半导体发光器件及其制造方法、和发光设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种半导体发光器件和发光设备以及半导体发光器件的制造方法。该半导体发光器件包括第一导电半导体层、有源层、第二导电半导体层、第一内部电极、第二内部电极、绝缘部件以及第一焊盘电极和第二焊盘电极。有源层布置在第一导电半导体层的第一部分上，并且有源层上面布置有第二导电层。第一内部电极布置在第一导电半导体层的与第一部分分开的第二部分上。第二内部电极布置在第二导电半导体层上。绝缘部件分别布置在第二部分的一部分、第一内部电极以及第二内部电极上，而第一焊盘电极和第二焊盘电极布置在绝缘部件上并且分别与第一内部电极和第二内部电极中的相应一个电极连接。
【专利说明】半导体发光器件及其制造方法、和发光设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年8月14日提交韩国知识产权局的韩国专利申请N0.10-2012-0089024的优先权，在此通过引用方式将该申请的内容并入本文。
【技术领域】
[0003]本公开涉及半导体发光器件和发光设备。
【背景技术】
[0004]发光二极管(LED)是一种半导体发光器件，在对其施加电流时，该半导体发光器件由于P型半导体层与η型半导体层之间的结处的电子与空穴的复合而能够发出各种颜色的光。与基于灯丝的发光器件相比，这种半导体发光器件的优点在于使用寿命较长、功耗较低、启动操作性能优良等。这些因素不断地推进对半导体发光器件的需求。最近明显的是，大量的注意力已经投入到能够在蓝色短光波长区域内发光的第III族氮化物半导体。
[0005]因为使用氮化物半导体的LED的发展，技术的进步已经扩大了 LED的应用范围。因此，正在进行许多研究以确定在通用照明设备和电气照明光源中如何使用氮化物半导体装置。氮化物发光器件已经被用作在低电流、低输出的移动产品中所采用的部件。氮化物发光器件的应用范围已经进一步扩大到包括高电流-高输出产品的领域。
[0006]因此，已经着手在提高发光效率和半导体发光器件质量方面进行了研究，具体地说，已经研发了具有各种电极结构的发光器件以提高其光输出率和可靠性。
【发明内容】
[0007]根据本申请的一个方面，提供了一种提高电流分布效率并且明显降低电极与半导体层之间分层缺陷的发生的半导体发光器件。
[0008]本公开的一个方面还提供了一种降低工作电压并且提高光输出的半导体发光器件。
[0009]本公开的其他方面还提供了半导体发光器件以及具有增强散热效率和可靠性的发光设备的制造方法。
[0010]本公开的目的不限于此，并且即使没有明确提及，从本申请的实施例和权利要求推导出来的目的和效果也包括在本公开的范围之内。
[0011]根据本公开的一个方面，一种半导体发光器件包括:第一导电半导体层；有源层，其布置在所述第一导电半导体层的第一部分上；第二导电半导体层，其布置在所述有源层上；第一内部电极，其布置在所述第一导电半导体层的与所述第一部分分开的第二部分上；第二内部电极，其布置在所述第二导电半导体层的至少一部分上并且与所述第二导电半导体层连接；绝缘部件，其分别布置在所述第二部分的一部分、所述第一内部电极以及所述第二内部电极上，并且具有用于暴露出所述第一内部电极和所述第二内部电极中的每一个电极的至少一部分的开口区域；以及第一焊盘电极和第二焊盘电极，布置在所述绝缘部件上并且分别与通过所述开口区域暴露出来的所述第一内部电极和所述第二内部电极中的相应一个电极连接。
[0012]所述第一内部电极可以由彼此分开并且布置在所述第一导电半导体层的第二部分上的多个电极形成，并且所述第一焊盘电极可以与形成所述第一内部电极的多个电极中的电极相互连接。所述绝缘部件可以暴露出形成所述第一内部电极的多个电极中的各个电极的至少一部分。
[0013]所述第一内部电极可以包括多个第一区域和连接所述多个第一区域的多个第二区域，并且每个所述第一区域的宽度均大于每个所述第二区域的宽度。
[0014]所述多个第一区域可以排列成多行和多列，并且每个所述第二区域对排列在相同行中的第一区域进行连接。
[0015]所述第一内部电极可以包括第三区域，所述第三区域对多行之中的排列在不同行中的第一区域进行连接。所述第一内部电极可以形成为在所述第一区域和所述第二区域中具有相同的厚度。所述绝缘部件可以不覆盖所述第一内部电极的上表面。所述第一内部电极和所述第一焊盘电极可以由相同的材料形成。
[0016]根据本发明的另一个方面，一种制造半导体发光器件的方法包括:通过去除第二导电半导体层和有源层的至少一部分以暴露出第一导电半导体层的第一部分而在第一导电半导体层、形成在所述第一导电半导体层上的有源层和形成在所述有源层上的第二导电半导体层中形成沟槽。通过用电极材料填充所述沟槽的一部分而形成与所述第一导电半导体层的第一部分连接的第一内部电极。在所述第二导电半导体层的至少一部分上形成与所述第二导电半导体层连接的第二内部电极。通过用绝缘材料填充所述沟槽的其余部分而形成绝缘部件，其中，所述绝缘部件分别布置在所述第二部分的一部分、所述第一内部电极以及所述第二内部电极上，并且形成为具有用于暴露出所述第一内部电极和所述第二内部电极中的每一个电极的至少一部分的开口区域。然后，在所述绝缘部件上形成第一焊盘电极和第二焊盘电极，并且所述第一焊盘电极和所述第二焊盘电极分别与通过所述开口区域暴露出来的所述第一内部电极和所述第二内部电极中的相应一个电极连接。
[0017]根据所述方法，所述第一内部电极可以形成为具有与所述沟槽的形状相对应的形状。所述沟槽可以包括彼此分开的多个第一区域和连接所述多个第一区域的多个第二区域，并且每个所述第一区域的宽度可以均大于每个所述第二区域的宽度。
[0018]所述多个第一区域可以排列成多行和多列，并且每个所述第二区域可以对排列在相同行中的第一区域进行连接。
[0019]所述沟槽可以包括第三区域，所述第三区域对多行之中的排列在不同行中的第一区域进行连接。
[0020]所述第一内部电极可以形成为填充所述第三区域的一部分。
[0021]所述第一内部电极可以形成为填充所述第一区域的一部分和所述第二区域的一部分。
[0022]所述第一内部电极可以形成为使填充所述第一区域的部分和所述第二区域的部分具有相同的厚度。
[0023]所述第一内部电极可以形成为填充所述第一区域的一部分并且不形成在所述第二区域中。[0024]所述第一内部电极可以形成为包括多个接触区域，所述多个接触区域中的每一个接触区域均填充相应第一区域的一部分，所述绝缘部件可以形成为用于暴露出所述多个接触区域中的每一个接触区域的至少一部分并且覆盖所述第二区域以使所述第二区域不被
暴露出来。
[0025]在从所述第二导电半导体层的上方观看时，所述沟槽可以形成为呈相互平行排列的多个条纹的形状，并且所述多个条纹通过沟槽的其他区域相互连接，所述其他区域形成在与所述多个条纹垂直的方向上。
[0026]所述多个条纹可以具有均匀的宽度。
[0027]所述绝缘部件可以不覆盖所述第一内部电极的上表面。
[0028]所述第一内部电极和所述第一焊盘电极可以由相同的材料形成。
[0029]根据本公开的另一个方面，一种发光设备包括:安装衬底；以及半导体发光器件，所述半导体发光器件布置在所述安装衬底上并且构造成在对其施加电信号时发光，其中，所述半导体发光器件包括:第一导电半导体层；有源层，其布置在所述第一导电半导体层的第一部分上；第二导电半导体层，其布置在所述有源层上；第一内部电极，其布置在所述第一导电半导体层的与所述第一部分分开的第二部分上；第二内部电极，其布置在所述第二导电半导体层的至少一部分上；绝缘部件，其分别布置在所述第二部分的一部分、所述第一内部电极以及所述第二内部电极上，并且具有用于暴露出所述第一内部电极和所述第二内部电极中的每一个电极的至少一部分的开口区域；以及第一焊盘电极和第二焊盘电极，布置在所述绝缘部件上并且分别与通过所述开口区域暴露出来的所述第一内部电极和所述第二内部电极中的相应一个电极连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]从下面结合附图的详细描述中将会更清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征以及其他优点，附图中:
[0031]图1是示出根据本公开一个实施例的半导体发光器件的示意性平面图；
[0032]图2是示出沿着图1的线A-A’截取的根据本公开一个实施例的半导体发光器件的示意性剖视图；
[0033]图3是示出沿着图1的线B-B’截取的根据本公开一个实施例的半导体发光器件的示意性剖视图；
[0034]图4至图15是示出根据本公开一个实施例的半导体发光器件的制造方法的各个步骤的示意性工艺视图；
[0035]图16、图17和图18是示出根据本公开一个实施例的发光设备的示意性剖视图；
[0036]图19至图23是示出根据本公开其他实施例的半导体发光器件的示意性视图和该半导体发光器件的制造方法的各个步骤的工艺视图；以及
[0037]图24和图25是示出根据本公开一个(或多个)其他实施例的半导体发光器件的制造方法的各个步骤的示意性工艺剖视图。
【具体实施方式】
[0038]下面，将参考附图详细描述本公开的实施例。然而，本发明构思可以以多种不同的形式具体实现，并且不应当被解释为限于本文所述的这些实施例。相反，提供这些实施例是为了使得本公开全面和完整，并且完全地转达本发明构思的范围。在这些附图中，为了清楚而夸大了元件的形状和尺寸，并且在全文中，相同的附图标记通常用来表示相同或相似的元件。
[0039]图1是示出根据本公开一个实施例的半导体发光器件的示意性平面图；图2是沿着图1的线A-A’截取的示意性剖视图；图3是沿着图1的线B-B’截取的示意性剖视图。参考图1、图2和图3，半导体发光器件100可以包括布置在衬底101上的发光结构(即，包括第一导电半导体层102、有源层103和第二导电半导体层104的发光叠层)和电极结构，电极结构包括第一内部电极105a和第二内部电极105b以及第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b。下面，将分别描述半导体发光器件100的各个部件。
[0040]衬底101可以用作半导体生长衬底并且由具有绝缘或导电属性的半导体材料(诸如，蓝宝石、碳化硅(SiC)、MgAl2O4' Mg。、LiAlO2' LiGaO2' GaN等)形成。衬底101可以具有允许有源层103发出的光的至少一部分从中透过的特性。因此，半导体发光器件100可以呈倒装芯片形式，其中当半导体器件安装在电路上时，衬底101朝向上方。在这种情况下，最优选地使用具有电绝缘属性的蓝宝石作为衬底101。蓝宝石是具有Hexa-Rhombo R3C对称性的晶体，并且沿C轴的晶格常数为13.0OlA,沿A轴的晶格常数为4.758Aο蓝宝石包括C (0001)平面、A (1120)平面、R (1102)平面等。在这种情况下，C平面主要用作氮化物生长衬底，这是因为C平面相对有助于氮化物膜的生长并且在高温下稳定。同时，如图2和图3所示，在衬底101的上表面(即，半导体生长表面)上形成多个不均匀结构，从而这些结构增加了半导体层的结晶度和发光效率。然而，不均匀结构不是必要的，并且在一些情况下，可以不包括这些不均匀结构。
[0041]发光结构的第一导电半导体层102和第二导电半导体层104可以是分别掺有η型和P型杂质的半导体；然而，本公开不限于此。更普遍的是，第一导电半导体层102和第二导电半导体层104可以分别是P型和η型半导体层。第一导电半导体层102和第二导电半导体层104可以由氮化物半导体(例如,化合物通式为AlxInyGa1IyN (O ≤x ≤1,O ≤ y ≤ 1,O ≤ x+y ≤ 1)的材料)形成。除此以外，也可以使用AlGaInP基半导体或AlGaAs基半导体。另外，布置在第一导电半导体层102与第二导电半导体层104之间的有源层103可以具有交替地层叠量子阱层和量子势垒层的多量子阱(MQW)结构，并且在本文中，在氮化物半导体的情况下例如可以使用GaN/InGaN结构。同时，可以通过现有技术中已知的方法，例如金属有机物化学气相沉积(M0CVD)、氢化物气相外延(HVPE)、分子束外延(MBE)等来生长形成发光结构的第一导电半导体层102、第二导电半导体层104和有源层103。
[0042]第一内部电极105a可以形成在衬底101上，而在衬底上已经顺序地形成了第一导电半导体层102、有源层103和第二导电半导体层104。那么可以通过以下方式形成第一内部电极105a:从一部分衬底上去除第一导电半导体层102、有源层103和第二导电半导体层104，从而形成到达并连接第一导电半导体层102的沟槽。然后，第一内部电极105a可以形成在衬底的暴露部分上的沟槽中并且可以具有与沟槽相对应的形状。另外，第二内部电极105b可以形成在第二导电半导体层104的至少一部分上，该部分不同于上面形成有第一内部电极105a的部分,并且第二内部电极105b可以形成为与第二导电半导体层104连接。可替换地，可以不去除第一导电半导体层102来形成暴露出第一导电半导体层102的沟槽。在这种情况下，第一内部电极105a可以接触第一导电半导体层102的最上表面。同时，当通过去除一部分发光结构来形成沟槽时，如图3所示，沟槽的侧面可以是倾斜的。然而，如图6或类似视图所示，沟槽的侧面也可以是不倾斜的，并且可以根据第一导电半导体层102、有源层103和第二导电半导体层104的去除方法来决定倾斜度(或不倾斜)。
[0043]第一内部电极105a和第二内部电极105b可以由表现出欧姆特性的导电材料形成。第一内部电极105a和第二内部电极105b可以分别关于第一导电半导体层102和第二导电半导体层104形成并且具有单层结构或多层结构。例如，第一内部电极105a和第二内部电极105b可以利用沉积法、溅射法、电镀法等由银(Ag)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、钯(Pd)、铜(Cu)之一或它们的合金形成。第一内部电极105a和第二内部电极105b可以由高反射性材料形成，使得半导体发光器件100可以适用于上述倒装芯片的形式。然而，用反射材料形成第一内部电极105a和第二内部电极105b不一定是必要的，并且根据需要，第一内部电极105a和第二内部电极105b的一部分或整体可以由透明导电氧化物(TCO)等形成。
[0044]在一个实施例中，第一内部电极105a可以包括多个接触区域C，在从上面观看时，每一个接触区域C的宽度都相对大于第一内部电极105a的其他区域(如图1所示)，从而保证了与第一焊盘电极107a之间的足够的接触面积。接触区域C可以形成为穿透第二导电半导体层104和有源层103，使得第一内部电极105a在接触区域C中与第一导电半导体层102连接。具体地说，多个接触区域C可以如图1所示排列成若干行和若干列，从而可以使电流在其中均匀流动。另外，多个接触区域C可以通过第一内部电极105a的其他区域(例如，在图1中由虚线表示的显示第一内部电极105a在其中延伸的区域，以及如图2所示的由第一内部电极105a相互连接的一行四个接触区域C)相互连接。第二内部电极105b可以形成在与接触区域C的外周部分分开并且远离接触区域C的外周部分的区域中，使得接触区域C的外周部分的应力降低，从而减少第二内部电极105b出现分层现象的频率。此外，如果连接接触区域C的部分不存在，那么整个接触区域C会被第二内部电极105b包围，并且在这种情况下，大量的应力会作用在接触区域C的外周部分上，因而增加了第二内部电极105b与第二导电半导体层104分层的可能性。同时，连接接触区域C的部分在本实施例中不一定是必要的，而是第一内部电极105a可以包括将多个接触区域C之中处于不同行的接触区域C进行连接的线性或其他区域(如图1中的虚线所示)，并且线性或其他区域可以位于半导体发光器件周围(如图1进一步所示)。
[0045]第一内部电极105a可以被绝缘部件106包围并且与有源层103和第二导电半导体层104电绝缘。另外，如图2所示，绝缘部件106可以允许多个接触区域C中的被选择接触区域(和第一内部电极105a的相应部分)暴露出来并且与第一焊盘电极107a连接，同时允许第一内部电极105a的其他部分(即，连接多个接触区域C的区域)没有暴露而是被绝缘部件106覆盖。按照这种方式，宽度增加的多个接触区域C可以与第一焊盘电极107a连接，同时第一内部电极105a的其他区域(例如，连接多个接触区域C并且包括宽度减小的区域在内的区域)可以不与第一焊盘电极107a直接接触或连接。其他区域的存在可以保证半导体发光器件提供足够的发光面积并且降低由于第一内部电极105a的光吸收而造成的光损失。
[0046]具体地说，为了使第一焊盘电极107a与第一内部电极105a连接，可以使用在绝缘部件106中形成开口区域的工艺。然而，考虑到加工余量，可能会限制接触区域C的宽度减小。因为第一内部电极105a的通过绝缘部件106的开口区域暴露出来的区域的面积增加，所以第一内部电极105a的面积也会增加，从而降低了半导体发光器件的发光面积和光提取效率。因此，在一个实施例中，只有与第一焊盘电极107a连接的接触区域C形成为具有较大的宽度，从而提高了发光效率。同时，对于第一内部电极105a的通过相同工艺形成的区域，第一内部电极105a的接触区域C和其他区域可以具有相同的厚度，并且如下文所述，接触区域C可以表示对沟槽的第一区域进行填充的部分，而其他区域可以表示对沟槽的第二区域进行填充的部分。然而，本发明不限于此。
[0047]绝缘部件106可以填充一部分沟槽，使得第一内部电极105a不与有源层103和第二导电半导体层104连接。另外，绝缘部件106可以形成在第一内部电极105a与第二内部电极105b之上以及它们之间，以使第一内部电极105a与第二内部电极105b相互绝缘。在这种情况下，绝缘部件106可以具有开口区域以使第一内部电极105a和第二内部电极105b中的每一个电极的至少一部分暴露出来，并且第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b可以形成在开口区域上或形成在开口区域内。绝缘部件106可以由具有电绝缘特性的任何材料形成，例如，诸如氧化硅、氮化硅等电绝缘材料。另外，反射填充物分散在电绝缘材料中，从而形成反光结构。
[0048]第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b可以分别与第一内部电极105a和第二内部电极105b连接，并且可以用作半导体发光器件100的外部端子。第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b可以形成为单层或者两层或更多层，并且可以利用沉积法、溅射法、电镀法等由Ag、Al、N1、Cr、Pd、Cu等之一或者它们的合金形成。附加地或者可替换地，第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b可以由诸如AuSruSnBi等共晶金属形成或者包括共晶金属。在这种情况下，当安装在包装件或类似物中时，第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b可以通过共晶接合的方式接合，所以不需要使用在倒装芯片接合工艺中通常所需的焊料凸点。与使用焊料凸点的情况相比，使用共晶金属的安装过程可以使散热更好。在这种情况下，为了获得更好的散热，第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b可以形成为占据较大的面积。具体地说，第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b所占据的面积可以是半导体发光器件上表面的总面积的80%至95%。
[0049]从下文所述半导体发光器件的制造方法的描述中会更具体地理解半导体发光器件的结构。图4至图15是示出根据本公开一个实施例的半导体发光器件的制造方法的各个步骤的示意性工艺视图。在根据本实施例的半导体发光器件的制造方法中，如图4所示，首先可以通过利用MOCVD、HVPE等工艺在衬底101上生长第一导电半导体层102、有源层103和第二导电半导体层104来形成半导体叠层。如图2和图3的实例所示，衬底101的上表面(即，与第一导电半导体层102接触的表面)上可以形成有不均匀结构，或者，如图4的实例所示，衬底的上表面上可以不形成不均匀结构。
[0050]在形成半导体叠层之后，如图5 (平面图)和图6 (剖面图)所示，通过去除第一导电半导体层102、有源层103和第二导电半导体层104的一部分而形成暴露出第一导电半导体层102的沟槽G。如图6所示，通过刻蚀去除这些层，使得沟槽的侧面是不倾斜的。可替换地，可以使用能够提供具有倾斜边缘(如图2和图3所示的边缘)的沟槽的其他去除方法。同时，如图5所示，可以与形成沟槽G同时或分开地在发光结构的边缘区域去除这些层以暴露出第一导电半导体层102的边缘区域。在将发光结构分成多个芯片单元时，可以使用第一导电半导体层102的暴露出来的边缘区域作为划线。然而，形成划线在本实施例中不是必需的或必要的，并且，根据需要，可以形成或不形成除了沟槽G以外的用于暴露出第一导电半导体层102的其他区域。
[0051 ] 在一个实施例中，沟槽G可以用作在其中形成内部电极105a的区域，并且可以包括:多个第一区域①，该第一区域具有较大的宽度以暴露出较大面积的第一导电半导体层102 ;以及第二区域②，该第二区域与至少一些第一区域①连接并且具有较小的宽度。内部电极105a可以形成在沟槽G中并具有与沟槽G相对应的形状。一般来说，在从上方观看时，各个第一区域①的形状不限于圆形，而是可以使用诸如多边形、椭圆形等其他形状。
[0052]如图5所示，多个第一区域①可以排列成若干行和若干列，并且第二区域②可以与多个第一区域①之中的位于相同行的第一区域①连接。另外，沟槽G还可以包括第三区域③，该第三区域与多个第一区域①之中的位于不同行的第一区域①连接。因此，可以使用单一沟槽G来连接所有的第一区域①，并且可以以相似的方式连接具有与沟槽G相对应的形状的第一内部电极105a。
[0053]接下来，如图7 (平面图)和图8 (剖视图)所示，与第一导电半导体层102接触并连接的第一内部电极105a可以形成为与沟槽G的形状相对应。因此，第一内部电极105a的多个接触区域C可以形成在沟槽G的多个第一区域①内，并且第一内部电极105a的形成在第二区域②和第三区域③内的区域可以与多个接触区域C连接。然而，在一些实例中，如图9所示，第一内部电极105a可以由彼此分开的多个电极形成，使得第一内部电极105a仅形成在各个接触区域C内而不形成在第二区域②和第三区域③内。与第一内部电极105a形成在第一区域①、第二区域②和第三区域③内的前一情况相比，第一内部电极105a仅形成在接触区域C内的情况在电流分布方面是不利的；然而，由第一内部电极105a所引起的光损失会降低。另外，还允许借助沟槽G而与第二内部电极105b分开，从而会减轻第二内部电极105b的分层现象。
[0054]如图10 (剖视图)和图11 (平面图)所示，第二内部电极105b形成在第二导电半导体层104上，此后，绝缘部件106可以形成为覆盖沟槽G以及第一内部电极105a和第二内部电极105b (如图12所示)。绝缘部件106可以形成为覆盖半导体发光器件的整个上表面，并且可以利用沉积法、旋涂法等由诸如氧化硅、氮化硅等绝缘材料形成。此后，如图13(平面图)和图14 (剖视图)所示，可以在绝缘部件106中形成开口区域0，以暴露出第一内部电极105a和第二内部电极105b的至少一部分。在这种情况下，如上文所述，第一内部电极105a可以具有与接触区域C相对应的暴露部分。然后，如图15所示，第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b形成为分别与第一内部电极105a和第二内部电极105b连接。
[0055]具有上述构造的半导体发光器件可以安装在安装衬底或类似物上，以便用于发光设备，例如显示装置的背光单元、室内/户外照明装置、车辆的前灯等。
[0056]具体地说，图16、图17和图18是示出根据本公开一个实施例的发光设备的示意性剖视图。根据本公开的实施例的发光设备可以包括安装衬底108和安装在该安装衬底108上面的半导体发光器件，在这种情况下，半导体发光器件可以具有例如上文结合图1至图15所述的结构。安装衬底108可以包括第一上表面电极109a、第二上表面电极109b和第一下表面电极111a、第二下表面电极111b。如图所不，第一上表面电极109a和第二上表面电极109b可以通过第一通孔IlOa和第二通孔IlOb与第一下表面电极Illa和第二下表面电极Illb连接。所示结构的安装衬底108是以实例的方式提供的并且可以用于各种形式。另外，安装衬底108可以用作电路衬底(诸如PCB、MCPCB, MPCB, FPCB等)或陶瓷衬底(诸如A1N、A1203等)。可替换地，安装衬底108可以以封装引线框的形式提供，而不是呈衬底的形式。
[0057]半导体发光器件可以以如上文所述的倒装芯片的形式提供。换句话说，第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b可以布置在朝向安装衬底108的方向上。第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b的表面上可以包括接合层，例如，其表面上的共晶金属层，使得第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b可以与第一上表面电极109a和第二上表面电极10%接合。在第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b不包括接合层的情况下，可以在第一焊盘电极107a、第二焊盘电极107b与第一上表面电极109a、第二上表面电极109b之间形成诸如共晶金属层、导电环氧树脂层等单独的接合层。同时，虽然在本实施例中不一定是必要的，但是在半导体发光器件的表面上可以形成或布置用于将半导体发光器件发出的光的波长转换为其他波长的波长转换部件112。为此，波长转换部件112可以包括荧光物质、量子点等。
[0058]在图17所示的发光设备的修改例中，波长转换部件112’可以形成在半导体发光器件的上表面上。具体地说，波长转换部件112’可以只形成在衬底101’的上表面上，在半导体发光器件的侧面上可以形成反射部件113。在这种情况下，在波长转换部件112’与衬底101’之间可以形成不均匀结构，并且这种不均匀结构可以应用于任何前述实施例。反射部件113可以具有在透明树脂中散布着反射填充物(例如，陶瓷或金属，诸如Ti02、SiO2等)的结构。另外，在图18所示的发光设备的实例中，衬底101’可以从半导体发光器件中去除，并且在第一导电半导体层102’的表面(例如，与上面形成有有源层103、第一内部电极105a和第二内部电极105b的表面相对的表面)上形成不均匀结构。前面实施例所述的波长转换部件和反射部件中的一者或两者可以结合到图18的发光设备中。
[0059]参考图19至图23，提供了本公开的其他实施例的半导体发光器件及其制造方法。首先，在图19中可以看出，在本实施例中的暴露出第一导电半导体层102的沟槽G’的形状不同于前述实施例的情况。具体地说，当从上面观看时，沟槽G’可以呈相互平行排列的多个条纹的形状。在这种情况下，与前述实施例的第三区域③类似，沟槽G’可以包括在垂直于多个条纹的方向上形成的并且与多个条纹连接的区域。多个条纹可以具有基本均匀的宽度，并且第一内部电极105a可以具有与所述多个条纹相对应的形状。相应的是，第一内部电极105a可以不包括相对较宽的接触区域，因而第一内部电极105a具有均匀的宽度以减小第一内部电极105a的整体尺寸，从而能够增加发光面积并减少光损失。
[0060]接下来，如图20所示，绝缘部件106可以完整地形成在沟槽G’和发光结构的上方。与前述实施例不同的是，在本实施例中，可以在形成第一内部电极105a之前形成绝缘部件106。然后，如图21 (剖视图)和图22 (平面图)所示，可以去除一部分绝缘部件106以形成开口区域0，使得第一导电半导体层102和第二内部电极105b可以通过开口区域暴露出来。然后，如图23所不,形成第一内部电极105a、第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b。第一内部电极105a、第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b可以通过单一工艺形成。可替换地，可以通过分开的工艺形成这些电极。在这种情况下，因为在本实施例中不需要用于第一内部电极105a以及第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b的掩模，所以与前述实施例的情况相比可以提高工艺效率。同时，第一内部电极105a以及第一焊盘电极107a和第二焊盘电极107b可以由相同的材料形成，或者可以根据需要由不同的材料形成。
[0061]在本实施例中，第一内部电极105a是在绝缘部件106中形成开口区域之后形成的，使得第一内部电极105a的上表面可以不被绝缘部件106覆盖。相应的是，第一内部电极105a与第一焊盘电极107a可以在它们的整个区域上相互接触，从而有利于平稳的电流注入并且不需要如前面实施例所述的具有较大宽度的接触区域。如上文所述，在首先形成第一内部电极105a然后在绝缘部件106中形成开口区域的情况下，由于加工余量而会导致第一内部电极105a在开口区域附近的宽度减小受到限制。相反，在图19至图23的情况下，因为该实施例是在形成第一内部电极105a之前就在绝缘部件106中形成开口区域，所以不会影响第一内部电极105a的宽度，因而相应的是，第一内部电极105a可以具有较小的宽度。另外，第二内部电极105b不会包围第一内部电极105a的全部区域,从而减轻了第二内部电极105b的分层现象。
[0062]图24和图25是示出根据本公开其他实施例的半导体发光器件的制造方法的各个步骤的示意性工艺剖视图。在本实施例中，如图24所示，将第一导电半导体层102、有源层103、第二导电半导体层104和第二内部电极105b顺序地形成在衬底101上。然后，如图25所不，使第一导电半导体层102、有源层103、第二导电半导体层104和第二内部电极105b均被去掉一部分以形成沟槽G，并且不需要制备用于形成第二内部电极105b的掩模，从而提高了工艺效率。在形成沟槽G之后，可以利用前述实施例中所执行的工艺。换句话说，顺序地执行:在沟槽G中形成第一内部电极；形成绝缘部件；在绝缘部件中形成开口区域；然后形成第一焊盘电极和第二焊盘电极。可替换地，顺序地执行:形成绝缘部件；在绝缘部件中形成开口区域；形成第一内部电极；然后形成第一焊盘电极和第二焊盘电极。
[0063]如上文所述，根据本公开的实施例，可以提供提高电流分布效率并且明显减少电极与半导体层之间的分层缺陷的半导体发光器件。
[0064]另外，还可以提供降低工作电压并且提高光输出的半导体发光器件。
[0065]另外，还可以提供增强散热效率和可靠性的发光设备。
[0066]可从本公开获得的有益效果不限于此，并且无论是否明确提及，都可以预期到从本公开实施例推导出了其他目的和效果。
[0067]虽然结合一些示例性实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员应当清楚，在不脱离所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下可以进行各种修改和变形。
【权利要求】
1.一种半导体发光器件，包括: 第一导电半导体层； 有源层，其布置在所述第一导电半导体层的第一部分上； 第二导电半导体层，其布置在所述有源层上； 第一内部电极，其布置在所述第一导电半导体层的与所述第一部分分开的第二部分上; 第二内部电极，其布置在所述第二导电半导体层的至少一部分上并且与所述第二导电半导体层连接； 绝缘部件，其分别布置在所述第二部分的一部分、所述第一内部电极以及所述第二内部电极上，并且具有用于暴露出所述第一内部电极和所述第二内部电极中的每一个电极的至少一部分的开口区域；以及 第一焊盘电极和第二焊盘电极，布置在所述绝缘部件上并且分别与通过所述开口区域暴露出来的所述第一内部电极和所述第二内部电极中的相应一个电极连接。
2.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中: 所述第一内部电极由彼此分开并且布置在所述第一导电半导体层的第二部分上的多个电极形成，并且 所述第一焊盘电极与形成所述第一内部电极的多个电极中的电极相互连接。
3.根据权利要求2所述的半导体发光器件，其中，所述绝缘部件暴露出形成所述第一内部电极的多个电极中的各个电极的至少一部分。
4.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中: 所述第一内部电极包括多个第一区域和连接所述多个第一区域的多个第二区域，并且 每个所述第一区域的宽度均大于每个所述第二区域的宽度。
5.根据权利要求4所述的半导体发光器件，其中，所述多个第一区域排列成多行和多列，并且每个所述第二区域对排列在相同行中的第一区域进行连接。
6.根据权利要求5所述的半导体发光器件，其中，所述第一内部电极包括第三区域，所述第三区域对多行之中的排列在不同行中的第一区域进行连接。
7.根据权利要求6所述的半导体发光器件，其中，所述第一内部电极形成为在其所述第一区域和所述第二区域中具有相同的厚度。
8.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述绝缘部件不覆盖所述第一内部电极的上表面。
9.根据权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述第一内部电极和所述第一焊盘电极由相同的材料形成。
10.一种制造半导体发光器件的方法，包括: 通过去除第二导电半导体层和有源层的至少一部分以暴露出第一导电半导体层的第一部分而在第一导电半导体层、形成在所述第一导电半导体层上的有源层和形成在所述有源层上的第二导电半导体层中形成沟槽； 通过用电极材料填充所述沟槽的一部分而形成与所述第一导电半导体层的第一部分连接的第一内部电极； 在所述第二导电半导体层的至少一部分上形成与所述第二导电半导体层连接的第二内部电极； 通过用绝缘材料填充所述沟槽的其余部分而形成绝缘部件，其中，所述绝缘部件分别布置在所述第二部分的一部分、所述第一内部电极以及所述第二内部电极上，并且形成为具有用于暴露出所述第一内部电极和所述第二内部电极中的每一个电极的至少一部分的开口区域；以及 在所述绝缘部件上形成第一焊盘电极和第二焊盘电极，并且所述第一焊盘电极和所述第二焊盘电极分别与通过所述开口区域暴露出来的所述第一内部电极和所述第二内部电极中的相应一个电极连接。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一内部电极形成为具有与所述沟槽的形状相对应的形状。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述沟槽包括彼此分开的多个第一区域和连接所述多个第一区域的多个第二区域，并且每个所述第一区域的宽度均大于每个所述第二区域的宽度。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述沟槽包括第三区域，所述第三区域对多行之中的排列在不同行中的第一区域进行连接。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一内部电极形成为填充所述第三区域的一部分。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一内部电极形成为填充所述第一区域的一部分和所述第二区域的一部分。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一内部电极形成为填充所述第一区域的一部分并且不形成在所述第二区域中。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一内部电极形成为包括多个接触区域，所述多个接触区域中的每一个接触区域均填充相应第一区域的一部分，并且所述绝缘部件形成为暴露出所述多个接触区域中的每一个接触区域的至少一部分并且覆盖所述第二区域以使所述第二区域不被暴露出来。
18.根据权利要求10所述的方法，其中，在从所述第二导电半导体层的上方观看时，所述沟槽形成为呈相互平行排列的多个条纹的形状，并且所述多个条纹通过所述沟槽的其他区域相互连接，所述其他区域形成在与所述多个条纹垂直的方向上。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述绝缘部件不覆盖所述第一内部电极的上表面。
20.—种发光设备,包括: 安装衬底；以及 半导体发光器件，其布置在所述安装衬底上并且构造成在对其施加电信号时发光， 其中，所述半导体发光器件包括: 第一导电半导体层； 有源层，其布置在所述第一导电半导体层的第一部分上； 第二导电半导体层，其布置在所述有源层上； 第一内部电极，其布置在所述第一导电半导体层的与所述第一部分分开的第二部分上；第二内部电极，其布置在所述第二导电半导体层的至少一部分上； 绝缘部件，其分别布置在所述第二部分的一部分、所述第一内部电极以及所述第二内部电极上，并且具有用于暴露出所述第一内部电极和所述第二内部电极中的每一个电极的至少一部分的开口区域；以及 第一焊盘电极和第二焊盘电极，布置在所述绝缘部件上并且分别与通过所述开口区域暴露出来的所述第一内部 电极和所述第二内部电极中的相应一个电极连接。
【文档编号】H01L33/62GK103594584SQ201310354117
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2012年8月14日
【发明者】梁钟邻, 金容一, 宋光珉, 林完泰, 韩世俊, 洪玄权 申请人:三星电子株式会社