半导体发光装置及其制造方法
【专利说明】半导体发光装置及其制造方法
[0001][相关申请案]
[0002]本申请案享有以日本专利申请案2014-65345号(申请日:2014年3月27日)作为基础申请案的优先权。本申请案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]实施方式涉及一种半导体发光装置及其制造方法。
【背景技术】
[0004]不断推进使半导体发光装置小型化而得的芯片大小器件的开发。这些器件包含从成长基板分离的半导体层、及覆盖半导体层的周围的树脂。而且，为了提高半导体层与树脂的粘着强度，较理想的是例如使氧化硅膜等绝缘膜介置在半导体层与树脂之间。然而，绝缘膜存在因其应力而导致半导体发光装置的制造良率下降的情况。
【发明内容】
[0005]实施方式提供一种可提高制造良率的半导体发光装置。
[0006]实施方式的半导体发光装置包括半导体层、第一配线部、第二配线部、第一绝缘膜、及第二绝缘膜。所述半导体层具有第一侧、及与所述第一侧相反的第二侧，且包含第一导电型层、第二导电型层、及设置在所述第一导电型层与所述第二导电型层之间的发光层。所述第一配线部设置在所述第二侧，且电连接于所述第一导电型层。所述第二配线部设置在所述第二侧，且电连接于所述第二导电型层。所述第一绝缘膜设置在所述半导体层与所述第一配线部之间、及所述半导体层与所述第二配线部之间。所述第二绝缘膜与所述半导体层的所述第一侧相接，且具有与所述第一绝缘膜不同的膜密度。
【附图说明】
[0007]图1是例示实施方式的半导体发光装置的示意剖视图。
[0008]图2是例示实施方式中的绝缘膜的特性的曲线图。
[0009]图3(a)及(b)是例示实施方式的半导体发光装置的示意俯视图。
[0010]图4(a)及(b)是例示实施方式的半导体发光装置的制造过程的示意剖视图。
[0011]图5(a)及(b)是例示继图4之后的制造过程的示意剖视图。
[0012]图6(a)及(b)是例示继图5之后的制造过程的示意剖视图。
[0013]图7(a)及(b)是例示继图6之后的制造过程的示意剖视图。
[0014]图8(a)及(b)是例示继图7之后的制造过程的示意剖视图。
[0015]图9(a)及(b)是例示继图8之后的制造过程的示意剖视图。
[0016]图10(a)及(b)是例示继图9之后的制造过程的示意剖视图。
【具体实施方式】
[0017]以下，参照附图，对实施方式进行说明。此外，在各附图中，对相同元件标注相同的符号。
[0018]图1是例示实施方式的半导体发光装置I的示意剖视图。
[0019]图2是例示实施方式中的绝缘膜的特性的曲线图。
[0020]图3(a)及(b)是例示实施方式的半导体发光装置I的示意俯视图。图1是沿着图3(a)中所示的A-A'线的剖视图。图3(a)及图3(b)是表示图1所示的半导体发光装置I的下表面侧的俯视图。图3(a)表示半导体发光装置I的下表面侧的去除构造体之后的面，与下述图5(b)的上表面对应。
[0021]半导体发光装置I具备包含发光层13的半导体层15。半导体层15具有第一侧15a、及第一侧15a相反的第二侧15b (参照图4 (a))。另外，半导体层15包含第一导电型层(以下为η型层11)、及第二导电型层(以下为P型层12)。发光层13设置在η型层11与P型层12之间。
[0022]该例中，将第一导电层设为η型层、第二导电型层设为P型层而进行说明，但并不限定于此。也可以将第一导电层设为P型层，将第二导电型层设为η型层。
[0023]如图5(a)所示，半导体层15的第二侧15b具有包含发光层13的部分(以下为发光区域15e)、及不包含发光层13的部分(以下为非发光区域15f)。发光区域15e是半导体层15中积层着发光层13的部分。非发光区域15f是半导体层15中未积层发光层13的部分。发光区域15e成为能够将发光层13发出的光提取到外部的积层构造。
[0024]半导体层15的第二侧15b被加工成凹凸形状。该凹凸形状的凸部为发光区域15e，凹部为非发光区域15f。在该例中，发光区域15e在第二侧15b包含P型层12，且在p型层12的表面设置P侧电极16。非发光区域15f包含η型层11，且在η型层11的第二侧15b的表面设置η侧电极17。
[0025]进而，半导体发光装置I包括设置在第二侧15b的P侧配线部41 (第二配线部)及η侧配线部43 (第一配线部)。P侧配线部41包含P侧配线层21、及ρ侧金属支柱23，且经由P侧电极16而电连接于ρ型层12。η侧配线部43包含η侧配线层22、及η侧金属支柱24，且经由η侧电极17而电连接于η型层11。
[0026]在半导体层15与ρ侧配线部41之间、及半导体层15与η侧配线部43之间设置第一绝缘膜(以下为绝缘膜18)。另一方面，在第一侧15a侧设置第二绝缘膜(以下为绝缘膜19)。绝缘膜19与半导体层15的第一侧15a相接，且具有与绝缘膜18不同的膜密度。
[0027]此处，所谓“膜密度”是表示膜的粗密的概念。例如，在绝缘膜为氧化硅膜或氮化硅膜的情况下，所谓“膜密度”高是指膜中的硅原子的密度高。换句话说，在膜中的硅原子间的平均间隔窄的情况下，“膜密度”高，在平均间隔宽的情况下，“膜密度”低。另外，在膜中的硅原子与氧原子或氮原子的键结数多的情况下，“膜密度”高，在它们的键结数少的情况下，“膜密度”低。
[0028]例如，图2表示使用XRR(X-ray Reflectivity, X射线反射率)分析氧化娃膜所得的结果。纵轴是被反射的X射线的强度，横轴是角度2 Θ。
[0029]利用XRR法，测定由形成着绝缘膜的样品的表面全反射的X射线的强度。然后，进行对X射线的测定数据拟合理论值的模拟。图2中，将被全反射的X射线的测定数据及模拟结果相对于X射线的入射角Θ进行表示。然后，可基于该模拟结果算出绝缘膜的膜密度(g/cm3)。例如，使用等离子体CVD 法(Plasma enhanced Chemical Vapor Deposit1n,等离子体加强化学蒸气沉积法)形成的氧化硅膜的膜密度为2.23g/cm3。另外，使用溅镀法形成的氧化硅膜的膜密度为2.25g/cm3，膜密度比使用PECVD法形成的氧化硅膜高。这样一来，通过使用XRR法，可判定膜密度的粗密。
[0030]半导体层15还具有连接第一侧15a与第二侧15b的侧面15c。而且，绝缘膜18覆盖侧面15c。S卩，绝缘膜18与绝缘膜19覆盖半导体层15的整个表面。
[0031]在本说明书中，所谓“覆盖”，并不限定于“覆盖者”与“被覆盖者”直接接触的情况，还包含介置其他元件而覆盖的情况。
[0032]如图1所示，在半导体层15的第二侧15b设置支持体100。支持体100包含ρ侧金属支柱23、η侧金属支柱24、及树脂层25。包含半导体层15、ρ侧电极16及η侧电极17的发光体由设置在第二侧15b的支持体100支持。
[0033]树脂层25是在第二侧15b设置在ρ侧配线部41与η侧配线部43之间。进而，树脂层25介隔绝缘膜18覆盖半导体层15的第二侧15b及侧面15c。
[0034]在半导体发光装置I中，对P侧配线部41与η侧配线部43之间施加电压，而经由P侧电极16及η侧电极17对发光层13供给电流。由此，发光层13发光，且从发光层13放射的光从第一侧15a出射到外部。
[0035]在第一侧15a设置突光体层30作为对半导体发光装置I的发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被发光层13的放射光激发，而放射波长与发光层13的放射光不同的光。
[0036]多个荧光体31通过结合材料32而一体化。结合材料32使发光层13的放射光及荧光体31的放射光透过。此处，所谓“透过”，并不限于透过率为100%的情况，还包含吸收光的一部分的情况。
[0037]图3(a)是例示ρ侧电极16及η侧电极17的配置的示意俯视图。即，表示在图1所示的半导体发光装置I的第二侧15b去除树脂层25、ρ侧配线部41、η侧配线部43及绝缘膜18所得的面。
[0038]如图3(a)所示，η侧电极17是以包围ρ侧电极16的方式设置。即，非发光区域15f是以包围发光区域15e的方式设置。而且，在发光区域15e上形成ρ侧电极16,η侧电极17在非发光区域15f上以包围ρ侧电极16的方式形成。
[0039]在第二侧15b，发光区域15e的面积设置为大于非发光区域15f的面积。另外，设置在发光区域15e的表面的ρ侧电极16的面积大于设置在非发光区域15f的表面的η侧电极17的面积。由此，可获得大的发光面，从而可提高光输出。
[0040]如图3(a)所示，η侧电极17形成为如下形状，S卩，在第二侧15b上沿不同方向延伸的多个直线部17a经由角部(角隅部)17b而连为一体地连接。ρ侧电极16遍及整个面与P型层12的表面相接。
[0041]在图3(a)所示的例子中，形成例如4条直线部17a经由4个角部17b连接而成的矩形的轮廓。此外，角部17b也可以具有曲率。
[0042]另外，在η侧电极17的多条直线部17a中的I条直线部17a，设置着向该直线部17a的宽度方向突出的接触部17c。S卩，一部分直线部17a的宽度变宽。在该接触部17c的表面连接下述η侧配线层22的通孔22a。
[0043]