當(dāng)前的技術(shù)涉及半導(dǎo)體器件例如發(fā)光器件、半導(dǎo)體單元、發(fā)光裝置、顯示裝置和制造半導(dǎo)體器件的方法。

背景技術(shù)：

近年來，作為輕的和薄的顯示裝置，使用發(fā)光二極管(LED)作為顯示像素的LED顯示器受到注意。LED顯示器沒有視角相關(guān)性，其中對比度或色澤根據(jù)視角而改變，并在顏色改變時具有高反應(yīng)速度的特征。在例如專利文檔1(見例如專利文檔1)中公開了適合于在這樣的LED顯示器中使用的發(fā)光器件。

專利文檔1：日本專利申請公開號2012-182276

發(fā)明概述

由本發(fā)明解決的問題

附帶地，在半導(dǎo)體器件例如發(fā)光器件和安裝半導(dǎo)體器件的基板之間需要高粘附度。

當(dāng)前技術(shù)的目的是提供半導(dǎo)體單元——其中在半導(dǎo)體器件和基板之間的粘附度增加、半導(dǎo)體器件、包括它們的發(fā)光裝置、顯示裝置和制造半導(dǎo)體器件的方法。

用于解決問題的手段

為了實(shí)現(xiàn)上面所述的目的，根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，提供了包括基板、半導(dǎo)體器件和電鍍層的半導(dǎo)體單元。

半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體層和一個或多個電極，一個或多個電極連接到半導(dǎo)體層并包括鉑族元素作為主要材料。

電鍍層粘接基板和電極。

包括鉑族元素作為主要材料的電極粘接到基板上的電鍍層。因此，在電極和電鍍層之間的粘附度增加，且其粘接強(qiáng)度可提高。

半導(dǎo)體器件還可包括絕緣層，絕緣層設(shè)置成與半導(dǎo)體層接觸并包括開口。電極可具有被形成為與絕緣層接觸并經(jīng)由開口連接到半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)。

作為結(jié)果，實(shí)現(xiàn)具有相應(yīng)于絕緣膜的開口的形狀的各種形狀的電極。

電極可包括從開口的端邊緣向外延伸的延伸部分，且電鍍層可連接到至少電極的延伸部分。

在這種情況下，在開口內(nèi)的電極的區(qū)可被填充有樹脂和腔中的至少一個。

還可在開口內(nèi)的電極的區(qū)中提供電鍍層。

作為結(jié)果，因?yàn)樵陔姌O和電鍍層之間的粘附面積大，其間的粘附度增加了。

半導(dǎo)體層可包括活性層、第一導(dǎo)電類型層和第二導(dǎo)電類型層。一個或多個電極可包括第一電極，第一電極連接到至少第一導(dǎo)電類型層。

作為結(jié)果，具有增加的粘附度和高可靠性的發(fā)光單元可被實(shí)現(xiàn)為半導(dǎo)體單元。

一個或多個電極還可包括第二電極，第二電極連接到第二導(dǎo)電類型層。

絕緣層可包括面向基板的表面，且電極和電鍍層的粘接表面的面積與該表面的面積之比可以是50％或更大和85％或更小。

根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，提供了包括半導(dǎo)體層、一個或多個電極和電鍍層的半導(dǎo)體器件。

一個或多個電極連接到半導(dǎo)體層并包括鉑族元素作為主要材料。

電鍍層粘接到電極。

根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，提供了包括發(fā)光板和驅(qū)動發(fā)光板的驅(qū)動器電路的發(fā)光裝置。

發(fā)光板包括基板、發(fā)光器件和電鍍層。

發(fā)光器件每個包括半導(dǎo)體層和一個或多個電極，一個或多個電極連接到半導(dǎo)體層并包括鉑族元素作為主要材料。

電鍍層粘接基板和發(fā)光器件的電極。

作為結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)具有增加的粘附度和高可靠性的發(fā)光板裝置。

根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，提供了包括發(fā)光單元和驅(qū)動器電路的顯示裝置。

發(fā)光單元每個包括發(fā)光器件作為一個像素并在逐像素基礎(chǔ)上包括發(fā)光單元，發(fā)光器件發(fā)射不同波長范圍的光。

驅(qū)動器電路包括基板、半導(dǎo)體器件和電鍍層。

半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體層和一個或多個電極，一個或多個電極連接到半導(dǎo)體層并包括鉑族元素作為主要材料。

電鍍層粘接基板和電極。

作為結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)具有增加的粘附度和高可靠性的顯示裝置。

根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，提供了制造半導(dǎo)體單元的方法，其包括暴露電極。電極連接到半導(dǎo)體層并包括鉑族元素作為主要材料。

被暴露的電極面向安裝基板。

電鍍層在電極和安裝基板之間形成。

這樣的制造方法與制造包括由除了鉑族元素以外的主要材料制成的電極的半導(dǎo)體單元的方法比較，使制造工藝和制造成本的減小成為可能。

發(fā)明效果

如上所述，根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，在基板和半導(dǎo)體器件之間的粘附度增加了。

應(yīng)注意，本文所述的效果并不一定是限制的，且在本公開中描述的任何效果可產(chǎn)生。

附圖的簡要說明

圖1A是示出發(fā)光單元的一般配置的例子的透視圖。圖1B示出在箭頭A-A的方向上圖1A的發(fā)光單元的橫截面配置的例子。

圖2A是示出包括在圖1A和1B中所示的基板和發(fā)光器件的半導(dǎo)體單元的橫截面視圖。圖2B和2C是橫截面視圖，每個示出根據(jù)另一配置例子的半導(dǎo)體單元。

圖3A是示出另一發(fā)光單元的一般配置的例子的透視圖。圖3B示出在箭頭A-A的方向上圖3A的發(fā)光單元的橫截面配置的例子。

圖4示出在圖3A和3B中所示的基板和發(fā)光器件的橫截面配置的例子。

圖5A到5C每個示出圖4的發(fā)光器件的另一配置的橫截面。

圖6是示意性示出由Cu在鉑族元素上電解電鍍的原理的圖。

圖7是示意性示出由Cu在比鉑族元素更容易氧化的金屬上電解電鍍的原理的圖。

圖8A、8B和8C是示出在三種類型的金屬和電鍍層之間的粘附度的評估測試的結(jié)果的照片。

圖9A到9C連續(xù)示出形成電鍍層的過程。

圖10A到10C是分別示出在圖5A到5C中所示的發(fā)光器件的下表面?zhèn)鹊钠矫鎴D。

圖11是示出在單側(cè)電極型發(fā)光器件或類似器件的尺寸(水平軸)和粘接面積比(垂直軸)之間的關(guān)系的曲線圖。

圖12A是示出在圖2A中所示的雙側(cè)電極型發(fā)光器件的下表面?zhèn)鹊钠矫鎴D。圖12B是示出在圖2B或2C中所示的雙側(cè)電極型發(fā)光器件的下表面?zhèn)鹊钠矫鎴D。

圖13是示出在雙側(cè)電極型發(fā)光器件或類似器件的尺寸(水平軸)和粘接面積比(垂直軸)之間的關(guān)系的曲線圖。

圖14A到14F連續(xù)示出例如制造包括單側(cè)電極型發(fā)光器件的半導(dǎo)體單元的過程。

圖15A到15G連續(xù)示出根據(jù)比較例子的制造半導(dǎo)體單元的過程。

圖16是根據(jù)一個實(shí)施方式的顯示裝置的示意性透視圖。

圖17示出在透明基板側(cè)上的安裝基板的表面中的相應(yīng)于顯示區(qū)的區(qū)的布局的例子。

用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的模式

在下文中，將參考附圖當(dāng)前技術(shù)的實(shí)施方式。

在接下來的描述中，當(dāng)提到附圖時，可使用術(shù)語例如“向上、向下、左側(cè)、右側(cè)、垂直和水平”，以便指示器件和裝置的方向或位置，但它們僅僅用于描述的目的。換句話說，那些術(shù)語為了理解的容易而被頻繁地使用，且可以不與在器件和裝置實(shí)際被制造或使用的情況下的方向或位置重合。

1.發(fā)光單元的配置例子1

1)發(fā)光單元的配置

圖1A是示出發(fā)光單元1的一般配置的例子的透視圖。圖1B示出在箭頭A-A的方向上圖1A的發(fā)光單元1的橫截面配置的例子。發(fā)光單元1作為顯示裝置的顯示像素是適當(dāng)?shù)乜蓱?yīng)用的，顯示裝置是所謂的LED顯示器。發(fā)光單元1是小封裝，其中用薄樹脂覆蓋發(fā)光器件。

如圖1A所示，發(fā)光單元1包括三個發(fā)光器件10，其為半導(dǎo)體器件。每個發(fā)光器件10是固態(tài)發(fā)光器件，其從其頂表面發(fā)射在預(yù)定波長范圍內(nèi)的光且具體地是LED芯片。在這個說明書中，LED芯片指從用于晶體生長的晶圓切割的一個切口，且沒有被覆蓋有模制樹脂等的封裝類型。

LED芯片具有例如5μm或更大和100mm或更小的尺寸。LED芯片的平面形狀實(shí)質(zhì)上是例如正方形。LED芯片是以薄片選擇的形式。LED芯片的高寬比(高度/寬度)是0.1或更大和小于1，例如但不限于此且可以是0.001或更大和小于10。

發(fā)光期間10布置在發(fā)光單元1內(nèi)，且如圖1A所示，例如以預(yù)定的間隔布置在發(fā)光器件10之間。在那時，發(fā)光單元1具有例如在發(fā)光器件10被排列的方向上延伸的細(xì)長形狀。在兩個相鄰發(fā)光器件10之間的間隙等于或大于例如每個發(fā)光器件10的尺寸。應(yīng)注意，根據(jù)情況，上面所述的間隙可以比每個發(fā)光器件10的尺寸窄。

發(fā)光器件10發(fā)射在相應(yīng)的不同波長范圍內(nèi)的光。例如，如圖1A所示，三個發(fā)光器件10由發(fā)射在綠色區(qū)中的光的發(fā)光器件10G、發(fā)射在紅色區(qū)中的光的發(fā)光器件10R和發(fā)射在藍(lán)色區(qū)中的光的發(fā)光器件10B構(gòu)成。

應(yīng)注意，發(fā)光器件10R、10G和10B的位置不限于在附圖中所示的那些。在下文中，假定發(fā)光器件10R、10G和10B布置在上面例示的位置處，可描述其它組成元件的位置關(guān)系。

2)發(fā)光器件的配置

圖2A是示出包括基板60和安裝在基板60上的發(fā)光器件10的半導(dǎo)體單元100的橫截面視圖。每個發(fā)光器件10包括半導(dǎo)體層，其中第一導(dǎo)電類型層11、活性層12和第二導(dǎo)電類型層13例如以規(guī)定順序從底部被層壓。半導(dǎo)體層可包括不同于那些上述層的層。

在發(fā)光器件10G和10B中，第一導(dǎo)電類型層11、活性層12和第二導(dǎo)電類型層13每個由例如基于氮化鎵的化合物半導(dǎo)體例如基于InGaN的半導(dǎo)體構(gòu)成。另一方面，在發(fā)光器件10R中，第一導(dǎo)電類型層11、活性層12和第二導(dǎo)電類型層13每個由例如基于磷的化合物半導(dǎo)體例如基于AlGaInP的半導(dǎo)體構(gòu)成。

第二電極15設(shè)置第二導(dǎo)電類型層13的頂表面(即光提取表面S2)上。第二電極15例如由在發(fā)光器件10G和10B中的Ti/Pt/Au制成。第二電極15例如由在發(fā)光器件10R中的AuGe(金和鍺的合金)/Ni/Au制成。第二電極15與第二導(dǎo)電類型層13接觸并且也連接到第二導(dǎo)電類型層13以產(chǎn)生歐姆接觸。

第一電極14設(shè)置在第一導(dǎo)電類型層11的下表面上。第一電極14的一部分連接到第一導(dǎo)電類型層11以產(chǎn)生歐姆接觸。在下文中，第一導(dǎo)電類型層11的下表面、即半導(dǎo)體層的下表面S3為了描述的目的被描述為“半導(dǎo)體層下表面”。第一電極14是金屬電極。第一電極14包括鉑族元素作為主要材料。鉑族元素的例子包括Pt、Pd、Ir、Rh、Ru和Os。第一電極14可由那些元素中的至少兩種的合金制成。

當(dāng)?shù)谝浑姌O14由單個元素制成，其主要材料正是那個元素。此外，當(dāng)?shù)谝浑姌O14由多種元素制成、即由合金制成時，其主要材料是在那些元素中具有最高密度(wt％或vol％)的元素。當(dāng)?shù)谝浑姌O14由合金制成時，包括在50％或更大的密度的鉑族元素是合乎需要的。

第一電極14和/或第二電極15可由單個電極構(gòu)成或可由物理地分離的電極構(gòu)成。

第一電極14和第二電極15由例如氣相沉積、濺射或電鍍(電解電鍍或非電解電鍍)形成。

半導(dǎo)體器件的側(cè)表面(在下文中，為了描述的目的而被描述為“半導(dǎo)體層側(cè)表面”)S1由第一導(dǎo)電類型層11、活性層12和第二導(dǎo)電類型層13的側(cè)表面構(gòu)成。例如，如圖2所示，半導(dǎo)體層側(cè)表面S1是與層壓方向交叉的傾斜表面。具體地，半導(dǎo)體層側(cè)表面S1是傾斜表面，使得發(fā)光器件10的橫截面具有倒置梯形形狀(倒置臺面結(jié)構(gòu)形狀)。以這樣的方式，半導(dǎo)體層側(cè)表面S1是錐形的，且因此在前方方向上的光提取效率可提高。應(yīng)注意，半導(dǎo)體層側(cè)表面S1可以是例如沿著層壓方向的表面，即實(shí)質(zhì)上平行于層壓方向的表面。

例如，如圖2A所示，每個發(fā)光器件10包括層壓主體，其包括第一絕緣層16、金屬層17和第二絕緣層18。金屬層17布置在第一絕緣層16和第二絕緣層18之間。

層壓主體是由半導(dǎo)體層側(cè)表面S1到半導(dǎo)體層1的半導(dǎo)體層下表面S3形成的層。在層壓主體中，至少第一絕緣層16、金屬層17和第二絕緣層18每個是薄層，且每個通過薄膜形成過程例如CVD(化學(xué)氣相沉積)、氣相沉積和濺射來形成。具體地，在層壓主體中，至少第一絕緣層16、金屬層17和第二絕緣層18不通過厚膜形成過程例如旋涂、樹脂模塑、鑄封等形成。

第一絕緣層16具有從半導(dǎo)體層電絕緣的功能。提供第一絕緣層16以便與半導(dǎo)體層接觸并覆蓋半導(dǎo)體層。第一絕緣層16相對于從活性層12發(fā)射的光由透明材料制成，例如由SiO₂、SiN、Al₂O₃、TiO₂或TiN制成。第一絕緣層16具有例如大約0.1μm到1μm的厚度，其為實(shí)質(zhì)上均勻的厚度。應(yīng)注意，由于制造誤差，第一絕緣層16可具有在厚度上的非均勻性。

第二絕緣層18具有保護(hù)金屬層17的功能。提供第二絕緣層以便覆蓋金屬層17。作為第二絕緣層18的材料，可使用與第一絕緣層16的材料類似的材料。第二絕緣層18具有例如大約0.1μm到1μm的厚度，其為實(shí)質(zhì)上均勻的厚度。應(yīng)注意，由于制造誤差，第二絕緣層18可具有在厚度上的非均勻性。

可以不提供第二絕緣層18。金屬層17可以是發(fā)光器件10的最外層。

金屬層17具有阻擋或反射從活性層12發(fā)射的光的功能。金屬層17設(shè)置在第一絕緣層16和第二絕緣層18之間。金屬層17由阻擋或反射從活性層12發(fā)射的光的材料制成，例如由Ti、Al、Cu、Au、Ni、基于鉑族的材料或它們中的至少兩個的合金制成。金屬層17具有例如大約0.1μm到1μm的厚度，其為實(shí)質(zhì)上均勻的厚度。應(yīng)注意，由于制造誤差，金屬層17可具有在厚度上的非均勻性。

在層壓主體中，在第一絕緣層16和第二絕緣層18的表面的預(yù)定位置(例如中心)處提供開口7，該表面與半導(dǎo)體層下表面S3接觸。第一電極14包括凹部分14a，例如作為被形成為經(jīng)由開口7連接到第一導(dǎo)電類型層11的結(jié)構(gòu)。此外，第一電極14包括從開口7的端邊緣7a向外延伸(到圓周)的延伸部分14c。換句話說，第一電極14形成，使得凹部分14a與開口7的內(nèi)圓周表面接觸，且延伸部分14c與層壓主體的下表面接觸。

例如，在光提取表面S2側(cè)上的金屬層的端部分形成為與在光提取表面S2上的第一絕緣層16的端部分齊平(即與光提取表面S2齊平)。作為結(jié)果，金屬層17的端部分與第二電極15電絕緣。類似地，金屬層17的另一端部分也不連接到第一電極14，即與第一電極14電絕緣。

應(yīng)注意，從可防止從活性層12發(fā)射的光直接進(jìn)入其它發(fā)光器件10的觀點(diǎn)看，金屬層17只需被形成為在第一絕緣層16的表面中與面向至少活性層12的側(cè)表面的表面接觸，且不一定覆蓋除了活性層12的側(cè)表面以外的部分。在這種情況下，第一絕緣層16只需被形成為在半導(dǎo)體層的表面中與至少活性層12的側(cè)表面接觸，且不一定覆蓋整個半導(dǎo)體層側(cè)表面S1。

3)絕緣體、端電極

此外，如圖1A所示，發(fā)光單元1包括芯片形絕緣體20及端電極31和32。絕緣體20覆蓋發(fā)光器件10。端電極31和32電連接到發(fā)光器件10。端電極31和32布置在絕緣體20的底表面?zhèn)壬稀?/p>

絕緣體20從至少發(fā)光器件10的側(cè)表面?zhèn)葒@并保持發(fā)光器件10。絕緣體20由例如硅樹脂、丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂材料制成。

絕緣體20被形成為與每個發(fā)光器件10的側(cè)表面和每個發(fā)光器件10的頂表面的區(qū)接觸。絕緣體20具有在發(fā)光器件10被排列的方向上延伸的細(xì)長形狀(例如長方體形狀)。絕緣體20的高度大于每個發(fā)光器件10的高度，且絕緣體20的水平寬度(在短側(cè)方向上的寬度)大于每個發(fā)光器件10的寬度。絕緣體20的尺寸是例如1mm或更小。

例如，如圖1A和1B所示，絕緣體20包括在相應(yīng)于緊接著在其之上的相應(yīng)發(fā)光器件10的位置處的開口20A。在每個開口20A的底表面上，暴露至少第二電極15(未在圖1A和1B中示出)。此外，絕緣體20還包括例如在相應(yīng)于緊接著在其之下的相應(yīng)發(fā)光器件10的位置處的開口20B。在每個開口20B的底表面上，暴露第一電極14(未在圖1A和1B中示出)。

端電極31起在圖2A中示出的基板60的金屬接線的部分的作用。第二電極15經(jīng)由圖1A所示的凸起33和連接部分34連接到端電極32。凸起33是嵌在絕緣體20中的圓柱形導(dǎo)電構(gòu)件。連接部分34是在絕緣體20的頂表面上形成的帶狀導(dǎo)電構(gòu)件。

如圖2A所示，半導(dǎo)體單元100包括粘接基板60和發(fā)光器件10的電鍍層68。具體地，電鍍層68設(shè)置在基板60上提供的上面提到的接線69和第一電極14之間，并連接到其用于電傳導(dǎo)。一般，電鍍層68由Cu制成。例如，電鍍層68由Cu、Au、Ni、Pd、Cr、Zn、Sn、Pt、Ag、Cd或它們中的至少兩個的合金制成。

鉑族元素例如Pd可用作電鍍層68的材料。在這種情況下，第一電極14和電鍍層68每個包括鉑族元素作為主要材料。第一電極14的主要材料和電鍍層68的材料可以是相同的元素。

電鍍層68例如通過電解電鍍來形成，但可通過非電解電鍍來形成，取決于電鍍層68和第一電極14的材料的組合。

在圖2A所示的半導(dǎo)體單元100中，電鍍層68例如被形成為填充到第一電極14的凹部分14a內(nèi)。通過電鍍處理事件的調(diào)節(jié)，用于電鍍的材料填充到凹部分14a內(nèi)。

然而，如圖2B所示，電鍍層68可以不填充到第一電極14的凹部分14a內(nèi)，而樹脂28可填充到其內(nèi)。樹脂28的材料的一般例子包括光可固化樹脂，其通過單元對準(zhǔn)方法在日本專利申請公布號2011-233733的圖1中所示的制造過程中被形成為臨時固定的部分。在圖2B中所示的配置例子中，電鍍層68連接到第一電極14的延伸部分14c。

可選地，如圖2C所示，第一電極14的凹部分14a的內(nèi)部可以是腔14d。在圖2C所示的半導(dǎo)體單元的情況下，沒有用于緊接著在第一電極14的凹部分14a之下接線的金屬材料，且由于制造過程，接線(端電極)有具有在其中心處的開口的形狀。

2.發(fā)光單元的配置例子2

接著，將描述發(fā)光單元的另一配置例子。類似于發(fā)光單元1的描述的關(guān)于這個發(fā)光單元和發(fā)光器件的配置和功能的描述將被省略和簡化。

1)發(fā)光單元的配置

圖3A是示出發(fā)光單元2的一般配置的例子的透視圖。圖3B示出在箭頭A-A的方向上圖3A的發(fā)光單元2的橫截面配置的例子。

發(fā)光單元2包括長方體形狀的絕緣體50。絕緣體50包括容納相應(yīng)的發(fā)光器件40R、40G和40B的開口50A。上面所述的發(fā)光器件10每個具有雙側(cè)電極類型，其中第一電極14和第二電極15布置在發(fā)光器件10之上和之下。與此相反，發(fā)光器件40每個具有單側(cè)電極類型，其中第一電極44和第二電極45(見圖4)被包括在僅僅下側(cè)上(在基板80側(cè)上)。

圖3B未示出那些第一電極44和第二電極45。那些第一電極44和第二電極45連接到端電極61和62作為在基板80上的接線等的部分。

2)發(fā)光器件的配置

圖4示出包括發(fā)光器件40的半導(dǎo)體單元200的橫截面配置的例子。每個發(fā)光器件40包括半導(dǎo)體層，其包括第一導(dǎo)電類型層41、活性層42和第二導(dǎo)電類型層43。此外，每個發(fā)光器件40包括第一電極44和第二電極45。此外，每個發(fā)光器件40包括層壓主體，其包括第一絕緣層46、金屬層47和第二絕緣層48。

第一電極44包括凹部分44a和延伸部分44c。類似地，第一電極45包括凹部分45a和延伸部分45c。每個延伸部分44c被形成為與第二絕緣層48的下表面齊平。

第二電極45的凹部分45a被形成為比第一電極44的凹部分44a深。第一絕緣層46的一部分設(shè)置成具有在第二電極45的凹部分45a的圓周中的開口形狀，且第二電極45經(jīng)由開口連接到第二導(dǎo)電類型層43。

第一電極44和第二電極45每個包括鉑族元素作為主要材料。第一電極44的鉑族元素和第二電極45的鉑族元素可以是相同或不同的。

在第一電極44的凹部分44a內(nèi)部，在制造過程中形成的樹脂28依然存在。第一電極44和第二電極45分別經(jīng)由電鍍層66和67連接到在基板80上的接線81和接線82(例如端電極61和62)。電鍍層67的材料填充到第二電極45的凹部分45a內(nèi)。

圖5A到5C每個示出發(fā)光器件的另一配置的橫截面。

在圖5A所示的發(fā)光器件中，電鍍層66的材料填充到第一電極44的凹部分44a內(nèi)。樹脂28填充到第二電極45的凹部分45a內(nèi)。在圖5B所示的發(fā)光器件中，樹脂28填充到凹部分44a和45a內(nèi)。在圖5C所示的發(fā)光器件中，電鍍層66和67的材料填充到凹部分44a和45a內(nèi)。應(yīng)注意，在圖4和5A到5C的發(fā)光器件中，腔而不是樹脂材料可被提供到凹部分44a內(nèi)，如例如圖2C所示的。

3.關(guān)于在基板、發(fā)光器件和(電極和電鍍層)之間的粘附度

1)在鉑族元素和電鍍層之間的粘附度為什么高的原因

接著，將描述在電極14、44和45與電鍍層66、67和68之間的粘附度。如上所述，在根據(jù)配置例子1的發(fā)光器件10中，第一電極14主要由鉑族元素制成。在根據(jù)配置例子2的發(fā)光器件40中，第一電極44和第二電極45主要由鉑族元素制成。以這樣的方式，鉑族元素用于電極。因此，在電極和電鍍層之間的粘附度增加，且其粘接強(qiáng)度可提高。

在鉑族元素和電鍍層之間的粘附度為什么高的三個原因如下。

[1]氧化物膜難以在鉑族元素上形成。

[2]鉑族元素的電離趨勢比Au(比Au更堿性的金屬)的電離趨勢大。

[3]鉑族元素是氫吸附金屬。

貴金屬(鉑族元素)例如Pt往往具有低電離趨勢，其難以氧化，類似于Au。具有高電離趨勢的材料往往難以引起電鍍生長。因?yàn)橘F金屬例如Pt的電離趨勢比Au的電離趨勢高，貴金屬例如Pt具有比Au更容易引起電鍍生長的方向，且同時由于從特殊表面氫吸附功能估計的氫粘接強(qiáng)度而難以氧化。換句話說，由于上面所述的三個原因，認(rèn)為電鍍粘接容易的功能在貴金屬例如Pt中操作，且優(yōu)良的電鍍粘接被執(zhí)行。

電離趨勢的順序如下。

K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Ni>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au

對于電鍍的陰極電解活動性，金屬氫粘接很重要。在非電解電鍍等中，作為形成電鍍層68的目標(biāo)的金屬包括氫且因此氫容易分離也是必要的。在電解電鍍的情況下，因?yàn)槊總€粘接的分離被電氣地引起，另外當(dāng)具有大程度的氫吸附的金屬被包括在陰極中時，可引起電鍍生長。因此，認(rèn)為耦合(粘接)強(qiáng)度可增加得更多。Pt、Pd、Rh等具有作為氫吸附和吸附金屬的功能，且其效果也適用于當(dāng)前的技術(shù)。

圖6是示意性示出由Cu在鉑族元素上電解電鍍的原理的圖。如在圖6的左部分中示出的，由Cu制成的陽極失去電子，且銅離子在電解溶液中產(chǎn)生。陰極接收電子并在陰極周圍形成Cu。如在圖6的右部分中示出的，在陰極中形成的Cu與在陰極的附近區(qū)域中提供的鉑族元素材料接觸之后，銅離子和電子也被供應(yīng)到鉑族元素材料的表面，且Cu越來越多地形成。

圖7是示意性示出由Cu在比鉑族元素更容易氧化的金屬上電解電鍍的原理的圖。以這樣的方式，與任何雜質(zhì)例如氧化物膜在金屬表面上存在的情況比較，均勻的電鍍層68在圖6所示的鉑族元素材料的表面上形成。

2)剝離測試

當(dāng)前技術(shù)的發(fā)明人相對于在基板上的三種類型的金屬執(zhí)行Cu電鍍層的剝離測試(粘附度的評估測試)。

圖8A、8B和8C是示出在三種類型的金屬和電鍍層的剝離測試的結(jié)果的照片。在圖8A中Ti、在圖8B中Au且在圖8C中Pt用作金屬。從那些實(shí)驗(yàn)中得到結(jié)果，其中在Pt上的Cu電鍍層的粘附度最高，如圖8C所示。使用在半導(dǎo)體制造工業(yè)中采用的粘附度的評估標(biāo)準(zhǔn)，得到在0B到5B的六點(diǎn)刻度上的最高結(jié)果5B。

3)在發(fā)光器件的下表面(底表面)的面積與電鍍層的粘接表面的面積之間的關(guān)系

接著，將給出根據(jù)配置例子1或2的關(guān)于在平面圖中的電極和電鍍層的粘接表面與發(fā)光器件10或40的下表面的面積比(在下文中，為了描述的目的而被描述為“粘接面積比”)的描述。例如，如圖9A所示，發(fā)光器件40的下表面40A是層壓主體(其中的第二絕緣層18或48)的下表面，即面向基板80的表面。

3-1)單側(cè)電極型發(fā)光器件

圖9A到9C連續(xù)示出形成電鍍層66和67的過程。圖9A到9C的上圖是根據(jù)配置例子2的從單側(cè)電極型發(fā)光器件40的下側(cè)、即從基板80側(cè)看的平面圖。如在圖9A和9B中所示的，發(fā)光器件和基板80對準(zhǔn)，且如圖9C所示，電鍍層66和67通過電解電鍍方法在第一和第二電極44和45與基板80之間形成。

例如，在圖9B和9C的過程中，例如，如在日本專利申請公布號2011-233733中所公開的，樹脂28通過自對準(zhǔn)方法在發(fā)光器件40的圓周中或在發(fā)光器件40之下形成。作為結(jié)果，如圖4所示，制造例如包括發(fā)光器件的半導(dǎo)體單元200(圖9C)，在每個發(fā)光器件中，樹脂28填充到第一電極44的凹部分44a內(nèi)。

在半導(dǎo)體單元200中，發(fā)光器件40的尺寸的例子如下(見如9C)。

發(fā)光器件40的下表面40A的面積：大約15μm x 10μm＝大約150μm²。

第一電極44和第二電極45的電鍍粘接表面的總面積：大約78μm²。

因此，粘接面積比是：78/150＝大約52％。

此外，相應(yīng)于樹脂28的面積或在第一電極44的凹部分44a中的腔的等效直徑是大約2μm。具體地，那個圓的面積是大約3μm²。

圖10A到10C是分別示出在圖5A到5C中所示的發(fā)光器件的下表面?zhèn)鹊钠矫鎴D。以與計算在發(fā)光器件40中的粘接面積比的方法相同的方式，得到在圖5A到5C中所示的發(fā)光器件的下表面的面積與電鍍粘接表面的面積之比。結(jié)果如下。

在圖5A中所示的發(fā)光器件的粘接面積比(圖10A)：大約50％。

在圖5B中所示的發(fā)光器件的粘接面積比(圖10B)：大約52％。

在圖5C中所示的發(fā)光器件的粘接面積比(圖10C)：大約54％。

圖11的上部分是示出在單側(cè)電極型發(fā)光器件40或類似器件的尺寸(水平軸)和粘接面積比(垂直軸)之間的關(guān)系的曲線圖。在這個曲線圖中，如在圖11的下部分中示出的，發(fā)光器件的下表面的短側(cè)方向被定義為x方向，且其縱向方向被定義為y方向。發(fā)光器件的尺寸的確定被分類為下面的三種模式。

a)在x方向上的尺寸例如是固定的而在y方向上的尺寸改變的情況下。

b)在y方向上的尺寸例如是固定的而在x方向上的尺寸改變的情況下。

c)在x和y方向上的尺寸都改變(同位相似)的情況下。

虛線每個代表最小粘接面積比，而實(shí)線每個代表最大粘接面積比。

在圖11中所示的區(qū)A是能夠維持優(yōu)良的粘附度的范圍。然而，因?yàn)閰^(qū)B具有低粘附面積比，粘附度的減小被預(yù)測。

在圖11的曲線圖中，在具有大約10μm到30μm的尺寸的發(fā)光器件中，最大粘接面積比是50％或更大和85％或更小。在具有大約10μm的尺寸的發(fā)光器件中，最大粘接面積比是50％，其合意地被設(shè)置為可允許的最小粘接面積比。

3-2)雙側(cè)電極型發(fā)光器件

圖12A是示出在圖2A中所示的雙側(cè)電極型發(fā)光器件10的下表面?zhèn)鹊钠矫鎴D。圖12B是示出在圖2B或2C中所示的雙側(cè)電極型發(fā)光器件的下表面?zhèn)鹊钠矫鎴D。

那些發(fā)光器件的下表面的尺寸是：

大約10μm x 10μm＝大約100μm²

第一電極14的尺寸是：

大約9μm x 9μm＝大約81μm²。

因此，粘接面積比如下：

圖2A所示的發(fā)光器件的粘接面積比(圖12A)：78％。

圖2B或C所示的發(fā)光器件的1粘接面積比(圖12B)：81％。

圖13是示出在雙側(cè)電極型發(fā)光器件10或類似器件的尺寸(水平軸)和粘接面積比(垂直軸)之間的關(guān)系的曲線圖。在具有大約10μm到30μm的尺寸的發(fā)光器件10中，區(qū)A是能夠維持優(yōu)良的粘附度的范圍。類似于單側(cè)電極型發(fā)光器件，將最小粘接面積比設(shè)置為大約50％是合乎需要的。

4.結(jié)論

如上所述，因?yàn)殡姌O14、44和45(每個包括鉑族元素作為主要材料)由電鍍層67和68粘接到基板60和80，在電極和電鍍層之間的粘附度增加，且其粘附強(qiáng)度可提高。

例如，如在圖2A、4、5A和5C中所示的，電鍍層生長到電極的凹部分14a、44a和45a內(nèi)，使得電極和電鍍層的粘接區(qū)域可增加。作為結(jié)果，粘附度可提高。

在電極和電鍍層之間的熱膨脹的系數(shù)中的差異小于在電極和樹脂或腔之間的熱膨脹的系數(shù)中的差異。由于在熱膨脹的系數(shù)中的差異，甚至在來自半導(dǎo)體器件等的熱生成的情況下，也沒有電極和電鍍層斷裂且因此半導(dǎo)體器件從基板剝離的可能性。因此，可確保高可靠性。

然而，即使樹脂28填充到電極的凹部分14a、44a或45a內(nèi)或即使凹部分14a、44a或45a是腔，如上所述，大約50％或更大的粘接面積比也被確保作為發(fā)光器件的設(shè)計。因此，沒有上面所述的斷裂和粘附度的問題。

此外，在鉑族元素當(dāng)中，例如Pt和Rh具有在紫光到藍(lán)光波長范圍內(nèi)的光反射率，且反射率高于Au和Ti的反射率。Pt具有大約52％的反射率，以及Rh具有大約78％的反射率。與此相反，Au具有大約38％的反射率。換句話說，發(fā)光器件10和40等用作發(fā)射具有藍(lán)光波長范圍的光的器件，使得光使用效率可提高。

5.制造半導(dǎo)體單元的方法

1)根據(jù)當(dāng)前技術(shù)的制造半導(dǎo)體單元200的方法

圖14A和14B是連續(xù)示出例如制造包括單側(cè)電極型發(fā)光器件40的半導(dǎo)體單元200的過程的圖。在這里，將給出關(guān)于在將半導(dǎo)體器件轉(zhuǎn)移到傳送基板上以暴露電極的過程之后的過程的描述。

如圖14A所示，半導(dǎo)體器件40從光提取表面S2側(cè)轉(zhuǎn)移到傳送基板160上，且因此第一電極44和第二電極45被暴露。在這里，即使第一電極44和第二電極45被暴露，那些電極也是鉑族元素且因此幾乎不被氧化。

隨后，半導(dǎo)體器件40從傳送基板160被移除并與面向安裝基板(基板60)的第一和第二電極44和45的被暴露側(cè)定位在一起。如圖14B所示，在通過固化光可固化樹脂的預(yù)定區(qū)形成的臨時固定部分28’被留下的狀態(tài)中，電鍍層67和68在電極44和45與基板60之間形成。例如，電鍍生長被執(zhí)行，直到電鍍層67填充到第二電極45的凹部分45a內(nèi)為止。

2)根據(jù)比較例子的制造半導(dǎo)體單元的方法

圖15A到15G是連續(xù)示出根據(jù)比較例子的制造半導(dǎo)體單元的過程的圖。在制造過程中，與圖14A和14B的差異是，在圖15A中，被暴露電極(其沒有鉑族元素)144和145的表面可以被氧化，且因此提供通過腐蝕移除其氧化物膜149的過程是不必要的。

換句話說，在圖14A和14B中所示的制造根據(jù)當(dāng)前技術(shù)的半導(dǎo)體單元的過程中，圖15A所示的移除氧化物膜的過程是不必要的。作為結(jié)果，可能縮短制造時間并減小制造成本。

此外，在圖15B所示的半導(dǎo)體器件中，有下面的可能性：由于在圖15A中的腐蝕過程，產(chǎn)生在外圓周部分上形成的絕緣層148的切口148a。然而，按照根據(jù)當(dāng)前技術(shù)的圖14的過程，執(zhí)行如上所述的移除氧化物膜的過程是不必要的。因此，如上所述的切口減少。

6.發(fā)光裝置(照明裝置、顯示裝置等)

1)發(fā)光裝置的配置

發(fā)光器件安裝到基板60上，以便布置在發(fā)光器件的n乘m(n和m是2或更大的整數(shù))矩陣中，使得“發(fā)光板”被實(shí)現(xiàn)。發(fā)光板是例如照明板或圖像顯示板。特別是，圖1A和1B所示的發(fā)光單元1安裝到基板60上，以便布置在其n乘m(n和m是2或更大的整數(shù))矩陣中，使得全色圖像顯示板被實(shí)現(xiàn)。

如上所述，包括照明板或顯示板的“發(fā)光裝置”包括驅(qū)動那些發(fā)光器件的驅(qū)動器電路。包括照明板的發(fā)光裝置是“照明裝置”。包括顯示板的發(fā)光裝置是“顯示裝置”。在下文中，包括顯示板的顯示裝置將被例示為發(fā)光裝置。

1-1)顯示板的配置

圖16是這樣的顯示裝置3的示意性透視圖。顯示裝置3包括根據(jù)上述實(shí)施方式的發(fā)光單元1等作為顯示像素。顯示裝置3包括例如顯示板310和驅(qū)動顯示板310(其發(fā)光單元)的驅(qū)動器電路(像素IC)(未示出)。

通過將安全基板320(上面提到的基板60或80等)和透明基板330彼此疊加來構(gòu)成顯示板310。透明基板220的表面是視頻顯示屏。透明基板330具有在中心部分處的顯示區(qū)3A和在顯示區(qū)3A的圓周中的框架區(qū)3B?？蚣軈^(qū)3B是非顯示區(qū)。

1-2)安裝基板

圖17示出在透明基板330側(cè)上的安裝基板320的表面中的相應(yīng)于顯示區(qū)3A的區(qū)的布局的例子。在安裝基板320的表面中的相應(yīng)于顯示區(qū)3A的區(qū)中，例如數(shù)據(jù)線321被形成為在預(yù)定方向上延伸并布置成以預(yù)定的間距平行于彼此。此外，在安裝基板320的表面中的相應(yīng)于顯示區(qū)3A的區(qū)中，例如掃描線322被形成為在與數(shù)據(jù)線321交叉(例如正交)的方向上延伸并布置成以預(yù)定的間距平行于彼此。

掃描線322例如在最外面的表面上形成，并在絕緣層(未示出)上形成，絕緣層在基板表面上形成。應(yīng)注意，安裝基板320的基本材料由例如玻璃基板或樹脂基板制成，且在基本材料上的絕緣層由例如SiN、SiO₂或Al₂O₃制成。同時，數(shù)據(jù)線321例如在不同于包括掃描線322的最外層(例如，比最外層低的層)的層內(nèi)形成，最外層例如在基本材料上的絕緣層內(nèi)形成。在絕緣層的表面上，例如在必要時除了掃描線322以外還提供黑色。

顯示像素323位于數(shù)據(jù)線321和掃描線322的交叉的附近區(qū)域中。顯示像素323布置在顯示區(qū)3A中的矩陣中。在每個顯示像素323中，安裝包括發(fā)光器件(在圖2B和2C中所示的發(fā)光器件或在圖4和5A到5C中所示的發(fā)光器件)的發(fā)光單元1(或發(fā)光單元2)。

在發(fā)光單元1中，上面所述的那對端電極31和32設(shè)置在每個發(fā)光器件10R、10G和10B中。電極之一——端電極31電連接到數(shù)據(jù)線321，而另一電極32電連接到掃描線322。例如，端電極31電連接到在被提供到數(shù)據(jù)線321的分支321A的頂端處的焊盤電極321B。此外例如，端電極32電連接到在被提供到掃描線322的分支322A的頂端處的焊盤電極322B。

焊盤電極321B和322B例如在最外面的表面上形成，并例如被設(shè)置在每個發(fā)光單元1等如圖17所述被安裝的位置處。本文的焊盤電極321B和322B相應(yīng)于上面所述的實(shí)施方式的基板60和80的接線或電極。

安裝基板320還設(shè)置有例如調(diào)節(jié)在安裝基板320和透明基板330之間的間隙的支持列(未示出)。支持列可設(shè)置在面向顯示區(qū)3A的區(qū)或面向框架區(qū)3B的區(qū)內(nèi)。

7.其它各種實(shí)施方式

當(dāng)前的技術(shù)不限于上面所述的實(shí)施方式并可實(shí)現(xiàn)其它各種實(shí)施方式。

在發(fā)光器件10中，第一電極14包括鉑族元素作為主要材料。如果第二電極15連接到電鍍層，則第二電極15也可包括鉑族元素作為主要材料，類似于第一電極14。

為了增加電極和電鍍層的粘接面積，例如在電極的表面上形成凹凸不平。因此，其表面粗糙度可被設(shè)置為大的。

例如，由樹脂材料制成的嵌入層可根據(jù)上面所述的配置例子2設(shè)置在發(fā)光器件40的第二絕緣層48等周圍。

如在當(dāng)前技術(shù)中的，包括鉑族元素作為主要材料的電極經(jīng)由電鍍層連接到基板的技術(shù)可應(yīng)用于驅(qū)動發(fā)光單元的驅(qū)動器電路，驅(qū)動發(fā)光單元被提供到上面所述的顯示裝置的顯示板。在這種情況下，作為半導(dǎo)體器件的IC芯片的端電極包括鉑族元素作為主要材料，且IC芯片經(jīng)由電鍍層連接到基板。

可選地，當(dāng)前技術(shù)不限于如上所述的顯示裝置。當(dāng)前技術(shù)還包括一個實(shí)施方式，其中鉑族元素作為主要材料應(yīng)用于合并到各種電子裝置內(nèi)的半導(dǎo)體器件的電極，且那些電極經(jīng)由電鍍層連接到基板。

在每個實(shí)施方式中，電極包括凹部分，且凹部分連接到第一導(dǎo)電類型層或第二導(dǎo)電類型層。然而，電極只需具有經(jīng)由絕緣層的開口連接的形狀，并可具有接近于凹部分的結(jié)構(gòu)或不是凹部分的結(jié)構(gòu)。接近于凹部分的結(jié)構(gòu)是例如凹部分的深度非常淺的結(jié)構(gòu)。不是凹部分的結(jié)構(gòu)是例如電極材料例如具有突出物的形狀的一部分、凸起、圓形板等填充到絕緣膜的開口內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

在上面所述的實(shí)施方式的特征當(dāng)中，可組合至少兩個特征。

應(yīng)注意，當(dāng)前技術(shù)可具有下面的配置：

(1)半導(dǎo)體單元，包括：

基板；

半導(dǎo)體器件，其包括半導(dǎo)體層和一個或多個電極，一個或多個電極連接到半導(dǎo)體層并包括鉑族元素作為主要材料；以及

電鍍層，其粘接基板和電極。

(2)根據(jù)(1)的半導(dǎo)體單元，其中：

半導(dǎo)體器件還包括絕緣層，絕緣層設(shè)置成與半導(dǎo)體層接觸并包括開口，

以及

電極具有被形成為與絕緣層接觸并經(jīng)由開口連接到半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)。

(3)根據(jù)(2)的半導(dǎo)體單元，其中：

電極包括從開口的端邊緣向外延伸的延伸部分，以及

電鍍層連接到至少電極的延伸部分。

(4)根據(jù)(3)的半導(dǎo)體單元，其中：

在開口內(nèi)的電極的區(qū)中進(jìn)一步提供電鍍層。

(5)根據(jù)(2)到(4)中的任一項(xiàng)的半導(dǎo)體單元，其中：

半導(dǎo)體層包括活性層、第一導(dǎo)電類型層和第二導(dǎo)電類型層，以及

一個或多個電極包括第一電極，第一電極連接到至少第一導(dǎo)電類型層。

(6)根據(jù)(5)的半導(dǎo)體單元，其中：

一個或多個電極還包括第二電極，第二電極連接到第二導(dǎo)電類型層。

(7)根據(jù)(5)或(6)的半導(dǎo)體單元，其中：

絕緣層包括面向基板的表面，以及

電極和電鍍層的粘接表面的面積與該表面的面積之比是50％或更大和85％或更小。

(8)一種半導(dǎo)體器件，包括：

半導(dǎo)體層；

一個或多個電極，其連接到半導(dǎo)體層并包括鉑族元素作為主要材料；以及

電鍍層，其粘接到電極。

(9)一種發(fā)光裝置，包括：

發(fā)光板；以及

驅(qū)動器電路，其驅(qū)動發(fā)光板，發(fā)光板包括：

基板；

發(fā)光器件，每個包括半導(dǎo)體層和一個或多個電極，一個或多個電極連接到半導(dǎo)體層并包括鉑族元素作為主要材料，以及

電鍍層，其粘接基板和發(fā)光器件的電極。

(10)一種顯示裝置，包括：

發(fā)光單元，每個包括發(fā)光器件作為一個像素并在逐像素基礎(chǔ)上包括發(fā)光單元，發(fā)光器件發(fā)射不同波長范圍的光；以及

驅(qū)動器電路，其驅(qū)動發(fā)光單元，驅(qū)動電路包括：

基板，

半導(dǎo)體器件，其包括半導(dǎo)體層和一個或多個電極，一個或多個電極連接到半導(dǎo)體層并包括鉑族元素作為主要材料，以及

電鍍層，其粘接基板和電極。

(11)一種制造半導(dǎo)體單元的方法，包括：

暴露電極，電極連接到半導(dǎo)體層并包括鉑族元素作為主要材料；

使被暴露的電極面向安裝基板；以及

在電極和安裝基板之間形成電鍍層。

符號的描述

1,2 發(fā)光單元

3 顯示裝置

10(10R,10G,10B)、40(40R,40G,40B) 發(fā)光器件(半導(dǎo)體器件)

11,41 第一導(dǎo)電類型層

12,42 活性層

13,43 第二導(dǎo)電類型層

14,44 第一電極

14d 腔

14a,44a,45a 凹部分

14c,44c,45c 延伸部分

15,45 第二電極

16,46 第一絕緣層

17,47 金屬層

18,48 第二絕緣層

60,80,320 基板

66,67,68 電鍍層

69,81,82 接線

100,200 半導(dǎo)體單元。