CN103035826A - 半导体发光器件及其制造方法 - Google Patents

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小岛章弘
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Abstract

本发明为半导体发光器件及其制造方法。根据一个实施例，制备发出光的发光单元、包括荧光体并且被提供在发光单元的主表面上的波长变换单元、以及提供在波长变换单元的顶部上的透明树脂。透明树脂比波长变换单元具有大的弹性模量和/或高的肖氏硬度。

Description

半导体发光器件及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于03/29/12提交的日本专利申请No.2012-078364的优先权；在此通过参考将其整体内容并入本文。
技术领域
在此描述的实施例涉及到半导体发光器件及其制造方法。
背景技术
在一个示例中，半导体发光器件具有半导体元件(下文简单称作发光元件)、包括荧光体的波长变换单元、例如发出蓝光(诸如蓝光LED(发光二极管))的发光元件和例如发出与蓝光互补的黄光的荧光体。一起采用这些部件以获得白光。发出其他波长(即颜色)光的其他荧光体也可以这种方式组合到波长变换单元中以通过组合波长获得其他颜色。
当制造这种类型的半导体发光器件时，通过抛光工艺平滑波长变换单元表面和之后其经受湿法蚀刻技术，以在其上产生粗糙的不规则表面。
通常使用利用真空吸附的机器人设备(例如芯片安装器)将这些常规半导体发光器件安装在基板上，这有利于在安装工艺中拾取和传送半导体发光器件。但是，在这一阶段，由于波长变换单元的表面通过蚀刻被粗糙化变换，因此空气会不期望地经由不规则表面中的间隙进入该表面。当发生这种情况时，机器人设备将不能拾取和/或可靠地传送半导体发光器件。由此造成的拾取失败导致产量降低。
发明内容
总体上，将通过参考下文附图来解释实施例。应当注意，在图中使用相同参考数字表示相似元件，并且为了简略起见，将适当省略相似元件的具体描述。
此处，根据一个实施例，提供一种能使产量提高的半导体发光器件及其制造方法。
为了实现更高产量，根据本实施例的半导体发光器件包括发光单元、发光单元的主表面、包括荧光体并被安装在主表面上的波长变换单元、以及在波长变换单元的顶部上的透明树脂。该透明树脂比波长变换单元具有大的弹性模量和/或高的肖氏硬度。
根据该实施例的半导体发光器件的制造方法能够制造一种器件，其具有发光单元、包含荧光体并且被设置在发光单元的主表面上的波长变换单元、以及设置在波长变换单元的顶部上的透明树脂。该半导体发光器件的制造方法包括涉及在发光单元的主表面上形成波长变换单元的工序，以及在波长变换单元的顶部上形成透明树脂以具有比波长变换单元大的弹性模量和/或高的肖氏硬度的工序。
附图说明
图1是示出根据一个实施例的半导体发光器件的视图。图1是半导体发光器件的示意性截面图。
图2是示出由形成在基板上的多个发光单元发出的光的波长分布的示意图。
图3A和3B是说明波长与色度之间关系的示意性曲线图。
图4A至4E是说明根据一个实施例的半导体发光器件的制造方法的步骤的示意性截面图。
图5A至5D是说明图4A-4E的半导体发光器件的处理方法的步骤的截面图。
图6A至6D是示出波长变换单元的各实施例的截面图。
具体实施方式
此处，举例说明具有多个发光单元的半导体发光器件(即多芯片型半导体发光器件)。
图1是说明根据在此公开的实施例制造的半导体发光器件1的截面图。如图1所示，在半导体发光器件1中，提供有发光单元2、电极部分3、电极部分4、结合部5、引线部分6、密封部分7和波长变换单元8。发光单元2包括多个发光子单元，当一起采用时，它们构成发光单元2。虽然半导体发光器件1可包括多个发光单元2，但是本文中仅详细描述单个发光单元2。
发光单元2包括主表面M1和主表面M2。主表面M2与主表面M1相对。在每个发光子单元2中，提供有半导体部分2a、有源部分2b和半导体部分2c。
可通过使用n-型氮化物半导体，诸如GaN(氮化镓)、AlN(氮化铝)、AlGaN(氮化铝镓)和InGaN(氮化铟镓)等形成半导体部分2a。
有源部分2b提供在半导体部分2a和半导体部分2c之间。有源部分2b可具有由阱层构成的量子阱结构，其通过重组空穴和电子发光。有源部分2b还包括阻挡层(包覆层)，其包括大于阱层带隙的带隙。但是，有源部分2b的结构不限于量子阱结构。可以适当选择能够发出光的替代结构。
半导体部分2c能够由p型氮化物半导体，诸如GaN、AlN、AlGaN和InGaN等形成。
发光单元2可以是其峰值发光波长在350nm-600nm范围内的发光二极管，或者具有相似特性的其他部件。
电极部分3和电极部分4设置在沟槽7a的底部与边缘密封部分7之间。电极部分3的边缘电连接到结合部5，并且在结合部5处，电极部分3和半导体部分2a彼此电连接。而且，电极部分4的边缘电连接到半导体部分2c。
结合部5形成在电极部分3与半导体部分2a之间。结合部5可由金属材料，诸如Cu(铜)形成。根据本公开的实施例，结合部5不是必需的。但是，根据实施例所用于的目的，有利的是包括结合部5。
提供绝缘部分6以埋入由密封部分7提供的沟槽7a。绝缘部分6可由无机材料，诸如SiO2、树脂等形成。
将边缘密封部分7提供在发光单元2的主表面M2上，同时暴露于电极部分3的边缘和电极部分4的边缘。密封部分7也密封电极部分3和电极部分4。边缘密封部分7具有沟槽7a，并用于密封设置在沟槽7a中的发光单元2和结合部5。应当注意，密封部分7和绝缘部分6可形成集成结构。
波长变换单元8提供在发光单元2的主表面M1上。波长变换单元8包含稍后解释的荧光体。而且，波长变换单元8具有基于半导体发光器件1的制造期间确定的发光单元2的发光特性(例如波长)确定的荧光体的量的分布。稍后描述荧光体的量的分布的细节。
可通过使用与荧光体混合的树脂来形成波长变换单元8。荧光体是能够提供波长变换的材料。此外，优选形成波长变换单元8以具有80-1000兆帕斯卡(MPa)的弹性模量和5-90肖氏D硬度级的硬度。
波长变换单元8可包括至少一个荧光体，该荧光体具有的峰值发光波长对于蓝光为440nm-470nm，对于绿光为500nm-555nm，对于黄光为560nm-580nm，以及对于红光为大于600nm-670nm。波长变换单元8包括发光波长为380nm-720nm的带宽的荧光体。
至少一个荧光体材料为硅(Si)、铝(Al)、钛(Ti)、锗(Ge)、磷(P)、硼(B)、钇(Y)、碱土元素、硫化物元素、稀土元素或者氮化物元素。
对于发出红色荧光的荧光体材料，可使用下述材料中的任一种。但是，也可适当地替换使用发出红色荧光的其他荧光体。
La2O2S：Eu，Sm，
LaSi3N5：Eu2+，
α-硅铝氧氮陶瓷：Eu2+，
CaAlSiN3：EuX+，
(SrCa)AlSiN3：EuX+，
Srx(SiyAl3)z(OxN)：EuX+
发出绿色荧光的荧光体可选自下列材料。但是，存在发出绿色荧光且可用作适当替换物的其他荧光体。下列示例材料绝非全面的。
(Ba，Sr，Mg)O·aAl2O3：Mn，
(BrSr)SiO4：Eu，
α-硅铝氧氮陶瓷：Yb2+，
β-硅铝氧氮陶瓷：Eu2+，
(CaSr)Si2O4N7：Eu2+，
Sr(SiAl)(ON)：Ce
发出蓝色荧光的荧光体例如可选自下列材料。但是，发出蓝色荧光的荧光体可替换地适当选自其他材料。以下列表绝非全面的。
ZnS：Ag，Cu，Ga，Cl，
(Ba，Eu)MgAll0O17，
(Ba，Sr，Eu)(Mg，Mn)Al10O17，
10(Sr，Ca，Ba，Eu)·6PO4·Cl2，
BaMg2Al16O25：Eu，
Y3(Al，Ga)5O12：Ce，
SrSi2ON2.7：Eu2+
发出黄色荧光的荧光体例如可选自下列材料。但是，发出黄色荧光的荧光体可替换地适当选自其他材料。以下列表绝非全面的。
Li(Eu，Sm)W2O8，
(Y，Gd)3，(Al，Ga)5O12：Ce3+，
Li2SrSiO4：Eu2+，
(Sr(Ca，Ba))3SiO5：Eu2+，
SrSi2ON2.7：Eu2+
发出黄绿色荧光的荧光体可选自下列材料。但是，发出黄绿色荧光的荧光体可替换地适当选择自其他材料。以下列表绝非全面的。
SrSi2ON2.7：Eu2+
根据该实施例，可以以混合物使用多种类型荧光体。这种情况下，可以改变多种类型荧光体的混合比例以改变色彩的色调(shade)。例如，通过以这种方式改变色调，可以发出蓝白光或者黄白光等。
混合在荧光体中的树脂可以是环氧树脂、硅烷树脂、甲基丙烯酸树脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环聚烯烃(COP)、脂环丙烯酸(OZ)、烯丙基二甘醇碳酸盐(ADC)、丙烯酸树脂、含氟树脂、硅烷树脂和环氧树脂的混合树脂，或尿烷树脂，或者其他相似且合适的树脂。
可通过使用外延生长方法形成发光单元2。但是，当使用该方法时，在形成工艺期间发光部分2的厚度可能存在变化。如果发光单元2的厚度存在变化，则自发光单元2发出的光的波长也将存在变化。并且，如果自发光单元2发出的光的波长存在变化，则色度也将存在相应变化。
图2是示出由在基板S上形成的多个发光单元发出的光的波长分布的示意图。应当注意，自形成在基板S上的多个发光单元发出的光的波长分布由黑色和白色阴影表示。波长越短，在图中看起来越暗。波长越长，在图中看起来越亮。
如图2中所示，由基板S上不同位置处的发光单元发出的光的波长存在变化。这意味着由发光单元2发出的光的波长存在变化。
在此，如果光波长存在变化，则色度变化增加。提供波长变换单元8以基于自发光单元2发出的光的波长变化来改变发光单元2的厚度尺寸。更精确地，基于与自发光单元2发出的光相关的信息提供具有荧光体的分布量的波长变换单元8。
接下来，说明波长变换单元8的厚度尺寸与所发出的光的色度变化之间的关系。图3A和3B是说明所发出的光的波长和色度之间关系的曲线图。应当注意，图3A是说明波长和色度图中X坐标值Cx之间关系的示意性曲线图，而图3B是说明波长和色度图中Y坐标值Cy之间关系的示意性曲线图。
图3A和图3B的中间描绘了对于波长变换单元的厚度尺寸为100μm(线A)、65μm(线B)、和45μm(线C)的情况的相关变量Cx和Cy。图3A和3A中绘制的数据是基于包括在均匀的波长变换单元中的荧光体的量的比率。
如图3A和3B所示的，对于较长波长，X坐标值Cx和Y坐标值Cy都较小。如可看到的，对于所描绘的波长，由发光单元2发出的光的波长变化也伴随色度变化。
而且，如果波长变换单元8的厚度尺寸减小，则色度图中的X坐标值Cx和Y坐标值Cy都表现出相应减小。这将理解为意味着如果包括在波长变换单元8中的荧光体的量降低，则可以减小色度图中X坐标值Cx和Y坐标值Cy。更精确地，如果控制基于发光单元2发出的光的波长的波长变换单元8中的荧光体的量，则可以抑制色度变化。
例如，通过参考图3A和3B中的A、B和C，如果波长变换单元8中包括的发出短波长光(图的左侧)的荧光体的量被减小以降低值Cx和Cy，则该减小能够最小化跨过也发出长波长光(图的右侧)的发光单元2发生的值Cx和Cy的变化。
因此，在波长变换单元8中，可以通过提供荧光体的量的分布来减小色度变化，使得发出短波长光的荧光体的量少于发出长波长光的荧光体的量。
例如，与图1中所示的波长变换单元8相似，通过基于自发光单元2发出的光的波长改变厚度尺寸变化来提供荧光体的量的分布，这能使色度变化降低。因此，荧光体的分布量在波长变换单元8的较厚区域较大，以及在波长变换单元8的较薄区域降低，这提供了波长变换单元8的荧光体的量和厚度之间的相关性。
△Cx色度差指的是短波长侧的值Cx和长波长侧的值Cx之间的差。△Cy色度差指的是短波长侧的值Cy和长波长侧的值Cy之间的差。该实施例中，可以通过△Cx色度差和△Cy色度差均约为0.015或更小的方式来确定和设定荧光体的量。
注意，如果荧光体的量改变，则△Cx色度差和△Cy色度差都将改变。而且，可以选择荧光体的量以改变△Cx色度差或△Cy色度差以使得其约为0.015或更小。
这种情况下，有利的是使得与至少两个相邻发光单元2相关联的△Cx色度差和△Cy色度差被设定为约0.015或更小。当提供多个发光单元2时，有益的是通过每个区域的△Cx色度差和△Cy色度差为约0.015的方式瞄准区域。以这种方式，对于每个瞄准区域都可确定荧光体的量。
通过这样做，波长变换单元8具有变化量的荧光体，每个位置处的变化量通过该位置处的厚度尺寸确定。
通过基于自该位置处的发光单元2发出的光的特性(例如自发光单元2发出的光的波长)去除各位置处波长变换单元8的部分表面，形成这种类型的波长变换单元8。在不同位置处采用与荧光体混合的不同量的树脂是实现相同结果的替换方式。
在波长变换单元8的顶部上提供在不同位置具有变化厚度的透明树脂部分9。基于波长变换单元8的厚度尺寸来确定该厚度。为了更具体地解释，波长变换单元8的厚度尺寸减小的位置，提供附加的透明树脂部分9，并且相反地，在变换单元的厚度增大的位置提供较少的透明树脂。
使用这样的结构，会存在波长变换单元8与透明树脂9一起的组合厚度尺寸T，其在主表面M1上方的所有位置处都是均匀的。因此，透明树脂部分9的上表面提供有基本平坦的平滑表面。
根据这一制造方式，提供了波长变换单元8与透明树脂9一起基本均匀的厚度尺寸T，减少了空气可以进入的空间。这会缓解例如在由半导体器件芯片安装器或者其他相似器件拾取期间发生的空气进入的问题。由此，可以更可靠地执行吸附和拾取，并且由此能够提高产量。
此外，由于波长变换单元8和透明树脂9一起具有均匀组合厚度T的事实，半导体发光器件1的拾取表面基本平坦而非不规则表面。因此，不需要基于波长变换单元8的厚度尺寸来确定拾取位置。由此，能够实现制造效率的增加。
接下来，与波长变换单元8相比，透明树脂部分9提供为至少包括较高值弹性模量和/或较高肖氏硬度值。更具体地，与波长变换单元8相比，透明树脂部分9可包括约150MPa或更大的弹性模量和/或约45或更大的肖氏D硬度。通过以这种方式形成透明树脂部分9，可以最小化由于传送半导体发光器件1中的释放失败而导致的发光器件1的取回。例如，当芯片安装器用于传送半导体发光器件1并且在安装器的真空端和半导体发光器件1之间产生强附着力时，通过真空端吸附半导体发光器件1。甚至当安装器的吸附(即吸取)停止时，半导体发光器件1也继续附着，这会导致半导体器件1保留在安装器上并且被返回到拾取位置。
释放失败的原因可归因于由安装器吸附的透明树脂部分9的弹性模量和/或硬度。当弹性模量低于150MPa和肖氏D硬度低于45时经常发生这种情况。由于该实施例中弹性模量至少为150MPa并且肖氏D硬度为45或更大，因此可防止这种释放失败。
接下来，在另一方面，透明树脂部分9中使用的树脂被提供为具有低于波长变换单元8的折射率的折射率。当形成透明树脂部分9的树脂具有低于波长变换单元8的折射率的折射率时，与不利用透明树脂部分9并且波长变换单元8暴露到空气时的折射率差相对地，该树脂更可能降低半导体发光器件1中的折射率差。但是，提供具有低于波长变换单元8的折射率的折射率的透明树脂部分9可以提高半导体发光器件1的光提取效率。
在这种情况下，如果亮度高且波长短(例如从蓝光到紫外光的波长)，则由发光单元2发出的光会使波长变换单元8中的树脂退化。因此，波长变换单元8的树脂可由防止由于蓝光等导致的这样的退化的材料形成。
防止由于蓝光导致的退化的树脂的示例包括芳基甲基硅烷、二甲基硅烷和包括芳基甲基硅烷和环氧树脂的混合树脂等。但是，根据该公开也可替换使用其他合适树脂。幸运的是，使用这种树脂不仅防止了由于发光单元2发出的光而导致的退化，还提供了保护膜以防止由于外部因素导致的波长变换层8表面的退化或者变色。
现在，将描述该实施例的半导体器件的制造方法。图4A至4E以及图5A至5D是说明与该实施例的半导体发光器件的制造方法相关联的截面图。注意，图5A至5D是对应于在图4A至4E中所示步骤之后发生的步骤的工艺截面图。
首先，如图4A中所示，在由蓝宝石、硅等制成的基板100的顶部，按照顺序形成半导体部分2a、有源部分2b、和半导体部分2c(步骤S1)。这些步骤的结果是在基板100的顶部上形成多个发光单元2。
这种情况下，可以通过使用公知的溅射技术或者气相外延技术来沉积这些部件。可使用的气相外延技术的示例包括金属有机化学气相沉积技术(MOCVD)、氢化物气相沉积技术(HVPE)和分子束外延(MBE)技术。
接下来，可通过使用公知的技术，诸如光刻技术或者蚀刻技术等形成半导体部分2a、有源部分2b和半导体部分2c的形状。
下一步骤是如图4B所示的，形成结合部5和绝缘部分6(步骤S2)。这种情况下，可通过类似真空沉积方法的诸如PVD(物理气相沉积)技术、溅射技术、各种CVD(化学气相沉积)技术、光刻技术、蚀刻技术等中的一种技术或技术组合来形成结合部5和绝缘部分6。
下一步骤是如图4C所示的，形成电极部分3和电极部分4(步骤S3)。这种情况下，可例如通过诸如真空沉积方法的PVD技术、溅射技术、各种CVD技术、光刻技术、蚀刻技术中的一种技术或者技术组合来形成电极部分3和电极部分4。
下一步骤是如图4D中所示的，形成将成为密封部分7的层17(步骤S4)。这种情况下，可例如通过包括诸如真空沉积方法的PVD技术、溅射技术、各种CVD技术、光刻技术或者蚀刻技术等中的一种技术或者技术组合来形成将成为密封部分7的层17。
下一步骤是如图4E所示的，自所形成的结构分离基板100。以这种方式，基板100被分离并丢弃(步骤S5)。如果将蓝宝石等用于基板100，则可以通过使用激光去除技术等自基板100剥离层积体。如果将硅用于基板100，则可通过使用蚀刻技术等自基板100剥离层积体。应当注意，图4E示出在将该结构剥离之前将其倒置的情况。
下一步骤是如图5A所示的，抛光该层17的表面以暴露出电极3和电极4(步骤S6)。通过以这种方式抛光，形成密封部分7。
下一步骤是对于形成于其上的每个发光单元2确定由发光单元2发出的光的波长(步骤S7)。
之后，基于在每一位置处已经测量的光的波长来计算对于波长部件单元8的各位置的荧光体的量的分布(步骤S8)。这种情况下，如图2和图3A和3B所示，可通过实验或模拟事先获得光波长改变、荧光体的量或者色度之间的相关性，或者可以基于这些相关性来计算荧光体的量的分布。
之后基于已经在步骤S8中计算的荧光体的分布量来形成波长变换单元8(步骤S9)。
在一个示例中，如图5B所示，第一波长变换层18a形成在发光单元2的整个主表面M1上，并且基于已经获得的荧光体的量单独形成第二波长变换层18b。更精确地，基于已经在发光单元2的主表面M1上获得的荧光体的量的分布，通过涂覆已经混合有荧光体的一层或多层树脂来单独形成波长变换单元8。
图5C描绘了使用作为图5B中所示示例的替换的步骤来形成波长变换单元8。如从图5C中看到的，波长变换层48形成在发光单元2的整个主表面M1上，并且波长变换层48的厚度尺寸基于对于每个位置已经确定的荧光体的量而在不同位置处变化。更精确地，在发光单元2的整个主表面M1上，通过涂覆已经混合有荧光体的树脂来形成波长变换单元8，并且波长变换层48的厚度尺寸基于每一位置处所需的荧光体的量而变化。由于所发出的波长而需要较少荧光体的位置，厚度增加。此外，也可通过图5B和图5C中描述的两种技术的组合来形成波长变换单元8。
在发光单元2的整个主表面M1上形成波长变换层48的步骤中，可使用涂覆方法，诸如涂印方法、压模方法、压印方法、分配方法、喷墨方法和气溶胶方法来沉积树脂。
在将波长变换层48单独形成在该结构上的多个部分上的情况下，可使用诸如分配方法、喷墨方法和气溶胶方法的涂覆方法。
为了改变波长变换单元的厚度尺寸，如图4C中所示，可以使用抛光设备101(例如磨石)选择性去除沉积的树脂。
图6A至6D是说明使用之前描述的制造方法形成之后的波长变换单元结构的示意性截面图。如图6A中所示，可变厚度波长变换层8a的表面可处理为具有阶梯形状。如图6B中所示，可变厚度波长变换层8b的表面可形成为具有弯曲形状。如图6C中所示，可将可变厚度波长变换层8c的表面形成为倾斜面。如图6D中所示，可变厚度波长变换层8d的表面可形成为使得该表面是不规则的并具有高纵横比。
应当注意，波长变换单元的表面形状不限于所示出的图形，其他合适的形状也是可行的。
在形成波长变换单元8之后，下一步骤是确定每个发光单元2的色度变化。采取这些措施以显露出波长变换单元的继续表明不期望色度变化的区域，以使得可通过进一步的调整来消除该变化。为了消除该变化，可使用一些技术，包括在特定区域选择性涂覆混合有荧光体的树脂、或者在必要区域选择性减薄波长变换单元的厚度尺寸。而且，如果需要，在该阶段中，在电极部分3和电极部分4的边缘上形成焊料突起。
参考图5D，下一步骤是根据波长变换单元8的变化厚度来形成透明树脂9(步骤S10)。这种情况下，如图5D中所示，在波长变换单元8的厚度较薄的位置涂覆较大量的透明树脂9，而在波长变换单元8的厚度较厚的位置涂覆较小量的透明树脂9。以这种方式，可以具有波长变换单元8和透明树脂9的基本均匀厚度尺寸。
可以使用涂覆方法，诸如旋涂方法、印涂方法、压模、压印方法、分配方法、喷墨方法、气溶胶方法等来涂覆透明树脂。
接下来，如果必要，执行分割以将该结构细分成单个发光单元2或者细分成具有多个发光单元2的结构。通过分割，半导体器件可具有一部分发光单元2或者其也可具有多个发光单元2。这种情况下，可以通过使用刀片划片技术或者其他适当的划片技术来执行分割。
总之，根据该实施例，提供发出光的发光单元2和提供在发光单元2的主表面上的波长变换单元8。波长变换单元8包括荧光体，透明树脂9提供在波长变换单元8上以具有变化的厚度，该变化的厚度取决于波长变换单元8的厚度尺寸。而且，以具有大于波长变换单元8的弹性模量和/或肖氏硬度的方式形成透明树脂9。
因此，当执行芯片安装时，例如，在拾取半导体器件时，可以减少空气能够进入吸收表面的空间。由此，吸附工艺更加可靠。以这种方式，能够提高产量。此外，当安装半导体器件时，可以通过最小化释放失败的发生来提高产量。
此外，由于波长变换单元8与透明树脂9一起的组合厚度基本是均匀的，因此对于半导体发光器件可以获得具有平坦、光滑且大表面积的表面作为拾取表面。由于此，不需要根据厚度尺寸来确定特定拾取位置，这也有利于提高生产效率。
此外，根据实施例，透明树脂9使用折射率小于波长变换单元8的材料。
与空气和波长变换单元8之间的折射率差相比，这可降低该结构的折射率之间的差。由此，能够提高光提取效率。
应当注意，虽然本文说明了包括多个发光单元的多芯片型半导体发光器件，但是本公开也适用于仅具有一个发光单元的半导体发光器件。
在该实施例中，波长变换单元8形成在发光单元2上，但是提供在发出光的发光单元2和波长变换单元8之间实现光传输的粘附层也是有益的。由于此，由发光单元2发出的蓝光从粘附层透射。而且，在使用黄色荧光体的情况下，能够抑制形成黄色光环且可以具有基本均匀的白光。
用于形成粘附层的无机材料可包括各种氧化物，诸如玻璃、石英和氧化铝、诸如氮化硅的各种氮化物和诸如氟化镁的各种氟化物。替换地，可用于形成粘附层的有机材料包括丙烯酸、环氧树脂、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、硅树脂等。应当注意，当使用无机材料时，可以提高发光单元2和波长变换单元8之间的粘附性。
粘附层提供为包括在发光单元2和波长变换单元8的折射率之间的折射率。以这种方式，可以提高光提取效率。更精确地，通过构造粘附层以具有这样的折射率，可以避免自发光单元2发出的光在发光单元2的光提取表面上的全反射。结果，能够提高自发光单元2发出的光的取回效率。
虽然已经描述了某些实施例，但是仅借助于示例描述了这些实施例，且并非意在限制本发明的范围。事实上，本文描述的新颖实施例可体现为多种其他形式；而且，在不脱离本发明精神的情况下，可对本文所描述实施例在形式上作为各种省略、替换和变化。附属的权利要求及其等价物意在覆盖这种形式或者修改，其将落在本发明的范围和精神之内。

Claims (17)

1.一种半导体器件，包括：
发出光的发光单元；
波长变换单元，包括荧光体并被提供在所述发光单元的表面上；以及
透明树脂，被提供在所述波长变换单元的顶部上，其中：
所述透明树脂比所述波长变换单元具有大的肖氏硬度。
2.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述透明树脂具有大于45的肖氏D硬度。
3.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述波长变换单元和所述透明树脂的组合厚度在所述半导体发光器件的整个截面范围内几乎恒定。
4.如权利要求2所述的半导体发光器件，其中，所述波长变换单元和所述透明树脂的组合厚度在所述半导体发光器件的整个截面范围内几乎恒定。
5.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述波长变换单元的厚度对应于所述波长变换单元中的荧光体的量。
6.如权利要求1所述的半导体发光器件，其中，所述透明树脂具有比所述波长变换单元的折射率低的折射率。
7.一种半导体器件，包括：
发出光的发光单元；
包含荧光体的波长变换单元，耦合到所述发光单元的表面并具有变化厚度；以及
透明树脂，被提供在所述波长变换单元的顶部上，其中所述透明树脂具有比所述波长变换单元的折射率低的折射率。
8.如权利要求7所述的半导体发光器件，其中，所述透明树脂比所述波长变换单元具有大的弹性模量。
9.如权利要求7所述的半导体发光器件，其中，所述透明树脂比所述波长变换单元具有大的肖氏硬度。
10.如权利要求7所述的半导体发光器件，其中，所述波长变换单元和所述透明树脂的组合厚度在所述半导体发光器件的整个截面范围内几乎恒定。
11.一种用于半导体发光器件的制造方法，所述方法包括：
通过在基板上形成第一半导体层、在所述第一半导体层上形成有源区以及在所述有源区上形成第二半导体层来形成多个发光单元；
去除所述基板；以及
通过在所述第一半导体层之上涂覆混合有荧光体的树脂来形成波长变换单元，所述树脂被涂覆成具有基于所述多个发光单元中的波长发射特性的差异的变化厚度。
12.如权利要求11所述的方法，所述方法还包括在所述波长变换单元的顶部上形成透明树脂，所述透明树脂具有基于所述波长变换单元的变化厚度的变化厚度。
13.如权利要求12所述的方法，其中，在所述波长变换单元的顶部上形成所述透明树脂包括使所述透明树脂形成为比所述波长变换单元具有大的肖氏硬度。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述透明树脂具有大于45的肖氏D硬度。
15.如权利要求12所述的方法，其中，形成所述树脂以使得所述波长变换单元和所述透明树脂的组合厚度在所述半导体发光器件的整个截面范围内恒定。
16.如权利要求15所述的方法，还包括：
确定由所述多个发光单元中的每一个发出的光的波长；以及
基于所确定的由所述多个发光单元中的每一个发出的光的波长，确定所述波长变换单元的所述树脂中的所述荧光体的量的分布，其中所述波长变换单元的所述变化厚度对应于所述波长变换单元中的所述荧光体的量。
17.如权利要求16所述的方法，其中，形成所述透明树脂包括使所述透明树脂形成为比所述波长变换单元具有低的折射率。
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