專利名稱：發(fā)光裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光裝置的用途已經(jīng)擴(kuò)大到照明裝置、圖像顯示裝置的背光源、以及顯示器裝置寸。近年來，發(fā)光裝置的小型化要求越來越高。另外，為了提高量產(chǎn)性，提出了使包含發(fā)光層的半導(dǎo)體層在基板上結(jié)晶生長，通過激光的照射將基板從半導(dǎo)體層上剝離，并分割為多個的制造方法。但是，對于半導(dǎo)體層和設(shè)在該半導(dǎo)體層上的電極部的接觸電阻，要求進(jìn)一步低電阻化。

發(fā)明內(nèi)容
本實施方式的發(fā)光裝置具備包含發(fā)光層的半導(dǎo)體層，其具有第一主面、與所述第一主面相反一側(cè)的第二主面、以及連接所述第一主面和所述第二主面的第三主面；第一電極部和第二電極部，設(shè)置在所述半導(dǎo)體層的所述第二主面；第一絕緣膜，覆蓋所述半導(dǎo)體層的所述第二主面和所述第三主面；以及金屬層，層疊在所述第一電極部和所述第二電極部中的至少所述第二電極部上。所述金屬層延伸到對接近所述金屬層的所述第三主面進(jìn)行覆蓋的所述第一絕緣膜的延長部分上。另外，另一實施方式的發(fā)光裝置的制造方法具備在基板的第一主面上形成包含發(fā)光層的半導(dǎo)體層的工序；用第一絕緣膜覆蓋所述半導(dǎo)體層的至少上表面及側(cè)面的工序； 形成與所述半導(dǎo)體層導(dǎo)通的第一電極部及第二電極部的工序；在所述第一電極部和所述第二電極部中的至少所述第二電極部上層疊金屬層，并將所述金屬層延伸形成到對與所述金屬層接近的所述側(cè)面進(jìn)行覆蓋的所述第一絕緣膜的延長部分上的工序；用第二絕緣膜覆蓋所述第一絕緣膜的工序；以及從與所述基板的所述第一主面相反一側(cè)的第二主面?zhèn)认蛩霭雽?dǎo)體層照射激光來從所述半導(dǎo)體層剝離所述基板，同時，隔著所述第一絕緣膜向所述金屬層照射所述激光，加熱所述金屬層的工序。所述第一絕緣膜的帶隙能量大于所述激光的能量°


圖1是第一實施方式的發(fā)光裝置的截面示意圖。圖2是舉例說明各種金屬材料的能量密度(7 > - > ；^ :fluence)閾值的圖。
圖3是圖1中的主要部分的擴(kuò)大截面圖。圖4是第二實施方式的發(fā)光裝置的制造方法的流程圖。圖5是晶片狀態(tài)下的實施方式的發(fā)光裝置的制造方法的平面示意圖。圖6A 圖12是第二實施方式的發(fā)光裝置的制造方法的截面示意圖。圖13是第三實施方式的發(fā)光裝置的截面示意圖。
具體實施例方式下面，參照

本發(fā)明的實施方式。此外，附圖是示意性或概念性的圖，各部分的厚度和寬度的關(guān)系、部分間的大小比例系數(shù)等，未必限于和現(xiàn)實中相同。另外，即使表示相同部分的情況下，也有可能根據(jù)附圖使相互的尺寸和比例系數(shù)不同地進(jìn)行表示。另外，本申請的說明書和各附圖中，對于和已提出的圖中所述要素相同的要素，附以相同標(biāo)記并適當(dāng)省略詳細(xì)說明。(第1實施方式)圖1是舉例說明第一實施方式的發(fā)光裝置的截面示意圖。本實施方式的發(fā)光裝置110具備包含發(fā)光層的半導(dǎo)體層5，其具有第一主面5a、 與第一主面fe相反一側(cè)的第二主面5b、以及連接第一主面fe和第二主面恥的第三主面 5c ；第一電極部14和第二電極部15，設(shè)置在半導(dǎo)體層5的第二主面恥上；第一絕緣膜13， 覆蓋半導(dǎo)體層5的第二主面恥和第三主面5c ；金屬層40 (B)，層疊在第一電極部14和第二電極部15中的至少第二電極部15上，并延伸到覆蓋接近的第三主面5c的第一絕緣膜 13 (13c)的延長部分上。半導(dǎo)體層5包含發(fā)光層，該半導(dǎo)體層5以基板為支撐體來形成，并在形成后通過激光照射而將基板剝離(激光剝離)。半導(dǎo)體層5的第三主面5c是連接第一主面fe和第二主面恥的面。第三主面5c除了與第一主面fe或第二主面恥垂直設(shè)置的情況以外，還包括傾斜設(shè)置的情況。覆蓋第三主面5c的第一絕緣膜13c可以透射上述激光。因此，第一絕緣膜13c的厚度(沿著與第三主面5c垂直方向的厚度)t被設(shè)為大于等于上述激光的波長。作為激光，例如，可以使用ArF激光(波長193nm)、KrF激光(波長248nm) ,XeCl 激光(波長308nm) ,XeF激光(波長353nm)。因此，第一絕緣膜13c的厚度t形成為大于等于上述激光的波長。圖1中例示的發(fā)光裝置110中，金屬層40(A)對應(yīng)設(shè)置在第一電極部14上，而金屬層40(B)對應(yīng)設(shè)置在第二電極部15上。下面，將金屬層40(A)和金屬層40(B)總稱為金屬層40。S卩，金屬層40沿著第一電極部14和第二電極部15各自的表面來設(shè)置。另外，金屬層40中，對應(yīng)于第一電極部14的金屬層40㈧延伸設(shè)置到覆蓋接近的第三主面5c的第一絕緣膜13c (A)沿著第三主面5c的延長部分上。另外，金屬層40中，對應(yīng)于第二電極部15的金屬層40⑶延伸設(shè)置到覆蓋接近的第三主面5c的第一絕緣膜13c (B)沿著第三主面5c的延長部分上。通過這樣的發(fā)光裝置110，激光剝離時照射的激光透射覆蓋第三主面5c的第一絕緣膜13c而照射在金屬層40上。照射了激光的金屬層40被激光的能量加熱。通過金屬層40的加熱，第一電極部14和第二電極部15被加熱。進(jìn)而，半導(dǎo)體層5的與第一電極部14 和第二電極部15的接觸部分分別被加熱。通過該加熱，半導(dǎo)體層5的體電阻、半導(dǎo)體層5 與第一電極部14和第二電極部15的接觸電阻降低。這里，作為金屬層40，可以使用通過透射第一絕緣膜13c的激光的照射會發(fā)生融化的材料。即，使用與照射的激光的能量密度相比，發(fā)生融化的能量密度閾值更低的材料。 這里，所謂的能量密度，是指每單位面積的激光的能量的量。例如，根據(jù)池田先生等人的“中部激光應(yīng)用技術(shù)研究會，第41次研究會論文，各種金屬材料的準(zhǔn)分子激光器加工法，2001年2月23日”(中部 > 一〒応用技術(shù)研究會，第41 回研究會論文，各種金屬材料O工3f ι > 一 Y加工法、平成13年2月23日)，各種金屬材料的能量密度閾值如圖2所示。圖2所例示的數(shù)值是照射KrF激光時發(fā)生金屬表面的融化的能量密度閾值(J/cm2)。因此，例如激光的能量密度為1. OJ/cm2時，可以使用包括具有小于等于該值的能量密度閾值的金屬(例如Mg、Al、Ti、Fe、Ni、Cu、Zn、&、Ag)中的任意一種的材料。其中， 從制造的觀點來看，更優(yōu)選的是例如Al、Ti。金屬層40分別接觸第一電極部14和第二電極部15的表面。例如，金屬層40分別直接接觸第一電極部14和第二電極部15的表面。此外，金屬層40也可以隔著中間層(未圖示)分別接觸第一電極部14和第二電極部15的表面。即，只要能從被加熱的金屬層40 分別向第一電極部14和第二電極部15傳遞熱量即可。并且，金屬層40在延伸設(shè)置的部分上與第一絕緣膜13c接觸。即，與第一電極部 14對應(yīng)設(shè)置的金屬層40(A)中，延伸出的部分與覆蓋第一電極部14側(cè)的第三主面5c的第一絕緣膜13c (A)接觸。另外，與第二電極部15對應(yīng)設(shè)置的金屬層40 (B)中，延伸出的部分與覆蓋第二電極部15側(cè)的第三主面5c的第一絕緣膜13c (B)接觸。此外，金屬層40也可以隔著中間層(未圖示)與第一絕緣膜13c接觸。S卩，只要透射第一絕緣膜13c的激光能照射金屬層40即可。本實施方式的發(fā)光裝置110在晶片狀態(tài)下一起形成。半導(dǎo)體層5具有第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12。第一半導(dǎo)體層11是例如n型的GaN層，起電流的橫向路徑的作用。但是，第一半導(dǎo)體層11的導(dǎo)電類型并不限于η型，也可以是P型。發(fā)光裝置110中，主要從第一半導(dǎo)體層11的第一主面lla(半導(dǎo)體層的第一主面 5c)向外發(fā)出光。第二半導(dǎo)體層12設(shè)在與第一半導(dǎo)體層11的第一主面Ila相反一側(cè)的第二主面lib上。第二半導(dǎo)體層12具有包括發(fā)光層(活性層)的多個半導(dǎo)體層的層疊結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的一個例子如圖3所示。此外，圖3是將圖1上下顛倒而成的。在第一半導(dǎo)體層11的第二主面lib上設(shè)有η型GaN層31。在GaN層31上設(shè)有發(fā)光層33。發(fā)光層33具有包含例如hGaN的多重量子阱結(jié)構(gòu)。在發(fā)光層33上設(shè)有ρ型GaN 層34。如圖1所示，在第一半導(dǎo)體層11的第二主面lib側(cè)，設(shè)有凸部和凹部。第二半導(dǎo)體層12設(shè)在凸部的表面上。因此，凸部包括第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12的層疊結(jié)構(gòu)。
凹部的底面是第一半導(dǎo)體層11的第二主面11b，在該凹部的第二主面lib上設(shè)有 η側(cè)電極作為第一電極部14。第二半導(dǎo)體層12中，在與第一半導(dǎo)體層11接觸的面相反一側(cè)的面上，設(shè)有P側(cè)電極作為第二電極部15。第一半導(dǎo)體層11的第二主面lib被例如由氧化硅構(gòu)成的第一絕緣膜13覆蓋。第一絕緣膜13是具有帶隙能量的材料，該帶隙能量大于在基板上形成半導(dǎo)體層5并在形成后將該基板剝離時照射的激光的能量。第一電極部14和第二電極部15從第一絕緣膜13露出。第一電極部14和第二電極部15，是由第一絕緣膜13絕緣，相互電獨立的電極。另外， 第一絕緣膜13還覆蓋包含第二半導(dǎo)體層12的凸部側(cè)面。金屬層40被設(shè)置為分別覆蓋第一電極部14和第二電極部15。此外，在第二主面 lib側(cè)設(shè)有第二絕緣膜16，以覆蓋第一絕緣膜13、金屬層40 (A)的一部分及金屬層40 (B)的一部分。第二絕緣膜16和半導(dǎo)體層5是具有帶隙能量的材料，該帶隙能量小于在基板上形成半導(dǎo)體層5并在形成后將該基板剝離時照射的激光的能量?；蛘撸诙^緣膜16和半導(dǎo)體層5是吸收上述激光的材料。第二絕緣膜16是例如氧化硅、氮化硅或者聚酰亞胺等樹脂。第二絕緣膜16中，與第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12相反一側(cè)的面被平坦化，在該面上設(shè)置有作為第一布線17的η側(cè)布線和作為第二布線18的ρ側(cè)布線。第一布線17還被設(shè)置在達(dá)到金屬層40(A)并形成在第二絕緣膜16中的開口 16a 內(nèi)，與金屬層40 (A)和第一電極部14電連接。而且，第一布線17和金屬層40 (A)之間也可以設(shè)置中間膜(未圖示)。第二布線18還被設(shè)置在達(dá)到金屬層40 (B)并形成在第二絕緣膜16中的開口 16b內(nèi)，與金屬層40 (B)和第二電極部15電連接。而且，第二布線18和金屬層40(B)之間也可以設(shè)置中間膜(未圖示)。第一電極部14、第二電極部15、第一布線17及第二布線18均被設(shè)置在第一半導(dǎo)體層11的第二主面lib側(cè)，構(gòu)成向發(fā)光層供應(yīng)電流的布線層。第一布線17中，在與第一電極部14相反一側(cè)的面上，設(shè)有η側(cè)金屬柱作為第一金屬柱19。第二布線18中，在與第二電極部15相反一側(cè)的面上，設(shè)有ρ側(cè)金屬柱作為第二金屬柱20。第一金屬柱19的周圍、第二金屬柱20的周圍、第一布線17及第二布線18被樹脂 (第三絕緣膜)26覆蓋。第一半導(dǎo)體層11通過第一電極部14和第一布線17與第一金屬柱19電連接。第二半導(dǎo)體層12通過第二電極部15和第二布線18與第二金屬柱20電連接。在第一金屬柱 19和第二金屬柱20的、從樹脂沈露出的下端面上，設(shè)有例如焊錫球、金屬突起等外部端子 25，發(fā)光裝置110通過該外部端子25與外部電路電連接。第一金屬柱19的厚度(圖1中上下方向的厚度)大于包括半導(dǎo)體層5、第一電極部14、第二電極部15、第一絕緣膜13、第二絕緣膜16、第一布線17及第二布線18的層疊體的厚度。同樣，第二金屬柱20的厚度也大于上述層疊體的厚度。如果滿足這個條件，各金屬柱19、20的高寬比(厚度與平面尺寸的比)并不限于大于等于1，該比也可以小于1。艮口， 金屬柱19、20的厚度也可以小于其平面尺寸。根據(jù)本實施方式的結(jié)構(gòu)，即使半導(dǎo)體層5較薄，也可以通過加厚第一金屬柱19、第二金屬柱20及樹脂沈來確保機(jī)械強(qiáng)度。另外，在將發(fā)光裝置110安裝于電路板等的情況下，通過外部端子25施加給半導(dǎo)體層5的應(yīng)力被第一金屬柱19和第二金屬柱20吸收。因此，可以緩和施加給半導(dǎo)體層5的應(yīng)力。希望起到增強(qiáng)第一金屬柱19和第二金屬柱20的作用的樹脂26具有和電路板等相同或接近的熱膨脹率。這樣的樹脂沈可以使用例如環(huán)氧樹脂、硅氧烷樹脂、氟樹脂。另外，樹脂沈被著色為例如黑色，防止了光泄露到外部以及從外部射入不必要的光。另外，作為第一布線17、第二布線18、第一金屬柱19和第二金屬柱20的材料，可以使用銅、金、鎳、銀等。其中，更優(yōu)選的是具有良好的導(dǎo)熱性、高抗遷移性及與絕緣膜的優(yōu)異粘合性的銅。發(fā)光裝置110的光發(fā)出面中，根據(jù)需要設(shè)有熒光體層27。例如，通過發(fā)光層發(fā)出藍(lán)色光的情況下，如果原樣射出藍(lán)色光則不需要熒光體層27。另一方面，設(shè)有包含熒光體的熒光體層27，在發(fā)出白色光等波長和發(fā)光的光不同的光的情況下，該熒光體吸收發(fā)光的光的波長，并轉(zhuǎn)換為發(fā)出光的波長。另外，發(fā)光裝置110的光發(fā)出面中，也可以根據(jù)需要設(shè)置透鏡(未圖示)。透鏡的形狀可以使用凸型、凹型、非球面等各種形式。另外，透鏡的個數(shù)和布置也可以適當(dāng)設(shè)定。根據(jù)本實施方式的發(fā)光裝置110，通過激光剝離時照射的激光加熱金屬層40，在激光剝離的同時，可以實現(xiàn)半導(dǎo)體層5的體電阻、半導(dǎo)體層5與第一電極部14和第二電極部15的接觸電阻的降低。由此，可以得到高效率的發(fā)光裝置110。(第二實施方式)圖4是說明第二實施方式的發(fā)光裝置的制造方法的流程圖。如圖4所示，本實施方式的發(fā)光裝置的制造方法具備在基板上形成半導(dǎo)體層的工序(步驟S110)、形成第一絕緣膜的工序(步驟S120)、形成第一電極及第二電極的工序 (步驟S130)、形成金屬層的工序(步驟S140)、形成第二絕緣膜的工序(步驟S150)、以及剝離基板的工序(步驟S160)。步驟SllO中，在基板的第一主面形成包含發(fā)光層(活性層)的半導(dǎo)體層5。步驟S120中，用第一絕緣膜13覆蓋在基板上形成的半導(dǎo)體層5的至少上表面(第二主面5b)及側(cè)面(第三主面5c)。步驟S130中，形成與半導(dǎo)體層5導(dǎo)通的第一電極部14及第二電極部15。步驟S140中，形成金屬層40，該金屬層40層疊在第一電極部14和第二電極部15 中的至少第二電極部15上，并延伸到覆蓋接近的側(cè)面(第三主面5c)的第一絕緣膜13c的延長部分上。步驟S150中，用第二絕緣膜16覆蓋第一絕緣膜13。步驟S160中，從與基板的第一主面相反一側(cè)的第二主面?zhèn)认虬雽?dǎo)體層5照射激光，來從半導(dǎo)體層5剝離基板。本實施方式中，使第一絕緣膜13的帶隙能量大于激光的能量。通過該制造方法， 在將基板從半導(dǎo)體層5上剝離的激光剝離的同時，通過此時照射的激光加熱金屬層40，實現(xiàn)半導(dǎo)體層5的體電阻、半導(dǎo)體層5與第一電極部14和第二電極部15的接觸電阻的降低。接著，參照圖5 圖12，對具體的發(fā)光裝置的制造方法進(jìn)行說明。圖5是表示晶片狀態(tài)下的實施方式的發(fā)光裝置的制造方法的平面示意圖。
圖6 圖12是按順序說明發(fā)光裝置的制造方法的截面示意圖。首先，如圖6A所示，在基板10的第一主面IOa上形成第一半導(dǎo)體層11。在第一半導(dǎo)體層11中，基板10側(cè)的面對應(yīng)第一主面11a。接著，在第一半導(dǎo)體層11中，在第一主面 Ila的相反一側(cè)的第二主面lib上形成第二半導(dǎo)體層12。例如，發(fā)光層為氮化物系半導(dǎo)體的情況下，可以在藍(lán)寶石基板上結(jié)晶生長第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12的層疊體(半導(dǎo)體層5)。作為一個例子，第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12中使用了氮化鎵(GaN)。接著，例如通過使用未圖示的抗蝕劑的RIE(ReaCtiVe Ion Kching)法，選擇性地除去第二半導(dǎo)體層12和第一半導(dǎo)體層11的一部分。由此，如圖6B所示，在第一半導(dǎo)體層 11的第二主面lib側(cè)形成凹部和凸部。將第二半導(dǎo)體層I2和第一半導(dǎo)體層11的一部分除去的部分成為凹部，殘留了包含發(fā)光層的第二半導(dǎo)體層12的部分成為凸部。凹凸的底部露出第一半導(dǎo)體層11的第二主面lib。另外，形成貫穿半導(dǎo)體層5并到達(dá)基板10的槽8。槽8在基板10上將半導(dǎo)體層5 分離為多個。如圖5所示，槽8例如在晶片面內(nèi)形成格柵狀。由此，各個半導(dǎo)體層5處于由槽8包圍的狀態(tài)。接著，如圖6C所示，用第一絕緣膜13覆蓋第一半導(dǎo)體層11的第二主面lib、第二半導(dǎo)體層12的整個面、以及槽8的內(nèi)表面。第一絕緣膜13可以由例如CVD (Chemical Vapor Deposition)法形成。另外，第一絕緣膜13也可以使用例如氧化硅(SiO2)。由此，第一絕緣膜13處于覆蓋半導(dǎo)體層5的至少上表面(第二主面5b)及側(cè)面(第三主面5c)的狀態(tài)。本實施方式中，當(dāng)形成第一絕緣膜13時，覆蓋半導(dǎo)體層5的側(cè)面(第三主面5c) 的第一絕緣膜13c的厚度(沿著與第三主面5c垂直方向的厚度)t形成為大于等于進(jìn)行基板10的剝離時使用的激光的波長。作為激光，例如，可以使用ArF激光(波長193nm)、KrF激光(波長248nm) ,XeCl 激光(波長308nm)、XeF激光(波長353nm)。第一絕緣膜13c的厚度t形成為大于等于上述激光的波長。接著，選擇性地將第一絕緣膜13開口，如圖7A所示，在凸部的第二半導(dǎo)體層12上形成P側(cè)電極(第二電極)15，在凹部中的第一半導(dǎo)體層11的第二主面lib上形成η側(cè)電極(第一電極)14。另外，預(yù)先在第一絕緣膜13開口的同時，除去形成在槽8底部的第一絕緣膜13。 第一絕緣膜13例如可以使用氫氟酸溶液通過蝕刻選擇性地除去。槽8底部的第一絕緣膜 13被除去，直到露出基板10的第一主面10a。接著，如圖7B所示，在第一電極部14上形成金屬層40(A)。另外，在第二電極部 15上形成金屬層40 (B)。即，一旦在整個面上形成金屬層40后，就進(jìn)行蝕刻，并僅保留與第一電極部14和第二電極部15對應(yīng)的部分。金屬層40 (A)層疊在第一電極部14上，并形成為延伸到覆蓋接近的側(cè)面5c的第一絕緣膜13c (A)沿著側(cè)面5c的延長部分上。另外，金屬層40 (B)沿著第二電極部的表面形成，并形成為延伸到覆蓋接近的側(cè)面5c的第一絕緣膜 13c (B)沿著側(cè)面5c的延長部分上。接著，如圖7C所示，形成覆蓋金屬層40 (A)和金屬層40 (B)的一部分以及第一絕緣膜13的第二絕緣膜16。另外，第二絕緣膜16被埋入槽8內(nèi)。第二絕緣膜16可以使用例如聚酰亞胺。
形成第二絕緣膜16后，例如使用氫氟酸溶液，如圖7C所示，在第二絕緣膜16上形成到達(dá)第一電極部14的開口 16a和到達(dá)第二電極部15的開口 16b。接著，在第二絕緣膜16的上表面、開口 16a、16b的內(nèi)壁(側(cè)面及底面)上形成未圖示的基底金屬(〉一 K金屬)，并進(jìn)一步形成未圖示的阻鍍劑后，進(jìn)行以基底金屬為電流路徑的鍍Cu。基底金屬包括例如銅。由此，如圖8A所示，在第二絕緣膜16的上表面(與第一半導(dǎo)體層11和第二半導(dǎo)體層12相反一側(cè)的面)上，選擇性地形成第一布線17和第二布線18。第一布線17還形成在開口 16a內(nèi)，與金屬層40 (A)連接。第二布線18還形成在開口 16b內(nèi)，與金屬層40 (B) 連接。接著，用藥液除去第一布線17和第二布線18的電鍍中使用的阻鍍劑后，再次形成用于形成金屬柱的另外的阻鍍劑，并進(jìn)行以上述基底金屬為電流路徑的電解電鍍。由此，如圖8B所示，在第一布線17的上方形成第一金屬柱19，在第二布線18的上方形成第二金屬柱20。然后，用藥液除去用于形成金屬柱的阻鍍劑，并除去基底金屬露出的部分。由此， 截斷第一布線17和第二布線18通過基底金屬的電連接。接著，如圖9A所示，用樹脂(第三絕緣膜)26覆蓋第一布線17、第二布線18、第一金屬柱19、第二金屬柱20及第二絕緣膜16。樹脂沈起到增強(qiáng)半導(dǎo)體層5、第一金屬柱19 和第二金屬柱20的作用。樹脂沈可以使用例如環(huán)氧樹脂、硅氧烷樹脂、氟樹脂。另外，樹脂26被著色為例如黑色，防止了光泄露到外部以及從外部射入不必要的光。接著，如圖9B 圖10所示，實施激光剝離法(Laser Lift Off，LL0)，將基板10從半導(dǎo)體層5剝離。此外，圖9B 圖10中，表示了將圖9A所示結(jié)構(gòu)體上下翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)。作為激光LSR，例如，可以使用ArF激光(波長193nm)、KrF激光(波長248nm)、 XeCl 激光(波長:308nm)、XeF 激光(波長:353nm)。激光LSR從基板10的第二主面(與第一主面IOa相反一側(cè))IOb向半導(dǎo)體層5照射。激光LSR透射基板10并到達(dá)半導(dǎo)體層5的下表面(第二主面恥)。這里，第二絕緣膜 (氮化硅、樹脂中任意一種的情況下)16及半導(dǎo)體層5吸收激光LSR。或者，第二絕緣膜16 的帶隙能量和半導(dǎo)體層5的帶隙能量小于激光LSR的能量。由此，透射基板10的激光LSR 被半導(dǎo)體層5和第二絕緣膜16吸收。這時，在基板10和半導(dǎo)體層5的界面，通過激光LSR 的吸收，半導(dǎo)體層5中的GaN成分例如按如下反應(yīng)式熱分解。GaN^ Ga+(1/2) N2 個結(jié)果，如圖10所示，將基板10從半導(dǎo)體層5剝離。另外，本實施方式中，預(yù)先除去第一絕緣膜13中與基板10接觸的部分(參照圖 7A)。因此，通過激光剝離將基板10從半導(dǎo)體層5剝離時，基板10側(cè)不會附著第一絕緣膜 13，可以容易地將基板10剝離。尤其，在第一絕緣膜13的厚度為較厚的情況下，該部分上的基板10的粘合力增強(qiáng)，因此，通過預(yù)先除去該部分的第一絕緣膜13，可以容易地剝離基板10。另外，第一絕緣膜13的帶隙能量大于激光LSR的能量。由此，激光剝離時，照射的激光LSR侵入對半導(dǎo)體層5的側(cè)面(第三主面5c)進(jìn)行覆蓋的第一絕緣膜13c中，透射并到達(dá)金屬層40。
圖11是擴(kuò)大了金屬層的部分的截面示意圖。圖11中，擴(kuò)大了第一絕緣膜13c和金屬層40(B)在第二電極部15側(cè)的部分。如上所述，第一絕緣膜13的帶隙能量大于激光LSR的能量。另外，第一絕緣膜13c 的厚度t形成為大于等于激光LSR的波長。由此，激光LSR從對半導(dǎo)體層5的側(cè)面5c進(jìn)行覆蓋的第一絕緣膜13c的下面(第二主面5b)側(cè)的端面侵入，并透射第一絕緣膜13c的內(nèi)部。透射第一絕緣膜13c的激光LSR照射到金屬層40 (B)上，該金屬層40 (B)延伸到沿著側(cè)面(第三主面5c)的第一絕緣膜13c的延長部分上。金屬層40通過激光LSR的照射被加熱。該熱量融化金屬層40 (B)，并加熱第一電極部15和與第一電極部15接觸的第二半導(dǎo)體層12的界面。被加熱的第一電極部15和第二半導(dǎo)體層12被活性化，第二半導(dǎo)體層 12的體電阻和其與第一電極部15的接觸電阻降低。圖11中例示了第一絕緣膜13c及金屬層40(B)在第二電極部15側(cè)的部分，而第一絕緣膜13c及金屬層40(A)在第一電極部14側(cè)的部分也同樣如此。然后，如圖12所示，磨削樹脂沈的表面以露出第一金屬柱19和第二金屬柱20的端面。此后，該露出面上根據(jù)需要來設(shè)置焊錫球、金屬突起等外部端子25。由此，完成了發(fā)光裝置110。這樣的制造方法中，由于以晶片級來裝配發(fā)光裝置110，容易提供使發(fā)光裝置110 的尺寸接近裸芯片尺寸的小型化CSP(Chip Size Package) 0另外，也可以在以晶片級裝配后，通過切片(dicing)法單片化而完成發(fā)光裝置110。作為切斷的方法，可以使用如下手段使用金剛石刀等的機(jī)械切削、通過激光照射進(jìn)行的切斷、通過高壓水的切斷等。根據(jù)這種發(fā)光裝置110的制造方法，通過激光剝離時照射的激光，在激光剝離的同時加熱金屬層40，可以實現(xiàn)半導(dǎo)體層5的體電阻、半導(dǎo)體層5與第一電極部14和第二電極部15的接觸電阻的降低。(第三實施方式)接著，對第三實施方式的發(fā)光裝置進(jìn)行說明。圖13是例示了第三實施方式的發(fā)光裝置的截面示意圖。如圖13所示，第三實施方式的發(fā)光裝置120中，金屬層40僅與第二電極部15對
應(yīng)設(shè)置。S卩，金屬層40層疊在第二電極部15上，并延伸設(shè)置到對接近第二電極部15的第三主面5c進(jìn)行覆蓋的第一絕緣膜13c (B)沿著第三主面5c的延長部分上。而在第一電極部14的表面上直接形成第一布線17。這樣的發(fā)光裝置120中，激光剝離時照射的激光透射覆蓋第三主面5c的第一絕緣膜13c，并照射在金屬層40上。照射了激光的金屬層40通過激光的能量被加熱。通過金屬層40的加熱，第二電極部15被加熱。進(jìn)而，第二半導(dǎo)體層12中與第二電極部15的接觸部分被加熱。通過該加熱，第二半導(dǎo)體層12的體電阻、第二半導(dǎo)體層12與第二電極部15的接觸電阻降低。這里，第二半導(dǎo)體層12具有例如ρ型GaN層。ρ型GaN層中摻雜了例如Mg。通過金屬層40的加熱，第二半導(dǎo)體層12被加熱，摻雜的Mg被活性化。由此，可以實現(xiàn)第二半導(dǎo)體層12的體電阻的降低、以及第二半導(dǎo)體層12與第二電極部15的接觸電阻的降低。
如上所述，根據(jù)本實施方式，使用激光剝離的發(fā)光裝置110和120中，通過激光剝離時照射的激光加熱金屬層40，在激光剝離的同時，可以實現(xiàn)半導(dǎo)體層5的體電阻、與半導(dǎo)體層5導(dǎo)通的電極部的接觸電阻的降低。由此提供高效率的發(fā)光裝置110和120。以上參照具體例子對實施方式進(jìn)行了說明。但是，實施方式并不僅限于此。例如， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以對上述各實施方式或者其變形例適當(dāng)進(jìn)行構(gòu)成要素的追加、刪除、設(shè)計變更，或者適當(dāng)組合各實施方式的特征，只要具備本發(fā)明的主旨，就包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，即使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對基板、半導(dǎo)體層、電極、布線、金屬柱、絕緣膜、 樹脂的材料、尺寸、形狀、布局等進(jìn)行了各種設(shè)計變更，只要不脫離本發(fā)明的主旨，就包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。以上雖然說明了一些實施方式，但這些實施方式僅為示例，并非限制本發(fā)明的范圍。當(dāng)然，這里說明的新的實施方式可以通過很多其他形式實施。此外，在不違背本發(fā)明主旨的前提下可以對上面說明的實施方式進(jìn)行各種省略，替代和變更。從屬權(quán)利要求及其等同方式是將這種形式或者修改包括進(jìn)本發(fā)明的范圍和主旨中。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，其特征在于，具備包含發(fā)光層的半導(dǎo)體層，具有第一主面、與所述第一主面相反一側(cè)的第二主面、以及連接所述第一主面和所述第二主面的第三主面；第一電極部和第二電極部，設(shè)置在所述半導(dǎo)體層的所述第二主面； 第一絕緣膜，覆蓋所述半導(dǎo)體層的所述第二主面和所述第三主面；以及金屬層，層疊在所述第一電極部和所述第二電極部中的至少所述第二電極部上， 其中，所述金屬層延伸到對接近該金屬層的所述第三主面進(jìn)行覆蓋的所述第一絕緣膜的延長部分上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于覆蓋所述第三主面的所述第一絕緣膜的厚度大于等于在基板上形成所述半導(dǎo)體層并在形成后將所述基板剝離時照射的激光的波長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于所述第一絕緣膜是具有帶隙能量的材料，該帶隙能量大于在基板上形成所述半導(dǎo)體層并在形成后將所述基板剝離時照射的激光的能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于所述第二絕緣膜和所述半導(dǎo)體層是具有帶隙能量的材料，該帶隙能量小于在基板上形成所述半導(dǎo)體層并在形成后將所述基板剝離時照射的激光的能量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于所述第二絕緣膜和所述半導(dǎo)體層是吸收激光的材料，該激光是在基板上形成所述半導(dǎo)體層并在形成后將所述基板剝離時照射的激光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于 所述金屬層包含Al和Ti中的至少任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于 所述金屬層與所述第二電極部的表面接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于所述金屬層與對接近該金屬層的所述第三主面進(jìn)行覆蓋的所述第一絕緣膜接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，還具備 覆蓋所述第一絕緣膜的第二絕緣膜；貫穿所述第二絕緣膜并與所述第一電極部導(dǎo)通的第一布線；以及貫穿所述第二絕緣膜并與所述第二電極部導(dǎo)通的第二布線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其特征在于，還具備 設(shè)在所述第二絕緣膜上的第三絕緣膜；貫穿所述第三絕緣膜并與所述第一布線導(dǎo)通的第一金屬柱；以及貫穿所述第三絕緣膜并與所述第二布線導(dǎo)通的第二金屬柱。
11.一種發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，具備 在基板的第一主面上形成包含發(fā)光層的半導(dǎo)體層的工序； 用第一絕緣膜覆蓋所述半導(dǎo)體層的至少上表面及側(cè)面的工序； 形成與所述半導(dǎo)體層導(dǎo)通的第一電極部及第二電極部的工序；在所述第一電極部和所述第二電極部中的至少所述第二電極部上層疊金屬層，并將所述金屬層延伸形成到對與該金屬層接近的所述側(cè)面進(jìn)行覆蓋的所述第一絕緣膜的延長部分上的工序；用第二絕緣膜覆蓋所述第一絕緣膜的工序；以及從與所述基板的所述第一主面相反一側(cè)的第二主面?zhèn)认蛩霭雽?dǎo)體層照射激光來從所述半導(dǎo)體層剝離所述基板的工序，其中所述第一絕緣膜的帶隙能量大于所述激光的能量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于 覆蓋所述側(cè)面的所述第一絕緣膜的厚度大于等于所述激光的波長。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于所述第二絕緣膜的帶隙能量和所述半導(dǎo)體層的帶隙能量小于所述激光的能量。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于 所述第二絕緣膜和所述半導(dǎo)體層吸收所述激光。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于 所述金屬層包含Al和Ti中的至少任意一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于 以與所述第二電極部的表面接觸的方式形成所述金屬層。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于以與對接近所述金屬層的所述側(cè)面進(jìn)行覆蓋的所述第一絕緣膜接觸的方式形成所述
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于形成所述第一絕緣膜后，在照射所述激光前，除去所述第一絕緣膜中與所述基板接觸的部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，還具備貫穿所述第二絕緣膜，形成與所述第一電極部導(dǎo)通的第一布線和與所述第二電極部導(dǎo)通的第二布線的工序。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，還具備形成與所述第一布線導(dǎo)通的第一金屬柱和與所述第二布線導(dǎo)通的第二金屬柱的工序；以及在所述第一金屬柱和所述第二金屬柱的周圍形成第三絕緣膜的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)光裝置及其制造方法。本發(fā)明的發(fā)光裝置具備包含發(fā)光層的半導(dǎo)體層，具有第一主面、與第一主面相反一側(cè)的第二主面、以及連接第一主面和第二主面的第三主面；第一電極部和第二電極部，設(shè)置在半導(dǎo)體層的第二主面；第一絕緣膜，覆蓋半導(dǎo)體層的第二主面和第三主面；以及金屬層，層疊在第一電極部和第二電極部中的至少第二電極部上，并延伸到覆蓋接近的第三主面的第一絕緣膜的延長部分上。
文檔編號H01L33/00GK102270720SQ201010282829
公開日2011年12月7日 申請日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者伊藤弘, 外川隆一, 小島章弘, 杉崎吉昭, 豬塚幸, 秋元陽介 申請人:株式會社東芝