CN107591463A - 发光组件及发光组件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光组件，包含窗口层兼支承基板及设置于窗口层兼支承基板上的发光层，发光层依序含有第二导电型的第二半导体层、活性层及第一导电型的第一半导体层，其中发光组件具有：经除去至少第一半导体层及活性层的除去部、除去部以外的非除去部、设置于非除去部而接与第一半导体层的第一奥姆电极、及设置于除去部而接与第二半导体层或窗口层兼支承基板的第二奥姆电极，其中在对应于为窗口层兼支承基板的发光层的相反侧的光提取面处的发光层的区域中，于较对应于发光层的区域更窄的范围设置有凹部，凹部的底面为经粗糙化。

Description

发光组件及发光组件的制造方法

技术领域

本发明涉及发光组件及发光组件的制造方法。

背景技术

Chip On Board(COB)等的制品，在LED组件的散热性优异，因而在照明等的用途之中，为被采用的一种LED芯片安装方法。在COB等安装LED的情况下，必须将芯片直接接合于板子的覆晶安装。为了实现覆晶安装，有制作于发光组件的其中一面设置有极性相异的通电用垫片的覆晶芯片之必要。再者，在设置有通电用垫片的面的相反侧的面有以具有光提取功能的材料所构成之必要。

在通过黄色至红色LED而制作覆晶芯片的情况下，于发光层使用AlGaInP系的材料。由于AlGaInP系材料并未存在晶块，并且通过磊晶法形成LED部的缘故，起始基板则被选择为与AlGaInP为相异的材料。起始基板多半为选择GaAs或Ge的情况，由于这些基板对可见光具有光吸收的特性的缘故，在制作覆晶芯片的情况下会除去起始基板。然而，由于形成发光层的磊晶层为极薄膜的缘故，在除去起始基板后而无法独立而存。因此，必须以具有在发光层对发光波长为略透明而作为窗口层的功能并具有作为用于独立而存且有充分厚度的支承基板的功能的材料、构造，而与起始基板置换。

作为具有前述的窗口层兼支承基板的功能的材料，会选择GaP、GaAsP及蓝宝石等。无论选择其中任一种的材料，也由于是与AlGaInP系材料为相异的材料的缘故，热膨胀系数或杨氏模量等的机械特性与AlGaInP系材料为相异。

作为如此的技术，专利文献1揭示：通过结晶成长GaP及直接接合而形成窗口层兼支承基板的方法。再者，专利文献2揭示：结晶成长GaP而形成窗口层兼支承基板的方法。

然而，通过AlGaInP系发光组件制作覆晶芯片的情况，配光在轴上为最大且其以外的角度的光强度为极小则为理想。再者，通过接合或黏接而设置窗口层的情况，由于会有剥离等的风险，故通过结晶成长而形成为佳。

但是，以GaP形成窗口层的情况，折射率为3.1～3.3之大的缘故，全反射角大，而光提取效率会降低。

为了提升光提取效率(及外部量子效率)，揭示有：于光提取面处或侧面实施磨砂处理的方法。

于此说明如图8所示的习知的覆晶芯片构造的发光组件101的制造方法的一范例。最初，于如图8的(a)所示的例如GaAs(001)等的起始基板(基板114)上形成作为功能层的双异质(DH)层(发光层106)。双重混杂层系由底部披覆层(第一半导体层105)、活性层104、及顶部披覆层(第二半导体层103)所构成。披覆层选自(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP(0.6≦x≦1.0、0.4≦y≦0.6)的组成，厚度为0.5至2.0μm(1.0μm左右为佳)的程度。活性层104选自(Al_xGa_1-x)_yIn_{1- y}P(0.15≦x≦0.8、0.4≦y≦0.6)且选择以均一组成层或能带间隙大于活性层的多重障壁层夹住活性层的多重活性层构造。图8显示第一半导体层105为n型，第二半导体层103为p型的范例。

然后，于发光层106上，作为缓冲层115，将例如Ga_yIn_1-yP(0.4≦y≦1.0)予以成膜，将由例如GaP所构成的窗口层兼支承基板102予以成膜为50μm以上。窗口层兼支承基板102并非通过成长，而通过直接接合等的方法所接合而形成亦可。

接着，如图8的(b)所示，通过湿式蚀刻法而除去基板114而成为独立基板。于系为基板114的除去面的第一半导体层105的一部分形成第一奥姆电极109。

接着，如图8的(c)所示，将发光层106的一部分予以切口，而形成露出第二半导体层103或窗口层兼支承基板102的区域(除去部107)、及除去部107以外的非除去部108。然后，于此除去部107形成第二奥姆电极110。图8的(c)显示：除了第一半导体层105活性层104，第二半导体层103及缓冲层115也被除去，于窗口层兼支承基板102接有第二奥姆电极110的构造。

接着，如图8的(d)所示，将窗口层兼支承基板102的光提取面处112的全表面粗糙化而制造发光组件101。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2015-012028号公报

[专利文献2]日本特开2015-005551号公报

发明内容

[发明所欲解决的问题]

但是，如同上述所制造的发光组件之中，会成为自芯片全体提出光，而有成为牺牲配旋光性的问题。

本发明系鉴于上述的课题，其目的在于：提供轴上配光强，且外部量子效率高的发光组件及发光组件的制造方法。

[解决问题的技术手段]

为了达成上述目的，根据本发明而提供一种发光组件，包含一窗口层兼支承基板以及设置于该窗口层兼支承基板上的一发光层，该发光层依序包含有第二半导体层、活性层及第一半导体层，且该第二半导体层为第二导电型，且该第一半导体层为第一导电型，其中该发光组件具有：经除去至少该第一半导体层及该活性层的一除去部、该除去部以外的非除去部、设置于该非除去部而与该第一半导体层接触的第一奥姆电极、以及设置于该除去部而与该第二半导体层或该窗口层兼支承基板接触的第二奥姆电极，其中在对应于为该窗口层兼支承基板的该发光层的相反侧的光提取面处的该发光层的区域中，于较对应于该发光层的区域更窄的范围设置有凹部，该凹部的底面为经粗糙化。

如此的发光组件，通过在对应于发光层的区域中，于较对应于该发光层的区域更窄的范围设置有凹部，该凹部的底面为经粗糙化者，能成为轴上配光强，且外部量子效率高的发光组件。亦即，通过于光提取面处的其中一部分设置粗糙面，能自该粗糙面进行光提取的缘故，而能提升外部量子效率。与此同时，位于对应于发光层的区域的凹部的底面被粗糙化的缘故，能使配光在轴上(通过发光层的略中央部的线的延长线上)变强。

此时，能为在该窗口层兼支承基板的该光提取面处中，于经设置该凹部以外的区域设置有金属反射层。

若为如此者，通过于设置于窗口层兼支承基板的光提取面的凹部以外的区域设置金属反射层，能使配光角变窄。

再者，能为在该窗口层兼支承基板的该光提取面中，于经设置该凹部以外的区域设置有绝缘层，该绝缘层上设置有金属反射层。

若为如此，能防止窗口层兼支承基板与反射层的共晶，能提升反射率，使配光角更为陡峭。

再者，在本发明的发光组件中，该窗口层兼支承基板为由GaP所构成，该发光层为由(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP所构成，其中0≦x≦1、0.4≦y≦0.6者为佳。

如此一来，作为窗口层兼支承基板及发光层，能合适地使用如同上述的材料。

再者，根据本发明而提供一种发光组件的制造方法，包含：一发光层形成步骤，于基板上，以与该基板为晶格匹配的材料，通过磊晶成长而依序成长至少第一半导体层、活性层、及第二半导体层而形成发光层；窗口层兼支承基板形成步骤，将窗口层兼支承基板与该发光层接合，或者使该窗口层兼支承基板磊晶成长于该发光层上；基板除去步骤，将该基板除去；第一奥姆电极形成步骤，于该第一半导体层表面形成第一奥姆电极；除去步骤，将至少该第一半导体层及该活性层予以除去而形成除去部；以及第二奥姆电极形成步骤，于该除去部的该第二半导体层或该窗口层兼支承基板上形成第二奥姆电极，

其中在对应于为该窗口层兼支承基板的该发光层的相反侧的光提取面处的该发光层的区域中，于较对应于该发光层的区域更窄的范围设置有凹部，该凹部的底面为经粗糙化。

若为如此的发光组件的制造方法，在对应于发光层的区域中，进行于较对应于该于该发光层的区域更窄的范围形成凹部的凹部形成步骤、及将该凹部的底面予以粗糙化的粗糙表面化步骤，而能简单地制造轴上配光强，且外部量子效率高的发光组件。亦即，通过仅于光提取面中的一部分设置粗糙面，由于能自该粗糙面进行光提取的缘故，而能提升外部量子效率。同时，由于位于对应于发光层的区域的凹部的底面被粗糙化的缘故，能使配光在轴上变强。

此时，能更进行金属反射层形成步骤，在该窗口层兼支承基板的该光提取面处中，于经设置该凹部以外的区域形成金属反射层。

若为如此，能简单地制造配光角窄的发光组件。

再者，能更进行：绝缘层形成步骤，在该窗口层兼支承基板的该光提取面处中，于设置有该凹部以外的区域形成绝缘层；以及金属反射层形成步骤，于该绝缘层上形成金属反射层。

若为如此，能制造能防止窗口层兼支承基板与反射层的共晶，能提升反射率，使配光角更为陡峭的发光组件。

再者，在本发明的发光组件的制造方法中，该窗口层兼支承基板由GaP所构成，该发光层由(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP所构成，其中0≦x≦1、0.4≦y≦0.6为佳。

如此一来，作为窗口层兼支承基板及发光层，能合适地使用如同上述的材料。

〔对照先前技术之功效〕

若为本发明的发光组件及发光组件的制造方法，能实现轴上配光强，且外部量子效率高的发光组件。

图1是显示本发明的发光组件的制造方法的第一实施例的示意图。

图2是显示第一奥姆电极、第二奥姆电极及发光层区域的形状的示意图，且为自光提取面处为相反侧观看的图。

图3是显示凹部的形状的一范例(圆形)的示意图，且为自光提取面处观看发光组件的图。

图4是显示凹部的形状的一范例(沿着发光层区域的外形的形状)的示意图，且为自光提取面处观看发光组件的图。

图5是显示本发明的发光组件的制造方法的第二实施例的示意图。

图6是显示本发明的发光组件的制造方法的第三实施例的示意图。

图7是显示将在实施例1至3及比较例中所制造的发光组件予以覆晶安装时的配光特性的曲线图。

图8是显示已知的发光组件的制造方法的示意图。

具体实施方式

以下，虽然对本发明说明实施方式，但本发明并不限定于此。

如前述，为了提升外部量子效率，通过于光提取面处及侧面施以磨砂处理的现有技术以制造之发光组件，变成光从芯片整体被取出，而牺牲了配旋光性。

因此，本申请的发明人欲解决此问题而反复专心研究。结果，想到若在对应于窗口层兼支承基板的与发光层为相反侧的光提取面处的发光层的区域中，于较对应于发光层的区域更窄的范围设置有凹部，该凹部的底面为经粗糙化，可成为轴上配光强，且，外部量子效率高之发光组件一事。然后，推敲对于用以实施此些的最佳方式，而完成本发明。

〔第一实施例〕

首先，对于本发明的发光组件之第一实施例，参考图1(d)并说明。如图1(d)所显示，本发明的第一实施例中之发光组件1a，包含窗口层兼支承基板2、以及设置于该窗口层兼支承基板2上的发光层6，该发光层依序包含有第二导电型之第二半导体层3、活性层4、及第一导电型之第一半导体层5。窗口层兼支承基板2与第二半导体层3之间亦可具有缓冲层15。再者，发光组件1a具有，经除去至少第一半导体层5及活性层4的除去部7、该除去部7以外的非除去部8、设置于该非除去部8而与第一半导体层5接触的第一奥姆电极9、以及设置于除去部7而与第二半导体层3或窗口层兼支承基板2接触的第二奥姆电极10。

除去部7，如图1(d)所显示，显示经除去发光层6一部分区域的部分。图1(d)中，显示除了第一半导体层5与活性层4，也经除去第二半导体层3及缓冲层15，并于窗口层兼支承基板2接触有第二奥姆电极10的构造。作为经除去第一半导体层5及活性层4的构造，即作为留下第二半导体层3(及缓冲层15)的构造，亦可作为第二奥姆电极10接触于第二半导体层3的构造。

此时，窗口层兼支承基板2由GaP所构成，发光层6由(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)所构成为佳。图1(d)中，显示窗口层兼支承基板2及发光层6由这些材料所构成的范例。再者，虽然显示构成发光层6的第二半导体层3的第二导电型为p型，第一半导体层5的第一导电型为n型的范例，但是导电型为相反亦可。作为缓冲层15，显示使用Ga_yIn_1-yP(0.4≦y≦1.0)的范例。

再者，发光组件1a，可作为具有如图2所显示的第一奥姆电极9、第二奥姆电极10、及发光层区域11a的图案形状。

然后，发光组件1a，如图1(d)所显示，在对应于窗口层兼支承基板2的与发光层6为相反侧的光提取面处12的发光层6的区域11b中，于较对应于该发光层6的区域11b更窄的范围设置凹部13，该凹部13的底面为经粗糙化。在此，对应于发光层6的区域11b指为，相对于经形成具有第二半导体层3、活性层4、及第一半导体层5的发光层6的窗口层兼支承基板2上的区域(例如，图2的发光层区域11a)，跨越窗口层兼支承基板2的相反侧，即，为位于光提取面处12之侧的同样范围的区域。对于无构成发光层6的区域则非为发光层区域11a。例如，所构成的发光组件1a具有经除去第一半导体层5及活性层4却存在第二半导体层3的区域的情况，则其区域非为发光层区域11a。

若为如此的发光组件1a，对应于发光层6的区域11b中，于较对应于该发光层6的区域11b更窄的范围设置凹部13，通过该凹部13的底面为经粗糙化，能成为轴上配光强，且外部量子效率高的发光组件。即，通过只于光提取面处12中一部分设置粗糙面，可从该粗糙面进行光取出之故，能提升外部量子效率。与此同时，位于对应于发光层6的区域11b的凹部13的底面为经粗糙化之故，可使配光于轴上中加强。

此时，凹部13的形状，可任意选择如图3所显示的圆形的图案18、或沿着对应于图4所显示之发光层的区域11b的外形的形状19等。

接着，对于本发明的第一实施例中的发光组件的制造方法说明。首先，准备如图1(a)所显示例如GaAs(001)等之起始基板(基板14)。

接着，于基板14上，以与该基板14为晶格匹配的材料，通过磊晶成长而依序成长至少第一半导体层5(下部包覆层)、活性层4、及第二半导体层3(上部包覆层)而形成相当于功能层之双异质(DH)层(发光层6)。

此时，作为发光层6、可合适地使用(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP(0≦x≦1、0.4≦y≦0.6)如此材料。

此时，第一半导体层5及第二半导体层3，选择为(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP(0.6≦x≦1.0、0.4≦y≦0.6)之组成为佳，厚度可为0.5～2.0μm(最佳为1.0μm前后)的程度，这些层，也可使用由互相组成(前述之x、y)相异之二层以上的子层所构成的层。

再者，活性层4，选自(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP(0.15≦x≦0.8、0.4≦y≦0.6)为佳，选择以均一组成层或者是能带隙大于活性层的多重障壁层夹住活性层的多重活性层构造。

接着，进行将窗口层兼支承基板2与发光层6接合，或者使窗口层兼支承基板2于发光层6上磊晶成长的窗口层兼支承基板形成步骤。通过磊晶成长使窗口层兼支承基板2成长的情况下亦可形成缓冲层15。即，于发光层6上，例如，成膜由Ga_yIn_1-yP(0.4≦y≦1.0)所构成之缓冲层15，并于该缓冲层15上，例如将由GaP所构成之窗口层兼支承基板2成膜50μm以上。窗口层兼支承基板2不以成长，而以直接接合等方法接合形成亦可。

接着，如图1(b)所显示，例如，通过湿式蚀刻法除去基板(起始基板)14作为自立基板。接着，于基板14之除去面的第一半导体层5之表面的一部分形成第一奥姆电极9。

接着，如图1(c)所显示至少除去第一半导体层5与活性层4而形成除去部7。然后，于除去部7的第二半导体层3或窗口层兼支承基板2上形成第二奥姆电极10。于图1(c)显示为，除了第一半导体层5与活性层4，也除去第二半导体层3及缓冲层15的范例。此情况，第二奥姆电极10，形成于窗口层兼支承基板2上。作为除去第一半导体层5及活性层4的构造，即，作为留下第二半导体层3(及缓冲层15)的构造，亦可作为第二奥姆电极10接触于第二半导体层3的构造。

接着，如图1(d)所显示于窗口层兼支承基板2的与发光层6为相反侧的光提取面处12中的对应于发光层6的区域11b中，于较对应于该发光层6的区域11b更窄的范围形成凹部13。此时，凹部13的形状，可任意选择如图3所显示的圆形的图案18、或如图4所显示的沿着对应于发光层的区域11b外形的形状19等。然后，将此凹部13的底面予以粗糙化。

若作为如此，于对应于发光层6的区域11b中，通过进行于较对应于发光层6的区域11b更窄的范围形成凹部13之凹部形成步骤、及凹部13的底面予以粗糙化的粗糙化步骤，能简单地制造轴上配光强，且，外部量子效率高之发光组件。即，通过只于光提取面处12中一部分设置粗糙面，可从该粗糙面进行光取出之故，能提升外部量子效率。与此同时，位置于对应于发光层6的区域11b的凹部13之底面粗糙化之故，配光可于轴上之中加强。

此时，凹部13的形成，与凹部13的底面的粗糙化，例如，能如以下进行。首先，于图1(c)的窗口层兼支承基板2的光提取面处12之侧形成蚀刻光罩用之SiO₂膜，且通过微影法与氢氟酸湿式蚀刻法形成SiO₂膜的一部分为开口的光罩。此时，此开口部以不超过对应于发光层6的区域11b的范围形成。

接着，例如，将如图3所显示之圆形的SiO₂膜开口部的窗口层兼支承基板2的一部分通过干式蚀刻法予以蚀刻。窗口层兼支承基板2的蚀刻，例如，以使用含氯气体之干式蚀刻法而进行，能进行1～10μm的程度深的凹沟蚀刻。蚀刻之后，例如，可以含有氢氟酸、碘、盐酸的蚀刻液于凹沟蚀刻区域施行粗糙面处理。然后，由于除去此干式蚀刻光罩用的SiO₂膜，能制造发光组件1a。此干式蚀刻光罩用之SiO₂膜，可通过氢氟酸湿式蚀刻法除去。

〔第二实施例〕

接着，对于本发明的发光组件的第二实施例，参考图5(d)并说明。第二实施例中的发光组件1b，除了在窗口层兼支承基板2的光提取面处12中，于经设置凹部13以外的区域，设置金属反射层16以外，与第一实施例中的发光组件1a同样。即，如图5(d)所显示，本发明之第二实施例中的发光组件1b，包含窗口层兼支承基板2、以及设置于该窗口层兼支承基板2上的发光层6，该发光层依序包含有第二导电型之第二半导体层3、活性层4、及第一导电型之第一半导体层5。窗口层兼支承基板2与第二半导体层3之间亦可有缓冲层15。再者，发光组件1b具有：经除去至少第一半导体层5及活性层4的除去部7、该除去部7以外的非除去部8、设置于该非除去部8而与第一半导体层5接触的第一奥姆电极9、以及设置于除去部7而与第二半导体层3或窗口层兼支承基板2接触的第二奥姆电极10。

再者，发光组件1b，可作为具有如图2所显示之第一奥姆电极9、第二奥姆电极10、及发光层区域11a的图案形状。发光组件1b，如图5(d)所显示，对应于为窗口层兼支承基板2的发光层6的相反侧的光提取面处12的发光层6的区域11b中，于较对应于该发光层6的区域11b更窄的范围设置有凹部13，该凹部13的底面为经粗糙化。

发光组件1b，如图5(d)所显示，另外，在窗口层兼支承基板2的光提取面处12中，于经设置凹部13以外的区域，形成金属反射层16。

若为如此之发光组件1b，能成为轴上配光强，且，外部量子效率高的发光组件。另外，由于在窗口层兼支承基板2的光提取面处12中于经设置凹部13以外的区域设置金属反射层16，可使配光角更窄。

此时，凹部13的形状，可任意选择如图3所显示的圆形的图案18、或沿着对应图4所显示的发光层的区域11b的外形的形状19等。

接着，对于本发明的第二实施例中的发光组件的制造方法并说明。至图5(a)～(c)为止，能与上述本发明的第一实施例中发光组件的制造方法同样进行。

接着，如图5(d)所显示于窗口层兼支承基板2的与发光层6为相反侧的光提取面处12中的对应于发光层6的区域11b中，于较对应于该发光层6的区域11b更窄的范围形成凹部13。此时，凹部13的形状，可任意选择如图3所显示的圆形的图案18、或者如图4所显示的沿着对应于发光层的区域11b外形的形状19等。然后，将凹部13的底面予以粗糙化。

然后，另外，在窗口层兼支承基板2的光提取面处12中，于经设置凹部13以外的区域，形成金属反射层16。由于如此在窗口层兼支承基板2的光提取面处12中于经设置凹部13以外的区域设置金属反射层16之故，能简单地制造配光角窄的发光组件1b。

此时，凹部13的形成，及凹部13的底面粗糙化及金属反射层16的形成，例如，能如以下进行。首先，于图5(c)的窗口层兼支承基板2的光提取面处12之侧，如图5(d)所显示例如形成由Al所构成之厚度为1μm的反射金属膜(金属反射层16)。虽然金属反射层16的形成方法并无特别限定，能合适地使用真空沉积、溅镀法等。

接着，形成干式蚀刻光罩用的SiO₂膜，通过微影法与氢氟酸湿式蚀刻法形成SiO₂膜与金属反射层16的一部分经开口之光罩。此开口部以不超过对应于发光层6的区域11b的范围形成。

接着，例如，将如图3所显示之圆形的SiO₂膜开口部之窗口层兼支承基板2的一部分通过干式蚀刻法予以蚀刻。窗口层兼支承基板2的蚀刻，例如，以使用含氯气体之干式蚀刻法而进行，能进行1～10μm的程度深的凹沟蚀刻。蚀刻之后，例如，可以含有氢氟酸、碘、盐酸之蚀刻液于凹沟蚀刻区域施行粗糙面处理。然后，通过除去此干式蚀刻光罩用的SiO₂膜，能制造发光组件1b。此干式蚀刻光罩用之SiO₂膜，能通过氢氟酸湿式蚀刻法除去。

〔第三实施例〕

接着，对于本发明之发光组件的第三实施例，参考图6(d)并说明。第三实施例中的发光组件1c，于窗口层兼支承基板2的光提取面处12中，于经设置凹部13以外的区域，除了经设置绝缘层17，并于该绝缘层17上设置金属反射层16以外，与第一实施例中的发光组件1a同样。即，如图6(d)所显示，本发明之第三实施例中的发光组件1c，具有窗口层兼支承基板2、以及设置于该窗口层兼支承基板2上并且依序包含有第二导电型的第二半导体层3、活性层4及第一导电型的第一半导体层5的发光层6。窗口层兼支承基板2与第二半导体层3之间亦可有缓冲层15。再者，发光组件1c具有：经除去至少第一半导体层5及活性层4的除去部7、该除去部7以外的非除去部8、设置于该非除去部8而与第一半导体层5接触的第一奥姆电极9、以及设置于除去部7而与第二半导体层3或窗口层兼支承基板2接触的第二奥姆电极10。

再者，发光组件1c，可为具有如图2所显示的第一奥姆电极9、第二奥姆电极10、及发光层区域11a的图案形状。发光组件1c，如图6(d)所显示，对应于为窗口层兼支承基板2的发光层6的相反侧的光提取面处12的发光层6的区域11b中，于较对应于该发光层6的区域11b更窄的范围设置有凹部13，该凹部13的底面为经粗糙化。

发光组件1c，如图6(d)所显示，进一步，在窗口层兼支承基板2的光提取面处12中，于经设置凹部13以外的区域，设置绝缘层17，并于该绝缘层17上设置金属反射层16。

若为如此之发光组件1c，能成为轴上配光强，且外部量子效率高的发光组件。另外，可以防止窗口层兼支承基板2与金属反射层16的共晶、提升反射率、使配光角更陡峭。

此时，凹部13的形状，可任意选择如图3所显示的圆形的图案18、或沿着对应图4所显示之发光层的区域11b的外形的形状19等。

接着，对本发明的第二实施例中之发光组件的制造方法并说明。至图6(a)～(c)为止，能与上述本发明的第一实施例中发光组件的制造方法同样进行。

接着，如图6(d)所显示，于窗口层兼支承基板2的与发光层6为相反侧的光提取面处12中的对应于发光层6的区域11b中，于较对应于该发光层6的区域11b更窄的范围形成凹部13。此时，凹部13的形状，可任意选择如图3所显示的圆形的图案18、或如图4所显示的沿着对应于发光层的区域11b外形的形状19等。然后，凹部13的底面予以粗糙化。

然后，另外，在窗口层兼支承基板2的光提取面处12中，于经设置凹部13以外的区域，形成绝缘层17，并于此绝缘层17上形成金属反射层16。如此由于在窗口层兼支承基板2的光提取面处12中于经设置凹部13以外的区域设置绝缘层17，能简单地制造防止窗口层兼支承基板2与金属反射层16的共晶、提升反射率、配光角更陡峭的发光组件。

此时，凹部13的形成，及凹部13的底面粗糙化及绝缘层17及金属反射层16的形成，例如，能如以下进行。首先，于图6(c)的窗口层兼支承基板2的光提取面处12侧，如图6(d)所显示例如，形成由SiO₂所构成的厚度为0.5μm的绝缘层17，于此绝缘层17上，例如形成由Al所构成的厚度为1μm的反射金属膜(金属反射层16)。虽然绝缘层17及金属反射层16的形成方法并无特别限定，绝缘层17能通过CVD法、金属反射层16能通过真空沉积、溅镀法等合适地形成。

接着，形成干式蚀刻光罩用的SiO₂膜，通过微影法与氢氟酸湿式蚀刻法形成SiO₂膜与金属反射层16及绝缘层17的一部分经开口之光罩。此开口部以不超过对应于发光层6的区域11b的范围形成。

接着，例如，将如图3所显示之圆形的开口部之窗口层兼支承基板2的一部分通过干式蚀刻法予以蚀刻。窗口层兼支承基板2的蚀刻，例如，以使用含氯气体的干式蚀刻法而进行，能进行1～10μm的程度深的凹沟蚀刻。蚀刻之后，例如，可以含有氢氟酸、碘、盐酸之蚀刻液于凹沟蚀刻区域施行粗糙面处理。然后，由于只将干式蚀刻光罩用的SiO₂膜通过氢氟酸湿式蚀刻法除去(经金属反射层16所覆盖的绝缘层(SiO₂)17，由于存在金属反射层16、无法除去)，能制造发光组件1c。

以下，虽显示本发明的实施例及比较例而更具体说明本发明，但本发明并不限定于此。

〔实施例1〕

基于如图1所示的本发明的发光组件的制造方法的第一实施例，进行发光组件1a之制造。

首先，如图1(a)所显示，准备作为起始基板而由GaAs(001)所构成的基板14(起始基板)，于此基板14上，以MOVPE法形成代表功能层之双异质层(发光层6)。发光层6为以下部包覆层(第一半导体层5)、活性层4、上部包覆层(第二半导体层3)依序积层之物。

第一半导体层5及第二半导体层3，选择为(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP(0.6≦x≦1.0、0.4≦y≦0.6)之组成，本实施例中，作为第一半导体层5，以n型AlInP包覆层为0.7μm(掺杂物浓度3.0×10¹⁷/cm³)、n型Al_0.85GaInP层为0.3μm(掺杂物浓度1.0×10¹⁷/cm³)的两层构造。

活性层4，从(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP(0.15≦x≦0.8、0.4≦y≦0.6)选择，依据波长变更组成x及y。本实施例中，活性层5使用多重活性层。活性层及障壁层的膜厚依据需求波长而变更，各为以4～12nm的范围配合波长而调整。

作为第二半导体层3，使用以p型AlInP包覆层为0.9μm(掺杂物浓度3.0×10¹⁷/cm³)，而p型Al_0.6GaInP层为0.1μm(掺杂物浓度1.0×10¹⁷/cm³)的两层构造。

于发光层6上，成膜由GaInP所构成的缓冲层15，并于此缓冲层15上将由GaP所构成的窗口层兼支承基板2以MOVPE法及VPE法成膜为100μm。

形成窗口层兼支承基板2之后，如图1(b)所显示，通过湿式蚀刻法除去基板14作为自立基板，于除去基板14的表面形成第一奥姆电极9。第一奥姆电极9由含有Si、Zn、S的Au电极所构成，膜厚为1.5μm。

接着，如图1(c)所显示，将发光层6的一部分通过微影法与蚀刻法予以设置切口、发光层区域(非除去部8)、及使窗口层兼支承基板2露出的区域(除去部7)。

然后，于除去部7的窗口层兼支承基板2上形成第二奥姆电极10。第二奥姆电极10由含有Be的Au电极所构成，膜厚为1.5μm。

接着，于窗口层兼支承基板2的光提取面处12侧形成蚀刻光罩用的SiO₂膜，通过微影法与氢氟酸湿式蚀刻法形成SiO₂膜的一部分经开口的光罩。

接着，例如，将如图3所显示的圆形的SiO₂膜开口部的窗口层兼支承基板2的一部分通过干式蚀刻法予以蚀刻。窗口层兼支承基板2的蚀刻，例如，以使用含氯气体的干式蚀刻法而进行，可以进行1～10μm的程度深的凹沟蚀刻。本实施例中基本上以5μm±1μm前后为目标而形成凹沟。蚀刻之后，以含有氢氟酸、碘、盐酸之蚀刻液于凹沟蚀刻区域施行粗糙面处理。之后，除去此蚀刻光罩用的SiO₂膜。如此制造如图1(d)所显示的发光组件1a。

〔实施例2〕

基于如图5所显示的本发明的发光组件的制造方法的第二实施例，进行发光组件1b的制造。

图5(a)～(c)为止，与前述实施例1同样进行。之后，于窗口层兼支承基板2的光提取面处12侧，形成由Al所构成的厚度1μm的反射金属膜(金属反射层16)。

接着，形成干式蚀刻光罩用的SiO₂膜、通过微影法与氢氟酸湿式蚀刻法形成SiO₂膜与金属反射层16的一部分经开口之光罩。此开口部不超过对应于发光层6的区域11b的范围。

接着，将开口部的窗口层兼支承基板2的一部分通过干式蚀刻法予以蚀刻。窗口层兼支承基板2的蚀刻以使用含氯气体之干式蚀刻法而进行。进行1～10μm程度深的凹沟蚀刻。本实施例中基本上以5μm±1μm为目标而形成凹沟。蚀刻之后，以含有氢氟酸、碘、盐酸的蚀刻液于凹沟蚀刻区域施行粗糙面处理。之后，除去此蚀刻光罩用的SiO₂膜。如此作为制造如图5(d)所显示的发光组件1b。

〔实施例3〕

基于图6所显示之本发明的发光组件的制造方法的第三实施例，进行发光组件1c的制造。

图6(a)～(c)为止，与前述实施例1同样进行。之后，于窗口层兼支承基板2的光提取面处12侧，形成由SiO₂所构成的厚度0.5μm的绝缘层17，并于此绝缘层17上，形成由Al所构成的厚度1μm的反射金属膜(金属反射层16)。

接着，形成干式蚀刻光罩用的SiO₂膜，通过微影法与氢氟酸湿式蚀刻法形成SiO₂膜与金属反射层16及绝缘层17的一部分经开口的光罩。此开口部以不超过对应于发光层6的区域11b的范围形成。

接着，将开口部之窗口层兼支承基板2的一部分通过干式蚀刻法予以蚀刻。窗口层兼支承基板2的蚀刻以使用含氯气体的干式蚀刻法而进行，进行1～10μm程度深的凹沟蚀刻。本实施例中基本上以5μm±1μm前后为目标而形成凹沟。蚀刻之后，以含有氢氟酸、碘、盐酸的蚀刻液于凹沟蚀刻区域施行粗糙面处理。之后，除去此蚀刻光罩用的SiO₂膜。如此制造如图6(d)所显示的发光组件1c。

另外，实施例1～3中，在第一奥姆电极、第二奥姆电极及发光层区域形成如图2所显示的图案形状。再者，关于开口部、形成如图3所显示的圆形的图案18。

〔比较例〕

基于图8所显示的发光组件的制造方法，进行发光组件101的制造。图8(a)～(c)为止，与前述之实施例1同样进行。在此之后，以含有氢氟酸、碘、盐酸的蚀刻液于窗口层兼支承基板102的光提取面112侧施行粗糙面处理。如此作为制造如图8(d)所显示之发光组件101。

图7显示为将比较例与实施例1、2、3中制造的发光组件覆晶安装时的配光特性。如图7所显示，比较例中，成为在配光角0度的区域的配光较低，在配光角30度前后的区域具有配光强度的峰值的特性。

另一方面，实施例1中，配光角0度方向的配光强度变高，轴上方向的配光强度变为最强。实施例2及3之中得知，配光角度的广度变窄，于轴上方向出现强光。再者，实施例1～3中制造的发光组件中，由于凹部的底面经粗糙化之故，外部量子效率十分地高。

另外，对于实施例1中制造的波长相异的任一发光组件，也分别显示有如图7的实施例1所显示的配光特性。同样地，对于实施例2、3及比较例中制造的波长相异的任一发光组件，也分别显示如图7的实施例2、3及比较例所显示的配光特性。

另外，本发明并不为上述实施方式所限制。上述实施方式为例示，具有与本发明的申请专利范围所记载的技术思想为实质相同的构成，且发挥同样作用效果者，皆包括于本发明的技术范围。

Claims (8)

1.一种发光组件，包含窗口层兼支承基板以及设置于该窗口层兼支承基板上的发光层，该发光层依序包含有第二半导体层、活性层及第一半导体层，且该第二半导体层为第二导电型，且该第一半导体层为第一导电型，其中

该发光组件具有：经除去至少该第一半导体层及该活性层的除去部、该除去部以外的非除去部、设置于该非除去部而与该第一半导体层接触的第一奥姆电极、以及设置于该除去部而与该第二半导体层或该窗口层兼支承基板接触的第二奥姆电极，

其中在对应于为该窗口层兼支承基板的该发光层的相反侧的光提取面处的该发光层的区域中，于较对应于该发光层的区域更窄的范围设置有凹部，该凹部的底面经粗糙化。

2.如权利要求1所述的发光组件，其中该窗口层兼支承基板的该光提取面处中，于经设置该凹部以外的区域设置有金属反射层。

3.如权利要求1所述的发光组件，其中该窗口层兼支承基板的该光提取面处中，于经设置该凹部以外的区域设置有绝缘层，该绝缘层上设置有金属反射层。

4.如权利要求1至3中任一项所述的发光组件，其中该窗口层兼支承基板为由GaP所构成，该发光层为由(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP所构成，其中0≦x≦1、0.4≦y≦0.6。

5.一种发光组件的制造方法，包含：

发光层形成步骤，于基板上，以与该基板为晶格匹配的材料，通过磊晶成长而依序成长至少第一半导体层、活性层、及第二半导体层而形成发光层；

窗口层兼支承基板形成步骤，将窗口层兼支承基板与该发光层接合，或者使该窗口层兼支承基板磊晶成长于该发光层上；

基板除去步骤，将该基板除去；

第一奥姆电极形成步骤，于该第一半导体层表面形成第一奥姆电极；

除去步骤，将至少该第一半导体层及该活性层予以除去而形成除去部；以及

第二奥姆电极形成步骤，于该除去部的该第二半导体层或该窗口层兼支承基板上形成第二奥姆电极，

其中该发光组件的制造方法再进行：

凹部形成步骤，于该窗口层兼支承基板的与该发光层为相反侧的光提取面处中的对应于该发光层的区域中，于较对应于该于该发光层的区域更窄的范围形成凹部，以及

粗糙表面化步骤，将该凹部的底面予以粗糙化。

6.如权利要求5所述的发光组件的制造方法，更包含进行金属反射层形成步骤，在该窗口层兼支承基板的该光提取面处中，于经设置该凹部以外的区域形成金属反射层。

7.如权利要求5所述的发光组件的制造方法，更包含进行：

绝缘层形成步骤，在该窗口层兼支承基板的该光提取面处中，于设置有该凹部以外的区域形成绝缘层，以及

金属反射层形成步骤，于该绝缘层上形成金属反射层。

8.如权利要求5至7中任一项所述的发光组件的制造方法，其中该窗口层兼支承基板由GaP所构成，该发光层由(Al_xGa_1-x)_yIn_1-yP所构成，其中0≦x≦1、0.4≦y≦0.6。