-28 發光元件及其製造方法
US14/556,032 US9331249B2 (en) 2013-11-28 2014-11-28 Light-emitting device and manufacturing method thereof
US15/078,355 US9666780B2 (en) 2013-11-28 2016-03-23 Light-emitting device and manufacturing method thereof
US15/581,909 US10050178B2 (en) 2013-11-28 2017-04-28 Light-emitting device and manufacturing method thereof
US15/887,470 US10230019B2 (en) 2013-11-28 2018-02-02 Light-emitting device and manufacturing method thereof
US16/259,459 US10553761B2 (en) 2013-11-28 2019-01-28 Light-emitting device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102143141A TWI591848B (zh) 2013-11-28 2013-11-28 發光元件及其製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201521225A TW201521225A (zh) 2015-06-01
TWI591848B true TWI591848B (zh) 2017-07-11

Family

ID=53181886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102143141A TWI591848B (zh) 2013-11-28 2013-11-28 發光元件及其製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (5) US9331249B2 (zh)
TW (1) TWI591848B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109075629A (zh) * 2016-04-28 2018-12-21 株式会社三井高科技 层叠铁芯和层叠铁芯的制造方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10205059B2 (en) 2010-02-09 2019-02-12 Epistar Corporation Optoelectronic device and the manufacturing method thereof
TWI575776B (zh) * 2013-05-24 2017-03-21 晶元光電股份有限公司 具有高效率反射結構之發光元件
TWI597863B (zh) * 2013-10-22 2017-09-01 晶元光電股份有限公司 發光元件及其製造方法
DE102016112587A1 (de) 2016-07-08 2018-01-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierender Halbleiterchip
JP6824501B2 (ja) * 2017-02-08 2021-02-03 ウシオ電機株式会社 半導体発光素子
US9893254B1 (en) * 2017-04-20 2018-02-13 High Power Opto. Inc. Structure of high temperature resistant reflecting layer of light-emitting diode
TWI699909B (zh) * 2017-05-19 2020-07-21 晶元光電股份有限公司 發光元件
JP7096489B2 (ja) * 2018-09-20 2022-07-06 日亜化学工業株式会社 半導体素子の製造方法
KR102649218B1 (ko) * 2018-11-15 2024-03-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치 제조 방법
CN114914342A (zh) * 2021-02-09 2022-08-16 隆达电子股份有限公司 发光二极管结构

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7041529B2 (en) * 2002-10-23 2006-05-09 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Light-emitting device and method of fabricating the same
JP2005203448A (ja) * 2004-01-13 2005-07-28 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置
TWI257714B (en) * 2004-10-20 2006-07-01 Arima Optoelectronics Corp Light-emitting device using multilayer composite metal plated layer as flip-chip electrode
JP2007184411A (ja) 2006-01-06 2007-07-19 Sony Corp 発光ダイオードおよびその製造方法ならびに集積型発光ダイオードおよびその製造方法ならびに発光ダイオードバックライトならびに発光ダイオード照明装置ならびに発光ダイオードディスプレイならびに電子機器ならびに電子装置およびその製造方法
US9443903B2 (en) * 2006-06-30 2016-09-13 Cree, Inc. Low temperature high strength metal stack for die attachment
JP5126875B2 (ja) * 2006-08-11 2013-01-23 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子の製造方法
JP2008130799A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Sharp Corp 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法
TWI331411B (en) * 2006-12-29 2010-10-01 Epistar Corp High efficiency light-emitting diode and method for manufacturing the same
US8143636B2 (en) * 2008-11-18 2012-03-27 Epistar Corporation Light-emitting device
KR101072034B1 (ko) 2009-10-15 2011-10-10 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
WO2011071100A1 (ja) * 2009-12-11 2011-06-16 昭和電工株式会社 半導体発光素子、半導体発光素子を用いた発光装置および電子機器
KR20110085609A (ko) * 2010-01-21 2011-07-27 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 그 제조방법
TWI762930B (zh) 2010-02-09 2022-05-01 晶元光電股份有限公司 光電元件
DE102010003387A1 (de) * 2010-03-29 2011-09-29 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Herstellung von siliciumhaltigen Azodicarbamiden
JP5725927B2 (ja) * 2010-05-18 2015-05-27 ソウル バイオシス カンパニー リミテッドＳｅｏｕｌ Ｖｉｏｓｙｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 高効率発光ダイオード及びその製造方法
US9178116B2 (en) * 2010-06-25 2015-11-03 Toyoda Gosei Co. Ltd. Semiconductor light-emitting element
CN102222760B (zh) 2011-06-20 2013-05-15 厦门市三安光电科技有限公司 一种深紫外半导体发光器件
US9728676B2 (en) * 2011-06-24 2017-08-08 Cree, Inc. High voltage monolithic LED chip
US20130032810A1 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 Bridgelux, Inc. Led on silicon substrate using zinc-sulfide as buffer layer
JP2013093412A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Showa Denko Kk 発光ダイオード、発光ダイオードの製造方法、発光ダイオードランプ及び照明装置
TWI458122B (zh) 2011-11-23 2014-10-21 Toshiba Kk 半導體發光元件
JP5787739B2 (ja) * 2011-12-16 2015-09-30 株式会社東芝 半導体発光装置およびその製造方法
WO2013095037A1 (ko) * 2011-12-23 2013-06-27 서울옵토디바이스(주) 발광다이오드 및 그 제조 방법
US9306124B2 (en) 2012-05-17 2016-04-05 Epistar Corporation Light emitting device with reflective electrode
US9461212B2 (en) * 2012-07-02 2016-10-04 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode module for surface mount technology and method of manufacturing the same
TWI577045B (zh) 2013-07-10 2017-04-01 晶元光電股份有限公司 發光元件
KR102111140B1 (ko) * 2013-08-30 2020-05-14 서울바이오시스 주식회사 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109075629A (zh) * 2016-04-28 2018-12-21 株式会社三井高科技 层叠铁芯和层叠铁芯的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201521225A (zh) 2015-06-01
US20190172977A1 (en) 2019-06-06
US20170236978A1 (en) 2017-08-17
US10553761B2 (en) 2020-02-04
US20160204322A1 (en) 2016-07-14
US20150144980A1 (en) 2015-05-28
US9331249B2 (en) 2016-05-03
US20180182923A1 (en) 2018-06-28
US9666780B2 (en) 2017-05-30
US10230019B2 (en) 2019-03-12
US10050178B2 (en) 2018-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI591848B (zh) 發光元件及其製造方法
TWI446589B (zh) A semiconductor light-emitting element, a light-emitting device using a semiconductor light-emitting element, and an electronic device
CN103489983B (zh) 覆晶式发光二极管及其制法与应用
WO2011162367A1 (ja) 半導体発光素子
US9660146B2 (en) Light-emitting element
TWI572054B (zh) 高亮度發光二極體結構與其製造方法
TWI577045B (zh) 發光元件
TWI604633B (zh) 發光元件
CN103779464A (zh) 覆晶式发光二极管及其应用
JP6717324B2 (ja) 発光素子
JP2007258323A (ja) 半導体発光素子
CN110459660A (zh) 一种发光二极管及制作工艺、发光装置
CN110265517B (zh) 发光元件
CN103180975A (zh) 半导体发光二极管芯片、发光器件及其制造方法
CN103035812B (zh) 基板
TWI499077B (zh) 半導體發光元件
CN110731016A (zh) 发光二极管
CN209071375U (zh) 发光二极管
TWI754617B (zh) 發光元件
TWI633680B (zh) 發光元件及其製造方法
CN113363373B (zh) 一种半导体发光元件和发光装置
TWI449210B (zh) 發光元件
CN104701435A (zh) 发光元件及其制造方法
TWI644451B (zh) 發光元件
TW201907582A (zh) 發光元件