半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】半導(dǎo)體發(fā)光裝置
[0001][相關(guān)申請(qǐng)案]
[0002]本申請(qǐng)案享受以日本專利申請(qǐng)案2014-65820號(hào)(申請(qǐng)日:2014年3月27日)為基礎(chǔ)申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)通過(guò)參照該基礎(chǔ)申請(qǐng)案而包含基礎(chǔ)申請(qǐng)案的全體內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]提出有一種芯片尺寸封裝結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光裝置，在包含發(fā)光層的半導(dǎo)體層的一側(cè)設(shè)置熒光體層，在另一側(cè)設(shè)置電極、布線層及樹(shù)脂層，面向?qū)嵱没筝^高的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種可靠性高的半導(dǎo)體發(fā)光裝置。
[0006]根據(jù)實(shí)施方式，半導(dǎo)體發(fā)光裝置包含半導(dǎo)體層、第I電極、第2電極、第I絕緣膜、第I布線部、第2布線部、第2絕緣膜、光學(xué)層、及具有粗糙面的膜。所述半導(dǎo)體層具有第I偵U、與所述第I側(cè)為相反側(cè)的第2側(cè)、以及側(cè)面，且包含發(fā)光層。所述第I電極及所述第2電極是設(shè)于所述第2側(cè)。所述第I絕緣膜設(shè)于所述第2側(cè)。所述第I布線部設(shè)于所述第I絕緣膜上，且與所述第I電極連接。所述第2布線部設(shè)于所述第I絕緣膜上，且與所述第2電極連接。所述第2絕緣膜設(shè)于所述第I布線部與所述第2布線部之間、以及所述側(cè)面。所述光學(xué)層設(shè)于所述第I側(cè)、以及設(shè)于所述側(cè)面的所述第2絕緣膜上，且對(duì)所述發(fā)光層的放射光具有透過(guò)性。所述膜設(shè)置在設(shè)于所述側(cè)面的所述第2絕緣膜與所述光學(xué)層之間，且在與所述光學(xué)層相接的一側(cè)具有粗糙面。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的示意剖視圖。
[0008]圖2(a)-圖2(c)是實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的示意俯視圖。
[0009]圖3(a)、圖3(b)是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法的示意剖視圖。
[0010]圖4(a)、圖4(b)是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法的示意剖視圖。
[0011]圖5(a)、圖5(b)是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法的示意剖視圖。
[0012]圖6 (a)、圖6 (b)是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法的示意剖視圖。
[0013]圖7(a)、圖7(b)是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法的示意剖視圖。
[0014]圖8 (a)、圖8 (b)是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法的示意剖視圖。
[0015]圖9 (a)、圖9 (b)是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的制造方法的示意剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面，參照附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外，各附圖中，對(duì)相同要素標(biāo)注相同符號(hào)。
[0017]圖1是實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的示意剖視圖。
[0018]圖2(a)是表示實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置中的P側(cè)電極16與η側(cè)電極17的平面布局的一個(gè)例子的不意俯視圖。圖1對(duì)應(yīng)于圖2 (a)的A-A'截面。圖2(a)對(duì)應(yīng)于將圖1中的布線部41、43、樹(shù)脂層25、絕緣膜18、及反射膜51除去后自半導(dǎo)體層15的第2側(cè)觀察的圖。另外，圖2(a)對(duì)應(yīng)于圖4(b)的積層體(除基板10外)的俯視圖。
[0019]圖2(b)是實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的安裝面(圖1的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的下表面)的不意俯視圖。
[0020]實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光裝置包含具有發(fā)光層13的半導(dǎo)體層15。半導(dǎo)體層15具有第I側(cè)15a、及與該第I側(cè)15a為相反側(cè)的第2側(cè)15b (參照?qǐng)D3(a))。
[0021]如圖4(a)所示，半導(dǎo)體層15的第2側(cè)15b具有包含發(fā)光層13的部分(發(fā)光區(qū)域)15e、及不包含發(fā)光層13的部分(非發(fā)光區(qū)域)15f。包含發(fā)光層13的部分15e是在半導(dǎo)體層15之中積層有發(fā)光層13的部分。不包含發(fā)光層13的部分15f是在半導(dǎo)體層15之中未積層發(fā)光層13的部分。包含發(fā)光層13的部分15e表不成為可使發(fā)光層13的發(fā)光光掠出至外部的積層結(jié)構(gòu)的區(qū)域。
[0022]于第2側(cè),在包含發(fā)光層13的部分15e上設(shè)有P側(cè)電極16作為第I電極，在不包含發(fā)光層的部分15f上,設(shè)有η側(cè)電極17作為第2電極。
[0023]于圖2(a)所示的例子中，不包含發(fā)光層13的部分15f包圍包含發(fā)光層13的部分15e，η側(cè)電極17包圍P側(cè)電極16。
[0024]電流是通過(guò)P側(cè)電極16及η側(cè)電極17而被供給至發(fā)光層13，發(fā)光層13發(fā)光。然后，從發(fā)光層13放射的光自第I側(cè)15a出射至半導(dǎo)體發(fā)光裝置的外部。
[0025]于半導(dǎo)體層15的第2側(cè)，如圖1所示設(shè)有支撐體100。包含半導(dǎo)體層15、p側(cè)電極16及η側(cè)電極17的發(fā)光元件被設(shè)于第2側(cè)的支撐體100支撐。
[0026]于半導(dǎo)體層15的第I側(cè)15a，作為對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光裝置的釋出光賦予所需光學(xué)特性的光學(xué)層而設(shè)有熒光體層30。熒光體層30包含多個(gè)粒子狀的熒光體31。熒光體31是通過(guò)發(fā)光層13的放射光而被激發(fā)，放射與所述放射光不同波長(zhǎng)的光。
[0027]多個(gè)熒光體31是通過(guò)結(jié)合材32而一體化。結(jié)合材32使發(fā)光層13的放射光及熒光體31的放射光透過(guò)。此處所謂“透過(guò)”，并不限于透過(guò)率100%，也包含吸收光的一部分的情況。
[0028]半導(dǎo)體層15包含第I半導(dǎo)體層11、第2半導(dǎo)體層12、及發(fā)光層13。發(fā)光層13設(shè)于第I半導(dǎo)體層11與第2半導(dǎo)體層12之間。第I半導(dǎo)體層11及第2半導(dǎo)體層12例如含有氮化鎵。
[0029]第I半導(dǎo)體層11例如包含基底緩沖層、η型GaN層。第2半導(dǎo)體層12例如包含ρ型GaN層。發(fā)光層13含有發(fā)出藍(lán)色光、紫色光、藍(lán)紫色光、紫外光等的材料。發(fā)光層13的發(fā)光峰波長(zhǎng)為例如430?470nm。
[0030]半導(dǎo)體層15的第2側(cè)被加工為凹凸形狀。凸部是包含發(fā)光層13的部分15e，凹部是不包含發(fā)光層13的部分15f。包含發(fā)光層13的部分15e的表面是第2半導(dǎo)體層12的表面，且在第2半導(dǎo)體層12的表面設(shè)有ρ側(cè)電極16。不包含發(fā)光層13的部分15f的表面是第I半導(dǎo)體層11的表面，且在第I半導(dǎo)體層11的表面設(shè)有η側(cè)電極17。
[0031]于半導(dǎo)體層15的第2側(cè)，包含發(fā)光層13的部分15e的面積比不包含發(fā)光層13的部分15f的面積廣。另外，設(shè)于包含發(fā)光層13的部分15e的表面的ρ側(cè)電極16的面積也比設(shè)于不包含發(fā)光層13的部分15f的表面的η側(cè)電極17的面積廣。由此，可獲得較廣的發(fā)光面，從而可提高光輸出。
[0032]如圖2(a)所示，η側(cè)電極17具有例如4條直線部，且在其中的I條直線部設(shè)有向此直線部的寬度方向突出的接觸部17c。在該接觸部17c的表面如圖1所示連接有η側(cè)布線層22的通孔22a。
[0033]如圖1所示，半導(dǎo)體層15的第2側(cè)、ρ側(cè)電極16及η側(cè)電極17被絕緣膜(第I絕緣膜)18覆蓋。絕緣膜18為例如氧化硅膜等無(wú)機(jī)絕緣膜。絕緣膜18也設(shè)于發(fā)光層13的側(cè)面及第2半導(dǎo)體層12的側(cè)面，且覆蓋這些側(cè)面。
[0034]另外，絕緣膜18也設(shè)于半導(dǎo)體層15中的從第I側(cè)15a連續(xù)的側(cè)面(第I半導(dǎo)體層11的側(cè)面)15c，且覆蓋此側(cè)面15c。
[0035]而且，絕緣膜18的一部分作為密接膜18c也設(shè)于半導(dǎo)體層15的側(cè)面15c的周圍的芯片外周部。設(shè)于芯片外周部的密接膜18c是在第I側(cè)15a向遠(yuǎn)離側(cè)面15c的方向延伸。絕緣膜18及密接膜18c是利用相同材料而一體地設(shè)置。
[0036]于第2側(cè)的絕緣膜18上，彼此分離地設(shè)有作為第I布線層的P側(cè)布線層21、及作為第2布線層的η側(cè)布線層22。如圖5 (b)所示，絕緣膜18形成有通向ρ側(cè)電極16的多個(gè)第I開(kāi)口 18a、及通向η側(cè)電極17的接觸部17c的第2開(kāi)口 18b。此外，第I開(kāi)口 18a也可以為更大的一個(gè)開(kāi)口。
[0037]ρ側(cè)布線層21設(shè)于絕緣膜18上及第I開(kāi)口 18a的內(nèi)部。ρ側(cè)布線層21經(jīng)由設(shè)于第I開(kāi)口 18a內(nèi)的通孔21a而與ρ側(cè)電極16電連接。
[0038]η側(cè)布線層22設(shè)于絕緣膜18上及第2開(kāi)口 18b的內(nèi)部。η側(cè)布線層22經(jīng)由設(shè)于第2開(kāi)口 18b內(nèi)的通孔22a而與η側(cè)電極17的接觸部17c電連接。
[0039]ρ側(cè)布線層21及η側(cè)布線層22占據(jù)第2側(cè)的區(qū)域的大部分而在絕緣膜18上擴(kuò)散。P側(cè)布線層21經(jīng)由多個(gè)通孔21a而與P側(cè)電極16連接。
[0040]另外，反射膜51介隔絕緣膜18而覆蓋半導(dǎo)體層15的側(cè)面15c。反射膜51并不與側(cè)面15c相接，不與半導(dǎo)體層15電連接。反射膜51相對(duì)于ρ側(cè)布線層21及η側(cè)布線層22而分隔。反射膜51相對(duì)于發(fā)光層13的放射光及突光體31的放射光而具有反射性。
[0041]反射膜51、ρ側(cè)布線層21及η側(cè)布線層22包含于圖6 (a)所示的共通的金屬膜60上例如通過(guò)鍍敷法同時(shí)形成的銅膜。
[0042]構(gòu)成反射膜51、ρ側(cè)布線層21及η側(cè)布線層22的例如銅膜是通過(guò)鍍敷法形成于絕緣膜18上形成的金屬膜60上。反射膜51、ρ側(cè)布線層21及η側(cè)布線層22的各者的厚度比金屬膜60的厚度厚。
[0043]金屬膜60包含自絕緣膜18側(cè)依次積層的基底金屬膜61、密接