JP7482081B2 - Light-emitting devices - Google Patents
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Description
本発明は発光デバイスに関し、特に、半導体積層及び半導体積層の上に位置するはんだパッドを含む発光デバイスに関する。 The present invention relates to a light emitting device, and more particularly to a light emitting device that includes a semiconductor stack and a solder pad located on the semiconductor stack.
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ‐Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）は固体半導体発光デバイスであり、電力消費が低い、発生する熱エネルギが低い、動作寿命が長い、防震、体積が小さい、反応速度が速い、及び優れた光電特性、例えば安定した発光波長などのメリットを有する。そのため、発光ダイオードは家電、設備の表示灯及び光電製品などに幅広く応用されている。 Light-emitting diodes (LEDs) are solid-state semiconductor light-emitting devices that have the advantages of low power consumption, low heat energy generation, long operating life, vibration resistance, small volume, fast response speed, and excellent photoelectric properties, such as stable emission wavelength. Therefore, light-emitting diodes are widely used in home appliances, equipment indicators, photoelectric products, etc.
本発明は、発光デバイスを提供する。 The present invention provides a light-emitting device.
発光デバイスは、第一半導体層、第二半導体層、第一半導体層及び第二半導体層の間に位置する活性層を有する半導体積層と、半導体積層の上に位置し、第二半導体層を露出させる第一絶縁層開口を有する第一絶縁層と、第二半導体層の上に位置し、かつ、第一絶縁層開口によって第二半導体層と電気的に接続する反射構造と、反射構造の上に位置し、上面図における形状が環状で、反射構造を露出させる環状開口を含む第二絶縁層と、第一半導体層と電気的に接続する第一はんだパッドと、第二半導体層と電気的に接続する第二はんだパッドと、第二半導体層及び第一はんだパッドの間に位置する第一接触層と、第二半導体層及び第二はんだパッドの間に位置し、かつ、環状開口の中に形成されて、反射構造と接触する第二接触層とを含む。 The light emitting device includes a semiconductor stack having a first semiconductor layer, a second semiconductor layer, and an active layer located between the first and second semiconductor layers; a first insulating layer located on the semiconductor stack and having a first insulating layer opening exposing the second semiconductor layer; a reflective structure located on the second semiconductor layer and electrically connecting to the second semiconductor layer through the first insulating layer opening; a second insulating layer located on the reflective structure and having an annular shape in a top view and including an annular opening exposing the reflective structure; a first solder pad electrically connecting to the first semiconductor layer; a second solder pad electrically connecting to the second semiconductor layer; a first contact layer located between the second semiconductor layer and the first solder pad; and a second contact layer located between the second semiconductor layer and the second solder pad, formed in the annular opening, and in contact with the reflective structure.
本発明をより詳しくかつ全体的に開示すべく、以下は関連図面に基づいてその実施例を説明する。なお、以下の実施例は本発明の発光デバイスを例示説明するものであり、本発明は以下の実施例に限定されない。また、本明細書の実施例における構成部品の寸法、材質、形状、相対配置などは、特に限定のない場合、単純な説明であり、本発明の範囲を制限するものではない。かつ、各図面に示された部品の大きさ又は位置関係などについて、説明を明確にするため拡張する場合がある。さらに、以下の説明において、同じ又は同性質の部品に同じ名称、符号を付与し、その詳細説明を適宜省略する。 In order to disclose the present invention in more detail and overall, the following describes the embodiments based on the relevant drawings. Note that the following embodiments are illustrative of the light-emitting device of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. Furthermore, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components in the embodiments of this specification are simple descriptions and do not limit the scope of the present invention. Furthermore, the size or positional relationship of the components shown in each drawing may be expanded to clarify the explanation. Furthermore, in the following explanation, the same names and symbols are given to the same or similar components, and detailed explanations thereof are omitted as appropriate.
図１Ａ～図１１Ｂは本発明の一実施例が開示する発光デバイス１又は発光デバイス２の製造方法である。
Figures 1A to 11B show a method for manufacturing light-emitting
図１Ａの上面図及び図１Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図１Ｂが示すように、発光デバイス１又は発光デバイス２の製造方法はプラットフォーム形成ステップを含み、このプラットフォーム形成ステップにおいて、基板１１ａを提供し、及び基板１１ａの上に半導体積層１０ａを形成する。半導体積層１０ａは第一半導体層１０１ａ、第二半導体層１０２ａ、第一半導体層１０１ａ及び第二半導体層１０２ａの間に位置する活性層１０３ａを含む。半導体積層１０ａに対しフォトリソグラフィ、エッチングの方法によってパターン化を行い、一部の第二半導体層１０２ａ及び活性層１０３ａを除去して、一つ又は複数の半導体構造１０００ａ、及び一つ又は複数の半導体構造１０００ａを囲む囲み部１１１ａを形成する。囲み部１１１ａは第一半導体層１０１ａの第一表面１０１１ａを露出させる。一つ又は複数の半導体構造１０００ａはそれぞれ第一外側壁１００３ａ、第二外側壁１００１ａ及び内側壁１００２ａを含み、第一外側壁１００３ａは第一半導体層１０１ａの側壁であり、第二外側壁１００１ａは活性層１０３ａ及び／又は第二半導体層１０２ａの側壁であり、第二外側壁１００１ａの一端が第二半導体層１０２ａの表面１０２ｓに接続され、第二外側壁１００１ａの他端が第一半導体層１０１ａの第一表面１０１１ａに接続され、内側壁１００２ａの一端が第二半導体層１０２ａの表面１０２ｓに接続され、内側壁１００２ａの他端が第一半導体層１０１ａの第二表面１０１２ａに接続され、複数の半導体構造１０００ａは第一半導体層１０１ａを介して互いに接続する。図１Ｂを見ると、半導体構造１０００ａの内側壁１００２ａと第一半導体層１０１ａの第二表面１０１２ａとの間に鈍角を有し、半導体構造１０００ａの第一外側壁１００３ａと基板１１ａの表面１１ｓとの間に鈍角又は直角を有し、半導体構造１０００ａの第二外側壁１００１ａと第一半導体層１０１ａの第一表面１０１１ａとの間に鈍角を有する。囲み部１１１ａは半導体構造１０００ａの周囲を囲み、囲み部１１１ａは発光デバイス１又は発光デバイス２の上面図において矩形又は多角形である。
As shown in the top view of FIG. 1A and the cross-sectional view of FIG. 1B along the line A-A' in FIG. 1A, the method for manufacturing the
本発明の一実施例において、発光デバイス１又は発光デバイス２は３０ｍｉｌより小さい辺長を有する。外部電流が発光デバイス１又は発光デバイス２に入力された時、囲み部１１１ａが半導体構造１０００ａの周囲を囲んでいるため、発光デバイス１又は発光デバイス２のライトフィールド分布の均等化させ、かつ発光デバイスの順電圧の低減させることができる。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、発光デバイス１又は発光デバイス２は３０ｍｉｌより大きい辺長を有する。半導体積層１０ａにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化を行い、一部の第二半導体層１０２ａ及び活性層１０３ａを除去し、第二半導体層１０２ａ及び活性層１０３ａを貫通する一つ又は複数の孔部１００ａを形成し、一つ又は複数の孔部１００ａが第一半導体層１０１ａの一つ又は複数の第二表面１０１２ａを露出させる。外部電流が発光デバイス１又は発光デバイス２に入力された時、囲み部１１１ａ及び複数の孔部１００ａの分散配置により、発光デバイス１又は発光デバイス２のライトフィールド分布を均等化させ、かつ発光デバイスの順電圧を低減させることができる。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、発光デバイス１又は発光デバイス２は３０ｍｉｌより小さい辺長を有し、活性層の発光面積を増やすよう、発光デバイス１又は発光デバイス２は一つ又は複数の孔部１００ａを含まなくてもよい。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、一つ又は複数の孔部１００ａの開口の形状は円形、楕円形、矩形、多角形、又は任意の形状を含む。複数の孔部１００ａは複数列に配列され、隣接する二列の孔部１００ａは互いに位置が揃ってもずれてもよい。
In one embodiment of the present invention, the opening shape of one or
本発明の一実施例において、基板１１ａは成長基板であって、アルミニウムインジウムガリウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）を成長させるためのガリウム砒素（ＧａＡｓ）ウエハ、又は窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）を成長させるためのサファイア（Ａｌ２Ｏ３）ウエハ、窒化ガリウム（ＧａＮ）ウエハ又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）ウエハを含むことができる。この基板１１ａにおいて、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、蒸着法又は離子電気メッキ方法によって光電特性を有する半導体積層１０ａ、例えが発光（ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ）積層を形成するができる。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、第一半導体層１０１ａと第二半導体層１０２ａは、例えば被覆層（ｃｌａｄｄｉｎｇ ｌａｙｅｒ）又は制限層（ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ）であり、両者は異なる導電型、電気特性、極性を有し、又は添加された元素に基づいて電子又は正孔を提供することが可能であり、例えば第一半導体層１０１ａはｎ型電気特性の半導体であり、第二半導体層１０２ａはｐ型電気特性の半導体である。活性層１０３ａは第一半導体層１０１ａと第二半導体層１０２ａとの間に形成され、電子と正孔は電流の駆動によって活性層１０３ａで結合し、電気エネルギを光エネルギに変換し、光線を発する。半導体積層１０ａ中の一層又は複数層の物理及び化学組成を変更することにより発光デバイス１又は発光デバイス２が発する光線の波長を調整する。半導体積層１０ａの材料はＩＩＩ－Ｖ族の半導体材料、例えばＡｌｘＩｎｙＧａ（１－ｘ－ｙ）Ｎ又はＡｌｘＩｎｙＧａ（１－ｘ－ｙ）Ｐであり、かつ、０≦ｘ、ｙ≦１、（ｘ＋ｙ）≦１である。活性層１０３ａの材料によって、半導体積層１０ａの材料がＡｌＩｎＧａＰ系の材料である場合、波長が６１０ｎｍから６５０ｎｍの間の赤色光、波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍの間の緑色光を発し、半導体積層１０ａの材料がＩｎＧａＮ系の材料である場合、波長が４５０ｎｍから４９０ｎｍの間の青色光を発し、また半導体積層１０ａの材料がＡｌＧａＮ系列材料である場合、波長が４００ｎｍから２５０ｎｍの間の紫外光を発することができる。活性層１０３ａはシングルヘテロ構造（ｓｉｎｇｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ＳＨ）、ダブルヘテロ構造（ｄｏｕｂｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ＤＨ）、ダブルサイドダブルヘテロ構造（ｄｏｕｂｌｅ－ｓｉｄｅ ｄｏｕｂｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ＤＤＨ）、多重量子井戸構造（ｍｕｌｔｉ－ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ、ＭＱＷ）であってもよい。活性層１０３ａの材料は中性、ｐ型又はｎ型電気特性の半導体であってもよい。
In one embodiment of the present invention, the
プラットフォーム形成ステップに続き、図２Ａの上面図及び図２Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図２Ｂが示すように、発光デバイス１又は発光デバイス２の製造方法は第一絶縁層形成ステップを含む。蒸着又は成長（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの方法で半導体構造１０００ａの上に第一絶縁層２０ａを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化することにより、上記囲み部１１１ａの第一表面１０１１ａ及び孔部１００ａの第二表面１０１２ａを被覆し、かつ半導体構造１０００ａの第二半導体層１０２ａ、活性層１０３ａの第二外側壁１００１ａ及び内側壁１００２ａを被覆し、なお、第一絶縁層２０ａは上記囲み部１１１ａを被覆する第一絶縁層囲みエリア２００ａを含み、囲み部１１１ａに位置する第一半導体層１０１ａの第一表面１０１１ａが第一絶縁層囲みエリア２００ａに被覆される。第一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ａは孔部１００ａを被覆することにより、孔部１００ａに位置する第一半導体層１０１ａの第二表面１０１２ａが第一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ａに被覆される。また、第二群の第一絶縁層開口２０２ａは第二半導体層１０２ａの表面１０２ｓを露出させる。第一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ａは互いに離間してそれぞれ複数の孔部１００ａに対応する。第一絶縁層２０ａは単層又は多層の構造であってもよい。第一絶縁層２０ａが単層膜である場合、第一絶縁層２０ａは半導体構造１０００ａの側壁を保護し、活性層１０３ａが後の工程で破壊されることを防ぐことができる。第一絶縁層２０ａが多層膜である場合、第一絶縁層２０ａは屈折率が異なる二種類以上の材料が交互に積み重なって形成されるブラッグ反射器（ＤＢＲ）構造を含み、特定の波長の光を選択的に反することができる。第一絶縁層２０ａは非導電材料によって形成され、例えば、Ｓｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、フルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）などの有機材料、又は、例えばシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）等の無機材料、又は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯｘ）、及びフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）などの誘電材料を含む。
2A, which is a top view and FIG. 2B, which is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 2A, the method for manufacturing the
本発明の一実施例において、第一絶縁層形成ステップに続いて図３Ａの上面図及び図３Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図３Ｂが示すように、発光デバイス１又は発光デバイス２の製造方法は透明導電層形成ステップを含む。蒸着又は成長などの方法で第二群の第一絶縁層開口２０２ａの中に透明導電層３０ａを形成し、なお、透明導電層３０ａの外縁３０１ａと第一絶縁層２０ａが一定距離離れており、第二半導体層１０２ａの表面１０２ｓが露出される。透明導電層３０ａは第二半導体層１０２ａのほぼ全面に形成され、かつ第二半導体層１０２ａに接触するため、透明導電層３０ａは電流を均等に第二半導体層１０２ａの全体に分配することができる。透明導電層３０ａの材料は、活性層１０３ａが発する光線に対し透明な材料、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、又は酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）を含む。
In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3A, a top view, and FIG. 3B, a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 3A, following the first insulating layer formation step, the method for manufacturing the
本発明の別の実施例において、プラットフォーム形成ステップの後、まず透明導電層形成ステップを行い、次に第一絶縁層形成ステップを行ってもよい。 In another embodiment of the present invention, after the platform formation step, the transparent conductive layer formation step may be performed first, and then the first insulating layer formation step may be performed.
本発明の別の実施例において、プラットフォーム形成ステップの後、第一絶縁層形成ステップを省略し、直接透明導電層形成ステップを行ってもよい。 In another embodiment of the present invention, after the platform formation step, the first insulating layer formation step may be omitted and the transparent conductive layer formation step may be performed directly.
本発明の一実施例において、透明導電層形成ステップに続き、図４Ａの上面図及び図４Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図４Ｂが示すように、発光デバイス１又は発光デバイス２の製造方法は反射構造形成ステップを含む。反射構造は反射層４０ａ及び／又はバリア層４１ａを含み、蒸着又は成長などの方法によって直接透明導電層３０ａの上に形成され、反射層４０ａが透明導電層３０ａ及びバリア層４１ａの間に位置する。発光デバイス１又は発光デバイス２の上面図において、反射層４０ａの外縁４０１ａは透明導電層３０ａの外縁３０１ａの内側、外側に設けられ、又は透明導電層３０ａの外縁３０１ａと重なるように設けられてもよい。バリア層４１ａの外縁４１１ａは反射層４０ａの外縁４０１ａの内側、外側に設置されても、又は反射層４０ａの外縁４０１ａと重なるように設置されてもよい。
In one embodiment of the present invention, following the transparent conductive layer formation step, the method for manufacturing the
本発明の別の実施例において、透明導電層形成ステップを省略し、プラットフォーム形成ステップ又は第一絶縁層形成ステップの後、直接反射構造形成ステップを行い、例えば、反射層４０ａ及び／又はバリア層４１ａを直接第二半導体層１０２ａの上に形成することが可能であり、反射層４０ａは第二半導体層１０２ａ及びバリア層４１ａの間に位置する。
In another embodiment of the present invention, the transparent conductive layer formation step can be omitted, and the reflective structure formation step can be performed directly after the platform formation step or the first insulating layer formation step, for example, the
反射層４０ａは単層又は多層構造であり、多層構造として例えばブラッグ反射構造であってもよい。反射層４０ａの材料は反射率が比較的に高い金属材料、例えば銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、又はロジウム（Ｒｈ）などの金属又は上記材料の合金を含む。ここで、比較に高い反射率を有するとは、発光デバイス１又は発光デバイス２が発する光線の波長に対し８０％以上の反射率を有することを意味する。本発明の一実施例において、反射層４０ａの表面酸化による反射層４０ａの反射率劣化を防止するために、バリア層４１ａは反射層４０ａを被覆している。バリア層４１ａの材料は金属材料、例えばチタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）などの金属又は上記材料の合金を含む。バリア層４１ａは単層又は多層構造であり、多層構造として例えばチタニウム（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）、及び／又はチタニウム（Ｔｉ）／タングステン（Ｗ）であってもよい。本発明の一実施例において、バリア層４１ａは、反射層４０ａから離れた側にチタニウム（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）の積層構造を有し、及び反射層４０ａに近い側にチタニウム（Ｔｉ）／タングステン（Ｗ）の積層構造を有する。本発明の一実施例において、反射層４０ａ及びバリア層４１ａの材料は金（Ａｕ）又は銅（Ｃｕ）以外の金属材料を含むことが好ましい。
The
本発明の一実施例において、反射構造形成ステップに続き、図５Ａの上面図、図５ＡのＡ－Ａ’における断面図である図５Ｂ、及び図５Ａの線分Ｂ－Ｂ’における断面図である図５Ｃが示すように、発光デバイス１又は発光デバイス２の製造方法は第二絶縁層形成ステップを含む。蒸着又は成長などの方法で半導体構造１０００ａの上に第二絶縁層５０ａを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化することにより、第一半導体層１０１ａを露出させる第一群の第二絶縁層開口５０１ａを形成し、及び反射層４０ａ又はバリア層４１ａを露出させる第二群の第二絶縁層開口５０２ａを形成する。ここで、第二絶縁層５０ａをパターン化する過程において、上記第一絶縁層形成ステップで囲み部１１１ａを被覆する第一絶縁層囲みエリア２００ａ及び孔部１００ａ内の第一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ａが部分的にエッチング除去されて、第一半導体層１０１ａが露出される。孔部１００ａ内に形成された第一群の第一絶縁層開口２０３ａは第一半導体層１０１ａを露出させる。本実施例の発光デバイス１又は発光デバイス２の断面図において、図５Ｂが示すように、第一群の第二絶縁層開口５０１ａ及び第二群の第二絶縁層開口５０２ａは異なる幅、数を有する。第一群の第二絶縁層開口５０１ａ及び第二群の第二絶縁層開口５０２ａの開口の形状は円形、楕円形、矩形、多角形、又は任意の形状を含む。本実施例において、図５Ａが示すように、第一群の第二絶縁層開口５０１ａは互いに離間し、複数列に配列され、かつ複数の孔部１００ａ及び第一群の第一絶縁層開口２０３ａにそれぞれ対応している。第二群の第二絶縁層開口５０２ａはいずれも基板１１ａの一方側、例えば、基板１１ａの中心線の左側又は右側に近接し、第二群の第二絶縁層開口５０２ａは互いに離間し、かつ隣接する二列の第一群の第二絶縁層開口５０１ａの間に位置する。第二絶縁層５０ａは単層又は多層構造であってもよい。第二絶縁層５０ａが単層膜の場合、第二絶縁層５０ａは半導体構造１０００ａの側壁を保護し、活性層１０３ａが後工程で破壊されることを防止できる。第二絶縁層５０ａが多層膜の場合、第二絶縁層５０ａは、屈折率が異なる二種類以上の材料が交互に積み重なって形成されたブラッグ反射器（ＤＢＲ）構造を含み、特定波長の光を選択的に反射することができる。第二絶縁層５０ａは非導電材料によって形成され、例えばＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、フルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）などの有機材料、又は、例えばシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）などの無機材料、又は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯｘ）、若しくはフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）などの誘電材料を含む。
In one embodiment of the present invention, following the reflective structure forming step, the method for manufacturing the
第二絶縁層形成ステップに続き、本発明の一実施例において、図６Ａの上面図、図６Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図６Ｂ、及び図６Ａの線分Ｂ－Ｂ’における断面図である図６Ｃが示すように、発光デバイス１又は発光デバイス２の製造方法は接触層形成ステップを含む。蒸着又は成長などの方法で第一半導体層１０１ａ及び第二半導体層１０２ａの上に接触層６０ａを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化することにより、第二群の第二絶縁層開口５０２ａ上に一つ又は複数の接触層開口６０２ａを形成して、反射層４０ａ又はバリア層４１ａを露出させ、かつ発光デバイス１又は発光デバイス２の幾何中心部分にエリア６００ａを定義する。発光デバイス１又は発光デバイス２の断面図において、接触層開口６０２ａの幅は任意一つの第二群の第二絶縁層開口５０２ａの幅より大きい。発光デバイス１又は発光デバイス２の上面図において、複数の接触層開口６０２ａはいずれも基板１１ａの一方側、例えば基板１１ａ中心線の左側又は右側に近接している。接触層６０ａは単層又は多層構造であってもよい。第一半導体層１０１ａと接触する時の抵抗を低減するために、接触層６０ａの材料は金属材料、例えばクロム（Ｃｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）などの金属又は上記材料の合金を含む。本発明の一実施例において、接触層６０ａの材料は金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）以外の金属材料を含むことが好ましい。本発明の一実施例において、接触層６０ａの材料は高反射率を有する金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）、プラチナ（Ｐｔ）を含むことが好ましい。本発明の一実施例において、第一半導体層１０１ａとの接合強度を高めるために、接触層６０ａと第一半導体層１０１ａが接触する側にクロム（Ｃｒ）又はチタニウム（Ｔｉ）を含むことが好ましい。
Following the second insulating layer formation step, in one embodiment of the present invention, as shown in the top view of FIG. 6A, the cross-sectional view of FIG. 6B along the line A-A' of FIG. 6A, and the cross-sectional view of FIG. 6C along the line B-B' of FIG. 6A, the method for manufacturing the
本発明の一実施例において、接触層６０ａは全ての孔部１００ａを被覆し、かつ延伸して第二半導体層１０２ａの上を被覆する。また、接触層６０ａは第二絶縁層５０ａを介して第二半導体層１０２ａと絶縁し、接触層６０ａは孔部１００ａを介して第一半導体層１０１ａと接触する。外部電流が発光デバイス１又は発光デバイス２に入力された時、電流は複数の孔部１００ａによって第一半導体層１０１ａまで伝導される。本実施例において、同じ列に隣接して位置する二つの孔部１００ａの間は第一最短距離を有し、発光デバイスの縁部に近接する任意の孔部１００ａと第一半導体層１０１ａの第一外側壁１００３ａとの間は第二最短距離を有し、なお、第一最短距離は第二最短距離より大きい。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の別の実施例において、接触層６０ａは囲み部１１１ａ及び孔部１００ａを被覆し、かつ延伸して第二半導体層１０２ａの上を被覆する。また、接触層６０ａは第二絶縁層５０ａを介して第二半導体層１０２ａと絶縁し、接触層６０ａは囲み部１１１ａ及び孔部１００ａを介して第一半導体層１０１ａと接触する。外部電流が発光デバイス１又は発光デバイス２に入力された時、一部の電流が囲み部１１１ａによって第一半導体層１０１ａまで伝導され、もう一部の電流が複数の孔部１００ａによって第一半導体層１０１ａまで伝導される。本実施例において、同じ列に隣接して位置する二つの孔部１００ａの間は第一最短距離を有し、発光デバイスの縁部に近接する任意の孔部１００ａと第一半導体層１０１ａの第一外側壁１００３ａとの間は第二最短距離を有し、なお、第一最短距離は第二最短距離より小さい、又は等しい。
In another embodiment of the present invention, the
本発明の別の実施例において、複数の孔部１００ａが第一列と第二列に配列され、同じ列に隣接して位置する二つの孔部１００ａの間は第一最短距離を有し、第一列に位置する孔部１００ａと第二列に位置する孔部１００ａとの間は第二最短距離を有し、なお、第一最短距離は第二最短距離より大きい又は小さい。
In another embodiment of the present invention, a plurality of
本発明の一実施例において、複数の孔部１００ａは第一列、第二列及び第三列に配列され、第一列に位置する孔部１００ａと第二列に位置する孔部１００ａの間は第一最短距離を有し、第二列に位置する孔部１００ａと第三列に位置する孔部１００ａの間は第二最短距離を有し、なお、第一最短距離は第二最短距離より小さい。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃが示す接触層形成ステップに続き、発光デバイス１又は発光デバイス２の製造方法は第三絶縁層形成ステップを含み、図７Ａの上面図、図７Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図７Ｂ、及び図７Ａの線分Ｂ－Ｂ’における断面図である図７Ｃが示すように、蒸着又は成長などの方法で半導体構造１０００ａの上に第三絶縁層７０ａを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化することにより、接触層６０ａの上に第一群の第三絶縁層開口７０１ａを形成して、図６Ａが示す接触層６０ａを露出させ、及び一つ又は複数の接触層開口６０２ａの上に第二群の第三絶縁層開口７０２ａを形成して、図６Ａが示す反射層４０ａ又はバリア層４１ａを露出させる。なお、第二半導体層１０２ａの上に位置する接触層６０ａは第二絶縁層５０ａ及び第三絶縁層７０ａの間に挟まれ、第一群の第三絶縁層開口７０１ａと第一群の第二絶縁層開口５０１ａはずれており、互いに重なっていない。上記シンブルエリア６００ａは第三絶縁層に囲まれ及び被覆されている。本実施例において、図７Ａが示すように、第一群の第三絶縁層開口７０１ａは互いに離間しており、かつ複数の孔部１００ａとそれぞれずれている。第二群の第三絶縁層開口７０２ａは互いに離間しており、かつ複数の接触層開口７０２ａとそれぞれ対応している。図７Ａの上面図において、第一群の第三絶縁層開口７０１ａは基板１１ａの一方側、例えば右側に近接し、第二群の第三絶縁層開口７０２ａは基板１１ａの他方側、例えば基板１１ａの中心線の左側に近接する。発光デバイス１又は発光デバイス２の断面図において、任意一つの第二群の第三絶縁層開口７０２ａの幅が任意一つの接触層開口７０２ａの幅より小さく、第三絶縁層７０ａは接触層開口６０２ａに沿って充填され、接触層開口６０２ａの側壁を被覆し、反射層４０ａ又はバリア層４１ａを露出させ、第二群の第三絶縁層開口７０２ａを構成する。第三絶縁層７０ａは単層又は多層構造であってもよい。第三絶縁層７０ａが多層膜の場合、第三絶縁層７０ａは屈折率が異なる二種類以上の材料が交互に積み重なって形成されたブラッグ反射器（ＤＢＲ）構造を含む、特定波長の光を選択的に反射することができる。第三絶縁層７０ａは非導電材料によって形成され、例えばＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、フルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）などの有機材料、又は、例えばシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）などの無機材料、又は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯｘ）、若しくはフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）などの誘電材料を含む。
In one embodiment of the present invention, following the contact layer formation step shown in Figures 6A, 6B and 6C, the manufacturing method of the
第三絶縁層形成ステップに続き、発光デバイス１又は発光デバイス２の製造方法ははんだパッド形成ステップを含む。図８の上面図が示すように、電気メッキ、蒸着又は成長などの方法で一つ又は複数の半導体構造１０００ａの上に第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化を行う。図８の上面図において、第一はんだパッド８０ａは基板１１ａの中心線の一方側、例えば右側に近接し、第二はんだパッド９０ａは基板１１ａの中心線の他方側、例えば左側に近接する。第一はんだパッド８０ａは全ての第一群の第三絶縁層開口７０１ａを被覆し、接触層６０ａと接触し、かつ接触層６０ａ及び孔部１００ａを介して第一半導体層１０１ａと電気的に接続する。第二はんだパッド９０ａは全ての第二群の第三絶縁層開口７０２ａを被覆し、反射層４０ａ又はバリア層４１ａと接触し、かつ反射層４０ａ又はバリア層４１ａを介して第二半導体層１０２ａと電気的に接続する。第一はんだパッド８０ａは、一つ又は複数の第一はんだパッド開口８００ａ、第一側辺８０２ａ、第一側辺８０２ａから第二はんだパッド９０ａに対し離れる方向へ延伸する複数個の第一凹部８０４ａを有する。第二はんだパッド９０ａは、一つ又は複数の第二はんだパッド開口９００ａ、第二側辺９０２ａ、第二側辺９０２ａから第一はんだパッド８０ａに対し離れる方向へ延伸する複数個の第二凹部９０４ａを有する。第一はんだパッド開口８００ａの位置及び第二はんだパッド開口９００ａの位置は孔部１００ａの位置とほぼ対応しており、また、第一凹部８０４ａの位置及び第二凹部９０４ａの位置は孔部１００ａの位置とほぼ対応している。言い換えれば、第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａはいずれの孔部１００ａも被覆しておらず、第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａは孔部１００ａを避けて、かつ孔部１００ａの周囲に形成されているため、第一はんだパッド開口８００ａ又は第二はんだパッド開口９００ａの直径が任意一つの孔部１００ａの直径より大きく、及び、第一凹部８０４ａ又は第二凹部９０４ａの幅が任意一つの孔部１００ａの直径より大きい。本発明の一実施例では、複数個の第一凹部８０４ａは上面図において複数個の第二凹部９０４ａと位置が略揃っている。本発明の別の実施例では、複数個の第一凹部８０４ａは上面図において複数個の第二凹部９０４ａと位置がずれている。本発明の一実施例では、発光デバイス１又は発光デバイス２の上面図において、第一はんだパッド８０ａの形状が第二はんだパッド９０ａの形状と同じ又は異なる。
Following the third insulating layer formation step, the method for manufacturing the
図９Ａは図８の線分Ａ－Ａ’における断面図である、図９Ｂは図８の線分Ｂ－Ｂ’の断面図である。本実施例が開示する発光デバイス１はフリップチップ式の発光ダイオードデバイスである。発光デバイス１は、基板１１ａ、基板１１ａの上に位置する一つ又は複数の半導体構造１０００ａ、一つ又は複数の半導体構造１０００ａを囲む囲み部１１１ａ、半導体積層１０ａの上に位置する第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａを含む。一つ又は複数の半導体構造１０００ａはそれぞれ半導体積層１０ａを含む、半導体積層１０ａは第一半導体層１０１ａ、第二半導体層１０２ａ、及び第一半導体層１０１ａと第二半導体層１０２ａとの間に位置する活性層１０３ａを含む。複数の半導体構造１０００ａは第一半導体層１０１ａを介して繋がっている。図８、図９Ａ及び図９Ｂが示すように、一つ又は複数の半導体構造１０００ａの周囲の第二半導体層１０２ａ及び活性層１０３ａが除去されて、第一半導体層１０１ａの第一表面１０１１ａが露出されている。言い換えれば、囲み部１１１ａは第一半導体層１０１ａの第一表面１０１１ａを含み、半導体構造１０００ａの周囲を囲んでいる。
9A is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 8, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line B-B' in FIG. 8. The light-emitting
発光デバイス１はさらに一つ又は複数の孔部１００ａ及び接触層６０ａを含む。孔部１００ａは第二半導体層１０２ａ及び活性層１０３ａを貫通し、第一半導体層１０１ａの一つ又は複数の第二表面１０１２ａを露出させる。接触層６０ａは、第一半導体層１０１ａの第一表面１０１１ａの上に形成され、半導体構造１０００ａの周囲を囲み、かつ第一半導体層１０１ａと接触して電気的に接続し、及び、第一半導体層１０１ａの一つ又は複数の第二表面１０１２ａの上に形成され、一つ又は複数の孔部１００ａを被覆し、かつ第一半導体層１０１ａと接触して電気的に接続する。本実施例では、発光デバイス１の上面図において、接触層６０ａの総表面積が活性層１０３ａの総表面積より大きく、又は接触層６０ａの外周辺長は活性層１０３ａの外周辺長より大きい
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ａ及び／又は第二はんだパッド９０ａは複数の半導体構造１０００ａを被覆する。
The
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ａは一つ又は複数の第一はんだパッド開口８００ａを含み、第二はんだパッド９０ａは一つ又は複数の第二はんだパッド開口９００ａを含む。第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａの形成位置は孔部１００ａの形成位置を避けているため、第一はんだパッド開口８００ａ及び第二はんだパッド開口９００ａの形成位置は孔部１００ａの形成位置と重なっている。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例では、発光デバイス１の上面図において、第一はんだパッド８０ａの形状と第二はんだパッド９０ａの形状が同じく、例えば、第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａの形状が櫛状であり、図８が示すように、第一はんだパッド８０ａの第一はんだパッド開口８００ａの曲率半径及び第一凹部８０４ａの曲率半径はそれぞれ孔部１００ａの曲率半径より大きく、第一はんだパッド８０ａが複数の孔部１００ａ位置以外の領域に形成されている。第二はんだパッド９０ａの第二はんだパッド開口９００ａの曲率半径及び第二凹部９０４ａの曲率半径はそれぞれ孔部１００ａの曲率半径より大きく、第二はんだパッド９０ａが複数の孔部１００ａ位置以外の領域に形成されている。
In one embodiment of the present invention, in the top view of the light-emitting
本発明の一実施例では、発光デバイス１の上面図において、第一はんだパッド８０ａの形状と第二はんだパッド９０ａの形状が異なり、例えば、第一はんだパッド８０ａの形状が矩形であり、第二はんだパッド９０ａの形状が櫛状である場合、第一はんだパッド８０ａは第一はんだパッド開口８００ａを含み、第一はんだパッド８０ａが複数の孔部１００ａ以外の領域に形成され、第二はんだパッド９０ａは第二凹部９０４ａを含み、又は第二凹部９０４ａと第二はんだパッド開口９００ａを同時に含み、第二はんだパッド９０ａが複数の孔部１００ａ以外の領域に形成される。
In one embodiment of the present invention, in the top view of the light-emitting
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ａの寸法と第二はんだパッド９０ａの寸法が異なり、例えば第一はんだパッド８０ａの面積が第二はんだパッド９０ａの面積より大きい。第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａは単層又は多層であって、金属材料を含む構造であってもよい。第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａの材料は金属材料を含み、例えばクロム（Ｃｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）などの金属又は上記材料の合金である。第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａが多層構造の場合、第一はんだパッド８０ａは第一上層はんだパッド８０５ａ及び第一下層はんだパッド８０７ａを含み、第二はんだパッド９０ａは第二上層はんだパッド９０５ａ及び第二下層はんだパッド９０７ａを含む。上層はんだパッドと下層はんだパッドはそれぞれ異なる機能を有する。上層はんだパッドの機能として、主にはんだ付け及びリード線の形成に用いられる。上層はんだパッドにより、発光デバイス１はフリップチップ形式で、はんだ（ｓｏｌｄｅｒ）又はＡｕＳｎと共晶接合することによってパッケージ基板上に実装される。上層はんだパッドの具体的な金属材料は、高い展延性を有する材料、例えばニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタニウム（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスシウム（Ｏｓ）を含む。上層はんだパッドは上記材料の単層、合金又は多層膜であってもよい。本発明の一実施例において、上層はんだパッドの材料はニッケル（Ｎｉ）及び／又は金（Ａｕ）を含むことが好ましく、かつ上層はんだパッドは単層又は多層である。下層はんだパッドの機能は、接触層６０ａ、反射層４０ａ又はバリア層４１ａと安定した界面を形成し、例えば、第一下層はんだパッド８０７ａと接触層６０ａの界面接合強度を高め、又は第二下層はんだパッド９０７ａと反射層４０ａ若しくはバリア層４１ａとの界面接合強度を高めることである。下層はんだパッドの別の機能は、はんだ又はＡｕＳｎと共晶接合する時に錫（Ｓｎ）が拡散して反射構造中に入り込み、反射構造の反射率を下げることを防止する。従って、下層はんだパッドは、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）以外の金属材料、例えばニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスシウム（Ｏｓ）を含むことが好ましく、下層はんだパッドは上記材料の単層、合金又は多層膜であってもよい。本発明の一実施例において、下層はんだパッドはチタニウム（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）の多層膜、又はクロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）の多層膜を含むことが好ましい。
In one embodiment of the present invention, the size of the
本発明の一実施例では、発光デバイス１の断面図において、第一半導体層１０１ａと接続する接触層６０ａの部分が第二はんだパッド９０ａの下方に位置する。
In one embodiment of the present invention, in a cross-sectional view of the
本発明の一実施例では、発光デバイス１の断面図において、第一半導体層１０１ａと接続する接触層６０ａの部分が反射層４０ａ及び／又はバリア層４１ａの上方に位置する。
In one embodiment of the present invention, in a cross-sectional view of the light-emitting
本発明の一実施例では、発光デバイス１の上面図において、孔部１００ａの最大幅が第一はんだパッド開口８００ａの最大幅より小さく、及び／又は、孔部１００ａの最大幅が第二はんだパッド開口９００ａの最大幅より小さい。
In one embodiment of the present invention, in a top view of the
本発明の一実施例では、発光デバイス１の上面図において、複数の孔部１００ａはそれぞれ第一はんだパッド８０ａの複数個の第一凹部８０４ａ及び第二はんだパッド９０ａの複数個の第二凹部９０４ａの中に位置する。
In one embodiment of the present invention, in a top view of the
図１０は本発明の一実施例が開示する発光デバイス２の断面図である。発光デバイス２と上記実施例中の発光デバイス１を比較すると、発光デバイス２はさらに第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａの下方にそれぞれ位置する第一緩衝パッド８１０ａ及び第二緩衝パッド９１０ａを含み、これを除くと発光デバイス２と発光デバイス１がほぼ同じ構造を有し、図１０の発光デバイス２と図９の発光デバイス１において同じ名称、符号を有する構造は同じ構造を示し、同じ材料又は同じ機能を有するため、以下は説明を適宜省略することがある。本実施例において、発光デバイス２は、第一はんだパッド８０ａと半導体積層１０ａとの間に位置する第一緩衝パッド８１０ａ、及び第二はんだパッド９０ａと半導体積層１０ａとの間に位置する第二緩衝パッド９１０ａを含み、第一緩衝パッド８１０ａ及び第二緩衝パッド９１０ａは一部又は全部の孔部１００ａを被覆する。本実施例において、はんだパッド８０ａ、９０ａと半導体積層１０ａの間に多層絶縁層が含まれており、発光デバイス２のはんだパッド８０ａ、９０ａとはんだ又はＡｕＳｎとが共晶接合する時に発生する応力により、はんだパッド８０ａ、９０ａと絶縁層に亀裂が生じるため、緩衝パッド８１０ａ、９１０ａはそれぞれはんだパッド８０ａ、９０ａ及び第三絶縁層７０ａの間に位置し、第一緩衝パッド８１０ａ及び第二緩衝パッド９１０ａ全部の孔部１００ａを被覆し、第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａの形成位置が孔部１００ａお形成位置を避けており、緩衝パッドの材料を選択すること、及び厚さを減らすことで、はんだパッドと絶縁層の間に生じる応力を低減する。言い換えれば、第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａは孔部１００ａを被覆しない。
10 is a cross-sectional view of a light-emitting
本発明の一実施例では、図１０が示すように、発光デバイス２の上面図において、緩衝パッド８１０ａ、９１０ａの形状がそれぞれはんだパッド８０ａ、９０ａの形状と同じく、例えば、第一緩衝パッド８１０ａ及び第一はんだパッド８０ａの形状が櫛状である。
In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10, in a top view of the light-emitting
本発明の一実施例では、発光デバイス２の上面図において（図示せず）、緩衝パッド８１０ａ、９１０ａの形状がそれぞれはんだパッド８０ａ、９０ａの形状と異なり、例えば、第一緩衝パッド８１０ａの形状が矩形であり、第一はんだパッド８０ａの形状が櫛状である。
In one embodiment of the present invention, in a top view of the light emitting device 2 (not shown), the shapes of the
本発明の別の実施例は、緩衝パッド８１０ａ、９１０ａの寸法がそれぞれはんだパッド８０ａ、９０ａの寸法と異なり、例えば、第一緩衝パッド８１０ａの面積が第一はんだパッド８０ａの面積より大きく、第二緩衝パッド９１０ａの面積が第二はんだパッド９０ａの面積より大きい。
In another embodiment of the present invention, the dimensions of the
本発明の別の実施例では、第一はんだパッド８０ａと第二はんだパッド９０ａとの間の距離が第一緩衝パッド８１０ａと第二緩衝パッド９１０ａとの間の距離より大きい。
In another embodiment of the present invention, the distance between the
本発明の別の実施例では、はんだパッド８０ａ、９０ａに比べて、緩衝パッド８１０ａ、９１０ａが比較的に大きな面積を有し、ダイボンディングする時のはんだパッド８０ａ、９０ａの圧力を解放する。発光デバイス２の断面図において、第一緩衝パッド８１０ａの幅は第一はんだパッド８０ａの幅の１.５～２.５倍であり、好ましくは２倍である。
In another embodiment of the present invention, the
本発明の別の実施例では、はんだパッド８０ａ、９０ａに比べて、緩衝パッド８１０ａ、９１０ａは比較的に大きな面積を有し、ダイボンディングする時のはんだパッド８０ａ、９０ａの圧力を解放する。発光デバイス２の断面図において、第一緩衝パッド８１０ａの外部拡張距離が自身の厚さの１倍以上であり、好ましくは自身の厚さの２倍以上である。
In another embodiment of the present invention, the
本発明の別の実施例では、はんだパッド８０ａ、９０ａの厚さが１～１００μｍの間にあり、好ましくは２～７μｍの間にあり、ダイボンディングする時のはんだパッド８０ａ、９０ａの圧力を解放するために、緩衝パッド８１０ａ、９１０ａの厚さが０.５μｍ以上である。
In another embodiment of the present invention, the thickness of the
本発明の別の実施例では、第一緩衝パッド８１０ａ及び第二緩衝パッド９１０ａは単層又は多層構造であり、金属材料を含んでもよい。第一緩衝パッド８１０ａ及び第二緩衝パッド９１０ａの機能は、接触層６０ａ、反射層４０ａ又はバリア層４１ａと安定した界面を形成し、例えば、第一緩衝パッド８１０ａと接触層６０ａが接触し、第二緩衝パッド９１０ａと反射層４０ａ又はバリア層４１ａが接触する。はんだ又はＡｕＳｎと共晶接合する時に錫（Ｓｎ）が拡散して発光デバイス中に入り込むこと防止するために、緩衝パッド８１０ａ、９１０ａは金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）以外の金属材料、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスシウム（Ｏｓ）を含むことが好ましい。
In another embodiment of the present invention, the
本発明の別の実施例において、第一緩衝パッド８１０ａ及び／又は第二緩衝パッド９１０ａは金属材料を含む多層構造であり、はんだパッド８０ａ、９０ａとはんだ又はＡｕＳｎとが共晶接合する時に発生する応力によって、はんだパッド８０ａ、９０ａと半導体積層１０ａの間の絶縁層に亀裂が生じることを防ぐために、多層構造は高展延性層と低展延性層を含む。高展延性層と低展延性層は、異なるヤング係数（Ｙｏｕｎｇ‘ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ）を有する金属を含む。
In another embodiment of the present invention, the
本発明の別の実施例において、第一緩衝パッド８１０ａ及び第二緩衝パッド９１０ａの高展延性層の厚さは低展延性層の厚さより大きい又は等しいである。
In another embodiment of the present invention, the thickness of the high ductility layer of the
本発明の別の実施例において、第一緩衝パッド８１０ａ及び第二緩衝パッド９１０ａは金属材料を含む多層構造であり、第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａが金属材料を含む多層構造である場合、はんだパッドと緩衝パッドの界面接合強度を高めるよう、第一緩衝パッド８１０ａと第一はんだパッド８０ａの接する面が同じ金属材料を含み、第二緩衝パッド９１０ａと第二はんだパッド９０ａの接する面が同じ金属材料を含み、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタニウム（Ｔｉ）、プラチナ（Ｐｔ）である。
In another embodiment of the present invention, the
図１１Ａ及び図１１Ｂが示すように、蒸着又は成長などの方法で第一緩衝パッド８１０ａ及び第二緩衝パッド９１０ａの上に第四絶縁層１１０ａを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化を行い、さらに上記方法によって第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａをそれぞれ第一緩衝パッド８１０ａ及び第二緩衝パッド９１０ａの上に形成し、第四絶縁層１１０ａは第一緩衝パッド８１０ａ及び第二緩衝パッド９１０ａの側壁を囲む。第四絶縁層１１０ａは単層又は多層構造であってもよい。第四絶縁層１１０ａが多層膜の場合、第四絶縁層１１０ａは屈折率が異なる二種類以上の材料が交互に積み重なって形成されるブラッグ反射器（ＤＢＲ）構造を含み、特定波長の光を選択的に反射することができる。第四絶縁層１１０ａの材料は非導電材料で形成され、例えばＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、フルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）などの有機材料、又は、例えばシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）などの無機材料、又は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯｘ）、若しくはフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）などの誘電材料を含む。
11A and 11B, a fourth insulating
本発明の一実施例において、第一緩衝パッド８１０ａ及び第二緩衝パッド９１０ａの製造工程の後に続き直接第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａの製造工程を行ってもよい。本発明の別の実施例において、第一緩衝パッド８１０ａ及び第二緩衝パッド９１０ａの製造工程の後、まず第四絶縁層１１０ａの形成ステップを行い、続いて第一はんだパッド８０ａ及び第二はんだパッド９０ａの製造工程を行う。
In one embodiment of the present invention, the manufacturing process of the
図１２Ａ～２２は本発明の一実施例が開示する発光デバイス３又は発光デバイス４の製造方法である。
Figures 12A to 22 show a method for manufacturing light-emitting
図１２Ａの上面図及び図１２Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図１２Ｂが示すように、発光デバイス３又は発光デバイス４の製造方法はプラットフォーム形成ステップを含み、このプラットフォーム形成ステップにおいて、基板１１ｂを提供し、及び、基板１１ｂの上に半導体積層１０ｂを形成し、半導体積層１０ｂが第一半導体層１０１ｂ、第二半導体層１０２ｂ、及び第一半導体層１０１ｂと第二半導体層１０２ｂとの間に位置する活性層１０３ｂを含む。半導体積層１０ｂに対しフォトリソグラフィ、エッチングの方法によってパターン化を行い、一部の第二半導体層１０２ｂ及び活性層１０３ｂを除去し、一つ又は複数の半導体構造１０００ｂを形成し、囲み部１１１ｂは一つ又は複数の半導体構造１０００ｂを囲む。囲み部１１１ｂは第一半導体層１０１ｂの第一表面１０１１ｂを露出させる。一つ又は複数の半導体構造１０００ｂはそれぞれ一つの第一外側壁１００３ｂ、第二外側壁１００１ｂ及び一つの内側壁１００２ｂを含み、第一外側壁１００３ｂが第一半導体層１０１ｂの側壁であり、第二外側壁１００１ｂが活性層１０３ｂ及び／又は第二半導体層１０２ｂの側壁であり、第二外側壁１００１ｂの一端と第二半導体層１０２ｂの表面１０２ｓが繋がっており、第二外側壁１００１ｂの他端と第一半導体層１０１ｂの第一表面１０１１ｂが繋がっている。内側壁１００２ｂの一端と第二半導体層１０２ｂの表面１０２ｓが繋がっており、内側壁１００２ｂの他端と第一半導体層１０１ｂの第二表面１０１２ｂが繋がっている。複数の半導体構造１０００ｂは第一半導体層１０１ｂによって互いに繋がっている。図１２Ｂをみると、半導体構造１０００ｂの内側壁１００２ｂと第一半導体層１０１ｂの第二表面１０１２ｂとの間に鈍角を有し、半導体構造１０００ｂの第一外側壁１００３ｂと基板１１ｂの表面１１ｓとの間に鈍角又は直角を有し、半導体構造１０００ｂの第二外側壁１００１ｂと第一半導体層１０１ｂの第一表面１０１１ｂとの間に鈍角を有し。囲み部１１１ｂは半導体構造１０００ｂの周囲を囲み、発光デバイス３又は発光デバイス４の上面図において、囲み部１１１ｂは矩形又は多角形である。
12A and 12B, which are cross-sectional views taken along line A-A' in FIG. 12A, the method for manufacturing the light-emitting
本発明の一実施例において、発光デバイス３又は発光デバイス４は３０ｍｉｌより小さい辺長を有する。外部電流が発光デバイス３又は発光デバイス４に入力された時、囲み部１１１ｂが半導体構造１０００ｂの周囲を囲んでいるため、発光デバイス３又は発光デバイス４のライトフィールド分布を均等化させ、かつ発光デバイスの順電圧を低減することができる。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、発光デバイス３又は発光デバイス４は３０ｍｉｌより大きい辺長を有する。半導体積層１０ｂに対しフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化を行うことにより、一部の第二半導体層１０２ｂ及び活性層１０３ｂを除去し、第二半導体層１０２ｂ及び活性層１０３ｂを貫通する一つ又は複数の孔部１００ｂを形成し、一つ又は複数の孔部１００ｂが第一半導体層１０１ｂの一つ又は複数の第二表面１０１２ｂを露出させる。外部電流が発光デバイス３又は発光デバイス４に入力された場合、囲み部１１１ｂ及び複数の孔部１００ｂの分散配置により、発光デバイス３又は発光デバイス４のライトフィールド分布を均等化させ、かつ発光デバイスの順電圧を低減させることができる。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、一つ又は複数の孔部１００ｂの開口の形状は円形、楕円形、矩形、多角形、又は任意の形状を含む。複数の孔部１００ｂは複数列に配列され、隣接する二列の孔部１００ｂの互いの位置が揃ってもずれてもよい。
In one embodiment of the present invention, the shape of the opening of one or
本発明の一実施例において、基板１１ｂは成長基板であって、アルミニウムインジウムガリウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）を成長させるためのガリウム砒素（ＧａＡｓ）ウエハ、又は窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）を成長させるためのサファイア（Ａｌ２Ｏ３）ウエハ、窒化ガリウム（ＧａＮ）ウエハ又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）ウエハを含む。この基板１１ｂの上に、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、蒸着法又は離子電気メッキ方法を利用して、光電特性を有する半導体積層１０ｂ、例えば発光（ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ）積層を形成することができる。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、第一半導体層１０１ｂと第二半導体層１０２ｂは、例えば被覆層（ｃｌａｄｄｉｎｇ ｌａｙｅｒ）又は制限層（ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ）であり、両者は異なる導電型、電気特性、極性を有し、又は添加する元素に基づいて電子又は正孔を提供し、例えば、第一半導体層１０１ｂはｎ型電気特性の半導体である、第二半導体層１０２ｂはｐ型電気特性の半導体である。活性層１０３ｂは第一半導体層１０１ｂと第二半導体層１０２ｂとの間に形成され、電子と正孔は電流の駆動によって活性層１０３ｂで結合し、電気エネルギを光エネルギに変換し、光線を発する。半導体積層１０ｂ中の一層又は多層の物理及び化学組成を変更することによって、発光デバイス３又は発光デバイス４が発する光線の波長を調整する。半導体積層１０ｂの材料はＩＩＩ－Ｖ族の半導体材料を含み、例えばＡｌｘＩｎｙＧａ（１－ｘ－ｙ）Ｎ又はＡｌｘＩｎｙＧａ（１－ｘ－ｙ）Ｐであり、かつ、０≦ｘ、ｙ≦１、（ｘ＋ｙ）≦１である。活性層１０３ｂの材料によって、半導体積層１０ｂの材料がＡｌＩｎＧａＰ系の材料である場合、波長が６１０ｎｍから６５０ｎｍの間の赤色光、波長が５３０ｎｍから５７０ｎｍの間の緑色光を発し、半導体積層１０ｂの材料がＩｎＧａＮ系の材料である場合、波長が４５０ｎｍから４９０ｎｍの間の青色光を発し、また、半導体積層１０ｂの材料がＡｌＧａＮ系の材料である場合、波長が４００ｎｍから２５０ｎｍの間の紫外光を発する。活性層１０３ｂはシングルヘテロ構造（ｓｉｎｇｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ＳＨ）、ダブルヘテロ構造（ｄｏｕｂｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ＤＨ）、ダブルサイドダブルヘテロ構造（ｄｏｕｂｌｅ－ｓｉｄｅ ｄｏｕｂｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ＤＤＨ）、多重量子井戸構造（ｍｕｌｔｉ－ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ、ＭＱＷ）であってもよい。活性層１０３ｂの材料は中性、ｐ型又はｎ型の電気特性の半導体であってもよい。
In one embodiment of the present invention, the
プラットフォーム形成ステップに続き、図１３Ａの上面図及び図１３Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図１３Ｂが示すように、発光デバイス３又は発光デバイス４の製造方法は第一絶縁層形成ステップを含む。蒸着又は成長などの方法で半導体構造１０００ｂの上に第一絶縁層２０ｂを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化することにより、上記囲み部１１１ｂの第一表面１０１１ｂ及び孔部１００ｂの第二表面１０１２ｂを被覆し、かつ半導体構造１０００ｂの第二半導体層１０２ｂ、活性層１０３ｂの第二外側壁１００１ｂ及び内側壁１００２ｂを被覆し、また、第一絶縁層２０ｂは上記囲み部１１１ｂを被覆する第一絶縁層囲みエリア２００ｂを含むため、囲み部１１１ｂに位置する第一半導体層１０１ｂの第一表面１０１１ｂが第一絶縁層囲みエリア２００ｂに被覆される。第一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ｂは孔部１００ｂを被覆しており、孔部１００ｂに位置する第一半導体層１０１ｂの第二表面１０１２ｂが第一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ｂに被覆される。また、第二群の第一絶縁層開口２０２ｂは第二半導体層１０２ｂの表面１０２ｓを露出させる。第一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ｂは互いに離間し、かつ複数の孔部１００ｂにそれぞれ対応する。第一絶縁層２０ｂは単層又は多層構造であってもよい。第一絶縁層２０ｂが単層膜の場合、第一絶縁層２０ｂは半導体構造１０００ｂの側壁を保護し、活性層１０３ｂが後の製造過程で破壊されることを防止できる。第一絶縁層２０ｂが多層膜の場合、第一絶縁層２０ｂは屈折率が異なる二種類以上の材料が交互に積み重なって形成されるブラッグ反射器（ＤＢＲ）構造を有し、特定波長の光を選択的に反射することができる。第一絶縁層２０ｂは非導電材料によって形成され、例えばＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、フルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）などの有機材料、又は、例えばシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）などの無機材料、又は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯｘ）、若しくはフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）などの誘電材料を含む。
13A and 13B, which are cross-sectional views taken along the line A-A' in FIG. 13A, the method for manufacturing the
本発明の一実施例において、第一絶縁層形成ステップに続き、図１４Ａの上面図及び図１４Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図１４Ｂが示すように、発光デバイス３又は発光デバイス４の製造方法は透明導電層形成ステップを含む。透明導電層３０ｂは、蒸着又は成長などの方法によって半導体構造１０００ｂの上に形成され、かつ第二半導体層１０２ｂと接触し、透明導電層３０ｂは孔部１００ｂを被覆していない。発光デバイス３又は発光デバイス４の上面図において、透明導電層３０ｂは第二半導体層１０２ｂのほぼ全面に形成されている。具体的に、透明導電層３０ｂは、蒸着又は成長などの方法によって第二群の第一絶縁層開口２０２ｂの中に形成され、かつ、透明導電層３０ｂの外縁３０１ｂと第一絶縁層２０ｂが一定距離離れており、第二半導体層１０２ｂの表面１０２ｓを露出させる。透明導電層３０ｂは一つ又は複数の透明導電層開口３００ｂを有し、それぞれ一つ又は複数の孔部１００ｂに対応し、及び／又は、それぞれ第一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ｂに対応し、また、透明導電層開口３００ｂの外縁３０１ｂが半導体構造１０００ｂの内側壁１００２ｂ及び／又は孔部１００ｂの外縁と一定距離離れており、透明導電層開口３００ｂの外縁が孔部１００ｂの外縁を囲み、又は第一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ｂを囲む。透明導電層３０ｂの材料は、活性層１０３ｂが発する光線に対し透明な材料、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、又は酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）を含む。
In one embodiment of the present invention, following the first insulating layer formation step, as shown in the top view of FIG. 14A and the cross-sectional view of FIG. 14B along the line A-A' in FIG. 14A, the method for manufacturing the
本発明の別の実施例において、プラットフォーム形成ステップの後、まず透明導電層形成ステップを行い、次に第一絶縁層形成ステップを行ってもよい。 In another embodiment of the present invention, after the platform formation step, the transparent conductive layer formation step may be performed first, and then the first insulating layer formation step may be performed.
本発明の別の実施例において、プラットフォーム形成ステップの後、第一絶縁層形成ステップを省略し、直接透明導電層形成ステップを行ってもよい。 In another embodiment of the present invention, after the platform formation step, the first insulating layer formation step may be omitted and the transparent conductive layer formation step may be performed directly.
本発明の一実施例において、透明導電層形成ステップに続き、図１５Ａの上面図及び図１５Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図１５Ｂが示すように、発光デバイス３又は発光デバイス４の製造方法は反射構造形成ステップを含む。反射構造は反射層４０ｂ及び／又はバリア層４１ｂを含み、蒸着又は成長などの方法によって直接透明導電層３０ｂの上に形成され、かつ反射層４０ｂは透明導電層３０ｂ及びバリア層４１ｂの間に位置する。発光デバイス３又は発光デバイス４の上面図において、反射層４０ｂ及び／又はバリア層４１ｂは第二半導体層１０２ｂのほぼ全面に形成されている。反射層４０ｂの外縁４０１ｂは透明導電層３０ｂの外縁３０１ｂの内側、外側に設けられてもよく、又は透明導電層３０ｂの外縁３０１ｂと重なるように設けられてもよい。バリア層４１ｂの外縁４１１ｂは反射層４０ｂの外縁４０１ｂの内側、外側に設けられてもよく、又は反射層４０ｂの外縁４０１ｂと重なるように設けられてもよい。反射層４０ｂは一つ又は複数の反射層開口４００ｂを有し、それぞれ一つ又は複数の孔部１００ｂに対応し、バリア層４１ｂは一つ又は複数のバリア層開口４１０ｂを有し、それぞれ一つ又は複数の孔部１００ｂに対応する。透明導電層開口３００ｂ、反射層開口４００ｂ及びバリア層開口４１０ｂは互いに重なっている。反射層開口４００ｂの外縁及び／又はバリア層開口４１０ｂの外縁は孔部１００ｂの外縁と一定距離離れており、反射層開口４００ｂの外縁及び／又はバリア層開口４１０ｂの外縁は孔部１００ｂの外縁を囲んでいる。
In one embodiment of the present invention, following the transparent conductive layer formation step, as shown in the top view of FIG. 15A and the cross-sectional view of FIG. 15B along the line A-A' in FIG. 15A, the method for manufacturing the
本発明の別の実施例において、透明導電層形成ステップを省略して、プラットフォーム形成ステップ又は第一絶縁層形成ステップの後、直接反射構造形成ステップを行うことも可能であり、例えば、反射層４０ｂ及び／又はバリア層４１ｂを第二半導体層１０２ｂの上に直接形成し、反射層４０ｂが第二半導体層１０２ｂ及びバリア層４１ｂの間に位置する。反射層４０ｂは単層又は多層構造であって、多層構造として例えばブラッグ反射構造である。反射層４０ｂの材料は比較的に高い反射率を有する金属材料、例えば銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ロジウム（Ｒｈ）などの金属又は上記材料の合金を含む。ここで、比較的に高い反射率を有するとは、発光デバイス３が発する光線の波長に対し８０％以上の反射率を有することを意味する。本発明の一実施例において、反射層４０ｂの表面酸化による反射層４０ｂの反射率劣化を防ぐために、バリア層４１ｂは反射層４０ｂを被覆している。バリア層４１ｂの材料は金属材料を含み、例えば、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）などの金属又は上記材料の合金である。バリア層４１ｂは単層又は多層構造であって、多層構造は例えばチタニウム（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）、及び／又はチタニウム（Ｔｉ）／タングステン（Ｗ）である。本発明の一実施例において、バリア層４１ｂはその反射層４０ｂより遠い側にチタニウム（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）の積層構造を有し、及び、反射層４０ｂに近い側にチタニウム（Ｔｉ）／タングステン（Ｗ）の積層構造を有する。本発明の一実施例において、反射層４０ｂ及びバリア層４１ｂの材料は金（Ａｕ）又は銅（Ｃｕ）以外の金属材料を含むことが好ましい。
In another embodiment of the present invention, the transparent conductive layer formation step may be omitted, and the reflective structure formation step may be performed directly after the platform formation step or the first insulating layer formation step. For example, the
本発明の一実施例において、反射構造形成ステップに続き、図１７Ａの上面図及び図１７Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図１７Ｂが示すように、発光デバイス３又は発光デバイス４の製造方法は第二絶縁層形成ステップを含む。蒸着又は成長などの方法で半導体積層１０ｂの上に第二絶縁層５０ｂを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化することにより、第一半導体層１０１ｂを露出させる第一群の第二絶縁層開口５０１ｂ、及び反射層４０ｂ又はバリア層４１ｂを露出させる第二群の第二絶縁層開口５０２ｂを形成する。なお、第二絶縁層５０ｂをパターン化する過程において、前記第一絶縁層形成ステップで囲み部１１１ｂを被覆する第一絶縁層囲みエリア２００ｂ及び孔部１００ｂ上の第一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ｂはエッチング除去されて、第一半導体層１０１ｂが露出され、かつ、孔部１００ｂの上に第一群の第一絶縁層開口２０３ｂが形成されて、第一半導体層１０１ｂが露出される。本発明の一実施例において、図１７Ａが示すように、第一群の第二絶縁層開口５０１ｂは互いに離れており、それぞれ複数の孔部１００ｂに対応し、第二群の第二絶縁層開口５０２ｂはいずれも基板１１ｂの一方側、例えば基板１１ｂの中心線の左側又は右側に近接している。一実施例において、第二群の第二絶縁層開口５０２ｂの数は一つ又は複数であり、本実施例において、第二群の第二絶縁層開口５０２ｂは互いに繋がって、共同に一つの環状開口５０２０ｂを形成し、この環状開口５０２０ｂは発光デバイス３の上面図において櫛状、矩形、楕円形、円形又は多角形であってもよい。本発明の一実施例において、第二絶縁層５０ｂは単層又は多層構造であってもよい。第二絶縁層５０ｂが多層膜の場合、第二絶縁層５０ｂは屈折率が異なる二種類以上の材料が交互に積み重なって形成されたブラッグ反射器（ＤＢＲ）構造を含み、特定波長の光を選択的に反射することができる。第二絶縁層５０ｂは非導電材料によって形成され、例えばＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、フルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）などの有機材料、又は、例えばシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）などの無機材料、又は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯｘ）、又はフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）などの誘電材料を含む。
In one embodiment of the present invention, following the reflective structure formation step, the method for manufacturing the
第二絶縁層形成ステップに続き、本発明の一実施例において、図１７Ａの上面図及び図１７Ｂの断面図が示すように、発光デバイス３又は発光デバイス４の製造方法は接触層形成ステップを含む。蒸着又は成長などの方法で半導体積層１０ｂの上に接触層６０ｂを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化することにより、第一接触層６０１ｂ及び第二接触層６０２ｂを形成する。第一接触層６０１ｂは全ての第一群の第二絶縁層開口５０１ｂを被覆し、一つ又は複数の孔部１００ｂの中に充填されて、第一半導体層１０１ｂと接触し、かつ延伸して第二絶縁層５０ｂ及び第二半導体層１０２ｂの上を被覆し、第一接触層６０１ｂは第二絶縁層５０ｂを介して第二半導体層１０２ｂと絶縁になっている。第二接触層６０２ｂは第二絶縁層５０ｂの環状開口５０２０ｂの中に形成され、反射層４０ｂ及び／又はバリア層４１ｂと接触し、かつ第二接触層６０２ｂの側壁６０２１ｂと環状開口５０２０ｂの側壁５０２１ｂとが一定距離離れている。第一接触層６０１ｂの側壁７０１１ｂと第二接触層６０２ｂの側壁６０２１ｂは一定距離離れており、第一接触層６０１ｂと第二接触層６０２ｂが接触せず、かつ第一接触層６０１ｂと第二接触層６０２ｂとは一部の第二絶縁層５０ｂを介して電気特性が隔絶されている。上面図において、第一接触層６０１ｂは半導体積層１０ｂの囲み部１１１ｂを被覆しているため、第一接触層６０１ｂは第二接触層６０２ｂを囲む。図１７Ａの上面図において、第二接触層６０２ｂは基板１１ｂの一方側、例えば基板１１ｂの中心線の左側又は右側に近接している。接触層６０ｂはさらに半導体積層１０ｂ上の幾何中心部分においてシンブルエリア６００ｂを定義している。シンブルエリア６００ｂは第一接触層６０１ｂ及び第二接触層６０２ｂと接することなく、かつ互いの電気特性が隔絶され、シンブルエリア６００ｂは第一接触層６０１ｂ及び／又は第二接触層６０２ｂと同じ材料を含む。シンブルエリア６００ｂはエピタキシャル層を保護する構造として、エピタキシャル層が後の工程、例えば結晶粒（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｇｒａｉｎ）の分離、結晶粒の試験、パッケージにおいて、探針によって損傷されることを防止する。接触層６０ｂは単層又は多層構造であってもよい。第一半導体層１０１ｂと接触する抵抗を低減させるために、接触層６０ｂの材料は金属材料、例えばクロム（Ｃｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）などの金属又は上記材料の合金を含む。本発明の一実施例において、接触層６０ｂの材料は金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）以外の金属材料を含むことが好ましい。本発明の一実施例において、接触層６０ｂの材料は高い反射率を有する金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）、プラチナ（Ｐｔ）を含むことが好ましい。本発明の一実施例において、第一半導体層１０１ｂとの接合強度を高めるために、接触層６０ｂと第一半導体層１０１ｂが接触する側にクロム（Ｃｒ）又はチタニウム（Ｔｉ）を含むことが好ましい。
17A and 17B, in one embodiment of the present invention, the method for manufacturing the
本発明の一実施例において、図１７Ａ及び図１７Ｂが示す接触層形成ステップに続き、発光デバイス３又は発光デバイス４の製造方法は第三絶縁層形成ステップを含み、図１８Ａの上面図及び図１８Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図１８Ｂが示すように、蒸着又は成長などの方法で半導体積層１０ｂの上に第三絶縁層７０ｂを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化することにより、第一接触層６０１ｂの上に第三絶縁層開口７０１ｂを形成して、図１７Ａが示す第一接触層６０１ｂを露出させ、及び、第二接触層６０２ｂの上にもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂを形成して、図１７Ａが示す第二接触層６０２ｂを露出させ、かつ、第二半導体層１０２ｂ上に位置する一部の第一接触層６０１ｂが第二絶縁層５０ｂと第三絶縁層７０ｂとの間に挟まれている。本実施例において、図１８Ａが示すように、第三絶縁層開口７０１ｂ及びもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂは一つ又は複数の孔部１００ｂを避けて設けられている。本実施例において、第三絶縁層開口７０１ｂ及び／又はもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂは環状開口であり、この環状開口は上面図において櫛状、矩形、楕円形、円形又は多角形であってもよい。図１８Ａの上面図において、第三絶縁層開口７０１ｂは基板１１ｂの中心線の一方側、例えば右側に近接しており、もう一つの第三絶縁層開口７０２ｂは基板１１ｂの中心線の他方側、例えば左側に近接している。断面図において、第三絶縁層開口７０１ｂの幅がもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂの幅より大きい。第三絶縁層７０ｂは単層又は多層構造であってもよい。第三絶縁層７０ｂが多層膜の場合、第三絶縁層７０ｂは屈折率が異なる二種類以上の材料が交互に積み重なって形成されたブラッグ反射器（ＤＢＲ）構造を含み、特定波長の光を選択的に反射することができる。第三絶縁層７０ｂは非導電材料によって形成され、例えばＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、フルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）などの有機材料、又は、例えばシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）などの無機材料、又は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯｘ）、若しくはフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）などの誘電材料を含む。
In one embodiment of the present invention, following the contact layer formation step shown in Figures 17A and 17B, the manufacturing method of the
第三絶縁層形成ステップに続き、発光デバイス３又は発光デバイス４の製造方法ははんだパッド形成ステップを含む。図１９の上面図が示すように、電気メッキ、蒸着又は成長などの方法で半導体積層１０ｂの上に第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化を行う。図１９の上面図において、第一はんだパッド８０ｂは基板１１ｂの中心線の一方側、例えば右側に近接し、第二はんだパッド９０ｂは基板１１ｂの中心線の他方側、例えば左側に近接している。第一はんだパッド８０ｂは第三絶縁層開口７０１ｂによって第一接触層６０１ｂと接触し、かつ第一接触層６０１ｂによって第一半導体層１０１ｂと電気的に接続する。第二はんだパッド９０ｂはもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂによって反射層４０ｂ及び／又はバリア層４１ｂと接触し、かつ反射層４０ｂ及び／又はバリア層４１ｂによって第二半導体層１０２ｂと電気的に接続する。第一はんだパッド８０ｂは、複数個の第一凸部８０１ｂ及び複数個の第一凹部８０２ｂを有し、互いに交互に繋がっている。第二はんだパッド９０ｂは複数個の第二凸部９０１ｂ及び複数個の第二凹部９０２ｂを有し、互いに交互に繋がっている。第一はんだパッド８０ｂの第一凹部８０２ｂの位置及び第二はんだパッド９０ｂの第二凹部９０２ｂの位置は孔部１００ｂの位置と略対応している。言い換えれば、第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂはいずれの孔部１００ｂも被覆しておらず、第一はんだパッド８０ｂの第一凹部８０２ｂ及び第二はんだパッド９０ｂの第二凹部９０２ｂは孔部１００ｂを避けて、かつ孔部１００ｂの周囲に設けられており、第一はんだパッド８０ｂの第一凹部８０２ｂの幅又は第二はんだパッド９０ｂの第二凹部９０２ｂの幅が任意の孔部１００ｂの直径より大きい。本発明の一実施例では、複数個の第一凹部８０２ｂは上面図において複数個の第二凹部９０２ｂと位置が略揃っている。本発明の別の実施例において、複数個の第一凹部８０２ｂは上面図において複数個の第二凹部９０２ｂとずれている。
Following the third insulating layer formation step, the method for manufacturing the
本発明の一実施例において、図１９が示すように、第一はんだパッド８０ｂは第三絶縁層開口７０１ｂの上を被覆し、第二はんだパッド９０ｂはもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂの上を被覆しており、第三絶縁層開口７０１ｂの最大幅がもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂの最大幅より大きいため、第一はんだパッド８０ｂの最大幅が第二はんだパッド９０ｂの最大幅より大きい。大きさが異なる第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂにより、パッケージのはんだ付けを行う時、そのはんだパッドに対応して接続する電気特性を簡単に識別することができて、間違った電気特性のはんだパッドにはんだ付けることを防止できる。
19, in one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例では、発光デバイスの上面図において、第三絶縁層開口７０１ｂの面積は第一はんだパッド８０ｂの面積より大きい又は小さい。
In one embodiment of the present invention, in a top view of the light emitting device, the area of the third insulating
本発明の別の実施例において、第一凸部８０１ｂと第二凸部９０１ｂとの間の最短距離は、第一凹部８０２ｂと第二凹部９０２ｂとの間の最大距離より小さい。
In another embodiment of the present invention, the shortest distance between the first
本発明の別の実施例において、第一はんだパッド８０ｂは、第一凸部８０１ｂ及び第一凹部８０２ｂと対向する第一平辺８０３ｂを有し、第二はんだパッド９０ｂは、第二凸部９０１ｂ及び第二凹部９０２ｂと対向する第二平辺９０３ｂを有する。第一はんだパッド８０ｂの第一平辺８０３ｂと第一凸部８０１ｂとの間の最大距離は、第一凸部８０１ｂと第二凸部９０１ｂとの間の最短距離より大きい。第二はんだパッド９０ｂの第二平辺９０３ｂと第二凸部９０１ｂとの間の最大距離は、第一凸部８０１ｂと第二凸部９０１ｂとの間の最短距離より大きい。
In another embodiment of the present invention, the
本発明の別の実施例において、第一はんだパッド８０ｂの複数個の第一凹部８０２ｂの曲率半径は、第一はんだパッド８０ｂの複数個の第一凸部８０１ｂの曲率半径と異なり、例えば、第一はんだパッド８０ｂの複数個の第一凹部８０２ｂの曲率半径が第一はんだパッド８０ｂの複数個の第一凸部８０１ｂの曲率半径より大きい又は小さい。本発明の別の実施例において、第二はんだパッド９０ｂの複数個の第二凹部９０２ｂの曲率半径は、第二はんだパッド９０ｂの複数個の第二凸部９０１ｂの曲率半径より大きい又は小さい。
In another embodiment of the present invention, the radius of curvature of the multiple
本発明の別の実施例において、第一はんだパッド８０ｂの第一凸部８０１ｂの曲率半径は、第二はんだパッド９０ｂの第二凸部９０１ｂの曲率半径より大きい又は小さい。
In another embodiment of the present invention, the radius of curvature of the first
本発明の別の実施例において、第一はんだパッド８０ｂの複数個の第一凹部８０２ｂと第二はんだパッド９０ｂの複数個の第二凹部９０２ｂとが対向し、複数個の第一凹部８０２ｂの曲率半径が複数個の第二凹部９０２ｂの曲率半径おり大きい又は小さい。
In another embodiment of the present invention, the
本発明の別の実施例において、第一はんだパッド８０ｂの形状と第二はんだパッド９０ｂの形状が異なっており、例えば第一はんだパッド８０ｂの形状が矩形であり、第二はんだパッド９０ｂの形状が櫛状である。
In another embodiment of the present invention, the shape of the
本発明の別の実施例において、第一はんだパッド８０ｂの寸法と第二はんだパッド９０ｂの寸法が異なっており、例えば第一はんだパッド８０ｂの面積が第二はんだパッド９０ｂの面積より大きい。
In another embodiment of the present invention, the dimensions of the
図２０は図１９のＡ－Ａ’における断面図である。本実施例が開示する発光デバイス３はフリップチップ式発光ダイオードデバイスである。発光デバイス３は基板１１ｂ及び基板１１ｂ上に位置する一つ又は複数の半導体構造１０００ｂを含み、半導体構造１０００ｂは半導体積層１０を含み、半導体積層１０は第一半導体層１０１ｂ、第二半導体層１０２ｂ、及び第一半導体層１０１ｂと第二半導体層１０２ｂとの間に位置する活性層１０３ｂを含み、複数の半導体構造１０００ｂが第一半導体層１０１ｂによって互いに繋がっている。囲み部１１１ｂは一つ又は複数の半導体構造１０００ｂを囲み、かつ囲み部１１１ｂは第一半導体層１０１ｂの第一表面１０１１ｂを露出させる。また、第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂは一つ又は複数の半導体構造１０００ｂの上に位置する。図１９及び図２０が示すように、一つ又は複数の半導体構造１０００ｂはそれぞれ複数個の外側壁１００１ｂ及び複数個の内側壁１００２ｂを含み、外側壁１００１ｂの一端が第二半導体層１０２ｂの表面１０２ｓと繋がっており、外側壁１００１ｂの他端が第一半導体層１０１ｂの第一表面１０１１ｂと繋がっている。内側壁１００２ｂの一端が第二半導体層１０２ｂの表面１０２ｓと繋がっており、内側壁１００２ｂの他端が第一半導体層１０１ｂの第二表面１０１２ｂと繋がっている。
Figure 20 is a cross-sectional view taken along line A-A' in Figure 19. The light-emitting
本発明の一実施例において、発光デバイス３が３０ｍｉｌより大きい辺長を有する場合、発光デバイス３はさらに、一つ又は複数の孔部１１０ｂ及び接触層６０を有する。一つ又は複数の孔部１００ｂは第二半導体層１０２ｂ及び活性層１０３ｂを貫通して第一半導体層１０１ｂの一つ又は複数の第二表面１０１２ｂを露出させる。接触層６０ｂは、第一半導体層１０１ｂの第一表面１０１１ｂの上に位置し、一つ又は複数の半導体構造１０００ｂの周囲を囲み、かつ第一半導体層１０１ｂと接触して電気的に接続し、及び、第一半導体層１０１ｂの一つ又は複数の第二表面１０１２ｂの上に形成され、一つ又は複数の孔部１００ｂを被覆し、かつ第一半導体層１０１ｂと接触して電気的に接続する。なお、接触層６０ｂは第一接触層６０１ｂ及び第二接触層６０２ｂを含み、第一接触層６０１ｂが第二半導体層の上に位置して第二半導体層の側壁を囲み、かつ第一半導体層と接続し、第二接触層が第二半導体層の上に位置し、かつ第二半導体層と接続し、第二接触層６０２ｂが第一接触層６０１ｂに囲まれ、第一接触層６０１ｂ及び第二接触層６０２ｂが互いに重なっていない。
In one embodiment of the present invention, when the
本発明の一実施例において、発光デバイス３が３０ｍｉｌより小さい辺長を有する場合、より多くの発光面積を確保するために、発光デバイス３は孔部１００ｂを含まなくてもよい。
In one embodiment of the present invention, if the light-emitting
本発明の一実施例では、発光デバイス３の上面図において、接触層６０ｂの総表面積が活性層１０３ｂの総表面積より大きい。
In one embodiment of the present invention, in a top view of the light-emitting
本発明の一実施例では、発光デバイス３の上面図において、接触層６０ｂの外周総辺長が活性層１０３ｂの外周総辺長より大きい。
In one embodiment of the present invention, in a top view of the light-emitting
本発明の一実施例では、発光デバイス３の上面図において、第一接触層６０１ｂの面積が第二接触層６０２ｂの面積より大きい。
In one embodiment of the present invention, in a top view of the
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂの形成位置が孔部１００ｂを避けているため、いずれの孔部１００ｂも第一はんだパッド８０ｂ又は第二はんだパッド９０ｂに被覆されていない。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例では、発光デバイス３の断面図において、第一半導体層１０１ｂと接続する第一接触層６０１ｂは第二はんだパッド９０ｂの下方に位置しない。
In one embodiment of the present invention, in a cross-sectional view of the light-emitting
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂ間の最小距離は５０μｍより大きい。
In one embodiment of the present invention, the minimum distance between the
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂ間の距離が３００μｍより小さい。
In one embodiment of the present invention, the distance between the
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂは単層又は多層であって、金属材料を含む構造であってもよい。第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂの材料が含む金属材料は、例えばクロム（Ｃｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）などの金属又は上記材料の合金である。第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂが多層構造の場合、第一はんだパッド８０ｂは第一下層はんだパッド（図示せず）及び第一上層はんだパッド（図示せず）を含み、第二はんだパッド９０ｂは第二下層はんだパッド（図示せず）及び第二上層はんだパッド（図示せず）を含む。上層はんだパッドと下層はんだパッドはそれぞれ異なる機能を有する。上層はんだパッドの機能として、主にはんだ付けとリード線の形成に用いられ、上層はんだパッドにより、発光デバイス３をフリップチップ形式で、はんだ又はＡｕＳｎ共晶接合によって実装基板上に実装することができる。上層はんだパッドの具体的な金属材料は、高い展延性の材料、例えばニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタニウム（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスシウム（Ｏｓ）を含む。上層はんだパッドは上記材料の単層、合金又は多層膜であってもよい。本発明の一実施例において、上層はんだパッドの材料はニッケル（Ｎｉ）及び／又は金（Ａｕ）を含むことが好ましく、かつ上層はんだパッドは単層又は多層である。下層はんだパッドの機能として、接触層６０ｂ、反射層４０ｂ又はバリア層４１ｂと安定した界面を形成し、例えば、第一下層はんだパッドと接触層６０ｂの界面の接合強度を高め、又は第二下層はんだパッドと反射層４０ｂ及び／又はバリア層４１ｂの界面の接合強度を高めることである。下層はんだパッドの別の機能は、はんだ又はＡｕＳｎ共晶における錫（Ｓｎ）が拡散して反射構造に入り込み、反射構造の反射率を妨げることを防止する。従って、下層はんだパッドは金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）以外の金属材料を含むことが好ましく、例えばニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスシウム（Ｏｓ）であり、かつ下層はんだパッドは上記材料の単層、合金又は多層膜であってもよい。本発明の一実施例において、下層はんだパッドはチタニウム（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）の多層膜、又はクロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）の多層膜を含むことが好ましい。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、発光デバイス３がはんだによってフリップチップ形式でパッケージ基板上に実装された場合、第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂの間に高度差Ｈがあってもよい。図２０が示すように、第一はんだパッド８０ｂ下方の第二絶縁層５０ｂが反射層４０ｂを被覆しているが、第二はんだパッド９０ｂ下方の第二絶縁層５０ｂが反射層４０ｂ又はバリア層４１ｂを露出させる第二絶縁層開口５０２ｂを有するため、第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂがそれぞれ第三絶縁層開口７０１ｂ及びもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂに中に形成された時、第一はんだパッド８０ｂの最上面８０ｓと第二はんだパッド９０ｂの最上面９０ｓを比較すると、第一はんだパッド８０ｂの最上面８０ｓが第二はんだパッド９０ｂの最上面９０ｓより高い。言い換えれば、第一はんだパッド８０ｂの最上面８０ｓ及び第二はんだパッド９０ｂの最上面９０ｓの間に高度差Ｈがあり、かつ第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂの間の高度差Ｈは第二絶縁層５０ｂの厚さとほぼ同じ。一実施例において、第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂの間の高度差が０.５μｍ～２.５μｍの間にあり、例えば１.５μｍである。第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂがそれぞれ第三絶縁層開口７０１ｂ及びもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂ中に形成された場合、第一はんだパッド８０ｂは第三絶縁層開口７０１ｂによって第一接触層６０１ｂと接触し、かつ第三絶縁層開口７０１ｂから延伸して第三絶縁層７０ｂの一部表面上に被覆し、第二はんだパッド９０ｂはもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂによって第二接触層６０２ｂと接触し、かつもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂから延伸して第三絶縁層７０ｂの一部表面上に被覆する。
In one embodiment of the present invention, when the
図２１は本発明の一実施例が開示する発光デバイス４の上面図である。図２２は本発明の一実施例が開示する発光デバイス４の断面図である。発光デバイス４と上記実施例の発光デバイス３を比較すると、第一はんだパッド及び第二はんだパッドの構造異なるほか、発光デバイス４と発光デバイス３がほぼ同じ構造を有するため、発光デバイス４と発光デバイス３において同じ符号を有する素子の説明をここで省略する。発光デバイス４がＡｕＳｎ共晶接合によってフリップチップ形式でパッケージ基板上に実装された時、はんだパッドとパッケージ基板との間の安定性を高めるために、第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂの間の高度差は小さい程好ましい。第２２図が示すように、第一はんだパッド８０ｂ下方の第二絶縁層５０ｂは反射層４０ｂを被覆し、第二はんだパッド９０ｂ下方の第二絶縁層５０ｂは第二絶縁層開口５０２ｂを有し、反射層４０ｂ又はバリア層４１ｂを露出させる。本実施例において、第一はんだパッド８０ｂの最上面８０ｓ及び第二はんだパッド９０ｂの最上面９０ｓ間の高度差を低減するために、第三絶縁層開口７０１ｂの幅がもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂの幅より大きい。はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂがそれぞれ第三絶縁層開口７０１ｂ及びもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂ中に形成された時、第一はんだパッド８０ｂの全体が第三絶縁層開口７０１ｂ中に形成されて、第一接触層６０１ｂと接触し、第二はんだパッド９０ｂがもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂに形成されて、反射層４０ｂ及び／又はバリア層４１ｂと接触し、かつ第二はんだパッド９０ｂは第三絶縁層開口７０２ｂから延伸して第三絶縁層７０ｂの一部表面上に被覆する。言い換えれば、第三絶縁層は第一はんだパッド８０ｂの下方に形成されていないが、第三絶縁層の一部が第二はんだパッド９０ｂの下方に形成されている。本実施例において、第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂ間の高度差が０.５μｍより小さく、好ましくは０.１μｍより小さく、より好ましくは０.０５μｍより小さい。
21 is a top view of a
図２３は本発明の一実施例が開示する発光デバイス５の断面図である。発光デバイス５と上記実施例中の発光デバイス３、発光デバイス４を比較すると、第二はんだパッドの構造が異なるほか、発光デバイス５と発光デバイス３、発光デバイス４がほぼ同じ構造を有するため、発光デバイス５と発光デバイス３、発光デバイス４において同じ符号を有する素子の説明をここで省略する。発光デバイス５がＡｕＳｎ共晶接合によってフリップチップ形式でパッケージ基板上に実装された時、はんだパッドとパッケージ基板の間の安定性を高めるために、第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂの間の高度差が小さい程好ましい。上記のように、第二はんだパッド９０ｂの下方に一部の第三絶縁層を形成するほか、第二はんだパッド９０ｂの下方に第二緩衝パッド９１０ｂを形成することによって、第一はんだパッド８０ｂの頂面及び第二はんだパッド９０ｂの頂面間の高度差を低減することができる。図２３が示すように、第一はんだパッド８０ｂ下方の第二絶縁層５０ｂが反射層４０ｂを被覆し、第二はんだパッド９０ｂ下方の第二絶縁層５０ｂが第二絶縁層開口５０２ｂを含み、反射層４０ｂ又はバリア層４１ｂを露出させる。本実施例において、第一はんだパッド８０ｂの全体が第三絶縁層開口７０１ｂ中に形成されて第一接触層６０１ｂと接触し、第二はんだパッド９０ｂの全体がもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂ中に形成されて第二接触層６０２ｂと接触する。言い換えれば、第三絶縁層は第一はんだパッド８０ｂの下方及び第二はんだパッド９０ｂの下方に形成されていない。本実施例において、第二はんだパッド９０ｂ及び第二接触層６０２ｂの間に位置する第二緩衝パッド９１０ｂによって、第一はんだパッド８０ｂの頂面及び第二はんだパッド９０ｂの頂面間の高度差を低減させており、なお、ＡｕＳｎ共晶中の錫（Ｓｎ）が拡散にて発光デバイス５中に入り込むことを防止するために、第二緩衝パッド９１０ｂは金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）以外の金属材料を含むことが好ましく、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスシウム（Ｏｓ）である。本実施例において、第一はんだパッド８０ｂの頂面及び第二はんだパッド９０ｂの頂面間の高度差は０.５μｍより小さく、好ましくは０.１μｍより小さく、より好ましくは０.０５μｍより小さい。本実施例において、第二緩衝パッド９１０ｂの厚さは第二絶縁層５０ｂの厚さとほぼ同じである。
23 is a cross-sectional view of a
図２４図は本発明の一実施例が開示する発光デバイス６の断面図である。発光デバイス６と上記実施例の発光デバイス３、発光デバイス４を比較すると、第一はんだパッド８０ｂの下方の第三絶縁層７０ｂの構造が異なるほか、発光デバイス６と発光デバイス３、発光デバイス４はほぼ同じ構造を有するため、発光デバイス６と発光デバイス３、発光デバイス４において同じ符号を有する素子の説明をここで省略する。図２４が示すように、蒸着又は成長などの方法で半導体積層１０ｂの上に第三絶縁層７０ｂを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化することにより、第一接触層６０１ｂの上に第三絶縁層開口７０１ｂを形成して、第一接触層６０１ｂを露出させ、及び、第二接触層６０２ｂの上にもう一つの第三絶縁層開口７０２ｂを形成して、第二接触層６０２ｂを露出させる。電気メッキ、蒸着又は成長などの方法によって半導体積層１０ｂの上に第一はんだパッド８０ｂ及び第二はんだパッド９０ｂを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法でパターン化を行う。第一はんだパッド８０ｂは第三絶縁層開口７０１ｂによって第一接触層６０１ｂと接触し、かつ第一接触層６０１ｂによって第一半導体層１０１ｂと電気的に接続する。第三絶縁層開口７０１ｂを形成するエッチング過程において、第一はんだパッド８０ｂ下方の第一接触層６０１ｂと第二絶縁層５０ｂが第三絶縁層７０ｂのエッチング時に過度に除去されて反射層４０ｂ及び／又はバリア層４１ｂを露出することを防止するために、第一はんだパッド８０ｂ下方の第三絶縁層７０ｂがエッチングされて第三絶縁層開口７０１ｂを形成する面積を減らし、第一部分の第三絶縁層７０ｂが第一はんだパッド８０ｂと第一接触層６０１ｂとの間に位置し、かつ第一はんだパッド８０ｂに完全被覆されることを維持し、その他の第二部分の第三絶縁層７０ｂが第一はんだパッド８０ｂの周囲に位置し、第一部分と第二部分の第三絶縁層７０ｂとの間の隙間が第三絶縁層開口７０１ｂを構成する。具体的に言うと、第一はんだパッド８０ｂに完全に被覆された第一部分の第三絶縁層７０ｂの幅は、はんだパッド８０ｂ下方の第三絶縁層開口７０１ｂの幅より大きい。本実施例では、発光デバイスの上面図において、第三絶縁層開口７０１ｂは環状開口である。
24 is a cross-sectional view of a light-emitting
図２５～３４Ｂは本発明の一実施例が開示する発光デバイス７の製造方法及び構造である。
Figures 25 to 34B show a manufacturing method and structure of a light-emitting
図２５が示すように、発光デバイス７の製造方法は、基板１１ｃを提供し、さらに基板１１ｃの上に半導体積層１０ｃｃを形成する半導体積層１０ｃ形成ステップを含み、半導体積層１０ｃは第一半導体層１０１ｃ、第二半導体層１０２ｃ、及び第一半導体層１０１ｃと第二半導体層１０２ｃとの間に位置する活性層１０３ｃを有する。
As shown in FIG. 25, the method for manufacturing the light-emitting
本発明の一実施例において、基板１１ｃは成長基板であり、アルミニウムインジウムガリウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）を成長させるガリウム砒素（ＧａＡｓ）ウエハ、又は窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）を成長させるサファイア（Ａｌ２Ｏ３）ウエハ、窒化ガリウム（ＧａＮ）ウエハ又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）ウエハを含む。
In one embodiment of the present invention,
本発明の一実施例において、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、物理気相成長法（ＰＶＤ）又は離子電気メッキ方法によって基板１１ｃ上に光電特性を有する半導体積層１０ｃ、例えば発光（ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ）積層を生成する。なお、物理気相成長法はスパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）又は蒸着（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法を含む。第一半導体層１０１ｃと第二半導体層１０２ｃは、被覆層（ｃｌａｄｄｉｎｇ ｌａｙｅｒ）又は制限層（ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ）であってもよく、両者が異なる導電型、電気特性、極性を有し、又は添加した元素によって電子又は正孔を提供し、例えば、第一半導体層１０１ｃはｎ型電気特性の半導体であり、第二半導体層１０２ｃはｐ型電気特性の半導体である。活性層１０３ｃは第一半導体層１０１ｃと第二半導体層１０２ｃとの間に形成され、電子と正孔が電流の駆動によって活性層１０３ｃで結合し、電気エネルギを光エネルギに変換し、光線を発する。半導体積層１０ｃ中の一層又は多層の物理及び化学組成を変えることにより発光デバイス７が発する光線の波長を調整する。半導体積層１０ｃの材料はＩＩＩ‐Ｖ族の半導体材料を含み、例えばＡｌｘＩｎｙＧａ（１－ｘ－ｙ）Ｎ又はＡｌｘＩｎｙＧａ（１－ｘ－ｙ）Ｐであって、かつ０≦ｘ、ｙ≦１、（ｘ＋ｙ）≦１である。活性層１０３ｃの材料によって、半導体積層１０ｃの材料がＡｌＩｎＧａＰ系材料である場合、波長が６１０ｎｍから６５０ｎｍの間の赤色光、波長が５３０ｎｍ及５７０ｎｍの間の緑色光を発し、半導体積層１０ｃの材料がＩｎＧａＮ系材料である場合、波長が４５０ｎｍから４９０ｎｍの間の青色光を発し、また、半導体積層１０ｃの材料がＡｌＧａＮ系又はＡｌＩｎＧａＮ系材料である場合、波長が４００ｎｍから２５０ｎｍの間の紫外光を発することができる。活性層１０３ｃはシングルヘテロ構造（ｓｉｎｇｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ＳＨ）、ダブルヘテロ構造（ｄｏｕｂｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ＤＨ）、ダブルサイドダブルヘテロ構造（ｄｏｕｂｌｅ－ｓｉｄｅ ｄｏｕｂｌｅ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ＤＤＨ）、多重量子井戸構造（ｍｕｌｔｉ－ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ、ＭＱＷ）であってもよい。活性層１０３ｃの材料は中性、ｐ型又はｎ型電気特性の半導体であってもよい。
In one embodiment of the present invention, a
本発明の一実施例において、半導体積層１０ｃのエピタキシー品質を改善するために、半導体積層１０ｃ及び基板１１ｃとの間に、緩衝層としてＰＶＤ窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を形成することができる。一実施例においてＰＶＤ窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を形成するためのターゲット材は窒化アルミニウムによって構成される。別の実施例において、アルミニウムによって構成されるターゲット材を用いて、窒素源の環境においてアルミニウムターゲット材と反応させて窒化アルミニウムを形成する。
In one embodiment of the present invention, to improve the epitaxy quality of the
図２６Ａの上面図及び図２６Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図２６Ｂが示すように、基板１１ｃ上に半導体積層１０ｃを形成した後、発光デバイス７の製造方法はプラットフォーム形成ステップを含む。フォトリソグラフィ、エッチングの方法で半導体積層１０ｃをパターン化して、一部の第二半導体層１０２ｃ及び活性層１０３ｃを除去することにより、一つ又は複数の半導体構造１０００ｃ、一つ又は複数の半導体構造１０００ｃの周囲を囲んで第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃを露出させる囲み部１１１ｃ、及び、第一半導体層１０１ｃの第二表面１０１２ｃを露出させる一つ又は複数の孔部１００ｃを形成する。
As shown in the top view of FIG. 26A and the cross-sectional view of FIG. 26B along the line A-A' in FIG. 26A, after forming the
本発明の一実施例において、複数の半導体構造１０００ｃが互いに離れて基板１１ｃの表面１１ｓを露出させても、又は第一半導体層１０１ｃを介して互いに繋がってもよい。一つ又は複数の半導体構造１０００ｃはそれぞれ第一外側壁１００３ｃ、第二外側壁１００１ｃ、及び一つ又は複数の内側壁１００２ｃを含み、かつ第一外側壁１００３ｃが第一半導体層１０１ｃの側壁であり、第二外側壁１００１ｃが活性層１０３ｃ及び／又は第二半導体層１０２ｃの側壁であり、第二外側壁１００１ｃの一端が第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓと繋がり、第二外側壁１００１ｃの他端が第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃと繋がる。内側壁１００２ｃの一端が第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓと繋がり、内側壁１００２ｃの他端が第一半導体層１０１ｃの第二表面１０１２ｃと繋がる。図２Ｂが示すように、半導体構造１０００ｃの内側壁１００２ｃと第一半導体層１０１ｃの第二表面１０１２ｃとの間に鈍角又は直角を有し、半導体構造１０００ｃの第一外側壁１００３ｃと基板１１ｃの表面１１ｓとの間に鈍角又は直角を有す、半導体構造１０００ｃの第二外側壁１００１ｃと第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃとの間に鈍角又は直角を有する。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、囲み部１１１ｃは図２７Ａが示す発光デバイス７の上面図を見ると、矩形又は多角形環状である。
In one embodiment of the present invention, the surrounding
本発明の一実施例において、孔部１００ｃの開口の形状は円形、楕円形、矩形、多角形、又は任意の形状を含む。複数の孔部１００ｃは複数列に配列され、隣接する二列又は隣接する二列毎において、孔部１００ｃが互いに位置が揃ってもずれてもよい。
In one embodiment of the present invention, the shape of the opening of the
本発明の一実施例において、複数の孔部１００ｃが第一列と第二列に配列され、同じ列に隣接して位置する二つの孔部１００ｃの間に第一最短距離があり、第一列に位置する孔部１００ｃと第二列に位置する孔部１００ｃとの間に第二最短距離があり、第一最短距離が第二最短距離より大きい又は小さい。外部電流が発光デバイス７に入力された場合、複数の孔部１００ｃの分散配置により、発光デバイス７のライトフィールド分布を均等化させ、かつ発光デバイス７の順電圧を低減させることができる。
In one embodiment of the present invention, a plurality of
本発明の一実施例において、複数の孔部１００ｃは第一列、第二列及び第三列に配列され、第一列に位置する孔部１００ｃと第二列に位置する孔部１００ｃとの間に第一最短距離があり、第二列に位置する孔部１００ｃと第三列に位置する孔部１００ｃとの間に第二最短距離があり、第一最短距離が第二最短距離より小さい。外部電流が発光デバイス７に入力された場合、複数の孔部１００ｃの分散配置により、発光デバイス７のライトフィールド分布を均等化させ、かつ発光デバイス７の順電圧を低減させることができる。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、発光デバイス７が３０ｍｉｌより大きい辺長を有する場合、発光デバイス７は囲み部１１１ｃ及び一つ又は複数の孔部１００ｃを含む。隣接する二つの孔部１００ｃの間に第一最短距離があり、任意一つの孔部１００ｃと第一半導体層１０１ｃの第一外側壁１００３ｃとの間に第二最短距離があり、第一最短距離が第二最短距離より小さい。外部電流が発光デバイス７に入力された場合、囲み部１１１ｃ及び一つ又は複数の孔部１００ｃの分散配置により、発光デバイス７のライトフィールド分布を均等化させ、かつ発光デバイス７の順電圧を低減させることができる。
In one embodiment of the present invention, when the
本発明の一実施例において、発光デバイス７が３０ｍｉｌより小さい辺長を有する場合、発光できる活性層の面積を増やすために、発光デバイス７は囲み部１１１ｃを含むが、孔部１００ｃを含まない。外部電流が発光デバイス７に入力された場合、囲み部１１１ｃが半導体構造１０００ｃの周囲を囲んでいるため、発光デバイス７のライトフィールド分布を均等化させ、かつ発光デバイス７の順電圧を低減することができる。
In one embodiment of the present invention, when the
プラットフォーム形成ステップに続き、図２７Ａの上面図及び図２７Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図２７Ｂが示すように、発光デバイス７の製造方法は第一絶縁層形成ステップを含む。物理気相成長法又は化学気相成長法などの方法によって、半導体構造１０００ｃの上に第一絶縁層２０ｃを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法で第一絶縁層２０ｃをパターン化することにより、上記囲み部１１１ｃの一部の第一表面１０１１ｃを被覆し及び半導体構造１０００ｃの第二外側壁１００１ｃを包む第一絶縁層囲みエリア２００ｃを形成し、複数の孔部１００ｃの第二表面１０１２ｃを被覆し及び半導体構造１０００ｃの内側壁１００２ｃを包む一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ｃを形成し、及び、第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓを露出させる第一絶縁層開口２０２ｃを形成する。一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ｃは互いに離間しており、かつ複数の孔部１００ｃにそれぞれ対応する。第一絶縁層２０ｃは単層又は積層構造であってもよい。第一絶縁層２０ｃが単層構造の場合、第一絶縁層２０ｃが半導体構造１０００ｃの側壁を保護し、活性層１０３ｃが後の製造工程で破壊されることを防止できる。第一絶縁層２０ｃが積層構造の場合、第一絶縁層２０ｃは半導体構造１０００ｃを保護できるほか、屈折率が異なる二種類以上の材料が交互に積み重なって形成されるブラッグ反射器（ＤＢＲ）構造を含むことにより、特定波長の光を選択的に反射することができる。第一絶縁層２０ｃは非導電材料によって構成され、例えばＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、フルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）などの有機材料、又は、例えばシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）などの無機材料、又は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯｘ）、若しくはフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）などの誘電材料を含む。
Following the platform formation step, as shown in the top view of Fig. 27A and the cross-sectional view of Fig. 27B along the line A-A' in Fig. 27A, the method for manufacturing the light-emitting
本発明の一実施例において、第一絶縁層形成ステップに続き、図２８Ａの上面図及び図２８Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図２８Ｂが示すように、発光デバイス７の製造方法は透明導電層形成ステップを含む。物理気相成長法又は化学気相成長法などの方法で第一絶縁層開口２０２ｃの中に透明導電層３０ｃを形成し、透明導電層３０ｃの外縁３０１ｃが第一絶縁層２０ｃと一定距離離れているため、第二半導体層１０２ｃの一部表面１０２ｓが露出される。透明導電層３０ｃは第二半導体層１０２ｃのほぼ全面に形成され、かつ第二半導体層１０２ｃと接触しているため、電流が透明導電層３０ｃを介して第二半導体層１０２ｃ全体に均等に分配される。透明導電層３０ｃの材料は活性層１０３ｃが発する光線に対し透明な材料、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、又は酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）を含む。
In one embodiment of the present invention, following the first insulating layer formation step, the method for manufacturing the
本発明の別の実施例において、プラットフォーム形成ステップの後、まず透明導電層形成ステップを行い、次に第一絶縁層形成ステップを行ってもよい。 In another embodiment of the present invention, after the platform formation step, the transparent conductive layer formation step may be performed first, and then the first insulating layer formation step may be performed.
本発明の別の実施例において、プラットフォーム形成ステップの後、第一絶縁層形成ステップを省略し、直接透明導電層形成ステップを行ってもよい。 In another embodiment of the present invention, after the platform formation step, the first insulating layer formation step may be omitted and the transparent conductive layer formation step may be performed directly.
本発明の一実施例において、透明導電層形成ステップに続き、図２９Ａの上面図、図２９Ｂの領域Ｂに部分拡大図、図２９Ｃの領域Ｃの部分拡大図、図２９Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図２９Ｄ、及び図２９Ｅの領域Ｅの部分拡大図が示すように、発光デバイス７の製造方法は反射構造形成ステップを含む。物理気相成長法又は化学気相成長法などの方法で透明導電層３０ｃの上に直接反射構造４００を形成し、反射構造４００は反射層４０ｃ及び／又はバリア層４１ｃを含み、反射層４０ｃが透明導電層３０ｃ及びバリア層４１ｃの間に位置する。本発明の一実施例において、反射層４０ｃの外縁４０１ｃを透明導電層３０ｃの外縁３０１ｃの内側、外側に設けても、又は透明導電層３０ｃの外縁３０１ｃと重なり合うように設けてもよい。バリア層４１ｃの外縁４１１ｃを反射層４０ｃの外縁４０１ｃの内側、外側に設けても、又は反射層４０ｃの外縁４０１ｃと重なり合うように設けてもよい。図２９Ｂ、図２９Ｃの部分拡大図、及び図２９Ｅの部分拡大図が示すように、反射層４０ｃの外縁４０１ｃが透明導電層３０ｃの外縁３０１ｃと重ならず、透明導電層３０ｃの外縁３０１ｃが反射層４０ｃに被覆されているため、バリア層４１ｃが透明導電層３０ｃと接していない。
In one embodiment of the present invention, following the transparent conductive layer formation step, the manufacturing method of the light-emitting
本発明の別の実施例において、透明導電層形成ステップを省略し、プラットフォーム形成ステップ又は第一絶縁層形成ステップの後、直接反射構造形成ステップを行ってもよく、例えば、第二半導体層１０２ｃの上に直接反射層４０ｃ及び／又はバリア層４１ｃを形成し、反射層４０ｃが第二半導体層１０２ｃ及びバリア層４１ｃの間に位置する。
In another embodiment of the present invention, the transparent conductive layer formation step may be omitted, and the reflective structure formation step may be performed directly after the platform formation step or the first insulating layer formation step, for example, the
反射層４０ｃは単層又は積層構造であって、積層構造は例えばブラッグ反射構造である。反射層４０ｃの材料は反射率が比較的に高い金属材料、例えば銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、又はロジウム（Ｒｈ）などの金属又は上記材料の合金を含む。ここで、比較的に高い反射率とは、発光デバイス７が発する光線の波長に対し８０％以上の反射率を有することを意味する。本発明の一実施例において、反射層４０ｃの表面酸化によって反射層４０ｃの反射率が劣化しないよう、バリア層４１ｃが反射層４０ｃを被覆している。バリア層４１ｃの材料は金属材料を含み、例えばチタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）などの金属又は上記材料の合金である。バリア層４１ｃは単層又は積層構造であって、積層構造は例えばチタニウム（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）、及び／又はチタニウム（Ｔｉ）／タングステン（Ｗ）である。本発明の一実施例において、バリア層４１ｃはその反射層４０ｃに近い側にチタニウム（Ｔｉ）／タングステン（Ｗ）の積層構造を有し、反射層４０ｃより遠い側にチタニウム（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）の積層構造を有する。本発明の一実施例において、反射層４０ｃ及びバリア層４１ｃの材料は金（Ａｕ）又は銅（Ｃｕ）以外の金属材料を含むことにより、後の製造過程において、パッケージはんだ中の金属、例えば錫（Ｓｎ）が拡散して発光デバイス７の中に入り込み、発光デバイス７の内部の金属材料、例えば金（Ａｕ）又は銅（Ｃｕ）と共晶を形成し、発光デバイス７構造を変形させることを防止する。
The
本発明の一実施例において、反射構造形成ステップに続き、図３０Ａの上面図及び図３０Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図３０Ｂが示すように、発光デバイス７の製造方法は第二絶縁層形成ステップを含む。物理気相成長法又は化学気相成長法などの方法によって半導体構造１０００ｃの上に第二絶縁層５０ｃを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法で第二絶縁層５０ｃをパターン化することにより、第一半導体層１０１ｃを露出さえる一又は第一群の第二絶縁層開口５０１ｃを形成し、及び、反射層４０ｃ又はバリア層４１ｃを露出させる一又は第二群の第二絶縁層開口５０２ｃを形成する。また、第二絶縁層５０ｃをパターン化する過程では、前記第一絶縁層形成ステップにおいて囲み部１１１ｃを被覆する第一絶縁層囲みエリア２００ｃ及び孔部１００ｃ内の第一群の第一絶縁層被覆エリア２０１ｃは部分的にエッチング除去されて第一半導体層１０１ｃが露出され、かつ孔部１００ｃ内に第一群の第一絶縁層開口２０３ｃを形成し、第一半導体層１０１ｃを露出する。
In one embodiment of the present invention, following the reflective structure formation step, the method for manufacturing the light-emitting
本実施例において、図３０Ａの上面図及び図３０Ｂの断面図が示すように、第一群の第二絶縁層開口５０１ｃの形状又は数が孔部１００ｃの形状又は数に対応している。第一半導体層１０１ｃ上に位置する第二絶縁層開口５０１ｃ及び第二半導体層１０２ｃ上に位置する第二絶縁層開口５０２ｃは異なる形状、幅、数を有する。第二絶縁層開口５０１ｃ、５０２ｃの上面図の開口の形状が環状開口である。
In this embodiment, as shown in the top view of FIG. 30A and the cross-sectional view of FIG. 30B, the shape or number of the first group of second insulating
本実施例では、図３０Ａが示すように、第一半導体層１０１ｃ上に位置する第二絶縁層開口５０１ｃは互いに離間し、かつ複数の孔部１００ｃにそれぞれ対応しており、第二半導体層１０２ｃ上に位置する第二絶縁層開口５０２ｃは基板１１ｃの一方側、例えば基板１１ｃの中心線Ｃ－Ｃ’の左側又は右側に近接する。第二絶縁層５０ｃは単層又は積層構造であってもよい。第二絶縁層５０ｃが単層構造の場合、第二絶縁層５０ｃは半導体構造１０００ｃの側壁を保護し、活性層１０３ｃが後の製造工程で破壊されることを防止できる。第二絶縁層５０ｃが積層構造の場合、第二絶縁層５０ｃは屈折率が異なる二種類以上の材料が交互に積み重なって形成されるブラッグ反射器（ＤＢＲ）構造を含むことにより、特定波長の光を選択的に反射することができる。第二絶縁層５０ｃは非導電材料によって構成され、例えばＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、フルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）などの有機材料、又は、例えばシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）などの無機材料、又は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯｘ）、又はフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）などの誘電材料を含む。
In this embodiment, as shown in FIG. 30A, the second insulating
第二絶縁層形成ステップに続き、本発明の一実施例において、図３１Ａの上面図及び図３１Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図３１Ｂが示すように、発光デバイス７の製造方法は接触層形成ステップを含む。物理気相成長法又は化学気相成長法などの方法で半導体積層１０ｃの上に接触層６０ｃを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法で接触層６０ｃをパターン化することにより、第一接触層６０１ｃ、第二接触層６０２ｃ及びシンブルエリア６００ｃを形成する。第一接触層６０１ｃは孔部１００ｃ中に充填されかつ第二絶縁層開口５０１ｃを被覆して、第一半導体層１０１ｃと接触し、かつ延伸して第二絶縁層５０ｃ及び第二半導体層１０２ｃの一部の表面上を被覆し、第一接触層６０１ｃが第二絶縁層５０ｃを介して第二半導体層１０２ｃと絶縁になっている。第二接触層６０２ｃは第二絶縁層５０ｃの環状開口５０２ｃ中に形成されて、一部の反射層４０ｃ及び／又はバリア層４１ｃと接触する。
Following the second insulating layer formation step, in one embodiment of the present invention, as shown in the top view of FIG. 31A and the cross-sectional view of FIG. 31B along the line A-A' in FIG. 31A, the method for manufacturing the light-emitting
本発明の一実施例において、第一接触層６０１ｃ、第二接触層６０２ｃ及びシンブルエリア６００ｃが互いに一定距離離れている。第二接触層６０２ｃは部分的に延伸して第二絶縁層５０ｃの環状開口５０２ｃ中に形成され、第二接触層６０２ｃの側壁６０２１ｃと環状開口５０２ｃの側壁５０２１ｃが互いに一定距離離れ、第一接触層６０１ｃの側壁７０１１ｃと第二接触層６０２ｃと側壁６０２１ｃが互いに一定距離離れているため、第一接触層６０１ｃと第二接触層６０２ｃが接することなく、かつ第一接触層６０１ｃと第二接触層６０２ｃが一部の第二絶縁層５０ｃを介して電気特性が隔絶されている。発光デバイス７の上面図において、第一接触層６０１ｃが半導体積層１０ｃの囲み部１１１ｃを被覆しているため、第一接触層６０１ｃが第二接触層６０２ｃの複数の側壁を囲むようになっている。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、第一接触層６０１ｃは囲み部１１１ｃ及び孔部１００ｃを介して第一半導体層１０１ｃと接触する。外部電流が発光デバイス３に入力された場合、一部電流が囲み部１１１ｃを介して第一半導体層１０１ｃまで伝導され、ほかの一部電流が複数の孔部１００ｃを介して第一半導体層１０１ｃまで伝導される。
In one embodiment of the present invention, the
図３１Ａが示すように、第二接触層６０２ｃは基板１１ｃに一方側、例えば基板１１ｃの中心線Ｃ－Ｃ’の左側又は右側に近接する。シンブルエリア６００ｃは半導体積層１０ｃ上の幾何中心部分に位置する。シンブルエリア６００ｃは第一接触層６０１ｃ及び第二接触層６０２ｃ接することなく、かつ第一接触層６０１ｃ及び第二接触層６０２ｃと電気特性が隔絶され、シンブルエリア６００ｃは第一接触層６０１ｃ及び／又は第二接触層６０２ｃと同じ材料を含む。シンブルエリア６００ｃはエピタキシャル層を保護する構造として、エピタキシャル層が後の製造工程、例えば結晶粒の分離、結晶粒の試験、パッケージにおいて、外力によって損傷されること、例えば探針又はシンブルによって損傷されることを防止する。シンブルエリア６００ｃの形状は矩形、楕円形又は円形を含む。
31A, the
本発明の一実施例において、シンブルエリア６００ｃは半導体積層１０ｃ上の幾何中心部分に位置する。シンブルエリア６００ｃと第一接触層６０１ｃ又は第二接触層６０２ｃが接続し、シンブルエリア６００ｃは第一接触層６０１ｃ及び／又は第二接触層６０２ｃと同じ材料を含む。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、接触層６０ｃは単層又は積層構造であってもよい。第一半導体層１０１ｃと接触する抵抗を低減するために、接触層６０ｃの材料は金属材料を含み、例えばクロム（Ｃｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）などの金属又は上記材料の合金である。接触層６０ｃの材料は金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）以外の金属材料を含み、これにより、後の製造過程において、パッケージはんだ中の金属、例えば錫（Ｓｎ）が拡散して発光デバイス７中に入り込み、発光デバイス７内部の金属材料、例えば金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）と共晶を形成し、発光デバイス７構造を変形させることを防止する。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、接触層６０ｃの材料は高い反射率を有する金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）又はプラチナ（Ｐｔ）を含む。
In one embodiment of the present invention, the material of the
本発明の一実施例において、接触層６０ｃと第一半導体層１０１ｃの接合強度を高めるために、接触層６０ｃと第一半導体層１０１ｃが接触する一方側にクロム（Ｃｒ）又はチタニウム（Ｔｉ）を含む。
In one embodiment of the present invention, in order to increase the bonding strength between the
本発明の一実施例において、図３１Ａ及び図３１Ｂの接触層形成ステップに続き、発光デバイス７の製造方法は第三絶縁層形成ステップを含み、図３２Ａの上面図及び図３２Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図３２Ｂが示すように、物理気相成長法又は化学気相成長法などの方法で、半導体構造１０００ｃの上に第三絶縁層７０ｃを形成し、さらにフォトリソグラフィ、エッチングの方法で第三絶縁層７０ｃをパターン化することにより、第一接触層６０１ｃ、第二接触層６０２ｃをそれぞれ露出させる第三絶縁層開口７０１ｃ、７０２ｃを形成する。第三絶縁層７０ｃの第一部分７０１１ｃを形成し、第一部分７０１１ｃは第三絶縁層開口７０１ｃに囲まれている。第三絶縁層７０ｃの第二部分７０２２ｃを形成し、第二部分７０２２ｃは第三絶縁層開口７０２ｃに囲まれている。及び、第三絶縁層開口７０１ｃと第三絶縁層開口７０２ｃとの間に、第三絶縁層７０ｃの接続部分７０００ｃを形成する。図３２Ａが示すように、第三絶縁層７０ｃの接続部分７０００ｃは第三絶縁層７０ｃの第一部分７０１１ｃ及び第二部分７０２２ｃをそれぞれ囲んでいる。図３２Ｂが示すように、第三絶縁層７０ｃの接続部分７０００ｃは第三絶縁層７０ｃの第一部分７０１１ｃの両側に位置し、第三絶縁層７０ｃの接続部分７０００ｃは第三絶縁層７０ｃの第二部分７０２２ｃの両側に位置する。第三絶縁層開口７０１ｃは第三絶縁層７０ｃの第一部分７０１１ｃの第一辺７０１１１及び第三絶縁層７０ｃの接続部分７０００ｃに一方辺７０００１によって構成され、第三絶縁層開口７０２は第三絶縁層７０ｃの第二部分７０２２ｃの第二辺７０２２２ｃ及び第三絶縁層７０ｃの接続部分７０００ｃの他方辺７０００２ｃによって構成される。
In one embodiment of the present invention, following the contact layer formation step of Figures 31A and 31B, the method for manufacturing the light-emitting
本発明の一実施例において、第二半導体層１０２ｃの上に位置する第一接触層６０１ｃは、第二絶縁層５０ｃ及び第三絶縁層７０ｃの間に挟まれている。上記シンブルエリア６００ｃは第三絶縁層７０ｃの接続部分７０００ｃに囲まれ及び包まれている。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、図３２Ａが示すように、第三絶縁層開口７０１ｃ、７０２ｃと複数の孔部１００ｃは互いにずれており、重ならない。言い換えれば、第三絶縁層開口７０１ｃと第二絶縁層開口５０１ｃは互いにずれており、重ならない。第三絶縁層開口７０２ｃは第二絶縁層開口５０２ｃによって囲まれてもよい。図３２Ａの上面図において、第三絶縁層開口７０１ｃ、７０２ｃは基板１１ｃの中心線Ｃ－Ｃ’の両側に位置し、例えば、第三絶縁層開口７０１ｃが基板１１ｃの中心線Ｃ－Ｃ’の右側に位置し、第三絶縁層開口７０２ｃが基板１１ｃの中心線Ｃ－Ｃ’の左側に位置する。
In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 32A, the third insulating
本発明の一実施例において、第三絶縁層開口７０１ｃは第二絶縁層開口５０１ｃの幅より小さい幅を有し、第三絶縁層開口７０２ｃは第二絶縁層開口５０２ｃの幅より小さい幅を有する。
In one embodiment of the present invention, the third insulating
本発明の一実施例において、第三絶縁層開口７０１ｃは第二絶縁層開口５０１ｃの幅より大きい幅を有し、第三絶縁層開口７０２ｃは第二絶縁層開口５０２ｃの幅より大きい幅を有する。
In one embodiment of the present invention, the third insulating
第三絶縁層７０ｃは単層又は積層構造であってもよい。第三絶縁層７０ｃが積層構造の場合、第三絶縁層７０ｃは屈折率が異なる二種類以上の材料が交互に積み重なって形成されるブラッグ反射器（ＤＢＲ）構造を含み、特定波長の光を選択的に反射することができる。第三絶縁層７０ｃは非導電材料によって形成され、例えばＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、フルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）などの有機材料、又は、例えばシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）などの無機材料、又は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯｘ）、若しくはフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）などの誘電材料を含む。
The third
第三絶縁層形成ステップに続き、発光デバイス７の製造方法ははんだパッド形成ステップを含む。図３３Ａの上面図及び図３３Ａの線分Ａ－Ａ’における断面図である図３３Ｂが示すように、電気メッキ、物理気相成長法又は化学気相成長法などの方法によって、一つ又は複数の半導体構造１０００ｃの上に第一はんだパッド８０ｃ及び第二はんだパッド９０ｃを形成する。図３３Ａの上面図において、第一はんだパッド８０ｃは基板１１ｃの一方側、例えば基板１１ｃの中心線Ｃ－Ｃ’の右側に近接し、第二はんだパッド９０ｃは基板１１ｃの他方側、例えば基板１１ｃｎ中心線Ｃ－Ｃ’の左側に近接する。第一はんだパッド８０ｃは第三絶縁層開口７０１ｃを被覆して、第一接触層６０１ｃと接触し、かつ第一接触層６０１ｃ及び孔部１００ｃによって第一半導体層１０１ｃと電気的に接続する。第二はんだパッド９０ｃは第三絶縁層開口７０２ｃを被覆して、第二接触層６０２ｃと接触し、かつ第二接触層６０２ｃ、反射層４０ｃ又はバリア層４１ｃによって、第二半導体層１０２ｃと電気的に接続する。図３３Ａが示すように、第一はんだパッド８０ｃ及び第二はんだパッド９０ｃはいずれの孔部１００ｃをも被覆しておらず、孔部１００ｃは第一はんだパッド８０ｃ及び第二はんだパッド９０ｃ以外の領域に形成されている。
Following the third insulating layer formation step, the method for manufacturing the
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｃの寸法と第二はんだパッド９０ｃの寸法が同じ又は異なり、この寸法とは幅又は面積を意味してもよい。
In one embodiment of the present invention, the dimensions of the
本発明の一実施例において、図３３Ｂが示すように、第一はんだパッド８０ｃは側辺８０１ｃを有し、第一はんだパッド８０ｃの側辺８０１ｃは、第三絶縁層７０ｃの第一部分７０１１ｃの第一辺７０１１１又は第三絶縁層７０ｃの接続部分７０００ｃの一方辺７０００１と一定距離離れており、この距離は好ましくは１００μｍより小さく、より好ましくは５０μｍより小さく、さらに好ましくは２０μｍより小さい。第二はんだパッド９０ｃは側辺９０２ｃを有し、第二はんだパッド９０ｃの側辺９０２ｃは、第三絶縁層７０ｃの第二部分７０２２ｃの第二辺７０２２２ｃ又は第三絶縁層７０ｃの接続部分７０００ｃの他方辺７０００２ｃと一定距離離れており、この距離は好ましくは１００μｍより小さく、より好ましくは５０μｍより小さく、さらに好ましくは２０μｍより小さい。
In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 33B, the
本発明の一実施例では、発光デバイス７の上面図において、第一はんだパッド８０ｃの側辺８０１ｃは第三絶縁層開口７０１ｃの側辺７０００１、７０１１１に沿って配置され、第二はんだパッド９０ｃの側辺９０２ｃは第三絶縁層開口７０２ｃの側辺７０００２ｃ、７０２２２ｃに沿って配置されている。
In one embodiment of the present invention, in a top view of the
図３３Ａは発光デバイス７の上面図であり、図３３Ｂは発光デバイス７の断面図である。本実施例が開示する発光デバイス７はフリップチップ式の発光ダイオードデバイスである。発光デバイス７は基板１１ｃ、基板１１ｃ上に位置する一つ又は複数の半導体構造１０００ｃ、一つ又は複数の半導体構造１０００ｃを囲む囲み部１１１ｃ、半導体積層１０ｃ上に位置する第一はんだパッド８０ｃ及び第二はんだパッド９０ｃを含む。一つ又は複数の半導体構造１０００ｃはそれぞれ半導体積層１０ｃを含み、半導体積層１０ｃは第一半導体層１０１ｃ、第二半導体層１０２ｃ、及び第一半導体層１０１ｃと第二半導体層１０２ｃとの間に位置する活性層１０３ｃを含む。
Figure 33A is a top view of the
図３３Ａ及び図３３Ｂが示すように、一つ又は複数の半導体構造１０００ｃの周囲は囲み部１１１ｃに囲まれている。本発明の一実施例において、複数の半導体構造１０００ｃは第一半導体層１０１ｃを介して互いに繋がり、囲み部１１１ｃは第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃを含むことにより、複数の半導体構造１０００ｃの周囲を囲んでいる。本発明の別の実施例において、複数の半導体構造１０００ｃは互いに離間し、かつ一定距離離れて、基板１１ｃの表面１１ｓを露出させてもよい。
As shown in Figures 33A and 33B, one or
発光デバイス７はさらに、第二半導体層１０２ｃ及び活性層１０３ｃを貫通して第一半導体層１０１ｃの一つ又は複数の第二表面１０１２ｃを露出させる一つ又は複数の孔部１００ｃを含む。
The
発光デバイス７はさらに第一接触層６０１ｃ及び第二接触層６０２ｃを含む。第一接触層６０１ｃは、第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃ上に形成され、半導体構造１０００ｃの周囲を囲み、かつ第一半導体層１０１ｃと接触して電気的に接続し、及び、第一半導体層１０１ｃの一つ又は複数の第二表面１０１２ｃ上に形成され、一つ又は複数の孔部１００ｃを被覆し、かつ第一半導体層１０１ｃと接触して電気的に接続する。第二接触層６０２ｃは、第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓ上に形成される。本発明の一実施例では、発光デバイス７の上面図において、図３１Ａが示すように、第一接触層６０１ｃは第二接触層６０２ｃの複数の側壁を囲んでいる。
The light-emitting
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｃ及び／又は第二はんだパッド９０ｃは複数の半導体構造１０００ｃを被覆する。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｃ及び第二はんだパッド９０ｃの形成位置は孔部１００ｃの形成位置を避けており、そのため第一はんだパッド８０ｃ及び第二はんだパッド９０ｃの形成位置が孔部１００ｃの形成位置と重ならない。
In one embodiment of the present invention, the positions where the
本発明の一実施例では、発光デバイス７の上面図において、第一はんだパッド８０ｃの形状と第二はんだパッド９０ｃの形状が同じく、例えば、図３３Ａが示すように、第一はんだパッド８０ｃ及び第二はんだパッド９０ｃの形状が矩形である。
In one embodiment of the present invention, in a top view of the light-emitting
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｃの寸法と第二はんだパッド９０ｃの寸法が異なり、例えば、第一はんだパッド８０ｃの面積が第二はんだパッド９０ｃの面積より大きい又は小さい。第一はんだパッド８０ｃ及び第二はんだパッド９０ｃの材料は金属材料を含み、例えばクロム（Ｃｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）などの金属又は上記材料の合金である。第一はんだパッド８０ｃ及び第二はんだパッド９０ｃは単層又は積層構造であってもよい。第一はんだパッド８０ｃ及び第二はんだパッド９０ｃが積層構造の場合、第一はんだパッド８０ｃは第一上層はんだパッド及び第一下層はんだパッドを含み、第二はんだパッド９０ｃが第二上層はんだパッド及び第二下層はんだパッドを含む。上層はんだパッドと下層はんだパッドはそれぞれ異なる機能を有する。
In one embodiment of the present invention, the size of the
本発明の一実施例において、上層はんだパッドの機能として、主にはんだ付けとリード線形成に用いられる。上層はんだパッドにより、発光デバイス７はフリップチップ形式で、はんだ（ｓｏｌｄｅｒ）又は例えばＡｕＳｎ材料を用いた共晶接合によってパッケージ基板上に実装される。上層はんだパッドの金属材料は高い展延性を有する材料を含み、例えば錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタニウム（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスシウム（Ｏｓ）などの金属又は上記材料の合金である。上層はんだパッドは上記材料の単層又は積層構造であってもよい。本発明の一実施例において、上層はんだパッドの材料はニッケル（Ｎｉ）及び／又は金（Ａｕ）を含み、かつ上層はんだパッドは単層又は積層構造である。
In one embodiment of the present invention, the function of the upper layer solder pad is mainly used for soldering and lead wire formation. The upper layer solder pad allows the
本発明の一実施例において、下層はんだパッドの機能は、接触層６０ｃ、反射層４０ｃ又はバリア層４１ｃと安定した界面を形成し、例えば、第一下層はんだパッドと第一接触層６０１ｃとの界面接合強度を高めること、又は第二下層はんだパッドと反射層４０ｃ又はバリア層４１ｃとの界面接合強度を高めることである。下層はんだパッドの別の機能として、はんだ又はＡｕＳｎ共晶中の錫（Ｓｎ）が拡散して反射構造中に入り込み、反射構造の反射率を妨げることを防止する。従って、下層はんだパッドは金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）以外の金属材料を含み、例えばニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスシウム（Ｏｓ）などの金属又は上記材料の合金であり、下層はんだパッドは上記材料の単層又は積層構造であってもよい。本発明の一実施例において、下層はんだパッドはチタニウム（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）の積層構造、又はクロム（Ｃｒ）／アルミニウム（Ａｌ）の積層構造を含む。
In one embodiment of the present invention, the function of the lower layer solder pad is to form a stable interface with the
本発明の一実施例において、はんだ又はＡｕＳｎ共晶中の錫（Ｓｎ）が拡散して反射構造中に入り込み、反射構造の反射率を妨げることを防止する。そのため、第一接触層６０１ｃと第一はんだパッド８０ｃが接する側には、チタニウム（Ｔｉ）及びプラチナ（Ｐｔ）から選ばれて構成される一群の金属材料が含まれている。第二接触層６０２ｃと第二はんだパッド９０ｃが接する側には、チタニウム（Ｔｉ）及びプラチナ（Ｐｔ）から選ばれて構成される一群の金属材料が含まれている。
In one embodiment of the present invention, in order to prevent tin (Sn) in the solder or AuSn eutectic from diffusing into the reflective structure and interfering with the reflectivity of the reflective structure, the side where the
図３４Ａは本発明の一実施例の発光デバイス８の上面図であり、図３４Ｂは発光デバイス８の断面図である。発光デバイス８と上記実施例中の発光デバイス７を比較すると、発光デバイス８はさらに、第一はんだパッド８０ｄ及び／又は第二はんだパッド９０ｄの複数個の側壁を囲む金属層９００ｄ、及び第一はんだパッド８０ｄと第二はんだパッド９０ｄの上方にそれぞれ位置する第一電極バンプ８１０ｄと第二電極バンプ９１０ｄを有する。その他、発光デバイス８と発光デバイス７はほぼ同じ構造を有するため、図３４Ａ、図３４Ｂの発光デバイス８と図３３Ａ、図３３Ｂの発光デバイス７において同じ名称、符号を有する構造は同じ構造、同じ材料、又は同じ機能を有することを意味し、ここでその説明を適宜省略する。
34A is a top view of a
本実施例が開示する発光デバイス８はフリップチップ式の発光ダイオードデバイスである。発光デバイス８は基板１１ｃ、基板１１ｃ上に位置する一つ又は複数の半導体構造１０００ｃ、一つ又は複数の半導体構造１０００ｃを囲む囲み部１１１ｃ、半導体積層１０ｃ上に位置する第一はんだパッド８０ｄ及び第二はんだパッド９０ｄ、及び第一はんだパッド８０ｄと第二はんだパッド９０ｄの上方にそれぞれ位置する第一電極バンプ８１０ｄと第二電極バンプ９１０ｄを含む。一つ又は複数の半導体構造１０００ｃはそれぞれ半導体積層１０ｃを含み、半導体積層１０ｃは第一半導体層１０１ｃ、第二半導体層１０２ｃ、第一半導体層１０１ｃと第二半導体層１０２ｃとの間に位置する活性層１０３ｃを含む。
The
図３４Ａ及び図３４Ｂが示すように、一つ又は複数の半導体構造１０００ｃの周囲は囲み部１１１ｃによって囲まれている。本発明の一実施例において、複数の半導体構造１０００ｃが第一半導体層１０１ｃを介して互いに繋がってもよく、囲み部１１１ｃが第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃを含むことで、複数の半導体構造１０００ｃの周囲を囲む。本発明の別の実施例において、複数の半導体構造１０００ｃが互いに離間し、かつ一定距離離れて、基板１１ｃの表面１１ｓを露出させてもよい。
34A and 34B, one or
発光デバイス８はさらに、第二半導体層１０２ｃ及び活性層１０３ｃを貫通し、第一半導体層１０１ｃの一つ又は複数の第二表面１０１２ｃを露出させる一つ又は複数の孔部１００ｃを含む。
The
発光デバイス８はさらに、第一接触層６０１ｃ及び第二接触層６０２ｃを含む。第一接触層６０１ｃは、第一半導体層１０１ｃの第一表面１０１１ｃ上に形成され、半導体構造１０００ｃの周囲を囲み、かつ第一半導体層１０１ｃと接触して電気的に接続し、及び、第一半導体層１０１ｃの一つ又は複数の第二表面１０１２ｃ上に形成され、一つ又は複数の孔部１００ｃを被覆し、第一半導体層１０１ｃと接触して電気的に接続する。第二接触層６０２ｃは、第二半導体層１０２ｃの表面１０２ｓ上に形成され、かつ第二半導体層１０２ｃと電気的に接続する。本発明の一実施例では、発光デバイス２の上面図において、第一接触層６０１ｃが第二接触層６０２ｃの複数の側壁を囲み、第二接触層６０２ｃの寸法が第一接触層６０１ｃの寸法より小さく、この寸法は例えば面積である。
The light-emitting
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｄが一部又は全部の孔部１００ｃを被覆し、及び／又は、第二はんだパッド９０ｄが一部又は全部の孔部１００ｃを被覆する。図３４Ａが示すように、第一はんだパッド８０ｄは一部の孔部１００ｃを被覆し、第二はんだパッド９０ｄはいずれの孔部１００ｃをも被覆していない。
In one embodiment of the present invention, the
発光デバイスはフリップチップ形式でパッケージ基板上に実装される時、発光デバイスの表面の絶縁層が外力の衝突によって破損し易いため、はんだ又は共晶接合の例えばＡｕＳｎ材料が絶縁層の亀裂から発光デバイスの内部に入り込み、発光デバイスの失効に繋がる。本発明の一実施例において、発光デバイス８は半導体積層１０ｃ上に位置する金属層９００ｄを有することで、その下方の絶縁層を保護し、絶縁層が外力の衝突によって破損すること防止する。図３４Ａが示すように、金属層９００ｄは第二はんだパッド９０ｄの複数個の側壁を囲み、金属層９００ｄと第二はんだパッド９０ｄが一定間隔離れている。金属層９００ｄは一部の孔部１００ｃを被覆し、一部の第一接触層６０１ｃが金属層９００ｄの下に位置し、かつ第三絶縁層７０ｃを介して金属層９００ｄと絶縁になっている。
When a light emitting device is mounted on a package substrate in a flip chip format, the insulating layer on the surface of the light emitting device is easily damaged by the impact of external force, and the solder or eutectic bonding material, such as AuSn, penetrates into the light emitting device through cracks in the insulating layer, leading to failure of the light emitting device. In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｄ、第二はんだパッド９０ｄ及び金属層９００ｄは互いに一定距離離れ、互いに繋がっていない。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例において、発光デバイス８は第三絶縁層７０ｃを含み、第三絶縁層７０ｃは第一接触層６０１ｃ及び第二接触層６０２ｃをそれぞれ露出させる一つ又は複数の開口７０１ｃ、７０２ｃを有し、かつ金属層９００ｄと第二はんだパッド９０ｄとの間に間隔が開けられており、第三絶縁層７０ｃの一部表面を露出させる。
In one embodiment of the present invention, the
本発明の一実施例では、発光デバイス８の上面図において、第一はんだパッド８０ｄの形状と第二はんだパッド９０ｄの形状が異なり、例えば、第一はんだパッド８０ｄの形状が矩形であり、第二はんだパッド９０ｄの形状が櫛状である。
In one embodiment of the present invention, in a top view of the light-emitting
本発明の一実施例では、発光デバイス８の上面図において、第一はんだパッド８０ｄの寸法と第二はんだパッド９０ｄの寸法が異なっており、この寸法は例えば面積である。
In one embodiment of the present invention, in a top view of the
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｄ、第二はんだパッド９０ｄの寸法がそれぞれ第一電極バンプ８１０ｄ、第二電極バンプ９１０ｄの寸法と異なっており、例えば、第一はんだパッド８０ｄの面積が第一電極バンプ８１０ｄの面積より大きく、第二はんだパッド９０ｄの面積が第二電極バンプ９１０ｄの面積より大きい。
In one embodiment of the present invention, the dimensions of the
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｄと第二はんだパッド９０ｄとの間の距離が第一電極バンプ８１０ｄと第二電極バンプ９１０ｄとの間の距離より小さい。
In one embodiment of the present invention, the distance between the
本発明の一実施例では、発光デバイス８の上面図において、第一電極バンプ８１０ｄの形状と第二電極バンプ９１０ｄの形状が近似又は同じであり、例えば、第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄの形状が櫛状であり、図１０Ｃが示すように、第一電極バンプ８１０ｄは互いに交互して繋がっている複数個の第一凸部８１１ｄ及び複数個の第一凹部８１２ｄ有する。第二電極バンプ９１０ｄは、互いに交互して繋がっている複数個の第二凸部９１１ｄ及び複数個の第二凹部９１２ｄを有する。第一電極バンプ８１０ｄの第一凹部８１２ｄの位置及び第二電極バンプ９１０ｄの第二凹部９１２ｄの位置は、ほぼ孔部１００ｃの位置に対応している。言い換えれば、第一電極バンプ８１０ｄの第一凹部８１２ｄの幅又は第二電極バンプ９１０ｄの第二凹部９１２ｄの幅がいずれの孔部１００ｃの直径よりも大きく、そのため、第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄがいずれの孔部１００ｃをも被覆しておらず、第一電極バンプ８１０ｄの第一凹部８１２ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄの第二凹部９１２ｄが孔部１００ｃを避けており、かつ孔部１００ｃ周囲に形成されている。本発明の一実施例において、複数個の第一凹部８１２ｄは、上面図において複数個の第二凹部９１２ｄと位置が略揃っている。本発明の別の実施例において、複数個の第一凹部８１２ｄは、上面図において、複数個の第二凹部９１２ｄと位置がずれている。
In one embodiment of the present invention, in the top view of the light-emitting
本発明の一実施例において、発光デバイス８がフリップチップ形式でパッケージ基板上に実装される時、第一はんだパッド８０ｄ、第二はんだパッド９０ｄと半導体積層１０ｃとの間に多層の絶縁層が含まれているため、発光デバイス８の第一はんだパッド８０ｄ、第二はんだパッド９０ｄが外力を受けることにより、例えばはんだ又はＡｕＳｎ共晶接合時に生じる応力により、第一はんだパッド８０ｄ、第二はんだパッド９０ｄと絶縁層に亀裂が発生することがある。そのため、発光デバイス８は、第一はんだパッド８０ｄ及び第二はんだパッド９０ｄの上方にそれぞれ位置する第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄを含み、第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄを介して外部と接合し、かつ、外力によってはんだパッドと絶縁層と間に応力が生じることを減らすために、第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄの形成位置が孔部１００ｃの形成位置を避けている。
In one embodiment of the present invention, when the
本発明の別の実施例において、第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄに比較すると、第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄのダイボンディング時の圧力を解放するために、第一はんだパッド８０ｄ、第二はんだパッド９０ｄが比較的に大きい面積を有する。発光デバイス８の断面図において、第一はんだパッド８０ｄの幅が第一電極バンプ８１０ｄの幅の１.２～２.５倍であり、好ましくは２倍である。
In another embodiment of the present invention, the
本発明の別の実施例において、第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄに比較すると、第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄのダイボンディング時の圧力を解放するために、第一はんだパッド８０ｄ、第二はんだパッド９０ｄが比較的に大きい面積を有する。発光デバイス８の断面図において、第一はんだパッド８０ｄが外へ拡張する距離がその自身の厚さの１倍以上、好ましくは自身の厚さの２倍以上である。
In another embodiment of the present invention, the
本発明の別の実施例において、第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄの厚さが１～１００μｍの間にあり、より好ましくは１.５～７μｍの間にあり、第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄによってフリップチップ形式でパッケージ基板上に実装される。第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄのダイボンディング時の圧力を解放するために、第一はんだパッド８０ｄ及び第二はんだパッド９０ｄの厚さは０.２μｍより大きく、より好ましくは０.５μｍより大きく、１μｍより小さい。
In another embodiment of the present invention, the thickness of the
本発明の別の実施例において、第一はんだパッド８０ｄ、第二はんだパッド９０ｄ及び金属層９００ｄが同じ金属材料及び／又は同じ金属積層を含む。
In another embodiment of the present invention, the
第一はんだパッド８０ｄ、第二はんだパッド９０ｄ及び金属層９００ｄは単層又は積層構造であってもよい。第一はんだパッド８０ｄ及び第二はんだパッド９０ｄの機能は、第一接触層６０１ｃ、反射層４０ｃ又はバリア層４１ｃと安定した界面を形成し、例えば、第一はんだパッド８０ｄと第一接触層６０１ｃが接触し、第二はんだパッド９０ｄと反射層４０ｃ又はバリア層４１ｃが接触する。第一はんだパッド８０ｄ及び第二はんだパッド９０ｄは金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）以外の金属材料を含み、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスシウム（Ｏｓ）などの金属又は上記材料の合金であり、これにより、はんだ又はＡｕＳｎ共晶中の錫（Ｓｎ）が拡散して発光デバイス８中に入り込み、第一はんだパッド８０ｄ及び第二はんだパッド９０ｄに含まれる金属、例えば金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）と共晶接合することを防止する。金属層９００ｄは金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）以外の金属材料を含み、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスシウム（Ｏｓ）などの金属又は上記材料の合金である。金属層９００ｄと第三絶縁層７０ｃの界面接合強度を高めるために、金属層９００ｄと第三絶縁層７０ｃが接する側にはクロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタニウム（Ｔｉ）、又はプラチナ（Ｐｔ）が含まれている。
The
本発明の別の実施例において、第一はんだパッド８０ｄ及び／又は第二はんだパッド９０ｄは積層構造であって、はんだパッド８０ｄ、９０ｄとはんだ又はＡｕＳｎとの共晶接合時に発生する応力によってはんだパッド８０ｄ、９０ｄと半導体積層１０ａとの間の絶縁層に亀裂が発生することを防止するために、積層構造が高展延性層と低展延性層を有する。高展延性層と低展延性層は、異なるヤング係数（Ｙｏｕｎｇ‘ｓ ｍｏｄｕｌｕｓ）を有する金属を含む。
In another embodiment of the present invention, the
本発明の別の実施例において、第一はんだパッド８０ｄ及び／又は第二はんだパッド９０ｄの高展延性層の厚さが低展延性層の厚さより大きい又は等しい。
In another embodiment of the present invention, the thickness of the high ductility layer of the
本発明の別の実施例において、第一はんだパッド８０ｄ及び第二はんだパッド９０ｄが積層構造であり、第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄが積層構造であり、はんだパッドと緩衝パッドの界面接合強度を高めるために、第一はんだパッド８０ｄと第一電極バンプ８１０ｄの接する面が同じ金属材料を含み、第二はんだパッド９０ｄと第二電極バンプ９１０ｄが接する面が同じ金属材料を含み、例えば、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタニウム（Ｔｉ）、又はプラチナ（Ｐｔ）である。
In another embodiment of the present invention, the
本発明の別の実施例において、はんだパッド形成ステップの後、発光デバイス８の製造方法は第四絶縁層形成ステップを含む。物理気相成長又は化学気相成長法などの方法で第一はんだパッド８０ｄ及び第二はんだパッド９０ｄの上に第四絶縁層（図示せず）を形成し、さらに、第一はんだパッド８０ｄ及び第二はんだパッド９０ｄの上にそれぞれ第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄを形成し、かつ第四絶縁層が第一はんだパッド８０ｄ及び第二はんだパッド９０ｄの側壁を囲む。第四絶縁層は単層又は積層構造であってもよい。第四絶縁層が積層構造の場合、第四絶縁層は屈折率が異なる二種類以上の材料が交互に積み重なって形成されるブラッグ反射器（ＤＢＲ）構造を含み、特定波長の光を選択的に反射することができる。第四絶縁層の材料は非導電材料によって形成され、例えばＳｕ８、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、パーフルオロシクロブタン（ＰＦＣＢ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、環状オレフィンポリマー（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、フルオロカーボン重合体（Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ）などの有機材料、又は、例えばシリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、ガラス（Ｇｌａｓｓ）などの無機材料、又は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化チタニウム（ＴｉＯｘ）、若しくはフッ化マグネシウム（ＭｇＦｘ）などの誘電材料である。
In another embodiment of the present invention, after the solder pad forming step, the manufacturing method of the
本発明の一実施例において、第一はんだパッド８０ｄ及び第二はんだパッド９０ｄの製造工程の後、直接第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄの製造工程を行ってもよい。本発明の別の実施例において、第一はんだパッド８０ｄ及び第二はんだパッド９０ｄの製造工程の後、まず第四絶縁層形成ステップを行い、次に第一電極バンプ８１０ｄ及び第二電極バンプ９１０ｄの製造工程を行ってもよい。
In one embodiment of the present invention, after the manufacturing process of the
図３５は本発明の一実施例の発光装置の概略図である。上記実施例の半導体発光デバイス１、発光デバイス２、発光デバイス３、発光デバイス４、発光デバイス５、発光デバイス６、発光デバイス７又は発光デバイス８をフリップチップ方法でパッケージ基板５１の第一パッド５１１、第二パッド５１２上に実装する。第一パッド５１１、第二パッド５１２の間は、絶縁材料を含む絶縁部５３によって電気的に絶縁される。フリップチップ実装は、電極形成面と対向する成長基板１１ａ、１１ｂの一方側を主な光取り出し面とする。発光装置の光取り出し効率を上げるために、半導体発光デバイス１、発光デバイス２、発光デバイス３、発光デバイス４、発光デバイス５、発光デバイス６、発光デバイス７又は発光デバイス８の周囲に反射構造５４を設けてもよい。
Figure 35 is a schematic diagram of a light emitting device according to one embodiment of the present invention. The semiconductor
図３６は本発明の一実施例の発光装置の概略図である。電球６００はランプカバー６０２、反射ミラー６０４、発光モジュール６１０、ランプベース６１２、放熱シート６１４、接続部６１７及び電気接続素子６１８を含む。発光モジュール６１０は搭載部６０６、及び搭載部６０６上に位置する複数個の発光デバイス６０８を有し、複数個の発光デバイス６０８が前記実施例中の半導体発光デバイス１、発光デバイス２、発光デバイス３、発光デバイス４、発光デバイス５、発光デバイス６、発光デバイス７又は発光デバイス８であってもよい。
Figure 36 is a schematic diagram of a light emitting device according to one embodiment of the present invention. The
本発明で例示された各実施例は本発明を説明することのみが目的であり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明に対し行った明らかな修正又は変更も本発明の趣旨及び範囲に属する。 The examples illustrated in this invention are intended only to illustrate the invention and are not intended to limit the scope of the invention. Any obvious modifications or variations made to the invention are within the spirit and scope of the invention.
１、２、３、４、５、７ 発光デバイス
１１ａ、１１ｂ 基板
１０ａ、１０ｂ 半導体積層
１０１ａ、１０１ｂ 第一半導体層
１０２ａ、１０２ｂ 第二半導体層
１０３ａ、１０３ｂ 活性層
１００ａ、１００ｂ 孔部
１０２ｓ 表面
１０１１ａ、１０１１ｂ 第一表面
１０１２ａ、１０１２ｂ 第二表面
１１０ａ 第四絶縁層
１１１ａ、１１１ｂ 囲み部
２０ａ、２０ｂ 第一絶縁層
２００ａ、２００ｂ 第一絶縁層囲みエリア
２０１ａ、２０１ｂ 第一絶縁層被覆エリア
２０２ａ、２０２ｂ 第一絶縁層開口
２０３ａ、２０３ｂ 第一絶縁層開口
３０ａ、３０ｂ 透明導電層
３００ｂ 透明導電層開口
３０１ａ、３０１ｂ 透明導電層外縁
４０ａ、４０ｂ 反射層
４００ｂ 反射層開口
４０１ａ、４０１ｂ 反射層外縁
４１ａ、４１ｂ バリア層
４１０ｂ バリア層開口
４１１ａ、４１１ｂ バリア層外縁
５０ａ、５０ｂ 第二絶縁層
５０１ａ、５０１ｂ 第二絶縁層開口
５０２ａ、５０２ｂ 第二絶縁層開口
５０２０ｂ 環状開口
５０２１ｂ 側壁
６０ａ、６０ｂ 接触層
６００ａ、６００ｂ シンブルエリア
６０２ａ 接触層開口
６０１ｂ 第一接触層
６０１１ｂ 第一接触層側壁
６０２ｂ 第二接触層
６０２１ｂ 第二接触層側壁
７０ａ、７０ｂ 第三絶縁層
７０１ａ、７０２ａ 第三絶縁層開口
７０１ｂ、７０２ｂ 第三絶縁層開口
８０ａ、８０ｂ 第一はんだパッド
９０ａ、９０ｂ 第二はんだパッド
８００ａ 第一はんだパッド開口
８０１ｂ 第一凸部
８０２ａ 第一側辺
８０２ｂ 第一凹部
８０３ｂ 第一平辺
８０４ａ 第一凹部
８０５ａ 第一上層はんだパッド
８０７ａ 第一下層はんだパッド
８１０ａ 第一緩衝パッド
９００ａ 第二はんだパッド開口
９０１ｂ 第二凸部
９０２ａ 第二側辺
９０２ｂ 第二凹部
９０３ｂ 第二平辺
９０４ａ 第二凹部
９０５ａ 第二上層はんだパッド
９０７ａ 第二下層はんだパッド
９１０ａ、９１０ｂ 第二緩衝パッド
１０００ａ、１０００ｂ 半導体構造
１００１ａ、１００１ｂ 第二外側壁
１００２ａ、１００２ｂ 内側壁
１００３ａ、１００３ｂ 第一外側壁
５１ パッケージ基板
５１１ 第一パッド
５１２ 第二パッド
５３ 絶縁部
５４ 反射構造
６００ 電球
６０２ ランプカバー
６０４ 反射ミラー
６０６ 搭載部
６０８ 発光デバイス
６１０ 発光モジュール
６１２ ランプベース
６１４ 放熱シート
６１７ 接続部
６１８ 電気接続素子
1, 2, 3, 4, 5, 7
Claims (10)
第一半導体層、第二半導体層、前記第一半導体層及び前記第二半導体層の間に位置する活性層を有する半導体積層と、
前記半導体積層の上に位置し、前記第二半導体層を露出させる第一絶縁層開口を有する第一絶縁層と、
前記第二半導体層の上に位置し、かつ、前記第一絶縁層開口によって前記第二半導体層と電気的に接続する反射構造と、
前記反射構造の上に位置し、上面図における形状が環状であって、前記反射構造を露出させる環状開口を含む第二絶縁層と、
前記第二絶縁層の上に位置し、かつ、前記第一半導体層と電気的に接続する第一はんだパッドと、
前記第二絶縁層の上に位置し、かつ、前記第二半導体層と電気的に接続する第二はんだパッドと、
前記第二半導体層及び前記第一はんだパッドの間に位置し、前記第一半導体層と電気的に接続する第一接触層と、
前記第二半導体層及び前記第二はんだパッドの間に位置する第二接触層とを含み、
前記第二絶縁層は中央部と辺縁部を含み、前記辺縁部が前記環状開口によって前記中央部と分離され、
前記第一接触層は前記辺縁部の上に位置し、かつ、前記辺縁部と接触し、
前記第二接触層は前記中央部の上に位置し、かつ、前記環状開口の中に形成されて、前記反射構造と接触し、
前記半導体積層における前記第二接触層の投影範囲に対し、前記中央部は前記投影範囲内に位置する、発光デバイス。 1. A light emitting device, comprising:
a semiconductor stack including a first semiconductor layer, a second semiconductor layer, and an active layer located between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
a first insulating layer overlying the semiconductor stack and having a first insulating layer opening exposing the second semiconductor layer;
a reflective structure located above the second semiconductor layer and electrically connecting to the second semiconductor layer through the first insulating layer opening;
a second insulating layer overlying the reflective structure, the second insulating layer being annular in shape in a top view and including an annular opening exposing the reflective structure;
a first solder pad located on the second insulating layer and electrically connecting to the first semiconductor layer;
a second solder pad located on the second insulating layer and electrically connecting to the second semiconductor layer;
a first contact layer located between the second semiconductor layer and the first solder pad and electrically connecting with the first semiconductor layer ;
a second contact layer located between the second semiconductor layer and the second solder pad;
the second insulating layer includes a central portion and a peripheral portion, the peripheral portion being separated from the central portion by the annular opening;
the first contact layer overlies and contacts the peripheral edge;
the second contact layer overlies the central portion and is formed in the annular opening and contacts the reflective structure;
A light-emitting device, wherein the central portion is located within a projected range of the second contact layer on the semiconductor stack.
前記発光デバイスの上面図において、前記一つまたは複数個の孔部が前記第二はんだパッド以外の領域に形成される、請求項１に記載の発光デバイス。 one or more holes penetrating the second semiconductor layer and the active layer to expose the first semiconductor layer;
The light emitting device of claim 1 , wherein in a top view of the light emitting device, the one or more holes are formed in an area other than the second solder pad.
前記発光デバイスの上面図において、前記環状開口が前記第三絶縁層開口を囲んでいる、請求項１に記載の発光デバイス。 the light emitting device further includes a third insulating layer having a third insulating layer opening;
10. The light emitting device of claim 1, wherein in a top view of the light emitting device, the annular opening surrounds the third insulating layer opening.
前記第三絶縁層が、前記第一はんだパッドに被覆された第一部分、及び前記第一はんだパッドの側辺に近い第二部分を含み、
前記第三絶縁層が、前記第一部分と前記第二部分との間に位置して前記第一接触層を露出させる第三絶縁層開口を含み、
前記第三絶縁層開口が前記第一部分の第一辺及び前記第二部分の第二辺によって構成され、前記第一はんだパッドの前記側辺と前記第一辺または前記第二辺が距離を有し、前記距離が１００μｍより小さい、請求項１に記載の発光デバイス。 the light emitting device further includes a third insulating layer overlying the first contact layer;
the third insulating layer includes a first portion covering the first solder pad and a second portion adjacent to a side of the first solder pad;
the third insulating layer includes a third insulating layer opening located between the first portion and the second portion to expose the first contact layer;
2. The light emitting device of claim 1, wherein the third insulating layer opening is defined by a first edge of the first portion and a second edge of the second portion, and the side edge of the first solder pad has a distance from the first edge or the second edge, the distance being less than 100 μm.
前記反射構造が前記透明導電層の上に位置し、前記反射構造がバリア層と反射層を含み、前記バリア層が前記反射層の上に位置する、請求項１に記載の発光デバイス。 the light emitting device further includes a transparent conductive layer overlying the second semiconductor layer;
10. The light emitting device of claim 1, wherein the reflective structure is located over the transparent conductive layer, the reflective structure including a barrier layer and a reflective layer, the barrier layer being located over the reflective layer.
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