JP7360007B2 - Manufacturing method of light emitting device - Google Patents

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Description

本発明は、発光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device.

近年、白色LED等の発光ダイオードは高輝度化が進み、一般照明や車載用途等の光源として広く用いられている。そして、用途が拡大されるにつれさらなる高輝度化が求められている。特許文献1には、単位面積当たりの発光効率を高めるために複数の発光ダイオードチップを縦に重ねた発光装置が開示されている。 In recent years, light emitting diodes such as white LEDs have become increasingly bright and are widely used as light sources for general lighting, vehicle-mounted applications, and the like. As the applications expand, even higher brightness is required. Patent Document 1 discloses a light emitting device in which a plurality of light emitting diode chips are stacked vertically to increase luminous efficiency per unit area.

特開2010-41057号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-41057

しかしながら、特許文献1に開示された発光装置は、発光ダイオードチップごとに正又は負の一方の電極を設けているために、発光ダイオードチップごとに一方の電極を形成する領域を確保する必要があり、単位面積当たりにおける活性層の形成範囲が小さくなるという課題がある。 However, in the light emitting device disclosed in Patent Document 1, each light emitting diode chip is provided with either a positive or negative electrode, so it is necessary to secure an area for forming one electrode for each light emitting diode chip. However, there is a problem that the formation range of the active layer per unit area becomes smaller.

また、複数の発光ダイオードを重ねる発光装置において、発光ダイオード間の接合部分における光吸収を抑制し、発光装置の光取り出し効率を向上させる必要がある。 Furthermore, in a light emitting device in which a plurality of light emitting diodes are stacked, it is necessary to suppress light absorption at the junction between the light emitting diodes and improve the light extraction efficiency of the light emitting device.

そこで、本発明は、複数の発光部が重ねられた発光装置において、単位面積当たりにおける活性層の形成範囲を大きくしつつ、光取り出し効率が向上された発光装置の製造方法を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a light emitting device in which a plurality of light emitting parts are stacked, in which the formation range of the active layer per unit area is increased and the light extraction efficiency is improved. shall be.

以上の課題を解決するために、本発明に係る一実施形態の発光装置の製造方法は、第1基板と、前記第1基板上に、第1導電型の第1半導体層と、第1活性層と、前記第1導電型とは異なる第2導電型の第2半導体層と、を前記第1基板側から順に含む第1ウエハを準備する第1ウエハ準備工程と、第2基板と、前記第2基板上に、前記第2導電型の第4半導体層と、第2活性層と、前記第1導電型の第3半導体層と、を前記第2基板側から順に含む第2ウエハを準備する第2ウエハ準備工程と、前記第1ウエハの表面に露出した前記第2半導体層上に、前記第2半導体層と電気的に接続された透光性を有する第1導電性酸化膜と、前記第1導電性酸化膜上に設けられた第1導電性部材と、を形成する第1形成工程と、前記第2ウエハの前記第3半導体層上に、前記第3半導体層と電気的に接続された透光性を有する第2導電性酸化膜と、前記第2導電性酸化膜上に設けられた第2導電性部材と、を形成する第2形成工程と、前記第1ウエハ及び前記第2ウエハを、前記第1導電性部材と前記第2導電性部材とを熱圧着させることにより接合する接合工程と、前記接合工程の後、前記第2ウエハの前記第2基板を除去し、前記第4半導体層を露出させる露出工程と、を備え、前記接合工程後の前記第1導電性部材及び前記第2導電性部材の前記第1活性層からの光の波長に対する透過率は、前記第1形成工程及び前記第2形成工程における前記第1導電性部材及び前記第2導電性部材の前記第1活性層からの光の波長に対する透過率よりも高い。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a first substrate, a first semiconductor layer of a first conductivity type, and a first active layer on the first substrate. and a second semiconductor layer of a second conductivity type different from the first conductivity type, in order from the first substrate side; a second substrate; A second wafer is prepared on a second substrate, including the fourth semiconductor layer of the second conductivity type, the second active layer, and the third semiconductor layer of the first conductivity type in this order from the second substrate side. a second wafer preparation step, and a first conductive oxide film having a light-transmitting property and electrically connected to the second semiconductor layer on the second semiconductor layer exposed on the surface of the first wafer; a first forming step of forming a first conductive member provided on the first conductive oxide film; and a first forming step of forming a first conductive member provided on the third semiconductor layer of the second wafer; a second forming step of forming a connected second conductive oxide film having light-transmitting properties and a second conductive member provided on the second conductive oxide film; a joining step of joining a second wafer by thermocompression bonding the first conductive member and the second conductive member; and after the joining step, removing the second substrate of the second wafer; an exposing step of exposing the fourth semiconductor layer, and the transmittance of the first conductive member and the second conductive member after the bonding step with respect to the wavelength of light from the first active layer is as follows: The transmittance of the first conductive member and the second conductive member in the first forming step and the second forming step is higher than that of the first conductive member with respect to the wavelength of light from the first active layer.

以上のように構成された本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、複数の発光部が重ねられた発光装置において、単位面積当たりにおける活性層の形成範囲を大きくしつつ、光取り出し効率が向上された発光装置を容易に製造することができる。 According to the method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention configured as described above, in a light emitting device in which a plurality of light emitting parts are stacked, the formation range of the active layer per unit area is increased, A light emitting device with improved light extraction efficiency can be easily manufactured.

本発明の一実施形態に係る発光装置の構成を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

以下、図面を参照しながら実施形態の発光装置とその製造方法について説明する。 Hereinafter, a light emitting device according to an embodiment and a method for manufacturing the same will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態の発光装置の構成を示す断面図である。
本実施形態の発光装置は、図1に示すように、基板7上に、第1発光部1と、第1発光部1の上方に設けられた第2発光部2とが形成されている。第1発光部1は、第1導電型の第1半導体層11と、第1活性層12と、第1導電型とは異なる第2導電型の第2半導体層13と、を基板7側から順に含んでいる。第2発光部2は、第1導電型の第3半導体層21と、第2活性層22と、第2導電型の第4半導体層23と、を第1発光部1側から順に含んでいる。第1発光部1と第2発光部2との間には、第1導電性酸化膜4a、第2導電性酸化膜4b、及び導電性部材5が設けられている。第1発光部1からの光は、第1導電性酸化膜4a、第2導電性酸化膜4b、及び導電性部材5を介して第2発光部2の第4半導体層23側から出射される。
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
In the light emitting device of this embodiment, as shown in FIG. 1, a first light emitting section 1 and a second light emitting section 2 provided above the first light emitting section 1 are formed on a substrate 7. The first light emitting section 1 includes a first semiconductor layer 11 of a first conductivity type, a first active layer 12, and a second semiconductor layer 13 of a second conductivity type different from the first conductivity type from the substrate 7 side. Contains in order. The second light emitting section 2 includes a third semiconductor layer 21 of the first conductivity type, a second active layer 22, and a fourth semiconductor layer 23 of the second conductivity type in order from the first light emitting section 1 side. . A first conductive oxide film 4a, a second conductive oxide film 4b, and a conductive member 5 are provided between the first light emitting part 1 and the second light emitting part 2. Light from the first light emitting section 1 is emitted from the fourth semiconductor layer 23 side of the second light emitting section 2 via the first conductive oxide film 4a, the second conductive oxide film 4b, and the conductive member 5. .

実施形態の発光装置において、第1発光部1は基板7上に金属層6により接合されており、第1発光部1と金属層6の間には、第1発光部1の第1半導体層11に接続された第2電極32が設けられている。これにより、例えば、基板7として導電性を有する基板7を用いることによって、本実施形態の発光装置は基板7を介して第1発光部1に給電することが可能になる。本実施形態の発光装置において、図1に示すように、第2発光部2の第4半導体層23の上面には、第1電極31が設けられている。また、上述したように、第1発光部1と第2発光部2の間に第1導電性酸化膜4a、第2導電性酸化膜4b、及び導電性部材5が設けられ、第1発光部1と第2発光部2が電気的に接続されている。以上のように、第1電極31と第2電極32間に直列に第1発光部1と第2発光部2が接続され、第1電極31と第2電極32間に電圧を印加することにより第1発光部1及び第2発光部2を発光させることができる。 In the light emitting device of the embodiment, the first light emitting section 1 is joined to the substrate 7 by a metal layer 6, and between the first light emitting section 1 and the metal layer 6, the first semiconductor layer of the first light emitting section 1 is connected. A second electrode 32 connected to 11 is provided. Thus, for example, by using the conductive substrate 7 as the substrate 7, the light emitting device of this embodiment can supply power to the first light emitting section 1 via the substrate 7. In the light emitting device of this embodiment, as shown in FIG. 1, a first electrode 31 is provided on the upper surface of the fourth semiconductor layer 23 of the second light emitting section 2. Further, as described above, the first conductive oxide film 4a, the second conductive oxide film 4b, and the conductive member 5 are provided between the first light emitting part 1 and the second light emitting part 2, and the first light emitting part 1 and the second light emitting section 2 are electrically connected. As described above, the first light emitting section 1 and the second light emitting section 2 are connected in series between the first electrode 31 and the second electrode 32, and by applying a voltage between the first electrode 31 and the second electrode 32, The first light emitting section 1 and the second light emitting section 2 can be caused to emit light.

以下、実施形態の発光装置の製造方法について説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment will be described.

<第1ウエハ準備工程>
第1ウエハ準備工程では、例えば、Siからなる第3基板73を準備する。そして、図2に示すように、第3基板73上に、第2導電型の第2半導体層13と、第1活性層12と、第1導電型の第1半導体層11と、を第3基板73側から順に形成する。なお、第3基板73上にバッファ層を介して第2半導体層13を形成するようにしてもよい。半導体層は、例えば、有機金属気相成長法(MOCVD)、ハイドライド気相成長法(HVPE)、分子線エピタキシャル成長法(MBE)等の公知の技術により形成することができる。第3基板73としては、第1発光部1を構成するそれぞれの半導体層を積層させることができる基板を用いることができ、例えば、Si基板、サファイア基板、ガリウムヒ素基板、GaN基板等を用いることができる。本実施形態においては、第3基板73にSi基板を用いることが特に好ましく、これにより、後記する工程において、第3基板73を除去しやすくなる。Si基板は、比較的加工が容易でウェットエッチング等により除去することが可能であるため、レーザリフトオフにより第3基板73を除去する場合に比較して、半導体層からなる半導体積層体へのダメージを軽減できる。
<First wafer preparation process>
In the first wafer preparation step, for example, a third substrate 73 made of Si is prepared. Then, as shown in FIG. 2, the second semiconductor layer 13 of the second conductivity type, the first active layer 12, and the first semiconductor layer 11 of the first conductivity type are formed on the third substrate 73. They are formed in order from the substrate 73 side. Note that the second semiconductor layer 13 may be formed on the third substrate 73 with a buffer layer interposed therebetween. The semiconductor layer can be formed, for example, by a known technique such as metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), hydride vapor phase epitaxy (HVPE), or molecular beam epitaxial growth (MBE). As the third substrate 73, a substrate on which the respective semiconductor layers constituting the first light emitting section 1 can be stacked can be used, and for example, a Si substrate, a sapphire substrate, a gallium arsenide substrate, a GaN substrate, etc. can be used. I can do it. In this embodiment, it is particularly preferable to use a Si substrate as the third substrate 73, which makes it easier to remove the third substrate 73 in a step to be described later. Since the Si substrate is relatively easy to process and can be removed by wet etching, etc., damage to the semiconductor stack made of semiconductor layers can be reduced compared to the case where the third substrate 73 is removed by laser lift-off. It can be reduced.

次に、図3に示すように、第1半導体層11上に、所定のパターンの第2電極32を形成する。第2電極32は、例えばフォトレジストを用いたリフトオフ法により形成する。例えば、第1半導体層11上の第2電極32を形成しない部分にフォトレジストを形成し、そのフォトレジストをマスクにして第1半導体層11上及びそのフォトレジスト上に金属膜を形成する。そして、フォトレジスト上に形成された金属膜とともにフォトレジストを除去することにより第2電極32を形成することができる。 Next, as shown in FIG. 3, a second electrode 32 in a predetermined pattern is formed on the first semiconductor layer 11. The second electrode 32 is formed, for example, by a lift-off method using photoresist. For example, a photoresist is formed on a portion of the first semiconductor layer 11 where the second electrode 32 is not formed, and a metal film is formed on the first semiconductor layer 11 and the photoresist using the photoresist as a mask. Then, the second electrode 32 can be formed by removing the photoresist together with the metal film formed on the photoresist.

次に、図3に示すように、第2電極32を形成しない部分に絶縁膜35を形成する。絶縁膜35は、例えば、第1半導体層11上及び第2電極32上にフォトレジストを形成し、そのフォトレジストをマスクにして絶縁膜を形成する。そして、フォトレジストを第2電極32上に形成された絶縁膜とともに除去する。これにより、第2電極32が形成されていない部分に絶縁膜35を形成することができる。絶縁膜35は、例えば、後記する図13に示すように、切断位置CL上に設けられる。このように絶縁膜35を配置することで、絶縁膜35により第2電極32が発光装置の側面から露出しない構成とすることができる。その結果、発光装置の側面における短絡の発生が抑制され、信頼性を向上させることができる。 Next, as shown in FIG. 3, an insulating film 35 is formed in a portion where the second electrode 32 is not formed. For example, the insulating film 35 is formed by forming a photoresist on the first semiconductor layer 11 and the second electrode 32, and using the photoresist as a mask. Then, the photoresist is removed together with the insulating film formed on the second electrode 32. Thereby, the insulating film 35 can be formed in the portion where the second electrode 32 is not formed. The insulating film 35 is provided on the cutting position CL, for example, as shown in FIG. 13, which will be described later. By arranging the insulating film 35 in this manner, it is possible to create a structure in which the second electrode 32 is not exposed from the side surface of the light emitting device due to the insulating film 35. As a result, the occurrence of short circuits on the side surfaces of the light emitting device is suppressed, and reliability can be improved.

次に、図4に示すように、第1半導体層11上に形成された第2電極32及び絶縁膜35上に、金属層6を形成する。別途、一方の面に金属層6が形成された第1基板71を準備する。そして、図5及び図6に示すように、その金属層6同士を接合することで、第1半導体層11上に第2電極32と絶縁膜35とを介して第1基板71を接合する。ここで、第1基板71は、図1における基板7に相当する。第3基板73上に、第2導電型の第2半導体層13と、第1活性層12と、第1導電型の第1半導体層11とが設けられた構造体に第1基板71を金属層6により接合した後、図7に示すように、第3基板73を除去する。第3基板73の除去は、例えば、第3基板73と第2半導体層13との界面付近にレーザ光を照射し、第3基板73と第2半導体層13とを分離するレーザリフトオフにより行う。または、第3基板73をエッチングできる溶液を用いてウェットエッチングを行うことにより第3基板73の除去を行う。 Next, as shown in FIG. 4, a metal layer 6 is formed on the second electrode 32 and the insulating film 35 formed on the first semiconductor layer 11. Separately, a first substrate 71 having a metal layer 6 formed on one surface is prepared. Then, as shown in FIGS. 5 and 6, the first substrate 71 is bonded onto the first semiconductor layer 11 via the second electrode 32 and the insulating film 35 by bonding the metal layers 6 together. Here, the first substrate 71 corresponds to the substrate 7 in FIG. The first substrate 71 is attached to a structure in which the second semiconductor layer 13 of the second conductivity type, the first active layer 12, and the first semiconductor layer 11 of the first conductivity type are provided on the third substrate 73. After bonding with layer 6, third substrate 73 is removed, as shown in FIG. The removal of the third substrate 73 is performed, for example, by laser lift-off, which irradiates the vicinity of the interface between the third substrate 73 and the second semiconductor layer 13 with laser light to separate the third substrate 73 and the second semiconductor layer 13. Alternatively, the third substrate 73 is removed by performing wet etching using a solution that can etch the third substrate 73.

以上のようにして、第3基板73上に形成した半導体積層構造を、第1基板71上に金属層6と第2電極32及び絶縁膜35とを介して転写する。これらの工程により、図7に示す、第1基板71上に、第1半導体層11と、第1活性層12と、第2半導体層13と、が第1基板71側から順に形成された第1発光部1を備えた第1ウエハ100を準備する。すなわち、第1ウエハ100において、第1基板71上には、金属層6と第2電極32及び絶縁膜35とを介して第1半導体層11、第1活性層12、第2半導体層13とが順に積層されている。第1ウエハ100において、第2半導体層13は第1ウエハ100の表面に露出している。第2電極32は、第1基板71と第1半導体層11との間に位置し、第1基板71と第1半導体層11とを電気的に接続する。ここで、第1基板71は、シリコン基板であることが好ましく、第1基板71をシリコン基板とすることで、後記する切断工程において、第1基板71を容易に分割することができる。 The semiconductor stacked structure formed on the third substrate 73 as described above is transferred onto the first substrate 71 via the metal layer 6, the second electrode 32, and the insulating film 35. Through these steps, the first semiconductor layer 11, the first active layer 12, and the second semiconductor layer 13 are sequentially formed on the first substrate 71 from the first substrate 71 side, as shown in FIG. A first wafer 100 having one light emitting section 1 is prepared. That is, in the first wafer 100, the first semiconductor layer 11, the first active layer 12, and the second semiconductor layer 13 are formed on the first substrate 71 via the metal layer 6, the second electrode 32, and the insulating film 35. are stacked in order. In the first wafer 100, the second semiconductor layer 13 is exposed on the surface of the first wafer 100. The second electrode 32 is located between the first substrate 71 and the first semiconductor layer 11 and electrically connects the first substrate 71 and the first semiconductor layer 11. Here, the first substrate 71 is preferably a silicon substrate, and by making the first substrate 71 a silicon substrate, the first substrate 71 can be easily divided in a cutting process to be described later.

<第2ウエハ準備工程>
第2ウエハ準備工程では、例えば、Siからなる第2基板72を準備する。そして、図8に示すように、第2基板72上に、第2導電型の第4半導体層23と、第2活性層22と、第1導電型の第3半導体層21と、を第2基板72側から順に形成する。なお、第2基板72上にバッファ層を介して第4半導体層23を形成するようにしてもよい。このようにして、第2基板72上に、第4半導体層23と、第2活性層22と、第3半導体層21と、が第2基板72側から順に形成された第2発光部2を備えた第2ウエハ200を準備する。
<Second wafer preparation process>
In the second wafer preparation step, a second substrate 72 made of Si, for example, is prepared. Then, as shown in FIG. 8, a fourth semiconductor layer 23 of the second conductivity type, a second active layer 22, and a third semiconductor layer 21 of the first conductivity type are formed on the second substrate 72. They are formed in order from the substrate 72 side. Note that the fourth semiconductor layer 23 may be formed on the second substrate 72 with a buffer layer interposed therebetween. In this way, the second light emitting section 2 is formed, in which the fourth semiconductor layer 23, the second active layer 22, and the third semiconductor layer 21 are sequentially formed on the second substrate 72 from the second substrate 72 side. A second wafer 200 is prepared.

<第1形成工程>
第1形成工程では、第1ウエハ100の表面に露出した第2半導体層13上に、第2半導体層13と電気的に接続された第1導電性酸化膜4aを形成する。さらに、第1導電性酸化膜4a上に第1導電性部材5aを形成する。図9に示すように、第2半導体層13上には、第1導電性酸化膜4aと第1導電性部材5aとが積層される。第1導電性酸化膜4a及び第1導電性部材5aは、例えば、スパッタリング法、蒸着法等の公知の技術により形成することができる。
<First formation step>
In the first formation step, a first conductive oxide film 4 a electrically connected to the second semiconductor layer 13 is formed on the second semiconductor layer 13 exposed on the surface of the first wafer 100 . Furthermore, a first conductive member 5a is formed on the first conductive oxide film 4a. As shown in FIG. 9, on the second semiconductor layer 13, a first conductive oxide film 4a and a first conductive member 5a are laminated. The first conductive oxide film 4a and the first conductive member 5a can be formed by, for example, a known technique such as a sputtering method or a vapor deposition method.

第1形成工程において、第1導電性酸化膜4aを形成する前に、第2半導体層13の表面に凹凸構造を形成する粗面化工程を行うことが好ましい。これにより、作製後の発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。特に、この凹凸構造があることにより第1発光部1から第2発光部に向かう光を散乱し、第2発光部2の第4半導体層23側から取り出しやすくすることができる。第2半導体層13の表面の粗面化は、例えば、ウェットエッチングにより行う。この粗面化工程により第2半導体層13の表面に凹凸構造を形成した後、その第2半導体層13の表面に第1導電性酸化膜4aを形成した場合、第1導電性酸化膜4aの表面にも第2半導体層13の表面の凹凸構造に沿った凹凸構造が形成される。凹凸構造が形成された第1導電性酸化膜4a上に第1導電性部材5aを形成する場合、第1導電性部材5aの膜厚を、第1導電性酸化膜4aの凹凸構造が覆われる程度、つまり第1導電性酸化膜4aの凸部よりも厚く形成することが好ましい。これにより、後記する接合工程において、第1導電性部材5aによる接合が第1導電性酸化膜4aの凹凸構造により阻害されるおそれを低減することできる。凹凸構造は、例えば、1μm以上2μm以下の高さを有する複数の凸部を有する。 In the first formation step, it is preferable to perform a surface roughening step of forming an uneven structure on the surface of the second semiconductor layer 13 before forming the first conductive oxide film 4a. Thereby, the light extraction efficiency of the manufactured light emitting device can be improved. In particular, this uneven structure scatters light traveling from the first light emitting section 1 to the second light emitting section, making it easier to take out the light from the fourth semiconductor layer 23 side of the second light emitting section 2. The surface of the second semiconductor layer 13 is roughened, for example, by wet etching. When the first conductive oxide film 4a is formed on the surface of the second semiconductor layer 13 after forming an uneven structure on the surface of the second semiconductor layer 13 by this roughening process, the first conductive oxide film 4a is An uneven structure along the uneven structure of the surface of the second semiconductor layer 13 is also formed on the surface. When forming the first conductive member 5a on the first conductive oxide film 4a on which the uneven structure is formed, the thickness of the first conductive member 5a is set such that the uneven structure of the first conductive oxide film 4a is covered. It is preferable to form the first conductive oxide film 4a thicker than the convex portion of the first conductive oxide film 4a. Thereby, in the bonding process to be described later, it is possible to reduce the possibility that bonding by the first conductive member 5a will be inhibited by the uneven structure of the first conductive oxide film 4a. The uneven structure has, for example, a plurality of protrusions having a height of 1 μm or more and 2 μm or less.

第1導電性部材5aとしては、インジウム、亜鉛、錫、インジウム錫等の金属を用いることができる。第1導電性部材5aは、複数の金属層が積層された多層構造とすることもできる。例えば、第1導電性酸化膜4a側から順に、インジウム層と錫層とを積層した多層構造とすることができる。これにより、後記する接合工程において、第1ウエハ100と第2ウエハ200との接合を安定して行うことができる。第1導電性部材5aを上記した多層構造とする場合、それぞれの層の膜厚を0.1nm以上5nm以下とすることができる。例えば、第1導電性部材5aを第1導電性酸化膜4a側から順に、インジウム層と錫層とを積層した多層構造とする場合には、インジウム層の膜厚を0.8nm程度、錫層の膜厚を0.4nm程度にすることができる。 As the first conductive member 5a, metals such as indium, zinc, tin, indium tin, etc. can be used. The first conductive member 5a can also have a multilayer structure in which a plurality of metal layers are laminated. For example, it may have a multilayer structure in which an indium layer and a tin layer are laminated in order from the first conductive oxide film 4a side. Thereby, the first wafer 100 and the second wafer 200 can be stably bonded in the bonding process described later. When the first conductive member 5a has the multilayer structure described above, the thickness of each layer can be 0.1 nm or more and 5 nm or less. For example, when the first conductive member 5a has a multilayer structure in which an indium layer and a tin layer are laminated in order from the first conductive oxide film 4a side, the thickness of the indium layer is about 0.8 nm, and the thickness of the tin layer is about 0.8 nm. The film thickness can be made approximately 0.4 nm.

第1導電性部材5aの膜厚は、例えば、1nm以上10nm以下で形成することが好ましい。第1導電性部材5aの膜厚を1nm以上とすることで、後記する接合工程において、第1導電性部材5aを十分に酸化させ透過率を向上させやすい。第1導電性部材5aの膜厚を10nm以下とすることで、後記する接合工程後における第1導電性部材5aによる光吸収を抑制し、光取り出し効率を向上させることができる。 The thickness of the first conductive member 5a is preferably, for example, 1 nm or more and 10 nm or less. By setting the film thickness of the first conductive member 5a to 1 nm or more, it is easy to sufficiently oxidize the first conductive member 5a and improve the transmittance in the bonding process described later. By setting the film thickness of the first conductive member 5a to 10 nm or less, light absorption by the first conductive member 5a after the bonding process described later can be suppressed, and light extraction efficiency can be improved.

<第2形成工程>
第2形成工程では、第2ウエハ200の第3半導体層21上に、第3半導体層21と電気的に接続された第2導電性酸化膜4bを形成する。さらに、第2導電性酸化膜4b上に第2導電性部材5bを形成する。図10に示すように、第3半導体層21上には、第2導電性酸化膜4bと第2導電性部材5bとが積層される。第2導電性酸化膜4b及び第2導電性部材5bは、例えば、スパッタリング法、蒸着法等の公知の技術により形成することができる。
<Second formation step>
In the second formation step, a second conductive oxide film 4b electrically connected to the third semiconductor layer 21 is formed on the third semiconductor layer 21 of the second wafer 200. Further, a second conductive member 5b is formed on the second conductive oxide film 4b. As shown in FIG. 10, on the third semiconductor layer 21, a second conductive oxide film 4b and a second conductive member 5b are laminated. The second conductive oxide film 4b and the second conductive member 5b can be formed by, for example, a known technique such as a sputtering method or a vapor deposition method.

第2形成工程において、第2導電性酸化膜4bを形成する前に、第3半導体層21の表面に凹凸構造を形成する第2粗面化工程を行うことが好ましい。これにより、作製後の発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。特に、凹凸構造があることにより第1発光部1から第2発光部2に向かう光を散乱し、第2発光部2の第4半導体層23側から取り出しやすくすることができる。第3半導体層21の表面の粗面化は、例えば、ウェットエッチングにより行う。第2粗面化工程により第3半導体層21の表面に凹凸構造を形成した後、その第3半導体層21の表面に第2導電性酸化膜4bを形成した場合、第2導電性酸化膜4bの表面にも第3半導体層21の表面の凹凸構造に沿った凹凸構造が形成される。凹凸構造が形成された第2導電性酸化膜4b上に第2導電性部材5bを形成する場合、第2導電性部材5bの膜厚を、第2導電性酸化膜4bの凹凸構造が覆われる程度、つまり第2導電性酸化膜4bの凸部よりも厚くすることが好ましい。これにより、後記する接合工程において、第2導電性部材5bによる接合が第2導電性酸化膜4bの凹凸構造により阻害されるおそれを低減することできる。凹凸構造は、例えば、1μm以上2μm以下の高さを有する複数の凸部を有する。 In the second formation step, it is preferable to perform a second roughening step of forming an uneven structure on the surface of the third semiconductor layer 21 before forming the second conductive oxide film 4b. Thereby, the light extraction efficiency of the manufactured light emitting device can be improved. In particular, the uneven structure scatters light traveling from the first light emitting section 1 to the second light emitting section 2, making it easier to take out the light from the fourth semiconductor layer 23 side of the second light emitting section 2. The surface of the third semiconductor layer 21 is roughened, for example, by wet etching. When the second conductive oxide film 4b is formed on the surface of the third semiconductor layer 21 after forming the uneven structure on the surface of the third semiconductor layer 21 by the second roughening step, the second conductive oxide film 4b An uneven structure along the uneven structure on the surface of the third semiconductor layer 21 is also formed on the surface of the third semiconductor layer 21 . When forming the second conductive member 5b on the second conductive oxide film 4b on which the uneven structure is formed, the thickness of the second conductive member 5b is set such that the uneven structure of the second conductive oxide film 4b is covered. In other words, it is preferable to make it thicker than the convex portion of the second conductive oxide film 4b. Thereby, in the bonding process to be described later, it is possible to reduce the possibility that bonding by the second conductive member 5b will be inhibited by the uneven structure of the second conductive oxide film 4b. The uneven structure has, for example, a plurality of protrusions having a height of 1 μm or more and 2 μm or less.

第2導電性部材5bとしては、前記した第1導電性部材5aと同様の金属を用いることができる。また第1導電性部材5aと同様に、第2導電性部材5bは、複数の金属層が積層された多層構造とすることもできる。例えば、第2導電性酸化膜4b側から順に、インジウム層と錫層とを積層した多層構造とすることができる。これにより、後記する接合工程において、第1ウエハ100と第2ウエハ200との接合を安定して行うことができる。第2導電性部材5bを上記した多層構造とする場合、それぞれの層の膜厚を0.1nm以上5nm以下とすることができる。例えば、第2導電性部材5bを第1導電性酸化膜4a側から順に、インジウム層と錫層とを積層した多層構造とする場合には、インジウム層の膜厚を0.8nm程度、錫層の膜厚を0.4nm程度にすることができる。 As the second conductive member 5b, the same metal as the first conductive member 5a described above can be used. Further, like the first conductive member 5a, the second conductive member 5b can also have a multilayer structure in which a plurality of metal layers are laminated. For example, a multilayer structure may be formed in which an indium layer and a tin layer are laminated in order from the second conductive oxide film 4b side. Thereby, the first wafer 100 and the second wafer 200 can be stably bonded in the bonding process described later. When the second conductive member 5b has the multilayer structure described above, the thickness of each layer can be 0.1 nm or more and 5 nm or less. For example, when the second conductive member 5b has a multilayer structure in which an indium layer and a tin layer are laminated in order from the first conductive oxide film 4a side, the thickness of the indium layer is about 0.8 nm, and the thickness of the tin layer is about 0.8 nm. The film thickness can be made approximately 0.4 nm.

第2導電性部材5bの膜厚は、例えば、1nm以上10nm以下で形成することが好ましい。第2導電性部材5bの膜厚を1nm以上とすることで、後記する接合工程において第2導電性部材5bを十分に酸化させ透過率を向上させやすい。第2導電性部材5bの膜厚を10nm以下とすることで、第2導電性部材5bによる光吸収を抑制し、光取り出し効率を向上させることができる。 The thickness of the second conductive member 5b is preferably, for example, greater than or equal to 1 nm and less than or equal to 10 nm. By setting the film thickness of the second conductive member 5b to 1 nm or more, it is easy to sufficiently oxidize the second conductive member 5b and improve the transmittance in the bonding process described later. By setting the film thickness of the second conductive member 5b to 10 nm or less, light absorption by the second conductive member 5b can be suppressed and light extraction efficiency can be improved.

<接合工程>
図11に示すように、接合工程では、第1導電性酸化膜4a上に設けた第1導電性部材5aと第2導電性酸化膜4b上に設けた第2導電性部材5bとを熱圧着により接合する。これにより、第1ウエハ100と第2ウエハ200とを接合する。図12に示すように、第1基板71上に、第1発光部1と第2発光部2とが設けられる。接合工程における熱圧着は、例えば、温度を250℃以上550℃以下とした真空中で、60分以上90分以下の間、圧力をかけることにより行う。
<Joining process>
As shown in FIG. 11, in the bonding step, the first conductive member 5a provided on the first conductive oxide film 4a and the second conductive member 5b provided on the second conductive oxide film 4b are bonded by thermocompression. Join by. Thereby, the first wafer 100 and the second wafer 200 are bonded. As shown in FIG. 12, a first light emitting section 1 and a second light emitting section 2 are provided on a first substrate 71. The thermocompression bonding in the bonding step is performed, for example, by applying pressure in a vacuum at a temperature of 250° C. or more and 550° C. or less for 60 minutes or more and 90 minutes or less.

接合工程後の第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bの第1活性層12からの光の波長に対する透過率は、上記した第1形成工程及び第2形成工程における第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bの第1活性層12からの光の波長に対する透過率よりも高くなっている。つまり、第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bは、接合工程を行うことで第1活性層12からの光の波長に対する透過率が接合工程前に比べて高くなる。これは、第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bを構成する金属膜の一部が熱圧着を行うことにより酸化し、金属酸化膜に変化していることによるものであると推測される。例えば、第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bをインジウム層と錫層とを積層した多層構造で形成した後、接合工程を行うことにより、接合工程後の第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bの一部は酸化インジウム錫(ITO)を含む部材に変化する。 The transmittance for the wavelength of light from the first active layer 12 of the first conductive member 5a and the second conductive member 5b after the bonding process is the same as that of the first conductive member in the first forming process and the second forming process described above. It is higher than the transmittance of the wavelength of light from the first active layer 12 of the first active layer 5a and the second conductive member 5b. That is, by performing the bonding process, the first conductive member 5a and the second conductive member 5b have higher transmittance for the wavelength of light from the first active layer 12 than before the bonding process. It is presumed that this is because a part of the metal film constituting the first conductive member 5a and the second conductive member 5b is oxidized by thermocompression bonding and changed into a metal oxide film. Ru. For example, by forming the first conductive member 5a and the second conductive member 5b with a multilayer structure in which an indium layer and a tin layer are laminated, and then performing a bonding process, the first conductive member 5a and the second conductive member 5b after the bonding process are A part of the second conductive member 5b changes to a member containing indium tin oxide (ITO).

また、本実施形態において、第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bは、第1導電性酸化膜4a及び第2導電性酸化膜4bにそれぞれ接した状態で接合工程が行われる。そのため、第1導電性酸化膜4a及び第2導電性酸化膜4bに含まれる酸素を第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bに供給し、第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bを構成する金属膜の酸化をより促進させることができる。したがって、本実施形態によれば、接合工程後の第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bの酸化を促進させ、第1活性層12からの光の波長に対する透過率を効率良く高くすることができる。 Further, in this embodiment, the bonding process is performed with the first conductive member 5a and the second conductive member 5b in contact with the first conductive oxide film 4a and the second conductive oxide film 4b, respectively. Therefore, oxygen contained in the first conductive oxide film 4a and the second conductive oxide film 4b is supplied to the first conductive member 5a and the second conductive member 5b, and Oxidation of the metal film constituting the member 5b can be further promoted. Therefore, according to the present embodiment, the oxidation of the first conductive member 5a and the second conductive member 5b after the bonding process is promoted, and the transmittance for the wavelength of light from the first active layer 12 is efficiently increased. be able to.

第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bを、上記したインジウム層と錫層とを積層した多層構造として接合工程を行う場合、第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bそれぞれの錫層が接触した状態で熱圧着が行われる。このため、接合工程において、第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bそれぞれの錫層同士による接合が安定して行われる。その結果、第1ウエハ100と第2ウエハ200を安定して接合しつつ、第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bの第1活性層12からの光の波長に対する透過率を接合工程の前よりも高くすることができる。 When the first conductive member 5a and the second conductive member 5b are formed into a multilayer structure in which the above-described indium layer and tin layer are laminated, the joining process is performed, the first conductive member 5a and the second conductive member 5b are Thermocompression bonding is performed with the tin layers in contact. Therefore, in the bonding step, the tin layers of the first conductive member 5a and the second conductive member 5b are stably bonded to each other. As a result, while stably bonding the first wafer 100 and the second wafer 200, the transmittance of the first conductive member 5a and the second conductive member 5b with respect to the wavelength of light from the first active layer 12 can be adjusted during the bonding process. can be higher than before.

<露出工程>
接合工程の後、図11に示す、第2ウエハ200の第2基板72を除去し、図12に示すように、第4半導体層23を露出させる。第2基板72の除去は、上記した第3基板73の除去方法と同様にレーザリフトオフ、あるいはウェットエッチングにより行うことができる。第2基板72にシリコン基板を用いることにより、第2基板72の除去を上記した第3基板73の除去と同様に行いやすくなる。
<Exposure process>
After the bonding process, the second substrate 72 of the second wafer 200 shown in FIG. 11 is removed, and the fourth semiconductor layer 23 is exposed as shown in FIG. 12. The second substrate 72 can be removed by laser lift-off or wet etching, similar to the method for removing the third substrate 73 described above. By using a silicon substrate for the second substrate 72, the second substrate 72 can be easily removed in the same manner as the third substrate 73 described above.

<第1電極形成工程>
図13に示すように、第1電極31形成工程では、第2発光部2の第4半導体層23上に、所定のパターンの第1電極31を形成する。例えば、第1電極31を、第4半導体層23の上面の後記する切断位置CLを避けた位置に形成する。第1電極31は、例えばフォトレジストを用いたリフトオフ法により形成する。例えば、第4半導体層23上の第1電極31を形成しない部分にフォトレジストを形成し、そのフォトレジストをマスクにして第4半導体層23上及びそのフォトレジスト上に金属膜を形成する。そして、フォトレジスト上に形成された金属膜とともにフォトレジストを除去することにより第1電極31を形成することができる。
<First electrode formation process>
As shown in FIG. 13, in the first electrode 31 forming step, the first electrode 31 in a predetermined pattern is formed on the fourth semiconductor layer 23 of the second light emitting section 2. As shown in FIG. For example, the first electrode 31 is formed on the upper surface of the fourth semiconductor layer 23 at a position avoiding a cutting position CL, which will be described later. The first electrode 31 is formed, for example, by a lift-off method using photoresist. For example, a photoresist is formed on a portion of the fourth semiconductor layer 23 where the first electrode 31 is not formed, and a metal film is formed on the fourth semiconductor layer 23 and the photoresist using the photoresist as a mask. The first electrode 31 can then be formed by removing the photoresist together with the metal film formed on the photoresist.

<分割工程>
最後に、第1電極31が形成されたウエハを、所望の大きさの個々の発光装置に分割する。この分割は、ダイシングにより行われ、例えば図13に示す切断位置CLに沿って行う。
<Dividing process>
Finally, the wafer on which the first electrode 31 is formed is divided into individual light emitting devices of a desired size. This division is performed by dicing, for example along the cutting position CL shown in FIG. 13.

以上の実施形態の発光装置の製造方法によれば、第1導電性部材5a及び第2導電性部材5bを用いた接合工程により、接合部における活性層からの光の波長に対する透過率を向上させつつ、第1ウエハ100と第2ウエハ200とを接合することができる。したがって、第1発光部1と第2発光部2とを有し、光取り出し効率が向上された発光装置を容易に製造することができる。また、第1発光部1と第2発光部2を含む構造体の上下に第1電極31及び第2電極32を形成することが可能になる。その結果、発光装置の上面視における単位面積当たりの第1活性層12及び第2活性層22の形成範囲を大きくでき、発光面積を大きくとれる発光装置を容易に製造することができる。 According to the method for manufacturing a light emitting device of the above embodiment, the transmittance of the wavelength of light from the active layer at the bonding portion is improved by the bonding process using the first conductive member 5a and the second conductive member 5b. At the same time, the first wafer 100 and the second wafer 200 can be bonded. Therefore, it is possible to easily manufacture a light emitting device that includes the first light emitting section 1 and the second light emitting section 2 and has improved light extraction efficiency. Moreover, it becomes possible to form the first electrode 31 and the second electrode 32 above and below the structure including the first light emitting part 1 and the second light emitting part 2. As a result, the formation range of the first active layer 12 and the second active layer 22 per unit area in the top view of the light emitting device can be increased, and a light emitting device with a large light emitting area can be easily manufactured.

次に、実施形態の発光装置の各構成部材について説明する。 Next, each component of the light emitting device of the embodiment will be explained.

<基板7>
基板7としては、Si、CuW、Mo等からなる基板を用いることができる。基板7にシリコンからなる基板を用いる場合には、電気抵抗が小さいことが好ましい。例えば、Siからなる基板にホウ素等をドープすることで低抵抗化してもよい。また、基板7にシリコンからなる基板を用いることで、後述する切断工程において、ウエハを容易に割断することが可能となり生産性を向上させることができる。
<Substrate 7>
As the substrate 7, a substrate made of Si, CuW, Mo, etc. can be used. When using a substrate made of silicon as the substrate 7, it is preferable that the electrical resistance is low. For example, the resistance may be lowered by doping a substrate made of Si with boron or the like. Further, by using a silicon substrate as the substrate 7, the wafer can be easily cut in the cutting process described later, and productivity can be improved.

<第1発光部1、第2発光部2>
第1発光部1は、基板7側から順に、第1導電型の第1半導体層11と、第1活性層12と、第1導電型とは異なる第2導電型の第2半導体層13と、を含む。第2発光部2は、第1発光部1と同様に、第1発光部側から順に、第1導電型の第3半導体層21と、第2活性層22と、第2導電型の第4半導体層23と、を含む。ここで、第1導電型とは、n型及びp型の一方の導電型のことをいい、第2導電型とは、他方の導電型のことをいう。本実施形態においては、第1導電型をp型とし、第2導電型をn型としている。
<First light emitting section 1, second light emitting section 2>
The first light emitting section 1 includes, in order from the substrate 7 side, a first semiconductor layer 11 of a first conductivity type, a first active layer 12, and a second semiconductor layer 13 of a second conductivity type different from the first conductivity type. ,including. Like the first light emitting part 1, the second light emitting part 2 includes, in order from the first light emitting part side, a third semiconductor layer 21 of the first conductivity type, a second active layer 22, and a fourth semiconductor layer of the second conductivity type. A semiconductor layer 23 is included. Here, the first conductivity type refers to one of the n-type and p-type conductivity type, and the second conductivity type refers to the other conductivity type. In this embodiment, the first conductivity type is p type, and the second conductivity type is n type.

第1発光部1及び第2発光部2を構成する半導体材料としては、III-V族窒化物半導体(InAlGa1-X-YN(0≦X、0≦Y、X+Y≦1))の積層半導体等を用いることができる。 Semiconductor materials constituting the first light emitting section 1 and the second light emitting section 2 include III -V group nitride semiconductors ( In )) can be used.

第1半導体層11、第2半導体層13、第3半導体層21、及び第4半導体層23は、それぞれ単一の層で構成されていてもよいし、複数の層を含んだ積層構造で構成されていてもよい。また、第1半導体層11及び第3半導体層21は、第1導電型ではない層、例えば、アンドープの半導体層を一部に含んでいてもよく、第2半導体層13及び第4半導体層23は、第2導電型ではない層、アンドープの半導体層を一部に含んでいてもよい。ここで、アンドープの半導体層とは、成長させるときに第1又は第2導電型の不純物を添加することなく成長させた層のことをいい、例えば、隣接する層から拡散等により混入する不可避的な不純物を含んでいてもよい。 The first semiconductor layer 11, the second semiconductor layer 13, the third semiconductor layer 21, and the fourth semiconductor layer 23 may each be composed of a single layer, or may be composed of a stacked structure including a plurality of layers. may have been done. Further, the first semiconductor layer 11 and the third semiconductor layer 21 may partially include a layer that is not of the first conductivity type, for example, an undoped semiconductor layer, and the second semiconductor layer 13 and the fourth semiconductor layer 23 may partially include a layer that is not of the second conductivity type, or an undoped semiconductor layer. Here, the undoped semiconductor layer refers to a layer that is grown without adding impurities of the first or second conductivity type during growth. It may contain impurities.

また、第1活性層12及び第2活性層22は、単一又は多重量子井戸構造であってもよい。また、第1活性層12及び第2活性層22は略同じ発光ピーク波長を有する。第1活性層12及び第2活性層22の発光ピーク波長はそれぞれ、例えば、430nm以上480nm以下である。 Further, the first active layer 12 and the second active layer 22 may have a single quantum well structure or a multiple quantum well structure. Further, the first active layer 12 and the second active layer 22 have substantially the same emission peak wavelength. The emission peak wavelengths of the first active layer 12 and the second active layer 22 are each, for example, 430 nm or more and 480 nm or less.

第1発光部1の第2半導体層13の上面には、凹凸構造が形成されていることが好ましい。後述するように、この第2半導体層13の上面とは第1透光性導電膜4aとの界面である。この凹凸構造により、第1発光部1から第2発光部2に向かう光を取り出しやすくすることができる。第2発光部2の第3半導体層21の下面には、凹凸構造が形成されていることが好ましい。この凹凸構造により、第1発光部1から第2発光部2に向かう光を取り出しやすくすることができる。 It is preferable that an uneven structure is formed on the upper surface of the second semiconductor layer 13 of the first light emitting section 1. As will be described later, the upper surface of the second semiconductor layer 13 is the interface with the first transparent conductive film 4a. This uneven structure allows light to be easily extracted from the first light emitting section 1 toward the second light emitting section 2. It is preferable that an uneven structure is formed on the lower surface of the third semiconductor layer 21 of the second light emitting section 2. This uneven structure allows light to be easily extracted from the first light emitting section 1 toward the second light emitting section 2.

<第1導電性酸化膜4a、第2導電性酸化膜4b>
第1導電性酸化膜4aは、第1発光部1の第2半導体層13の上面に設けられている。第2導電性酸化膜4bは、第2発光部2の第3半導体層21の下面に設けられている。第1導電性酸化膜4aは、第1発光部1の第2半導体層13とオーミック接触するための電極として機能する。第2導電性酸化膜4bは、第2発光部2の第3半導体層21とオーミック接触するための電極として機能する。
<First conductive oxide film 4a, second conductive oxide film 4b>
The first conductive oxide film 4 a is provided on the upper surface of the second semiconductor layer 13 of the first light emitting section 1 . The second conductive oxide film 4b is provided on the lower surface of the third semiconductor layer 21 of the second light emitting section 2. The first conductive oxide film 4a functions as an electrode for making ohmic contact with the second semiconductor layer 13 of the first light emitting section 1. The second conductive oxide film 4b functions as an electrode for making ohmic contact with the third semiconductor layer 21 of the second light emitting section 2.

凹凸構造が形成された第2半導体層13の表面に第1導電性酸化膜4aを形成する場合には、第1導電性酸化膜4aの表面に第2半導体層13の凹凸構造に沿った凹凸構造が形成されていることが好ましい。同様に、凹凸構造が形成された第3半導体層21の表面に第2導電性酸化膜4bを形成する場合には、第2導電性酸化膜4bの表面に第3半導体層21の凹凸構造に沿った凹凸構造が形成されていることが好ましい。第1導電性酸化膜4a及び第2導電性酸化膜4bの表面に凹凸構造が形成されていることで、第1発光部1から第2発光部2に向かう光が、第1導電性酸化膜4aと導電性部材5との界面、または第2導電性酸化膜4bと導電性部材5との界面で散乱される。そのため、第1発光部1から第2発光部2に向かう光のうち第2発光部1側に反射される光を低減し発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。凹凸構造は、例えば、1μm以上2μm以下の高さを有する複数の凸部を有する。 When forming the first conductive oxide film 4a on the surface of the second semiconductor layer 13 having an uneven structure, the surface of the first conductive oxide film 4a has an uneven structure along the uneven structure of the second semiconductor layer 13. Preferably, a structure is formed. Similarly, when forming the second conductive oxide film 4b on the surface of the third semiconductor layer 21 on which the uneven structure is formed, the uneven structure of the third semiconductor layer 21 is formed on the surface of the second conductive oxide film 4b. It is preferable that a concavo-convex structure along the surface is formed. Since the uneven structure is formed on the surfaces of the first conductive oxide film 4a and the second conductive oxide film 4b, the light directed from the first light emitting section 1 to the second light emitting section 2 can be directed to the first conductive oxide film 4b. It is scattered at the interface between 4a and conductive member 5, or at the interface between second conductive oxide film 4b and conductive member 5. Therefore, of the light traveling from the first light emitting section 1 to the second light emitting section 2, the light reflected toward the second light emitting section 1 side can be reduced, and the light extraction efficiency of the light emitting device can be improved. The uneven structure has, for example, a plurality of protrusions having a height of 1 μm or more and 2 μm or less.

第1導電性酸化膜4a及び第2導電性酸化膜4bを構成する材料としては、第1活性層12及び第2活性層22からの光に対して、高い透光性及び導電性を備えるものを用いることが好ましい。第1導電性酸化膜4a及び第2導電性酸化膜4bには、例えば、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)などの金属酸化物を用いることができる。これにより、第1導電性酸化膜4a及び第2導電性酸化膜4bにより第1発光部1及び第2発光部2からの光が吸収されることを抑制し、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。 The materials constituting the first conductive oxide film 4a and the second conductive oxide film 4b have high translucency and conductivity for light from the first active layer 12 and the second active layer 22. It is preferable to use For the first conductive oxide film 4a and the second conductive oxide film 4b, metal oxides such as indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO) can be used, for example. This suppresses absorption of light from the first light emitting section 1 and the second light emitting section 2 by the first conductive oxide film 4a and the second conductive oxide film 4b, improving the light extraction efficiency of the light emitting device. can be done.

第1導電性酸化膜4aの膜厚は、例えば10nm以上1000nm以下とすることができる。及び第2導電性酸化膜4bの膜厚は、例えば10nm以上1000nm以下とすることができる。第1導電性酸化膜4a及び第2導電性酸化膜4bの膜厚を10nm以上とすることで、半導体層とのオーミック接触を確保しやすくできる。第1導電性酸化膜4a及び第2導電性酸化膜4bの膜厚を1000nm以下とすることで、第1導電性酸化膜4a及び第2導電性酸化膜4bによる光吸収を低減させることができる。 The thickness of the first conductive oxide film 4a can be, for example, 10 nm or more and 1000 nm or less. The thickness of the second conductive oxide film 4b can be, for example, 10 nm or more and 1000 nm or less. By setting the film thickness of the first conductive oxide film 4a and the second conductive oxide film 4b to 10 nm or more, ohmic contact with the semiconductor layer can be easily ensured. By setting the thickness of the first conductive oxide film 4a and the second conductive oxide film 4b to 1000 nm or less, light absorption by the first conductive oxide film 4a and the second conductive oxide film 4b can be reduced. .

<導電性部材5>
導電性部材5は、第1導電性酸化膜4aと第2導電性酸化膜4bとの間に設けられ、第1発光部1と第2発光部2とを電気的に接続する。導電性部材5は、第1導電性部材5aと第2導電性部材5bとが接合されることで形成される。導電性部材5を構成する材料としては、インジウム、錫、及び亜鉛、またはこれらの金属を主成分とする合金や酸化物があげられる。
<Conductive member 5>
The conductive member 5 is provided between the first conductive oxide film 4a and the second conductive oxide film 4b, and electrically connects the first light emitting section 1 and the second light emitting section 2. The conductive member 5 is formed by joining a first conductive member 5a and a second conductive member 5b. Examples of materials constituting the conductive member 5 include indium, tin, and zinc, and alloys and oxides containing these metals as main components.

<金属層6>
金属層6としては、AuSn、NiSn、AgSn等を主成分とするはんだ材料、またはAu及びAuを主成分とする合金等を用いることができる。金属層6は、金属層6を形成する部材との密着力を向上させるための金属層が含まれていることが好ましい。例えば、Pt、Tiからなる金属層を密着層として含んでいることが好ましい。本実施形態において、金属層6の膜厚は、接合性や導電性を考慮して適宜変更することができる。
<Metal layer 6>
As the metal layer 6, a solder material mainly composed of AuSn, NiSn, AgSn, etc., or an alloy mainly composed of Au and Au, etc. can be used. It is preferable that the metal layer 6 includes a metal layer for improving adhesion to the member forming the metal layer 6. For example, it is preferable to include a metal layer made of Pt or Ti as an adhesion layer. In this embodiment, the thickness of the metal layer 6 can be changed as appropriate in consideration of bondability and conductivity.

<第1電極31>
第1電極31は、第2発光部2の第4半導体層23の上面に設けられている。第1電極31としては、Auを主成分とする金属層を用いることができる。また、密着性を向上させるため、あるいは金属層同士の拡散を防止するために、Ti、Pt、Ni、W、Rh等の金属層を積層した多層構造としてもよい。第1電極31は、例えば、第4半導体層23の表面から、Ti層、Pt層、Au層、Ti層がこの順に積層された多層構造とすることができる。第1電極31は、例えば、スパッタリング法、蒸着法等の公知の技術により形成することができる。
<First electrode 31>
The first electrode 31 is provided on the upper surface of the fourth semiconductor layer 23 of the second light emitting section 2 . As the first electrode 31, a metal layer containing Au as a main component can be used. Further, in order to improve adhesion or prevent diffusion between metal layers, a multilayer structure may be used in which metal layers such as Ti, Pt, Ni, W, and Rh are laminated. The first electrode 31 can have, for example, a multilayer structure in which a Ti layer, a Pt layer, an Au layer, and a Ti layer are stacked in this order from the surface of the fourth semiconductor layer 23. The first electrode 31 can be formed, for example, by a known technique such as a sputtering method or a vapor deposition method.

<第2電極32>
第2電極32は、第1発光部1の第1半導体層11の下面に設けられている。第2電極32としては、第1発光部1からの光の波長を反射することができる金属を含む金属層を用いることが好ましく、例えば、Ag、Al等の金属、またはこれらの金属を主成分とする合金を含んでいることが好ましい。これにより、第1発光部1及び第2発光部2からの光を第2発光部2の第4半導体層23側に反射できるため、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。また、密着性等を向上させるために、Ni、Ti、Pt等からなる金属層を備える多層構造としてもよい。例えば、第1半導体層11の表面から、Ag層、Ni層、Ti層、Pt層がこの順に積層された多層構造とすることができる。第2電極32は、例えば、スパッタリング法、蒸着法等の公知の技術により形成することができる。
<Second electrode 32>
The second electrode 32 is provided on the lower surface of the first semiconductor layer 11 of the first light emitting section 1 . As the second electrode 32, it is preferable to use a metal layer containing a metal that can reflect the wavelength of light from the first light emitting part 1. For example, a metal layer such as Ag, Al, etc., or a layer containing these metals as a main component is preferably used. It is preferable that the alloy contains the following alloys. Thereby, the light from the first light emitting section 1 and the second light emitting section 2 can be reflected toward the fourth semiconductor layer 23 side of the second light emitting section 2, so that the light extraction efficiency of the light emitting device can be improved. Further, in order to improve adhesion and the like, a multilayer structure including a metal layer made of Ni, Ti, Pt, etc. may be used. For example, a multilayer structure may be formed in which an Ag layer, a Ni layer, a Ti layer, and a Pt layer are stacked in this order from the surface of the first semiconductor layer 11. The second electrode 32 can be formed, for example, by a known technique such as a sputtering method or a vapor deposition method.

1 第1発光部
2 第2発光部
4 導電性酸化膜
4a 第1導電性酸化膜
4b 第2導電性酸化膜
5 導電性部材
5a 第1導電性部材
5b 第2導電性部材
6 金属層
7 基板
71 第1基板
72 第2基板
73 第3基板
11 第1半導体層
12 第1活性層
13 第2半導体層
21 第3半導体層
22 第2活性層
23 第4半導体層
31 第1電極
32 第2電極
35 絶縁膜
100 第1ウエハ
200 第2ウエハ
1 First light emitting part 2 Second light emitting part 4 Conductive oxide film 4a First conductive oxide film 4b Second conductive oxide film 5 Conductive member 5a First conductive member 5b Second conductive member 6 Metal layer 7 Substrate 71 first substrate 72 second substrate 73 third substrate 11 first semiconductor layer 12 first active layer 13 second semiconductor layer 21 third semiconductor layer 22 second active layer 23 fourth semiconductor layer 31 first electrode 32 second electrode 35 Insulating film 100 First wafer 200 Second wafer

Claims (5)

第1基板と、前記第1基板上に、第1導電型の第1半導体層と、第1活性層と、前記第1導電型とは異なる第2導電型の第2半導体層と、を前記第1基板側から順に含む第1ウエハを準備する第1ウエハ準備工程と、
第2基板と、前記第2基板上に、前記第2導電型の第4半導体層と、第2活性層と、前記第1導電型の第3半導体層と、を前記第2基板側から順に含む第2ウエハを準備する第2ウエハ準備工程と、
前記第1ウエハの表面に露出した前記第2半導体層上に、前記第2半導体層と電気的に接続された透光性を有する第1導電性酸化膜と、前記第1導電性酸化膜上に設けられ、記第1導電性酸化膜側から順に、インジウム層と錫層とを積層した多層構造である第1導電性部材と、を形成する第1形成工程と、
前記第2ウエハの前記第3半導体層上に、前記第3半導体層と電気的に接続された透光性を有する第2導電性酸化膜と、前記第2導電性酸化膜上に設けられ、前記第2導電性酸化膜側から順に、インジウム層と錫層とを積層した多層構造である第2導電性部材と、を形成する第2形成工程と、
前記第1ウエハ及び前記第2ウエハを、前記第1導電性部材と前記第2導電性部材とを熱圧着させることにより接合する接合工程と、
前記接合工程の後、前記第2ウエハの前記第2基板を除去し、前記第4半導体層を露出させる露出工程と、を備え、
前記接合工程後の前記第1導電性部材及び前記第2導電性部材の前記第1活性層からの光の波長に対する透過率は、前記第1形成工程及び前記第2形成工程における前記第1導電性部材及び前記第2導電性部材の前記第1活性層からの光の波長に対する透過率よりも高い発光装置の製造方法。
a first substrate, a first semiconductor layer of a first conductivity type, a first active layer, and a second semiconductor layer of a second conductivity type different from the first conductivity type on the first substrate; a first wafer preparation step of preparing first wafers including the first substrate in order from the first substrate side;
a second substrate, and on the second substrate, a fourth semiconductor layer of the second conductivity type, a second active layer, and a third semiconductor layer of the first conductivity type, in order from the second substrate side. a second wafer preparation step of preparing a second wafer containing the
a first conductive oxide film having a light-transmitting property and electrically connected to the second semiconductor layer on the second semiconductor layer exposed on the surface of the first wafer; a first conductive member having a multilayer structure in which an indium layer and a tin layer are laminated in order from the first conductive oxide film side;
a second conductive oxide film having a light-transmitting property and electrically connected to the third semiconductor layer on the third semiconductor layer of the second wafer; and a second conductive oxide film provided on the second conductive oxide film, a second forming step of forming a second conductive member having a multilayer structure in which an indium layer and a tin layer are laminated in order from the second conductive oxide film side;
a joining step of joining the first wafer and the second wafer by thermocompression bonding the first conductive member and the second conductive member;
After the bonding step, an exposing step of removing the second substrate of the second wafer and exposing the fourth semiconductor layer,
The transmittance for the wavelength of light from the first active layer of the first conductive member and the second conductive member after the bonding step is the same as that of the first conductive member in the first forming step and the second forming step. A method for manufacturing a light emitting device, wherein the transmittance of the conductive member and the second conductive member to the wavelength of light from the first active layer is higher than that of the first active layer.
前記第1形成工程において、前記第1導電性酸化膜を形成する前に、前記第2半導体層の表面に凹凸構造を形成する請求項1に記載の発光装置の製造方法。 2. The method of manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein in the first forming step, an uneven structure is formed on the surface of the second semiconductor layer before forming the first conductive oxide film. 前記第2形成工程において、前記第2導電性酸化膜を形成する前に、前記第3半導体層の表面に凹凸構造を形成する請求項1又は2に記載の発光装置の製造方法。 3. The method of manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein in the second forming step, an uneven structure is formed on the surface of the third semiconductor layer before forming the second conductive oxide film. 前記露出工程において露出させた前記第4半導体層の表面に、第1電極を形成する第1電極形成工程をさらに含み、
前記第1ウエハ準備工程において、前記第1基板と前記第1半導体層との間に、前記第1基板と前記第1半導体層とを電気的に接続する第2電極を形成する請求項1~3のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
further comprising a first electrode forming step of forming a first electrode on the surface of the fourth semiconductor layer exposed in the exposing step,
2. A second electrode is formed between the first substrate and the first semiconductor layer in the first wafer preparation step, the second electrode electrically connecting the first substrate and the first semiconductor layer. 3. The method for manufacturing a light emitting device according to any one of 3.
前記第1導電性酸化膜及び前記第2導電性酸化膜を、酸化インジウム錫により形成する請求項1~のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。 5. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the first conductive oxide film and the second conductive oxide film are formed of indium tin oxide.
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