半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法
【專利摘要】根據(jù)一實(shí)施例，半導(dǎo)體發(fā)光元件包括在第一方向延伸的第一導(dǎo)電柱、在第一方向延伸的第二導(dǎo)電柱、設(shè)置在第一導(dǎo)電柱上的第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層、設(shè)置在第一半導(dǎo)體層上的發(fā)光層、設(shè)置在發(fā)光層上和第二導(dǎo)電柱上的第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層、覆蓋第一導(dǎo)電柱的側(cè)表面和第二導(dǎo)電柱的側(cè)表面的密封單元、以及設(shè)置在第二半導(dǎo)體層上并具有透光性的透光層。透光層的上表面部分的硬度高于上表面部分與第二半導(dǎo)體層之間的下部的硬度。
【專利說明】半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請基于并要求于2013年3月6日提交的日本專利申請N0.2013-044547的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，在此通過參考引入其全部內(nèi)容。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文描述的實(shí)施例通常涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光元件以及一種用于制造半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]半導(dǎo)體發(fā)光元件被安裝在各種安裝構(gòu)件上以形成發(fā)光設(shè)備、顯示裝置等。在安裝中的高生產(chǎn)率對半導(dǎo)體發(fā)光元件來說是重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光元件以及一種用于制造半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)高的生產(chǎn)率。
[0006]根據(jù)一個實(shí)施例，半導(dǎo)體發(fā)光元件包括在第一方向延伸的第一導(dǎo)電柱、被設(shè)置為在與所述第一方向交叉的第二方向上與所述第一導(dǎo)電柱分離開并在所述第一方向延伸的第二導(dǎo)電柱、設(shè)置在第一導(dǎo)電柱上的第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層、設(shè)置在第一半導(dǎo)體層上的發(fā)光層、設(shè)置在發(fā)光層上和第二導(dǎo)電柱上的第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層、覆蓋第一導(dǎo)電柱的側(cè)表面和第二導(dǎo)電柱的側(cè)表面的密封單元、以及設(shè)置在第二半導(dǎo)體層上并具有透光性的透光層。透光層的上表面部分的硬度高于上表面部分與第二半導(dǎo)體層之間的下部的硬度。
[0007]根據(jù)另一實(shí)施例，用于制造半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法包括:在襯底上順序地形成第一半導(dǎo)體膜、發(fā)光膜和第二半導(dǎo)體膜；去除部分發(fā)光膜以及部分第二半導(dǎo)體膜以暴露部分第一半導(dǎo)體膜；在保留第二半導(dǎo)體膜的部分上形成第一電極并且在所暴露的第一半導(dǎo)體膜上形成第二電極；在第一電極上形成第一導(dǎo)電柱；在第二電極上形成第二導(dǎo)電柱；形成覆蓋第一導(dǎo)電柱的側(cè)表面和第二導(dǎo)電柱的側(cè)表面的密封單元；去除襯底；以及在通過去除襯底而暴露的第一半導(dǎo)體膜的表面上形成具有透光性的透光層。透光層的表面部分的硬度高于表面部分與第一半導(dǎo)體膜之間的部分的硬度。
[0008]根據(jù)上述構(gòu)造，能夠?qū)崿F(xiàn)高的生產(chǎn)率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的示意性截面圖；
[0010]圖2A至圖2E是示出用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法的工藝順序的示意性截面圖；
[0011]圖3A和圖3B是示出用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法的工藝順序的示意性截面圖；
[0012]圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的另一半導(dǎo)體發(fā)光元件的示意性截面圖；
[0013]圖5A至圖是示出用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法的工藝順序的示意性截面圖；
[0014]圖6A至圖6F是示出用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法的工藝順序的示意性截面圖；以及
[0015]圖7A至圖7C是示出用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法的工藝順序的示意性截面圖。 【具體實(shí)施方式】
[0016]在下文中，根據(jù)附圖描述該實(shí)施例。
[0017]附圖是示意性的或構(gòu)思性的，并且厚度部分和寬度部分之間的關(guān)系、各部分之中的大小的比例等不必和其實(shí)際數(shù)值相同。此外，即使對于同一部分，在各附圖之中可以將大小和比例圖解為不同的。
[0018]在本申請的說明書和附圖中，采用相同的附圖標(biāo)記來表示與關(guān)于上述附圖中所描述的部件相類似的部件，并酌情省略詳細(xì)描述。
[0019]第一實(shí)施例
[0020]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的示意性截面圖。如圖1所示，根據(jù)該實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光兀件110包括第一導(dǎo)電柱41、第二導(dǎo)電柱42、第一電極51、第二電極52、層疊體90、密封單元85、以及透光層70。層疊體90包括第一半導(dǎo)體層10、第二半導(dǎo)體層20以及發(fā)光層30。
[0021]第一電極51、第一半導(dǎo)體層10、發(fā)光層30以及第二半導(dǎo)體層20以此順序?qū)盈B在第一導(dǎo)電柱41上。第二半導(dǎo)體層20還設(shè)置于在第二導(dǎo)電柱42上設(shè)置的第二電極52上。
[0022]在本申請的說明書中，“設(shè)置在…上”的狀態(tài)不僅包括直接接觸而設(shè)置的狀態(tài)而且還包括經(jīng)由另一層而設(shè)置的狀態(tài)。
[0023]從第一半導(dǎo)體層10朝向第二半導(dǎo)體層20的方向被定義為層疊方向(Z軸方向)。正交于Z軸方向的一個方向被定義為X軸方向。正交于Z軸方向和X軸方向的方向被定義為Y軸方向。
[0024]第一導(dǎo)電柱41和第二導(dǎo)電柱42在層疊方向(第一方向)上延伸。第二導(dǎo)電柱42在與第一方向交叉的方向上，即，不平行于第一方向的方向(第二方向)與第一導(dǎo)電柱41分離開。在該示例中，第一方向是Z軸方向，而第二方向是X軸方向。
[0025]在第一導(dǎo)電柱41上設(shè)置第一電極51。第一電極51電連接至第一導(dǎo)電柱41。
[0026]在第二導(dǎo)電柱42上設(shè)置第二電極52。第二電極52電連接至第二導(dǎo)電柱42。
[0027]在第一電極51上設(shè)置第一半導(dǎo)體層10。在第一半導(dǎo)體層10上設(shè)置發(fā)光層30。在發(fā)光層30上和第二電極52上設(shè)置第二半導(dǎo)體層20。
[0028]第一半導(dǎo)體層10為第一導(dǎo)電類型，而第二半導(dǎo)體層20為第二導(dǎo)電類型。例如，第一導(dǎo)電類型為P型，而第二導(dǎo)電類型為η型。第一導(dǎo)電類型可以是η型，而第二導(dǎo)電類型可以是P型。在下面的示例中，第一導(dǎo)電類型為P型，而第二導(dǎo)電類型為η型。
[0029]第一半導(dǎo)體層10具有第一側(cè)表面10s。第二半導(dǎo)體層20具有第二側(cè)表面20s。發(fā)光層30具有第三側(cè)表面30s。第一導(dǎo)電柱41具有第四側(cè)表面41s。第二導(dǎo)電柱42具有第五側(cè)表面42s。這些側(cè)表面與X-Y平面交叉。即，它們不平行于X-Y平面。
[0030]密封單元85至少覆蓋第四側(cè)表面41s和第五側(cè)表面42s。在該示例中，密封單元85還設(shè)置在第一側(cè)表面10s、第二側(cè)表面20s以及第三側(cè)表面30s上。
[0031]在第二半導(dǎo)體層20上設(shè)置透光層70。透光層70具有透光性。透光層70具有第一主表面70a和第二主表面70b。第一主表面70a是與第二半導(dǎo)體層20相對的表面。第二主表面70b是與第一主表面70a相反一側(cè)的表面。第一主表面70a是下表面,而第二主表面70b是上表面。
[0032]在本申請的說明書中，“相對”的狀態(tài)不僅包括直接面對的狀態(tài)而且還包括經(jīng)由另一部件而面對的狀態(tài)。
[0033]在該示例中，半導(dǎo)體發(fā)光元件110還包括中間層87。中間層87設(shè)置在第二半導(dǎo)體層20與透光層70之間。例如，能透光的中間層87增強(qiáng)了層疊體90(第二半導(dǎo)體層20)與透光層70之間的粘附力。
[0034]通過在第一導(dǎo)電柱41與第二導(dǎo)電柱42之間施加電壓，來將電流經(jīng)由第一電極51、第一半導(dǎo)體層10、第二電極52、和第二半導(dǎo)體層20供應(yīng)至發(fā)光層30。例如,從第一電極51將載流子(例如空穴)注入到第一半導(dǎo)體層10中。例如，從第二電極52將載流子(例如電子)注入到第二半導(dǎo)體層20中。由此，光從發(fā)光層30發(fā)射出。光主要從第二半導(dǎo)體層20的上表面經(jīng)由具有透光性的透光層70(以及中間層87)向半導(dǎo)體發(fā)光元件110的外部發(fā)射。透光層70的第二主表面70b形成發(fā)光面。例如，從發(fā)光層30發(fā)射的發(fā)射光的波長(峰值波長)不小于370nm且不大于700nm。
[0035]透光層70包括第一部分71和第二部分72。第一部分71臨近第二半導(dǎo)體層20設(shè)置。第二部分72設(shè)置在第一部分71上。例如，第二部分72包括至少部分的第二主表面70b。第二部分72是透光層70的上表面部分。第一部分71是透光層70的下部。第一部分71設(shè)置在第二部分72與第二半導(dǎo)體層20之間。
[0036]在該實(shí)施例中，第二部分72比第一部分71硬。第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度。例如，第二部分72的材料和處理?xiàng)l件中的至少一個不同于第一部分71。例如，在透光層70包含顆粒(例如填料、滑石粉等)的情況下，在第二部分72中的顆粒的濃度高于在第一部分71中的顆粒的濃度。
[0037]例如，透光層70保護(hù)發(fā)光單元(例如，第二半導(dǎo)體層20)。正如稍后所描述的，透光層70可以具有轉(zhuǎn)換從發(fā)光層30發(fā)射的光的波長的功能。
[0038]例如，將具有透光性的樹脂材料用于透光層70。將柔性材料至少用于透光層70的與第二半導(dǎo)體層20相對的第一部分71。由此，例如，即使當(dāng)壓力在制造過程中或在使用期間被施加至元件時，也能夠抑制損傷。此外，能夠增強(qiáng)至第二半導(dǎo)體層20(或中間層87)的粘附力。
[0039]在根據(jù)該實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件110中，通過晶體生長形成有半導(dǎo)體層的襯底在晶體生長之后將被去除。例如，通過透光層70和密封層85保持半導(dǎo)體層。g卩，半導(dǎo)體發(fā)光元件110是薄膜發(fā)光元件。因?yàn)橐呀?jīng)去除了襯底，所以半導(dǎo)體發(fā)光元件110在重量上比襯底未去除時要輕。
[0040]通過本申請發(fā)明人的研究顯示，在這樣一個輕的薄膜發(fā)光元件中，發(fā)光元件在安裝過程中不太容易與安裝工具分離，并且這可能會導(dǎo)致生產(chǎn)率降低。當(dāng)使用如上所述的柔性材料作為透光層70時，透光層70很可能會變形。當(dāng)透光層70很可能會變形時，對工具等的粘附力很高。透光層70的表面的粘著性很高。已發(fā)現(xiàn)在這種情況下，當(dāng)元件在重量上很輕時這個問題特別嚴(yán)重。
[0041]例如，透光層70的第二主表面70b是將與用于容納半導(dǎo)體元件、電子部件等的壓紋帶的覆蓋帶相接觸的表面。例如，第二主表面70b是將與用于安裝半導(dǎo)體發(fā)光元件110的安裝裝置的管嘴(nozzle)相接觸的表面。因此，在半導(dǎo)體發(fā)光元件110的安裝過程中，各種構(gòu)件和工具會與包括第二主表面70b的第二部分72 (上部)相接觸。如果第二主表面70b的硬度是低的，第二主表面70b的粘著性則是高的。如果透光層70的第二主表面70b的粘著性是高的，透光層70則可能被粘附至覆蓋帶，并且很可能會發(fā)生至安裝裝置的有缺陷的供應(yīng)。此外，例如，當(dāng)半導(dǎo)體發(fā)光元件110的透光層70側(cè)在安裝過程中被安裝裝置的管嘴吸住并且被傳送至指定位置時，即使在管嘴的吸力暫停時半導(dǎo)體發(fā)光元件110可能仍然被管嘴吸住，并可能發(fā)生有缺陷地釋放。
[0042]這種降低生產(chǎn)率的問題在薄膜發(fā)光元件中是特別嚴(yán)重的。
[0043]該實(shí)施例解決了上述新發(fā)現(xiàn)的問題。
[0044]在該實(shí)施例中，選擇性地將透光層70的上表面部分制作得很硬。即，包括透光層70的第二主表面70b的第二部分72的硬度被制作得高于第一部分72的硬度。由此，降低了透光層70的表面的粘著性，并能夠抑制在至覆蓋帶的附著和安裝中的有缺陷地釋放。因此，能夠提高在安裝中的生產(chǎn)率。
[0045]在該實(shí)施例中，透光層70具有硬度低于第二部分72的第一部分71。由此，即使在將壓力施加至兀件時，也能夠抑制損傷，并獲得聞的粘附力。即，能夠提聞在安裝中的生廣率同時獲得高的可靠性。
[0046]因此，在根據(jù)該實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件110中，能夠提高在安裝中的生產(chǎn)率同時獲得高的可靠性和保持實(shí)用性。
[0047]第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度。第二部分72的拉伸彈性模量高于第一部分71的拉伸彈性模量。
[0048]在該實(shí)施例中，例如，第一半導(dǎo)體層10包含氮化物半導(dǎo)體。例如，第一半導(dǎo)體層10包括第一 P側(cè)層。例如，第一 P側(cè)層是P型覆層。例如，第一半導(dǎo)體層10的厚度(沿z軸方向的長度)不小于5nm且不大于300nm。例如,第一半導(dǎo)體層10的厚度為lOOnm。
[0049]第二半導(dǎo)體層20具有第三主表面20a和第四主表面20b。第三主表面20a是與發(fā)光層30相對的表面。第四主表面20b位于第三主表面20a的相反側(cè)。
[0050]第二半導(dǎo)體層20包括第一半導(dǎo)體部分20p和第二半導(dǎo)體部分20q。當(dāng)投影到垂直于層疊方向的平面(X-Y平面)上時，第一半導(dǎo)體部分20P與第一半導(dǎo)體層10重疊。當(dāng)投影到X-Y平面上時，第二半導(dǎo)體部分20q不與第一半導(dǎo)體層10重疊。當(dāng)投影到X-Y平面上時，第一半導(dǎo)體部分20p和第二半導(dǎo)體部分20q是并列的。
[0051]例如，第二半導(dǎo)體層20包含氮化物半導(dǎo)體。例如，第二半導(dǎo)體層20包括第一 η側(cè)層。例如，第一 η側(cè)層是η型覆層。例如，第二半導(dǎo)體層20的厚度(沿Z軸方向的長度)不小于Iym且不大于10 μ m。例如,第二半導(dǎo)體層20的厚度為5 μ m。
[0052]在半導(dǎo)體發(fā)光元件110中，第二半導(dǎo)體層20的第四主表面20b形成光提取面。例如，可以通過濕法蝕刻處理、干法蝕刻處理等在第四主表面20b上執(zhí)行霜凍處理，從而在第四主表面20b上形成微小凹凸。由此，例如抑制了從發(fā)光層30發(fā)射的光在第四主表面20b處的全反射，并改善了半導(dǎo)體發(fā)光元件110的光提取效率。
[0053]將發(fā)光層30設(shè)置在第二半導(dǎo)體層20的第一半導(dǎo)體部分20p和第一半導(dǎo)體層10之間。例如，發(fā)光層30的厚度不小于5nm且不大于lOOnm。例如,發(fā)光層30的厚度為10nm。
[0054]例如，發(fā)光層30具有單一量子阱(SQW)構(gòu)造或多個量子阱(MQW)構(gòu)造。
[0055]具有單一量子阱構(gòu)造的發(fā)光層30包括兩個勢壘層和設(shè)置在勢壘層之間的阱層。例如，具有多個量子阱構(gòu)造的發(fā)光層30包括三個或更多勢壘層以及每個設(shè)置在勢壘層之間的阱層。例如，多個勢壘層和多個阱層沿著Z軸方向交替層疊。
[0056]例如，發(fā)光層30包含氮化物半導(dǎo)體。例如，將InxlGah1N(O≤xl < I)用作勢壘層。例如，將Inx2Gah2N(O < x2 ≤ I, xl < x2)用作阱層。在勢壘層中包含In的情況下，將在勢壘層中In的組成比設(shè)定為低于在阱層中In的組成比?？商鎿Q地，勢壘層基本上不包含In。在勢壘層中的帶隙能量大于在阱層中的帶隙能量。
[0057]第一導(dǎo)電柱41電連接至第一半導(dǎo)體層10。在該示例中，第一導(dǎo)電柱41經(jīng)由第一電極51和反射層15 (稍后描述)電連接至第一半導(dǎo)體層10。部分的第一導(dǎo)電柱41可以用作第一電極51。第一導(dǎo)電柱41在相對于第一電極51 —側(cè)的相反側(cè)具有第一端部41a。
[0058]第二導(dǎo)電柱42電連接至第二半導(dǎo)體層20。部分的第二導(dǎo)電柱42可以用作第二電極52。第二導(dǎo)電柱42在相對于第二電極52—側(cè)的相反側(cè)具有第二端部42a。第一導(dǎo)電柱41的第一端部41a和第二導(dǎo)電柱42的第二端部42a未使用密封單兀85覆蓋。
[0059]將具有導(dǎo)電性的材料用于第一導(dǎo)電柱41和第二導(dǎo)電柱42。例如，將諸如銅的金屬材料用于第一導(dǎo)電柱41和第二導(dǎo)電柱42?？梢栽O(shè)置多個第一導(dǎo)電柱41。可以設(shè)置多個第二導(dǎo)電柱42。例如,第一導(dǎo)電柱41和第二導(dǎo)電柱42為圓柱形(包括扁圓柱形)或多角柱形。第一導(dǎo)電柱41和第二導(dǎo)電柱42沿著層疊方向(高度)的長度是任意的。例如，將第二半導(dǎo)體層20的第四主表面20b與第一端部41a之間的沿著層疊方向的距離設(shè)定為等于第四主表面20b與第二端部42a之間的沿著層疊方向的距離。
[0060]將第一電極51設(shè)置在第一半導(dǎo)體層10和第一導(dǎo)電柱41之間。將第二電極52設(shè)置在第二半導(dǎo)體層20和第二導(dǎo)電柱42之間。例如，將第二電極52設(shè)置在第二半導(dǎo)體層20的第三主表面20a側(cè)。例如,將第二電極52設(shè)置為相對于第二半導(dǎo)體層20的第二半導(dǎo)體部分20q。
[0061]將具有導(dǎo)電性的材料用于第一電極51和第二電極52。例如,將諸如Ni/Au的金屬材料用于第一電極51和第二電極52。
[0062]例如，還可以在第一導(dǎo)電柱41和第一電極51之間以及第二導(dǎo)電柱42和第二電極52之間設(shè)置導(dǎo)電層(未示出)。例如，將諸如銅的金屬材料用于導(dǎo)電層。
[0063]例如，密封單元85保持層疊體90 (第一半導(dǎo)體層10、第二半導(dǎo)體層20和發(fā)光層30)、第一導(dǎo)電柱41、以及第二導(dǎo)電柱42。例如,密封單兀85保護(hù)層疊體90、第一導(dǎo)電柱41和第二導(dǎo)電柱42。密封單元85是絕緣的。例如，將絕緣樹脂用于密封單元85。例如，將環(huán)氧樹脂用于密封單元85。例如，密封單元85包含石英填料、氧化鋁填料等。由此，通過了密封單元85的導(dǎo)熱性，并且能夠增強(qiáng)散熱性能。
[0064]例如,透光層70的折射率不小于1.0且不大于2.0。優(yōu)選于將透光層70的折射率在上文所提及的范圍內(nèi)設(shè)定得盡可能的小。通過使透光層70的折射率接近于空氣的折射率而提高光提取效率。例如，透光層70的折射率為1.5。
[0065]透光層70的第一部分71與第二部分72之間的折射率可以是不同的。例如，將形成發(fā)光面的第二部分72的折射率制備得較低。例如，第二部分72的折射率低于第一部分71的折射率。通過將形成發(fā)光面的部分的折射率設(shè)定得很低來提高光提取效率。
[0066]例如，將具有透光性的樹脂層用作透光層70。例如，樹脂層包含硅酮樹脂。例如，樹脂層包含甲基苯基娃酮(methyl phenyl silicone)。在從發(fā)光層30發(fā)射的光的亮度很低并且由于藍(lán)光而存在少量衰減的情況下，可以使用環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂和硅酮樹脂的混合樹脂、聚氨酯樹脂等。
[0067]透光層70可以是一層，或者透光層70可以包括多層。
[0068]例如，透光層70的厚度不小于10 μ m且不大于300 μ m。例如，透光層70的厚度為120 μ m。
[0069]在該示例中，半導(dǎo)體發(fā)光元件110還包括反射層15、第一端子61、第二端子62以及絕緣層80。
[0070]例如,將反射層15設(shè)置在第一電極51與第一半導(dǎo)體層10之間。反射層15反射從發(fā)光層30發(fā)射的光。例如，反射層15對于從發(fā)光層30發(fā)射的光的反射率高于密封單兀85對于從發(fā)光層30發(fā)射的光的反射率。由此，例如，能夠提高半導(dǎo)體發(fā)光兀件110的發(fā)光效率。例如，將諸如Ag和Al的金屬材料或者將包含它們的金屬層疊膜用作反射層15。例如，反射層15的厚度不小于0.2 μ m且不大于0.4 μ m。例如，反射層15的厚度為0.3 μ m。
[0071]將第一端子61設(shè)置在第一導(dǎo)電柱41的第一端部41a側(cè)。將第一導(dǎo)電柱41設(shè)置在第一端子61上。第一端子61電連接至第一導(dǎo)電柱41。例如,第一端子61與第一導(dǎo)電柱41的第一端部41a相接觸，并且電連續(xù)性地連接至第一導(dǎo)電柱41。
[0072]在第二導(dǎo)電柱42側(cè)的第二端部42a上設(shè)置第二端子62。在第二端子62上設(shè)置第二導(dǎo)電柱42。第二端子62在上文所述的第二方向上與第一端子61分離開。第二端子62電連接至第二導(dǎo)電柱42。例如，第二端子62與第二導(dǎo)電柱42的第二端部42a相接觸，且電連續(xù)性地連接至第二導(dǎo)電柱42。
[0073]例如，將第一端子61和第二端子62用于半導(dǎo)體發(fā)光元件110與外部器件之間的電連接。在該示例中，第一端子61為P側(cè)陽極，而第二端子62為η側(cè)陰極。當(dāng)使用半導(dǎo)體發(fā)光元件110時，在第一端子61與第二端子62之間施加電壓，以使第一端子61為正且第二端子62為負(fù)。由此，將正向電壓施加至層疊體90，并從發(fā)光層30發(fā)射光。
[0074]例如，將具有導(dǎo)電性的材料(例如金屬材料)用于第一端子61和第二端子62。例如，第一端子61和第二端子62可以具有使用一種材料的單層結(jié)構(gòu)，或者可以具有使用多種材料的層疊結(jié)構(gòu)。
[0075]例如，將部分絕緣層80設(shè)置在部分第一半導(dǎo)體層10與部分密封單元85之間、部分發(fā)光層30與部分密封單元85之間、以及部分第二半導(dǎo)體層20與部分密封單元85之間。例如，絕緣層80覆蓋第一側(cè)表面1s (第一半導(dǎo)體層10)、第二側(cè)表面20s (第二半導(dǎo)體層20)、以及第三側(cè)表面30s (發(fā)光層30)。
[0076]例如，還將部分絕緣層80設(shè)置在部分第一半導(dǎo)體層10與部分第二導(dǎo)電柱42之間的一部分中、部分發(fā)光層30與第二導(dǎo)電柱42之間、以及第二半導(dǎo)體層20與第二導(dǎo)電柱42之間的一部分中。在半導(dǎo)體發(fā)光元件I1包括反射層15的情況下，還將部分絕緣層80設(shè)置在部分反射層15與部分密封單元85之間、部分反射層15與部分第一導(dǎo)電柱41之間、以及部分反射層15與部分第二導(dǎo)電柱42之間。
[0077]第一半導(dǎo)體層10和第二導(dǎo)電柱52通過絕緣層80電絕緣。例如，通過絕緣層80增強(qiáng)第一半導(dǎo)體層10、第二半導(dǎo)體層20、發(fā)光層30、以及反射層15與密封單元85之間的絕緣。通過設(shè)置絕緣層80，從而保護(hù)第一半導(dǎo)體層10、第二半導(dǎo)體層20以及發(fā)光層30遠(yuǎn)離包含在密封單元85中的雜質(zhì)等。
[0078]對于絕緣層80，例如，使用諸如Si02、SiN、磷硅酸鹽玻璃(PSG)和硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)的無機(jī)材料。對于絕緣層80，例如，還可以使用諸如聚酰亞胺和苯并環(huán)丁烯的有機(jī)材料。使用的有機(jī)材料可具有光敏性?？梢允褂脽o機(jī)膜和有機(jī)膜的層疊體。
[0079]例如，絕緣層80的厚度不小于10nm且不大于lOOOnm。例如，絕緣層80的厚度為大約400nm。例如，使用CVD、氣相沉積、濺射等形成絕緣層80。還可以使用涂敷法。
[0080]將透光材料用于中間層87。例如，將諸如氧化硅和氮化硅的無機(jī)材料以及諸如硅酮樹脂的有機(jī)材料用于中間層87。例如，中間層87的厚度不小于0.1ym且不大于10 μ m。
[0081]例如，可以將中間層87的折射率設(shè)定為高于透光層70的折射率。由此，能夠增強(qiáng)半導(dǎo)體發(fā)光元件110的光提取效率。
[0082]例如，當(dāng)投影到垂直于層疊方向的平面(X-Y平面)上時，半導(dǎo)體發(fā)光元件110的外部形狀為矩形。例如，半導(dǎo)體發(fā)光元件110的一側(cè)平行于X軸方向。例如，半導(dǎo)體發(fā)光元件110的另一側(cè)表面平行于Y軸方向。當(dāng)投影到X-Y平面上時，半導(dǎo)體發(fā)光元件110的沿X軸方向的一側(cè)的長度(寬度)例如為不小于100 μ m并且不大于1000 μ m,且例如為600 μ m。當(dāng)投影到X-Y平面上時，半導(dǎo)體發(fā)光元件110的沿Y軸方向的一側(cè)的長度(寬度)例如為不小于100 μ m并且不大于1000 μ m,且例如為600 μ m。
[0083]從第一導(dǎo)電柱41朝向第二導(dǎo)電柱42的第二方向可以不平行于X軸方向。第二方向可以不平行于Y軸方向。第二方向可以與(即，可以不平行于)半導(dǎo)體發(fā)光元件110的一側(cè)交叉。
[0084]現(xiàn)在將描述半導(dǎo)體發(fā)光元件110的制造方法。
[0085]圖2A至圖2E是示出了用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法的工藝順序的示意性截面圖。
[0086]圖3A和圖3B是示出了用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法的工藝順序的示意性截面圖。
[0087]如圖2A所示，將形成層疊體90的層疊體膜90f形成在生長襯底5的表面5a上。例如，將諸如半導(dǎo)體襯底的襯底用作生長襯底5。例如，將硅(Si)襯底用作生長襯底5。生長襯底5可以是藍(lán)寶石。例如，將金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)法用于形成層疊體膜90f。
[0088]在層疊體膜90f的形成中，通過晶體生長(外延生長)，將第一半導(dǎo)體膜21f、發(fā)光膜30f以及第二半導(dǎo)體膜12f以此順序形成在生長襯底5上。第一半導(dǎo)體膜21f形成第二半導(dǎo)體層20。發(fā)光膜30f形成發(fā)光層30。第二半導(dǎo)體膜12f形成第一半導(dǎo)體層10。
[0089]可以將緩沖層(未示出)設(shè)置在生長襯底5與第一半導(dǎo)體膜21f之間。例如，通過緩沖層增強(qiáng)層疊體90 (第二半導(dǎo)體層20)的結(jié)晶化。例如，通過緩沖層釋放應(yīng)力。
[0090]例如，通過光刻處理和蝕刻處理從第二半導(dǎo)體膜12f —側(cè)去除部分第二半導(dǎo)體膜12f和部分發(fā)光膜30f，并且暴露出部分第一半導(dǎo)體膜21f。此時，可以去除部分第一半導(dǎo)體膜21f。由此，在第一半導(dǎo)體膜21f中形成凹部20d。形成凹部20d的暴露部分形成了第二半導(dǎo)體部分20q。其它部分形成了第一半導(dǎo)體部分20p。由此，形成包括第一半導(dǎo)體層10、第二半導(dǎo)體層20和發(fā)光層30的層疊體90。
[0091]如圖2A所示，在該示例中，在生長襯底5的表面5a上形成多個層疊體90。
[0092]如圖2B所示，通過成膜處理、光刻處理和蝕刻處理，在多個層疊體90中的每一個的第一半導(dǎo)體層10上形成反射層15。
[0093]將電極膜50f成膜在多個反射層15上和多個第二半導(dǎo)體部分20q上。例如，電極膜50f形成了第一電極51和第二電極52。例如，同時形成第一電極51和第二電極52。也可以分別形成第一電極51和第二電極52。在這種情況下，將形成第一電極51的第一電極膜51f成膜在反射層15上，并且將形成第二電極52的第二電極膜52f成膜在第二半導(dǎo)體層20的第二半導(dǎo)體部分20q上。
[0094]通過光刻處理和蝕刻處理來處理電極膜50f。由此,在多個反射層15的每一個上形成第一電極51。在多個第二半導(dǎo)體層20中的每一個的第二半導(dǎo)體部分20q上形成第二電極52。
[0095]將形成絕緣層80的絕緣膜80f形成在多個層疊體90的每一個上和每一個反射層15上。在所形成的絕緣膜80f上執(zhí)行光刻處理和蝕刻處理以形成第一開口 81和第二開口82。由此，形成絕緣層80。在第一開口 81處暴露第一電極51。在第二開口 82處暴露第二電極52。
[0096]如圖2C所示，將形成密封單元85的密封膜85f形成在第一半導(dǎo)體層10的未形成第一電極51的區(qū)域上以及第二半導(dǎo)體層20的未形成第二電極52的區(qū)域上。例如，將密封膜85f形成在多個層疊體90上的每一個絕緣層80上以及生長襯底5上。例如，密封膜85f為樹脂膜。
[0097]在密封膜85f中形成第一通孔85a和第二通孔85b。第一通孔85a通向第一電極51。第二通孔85b通向第二電極52。
[0098]如圖2D所不，形成導(dǎo)電膜40f以填充第一通孔85a和第二通孔85b。導(dǎo)電膜40f形成第一導(dǎo)電柱41和第二導(dǎo)電柱42。在該情況下，同時形成第一導(dǎo)電柱41和第二導(dǎo)電柱42。還可能分別形成形成了第一導(dǎo)電柱41的第一導(dǎo)電膜41f和形成了第二導(dǎo)電柱42的第二導(dǎo)電膜42f。
[0099]通過研磨等將導(dǎo)電膜40f (第一導(dǎo)電膜41f和第二導(dǎo)電膜42f)平坦化，以形成第一導(dǎo)電柱41和第二導(dǎo)電柱42。研磨面形成了第一端部41a和第二端部42a。
[0100]在該示例中，在形成密封膜85f (密封單元85)之后形成導(dǎo)電膜40f (第一導(dǎo)電柱41和第二導(dǎo)電柱42)。在該實(shí)施例中，還可以在形成導(dǎo)電膜40f (第一導(dǎo)電膜41f和第二導(dǎo)電膜42f)之后形成密封膜85f (密封單元85)。
[0101]例如，使用成膜處理、光刻處理、以及蝕刻處理，將第一端子61形成在第一導(dǎo)電柱41的第一端部41a上，并且將第二端子62形成在第二導(dǎo)電柱42的第二端部42a上。可以同時形成或者可以分別形成第一端子61和第二端子62。
[0102]如圖2E所示，例如，通過蝕刻法去除生長襯底5。在生長襯底5例如為藍(lán)寶石的情況下，可以通過激光剝離法等方法來去除生長襯底5。[0103]在該示例中，將形成中間層87的中間膜87f進(jìn)一步形成在第二半導(dǎo)體層20上和通過去除生長襯底5而暴露的密封膜85f上。
[0104]如圖3A所示，將形成透光層70的透光膜70f形成在中間膜87f乞例如，透光膜70f為具有透光性的樹脂膜。
[0105]例如，將液體透明樹脂涂覆在中間膜87f上，并且通過諸如絲網(wǎng)印刷法、鑄封、模塑和壓縮模塑的方法進(jìn)行成形處理，并且通過加熱固化以形成透光膜70f。
[0106]透光膜70f包括形成第二部分72的上部70u和形成第一部分71的下部70d。透光膜70f被形成為使得上部70u比下部70d硬。例如，上部70u與下部70d之間的形成條件可以不同。例如，上部70u與下部70d之間所采用的材料(組分等)可以不同。
[0107]例如，透光膜70f可以是一個膜，或者透光膜70f可以包括多個膜(層疊膜)。在透光膜70f包括多個膜的情況下，各膜之間的邊界可以觀察到或者無法觀察到。
[0108]如圖3B所示，在層疊體90之間切割透光膜70f、中間膜87f以及密封膜85f。例如，沿著切割線DL切割透光膜70f、中間膜87f以及密封膜85f。由此，將多個半導(dǎo)體發(fā)光元件110彼此分離。即，形成了密封單元85、中間層87和透光層70，并且形成了半導(dǎo)體發(fā)光兀件110。在半導(dǎo)體發(fā)光兀件110中，在上表面(第二主表面70b)處的粘著性很低。由此，例如，增加了當(dāng)半導(dǎo)體發(fā)光元件110安裝在另一個安裝構(gòu)件上時的生產(chǎn)率。
[0109]圖4是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的另一個半導(dǎo)體發(fā)光元件的示意性截面圖。
[0110]在圖4所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件111中，除透光層70之外的結(jié)構(gòu)均與半導(dǎo)體發(fā)光元件110的結(jié)構(gòu)相同。接下來，針對半導(dǎo)體發(fā)光元件111，來描述透光層70。
[0111]在半導(dǎo)體發(fā)光元件111中，透光層70包括樹脂單元76和多個顆粒77。例如，樹脂單元76包含透光樹脂。
[0112]對于樹脂單元76，例如，使用硅酮樹脂(例如、甲基苯基硅酮)、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂和硅酮樹脂的混合樹脂、聚氨酯樹脂等。
[0113]例如，多個顆粒77分散在樹脂單元76中。例如，通過熱固化多個顆粒77分散于其中的液體樹脂來形成透光層70。例如，多個顆粒77的平均顆粒大小不小于I μ m并且不大于50 μ m。
[0114]例如，使用填料作為顆粒77。例如，可以使用無機(jī)材料的填料來作為填料。例如，可以將Si02、Ti02等用于顆粒77。
[0115]例如，顆粒77可以包括熒光顆粒。對于顆粒77，例如，使用將鈰作為活化劑引入鋁酸釔的UG: Ce 0對于顆粒77，例如，還可以使用將銪作為活化劑引入硅酸鍶鋇的(Sr，Ba)2Si04、Cap(Si，Al)12。
[0116]例如，在將熒光顆粒用作顆粒77的情況下，透光層70起到了轉(zhuǎn)換從發(fā)光層30發(fā)射的光的峰值波長的波長轉(zhuǎn)換層的作用。例如，透光層70吸收從發(fā)光層30發(fā)射的第一光LI (發(fā)射光)的至少一部分并且發(fā)射出第二光L2。第二光L2的峰值波長不同于第一光LI的峰值波長。第二光L2可以包括多個峰值波長不同于第一光LI的峰值波長的多個光。例如，從發(fā)光層30發(fā)射的第一光LI為藍(lán)光。例如，多個顆粒77是將第一光LI (藍(lán)光)轉(zhuǎn)換為第二光L2(黃光)的熒光顆粒。例如，進(jìn)行設(shè)計(jì)以使得第一光LI和第二光L2的合成光實(shí)質(zhì)上為白光。
[0117]例如，在透光層70中，透光層70的第一部分71與第二部分72之間的顆粒77的濃度是不同的，以使得第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度。例如，在第二部分72中的顆粒77的濃度高于在第一部分71中的顆粒77的濃度。例如，包含在第二部分72中的顆粒77與包含在第一部分71中的顆粒77之間的材料和顆粒大小中的至少一種可以是不同的。同樣在這個時候，將第二部分72的硬度制備得高于第一部分71的硬度。第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度，從而提高了生產(chǎn)率。
[0118]例如，提供的濃度分布為在透光層70中的顆粒77的濃度沿著從第一主表面70a朝向第二主表面70b的方向而增加，以使得第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度。
[0119]例如，當(dāng)在透光層70中的顆粒77的濃度均勻時，在從半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)射的光中可能會發(fā)生色移。即，在從發(fā)光層30發(fā)射的第一光LI中，當(dāng)?shù)谝还釲I的行進(jìn)方向與層疊方向(Z軸方向)之間的角度很大時，與當(dāng)角度很小時相比，在透光層70中的光程長度長。因此，在越大角度的光中，第二光L2的強(qiáng)度與第一光LI的強(qiáng)度的比率越高。由此，隨著角度變得越大，黃顏色的程度變得越高。例如，這種光感覺像黃色環(huán)。
[0120]相反，在該實(shí)施例中，例如，提供的濃度分布為在透光層70中的顆粒77的濃度沿著從第一主表面70a朝向第二主表面70b的方向而增加。由此,當(dāng)光的行進(jìn)方向與Z軸方向之間的角度很大時，在光程中的顆粒77的濃度能夠制備得很低。即，光程長度的改變隨著角度通過濃度分布而修正。由此，在半導(dǎo)體發(fā)光元件111中抑制了色移的發(fā)生。
[0121]此外，由于具有作為熒光顆粒的顆粒77的高濃度的部分被設(shè)置在遠(yuǎn)離發(fā)光層30(其為熱產(chǎn)生源)的位置處，因此來自發(fā)光層30的熱不太可能傳輸?shù)筋w粒77。由此，在顆粒77中抑制了由于熱淬火而引起的發(fā)光效率的降低。
[0122]圖5A至圖是示出了用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法的工藝順序的示意性截面圖。
[0123]附圖示出了用于形成半導(dǎo)體發(fā)光元件111的透光層70的方法。例如，在下面描述的制造方法中，除了形成透光層70之外的工藝均可以使用根據(jù)圖2A至圖2E所描述的方法。
[0124]如圖5A所示，在支撐體6上形成透光材料層70s。透光材料層70s包含多個顆粒77。例如，將多個顆粒77分散于其中的液體透光樹脂涂敷至支撐體6上以形成涂覆膜(透光材料層70s)。例如，使用熱固性樹脂作為透光樹脂。例如，將諸如絲網(wǎng)印刷法、鑄封、模塑和壓縮模塑的方法用于形成透光材料層70s。透光材料層70s具有第一表面70sa和第二表面70sb。第一表面70sa相對于支撐體6。第二表面70sb是與第一表面70sa相反一側(cè)的表面。
[0125]如圖5B所示，在保持液態(tài)的透光材料層70s中，使多個顆粒77的一部分下沉至支撐體6側(cè)(第一表面70sa側(cè))?？稍谛纬赏腹獠牧蠈?0s的材料層(液體層)形成在支撐體6上之后，保持條件。由此，例如，在透光材料層70s中沿著從第一表面70sa朝向第二表面70sb的方向，在顆粒77中提供一濃度分布。由此，在透光材料層70s中形成以第一濃度包含顆粒77的低濃度部分70dl和以高于第一濃度的第二濃度包含顆粒77的高濃度部分70d2。在該示例中，在支撐體6與第一濃度部分70dl之間形成第二濃度部分70d2。
[0126]加熱透光材料層70s以將包含在透光材料層70s中的樹脂預(yù)固化(第一固化)。在多個顆粒77的濃度分布被基本保持的條件下執(zhí)行預(yù)固化。
[0127]如圖5C所示，在該示例中，從支撐體6剝離透光材料層70s。[0128]如圖?所示，在第二半導(dǎo)體層20上層疊透光材料層70s。在該示例中，在中間膜87f上層疊透光材料層70s。此時，進(jìn)行層疊，以使透光材料層70s的第二表面70sb相對于第二半導(dǎo)體層20 (中間膜87f)。執(zhí)行加熱以固化包含在透光材料層70s中的樹脂(第二固化)。例如，在第二固化中的溫度高于在第一固化中的溫度。例如，通過第二固化，透光材料層70s和第二半導(dǎo)體層20 (中間膜87f)結(jié)合在一起。透光材料層70s (涂覆膜)形成透光膜 70f。
[0129]通過這樣的工藝，將多個半導(dǎo)體發(fā)光元件111形成為在與層疊方向相垂直的方向上對齊。
[0130]在該示例中，在從支撐體6上剝離透光材料層70s之后，將透光材料層70s層疊在第二半導(dǎo)體層20上。該實(shí)施例不限于此，例如，并且還可以在透光材料層70s和第二半導(dǎo)體層20層疊之后剝離支撐體6。在支撐體6是透光的，并且支撐體6的硬度高于透光材料層70s的硬度的情況下，可以不剝離支撐體6。在這種情況下，支撐體6形成了透光層70的上部(第二部分72)。
[0131]例如，沿切割線DL切割透光膜70f、中間膜87f和密封膜85f。由此，透光膜70f形成透光層70，中間膜87f形成中間層87以及密封膜85f形成密封單元85。于是，形成了多個半導(dǎo)體發(fā)光元件111。例如，能夠提高在半導(dǎo)體發(fā)光元件111的安裝中的生產(chǎn)率。
[0132]圖6A至圖6F是示出了用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法的工藝順序的示意性截面圖。
[0133]附圖示出了用于制造半導(dǎo)體發(fā)光元件112的透光層70的方法。例如，在下面描述的制造方法中，除了形成透光層70之外的工藝均可以使用根據(jù)圖2A至圖2E所描述的方法。
[0134]如圖6A至6C所不,形成了第一透光材料層71s、第二透光材料層72s以及第三透光材料層73s。例如，使用將多個顆粒77分散在第一透光樹脂中的第一溶液以形成第一透光材料層71s。例如，使用將多個顆粒77分散在第二透光樹脂中的第二溶液以形成第二透光材料層72s。例如，使用將多個顆粒77分散在第三透光樹脂中的第三溶液以形成第三透光材料層73s。第一至第三透光樹脂的材料可以彼此相同，或者可以彼此不同。
[0135]例如，在第一至第三溶液(第一至第三透光材料層71s至73s)之間的顆粒77的濃度(顆粒濃度)是不同的。在該示例中，在第二溶液(第二透光材料層72s)中的顆粒77的第二顆粒濃度高于在第一溶液(第一透光材料層71s)中的顆粒77的第一顆粒濃度。在第三溶液(第三透光材料層73s)中的顆粒77的第三顆粒濃度高于在第一溶液中的顆粒77的第一顆粒濃度并且低于在第二溶液中的顆粒77的第二顆粒濃度。
[0136]例如，將第一至第三溶液涂敷在支撐體6上，并通過網(wǎng)版印刷法、鑄封、模塑、壓縮模塑等方法進(jìn)行成形處理。此時，例如，將第一溶液涂敷至第一支撐體。將第二溶液涂敷至第二支撐體。將第三溶液涂敷至第三支撐體。例如，第一至第三支撐體彼此不同。例如，執(zhí)行加熱來預(yù)固化(第一固化)，并且從支撐體6 (第一至第三支撐體)上移除并且形成了第一至第三透光材料層71s至73s。
[0137]如圖6D所示，經(jīng)由結(jié)合材料層將第一至第三透光材料層71s至73s結(jié)合在一起。第三透光材料層73s設(shè)置于第一透光材料層71s與第二透光材料層72s之間。在該不例中，第一透光材料層71s和第三透光材料層73s通過第一結(jié)合材料層71gs結(jié)合在一起。第二透光材料層72s和第三透光材料層73s通過第二粘結(jié)材料層72gs結(jié)合在一起。由此，形成了透光材料層70s。
[0138]如圖6E所示，將透光材料層70s設(shè)置在中間膜87f上。此時，進(jìn)行布置以使得第二透光材料層72s (具有高濃度顆粒77的層)位于上側(cè)(在相對于中間膜87f的一側(cè)的相反側(cè))。S卩，第一透光材料層71s (和第三透光材料層73s)設(shè)置于第二透光材料層72s與第二半導(dǎo)體層20之間。
[0139]執(zhí)行加熱以固化包含在透光材料層70s中的樹脂(第二固化)，以形成透光膜70f。第一透光材料層71s形成第一透光膜71f。第二透光材料層72s形成第二透光膜72f。第三透光材料層73s形成第三透光膜73f。第一結(jié)合材料層71gs形成第一結(jié)合膜71gf。第二結(jié)合材料層72gs形成第二結(jié)合膜72gf。
[0140]例如，沿著切割線DL切割透光材料層70s、中間膜87f以及密封膜85f。由此，形成了圖6F中所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件112。
[0141]如圖6F所示，在半導(dǎo)體發(fā)光元件112中，第一透光膜71f形成透光層70的第一部分71。第二透光膜72f形成透光層70的第二部分72。例如，第三透光膜73f形成了透光層70的第三部分73。第一結(jié)合膜71gf形成第一結(jié)合層71g。第二結(jié)合膜72gf形成第二結(jié)合層72g。同樣在該半導(dǎo)體發(fā)光元件112中，將在第二部分72中的顆粒77的濃度設(shè)定得高于在第一部分71中的顆粒77的濃度，以使得第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度。例如同樣在半導(dǎo)體發(fā)光元件112中，在安裝中獲得了高的生產(chǎn)率。
[0142]在該示例中，在透光層70中的第三部分73在必要時設(shè)置并可以省略。S卩，第三透光材料層73s和第二結(jié)合材料層72gs在必要時設(shè)置并可以省略。即，在透光層70中設(shè)置的透光材料層的數(shù)量可以是兩個，或者可以是三個或更多。
[0143]例如，在半導(dǎo)體發(fā)光元件112中，透光層70包括第一部分71、第二部分72、第三部分73、第一結(jié)合層71g以及第二結(jié)合層72g?？梢栽谕腹鈱?0中提供折射率的分布。例如，可以將第二部分72的折射率設(shè)定得低于第一部分71的折射率。由此，能夠增加光提取效率。
[0144]在半導(dǎo)體發(fā)光元件112中，使用熒光顆粒作為顆粒77，并形成顆粒77的濃度分布。由此，抑制了色移。
[0145]在該示例中，將包含在第二部分72中的顆粒77的密度設(shè)定得高于包含在第一部分71中的顆粒77的密度，以使得透光層70的第二部分72的硬度高于第一部分71的硬度。該實(shí)施例不限于此，并且還可以通過區(qū)分包含在第一部分71中的樹脂材料和包含在第二部分72中的樹脂材料來改變硬度。
[0146]圖7A至圖7C是示出了用于制造根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法的工藝順序的示意性截面圖。
[0147]附圖示出了用于制造半導(dǎo)體發(fā)光元件113的透光層70的方法。
[0148]如圖7A所示，透光材料層70s包括第一透光材料層71s、第二透光材料層72s以及第三透光材料層73s。例如，將上述第一至第三溶液涂敷至支撐體6 (第一至第三支撐體)上并且通過絲網(wǎng)印刷法、鑄封、模塑、壓縮模塑等方法進(jìn)行成形處理，以形成涂覆膜(第一至第三透光材料層71s至73s)。例如，將涂覆膜預(yù)固化，以將涂覆膜(第一至第三透光材料層71s至73s)從支撐體6 (分別從第一至第三支撐體)上剝離。例如，第一透光材料層71s和第三透光材料層73s通過第一結(jié)合材料層71gs結(jié)合在一起。第二透光材料層72s和第三透光材料層73s通過第二結(jié)合材料層72gs結(jié)合在一起。由此,形成了透光材料層70s。將第三透光材料層73s設(shè)置在第二透光材料層72s與第一透光材料層71s之間。
[0149]在該不例中，在第一透光材料層71s和第三透光材料層73s的每一個中
[0150]的顆粒77的分布是不均勻的。
[0151]例如，第一透光材料層71s包括第一濃度部分71dl和第二濃度部分71d2。在第一濃度部分71dl中的顆粒77的濃度(第一濃度)高于在第二濃度部分71d2中的顆粒77的濃度(第二濃度)。當(dāng)投影到與層疊方向垂直的平面上時，第一濃度部分71dl和第二濃度部分71d2是并列的。
[0152]例如，第三透光材料層73s包括第三濃度部分73d3和第四濃度部分73d4。在第三濃度部分73d3中的顆粒77的濃度(第三濃度)高于在第四濃度部分73d4中的顆粒77的濃度(第四濃度)。當(dāng)投影到與層疊方向垂直的平面上時，第三濃度部分73d3和第四濃度部分73d4是并列的。
[0153]在該示例中，顆粒幾乎均勻地分布在第二透光材料層72s中。在該示例中，在第二透光材料層72s中的顆粒77的濃度高于在第一透光材料層71s中的顆粒77的平均濃度。在第二透光材料層72s中的顆粒77的濃度高于在第三透光材料層73s中的顆粒77的平均濃度。
[0154]這樣構(gòu)造的第一至第三透光材料層71s至73s相互層疊。此時，如圖7A所示，該層疊被實(shí)施為使得在投影到與層疊方向相垂直的平面上時，第一濃度部分71dl和第四濃度部分73d4相重疊。例如，該層疊被實(shí)施為使得第二濃度部分71d2和第三濃度部分73d3相重疊。由此，能夠抑制顆粒77的濃度的面內(nèi)變化。
[0155]如圖7B所示，將透光材料層70s設(shè)置在中間膜87f上。此時，第一透光材料層71s (和第三透光材料層73s)設(shè)置于第二透光材料層72s與第二半導(dǎo)體層20之間。
[0156]執(zhí)行加熱以固化包含在透光材料層70s中的樹脂，以形成透光膜70f。第一至第三透光材料層71s分別形成了第一至第三透光膜71f。第一和第二結(jié)合材料層72gs分別形成了第一和第二結(jié)合膜72gf。
[0157]例如，沿著切割線DL切割透光材料層70s、中間膜87f以及密封膜85f。由此，形成了圖7C所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件113。
[0158]例如，第一透光膜71f形成了透光層70的第一部分71的至少一部分。例如，第二透光膜72f形成了透光層70的第二部分72的至少一部分。例如，第三透光膜73f形成了透光層70的第三部分73的至少一部分。
[0159]在半導(dǎo)體發(fā)光元件113中，第二部分72具有高濃度的顆粒77，并因此具有高硬度。在半導(dǎo)體發(fā)光元件113中的模塑的生產(chǎn)率也很高。
[0160]在半導(dǎo)體發(fā)光元件113中，降低了透光層70的顆粒77的濃度的面內(nèi)變化。此外，抑制了從半導(dǎo)體發(fā)光元件113發(fā)射出的光的色移。
[0161]在該示例中，即使在在透光材料層中的顆粒77的濃度發(fā)生變化時，也可以層疊透光材料層，從而修正濃度變化。由此，減小了濃度的變化。因此，提高了在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造中的生產(chǎn)率。
[0162]該實(shí)施例提供了一種高安裝生產(chǎn)率的半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法。[0163]在說明書中，“氮化物半導(dǎo)體”包括由化學(xué)式BxInyAlzGamzN (O≤x < I，
1,0≤z≤Ι,χ+y+z ( I)表達(dá)的所有半導(dǎo)體,其中組成比x,y和z在各自的范圍
內(nèi)變化。此外，除了 N(氮)之外還包含V族元素的半導(dǎo)體、還包含為了控制諸如導(dǎo)電類型的各種特性而添加的各種元素的半導(dǎo)體、以及還包含無意地包含在上文所述的化學(xué)式中的各種元素的半導(dǎo)體也均包括在“氮化物半導(dǎo)體”中。
[0164]在上文中，參照特定的示例描述了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明的實(shí)施例并不限于這些特定的示例。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從現(xiàn)有技術(shù)中合適地選擇半導(dǎo)體發(fā)光元件的組件(例如第一半導(dǎo)體層、發(fā)光層、第二半導(dǎo)體層、第一電極、第二電極、第一導(dǎo)電柱、第二導(dǎo)電柱、密封單元、透光層、透光單元、顆粒、中間層、絕緣層以及反射層)的具體構(gòu)造，并類似地實(shí)施本發(fā)明。這種實(shí)施包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)至獲得對此相類似的效果的程度。
[0165]雖然已描述了特定的實(shí)施例，然而這些實(shí)施例僅通過示例的方式來提出，而并不旨在限制本發(fā)明的范圍。事實(shí)上，本文描述的新穎的實(shí)施例可通過各種其它的方式來實(shí)現(xiàn)；而且，在不背離本發(fā)明的精神的情況下，可以以本文描述的實(shí)施例形式做出各種省略、代替和改變。 所附權(quán)利要求及其等同體旨在覆蓋將落入本發(fā)明的范圍和精神的這樣的形式和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光元件，包括: 第一導(dǎo)電柱，其在第一方向上延伸； 第二導(dǎo)電柱，其被設(shè)置為在與所述第一方向交叉的第二方向上與所述第一導(dǎo)電柱分離開，并在所述第一方向延伸； 第一導(dǎo)電類型的第一半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述第一導(dǎo)電柱上； 發(fā)光層，其設(shè)置在所述第一半導(dǎo)體層上； 第二導(dǎo)電類型的第二半導(dǎo)體層，其設(shè)置在所述發(fā)光層上和所述第二導(dǎo)電柱上； 密封單元，其覆蓋所述第一導(dǎo)電柱的側(cè)表面和所述第二導(dǎo)電柱的側(cè)表面；以及透光層，設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層上并具有透光性，所述透光層的上表面部分的硬度高于所述上表面部分與所述第二半導(dǎo)體層之間的下部的硬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中所述上表面部分的彈性模量高于所述下部的彈性模量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中所述透光層的厚度不小于1ym且不大于300 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中所述透光層吸收從所述發(fā)光層發(fā)射的第一光的至少一部分，并且發(fā)射出峰值波長不同于所述第一光的峰值波長的第二光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其中 所述透光層包含多個顆粒和所述多個顆粒分散于其中的透光樹脂，并且 在所述第二部分中的顆粒的濃度高于在所述第一部分中的顆粒的濃度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中所述透光樹脂包含硅酮樹脂和甲基苯基硅酮中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中所述多個顆粒的平均顆粒大小不小于Iym且不大于50 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中 所述透光層吸收從所述發(fā)光層發(fā)射的第一光的至少一部分，并且發(fā)射出峰值波長不同于所述第一光的峰值波長的第二光， 所述第一光為藍(lán)光，而所述第二光為黃光，并且 所述多個顆粒包括配置為將所述第一光轉(zhuǎn)換成所述第二光的熒光顆粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中所述顆粒包括填料。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中在所述透光層中，包含在所述上表面部分中的顆粒與包含在所述下部中的顆粒在材料和顆粒大小中的至少之一是不同的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中所述上表面部分的折射率低于所述下部的折射率。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其中 所述透光層包括第一透光材料層和第二透光材料層，其中，多個顆粒以第一顆粒濃度分散在所述第一透光材料層中，多個顆粒以高于所述第一顆粒濃度的第二顆粒濃度分散在所述第二透光材料層中，以及 所述第一透光材料層設(shè)置在所述第二透光材料層與所述第二半導(dǎo)體層之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中所述透光材料層還包括設(shè)置在所述第一透光材料層與所述第二透光材料層之間的第三透光材料層， 所述第一透光材料層包括: 第一濃度部分，其以第一濃度包含多個顆粒；以及 第二濃度部分，其與所述第一濃度部分在與從第一膜朝向第二膜的層疊方向相交叉的方向上對齊，并且以高于所述第一濃度的第二濃度包含多個顆粒， 所述第三透光材料層包括: 第三濃度部分，其以第三濃度包含多個顆粒；以及 第四濃度部分，其與所述第三濃度部分在與所述層疊方向相交叉的所述方向上對齊，并且以高于所述第三濃度的第四濃度包含多個顆粒， 在投影到與所述層疊方向相垂直的平面上時，所述第一濃度部分的至少一部分與所述第四濃度部分的至少一部分相重疊，并且所述第二濃度部分的至少一部分與所述第三濃度部分的至少一部分相重疊。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，還包括設(shè)置在所述第二半導(dǎo)體層與所述透光層之間并具有透光性的中間層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中所述中間層的折射率高于所述透光層的折射率。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其中所述中間層包含氧化硅和氮化硅中的至少一種。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件，還包括絕緣層，其設(shè)置在部分所述第一半導(dǎo)體層與部分所述密封單元之間、部分所述發(fā)光層與部分所述密封單元之間、以及部分所述第二半導(dǎo)體層與部分所述密封單元之間中的至少之一。
18.一種用于制造半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法，包括: 在襯底上順序形成第一半導(dǎo)體膜、發(fā)光膜和第二半導(dǎo)體膜； 去除部分所述發(fā)光膜以及部分所述第二半導(dǎo)體膜以暴露部分所述第一半導(dǎo)體膜；在保留所述第二半導(dǎo)體膜的部分上形成第一電極，并且在所暴露的第一半導(dǎo)體膜上形成第二電極； 在所述第一電極上形成第一導(dǎo)電柱，在所述第二電極上形成第二導(dǎo)電柱，并形成覆蓋所述第一導(dǎo)電柱的側(cè)表面和所述第二導(dǎo)電柱的側(cè)表面的密封單元； 去除所述襯底；以及 在通過去除所述襯底而暴露的所述第一半導(dǎo)體膜的表面上形成具有透光性的透光層，所述透光層的表面部分的硬度高于所述表面部分與所述第一半導(dǎo)體膜之間的部分的硬度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中形成所述透光層包括: 通過在支撐體上涂敷透光樹脂液體而形成涂覆膜，多個顆粒分散在所述透光樹脂液體中； 使所述多個顆粒中的部分下沉，以在所述涂覆膜中形成低濃度部分和高濃度部分，所述低濃度部分以第一濃度包含多個顆粒，所述高濃度部分設(shè)置在所述支撐體與所述低濃度部分之間并以高于所述第一濃度的第二濃度包含多個顆粒；以及 在所述第一半導(dǎo)體膜上層疊所述涂覆膜，以使得所述第二濃度部分與所述第一半導(dǎo)體膜相對。
20.根據(jù)權(quán)利要求1 8所述的方法，其中形成所述透光層包括在所述第一半導(dǎo)體膜的表面上層疊第一透光材料層和第二透光材料層，以使得所述第一透光材料層設(shè)置在所述第二透光材料層與所述第一半導(dǎo)體膜之間，將多個顆粒以第一顆粒濃度分散在所述第一透光材料層中，將多個顆粒以高于所述第一顆粒濃度的第二顆粒濃度分散在所述第二透光材料層中。
【文檔編號】H01L33/48GK104037299SQ201310511836
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月6日
【發(fā)明者】木村晃也, 樋口和人, 小幡進(jìn) 申請人:株式會社東芝