[go: up one dir, main page]

TWI443878B - 半導體發光元件以及其製造方法 - Google Patents

半導體發光元件以及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI443878B
TWI443878B TW099129515A TW99129515A TWI443878B TW I443878 B TWI443878 B TW I443878B TW 099129515 A TW099129515 A TW 099129515A TW 99129515 A TW99129515 A TW 99129515A TW I443878 B TWI443878 B TW I443878B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
semiconductor layer
layer
electrode
semiconductor
light
Prior art date
Application number
TW099129515A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201119093A (en
Inventor
小島章弘
杉崎吉昭
Original Assignee
東芝股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東芝股份有限公司 filed Critical 東芝股份有限公司
Publication of TW201119093A publication Critical patent/TW201119093A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI443878B publication Critical patent/TWI443878B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/83—Electrodes
    • H10H20/832—Electrodes characterised by their material
    • H10H20/835—Reflective materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • H10H20/011—Manufacture or treatment of bodies, e.g. forming semiconductor layers
    • H10H20/018—Bonding of wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • H10H20/032—Manufacture or treatment of electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/84—Coatings, e.g. passivation layers or antireflective coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/8506—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/851—Wavelength conversion means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/851—Wavelength conversion means
    • H10H20/8514—Wavelength conversion means characterised by their shape, e.g. plate or foil
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/857—Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls
    • H10W72/07251—
    • H10W72/20—

Landscapes

  • Led Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

半導體發光元件以及其製造方法 【相關申請案之交叉參考】
本申請案是基於並主張2009年11月19日申請之先前日本專利申請案第2009-263639號及2010年3月12日申請之先前日本專利申請案第2010-055487號之優先權的權益，上述專利申請案之完整內容以引用之方式併入本文中。
本發明是有關於半導體發光元件(semiconductor light-emitting device)及其製造方法。
波長轉換發光二極體(wavelength-converting light-emitting diode)是習知的，其中藍光發光元件(blue light-emitting element)與磷光體層(phosphor layer)組合，以產生(例如)白光。舉例而言，JP-A 2005-116998揭露一種製造技術，其中將磷光體層形成於包含大量LED之晶圓的上表面上，且接著將所述晶圓切割成多個晶片大小之片。
根據本發明之一態樣，提供一種半導體發光元件，其包含：第一半導體層(semiconductor layer)，其具有第一主表面(major surface)及第二主表面，所述第二主表面在第一主表面之相對側；第二半導體層，其提供於所述第一半導體層之第二主表面上，且包含發光層(light-emitting layer)；第一電極(electrode)，其提供於第一半導體層之第二主表面上；第二電極，其提供於第二半導體層之第二電極側上，所述第二電極側在第一半導體層之相對側；絕緣膜(insulating film)，其提供於第二半導體層之側表面以及第一半導體層與第二半導體層 之間的界面的邊緣上；以及金屬膜(metal film)，其在絕緣膜上延伸自第二電極側向界面之邊緣提供。
根據本發明之一態樣，提供一種半導體發光元件，其包含：第一半導體層，其具有第一主表面及第二主表面，所述第二主表面在第一主表面之相對側；第二半導體層，其提供於第一半導體層之第二主表面上，且包含發光層；第一電極，其提供於第一半導體層之第二主表面上；第二電極，其提供於第二半導體層之第二電極側上，所述第二電極側在第一半導體層之相對側；絕緣膜，其提供於第二半導體層之側表面上，包含發光層之邊緣；以及金屬膜，其在絕緣膜上延伸自第二電極側向發光層之邊緣提供。
根據本發明之一態樣，提供一種用於製造半導體發光元件的方法，其包含：形成多層主體，所述多層主體包含：第一半導體層，其具有第一主表面及第二主表面，所述第二主表面在第一主表面之相對側；第二半導體層，其包含層壓於第一半導體層之第二主表面上的發光層；第一電極，其形成於第一半導體層之第二主表面上；以及第二電極，其提供於第二半導體層之第二電極側上，所述第二電極側在第一半導體層之相對側；在第二半導體層之側表面以及第一半導體層與第二半導體層之間的界面的邊緣上形成絕緣膜；以及在絕緣膜上延伸自第二電極側向界面之邊緣形成金屬膜。
現將參考隨附圖式描述本發明之實施例。
圖1A為根據一實施例之半導體發光元件的示意性剖面圖。
根據此實施例之半導體發光元件包含：半導體結構區段 (semiconductor structure section)；封裝結構區段(package structure section)，其包含內連線層(interconnect layer)；以及磷光體層，上述各部分共同以晶圓狀態形成。半導體結構區段包含第一半導體層12及第二半導體層13。第二半導體層13具有其中有發光層(或作用層)夾在p型被覆層(p-type cladding layer)與n型被覆層之間的結構。第一半導體層12說明性地為n型，且充當橫向電流路徑。然而，第一半導體層12之導電性類型不限於n型，而是可為p型。
舉例而言，如圖6所示，第二半導體層13包含n型GaN層61、n型InGaN層62、發光層63、p型GaN層64、p型AlGaN層65以及p型GaN層66。舉例而言，發光層63包含多量子井(multiple quantum well)結構。舉例而言，第一半導體層12為n型GaN層。n型GaN層61、n型InGaN層62、發光層63、p型GaN層64、p型AlGaN層65以及p型GaN層66依序堆疊於第一半導體層12之第二表面上。
主要自頂部表面(top surface)10外部提取光。第二半導體層13提供於與頂部表面10相對的第二主表面上。第一半導體層12之第二主表面側之一部分被處理成突起之形狀，且第二半導體層13提供於所述突起(protrusion)30之表面上。突起30由第一半導體層12與第二半導體層13之多層主體製成，包含第一半導體層12與第二半導體層13之間的界面50。
n側電極15提供於第一半導體層12之第二主表面之不提供第二半導體層13的部分上。p側電極16提供於第二半導體層13之其與第一半導體層12接觸之表面的相對表面上。
除了n側電極15及p側電極16之部分之外的第二主表面及第二半導體層13的部分覆蓋有絕緣膜14。絕緣膜14亦覆 蓋突起30之包含第一半導體層12與第二半導體層13之間的界面50的側表面。
金屬膜20提供於絕緣膜14之覆蓋突起30之側表面的部分外部。金屬膜20經由絕緣膜14覆蓋第二半導體層13之側表面，以及突起30之包含第一半導體層12與第二半導體層13之間的界面50之邊緣50a的側表面。亦即，金屬膜20經由絕緣膜14覆蓋發光層63的邊緣。金屬膜20對發光層所發射之光而言為不透明的，且阻擋所述光。此外，金屬膜20對發光層所發射之光為反射性的。
舉例而言，在形成p側電極16之同時，形成金屬膜20，且金屬膜20與p側電極16一體成型。金屬膜20在絕緣膜14上自p側電極16側向界面50之邊緣50a形成。金屬膜20不連接至n側電極15，且藉由絕緣膜14而與第一半導體層12絕緣。因此，p側電極16不直接電連接至第一半導體層12。
圖1B繪示第一半導體層12、第二半導體層13、形成於突起30之側表面上的絕緣膜14以及金屬膜20的平面佈局。
第二半導體層13之平面尺寸小於第一半導體層12之平面尺寸。絕緣膜14如框架般連續地覆蓋第二半導體層13之側表面的周邊，以及突起30之包含第一半導體層12與第二半導體層13之間的界面50的邊緣50a的側表面。金屬膜20經由絕緣膜14而如框架般連續地覆蓋第二半導體層13之側表面的周邊，以及突起30之包含第一半導體層12與第二半導體層13之間的界面50的邊緣50a的側表面。
再次參看圖1A，絕緣層17提供於第二主表面側上，以覆蓋絕緣膜14、n側電極15、p側電極16及金屬膜20。舉例而言，絕緣膜14由氧化矽製成，且絕緣層17由氧化矽或諸如聚 醯亞胺等樹脂製成。n側電極15及p側電極16藉由絕緣膜14及絕緣層17而彼此絕緣，且充當電獨立之電極。
絕緣層17之與其與n側電極15及p側電極16接觸之表面的相對表面經平面化，且n側內連線18及p側內連線19提供於所述表面上。n側內連線18亦提供於一開口中，所述開口形成於絕緣層17中，以便到達n側電極15，且n側內連線18電連接至n側電極15。p側內連線19亦提供於一開口中，所述開口形成於絕緣層17中，以便到達p側電極16，且p側內連線19電連接至p側電極16。舉例而言，n側內連線18及p側內連線19是藉由電解電鍍(electrolytic plating)而形成，其中將形成於絕緣層17之表面(包含開口之內壁表面)上之種金屬(seed metal)用作電流路徑。
n側電極15、p側電極16、n側內連線18、p側內連線19、絕緣膜14及絕緣層17全部提供於半導體結構區段之與頂部表面10的相對側上，且構成內連線層。
n側金屬柱(pillar)21提供於n側內連線18下方。p側金屬柱22提供於p側內連線19下方。n側金屬柱21之周邊、p側金屬柱22之周邊、n側內連線18及p側內連線19由樹脂23覆蓋。
第一半導體層12經由n側電極15及n側內連線18電連接至n側金屬柱21。第二半導體層13經由p側電極16及p側內連線19電連接至p側金屬柱22。外部端子(external terminal)24(諸如焊球及金屬凸塊)形成於n側金屬柱21及p側金屬柱22之自樹脂23暴露的下端表面上，且根據此實施例之半導體發光元件可經由外部端子24電連接至外部電路。
在此實施例之結構中，即使半導體結構區段(第一半導體 層12與第二半導體層13之多層主體)較薄，亦可藉由加厚n側金屬柱21、p側金屬柱22及樹脂23來維持半導體結構區段之機械強度。此外，n側金屬柱21及p側金屬柱22可在元件安裝於電路板或類似物上時，吸收及緩解經由外部端子24施加至半導體層的應力。較佳的是，用於支撐n側金屬柱21及p側金屬柱22的樹脂23之熱膨脹係數等於或接近電路板及類似物的熱膨脹係數。此樹脂23之實例包含環氧樹脂、聚矽氧樹脂及氟樹脂。
n側內連線18、p側內連線19、n側金屬柱21及p側金屬柱22可由諸如銅、金、鎳及銀等材料製成。其中，較佳使用銅，其具有良好的導熱性、較高的抗遷移性及與絕緣膜之絕佳接觸。
磷光體層40提供於頂部表面10上。磷光體層40在整個頂部表面10上具有大體均一之厚度。磷光體層40可吸收來自發光層之光，且發射經波長轉換之光。因此，有可能發射來自發光層之光與磷光體層40之經波長轉換之光的混合光。舉例而言，對於氮化物發光層，可獲得白色、白熾色等，作為來自發光層之藍光與例如作為黃色磷光體層40之經波長轉換之光的黃光的混合色。
如圖6所示，發光層63提供於第一半導體層12與第二半導體層13之間的界面50附近，且藉由經由前面提及之金屬柱、內連線及電極將電流供應至第一半導體層12與第二半導體層13而發射光。自發光層63發射之光在第一半導體層12中行進，自頂部表面10進入磷光體層40，穿過磷光體層40，且向外部發射。
大多數光自提供於界面50附近之發光層63向其上方之頂 部表面10行進，但部分光亦自發光層63之邊緣發射。然而，自發光層63之邊緣發射的光向半導體發光元件之外邊緣行進，從而顯著向外偏離向上行進之光的路徑，且在磷光體層40中之通過距離方面與自發光層63向上行進至頂部表面10的光顯著不同。此外，自發光層63之邊緣發射的光可能無法穿過磷光體層40。此情形可能導致在外部提取之光的色度(chromaticity)變化。
然而，在此實施例中，發光層63之邊緣由金屬膜20覆蓋。因此，自發光層63之邊緣發射的光可被阻擋。因此，可抑制色度變化，且可自外部提取具有所要色度之光。
此外，金屬膜20連續地覆蓋發光層63之邊緣的周邊。因此，可在整個圓周上抑制色度變化。
此外，金屬膜20對發光層所發射之光為反射性的，使得自發光層63之邊緣發射的光可被金屬膜20反射，且被引導至頂部表面10。此情形可抑制亮度減小。
接下來，參看圖2A至圖4B描述用於製造根據此實施例之半導體發光元件的方法。
首先，如圖2A所示，在基板11之主表面上形成第一半導體層12，且在第一半導體層12上形成第二半導體層13。第一半導體層12之與基板11之主表面接觸的表面充當頂部表面10。舉例而言，在發光層由氮化物半導體製成之情況下，第一半導體層12及第二半導體層13可為生長於藍寶石基板(sapphire substrate)上之晶體。
接下來，說明性地藉由使用遮罩(未圖示)之蝕刻，來選擇性地移除第一半導體層12及第二半導體層13之第二主表面側。如圖2B所示，將第一半導體層12之一部分處理成突起之 形狀，且將第二半導體層13選擇性地留在突起30之表面上，在除了突起30之外的第二主表面側上，暴露出第一半導體層12。
對除了留作為突起30的其餘部分進行與第二半導體層13與第一半導體層12之間的界面50相比較深的蝕刻。因此，提供於界面50附近的發光層63的邊緣可得以可靠地暴露，且在後面的製程中經由絕緣膜14而覆以金屬膜20。
接下來，如圖2C所示，形成整體覆蓋第一半導體層12及第二半導體層13的絕緣膜14。絕緣膜14覆蓋突起30包含發光層63之邊緣的側表面。絕緣膜14說明性地為氧化矽膜，其在絕緣效能方面比樹脂優越。
接下來，如圖3A所示，在絕緣膜14中選擇性地形成開口。接著，在自所述開口暴露之第一半導體層12上形成n側電極15。同樣，在自絕緣膜14之開口暴露之第二半導體層13上形成p側電極16。
因此，在形成p側電極16之同時，亦可形成覆蓋在形成於突起30之側表面上之絕緣膜14的金屬膜20，以抑制製程數目之增加。另外，在形成n側電極15之同時，金屬膜20可與n側電極15一體成型。在此情況下，金屬膜20以絕緣方式與p側電極16及第二半導體層13隔離。或者，金屬膜20可具有以絕緣方式與n側電極15及p側電極16兩者隔離的結構。
n側電極15、p側電極16及金屬膜20可說明性地藉由蒸鍍而形成。n側電極15、p側電極16及金屬膜20可由諸如Ni、Ag、Ti、Pt及Au等材料製成。或者，可層壓一種以上此等金屬，以形成n側電極15、p側電極16及金屬膜20。
接下來，形成覆蓋n側電極15、p側電極16、金屬膜20 及絕緣膜14的絕緣層17。接著，如圖3B所示，在絕緣層17中形成到達n側電極15的開口及到達p側電極16的開口。
接下來，在絕緣層17之上表面及絕緣層17之開口的內壁上形成種金屬，且進一步形成電鍍抗蝕劑(plating resist)(未圖示)。接著，使用所述種金屬作為電流路徑來執行電解電鍍。
因此，如圖3C所示，在絕緣層17之開口中且在其周圍的絕緣層17上形成連接至n側電極15的n側內連線18及連接至p側電極16的p側內連線19。
接下來，移除用於形成n側內連線18及p側內連線19之電鍍中所使用的電鍍抗蝕劑。接著，形成用於形成金屬柱的另一電鍍抗蝕劑，且使用前面所提及之種金屬作為電流路徑來執行電解電鍍。因此，如圖3C所示，在n側內連線18上形成n側金屬柱21，且在p側內連線19上形成p側金屬柱22。
隨後，移除電鍍抗蝕劑，且此外，移除種金屬之暴露部分。此舉中斷n側內連線18與p側內連線19之間經由種金屬的電連接。
接下來，如圖4A所示，n側內連線18、p側內連線19、n側金屬柱21、p側金屬柱22及絕緣層17由樹脂23覆蓋。隨後，研磨樹脂23之表面，以暴露n側金屬柱21及p側金屬柱22的上表面。接著，在暴露之表面上提供諸如焊球及金屬凸塊等外部端子24。
接下來，如圖4B所示，移除基板11。此處，相對於圖4A，以顛倒之位置關係來描繪圖4B。
說明性地藉由雷射剝離(laser lift-off)自第一半導體層12移除基板11。更具體而言，自基板11之後表面側向第一半導體層12施加雷射光，所述後表面側與基板11之形成第一半 導體層12之主表面相對。雷射光的波長可透射基板11且落入第一半導體層12之吸收區。
當雷射光到達基板11與第一半導體層12之間的界面時，所述界面附近之第一半導體層12藉由吸收雷射光之能量而分解。舉例而言，在第一半導體層12由GaN製成的情況下，第一半導體層12分解成Ga及氮氣。Ga留在第一半導體層12側。此分解反應在基板11與第一半導體層12之間形成一小間隙，從而使基板11與第一半導體層12分離。在晶圓上之預定義區上執行多次雷射光之照射，以剝離基板11。
在移除基板11之後，在第一半導體層12之頂部表面10上形成磷光體層40，如圖1A所示。舉例而言，藉由旋塗施加與磷光體微粒混合之液態樹脂，且接著使其熱固化，來形成磷光體層40。
因為磷光體層40是在自頂部表面10上方移除基板11之後形成的，因此基板11不存在於頂部表面10與磷光體層40之間，此情形用於增加光提取效率。
隨後，藉由切塊(dicing)，獲得單一化之半導體發光元件，如圖1A所示。用於切塊之方法可說明性地為使用鑽石刀(diamond blade)或類似物之機器切割、雷射照射或高壓水。此處，因為基板11已被移除，所以可容易地執行切塊，且可改良生產力。
前面所提及之直至切塊的製程每一者可共同在晶圓狀態下執行，此舉達成較低成本之生產。此外，以晶圓級形成包含內連線層、樹脂23以及金屬柱21及22之封裝結構。此舉有助於減小尺寸，其中半導體發光元件之總體平面尺寸接近於裸晶片(第一半導體層12及第二半導體層13)之平面尺寸。
另外，基板11可不完全移除，而是被較薄地研磨，且留在頂部表面10上，如圖5所示。藉由使基板11變薄且保留基板11，有可能達成較高之機械強度，且因此達成比完全移除基板11之結構可靠的結構。此外，剩餘之基板11可抑制單一化之後的彎曲(warpage)，此舉有助於安裝於電路板及類似物上。
磷光體之實例包含紅磷光體、黃磷光體、綠磷光體及藍磷光體。
舉例而言，紅磷光體可包含氮化物磷光體、CaAlSiN3：Eu及矽鋁氧氮磷光體(sialon phosphor)。
較佳使用由以下成份通式(1)表示之紅矽鋁氧氮磷光體。
(M1-x,Rx)a1AlSib1Oc1Nd1......(1)
M為除Si及Al以外的至少一種金屬元素。較佳的是，M為至少Ca及Sr中之任一者。R為發光中心原子。較佳的是，R為Eu。
x、a1、b1、c1及d1滿足以下關係。
0<x≦1、0.6<a1<0.95、2<b1<3.9、0.25<c1<0.45、4<d1<5.7
由通式(1)表示之紅矽鋁氧氮磷光體改良波長轉換效率之溫度性質。此外，紅矽鋁氧氮磷光體在較大電流密度範圍內效率改良較大。
舉例而言，黃磷光體可包含矽酸鹽磷光體及(Sr,Ca,Ba)2SiO4：Eu。
舉例而言，綠磷光體可包含鹵素磷酸鹽磷光體、(Ba,Ca,Mg)10(PO4)6˙Cl2：Eu及矽鋁氧氮磷光體。
較佳使用由以下成份通式(2)表示之綠矽鋁氧氮磷光體。
(M1-x,Rx)a2AlSib2Oc2Nd2......(2)
M為除Si及Al以外的至少一種金屬元素。較佳的是，M為至少Ca及Sr中之任一者。R為發光中心原子。較佳的是，R為Eu。
x、a2、b2、c2及d2滿足以下關係。
0<x≦1、0.93<a2<1.3、4.0<b2<5.8、0.6<c2<1、6<d2<11
由通式(2)表示之綠矽鋁氧氮磷光體改良波長轉換效率之溫度性質。此外，綠矽鋁氧氮磷光體在較大電流密度範圍內效率改良較大。
舉例而言，藍磷光體可包含氧化物磷光體及BaMgAl10O17：Eu。
已參考實例描述了本發明之實施例。然而，本發明不限於此，而是可在本發明之精神內作各種修改。熟習此項技術者可對基板、半導體層、電極、內連線層、金屬柱、絕緣膜、絕緣層及樹脂之材料、大小、形狀、佈局等作各種修改，且只要此些修改不脫離本發明之精神，此些修改便亦包含於本發明之範疇內。
10‧‧‧頂部表面
11‧‧‧基板
12‧‧‧第一半導體層
13‧‧‧第二半導體層
14‧‧‧絕緣膜
15‧‧‧n側電極
16‧‧‧p側電極
17‧‧‧絕緣層
18‧‧‧n側內連線
19‧‧‧p側內連線
20‧‧‧金屬膜
21‧‧‧n側金屬柱
22‧‧‧P側金屬柱
23‧‧‧樹脂
24‧‧‧外部端子
30‧‧‧突起
40‧‧‧磷光體層
50‧‧‧界面
50a‧‧‧邊緣
61‧‧‧n型GaN層
62‧‧‧n型InGaN層
63‧‧‧發光層
64‧‧‧p型GaN層
65‧‧‧p型AlGaN層
66‧‧‧p型GaN層
圖1A為根據一實施例之半導體發光元件的示意性剖面圖，且圖1B為繪示所述半導體發光元件之組件的平面佈局的示意圖。
圖2A至圖4B為繪示用於製造根據所述實施例之半導體發光元件的方法的示意性剖面圖。
圖5為根據另一實施例之半導體發光元件的示意性剖面圖。
圖6為圖1所示之突起的放大視圖。
10‧‧‧頂部表面
12‧‧‧第一半導體層
13‧‧‧第二半導體層
14‧‧‧絕緣膜
15‧‧‧n側電極
16‧‧‧p側電極
17‧‧‧絕緣層
18‧‧‧n側內連線
19‧‧‧p側內連線
20‧‧‧金屬膜
21‧‧‧n側金屬柱
22‧‧‧P側金屬柱
23‧‧‧樹脂
24‧‧‧外部端子
30‧‧‧突起
40‧‧‧磷光體層
50‧‧‧界面
50a‧‧‧邊緣

Claims (20)

  1. 一種半導體發光元件，包括：第一半導體層，其具有第一主表面及第二主表面，所述第二主表面在所述第一主表面之相對側；第二半導體層，其提供於所述第一半導體層之所述第二主表面上，且包含發光層；第一電極，其提供於所述第一半導體層之所述第二主表面上；第二電極，其提供於所述第二半導體層之第二電極側上，所述第二電極側在所述第一半導體層之相對側；絕緣膜，其提供於所述第二半導體層之側表面以及所述第一半導體層與所述第二半導體層之間的界面的邊緣上；以及金屬膜，其在所述絕緣膜上延伸自所述第二電極側向所述界面之所述邊緣提供。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體發光元件，其中所述金屬膜橫向提供於所述發光層上方。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體發光元件，其中所述絕緣膜連續地環繞所述界面之所述邊緣的周邊。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之半導體發光元件，其中所述金屬膜經由所述絕緣膜連續地環繞所述界面之所述邊緣的所述周邊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之半導體發光元件，其中突起提供於所述第一半導體層之第二主表面側的一部分中，且包含所述第一半導體層與所述第二半導體層之間的所述界面，且所述金屬膜經由所述絕緣膜覆蓋所述突起之側表面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之半導體發光元件，其中所述金屬膜與所述第一電極或所述第二電極一體成型。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之半導體發光元件，更包括：第一金屬柱，其連接至所述第一電極，且提供於所述第一半導體層之第二主表面側上；以及第二金屬柱，其連接至所述第二電極，且提供於所述第一半導體層之所述第二主表面側上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之半導體發光元件，更包括：樹脂，其覆蓋所述第一金屬柱及所述第二金屬柱之每一周邊。
  9. 一種半導體發光元件，包括：第一半導體層，其具有第一主表面及第二主表面，所述第二主表面在所述第一主表面之相對側；第二半導體層，其提供於所述第一半導體層之所述第二主表面上，且包含發光層；第一電極，其提供於所述第一半導體層之所述第二主表面上；第二電極，其提供於所述第二半導體層之第二電極側上，所述第二電極側在所述第一半導體層之相對側；絕緣膜，其提供於所述第二半導體層之側表面上，包含所述發光層之邊緣；以及金屬膜，其在所述絕緣膜上延伸自所述第二電極側向所述發光層之所述邊緣提供。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之半導體發光元件，其中 所述絕緣膜連續地環繞所述發光層之所述邊緣的周邊。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之半導體發光元件，其中所述金屬膜經由所述絕緣膜連續地環繞所述發光層之所述邊緣的所述周邊。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之半導體發光元件，其中突起提供於所述第一半導體層之第二主表面側的一部分中，且包含所述發光層，且所述金屬膜經由所述絕緣膜覆蓋所述突起之側表面。
  13. 一種用於製造半導體發光元件的方法，包括：形成多層主體，所述多層主體包含：第一半導體層，其具有第一主表面及第二主表面，所述第二主表面在所述第一主表面之相對側；第二半導體層，其包含層壓於所述第一半導體層之所述第二主表面上的發光層；第一電極，其形成於所述第一半導體層之所述第二主表面上；以及第二電極，其提供於所述第二半導體層之第二電極側上，所述第二電極側在所述第一半導體層之相對側；在所述第二半導體層之側表面以及所述第一半導體層與所述第二半導體層之間的界面的邊緣上形成絕緣膜；以及在所述絕緣膜上延伸自所述第二電極側向所述界面之所述邊緣形成金屬膜。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中與所述第一電極或所述第二電極同時形成所述金屬膜。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中所述形成所述多層主體包含：在基板上形成所述第一半導體層；以及在所述第一半導體層之所述第二主表面上形成所述第二 半導體層，所述第二主表面在所述基板之相對側。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包括：在所述形成所述多層主體之後，選擇性地移除所述第二半導體層及所述第一半導體層之上面形成有所述第二半導體層的所述第二主表面側，以在所述第二主表面側上形成突起，所述突起包含所述第一半導體層與所述第二半導體層之間的所述界面。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中所述形成所述絕緣膜包含：在整個所述第二主表面上形成所述絕緣膜，以便覆蓋所述突起。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，更包括：在所述形成所述絕緣膜之後，在所述第二主表面上及所述突起之上表面上之所述絕緣膜中選擇性地形成開口部分，以暴露所述第二主表面之一部分及所述第二半導體層之一部分，其中所述第一電極及所述第二電極形成於所述暴露部分中。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中當形成所述第一及第二電極時，在所述突起之側表面上由與所述第一及第二電極相同之材料形成所述金屬膜。
  20. 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包括：藉由用雷射光照射所述基板與所述第一半導體層之間的界面來使所述基板與所述第一半導體層分離；以及自所述第一半導體層移除所述基板。
TW099129515A 2009-11-19 2010-09-01 半導體發光元件以及其製造方法 TWI443878B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009263639 2009-11-19
JP2010055487A JP5414579B2 (ja) 2009-11-19 2010-03-12 半導体発光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201119093A TW201119093A (en) 2011-06-01
TWI443878B true TWI443878B (zh) 2014-07-01

Family

ID=43601070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099129515A TWI443878B (zh) 2009-11-19 2010-09-01 半導體發光元件以及其製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8278676B2 (zh)
EP (1) EP2325905B1 (zh)
JP (1) JP5414579B2 (zh)
TW (1) TWI443878B (zh)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4724222B2 (ja) 2008-12-12 2011-07-13 株式会社東芝 発光装置の製造方法
JP4686625B2 (ja) 2009-08-03 2011-05-25 株式会社東芝 半導体発光装置の製造方法
JP5349260B2 (ja) * 2009-11-19 2013-11-20 株式会社東芝 半導体発光装置及びその製造方法
JP5101645B2 (ja) * 2010-02-24 2012-12-19 株式会社東芝 半導体発光装置
JP5202559B2 (ja) * 2010-03-09 2013-06-05 株式会社東芝 半導体発光装置及びその製造方法
JP5197654B2 (ja) * 2010-03-09 2013-05-15 株式会社東芝 半導体発光装置及びその製造方法
JP2011199193A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Toshiba Corp 発光装置及びその製造方法
JP5101650B2 (ja) * 2010-03-25 2012-12-19 株式会社東芝 半導体発光装置及びその製造方法
JP4778107B1 (ja) * 2010-10-19 2011-09-21 有限会社ナプラ 発光デバイス、及び、その製造方法
JP5537446B2 (ja) 2011-01-14 2014-07-02 株式会社東芝 発光装置、発光モジュール、発光装置の製造方法
JP5603793B2 (ja) 2011-02-09 2014-10-08 株式会社東芝 半導体発光装置
JP5603813B2 (ja) 2011-03-15 2014-10-08 株式会社東芝 半導体発光装置及び発光装置
JP5657591B2 (ja) * 2011-03-23 2015-01-21 株式会社東芝 半導体発光装置およびその製造方法
JP5535114B2 (ja) 2011-03-25 2014-07-02 株式会社東芝 発光装置、発光モジュール、発光装置の製造方法
JP5642623B2 (ja) 2011-05-17 2014-12-17 株式会社東芝 半導体発光装置
JP5662277B2 (ja) 2011-08-08 2015-01-28 株式会社東芝 半導体発光装置及び発光モジュール
JP2013065726A (ja) 2011-09-16 2013-04-11 Toshiba Corp 半導体発光装置及びその製造方法
EP2748865B1 (en) * 2011-12-08 2019-04-10 Lumileds Holding B.V. Semiconductor light emitting device with thick metal layers
JP5869961B2 (ja) * 2012-05-28 2016-02-24 株式会社東芝 半導体発光装置
CN104427784B (zh) * 2013-08-30 2017-10-10 深南电路有限公司 一种大电流电路板及其加工方法
JP6182050B2 (ja) * 2013-10-28 2017-08-16 株式会社東芝 半導体発光装置
JP2015088524A (ja) * 2013-10-28 2015-05-07 株式会社東芝 半導体発光装置
JP6413460B2 (ja) * 2014-08-08 2018-10-31 日亜化学工業株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
DE102014112750A1 (de) 2014-09-04 2016-03-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils und optoelektronisches Halbleiterbauteil
JP5996045B2 (ja) * 2015-06-22 2016-09-21 シチズンホールディングス株式会社 半導体発光素子
DE102015117198B4 (de) 2015-10-08 2025-10-16 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
WO2017154975A1 (ja) 2016-03-08 2017-09-14 株式会社 東芝 半導体発光装置
US10818627B2 (en) * 2017-08-29 2020-10-27 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Electronic component including a conductive pillar and method of manufacturing the same
US11600590B2 (en) * 2019-03-22 2023-03-07 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor device and semiconductor package
CN110289254A (zh) * 2019-06-27 2019-09-27 京东方科技集团股份有限公司 微型发光二极管及其制备方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3342322B2 (ja) 1996-11-27 2002-11-05 シャープ株式会社 Ｌｅｄ素子表示装置の製造方法
US5952681A (en) * 1997-11-24 1999-09-14 Chen; Hsing Light emitting diode emitting red, green and blue light
JP2000244012A (ja) 1998-12-22 2000-09-08 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子の製造方法
US6331450B1 (en) * 1998-12-22 2001-12-18 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device using group III nitride compound
US6835963B2 (en) * 1999-12-22 2004-12-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Light-emitting element and method of fabrication thereof
JP2002043633A (ja) * 2000-07-25 2002-02-08 Stanley Electric Co Ltd 白色発光ダイオ−ド
KR20050034936A (ko) 2003-10-10 2005-04-15 삼성전기주식회사 형광체를 이용한 파장변환형 발광 다이오드 패키지 및제조방법
US7179670B2 (en) * 2004-03-05 2007-02-20 Gelcore, Llc Flip-chip light emitting diode device without sub-mount
JP4330476B2 (ja) * 2004-03-29 2009-09-16 スタンレー電気株式会社 半導体発光素子
JP4667803B2 (ja) * 2004-09-14 2011-04-13 日亜化学工業株式会社 発光装置
CN100487931C (zh) * 2004-09-27 2009-05-13 松下电器产业株式会社 半导体发光元件及其制造方法和安装方法、发光器件
US7256483B2 (en) * 2004-10-28 2007-08-14 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Package-integrated thin film LED
JP4995722B2 (ja) 2004-12-22 2012-08-08 パナソニック株式会社 半導体発光装置、照明モジュール、および照明装置
DE102007019776A1 (de) * 2007-04-26 2008-10-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente
US9634191B2 (en) * 2007-11-14 2017-04-25 Cree, Inc. Wire bond free wafer level LED
US8368100B2 (en) 2007-11-14 2013-02-05 Cree, Inc. Semiconductor light emitting diodes having reflective structures and methods of fabricating same
US8399895B2 (en) * 2008-01-11 2013-03-19 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light emitting device
JP4799606B2 (ja) 2008-12-08 2011-10-26 株式会社東芝 光半導体装置及び光半導体装置の製造方法
JP4724222B2 (ja) 2008-12-12 2011-07-13 株式会社東芝 発光装置の製造方法
JP2011071272A (ja) 2009-09-25 2011-04-07 Toshiba Corp 半導体発光装置及びその製造方法
JP5349260B2 (ja) 2009-11-19 2013-11-20 株式会社東芝 半導体発光装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201119093A (en) 2011-06-01
EP2325905A3 (en) 2011-06-22
EP2325905B1 (en) 2017-01-11
US20110114986A1 (en) 2011-05-19
EP2325905A2 (en) 2011-05-25
JP5414579B2 (ja) 2014-02-12
US8278676B2 (en) 2012-10-02
JP2011129861A (ja) 2011-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI443878B (zh) 半導體發光元件以及其製造方法
TWI493749B (zh) 半導體發光元件及其製造方法
JP5449039B2 (ja) 半導体発光装置及びその製造方法
US8378377B2 (en) Light emitting device
TWI425668B (zh) 半導體發光裝置及其製造方法
US9136437B2 (en) Semiconductor light emitting device and method for manufacturing same
JP5390472B2 (ja) 半導体発光装置及びその製造方法
JP5356312B2 (ja) 半導体発光装置
US8692279B2 (en) Semiconductor light emitting device
TWI478392B (zh) 半導體發光裝置及其製造方法
TWI429108B (zh) 半導體發光裝置
TWI415310B (zh) 半導體發光裝置及其製造方法
JP2013140942A (ja) 半導体発光装置
JP2014187405A (ja) 半導体発光装置およびその製造方法
HK1163346B (zh) 半导体发光装置及其制造方法