CN102270720A - 发光装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发光装置及其制造方法。本发明的发光装置具备:包含发光层的半导体层,具有第一主面、与第一主面相反一侧的第二主面、以及连接第一主面和第二主面的第三主面;第一电极部和第二电极部,设置在半导体层的第二主面;第一绝缘膜,覆盖半导体层的第二主面和第三主面;以及金属层,层叠在第一电极部和第二电极部中的至少第二电极部上,并延伸到覆盖接近的第三主面的第一绝缘膜的延长部分上。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于且要求2010年6月3日申请的在先日本专利申请No.2010-127507的优先权,该申请的所有内容通过引用方式包含于此。
技术领域
本发明涉及一种发光装置及其制造方法。
背景技术
发光装置的用途已经扩大到照明装置、图像显示装置的背光源、以及显示器装置等。
近年来,发光装置的小型化要求越来越高。另外,为了提高量产性,提出了使包含发光层的半导体层在基板上结晶生长,通过激光的照射将基板从半导体层上剥离,并分割为多个的制造方法。
但是,对于半导体层和设在该半导体层上的电极部的接触电阻,要求进一步低电阻化。
发明内容
本实施方式的发光装置具备:包含发光层的半导体层,其具有第一主面、与所述第一主面相反一侧的第二主面、以及连接所述第一主面和所述第二主面的第三主面;第一电极部和第二电极部,设置在所述半导体层的所述第二主面;第一绝缘膜,覆盖所述半导体层的所述第二主面和所述第三主面;以及金属层,层叠在所述第一电极部和所述第二电极部中的至少所述第二电极部上。所述金属层延伸到对接近所述金属层的所述第三主面进行覆盖的所述第一绝缘膜的延长部分上。
另外,另一实施方式的发光装置的制造方法具备:在基板的第一主面上形成包含发光层的半导体层的工序;用第一绝缘膜覆盖所述半导体层的至少上表面及侧面的工序;形成与所述半导体层导通的第一电极部及第二电极部的工序;在所述第一电极部和所述第二电极部中的至少所述第二电极部上层叠金属层,并将所述金属层延伸形成到对与所述金属层接近的所述侧面进行覆盖的所述第一绝缘膜的延长部分上的工序;用第二绝缘膜覆盖所述第一绝缘膜的工序;以及从与所述基板的所述第一主面相反一侧的第二主面侧向所述半导体层照射激光来从所述半导体层剥离所述基板,同时,隔着所述第一绝缘膜向所述金属层照射所述激光,加热所述金属层的工序。所述第一绝缘膜的带隙能量大于所述激光的能量。
附图说明
图1是第一实施方式的发光装置的截面示意图。
图2是举例说明各种金属材料的能量密度(フルエンス:fluence)阈值的图。
图3是图1中的主要部分的扩大截面图。
图4是第二实施方式的发光装置的制造方法的流程图。
图5是晶片状态下的实施方式的发光装置的制造方法的平面示意图。
图6A~图12是第二实施方式的发光装置的制造方法的截面示意图。
图13是第三实施方式的发光装置的截面示意图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。
此外,附图是示意性或概念性的图,各部分的厚度和宽度的关系、部分间的大小比例系数等,未必限于和现实中相同。另外,即使表示相同部分的情况下,也有可能根据附图使相互的尺寸和比例系数不同地进行表示。
另外,本申请的说明书和各附图中,对于和已提出的图中所述要素相同的要素,附以相同标记并适当省略详细说明。
(第1实施方式)
图1是举例说明第一实施方式的发光装置的截面示意图。
本实施方式的发光装置110具备:包含发光层的半导体层5,其具有第一主面5a、与第一主面5a相反一侧的第二主面5b、以及连接第一主面5a和第二主面5b的第三主面5c;第一电极部14和第二电极部15,设置在半导体层5的第二主面5b上;第一绝缘膜13,覆盖半导体层5的第二主面5b和第三主面5c;金属层40(B),层叠在第一电极部14和第二电极部15中的至少第二电极部15上,并延伸到覆盖接近的第三主面5c的第一绝缘膜13(13c)的延长部分上。
半导体层5包含发光层,该半导体层5以基板为支撑体来形成,并在形成后通过激光照射而将基板剥离(激光剥离)。半导体层5的第三主面5c是连接第一主面5a和第二主面5b的面。第三主面5c除了与第一主面5a或第二主面5b垂直设置的情况以外,还包括倾斜设置的情况。
覆盖第三主面5c的第一绝缘膜13c可以透射上述激光。因此,第一绝缘膜13c的厚度(沿着与第三主面5c垂直方向的厚度)t被设为大于等于上述激光的波长。
作为激光,例如,可以使用ArF激光(波长:193nm)、KrF激光(波长:248nm)、XeCl激光(波长:308nm)、XeF激光(波长:353nm)。因此,第一绝缘膜13c的厚度t形成为大于等于上述激光的波长。
图1中例示的发光装置110中,金属层40(A)对应设置在第一电极部14上,而金属层40(B)对应设置在第二电极部15上。下面,将金属层40(A)和金属层40(B)总称为金属层40。即,金属层40沿着第一电极部14和第二电极部15各自的表面来设置。
另外,金属层40中,对应于第一电极部14的金属层40(A)延伸设置到覆盖接近的第三主面5c的第一绝缘膜13c(A)沿着第三主面5c的延长部分上。
另外,金属层40中,对应于第二电极部15的金属层40(B)延伸设置到覆盖接近的第三主面5c的第一绝缘膜13c(B)沿着第三主面5c的延长部分上。
通过这样的发光装置110,激光剥离时照射的激光透射覆盖第三主面5c的第一绝缘膜13c而照射在金属层40上。照射了激光的金属层40被激光的能量加热。通过金属层40的加热,第一电极部14和第二电极部15被加热。进而,半导体层5的与第一电极部14和第二电极部15的接触部分分别被加热。通过该加热,半导体层5的体电阻、半导体层5与第一电极部14和第二电极部15的接触电阻降低。
这里,作为金属层40,可以使用通过透射第一绝缘膜13c的激光的照射会发生融化的材料。即,使用与照射的激光的能量密度相比,发生融化的能量密度阈值更低的材料。这里,所谓的能量密度,是指每单位面积的激光的能量的量。
例如,根据池田先生等人的“中部激光应用技术研究会,第41次研究会论文,各种金属材料的准分子激光器加工法,2001年2月23日”(中部レ一ザ応用技術研究会,第41回研究会文,各種金属材料のエキシマレ一ザ加工法、平成13年2月23日),各种金属材料的能量密度阈值如图2所示。图2所例示的数值是照射KrF激光时发生金属表面的融化的能量密度阈值(J/cm2)。
因此,例如激光的能量密度为1.0J/cm2时,可以使用包括具有小于等于该值的能量密度阈值的金属(例如Mg、Al、Ti、Fe、Ni、Cu、Zn、Zr、Ag)中的任意一种的材料。其中,从制造的观点来看,更优选的是例如Al、Ti。
金属层40分别接触第一电极部14和第二电极部15的表面。例如,金属层40分别直接接触第一电极部14和第二电极部15的表面。此外,金属层40也可以隔着中间层(未图示)分别接触第一电极部14和第二电极部15的表面。即,只要能从被加热的金属层40分别向第一电极部14和第二电极部15传递热量即可。
并且,金属层40在延伸设置的部分上与第一绝缘膜13c接触。即,与第一电极部14对应设置的金属层40(A)中,延伸出的部分与覆盖第一电极部14侧的第三主面5c的第一绝缘膜13c(A)接触。
另外,与第二电极部15对应设置的金属层40(B)中,延伸出的部分与覆盖第二电极部15侧的第三主面5c的第一绝缘膜13c(B)接触。
此外,金属层40也可以隔着中间层(未图示)与第一绝缘膜13c接触。即,只要透射第一绝缘膜13c的激光能照射金属层40即可。
本实施方式的发光装置110在晶片状态下一起形成。半导体层5具有第一半导体层11和第二半导体层12。第一半导体层11是例如n型的GaN层,起电流的横向路径的作用。但是,第一半导体层11的导电类型并不限于n型,也可以是p型。
发光装置110中,主要从第一半导体层11的第一主面11a(半导体层的第一主面5c)向外发出光。第二半导体层12设在与第一半导体层11的第一主面11a相反一侧的第二主面11b上。
第二半导体层12具有包括发光层(活性层)的多个半导体层的层叠结构。该结构的一个例子如图3所示。此外,图3是将图1上下颠倒而成的。
在第一半导体层11的第二主面11b上设有n型GaN层31。在GaN层31上设有发光层33。发光层33具有包含例如InGaN的多重量子阱结构。在发光层33上设有p型GaN层34。
如图1所示,在第一半导体层11的第二主面11b侧,设有凸部和凹部。第二半导体层12设在凸部的表面上。因此,凸部包括第一半导体层11和第二半导体层12的层叠结构。
凹部的底面是第一半导体层11的第二主面11b,在该凹部的第二主面11b上设有n侧电极作为第一电极部14。
第二半导体层12中,在与第一半导体层11接触的面相反一侧的面上,设有p侧电极作为第二电极部15。
第一半导体层11的第二主面11b被例如由氧化硅构成的第一绝缘膜13覆盖。第一绝缘膜13是具有带隙能量的材料,该带隙能量大于在基板上形成半导体层5并在形成后将该基板剥离时照射的激光的能量。第一电极部14和第二电极部15从第一绝缘膜13露出。第一电极部14和第二电极部15,是由第一绝缘膜13绝缘,相互电独立的电极。另外,第一绝缘膜13还覆盖包含第二半导体层12的凸部侧面。
金属层40被设置为分别覆盖第一电极部14和第二电极部15。此外,在第二主面11b侧设有第二绝缘膜16,以覆盖第一绝缘膜13、金属层40(A)的一部分及金属层40(B)的一部分。
第二绝缘膜16和半导体层5是具有带隙能量的材料,该带隙能量小于在基板上形成半导体层5并在形成后将该基板剥离时照射的激光的能量。
或者,第二绝缘膜16和半导体层5是吸收上述激光的材料。
第二绝缘膜16是例如氧化硅、氮化硅或者聚酰亚胺等树脂。
第二绝缘膜16中,与第一半导体层11和第二半导体层12相反一侧的面被平坦化,在该面上设置有作为第一布线17的n侧布线和作为第二布线18的p侧布线。
第一布线17还被设置在达到金属层40(A)并形成在第二绝缘膜16中的开口16a内,与金属层40(A)和第一电极部14电连接。而且,第一布线17和金属层40(A)之间也可以设置中间膜(未图示)。第二布线18还被设置在达到金属层40(B)并形成在第二绝缘膜16中的开口16b内,与金属层40(B)和第二电极部15电连接。而且,第二布线18和金属层40(B)之间也可以设置中间膜(未图示)。
第一电极部14、第二电极部15、第一布线17及第二布线18均被设置在第一半导体层11的第二主面11b侧,构成向发光层供应电流的布线层。
第一布线17中,在与第一电极部14相反一侧的面上,设有n侧金属柱作为第一金属柱19。第二布线18中,在与第二电极部15相反一侧的面上,设有p侧金属柱作为第二金属柱20。第一金属柱19的周围、第二金属柱20的周围、第一布线17及第二布线18被树脂(第三绝缘膜)26覆盖。
第一半导体层11通过第一电极部14和第一布线17与第一金属柱19电连接。第二半导体层12通过第二电极部15和第二布线18与第二金属柱20电连接。在第一金属柱19和第二金属柱20的、从树脂26露出的下端面上,设有例如焊锡球、金属突起等外部端子25,发光装置110通过该外部端子25与外部电路电连接。
第一金属柱19的厚度(图1中上下方向的厚度)大于包括半导体层5、第一电极部14、第二电极部15、第一绝缘膜13、第二绝缘膜16、第一布线17及第二布线18的层叠体的厚度。同样,第二金属柱20的厚度也大于上述层叠体的厚度。如果满足这个条件,各金属柱19、20的高宽比(厚度与平面尺寸的比)并不限于大于等于1,该比也可以小于1。即,金属柱19、20的厚度也可以小于其平面尺寸。
根据本实施方式的结构,即使半导体层5较薄,也可以通过加厚第一金属柱19、第二金属柱20及树脂26来确保机械强度。另外,在将发光装置110安装于电路板等的情况下,通过外部端子25施加给半导体层5的应力被第一金属柱19和第二金属柱20吸收。因此,可以缓和施加给半导体层5的应力。希望起到增强第一金属柱19和第二金属柱20的作用的树脂26具有和电路板等相同或接近的热膨胀率。这样的树脂26可以使用例如环氧树脂、硅氧烷树脂、氟树脂。另外,树脂26被着色为例如黑色,防止了光泄露到外部以及从外部射入不必要的光。
另外,作为第一布线17、第二布线18、第一金属柱19和第二金属柱20的材料,可以使用铜、金、镍、银等。其中,更优选的是具有良好的导热性、高抗迁移性及与绝缘膜的优异粘合性的铜。
发光装置110的光发出面中,根据需要设有荧光体层27。例如,通过发光层发出蓝色光的情况下,如果原样射出蓝色光则不需要荧光体层27。另一方面,设有包含荧光体的荧光体层27,在发出白色光等波长和发光的光不同的光的情况下,该荧光体吸收发光的光的波长,并转换为发出光的波长。
另外,发光装置110的光发出面中,也可以根据需要设置透镜(未图示)。透镜的形状可以使用凸型、凹型、非球面等各种形式。另外,透镜的个数和布置也可以适当设定。
根据本实施方式的发光装置110,通过激光剥离时照射的激光加热金属层40,在激光剥离的同时,可以实现半导体层5的体电阻、半导体层5与第一电极部14和第二电极部15的接触电阻的降低。由此,可以得到高效率的发光装置110。
(第二实施方式)
图4是说明第二实施方式的发光装置的制造方法的流程图。
如图4所示,本实施方式的发光装置的制造方法具备:在基板上形成半导体层的工序(步骤S110)、形成第一绝缘膜的工序(步骤S120)、形成第一电极及第二电极的工序(步骤S130)、形成金属层的工序(步骤S140)、形成第二绝缘膜的工序(步骤S150)、以及剥离基板的工序(步骤S160)。
步骤S110中,在基板的第一主面形成包含发光层(活性层)的半导体层5。
步骤S120中,用第一绝缘膜13覆盖在基板上形成的半导体层5的至少上表面(第二主面5b)及侧面(第三主面5c)。
步骤S130中,形成与半导体层5导通的第一电极部14及第二电极部15。
步骤S140中,形成金属层40,该金属层40层叠在第一电极部14和第二电极部15中的至少第二电极部15上,并延伸到覆盖接近的侧面(第三主面5c)的第一绝缘膜13c的延长部分上。
步骤S150中,用第二绝缘膜16覆盖第一绝缘膜13。
步骤S160中,从与基板的第一主面相反一侧的第二主面侧向半导体层5照射激光,来从半导体层5剥离基板。
本实施方式中,使第一绝缘膜13的带隙能量大于激光的能量。通过该制造方法,在将基板从半导体层5上剥离的激光剥离的同时,通过此时照射的激光加热金属层40,实现半导体层5的体电阻、半导体层5与第一电极部14和第二电极部15的接触电阻的降低。
接着,参照图5~图12,对具体的发光装置的制造方法进行说明。
图5是表示晶片状态下的实施方式的发光装置的制造方法的平面示意图。
图6~图12是按顺序说明发光装置的制造方法的截面示意图。
首先,如图6A所示,在基板10的第一主面10a上形成第一半导体层11。在第一半导体层11中,基板10侧的面对应第一主面11a。接着,在第一半导体层11中,在第一主面11a的相反一侧的第二主面11b上形成第二半导体层12。例如,发光层为氮化物系半导体的情况下,可以在蓝宝石基板上结晶生长第一半导体层11和第二半导体层12的层叠体(半导体层5)。作为一个例子,第一半导体层11和第二半导体层12中使用了氮化镓(GaN)。
接着,例如通过使用未图示的抗蚀剂的RIE(Reactive Ion Etching)法,选择性地除去第二半导体层12和第一半导体层11的一部分。由此,如图6B所示,在第一半导体层11的第二主面11b侧形成凹部和凸部。将第二半导体层12和第一半导体层11的一部分除去的部分成为凹部,残留了包含发光层的第二半导体层12的部分成为凸部。凹凸的底部露出第一半导体层11的第二主面11b。
另外,形成贯穿半导体层5并到达基板10的槽8。槽8在基板10上将半导体层5分离为多个。如图5所示,槽8例如在晶片面内形成格栅状。由此,各个半导体层5处于由槽8包围的状态。
接着,如图6C所示,用第一绝缘膜13覆盖第一半导体层11的第二主面11b、第二半导体层12的整个面、以及槽8的内表面。第一绝缘膜13可以由例如CVD(Chemical Vapor Deposition)法形成。另外,第一绝缘膜13也可以使用例如氧化硅(SiO2)。由此,第一绝缘膜13处于覆盖半导体层5的至少上表面(第二主面5b)及侧面(第三主面5c)的状态。
本实施方式中,当形成第一绝缘膜13时,覆盖半导体层5的侧面(第三主面5c)的第一绝缘膜13c的厚度(沿着与第三主面5c垂直方向的厚度)t形成为大于等于进行基板10的剥离时使用的激光的波长。
作为激光,例如,可以使用ArF激光(波长:193nm)、KrF激光(波长:248nm)、XeCl激光(波长:308nm)、XeF激光(波长:353nm)。第一绝缘膜13c的厚度t形成为大于等于上述激光的波长。
接着,选择性地将第一绝缘膜13开口,如图7A所示,在凸部的第二半导体层12上形成p侧电极(第二电极)15,在凹部中的第一半导体层11的第二主面11b上形成n侧电极(第一电极)14。
另外,预先在第一绝缘膜13开口的同时,除去形成在槽8底部的第一绝缘膜13。第一绝缘膜13例如可以使用氢氟酸溶液通过蚀刻选择性地除去。槽8底部的第一绝缘膜13被除去,直到露出基板10的第一主面10a。
接着,如图7B所示,在第一电极部14上形成金属层40(A)。另外,在第二电极部15上形成金属层40(B)。即,一旦在整个面上形成金属层40后,就进行蚀刻,并仅保留与第一电极部14和第二电极部15对应的部分。金属层40(A)层叠在第一电极部14上,并形成为延伸到覆盖接近的侧面5c的第一绝缘膜13c(A)沿着侧面5c的延长部分上。另外,金属层40(B)沿着第二电极部的表面形成,并形成为延伸到覆盖接近的侧面5c的第一绝缘膜13c(B)沿着侧面5c的延长部分上。
接着,如图7C所示,形成覆盖金属层40(A)和金属层40(B)的一部分以及第一绝缘膜13的第二绝缘膜16。另外,第二绝缘膜16被埋入槽8内。第二绝缘膜16可以使用例如聚酰亚胺。
形成第二绝缘膜16后,例如使用氢氟酸溶液,如图7C所示,在第二绝缘膜16上形成到达第一电极部14的开口16a和到达第二电极部15的开口16b。
接着,在第二绝缘膜16的上表面、开口16a、16b的内壁(侧面及底面)上形成未图示的基底金属(シ一ド金属),并进一步形成未图示的阻镀剂后,进行以基底金属为电流路径的镀Cu。基底金属包括例如铜。
由此,如图8A所示,在第二绝缘膜16的上表面(与第一半导体层11和第二半导体层12相反一侧的面)上,选择性地形成第一布线17和第二布线18。第一布线17还形成在开口16a内,与金属层40(A)连接。第二布线18还形成在开口16b内,与金属层40(B)连接。
接着,用药液除去第一布线17和第二布线18的电镀中使用的阻镀剂后,再次形成用于形成金属柱的另外的阻镀剂,并进行以上述基底金属为电流路径的电解电镀。由此,如图8B所示,在第一布线17的上方形成第一金属柱19,在第二布线18的上方形成第二金属柱20。
然后,用药液除去用于形成金属柱的阻镀剂,并除去基底金属露出的部分。由此,截断第一布线17和第二布线18通过基底金属的电连接。
接着,如图9A所示,用树脂(第三绝缘膜)26覆盖第一布线17、第二布线18、第一金属柱19、第二金属柱20及第二绝缘膜16。树脂26起到增强半导体层5、第一金属柱19和第二金属柱20的作用。树脂26可以使用例如环氧树脂、硅氧烷树脂、氟树脂。另外,树脂26被着色为例如黑色,防止了光泄露到外部以及从外部射入不必要的光。
接着,如图9B~图10所示,实施激光剥离法(Laser Lift Off,LLO),将基板10从半导体层5剥离。此外,图9B~图10中,表示了将图9A所示结构体上下翻转的状态。
作为激光LSR,例如,可以使用ArF激光(波长:193nm)、KrF激光(波长:248nm)、XeCl激光(波长:308nm)、XeF激光(波长:353nm)。
激光LSR从基板10的第二主面(与第一主面10a相反一侧)10b向半导体层5照射。激光LSR透射基板10并到达半导体层5的下表面(第二主面5b)。这里,第二绝缘膜(氮化硅、树脂中任意一种的情况下)16及半导体层5吸收激光LSR。或者,第二绝缘膜16的带隙能量和半导体层5的带隙能量小于激光LSR的能量。由此,透射基板10的激光LSR被半导体层5和第二绝缘膜16吸收。这时,在基板10和半导体层5的界面,通过激光LSR的吸收,半导体层5中的GaN成分例如按如下反应式热分解。
GaN→Ga+(1/2)N2↑
结果,如图10所示,将基板10从半导体层5剥离。
另外,本实施方式中,预先除去第一绝缘膜13中与基板10接触的部分(参照图7A)。因此,通过激光剥离将基板10从半导体层5剥离时,基板10侧不会附着第一绝缘膜13,可以容易地将基板10剥离。尤其,在第一绝缘膜13的厚度为较厚的情况下,该部分上的基板10的粘合力增强,因此,通过预先除去该部分的第一绝缘膜13,可以容易地剥离基板10。
另外,第一绝缘膜13的带隙能量大于激光LSR的能量。由此,激光剥离时,照射的激光LSR侵入对半导体层5的侧面(第三主面5c)进行覆盖的第一绝缘膜13c中,透射并到达金属层40。
图11是扩大了金属层的部分的截面示意图。
图11中,扩大了第一绝缘膜13c和金属层40(B)在第二电极部15侧的部分。
如上所述,第一绝缘膜13的带隙能量大于激光LSR的能量。另外,第一绝缘膜13c的厚度t形成为大于等于激光LSR的波长。由此,激光LSR从对半导体层5的侧面5c进行覆盖的第一绝缘膜13c的下面(第二主面5b)侧的端面侵入,并透射第一绝缘膜13c的内部。
透射第一绝缘膜13c的激光LSR照射到金属层40(B)上,该金属层40(B)延伸到沿着侧面(第三主面5c)的第一绝缘膜13c的延长部分上。金属层40通过激光LSR的照射被加热。该热量融化金属层40(B),并加热第一电极部15和与第一电极部15接触的第二半导体层12的界面。被加热的第一电极部15和第二半导体层12被活性化,第二半导体层12的体电阻和其与第一电极部15的接触电阻降低。
图11中例示了第一绝缘膜13c及金属层40(B)在第二电极部15侧的部分,而第一绝缘膜13c及金属层40(A)在第一电极部14侧的部分也同样如此。
然后,如图12所示,磨削树脂26的表面以露出第一金属柱19和第二金属柱20的端面。此后,该露出面上根据需要来设置焊锡球、金属突起等外部端子25。由此,完成了发光装置110。
这样的制造方法中,由于以晶片级来装配发光装置110,容易提供使发光装置110的尺寸接近裸芯片尺寸的小型化CSP(Chip Size Package)。另外,也可以在以晶片级装配后,通过切片(dicing)法单片化而完成发光装置110。作为切断的方法,可以使用如下手段:使用金刚石刀等的机械切削、通过激光照射进行的切断、通过高压水的切断等。
根据这种发光装置110的制造方法,通过激光剥离时照射的激光,在激光剥离的同时加热金属层40,可以实现半导体层5的体电阻、半导体层5与第一电极部14和第二电极部15的接触电阻的降低。
(第三实施方式)
接着,对第三实施方式的发光装置进行说明。
图13是例示了第三实施方式的发光装置的截面示意图。
如图13所示,第三实施方式的发光装置120中,金属层40仅与第二电极部15对应设置。
即,金属层40层叠在第二电极部15上,并延伸设置到对接近第二电极部15的第三主面5c进行覆盖的第一绝缘膜13c(B)沿着第三主面5c的延长部分上。而在第一电极部14的表面上直接形成第一布线17。
这样的发光装置120中,激光剥离时照射的激光透射覆盖第三主面5c的第一绝缘膜13c,并照射在金属层40上。照射了激光的金属层40通过激光的能量被加热。通过金属层40的加热,第二电极部15被加热。进而,第二半导体层12中与第二电极部15的接触部分被加热。通过该加热,第二半导体层12的体电阻、第二半导体层12与第二电极部15的接触电阻降低。
这里,第二半导体层12具有例如p型GaN层。p型GaN层中掺杂了例如Mg。通过金属层40的加热,第二半导体层12被加热,掺杂的Mg被活性化。由此,可以实现第二半导体层12的体电阻的降低、以及第二半导体层12与第二电极部15的接触电阻的降低。
如上所述,根据本实施方式,使用激光剥离的发光装置110和120中,通过激光剥离时照射的激光加热金属层40,在激光剥离的同时,可以实现半导体层5的体电阻、与半导体层5导通的电极部的接触电阻的降低。由此提供高效率的发光装置110和120。
以上参照具体例子对实施方式进行了说明。但是,实施方式并不仅限于此。例如,本领域普通技术人员可以对上述各实施方式或者其变形例适当进行构成要素的追加、删除、设计变更,或者适当组合各实施方式的特征,只要具备本发明的主旨,就包含在本发明的范围内。另外,即使本领域普通技术人员对基板、半导体层、电极、布线、金属柱、绝缘膜、树脂的材料、尺寸、形状、布局等进行了各种设计变更,只要不脱离本发明的主旨,就包含在本发明的范围内。
以上虽然说明了一些实施方式,但这些实施方式仅为示例,并非限制本发明的范围。当然,这里说明的新的实施方式可以通过很多其他形式实施。此外,在不违背本发明主旨的前提下可以对上面说明的实施方式进行各种省略,替代和变更。从属权利要求及其等同方式是将这种形式或者修改包括进本发明的范围和主旨中。
Claims (20)
1.一种发光装置,其特征在于,具备:
包含发光层的半导体层,具有第一主面、与所述第一主面相反一侧的第二主面、以及连接所述第一主面和所述第二主面的第三主面;
第一电极部和第二电极部,设置在所述半导体层的所述第二主面;
第一绝缘膜,覆盖所述半导体层的所述第二主面和所述第三主面;以及
金属层,层叠在所述第一电极部和所述第二电极部中的至少所述第二电极部上,
其中,所述金属层延伸到对接近该金属层的所述第三主面进行覆盖的所述第一绝缘膜的延长部分上。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:
覆盖所述第三主面的所述第一绝缘膜的厚度大于等于在基板上形成所述半导体层并在形成后将所述基板剥离时照射的激光的波长。
3.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:
所述第一绝缘膜是具有带隙能量的材料,该带隙能量大于在基板上形成所述半导体层并在形成后将所述基板剥离时照射的激光的能量。
4.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:
所述第二绝缘膜和所述半导体层是具有带隙能量的材料,该带隙能量小于在基板上形成所述半导体层并在形成后将所述基板剥离时照射的激光的能量。
5.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:
所述第二绝缘膜和所述半导体层是吸收激光的材料,该激光是在基板上形成所述半导体层并在形成后将所述基板剥离时照射的激光。
6.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:
所述金属层包含Al和Ti中的至少任意一种。
7.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:
所述金属层与所述第二电极部的表面接触。
8.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于:
所述金属层与对接近该金属层的所述第三主面进行覆盖的所述第一绝缘膜接触。
9.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,还具备:
覆盖所述第一绝缘膜的第二绝缘膜;
贯穿所述第二绝缘膜并与所述第一电极部导通的第一布线;以及
贯穿所述第二绝缘膜并与所述第二电极部导通的第二布线。
10.根据权利要求9所述的发光装置,其特征在于,还具备:
设在所述第二绝缘膜上的第三绝缘膜;
贯穿所述第三绝缘膜并与所述第一布线导通的第一金属柱;以及
贯穿所述第三绝缘膜并与所述第二布线导通的第二金属柱。
11.一种发光装置的制造方法,其特征在于,具备:
在基板的第一主面上形成包含发光层的半导体层的工序;
用第一绝缘膜覆盖所述半导体层的至少上表面及侧面的工序;
形成与所述半导体层导通的第一电极部及第二电极部的工序;
在所述第一电极部和所述第二电极部中的至少所述第二电极部上层叠金属层,并将所述金属层延伸形成到对与该金属层接近的所述侧面进行覆盖的所述第一绝缘膜的延长部分上的工序;
用第二绝缘膜覆盖所述第一绝缘膜的工序;以及
从与所述基板的所述第一主面相反一侧的第二主面侧向所述半导体层照射激光来从所述半导体层剥离所述基板的工序,
其中所述第一绝缘膜的带隙能量大于所述激光的能量。
12.根据权利要求11所述的发光装置的制造方法,其特征在于:
覆盖所述侧面的所述第一绝缘膜的厚度大于等于所述激光的波长。
13.根据权利要求11所述的发光装置的制造方法,其特征在于:
所述第二绝缘膜的带隙能量和所述半导体层的带隙能量小于所述激光的能量。
14.根据权利要求11所述的发光装置的制造方法,其特征在于:
所述第二绝缘膜和所述半导体层吸收所述激光。
15.根据权利要求11所述的发光装置的制造方法,其特征在于:
所述金属层包含Al和Ti中的至少任意一种。
16.根据权利要求11所述的发光装置的制造方法,其特征在于:
以与所述第二电极部的表面接触的方式形成所述金属层。
17.根据权利要求11所述的发光装置的制造方法,其特征在于:
以与对接近所述金属层的所述侧面进行覆盖的所述第一绝缘膜接触的方式形成所述金属层。
18.根据权利要求11所述的发光装置的制造方法,其特征在于:
形成所述第一绝缘膜后,在照射所述激光前,除去所述第一绝缘膜中与所述基板接触的部分。
19.根据权利要求11所述的发光装置的制造方法,其特征在于,
还具备贯穿所述第二绝缘膜,形成与所述第一电极部导通的第一布线和与所述第二电极部导通的第二布线的工序。
20.根据权利要求19所述的发光装置的制造方法,其特征在于,还具备:
形成与所述第一布线导通的第一金属柱和与所述第二布线导通的第二金属柱的工序;以及
在所述第一金属柱和所述第二金属柱的周围形成第三绝缘膜的工序。
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Application publication date: 20111207 |