半导体发光装置的制造方法
【专利说明】半导体发光装置
[0001][相关申请案]
[0002]本申请案享受以日本专利申请2014-65821号(申请日:2014年3月27日)为基础申请案的优先权。本申请案是通过参照该基础申请案而包含基础申请案的全部内容。
技术领域
[0003]本发明的实施方式涉及一种半导体发光装置。
【背景技术】
[0004]提出有一种芯片尺寸封装结构的半导体发光装置，在包含发光层的半导体层的一面侧设有荧光体层，在另一面侧设有电极、布线层及树脂层。另外，也提出通过将半导体层中的所述一面(光提取面)粗面化而提高光提取效率，但为了进一步提高效率，要求适当控制粗面化。
【发明内容】
[0005]本发明的实施方式提供一种可提高向设有电极侧的相反侧的光提取效率的半导体发光装置。
[0006]根据实施方式，半导体发光装置包括:半导体层、第I电极、第2电极、第I绝缘膜、第I布线部、第2布线部、第2绝缘膜、及光学层。所述半导体层具有第I侧、与所述第I侧为相反侧的第2侧、以及侧面，且包含发光层。所述第I电极设于所述第2侧。所述第2电极设于述第2侧。所述第I绝缘膜设于所述第2侧。所述第I布线部设于所述第I绝缘膜上，且连接于所述第I电极。所述第2布线部设于所述第I绝缘膜上，且连接于所述第2电极。所述第2绝缘膜设于所述第I布线部与所述第2布线部之间、以及所述侧面。所述光学层设于所述第I侧、以及所述第2绝缘膜上，且对所述发光层的放射光具有透过性，该第2绝缘膜是设于所述侧面的。在所述第I侧设有多个凸部与多个凹部，所述凸部的顶部比所述光学层的界面更接近所述第2侦U。
【附图说明】
[0007]图1是实施方式的半导体发光装置的示意剖视图。
[0008]图2(a)及(b)是实施方式的半导体发光装置的示意俯视图。
[0009]图3(a)是实施方式的半导体发光装置的一部分的放大示意剖视图，(b)是参照例的半导体发光装置的一部分的放大示意剖视图。
[0010]图4(a)是实施方式的半导体发光装置的配光特性图，(b)是参照例的半导体发光装置的配光特性图。
[0011]图5是实施方式的半导体发光装置中的第I侧的激光显微镜图像。
[0012]图6是实施方式的半导体发光装置中的第I侧的截面的电子显微镜图像。
[0013]图7(a)及(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
[0014]图8(a)及(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
[0015]图9(a)及(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
[0016]图10(a)及(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
[0017]图11(a)及(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
[0018]图12(a)及(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
[0019]图13(a)及(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
[0020]图14是实施方式的半导体发光装置的示意剖视图。
【具体实施方式】
[0021]下面，参照附图，对实施方式进行说明。此外，各附图中，对相同要素标注相同符号。
[0022]图1是实施方式的半导体发光装置的示意剖视图。
[0023]图2(a)是表示实施方式的半导体发光装置中的P侧电极16与η侧电极17的平面布局的一个例子的不意俯视图。图1对应于图2 (a)中的A-A'截面。图2(a)对应于除去图1中的布线部41、43、树脂层25、绝缘膜18、及反射膜51观察半导体层15的第2侧的图。另外，图2(a)对应于图8(b)的积层体(除去基板10)的俯视图。
[0024]图2(b)是实施方式的半导体发光装置的安装面(图1的半导体发光装置的下表面)的不意俯视图。
[0025]实施方式的半导体发光装置包括具有发光层13的半导体层15。半导体层15具有第I侧15a、及其相反侧的第2侧15b(参照图7(a))。
[0026]如图8(a)所示，半导体层15的第2侧15b具有包含发光层13的部分(发光区域)15e、及不含发光层13的部分(非发光区域)15f。包含发光层13的部分15e是半导体层15中的积层有发光层13的部分。不含发光层13的部分15f是半导体层15中的未积层发光层13的部分。包含发光层13的部分15e表不成为可将发光层13的发出光提取至外部的积层结构的区域。
[0027]于第2侧,在包含发光层13的部分15e上设有P侧电极16作为第I电极，在不含发光层的部分15f上设有η侧电极17作为第2电极。
[0028]于图2(a)所示的例子中，不含发光层13的部分15f包围包含发光层13的部分15e，n侧电极17包围ρ侧电极16。
[0029]通过ρ侧电极16与η侧电极17而将电流供给至发光层13，发光层13发光。然后，从发光层13放射的光自第I侧15a向半导体发光装置的外部出射。
[0030]如图1所示，在半导体层15的第2侧设有支撑体100。包含半导体层15、ρ侧电极16及η侧电极17的发光元件是通过设于第2侧的支撑体100而支撑。
[0031]于半导体层15的第I侧15a设有荧光体层30作为对半导体发光装置的放射光赋予所需的光学特性的光学层。荧光体层30包含多个粒子状的荧光体31。荧光体31是通过发光层13的放射光而激发，放射与该放射光不同波长的光。
[0032]多个荧光体31是通过结合材32而一体化。结合材32使发光层13的放射光及荧光体31的放射光透过。这里所谓“透过”，不仅限于透过率为100%，也包括吸收光的一部分的情况。
[0033]半导体层15具有第I半导体层11、第2半导体层12、及发光层13。发光层13设于第I半导体层11与第2半导体层12之间。第I半导体层11及第2半导体层12例如包含氮化镓。
[0034]第I半导体层11例如包含基底缓冲层、及η型GaN层。第2半导体层12例如包含P型GaN层。发光层13包含发出蓝、紫、蓝紫、紫外光等的材料。发光层13的发光峰波长例如为430?470nm。
[0035]半导体层15的第2侧是加工成凹凸形状。凸部是包含发光层13的部分15e，凹部是不含发光层13的部分15f。包含发光层13的部分15e的表面是第2半导体层12的表面，在第2半导体层12的表面设有ρ侧电极16。不含发光层13的部分15f的表面是第I半导体层11的表面，在第I半导体层11的表面设有η侧电极17。
[0036]于半导体层15的第2面，包含发光层13的部分15e的面积大于不含发光层13的部分15f的面积。另外，设于包含发光层13的部分15e的表面的ρ侧电极16的面积大于设于不含发光层13的部分15f的表面的η侧电极17的面积。由此，可获得较大的发光面，可提高光输出。
[0037]如图2(a)所示，η侧电极17例如具有4条直线部，在其中I条直线部设有于该直线部的宽度方向突出的接触部17c。如图1所示，η侧布线层22的通孔22a连接于该接触部17c的表面。
[0038]如图1所示，半导体层15的第2侧、ρ侧电极16及η侧电极17由绝缘膜(第I绝缘膜)18覆盖。绝缘膜18例如为氧化硅膜等无机绝缘膜。绝缘膜18也设于发光层13的侧面及第2半导体层12的侧面，并覆盖这些侧面。
[0039]另外，绝缘膜18也设于半导体层15的从第I侧15a连续的侧面(第I半导体层11的侧面)15C，并覆盖该侧面15c。
[0040]而且，绝缘膜18也设于半导体层15的侧面15c的周围的芯片外周部。设于芯片外周部的绝缘膜18于第I侧15a向远离侧面15c的方向延伸。
[0041]作为第I布线层的ρ侧布线层21与作为第2布线层的η侧布线层22是相互分离地设于第2侧的绝缘膜18上。如图9(b)所示，在绝缘膜18形成有通向ρ侧电极16的多个第I开口 18a、及通向η侧电极17的接触部17c的第2开口 18b。此外，第I开口 18a也可以为一个更大的开口。
[0042]ρ侧布线层21设于绝缘膜18上及第I开口 18a的内部。ρ侧布线层21经由设于第I开口 18a内的通孔21a而与ρ侧电极16电连接。
[0043]η侧布线层22设于绝缘膜18上及第2开口 18b的内部。η侧布线层22经由设于第2开口 18b内的通孔22a而与η侧电极17的接触部17c电连接。
[0044]ρ侧布线层21及η侧布线层22占第2侧的区域的大部分而在绝缘膜18上扩散。P侧布线层21经由多个通孔21a而与ρ侧电极16连接。
[0045]另外，反射膜51隔着绝缘膜18而覆盖半导体层15的侧面15c。反射膜51不接触于侧面15c，未与半导体层15电连接。反射膜51与ρ侧布线层21及η侧布线层22分离。反射膜51对发光层13的放射光及荧光体31的放射光具有反射性。
[0046]反射膜51、ρ侧布线层21及η侧布线层22包含于图10(a)所示的共用的金属膜60上例如通过镀敷法同时地形成的铜膜。
[0047]构成反射膜51、ρ侧布线层21及η侧布线层22的例如铜膜是通过镀敷法形成于在绝缘膜18上形成的金属膜60上。反射膜51、ρ侧布线层21及η侧布线层22各自的厚度厚于金属膜60的厚度。
[0048]金属膜60包含自绝缘膜18侧依次积层的基底金属膜61、密接层62、及籽晶层63。
[0049]基底金属膜61是对发光层13的放射光具有较高的反射性的例如铝膜。
[0050]籽晶层63是用以通过镀敷使铜析出的铜膜。密接层62是对铝及铜两者的润湿性优秀的例如钛膜。
[0051]此外，在邻接于半导体层15的侧面15c的芯片外周部，也可以不于金属膜60上形成镀膜(铜膜)，而是以金属膜60形成反射膜51。反射膜51通过至少包含铝膜61而对发光层13的放射光及荧光体31的放射光具有较高的反射率。
[0052]另外，由于在ρ侧布线层21及η侧布线层22下也残留有基底金属膜(铝膜)61，因此在第2侧的大部分的区域，铝膜61扩散形成。由此，可增大朝向荧光体层30侧的光量。
[0053]于ρ