專利名稱:氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及介由金屬凸塊而安裝在安裝基板的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造技術(shù)。
背景技術(shù):
氮化物半導(dǎo)體一般用于發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)等發(fā)光元件,太陽(yáng)能電池、光傳感器等受光元件,晶體管、功率設(shè)備等電子設(shè)備。特別是,使用了氮化物半導(dǎo)體的發(fā)光二極管(氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件)廣泛地利用在用于背光燈等的各種光源、照明、信號(hào)機(jī)、大型顯示器等。作為將這樣的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件安裝于安裝基板的方法,有將發(fā)光元件的半導(dǎo)體層作為下側(cè),將發(fā)光元件的P側(cè)電極和η側(cè)電極與安裝基板上的布線用電極對(duì)置地連、接的倒裝片型安裝方法。用于倒裝片型安裝方法的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件具有,包含藍(lán)寶石等基板上形成的活性層的η型氮化物半導(dǎo)體層和P型氮化物半導(dǎo)體層、以及分別與該η型氮化物半導(dǎo)體層和P型氮化物半導(dǎo)體層連接的形成于基板上的同一平面?zhèn)鹊腜側(cè)電極和η側(cè)電極;可以如下進(jìn)行向安裝基板的安裝將P型氮化物半導(dǎo)體層和η型氮化物半導(dǎo)體層作為下側(cè),使P側(cè)電極和η側(cè)電極與安裝基板上的布線用電極對(duì)置,介由金屬凸塊與布線用電極擠壓接觸而進(jìn)行連接。作為在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件上形成金屬凸塊的方法,例如專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了如下方法在由金屬膜構(gòu)成的作為墊電極(〃 'y卜''電極)的P側(cè)電極和η側(cè)電極上形成掩蔽兩電極上表面以外的抗蝕圖形后,利用非電解鍍層使金屬凸塊層層疊,之后剝離抗蝕圖形。另外,作為其它方法,例如在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了如下方法形成由金屬膜構(gòu)成的P側(cè)電極和η側(cè)電極后,在發(fā)光元件的整面層疊金屬層,形成在兩電極的上方具有開(kāi)口部的抗蝕圖形后,將上述金屬層作為種電極( '>一卜''電極)通過(guò)電鍍形成金屬凸塊層,之后剝離抗蝕圖形,再除去層疊有金屬凸塊層的電極面以外的金屬層。在這里,參照?qǐng)D15,對(duì)利用現(xiàn)有技術(shù)(例如專利文獻(xiàn)2)的具有金屬凸塊的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖15是用于說(shuō)明利用現(xiàn)有技術(shù)的具有金屬凸塊的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的示意剖視圖。如圖15所示,所述制造工序包括以下各工序(a)在GaN系發(fā)光元件晶片形成電極、(b)形成絕緣膜、(c)整面形成金屬層、(d)抗蝕圖案形成、(e)利用電鍍的凸塊形成、(f)除去抗蝕劑、(g)除去金屬層、然后(h)與熱沉部材側(cè)晶片接合、(i)分割成發(fā)光元件單元。首先,在藍(lán)寶石基板(未圖示)的表面使GaN系化合物半導(dǎo)體生長(zhǎng)的晶片120η上,幾乎遍及晶片120的整個(gè)面地矩陣狀形成多個(gè)具備η側(cè)電極103和P側(cè)電極104的發(fā)光元件單元121 (圖15 (a)),在形成這些η側(cè)電極103和ρ側(cè)電極104的凸塊的部分以外處形成SiO2膜的絕緣膜122 (圖15(b))。接著,利用Au/Ti合金幾乎遍及晶片120的整個(gè)面地形成與η側(cè)電極103和ρ側(cè)電極104電性導(dǎo)通的平面狀的金屬層105 (圖15(c))。金屬層105通過(guò)蒸鍍、濺鍍等形成為O. 5 3 μ m的厚度。接著,通過(guò)在金屬層105上形成抗蝕劑123 (圖15(d)),實(shí)施電鍍,從而在金屬層105上形成凸塊106、107 (圖15 (e))。接著,除去抗蝕劑123(圖15(f)),進(jìn)而,通過(guò)除去露出于表面的部分的金屬層105,從而得到具有與η側(cè)電極103電性導(dǎo)通的凸塊106和與ρ側(cè)電極104電性導(dǎo)通的凸塊107的發(fā)光元件單元121以矩陣狀形成的發(fā)光元件側(cè)晶片(圖15(g))。專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2004-153110號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2005-79551號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
但是,在如專利文獻(xiàn)I所記載的利用非電解鍍層形成金屬凸塊的方法中,難以穩(wěn)定地形成膜厚較厚的金屬凸塊。另外,在如專利文獻(xiàn)2所記載的通過(guò)蒸鍍、濺鍍等形成金屬層105的方法中,難以平坦地形成金屬層105。另外,在除去露出于表面的部分的金屬層105的工序中,不能充分除去金屬層105,有可能成為電極間的漏電的原因。本發(fā)明是鑒于所述問(wèn)題而進(jìn)行的,其課題是提供具有膜厚較厚的金屬凸塊的可靠性高的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件以及提高該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的生產(chǎn)率的制造方法。為了解決上述課題,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的第I制造方法是倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,所述倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件具有具備層疊于基板上層的η型氮化物半導(dǎo)體層和ρ型氮化物半導(dǎo)體層、以及在基板的相同平面?zhèn)仁功切偷锇雽?dǎo)體層與η側(cè)電極連接的η側(cè)電極連接面和使ρ型氮化物半導(dǎo)體層與P側(cè)電極連接的P側(cè)電極連接面的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu);與η側(cè)電極連接面連接的η側(cè)電極;與P側(cè)電極連接面連接的P側(cè)電極;以及形成于η側(cè)電極上和ρ側(cè)電極上的金屬凸塊;所述制造方法依次進(jìn)行如下工序保護(hù)層形成工序、第I抗蝕圖形形成工序、保護(hù)層蝕刻工序、第I金屬層形成工序、第2抗蝕圖形形成工序、第2金屬層形成工序和抗蝕圖形除去工序。根據(jù)該順序,首先,在保護(hù)層形成工序中,在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)上形成絕緣性的保護(hù)層。接著,在第I抗蝕圖形形成工序中,在η側(cè)電極連接面上和P側(cè)電極連接面上形成具有開(kāi)口部的第I抗蝕圖形。接著,在保護(hù)層蝕刻工序中,將第I抗蝕圖形作為掩蔽,蝕刻保護(hù)層而露出η側(cè)電極連接面和ρ側(cè)電極連接面。接著,在第I金屬層形成工序中,不除去第I抗蝕圖形而在η側(cè)電極連接面上、ρ側(cè)電極連接面上和第I抗蝕圖形上形成成為η側(cè)電極和P側(cè)電極的第I金屬層。由此,在形成有η側(cè)電極和ρ側(cè)電極的部分以外的保護(hù)層上不直接形成第I金屬層。接著,在第2抗蝕圖形形成工序中,在第I抗蝕圖形的開(kāi)口部上形成具有開(kāi)口部的第2抗蝕圖形。由此,在η側(cè)電極和ρ側(cè)電極的上表面的邊緣部形成沒(méi)有形成第2金屬層的露出面。接著,在第2金屬層形成工序中,將第I金屬層作為電鍍的電極,通過(guò)電鍍形成成為金屬凸塊的第2金屬層。由此,η側(cè)電極和ρ側(cè)電極與在各自的電極上表面形成的成為金屬凸塊的第2金屬層直接接合。接著,在抗蝕圖形除去工序中,除去第I抗蝕圖形和第2抗蝕圖形。這樣,用少的工序數(shù)就可以制造氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。根據(jù)本發(fā)明的制造方法,可以減少制造的工序數(shù),在保護(hù)層上不直接形成成為墊電極η側(cè)電極和ρ側(cè)電極的第I金屬層,而是通過(guò)將該第I金屬層作為電鍍的電極進(jìn)行電鍍而形成金屬凸塊,所以能夠提高具有膜厚較厚的金屬凸塊且漏電的可能性低、可靠性高的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的生產(chǎn)率。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法是倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,所述倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件具有具備層疊于基板上層的η型氮化物半導(dǎo)體層和ρ型氮化物半導(dǎo)體層、以及在基板的相同平面?zhèn)仁功切偷锇雽?dǎo)體層與η側(cè)電極連接的η側(cè)電極連接面和使P型氮化物半導(dǎo)體層與P側(cè)電極連接的P側(cè)電極連接面的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu);與η側(cè)電極連接面連接的η型電極;與ρ側(cè)電極連接面連接的P側(cè)電極;以及形成于η側(cè)電極上和ρ側(cè)電極上的金屬凸塊;所述制造方法依次進(jìn)行如下工序保護(hù)層形成工序、抗蝕圖形形成工序、保護(hù)層蝕刻工 序、第I金屬層形成工序、第2金屬層形成工序和抗蝕圖形除去工序。根據(jù)該順序,首先,在保護(hù)層形成工序中,在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)上形成絕緣性的保護(hù)層。接著,在抗蝕圖形形成工序中,在η側(cè)電極連接面上和ρ側(cè)電極連接面上形成具有開(kāi)口部的抗蝕圖形。接著,在保護(hù)層蝕刻工序中,將抗蝕圖形作為掩蔽,蝕刻保護(hù)層而露出η側(cè)電極連接面和ρ側(cè)電極連接面。接著,在第I金屬層形成工序中,不除去抗蝕圖形而在η側(cè)電極連接面上、ρ側(cè)電極連接面上和抗蝕圖形上形成成為η側(cè)電極和ρ側(cè)電極的第I金屬層。由此,在形成有η側(cè)電極和ρ側(cè)電極的部分以外的保護(hù)層上不直接形成第I金屬層。接著,在第2金屬層形成工序中,將第I金屬層作為電鍍的電極,通過(guò)電鍍形成成為金屬凸塊的第2金屬層。由此,η側(cè)電極和ρ側(cè)電極與在各自的電極的上表面形成的成為金屬凸塊的第2金屬層直接接合的同時(shí),成為金屬凸塊的第2金屬層的側(cè)面由第I金屬層所被覆。另外,在抗蝕圖形除去工序中,除去抗蝕圖形。這樣,可以用少的工序數(shù)制造氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。根據(jù)本發(fā)明的制造方法,可以減少制造的工序數(shù),在保護(hù)層上不直接形成成為墊電極η側(cè)電極和ρ側(cè)電極的第I金屬層,而是通過(guò)將該第I金屬層作為電鍍的電極進(jìn)行電鍍而形成金屬凸塊,所以能夠提高具有膜厚較厚的金屬凸塊且漏電的可能性低、可靠性高的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的生產(chǎn)率。而且,將金屬凸塊的側(cè)面的一部分或全部用第I金屬層被覆,所以使用高反射率的金屬作為第I金屬層時(shí),可以制造光射出效率高的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法是倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,所述倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件具有具備層疊于基板上層的η型氮化物半導(dǎo)體層和ρ型氮化物半導(dǎo)體層、以及在基板的相同的平面?zhèn)仁功切偷锇雽?dǎo)體層與η側(cè)電極連接的η側(cè)電極連接面和使ρ型氮化物半導(dǎo)體層與P側(cè)電極連接的P側(cè)電極連接面的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu);與η側(cè)電極連接面連接的η型電極;與?側(cè)電極連接面連接的P側(cè)電極;以及形成于η側(cè)電極上和ρ側(cè)電極上的金屬凸塊;所述制造方法依次進(jìn)行如下工序保護(hù)層形成工序、第I抗蝕圖形形成工序、保護(hù)層蝕刻工序、第I金屬層形成工序、第I抗蝕圖形除去工序、第3金屬層形成工序、第2抗蝕圖形形成工序、第2金屬層形成工序、第2抗蝕圖形除去工序和第3金屬層除去工序。根據(jù)該順序,首先,在保護(hù)層形成工序中,在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)上形成絕緣性的保護(hù)層。接著,在第I抗蝕圖形形成工序中,在η側(cè)電極連接面上和ρ側(cè)電極連接面上形成具有開(kāi)口部的第I抗蝕圖形。接著,在保護(hù)層蝕刻工序中,將第I抗蝕圖形作為掩蔽,蝕刻保護(hù)層而露出η側(cè)電極連接面和P側(cè)電極連接面。接著,在第I金屬層形成工序中,不除去第I抗蝕圖形而在η側(cè)電極連接面上、ρ側(cè)電極連接面上和第I抗蝕圖形上形成成為η側(cè)電極和P側(cè)電極的第I金屬層。接著,在第I抗蝕圖形除去工序中,除去第I抗蝕圖形。接著,在第3金屬層形成工序中,在第I金屬層和保護(hù)層上形成第3金屬層。由此,可以通過(guò)電鍍?nèi)菀椎匦纬善浜蟮某蔀榻饘偻箟K的第2金屬層形成。接著,在第2抗蝕圖形形成工序中,在各自形成有第3金屬層的η側(cè)電極連接面上和ρ側(cè)電極連接面上形成具有開(kāi)口部的第2抗蝕圖形。接著,在第2金屬層形成工序中,將第3金屬層作為電鍍的電極,通過(guò)電鍍形成成為金屬凸塊的第2金屬層。由此,可以僅在第3金屬層上形成第2金屬層。接著,在第2抗蝕圖形除去工序中,除去第2抗蝕圖形。在第2抗蝕圖形上沒(méi)有形成第2金屬層,所以可以簡(jiǎn)易地進(jìn)行第2抗蝕圖形除去工序。接著,在第3金屬層除去工序中,除去第3金屬層。這樣,能以少的工序數(shù)制造氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。另外,由于使用了用于電鍍的第3金屬層,所以能夠形成可靠性高的金屬凸塊。而且,除去保護(hù)層的部分后,形成第I金屬層,因此可以減少第I金屬層與保護(hù)層的剝離。根據(jù)本發(fā)明的制造方法,可以減少制造的工序數(shù),并且,由于在除去保護(hù)層的一部分后形成第I金屬層,所以可以減少第I金屬層與保護(hù)層的剝離。本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件是倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,具有具備層疊于基板上層的η型氮化物半導(dǎo)體層和ρ型氮化物半導(dǎo)體層、以及在基板的相同的平面?zhèn)仁功切偷锇雽?dǎo)體層與η側(cè)電極連接的η側(cè)電極連接面和使ρ型氮化物半導(dǎo)體層與P側(cè)電極連接的P側(cè)電極連接面的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu);與η側(cè)電極連接面連接的η型電極;與ρ側(cè)電極連接面連接的P側(cè)電極;以及形成于η側(cè)電極上和ρ側(cè)電極上的金屬凸塊;其中,具有被覆氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的表面的絕緣性的保護(hù)層,η側(cè)電極上的金屬凸塊與P側(cè)電極上的金屬凸塊為相同厚度,η側(cè)電極和ρ側(cè)電極中的至少一方的電極在露出俯視圖中,各自比η側(cè)電極上的金屬凸塊和ρ側(cè)電極上的金屬凸塊寬,該一方的電極的上表面的一部分露出,保護(hù)層不被覆金屬凸塊的表面以及一方電極的上表面的一部分。根據(jù)該結(jié)構(gòu),氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的金屬凸塊在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件介由金屬凸塊向安裝基板的布線用電極擠壓接觸而接合時(shí),被擠破而橫向擴(kuò)展。此時(shí),設(shè)有金屬凸塊的η側(cè)電極和P側(cè)電極中的至少一方在俯視圖中比金屬凸塊寬,所以金屬凸塊在俯視圖中寬的η側(cè)電極上或ρ側(cè)電極上擴(kuò)展。另外,在η側(cè)電極和ρ側(cè)電極的沒(méi)有設(shè)金屬凸塊的露出的上表面因未被保護(hù)層所被覆,所以該電極的上表面與橫向擴(kuò)展的金屬凸塊電接觸,η側(cè)電極和P側(cè)電極與金屬凸塊的接合面積增加,η側(cè)電極和ρ側(cè)電極與金屬凸塊之間的接觸電阻降低。另外,從基板面來(lái)看,設(shè)在低層的η側(cè)電極上的金屬凸塊與設(shè)在高層的ρ側(cè)電極上的金屬凸塊以相同厚度構(gòu)成,所以η側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面處于比ρ側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面低的位置。因此,與安裝基板的布線用電極擠壓接觸時(shí),金屬凸塊受到的擠壓力是η側(cè)電極上的金屬凸塊較小,被擠破而橫向擴(kuò)展的量也少。根據(jù)本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,介由金屬凸塊安裝于安裝基板上時(shí),被擠破而橫向擴(kuò)展的金屬凸塊,將與屬于墊電極的η側(cè)電極和ρ側(cè)電極的露出的上表面接觸,所以能夠進(jìn)行不太可能剝離且接觸電阻低、可靠性高的安裝。另外,η側(cè)電極上的金屬凸塊被擠破而橫向擴(kuò)展的量少,所以可以使η側(cè)電極的俯視圖中的面積變小。因此,可以將ρ型半、導(dǎo)體層變寬而增加氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光量。本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,具有氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu),其具備層疊于基板上層的η型氮化物半導(dǎo)體層和ρ型氮化物半導(dǎo)體層、以及在基板的相同平面?zhèn)仁功切偷锇雽?dǎo)體層與η側(cè)電極連接的η側(cè)電極連接面和使P型氮化物半導(dǎo)體層與P側(cè)電極連接的P側(cè)電極連接面;第I金屬層,設(shè)在η側(cè)電極連接面上和ρ側(cè)電極連接面上,構(gòu)成與η側(cè)電極連接面連接的η側(cè)電極和與ρ側(cè)電極連接面連接的P側(cè)電極;第2金屬層,在第I金屬層上與第I金屬層相接而設(shè)置,在η側(cè)電極上和ρ側(cè)電極上構(gòu)成金屬凸塊;以及,絕緣性的保護(hù)層,覆蓋氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)的不包括設(shè)有第I金屬層的部分的上表面和側(cè)面;其中,第2金屬層的側(cè)面中的至少一部分或全部被第I金屬層所被覆。根據(jù)該結(jié)構(gòu),氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件通過(guò)被覆成為金屬凸塊的第2金屬層的側(cè)面的至少一部分或全部的第I金屬層,將從氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)的漏光在該側(cè)面進(jìn)行反射而使其返回到氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,通過(guò)選擇第I金屬層,可以制成光射出效·率高的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件以如下方式構(gòu)成對(duì)于氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)光的波長(zhǎng)的光,被覆第2金屬層側(cè)面的第I金屬層的表面的反射率比第2金屬層側(cè)面的反
射率高。根據(jù)該結(jié)構(gòu),氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件通過(guò)覆蓋成為金屬凸塊的第2金屬層側(cè)面的至少一部分或全部的第I金屬層,將從氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)的漏光在該側(cè)面有效地進(jìn)行反射而使其返回到氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,具有氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu),具備層疊于基板上層的η型氮化物半導(dǎo)體層和ρ型氮化物半導(dǎo)體層、以及在上述基板的相同平面?zhèn)仁股鲜靓切偷锇雽?dǎo)體層與η側(cè)電極連接的η側(cè)電極連接面和使上述ρ型氮化物半導(dǎo)體層與P側(cè)電極連接的P側(cè)電極連接面;第I金屬層,設(shè)在η側(cè)電極連接面上和ρ側(cè)電極連接面上,構(gòu)成與η側(cè)電極連接面連接的η側(cè)電極和與P側(cè)電極連接面連接的P側(cè)電極;第3金屬層,在第I金屬層上與第I金屬層相接而設(shè)置,第2金屬層,在第3金屬層上與第3金屬層相接而設(shè)置,構(gòu)成金屬凸塊。根據(jù)該結(jié)構(gòu),氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件可以不受金屬凸塊的種類(lèi)的限制地使用各種金屬。另外,由于第3金屬層起到作為成為金屬凸塊的第2金屬層的緩沖層的作用,所以可以緩和將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件向安裝基板安裝時(shí)的壓力。根據(jù)本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,第3金屬層起到作為成為金屬凸塊的第2金屬層的緩沖層的作用,所以緩和將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件向安裝基板安裝時(shí)的壓力。本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法是在上述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法中,在第2金屬層形成工序之后進(jìn)行第2金屬層高度調(diào)整工序。根據(jù)該順序,在第2金屬層形成工序中,在η側(cè)電極上和ρ側(cè)電極上形成成為金屬凸塊的大致相同厚度的第2金屬層。因此,就從基板上表面的第2金屬層的高度而言,形成在比η側(cè)電極更高層的P側(cè)電極上的第2金屬層更高。因此,在第2金屬層高度調(diào)整工序中,例如通過(guò)研磨、切割,將形成在η側(cè)電極上的成為金屬凸塊的第2金屬層的上表面的從基板上表面起始的高度與形成在P側(cè)電極上的成為金屬凸塊的第2金屬層的上表面的從基板上表面起始的高度調(diào)整為相同高度。由此,可以制造η側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面和ρ側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從基板上表面起始的高度一致的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。根據(jù)本發(fā)明的制造方法,使η側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面和P側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從基板上表面起始的高度一致,所以進(jìn)行倒裝片式安裝之際,從基板側(cè)受到擠壓力時(shí),兩方的金屬凸塊均等地受到擠壓力,能夠制造不施加必要以上的擠壓力就能良好地進(jìn)行連接的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。 本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法是在上述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法中,在第2金屬層形成工序之后進(jìn)行第2金屬層高度調(diào)整工序。根據(jù)該順序,在第2金屬層形成工序中,在η側(cè)電極上和ρ側(cè)電極上形成成為金屬凸塊的大致相同厚度的第2金屬層。因此,就從基板上表面的第2金屬層的高度而言,形成在比η側(cè)電極更高層的ρ側(cè)電極上的第2金屬層更高。因此,在第2金屬層高度調(diào)整工序中,例如通過(guò)研磨、切割調(diào)整P側(cè)電極上第2金屬層的高度,使得形成在ρ側(cè)電極上的成為金屬凸塊的第2金屬層的上表面的從基板上表面起始的高度與形成在η側(cè)電極上的成為金屬凸塊的第2金屬層的上表面的從基板上表面起始的高度相同。由此,可以制造η側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面和P側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從基板上表面起始的高度一致的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。另外,在第2金屬層形成工序中形成的第2金屬層的上表面的外緣部帶有圓度時(shí),η側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的外緣部將保留其圓度。根據(jù)本發(fā)明的制造方法,使η側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面和ρ側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從基板上表面起始的高度一致,所以進(jìn)行倒裝片式安裝之際,從基板側(cè)受到擠壓力時(shí),兩方的金屬凸塊均等地受到擠壓力,能夠制造不施加必要以上的擠壓力就能良好地進(jìn)行連接的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。另外,由于對(duì)成為η側(cè)電極上的金屬凸塊的第2金屬層不除去上部,所以可以減少?gòu)U料。本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件是倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,具有具備層疊于基板上層的η型氮化物半導(dǎo)體層和ρ型氮化物半導(dǎo)體層、以及在基板的相同的平面?zhèn)仁功切偷锇雽?dǎo)體層與η側(cè)電極連接的η側(cè)電極連接面和使ρ型氮化物半導(dǎo)體層與P側(cè)電極連接的P側(cè)電極連接面的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu);與η側(cè)電極連接面連接的η型電極;與ρ側(cè)電極連接面連接的P側(cè)電極;以及形成于η側(cè)電極上和ρ側(cè)電極上的金屬凸塊;其中,具有被覆氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的表面的絕緣性的保護(hù)層,η側(cè)電極和ρ側(cè)電極的至少一方電極在露出俯視圖中各自比η側(cè)電極上的金屬凸塊和ρ側(cè)電極上的金屬凸塊寬,該一方電極的上表面的一部分露出,保護(hù)層沒(méi)有被覆金屬凸塊的表面以及一方電極上表面的一部分,η側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從基板上表面起始的高度和ρ側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從基板上表面起始的高度相同。根據(jù)該結(jié)構(gòu),氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的金屬凸塊在使氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件介由金屬凸塊與安裝基板的布線用電極擠壓接觸而接合時(shí),被擠破而橫向擴(kuò)展。此時(shí),設(shè)有金屬凸塊的η側(cè)電極和ρ側(cè)電極至少一方在俯視圖中比金屬凸塊更寬地構(gòu)成,所以金屬凸塊在俯視圖中更寬地構(gòu)成的η側(cè)電極上或P側(cè)電極上擴(kuò)展。另外,未設(shè)有η側(cè)電極和P側(cè)電極的金屬凸塊的露出的上表面沒(méi)有保護(hù)層所被覆,所以該電極上表面與向橫向擴(kuò)展的金屬凸塊電接觸,增加η側(cè)電極以及P側(cè)電極與金屬凸塊的接合面積,η側(cè)電極和ρ側(cè)電極與金屬凸塊之間的接觸電阻降低。另外,η側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面和ρ側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從基板上表面起始的高度相同,所以在進(jìn)行倒裝片式安裝時(shí),這些金屬凸塊將從基板側(cè)受到均等的擠壓力。所述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中,n側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面和p側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從基板上表面起始的高度一致,所以進(jìn)行倒裝片式安裝之際,從基板側(cè)受到擠壓力時(shí),兩方的金屬凸塊均等地受到擠壓力,所以不向氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件施加必要以上的擠壓力就可以良好地進(jìn)行連接。本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件是在上述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中,以n側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從基板上表面起始的高度與P側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從基板上表面起始的高度相同的方式構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu),氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的n側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面和p側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從基板上表面起始的高度相同,所以進(jìn)行倒裝片式安裝時(shí),這些金屬凸塊將從基板側(cè)均等地受到擠壓力。、所述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中,n側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面和p側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從基板上表面起始的高度一致,所以進(jìn)行倒裝片式安裝之際,從基板側(cè)受到擠壓力時(shí),兩方的金屬凸塊均等地受到擠壓力,所以不向氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件施加必要以上的擠壓力就可以良好地進(jìn)行連接。本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件是在上述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中,n側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的外緣部以帶有圓度的方式構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的n側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的外緣部帶有圓度,所以上表面的面積變小。因此,進(jìn)行倒裝片式安裝時(shí),n側(cè)電極上的金屬凸塊在該面積小的上表面與安裝基板的布線用電極接觸而從基板側(cè)受到擠壓力。上述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件由于n側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的外緣部帶有圓度而上表面的面積小,所以進(jìn)行倒裝片式安裝之際,受到擠壓力而該金屬凸塊被擠破時(shí),可以抑制該金屬凸塊的上端部必要以上地橫向擴(kuò)展。本發(fā)明能夠提供提高了生產(chǎn)率的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法。本發(fā)明能夠提供可靠性高的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。
圖I是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的示意圖,(a)是平面圖、(b)為(a)的A-A線的剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的流程的流程圖。圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的示意剖視圖,(a)是表示氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)、(b)是表示形成有保護(hù)層的樣子、(C)是表示形成有用于形成電極的第I抗蝕圖形的樣子。圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的示意剖視圖,(a)是表示除去了電極形成部的保護(hù)層的樣子、(b)是表示形成有電極層的樣子、(C)是表示形成有用于形成金屬凸塊的第2抗蝕圖形的樣子。圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的示意剖視圖,(a)是表示形成有金屬凸塊層的樣子、(b)是表示除去了第I抗蝕圖形的樣子、(C)是表示除去了第2抗蝕圖形的樣子。圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。圖7是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的流程的流程圖。圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的示意剖視圖,(a)是表示氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)、(b)是表示形成有保護(hù)層的樣子、(C)是表示形成有用于形成電極的抗蝕圖形的樣子、(d)是表示除去了電極形成部的保護(hù)層的樣子。圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的示意剖視圖,(a)是形成有電極層的樣子、(b)是形成有金屬凸塊層的樣子、(C)是表示除去了抗蝕圖形的樣子。圖10是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。圖11是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的流程的流程圖。圖12是用于說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的示意剖視圖,(a)是表示氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)、(b)是表示形成有保護(hù)層的樣子、(C)是表示形成有用于形成電極的抗蝕圖形的樣子、(d)是表示除去了電極形成部的保護(hù)層的樣子。圖13是用于說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的示意剖視圖,(a)是表示形成有電極層的樣子、(b)是表示除去了抗蝕圖形和抗蝕劑上的電極層的樣子、(C)是表示形成有用于電鍍的種電極層的樣子、(d)是表示形成有用于形成金屬凸塊的抗蝕圖形的樣子。圖14是用于說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的示意剖視圖,(a)是表示形成有金屬凸塊層的樣子、(b)是表示除去了抗蝕圖形的樣子、(C)是表示除去了不需要的種電極層的樣子。圖15是用于說(shuō)明利用現(xiàn)有技術(shù)的具有金屬凸塊的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的示意剖視圖。圖16是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的示意圖,(a)為平面圖、(b)為(a)的A-A線的剖視圖。圖17是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的流程的流程圖。圖18是用于說(shuō)明本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的部分的示意剖視圖,(a)表示調(diào)整了金屬凸塊層的高度的樣子、(b)是表示除去了第I抗蝕圖形的樣子、(C)是表示除去了第2抗蝕圖形的樣子。
、
圖19是用于說(shuō)明在本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序中進(jìn)行金屬凸塊層的高度調(diào)整的樣子的例子的示意剖視圖。
圖20是用于說(shuō)明在本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序中進(jìn)行金屬凸塊層的高度調(diào)整的樣子的其它例子的示意剖視圖。圖21是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的變形例的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的示意平面圖。圖22是表示在本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的變形例的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的示意圖,是圖21的A-A線的剖視圖。圖23是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。圖24是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的流程的流程圖。圖25是用于說(shuō)明本發(fā)明的第5實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序 的示意剖視圖,(a)是表示進(jìn)行了金屬凸塊層的高度調(diào)整的樣子、(b)是表示除去了抗蝕圖形的樣子。圖26是表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。圖27是表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的流程的流程圖。圖28是用于說(shuō)明本發(fā)明的第6實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的示意剖視圖,(a)是表示進(jìn)行了金屬凸塊層的高度調(diào)整的樣子、(b)是表示除去了抗蝕圖形的樣子、(C)是表示除去了不需要的種電極層的樣子。符號(hào)說(shuō)明I、1A、1B 氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1C、1C’、1D、1E 氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件2 基板10 氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)IOa n側(cè)電極連接面IOb P側(cè)電極連接面11 n型氮化物半導(dǎo)體層12 活性層13 p型氮化物半導(dǎo)體層14 整面電極15 罩電極20 保護(hù)層21、21A、21B n 側(cè)電極21、21A、21B n 側(cè)電極22、22A、22B p 側(cè)電極22、22A、22B p 側(cè)電極23、23A、23B、24、24A、24B 金屬凸塊23C、23D、23E、24C、24D、24E 金屬凸塊
25第I金屬層26a、26b 第 2 金屬層27第I金屬層28a、28b、28c 第 2 金屬層29第3金屬層 30第I抗蝕圖形30a、30b 開(kāi)口部31第2抗蝕圖形31a,31b 開(kāi)口部32抗蝕圖形32a、32b 開(kāi)口部
具體實(shí)施例方式以下,對(duì)本發(fā)明中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件及其氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明?!吹贗實(shí)施方式〉〔氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件〕參照?qǐng)DI說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I是進(jìn)行倒裝片式安裝的LED。如圖I (a)和(b)所示,第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I具備基板2、在基板2上層疊的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件結(jié)構(gòu)10、保護(hù)層20、n側(cè)電極21、p側(cè)電極22、金屬凸塊23和金屬凸塊24。在本說(shuō)明書(shū)中,“氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)”是指包含活性層12的n型氮化物半導(dǎo)體層11和P型氮化物半導(dǎo)體層13層疊而成的層疊結(jié)構(gòu),在p型氮化物半導(dǎo)體層13上設(shè)有作為電流擴(kuò)散層、反射層的整面電極14、用于防止整面電極14的材料的移動(dòng)的罩電極(力〃一電極)15時(shí)是指包括這些的結(jié)構(gòu)。另外,該氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10具有在基板2的相同平面?zhèn)扔糜趯側(cè)電極21與n型氮化物半導(dǎo)體層11電連接的n側(cè)電極連接面10a、用于將p側(cè)電極22與p型氮化物半導(dǎo)體層13電連接的p側(cè)電極連接面10b,具備適合于倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I的制造的結(jié)構(gòu)。另外,在本說(shuō)明書(shū)中,“上”是指與基板2的層疊有氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的面的垂直方向上的、層疊了氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的方向。例如,在圖1(b)中是指圖的上方向。(基板)基板2只要是能夠使氮化物半導(dǎo)體進(jìn)行外延生長(zhǎng)的基板材料即可,大小、厚度等沒(méi)有特別限定。作為這樣的基板材料,可以舉出將C面、R面、A面的任一面作為主面的藍(lán)寶石、尖晶石(MgAl2O4)之類(lèi)的絕緣性基板、另外碳化硅(310、硅、21^、2110、51、6&48、金剛石、以及與氮化物半導(dǎo)體進(jìn)行晶格接合的鈮酸鋰、鎵酸釹等的氧化物基板。另外,本實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I由于進(jìn)行倒裝片型安裝,所以基板2的背面成為光射出面。因而,從氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I發(fā)光的光透過(guò)基板2從光射出面射出,所以基板2優(yōu)選至少對(duì)該光的波長(zhǎng)為透明。(氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu))
如上所述,氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10是包括活性層12的層疊有n型氮化物半導(dǎo)體層11和P型氮化物半導(dǎo)體層13的層疊結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中,氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10是在p型氮化物半導(dǎo)體層13上層疊有整面電極14和罩電極15,在基板2的相同平面?zhèn)染哂衝側(cè)電極連接面IOa和p側(cè)電極連接面IOb,所述n側(cè)電極連接面IOa是用于將n側(cè)電極21與n型氮化物半導(dǎo)體層11電連接的n型氮化物半導(dǎo)體層11的上表面,所述P側(cè)電極連接面IOb是用于將p側(cè)電極22與p型氮化物半導(dǎo)體層13電連接的罩電極15的上表面。(n型氮化物半導(dǎo)體層、活性層、p型氮化物半導(dǎo)體層) 作為n型氮化物半導(dǎo)體層11、活性層12和p型氮化物半導(dǎo)體層13沒(méi)有特別限定,例如可以很好地使用InxAlYGai_x_YN(0 ( X、0 ( Y、X+Y < I)等的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體。n型氮化物半導(dǎo)體層11、活性層12和p型氮化物半導(dǎo)體層13 (適當(dāng)?shù)亟y(tǒng)稱為氮化物半導(dǎo)體層11、12、13)可以分別為單層結(jié)構(gòu),也可以是組成和膜厚不同的層的層疊結(jié)構(gòu)、超晶格結(jié)構(gòu)等。特別是作為發(fā)光層的活性層12優(yōu)選為層疊有產(chǎn)生量子效果的薄膜的單量子阱或多量子阱結(jié)構(gòu),進(jìn)一步優(yōu)選為阱層含有In的氮化物半導(dǎo)體。此外,也可以在基板2上任意地介由用于緩和與基板2的晶格常數(shù)的不匹配的緩沖層等的襯底層(未圖示)而形成n型氮化物半導(dǎo)體層11。通常,這樣的氮化物半導(dǎo)體層可以構(gòu)成為分別具有MIS接合、PIN接合、或PN接合的同質(zhì)結(jié)構(gòu)、異質(zhì)結(jié)構(gòu)、或雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)等,另外,膜厚也沒(méi)有特別限定,可以由各種膜厚構(gòu)成。作為氮化物半導(dǎo)體層的層疊結(jié)構(gòu),例如可以舉出由AlGaN構(gòu)成的緩沖層、無(wú)摻雜GaN層、由Si摻雜n型GaN構(gòu)成的n側(cè)接觸層、交替層疊了 GaN層與InGaN層的超晶格層、交替層疊了 GaN層與InGaN層的多量子阱結(jié)構(gòu)的活性層、交替層疊了 Mg摻雜AlGaN層和Mg摻雜InGaN層的超晶格層、由Mg摻雜GaN構(gòu)成的p側(cè)接觸層等。在本發(fā)明中,作為氮化物半導(dǎo)體層的形成方法,沒(méi)有特別限定,但可以很好地使用MOVPE (有機(jī)金屬氣相生長(zhǎng)法)、M0CVD (有機(jī)金屬化學(xué)氣相生長(zhǎng)法)、HVPE (氫化物氣相生長(zhǎng)法)、MBE (分子束外延法)等作為氮化物半導(dǎo)體的生長(zhǎng)方法而公知的方法。特別是,MOCVD由于能夠結(jié)晶性良好地進(jìn)行生長(zhǎng)而優(yōu)選。另外,氮化物半導(dǎo)體層11、12、13優(yōu)選根據(jù)使用目的適當(dāng)選擇各種氮化物半導(dǎo)體的生長(zhǎng)方法而進(jìn)行生長(zhǎng)。(整面電極、罩電極)整面電極14,是在p型氮化物半導(dǎo)體層13上以幾乎覆蓋p型氮化物半導(dǎo)體層13的整個(gè)面地設(shè)置的,是用于將通過(guò)p側(cè)電極22和罩電極15供給的電流在p型氮化物半導(dǎo)體層13的整面均勻擴(kuò)散的電極。另外,在進(jìn)行倒裝片型安裝的本實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I中,還發(fā)揮用于將活性層12發(fā)光的光在屬于光射出面的基板2的背面?zhèn)冗M(jìn)行反射的反射層的功能。整面電極14優(yōu)選為能夠與p型氮化物半導(dǎo)體層13良好地電連接的歐姆電極,另夕卜,優(yōu)選至少對(duì)在活性層12發(fā)光的光的波長(zhǎng)具有良好的反射率。因而,作為整面電極14,可以很好地使用光的反射率高的Ag的單層膜、將Ag作為最下層的與Ni、Ti等的多層膜。更優(yōu)選,可以使用將Ag作為最下層(p型氮化物半導(dǎo)體層13側(cè))的Ag/Ni/Ti/Pt的多層膜,該多層膜的膜厚例如可以分別為IOOOnm左右。整面電極14例如可以通過(guò)濺鍍、蒸鍍來(lái)依次層疊這些材料而形成。
罩電極15是覆蓋整面電極14的上表面和側(cè)面,將p側(cè)電極22從整面電極14進(jìn)行遮蔽,發(fā)揮防止整面電極14的構(gòu)成材料、特別是Ag的移動(dòng)的阻隔層的功能。作為罩電極15,例如可以使用Ti、Au、W等金屬的單層膜、這些金屬的多層膜。優(yōu)選,可以使用將Ti作為最下層(整面電極14側(cè))的Ti(最下層)/Au/W/Ti的多層膜,該多層膜的膜厚例如可以從下層側(cè)分別為2nm、1700nm、120nm、3nm。此外,在本實(shí)施方式中,將整面電極14和罩電極15只設(shè)在了 p型氮化物半導(dǎo)體層13上,但也可以在n型氮化物半導(dǎo)體層11上設(shè)置整面電極和罩電極。此時(shí),n側(cè)電極連接面IOa并不是n型氮化物半導(dǎo)體層11的上表面,而是罩電極的上表面。(n側(cè)電極、p側(cè)電極)n側(cè)電極21與n型氮化物半導(dǎo)體層11電連接,p側(cè)電極22介由罩電極15和整面電極14而與p型氮化物半導(dǎo)體層13電連接,是用于從外部對(duì)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I供給電流的墊電極。n側(cè)電極21設(shè)在作為氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的n型氮化物半導(dǎo) 體層11上表面n側(cè)電極連接面IOa內(nèi)。另外,p側(cè)電極22設(shè)在作為氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的罩電極15上表面p側(cè)電極連接面IOb內(nèi)。作為n側(cè)電極21和p側(cè)電極22,優(yōu)選電阻低的材料,可以使用Au、Cu、Ni、Al、Pt等金屬、它們的合金的單層、或多層膜。n側(cè)電極21和p側(cè)電極22例如可以是將Cu單層或Cu/Ni層疊膜作為下層,將Au或AuSn合金作為上層的多層膜。另外,為了得到n側(cè)電極21與n型氮化物半導(dǎo)體層11的良好的電接觸,n側(cè)電極21的最下層優(yōu)選使用Ti、Al、AlCuSi合金等,將左端作為最下層,可以使用Ti/Au、Al/Ti/Au、Al/Ti/Pt/Au、Ti/Pt/Au、AlCuSi/Ti/Pt/Au 等多層膜。另外,使用 AlCuSi/Ti/Pt/Au 的多層膜時(shí),各層的膜厚例如可以分別為500nm、150nm、50nm、700nm。(金屬凸塊)金屬凸塊23和金屬凸塊24分別在n側(cè)電極21和p側(cè)電極22上表面的除了 n側(cè)電極21和p側(cè)電極22的邊緣部21a和邊緣部22a的部分上與各自的電極相接而設(shè)置。即,如圖1(a)所示,平面圖(俯視圖)中,n側(cè)電極21和p側(cè)電極22比設(shè)在各自的電極上的金屬凸塊23和金屬凸塊24寬。金屬凸塊23和金屬凸塊24是用于將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件I的n側(cè)電極21和p側(cè)電極22與安裝基板的布線用電極(未圖示)電連接的電極連接層。即,將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I倒裝片式安裝在安裝基板(未圖示)時(shí),使n側(cè)電極21和P側(cè)電極22與安裝基板上的布線用電極(未圖示)對(duì)置,使金屬凸塊23和金屬凸塊24向布線用電極進(jìn)行擠壓接觸,將n側(cè)電極21和p側(cè)電極22與安裝基板的布線用電極(未圖示)電連接。如上所述,俯視圖中,作為墊電極的n側(cè)電極21和p側(cè)電極22分別比金屬凸塊23和金屬凸塊24寬地構(gòu)成。這是為了使氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件I介由金屬凸塊23、24向安裝基板的布線用電極擠壓接觸而接合時(shí),不使金屬凸塊23、24被擠破而橫向擴(kuò)展而溢出到作為墊電極的n側(cè)電極21和p側(cè)電極22的外側(cè)。S卩,由于被擠破的金屬凸塊23、24從n側(cè)電極21和p側(cè)電極22溢出時(shí)接合強(qiáng)度降低,所以是為了防止這一情況而進(jìn)行的。另外,n側(cè)電極21上的金屬凸塊23和p側(cè)電極22上的金屬凸塊23形成為相同膜厚。由于n側(cè)電極21和p側(cè)電極22的膜厚也形成為相同膜厚,從基板2的上表面觀察,設(shè)在低位置的n側(cè)電極21上的金屬凸塊23的上表面在低于金屬凸塊24的上表面的位置。因此,安裝時(shí)金屬凸塊23、24被擠破的程度是n側(cè)電極21上的金屬凸塊23少,因而,向橫向的擴(kuò)展也少。因此,可以使為了防止接合強(qiáng)度降低而設(shè)置的n側(cè)電極21的邊緣的邊緣部21a的寬度設(shè)為少于p側(cè)電極22的邊緣部22a的寬度。由此,可以使設(shè)置n側(cè)電極21的n側(cè)電極連接面IOa的面積設(shè)小。即,可以使對(duì)發(fā)光做出貢獻(xiàn)的活性層12和p型氮化物半導(dǎo)體層13的面積變大。其結(jié)果,能夠從氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I射出更多的光。另外,n側(cè)電極21的邊緣部21a上和p側(cè)電極22的邊緣部22a上沒(méi)有被保護(hù)層20所被覆并露出。由此,將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I介由金屬凸塊23、24向安裝基板的布線用電極擠壓接觸而接合時(shí),金屬凸塊23和金屬凸塊24被擠破而橫向擴(kuò)展,該橫向擴(kuò)展的金屬凸塊23、24分別與屬于墊電極的n側(cè)電極21的邊緣部21a和p側(cè)電極22的邊緣部22a電接觸。因此,可以使n側(cè)電極21和p側(cè)電極22與各自的金屬凸塊23和金屬凸塊24之間的電接觸面積增加,可以降低各自之間的接觸電阻。在圖I所示的例子中,n側(cè)電極21、p側(cè)電極22、金屬凸塊23和金屬凸塊24均是俯視圖中為四方形的四方柱狀,但不限于此,各自可以是在俯視圖中為圓、橢圓、多邊形等、任意形狀。另外,n側(cè)電極21和p側(cè)電極22與設(shè)置在各自的電極上的金屬凸塊23和金屬凸塊24相比,俯視圖中更寬地構(gòu)成,但也可以是n側(cè)電極21和p側(cè)電極22的任意一方比在其電極上的金屬凸塊23、24更寬地構(gòu)成。本實(shí)施方式中的金屬凸塊23、24通過(guò)將n側(cè)電極21和p側(cè)電極22作為種電極的電鍍而形成。作為金屬凸塊23、24,只要是電阻低、能夠通過(guò)電鍍而形成就沒(méi)有特別限定,可以使用Au、Cu、Ni等單層膜、或它們的多層膜。Au的電阻和接觸電阻低而優(yōu)選,可以使用廉價(jià)的作為與Sn的合金的AuSn合金。作為該AuSn合金的組成,例如可以是Au為80%、Sn為 20%。另外,金屬凸塊23、24的最上層可以根據(jù)與安裝基板的布線電極材料的接合性的適合性而進(jìn)行選擇。此時(shí),金屬凸塊23、24的最上層與安裝基板的布線電極的最上層均為Au時(shí),為了得到良好的接合性,優(yōu)選將金屬凸塊23、24的上表面通過(guò)CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)等進(jìn)行研磨而使其平坦化,使與布線電極的接合面的空隙盡可能地少。此外,例如通過(guò)使金屬凸塊23、24的最上層為上述的AuSn合金,與在最上層使用Au的情況相比,能夠緩和為確保接合性而所要的平坦性的條件。另外,在倒裝片式安裝中,為了進(jìn)行連接不良少,即可靠性高的安裝,金屬凸塊23、24的總膜厚優(yōu)選為10 ii m以上。(保護(hù)層)保護(hù)層20是被覆氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的露出的表面(上表面和側(cè)面)的絕緣性被膜,發(fā)揮氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I的保護(hù)膜和防靜電膜的功能。保護(hù)層20可以使用絕緣性的Si、Ti、Ta等氧化物,可以通過(guò)蒸鍍、濺鍍等公知的方法而形成。保護(hù)層20的膜厚優(yōu)選為IOOnm以上,例如可以是膜厚為350nm左右的Si02。此外,保護(hù)層20不被覆屬于n側(cè)電極21和p側(cè)電極22的露出的上表面的邊緣部21a和邊緣部22a、以及,金屬凸塊23和金屬凸塊24的上表面和側(cè)面。〔氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的工作〕圖I所示的本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I,在過(guò)與n側(cè)電極21和p側(cè)電極22分別介由金屬凸塊23和金屬凸塊24而連接的安裝基板的布線電極(未圖示)而供給電流時(shí),氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的活性層12發(fā)光。活性層12發(fā)光的光從基板2的背面?zhèn)壬涑?。活性?2發(fā)光的光中,向基板2的表面?zhèn)刃羞M(jìn)的光通過(guò)發(fā)揮反射層功能的整面電極14而被反射,從作為光射出面的基板2的背面?zhèn)壬涑?。〔氮化物半?dǎo)體發(fā)光元件的制造方法〕參照附圖對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖2所示,第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法包括以下工序而構(gòu)成氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(SlO)、保護(hù)層形成工序(Sll)、第I抗蝕圖形形成工序(S12)、保護(hù)層蝕刻工序(S13)、第I金屬層形成工序(S14)、第2抗蝕圖形形成工序(S15)、第2金屬層形成工序(S16)、第2抗蝕圖形除去工序(S17)、第I抗蝕圖形除去工序(S18)、和芯片分割工序(S19)。以下,參照?qǐng)D3 圖5 (適當(dāng)?shù)貐⒄請(qǐng)DI和圖2)對(duì)各工序詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明?!?氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序S10)首先,通過(guò)公知的制造方法在藍(lán)寶石等透光性的基板2上形成圖3(a)所示的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10。此外,在圖3 圖5中,省略基板2的記載。對(duì)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的形成工序(SlO)進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明的話,首先,在由藍(lán)寶石等構(gòu)成的基板2上利用MOVPE法使構(gòu)成n型氮化物半導(dǎo)體層11、活性層12和p型氮化物半導(dǎo)體層13的各自的氮化物半導(dǎo)體。此后,優(yōu)選將使氮化物半導(dǎo)體的各層生長(zhǎng)了的基板2(以下稱為晶片)在氮?dú)夥障逻M(jìn)行600 700°C左右的退火,將p型氮化物半導(dǎo)體層13低電阻化。接著,作為用于連接n側(cè)電極21的n側(cè)電極連接面IOa,使n型氮化物半導(dǎo)體層11的一部分露出。在退火后的晶片上以光致抗蝕劑形成規(guī)定形狀的掩蔽,通過(guò)反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)除去p型氮化物半導(dǎo)體層13和活性層12、進(jìn)而除去n型氮化物半導(dǎo)體層11的一部分,露出n型氮化物半導(dǎo)體層11。蝕刻后,除去抗蝕劑。在本實(shí)施方式中,該n型氮化物半導(dǎo)體層11的露出面成為n側(cè)電極連接面10a。接著,在晶片的整個(gè)面通過(guò)濺鍍形成例如將Ag/Ni/Ti/Pt依次層疊而成的多層膜作為整面電極14。然后,通過(guò)光刻法形成規(guī)定形狀的整面電極14。然后,通過(guò)濺鍍形成例如將Ti/Au/W/Ti依次層疊而成的多層膜作為罩電極15。然后,通過(guò)光刻法形成遮蔽整面電極14的規(guī)定形狀的罩電極15。在本實(shí)施方式中,該罩電極15的上表面成為p側(cè)電極連接面 10b。由上形成氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10。其中,在基板2上多個(gè)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10排列成矩陣狀而形成,氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I在基板2上完成后被分割成芯片。在圖3(a)所示的例中,記載了兩個(gè)n側(cè)電極連接面10a,其中,一個(gè)是屬于鄰接的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10。(保護(hù)層形成工序Sll)接著,如圖3(b)所示,例如通過(guò)濺鍍?cè)诘锇雽?dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的表面整體上層疊絕緣性的SiO2等而形成保護(hù)層20。(第I抗蝕圖形形成工序S12)接著,如圖3(c)所示,通過(guò)光刻法,使在形成n側(cè)電極21的區(qū)域具有開(kāi)口部30a、在形成P側(cè)電極22的區(qū)域具有開(kāi)口部30b的第I抗蝕圖形30形成。(保護(hù)層蝕刻工序S13)然后,如圖4(a)所示,將第I抗蝕圖形30作為掩蔽,通過(guò)蝕刻除去開(kāi)口部30a和開(kāi)口部30b的保護(hù)層20,分別露出n型氮化物半導(dǎo)體層11和罩電極15。(第I金屬層(墊電極層)形成工序S14)接著,如圖4(b)所示,通過(guò)派鍍等形成Au、Cu等的單層膜或AlCuSi/Ti/Pt/Au等的多層膜作為第I金屬層(墊電極層)25,該第I金屬層25成為作為墊電極的n側(cè)電極21和P側(cè)電極22。該第I金屬層25不僅形成于n側(cè)電極21和p側(cè)電極22的形成區(qū)域,而且形成在第I抗蝕圖形30上,從而使第I金屬層25的整個(gè)面電性導(dǎo)通。此外,在本實(shí)施方式中,形成保護(hù)層20后形成成為作為墊電極的n側(cè)電極21和p側(cè)電極22的第I金屬層25,所n側(cè)電極21和p側(cè)電極22的上表面沒(méi)有被保護(hù)層20所被覆。另外,除了形成n側(cè)電極21和p側(cè)電極22的部分以外處介由第I抗蝕圖形30形成第I金屬層25,在保護(hù)層20上 不直接形成第I金屬層25。因此,在后面的工序中除去第I抗蝕圖形30后,不發(fā)生保護(hù)層20上殘留金屬膜而成為漏電的原因的情況。(第2抗蝕圖形形成工序S15)接著,不除去第I抗蝕圖形30,如圖4(c)所示,利用光刻法形成在作為n側(cè)電極21的形成區(qū)域的開(kāi)口部30a的內(nèi)側(cè)區(qū)域具有開(kāi)口部31a、在作為p側(cè)電極22的形成區(qū)域的開(kāi)口部30b的內(nèi)側(cè)具有開(kāi)口部31b的第2抗蝕圖形31。此外,第2抗蝕圖形31是為了通過(guò)電鍍來(lái)形成金屬凸塊23、24而使用的,所以第2抗蝕圖形31的膜厚形成為厚于金屬凸塊23、24的膜厚。在這里,第2抗蝕圖形31的開(kāi)口部31a、31b分別為在第I抗蝕圖形30的開(kāi)口部30a、30b的內(nèi)側(cè)開(kāi)口的窄開(kāi)口。由此,在第I金屬層25的開(kāi)口部30a上和開(kāi)口部30b上形成有第2抗蝕圖形31的部分處在作為下一工序的第2金屬層形成工序(S16)中不形成第2金屬層26a和第2金屬層26b。該部分成為圖I所示的n側(cè)電極21和p側(cè)電極22的邊緣部21a和邊緣部22a。另一方面,還可以使第2抗蝕圖形31的開(kāi)口部31a、31b分別為與第I抗蝕圖形30的開(kāi)口部30a、30b相同的開(kāi)口或?qū)挼拈_(kāi)口。由此,在作為下一工序的第2金屬層形成工序(S16)中,可以僅在第2金屬層26a和第2金屬層26b的下部的側(cè)面形成第I金屬層25。由此,相比于在第2金屬層26a和第2金屬層26b沒(méi)有形成第I金屬層25時(shí),可以使向氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件投入電流時(shí)的電阻下降。該僅在第2金屬層26a和第2金屬層26b的下部的側(cè)面形成的第I金屬層25的高度可以通過(guò)調(diào)整第I抗蝕圖形30的膜厚而調(diào)整高度。在第I實(shí)施方式的制造方法中,在形成第2抗蝕圖形31時(shí),不除去第I抗蝕圖形30。由此,包括成為n側(cè)電極21的第I金屬層25和成為p側(cè)電極22的第I金屬層25的整個(gè)面以電性導(dǎo)通的原樣狀態(tài)而使第I金屬層25殘留。因此,該第I金屬層25在第2金屬層形成工序(S16)中可以作為用于形成成為金屬凸塊23、24的第2金屬層26a、26b的電鍍的種電極使用。即,在本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的制造方法中,不需要像后述的第3實(shí)施方式的制造方法那樣,另外形成成為種電極的第3金屬層29 (參照?qǐng)D13 (c)),可以縮短制造工序。(第2金屬層(金屬凸塊層)形成工序S16)
接著,如圖5(a)所示,將第I金屬層25作為種電極進(jìn)行電鍍,通過(guò)將由Cu/Ni/Au構(gòu)成的多層膜等進(jìn)行層疊,在第2抗蝕圖形31的開(kāi)口部31a和開(kāi)口部31b的第I金屬層25上形成成為金屬凸塊23的第2金屬層(金屬凸塊層)26a和成為金屬凸塊24的第2金屬層(金屬凸塊層)26b。此外,可以如下進(jìn)行電鍍將完成至圖4(c)所示的第2抗蝕圖形形成工序(S15)的工序的晶片浸潰在電鍍液中,將第I金屬層25作為負(fù)電極,在該負(fù)電極與浸潰于電鍍液中的正電極(未圖示)之間流通電流。在第I實(shí)施方式中的制造方法中,通過(guò)將成為n側(cè)電極21和p側(cè)電極22的第I金屬層25作為種電極的電鍍,形成成為金屬凸塊23、24的第2金屬層26a、26b,所以在第I實(shí)施方式的制造方法中制作的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I是 以n側(cè)電極21和p側(cè)電極22與金屬凸塊23和金屬凸塊24沒(méi)有介由多余的金屬層而直接接合的方式形成。因此,不會(huì)像另外使用電阻較高的金屬層作為種電極的情況那樣,該金屬層的介入而使n側(cè)電極21和p側(cè)電極22與金屬凸塊23、24之間的電阻變高。(第2抗蝕圖形除去工序(抗蝕圖形除去工序)S17)接著,如圖5 (b)所示,除去第2抗蝕圖形31,則第2金屬層26a和第2金屬層26b分別作為金屬凸塊23和金屬凸塊24顯現(xiàn)。(第I抗蝕圖形除去工序(抗蝕圖形除去工序)S18)接下來(lái),如圖5(c)所示,除去第I抗蝕圖形30,則形成在第I抗蝕圖形30上的第I金屬層25與第I抗蝕圖形30 —起被除去(剝離)。由此,在基板2上形成排列成矩陣狀的多個(gè)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I。此外,在本實(shí)施方式中,依次分別進(jìn)行除去第2抗蝕圖形31和第I抗蝕圖形30的工序,但不限于此。優(yōu)選通過(guò)對(duì)用于形成第I抗蝕圖形30的光致抗蝕劑和用于形成第2抗蝕圖形31的光致抗蝕劑使用相同材料、或者至少使用能夠以相同溶劑除去的材料,從而可以將第2抗蝕圖形除去工序(S17)和第I抗蝕圖形除去工序(S18)在一個(gè)工序中進(jìn)行。由此,可以進(jìn)一步縮短制造工序。在第I實(shí)施方式的制造方法中,成為電鍍的種電極的第I金屬層25沒(méi)有直接形成在保護(hù)層20上,所以與第I抗蝕圖形30的除去一起被完全除去。因此,在第I實(shí)施方式的制造方法中制造的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I不用擔(dān)心成為在n側(cè)電極21與p側(cè)電極22之間、安裝基板的布線等的之間發(fā)生電流漏電的原因,可以制造可靠性高的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I。(芯片分割工序S19)進(jìn)而,通過(guò)將在基板2上排列成矩陣狀而形成的多個(gè)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I利用劃線、切割等而分割成芯片,從而完成芯片單元的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I。另外,也可以在分割成芯片之前從基板2的背面磨削(背磨)基板2而薄化加工至達(dá)到所需厚度。如上述說(shuō)明,根據(jù)本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,可以縮短制造工序。另外,通過(guò)第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造法制造的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I可以作為沒(méi)有電極間的漏電發(fā)生等疑慮的可靠性高的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。〈第2實(shí)施方式〉〔氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件〕
參照?qǐng)D6說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA是進(jìn)行倒裝片式安裝的LED。如圖6所示,第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA具備基板2、層疊在基板2上的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10、保護(hù)層20、n側(cè)電極21A、p側(cè)電極22A、金屬凸塊23A和金屬凸塊24A。相對(duì)于圖I所示的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1,第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件IA代替n側(cè)電極21、p側(cè)電極22、金屬凸塊23、金屬凸塊24分別具有n側(cè)電極21A、p側(cè)電極22A、金屬凸塊23A、金屬凸塊24A。對(duì)于與第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I相同的構(gòu)成,使用相同符號(hào)并適當(dāng)省略其說(shuō)明。基板2、氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10以及作為其構(gòu)成要素的n型氮化物半導(dǎo)體層11、活性層12、p型氮化物半導(dǎo)體層13、整面電極14、罩電極15、保護(hù)層20,與第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I相同,所以省略其說(shuō)明。(n側(cè)電極、p側(cè)電極)
如圖6所示,第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA的n側(cè)電極2IA電連接在n型氮化物半導(dǎo)體層11,p側(cè)電極22k介由罩電極15和整面電極14而電連接在p型氮化物半導(dǎo)體層13,是用于從外部對(duì)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I供給電流的墊電極。n側(cè)電極21A設(shè)在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的n型氮化物半導(dǎo)體層11上表面的n側(cè)電極連接面IOa內(nèi)。另外,p側(cè)電極22A設(shè)在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件結(jié)構(gòu)10的罩電極15上表面的p側(cè)電極連接面IOb內(nèi)。另外,n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A的上表面分別設(shè)有金屬凸塊23A和金屬凸塊24A。進(jìn)而,n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A分別被覆金屬凸塊23A和金屬凸塊24A的側(cè)面。作為n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A,與第I實(shí)施方式同樣地優(yōu)選電阻低的材料,可以使用Au、Cu、Ni、Al、Pt等金屬、它們的合金的單層、或多層膜。n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A例如可以為將Cu單層或Cu/Ni層疊膜作為下層、將Au或AuSn合金作為上層的多層膜。另外,為了得到n側(cè)電極21A與n型氮化物半導(dǎo)體層11的良好的電接觸,n側(cè)電極21A的最下層優(yōu)選使用Ti、Al、AlCuSi合金等,將左端作為最下層,可以使用Ti/Au、Al/Ti/Au、Al/Ti/Pt/Au、Ti/Pt/Au、AlCuSi/Ti/Pt/Au 等多層膜。另外,將 AlCuSi 合金作為最下層,形成AlCuSi/Ti/Pt/Au的多層膜時(shí),各層的膜厚例如可以分別為500nm、150nm、50nm、700nmo另外,金屬凸塊23A、24A的側(cè)面是將在活性層12發(fā)光的光中的從氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的上表面、側(cè)面漏出的光反射,至少使其一部分回到氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10而使其成為從光射出面射出的光。因而,以被覆金屬凸塊23A和金屬凸塊24A的側(cè)面的方式設(shè)置的n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A的表面優(yōu)選由相對(duì)于在活性層12發(fā)光的光的波長(zhǎng),反射率比金屬凸塊23A、24A高的材料構(gòu)成。由此,利用被覆金屬凸塊23A、24A側(cè)面的n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A有效地將光進(jìn)行反射,其結(jié)果能使從光射出面射出的光量增加,對(duì)光射出效率的提高做出貢獻(xiàn)。作為這樣的反射率高的金屬,可以舉出Al。因而,優(yōu)選n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A至少在最下層、即金屬凸塊23A、24A的側(cè)面上成為最表面的層使用Al等光反射率高的金屬。另外,在金屬凸塊23A、24A為多層膜時(shí),n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22k優(yōu)選使用反射率比該多層膜的任何層高的材料,也可以使用反射率高于對(duì)金屬凸塊23A、24A的側(cè)面的反射率貢獻(xiàn)最大的層即最厚的層的金屬的反射率的材料。(金屬凸塊)金屬凸塊23A和金屬凸塊24A分別設(shè)在n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A上表面,與各自的電極相接設(shè)置。進(jìn)而,金屬凸塊23A和金屬凸塊24A的側(cè)面分別由n側(cè)電極21A和P側(cè)電極22A被覆。
金屬凸塊23A和金屬凸塊24A是用于將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件IA的n側(cè)電極21A和P側(cè)電極22A與安裝基板的布線用電極(未圖示)進(jìn)行電連接的電極連接層。即,用于將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA倒裝片式安裝于安裝基板(未圖示)時(shí),使n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A與安裝基板上的布線用電極(未圖不)對(duì)置,使金屬凸塊23A和金屬凸塊24A向布線用電極擠壓接觸,將n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22k與安裝基板的布線用電極(未圖示)電連接。金屬凸塊23A、24A是通過(guò)將n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A作為種電極的電鍍而形成。作為金屬凸塊23A、24A,可以使用與第I實(shí)施方式相同的材料,為了在倒裝片式安裝中進(jìn)行連接不良少即可靠性高的安裝,總膜厚優(yōu)選為IOym以上?!驳锇雽?dǎo)體發(fā)光元件的工作〕圖6所示的本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1A,在通過(guò)與n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A分別介由金屬凸塊23A和金屬凸塊24A而連接的安裝基板的布線電極(未圖示)供給電流時(shí),氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的活性層12進(jìn)行發(fā)光?;钚詫?2發(fā)光的光從基板2的背面?zhèn)壬涑?。在活性?2發(fā)光的光中的向基板2的表面?zhèn)刃羞M(jìn)的光,被發(fā)揮反射層的功能的整面電極14反射,從作為光射出面的基板2的背面?zhèn)壬涑?。另夕卜,在活性?2發(fā)光的光中的從氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的上表面和側(cè)面漏出的光的一部分由被覆金屬凸塊23A和金屬凸塊24A的側(cè)面的n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22k所反射,至少該反射光的一部分回到氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10內(nèi)而從光射出面射出?!驳锇雽?dǎo)體發(fā)光元件的制造方法〕參照附圖對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖7所示,第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法包括氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S20)、保護(hù)層形成工序(S21)、抗蝕圖形形成工序(S22)、保護(hù)層蝕刻工序(S23)、第I金屬層形成工序(S24)、第2金屬層形成工序(S25)、抗蝕圖形除去工序(S26)和芯片分割工序(S27)而構(gòu)成。以下,參照?qǐng)D8和圖9 (適當(dāng)參照?qǐng)D6和圖7)對(duì)各工序詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。(氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序S20)圖8(a)所示的第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S20)與圖3(a)所示的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S10 :參照?qǐng)D2和圖3(a))相同,所以省略其說(shuō)明。(保護(hù)層形成工序S21)接著,如圖8(b)所示,在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的表面整體上,例如通過(guò)濺鍍而層疊絕緣性的SiO2等來(lái)形成保護(hù)層20。該工序與第I實(shí)施方式中的保護(hù)層形成工序(S11,參照?qǐng)D2和圖3(b))相同。
(抗蝕圖形形成工序S22)接著,如圖8(c),通過(guò)光刻法來(lái)形成在形成n側(cè)電極2IA的區(qū)域具有開(kāi)口部32a、在形成P側(cè)電極22k的區(qū)域具有開(kāi)口部32b的抗蝕圖形32。此外,抗蝕圖形32為了形成n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22k而使用的同時(shí)還為了通過(guò)電鍍形成金屬凸塊23A、24A而使用,所以抗蝕圖形32的膜厚形成為比金屬凸塊23A、24A的膜厚厚。(保護(hù)層蝕刻工序S23)接著,如圖8(d)所示,將抗蝕圖形32作為掩蔽,通過(guò)蝕刻除去開(kāi)口部32a和開(kāi)口部32b的保護(hù)層20,分別露出n型氮化物半導(dǎo)體層11和罩電極15。(第I金屬層(墊電極層)形成工序S24)接著,如圖9(a)所示,通過(guò)派鍍等將Au、Cu等單層膜或AlCuSi/Ti/Pt/Au等多層、膜作為成為墊電極n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A的第I金屬層(墊電極層)27形成。此時(shí),優(yōu)選將對(duì)在活性層12發(fā)光的光的波長(zhǎng)的反射率高的Al等作為最下層的多層膜或單層膜形成。該第I金屬層27不僅形成在n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A的形成區(qū)域,還形成在抗蝕圖形32上,使第I金屬層27的整個(gè)面電性導(dǎo)通。在第2實(shí)施方式的制造方法中,不除去抗蝕圖形32,在下一工序的第2金屬層形成工序(S25)中也進(jìn)行利用。由此,包括成為n側(cè)電極21A的第I金屬層27和成為p側(cè)電極22A的第I金屬層27的第I金屬層27的整個(gè)面將以電性導(dǎo)通的狀態(tài)保留。因此,該第I金屬層27在第2金屬層形成工序(S25)中可以用作用于形成成為金屬凸塊23A、24A的第2金屬層28a、28b的電鍍的種電極而使用。即,本發(fā)明的第2實(shí)施方式的制造方法中,如利用后述的第3實(shí)施方式的制造方法那樣,不需要另外形成成為種電極的第3金屬層29(參照?qǐng)D13(c)),可以縮短制造工序。另外,除了形成n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A的部分以外,介由抗蝕圖形32形成第I金屬層27,在保護(hù)層20上不直接形成第I金屬層27。因此,在后面的工序中除去抗蝕圖形32后,不用擔(dān)心在保護(hù)層20上殘留金屬膜而成為漏電的原因。(第2金屬層(金屬凸塊層)形成工序S25)接著,如圖9(b)所示,將第I金屬層27作為種電極而進(jìn)行電鍍,通過(guò)層疊Cu、Au等單層膜或由Cu/Ni/Au等構(gòu)成的多層膜,在抗蝕圖形32的開(kāi)口部32a和開(kāi)口部32b的第I金屬層27上形成成為金屬凸塊23A的第2金屬層28a和成為金屬凸塊24A的第2金屬層28b。另外,在抗蝕圖形32上的第I金屬層27上也形成第2金屬層28c。此外,可以如下進(jìn)行電鍍將完成至圖9(a)所示的第I金屬層形成工序(S24)的工序的晶片浸潰在電鍍液,將第I金屬層27作為負(fù)電極,在該負(fù)電極與浸潰在電鍍液中的正電極(未圖示)之間流通電流。在第2實(shí)施方式的制造方法中,通過(guò)將成為n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A的第I金屬層27作為種電極而進(jìn)行電鍍,從而形成成為金屬凸塊23A、24A的第2金屬層28a、28b,所以由第2實(shí)施方式的制造方法制作的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA的n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A與金屬凸塊23A和金屬凸塊24A不介由多余的金屬層而以直接接合的方式形成。因此,不會(huì)像另外作為種電極使用電阻比較高的金屬層時(shí)那樣,介入該金屬層而使n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A與金屬凸塊23A、24A之間的電阻變高。(抗蝕圖形除去工序S26)
接著,如圖9 (c)所示,除去抗蝕圖形32,則形成于抗蝕圖形32上的第I金屬層27和第2金屬層28c與抗蝕圖形32 —同被除去(剝離)。由此,n側(cè)電極21A、p側(cè)電極22A、金屬凸塊23A和金屬凸塊24A以規(guī)定形狀形成。此時(shí),金屬凸塊23A、24A的側(cè)面由第I金屬層形成工序(S24)中形成在抗蝕圖形32側(cè)面的第I金屬層27被覆而形成。通過(guò)以上工序,在基板2上形成排列成矩陣狀的多個(gè)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1A。在第2實(shí)施方式的制造方法中,成為電鍍的種電極的第I金屬層27不直接形成在保護(hù)層20上,所以與抗蝕圖形32的除去一起完全被除去。因此,在第2實(shí)施方式的制造方法中制造的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA不用擔(dān)心在n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22k之間、與安裝基板的布線等的之間成為發(fā)生電流漏電的原因,可以制造可靠性高的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA。另外,金屬凸塊23A、24A的側(cè)面由第I金屬層27、即n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A所被覆。因此,至少在第I金屬層27的最下層、即被覆金屬凸塊23A、24A側(cè)面的第I金屬層27的最表面使用對(duì)在活性層12發(fā)光的光的波長(zhǎng)的反射率高于金屬凸塊23A、24A側(cè)面的 材料來(lái)形成時(shí),可以將來(lái)自氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的漏光有效地進(jìn)行反射而使其回到氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10,所以可以提高氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA的光的射出效率。(芯片分割工序S27)進(jìn)而,與第I實(shí)施方式中的芯片分割工序(S19,參照?qǐng)D2)同樣地通過(guò)將在基板2上排列成矩陣狀而形成的多個(gè)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA利用劃線、切割等而分割為芯片,從而完成芯片單元的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1A。如上述說(shuō)明,利用本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,可以縮短制造工序。另外,利用第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造法制造的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA可以形成不用擔(dān)心電極間的漏電發(fā)生等的可靠性高的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。進(jìn)而,將n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22A的至少最下層使用對(duì)在活性層12發(fā)光的光的波長(zhǎng)的反射率高于金屬凸塊23A、24A側(cè)面的材料來(lái)形成時(shí),可以提高氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA的光的射出效率。<第2實(shí)施方式的變形例>其中,第2實(shí)施方式以用第I金屬層27將金屬凸塊23A、24A的側(cè)面全部覆蓋的方式構(gòu)成,但不限于此,也可以以用第I金屬層27被覆金屬凸塊23A、24A的側(cè)面的一部分的方式構(gòu)成。由此,在使用與構(gòu)成金屬凸塊23A、24A側(cè)面的金屬相比,對(duì)于活性層12發(fā)光的波長(zhǎng)的光的反射率高的第I金屬層27進(jìn)行被覆的部分中,能將來(lái)自氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的漏光有效地進(jìn)行反射,對(duì)光射出效率的提高做出貢獻(xiàn)。這樣的將金屬凸塊23A、24A側(cè)面的一部分用第I金屬層27被覆的構(gòu)成的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,可以將第I實(shí)施方式中的制造方法進(jìn)行變形而制造。對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。第I實(shí)施方式中的制造方法的、圖4(c)所示的第2抗蝕圖形形成工序(S15,參照?qǐng)D2)中,使第2抗蝕圖形31的開(kāi)口部31a、31b以如下方式形成與形成在第I抗蝕圖形30側(cè)面的考慮了第I金屬層25的厚度的開(kāi)口相同,或者比其更寬地進(jìn)行開(kāi)口。這樣,形成在第I抗蝕圖形30的側(cè)面的第I金屬層25不被第2抗蝕圖形31所被覆而處于露出的狀態(tài)。因而,在圖5(a)所不的第2金屬層形成工序(S16,參照?qǐng)D2)中,形成成為金屬凸塊23、24的第2金屬層26a、26b時(shí),形成在第I抗蝕圖形30的側(cè)面的第I金屬層25與第2金屬層26a、26b的下層部的側(cè)面接合。然后,在圖5(b)和(c)所示的第2抗蝕圖形除去工序(S17,參照?qǐng)D2)和第I抗蝕圖形除去工序(S18,參照?qǐng)D2)之后,金屬凸塊23、24的下層部的側(cè)面將被第I金屬層25所被覆。第2實(shí)施方式的變形例中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的工作與第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA(參照?qǐng)D6)相同,所以省略其說(shuō)明。以上,利用用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方式對(duì)本發(fā)明中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式,基于這些記載而進(jìn)行的各種變更、改變等也包括在本發(fā)明的主旨中?!吹?實(shí)施方式〉〔氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件〕 參照?qǐng)D10說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IB是進(jìn)行倒裝片式安裝的LED。如圖10所示,第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IB具備基板2、層疊在基板2上的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10、保護(hù)層20、n側(cè)電極21B、p側(cè)電極22B、金屬凸塊23B和金屬凸塊24B。第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IB相對(duì)于圖I所示的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件I而言,代替n側(cè)電極21、p側(cè)電極22、金屬凸塊23、金屬凸塊24,分別具有n側(cè)電極21B、p側(cè)電極22B、金屬凸塊23B、金屬凸塊24B、第3金屬層29。對(duì)于與第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I相同的構(gòu)成,使用相同符號(hào)并適當(dāng)省略其說(shuō)明?;?、氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10以及作為其構(gòu)成要素的n型氮化物半導(dǎo)體層11、活性層12、p型氮化物半導(dǎo)體層13、整面電極14、罩電極15、保護(hù)層20與第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I相同,所以省略其說(shuō)明。(n側(cè)電極、p側(cè)電極)如圖10所示,第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IB的n側(cè)電極21B電連接在n型氮化物半導(dǎo)體層11,p側(cè)電極22B介由罩電極15和整面電極14而電連接在p型氮化物半導(dǎo)體層13,是用于從外部對(duì)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IB供給電流的墊電極。n側(cè)電極21B設(shè)在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的屬于n型氮化物半導(dǎo)體層11的上表面的n側(cè)電極連接面IOa內(nèi)。另外,p側(cè)電極22B設(shè)在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的屬于罩電極15上表面的p側(cè)電極連接面IOb內(nèi)。另外,n側(cè)電極21B和p側(cè)電極22B的上表面分別介由第3金屬層29而設(shè)有金屬凸塊23B和金屬凸塊24B。作為n側(cè)電極2IB和p側(cè)電極22B,與第I實(shí)施方式同樣地優(yōu)選電阻低的材料,可以使用Au、Cu、Ni、Al、Pt等的金屬、這些合金的單層、或多層膜。n側(cè)電極21B和p側(cè)電極22B例如可以是將Cu單層或Cu/Ni層疊膜作為下層、將Au或AuSn合金作為上層的多層膜。另外,為了得到n側(cè)電極21B與n型氮化物半導(dǎo)體層11的良好的電接觸,n側(cè)電極21B的最下層優(yōu)選使用Ti、Al、AlCuSi合金等,可以使用將左端作為最下層的、Ti/Au、Al/Ti/Au、Al/Ti/Pt/Au、Ti/Pt/Au、AlCuSi/Ti/Pt/Au 等多層膜。另外,將 AlCuSi 合金作為最下層而形成AlCuSi/Ti/Pt/Au的多層膜時(shí),各層膜厚可以例如分別為500nm、150nm、50nm、700nmo
(金屬凸塊)金屬凸塊23B和金屬凸塊24B分別介由第3金屬層29而設(shè)在n側(cè)電極21B和p側(cè)電極22B的上表面。金屬凸塊23B和金屬凸塊24B是用于將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IB的n側(cè)電極21B和P側(cè)電極22B與安裝基板的布線用電極(未圖示)進(jìn)行電連接的電極連接層。即,將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IB倒裝片式安裝于安裝基板(未圖示)上時(shí),用于使n側(cè)電極21B和P側(cè)電極22B與安裝基板上的布線用電極(未圖示)對(duì)置,使金屬凸塊23B和金屬凸塊24B與布線用電極進(jìn)行擠壓接觸,將n側(cè)電極21B和p側(cè)電極22B與安裝基板的布線用電極(未圖示)進(jìn)行電連接。金屬凸塊23B、24B通過(guò)將第3金屬層29作為種電極的電鍍而形成。第3金屬層29的膜厚沒(méi)有特別限定。作為金屬凸塊23B、24B,可以使用與第I實(shí)施方式相同的材料,為了在倒裝片式安裝中進(jìn)行連接不良少即可靠性高的安裝,總膜厚優(yōu)選為IOym以上。
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〔氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的工作〕圖10所示的本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1B,通過(guò)在n側(cè)電極21B和p側(cè)電極22B分別介由第3金屬層29、進(jìn)而介由金屬凸塊23B和金屬凸塊24B而連接的安裝基板的布線電極(未圖示)供給電流,則氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的活性層12發(fā)光?;钚詫?2發(fā)光的光從基板2的背面?zhèn)壬涑觥T诨钚詫?2發(fā)光的光中,通過(guò)基板2表面?zhèn)鹊墓庥砂l(fā)揮反射層的功能的整面電極14而被反射,從作為光射出面的基板2的背面?zhèn)壬涑??!驳锇雽?dǎo)體發(fā)光元件的制造方法〕參照附圖對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖11所示,第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法包括以下工序而構(gòu)成氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S30)、保護(hù)層形成工序(S31)、第I抗蝕圖形形成工序(S32)、保護(hù)層蝕刻工序(S33)、第I金屬層形成工序(S34)、第I抗蝕圖形除去工序(S35)、第3金屬層形成工序(S36)、第2抗蝕圖形形成工序(S37)、第2金屬層形成工序(S38)、第2抗蝕圖形除去工序(S39)、第3金屬層除去工序(S40)和芯片分割工序(S41)。以下,參照?qǐng)D12 圖14 (適當(dāng)參照?qǐng)D10和圖11),對(duì)各工序詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。圖12至圖14是用于說(shuō)明第3實(shí)施方式的具有金屬凸塊的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序的示意剖視圖,圖12的(a)表示氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)、(b)表示形成了保護(hù)層的樣子、(c)表示形成了用于形成電極的第I抗蝕圖形的樣子、(d)表示除去了電極形成部的保護(hù)層的樣子、圖13的(a)表示形成了第I電極層的樣子、(b)表示除去了第I抗蝕圖形和第I抗蝕劑上的電極層的樣子、(c)表示形成了用于電鍍的第3金屬層(種電極層)的樣子、(d)表示形成了用于形成金屬凸塊的第2抗蝕圖形的樣子、圖14的(a)表示形成了第2金屬層(金屬凸塊層)的樣子、(b)表示除去了第2抗蝕圖形的樣子、(c)表示除去了不需要的第3金屬層(種電極層)的樣子。對(duì)于第3實(shí)施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,將圖12(a)所示的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10作為起點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10具有在藍(lán)寶石等基板(未圖示)表面層疊有n型氮化物半導(dǎo)體層11、活性層12和p型氮化物半導(dǎo)體層13的層疊結(jié)構(gòu)。另外,氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10在一部分(圖12(a)中為左右兩端)上形成有屬于用于連接n側(cè)電極的露出了 n型氮化物半導(dǎo)體層11的面的n側(cè)電極連接面10a,p型氮化物半導(dǎo)體層13的上表面依次層疊有幾乎覆蓋其整個(gè)面的整面電極14和罩電極15。此外,在圖12至圖14中,省略基板的圖示。另外,在本例中,罩電極15上表面是用于連接p側(cè)電極的p側(cè)電極連接面10b,其一部分上形成有P側(cè)電極22B (參照?qǐng)D13 (b))。此外,在基板(未圖示)上,多個(gè)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件排列成矩陣狀而形成,氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件在基板(未圖示)上完成后分割為芯片。在圖12(a) 所示的例子中,記載了兩個(gè)n側(cè)電極連接面10a,但一方是屬于鄰接的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。(氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序S30)圖12(a)所示的第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S30)與圖3(a)所示的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S10,參照?qǐng)D2和圖3(a))相同,所以省略其說(shuō)明。(保護(hù)層形成工序S31)接著,如圖12(b)所示,在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10的表面整體上,例如通過(guò)濺鍍而層疊絕緣性的SiO2等而形成保護(hù)層20。該工序與第I實(shí)施方式中的保護(hù)層形成工序(S11,參照?qǐng)D2和圖3(b))相同。(第I抗蝕圖形形成工序S32)接著,如圖12 (C)所示,通過(guò)光刻法來(lái)形成在形成n側(cè)電極的區(qū)域具有開(kāi)口部30a、在形成P側(cè)電極的區(qū)域具有開(kāi)口部30b的第I抗蝕圖形30。(保護(hù)層蝕刻工序S33)然后,如圖12(d)所示,將第I抗蝕圖形30作為掩蔽,通過(guò)蝕刻除去開(kāi)口部30a和開(kāi)口部30b的保護(hù)層20,從而分別露出n型氮化物半導(dǎo)體層11和罩電極15。(第I金屬層(墊電極層)形成工序S34)接著,如圖13(a)所示,通過(guò)派鍍等將Au、Cu等單層膜或AlCuSi/Ti/Pt/Au等多層膜形成為成為墊電極n側(cè)電極21B和p側(cè)電極22B的第I金屬層(墊電極層)25。此時(shí),優(yōu)選形成為將對(duì)在活性層12發(fā)光的光的波長(zhǎng)的反射率高的Al等作為最下層的多層膜或單層膜。該第I金屬層25不僅形成在n側(cè)電極21B和p側(cè)電極22B的形成區(qū)域,還形成在第I抗蝕圖形30上。(第I抗蝕圖形除去工序S35)接著,如圖13(b)所示,通過(guò)除去第I抗蝕圖形30,可以除去(剝離)形成在第I抗蝕圖形30上的不需要的第I金屬層25。其結(jié)果,殘留的第I金屬層25成為n側(cè)電極21B和P側(cè)電極22B。(第3金屬層(金屬種子層)形成工序S36)接著,如圖13 (C)所示,通過(guò)濺鍍等形成第3金屬層29,該第3金屬層29成為用于通過(guò)電鍍形成金屬凸塊的種電極。(第2抗蝕圖形形成工序S37)接著,如圖13(d)所示,通過(guò)光刻法來(lái)形成在形成金屬凸塊的區(qū)域具有開(kāi)口部31a和開(kāi)口部31b的第2抗蝕圖形31。(第2金屬層(金屬凸塊層)形成工序S38)接著,如圖14(a)所示,通過(guò)將第3金屬層29作為種電極而進(jìn)行電鍍,層疊CiuAu等單層膜或由Cu/Ni/Au等構(gòu)成的多層膜,在第2抗蝕圖形31的開(kāi)口部31a和開(kāi)口部31b的第3金屬層29上形成第2金屬層26a和第2金屬層26b。此時(shí),將第3金屬層29作為種電極進(jìn)行電鍍,所以第2抗蝕圖形31的上部不形成第2金屬層。此外,可以如下進(jìn)行電鍍將完成至圖14(a)所示的第2抗蝕圖形形成工序(S37)的工序的晶片浸潰在電鍍液中,將第3金屬層29作為負(fù)電極,在該負(fù)電極與浸潰在電鍍液中的正電極(未圖示)之間流通電流。(第2抗蝕圖形除去工序S39)、
接著,如圖14(b)所示,除去第2抗蝕圖形31,則第2金屬層26a和第2金屬層26b,將作為金屬凸塊23和金屬凸塊24顯現(xiàn)。(第3金屬層(金屬種子層)除去工序S40)然后,如圖14(c)所示,通過(guò)將金屬凸塊23和金屬凸塊24作為掩蔽而進(jìn)行蝕刻,除去不需要的第3金屬層29,形成氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。(芯片分割工序S41)進(jìn)而,通過(guò)將在基板(未圖示)上排列成矩陣狀而形成的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件利用切割等分割成芯片,完成芯片單元的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件?!吹?實(shí)施方式>〔氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件〕參照?qǐng)D16說(shuō)明在本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IC是進(jìn)行倒裝片式安裝的LED。如圖16所示,第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IC具備基板2、層疊在基板2上的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10、保護(hù)層20、n側(cè)電極21、p側(cè)電極22、金屬凸塊23C和金屬凸塊24C。第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IC相對(duì)于圖I所示的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件I而言,代替金屬凸塊23、金屬凸塊24分別具有金屬凸塊23C、金屬凸塊24C。對(duì)于與第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I相同的構(gòu)成,使用相同符號(hào)并適當(dāng)省略其說(shuō)明。基板2、氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10以及作為其構(gòu)成要素的n型氮化物半導(dǎo)體層11、活性層12、p型氮化物半導(dǎo)體層13、整面電極14、罩電極15、保護(hù)層20與第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I相同,所以省略其說(shuō)明。、另外,n側(cè)電極21和p側(cè)電極22與第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I相同,所以省略其說(shuō)明。(金屬凸塊)金屬凸塊23C和金屬凸塊24C分別設(shè)在n側(cè)電極21和p側(cè)電極22的上表面,與各自的電極相接而設(shè)置。與第I實(shí)施方式中的金屬凸塊23和金屬凸塊24的不同點(diǎn)在于,金屬凸塊23C上表面和金屬凸塊24C上表面的從基板2的上表面起始的高度大致相同。另外,設(shè)在n側(cè)電極21上的金屬凸塊23C的上端外緣部帶有圓度,上表面23Cb的面積小于金屬凸塊23C的中央部的基于與基板2上表面平行的面的剖面的面積。即,金屬凸塊23C的上表面23Cb平坦,上端部的角帶有圓度。另一方面,設(shè)在p側(cè)電極22上的金屬凸塊24C的上端的外緣部為尖的原樣狀態(tài),金屬凸塊24C的上表面的形狀與基于與中央部的基板2上表面平行的面的剖面的形狀相同。此外,金屬凸塊23C和金屬凸塊24C與第I實(shí)施方式中的金屬凸塊23和金屬凸塊24同樣地通過(guò)電鍍法來(lái)形成,這樣的金屬凸塊23C的上表面的外緣部的圓度是在該電鍍工序中作為生長(zhǎng)端的上端部帶有圓度而形成的形狀。上表面的外緣部帶有圓度而形成的情況對(duì)于金屬凸塊24C而言也相同,但是在電鍍后的、將金屬凸塊24C上表面調(diào)整為與金屬凸塊23C上表面大致相同的高度的工序中,通過(guò)研磨或切斷等而除去金屬凸塊24C的帶有圓度的上部。因此,金屬凸塊24C上表面的外緣部不帶有圓度。此外,金屬凸塊23C、24C的高度調(diào)整可以如下進(jìn)行將金屬凸塊24C的上部通過(guò)利用了 CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)法等的研磨、利用了刀等的切斷而除去。此外,在圖16所示的例子中,設(shè)在n側(cè)電極21上的金屬凸塊23C仍然維持通過(guò)電鍍而形成的形狀,上表面的外緣部帶有圓度,但也可以與金屬凸塊24C同樣地除去金屬凸 塊23C上部的帶有圓度的部分。也可以以正好除去電鍍中形成的帶有圓度的金屬凸塊23C上部的高度將金屬凸塊23C和金屬凸塊24C整合為完全相同的高度。另外,在倒裝片式安裝中,為了進(jìn)行連接不良少即可靠性高的安裝,金屬凸塊23C、24C的膜厚優(yōu)選為10 ii m以上。金屬凸塊23C和金屬凸塊24C是用于將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件IC的n側(cè)電極21和P側(cè)電極22與安裝基板的布線用電極(未圖示)進(jìn)行電連接的電極連接層。S卩,將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IC倒裝片式安裝于安裝基板(未圖示)時(shí),用于使n側(cè)電極21和p側(cè)電極22與安裝基板上的布線用電極(未圖示)對(duì)置,使金屬凸塊23C和金屬凸塊24C向布線用電極擠壓接觸,將n側(cè)電極21和p側(cè)電極22與安裝基板的布線用電極(未圖示)電連接。此時(shí),第4實(shí)施方式中的金屬凸塊23C上表面和金屬凸塊24C上表面的從基板2上表面起始的高度大致相同,所以從基板2側(cè)施加擠壓力時(shí),對(duì)兩方的金屬凸塊23C、24C均等施加擠壓力。假如金屬凸塊24C上表面的高度高于金屬凸塊23C上表面的高度時(shí),為了使上表面的高度低的金屬凸塊23C與安裝基板的布線用電極(未圖示)良好地連接,上表面的從基板2上表面起始的高度高的金屬凸塊24C將受到大于金屬凸塊23C所受的擠壓力,即受到用于連接所必要以上的擠壓力。在第4實(shí)施方式中,由于金屬凸塊23C上表面和金屬凸塊24C上表面的從基板2上表面起始的高度大致相同,所以可以抑制受到這樣的必要以上的擠壓力而導(dǎo)致的對(duì)下層的n側(cè)電極21、p側(cè)電極22、罩電極15和整面電極14等的損壞。另外,金屬凸塊23C上表面的外緣部帶有圓度、上表面23Cb的面積小,所以在受到擠壓力而金屬凸塊23C被擠破時(shí)可以抑制金屬凸塊23C上端部向橫向必要以上地?cái)U(kuò)展。另外,金屬凸塊24C上表面的外緣部不帶有圓度,金屬凸塊24C上表面與安裝基板的布線用電極(未圖示)的接觸面積比帶有圓度的情況更寬,所以在受到擠壓力而金屬凸塊24C被擠破時(shí),可以抑制對(duì)模(氮化物半導(dǎo)體元件1C)介由金屬凸塊24C施加必要以上的擠壓力,可以降低對(duì)下層的P側(cè)電極22等的損壞?!驳锇雽?dǎo)體發(fā)光元件的工作〕
圖16所示的本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IC的工作與圖I所示的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件I相同,所以省略其說(shuō)明?!驳锇雽?dǎo)體發(fā)光元件的制造方法〕參照附圖,對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖19所示,第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法包括以下工序而構(gòu)成氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S50)、保護(hù)層形成工序(S51)、第I抗蝕圖形形成工序(S52)、保護(hù)層蝕刻工序(S53)、第I金屬層形成工序(S54)、第2抗蝕圖形形成工序(S55)、第2金屬層形成工序(S56)、第2金屬層高度調(diào)整工序(S57)、第2抗蝕圖形除去工序(S58)、第I抗蝕圖形除去工序(S59)和芯片分割工序(S60)。其中,與圖2所示的第I實(shí)施方式中的制造方法的不同點(diǎn)在于,在第I實(shí)施方式的制造方法中,在第2金屬層形成工序(S16)之后進(jìn)行第2抗蝕圖形除去工序(S17),與此相 對(duì),在第4實(shí)施方式的制造方法中,在第2金屬層形成工序(S56)和第2抗蝕圖形除去工序(S58)之間進(jìn)行第2金屬層高度調(diào)整工序(S57)。以下,參照?qǐng)D18 (適當(dāng)參照?qǐng)D16和圖17),對(duì)各工序詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。在這里,氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S50)、保護(hù)層形成工序(S51)、第I抗蝕圖形形成工序(S52)、保護(hù)層蝕刻工序(S53)、第I金屬層形成工序(S54)、第2抗蝕圖形形成工序(S55)和第2金屬層形成工序(S56)分別與圖2所示的第I實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(SlO)、保護(hù)層形成工序(Sll)、第I抗蝕圖形形成工序(S12)、保護(hù)層蝕刻工序(S13)、第I金屬層形成工序(S14)、第2抗蝕圖形形成工序(S15)和第2金屬層形成工序(S16)相同,所以省略其說(shuō)明(對(duì)于各工序的樣子,參照?qǐng)D3(a)至圖 3(c)、圖 4(a)至圖 4(c)和圖 5(a))。此外,在第2金屬層形成工序(S56)中,第2金屬層26a和第2金屬層26b通過(guò)將電性導(dǎo)通的第I金屬層25作為種電極的電鍍形成為大致相同的厚度(參照?qǐng)D5(a))。另夕卜,第2金屬層26a、26b的上表面的外緣部形成為帶有圓度的形狀。此外,在圖5和圖18中省略帶有圓度的形狀的圖示。另外,該形狀在第I實(shí)施方式中也相同。(第2金屬層(金屬凸塊層)高度調(diào)整工序S57)第2金屬層形成工序(S56)之后,如圖18(a)所示,通過(guò)研磨或切斷等將第2金屬層26b與第2抗蝕圖形31 —同將其上部除去,直至形成在第2抗蝕圖形31的開(kāi)口部31a內(nèi)的第2金屬層26a的上表面的高度為止。此外,成為金屬凸塊24C的第2金屬層26b上表面的高度優(yōu)選與成為金屬凸塊23C的第2金屬層26a上表面的高度相同,但不需要嚴(yán)格相同。通過(guò)使第2金屬層26b上表面的高度接近第2金屬層26a上表面的高度,在將最終形成的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IC進(jìn)行倒裝片式安裝時(shí),可以使金屬凸塊23C和金屬凸塊24C所受的擠壓力接近為同程度,可以提高倒裝片式安裝的可靠性。另外,通過(guò)研磨或切斷等將第2金屬層26b上部除去至高于第2金屬層26a上表面的位置的情況,即,第2金屬層26b的調(diào)整后的上表面高度高于第2金屬層26a上表面的高度的情況下,如后述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1C’ (參照?qǐng)D21和圖22)那樣,在I個(gè)元件上具備多個(gè)金屬凸塊24C時(shí),也通過(guò)第2金屬層高度調(diào)整工序(S57)調(diào)整為金屬凸塊24C彼此的高度相同,所以消除電鍍形成時(shí)的第2金屬層26b上表面的高度的不均。因此,倒裝片式安裝時(shí)各金屬凸塊24C受到的擠壓力變得均等,可以良好地進(jìn)行利用各金屬凸塊24C的與安裝基板的布線用電極(未圖示)的連接,可以提高倒裝片式安裝的可靠性。另外,在第2金屬層高度調(diào)整工序(S57)中,不除去包圍第2金屬層26b側(cè)面的第2抗蝕圖形31而使其保留,通過(guò)研磨或切斷等,將第2金屬層26b上部與第2抗蝕圖形31一同除去。因此,可以防止利用研磨或切斷等進(jìn)行高度調(diào)整時(shí),由于施加在第2金屬層26b的力,使得第2金屬層26b從第I金屬層25剝離。在這里,參照?qǐng)D19,對(duì)第2金屬層26a和第 金屬層26b的高度調(diào)整進(jìn)行說(shuō)明。圖19是表示利用從左向右的方向移動(dòng)的研磨機(jī)K,將第2金屬層26b上部與第2抗蝕圖形31一同除去的樣子。此外,在圖19中,省略在第I抗蝕圖形30和第I抗蝕圖形30上表面形成的第I金屬層25的圖示。在圖19所示的例子中,研磨機(jī)K以不除去上表面的高度低的第2金屬層26a的帶有圓度的上部的方式削除第2金屬層26b的上部。因此,金屬凸塊23C(參照?qǐng)D16)上表面的外緣部的圓度形狀將被保留。另外,金屬凸塊24C(參照?qǐng)D16)上表面的外緣部的圓度被消除,直至側(cè)面變得平坦。另外,通過(guò)將上表面的高度低的第2金屬層26a上表面的高度保持原狀,而僅調(diào)整上表面的高度高的第2金屬層26b上表面的高度,可以減少的第2金屬層的除去量,可以減少?gòu)U料。(第2抗蝕圖形除去工序(抗蝕圖形除去工序):S58)回到圖18,接著,如圖18(b)所示,除去第2抗蝕圖形31,則第2金屬層26a和第2金屬層26b將分別作為金屬凸塊23C和金屬凸塊24C顯現(xiàn)。此外,除了第2抗蝕圖形31的上部在第2金屬層高度調(diào)整工序(S57)中被除去以外,與第I實(shí)施方式的制造工序中的第2抗蝕圖形除去工序(S17)相同。(第I抗蝕圖形除去工序(抗蝕圖形除去工序)S59)接下來(lái),如圖18 (C)所示,除去第I抗蝕圖形30,則在第I抗蝕圖形30上形成的第I金屬層25與第I抗蝕圖形30 —同被除去(剝離)。由此,在基板2上形成排列成矩陣狀的多個(gè)元件。此外,第I抗蝕圖形除去工序(S59)與第I實(shí)施方式的制造工序中的第I抗蝕圖形除去工序(S17)相同。此外,在本實(shí)施方式中,分別依次進(jìn)行將第2抗蝕圖形31和第I抗蝕圖形30除去的工序,但優(yōu)選對(duì)用于形成第I抗蝕圖形30的光致抗蝕劑和用于形成第2抗蝕圖形31的光致抗蝕劑使用相同材料,或者使用至少可以用相同溶劑除去的材料,從而可以將第2抗蝕圖形除去工序(S58)與第I抗蝕圖形除去工序(S59)在一個(gè)工序中進(jìn)行。由此,可以進(jìn)一步縮短制造工序。(芯片分割工序S19)進(jìn)而,與第I實(shí)施方式的制造法中的芯片分割工序(S19,參照?qǐng)D2)同樣地,通過(guò)將在基板2上排列成矩陣狀而形成的多個(gè)元件分割成芯片,從而完成芯片單元的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IC (參照?qǐng)D16)。如上述說(shuō)明,根據(jù)本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,通過(guò)在第I實(shí)施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法中附加第2金屬層高度調(diào)整工序(S57),可以制造提高了倒裝片式安裝的可靠性的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。
<第2金屬層高度調(diào)整工序的其它例>接著,參照?qǐng)D20,對(duì)第2金屬層高度調(diào)整工序的其他例子進(jìn)行說(shuō)明。該例中的第2金屬層高度調(diào)整工序(S57)是在通過(guò)研磨或切斷等除去第2金屬層26b的上部時(shí),調(diào)整至上表面的高度低的第2金屬層26a帶有圓度的上端部被除去的高度。圖20是表示利用從左向右的方向移動(dòng)的研磨機(jī)K,將第2金屬層26a、26b的上部與第2抗蝕圖形31 —同除去的樣子。此外,在圖20中,與圖19同樣省略在第I抗蝕圖形30(參照?qǐng)D18(a))和第I抗蝕圖形30上形成的第I金屬層25(參照?qǐng)D18(a))的圖示。在圖20所示的例子中,研磨機(jī)K削除至上表面的高度低的第2金屬層26a的帶有圓度的上部。因此,金屬凸塊23C(參照?qǐng)D16)上表面的外緣部的圓度形狀消失,但可以將 金屬凸塊23C和金屬凸塊24C(參照?qǐng)D16)的上表面的高度嚴(yán)格地調(diào)整為相同。因此,將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1C(參照?qǐng)D16)進(jìn)行倒裝片式安裝時(shí),金屬凸塊23C和金屬凸塊24C均等地受到擠壓力。因此,可以更可靠地與安裝基板的布線用電極(未圖示)連接,可以提高倒裝片式安裝的可靠性。圖20所示的例子中的第2金屬層高度調(diào)整工序(S57)特別是對(duì)如后述的氮化物半導(dǎo)體元件1C’ (參照?qǐng)D21和圖22)那樣的在I個(gè)元件上具備多個(gè)金屬凸塊的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造中有用。〈第4實(shí)施方式的變形例>接著,參照?qǐng)D21和圖22,對(duì)第4實(shí)施方式的變形例中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件進(jìn)行說(shuō)明。如圖21和圖22所示,本變形例中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1C’相對(duì)于圖16所示的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IC的區(qū)別點(diǎn)在于,I個(gè)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1C’分別具備多個(gè)n側(cè)電極21、p側(cè)電極22、金屬凸塊23C和金屬凸塊24C。此外,對(duì)于與圖16所示的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IC相同的構(gòu)成,使用相同符號(hào)并適當(dāng)省略其詳細(xì)的說(shuō)明。另外,在圖21的平面圖中,省略保護(hù)層20的圖示。在該變形例中,如圖21所示,氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1C’,在俯視圖中,在外形大致為正方形的區(qū)域以4X4的矩陣狀設(shè)有n側(cè)電極21,各n側(cè)電極21上設(shè)有I個(gè)金屬凸塊23C。另外,在俯視圖中,設(shè)成長(zhǎng)方形形狀的5個(gè)p側(cè)電極22上,將金屬凸塊24C分別以1X18或2X18的矩陣狀設(shè)置。另外,如圖22所示,在剖視圖時(shí),全部的金屬凸塊23C和金屬凸塊24C的上表面的高度相同地一致,但不限于此,如上所述,不需要使金屬凸塊23C上表面與金屬凸塊24C上表面的高度嚴(yán)格相同,可以使金屬凸塊23C的上部帶有圓度。另外,在本變形例中,如圖22所示,僅在p型氮化物半導(dǎo)體層13上設(shè)有整面電極14和罩電極15,但也可以在n型氮化物半導(dǎo)體層11上也設(shè)置整面電極和罩電極。此外,如圖21和圖22所示的在I個(gè)元件上設(shè)有多個(gè)金屬凸塊的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件的構(gòu)成,還可以適用于上述的第I實(shí)施方式、第2實(shí)施方式、第3實(shí)施方式和后述的第5實(shí)施方式、第6實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。本變形例的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1C’的工作與第4實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IC相同,所以省略其說(shuō)明。另外,本變形例的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1C’的制造方法是在圖17所示的第I抗蝕圖形形成工序(S52)和第2抗蝕圖形形成工序(S55)中與多個(gè)n側(cè)電極21、p側(cè)電極22、金屬凸塊23C和金屬凸塊24C相應(yīng)地分別形成第I抗蝕圖形31和第2抗蝕圖形32,除此以外相同,所以省略其說(shuō)明。此外,在I片基板2上形成I個(gè)氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1C’時(shí),不需要芯片分割工序(S60)?!吹?實(shí)施方式>〔氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件〕參照?qǐng)D23,對(duì)本發(fā)明的第5實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件ID是進(jìn)行倒裝片式安裝的LED。如圖23所示,第5實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件ID具備基板2、層疊在基板2上的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10、保護(hù)層20、n側(cè)電極21D、p側(cè)電極22D、金屬凸塊23D和金屬凸塊24D。第5實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1D,相對(duì)于圖6所示的第2實(shí)施方式中
的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件IA而言,代替n側(cè)電極21A、p側(cè)電極22A、金屬凸塊23A和金屬凸塊24A分別具有n側(cè)電極21D、p側(cè)電極22D、金屬凸塊23D和金屬凸塊24D。對(duì)于與第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA相同的構(gòu)成使用相同符號(hào)而適當(dāng)?shù)厥÷云湔f(shuō)明?;?、氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10以及作為其構(gòu)成要素的n型氮化物半導(dǎo)體層11、活性層12、p型氮化物半導(dǎo)體層13、整面電極14、罩電極15、保護(hù)層20與第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA相同,所以省略其說(shuō)明。另外,除了被覆金屬凸塊23D和金屬凸塊24D的側(cè)面的部分根據(jù)金屬凸塊23D和金屬凸塊24D的高度而變低以外,n側(cè)電極21D和p側(cè)電極22D與第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA的n側(cè)電極21A和p側(cè)電極22k相同,所以省略其說(shuō)明。(金屬凸塊)金屬凸塊23D和金屬凸塊24D分別設(shè)在n側(cè)電極21D和p側(cè)電極22D的上表面,與各自的電極相接而設(shè)置。而且,金屬凸塊23D和金屬凸塊24D的側(cè)面分別由n側(cè)電極21D和P側(cè)電極22D所被覆。與第2實(shí)施方式中的金屬凸塊23A和金屬凸塊24A的不同點(diǎn)在于,金屬凸塊23D上表面和金屬凸塊24D上表面的從基板2上表面的高度大致相同。金屬凸塊23D和金屬凸塊24D與第2實(shí)施方式中的金屬凸塊23A和金屬凸塊24A同樣地是通過(guò)將成為n側(cè)電極21D和p側(cè)電極22D的第I金屬層27 (參照?qǐng)D9 (b))作為種電極的電鍍而形成,電鍍之后,金屬凸塊23D和金屬凸塊24D的上部通過(guò)研磨或切斷等而除去,金屬凸塊24D上表面和金屬凸塊23D上表面的從基板2上表面的高度調(diào)整為大致相同的高度。因此,金屬凸塊23D和金屬凸塊24D上表面直至側(cè)面形成為平坦的形狀。如此地,第5實(shí)施方式中的金屬凸塊23D和金屬凸塊24D上表面的高度大致相同,所以與第4實(shí)施方式中的金屬凸塊23C和金屬凸塊24C同樣,在進(jìn)行倒裝片式安裝之際,從基板2側(cè)施加擠壓力時(shí),對(duì)兩方金屬凸塊23D、24D施加均等的擠壓力。因此,金屬凸塊23D、24D不會(huì)受到用于安裝的必要以上的擠壓力,能夠抑制對(duì)下層的n側(cè)電極21D、p側(cè)電極22D、罩電極15和整面電極14等的損壞。在圖23所不的例子中,金屬凸塊23D上表面與金屬凸塊24D上表面為大致相同的高度,但不限于此。與對(duì)第4實(shí)施方式中的金屬凸塊23C和金屬凸塊24C進(jìn)行的說(shuō)明同樣,優(yōu)選為相同高度,但沒(méi)有必要嚴(yán)格形成相同的高度。另外,與第4實(shí)施方式中說(shuō)明的情況同樣,通過(guò)電鍍法形成成為金屬凸塊23D的第2金屬層28a(參照?qǐng)D9(b))時(shí),由于上表面的外緣部帶有圓度(在圖9(b)中未圖示圓度形狀),所以可以保留該帶有圓度的形狀。
金屬凸塊23D和金屬凸塊24D是用于將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件ID的n側(cè)電極21D和P側(cè)電極22D與安裝基板的布線用電極(未圖示)進(jìn)行電連接的電極連接層。即,將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件ID倒裝片式安裝于安裝基板(未圖示)時(shí),用于使n側(cè)電極21D和p側(cè)電極22D與安裝基板上的布線用電極(未圖示)對(duì)置,使金屬凸塊23D和金屬凸塊24D向布線用電極擠壓接觸,將n側(cè)電極21D和p側(cè)電極22D與安裝基板的布線用電極(未圖示)電連接。此外,對(duì)于使金屬凸塊23D的上表面的外緣部形成為帶有圓度的形狀,或者形成為使金屬凸塊24D上表面的高度與金屬凸塊23D上表面的高度幾乎相同的結(jié)構(gòu)等的作用,與對(duì)第4實(shí)施方式中的金屬凸塊23C和金屬凸塊24C進(jìn)行的說(shuō)明相同,所以省略其說(shuō)明。另外,在倒裝片式安裝中,為了進(jìn)行連接不良少即可靠性高的安裝,優(yōu)選金屬凸塊23D、24D的膜厚優(yōu)選為10 ii m以上。〔氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的工作〕
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圖23所示的本發(fā)明的第5實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件ID的工作與圖6所示的第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IA相同,所以省略其說(shuō)明。〔氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法〕參照附圖對(duì)本發(fā)明的第5實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖24所示,第5實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法包括以下工序而構(gòu)成氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S70)、保護(hù)層形成工序(S71)、抗蝕圖形形成工序(S72)、保護(hù)層蝕刻工序(S73)、第I金屬層形成工序(S74)、第2金屬層形成工序(S75)、第2金屬層高度調(diào)整工序(S76)、抗蝕圖形除去工序(S77)和芯片分割工序(S78)。此外,與圖7所示的第2實(shí)施方式中的制造方法的區(qū)別在于,在第2實(shí)施方式的制造方法中,在第2金屬層形成工序(S25)之后進(jìn)行抗蝕圖形除去工序(S26),與此相對(duì),在第5實(shí)施方式的制造方法中,在第2金屬層形成工序(S75)與抗蝕圖形除去工序(S77)之間進(jìn)行第2金屬層高度調(diào)整工序(S76)。以下,參照?qǐng)D25 (適當(dāng)參照?qǐng)D23和圖24),對(duì)各工序詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。在這里,氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S70)、保護(hù)層形成工序(S71)、抗蝕圖形形成工序(S72)、保護(hù)層蝕刻工序(S73)、第I金屬層形成工序(S74)和第2金屬層形成工序(S75)分別與圖7所示的第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S20)、保護(hù)層形成工序(S21)、抗蝕圖形形成工序(S22)、保護(hù)層蝕刻工序(S23)、第I金屬層形成工序(S24)和第2金屬層形成工序(S25)相同,所以省略其說(shuō)明(對(duì)于各工序的樣子,參照?qǐng)D8(a)至圖8(d)、圖9(a)和圖9(b))。另外,在第2金屬層形成工序(S75)中,第2金屬層28a和第2金屬層28b通過(guò)將電性導(dǎo)通的第I金屬層27作為種電極的電鍍而形成大致相同的厚度(參照?qǐng)D9(b))。另夕卜,第2金屬層28a、28b的上表面的外緣部形成為帶有圓度的形狀。此外,在圖9和圖25中,省略帶有圓度的形狀的圖示。另外,該形狀在第4實(shí)施方式中也相同。(第2金屬層(金屬凸塊層)高度調(diào)整工序S76)第2金屬層形成工序(S75)(參照?qǐng)D9(b))之后,如圖25(a)所示,通過(guò)研磨或切斷等將第2金屬層28a和第2金屬層28b的上部與第2金屬層28c (參照?qǐng)D9 (b))、第I金屬層27的上部和抗蝕圖形32 —同除去,調(diào)整為第2金屬層28a和第2金屬層28b的上表面成為相同高度。該高度調(diào)整可以與圖20所示的高度調(diào)整同樣地進(jìn)行。另外,與圖19所示的高度調(diào)整同樣地,也可以將成為金屬凸塊24D的第2金屬層28b的上部除去至與成為金屬凸塊23D的第2金屬層28a上表面相同或略高的位置,保留第2金屬層28a上表面的外緣部的帶有圓度的形狀。此外,優(yōu)選,成為金屬凸塊24D的第2金屬層28b上表面的高度與成為金屬凸塊23D的第2金屬層28a上表面的高度相同,但不需要嚴(yán)格相同。通過(guò)使第2金屬層28b上表面的高度接近第2金屬層28a上表面的高度,在將最終形成的氮化物半導(dǎo) 體發(fā)光元件ID進(jìn)行倒裝片式安裝時(shí),能使施加于金屬凸塊23D和金屬凸塊24D的擠壓力接近為相同程度,可以提高倒裝片式安裝的可靠性。另外,通過(guò)使上表面的高度低的第2金屬層28a上表面的高度保持原狀,而僅調(diào)整上表面的高度高的第2金屬層28b上表面的高度,可以減少第2金屬層的除去量,可以減少?gòu)U料。另外,在第2金屬層高度調(diào)整工序(S76)中,不除去包圍第2金屬層28a、28b側(cè)面的抗蝕圖形32而使其保留,通過(guò)研磨或切斷等,將第2金屬層28a、28b的上部與抗蝕圖形32—同除去。因此,在進(jìn)行利用研磨或切斷等的高度調(diào)整時(shí),可以防止由于施加在第2金屬層28a、28b的力而使第2金屬層28a、28b從第I金屬層27剝離。另外,通過(guò)研磨或切斷等將第2金屬層28b上部除去至高于第2金屬層28a上表面的位置的情況,即,第2金屬層28b的調(diào)整后的上表面的高度高于第2金屬層28a上表面的高度的情況下,如上述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1C’ (參照?qǐng)D21和圖22)那樣在I個(gè)元件上具備多個(gè)金屬凸塊24D時(shí),也通過(guò)第2金屬層高度調(diào)整工序(S76),將金屬凸塊24D彼此的高度調(diào)整為相同,所以消除了電鍍形成時(shí)的第2金屬層28b上表面的高度的不均。因此,進(jìn)行倒裝片安裝時(shí)施加于各金屬凸塊24D的擠壓力變得均等,可以良好地進(jìn)行利用各金屬凸塊24D的與安裝基板的布線用電極(未圖示)的連接,可以提高倒裝片式安裝的可靠性。(抗蝕圖形除去工序S77)接著,如圖25(b)所示,除去抗蝕圖形32,則第2金屬層28a和第2金屬層28b分別作為金屬凸塊23D和金屬凸塊24D而顯現(xiàn)。由此,在基板2上形成排列成矩陣狀的多個(gè)元件。此外,除了第2金屬層28c (參照?qǐng)D9 (b))、第I金屬層27的上部和抗蝕圖形32的上部在第2金屬層高度調(diào)整工序(S76)中被除去以外,與第2實(shí)施方式的制造工序中的抗蝕圖形除去工序(S26)相同。(芯片分割工序S78)進(jìn)而,與第I實(shí)施方式的制造方法中的芯片分割工序(S19,參照?qǐng)D2)同樣地,通過(guò)將在基板2上排列成矩陣狀而形成的多個(gè)元件分割為芯片,從而完成了芯片單元的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件ID (參照?qǐng)D23)。如上述說(shuō)明,根據(jù)本發(fā)明的第5實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,在第2實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法中,通過(guò)附加第2金屬層高度調(diào)整工序(S76),可以制造提高了倒裝片式安裝的可靠性的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。〈第6實(shí)施方式>〔氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件〕
參照?qǐng)D26說(shuō)明本發(fā)明的第6實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IE是進(jìn)行倒裝片式安裝的LED。如圖26所示,第6實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IE具備基板2、層疊在基板2上的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10、保護(hù)層20、n側(cè)電極21B、p側(cè)電極22B、金屬凸塊23E、金屬凸塊24E和第3
金屬層29。第6實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1E,相對(duì)于圖10所示的第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IB而言,代替金屬凸塊23B、金屬凸塊24B,分別具有金屬凸塊23E、金屬凸塊24E。對(duì)于與第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IB相同的結(jié)構(gòu),使用相同符號(hào)并適當(dāng)省略其說(shuō)明。基板2、氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)10以及作為其構(gòu)成要素的n型氮化物半導(dǎo)體層11、活性層12、p型氮化物半導(dǎo)體層13、整面電極14、罩電極15、保護(hù)層20、n側(cè)電極21B、P側(cè)電極22B和第3金屬層29與第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件IB相同,因此省略其說(shuō)明。 (金屬凸塊)金屬凸塊23E和金屬凸塊24E分別介由第3金屬層29而設(shè)在n側(cè)電極21B和p側(cè)電極22B上。與第3實(shí)施方式中的金屬凸塊23B和金屬凸塊24B的不同點(diǎn)是金屬凸塊23E上表面和金屬凸塊24E上表面的從基板2上表面起始的高度大致相同。另外,介由第3金屬層29而設(shè)在n側(cè)電極21B上的金屬凸塊23E與圖16所示的第4實(shí)施方式中的金屬凸塊23C同樣地是上端的外緣部帶有圓度,上表面23Eb的面積小于金屬凸塊23E的中央部的基于與基板2的基板面平行的面的剖面的面積。S卩,金屬凸塊23E上表面23Eb平坦且上端部的角帶有圓度。另一方面,介由第3金屬層29而設(shè)在p側(cè)電極22B上的金屬凸塊24E的上端外緣部不帶有圓度,金屬凸塊24E的上表面的形狀與中央部的基于與基板2的基板面平行的面的剖面的形狀相同,直至側(cè)面為平坦。金屬凸塊23E和金屬凸塊24E與第3實(shí)施方式中的金屬凸塊23B和金屬凸塊24B同樣是通過(guò)將第3金屬層29作為種電極的電鍍法而形成。這樣的金屬凸塊23E上表面的外緣部的圓度與對(duì)第4實(shí)施方式中的金屬凸塊23C進(jìn)行說(shuō)明的情形同樣地,是在該電鍍工序中作為生長(zhǎng)端的上端部帶有圓度而形成的形狀。上表面的外緣部帶有圓度而形成的情況對(duì)于金屬凸塊24E而言也相同,在電鍍后的將金屬凸塊24E的上表面調(diào)整為與金屬凸塊23E上表面大致相同高度的工序中,通過(guò)研磨或切斷來(lái)除去金屬凸塊24E的帶有圓度的上部。因此,金屬凸塊24E的上表面的外緣部不帶有圓度。金屬凸塊23E和金屬凸塊24E是用于將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光兀件IE的n側(cè)電極21B和P側(cè)電極22B與安裝基板的布線用電極(未圖示)進(jìn)行電連接的電極連接層。即,用于將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IE倒裝片式安裝在安裝基板(未圖示)時(shí),使n側(cè)電極21B和p側(cè)電極22B與安裝基板上的布線用電極(未圖示)對(duì)置,使金屬凸塊23E和金屬凸塊24E向布線用電極進(jìn)行擠壓接觸,使n側(cè)電極2IB和p側(cè)電極22B與安裝基板的布線用電極(未圖示)介由第3金屬層29電連接。此外,對(duì)于將金屬凸塊23E上表面的外緣部形成為帶有圓度的形狀、或者形成為使金屬凸塊24E上表面的高度與金屬凸塊23E上表面的高度相同的結(jié)構(gòu)等的作用,與對(duì)于第4實(shí)施方式中的金屬凸塊23C和金屬凸塊24C進(jìn)行的說(shuō)明相同,所以省略其說(shuō)明。
另外,在倒裝片式安裝中,為了進(jìn)行連接不良少即可靠性高的安裝,金屬凸塊23E、24E的膜厚優(yōu)選為10 ii m以上?!驳锇雽?dǎo)體發(fā)光元件的工作〕圖26所示的本發(fā)明的第6實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IE的工作與圖10所示的第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件IB相同,所以省略其說(shuō)明?!驳锇雽?dǎo)體發(fā)光元件的制造方法〕參照附圖,對(duì)本發(fā)明的第6實(shí)施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖27所示,第6實(shí)施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法包括以下工序而構(gòu)成氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S80)、保護(hù)層形成工序(S81)、第I抗蝕圖形 形成工序(S82)、保護(hù)層蝕刻工序(S83)、第I金屬層形成工序(S84)、第I抗蝕圖形除去工序(S85)、第3金屬層形成工序(S86)、第2抗蝕圖形形成工序(S87)、第2金屬層形成工序(S88)、第2金屬層高度調(diào)整工序(S89)、第2抗蝕圖形除去工序(S90)、第3金屬層除去工序(S91)和芯片分割工序(S92)。此外,與圖11所示的第3實(shí)施方式的制造方法的區(qū)別在于,在第3實(shí)施方式的制造方法中,在第2金屬層形成工序(S38)之后進(jìn)行第2抗蝕圖形除去工序(S39),與此相對(duì),在第6實(shí)施方式的制造方法中,在第2金屬層形成工序(S88)與第2抗蝕圖形除去工序(S90)之間進(jìn)行第2金屬層高度調(diào)整工序(S89)。以下,參照?qǐng)D28 (適當(dāng)參照?qǐng)D26和圖27),對(duì)各工序詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。在這里,氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S80)、保護(hù)層形成工序(S81)、第I抗蝕圖形形成工序(S82)、保護(hù)層蝕刻工序(S83)、第I金屬層形成工序(S84)、第I抗蝕圖形除去工序(S85)、第3金屬層形成工序(S86)、第2抗蝕圖形形成工序(S87)和第2金屬層形成工序(S88)分別與圖11所示的第3實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)形成工序(S30)、保護(hù)層形成工序(S31)、第I抗蝕圖形形成工序(S32)、保護(hù)層蝕刻工序(S33)、第I金屬層形成工序(S34)、第I抗蝕圖形除去工序(S35)、第3金屬層形成工序(S36)、第2抗蝕圖形形成工序(S37)和第2金屬層形成工序(S38)相同,所以省略其說(shuō)明(對(duì)于各工序的樣子,參照?qǐng)D12(a)至圖12(d)、圖13(a)至圖13(d)和圖14(a))。此外,在第2金屬層形成工序(S88)中,第2金屬層26a和第2金屬層26b通過(guò)將電性導(dǎo)通的第3金屬層29作為種電極的電鍍而形成為大致相同的厚度(參照?qǐng)D14(a))。另外,第2金屬層26a、26b的上表面的外緣部形成為帶有圓度的形狀。此外,在圖14和圖28中,省略帶有圓度的形狀的圖示。另外,該形狀在第3實(shí)施方式也相同。(第2金屬層(金屬凸塊層)高度調(diào)整工序S89)第2金屬層形成工序(S88)之后,如圖28(a)所示,通過(guò)研磨或切斷等,使第2金屬層26b與第2抗蝕圖形31 —起將其上部除去至形成在第2抗蝕圖形31的開(kāi)口部31a內(nèi)的第2金屬層26a的上表面的高度為止。應(yīng)予說(shuō)明,第6實(shí)施方式中的第2金屬層高度調(diào)整工序(S89)與第4實(shí)施方式中的第2金屬層高度調(diào)整工序(S57,參照?qǐng)D17)相同,所以省略詳細(xì)的說(shuō)明。另外,在第4實(shí)施方式的制造方法中作為第2金屬層高度調(diào)整工序的其他例子(參照?qǐng)D20)而進(jìn)行說(shuō)明的方法也可以適用于第6實(shí)施方式。
另外,對(duì)于金屬凸塊23E上表面的外緣部形成為帶有圓度的形狀、或者形成為使金屬凸塊24E上表面的高度與金屬凸塊23E上表面的高度大致相同的結(jié)構(gòu)等的作用,與對(duì)第4實(shí)施方式的金屬凸塊23C和金屬凸塊24C的說(shuō)明相同,所以省略其說(shuō)明。(第2抗蝕圖形除去工序S90)接著,如圖28 (b)所示,除去第2抗蝕圖形31,則第2金屬層26a和第2金屬層26b分別作為金屬凸塊23C和金屬凸塊24C顯 示。此外,除了第2抗蝕圖形31的上部在第2金屬層高度調(diào)整工序(S89)中被除去以外,與第3實(shí)施方式的第2抗蝕圖形除去工序(S39,參照?qǐng)D11)相同。(第3金屬層(金屬種子層)除去工序S91)然后,如圖28(c)所示,通過(guò)將金屬凸塊23E和金屬凸塊24E作為掩蔽的蝕刻,除去不需要的第3金屬層29,形成氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。(芯片分割工序S92)進(jìn)而,通過(guò)將在基板(未圖示)上排列成矩陣狀而形成的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件利用切割等而分割為芯片,完成了芯片單元的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件1E(參照?qǐng)D26)。如上述說(shuō)明,根據(jù)本發(fā)明的第6實(shí)施方式中的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,在第3實(shí)施方式的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法中,通過(guò)附加第2金屬層高度調(diào)整工序(S89),可以制造提高了倒裝片式安裝的可靠性的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。
權(quán)利要求
1.一種氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,其特征在于,是倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,其中, 所述倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件具有 具備層疊于基板上層的n型氮化物半導(dǎo)體層和p型氮化物半導(dǎo)體層、以及在所述基板的相同平面?zhèn)仁顾鰊型氮化物半導(dǎo)體層與n側(cè)電極連接的n側(cè)電極連接面和使所述p型氮化物半導(dǎo)體層與P側(cè)電極連接的P側(cè)電極連接面的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu), 與所述n側(cè)電極連接面連接的所述n側(cè)電極, 與所述P側(cè)電極連接面連接的所述P側(cè)電極,和 形成于所述n側(cè)電極上和所述p側(cè)電極上的金屬凸塊; 所述制造方法依次進(jìn)行如下工序 保護(hù)層形成工序,在所述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)上形成絕緣性的保護(hù)層, 第I抗蝕圖形形成工序,在所述n側(cè)電極連接面上和所述p側(cè)電極連接面上形成具有開(kāi)口部的第I抗蝕圖形, 保護(hù)層蝕刻工序,將所述第I抗蝕圖形作為掩蔽,蝕刻所述保護(hù)層而露出所述n側(cè)電極連接面和所述P側(cè)電極連接面, 第I金屬層形成工序,在所述n側(cè)電極連接面上、所述p側(cè)電極連接面上和所述第I抗蝕圖形上形成成為所述n側(cè)電極和所述p側(cè)電極的第I金屬層, 第2抗蝕圖形形成工序,在所述第I抗蝕圖形的開(kāi)口部上形成具有開(kāi)口部的第2抗蝕圖形, 第2金屬層形成工序,將所述第I金屬層作為電鍍的電極,通過(guò)電鍍形成成為所述金屬凸塊的第2金屬層, 抗蝕圖形除去工序,除去所述第I抗蝕圖形和所述第2抗蝕圖形。
2.一種氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,其特征在于,是倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,其中, 所述倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件具有 具備層疊于基板上層的n型氮化物半導(dǎo)體層和p型氮化物半導(dǎo)體層、以及在所述基板的相同平面?zhèn)仁顾鰊型氮化物半導(dǎo)體層與n側(cè)電極連接的n側(cè)電極連接面和使所述p型氮化物半導(dǎo)體層與P側(cè)電極連接的P側(cè)電極連接面的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu), 與所述n側(cè)電極連接面連接的所述n型電極, 與所述P側(cè)電極連接面連接的所述P側(cè)電極,和 形成于所述n側(cè)電極上和所述p側(cè)電極上的金屬凸塊; 所述制造方法依次進(jìn)行如下工序 保護(hù)層形成工序,在所述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)上形成絕緣性的保護(hù)層, 抗蝕圖形形成工序,在所述n側(cè)電極連接面上和所述p側(cè)電極連接面上形成具有開(kāi)口部的抗蝕圖形, 保護(hù)層蝕刻工序,將所述抗蝕圖形作為掩蔽,蝕刻所述保護(hù)層而露出所述n側(cè)電極連接面和所述P側(cè)電極連接面, 第I金屬層形成工序,在所述n側(cè)電極連接面上、所述p側(cè)電極連接面上和所述抗蝕圖形上形成成為所述n側(cè)電極和所述p側(cè)電極的第I金屬層,第2金屬層形成工序,將所述第I金屬層作為電鍍的電極,通過(guò)電鍍形成成為所述金屬凸塊的第2金屬層, 抗蝕圖形除去工序,除去所述抗蝕圖形。
3.一種氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,其特征在于,是倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,其中, 所述倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件具有 具備層疊于基板上層的n型氮化物半導(dǎo)體層和p型氮化物半導(dǎo)體層、以及在所述基板的相同平面?zhèn)仁顾鰊型氮化物半導(dǎo)體層與n側(cè)電極連接的n側(cè)電極連接面和使所述p型氮化物半導(dǎo)體層與P側(cè)電極連接的P側(cè)電極連接面的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu), 與所述n側(cè)電極連接面連接的所述n側(cè)電極, 與所述P側(cè)電極連接面連接的所述P側(cè)電極,和 形成于所述n側(cè)電極上和所述p側(cè)電極上的金屬凸塊; 所述制造方法依次進(jìn)行如下工序 保護(hù)層形成工序,在所述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)上形成絕緣性的保護(hù)層, 第I抗蝕圖形形成工序,在所述n側(cè)電極連接面上和所述p側(cè)電極連接面上形成具有開(kāi)口部的第I抗蝕圖形, 保護(hù)層蝕刻工序,將所述第I抗蝕圖形作為掩蔽,蝕刻所述保護(hù)層而露出所述n側(cè)電極連接面和所述P側(cè)電極連接面, 第I金屬層形成工序,不除去所述第I抗蝕圖形而在所述n側(cè)電極連接面上、所述p側(cè)電極連接面上和所述第I抗蝕圖形上形成成為所述n側(cè)電極和所述p側(cè)電極的第I金屬層,第I抗蝕圖形除去工序,除去所述第I抗蝕圖形, 第3金屬層形成工序,在所述第I金屬層和所述保護(hù)層上形成第3金屬層, 第2抗蝕圖形形成工序,在各自形成有所述第3金屬層的所述n側(cè)電極連接面上和所述P側(cè)電極連接面上形成具有開(kāi)口部的第2抗蝕圖形, 第2金屬層形成工序,將所述第3金屬層作為電鍍的電極,通過(guò)電鍍形成成為所述金屬凸塊的第2金屬層, 第2抗蝕圖形除去工序,除去所述第2抗蝕圖形, 第3金屬層除去工序,除去所述第3金屬層。
4.一種氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,是倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,具有 具備層疊于基板上層的n型氮化物半導(dǎo)體層和p型氮化物半導(dǎo)體層、以及在所述基板的相同平面?zhèn)仁顾鰊型氮化物半導(dǎo)體層與n側(cè)電極連接的n側(cè)電極連接面和使所述p型氮化物半導(dǎo)體層與P側(cè)電極連接的P側(cè)電極連接面的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu), 與所述n側(cè)電極連接面連接的所述n側(cè)電極, 與所述P側(cè)電極連接面連接的所述P側(cè)電極,和 形成于所述n側(cè)電極上和所述p側(cè)電極上的金屬凸塊; 其中,具有被覆所述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的表面的絕緣性的保護(hù)層, 所述n側(cè)電極上的金屬凸塊與所述p側(cè)電極上的金屬凸塊具有相同的厚度,所述n側(cè)電極或所述P側(cè)電極的至少一方電極在露出俯視圖中分別比所述n側(cè)電極上的所述金屬凸塊和所述P側(cè)電極上的所述金屬凸塊寬,所述一方電極上表面的一部分露出, 所述保護(hù)層不被覆所述金屬凸塊的表面以及所述一方電極上表面的所述一部分。
5.一種倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,具有 氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu),其具備層疊于基板上層的n型氮化物半導(dǎo)體層和p型氮化物半導(dǎo)體層、以及在所述基板的相同平面?zhèn)仁顾鰊型氮化物半導(dǎo)體層與n側(cè)電極連接的n側(cè)電極連接面和使所述p型氮化物半導(dǎo)體層與p側(cè)電極連接的p側(cè)電極連接面, 第I金屬層,設(shè)在所述n側(cè)電極連接面上和所述p側(cè)電極連接面上,構(gòu)成與所述n側(cè)電極連接面連接的n側(cè)電極和與所述p側(cè)電極連接面連接的p側(cè)電極, 第2金屬層,在所述第I金屬層上與所述第I金屬層相接而設(shè)置,在所述n側(cè)電極上和所述P側(cè)電極上構(gòu)成金屬凸塊, 絕緣性的保護(hù)層,覆蓋所述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)的不包括設(shè)有所述第I金屬層的部分的上表面和側(cè)面; 其中,所述第2金屬層的側(cè)面的至少一部分或全部由所述第I金屬層被覆。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,對(duì)于所述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)光的波長(zhǎng)的光,被覆所述第2金屬層側(cè)面的所述第I金屬層的表面的反射率比所述第2金屬層側(cè)面的反射率高。
7.一種倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,具有 氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu),其具備層疊于基板上層的n型氮化物半導(dǎo)體層和p型氮化物半導(dǎo)體層、以及在所述基板的相同平面?zhèn)仁顾鰊型氮化物半導(dǎo)體層與n側(cè)電極連接的n側(cè)電極連接面和使所述p型氮化物半導(dǎo)體層與p側(cè)電極連接的p側(cè)電極連接面, 第I金屬層,設(shè)在所述n側(cè)電極連接面上和所述p側(cè)電極連接面上,構(gòu)成與所述n側(cè)電極連接面連接的n側(cè)電極和與所述p側(cè)電極連接面連接的p側(cè)電極, 第3金屬層,在所述第I金屬層上與所述第I金屬層相接而設(shè)置, 第2金屬層,在所述第3金屬層上與所述第3金屬層相接而設(shè)置,構(gòu)成金屬凸塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,其特征在于,在所述第2金屬層形成工序之后進(jìn)行第2金屬層高度調(diào)整工序,所述第2金屬層高度調(diào)整工序是將在所述n側(cè)電極上形成的成為金屬凸塊的所述第2金屬層的上表面的從所述基板上表面起始的高度與在所述P側(cè)電極上形成的成為金屬凸塊的所述第2金屬層的上表面的從所述基板上表面起始的高度調(diào)整為相同高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,其特征在于,在所述第2金屬層形成工序之后進(jìn)行第2金屬層高度調(diào)整工序,所述第2金屬層高度調(diào)整工序是將在所述P側(cè)電極上形成的成為金屬凸塊的所述第2金屬層的上表面的從所述基板上表面起始的高度與在所述第2金屬層形成工序中形成的所述n側(cè)電極上形成的成為金屬凸塊的所述第2金屬層的上表面的從所述基板上表面起始的高度調(diào)整為相同高度。
10.一種氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,是倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,具有 具備層疊于基板上層的n型氮化物半導(dǎo)體層和p型氮化物半導(dǎo)體層、以及在所述基板的相同平面?zhèn)仁顾鰊型氮化物半導(dǎo)體層與n側(cè)電極連接的n側(cè)電極連接面和使所述p型氮化物半導(dǎo)體層與P側(cè)電極連接的P側(cè)電極連接面的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu),與所述n側(cè)電極連接面連接的所述n側(cè)電極, 與所述P側(cè)電極連接面連接的所述P側(cè)電極,和 形成于所述n側(cè)電極上和所述p側(cè)電極上的金屬凸塊; 其中,具有被覆所述氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的表面的絕緣性的保護(hù)層, 所述n側(cè)電極上的金屬凸塊與所述p側(cè)電極上的金屬凸塊具有相同厚度,所述n側(cè)電極和所述P側(cè)電極中的至少一方的電極在露出俯視圖中各自比所述n側(cè)電極上的所述金屬凸塊和所述P側(cè)電極上的所述金屬凸塊寬,所述一方電極上表面的一部分露出, 所述保護(hù)層不被覆所述金屬凸塊的表面和所述一方電極上表面的所述一部分, 所述n側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從所述基板上表面起始的高度與所述p側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從所述基板上表面起始的高度相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求5 7中任一項(xiàng)所述的倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,所述n側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從所述基板上表面起始的高度與所述p側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的從所述基板上表面起始的高度相同。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,所述n側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的外緣部帶有圓度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的倒裝片型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,所述n側(cè)電極上的金屬凸塊的上表面的外緣部帶有圓度。
全文摘要
本發(fā)明提供具有厚膜的金屬凸塊且可靠性高的倒裝片式安裝型的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件和提高了生產(chǎn)率的其制造方法。氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件(1)中,在氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)(10)的n側(cè)電極連接面(10a)上和p側(cè)電極連接面(10b)上將具有開(kāi)口部(30a、30b)的第1抗蝕圖形(30)作為掩蔽而除去保護(hù)層(20)后,不除去第1抗蝕圖形(30)而形成成為n側(cè)電極(21)、p側(cè)電極(22)的第1金屬層(25)。接著,不除去第1抗蝕圖形(30)而在開(kāi)口部(30a、30b)上形成具有開(kāi)口部(31a、31b)的第2抗蝕圖形(31),通過(guò)將第1金屬層(25)作為電極的電鍍而形成成為金屬凸塊(23、24)的第2金屬層(26a、26b)。其后,除去第2抗蝕圖形(31)和第2抗蝕圖形(32)。
文檔編號(hào)H01L33/36GK102760814SQ20121012549
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者出口宏一郎, 川口浩史, 米田章法 申請(qǐng)人:日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社