CN102760814A - 氮化物半导体发光元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有厚膜的金属凸块且可靠性高的倒装片式安装型的氮化物半导体发光元件和提高了生产率的其制造方法。氮化物半导体发光元件(1)中，在氮化物半导体发光元件结构(10)的n侧电极连接面(10a)上和p侧电极连接面(10b)上将具有开口部(30a、30b)的第1抗蚀图形(30)作为掩蔽而除去保护层(20)后，不除去第1抗蚀图形(30)而形成成为n侧电极(21)、p侧电极(22)的第1金属层(25)。接着，不除去第1抗蚀图形(30)而在开口部(30a、30b)上形成具有开口部(31a、31b)的第2抗蚀图形(31)，通过将第1金属层(25)作为电极的电镀而形成成为金属凸块(23、24)的第2金属层(26a、26b)。其后，除去第2抗蚀图形(31)和第2抗蚀图形(32)。

Description

氮化物半导体发光元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及介由金属凸块而安装在安装基板的氮化物半导体发光元件及其制造技术。
背景技术
氮化物半导体一般用于发光二极管(LED)、激光二极管(LD)等发光元件，太阳能电池、光传感器等受光元件，晶体管、功率设备等电子设备。特别是，使用了氮化物半导体的发光二极管(氮化物半导体发光元件)广泛地利用在用于背光灯等的各种光源、照明、信号机、大型显示器等。
作为将这样的氮化物半导体发光元件安装于安装基板的方法，有将发光元件的半导体层作为下侧，将发光元件的p侧电极和n侧电极与安装基板上的布线用电极对置地连接的倒装片型安装方法。
用于倒装片型安装方法的氮化物半导体发光元件具有，包含蓝宝石等基板上形成的活性层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及分别与该n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层连接的形成于基板上的同一平面侧的p侧电极和n侧电极；可以如下进行向安装基板的安装：将p型氮化物半导体层和n型氮化物半导体层作为下侧，使p侧电极和n侧电极与安装基板上的布线用电极对置，介由金属凸块与布线用电极挤压接触而进行连接。
作为在氮化物半导体发光元件上形成金属凸块的方法，例如专利文献1中公开了如下方法：在由金属膜构成的作为垫电极(パツド電極)的p侧电极和n侧电极上形成掩蔽两电极上表面以外的抗蚀图形后，利用非电解镀层使金属凸块层层叠，之后剥离抗蚀图形。
另外，作为其它方法，例如在专利文献2中公开了如下方法：形成由金属膜构成的p侧电极和n侧电极后，在发光元件的整面层叠金属层，形成在两电极的上方具有开口部的抗蚀图形后，将上述金属层作为种电极(シ一ド電極)通过电镀形成金属凸块层，之后剥离抗蚀图形，再除去层叠有金属凸块层的电极面以外的金属层。
在这里，参照图15，对利用现有技术(例如专利文献2)的具有金属凸块的氮化物半导体发光元件的制造方法进行说明。图15是用于说明利用现有技术的具有金属凸块的半导体发光元件的制造工序的示意剖视图。如图15所示，所述制造工序包括以下各工序：(a)在GaN系发光元件晶片形成电极、(b)形成绝缘膜、(c)整面形成金属层、(d)抗蚀图案形成、(e)利用电镀的凸块形成、(f)除去抗蚀剂、(g)除去金属层、然后(h)与热沉部材侧晶片接合、(i)分割成发光元件单元。
首先，在蓝宝石基板(未图示)的表面使GaN系化合物半导体生长的晶片120n上，几乎遍及晶片120的整个面地矩阵状形成多个具备n侧电极103和p侧电极104的发光元件单元121(图15(a))，在形成这些n侧电极103和p侧电极104的凸块的部分以外处形成SiO2膜的绝缘膜122(图15(b))。
接着，利用Au/Ti合金几乎遍及晶片120的整个面地形成与n侧电极103和p侧电极104电性导通的平面状的金属层105(图15(c))。金属层105通过蒸镀、溅镀等形成为0.5～3μm的厚度。
接着，通过在金属层105上形成抗蚀剂123(图15(d))，实施电镀，从而在金属层105上形成凸块106、107(图15(e))。
接着，除去抗蚀剂123(图15(f))，进而，通过除去露出于表面的部分的金属层105，从而得到具有与n侧电极103电性导通的凸块106和与p侧电极104电性导通的凸块107的发光元件单元121以矩阵状形成的发光元件侧晶片(图15(g))。
专利文献1：日本特开2004-153110号公报
专利文献2：日本特开2005-79551号公报
发明内容
但是，在如专利文献1所记载的利用非电解镀层形成金属凸块的方法中，难以稳定地形成膜厚较厚的金属凸块。另外，在如专利文献2所记载的通过蒸镀、溅镀等形成金属层105的方法中，难以平坦地形成金属层105。另外，在除去露出于表面的部分的金属层105的工序中，不能充分除去金属层105，有可能成为电极间的漏电的原因。
本发明是鉴于所述问题而进行的，其课题是提供具有膜厚较厚的金属凸块的可靠性高的氮化物半导体发光元件以及提高该氮化物半导体发光元件的生产率的制造方法。
为了解决上述课题，本发明的氮化物半导体发光元件的第1制造方法是倒装片型的氮化物半导体发光元件的制造方法，所述倒装片型的氮化物半导体发光元件具有：具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在基板的相同平面侧使n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面的氮化物半导体发光元件结构；与n侧电极连接面连接的n侧电极；与p侧电极连接面连接的p侧电极；以及形成于n侧电极上和p侧电极上的金属凸块；所述制造方法依次进行如下工序：保护层形成工序、第1抗蚀图形形成工序、保护层蚀刻工序、第1金属层形成工序、第2抗蚀图形形成工序、第2金属层形成工序和抗蚀图形除去工序。
根据该顺序，首先，在保护层形成工序中，在氮化物半导体发光元件结构上形成绝缘性的保护层。接着，在第1抗蚀图形形成工序中，在n侧电极连接面上和p侧电极连接面上形成具有开口部的第1抗蚀图形。接着，在保护层蚀刻工序中，将第1抗蚀图形作为掩蔽，蚀刻保护层而露出n侧电极连接面和p侧电极连接面。接着，在第1金属层形成工序中，不除去第1抗蚀图形而在n侧电极连接面上、p侧电极连接面上和第1抗蚀图形上形成成为n侧电极和p侧电极的第1金属层。由此，在形成有n侧电极和p侧电极的部分以外的保护层上不直接形成第1金属层。接着，在第2抗蚀图形形成工序中，在第1抗蚀图形的开口部上形成具有开口部的第2抗蚀图形。由此，在n侧电极和p侧电极的上表面的边缘部形成没有形成第2金属层的露出面。接着，在第2金属层形成工序中，将第1金属层作为电镀的电极，通过电镀形成成为金属凸块的第2金属层。由此，n侧电极和p侧电极与在各自的电极上表面形成的成为金属凸块的第2金属层直接接合。接着，在抗蚀图形除去工序中，除去第1抗蚀图形和第2抗蚀图形。这样，用少的工序数就可以制造氮化物半导体发光元件。
根据本发明的制造方法，可以减少制造的工序数，在保护层上不直接形成成为垫电极n侧电极和p侧电极的第1金属层，而是通过将该第1金属层作为电镀的电极进行电镀而形成金属凸块，所以能够提高具有膜厚较厚的金属凸块且漏电的可能性低、可靠性高的氮化物半导体发光元件的生产率。
另外，本发明的氮化物半导体发光元件的制造方法是倒装片型的氮化物半导体发光元件的制造方法，所述倒装片型的氮化物半导体发光元件具有：具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在基板的相同平面侧使n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面的氮化物半导体发光元件结构；与n侧电极连接面连接的n型电极；与p侧电极连接面连接的p侧电极；以及形成于n侧电极上和p侧电极上的金属凸块；所述制造方法依次进行如下工序：保护层形成工序、抗蚀图形形成工序、保护层蚀刻工序、第1金属层形成工序、第2金属层形成工序和抗蚀图形除去工序。
根据该顺序，首先，在保护层形成工序中，在氮化物半导体发光元件结构上形成绝缘性的保护层。接着，在抗蚀图形形成工序中，在n侧电极连接面上和p侧电极连接面上形成具有开口部的抗蚀图形。接着，在保护层蚀刻工序中，将抗蚀图形作为掩蔽，蚀刻保护层而露出n侧电极连接面和p侧电极连接面。接着，在第1金属层形成工序中，不除去抗蚀图形而在n侧电极连接面上、p侧电极连接面上和抗蚀图形上形成成为n侧电极和p侧电极的第1金属层。由此，在形成有n侧电极和p侧电极的部分以外的保护层上不直接形成第1金属层。接着，在第2金属层形成工序中，将第1金属层作为电镀的电极，通过电镀形成成为金属凸块的第2金属层。由此，n侧电极和p侧电极与在各自的电极的上表面形成的成为金属凸块的第2金属层直接接合的同时，成为金属凸块的第2金属层的侧面由第1金属层所被覆。另外，在抗蚀图形除去工序中，除去抗蚀图形。这样，可以用少的工序数制造氮化物半导体发光元件。
根据本发明的制造方法，可以减少制造的工序数，在保护层上不直接形成成为垫电极n侧电极和p侧电极的第1金属层，而是通过将该第1金属层作为电镀的电极进行电镀而形成金属凸块，所以能够提高具有膜厚较厚的金属凸块且漏电的可能性低、可靠性高的氮化物半导体发光元件的生产率。而且，将金属凸块的侧面的一部分或全部用第1金属层被覆，所以使用高反射率的金属作为第1金属层时，可以制造光射出效率高的氮化物半导体发光元件。
另外，本发明的氮化物半导体发光元件的制造方法是倒装片型的氮化物半导体发光元件的制造方法，所述倒装片型的氮化物半导体发光元件具有：具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在基板的相同的平面侧使n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面的氮化物半导体发光元件结构；与n侧电极连接面连接的n型电极；与p侧电极连接面连接的p侧电极；以及形成于n侧电极上和p侧电极上的金属凸块；所述制造方法依次进行如下工序：保护层形成工序、第1抗蚀图形形成工序、保护层蚀刻工序、第1金属层形成工序、第1抗蚀图形除去工序、第3金属层形成工序、第2抗蚀图形形成工序、第2金属层形成工序、第2抗蚀图形除去工序和第3金属层除去工序。
根据该顺序，首先，在保护层形成工序中，在氮化物半导体发光元件结构上形成绝缘性的保护层。接着，在第1抗蚀图形形成工序中，在n侧电极连接面上和p侧电极连接面上形成具有开口部的第1抗蚀图形。接着，在保护层蚀刻工序中，将第1抗蚀图形作为掩蔽，蚀刻保护层而露出n侧电极连接面和p侧电极连接面。接着，在第1金属层形成工序中，不除去第1抗蚀图形而在n侧电极连接面上、p侧电极连接面上和第1抗蚀图形上形成成为n侧电极和p侧电极的第1金属层。接着，在第1抗蚀图形除去工序中，除去第1抗蚀图形。接着，在第3金属层形成工序中，在第1金属层和保护层上形成第3金属层。由此，可以通过电镀容易地形成其后的成为金属凸块的第2金属层形成。接着，在第2抗蚀图形形成工序中，在各自形成有第3金属层的n侧电极连接面上和p侧电极连接面上形成具有开口部的第2抗蚀图形。接着，在第2金属层形成工序中，将第3金属层作为电镀的电极，通过电镀形成成为金属凸块的第2金属层。由此，可以仅在第3金属层上形成第2金属层。接着，在第2抗蚀图形除去工序中，除去第2抗蚀图形。在第2抗蚀图形上没有形成第2金属层，所以可以简易地进行第2抗蚀图形除去工序。接着，在第3金属层除去工序中，除去第3金属层。这样，能以少的工序数制造氮化物半导体发光元件。另外，由于使用了用于电镀的第3金属层，所以能够形成可靠性高的金属凸块。而且，除去保护层的部分后，形成第1金属层，因此可以减少第1金属层与保护层的剥离。
根据本发明的制造方法，可以减少制造的工序数，并且，由于在除去保护层的一部分后形成第1金属层，所以可以减少第1金属层与保护层的剥离。
本发明的氮化物半导体发光元件是倒装片型的氮化物半导体发光元件，具有：具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在基板的相同的平面侧使n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面的氮化物半导体发光元件结构；与n侧电极连接面连接的n型电极；与p侧电极连接面连接的p侧电极；以及形成于n侧电极上和p侧电极上的金属凸块；其中，具有被覆氮化物半导体发光元件的表面的绝缘性的保护层，n侧电极上的金属凸块与p侧电极上的金属凸块为相同厚度，n侧电极和p侧电极中的至少一方的电极在露出俯视图中，各自比n侧电极上的金属凸块和p侧电极上的金属凸块宽，该一方的电极的上表面的一部分露出，保护层不被覆金属凸块的表面以及一方电极的上表面的一部分。
根据该结构，氮化物半导体发光元件的金属凸块在氮化物半导体发光元件介由金属凸块向安装基板的布线用电极挤压接触而接合时，被挤破而横向扩展。此时，设有金属凸块的n侧电极和p侧电极中的至少一方在俯视图中比金属凸块宽，所以金属凸块在俯视图中宽的n侧电极上或p侧电极上扩展。另外，在n侧电极和p侧电极的没有设金属凸块的露出的上表面因未被保护层所被覆，所以该电极的上表面与横向扩展的金属凸块电接触，n侧电极和p侧电极与金属凸块的接合面积增加，n侧电极和p侧电极与金属凸块之间的接触电阻降低。另外，从基板面来看，设在低层的n侧电极上的金属凸块与设在高层的p侧电极上的金属凸块以相同厚度构成，所以n侧电极上的金属凸块的上表面处于比p侧电极上的金属凸块的上表面低的位置。因此，与安装基板的布线用电极挤压接触时，金属凸块受到的挤压力是n侧电极上的金属凸块较小，被挤破而横向扩展的量也少。
根据本发明的氮化物半导体发光元件，介由金属凸块安装于安装基板上时，被挤破而横向扩展的金属凸块，将与属于垫电极的n侧电极和p侧电极的露出的上表面接触，所以能够进行不太可能剥离且接触电阻低、可靠性高的安装。另外，n侧电极上的金属凸块被挤破而横向扩展的量少，所以可以使n侧电极的俯视图中的面积变小。因此，可以将p型半导体层变宽而增加氮化物半导体发光元件的发光量。
本发明的氮化物半导体发光元件，具有：氮化物半导体发光元件结构，其具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在基板的相同平面侧使n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面；第1金属层，设在n侧电极连接面上和p侧电极连接面上，构成与n侧电极连接面连接的n侧电极和与p侧电极连接面连接的p侧电极；第2金属层，在第1金属层上与第1金属层相接而设置，在n侧电极上和p侧电极上构成金属凸块；以及，绝缘性的保护层，覆盖氮化物半导体发光元件结构的不包括设有第1金属层的部分的上表面和侧面；其中，第2金属层的侧面中的至少一部分或全部被第1金属层所被覆。
根据该结构，氮化物半导体发光元件通过被覆成为金属凸块的第2金属层的侧面的至少一部分或全部的第1金属层，将从氮化物半导体发光元件结构的漏光在该侧面进行反射而使其返回到氮化物半导体发光元件结构。
根据本发明的氮化物半导体发光元件，通过选择第1金属层，可以制成光射出效率高的氮化物半导体发光元件。
本发明的氮化物半导体发光元件以如下方式构成：对于氮化物半导体发光元件发光的波长的光，被覆第2金属层侧面的第1金属层的表面的反射率比第2金属层侧面的反射率高。
根据该结构，氮化物半导体发光元件通过覆盖成为金属凸块的第2金属层侧面的至少一部分或全部的第1金属层，将从氮化物半导体发光元件结构的漏光在该侧面有效地进行反射而使其返回到氮化物半导体发光元件结构。
本发明的氮化物半导体发光元件，具有：氮化物半导体发光元件结构，具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在上述基板的相同平面侧使上述n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使上述p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面；第1金属层，设在n侧电极连接面上和p侧电极连接面上，构成与n侧电极连接面连接的n侧电极和与p侧电极连接面连接的p侧电极；第3金属层，在第1金属层上与第1金属层相接而设置，第2金属层，在第3金属层上与第3金属层相接而设置，构成金属凸块。
根据该结构，氮化物半导体发光元件可以不受金属凸块的种类的限制地使用各种金属。另外，由于第3金属层起到作为成为金属凸块的第2金属层的缓冲层的作用，所以可以缓和将氮化物半导体发光元件向安装基板安装时的压力。
根据本发明的氮化物半导体发光元件，第3金属层起到作为成为金属凸块的第2金属层的缓冲层的作用，所以缓和将氮化物半导体发光元件向安装基板安装时的压力。
本发明的氮化物半导体发光元件的制造方法是在上述氮化物半导体发光元件的制造方法中，在第2金属层形成工序之后进行第2金属层高度调整工序。
根据该顺序，在第2金属层形成工序中，在n侧电极上和p侧电极上形成成为金属凸块的大致相同厚度的第2金属层。因此，就从基板上表面的第2金属层的高度而言，形成在比n侧电极更高层的p侧电极上的第2金属层更高。因此，在第2金属层高度调整工序中，例如通过研磨、切割，将形成在n侧电极上的成为金属凸块的第2金属层的上表面的从基板上表面起始的高度与形成在p侧电极上的成为金属凸块的第2金属层的上表面的从基板上表面起始的高度调整为相同高度。由此，可以制造n侧电极上的金属凸块的上表面和p侧电极上的金属凸块的上表面的从基板上表面起始的高度一致的氮化物半导体发光元件。
根据本发明的制造方法，使n侧电极上的金属凸块的上表面和p侧电极上的金属凸块的上表面的从基板上表面起始的高度一致，所以进行倒装片式安装之际，从基板侧受到挤压力时，两方的金属凸块均等地受到挤压力，能够制造不施加必要以上的挤压力就能良好地进行连接的氮化物半导体发光元件。
本发明的氮化物半导体发光元件的制造方法是在上述氮化物半导体发光元件的制造方法中，在第2金属层形成工序之后进行第2金属层高度调整工序。
根据该顺序，在第2金属层形成工序中，在n侧电极上和p侧电极上形成成为金属凸块的大致相同厚度的第2金属层。因此，就从基板上表面的第2金属层的高度而言，形成在比n侧电极更高层的p侧电极上的第2金属层更高。因此，在第2金属层高度调整工序中，例如通过研磨、切割调整p侧电极上第2金属层的高度，使得形成在p侧电极上的成为金属凸块的第2金属层的上表面的从基板上表面起始的高度与形成在n侧电极上的成为金属凸块的第2金属层的上表面的从基板上表面起始的高度相同。由此，可以制造n侧电极上的金属凸块的上表面和p侧电极上的金属凸块的上表面的从基板上表面起始的高度一致的氮化物半导体发光元件。另外，在第2金属层形成工序中形成的第2金属层的上表面的外缘部带有圆度时，n侧电极上的金属凸块的上表面的外缘部将保留其圆度。
根据本发明的制造方法，使n侧电极上的金属凸块的上表面和p侧电极上的金属凸块的上表面的从基板上表面起始的高度一致，所以进行倒装片式安装之际，从基板侧受到挤压力时，两方的金属凸块均等地受到挤压力，能够制造不施加必要以上的挤压力就能良好地进行连接的氮化物半导体发光元件。另外，由于对成为n侧电极上的金属凸块的第2金属层不除去上部，所以可以减少废料。
本发明的氮化物半导体发光元件是倒装片型的氮化物半导体发光元件，具有：具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在基板的相同的平面侧使n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面的氮化物半导体发光元件结构；与n侧电极连接面连接的n型电极；与p侧电极连接面连接的p侧电极；以及形成于n侧电极上和p侧电极上的金属凸块；其中，具有被覆氮化物半导体发光元件的表面的绝缘性的保护层，n侧电极和p侧电极的至少一方电极在露出俯视图中各自比n侧电极上的金属凸块和p侧电极上的金属凸块宽，该一方电极的上表面的一部分露出，保护层没有被覆金属凸块的表面以及一方电极上表面的一部分，n侧电极上的金属凸块的上表面的从基板上表面起始的高度和p侧电极上的金属凸块的上表面的从基板上表面起始的高度相同。
根据该结构，氮化物半导体发光元件的金属凸块在使氮化物半导体发光元件介由金属凸块与安装基板的布线用电极挤压接触而接合时，被挤破而横向扩展。此时，设有金属凸块的n侧电极和p侧电极至少一方在俯视图中比金属凸块更宽地构成，所以金属凸块在俯视图中更宽地构成的n侧电极上或p侧电极上扩展。另外，未设有n侧电极和p侧电极的金属凸块的露出的上表面没有保护层所被覆，所以该电极上表面与向横向扩展的金属凸块电接触，增加n侧电极以及p侧电极与金属凸块的接合面积，n侧电极和p侧电极与金属凸块之间的接触电阻降低。另外，n侧电极上的金属凸块的上表面和p侧电极上的金属凸块的上表面的从基板上表面起始的高度相同，所以在进行倒装片式安装时，这些金属凸块将从基板侧受到均等的挤压力。
所述氮化物半导体发光元件中，n侧电极上的金属凸块的上表面和p侧电极上的金属凸块的上表面的从基板上表面起始的高度一致，所以进行倒装片式安装之际，从基板侧受到挤压力时，两方的金属凸块均等地受到挤压力，所以不向氮化物半导体发光元件施加必要以上的挤压力就可以良好地进行连接。
本发明的氮化物半导体发光元件是在上述氮化物半导体发光元件中，以n侧电极上的金属凸块的上表面的从基板上表面起始的高度与p侧电极上的金属凸块的上表面的从基板上表面起始的高度相同的方式构成。
根据该结构，氮化物半导体发光元件的n侧电极上的金属凸块的上表面和p侧电极上的金属凸块的上表面的从基板上表面起始的高度相同，所以进行倒装片式安装时，这些金属凸块将从基板侧均等地受到挤压力。
所述氮化物半导体发光元件中，n侧电极上的金属凸块的上表面和p侧电极上的金属凸块的上表面的从基板上表面起始的高度一致，所以进行倒装片式安装之际，从基板侧受到挤压力时，两方的金属凸块均等地受到挤压力，所以不向氮化物半导体发光元件施加必要以上的挤压力就可以良好地进行连接。
本发明的氮化物半导体发光元件是在上述氮化物半导体发光元件中，n侧电极上的金属凸块的上表面的外缘部以带有圆度的方式构成。
根据该结构，由于氮化物半导体发光元件的n侧电极上的金属凸块的上表面的外缘部带有圆度，所以上表面的面积变小。因此，进行倒装片式安装时，n侧电极上的金属凸块在该面积小的上表面与安装基板的布线用电极接触而从基板侧受到挤压力。
上述氮化物半导体发光元件由于n侧电极上的金属凸块的上表面的外缘部带有圆度而上表面的面积小，所以进行倒装片式安装之际，受到挤压力而该金属凸块被挤破时，可以抑制该金属凸块的上端部必要以上地横向扩展。
本发明能够提供提高了生产率的氮化物半导体发光元件的制造方法。
本发明能够提供可靠性高的氮化物半导体发光元件。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件的结构的示意图，(a)是平面图、(b)为(a)的A-A线的剖视图。
图2是表示本发明的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法的流程的流程图。
图3是用于说明本发明的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序的示意剖视图，(a)是表示氮化物半导体发光元件结构、(b)是表示形成有保护层的样子、(c)是表示形成有用于形成电极的第1抗蚀图形的样子。
图4是用于说明本发明的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序的示意剖视图，(a)是表示除去了电极形成部的保护层的样子、(b)是表示形成有电极层的样子、(c)是表示形成有用于形成金属凸块的第2抗蚀图形的样子。
图5是用于说明本发明的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序的示意剖视图，(a)是表示形成有金属凸块层的样子、(b)是表示除去了第1抗蚀图形的样子、(c)是表示除去了第2抗蚀图形的样子。
图6是表示本发明的第2实施方式中的氮化物半导体发光元件的结构的示意剖视图。
图7是表示本发明的第2实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法的流程的流程图。
图8是用于说明本发明的第2实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序的示意剖视图，(a)是表示氮化物半导体发光元件结构、(b)是表示形成有保护层的样子、(c)是表示形成有用于形成电极的抗蚀图形的样子、(d)是表示除去了电极形成部的保护层的样子。
图9是用于说明本发明的第2实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序的示意剖视图，(a)是形成有电极层的样子、(b)是形成有金属凸块层的样子、(c)是表示除去了抗蚀图形的样子。
图10是表示本发明的第3实施方式中的氮化物半导体发光元件的结构的示意剖视图。
图11是表示本发明的第3实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法的流程的流程图。
图12是用于说明本发明的第3实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序的示意剖视图，(a)是表示氮化物半导体发光元件结构、(b)是表示形成有保护层的样子、(c)是表示形成有用于形成电极的抗蚀图形的样子、(d)是表示除去了电极形成部的保护层的样子。
图13是用于说明本发明的第3实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序的示意剖视图，(a)是表示形成有电极层的样子、(b)是表示除去了抗蚀图形和抗蚀剂上的电极层的样子、(c)是表示形成有用于电镀的种电极层的样子、(d)是表示形成有用于形成金属凸块的抗蚀图形的样子。
图14是用于说明本发明的第3实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序的示意剖视图，(a)是表示形成有金属凸块层的样子、(b)是表示除去了抗蚀图形的样子、(c)是表示除去了不需要的种电极层的样子。
图15是用于说明利用现有技术的具有金属凸块的半导体发光元件的制造工序的示意剖视图。
图16是表示本发明的第4实施方式中的氮化物半导体发光元件的结构的示意图，(a)为平面图、(b)为(a)的A-A线的剖视图。
图17是表示本发明的第4实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法的流程的流程图。
图18是用于说明本发明的第4实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序的部分的示意剖视图，(a)表示调整了金属凸块层的高度的样子、(b)是表示除去了第1抗蚀图形的样子、(c)是表示除去了第2抗蚀图形的样子。
图19是用于说明在本发明的第4实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序中进行金属凸块层的高度调整的样子的例子的示意剖视图。
图20是用于说明在本发明的第4实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序中进行金属凸块层的高度调整的样子的其它例子的示意剖视图。
图21是表示本发明的第4实施方式中的变形例的氮化物半导体发光元件的结构的示意平面图。
图22是表示在本发明的第4实施方式中的变形例的氮化物半导体发光元件的结构的示意图，是图21的A-A线的剖视图。
图23是表示本发明的第5实施方式中的氮化物半导体发光元件的结构的示意剖视图。
图24是表示本发明的第5实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法的流程的流程图。
图25是用于说明本发明的第5实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序的示意剖视图，(a)是表示进行了金属凸块层的高度调整的样子、(b)是表示除去了抗蚀图形的样子。
图26是表示本发明的第6实施方式中的氮化物半导体发光元件的结构的示意剖视图。
图27是表示本发明的第6实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法的流程的流程图。
图28是用于说明本发明的第6实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造工序的示意剖视图，(a)是表示进行了金属凸块层的高度调整的样子、(b)是表示除去了抗蚀图形的样子、(c)是表示除去了不需要的种电极层的样子。
符号说明
1、1A、1B    氮化物半导体发光元件
1C、1C’、1D、1E    氮化物半导体发光元件
2     基板
10    氮化物半导体发光元件结构
10a   n侧电极连接面
10b   p侧电极连接面
11    n型氮化物半导体层
12    活性层
13    p型氮化物半导体层
14    整面电极
15    罩电极
20    保护层
21、21A、21B    n侧电极
21、21A、21B    n侧电极
22、22A、22B    p侧电极
22、22A、22B p侧电极
23、23A、23B、24、24A、24B    金属凸块
23C、23D、23E、24C、24D、24E  金属凸块
25第1金属层
26a、26b    第2金属层
27第1金属层
28a、28b、28c第2金属层
29第3金属层
30第1抗蚀图形
30a、30b    开口部
31第2抗蚀图形
31a、31b    开口部
32抗蚀图形
32a、32b    开口部
具体实施方式
以下，对本发明中的氮化物半导体发光元件及其氮化物半导体发光元件的制造方法进行说明。
<第1实施方式>
〔氮化物半导体发光元件〕
参照图1说明本发明的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件的结构。本发明的实施方式中的氮化物半导体发光元件1是进行倒装片式安装的LED。如图1(a)和(b)所示，第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1具备基板2、在基板2上层叠的氮化物半导体发光元件结构10、保护层20、n侧电极21、p侧电极22、金属凸块23和金属凸块24。
在本说明书中，“氮化物半导体发光元件结构”是指包含活性层12的n型氮化物半导体层11和p型氮化物半导体层13层叠而成的层叠结构，在p型氮化物半导体层13上设有作为电流扩散层、反射层的整面电极14、用于防止整面电极14的材料的移动的罩电极(カバ一電極)15时是指包括这些的结构。另外，该氮化物半导体发光元件结构10具有在基板2的相同平面侧用于将n侧电极21与n型氮化物半导体层11电连接的n侧电极连接面10a、用于将p侧电极22与p型氮化物半导体层13电连接的p侧电极连接面10b，具备适合于倒装片型的氮化物半导体发光元件1的制造的结构。另外，在本说明书中，“上”是指与基板2的层叠有氮化物半导体发光元件结构10的面的垂直方向上的、层叠了氮化物半导体发光元件结构10的方向。例如，在图1(b)中是指图的上方向。
(基板)
基板2只要是能够使氮化物半导体进行外延生长的基板材料即可，大小、厚度等没有特别限定。作为这样的基板材料，可以举出将C面、R面、A面的任一面作为主面的蓝宝石、尖晶石(MgAl2O4)之类的绝缘性基板、另外碳化硅(SiC)、硅、ZnS、ZnO、Si、GaAs、金刚石、以及与氮化物半导体进行晶格接合的铌酸锂、镓酸钕等的氧化物基板。另外，本实施方式中的氮化物半导体发光元件1由于进行倒装片型安装，所以基板2的背面成为光射出面。因而，从氮化物半导体发光元件1发光的光透过基板2从光射出面射出，所以基板2优选至少对该光的波长为透明。
(氮化物半导体发光元件结构)
如上所述，氮化物半导体发光元件结构10是包括活性层12的层叠有n型氮化物半导体层11和p型氮化物半导体层13的层叠结构。在本实施方式中，氮化物半导体发光元件结构10是在p型氮化物半导体层13上层叠有整面电极14和罩电极15，在基板2的相同平面侧具有n侧电极连接面10a和p侧电极连接面10b，所述n侧电极连接面10a是用于将n侧电极21与n型氮化物半导体层11电连接的n型氮化物半导体层11的上表面，所述p侧电极连接面10b是用于将p侧电极22与p型氮化物半导体层13电连接的罩电极15的上表面。
(n型氮化物半导体层、活性层、p型氮化物半导体层)
作为n型氮化物半导体层11、活性层12和p型氮化物半导体层13没有特别限定，例如可以很好地使用InXAlYGa1-X-YN(0≤X、0≤Y、X+Y＜1)等的氮化镓系化合物半导体。n型氮化物半导体层11、活性层12和p型氮化物半导体层13(适当地统称为氮化物半导体层11、12、13)可以分别为单层结构，也可以是组成和膜厚不同的层的层叠结构、超晶格结构等。特别是作为发光层的活性层12优选为层叠有产生量子效果的薄膜的单量子阱或多量子阱结构，进一步优选为阱层含有In的氮化物半导体。此外，也可以在基板2上任意地介由用于缓和与基板2的晶格常数的不匹配的缓冲层等的衬底层(未图示)而形成n型氮化物半导体层11。
通常，这样的氮化物半导体层可以构成为分别具有MIS接合、PIN接合、或PN接合的同质结构、异质结构、或双异质结构等，另外，膜厚也没有特别限定，可以由各种膜厚构成。作为氮化物半导体层的层叠结构，例如可以举出由AlGaN构成的缓冲层、无掺杂GaN层、由Si掺杂n型GaN构成的n侧接触层、交替层叠了GaN层与InGaN层的超晶格层、交替层叠了GaN层与InGaN层的多量子阱结构的活性层、交替层叠了Mg掺杂AlGaN层和Mg掺杂InGaN层的超晶格层、由Mg掺杂GaN构成的p侧接触层等。
在本发明中，作为氮化物半导体层的形成方法，没有特别限定，但可以很好地使用MOVPE(有机金属气相生长法)、MOCVD(有机金属化学气相生长法)、HVPE(氢化物气相生长法)、MBE(分子束外延法)等作为氮化物半导体的生长方法而公知的方法。特别是，MOCVD由于能够结晶性良好地进行生长而优选。另外，氮化物半导体层11、12、13优选根据使用目的适当选择各种氮化物半导体的生长方法而进行生长。
(整面电极、罩电极)
整面电极14，是在p型氮化物半导体层13上以几乎覆盖p型氮化物半导体层13的整个面地设置的，是用于将通过p侧电极22和罩电极15供给的电流在p型氮化物半导体层13的整面均匀扩散的电极。另外，在进行倒装片型安装的本实施方式中的氮化物半导体发光元件1中，还发挥用于将活性层12发光的光在属于光射出面的基板2的背面侧进行反射的反射层的功能。
整面电极14优选为能够与p型氮化物半导体层13良好地电连接的欧姆电极，另外，优选至少对在活性层12发光的光的波长具有良好的反射率。因而，作为整面电极14，可以很好地使用光的反射率高的Ag的单层膜、将Ag作为最下层的与Ni、Ti等的多层膜。更优选，可以使用将Ag作为最下层(p型氮化物半导体层13侧)的Ag/Ni/Ti/Pt的多层膜，该多层膜的膜厚例如可以分别为1000nm左右。整面电极14例如可以通过溅镀、蒸镀来依次层叠这些材料而形成。
罩电极15是覆盖整面电极14的上表面和侧面，将p侧电极22从整面电极14进行遮蔽，发挥防止整面电极14的构成材料、特别是Ag的移动的阻隔层的功能。
作为罩电极15，例如可以使用Ti、Au、W等金属的单层膜、这些金属的多层膜。优选，可以使用将Ti作为最下层(整面电极14侧)的Ti(最下层)/Au/W/Ti的多层膜，该多层膜的膜厚例如可以从下层侧分别为2nm、1700nm、120nm、3nm。
此外，在本实施方式中，将整面电极14和罩电极15只设在了p型氮化物半导体层13上，但也可以在n型氮化物半导体层11上设置整面电极和罩电极。此时，n侧电极连接面10a并不是n型氮化物半导体层11的上表面，而是罩电极的上表面。
(n侧电极、p侧电极)
n侧电极21与n型氮化物半导体层11电连接，p侧电极22介由罩电极15和整面电极14而与p型氮化物半导体层13电连接，是用于从外部对氮化物半导体发光元件1供给电流的垫电极。n侧电极21设在作为氮化物半导体发光元件结构10的n型氮化物半导体层11上表面n侧电极连接面10a内。另外，p侧电极22设在作为氮化物半导体发光元件结构10的罩电极15上表面p侧电极连接面10b内。
作为n侧电极21和p侧电极22，优选电阻低的材料，可以使用Au、Cu、Ni、Al、Pt等金属、它们的合金的单层、或多层膜。n侧电极21和p侧电极22例如可以是将Cu单层或Cu/Ni层叠膜作为下层，将Au或AuSn合金作为上层的多层膜。
另外，为了得到n侧电极21与n型氮化物半导体层11的良好的电接触，n侧电极21的最下层优选使用Ti、Al、AlCuSi合金等，将左端作为最下层，可以使用Ti/Au、Al/Ti/Au、Al/Ti/Pt/Au、Ti/Pt/Au、AlCuSi/Ti/Pt/Au等多层膜。另外，使用AlCuSi/Ti/Pt/Au的多层膜时，各层的膜厚例如可以分别为500nm、150nm、50nm、700nm。
(金属凸块)
金属凸块23和金属凸块24分别在n侧电极21和p侧电极22上表面的除了n侧电极21和p侧电极22的边缘部21a和边缘部22a的部分上与各自的电极相接而设置。即，如图1(a)所示，平面图(俯视图)中，n侧电极21和p侧电极22比设在各自的电极上的金属凸块23和金属凸块24宽。金属凸块23和金属凸块24是用于将氮化物半导体发光元件1的n侧电极21和p侧电极22与安装基板的布线用电极(未图示)电连接的电极连接层。即，将氮化物半导体发光元件1倒装片式安装在安装基板(未图示)时，使n侧电极21和p侧电极22与安装基板上的布线用电极(未图示)对置，使金属凸块23和金属凸块24向布线用电极进行挤压接触，将n侧电极21和p侧电极22与安装基板的布线用电极(未图示)电连接。
如上所述，俯视图中，作为垫电极的n侧电极21和p侧电极22分别比金属凸块23和金属凸块24宽地构成。这是为了使氮化物半导体发光元件1介由金属凸块23、24向安装基板的布线用电极挤压接触而接合时，不使金属凸块23、24被挤破而横向扩展而溢出到作为垫电极的n侧电极21和p侧电极22的外侧。即，由于被挤破的金属凸块23、24从n侧电极21和p侧电极22溢出时接合强度降低，所以是为了防止这一情况而进行的。
另外，n侧电极21上的金属凸块23和p侧电极22上的金属凸块23形成为相同膜厚。由于n侧电极21和p侧电极22的膜厚也形成为相同膜厚，从基板2的上表面观察，设在低位置的n侧电极21上的金属凸块23的上表面在低于金属凸块24的上表面的位置。因此，安装时金属凸块23、24被挤破的程度是n侧电极21上的金属凸块23少，因而，向横向的扩展也少。因此，可以使为了防止接合强度降低而设置的n侧电极21的边缘的边缘部21a的宽度设为少于p侧电极22的边缘部22a的宽度。由此，可以使设置n侧电极21的n侧电极连接面10a的面积设小。即，可以使对发光做出贡献的活性层12和p型氮化物半导体层13的面积变大。其结果，能够从氮化物半导体发光元件1射出更多的光。
另外，n侧电极21的边缘部21a上和p侧电极22的边缘部22a上没有被保护层20所被覆并露出。由此，将氮化物半导体发光元件1介由金属凸块23、24向安装基板的布线用电极挤压接触而接合时，金属凸块23和金属凸块24被挤破而横向扩展，该横向扩展的金属凸块23、24分别与属于垫电极的n侧电极21的边缘部21a和p侧电极22的边缘部22a电接触。因此，可以使n侧电极21和p侧电极22与各自的金属凸块23和金属凸块24之间的电接触面积增加，可以降低各自之间的接触电阻。
在图1所示的例子中，n侧电极21、p侧电极22、金属凸块23和金属凸块24均是俯视图中为四方形的四方柱状，但不限于此，各自可以是在俯视图中为圆、椭圆、多边形等任意形状。另外，n侧电极21和p侧电极22与设置在各自的电极上的金属凸块23和金属凸块24相比，俯视图中更宽地构成，但也可以是n侧电极21和p侧电极22的任意一方比在其电极上的金属凸块23、24更宽地构成。
本实施方式中的金属凸块23、24通过将n侧电极21和p侧电极22作为种电极的电镀而形成。作为金属凸块23、24，只要是电阻低、能够通过电镀而形成就没有特别限定，可以使用Au、Cu、Ni等单层膜、或它们的多层膜。Au的电阻和接触电阻低而优选，可以使用廉价的作为与Sn的合金的AuSn合金。作为该AuSn合金的组成，例如可以是Au为80％、Sn为20％。
另外，金属凸块23、24的最上层可以根据与安装基板的布线电极材料的接合性的适合性而进行选择。此时，金属凸块23、24的最上层与安装基板的布线电极的最上层均为Au时，为了得到良好的接合性，优选将金属凸块23、24的上表面通过CMP(化学机械研磨)等进行研磨而使其平坦化，使与布线电极的接合面的空隙尽可能地少。此外，例如通过使金属凸块23、24的最上层为上述的AuSn合金，与在最上层使用Au的情况相比，能够缓和为确保接合性而所要的平坦性的条件。
另外，在倒装片式安装中，为了进行连接不良少，即可靠性高的安装，金属凸块23、24的总膜厚优选为10μm以上。
(保护层)
保护层20是被覆氮化物半导体发光元件结构10的露出的表面(上表面和侧面)的绝缘性被膜，发挥氮化物半导体发光元件1的保护膜和防静电膜的功能。保护层20可以使用绝缘性的Si、Ti、Ta等氧化物，可以通过蒸镀、溅镀等公知的方法而形成。保护层20的膜厚优选为100nm以上，例如可以是膜厚为350nm左右的SiO2。此外，保护层20不被覆属于n侧电极21和p侧电极22的露出的上表面的边缘部21a和边缘部22a、以及，金属凸块23和金属凸块24的上表面和侧面。
〔氮化物半导体发光元件的工作〕
图1所示的本发明的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1，在过与n侧电极21和p侧电极22分别介由金属凸块23和金属凸块24而连接的安装基板的布线电极(未图示)而供给电流时，氮化物半导体发光元件结构10的活性层12发光。活性层12发光的光从基板2的背面侧射出。活性层12发光的光中，向基板2的表面侧行进的光通过发挥反射层功能的整面电极14而被反射，从作为光射出面的基板2的背面侧射出。
〔氮化物半导体发光元件的制造方法〕
参照附图对本发明的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法进行说明。
如图2所示，第1实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法包括以下工序而构成：氮化物半导体发光元件结构形成工序(S10)、保护层形成工序(S11)、第1抗蚀图形形成工序(S12)、保护层蚀刻工序(S13)、第1金属层形成工序(S14)、第2抗蚀图形形成工序(S15)、第2金属层形成工序(S16)、第2抗蚀图形除去工序(S17)、第1抗蚀图形除去工序(S18)、和芯片分割工序(S19)。
以下，参照图3～图5(适当地参照图1和图2)对各工序详细地进行说明。
(氮化物半导体发光元件结构形成工序：S10)
首先，通过公知的制造方法在蓝宝石等透光性的基板2上形成图3(a)所示的氮化物半导体发光元件结构10。此外，在图3～图5中，省略基板2的记载。
对氮化物半导体发光元件结构10的形成工序(S10)进行简单说明的话，首先，在由蓝宝石等构成的基板2上利用MOVPE法使构成n型氮化物半导体层11、活性层12和p型氮化物半导体层13的各自的氮化物半导体。此后，优选将使氮化物半导体的各层生长了的基板2(以下称为晶片)在氮气氛下进行600～700℃左右的退火，将p型氮化物半导体层13低电阻化。
接着，作为用于连接n侧电极21的n侧电极连接面10a，使n型氮化物半导体层11的一部分露出。在退火后的晶片上以光致抗蚀剂形成规定形状的掩蔽，通过反应性离子蚀刻(RIE)除去p型氮化物半导体层13和活性层12、进而除去n型氮化物半导体层11的一部分，露出n型氮化物半导体层11。蚀刻后，除去抗蚀剂。在本实施方式中，该n型氮化物半导体层11的露出面成为n侧电极连接面10a。
接着，在晶片的整个面通过溅镀形成例如将Ag/Ni/Ti/Pt依次层叠而成的多层膜作为整面电极14。然后，通过光刻法形成规定形状的整面电极14。然后，通过溅镀形成例如将Ti/Au/W/Ti依次层叠而成的多层膜作为罩电极15。然后，通过光刻法形成遮蔽整面电极14的规定形状的罩电极15。在本实施方式中，该罩电极15的上表面成为p侧电极连接面10b。
由上形成氮化物半导体发光元件结构10。
其中，在基板2上多个氮化物半导体发光元件结构10排列成矩阵状而形成，氮化物半导体发光元件1在基板2上完成后被分割成芯片。在图3(a)所示的例中，记载了两个n侧电极连接面10a，其中，一个是属于邻接的氮化物半导体发光元件结构10。
(保护层形成工序：S11)
接着，如图3(b)所示，例如通过溅镀在氮化物半导体发光元件结构10的表面整体上层叠绝缘性的SiO2等而形成保护层20。
(第1抗蚀图形形成工序：S12)
接着，如图3(c)所示，通过光刻法，使在形成n侧电极21的区域具有开口部30a、在形成p侧电极22的区域具有开口部30b的第1抗蚀图形30形成。
(保护层蚀刻工序：S13)
然后，如图4(a)所示，将第1抗蚀图形30作为掩蔽，通过蚀刻除去开口部30a和开口部30b的保护层20，分别露出n型氮化物半导体层11和罩电极15。
(第1金属层(垫电极层)形成工序：S14)
接着，如图4(b)所示，通过溅镀等形成Au、Cu等的单层膜或AlCuSi/Ti/Pt/Au等的多层膜作为第1金属层(垫电极层)25，该第1金属层25成为作为垫电极的n侧电极21和p侧电极22。该第1金属层25不仅形成于n侧电极21和p侧电极22的形成区域，而且形成在第1抗蚀图形30上，从而使第1金属层25的整个面电性导通。此外，在本实施方式中，形成保护层20后形成成为作为垫电极的n侧电极21和p侧电极22的第1金属层25，所n侧电极21和p侧电极22的上表面没有被保护层20所被覆。另外，除了形成n侧电极21和p侧电极22的部分以外处介由第1抗蚀图形30形成第1金属层25，在保护层20上不直接形成第1金属层25。因此，在后面的工序中除去第1抗蚀图形30后，不发生保护层20上残留金属膜而成为漏电的原因的情况。
(第2抗蚀图形形成工序：S15)
接着，不除去第1抗蚀图形30，如图4(c)所示，利用光刻法形成在作为n侧电极21的形成区域的开口部30a的内侧区域具有开口部31a、在作为p侧电极22的形成区域的开口部30b的内侧具有开口部31b的第2抗蚀图形31。此外，第2抗蚀图形31是为了通过电镀来形成金属凸块23、24而使用的，所以第2抗蚀图形31的膜厚形成为厚于金属凸块23、24的膜厚。
在这里，第2抗蚀图形31的开口部31a、31b分别为在第1抗蚀图形30的开口部30a、30b的内侧开口的窄开口。由此，在第1金属层25的开口部30a上和开口部30b上形成有第2抗蚀图形31的部分处在作为下一工序的第2金属层形成工序(S16)中不形成第2金属层26a和第2金属层26b。该部分成为图1所示的n侧电极21和p侧电极22的边缘部21a和边缘部22a。
另一方面，还可以使第2抗蚀图形31的开口部31a、31b分别为与第1抗蚀图形30的开口部30a、30b相同的开口或宽的开口。由此，在作为下一工序的第2金属层形成工序(S16)中，可以仅在第2金属层26a和第2金属层26b的下部的侧面形成第1金属层25。由此，相比于在第2金属层26a和第2金属层26b没有形成第1金属层25时，可以使向氮化物半导体发光元件投入电流时的电阻下降。该仅在第2金属层26a和第2金属层26b的下部的侧面形成的第1金属层25的高度可以通过调整第1抗蚀图形30的膜厚而调整高度。
在第1实施方式的制造方法中，在形成第2抗蚀图形31时，不除去第1抗蚀图形30。由此，包括成为n侧电极21的第1金属层25和成为p侧电极22的第1金属层25的整个面以电性导通的原样状态而使第1金属层25残留。因此，该第1金属层25在第2金属层形成工序(S16)中可以作为用于形成成为金属凸块23、24的第2金属层26a、26b的电镀的种电极使用。即，在本发明的第1实施方式中的制造方法中，不需要像后述的第3实施方式的制造方法那样，另外形成成为种电极的第3金属层29(参照图13(c))，可以缩短制造工序。
(第2金属层(金属凸块层)形成工序：S16)
接着，如图5(a)所示，将第1金属层25作为种电极进行电镀，通过将由Cu/Ni/Au构成的多层膜等进行层叠，在第2抗蚀图形31的开口部31a和开口部31b的第1金属层25上形成成为金属凸块23的第2金属层(金属凸块层)26a和成为金属凸块24的第2金属层(金属凸块层)26b。此外，可以如下进行电镀：将完成至图4(c)所示的第2抗蚀图形形成工序(S15)的工序的晶片浸渍在电镀液中，将第1金属层25作为负电极，在该负电极与浸渍于电镀液中的正电极(未图示)之间流通电流。
在第1实施方式中的制造方法中，通过将成为n侧电极21和p侧电极22的第1金属层25作为种电极的电镀，形成成为金属凸块23、24的第2金属层26a、26b，所以在第1实施方式的制造方法中制作的氮化物半导体发光元件1是以n侧电极21和p侧电极22与金属凸块23和金属凸块24没有介由多余的金属层而直接接合的方式形成。因此，不会像另外使用电阻较高的金属层作为种电极的情况那样，该金属层的介入而使n侧电极21和p侧电极22与金属凸块23、24之间的电阻变高。
(第2抗蚀图形除去工序(抗蚀图形除去工序)：S17)
接着，如图5(b)所示，除去第2抗蚀图形31，则第2金属层26a和第2金属层26b分别作为金属凸块23和金属凸块24显现。
(第1抗蚀图形除去工序(抗蚀图形除去工序)：S18)
接下来，如图5(c)所示，除去第1抗蚀图形30，则形成在第1抗蚀图形30上的第1金属层25与第1抗蚀图形30一起被除去(剥离)。由此，在基板2上形成排列成矩阵状的多个氮化物半导体发光元件1。
此外，在本实施方式中，依次分别进行除去第2抗蚀图形31和第1抗蚀图形30的工序，但不限于此。优选通过对用于形成第1抗蚀图形30的光致抗蚀剂和用于形成第2抗蚀图形31的光致抗蚀剂使用相同材料、或者至少使用能够以相同溶剂除去的材料，从而可以将第2抗蚀图形除去工序(S17)和第1抗蚀图形除去工序(S18)在一个工序中进行。由此，可以进一步缩短制造工序。
在第1实施方式的制造方法中，成为电镀的种电极的第1金属层25没有直接形成在保护层20上，所以与第1抗蚀图形30的除去一起被完全除去。因此，在第1实施方式的制造方法中制造的氮化物半导体发光元件1不用担心成为在n侧电极21与p侧电极22之间、安装基板的布线等的之间发生电流漏电的原因，可以制造可靠性高的氮化物半导体发光元件1。
(芯片分割工序：S19)
进而，通过将在基板2上排列成矩阵状而形成的多个氮化物半导体发光元件1利用划线、切割等而分割成芯片，从而完成芯片单元的氮化物半导体发光元件1。另外，也可以在分割成芯片之前从基板2的背面磨削(背磨)基板2而薄化加工至达到所需厚度。
如上述说明，根据本发明的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法，可以缩短制造工序。另外，通过第1实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造法制造的氮化物半导体发光元件1可以作为没有电极间的漏电发生等疑虑的可靠性高的氮化物半导体发光元件。
<第2实施方式>
〔氮化物半导体发光元件〕
参照图6说明本发明的第2实施方式中的氮化物半导体发光元件的结构。本发明的实施方式中的氮化物半导体发光元件1A是进行倒装片式安装的LED。如图6所示，第2实施方式中的氮化物半导体发光元件1A具备基板2、层叠在基板2上的氮化物半导体发光元件结构10、保护层20、n侧电极21A、p侧电极22A、金属凸块23A和金属凸块24A。相对于图1所示的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1，第2实施方式中的氮化物半导体发光元件1A代替n侧电极21、p侧电极22、金属凸块23、金属凸块24分别具有n侧电极21A、p侧电极22A、金属凸块23A、金属凸块24A。对于与第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1相同的构成，使用相同符号并适当省略其说明。
基板2、氮化物半导体发光元件结构10以及作为其构成要素的n型氮化物半导体层11、活性层12、p型氮化物半导体层13、整面电极14、罩电极15、保护层20，与第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1相同，所以省略其说明。
(n侧电极、p侧电极)
如图6所示，第2实施方式中的氮化物半导体发光元件1A的n侧电极21A电连接在n型氮化物半导体层11，p侧电极22A介由罩电极15和整面电极14而电连接在p型氮化物半导体层13，是用于从外部对氮化物半导体发光元件1供给电流的垫电极。n侧电极21A设在氮化物半导体发光元件结构10的n型氮化物半导体层11上表面的n侧电极连接面10a内。另外，p侧电极22A设在氮化物半导体发光元件结构10的罩电极15上表面的p侧电极连接面10b内。
另外，n侧电极21A和p侧电极22A的上表面分别设有金属凸块23A和金属凸块24A。进而，n侧电极21A和p侧电极22A分别被覆金属凸块23A和金属凸块24A的侧面。
作为n侧电极21A和p侧电极22A，与第1实施方式同样地优选电阻低的材料，可以使用Au、Cu、Ni、Al、Pt等金属、它们的合金的单层、或多层膜。n侧电极21A和p侧电极22A例如可以为将Cu单层或Cu/Ni层叠膜作为下层、将Au或AuSn合金作为上层的多层膜。
另外，为了得到n侧电极21A与n型氮化物半导体层11的良好的电接触，n侧电极21A的最下层优选使用Ti、Al、AlCuSi合金等，将左端作为最下层，可以使用Ti/Au、Al/Ti/Au、Al/Ti/Pt/Au、Ti/Pt/Au、AlCuSi/Ti/Pt/Au等多层膜。另外，将AlCuSi合金作为最下层，形成AlCuSi/Ti/Pt/Au的多层膜时，各层的膜厚例如可以分别为500nm、150nm、50nm、700nm。
另外，金属凸块23A、24A的侧面是将在活性层12发光的光中的从氮化物半导体发光元件结构10的上表面、侧面漏出的光反射，至少使其一部分回到氮化物半导体发光元件结构10而使其成为从光射出面射出的光。因而，以被覆金属凸块23A和金属凸块24A的侧面的方式设置的n侧电极21A和p侧电极22A的表面优选由相对于在活性层12发光的光的波长，反射率比金属凸块23A、24A高的材料构成。由此，利用被覆金属凸块23A、24A侧面的n侧电极21A和p侧电极22A有效地将光进行反射，其结果能使从光射出面射出的光量增加，对光射出效率的提高做出贡献。
作为这样的反射率高的金属，可以举出Al。因而，优选n侧电极21A和p侧电极22A至少在最下层、即金属凸块23A、24A的侧面上成为最表面的层使用Al等光反射率高的金属。另外，在金属凸块23A、24A为多层膜时，n侧电极21A和p侧电极22A优选使用反射率比该多层膜的任何层高的材料，也可以使用反射率高于对金属凸块23A、24A的侧面的反射率贡献最大的层即最厚的层的金属的反射率的材料。
(金属凸块)
金属凸块23A和金属凸块24A分别设在n侧电极21A和p侧电极22A上表面，与各自的电极相接设置。进而，金属凸块23A和金属凸块24A的侧面分别由n侧电极21A和p侧电极22A被覆。
金属凸块23A和金属凸块24A是用于将氮化物半导体发光元件1A的n侧电极21A和p侧电极22A与安装基板的布线用电极(未图示)进行电连接的电极连接层。即，用于将氮化物半导体发光元件1A倒装片式安装于安装基板(未图示)时，使n侧电极21A和p侧电极22A与安装基板上的布线用电极(未图示)对置，使金属凸块23A和金属凸块24A向布线用电极挤压接触，将n侧电极21A和p侧电极22A与安装基板的布线用电极(未图示)电连接。
金属凸块23A、24A是通过将n侧电极21A和p侧电极22A作为种电极的电镀而形成。作为金属凸块23A、24A，可以使用与第1实施方式相同的材料，为了在倒装片式安装中进行连接不良少即可靠性高的安装，总膜厚优选为10μm以上。
〔氮化物半导体发光元件的工作〕
图6所示的本发明的第2实施方式中的氮化物半导体发光元件1A，在通过与n侧电极21A和p侧电极22A分别介由金属凸块23A和金属凸块24A而连接的安装基板的布线电极(未图示)供给电流时，氮化物半导体发光元件结构10的活性层12进行发光。活性层12发光的光从基板2的背面侧射出。在活性层12发光的光中的向基板2的表面侧行进的光，被发挥反射层的功能的整面电极14反射，从作为光射出面的基板2的背面侧射出。另外，在活性层12发光的光中的从氮化物半导体发光元件结构10的上表面和侧面漏出的光的一部分由被覆金属凸块23A和金属凸块24A的侧面的n侧电极21A和p侧电极22A所反射，至少该反射光的一部分回到氮化物半导体发光元件结构10内而从光射出面射出。
〔氮化物半导体发光元件的制造方法〕
参照附图对本发明的第2实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法进行说明。
如图7所示，第2实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法包括氮化物半导体发光元件结构形成工序(S20)、保护层形成工序(S21)、抗蚀图形形成工序(S22)、保护层蚀刻工序(S23)、第1金属层形成工序(S24)、第2金属层形成工序(S25)、抗蚀图形除去工序(S26)和芯片分割工序(S27)而构成。
以下，参照图8和图9(适当参照图6和图7)对各工序详细地进行说明。
(氮化物半导体发光元件结构形成工序：S20)
图8(a)所示的第2实施方式中的氮化物半导体发光元件结构形成工序(S20)与图3(a)所示的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件结构形成工序(S10：参照图2和图3(a))相同，所以省略其说明。
(保护层形成工序：S21)
接着，如图8(b)所示，在氮化物半导体发光元件结构10的表面整体上，例如通过溅镀而层叠绝缘性的SiO2等来形成保护层20。该工序与第1实施方式中的保护层形成工序(S11，参照图2和图3(b))相同。
(抗蚀图形形成工序：S22)
接着，如图8(c)，通过光刻法来形成在形成n侧电极21A的区域具有开口部32a、在形成p侧电极22A的区域具有开口部32b的抗蚀图形32。此外，抗蚀图形32为了形成n侧电极21A和p侧电极22A而使用的同时还为了通过电镀形成金属凸块23A、24A而使用，所以抗蚀图形32的膜厚形成为比金属凸块23A、24A的膜厚厚。
(保护层蚀刻工序：S23)
接着，如图8(d)所示，将抗蚀图形32作为掩蔽，通过蚀刻除去开口部32a和开口部32b的保护层20，分别露出n型氮化物半导体层11和罩电极15。
(第1金属层(垫电极层)形成工序：S24)
接着，如图9(a)所示，通过溅镀等将Au、Cu等单层膜或AlCuSi/Ti/Pt/Au等多层膜作为成为垫电极n侧电极21A和p侧电极22A的第1金属层(垫电极层)27形成。此时，优选将对在活性层12发光的光的波长的反射率高的Al等作为最下层的多层膜或单层膜形成。
该第1金属层27不仅形成在n侧电极21A和p侧电极22A的形成区域，还形成在抗蚀图形32上，使第1金属层27的整个面电性导通。
在第2实施方式的制造方法中，不除去抗蚀图形32，在下一工序的第2金属层形成工序(S25)中也进行利用。由此，包括成为n侧电极21A的第1金属层27和成为p侧电极22A的第1金属层27的第1金属层27的整个面将以电性导通的状态保留。因此，该第1金属层27在第2金属层形成工序(S25)中可以用作用于形成成为金属凸块23A、24A的第2金属层28a、28b的电镀的种电极而使用。即，本发明的第2实施方式的制造方法中，如利用后述的第3实施方式的制造方法那样，不需要另外形成成为种电极的第3金属层29(参照图13(c))，可以缩短制造工序。另外，除了形成n侧电极21A和p侧电极22A的部分以外，介由抗蚀图形32形成第1金属层27，在保护层20上不直接形成第1金属层27。因此，在后面的工序中除去抗蚀图形32后，不用担心在保护层20上残留金属膜而成为漏电的原因。
(第2金属层(金属凸块层)形成工序：S25)
接着，如图9(b)所示，将第1金属层27作为种电极而进行电镀，通过层叠Cu、Au等单层膜或由Cu/Ni/Au等构成的多层膜，在抗蚀图形32的开口部32a和开口部32b的第1金属层27上形成成为金属凸块23A的第2金属层28a和成为金属凸块24A的第2金属层28b。另外，在抗蚀图形32上的第1金属层27上也形成第2金属层28c。此外，可以如下进行电镀：将完成至图9(a)所示的第1金属层形成工序(S24)的工序的晶片浸渍在电镀液，将第1金属层27作为负电极，在该负电极与浸渍在电镀液中的正电极(未图示)之间流通电流。
在第2实施方式的制造方法中，通过将成为n侧电极21A和p侧电极22A的第1金属层27作为种电极而进行电镀，从而形成成为金属凸块23A、24A的第2金属层28a、28b，所以由第2实施方式的制造方法制作的氮化物半导体发光元件1A的n侧电极21A和p侧电极22A与金属凸块23A和金属凸块24A不介由多余的金属层而以直接接合的方式形成。因此，不会像另外作为种电极使用电阻比较高的金属层时那样，介入该金属层而使n侧电极21A和p侧电极22A与金属凸块23A、24A之间的电阻变高。
(抗蚀图形除去工序：S26)
接着，如图9(c)所示，除去抗蚀图形32，则形成于抗蚀图形32上的第1金属层27和第2金属层28c与抗蚀图形32一同被除去(剥离)。由此，n侧电极21A、p侧电极22A、金属凸块23A和金属凸块24A以规定形状形成。此时，金属凸块23A、24A的侧面由第1金属层形成工序(S24)中形成在抗蚀图形32侧面的第1金属层27被覆而形成。通过以上工序，在基板2上形成排列成矩阵状的多个氮化物半导体发光元件1A。
在第2实施方式的制造方法中，成为电镀的种电极的第1金属层27不直接形成在保护层20上，所以与抗蚀图形32的除去一起完全被除去。因此，在第2实施方式的制造方法中制造的氮化物半导体发光元件1A不用担心在n侧电极21A和p侧电极22A之间、与安装基板的布线等的之间成为发生电流漏电的原因，可以制造可靠性高的氮化物半导体发光元件1A。
另外，金属凸块23A、24A的侧面由第1金属层27、即n侧电极21A和p侧电极22A所被覆。因此，至少在第1金属层27的最下层、即被覆金属凸块23A、24A侧面的第1金属层27的最表面使用对在活性层12发光的光的波长的反射率高于金属凸块23A、24A侧面的材料来形成时，可以将来自氮化物半导体发光元件结构10的漏光有效地进行反射而使其回到氮化物半导体发光元件结构10，所以可以提高氮化物半导体发光元件1A的光的射出效率。
(芯片分割工序：S27)
进而，与第1实施方式中的芯片分割工序(S19，参照图2)同样地通过将在基板2上排列成矩阵状而形成的多个氮化物半导体发光元件1A利用划线、切割等而分割为芯片，从而完成芯片单元的氮化物半导体发光元件1A。
如上述说明，利用本发明的第2实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法，可以缩短制造工序。另外，利用第2实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造法制造的氮化物半导体发光元件1A可以形成不用担心电极间的漏电发生等的可靠性高的氮化物半导体发光元件。进而，将n侧电极21A和p侧电极22A的至少最下层使用对在活性层12发光的光的波长的反射率高于金属凸块23A、24A侧面的材料来形成时，可以提高氮化物半导体发光元件1A的光的射出效率。
<第2实施方式的变形例>
其中，第2实施方式以用第1金属层27将金属凸块23A、24A的侧面全部覆盖的方式构成，但不限于此，也可以以用第1金属层27被覆金属凸块23A、24A的侧面的一部分的方式构成。由此，在使用与构成金属凸块23A、24A侧面的金属相比，对于活性层12发光的波长的光的反射率高的第1金属层27进行被覆的部分中，能将来自氮化物半导体发光元件结构10的漏光有效地进行反射，对光射出效率的提高做出贡献。
这样的将金属凸块23A、24A侧面的一部分用第1金属层27被覆的构成的氮化物半导体发光元件，可以将第1实施方式中的制造方法进行变形而制造。对其进行说明。第1实施方式中的制造方法的、图4(c)所示的第2抗蚀图形形成工序(S15，参照图2)中，使第2抗蚀图形31的开口部31a、31b以如下方式形成：与形成在第1抗蚀图形30侧面的考虑了第1金属层25的厚度的开口相同，或者比其更宽地进行开口。这样，形成在第1抗蚀图形30的侧面的第1金属层25不被第2抗蚀图形31所被覆而处于露出的状态。因而，在图5(a)所示的第2金属层形成工序(S16，参照图2)中，形成成为金属凸块23、24的第2金属层26a、26b时，形成在第1抗蚀图形30的侧面的第1金属层25与第2金属层26a、26b的下层部的侧面接合。然后，在图5(b)和(c)所示的第2抗蚀图形除去工序(S17，参照图2)和第1抗蚀图形除去工序(S18，参照图2)之后，金属凸块23、24的下层部的侧面将被第1金属层25所被覆。
第2实施方式的变形例中的氮化物半导体发光元件的工作与第2实施方式中的氮化物半导体发光元件1A(参照图6)相同，所以省略其说明。
以上，利用用于实现本发明的方式对本发明中的氮化物半导体发光元件及其制造方法进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式，基于这些记载而进行的各种变更、改变等也包括在本发明的主旨中。
<第3实施方式>
〔氮化物半导体发光元件〕
参照图10说明本发明的第3实施方式中的氮化物半导体发光元件的结构。本发明的实施方式中的氮化物半导体发光元件1B是进行倒装片式安装的LED。如图10所示，第3实施方式中的氮化物半导体发光元件1B具备基板2、层叠在基板2上的氮化物半导体发光元件结构10、保护层20、n侧电极21B、p侧电极22B、金属凸块23B和金属凸块24B。第3实施方式中的氮化物半导体发光元件1B相对于图1所示的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1而言，代替n侧电极21、p侧电极22、金属凸块23、金属凸块24，分别具有n侧电极21B、p侧电极22B、金属凸块23B、金属凸块24B、第3金属层29。对于与第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1相同的构成，使用相同符号并适当省略其说明。
基板2、氮化物半导体发光元件结构10以及作为其构成要素的n型氮化物半导体层11、活性层12、p型氮化物半导体层13、整面电极14、罩电极15、保护层20与第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1相同，所以省略其说明。
(n侧电极、p侧电极)
如图10所示，第3实施方式中的氮化物半导体发光元件1B的n侧电极21B电连接在n型氮化物半导体层11，p侧电极22B介由罩电极15和整面电极14而电连接在p型氮化物半导体层13，是用于从外部对氮化物半导体发光元件1B供给电流的垫电极。n侧电极21B设在氮化物半导体发光元件结构10的属于n型氮化物半导体层11的上表面的n侧电极连接面10a内。另外，p侧电极22B设在氮化物半导体发光元件结构10的属于罩电极15上表面的p侧电极连接面10b内。
另外，n侧电极21B和p侧电极22B的上表面分别介由第3金属层29而设有金属凸块23B和金属凸块24B。
作为n侧电极21B和p侧电极22B，与第1实施方式同样地优选电阻低的材料，可以使用Au、Cu、Ni、Al、Pt等的金属、这些合金的单层、或多层膜。n侧电极21B和p侧电极22B例如可以是将Cu单层或Cu/Ni层叠膜作为下层、将Au或AuSn合金作为上层的多层膜。
另外，为了得到n侧电极21B与n型氮化物半导体层11的良好的电接触，n侧电极21B的最下层优选使用Ti、Al、AlCuSi合金等，可以使用将左端作为最下层的、Ti/Au、Al/Ti/Au、Al/Ti/Pt/Au、Ti/Pt/Au、AlCuSi/Ti/Pt/Au等多层膜。另外，将AlCuSi合金作为最下层而形成AlCuSi/Ti/Pt/Au的多层膜时，各层膜厚可以例如分别为500nm、150nm、50nm、700nm。
(金属凸块)
金属凸块23B和金属凸块24B分别介由第3金属层29而设在n侧电极21B和p侧电极22B的上表面。
金属凸块23B和金属凸块24B是用于将氮化物半导体发光元件1B的n侧电极21B和p侧电极22B与安装基板的布线用电极(未图示)进行电连接的电极连接层。即，将氮化物半导体发光元件1B倒装片式安装于安装基板(未图示)上时，用于使n侧电极21B和p侧电极22B与安装基板上的布线用电极(未图示)对置，使金属凸块23B和金属凸块24B与布线用电极进行挤压接触，将n侧电极21B和p侧电极22B与安装基板的布线用电极(未图示)进行电连接。
金属凸块23B、24B通过将第3金属层29作为种电极的电镀而形成。第3金属层29的膜厚没有特别限定。作为金属凸块23B、24B，可以使用与第1实施方式相同的材料，为了在倒装片式安装中进行连接不良少即可靠性高的安装，总膜厚优选为10μm以上。
〔氮化物半导体发光元件的工作〕
图10所示的本发明的第3实施方式中的氮化物半导体发光元件1B，通过在n侧电极21B和p侧电极22B分别介由第3金属层29、进而介由金属凸块23B和金属凸块24B而连接的安装基板的布线电极(未图示)供给电流，则氮化物半导体发光元件结构10的活性层12发光。活性层12发光的光从基板2的背面侧射出。在活性层12发光的光中，通过基板2表面侧的光由发挥反射层的功能的整面电极14而被反射，从作为光射出面的基板2的背面侧射出。
〔氮化物半导体发光元件的制造方法〕
参照附图对本发明的第3实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法进行说明。
如图11所示，第3实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法包括以下工序而构成：氮化物半导体发光元件结构形成工序(S30)、保护层形成工序(S31)、第1抗蚀图形形成工序(S32)、保护层蚀刻工序(S33)、第1金属层形成工序(S34)、第1抗蚀图形除去工序(S35)、第3金属层形成工序(S36)、第2抗蚀图形形成工序(S37)、第2金属层形成工序(S38)、第2抗蚀图形除去工序(S39)、第3金属层除去工序(S40)和芯片分割工序(S41)。
以下，参照图12～图14(适当参照图10和图11)，对各工序详细地进行说明。图12至图14是用于说明第3实施方式的具有金属凸块的半导体发光元件的制造工序的示意剖视图，图12的(a)表示氮化物半导体发光元件结构、(b)表示形成了保护层的样子、(c)表示形成了用于形成电极的第1抗蚀图形的样子、(d)表示除去了电极形成部的保护层的样子、图13的(a)表示形成了第1电极层的样子、(b)表示除去了第1抗蚀图形和第1抗蚀剂上的电极层的样子、(c)表示形成了用于电镀的第3金属层(种电极层)的样子、(d)表示形成了用于形成金属凸块的第2抗蚀图形的样子、图14的(a)表示形成了第2金属层(金属凸块层)的样子、(b)表示除去了第2抗蚀图形的样子、(c)表示除去了不需要的第3金属层(种电极层)的样子。
对于第3实施方式的氮化物半导体发光元件的制造方法，将图12(a)所示的氮化物半导体发光元件结构10作为起点进行说明。氮化物半导体发光元件结构10具有在蓝宝石等基板(未图示)表面层叠有n型氮化物半导体层11、活性层12和p型氮化物半导体层13的层叠结构。另外，氮化物半导体发光元件结构10在一部分(图12(a)中为左右两端)上形成有属于用于连接n侧电极的露出了n型氮化物半导体层11的面的n侧电极连接面10a，p型氮化物半导体层13的上表面依次层叠有几乎覆盖其整个面的整面电极14和罩电极15。此外，在图12至图14中，省略基板的图示。
另外，在本例中，罩电极15上表面是用于连接p侧电极的p侧电极连接面10b，其一部分上形成有p侧电极22B(参照图13(b))。
此外，在基板(未图示)上，多个氮化物半导体发光元件排列成矩阵状而形成，氮化物半导体发光元件在基板(未图示)上完成后分割为芯片。在图12(a)所示的例子中，记载了两个n侧电极连接面10a，但一方是属于邻接的氮化物半导体发光元件。
(氮化物半导体发光元件结构形成工序：S30)
图12(a)所示的第3实施方式中的氮化物半导体发光元件结构形成工序(S30)与图3(a)所示的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件结构形成工序(S10，参照图2和图3(a))相同，所以省略其说明。
(保护层形成工序：S31)
接着，如图12(b)所示，在氮化物半导体发光元件结构10的表面整体上，例如通过溅镀而层叠绝缘性的SiO2等而形成保护层20。该工序与第1实施方式中的保护层形成工序(S11，参照图2和图3(b))相同。
(第1抗蚀图形形成工序：S32)
接着，如图12(c)所示，通过光刻法来形成在形成n侧电极的区域具有开口部30a、在形成p侧电极的区域具有开口部30b的第1抗蚀图形30。
(保护层蚀刻工序：S33)
然后，如图12(d)所示，将第1抗蚀图形30作为掩蔽，通过蚀刻除去开口部30a和开口部30b的保护层20，从而分别露出n型氮化物半导体层11和罩电极15。
(第1金属层(垫电极层)形成工序：S34)
接着，如图13(a)所示，通过溅镀等将Au、Cu等单层膜或AlCuSi/Ti/Pt/Au等多层膜形成为成为垫电极n侧电极21B和p侧电极22B的第1金属层(垫电极层)25。此时，优选形成为将对在活性层12发光的光的波长的反射率高的Al等作为最下层的多层膜或单层膜。
该第1金属层25不仅形成在n侧电极21B和p侧电极22B的形成区域，还形成在第1抗蚀图形30上。
(第1抗蚀图形除去工序：S35)
接着，如图13(b)所示，通过除去第1抗蚀图形30，可以除去(剥离)形成在第1抗蚀图形30上的不需要的第1金属层25。其结果，残留的第1金属层25成为n侧电极21B和p侧电极22B。
(第3金属层(金属种子层)形成工序：S36)
接着，如图13(c)所示，通过溅镀等形成第3金属层29，该第3金属层29成为用于通过电镀形成金属凸块的种电极。
(第2抗蚀图形形成工序：S37)
接着，如图13(d)所示，通过光刻法来形成在形成金属凸块的区域具有开口部31a和开口部31b的第2抗蚀图形31。
(第2金属层(金属凸块层)形成工序：S38)
接着，如图14(a)所示，通过将第3金属层29作为种电极而进行电镀，层叠Cu、Au等单层膜或由Cu/Ni/Au等构成的多层膜，在第2抗蚀图形31的开口部31a和开口部31b的第3金属层29上形成第2金属层26a和第2金属层26b。此时，将第3金属层29作为种电极进行电镀，所以第2抗蚀图形31的上部不形成第2金属层。
此外，可以如下进行电镀：将完成至图14(a)所示的第2抗蚀图形形成工序(S37)的工序的晶片浸渍在电镀液中，将第3金属层29作为负电极，在该负电极与浸渍在电镀液中的正电极(未图示)之间流通电流。
(第2抗蚀图形除去工序：S39)
接着，如图14(b)所示，除去第2抗蚀图形31，则第2金属层26a和第2金属层26b，将作为金属凸块23和金属凸块24显现。
(第3金属层(金属种子层)除去工序：S40)
然后，如图14(c)所示，通过将金属凸块23和金属凸块24作为掩蔽而进行蚀刻，除去不需要的第3金属层29，形成氮化物半导体发光元件。
(芯片分割工序：S41)
进而，通过将在基板(未图示)上排列成矩阵状而形成的氮化物半导体发光元件利用切割等分割成芯片，完成芯片单元的氮化物半导体发光元件。
<第4实施方式>
〔氮化物半导体发光元件〕
参照图16说明在本发明的第4实施方式中的氮化物半导体发光元件的结构。本发明的实施方式中的氮化物半导体发光元件1C是进行倒装片式安装的LED。如图16所示，第4实施方式中的氮化物半导体发光元件1C具备基板2、层叠在基板2上的氮化物半导体发光元件结构10、保护层20、n侧电极21、p侧电极22、金属凸块23C和金属凸块24C。第4实施方式中的氮化物半导体发光元件1C相对于图1所示的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1而言，代替金属凸块23、金属凸块24分别具有金属凸块23C、金属凸块24C。对于与第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1相同的构成，使用相同符号并适当省略其说明。
基板2、氮化物半导体发光元件结构10以及作为其构成要素的n型氮化物半导体层11、活性层12、p型氮化物半导体层13、整面电极14、罩电极15、保护层20与第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1相同，所以省略其说明。
另外，n侧电极21和p侧电极22与第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1相同，所以省略其说明。
(金属凸块)
金属凸块23C和金属凸块24C分别设在n侧电极21和p侧电极22的上表面，与各自的电极相接而设置。与第1实施方式中的金属凸块23和金属凸块24的不同点在于，金属凸块23C上表面和金属凸块24C上表面的从基板2的上表面起始的高度大致相同。
另外，设在n侧电极21上的金属凸块23C的上端外缘部带有圆度，上表面23Cb的面积小于金属凸块23C的中央部的基于与基板2上表面平行的面的剖面的面积。即，金属凸块23C的上表面23Cb平坦，上端部的角带有圆度。另一方面，设在p侧电极22上的金属凸块24C的上端的外缘部为尖的原样状态，金属凸块24C的上表面的形状与基于与中央部的基板2上表面平行的面的剖面的形状相同。
此外，金属凸块23C和金属凸块24C与第1实施方式中的金属凸块23和金属凸块24同样地通过电镀法来形成，这样的金属凸块23C的上表面的外缘部的圆度是在该电镀工序中作为生长端的上端部带有圆度而形成的形状。上表面的外缘部带有圆度而形成的情况对于金属凸块24C而言也相同，但是在电镀后的、将金属凸块24C上表面调整为与金属凸块23C上表面大致相同的高度的工序中，通过研磨或切断等而除去金属凸块24C的带有圆度的上部。因此，金属凸块24C上表面的外缘部不带有圆度。
此外，金属凸块23C、24C的高度调整可以如下进行：将金属凸块24C的上部通过利用了CMP(化学机械研磨)法等的研磨、利用了刀等的切断而除去。
此外，在图16所示的例子中，设在n侧电极21上的金属凸块23C仍然维持通过电镀而形成的形状，上表面的外缘部带有圆度，但也可以与金属凸块24C同样地除去金属凸块23C上部的带有圆度的部分。也可以以正好除去电镀中形成的带有圆度的金属凸块23C上部的高度将金属凸块23C和金属凸块24C整合为完全相同的高度。
另外，在倒装片式安装中，为了进行连接不良少即可靠性高的安装，金属凸块23C、24C的膜厚优选为10μm以上。
金属凸块23C和金属凸块24C是用于将氮化物半导体发光元件1C的n侧电极21和p侧电极22与安装基板的布线用电极(未图示)进行电连接的电极连接层。即，将氮化物半导体发光元件1C倒装片式安装于安装基板(未图示)时，用于使n侧电极21和p侧电极22与安装基板上的布线用电极(未图示)对置，使金属凸块23C和金属凸块24C向布线用电极挤压接触，将n侧电极21和p侧电极22与安装基板的布线用电极(未图示)电连接。
此时，第4实施方式中的金属凸块23C上表面和金属凸块24C上表面的从基板2上表面起始的高度大致相同，所以从基板2侧施加挤压力时，对两方的金属凸块23C、24C均等施加挤压力。假如金属凸块24C上表面的高度高于金属凸块23C上表面的高度时，为了使上表面的高度低的金属凸块23C与安装基板的布线用电极(未图示)良好地连接，上表面的从基板2上表面起始的高度高的金属凸块24C将受到大于金属凸块23C所受的挤压力，即受到用于连接所必要以上的挤压力。
在第4实施方式中，由于金属凸块23C上表面和金属凸块24C上表面的从基板2上表面起始的高度大致相同，所以可以抑制受到这样的必要以上的挤压力而导致的对下层的n侧电极21、p侧电极22、罩电极15和整面电极14等的损坏。
另外，金属凸块23C上表面的外缘部带有圆度、上表面23Cb的面积小，所以在受到挤压力而金属凸块23C被挤破时可以抑制金属凸块23C上端部向横向必要以上地扩展。
另外，金属凸块24C上表面的外缘部不带有圆度，金属凸块24C上表面与安装基板的布线用电极(未图示)的接触面积比带有圆度的情况更宽，所以在受到挤压力而金属凸块24C被挤破时，可以抑制对模(氮化物半导体元件1C)介由金属凸块24C施加必要以上的挤压力，可以降低对下层的p侧电极22等的损坏。
〔氮化物半导体发光元件的工作〕
图16所示的本发明的第4实施方式中的氮化物半导体发光元件1C的工作与图1所示的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件1相同，所以省略其说明。
〔氮化物半导体发光元件的制造方法〕
参照附图，对本发明的第4实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法进行说明。
如图19所示，第4实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法包括以下工序而构成：氮化物半导体发光元件结构形成工序(S50)、保护层形成工序(S51)、第1抗蚀图形形成工序(S52)、保护层蚀刻工序(S53)、第1金属层形成工序(S54)、第2抗蚀图形形成工序(S55)、第2金属层形成工序(S56)、第2金属层高度调整工序(S57)、第2抗蚀图形除去工序(S58)、第1抗蚀图形除去工序(S59)和芯片分割工序(S60)。
其中，与图2所示的第1实施方式中的制造方法的不同点在于，在第1实施方式的制造方法中，在第2金属层形成工序(S16)之后进行第2抗蚀图形除去工序(S17)，与此相对，在第4实施方式的制造方法中，在第2金属层形成工序(S56)和第2抗蚀图形除去工序(S58)之间进行第2金属层高度调整工序(S57)。
以下，参照图18(适当参照图16和图17)，对各工序详细地进行说明。
在这里，氮化物半导体发光元件结构形成工序(S50)、保护层形成工序(S51)、第1抗蚀图形形成工序(S52)、保护层蚀刻工序(S53)、第1金属层形成工序(S54)、第2抗蚀图形形成工序(S55)和第2金属层形成工序(S56)分别与图2所示的第1实施方式中的氮化物半导体发光元件结构形成工序(S10)、保护层形成工序(S11)、第1抗蚀图形形成工序(S12)、保护层蚀刻工序(S13)、第1金属层形成工序(S14)、第2抗蚀图形形成工序(S15)和第2金属层形成工序(S16)相同，所以省略其说明(对于各工序的样子，参照图3(a)至图3(c)、图4(a)至图4(c)和图5(a))。
此外，在第2金属层形成工序(S56)中，第2金属层26a和第2金属层26b通过将电性导通的第1金属层25作为种电极的电镀形成为大致相同的厚度(参照图5(a))。另外，第2金属层26a、26b的上表面的外缘部形成为带有圆度的形状。此外，在图5和图18中省略带有圆度的形状的图示。另外，该形状在第1实施方式中也相同。
(第2金属层(金属凸块层)高度调整工序：S57)
第2金属层形成工序(S56)之后，如图18(a)所示，通过研磨或切断等将第2金属层26b与第2抗蚀图形31一同将其上部除去，直至形成在第2抗蚀图形31的开口部31a内的第2金属层26a的上表面的高度为止。此外，成为金属凸块24C的第2金属层26b上表面的高度优选与成为金属凸块23C的第2金属层26a上表面的高度相同，但不需要严格相同。通过使第2金属层26b上表面的高度接近第2金属层26a上表面的高度，在将最终形成的氮化物半导体发光元件1C进行倒装片式安装时，可以使金属凸块23C和金属凸块24C所受的挤压力接近为同程度，可以提高倒装片式安装的可靠性。
另外，通过研磨或切断等将第2金属层26b上部除去至高于第2金属层26a上表面的位置的情况，即，第2金属层26b的调整后的上表面高度高于第2金属层26a上表面的高度的情况下，如后述的氮化物半导体发光元件1C’(参照图21和图22)那样，在1个元件上具备多个金属凸块24C时，也通过第2金属层高度调整工序(S57)调整为金属凸块24C彼此的高度相同，所以消除电镀形成时的第2金属层26b上表面的高度的不均。因此，倒装片式安装时各金属凸块24C受到的挤压力变得均等，可以良好地进行利用各金属凸块24C的与安装基板的布线用电极(未图示)的连接，可以提高倒装片式安装的可靠性。
另外，在第2金属层高度调整工序(S57)中，不除去包围第2金属层26b侧面的第2抗蚀图形31而使其保留，通过研磨或切断等，将第2金属层26b上部与第2抗蚀图形31一同除去。因此，可以防止利用研磨或切断等进行高度调整时，由于施加在第2金属层26b的力，使得第2金属层26b从第1金属层25剥离。
在这里，参照图19，对第2金属层26a和第2金属层26b的高度调整进行说明。图19是表示利用从左向右的方向移动的研磨机K，将第2金属层26b上部与第2抗蚀图形31一同除去的样子。此外，在图19中，省略在第1抗蚀图形30和第1抗蚀图形30上表面形成的第1金属层25的图示。
在图19所示的例子中，研磨机K以不除去上表面的高度低的第2金属层26a的带有圆度的上部的方式削除第2金属层26b的上部。因此，金属凸块23C(参照图16)上表面的外缘部的圆度形状将被保留。另外，金属凸块24C(参照图16)上表面的外缘部的圆度被消除，直至侧面变得平坦。
另外，通过将上表面的高度低的第2金属层26a上表面的高度保持原状，而仅调整上表面的高度高的第2金属层26b上表面的高度，可以减少的第2金属层的除去量，可以减少废料。
(第2抗蚀图形除去工序(抗蚀图形除去工序)：S58)
回到图18，接着，如图18(b)所示，除去第2抗蚀图形31，则第2金属层26a和第2金属层26b将分别作为金属凸块23C和金属凸块24C显现。此外，除了第2抗蚀图形31的上部在第2金属层高度调整工序(S57)中被除去以外，与第1实施方式的制造工序中的第2抗蚀图形除去工序(S17)相同。
(第1抗蚀图形除去工序(抗蚀图形除去工序)：S59)
接下来，如图18(c)所示，除去第1抗蚀图形30，则在第1抗蚀图形30上形成的第1金属层25与第1抗蚀图形30一同被除去(剥离)。由此，在基板2上形成排列成矩阵状的多个元件。此外，第1抗蚀图形除去工序(S59)与第1实施方式的制造工序中的第1抗蚀图形除去工序(S17)相同。
此外，在本实施方式中，分别依次进行将第2抗蚀图形31和第1抗蚀图形30除去的工序，但优选对用于形成第1抗蚀图形30的光致抗蚀剂和用于形成第2抗蚀图形31的光致抗蚀剂使用相同材料，或者使用至少可以用相同溶剂除去的材料，从而可以将第2抗蚀图形除去工序(S58)与第1抗蚀图形除去工序(S59)在一个工序中进行。由此，可以进一步缩短制造工序。
(芯片分割工序：S19)
进而，与第1实施方式的制造法中的芯片分割工序(S19，参照图2)同样地，通过将在基板2上排列成矩阵状而形成的多个元件分割成芯片，从而完成芯片单元的氮化物半导体发光元件1C(参照图16)。
如上述说明，根据本发明的第4实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法，通过在第1实施方式的氮化物半导体发光元件的制造方法中附加第2金属层高度调整工序(S57)，可以制造提高了倒装片式安装的可靠性的氮化物半导体发光元件。
<第2金属层高度调整工序的其它例>
接着，参照图20，对第2金属层高度调整工序的其他例子进行说明。
该例中的第2金属层高度调整工序(S57)是在通过研磨或切断等除去第2金属层26b的上部时，调整至上表面的高度低的第2金属层26a带有圆度的上端部被除去的高度。
图20是表示利用从左向右的方向移动的研磨机K，将第2金属层26a、26b的上部与第2抗蚀图形31一同除去的样子。
此外，在图20中，与图19同样省略在第1抗蚀图形30(参照图18(a))和第1抗蚀图形30上形成的第1金属层25(参照图18(a))的图示。
在图20所示的例子中，研磨机K削除至上表面的高度低的第2金属层26a的带有圆度的上部。因此，金属凸块23C(参照图16)上表面的外缘部的圆度形状消失，但可以将金属凸块23C和金属凸块24C(参照图16)的上表面的高度严格地调整为相同。
因此，将氮化物半导体发光元件1C(参照图16)进行倒装片式安装时，金属凸块23C和金属凸块24C均等地受到挤压力。因此，可以更可靠地与安装基板的布线用电极(未图示)连接，可以提高倒装片式安装的可靠性。图20所示的例子中的第2金属层高度调整工序(S57)特别是对如后述的氮化物半导体元件1C’(参照图21和图22)那样的在1个元件上具备多个金属凸块的氮化物半导体发光元件的制造中有用。
<第4实施方式的变形例>
接着，参照图21和图22，对第4实施方式的变形例中的氮化物半导体发光元件进行说明。
如图21和图22所示，本变形例中的氮化物半导体发光元件1C’相对于图16所示的氮化物半导体发光元件1C的区别点在于，1个氮化物半导体发光元件1C’分别具备多个n侧电极21、p侧电极22、金属凸块23C和金属凸块24C。此外，对于与图16所示的氮化物半导体发光元件1C相同的构成，使用相同符号并适当省略其详细的说明。另外，在图21的平面图中，省略保护层20的图示。
在该变形例中，如图21所示，氮化物半导体发光元件1C’，在俯视图中，在外形大致为正方形的区域以4×4的矩阵状设有n侧电极21，各n侧电极21上设有1个金属凸块23C。另外，在俯视图中，设成长方形形状的5个p侧电极22上，将金属凸块24C分别以1×18或2×18的矩阵状设置。另外，如图22所示，在剖视图时，全部的金属凸块23C和金属凸块24C的上表面的高度相同地一致，但不限于此，如上所述，不需要使金属凸块23C上表面与金属凸块24C上表面的高度严格相同，可以使金属凸块23C的上部带有圆度。
另外，在本变形例中，如图22所示，仅在p型氮化物半导体层13上设有整面电极14和罩电极15，但也可以在n型氮化物半导体层11上也设置整面电极和罩电极。
此外，如图21和图22所示的在1个元件上设有多个金属凸块的氮化物半导体发光元件的构成，还可以适用于上述的第1实施方式、第2实施方式、第3实施方式和后述的第5实施方式、第6实施方式中的氮化物半导体发光元件。
本变形例的氮化物半导体发光元件1C’的工作与第4实施方式中的氮化物半导体发光元件1C相同，所以省略其说明。
另外，本变形例的氮化物半导体发光元件1C’的制造方法是在图17所示的第1抗蚀图形形成工序(S52)和第2抗蚀图形形成工序(S55)中与多个n侧电极21、p侧电极22、金属凸块23C和金属凸块24C相应地分别形成第1抗蚀图形31和第2抗蚀图形32，除此以外相同，所以省略其说明。此外，在1片基板2上形成1个氮化物半导体发光元件1C’时，不需要芯片分割工序(S60)。
<第5实施方式>
〔氮化物半导体发光元件〕
参照图23，对本发明的第5实施方式中的氮化物半导体发光元件的结构进行说明。本发明的实施方式中的氮化物半导体发光元件1D是进行倒装片式安装的LED。如图23所示，第5实施方式中的氮化物半导体发光元件1D具备基板2、层叠在基板2上的氮化物半导体发光元件结构10、保护层20、n侧电极21D、p侧电极22D、金属凸块23D和金属凸块24D。第5实施方式中的氮化物半导体发光元件1D，相对于图6所示的第2实施方式中的氮化物半导体发光元件1A而言，代替n侧电极21A、p侧电极22A、金属凸块23A和金属凸块24A分别具有n侧电极21D、p侧电极22D、金属凸块23D和金属凸块24D。对于与第2实施方式中的氮化物半导体发光元件1A相同的构成使用相同符号而适当地省略其说明。
基板2、氮化物半导体发光元件结构10以及作为其构成要素的n型氮化物半导体层11、活性层12、p型氮化物半导体层13、整面电极14、罩电极15、保护层20与第2实施方式中的氮化物半导体发光元件1A相同，所以省略其说明。
另外，除了被覆金属凸块23D和金属凸块24D的侧面的部分根据金属凸块23D和金属凸块24D的高度而变低以外，n侧电极21D和p侧电极22D与第2实施方式中的氮化物半导体发光元件1A的n侧电极21A和p侧电极22A相同，所以省略其说明。
(金属凸块)
金属凸块23D和金属凸块24D分别设在n侧电极21D和p侧电极22D的上表面，与各自的电极相接而设置。而且，金属凸块23D和金属凸块24D的侧面分别由n侧电极21D和p侧电极22D所被覆。与第2实施方式中的金属凸块23A和金属凸块24A的不同点在于，金属凸块23D上表面和金属凸块24D上表面的从基板2上表面的高度大致相同。
金属凸块23D和金属凸块24D与第2实施方式中的金属凸块23A和金属凸块24A同样地是通过将成为n侧电极21D和p侧电极22D的第1金属层27(参照图9(b))作为种电极的电镀而形成，电镀之后，金属凸块23D和金属凸块24D的上部通过研磨或切断等而除去，金属凸块24D上表面和金属凸块23D上表面的从基板2上表面的高度调整为大致相同的高度。因此，金属凸块23D和金属凸块24D上表面直至侧面形成为平坦的形状。
如此地，第5实施方式中的金属凸块23D和金属凸块24D上表面的高度大致相同，所以与第4实施方式中的金属凸块23C和金属凸块24C同样，在进行倒装片式安装之际，从基板2侧施加挤压力时，对两方金属凸块23D、24D施加均等的挤压力。因此，金属凸块23D、24D不会受到用于安装的必要以上的挤压力，能够抑制对下层的n侧电极21D、p侧电极22D、罩电极15和整面电极14等的损坏。
在图23所示的例子中，金属凸块23D上表面与金属凸块24D上表面为大致相同的高度，但不限于此。与对第4实施方式中的金属凸块23C和金属凸块24C进行的说明同样，优选为相同高度，但没有必要严格形成相同的高度。另外，与第4实施方式中说明的情况同样，通过电镀法形成成为金属凸块23D的第2金属层28a(参照图9(b))时，由于上表面的外缘部带有圆度(在图9(b)中未图示圆度形状)，所以可以保留该带有圆度的形状。
金属凸块23D和金属凸块24D是用于将氮化物半导体发光元件1D的n侧电极21D和p侧电极22D与安装基板的布线用电极(未图示)进行电连接的电极连接层。即，将氮化物半导体发光元件1D倒装片式安装于安装基板(未图示)时，用于使n侧电极21D和p侧电极22D与安装基板上的布线用电极(未图示)对置，使金属凸块23D和金属凸块24D向布线用电极挤压接触，将n侧电极21D和p侧电极22D与安装基板的布线用电极(未图示)电连接。
此外，对于使金属凸块23D的上表面的外缘部形成为带有圆度的形状，或者形成为使金属凸块24D上表面的高度与金属凸块23D上表面的高度几乎相同的结构等的作用，与对第4实施方式中的金属凸块23C和金属凸块24C进行的说明相同，所以省略其说明。
另外，在倒装片式安装中，为了进行连接不良少即可靠性高的安装，优选金属凸块23D、24D的膜厚优选为10μm以上。
〔氮化物半导体发光元件的工作〕
图23所示的本发明的第5实施方式中的氮化物半导体发光元件1D的工作与图6所示的第2实施方式中的氮化物半导体发光元件1A相同，所以省略其说明。
〔氮化物半导体发光元件的制造方法〕
参照附图对本发明的第5实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法进行说明。
如图24所示，第5实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法包括以下工序而构成：氮化物半导体发光元件结构形成工序(S70)、保护层形成工序(S71)、抗蚀图形形成工序(S72)、保护层蚀刻工序(S73)、第1金属层形成工序(S74)、第2金属层形成工序(S75)、第2金属层高度调整工序(S76)、抗蚀图形除去工序(S77)和芯片分割工序(S78)。
此外，与图7所示的第2实施方式中的制造方法的区别在于，在第2实施方式的制造方法中，在第2金属层形成工序(S25)之后进行抗蚀图形除去工序(S26)，与此相对，在第5实施方式的制造方法中，在第2金属层形成工序(S75)与抗蚀图形除去工序(S77)之间进行第2金属层高度调整工序(S76)。
以下，参照图25(适当参照图23和图24)，对各工序详细地进行说明。
在这里，氮化物半导体发光元件结构形成工序(S70)、保护层形成工序(S71)、抗蚀图形形成工序(S72)、保护层蚀刻工序(S73)、第1金属层形成工序(S74)和第2金属层形成工序(S75)分别与图7所示的第2实施方式中的氮化物半导体发光元件结构形成工序(S20)、保护层形成工序(S21)、抗蚀图形形成工序(S22)、保护层蚀刻工序(S23)、第1金属层形成工序(S24)和第2金属层形成工序(S25)相同，所以省略其说明(对于各工序的样子，参照图8(a)至图8(d)、图9(a)和图9(b))。
另外，在第2金属层形成工序(S75)中，第2金属层28a和第2金属层28b通过将电性导通的第1金属层27作为种电极的电镀而形成大致相同的厚度(参照图9(b))。另外，第2金属层28a、28b的上表面的外缘部形成为带有圆度的形状。此外，在图9和图25中，省略带有圆度的形状的图示。另外，该形状在第4实施方式中也相同。
(第2金属层(金属凸块层)高度调整工序：S76)
第2金属层形成工序(S75)(参照图9(b))之后，如图25(a)所示，通过研磨或切断等将第2金属层28a和第2金属层28b的上部与第2金属层28c(参照图9(b))、第1金属层27的上部和抗蚀图形32一同除去，调整为第2金属层28a和第2金属层28b的上表面成为相同高度。该高度调整可以与图20所示的高度调整同样地进行。
另外，与图19所示的高度调整同样地，也可以将成为金属凸块24D的第2金属层28b的上部除去至与成为金属凸块23D的第2金属层28a上表面相同或略高的位置，保留第2金属层28a上表面的外缘部的带有圆度的形状。
此外，优选，成为金属凸块24D的第2金属层28b上表面的高度与成为金属凸块23D的第2金属层28a上表面的高度相同，但不需要严格相同。通过使第2金属层28b上表面的高度接近第2金属层28a上表面的高度，在将最终形成的氮化物半导体发光元件1D进行倒装片式安装时，能使施加于金属凸块23D和金属凸块24D的挤压力接近为相同程度，可以提高倒装片式安装的可靠性。
另外，通过使上表面的高度低的第2金属层28a上表面的高度保持原状，而仅调整上表面的高度高的第2金属层28b上表面的高度，可以减少第2金属层的除去量，可以减少废料。
另外，在第2金属层高度调整工序(S76)中，不除去包围第2金属层28a、28b侧面的抗蚀图形32而使其保留，通过研磨或切断等，将第2金属层28a、28b的上部与抗蚀图形32一同除去。因此，在进行利用研磨或切断等的高度调整时，可以防止由于施加在第2金属层28a、28b的力而使第2金属层28a、28b从第1金属层27剥离。
另外，通过研磨或切断等将第2金属层28b上部除去至高于第2金属层28a上表面的位置的情况，即，第2金属层28b的调整后的上表面的高度高于第2金属层28a上表面的高度的情况下，如上述氮化物半导体发光元件1C’(参照图21和图22)那样在1个元件上具备多个金属凸块24D时，也通过第2金属层高度调整工序(S76)，将金属凸块24D彼此的高度调整为相同，所以消除了电镀形成时的第2金属层28b上表面的高度的不均。因此，进行倒装片安装时施加于各金属凸块24D的挤压力变得均等，可以良好地进行利用各金属凸块24D的与安装基板的布线用电极(未图示)的连接，可以提高倒装片式安装的可靠性。
(抗蚀图形除去工序：S77)
接着，如图25(b)所示，除去抗蚀图形32，则第2金属层28a和第2金属层28b分别作为金属凸块23D和金属凸块24D而显现。由此，在基板2上形成排列成矩阵状的多个元件。此外，除了第2金属层28c(参照图9(b))、第1金属层27的上部和抗蚀图形32的上部在第2金属层高度调整工序(S76)中被除去以外，与第2实施方式的制造工序中的抗蚀图形除去工序(S26)相同。
(芯片分割工序：S78)
进而，与第1实施方式的制造方法中的芯片分割工序(S19，参照图2)同样地，通过将在基板2上排列成矩阵状而形成的多个元件分割为芯片，从而完成了芯片单元的氮化物半导体发光元件1D(参照图23)。
如上述说明，根据本发明的第5实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法，在第2实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法中，通过附加第2金属层高度调整工序(S76)，可以制造提高了倒装片式安装的可靠性的氮化物半导体发光元件。
<第6实施方式>
〔氮化物半导体发光元件〕
参照图26说明本发明的第6实施方式中的氮化物半导体发光元件的结构。本发明的实施方式中的氮化物半导体发光元件1E是进行倒装片式安装的LED。如图26所示，第6实施方式中的氮化物半导体发光元件1E具备基板2、层叠在基板2上的氮化物半导体发光元件结构10、保护层20、n侧电极21B、p侧电极22B、金属凸块23E、金属凸块24E和第3金属层29。
第6实施方式中的氮化物半导体发光元件1E，相对于图10所示的第3实施方式中的氮化物半导体发光元件1B而言，代替金属凸块23B、金属凸块24B，分别具有金属凸块23E、金属凸块24E。对于与第3实施方式中的氮化物半导体发光元件1B相同的结构，使用相同符号并适当省略其说明。
基板2、氮化物半导体发光元件结构10以及作为其构成要素的n型氮化物半导体层11、活性层12、p型氮化物半导体层13、整面电极14、罩电极15、保护层20、n侧电极21B、p侧电极22B和第3金属层29与第3实施方式中的氮化物半导体发光元件1B相同，因此省略其说明。
(金属凸块)
金属凸块23E和金属凸块24E分别介由第3金属层29而设在n侧电极21B和p侧电极22B上。与第3实施方式中的金属凸块23B和金属凸块24B的不同点是金属凸块23E上表面和金属凸块24E上表面的从基板2上表面起始的高度大致相同。
另外，介由第3金属层29而设在n侧电极21B上的金属凸块23E与图16所示的第4实施方式中的金属凸块23C同样地是上端的外缘部带有圆度，上表面23Eb的面积小于金属凸块23E的中央部的基于与基板2的基板面平行的面的剖面的面积。即，金属凸块23E上表面23Eb平坦且上端部的角带有圆度。另一方面，介由第3金属层29而设在p侧电极22B上的金属凸块24E的上端外缘部不带有圆度，金属凸块24E的上表面的形状与中央部的基于与基板2的基板面平行的面的剖面的形状相同，直至侧面为平坦。
金属凸块23E和金属凸块24E与第3实施方式中的金属凸块23B和金属凸块24B同样是通过将第3金属层29作为种电极的电镀法而形成。这样的金属凸块23E上表面的外缘部的圆度与对第4实施方式中的金属凸块23C进行说明的情形同样地，是在该电镀工序中作为生长端的上端部带有圆度而形成的形状。上表面的外缘部带有圆度而形成的情况对于金属凸块24E而言也相同，在电镀后的将金属凸块24E的上表面调整为与金属凸块23E上表面大致相同高度的工序中，通过研磨或切断来除去金属凸块24E的带有圆度的上部。因此，金属凸块24E的上表面的外缘部不带有圆度。
金属凸块23E和金属凸块24E是用于将氮化物半导体发光元件1E的n侧电极21B和p侧电极22B与安装基板的布线用电极(未图示)进行电连接的电极连接层。即，用于将氮化物半导体发光元件1E倒装片式安装在安装基板(未图示)时，使n侧电极21B和p侧电极22B与安装基板上的布线用电极(未图示)对置，使金属凸块23E和金属凸块24E向布线用电极进行挤压接触，使n侧电极21B和p侧电极22B与安装基板的布线用电极(未图示)介由第3金属层29电连接。
此外，对于将金属凸块23E上表面的外缘部形成为带有圆度的形状、或者形成为使金属凸块24E上表面的高度与金属凸块23E上表面的高度相同的结构等的作用，与对于第4实施方式中的金属凸块23C和金属凸块24C进行的说明相同，所以省略其说明。
另外，在倒装片式安装中，为了进行连接不良少即可靠性高的安装，金属凸块23E、24E的膜厚优选为10μm以上。
〔氮化物半导体发光元件的工作〕
图26所示的本发明的第6实施方式中的氮化物半导体发光元件1E的工作与图10所示的第3实施方式中的氮化物半导体发光元件1B相同，所以省略其说明。
〔氮化物半导体发光元件的制造方法〕
参照附图，对本发明的第6实施方式的氮化物半导体发光元件的制造方法进行说明。
如图27所示，第6实施方式的氮化物半导体发光元件的制造方法包括以下工序而构成：氮化物半导体发光元件结构形成工序(S80)、保护层形成工序(S81)、第1抗蚀图形形成工序(S82)、保护层蚀刻工序(S83)、第1金属层形成工序(S84)、第1抗蚀图形除去工序(S85)、第3金属层形成工序(S86)、第2抗蚀图形形成工序(S87)、第2金属层形成工序(S88)、第2金属层高度调整工序(S89)、第2抗蚀图形除去工序(S90)、第3金属层除去工序(S91)和芯片分割工序(S92)。
此外，与图11所示的第3实施方式的制造方法的区别在于，在第3实施方式的制造方法中，在第2金属层形成工序(S38)之后进行第2抗蚀图形除去工序(S39)，与此相对，在第6实施方式的制造方法中，在第2金属层形成工序(S88)与第2抗蚀图形除去工序(S90)之间进行第2金属层高度调整工序(S89)。
以下，参照图28(适当参照图26和图27)，对各工序详细地进行说明。
在这里，氮化物半导体发光元件结构形成工序(S80)、保护层形成工序(S81)、第1抗蚀图形形成工序(S82)、保护层蚀刻工序(S83)、第1金属层形成工序(S84)、第1抗蚀图形除去工序(S85)、第3金属层形成工序(S86)、第2抗蚀图形形成工序(S87)和第2金属层形成工序(S88)分别与图11所示的第3实施方式中的氮化物半导体发光元件结构形成工序(S30)、保护层形成工序(S31)、第1抗蚀图形形成工序(S32)、保护层蚀刻工序(S33)、第1金属层形成工序(S34)、第1抗蚀图形除去工序(S35)、第3金属层形成工序(S36)、第2抗蚀图形形成工序(S37)和第2金属层形成工序(S38)相同，所以省略其说明(对于各工序的样子，参照图12(a)至图12(d)、图13(a)至图13(d)和图14(a))。
此外，在第2金属层形成工序(S88)中，第2金属层26a和第2金属层26b通过将电性导通的第3金属层29作为种电极的电镀而形成为大致相同的厚度(参照图14(a))。另外，第2金属层26a、26b的上表面的外缘部形成为带有圆度的形状。此外，在图14和图28中，省略带有圆度的形状的图示。另外，该形状在第3实施方式也相同。
(第2金属层(金属凸块层)高度调整工序：S89)
第2金属层形成工序(S88)之后，如图28(a)所示，通过研磨或切断等，使第2金属层26b与第2抗蚀图形31一起将其上部除去至形成在第2抗蚀图形31的开口部31a内的第2金属层26a的上表面的高度为止。
应予说明，第6实施方式中的第2金属层高度调整工序(S89)与第4实施方式中的第2金属层高度调整工序(S57，参照图17)相同，所以省略详细的说明。
另外，在第4实施方式的制造方法中作为第2金属层高度调整工序的其他例子(参照图20)而进行说明的方法也可以适用于第6实施方式。
另外，对于金属凸块23E上表面的外缘部形成为带有圆度的形状、或者形成为使金属凸块24E上表面的高度与金属凸块23E上表面的高度大致相同的结构等的作用，与对第4实施方式的金属凸块23C和金属凸块24C的说明相同，所以省略其说明。
(第2抗蚀图形除去工序：S90)
接着，如图28(b)所示，除去第2抗蚀图形31，则第2金属层26a和第2金属层26b分别作为金属凸块23C和金属凸块24C显示。此外，除了第2抗蚀图形31的上部在第2金属层高度调整工序(S89)中被除去以外，与第3实施方式的第2抗蚀图形除去工序(S39，参照图11)相同。
(第3金属层(金属种子层)除去工序：S91)
然后，如图28(c)所示，通过将金属凸块23E和金属凸块24E作为掩蔽的蚀刻，除去不需要的第3金属层29，形成氮化物半导体发光元件。
(芯片分割工序：S92)
进而，通过将在基板(未图示)上排列成矩阵状而形成的氮化物半导体发光元件利用切割等而分割为芯片，完成了芯片单元的氮化物半导体发光元件1E(参照图26)。
如上述说明，根据本发明的第6实施方式中的氮化物半导体发光元件的制造方法，在第3实施方式的氮化物半导体发光元件的制造方法中，通过附加第2金属层高度调整工序(S89)，可以制造提高了倒装片式安装的可靠性的氮化物半导体发光元件。

Claims (13)

1.一种氮化物半导体发光元件的制造方法，其特征在于，是倒装片型的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，
所述倒装片型的氮化物半导体发光元件具有：
具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在所述基板的相同平面侧使所述n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使所述p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面的氮化物半导体发光元件结构，
与所述n侧电极连接面连接的所述n侧电极，
与所述p侧电极连接面连接的所述p侧电极，和
形成于所述n侧电极上和所述p侧电极上的金属凸块；
所述制造方法依次进行如下工序：
保护层形成工序，在所述氮化物半导体发光元件结构上形成绝缘性的保护层，
第1抗蚀图形形成工序，在所述n侧电极连接面上和所述p侧电极连接面上形成具有开口部的第1抗蚀图形，
保护层蚀刻工序，将所述第1抗蚀图形作为掩蔽，蚀刻所述保护层而露出所述n侧电极连接面和所述p侧电极连接面，
第1金属层形成工序，在所述n侧电极连接面上、所述p侧电极连接面上和所述第1抗蚀图形上形成成为所述n侧电极和所述p侧电极的第1金属层，
第2抗蚀图形形成工序，在所述第1抗蚀图形的开口部上形成具有开口部的第2抗蚀图形，
第2金属层形成工序，将所述第1金属层作为电镀的电极，通过电镀形成成为所述金属凸块的第2金属层，
抗蚀图形除去工序，除去所述第1抗蚀图形和所述第2抗蚀图形。
2.一种氮化物半导体发光元件的制造方法，其特征在于，是倒装片型的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，
所述倒装片型的氮化物半导体发光元件具有：
具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在所述基板的相同平面侧使所述n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使所述p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面的氮化物半导体发光元件结构，
与所述n侧电极连接面连接的所述n型电极，
与所述p侧电极连接面连接的所述p侧电极，和
形成于所述n侧电极上和所述p侧电极上的金属凸块；
所述制造方法依次进行如下工序：
保护层形成工序，在所述氮化物半导体发光元件结构上形成绝缘性的保护层，
抗蚀图形形成工序，在所述n侧电极连接面上和所述p侧电极连接面上形成具有开口部的抗蚀图形，
保护层蚀刻工序，将所述抗蚀图形作为掩蔽，蚀刻所述保护层而露出所述n侧电极连接面和所述p侧电极连接面，
第1金属层形成工序，在所述n侧电极连接面上、所述p侧电极连接面上和所述抗蚀图形上形成成为所述n侧电极和所述p侧电极的第1金属层，
第2金属层形成工序，将所述第1金属层作为电镀的电极，通过电镀形成成为所述金属凸块的第2金属层，
抗蚀图形除去工序，除去所述抗蚀图形。
3.一种氮化物半导体发光元件的制造方法，其特征在于，是倒装片型的氮化物半导体发光元件的制造方法，其中，
所述倒装片型的氮化物半导体发光元件具有：
具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在所述基板的相同平面侧使所述n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使所述p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面的氮化物半导体发光元件结构，
与所述n侧电极连接面连接的所述n侧电极，
与所述p侧电极连接面连接的所述p侧电极，和
形成于所述n侧电极上和所述p侧电极上的金属凸块；
所述制造方法依次进行如下工序：
保护层形成工序，在所述氮化物半导体发光元件结构上形成绝缘性的保护层，
第1抗蚀图形形成工序，在所述n侧电极连接面上和所述p侧电极连接面上形成具有开口部的第1抗蚀图形，
保护层蚀刻工序，将所述第1抗蚀图形作为掩蔽，蚀刻所述保护层而露出所述n侧电极连接面和所述p侧电极连接面，
第1金属层形成工序，不除去所述第1抗蚀图形而在所述n侧电极连接面上、所述p侧电极连接面上和所述第1抗蚀图形上形成成为所述n侧电极和所述p侧电极的第1金属层，
第1抗蚀图形除去工序，除去所述第1抗蚀图形，
第3金属层形成工序，在所述第1金属层和所述保护层上形成第3金属层，
第2抗蚀图形形成工序，在各自形成有所述第3金属层的所述n侧电极连接面上和所述p侧电极连接面上形成具有开口部的第2抗蚀图形，
第2金属层形成工序，将所述第3金属层作为电镀的电极，通过电镀形成成为所述金属凸块的第2金属层，
第2抗蚀图形除去工序，除去所述第2抗蚀图形，
第3金属层除去工序，除去所述第3金属层。
4.一种氮化物半导体发光元件，其特征在于，是倒装片型的氮化物半导体发光元件，具有：
具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在所述基板的相同平面侧使所述n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使所述p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面的氮化物半导体发光元件结构，
与所述n侧电极连接面连接的所述n侧电极，
与所述p侧电极连接面连接的所述p侧电极，和
形成于所述n侧电极上和所述p侧电极上的金属凸块；
其中，具有被覆所述氮化物半导体发光元件的表面的绝缘性的保护层，
所述n侧电极上的金属凸块与所述p侧电极上的金属凸块具有相同的厚度，所述n侧电极或所述p侧电极的至少一方电极在露出俯视图中分别比所述n侧电极上的所述金属凸块和所述p侧电极上的所述金属凸块宽，所述一方电极上表面的一部分露出，
所述保护层不被覆所述金属凸块的表面以及所述一方电极上表面的所述一部分。
5.一种倒装片型的氮化物半导体发光元件，其特征在于，具有：
氮化物半导体发光元件结构，其具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在所述基板的相同平面侧使所述n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使所述p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面，
第1金属层，设在所述n侧电极连接面上和所述p侧电极连接面上，构成与所述n侧电极连接面连接的n侧电极和与所述p侧电极连接面连接的p侧电极，
第2金属层，在所述第1金属层上与所述第1金属层相接而设置，在所述n侧电极上和所述p侧电极上构成金属凸块，
绝缘性的保护层，覆盖所述氮化物半导体发光元件结构的不包括设有所述第1金属层的部分的上表面和侧面；
其中，所述第2金属层的侧面的至少一部分或全部由所述第1金属层被覆。
6.根据权利要求5所述的倒装片型的氮化物半导体发光元件，其特征在于，对于所述氮化物半导体发光元件发光的波长的光，被覆所述第2金属层侧面的所述第1金属层的表面的反射率比所述第2金属层侧面的反射率高。
7.一种倒装片型的氮化物半导体发光元件，其特征在于，具有：
氮化物半导体发光元件结构，其具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在所述基板的相同平面侧使所述n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使所述p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面，
第1金属层，设在所述n侧电极连接面上和所述p侧电极连接面上，构成与所述n侧电极连接面连接的n侧电极和与所述p侧电极连接面连接的p侧电极，
第3金属层，在所述第1金属层上与所述第1金属层相接而设置，
第2金属层，在所述第3金属层上与所述第3金属层相接而设置，构成金属凸块。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其特征在于，在所述第2金属层形成工序之后进行第2金属层高度调整工序，所述第2金属层高度调整工序是将在所述n侧电极上形成的成为金属凸块的所述第2金属层的上表面的从所述基板上表面起始的高度与在所述p侧电极上形成的成为金属凸块的所述第2金属层的上表面的从所述基板上表面起始的高度调整为相同高度。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的氮化物半导体发光元件的制造方法，其特征在于，在所述第2金属层形成工序之后进行第2金属层高度调整工序，所述第2金属层高度调整工序是将在所述p侧电极上形成的成为金属凸块的所述第2金属层的上表面的从所述基板上表面起始的高度与在所述第2金属层形成工序中形成的所述n侧电极上形成的成为金属凸块的所述第2金属层的上表面的从所述基板上表面起始的高度调整为相同高度。
10.一种氮化物半导体发光元件，其特征在于，是倒装片型的氮化物半导体发光元件，具有：
具备层叠于基板上层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及在所述基板的相同平面侧使所述n型氮化物半导体层与n侧电极连接的n侧电极连接面和使所述p型氮化物半导体层与p侧电极连接的p侧电极连接面的氮化物半导体发光元件结构，
与所述n侧电极连接面连接的所述n侧电极，
与所述p侧电极连接面连接的所述p侧电极，和
形成于所述n侧电极上和所述p侧电极上的金属凸块；
其中，具有被覆所述氮化物半导体发光元件的表面的绝缘性的保护层，
所述n侧电极上的金属凸块与所述p侧电极上的金属凸块具有相同厚度，所述n侧电极和所述p侧电极中的至少一方的电极在露出俯视图中各自比所述n侧电极上的所述金属凸块和所述p侧电极上的所述金属凸块宽，所述一方电极上表面的一部分露出，
所述保护层不被覆所述金属凸块的表面和所述一方电极上表面的所述一部分，
所述n侧电极上的金属凸块的上表面的从所述基板上表面起始的高度与所述p侧电极上的金属凸块的上表面的从所述基板上表面起始的高度相同。
11.根据权利要求5～7中任一项所述的倒装片型的氮化物半导体发光元件，其特征在于，所述n侧电极上的金属凸块的上表面的从所述基板上表面起始的高度与所述p侧电极上的金属凸块的上表面的从所述基板上表面起始的高度相同。
12.根据权利要求10所述的倒装片型的氮化物半导体发光元件，其特征在于，所述n侧电极上的金属凸块的上表面的外缘部带有圆度。
13.根据权利要求11所述的倒装片型的氮化物半导体发光元件，其特征在于，所述n侧电极上的金属凸块的上表面的外缘部带有圆度。
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