TWI531093B - Semiconductor light emitting device - Google Patents

Description

半導體發光裝置 [相關申請案之引用]

本申請案係以2013年3月11日申請之先前之日本專利申請案第2013-48299號之優先權之利益為基礎，且請求該利益，藉由引用而其全部內容包含於本文中。

此處說明之複數種形式之實施形態整體上係關於一種半導體發光裝置。

例如，有一種組合藍色LED(Light Emitting Diode，發光二極體)等半導體發光元件與包含螢光體之樹脂，且發出白色光之半導體發光裝置。於此種半導體發光裝置中，要求較高之可靠性。

本發明之實施形態係提供一種可靠性較高之半導體發光裝置。

根據本發明之實施形態，而提供一種包括第1柱部、第2柱部、波長轉換層、發光部、樹脂部及中間層之半導體發光裝置。

上述第1柱部係沿第1方向延伸，且具有導電性。上述第1柱部係於相對於上述第1方向交叉之第2方向與上述第1柱部相隔，沿上述第1方向延伸，且具有導電性。上述波長轉換層係與上述第1柱部及上述第2柱部於上述第1方向相隔。上述發光部包括：第1導電型之第1半導體層，其包括設置於上述第1柱部之至少一部分與上述波長轉換層之間之第1半導體部分、及設置於上述第2柱部與上述波長轉換層之間之 第2半導體部分；第2導電型之第2半導體層，其係設置於上述第2柱部與上述第2半導體部分之間；以及發光層，其係設置於上述第2半導體部分與上述第2半導體層之間，且射出第1光。上述樹脂部係覆蓋上述第1柱部之沿上述第1方向之側面、上述第2柱部之沿上述第1方向之側面、上述發光部之側面、及上述發光部之上述第1柱部及上述第2柱部側之面。上述中間層包括與上述第1半導體層及上述波長轉換層接觸之第1部分、以及與上述樹脂部及上述波長轉換層接觸之第2部分，具有薄於上述第1光之峰波長之厚度，且包含與上述波長轉換層中所含之材料不同之材料。

根據上述構成，可獲得可靠性較高之半導體發光裝置。

5‧‧‧成長用基板

10‧‧‧發光部

10a‧‧‧第1面

10b‧‧‧第2面

10s‧‧‧側面

11‧‧‧第1半導體層

11a‧‧‧第1半導體部分

11b‧‧‧第2半導體部分

12‧‧‧第2半導體層

13‧‧‧發光層

31‧‧‧第1柱部

31a‧‧‧第1金屬柱

31b‧‧‧第1金屬層

31c‧‧‧第1連接構件

31s‧‧‧側面

32‧‧‧第2柱部

32a‧‧‧第2金屬柱

32b‧‧‧第2金屬層

32c‧‧‧第2連接構件

32s‧‧‧側面

41‧‧‧第1電極

42‧‧‧第2電極

50‧‧‧樹脂部

51‧‧‧絕緣層

55‧‧‧樹脂層

60‧‧‧波長轉換層

61‧‧‧透光性樹脂

62‧‧‧粒子

65‧‧‧波長轉換層填料

70‧‧‧中間層

70t‧‧‧厚度

71‧‧‧偶合膜

72‧‧‧填料

72a‧‧‧中心部

72b‧‧‧外殼

110‧‧‧半導體發光裝置

210‧‧‧元件部

310‧‧‧加工體

310a‧‧‧第1主面

P1‧‧‧第1部分

P2‧‧‧第2部分

P3‧‧‧第3部分

X‧‧‧軸

Y‧‧‧軸

Z‧‧‧軸

圖1A及圖1B係分別表示第1實施形態之半導體發光裝置之剖面圖。

圖2係表示第2實施形態之半導體發光裝置之製造方法的流程圖。

圖3A至圖3D係表示上述第2實施形態之半導體發光裝置之製造方法中之複數個步驟的剖面圖。

以下，一面參照圖式一面對複數個實施形態進行說明。於圖式中，同一元件符號係表示相同或類似部分。

各圖係示意性或概念性者，各部分之厚度與寬度之關係、部分間之大小之比率等並不一定與實際情況相同。進而，即便於表示相同之部分之情形時，亦存在因圖不同而將彼此之尺寸或比率表示得不同之情形。

圖1A及圖1B係分別表示第1實施形態之半導體發光裝置之剖面圖。具體而言，圖1A係表示上述半導體發光裝置之剖面圖，圖1B係 放大表示上述半導體發光裝置之一部分之剖面圖。

如圖1A所示，本實施形態之半導體發光裝置110包括第1柱部31、第2柱部32、波長轉換層60、發光部10、樹脂部50及中間層70。

第1柱部31係沿第1方向延伸，且具有導電性。

將第1方向設為Z軸方向。將相對於第1方向垂直之一個方向設為X軸方向。將相對於Z軸方向及X軸方向垂直之方向設為Y軸方向。

第2柱部32係於第2方向與第1柱部31相隔。第2柱部32沿Z軸方向延伸，且具有導電性。於該例中，第2方向為X軸方向。

波長轉換層60係於Z軸方向與第1柱部31及第2柱部32相隔。波長轉換層60之厚度例如為80μm以上且250μm以下。

發光部10包括第1導電型之第1半導體層11、第2導電型之第2半導體層12及發光層13。

例如，第1導電型為n型，第2導電型為p型。於實施形態中，亦可第1導電型為p型，第2導電型為n型。於以下之例中，第1導電型為n型，第2導電型為p型。

第1半導體層11包括第1半導體部分11a及第2半導體部分11b。第1半導體部分11a設置於第1柱部31之至少一部分與波長轉換層60之間。第2半導體部分11b設置於第2柱部32與波長轉換層60之間。

第2半導體層12係設置於第2柱部32與第2半導體部分11b之間。發光層13係設置於第2半導體部分11b與第2半導體層12之間。

第1半導體層11、第2半導體層12及發光層13包括例如氮化物半導體。發光部10具有側面10s。發光部10之側面10s為相對於X-Y平面(相對於第1方向垂直之平面)交叉之面。發光部10具有第1柱部31及第2柱部32側之面(第1面10a)、及波長轉換層60側之面(第2面10b)。

樹脂部50係覆蓋第1柱部31之沿Z軸方向之側面31s、第2柱部32之沿Z軸方向之側面32s、及發光部10之側面10s。樹脂部50進而覆蓋 發光部10之第1柱部31及第2柱部32側之面(第1面10a)。

於該例中，進而設置有第1電極41及第2電極42。第1電極41係於第1半導體層11之第1半導體部分11a與第1柱部31之間，與第1半導體部分11a接觸。第2電極42係於第2半導體層12與第2柱部32之間，與第2半導體層12接觸。

樹脂部50包含例如環氧樹脂及聚醯亞胺樹脂中之至少任一者。可獲得對熱之穩定性、化學穩定性及較高之絕緣性。

於該例中，第1柱部31包括第1金屬柱31a及第1金屬層31b。第1金屬層31b配置於第1金屬柱31a與第1電極41之間。第1金屬層31b與第1電極41接觸。第2柱部32包括第2金屬柱32a及第2金屬層32b。第2金屬層32b配置於第2金屬柱32a與第2電極42之間。第2金屬層32b與第2電極42接觸。

於該例中，進而設置有絕緣層51。絕緣層51係設置於發光部10與樹脂部50之間。絕緣層51覆蓋例如發光部10之側面(相對於X-Y平面不平行之面)。絕緣層51覆蓋例如發光部10之第1面10a。即，樹脂部50隔著絕緣層51而覆蓋發光部10之第1面10a。絕緣層51設置於第1金屬層31b之一部分與第2電極42之一部分之間。藉此，沿X-Y平面切斷第1柱部31時之尺寸大於第1電極41之尺寸。即，第1柱部31之粗細度係較粗。藉此，可獲得經由第1柱部31之較高之導熱性。

於絕緣層51中使用有例如氧化物、氮化物或氮氧化物等。於絕緣層51中可使用例如氧化矽、氮化矽或氮氧化矽中之至少任一者。

於該例中，進而設置有第1連接構件31c及第2連接構件32c。於第1連接構件31c與第1電極41之間配置有第1柱部31。於第2連接構件32c與第2電極42之間配置有第2柱部32。於第1連接構件31c及第2連接構件32c中使用有例如焊錫球等。

經由第1連接構件31c、第1柱部31、第1電極41、第2連接構件 32c、第2柱部32及第2電極42，而將電流供給至發光部10，從而自發光層13射出光(第1光)。第1光例如為藍色光。

波長轉換層60包含透光性樹脂61及複數個粒子62。複數個粒子62係分散於透光性樹脂61中。複數個粒子62吸收自發光層13射出之第1光之至少一部分，並射出具有與第1光之波長(例如峰波長)不同之波長(例如峰波長)之第2光。例如，第2光之第2峰波長較第1光之第1峰波長更長。例如，第1光為藍色，第2光包括綠色光、黃色光及紅色光中之至少任一者。例如，第1光及第2光混合而成之光為白色光。

於複數個粒子62中使用例如螢光體。於透光性樹脂61中使用例如聚矽氧系樹脂(例如甲基苯基聚矽氧)、丙烯酸系樹脂、及環氧系樹脂中之至少任一者。

波長轉換層60亦可進而包含分散於透光性樹脂61中之複數個波長轉換層填料65。於波長轉換層填料65中可使用例如氧化矽、氧化鋁及氧化鈦中之至少任一者。

中間層70包括第1部分p1及第2部分p2。第1部分p1與第1半導體層11及波長轉換層60接觸。第2部分p2與樹脂部50及波長轉換層60接觸。於該例中，中間層70進而包括第3部分p3。第3部分p3與絕緣層51之一部分及波長轉換層60接觸。

中間層70具有薄於第1光之峰波長之厚度70t(參照圖1B)。第1光之峰波長例如為440nm(奈米)以上且480nm以下。此時，中間層70之厚度70t係設定為例如未達440nm。中間層70之厚度70t例如亦可為20nm以上且150nm以下。

中間層70包含與波長轉換層60中所含之材料不同之材料。例如，於使用聚矽氧系樹脂、丙烯酸系樹脂或環氧系樹脂作為波長轉換層60之情形時，可使用氧化矽或氮化矽等作為中間層70。中間層70既可藉由乾式成膜而形成，亦可藉由濕式成膜而形成。

中間層70係於第1部分p1提高例如第1半導體層11與波長轉換層60之密接性。中間層70係於第2部分p2提高例如樹脂部50與波長轉換層60之密接性。中間層70係於例如第3部分p3提高絕緣層51之一部分與波長轉換層60之密接性。

根據本案發明者之研究，可知於未設置中間層70而波長轉換層60接觸於半導體層之構成中，存在於波長轉換層60與半導體層之間產生間隙之情形、或者波長轉換層60自半導體層剝離之情形。認為其原因在於：若反覆進行半導體裝置之點亮與熄滅，則因波長轉換層60與半導體層之間之熱膨脹係數之差等，而導致於波長轉換層60與半導體層之間之界面產生應力。

尤其是於波長轉換層60中，若為了獲得較高之透光率且獲得螢光體(粒子62)之較高之分散性，而使用聚矽氧系樹脂(例如甲基苯基聚矽氧)作為透光性樹脂61，則容易產生該剝離。

進而，於未設置中間層70之情形時，波長轉換層60與樹脂部50接觸。此時，可知存在於波長轉換層60與樹脂部50之間亦產生剝離之情形。

於本實施形態之半導體發光裝置中，於第1半導體層11與波長轉換層60之間、及樹脂部50與波長轉換層60之間，以接觸於其等之方式，插入較薄之中間層70。中間層70包含與波長轉換層60中所含之材料不同之材料。中間層70包含例如矽烷偶合劑。作為中間層70，亦可使用氧化矽或氮化矽。

可藉由使用中間層70，而抑制波長轉換層60與半導體層之間之剝離、及波長轉換層60與樹脂部50之間之剝離。進而，於設置有絕緣層51之情形時，可抑制波長轉換層60與絕緣層51之間之剝離。

根據本實施形態，可提供可靠性較高之半導體發光裝置。

例如，於使用與波長轉換層60中所使用之材料相同之材料(例如 聚矽氧樹脂)作為中間層70之情形時，難以充分地抑制剝離。可藉由使用與波長轉換層60中所使用之材料(例如聚矽氧樹脂)不同之材料作為中間層70，而充分地抑制剝離。尤其是藉由使用氧化矽或氮化矽作為中間層70，而剝離明顯得到抑制。

例如，於未使用中間層70之情形時，第1半導體層11(例如GaN層)與波長轉換層60(矽樹脂)直接接觸。第1半導體層11與波長轉換層60之密接力之測定值為1MPa(兆帕斯卡)~2.5MPa。於使用乾式成膜之氧化矽作為中間層70時，密接力之測定值為3MPa~4.3MPa。於使用乾式成膜之氮化矽作為中間層70時，密接力之測定值為2.5MPa~4.0MPa。於使用濕式成膜之氧化矽(例如SOG(Spin on Glass，旋塗式玻璃))作為中間層70時，密接力之測定值為2MPa~4.3MPa。如此，可藉由使用中間層70，而獲得較高之密接力，其結果，可抑制第1半導體層11與波長轉換層60之間之剝離。

較佳為中間層70之透光率較高。例如，第1光之峰波長下之中間層70之穿透率較佳為90%以上。例如，於中間層70中可使用例如SiO₂、TiO₂、ZrO₂、ZnO、KTaO₃、Al₂O₃、MgO、Y₂O₃、CuSrO₂、AlN、SiC、CaC₂、BaF₂及CaF₂中之至少任一者。

尤其是亦可使用矽烷偶合劑作為中間層70。中間層70例如可與波長轉換層60化學結合。

例如，中間層70包含有機矽化合物。例如，中間層70含有矽原子、及鍵結於矽原子之官能基。該官能基為反應性官能基。該官能基包括例如環氧基、胺基、甲基丙烯基、乙烯基及巰基中之至少任一者。

於該情形時，亦可抑制波長轉換層60與半導體層之間之剝離、波長轉換層60與樹脂部50之間之剝離、及波長轉換層60與絕緣層51之間之剝離。

如圖1B所示，中間層70亦可包含填料72。例如，中間層70可包含偶合膜71(例如矽烷偶合劑之膜)、及分散於偶合膜71中之複數個填料72。

偶合膜71含有例如矽原子、及鍵結於矽原子之官能基。該官能基包括環氧基、胺基、甲基丙烯基、乙烯基及巰基中之至少任一者。

可藉由使用包含填料72之偶合膜71作為中間層70，而進一步提高密接力。即，偶合膜71中之化學結合係經由填料72而進行。藉此，進一步提高密接力。易於緩解因半導體層與波長轉換層60之間之熱膨脹係數之差所致之應力。

例如，中間層70之線膨脹係數可設定為大於第1半導體層11之線膨脹係數，且小於波長轉換層60之線膨脹係數。例如，第1半導體層11(例如GaN)之線膨脹係數約為5×10^-6/K。波長轉換層60中所使用之聚矽氧樹脂之線膨脹係數為66×10^-6/K。中間層70之線膨脹係數可設定為該等值之間。藉此，更加易於抑制剝離。

複數個填料72包含例如SiO₂及ZrO₂中之至少任一者。藉此，可獲得較高之透光率。進而，可將中間層70之折射率調整為所需之值。

複數個填料72亦可具有導電性。複數個填料72可包含例如摻銻氧化錫(ATO)、摻有氧化錫的氧化銦(ITO)、五氧化二銻、摻磷氧化錫(PTO)、及摻鋁氧化鋅(AZO)中之至少任一者。可藉由使用該等材料，而獲得較高之透光率及導電性。

填料72亦可具有中空形狀。例如，如圖1B所示，複數個填料72中之至少任一者具有中心部72a、及中心部72a周圍之外殼72b。中心部72a之密度低於外殼72b之密度。複數個填料72之各者含有中空之二氧化矽。於該情形時，外殼72b含有二氧化矽。

可藉由填料72具有中空形狀，而控制填料72之折射率，從而控制中間層70之折射率。進而，可藉由填料72具有中空形狀，而控制填 料72之密度，從而提高填料72之分佈之均勻性。

於使用偶合膜71(例如矽烷偶合劑之膜)作為中間層70之情形時，可藉由塗佈矽烷偶合劑之溶液，並進行熱處理而形成中間層70。於矽烷偶合劑之溶液中使用有例如含有醇之水溶液。進而，較佳為中間層70之厚度70t較薄。因此，矽烷偶合劑之溶液之黏度設定得較低。此時，若填料72之密度較高，則於溶液中填料72沈澱，而填料72之濃度容易變得不均勻。

藉由使用中空形狀之填料72，而使填料72之密度降低，其結果，容易使溶液中之填料72之濃度變得均勻。

複數個填料72之各者之直徑較佳為5nm以上。複數個填料72之各者之直徑為中間層70之厚度70t以下。

亦可將中間層70之折射率設定為半導體層之折射率與波長轉換層之折射率之間之值。藉此，易於提高光提取效率。例如，第1半導體層11對第1光之折射率高於波長轉換層60對第1光之折射率。第1半導體層11(例如GaN)對第1光之折射率約為2.4。於使用矽樹脂作為波長轉換層60之透光性樹脂61之情形時，透光性樹脂61對第1光之折射率約為1.5。

此時，中間層70對第1光之折射率可設定為高於1.5且未達2.4。即，中間層70對第1光之折射率可設定為低於第1半導體層11對第1光之折射率，且高於波長轉換層60對第1光之折射率。藉此，可抑制於界面產生之反射，易於提高光提取效率。

於本實施形態中，中間層70之厚度70t係設定為較第1光之峰波長更短，即，設定為相對較薄。藉此，光於中間層70中沿X-Y平面傳播，從而可抑制光自中間層70之側面出射之情況。若光於中間層70中傳播，且光自中間層70之側面出射，則於與側面相對向之方向，不通過波長轉換層60而出射之第1光(例如藍色光)之比率變大。因此，因 出射角度而產生顏色之變化。

於本實施形態中，由於中間層70之厚度70t設定得較薄，故而可抑制光自中間層70之側面出射。藉此，提高顏色之均勻性。

於中間層70之厚度70t充分地薄於波長之情形時，即便中間層70之折射率並非半導體層之折射率與波長轉換層之折射率之間之值，光提取效率之降低亦相對較小。即，於中間層70之厚度70t充分地薄於波長之情形時，自半導體層入射至中間層70之光係與中間層70之折射率無關地，容易通過中間層70到達至波長轉換層60，而無較大之損耗。

如此，於中間層70之厚度70t充分地薄於波長之情形時，並非就折射率之值之觀點而言，而是就其他觀點而言時，亦可使作為中間層70而使用之材料適合化。例如，即便使用折射率較小之中空之二氧化矽作為中間層70中所含之填料72，亦可獲得相對較高之光提取效率。藉此，可穩定地獲得填料72之濃度均勻之中間層70。

複數個填料72對第1光之反射率可設為例如50%以上。例如，作為複數個填料72，亦可使用Pt、Ag、Si、Ti、Zr、Zn、Ta、Al、Ni及Cu中之至少任一者、以及含有Pt、Ag、Si、Ti、Zr、Zn、Ta、Al、Ni及Cu中之至少任一者之化合物中的至少任一者。

例如，較佳為於樹脂部50包含環氧樹脂，波長轉換層60包括含有聚矽氧樹脂之透光性樹脂61、及分散於透光性樹脂61中之複數個粒子62(螢光體粒子)之情形時，中間層70含有矽原子、及鍵結於矽原子之環氧基。即，較佳為中間層70係藉由含有環氧基之矽烷偶合劑而形成。此時，中間層70較佳為包含中空二氧化矽之填料72。藉此，可獲得較高之密接力，同時能以較高之生產性獲得較高之透光性及填料72之密度之高度均勻性。

圖2係表示第2實施形態之半導體發光裝置之製造方法的流程 圖。

圖3A~圖3D係表示第2實施形態之半導體發光裝置之製造方法中之複數個步驟的剖面圖。

如圖2所示，於本製造方法中，於加工體上塗佈樹脂液(步驟S110)。以下，對該加工體進行說明。

例如，如圖3A所示，於成長用基板5上，成為發光部10之半導體層得以磊晶成長，且半導體層被加工為特定之形狀，進而，形成第1柱部31、第2柱部32及樹脂層55。藉此，形成複數個元件部210。該成長用基板5係於第1柱部31、第2柱部32及樹脂層55之形成後被去除。將去除成長用基板5後之部分作為加工體310。加工體310具有第1主面310a。第1主面310a為成長用基板5側之面。

複數個元件部210之各者包括導電性之第1柱部31、導電性之第2柱部32及發光部10。第1柱部31沿第1方向(例如Z軸方向)延伸。第1方向相對於第1主面310a垂直。第2柱部32係於第2方向(例如X軸方向)與第1柱部31相隔，且沿第1方向延伸。第2方向係相對於第1主面310a平行之方向、即、與第1方向交叉之方向。

發光部10包括第1導電型之第1半導體層11、第2導電型之第2半導體層12及發光層13。第1半導體層11包括與第1柱部31之至少一部分相對向之第1半導體部分11a、及與第2柱部32之至少一部分相對向之第2半導體部分11b。第1半導體層11係於成長用基板5被去除時，於第1主面310a露出。第2半導體層12係設置於第2柱部32與第2半導體部分11b之間。發光層13係設置於第2半導體部分11b與第2半導體層12之間。

此種複數個元件部210設置於加工體310。即，加工體310具有第1主面310a，且包括排列於與第1主面310a平行之面(X-Y平面)內之複數個元件部210、及保持複數個元件部210之樹脂層55。如下所述，複數個元件部210之各者成為半導體發光裝置110之一部分。樹脂層55係 藉由分割而成為樹脂部50。於樹脂部50中使用有例如環氧樹脂。

如已說明般，亦可進而於發光部10與樹脂部50之間設置絕緣層51。絕緣層51之一部分亦可於第1主面310a露出。

如圖2及圖3B所示，於此種加工體310之第1主面310a上形成中間層70。中間層70之厚度薄於第1光之峰波長。

中間層70亦可藉由例如CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)等而形成。亦可形成含有SiO₂、TiO₂、ZrO₂、ZnO、KTaO₃、Al₂O₃、MgO、Y₂O₃、CuSrO₂、AlN、SiC、CaC₂、BaF₂及CaF₂中之至少任一者之膜作為中間層70。

中間層70之形成亦可包括利用例如以矽烷偶合劑作為原料氣體之CVD之成膜。

中間層70之形成亦可包括塗佈包含例如矽烷偶合劑之溶液之濕式處理。例如，可使用含有矽原子、及鍵結於矽原子之官能基之偶合劑之溶液。官能基包括環氧基、胺基、甲基丙烯基、乙烯基及巰基中之至少任一者。

成為中間層70之溶液亦可包含例如複數個填料72。複數個填料72包含例如SiO₂及ZrO₂中之至少任一者。複數個填料72亦可包含摻銻氧化錫(ATO)、摻有氧化錫的氧化銦(ITO)、五氧化二銻、摻磷氧化錫(PTO)、及摻鋁氧化鋅(AZO)中之至少任一者。複數個填料72中之至少任一者具有中心部72a、及中心部72a周圍之外殼72b，且中心部72a之密度亦可低於外殼72b之密度。作為複數個填料72，可使用中空之二氧化矽。複數個填料72亦可包含Pt、Ag、Si、Ti、Zr、Zn、Ta、Al、Ni及Cu中之至少任一者、以及含有Pt、Ag、Si、Ti、Zr、Zn、Ta、Al、Ni及Cu中之至少任一者之化合物中的至少任一者。

複數個填料72之各者之直徑較佳為5nm以上。該直徑為中間層70之厚度70t以下。藉此，可獲得平坦之表面。

於形成中間層70時，可使用例如旋轉塗佈、狹縫式塗佈、棒式塗佈及刮刀塗佈中之至少任一者。

亦可使成為中間層70之膜形成得較厚，其後使該膜之厚度減少而形成中間層70。亦可預先形成成為中間層70之膜，並將該膜貼合於加工體310之第1主面310a。

如圖2及圖3C所示，於中間層70上形成波長轉換層60(步驟S120)。例如，形成如下之層作為波長轉換層60，該層包括透光性樹脂61、及分散於透光性樹脂61中且吸收第1光之至少一部分並射出與第1光之峰波長不同之第2光的複數個粒子62(例如螢光體粒子)。可使用聚矽氧樹脂作為該透光性樹脂61。

於形成波長轉換層60時，例如可使用印刷法。例如，可藉由使用遮罩並使用刮漿板之印刷，而塗佈成為波長轉換層之樹脂。於實施形態中，波長轉換層之形成方法任意。

中間層70包含與波長轉換層中所含之材料不同之材料。中間層70可與波長轉換層60化學結合。藉此，可獲得較高之密接性。

如圖2及圖3D所示，對複數個元件部210中之每一者，分割波長轉換層60、中間層70及樹脂部50(步驟S130)。藉此，可形成複數個半導體發光裝置110。根據本實施形態，可提供可靠性較高之半導體發光裝置之製造方法。

於本實施形態中，較佳為中間層70之線膨脹係數大於第1半導體層11之線膨脹係數，且小於波長轉換層60之線膨脹係數。藉此，可更易於抑制剝離。

於本實施形態中，中間層70對第1光之折射率較佳為低於第1半導體層11對第1光之折射率，且高於波長轉換層60對第1光之折射率。

以下，對實施形態中之材料之例進行說明。

於第1柱部31(例如第1金屬柱31a及第1金屬層31b)、及第2柱部 32(例如第2金屬柱32a及第2金屬層32b)中，可使用例如Cu(銅)、Ni(鎳)及Al(鋁)等。

粒子62可使用例如紅色之螢光體、綠色之螢光體、藍色之螢光體、及黃色之螢光體中之至少任一者。

作為紅色之螢光體，例如可列舉以下。實施形態中所使用之紅色之螢光體不限定於該等。

Y₂O₂S：Eu

Y₂O₂S：Eu+顏料

Y₂O₃：Eu

Zn₃(PO₄)₂：Mn

(Zn，Cd)S：Ag+In₂O₃

(Y，Gd，Eu)BO₃

(Y，Gd，Eu)₂O₃

YVO₄：Eu

La₂O₂S：Eu、Sm

LaSi₃N₅：Eu²⁺

α-sialon：Eu²⁺

CaAlSiN₃：Eu²⁺

CaSiN_X：Eu²⁺

CaSiN_X：Ce²⁺

M₂Si₅N₈：Eu²⁺

CaAlSiN₃：Eu²⁺

(SrCa)AlSiN₃：Eu^X+

Sr_x(Si_yAl₃)_z(O_xN)：Eu^X+

作為綠色之螢光體，例如可列舉以下材料。實施形態中所使用之綠色之螢光體不限定於該等。

ZnS：Cu，Al

ZnS：Cu，Al+顏料

(Zn，Cd)S：Cu、Al

ZnS：Cu、Au、Al+顏料、

Y₃Al₅O₁₂：Tb

Y₃(Al，Ga)₅O₁₂：Tb

Y₂SiO₅：Tb

Zn₂SiO₄：Mn

(Zn，Cd)S：Cu

ZnS：Cu

Zn₂SiO₄：Mn

ZnS：Cu+Zn₂SiO₄：Mn

Gd₂O₂S：Tb

(Zn，Cd)S：Ag

ZnS：Cu，Al

Y₂O₂S：Tb

ZnS：Cu，Al+In₂O₃

(Zn，Cd)S：Ag+In₂O₃

(Zn，Mn)₂SiO₄

BaAl₁₂O₁₉：Mn

(Ba，Sr，Mg)O‧aAl₂O₃：Mn

LaPO₄：Ce，Tb

Zn₂SiO₄：Mn

ZnS：Cu

3(Ba，Mg，Eu，Mn)O‧8Al₂O₃

La₂O₃‧0.2SiO₂‧0.9P₂O₅：Ce、Tb

CeMgAl₁₁O₁₉：Tb

CaSc₂O₄：Ce

(BrSr)SiO₄：Eu

α-sialon：Yb²⁺

β-sialon：Eu²⁺

(SrBa)YSi₄N₇：Eu²⁺

(CaSr)Si₂O₄N₇：Eu²⁺

Sr(SiAl)(ON)：Ce

作為藍色之螢光體，例如可列舉以下。實施形態中所使用之藍色之螢光體不限定於該等。

ZnS：Ag

ZnS：Ag+顏料

ZnS：Ag，Al

ZnS：Ag，Cu，Ga，Cl

ZnS：Ag+In₂O₃

ZnS：Zn+In₂O₃

(Ba，Eu)MgAl₁₀O₁₇

(Sr，Ca，Ba，Mg)₁₀(PO₄)6Cl₂：Eu

Sr₁₀(PO₄)6Cl₂：Eu

(Ba，Sr，Eu)(Mg，Mn)Al₁₀O₁₇

10(Sr，Ca，Ba，Eu)‧6PO₄‧Cl₂

BaMg₂Al₁₆O₂₅：Eu

作為黃色之螢光體，例如可列舉以下。實施形態中所使用之黃色之螢光體不限定於該等。

Li(Eu，Sm)W₂O₈

(Y，Gd)₃，(Al，Ga)₅O₁₂：Ce³⁺

Li₂SrSiO₄：Eu²⁺

(Sr(Ca，Ba))₃SiO₅：Eu²⁺

SrSi₂ON_2.7：Eu²⁺。

根據實施形態，可提供可靠性較高之半導體發光裝置。

於本說明書中，「氮化物半導體」包括對於B_xIn_yAl_zGa_1-x-y-zN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦z≦1，x+y+z≦1)之化學式，使組成比x、y及z於各自之範圍內變化所得之所有組成之半導體。進而，於上述化學式中，亦進而含有N(氮)以外之V族元素者、及進而含有為了控制導電型等而添加之各種摻雜劑中之任一種者亦包含於「氮化物半導體」中。

於本說明書中，「垂直」及「平行」不僅為嚴格之垂直及嚴格之平行，而且包含例如製造步驟中之偏差等在內，只要實質上垂直及實質上平行即可。

對本發明之若干實施形態進行了說明，但該等實施形態係作為例子而提示者，並非意欲限定發明之範圍。該等新穎之實施形態能夠以其他各種形態實施，可於不脫離發明之主旨之範圍內進行各種省略、替換、變更。該等實施形態及其變形包含於發明之範圍及主旨中，且包含於申請專利範圍中記載之發明及其同等範圍內。

10‧‧‧發光部

10a‧‧‧第1面

10b‧‧‧第2面

10s‧‧‧側面

11‧‧‧第1半導體層

11a‧‧‧第1半導體部分

11b‧‧‧第2半導體部分

12‧‧‧第2半導體層

13‧‧‧發光層

31‧‧‧第1柱部

31a‧‧‧第1金屬柱

31b‧‧‧第1金屬層

31c‧‧‧第1連接構件

31s‧‧‧側面

32‧‧‧第2柱部

32a‧‧‧第2金屬柱

32b‧‧‧第2金屬層

32c‧‧‧第2連接構件

32s‧‧‧側面

41‧‧‧第1電極

42‧‧‧第2電極

50‧‧‧樹脂部

51‧‧‧絕緣層

60‧‧‧波長轉換層

61‧‧‧透光性樹脂

62‧‧‧粒子

65‧‧‧波長轉換層填料

70‧‧‧中間層

70t‧‧‧厚度

71‧‧‧偶合膜

72‧‧‧填料

72a‧‧‧中心部

72b‧‧‧外殼

110‧‧‧半導體發光裝置

P1‧‧‧第1部分

P2‧‧‧第2部分

P3‧‧‧第3部分

X‧‧‧軸

Y‧‧‧軸

Z‧‧‧軸

Claims (19)

1. 一種半導體發光裝置，其包括：第1柱部，其係沿第1方向延伸且具有導電性；第2柱部，其係於相對於上述第1方向交叉之第2方向與上述第1柱部相隔，沿上述第1方向延伸，且具有導電性；波長轉換層，其係於上述第1方向與上述第1柱部及上述第2柱部相隔；發光部，其包括第1導電型之第1半導體層、第2導電型之第2半導體層及發光層，樹脂部，其係覆蓋上述第1柱部之沿上述第1方向之側面、上述第2柱部之沿上述第1方向之側面、上述發光部之側面、與上述發光部之上述第1柱部及上述第2柱部側之面；以及中間層，其包括設置於上述第1半導體層及上述波長轉換層之間且與上述第1半導體層及上述波長轉換層接觸之第1部分、及與上述樹脂部及上述波長轉換層接觸之第2部分，且具有薄於上述第1光之峰波長之厚度，並含有與上述波長轉換層中所含之材料不同之材料，該第1導電型之第1半導體層包括設置於上述第1柱部之至少一部分與上述波長轉換層之間之第1半導體部分、及設置於上述第2柱部與上述波長轉換層之間之第2半導體部分，該第2導電型之第2半導體層係設置於上述第2柱部與上述第2半導體部分之間，該發光層係設置於上述第2半導體部分與上述第2半導體層之間，且射出第1光；其中上述中間層之線膨脹係數大於上述第1半導體層之線膨脹 係數，且小於上述波長轉換層之線膨脹係數。
2. 如請求項1之半導體裝置，其中上述中間層之厚度未達440奈米。
3. 如請求項1之半導體裝置，其中上述中間層包含複數個填料，上述複數個填料中之至少任一者具有中心部、及上述中心部周圍之外殼，上述中心部之密度低於上述外殼之密度。
4. 如請求項3之半導體發光裝置，其中上述複數個填料之各者之直徑為上述中間層之厚度以下。
5. 如請求項1之半導體裝置，其進而包括設置於上述發光部與上述樹脂部之間之絕緣層，上述中間層進而包括與上述絕緣層之一部分及上述波長轉換層接觸之第3部分。
6. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述波長轉換層之厚度為80微米以上且250微米以下。
7. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述波長轉換層包含聚矽氧系樹脂、丙烯酸系樹脂、及環氧系樹脂中之至少任一者，上述中間層包含氧化矽及氮化矽中之至少任一者。
8. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述中間層之厚度為20微米以上且150微米以下。
9. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述中間層包含SiO₂、TiO₂、ZrO₂、ZnO、KTaO₃、Al₂O₃、MgO、Y₂O₃、CuSrO₂、AlN、SiC、CaC₂、BaF₂及CaF₂中之至少任一者。
10. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述中間層包含矽烷偶合劑。
11. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述中間層包含矽原子、及 鍵結於上述矽原子之官能基，上述官能基包括環氧基、胺基、甲基丙烯基、乙烯基及巰基中之至少任一者。
12. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述中間層包含偶合膜、及分散於上述偶合膜中之複數個填料，上述偶合膜含有矽原子、及鍵結於上述矽原子之官能基，上述官能基包括環氧基、胺基、甲基丙烯基、乙烯基及巰基中之至少任一者。
13. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述中間層包含複數個填料，上述複數個填料包含SiO₂及ZrO₂中之至少任一者。
14. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述中間層包含複數個填料，上述複數個填料包含摻銻氧化錫、摻有氧化錫的氧化銦、五氧化二銻、摻磷氧化錫、及摻鋁氧化鋅中之至少任一者。
15. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述中間層包含複數個填料，上述複數個填料之各者之直徑為5奈米以上。
16. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述中間層包含複數個填料，上述複數個填料包含Pt、Ag、Si、Ti、Zr、Zn、Ta、Al、Ni及Cu中之至少任一金屬、以及含有Pt、Ag、Si、Ti、Zr、Zn、Ta、Al、Ni及Cu中之至少任一者之化合物中的至少任一者。
17. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述樹脂部包含環氧樹脂，上述波長轉換層包括含有聚矽氧樹脂之透光性樹脂、及分散於上述透光性樹脂中之複數個粒子(62)， 上述中間層含有矽原子、及鍵結於上述矽原子之環氧基。
18. 如請求項1之半導體發光裝置，其中上述中間層包含中空二氧化矽之填料。
19. 如請求項18之半導體發光裝置，其中上述中間層之折射率為上述第1半導體層之折射率與上述波長轉換層之折射率之間。