TW201719934A - 氮化物半導體晶圓及其製造方法、及氮化物半導體紫外線發光元件及裝置 - Google Patents

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Abstract

防止伴隨紫外線發光動作之起因於電極間被充填的樹脂之電性特性劣化。一種在基板(12)上具有具備n型氮化鋁鎵層(16)與由氮化鋁鎵層所構成的活性層(17)與p型氮化鋁鎵層(19)，(20)之半導體層積部(21)、n電極(23)、p電極(22)、保護絕緣膜(24)、第1及第2電鍍電極(25)，(26)、具備氟樹脂膜(27)之紫外線發光元件之氮化物半導體晶圓，在第1領域(R1)的p型氮化鋁鎵層上面形成p電極；在第2領域(R2)的n型氮化鋁鎵層上面形成n電極；保護絕緣膜係具有讓n電極與p電極的至少一部分露出來之開口部；第1電鍍電極，是從第2電鍍電極離間開來、而與p電極接觸，將第1領域(R1)的上面及外周側面的全面、與第1領域(R1)相接的第2領域(R2)的一部分加以覆蓋；第2電鍍電極則與n電極接觸；氟樹脂膜(27)是將第1及第2電鍍電極的側壁面及間隙部(31)的底面加以覆蓋。

Description

氮化物半導體晶圓及其製造方法、及氮化物半導體紫外線發光元件及裝置
本發明係有關氮化物半導體晶圓及其製造方法、氮化物半導體紫外線發光元件、及將該氮化物半導體紫外線發光元件組裝在基台上而做成之氮化物半導體紫外線發光裝置，特別是有關於將發光中心波長約365nm以下的發光從基板側挑選出之覆晶組裝用的氮化物半導體紫外線發光元件的電極構造的改善技術。
從前，LED(發光二極體)或半導體雷射等之氮化物半導體發光元件，在藍寶石等基板上利用磊晶成長來形成由複數氮化物半導體層所構成的發光元件構造者為多數存在(例如，參照下述的非專利文獻1、非專利文獻2)。氮化物半導體層，一般可以由式Al1-x-yGaxInyN(0≦x≦1,0≦y≦1,0≦x+y≦1)來表示。
發光元件構造，係在n型氮化物半導體層與p型氮化物半導體層之間，具有挾著由單一量子井構造(SQW：Single-Quantum-Well)或多重量子井構造 (MQW：Multi-Quantum-Well)的氮化物半導體層所形成的活性層之雙異質構造。活性層為氮化鋁鎵系半導體層之場合，藉由調整氮化鋁莫耳分率(亦稱鋁組成比)，可以將能帶間隙能量、在以GaN與AlN取得的能帶間隙能量(約3.4eV與約6.2eV)分別作為下限及上限之範圍內加以調整，得到發光波長從約200nm到約365nm之紫外線發光元件。具體而言，藉由從p型氮化物半導體層向n型氮化物半導體層順方向讓電流流過，在活性層會產生因應上述能帶間隙能量的發光。
另一方面，作為氮化物半導體紫外線發光元件之組裝型態，一般上採用覆晶組裝(例如，參照下述專利文獻1的圖4等)。在覆晶組裝，來自活性層的發光，會透過能帶間隙能量比活性層大的氮化鋁鎵系氮化物半導體及藍寶石基板等，而被取出到元件外。因而，在覆晶組裝，使藍寶石基板朝上、使朝向晶片上面側被形成的p側及n側的各電極面朝下，晶片側的各電極面與副載具(sub-mount)等之封裝零件側的電極墊，則是中介著在各電極面上被形成的金屬突起，而被電性地及物理性地接合起來。
氮化物半導體紫外線發光元件，一般而言，如下述專利文獻2的圖4，6及7等，或者，下述專利文獻3的圖2，4及6等所揭示之方式，利用氟系樹脂或聚矽氧樹脂等的紫外線透過性樹脂被密封而被供實用。該密封樹脂，將內部的紫外線發光元件加以保護免於外部氛圍 影響，防止因水分的浸入或氧化等造成的發光元件劣化。再者，該密封樹脂，也是有緩和因聚光透鏡與紫外線發光元件之間的折射率差、或者紫外線的照射對象空間與紫外線發光元件之間的折射率差引起之光的反射損失，而被設置作為供謀求提升光的取出效率用之折射率差緩合材料之場合。此外，也可以將該密封樹脂的表面成形成球面等聚光性曲面，來提高照射效率。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]國際公開第2014/178288號公報
[專利文獻2]日本特開2007-311707號公報
[專利文獻3]美國專利申請案公開第2006/0138443號說明書
[專利文獻4]日本特開2006-348088號公報
〔非專利文獻〕
[非專利文獻1]Kentaro Nagamatsu, etal., “High-efficiency AlGaN-based UV light-emitting diode on laterally overgrown AlN”, Journal of Crystal Growth, 2008, 310, pp.2326-2329
[非專利文獻2]Shigeaki Sumiya, etal., “AlGaN-Based Deep Ultraviolet Light-Emitting Diodes Grown on Epitaxial AlN/Sapphire Templates”, Japanese Journal of Applied Physics, Vol.47, No.1, 2008, pp.43-46
如上述，作為紫外線發光元件的密封樹脂，提案使用氟系樹脂及聚矽氧樹脂等，但聚矽氧樹脂，已知在多量地暴露在高能量的紫外線時會促進劣化。特別是，紫外線發光元件的高輸出化推進，因被暴露於紫外線所造成的劣化有加速之傾向，此外，由於伴隨高輸出化而來的消耗電力增加導致發熱也會增加，而使因該發熱造成的密封樹脂劣化也成為問題。
此外，氟系樹脂，習知耐熱性優良、紫外線耐性也高，但是聚四氟乙烯等一般性氟樹脂係不透明。該氟系樹脂，由於聚合物鏈為直線的且剛硬、容易結晶化，所以結晶質部分與非晶質部分混合存在，使其界面光散射而成為不透明。
於是，例如，在上述專利文獻4，提出了作為紫外線發光元件的密封樹脂，藉由使用非晶質的氟樹脂，來提高對紫外線的透明性。作為非晶質的氟樹脂，可列舉將結晶性聚合物的氟樹脂共聚合化而形成共聚合物混合體使之非晶質化之物、或全氟間二氧雜環戊烯的共聚合體(杜邦(股)製的商品鐵氟龍AF(登錄商標))或全氟丁烯基乙烯基醚之環化聚合體(旭硝子(股)製的商品名Cytop(登錄商標))。後者的環化聚合體氟樹脂，由於 在主鏈具有環狀構造所以容易成為非晶質、透明性高。
非晶質氟樹脂，大致區分，有具有對金屬可結合的官能基之結合性氟樹脂與具有對金屬難結合性的官能基之非結合性氟樹脂等2種類。在搭載LED晶片的基台表面及覆蓋LED晶片的部分，使用結合性氟樹脂，可以提高基台等與氟樹脂間的結合性。又，在本發明，所謂對金屬的「結合性」之用語，係包含具有與金屬界面的親和性之意味內容。同樣地，所謂對金屬的「非結合性」之用語，係包含不具有與金屬界面的親和性之意味內容。
另一方面，在上述專利文獻1，報告了在將末端官能基具有對金屬呈結合性的反應性官能基的結合性的非晶質氟樹脂，使用在覆蓋氮化物半導體的紫外線發光元件的墊片電極之處之場合下，在分別接續在紫外線發光元件的p電極及n電極的金屬電極配線間施加順方向電壓而讓紫外線發光動作進行時，紫外線發光元件的電性特性上發生劣化之情事。具體而言，確認在紫外線發光元件的p電極及n電極間形成電阻性的漏電流路徑。根據上述專利文獻1，認為在非晶質氟樹脂為結合性的非晶質氟樹脂時，在被高能量的紫外線照射的該結合性的非晶質氟樹脂，依光化學反應而反應性的末端官能基會分離、自由基化，引發與構成墊片電極的金屬原子配位結合，而該金屬原子會從墊片電極分離，再者，發光動作中係在墊片電極間施加電場之結果，認為該金屬原子會引發躍遷，形成電阻性的漏電流路徑，紫外線發光元件的p電極及n電極間 會短路。
本發明係有鑑於上述問題點而做成，其目的在於防止伴隨紫外線發光動作之起因於電極間被充填的密封樹脂之電性特性劣化，提供一種高品質、高可信賴度的紫外線發光裝置。
為達成上述目的，本發明為提供一種在基板上將複數元件單位矩陣狀配列而形成的氮化物半導體晶圓，其特徵係：前述元件單位分別為：包含n型氮化鋁鎵系半導體層之第1半導體層，包含氮化鋁鎵系半導體層之活性層，與具備將包含p型氮化鋁鎵系半導體層之第2半導體層層積而形成之半導體層積部、由1或複數的金屬層所形成的n電極、由1或複數的金屬層所形成的p電極、絕緣保護膜、與前述p電極的未被前述保護絕緣膜覆蓋的露出面接觸之第1電鍍電極、與前述n電極的未被前述保護絕緣膜覆蓋的露出面接觸之第2電鍍電極、及氟樹脂膜之氮化物半導體紫外線發光元件；在各個前述元件單位，前述半導體層積部，在與前述半導體層積部的表面平行的面內將1個前述元件單位占有的領域當作元件領域之場合，在前述元件領域內的一部分的第1領域，在前述第1半導體層上讓前述活性層與前述第2半導體層層積，在 前述元件領域內的前述第1領域以外的第2領域，以使前述第1半導體層露出來之方式被形成；前述n電極，係在前述第2領域內的前述第1半導體層的露出面上被形成；前述p電極，係在前述第2半導體層的最上面被形成；前述保護絕緣膜，至少覆蓋前述半導體層積部的前述第1領域的外周側面全面、前述第1領域與前述n電極之間的前述第1半導體層的上面、及包含前述n電極的外周端緣部之內的至少與前述第1領域對向的部分之上面與側面，且以不覆蓋前述n電極的表面的至少一部分及前述p電極的表面的至少一部分而露出來之方式被形成；前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極，分別、以由銅或以銅作為主成分的合金所形成的本體電極、與覆蓋前述本體電極的上面及側壁面之最外層是由金或白金族金屬的1層或多層表面金屬膜所構成；再者，前述第1電鍍電極，係從前述第2電鍍電極離間開，並以覆蓋包含前述p電極的露出面的前述第1領域的上面全面、被前述保護絕緣膜覆蓋的前述第1領域的外周側面全面、及前述第2領域一部分的與前述第1領域相接的邊界領域之方式被形成；前述氟樹脂膜，係至少、將除去前述第1電鍍電極的側壁面上端部之部分、除去前述第2電鍍電極的側壁面上端部之部分、及除去在前述第1電鍍電極與前述第2電鍍 電極間的間隙部露出來的前述保護絕緣膜的露出面外周端之部分、分別連續並覆蓋。
又，在本發明，氮化鋁鎵系半導體，以一般式AlxGa1-xN(x為AlN莫耳分率，0≦x≦1)所表示的3元(或者2元)加工物作為基本，其能帶間隙能量為GaN(x=0)的能帶間隙能量(約3.4eV)以上的3族氮化物半導體，只要滿足有關該能帶間隙能量的條件，就也包含含有微量的In、p、As等之場合。
在上述氮化物半導體晶圓的元件構造，藉由將n電極接近於第1領域來配置，能夠減低從n電極到活性層的電流路徑上的寄生電阻，可以謀求外部量子效率等發光特性的提升。但是，在該元件構造，如果不設置第1及第2電鍍電極，而將n電極與p電極直接使用於覆晶組裝，由於n電極與p電極間也接近，所以在發光動作中被施加在n電極與p電極間的電場強度會增加。於是，也在n電極與p電極之間的空間充填密封樹脂的氟樹脂時，構成上述的電極的金屬原子的躍遷會被誘發，以至於電極間的短路之可能性提高。
在上述氮化物半導體晶圓的元件構造，由於具備接續在p電極的第1電鍍電極與接續在n電極的第2電鍍電極、該第1及第2電鍍電極被使用在覆晶組裝上，所以上述氟樹脂，並非在n電極與p電極間，而是被充填在第1及第2電鍍電極間。因而，誘發上述金屬原子躍遷之電場，並非被施加在n電極與p電極間的電場，而為被 施加在第1及第2電鍍電極間的電場。另一方面，即使為了提升發光特性而把n電極接近於第1領域配置，由於不同於n電極而第2電鍍電極的配置處之自由度高，所以第1及第2電鍍電極間的離間距離、可以比n電極與p電極間的離間距離大，故而以至於上述電極間的短路之可能性被大幅減低。
再者，第1及第2電鍍電極的最外面，係利用在高熔點下離子化傾向低、躍遷不易的金或白金族金屬來覆蓋，故而以至於上述電極間的短路之可能性更確實被減低。
但是，實際的發光動作，由於發光元件是在副載具等基台上於覆晶被組裝的狀態下進行，所以在第1及第2電鍍電極的上面與基台上對應的電極墊之間，中介著焊錫材料。從而，在該焊錫材料中包含錫等比金或白金族金屬更易躍遷的金屬時，因為至於上述電極間的短路之可能性提高，所以防止該焊錫材料中的金屬原子躍遷是必要的。
在上述的氮化物半導體晶圓的元件構造，氟樹脂膜，至少將除第1電鍍電極的側壁面上端部之部分、除第2電鍍電極的側壁面上端部之部分、及除在第1及第2電鍍電極間的間隙部露出來的保護絕緣膜的露出面外周端之部分、分別連續覆蓋，由於作為焊錫阻劑之功能，上述焊錫材料，係停留在第1及第2電鍍電極的上面與基台上對應的電極墊之間，被阻止進入第1及第2電鍍電極間 的間隙部。此外，由於氟樹脂膜對紫外線的耐性高，且因即使姑且讓紫外線射入該間隙部也不易劣化，所以相較於使用氟樹脂以外的樹脂作為焊錫阻劑之場合，可以較高度維持發光元件的可信賴性。
焊錫材料中金屬原子的發光元件側的躍遷路徑，在該焊錫材料存在於第1及第2電鍍電極的上面之場合，係成為連接各電鍍電極的側壁面與在上述間隙部露出來的保護絕緣膜的露出面之路徑。但是，在沿著各電鍍電極的側壁面之路徑，由於該側壁面上為同電位、不會產生電場，所以在沿著該側壁面的路徑的金屬原子的躍遷，沿著該側壁面的路徑愈長、愈不易發生。
從而，在上述的氮化物半導體晶圓的元件構造，藉由設置第1及第2電鍍電極與氟樹脂膜，抑制焊錫材料中的金屬原子在發光元件側的躍遷，把起因於焊錫材料以致於電極間的短路之可能性大幅地減低。
再者，在上述的氮化物半導體晶圓的元件構造，由於半導體層積部的第1領域外周側面的全面被第1電鍍電極覆蓋，所以從該半導體層積部內的活性層被射出的紫外線，會變成從半導體層積部的第1領域的外周側面，無法直接到達被充填在第1及第2電鍍電極間的間隙部的密封樹脂的氟樹脂，所以能大幅地減低氟樹脂被紫外線照射，有助於抑制上述電鍍電極及焊錫材料中的金屬原子的躍遷。
此外，上述第1特徵之氮化物半導體晶圓， 以前述氟樹脂膜，並不被形成在前述複數元件單位鄰接的前述元件領域間的晶片切斷領域為第2特徵。利用該第2特徵構成，在將該氮化物半導體晶圓，每一前述元件單位予以分割來製作晶片狀氮化物半導體紫外線發光元件之場合，使該分割處理變得容易，而且能夠防止分割時氟樹脂膜的端部破損等，而被形成的氟樹脂膜剝離。
進而，在上述任一特徵之氮化物半導體晶圓，以前述氟樹脂膜，在前述第1電鍍電極的上面、及前述第2電鍍電極的上面並不被形成為第3特徵。利用該第3特徵構成，在將該氮化物半導體晶圓，每一前述元件單位予以分割來做成晶片狀氮化物半導體紫外線發光元件，並在副載具等基台上進行覆晶組裝時，能夠將第1及第2電鍍電極的上面與基台上對應的電極墊之間焊接起來。
又，前述氟樹脂膜在第1及第2電鍍電極的上面不被形成，在分割該氮化物半導體晶圓之前為必要的，但在作為中間生成物的氮化物半導體晶圓，即使前述氟樹脂膜在第1及第2電鍍電極的上面被形成，只要在上述分割之前除去，雖然須費事該除去處理，但在覆晶組裝上則無特別問題。
再者，上述任一特徵之氮化物半導體晶圓，最好是前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極的各表面分別被平坦化，垂直方向的高度位置會對齊前述各表面的前述半導體層積部的表面。
再者，上述任一特徵之氮化物半導體晶圓， 以前述第1電鍍電極的外周全部，中介著前述保護絕緣膜而位於前述n電極上為第4特徵。利用該第4特徵構成，上述之半導體層積部的第1領域外周側面的全面是被第1電鍍電極覆蓋，加上在第1及第2電鍍電極間的間隙部與第2領域的第1半導體層之間中介著n電極，因而，會防止從該半導體層積部內的活性層射出的紫外線，在基板與第1半導體層之界面或者基板的裏面等一部分反射、通過第2領域的第1半導體層，而到達被充填在第1及第2電鍍電極間的間隙部之密封樹脂。藉此，能大幅地減低被充填在第1及第2電鍍電極間的間隙部的密封樹脂的氟樹脂被紫外線照射，有助於抑制上述電鍍電極及焊錫材料中的金屬原子的躍遷。
再者，上述任一特徵之氮化物半導體晶圓，最好是前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極間的離間距離為75μm以上。利用該適宜的型態，可以將第1電鍍電極與第2電鍍電極，不會相互接觸、而以高產出率來形成。
再者，上述任一特徵之氮化物半導體晶圓，最好是前述氟樹脂膜，具有由以含氟脂肪族環構造為構造單位的聚合體或共聚合體所構成之非晶質氟樹脂。利用該適宜的型態，可抑制上述的電鍍電極及焊錫材料中的金屬原子之躍遷。
再者，上述任一特徵之氮化物半導體晶圓，最好是前述氟樹脂膜，包含構成氟樹脂的聚合體或共聚合 體的末端官能基對金屬不呈結合性之非反應性末端官能基之第1型氟樹脂。
進而，上述任一特徵之氮化物半導體晶圓，最好是：前述氟樹脂膜是由2層以上層積膜所形成；前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極接觸的前述層積膜的第1層樹脂膜，是包含構成氟樹脂的聚合體或共聚合體的末端官能基對金屬呈結合性之反應性末端官能基之第2型氟樹脂；前述層積膜的第2層以下的樹脂膜，是包含構成氟樹脂的聚合體或共聚合體的末端官能基對金屬不呈結合性之非反應性末端官能基之第1型氟樹脂。利用該適宜的型態，會抑制反應性的末端官能基對金屬原子的躍遷帶來的影響，且使前述氟樹脂膜與第1及第2電鍍電極的側壁面之間的結合變得強固，使前述氟樹脂膜不易剝離。
進而，上述任一特徵之氮化物半導體晶圓，最好是在前述複數元件單位鄰接的前述元件領域間的晶片切斷領域與其側方領域，或前述晶片切斷領域的側方領域，作為前述氟樹脂膜的底膜，形成包含構成氟樹脂的聚合體或共聚合體的末端官能基對金屬呈結合性之反應性末端官能基之第2型氟樹脂之第2氟樹脂膜。利用該適宜的型態，在將該氮化物半導體晶圓，每一前述元件單位予以分割來製作晶片狀氮化物半導體紫外線發光元件之場合，藉由把該底膜作為氟樹脂膜與晶片間之結合劑之功能，而能夠防止氟樹脂膜的端部破損等，而被形成的氟樹脂膜剝離。
再者，上述任一特徵之氮化物半導體晶圓，最好是在前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極間的前述間隙部底面的前述保護絕緣膜與前述氟樹脂膜之間，具備不會讓紫外線透過的無機材料膜。利用該適宜的型態，如上述之方式，半導體層積部的第1領域外周側面的全面是被第1電鍍電極覆蓋，加上在第1及第2電鍍電極間的間隙部與第2領域的第1半導體層之間中介著紫外線不會透過的無機材料膜，因而，可防止從該半導體層積部內的活性層射出的紫外線，在基板與第1半導體層之界面或者基板的裏面等一部分反射、通過第2領域的第1半導體層，而到達被充填在第1及第2電鍍電極間的間隙部之密封樹脂之氟樹脂。藉此，能大幅地減低被充填在第1及第2電鍍電極間的間隙部的密封樹脂的氟樹脂被紫外線照射，有助於抑制上述電鍍電極及焊錫材料中的金屬原子的躍遷。
為達成上述目的，本發明係提供一種供製造上述特徵的氮化物半導體晶圓之製造方法，係以在前述基板上，在將前述半導體層積部、前述n電極、前述p電極、前述絕緣保護膜、前述第1電鍍電極、及前述第2電鍍電極形成之後，在前述複數元件單位鄰接的前述元件領域間的晶片切斷領域或前述晶片切斷領域及其側方領域，形成阻止前述氟樹脂膜形成之第1遮罩材料；在前述第1遮罩材料形成後，在前述第1遮罩材料所包圍的前述元件領域，注入氟樹脂後形成前述氟樹脂膜； 在前述氟樹脂膜形成後，將前述第1遮罩材料除去作為第1特徵。
根據上述第1特徵之氮化物半導體晶圓之製造方法，可製作出具有上述第1及第2特徵之氮化物半導體晶圓。
再者，上述第1特徵之氮化物半導體晶圓之製造方法，以在前述第1遮罩材料形成後，在前述複數元件單位的前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極的上面，形成阻止前述氟樹脂膜形成的第2遮罩材料；在前述第1及第2遮罩材料形成後，在前述第1遮罩材料所包圍的前述元件領域注入前述氟樹脂，在前述氟樹脂膜形成後，將前述第1及第2遮罩材料同時或個別地除去作為第2特徵。
再者，上述第2特徵之氮化物半導體晶圓之製造方法，最好是前述第2遮罩材料是由不含氟樹脂的樹脂組成物所構成；在利用有機溶劑將前述第2遮罩材料溶解並除去時，前述氟樹脂膜在前述第2遮罩材料上被形成之場合，將該第2遮罩材料上的氟樹脂膜同時地除去。
再者，上述第1特徵之氮化物半導體晶圓之製造方法，以將前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極的上面被形成的前述氟樹脂膜研磨並除去作為第3特徵。
根據上述第2或第3特徵之氮化物半導體晶圓之製造方法，可製作出具有上述第1至第3特徵之氮化物半導體晶圓。
進而，在上述任一特徵之氮化物半導體晶圓之製造方法，最好是：作為前述基板採用讓紫外線透過的基板；以前述第1電鍍電極的外周全部是中介著前述保護絕緣膜而位於前述n電極上之方式，形成前述第1電鍍電極；作為前述第1遮罩材料，使用負型的光阻劑材；將前述光阻劑材、在前述基板表面的全面形成；接著，從前述基板的裏面照射紫外線，讓前述光阻劑材曝光；然後，利用前述第1電鍍電極與前述n電極而將前述紫外線曝光被阻止的前述光阻劑材的一部分利用顯像處理加以除去。
利用該適宜的型態，可以利用前述n電極與前述第1電鍍電極將元件領域的大略全面覆蓋，再者，使該電極成為曝光時的遮罩，而可以僅將晶片切斷領域或晶片切斷領域與其側方領域從晶圓的裏面側自己整合地曝光，可簡易地實現上述第1特徵之氮化物半導體晶圓之製造方法。
再者，上述任一特徵之氮化物半導體晶圓之製造方法，最好是利用噴墨方式將前述第1遮罩材料塗佈到前述晶片切斷領域。利用該適宜的型態，也可以簡易地實現上述第1特徵之氮化物半導體晶圓之製造方法。
進而，上述任一特徵之氮化物半導體晶圓之 製造方法，最好是取代前述第1遮罩材料的形成，或者，追加，而在塗佈包含構成前述氟樹脂膜的氟樹脂之塗佈液之前，在前述複數元件單位鄰接的前述元件領域間的晶片切斷領域與其側方領域，或者，前述晶片切斷領域的側方領域，作為前述氟樹脂膜的底膜，形成包含構成氟樹脂的聚合體或共聚合體的末端官能基對金屬呈結合性之反應性末端官能基之第2型氟樹脂之第2氟樹脂膜。利用該適宜的型態，能提供一種在每一前述元件單位予以分割來製作晶片狀氮化物半導體紫外線發光元件時，可以防止氟樹脂膜的端部破損等，而被形成的氟樹脂膜剝離之氮化物半導體晶圓。
為達成上述目的，本發明提供一種氮化物半導體紫外線發光元件，其特徵係將上述任一特徵之氮化物半導體晶圓、每一前述元件單位加以分割而成。
再者，為達成上述目的，本發明係提供一種在覆晶組裝用的基台上，將至少1個上述特徵之氮化物半導體紫外線發光元件加以覆晶組裝而形成之氮化物半導體紫外線發光裝置，其特徵係：前述基台，為具備絕緣性基材，與在前述絕緣性基材的表面被形成、上面與側壁面由金或白金族金屬所覆蓋、且相互電性地分離之2以上的金屬膜而形成；前述2以上的金屬膜，可以搭載至少1個前述氮化物半導體發光元件，全體上，被形成包含2以上的電極墊之指定的俯視形狀； 沿著不由前述金屬膜所覆蓋的前述絕緣性基材的露出面與前述金屬膜的側壁面之邊界線，至少，與前述邊界線連續的前述絕緣性基材的前述露出面的一部分、與前述邊界線連續的前述金屬膜的前述側壁面的一部分，是由氟樹脂所覆蓋；構成前述金屬膜的上面的至少前述電極墊之處，並不被前述氟樹脂所覆蓋。
根據上述特徵之氮化物半導體晶圓，藉由將該晶圓每一元件單位加以分割並將得到的氮化物半導體紫外線發光元件在基台上組裝，能實現防止伴隨紫外線發光動作之因被充填在電極間的密封樹脂引起之電性特性劣化、高品質、高可信賴度之紫外線發光裝置。
此外，根據上述特徵之氮化物半導體晶圓，由於供防止上述電性特性劣化用之手段，已在晶圓製造階段採取，所以在將氮化物半導體紫外線發光元件在基台上組裝之階段，並無採取供防止上述電性特性劣化用的手段之必要，而可以利用通常的組裝步驟。
10‧‧‧氮化物半導體晶圓
11‧‧‧氮化物半導體紫外線發光元件
12‧‧‧藍寶石基板
13‧‧‧氮化鋁層
14‧‧‧氮化鋁鎵層
15‧‧‧模板
16‧‧‧n型包覆層(n型氮化鋁鎵)
17‧‧‧活性層
170‧‧‧障蔽層
171‧‧‧井層
18‧‧‧電子阻止層(p型氮化鋁鎵)
19‧‧‧p型包覆層(p型氮化鋁鎵)
20‧‧‧p接觸層(p型氮化鎵)
21‧‧‧半導體層積部
22‧‧‧p電極
23‧‧‧n電極
24‧‧‧保護絕緣膜
25‧‧‧第1電鍍電極
250‧‧‧第1本體電極
251‧‧‧第1表面金屬膜
26‧‧‧第2電鍍電極
260‧‧‧第2本體電極
261‧‧‧第2表面金屬膜
27‧‧‧氟樹脂膜
270‧‧‧塗佈液
271‧‧‧原型樹脂膜
28‧‧‧第1開口部
29‧‧‧第2開口部
30‧‧‧晶種膜
31‧‧‧第1電鍍電極與第2電鍍電極之間隙部
32‧‧‧第1遮罩材料(光阻劑層)
33‧‧‧第2遮罩材料
34‧‧‧不透明絕緣膜
35‧‧‧第2氟樹脂膜
40‧‧‧副載具
41‧‧‧基材
42‧‧‧第1金屬電極配線
420‧‧‧第1電極墊
421‧‧‧第1配線部
43‧‧‧第2金屬電極配線
430‧‧‧第2電極墊
431‧‧‧第2配線部
44‧‧‧側壁部
45‧‧‧密封樹脂
46‧‧‧透鏡
47、48‧‧‧導線端子
49‧‧‧焊錫
50‧‧‧氮化物半導體紫外線發光裝置
51‧‧‧氟樹脂膜
BL‧‧‧第1領域與第2領域之邊界線
C‧‧‧凹部領域與周邊領域之邊界
R1‧‧‧第1領域
R2‧‧‧第2領域
R3‧‧‧凹部領域
R4‧‧‧周邊領域
圖1係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓一實施型態之氮化物半導體紫外線發光元件的配列構造之一例 之平面圖。
圖2係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓第1~第5實施型態之氮化物半導體紫外線發光元件的保護絕緣膜、第1及第2電鍍電極形成前的A-A’剖面之元件構造之一例之剖面圖。
圖3係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓第1~第5實施型態之氮化物半導體紫外線發光元件的保護絕緣膜、第1及第2電鍍電極形成前的B-B’剖面之元件構造之一例之剖面圖。
圖4係模式顯示圖2及圖3所示之元件構造的重要部分之重要部分剖面圖。
圖5係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓第1~第3及第5實施型態之氮化物半導體紫外線發光元件的保護絕緣膜、第1及第2電鍍電極、氟樹脂膜形成後的A-A’剖面之元件構造之一例之剖面圖。
圖6係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓第1~第3及第5實施型態之氮化物半導體紫外線發光元件的保護絕緣膜、第1及第2電鍍電極、氟樹脂膜形成後的B-B’剖面之元件構造之一例之剖面圖。
圖7係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓第1~第6實施型態之氮化物半導體紫外線發光元件的p電極、n電極、第1及第2電鍍電極形成前的平面構造及第1領域與第2領域的俯視圖案之一例之平面圖。
圖8係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓第1 ~第6實施型態之氮化物半導體紫外線發光元件的第1及第2電鍍電極形成前的平面構造及p電極與n電極的俯視圖案之一例之平面圖。
圖9係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓第1~第6實施型態之氮化物半導體紫外線發光元件的第1及第2電鍍電極形成前的平面構造及保護絕緣膜的俯視圖案之一例之平面圖。
圖10係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓第1~第6實施型態之氮化物半導體紫外線發光元件的第1及第2電鍍電極的俯視圖案之一例之平面圖。
圖11係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓之製造方法之氟樹脂膜的形成步驟一實施型態之步驟剖面圖。
圖12係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓之製造方法之氟樹脂膜的形成步驟一實施型態之步驟剖面圖。
圖13係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓之製造方法之氟樹脂膜的形成步驟一實施型態之步驟剖面圖。
圖14係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓之製造方法之氟樹脂膜的形成步驟一實施型態之步驟剖面圖。
圖15係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓之製造方法之氟樹脂膜的形成步驟一實施型態之步驟剖面 圖。
圖16係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓第4實施型態之氮化物半導體紫外線發光元件的保護絕緣膜、第1及第2電鍍電極、氟樹脂膜形成後的B-B’剖面之元件構造的重要部分之重要部分剖面圖。
圖17係模式顯示關於本發明之氮化物半導體晶圓第6實施型態之氮化物半導體紫外線發光元件的保護絕緣膜、第1及第2電鍍電極、氟樹脂膜形成後的B-B’剖面之元件構造的重要部分之重要部分剖面圖。
圖18係模式顯示關於本發明之氮化物半導體紫外線發光裝置一構成例之剖面圖。
圖19係模式顯示在圖18所示的氮化物半導體紫外線發光裝置被使用的副載具的俯視形狀與剖面形狀之平面圖與剖面圖。
圖20係模式顯示圖18所示的氮化物半導體紫外線發光裝置重要部分的構造之剖面圖。
圖21係模式顯示關於本發明之氮化物半導體紫外線發光裝置另一構成例重要部分的構造之剖面圖。
針對關於本發明之氮化物半導體晶圓及其製造方法、及氮化物半導體紫外線發光元件及裝置之實施型態，根據圖面加以說明。又，在以下的說明所使用的圖面，為了說明上理解容易，強調重要部分並模式顯示發明 內容，故而各部份的尺寸比未必與實際元件及所使用的零件為相同尺寸比。以下，設想上述氮化物半導體紫外線發光元件為發光二極體之場合加以說明。再者，適宜上，將關於本發明之氮化物半導體晶圓稱作「本晶圓」、將其製造方法稱作「本製造方法」、將分割本晶圓而成的氮化物半導體紫外線發光元件稱作「本發光元件」、將在指定基台上覆晶組裝本發光元件而成的氮化物半導體紫外線發光裝置稱作「本發光裝置」。
〈第1實施型態〉
如圖1所示，本晶圓10，係在基板12上將複數相同元件構造的本發光元件11矩陣狀配列而形成的氮化物半導體晶圓。以下，權宜上，在與基板12表面平行的面內，將元件單位之1個本發光元件11所佔有的領域定義為元件領域RE。此外，元件領域RE，如後述，係由第1領域R1與第2領域R2所構成。在鄰接的元件領域RE間，存在在將本晶圓10上的複數本發光元件11分割成個個晶片時成為切斷代之劃線領域SL(相當於晶片切斷領域)，該劃線領域SL，係在縱及橫方向延伸過晶圓表面上、格子狀地存在。從而，本晶圓10的表面，係由複數元件領域RE與劃線領域SL所構成。
其次，針對本發光元件11於晶圓狀態下的元件構造加以說明。本發光元件11，係具備半導體層積部21、p電極22、n電極23、絕緣保護膜24、第1電鍍電 極25、第2電鍍電極26、以及氟樹脂膜27而構成。
更具體而言，如圖2~圖4所示，本發光元件11，作為一例，採用在藍寶石(0001)基板12上使氮化鋁層13與氮化鋁鎵層14成長的基板作為模板15，在該模板15上，具有依序層積由n型氮化鋁鎵所形成的n型包覆層16、活性層17、氮化鋁莫耳分率比活性層17大的p型氮化鋁鎵的電子阻止層18、p型氮化鋁鎵的p型包覆層19、p型氮化鎵的p型接觸層20之半導體層積部21。n型包覆層16相當於第1半導體層，電子阻止層18、p型包覆層19、以及p型接觸層20則相當於第2半導體層。比n型包覆層16上部的活性層17、電子阻止層18、p型包覆層19、p型接觸層20的一部分的俯視領域(第2領域R2)，讓n型包覆層16的一部分表面露出來為止利用反應性離子蝕刻等予以除去，在n型包覆層16上的第1領域R1形成從活性層17到p型接觸層20為止的層積構造。活性層17，作為一例，成為由膜厚10nm的n型氮化鋁鎵障壁層170與膜厚3.5nm氮化鋁鎵或氮化鎵的井層171所構成的單層的量子井構造。活性層17，是在下側層與上側層以氮化鋁莫耳分率大的n型及p型氮化鋁鎵層挾持的雙異質構造即可，或者，將上述單層的量子井構造多層化之多重量子井構造亦可。
各氮化鋁鎵層，係利用有機金屬化合物氣相成長(MOVPE)法，或者，分子束磊晶成長(MBE)法等周知的磊晶成長法而形成，使用例如矽(Si)作為n型 層的供體不純物，使用例如鎂(Mg)作為p型層的受體不純物。又，並未明記導電型的氮化鋁層及氮化鋁鎵層，係未被注入不純物的未摻雜層。活性層17以外的各氮化鋁鎵層的膜厚，例如，n型包覆層16為2000nm、電子阻止層18為2nm、p型包覆層19為540nm、p型接觸層20為200nm。又，各氮化鋁鎵層的膜厚，並非限定於上述例示的數值。
在p型接觸層20的表面，例如，形成鎳/金的p電極22；在n型包覆層16的第2領域R2的表面，例如，形成鈦/鋁/鈦/金的n電極23。又，構成p電極22及n電極23之金屬層的層數、材質及膜厚，並不限定於上述例示之層數、材質，及以下所例示的膜厚。
權宜上設想直交座標系XYZ，將與基板12表面平行的面作為XY面，將基板12的厚度方向作為Z方向，將本發光元件11的元件領域RE的中心的XY座標設為(0,0)之場合下，圖2，係顯示平行於沿著後述的圖9的平面圖的A-A’之XZ面之本發光元件11的剖面圖；圖3，係顯示平行於沿著同平面圖的B-B’的XZ面之本發光元件11的剖面圖。圖2及圖3，分別，模式顯示在模板15上形成半導體層積部21，再者，於p電極22及n電極23被形成的狀態下，後述的保護絕緣膜24、第1電鍍電極25、第2電鍍電極26、及氟樹脂膜27被形成之前之元件構造。以下，說明之權宜上，將保護絕緣膜24、第1及第2電鍍電極25，26、氟樹脂膜27被形成之前之本發 光元件11之元件構造，稱為「電鍍前元件構造」；將該形成後之本發光元件11之元件構造，稱為「電鍍後元件構造」。圖4，係模式顯示圖2及圖3所示之本發光元件11之電鍍前元件構造之重要部分剖面圖。
如圖2~圖4所示，第1領域R1的半導體層積部21，係從n型包覆層16到p型接觸層20之多層構造，從第2領域R2的n型包覆層16的露出面朝Z方向突出去。以下，將第1領域R1的半導體層積部21，權宜上稱為「台面(mesa)」。該台面的最外面係p型接觸層20的上面，該台面的最外面(第1領域R1)與n型包覆層16的露出面(第2領域R2)之間的Z方向的差異(台面的階差)，從活性層17到p型接觸層20的膜厚的合計，成為加上n型包覆層16的表面以上述蝕刻朝-Z方向後退的深度之數值，約800nm左右。元件領域RE的X及Y方向的尺寸(晶片尺寸)，假設為0.8~1.5mm左右時，上述階差，係晶片尺寸0.1%以下之極小，與模式地圖示的尺寸比大大的不同。
圖5及圖6，係模式顯示保護絕緣膜24、第1及第2電鍍電極25，26、氟樹脂膜27被形成之本發光元件11之電鍍後元件構造之一例。圖5，係平行於沿著圖9的平面圖的A-A’的XZ面之剖面圖；圖6，係平行於沿著同平面圖的B-B’的XZ面之本發光元件11的剖面圖。
如圖5及圖6所示，第1及第2電鍍電極25，26，分別，係由本體部之第1及第2本體電極250， 260、與覆蓋該本體部表面的金屬膜的第1及第2表面金屬膜251，261所構成。在圖2~圖6施以影線的部分係p電極22與n電極23，在圖5及圖6附以點圖案的部分為第1及第2本體電極250，260。
圖7，係顯示將p電極22、n電極23、第1電鍍電極25、及第2電鍍電極26形成之前之第1領域R1與第2領域R2之俯視圖案之一例。在圖7施以影線的部分為第1領域R1。在圖7所例示的俯視圖案，第1領域R1，係在圖面上側(Y>0)的4處與圖面下側(Y<0)的4處，分別，做成具備凹部的梳形形狀。在圖7，於第2領域R2之內的該凹部在將三方包圍的凹部領域R3之內的2個，附上點圖案，以與該凹部領域R3以外的第2領域的周邊領域做區別。第2領域R2，係由8處的凹部領域R3、與圍繞凹部領域R3與第1領域R1之周邊領域R4所構成。圖7中，以虛線C來顯示凹部領域R3與周邊領域R4的邊界。
圖8，係顯示將第1電鍍電極25及第2電鍍電極26形成之前之p電極22及n電極23之俯視圖案之一例。在圖8，施以影線的部分，分別，為p電極22與n電極23。此外，參照用地顯示第1領域R1與第2領域R2之邊界線BL。由圖8，在與圖7對比之下可知，n電極23，跨凹部領域R3及周邊領域R4連續地被形成，以圍繞第1領域R1之方式環狀地形成。此外，p電極22，與第1領域R1同樣地，係做成在圖面上側與圖面下側具 有凹部之梳形形狀。p電極22的外周線，例如，係比第1領域R1的外周線(第1領域R1與第2領域R2的邊界線)，要後退到例如10μm左右第1領域R1的內側。此外，n電極23的內周線，係比第1領域R1的外周線要後退到第2領域側10μm左右；n電極23的外周線，係比元件領域RE的外周線要後退到內側，進而，比保護絕緣膜24的外周線，要後退到10μm左右內側。
圖9，係顯示將第1電鍍電極25及第2電鍍電極26形成之前之保護絕緣膜24之俯視圖案之一例。保護絕緣膜24係設置在元件領域RE的大致全面，其外周線，或與元件領域RE的外周線相同，或者，比元件領域RE的外周線稍微地、後退到例如10μm左右內側亦可。進而，保護絕緣膜24，分別在第1領域R1內具有第1開口部28、在周邊領域R4內的4隅具有第2開口部29，p電極22會通過第1開口部28、n電極23會通過第2開口部29，不被保護絕緣膜24覆蓋地露出來。從而，n電極23，通過第2開口部29而露出來的部分以外，則利用保護絕緣膜24覆蓋著。第1開口部28的外周線，係比第1領域R1的外周線，要後退到例如5~15μm左右第1領域R1的內側。但是，第1開口部28的外周線，則可以相對於p電極22的外周線而位在同位置、外側、或者內側之任一位置。在圖9，附上點圖案的部分為保護絕緣膜24，施以影線的部分，則是通過第1開口部28而露出來的p電極22與通過第2開口部29而露出來的n電極23。此 外，參照用地顯示第1領域R1與第2領域R2之邊界線BL。
在本實施型態，保護絕緣膜24，係利用化學氣相沉積(CVD)法而被成膜的SiO2膜或者Al2O3膜等，被形成膜厚100nm~1μm左右、較好是150nm~350nm左右。如圖5、圖6及圖9所示，保護絕緣膜24，係以至少覆蓋第1領域R1的半導體層積部21的外周側面全面(台面的階差部的側壁面)、第1領域R1與n電極23之間的n型包覆層16的露出面、及包含n電極23外周端緣部之內的至少與第1領域R1對向的部分之上面與側面之方式被形成。但是，保護絕緣膜24，係以p電極22表面的至少一部分不被覆蓋、而通過第1開口部28露出來之方式，再者，以n電極23表面的至少一部分不被覆蓋、而通過第2開口部29露出來之方式被形成。藉此，第1本體電極250與p電極22通過第1開口部28，中介著後述的晶種膜30而接觸並電性地被接續；第2本體電極260與n電極23通過第2開口部29，中介著後述的晶種膜30而接觸並電性地被接續。
又，保護絕緣膜24，係供第1本體電極250讓n型包覆層16的露出面與p型包覆層19的側方端面直接接觸，防止從p型包覆層19中介著活性層17來到n型包覆層16之電流路徑所對的迂電路形成用而設置。從而，保護絕緣膜24，即便從台面的階差部的上端稍微朝下方後退，而讓台面的階差部側壁面上端的一部分、亦 即、p型接觸層20的側方端面部分地露出來，與第1本體電極250直接接觸，也由於上述迂電路不被形成，所以發光動作上不會發生問題。從而，在圖5、圖6及圖9，保護絕緣膜24，雖也覆蓋著並未被p型接觸層20的p電極22覆蓋的露出面，但該p型接觸層20的露出面則未必有被保護絕緣膜24覆蓋之必要。相反地，在圖5、圖6及圖9，保護絕緣膜24，並不覆蓋p電極22的外周端部，但也可以覆蓋該p電極22的外周端部。
圖10，係顯示第1電鍍電極25及第2電鍍電極26之俯視圖案之一例。在圖10，附上點圖案的部分為第1電鍍電極25，施以影線的部分則是第2電鍍電極26。此外，參照用地顯示第1領域R1與第2領域R2之邊界線BL。第1電鍍電極25及第2電鍍電極26的各外周線，分別位在第2領域R2內的保護絕緣膜24上，於相互接近之處，則離間開75μm以上。該離間距離在100μm以上為佳，100~150μm左右更佳。再者，第1電鍍電極25的外周線，中介著保護絕緣膜24而位在n電極23上為佳，根據n電極23的俯視形狀之不同，有不位在n電極23上的部分也無妨。進而，在圖8，第1電鍍電極25的外周線，係為在第2領域R2內的周邊領域R4，但根據凹部領域R3的形狀或大小之不同，第1電鍍電極25的外周線的一部分進入凹部領域R3內也可以。第2電鍍電極26的外周線，最好是比保護絕緣膜24的第2開口部29的外周線位在外側、例如0~30μm左右。但是，第2電 鍍電極26的外周線的一部分或全部，即使與保護絕緣膜24的第2開口部29的外周線一致、或者位於內側，只要未被第2電鍍電極26覆蓋的n電極23從第2開口部29露出來，能確保讓該露出的n電極23與第1電鍍電極25間的離間距離、與上述第1電鍍電極25及第2電鍍電極26間的離間距離同樣，還有，第2電鍍電極26上面的面積，能確保後述焊接上必要的面積，就沒有特別的問題。第1電鍍電極25的外周線的內側的第2領域R2，相當於第1電鍍電極25形成領域內的第2領域R2的一部分之與第1領域R1相接之邊界領域。
如圖5、圖6及圖10所示，第1電鍍電極25，係以將包含p電極22的不被保護絕緣膜24覆蓋的露出面之第1領域R1最上面的全面、被保護絕緣膜24覆蓋的第1領域R1的半導體層積部21外周側面的全面(台面的階差部的側壁面)、及第2領域R2的一部分之與第1領域R1相接並圍繞第1領域R1的邊界領域予以覆蓋之方式被形成。再者，如同圖所示，第2電鍍電極26，係被形成在通過至少保護絕緣膜24的第2開口部29而露出來的n電極23上，最好是，也在第2開口部29周圍的保護絕緣膜24上被形成。第2電鍍電極26，圖10所示之例是俯視圓形，與第2電鍍電極26接近並相對向的第1電鍍電極25的外周線則成圓弧狀，以該接近區間之第1電鍍電極25與第2電鍍電極26之間的離間距離成為一定之方式來設計。亦即，迴避了第1電鍍電極25與第2電 鍍電極26之間局部地發生電場集中之情形。因而，從該觀點，第2電鍍電極26的俯視形狀，圓形以外為扇形亦佳，再者，與至少第1電鍍電極25對向的角為圓弧狀的矩形也無妨。
在本實施型態，第1及第2本體電極250，260，分別是由銅所形成、以周知的電解電鍍法製作。又，第1及第2本體電極250，260，也可以銅作為主成分，且由包含鉛(Pb)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鈹(Be)等金屬之合金所形成，而為了藉由做成合金讓熱傳導率降低，則最好是由銅形成。
第1及第2本體電極250，260的厚度，為45μm以上，或者，第1本體電極250們挾著凹部領域R3相對向的距離的2分之1以上為佳，特別以45~100μm左右更佳，而50~75μm左右則在製造步驟上較佳。膜厚，過薄時，由於容易受到晶圓翹曲的影響，使各本體電極250，260表面的平坦化處理變得困難，而最好是45μm以上。
再者，第1及第2本體電極250，260，不用被分類成晶圓製造步驟所使用的蒸鍍等的乾式電鍍法之成膜法，而藉由用濕式電鍍法之電解電鍍法來製作，可以容易地形成45μm以上的厚膜。由於在將與第1及第2本體電極250，260同樣厚膜的電極以蒸鍍等形成時，成膜上過於費時，所以效率極差，並不實惠。相反地，將第1及 第2本體電極250，260不用電解電鍍法來製作，而用蒸鍍等在實惠的時間內予以成膜時，由於膜厚要做成與p電極22及n電極23同等程度厚薄的膜厚，由於無法將第1本體電極250跨及全面做成平坦面，所以第1本體電極250的最上面的俯視形狀，便做成與第1領域R1的俯視形狀略同，無法將已覆晶組裝的場合下的、與封裝側的電極墊之間的接觸面積擴大。此外，無法將第1及第2本體電極250，260形成厚膜時，第1及第2電鍍電極25，26側壁面的高度會變低，上述的焊錫材料中金屬原子躍遷的防止效果會降低。
如圖5及圖6所示，以電解電鍍法製作出的第1本體電極250與第2本體電極260的剖面構造，係在第1本體電極250與第2本體電極260的下側，形成電解電鍍的給電用晶種膜30。又，電解電鍍的給電用晶種膜30係由膜厚約10~100nm的鎳膜或鈦/銅膜所形成。又，晶種膜30，如果是具備對下側的保護絕緣膜24及上側的第1及第2本體電極250，260有接著性之導電性材料，則並不受限定於鎳膜或鈦/銅膜。
如上述，第1及第2表面金屬膜251，261，係覆蓋第1及第2本體電極250，260表面(上面及側壁面)之1層或多層的金屬膜。藉由第1及第2表面金屬膜251，261的最外層，是由離子化傾向比構成第1及第2本體電極250，260的銅要小的金屬(例如，金(Au)或白金族金屬(Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt，或者，該等之內2以上 的合金)或金與白金族金屬的合金所構成，即使本發光元件11直到被覆晶組裝之期間，都被保管在氧氣氛圍中，第1及第2電鍍電極25，26的表面，都變得比未被第1及第2表面金屬膜251，261所覆蓋之場合不易氧化。再者，也能防止在覆晶組裝時焊接處理中的高溫處理讓該覆蓋面氧化。進而，可抑制上述的第1及第2電鍍電極25，26中的金屬原子之躍遷。
在本實施型態，第1及第2表面金屬膜251，261，從下起依序由鎳/鈀/金等3層金屬膜所構成，以濕式電鍍法之周知的無電解電鍍法來成膜。第1及第2表面金屬膜251，261的鎳/鈀/金各層的膜厚，例如，從下起依序為3~7.5μm/50~150nm/50~150nm。又，第1及第2表面金屬膜251，261，並不一定要由3層金屬膜所構成，為單層金屬膜或3層以外的多層金屬膜亦可。再者，構成第1及第2表面金屬膜251，261之材料並不限於上述的金屬，但最外層最好是金(Au)。
又，本實施型態，如圖7~圖10所示，第1及第2領域R1，R2、保護絕緣膜24、及第1及第2電鍍電極25、26之俯視形狀，為對著X軸及Y軸分別成線對稱之形狀，但並未必要對著X軸及Y軸成線對稱之形狀。例如，第2電鍍電極26與第2開口部29，不一定要設在元件領域RE的4隅，亦可任意個數設在周邊領域R4內的任意場所，例如，在周邊領域R4內的對角的2隅。再者，第1領域R1、p電極22、及第1開口部28的俯視 形狀也是，並不受限如圖7~圖10所示的梳型形狀。進而，第1領域R1，未必具有從三方包圍第2領域R2的凹部之俯視形狀也無妨。
圖10未圖示，但如圖5及圖6所示方式，氟樹脂膜27，係被形成在在第2領域R2內的第1電鍍電極25與第2電鍍電極26之間的間隙部31的底面露出來的保護絕緣膜24的上面或保護絕緣膜24與n型包覆層16的上面、及第1及第2電鍍電極25，26的側壁面。在本實施型態，第1及第2電鍍電極25，26間的間隙部31，係意味元件領域RE內之第1電鍍電極25與第2電鍍電極26並不形成之領域，也包含元件領域RE之外框與第1電鍍電極25的外周之間之領域、及元件領域RE之外框與第2電鍍電極26的外周之間之領域。又，保護絕緣膜24，將未被n電極23覆蓋的n型包覆層16的露出面全部覆蓋之場合，在第1及第2電鍍電極25，26間的間隙部31的底面，n型包覆層16的上面並不露出來。
在本實施型態，氟樹脂膜27，作為一例，與在覆晶組裝本發光元件11時，使用於樹脂密封之物相同，由非晶質氟樹脂所構成。一般而言，作為非晶質的氟樹脂，可列舉將結晶性聚合物的氟樹脂共聚合化而形成共聚合物混合體使之非晶質化之物、或全氟間二氧雜環戊烯的共聚合體(杜邦(股)製的商品名鐵氟龍AF(註冊商標))或全氟丁烯基乙烯基醚的環化聚合體(旭硝子(股)製的商品名Cytop(註冊商標))。又，針對在本 實施型態使用於氟樹脂膜27的非晶質氟樹脂，係於氟樹脂膜27的形成步驟說明加以詳述。
其次，針對本晶圓10之製造方法(本製造方法)加以說明。本製造方法，係區分為到形成保護絕緣膜24、第1電鍍電極25、及第2電鍍電26為止的圖2~圖4所示的電鍍前元件構造之製造步驟(第1製造步驟)，圖5及圖6所示的電鍍後元件構造的保護絕緣膜24、第1電鍍電極25、及第2電鍍電26形成之製造步驟(第2製造步驟)，及形成氟樹脂膜27之製造步驟(第3製造步驟)等3階段。首先，簡單地說明第1製造步驟。
首先，在藍寶石(0001)基板12上，將上述的模板15、及從n型包覆層16直到p型接觸層20的各層，利用MOVPE法(有機金屬氣相磊晶法)等周知的成長方法予以形成。p型接觸層20形成後，為了受體不純物的活性化，以例如800℃施予熱處理。其次，利用周知的光蝕刻技術，將p型接觸層20表面的第1領域R1、以例如鎳遮罩覆蓋，將從比n型包覆層16上部的第1領域R1以外的活性層17到p型接觸層20的各層、直到n型包覆層16的表面露出來為止利用反應性離子蝕刻等予以除去，其後，除去鎳遮罩。結果，第1領域R1，是在模板15上、讓從n型包覆層16到p型接觸層20的半導體層積部21被形成；第2領域R2，則在模板15上、讓表面露出來的n型包覆層16被形成。
接著，在基板全面預先形成成為n電極23的 反轉圖案之光阻劑，在其上，將成為n電極23的鈦/鋁/鈦/金等4層金屬膜、利用電子束蒸鍍法等蒸鍍，將該光阻劑利用掀離(lift-off)予以除去後，將該光阻劑上的4層金屬膜剝離，因應必要，利用RTA(快速熱退火)等施加熱處理，在n型包覆層16上形成n電極23。鈦/鋁/鈦/金等4層金屬膜的膜厚，例如，依記載順序為20nm/100nm/50nm/100nm。
接著，在基板全面預先形成成為p電極22的反轉圖案之光阻劑，在其上，將成為p電極22的鎳/金等2層金屬膜、利用電子束蒸鍍法等蒸鍍，將該光阻劑利用掀離予以除去後，將該光阻劑上的2層金屬膜剝離，利用RTA等施加例如450℃的熱處理，在p型接觸層20的表面形成p電極22。鎳/金等2層金屬膜的膜厚，例如，依記載順序為60nm/50nm。
依以上的要領，完成圖2~圖4所示之本發光元件11之電鍍前元件構造。圖2~圖4所示之電鍍前元件構造，由於具備作為發光元件必要的半導體層積部21、p電極22、及n電極23，所以在該階段下，藉由將得以切割本晶圓10的元件單位利用覆晶組裝等組裝到副載具等、予以樹脂密封，而能夠作為發光元件的功能。
但是，在本發光元件11，為了容易化覆晶組裝時的焊接處理，將伴隨發光動作產生的廢熱有效率地散熱，再者，抑制電極及焊錫材料中金屬原子的躍遷，而對於圖2~圖4所示的電鍍前元件構造，進而形成保護絕緣 膜24、第1及第2電鍍電極25，26、氟樹脂膜27。其次，說明第2製造步驟。
接著，在基板全面，將SiO2膜或Al2O3膜等保護絕緣膜24、作為一例而利用CVD法予以成膜。保護絕緣膜24的膜厚，例如，為150~350nm左右。又，保護絕緣膜24的成膜溫度，係控制在圖2~圖4所示的電鍍前元件構造被形成為止所實施的成膜溫度及熱處理溫度的最低溫度以下，例如，600℃左右。
接著，將被成膜在基板全面的保護絕緣膜24的一部分利用蝕刻除去。具體而言，利用周知的光蝕刻技術，將除了第1開口部28與第2開口部29與劃線領域SL以外的領域用遮罩層覆蓋，將被成膜在基板全面的保護絕緣膜24利用周知的反應性離子蝕刻等的乾式蝕刻加以除去，其後，除去該遮罩層。藉此，在元件領域RE內，在保護絕緣膜24形成第1開口部28與第2開口部29。到此為止，為氮化物半導體的晶圓製造過程，這以後成為電鍍製造過程，對位精確度變低。但是，以下所說明的電鍍製造過程，係接著上述晶圓製造過程，在晶圓狀態被實施。
接著，在基板全面將例如鎳利用濺鍍等加以成膜，形成電解電鍍的給電用的晶種膜30。
接著，在晶種膜30上黏貼電鍍用的感光性薄片式軟片，將形成第1電鍍電極25與第2電鍍電極26之處的該軟片、利用光蝕刻技術進行曝光與顯像後除去，使 晶種膜30露出來。接著，對晶種膜30給電，利用電解電鍍法，在露出的晶種膜30上，形成第1本體電極250與第2本體電極260。接著，將未被第1本體電極250與第2本體電極260覆蓋的薄片式軟片用有機溶劑等除去，將未被第1本體電極250與第2本體電極260覆蓋的晶種膜30、利用濕式蝕刻等予以除去。
第1本體電極250與第2本體電極260剛成膜後的膜厚大致均一，而第1本體電極250，係跨過第1領域R1上與第2領域R2的一部分領域被形成的，在第1本體電極250之下，存在台面、p電極22、n電極23、及保護絕緣膜24的第1開口部28的各階差。再者，上述的電解電鍍法，由於也有可能對晶種膜30被施加的電場的強度為不均等之場合，所以第1本體電極250與第2本體電極260剛成膜後的膜厚也有會產生偏差之場合。從而，由於該各階差或膜厚的偏差，在剛成膜後的第1本體電極250的上面，有該各階差分程度的凹凸產生之可能性，有第1本體電極250與第2本體電極260的上面的高度不齊的可能性。又，在本實施型態，「高度」，係意味以Z方向的任意位置(例如，基板12的表面)為基準的Z方向距離。
從而，在本實施型態，接著，為了將第1及第2本體電極250，260上面的凹凸除去並平坦化，同時使第1及第2本體電極250，260上面的高度一致，而利用CMP(化學機械研磨)法等周知的研磨方法，來研磨 第1及第2本體電極250，260的上面。研磨後的第1本體電極250與第2本體電極260適宜的膜厚(從第2領域R2上的晶種膜30上面起的高度)，如上述，為50~75μm左右。又，上述的薄片式軟片與晶種膜30的除去，可以是在上述研磨步驟後進行。
接著，在上述第1及第2本體電極250，260上面的研磨後，在第1及第2本體電極250，260的上面及側壁面的各露出面上，例如，從下起依序，將由鎳/鈀/金等3層金屬膜所構成的第1及第2表面金屬膜251，261，利用濕式電鍍法之周知的無電解電鍍法予以成膜。鎳/鈀/金等各層的膜厚，例如，從下起依序為3~7.5μm/50~150nm/50~150nm。
利用以上的第2製造步驟，來形成第1及第2電鍍電極25，26。第1電鍍電極25，係中介著第1電鍍電極25正下方的晶種膜30，與通過保護絕緣膜24的第1開口部28露出來的p電極22的表面電性地接續。再者，第2電鍍電極26，係中介著第2電鍍電極26正下方的晶種膜30，與通過保護絕緣膜24的第2開口部29露出來的n電極23的表面電性地接續。
其次，針對形成氟樹脂膜27之第3製造步驟，參照圖11~圖15加以說明。
在第1及第2電鍍電極25，26被形成的本晶圓10的表面全面，將不含氟的負型光阻劑材旋轉塗佈後，形成光阻劑層(步驟A1)。接著，將波長適於該光 阻劑層曝光之紫外線，從基板12的裏面側進行照射。被照射的紫外線，雖會透過模板15及半導體層積部21，但不會透過p電極22、n電極23、第1電鍍電極25、及第2電鍍電極26，因而，會讓在該等電極未被形成的劃線領域SL上被形成的光阻劑層曝光(步驟A2)。更正確而言，比各元件單位的n電極23外周線要外側的劃線領域SL與其側方領域，會曝光。在本實施型態，第1電鍍電極25外周線的全部，是中介著保護絕緣膜24位置在n電極23上，因而比n電極23要內側的領域係全部被第1電鍍電極25覆蓋。換言之，n電極23與第1電鍍電極25，是被利用作為光阻劑層的曝光用遮罩。
接著，將在n電極23與第1電鍍電極25被遮蔽而未曝光的光阻劑層利用顯像處理予以除去(步驟A3)。藉此，如圖11所示，在劃線領域SL與其側方領域上被形成的光阻劑層，會成為阻止氟樹脂膜27形成之第1遮罩材料32。在此，在劃線領域SL上被形成的光阻劑層的膜厚，例如，為0.1~5μm左右，且比第2領域R2內的保護絕緣膜24與n電極23的膜厚之合計要厚。從而，劃線領域SL上的光阻劑層的上面位置，係做成比間隙部31內的保護絕緣膜24的上面要高。
接著，如圖12所示，將阻止氟樹脂膜27形成的第2遮罩材料33，在本晶圓10的表面全面，在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26的各上面加以塗佈(步驟A4)。第2遮罩材料33，係將不含氟樹脂的結合樹脂 (丙烯酸樹脂、環氧樹脂、纖維素系樹脂、苯酚系樹脂、胺甲酸乙酯系樹脂等)與有機溶劑與因應必要而被選擇的添加物加以混練可得到的樹脂組成物，例如，可以使用網版印刷用的油墨等。在本實施型態，使第1電鍍電極25與第2電鍍電極26各上面的高度，一致成略相同高度，故而，例如，在面積比本晶圓10要大的平板狀板材的表面塗佈第2遮罩材料33，將該塗佈面壓抵到本晶圓10的表面，而將第2遮罩材料33，從該板材的表面轉印到第1電鍍電極25與第2電鍍電極26各上面的全面。轉印後，利用加熱或紫外線照射等，使第2遮罩材料33固貼在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26各上面(步驟A5)。該場合下，第2遮罩材料33，最好是在轉印時不會滴落過第1電鍍電極25與第2電鍍電極26的側壁面左右之黏度(1~100Pa‧s)。又，第2遮罩材料33，即使在轉印時，滴落側壁面，只要稍微覆蓋側壁面的上端部之程度便沒有問題。此外，第2遮罩材料33，藉由利用顏料或染料先著色，而方便於目視或光學地檢查在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26各上面是否第2遮罩材料33正確地被轉印。
接著，如圖13所示，在第1遮罩材料32與第2遮罩材料33被形成在表面的本晶圓10的表面全面，例如，使用旋轉塗佈機等，將以溶媒把成為氟樹脂膜27的氟樹脂稀釋後的塗佈液270注入(步驟A6)。塗佈液270的注入量，設為第1及第2電鍍電極25，26上的第2 遮罩材料33被塗佈液270稍微覆蓋的程度，塗佈液270，以將第1及第2電鍍電極25，26的上面與側壁面、及在第1及第2電鍍電極25，26間的間隙部31的底面露出來的保護絕緣膜24的露出面覆蓋之方式予以注入。又，塗佈液270往本晶圓10表面之注入，旋轉塗佈以外，也可以利用噴墨方式、投放器、或裝填來進行。
接著，如圖14所示，邊將塗佈液270慢慢地加熱邊使溶媒蒸發，將成為氟樹脂膜27原型的樹脂膜271，沿著本晶圓10上面的凹凸狀態，而在本晶圓10的全面形成(步驟A7)。此時，因應塗佈液270中氟樹脂的濃度，以塗佈液270上面的高度是沿著本晶圓10上面的凹凸狀態而漸漸低降，覆蓋第1及第2電鍍電極25，26各側壁面、在第1及第2電鍍電極25，26間的間隙部31露出來的保護絕緣膜24的露出面之方式，形成該原型樹脂膜271。該原型樹脂膜271，也被形成在第1遮罩材料32與第2遮罩材料33的上面及側面。又，該原型樹脂膜271，只要將第1及第2電鍍電極25，26的側壁面及間隙部31的底面密密地覆蓋就足夠，不必將膜厚形成不必要的厚，例如，數原子層(10nm左右)的厚度便可。此外，該膜厚，係因應塗佈液270中氟樹脂的濃度及原型樹脂膜271的形成處而定，例如，最好是做成0.1~1μm左右。
接著，在原型樹脂膜271形成後，將第1遮罩材料32與第2遮罩材料33，用溶解第1遮罩材料32 與第2遮罩材料33的有機溶媒(例如，丙酮等)予以溶解(步驟A8)。此時，該有機溶媒，係使用不使構成原型樹脂膜271之氟樹脂溶解，另一方面，透過該氟樹脂而溶解第1遮罩材料32與第2遮罩材料33之有機溶媒。在將溶解後的第1遮罩材料32與第2遮罩材料33洗淨並除去時，同時將覆蓋第1遮罩材料32與第2遮罩材料33的上面之原型樹脂膜271除去。結果，如圖15所示，形成覆蓋第1電鍍電極25的側壁面、第2電鍍電極26的側壁面、在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26間的間隙部31露出來的保護絕緣膜24的露出面之氟樹脂膜27。又，在不使構成原型樹脂膜271之氟樹脂溶解，並且，可以同時地溶解第1遮罩材料32與第2遮罩材料33之適當的有機溶媒不存在之場合下，也可以做成以不使該氟樹脂溶解、而能溶解第1遮罩材料32之第1有機溶媒，來溶解第1遮罩材料32，以不使該氟樹脂溶解、而能溶解第2遮罩材料33之第2有機溶媒，來溶解第2遮罩材料33。
氟樹脂膜27的形成處，為未利用第1遮罩材料32與第2遮罩材料33被覆蓋之處。第1遮罩材料32，基本上，係覆蓋劃線領域SL上，而在上述的曝光處理，由於使用n電極23與第1電鍍電極25作為遮罩，由於在n電極23的外周線與劃線領域SL間的劃線領域SL的側方領域也形成第1遮罩材料32，所以在比n電極23的外周線要外側(相當於保護絕緣膜24的露出面的外周端)，並不形成氟樹脂膜27。氟樹脂膜27，係在覆晶組 裝時的焊接，被使用作為防止焊錫材料附著在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26間的間隙部31的兩電極相對向之處之焊錫阻劑材，供防止因焊錫材料金屬原子的躍遷造成兩電極間的短路用之物。因而，如上述，氟樹脂膜27即使在比n電極23的外周線要外側沒被形成，也可達成上述所期待的目的。再者，第2遮罩材料33，基本上，是在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26的上面被形成，但即使稍微從上面露出來並覆蓋側壁面的上端部，由於該側壁面的比該上端部要下側的大部分係利用氟樹脂膜27被覆蓋，所以仍能充分地抑制焊錫材料附著在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26間的間隙部31的兩電極相對向之處。
其次，針對氟樹脂膜27形成上所使用的塗佈液270簡單地加以說明。在將本發光元件11覆晶組裝而得的發光裝置，從活性層17射出的紫外線，係通過基板12，從基板12的裏面側射出、通過密封樹脂後放射到外部。因而，氟樹脂膜27的形成處，由於是位置在與該紫外線被射出的基板12的裏面相反的本發光元件11的上面側，所以沒有必要密封樹脂使用對紫外線而言透明的氟樹脂。
但是，在覆晶組裝時的樹脂密封處理，由於在氟樹脂膜27形成後第1電鍍電極25與第2電鍍電極26之間的間隙部31所殘存的空隙，也會被充填密封樹脂，所以，在本實施型態，作為塗佈液270所使用的氟樹 脂，採用適宜用作密封樹脂的非晶質氟樹脂。
非晶質氟樹脂，大致區分，有末端官能基具有對金屬不呈結合性的非反應性官能基之非結合性氟樹脂(第1型的非晶質氟樹脂)、與末端官能基具有對金屬可結合的反應性官能基之結合性氟樹脂(第2型的非晶質氟樹脂)等2種類。在本實施型態，作為一態樣例，係使用金屬原子躍遷的抑制效果高的第1型的非晶質氟樹脂。
該第1型的非晶質氟樹脂，更具體而言，係構成聚合體或共聚合體的構造單位具有含氟脂肪族環構造、上述末端官能基為CF3等之全氟烷基。換言之，第1型的非晶質氟樹脂，並不具有對上述金屬呈結合性的反應性末端官能基。另一方面，上述第2型的非晶質氟樹脂的該反應性官能基，作為一例，係羧基(COOH)或酯基(COOR)。但是，R係表示烷基。
此外，具有含氟脂肪族環構造的構造單位，最好是基於環狀含氟單量體的單位(以下，「單位A」)，或者，利用二烯系含氟單量體的環化聚合所形成的單位(以下，「單位B」)。又，非晶質氟樹脂的組成及構造，由於並非本申請發明的本旨，有關該單位A及單位B的詳細說明則割愛，但因關於該單位A及單位B，在根據與本申請相同申請人的專利文獻1的段落[0031]~[0062]詳細說明，請參照。
塗佈液270，係將第1型的非晶質氟樹脂、在含氟溶媒、最好是非質子性含氟溶媒溶解而製作的。針對 該含氟溶媒，由於也在專利文獻1的段落[0067]~[0073]詳細地說明，請參照。又，塗佈液270中的第1型的非晶質氟樹脂的濃度，以氟樹脂膜27成為上述膜厚(0.1~1μm左右)之方式來調整。
作為第1型的非晶質氟樹脂市售品之一例，可列舉CYTOP(旭硝子(股)公司製)等。又，末端官能基為CF3之CYTOP，係以下的化學式1所示的上述單位B的聚合體。
經過以上的步驟，完成具備第1電鍍電極25與第2電鍍電極26與氟樹脂膜27之本晶圓10。
在本晶圓10完成之時間點，由於本發光元件11係晶圓狀態，而在經過指定的檢查步驟後，利用周知的切割技術，藉由沿著劃線領域SL切斷或割斷本晶圓10，得到晶片狀態的本發光元件11。
〈第2實施型態〉
其次，作為上述第1實施型態之一變形例，針對本晶 圓10及本發光元件11的其他實施型態加以說明。關於第2實施型態之本晶圓10及本發光元件11，具有與第1實施型態相同的元件構造，但在本晶圓10的製造方法的第3製造步驟細部則不同於第1實施型態。以下，針對第3製造步驟之不同處加以說明。
在第1實施型態的第3製造步驟，係利用步驟A1~A3，將由光阻劑層所構成的第1遮罩材料32，在劃線領域SL與其側方領域上形成；在第2實施型態，則取代步驟A1~A3，而將步驟A1所使用的光阻劑材、或步驟A4所使用的第2遮罩材料33，利用噴墨方式，在劃線領域SL上，塗佈作為第1遮罩材料32(步驟B1)，利用加熱或紫外線照射等，使塗佈的該第1遮罩材料32在劃線領域SL上固貼(步驟B2)。在此，在劃線領域SL上被形成的第1遮罩材料32的膜厚，例如，與第1實施型態同樣地，為0.1~5μm左右，且比第2領域R2內的保護絕緣膜24與n電極23的膜厚之合計要厚。從而，劃線領域SL上的第1遮罩材料32的上面位置，係做成比間隙部31內的保護絕緣膜24的上面要高。
步驟B1及B2接下來，依相同要領實行第1實施型態已說明的步驟A4~A8。結果，形成不覆蓋劃線領域SL上與第1電鍍電極25與第2電鍍電極26的上面，而覆蓋第1電鍍電極25的側壁面、第2電鍍電極26的側壁面、在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26間的間隙部31露出來的保護絕緣膜24的露出面之氟樹脂膜 27。又，在第2實施型態，由於在n電極23的外周線與劃線領域SL間的劃線領域SL的側方領域不形成第1遮罩材料32，所以在比n電極23的外周線要外側(相當於保護絕緣膜24的露出面的外周端)，也形成氟樹脂膜27。
〈第3實施型態〉
其次，作為上述第1或第2實施型態之一變形例，針對本晶圓10及本發光元件11的其他實施型態加以說明。關於第3實施型態之本晶圓10及本發光元件11，具有與第1實施型態相同的元件構造，但在本晶圓10的製造方法的第3製造步驟細部則不同於第1及第2實施型態。以下，針對第3製造步驟之不同處加以說明。
在第1實施型態的第3製造步驟，利用步驟A4及A5，將第2遮罩材料33，預先在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26的上面形成之後，在步驟A6，在第1遮罩材料32與第2遮罩材料33被形成在表面的本晶圓10的表面全面，注入塗佈液270；在第3實施型態，則不實施步驟A4及A5，換言之，並不使第2遮罩材料33，預先在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26的上面形成，就在步驟A6，在表面被形成第1遮罩材料32的本晶圓10的表面全面，注入塗佈液270。該步驟A6接下來，依相同要領實行第1實施型態已說明的步驟A7及A8。結果，形成不覆蓋劃線領域SL上，而覆蓋第1及第2電鍍電極 25，26的上面、第1及第2電鍍電極25，26的側壁面、在第1及第2電鍍電極25，26間的間隙部31露出來的保護絕緣膜24的露出面之氟樹脂膜27。接著，利用CMP(化學機械研磨)法等周知的研磨方法，以讓第1及第2表面金屬膜251，261的最外面露出來、最外層的金屬(金)殘存在第1及第2電鍍電極25，26的上面之方式，除去被形成在第1及第2電鍍電極25，26的上面之氟樹脂膜27(步驟A9)。結果，形成不覆蓋劃線領域SL上與第1電鍍電極25與第2電鍍電極26的上面，而覆蓋第1電鍍電極25的側壁面、第2電鍍電極26的側壁面、在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26間的間隙部31露出來的保護絕緣膜24的露出面之氟樹脂膜27。
又，在第3實施型態，由於利用步驟A9的研磨，第1及第2表面金屬膜251，261的最外層的金屬某種程度被研磨、將之薄膜化，而在將第1及第2表面金屬膜251，261以無電解電鍍加以成膜時，最好是將最外層的膜厚做成比第1及第2實施型態要厚。此外，取代將第1及第2表面金屬膜251，261的最外層的膜厚利用第1及第2實施型態厚厚地形成，或者，予以追加，而在步驟A9的研磨後，在第1及第2表面金屬膜251，261的露出面，以無電解電鍍將最外層的金屬(金)再度成膜亦可。
又，不實施上述的步驟A4及A5，取而代之，在步驟A6~A8實施後實施步驟A9之其他實施型態，也可以適用於第2實施型態的第3製造步驟。換言 之，取代步驟A1~A3，而實行第2實施型態已說明的步驟B1及B2，接著，不實施步驟A4及A5，而實施步驟A6~A9亦可。
〈第4實施型態〉
其次，作為上述第1至第3實施型態之一變形例，針對本晶圓10及本發光元件11的其他實施型態，參照圖16並加以說明。圖16，係模式顯示本發光元件11的B-B’剖面之元件構造的重要部分之重要部分剖面圖。
如圖16所示，關於第4實施型態之本晶圓10及本發光元件11，係基本上具有與第1實施型態相同的元件構造，但在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26間的間隙部31，在氟樹脂膜27與第1及第2電鍍電極25，26的側壁面之間、以及氟樹脂膜27與在該間隙部31的底面露出來的保護絕緣膜24之間，具備紫外線不透過的不透明絕緣膜34。
在本實施型態，不透明絕緣膜34，係GaP、GaN、GaAs、SiC、SiN等的無機材料膜，以因應所使用的材料之成膜方法而被形成。例如，由GaP所構成的不透明絕緣膜34，係以濺鍍來成膜，GaN、GaAs、SiC、SiN等則以CVD來成膜。不透明絕緣膜34的膜厚，例如，約為300nm左右，厚者作為遮光膜最好。
在上述第1~第3實施型態的本晶圓10，保護絕緣膜24，係由紫外線透過的SiO2膜或Al2O3膜等形 成。從而，從本發光元件11的活性層17射出的紫外線的一部分，從基板12的裏面不設射出到外部而在半導體層積部21側反射，通過在上述間隙部31的底面露出來的保護絕緣膜24，而射入上述間隙部31之可能性是有的。在本實施型態，在間隙部31底面的下側，有n電極23存在，因而，紫外線要從間隙部31正下方的n型包覆層16通過保護絕緣膜24而射入間隙部31會被阻止，但從第1領域R1與第2領域R2的邊界附近的不形成n電極23之處的n型包覆層16射入保護絕緣膜24的紫外線，通過保護絕緣膜24、而射入上述間隙部31之可能性則是有的。從而，藉由將不透明絕緣膜34以覆蓋在上述間隙部31的底面露出來的保護絕緣膜24的上面之方式予以形成，就能更確實地遮斷通過保護絕緣膜24而射入間隙部31的紫外線。
其次，針對本晶圓10製造方法之不透明絕緣膜34之製作程序加以說明。第4實施型態之本晶圓10的製造方法，圖2~圖4所示的電鍍前元件構造的製造步驟(第1製造步驟)，係與第1實施型態已說明的第1製造步驟完全相同。此外，圖5及圖6所示的電鍍後元件構造的製造步驟(第2製造步驟)，就到第1及第2電鍍電極25，26的形成後為止，也與第1實施型態已說明的第2製造步驟完全相同。
在第4實施型態，在第2製造步驟，在第1及第2電鍍電極25，26形成後的本晶圓10的表面全面， 堆積成為不透明絕緣膜34的無機材料膜。無機材料膜為GaP之場合，例如，係以濺鍍來堆積。不透明絕緣膜34，若是堆積在露出於第1及第2電鍍電極25，26的間隙部31的底面之保護絕緣膜24上，則可以遮斷上述間隙部31的紫外線射入。因而，不透明絕緣膜34，即使不被堆積在第1及第2電鍍電極25，26的側壁面的一部分或全面，換言之，在氟樹脂膜27與第1及第2電鍍電極25，26的側壁面之間不被形成也無妨。
接著，移行到第3製造步驟，實施第1實施型態已說明的步驟A1~A3，或者，第2實施型態已說明的步驟B1及B2，將第1遮罩材料32在劃線領域SL上形成。在第4實施型態，與第3實施型態同樣地，不實施步驟A4及A5，換言之，將第2遮罩材料33，不形成在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26的上面，而在步驟A6，在第1遮罩材料32被形成在表面的本晶圓10的表面全面，注入塗佈液270。該步驟A6接下來，依相同要領實行第1實施型態已說明的步驟A7及A8。結果，在劃線領域SL除外的元件領域RE內，形成覆蓋不透明絕緣膜34的氟樹脂膜27。接著，利用CMP(化學機械研磨)法等周知的研磨方法，以讓第1及第2表面金屬膜251，261的最外面露出來、最外層的金屬(金)殘存在第1及第2電鍍電極25，26的上面之方式，同時地除去被形成在第1及第2電鍍電極25，26的上面之氟樹脂膜27與不透明絕緣膜34(步驟C9)。結果，形成不覆蓋劃線領域SL 上與第1電鍍電極25與第2電鍍電極26的上面，而覆蓋第1電鍍電極25的側壁面、第2電鍍電極26的側壁面、在第1電鍍電極25與第2電鍍電極26間的間隙部31露出來的保護絕緣膜24的露出面之氟樹脂膜27，同時，在該氟樹脂膜27與第1及第2電鍍電極25，26的側壁面之間、及該氟樹脂膜27與在該間隙部31底面露出來的保護絕緣膜24之間，形成不透明絕緣膜34。
又，在第4實施型態，由於利用步驟C9的研磨，第1及第2表面金屬膜251，261的最外層的金屬某種程度被研磨、將之薄膜化，而在將第1及第2表面金屬膜251，261以無電解電鍍加以成膜時，最好是將最外層的膜厚做成比第1及第2實施型態要厚。此外，取代將第1及第2表面金屬膜251，261的最外層的膜厚利用第1及第2實施型態厚厚地形成，或者，予以追加，而在步驟A9的研磨後，在第1及第2表面金屬膜251，261的露出面，以無電解電鍍將最外層的金屬(金)再度成膜亦可。
又，在上述步驟C9，將被形成在第1及第2電鍍電極25，26上面的氟樹脂膜27與不透明絕緣膜34，利用研磨處理同時地除去，取代研磨處理，而利用光蝕刻與蝕刻來除去亦可。
〈第5實施型態〉
其次，作為上述第1至第3實施型態之一變形例，針對本晶圓10及本發光元件11的其他實施型態加以說明。 在上述第1至第3實施型態之本晶圓10及本發光元件11，由於保護絕緣膜24，是由紫外線透過的SiO2膜或Al2O3膜等所形成的，所以從本發光元件11的活性層17射出的紫外線的一部分，從基板12的裏面不設射出到外部而在半導體層積部21側反射，通過在上述間隙部31的底面露出來的保護絕緣膜24，而射入上述間隙部31之可能性是有的。上述在第4實施型態，藉由另行設置不透明絕緣膜34，來阻止該紫外線往間隙部31射入，但在第5實施型態，保護絕緣膜24，不是以紫外線透過的材料來形成，而是與第4實施型態已說明的不透明絕緣膜34同樣的紫外線不透過的材料，亦即，將GaP、GaN、GaAs、SiC、SiN等無機材料膜，利用CVD法或濺鍍等周知的成膜方法來形成。該場合下的保護絕緣膜24，與第1實施型態同樣地，被形成膜厚100nm~1μm左右，150nm~350nm左右更佳。但是，根據保護絕緣膜24所使用的材料，例如，SiN等，膜厚薄時是有紫外線透過的可能性，為了對於紫外線可以做成半透明膜，則最好是因應發光波長來調整膜厚。
在第5實施型態，由於保護絕緣膜24是以不透過紫外線的材料來形成，因而從本發光元件11的活性層17射出的紫外線，通過保護絕緣膜24、射入上述間隙部31，所以，並沒有必要將第4實施型態已說明的不透明絕緣膜34另行設在該間隙部31的底面。
〈第6實施型態〉
其次，作為上述第1至第5實施型態之一變形例，針對本晶圓10及本發光元件11的其他實施型態，參照圖17並加以說明。在上述第1至第5實施型態的本晶圓10及本發光元件11，係作成將第1遮罩材料32，在劃線領域SL與其側方領域上、或者在劃線領域SL上形成，而氟樹脂膜27，在劃線領域SL與其側方領域上、或者在劃線領域SL上則不形成。藉此，在將本晶圓10沿著劃線領域SL切斷或割斷時，可以把在被分割成元件單位的本發光元件11的外周端部，氟樹脂膜27的外周端受到損傷而剝離防止於未然。
在第6實施型態，將第1遮罩材料32，不在劃線領域SL與其側方領域上、或劃線領域SL上形成，換言之，不實行第3製造步驟的步驟A1~A3或步驟B1及B2，取而代之，在劃線領域SL與其側方領域上，將作為氟樹脂膜27的底膜之、由使用第1型的非晶質氟樹脂之與金屬的結合性比氟樹脂膜27要高的上述第2型的非晶質氟樹脂所構成之、或主要包含上述第2型的非晶質氟樹脂之第2氟樹脂膜35，例如，利用噴墨方式等加以形成(步驟D1)。之後，實行第3製造步驟的步驟A4~A8。又，在第6實施型態，在不實行步驟A4及A5之場合下，步驟A8的第1遮罩材料32與第2遮罩材料33溶解處理並不需要，而實行步驟A9或C9。第2氟樹脂膜35的膜厚，無須非必要地厚厚地形成，可以比氟樹脂膜 27的膜厚要薄，例如，單層分子層的厚度即可，最好是做成0.01~0.5μm左右。
結果，在第6實施型態，如圖17所示，在劃線領域SL與其側方領域上，中介著第2氟樹脂膜35，形成氟樹脂膜27。但是，在將本晶圓10沿著劃線領域SL切斷或割斷時，在被分割成元件單位的本發光元件11的外周端部，即使氟樹脂膜27的外周端受到損傷，上述第2氟樹脂膜35會成為結合劑，而可以防止本晶圓10外周端的剝離。又，第2氟樹脂膜35，若是在劃線領域SL的側方領域上被形成，便可以抑制上述的剝離。此外，第2氟樹脂膜35被形成的劃線領域SL的側方領域，並不限於第2實施型態已說明的n電極23的外周線與劃線領域SL間的領域，也可以延長到比n電極23的外周線要內側。
又，在第6實施型態，係基本上不實行第3製造步驟的步驟A1~A3或步驟B1及B2之場合，但也可以作成實行步驟A1~A3或步驟B1及B2，利用步驟A8，至少將第1遮罩材料32溶解除去，而不將氟樹脂膜27，在劃線領域SL與其側方領域上、或劃線領域SL上形成。
〈第7實施型態〉
其次，針對將晶片狀態的本發光元件11，在覆晶組裝用的基台之副載具40，利用覆晶組裝方法予以載置而成的本發光裝置50，參照圖18~圖20加以說明。
圖18，係模式顯示本發光裝置50之一構成例的概略剖面圖。在圖18，本發光元件11，係上下反轉，換言之，第1及第2電鍍電極25，26之各上面成為向下，被載置在副載具40上。本發光元件11，係使用具有上述第1至第4實施型態已說明的元件構造、被切割成為晶片狀態者。又，在圖18，係例示一例之使用第1實施型態已說明的本發光元件11之場合之剖面構造(平行於沿著圖9平面圖的B-B’的XZ面之剖面)。此外，圖18及後述的圖19及圖20所示的XYZ座標軸，係以本發光元件11為基準表示，所以+Z方向為圖中向下。
圖19，係顯示副載具40的俯視形狀之平面圖(A)、與顯示該平面圖(A)之平行於通過副載具40的中心的XZ面之剖面的剖面形狀之剖面圖(B)。副載具40，係在由絕緣性陶瓷等絕緣材料所構成的基材41的表面的一部分，分別形成陽極側的第1金屬電極配線42與陰極側的第2金屬電極配線43，基材41側壁部44的厚度D1，較大於比側壁部44要內側的中央部分的厚度D2，且在側壁部44所包圍的空間內，被構成可以收容密封本發光元件11的密封樹脂45。再者，在側壁部44的上面，被固定著與透過從本發光元件11射出的紫外線之半球狀的後述的密封樹脂45相同的非晶質氟樹脂製的聚光性透鏡46。密封樹脂45，藉由利用透鏡46被覆蓋，而被固定在側壁部44所包圍的空間內。又，密封樹脂45及透鏡46的紫外線透過特性適合於所使用的本發光元件11 的發光波長即可。
此外，第1及第2金屬電極配線42，43，係中介著設在上述基材41的貫通電極(未圖示)，而與設在基材41裏面側的導線端子47，48接續。在將副載具40載置在其他的印刷基板等上之場合下，在該印刷基板上的金屬配線與導線端子47，48之間形成電性地接續。此外，導線端子47，48，係覆蓋基材41裏面的大致全面、發揮散熱裝置的功能。在本實施型態，副載具40的基材41係由氮化鋁(AlN)等絕緣材料所形成。又，基材41，就散熱性之點上以氮化鋁為佳，而碳化矽(SiC)或氮化矽(SiN)、或者氮化硼(BN)亦可，此外，氧化鋁(Al2O3)等的陶瓷亦可。此外，基材41，並不限於上述絕緣材料的無垢材，也可以是以二氧化矽作為結合劑使上述絕緣材料的粒子緊密結合的燒結體，再者，也可以是類鑽碳(DLC)薄膜、工業用鑽石薄膜等。第1及第2金屬電極配線42，43，作為一例，係由銅的厚膜電鍍膜、與覆蓋該厚膜電鍍膜表面(上面及側壁面)之1層或多層的表面金屬膜所構成。該表面金屬膜的最外層，係由離子化傾向比構成厚膜電鍍膜的銅要小的金屬(例如，金(Au)或者白金族金屬(Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt、或者該等之內的2以上的合金)或者金與白金族金屬的合金)所構成。該表面金屬膜，作為一例，從下起依序由鎳/鈀/金等3層金屬膜所構成，以濕式電鍍法之周知的無電解電鍍法來成膜。銅的厚膜電鍍膜的膜厚，例如，50~100μm左右。上述鎳 /鈀/金等各層的膜厚，例如，從下起依序為3~7.5μm/50~150nm/50~150nm。在上述一例，第1及第2金屬電極配線42，43，係做成與本發光元件11側的第1及第2電鍍電極25，26、除了俯視形狀外、相同的構成(多層構造)。又，在該表面金屬膜形成後，在研磨處理第1及第2金屬電極配線42，43的上面之場合，也可以將該表面金屬膜最外層的膜厚、作成比上述例示的膜厚要厚。
又，副載具40，在基材41裏面側不設導線端子47，48之構成之場合，基材41，不是只由絕緣材料所構成之物，而作成由金屬膜(例如，銅、鋁等)與上述的絕緣材料所構成的絕緣層之層機構造亦可。
氟樹脂製的透鏡46，可以利用例如射出成型、轉移成型、壓縮成型等來形成。該成型用的模具，可以使用金屬模具、聚矽氧樹脂模具，或者該等的組合。此外，基材41，不具備側壁部44，而為均一厚度的平板狀亦可。該場合，也可以取代透鏡46而將密封樹脂45形成透鏡形狀。例如，也可以將在後述的本發光裝置50之製作方法的步驟E3被形成的第2密封樹脂膜成型成透鏡形狀。此外，透鏡46，不限於氟樹脂製，具有適合於本發光元件11發光波長的紫外線透過性之其他材料亦可，最好是，與密封樹脂45的折射率差較小者為佳，例如，石英玻璃製也不是不能使用。透鏡46，聚光性透鏡以外，因應使用目的而使光擴散的透鏡亦可，此外，不一定非設不可。
第1及第2金屬電極配線42，43，如圖19所示，以在側壁部44所包圍的基材41的中央部分的表面露出來之方式被形成，相互離間開配置、電性地分離。第1金屬電極配線42，係由第1電極墊420與接續在此的第1配線部421所構成。此外，第2金屬電極配線43，係由4個第2電極墊430與接續在此等的第2配線部431所構成。第1電極墊420，係具有比本發光元件11的第1電鍍電極25的俯視形狀稍為大的俯視形狀，位置於基材41中央部分的中心。第2電極墊430的俯視形狀及配置，在以第1電鍍電極25是與第1電極墊420相對面之方式配置本發光元件11之場合，以4個第2電鍍電極26分別與4個第2電極墊430相對面之方式被設定。在圖19(A)，在第1電極墊420與第2電極墊430分別附上影線。
本發光元件11，將第1及第2電鍍電極25，26的各上面做成向下，第1電鍍電極25與第1電極墊420、4個第2電鍍電極26與4個第2電極墊430，藉由分別相對向焊接而電性地及物理性接續，並在基材41的中央部分上被載置、固定著。在本實施型態，本發光元件11，係被覆晶組裝在副載具40。
在本實施型態，作為密封樹脂45，係使用耐熱性、耐紫外線性、及紫外線透過性優良，且與本晶圓10的氟樹脂膜27所使用者同樣的第1型的非晶質氟樹脂。
作為密封樹脂45，使用第1型的非晶質氟樹脂之場合，第1型的非晶質氟樹脂，由於是末端官能基對金屬不呈結合性的非反應性的官能基，所以，問題在與基材41的表面或本發光元件11的基板12的裏面之結合，相比於具有末端官能基對金屬呈結合性的反應性的官能基之結合性氟樹脂，會較弱。於是，為了提高第1型的非晶質氟樹脂的結合性，使用基材41的表面具有例如最大6μm左右的凹凸的粗面之副載具40。該基材41表面的粗面，例如，可以利用奈米壓印等施予粗面化處理而形成，或者，基材41的表面未研磨，而直接使用殘留例如最大6μm左右凹凸的粗面亦可。但是，密封樹脂45，由於也環繞、被充填在本發光元件11與副載具40之間的空隙，該充填部分成為錨，即使密封樹脂45暫時從基材41的表面或基板12的裏面剝離，也不會造成密封樹脂45從本發光元件11脫離。
其次，參照圖20、簡單地說明本發光裝置50之製作方法的概略。圖20，係模式顯示圖18所示的本發光裝置50的第1及第2電鍍電極25，26與第1及第2金屬電極配線42，43間用焊錫49接續之處(平行於沿著圖9平面圖的B-B’的XZ面之剖面的一部分)之重要部分剖面圖。
首先，將被切割的本發光元件11的裸晶、在副載具40的第1及第2金屬電極配線42，43上，利用周知的覆晶組裝予以固定。具體而言，第1電鍍電極25與 第1金屬電極配線42，是中介著焊錫49，而物理性地且電性地接續起來；第2電鍍電極26與第2金屬電極配線43，是中介著焊錫49，而物理性地且電性地接續起來(步驟E1)。藉此，本發光元件11的p電極22與第1金屬電極配線42、本發光元件11的n電極23與第2金屬電極配線43，是分別電性地被接續起來。焊接，可以用迴焊方式等周知的焊接方法來實施，詳細說明則省略。
其次，把將第1型的非晶質氟樹脂、溶解在含氟溶媒、最好是非質子性含氟溶媒之塗佈液，使用剝離性佳的鐵弗龍注射針等注入副載具40側壁部44所包圍的空間內之後，一邊將塗佈液慢慢地加熱一邊使溶媒蒸發，而在副載具40的側壁部44內壁面、第1及第2金屬電極配線42，43的上面、第1及第2金屬電極配線42，43之間的基材41的露出面、本發光元件11的上面及側面、本發光元件11與副在具40的上面之間的間隙內，分別地、形成非結合性的非晶質氟樹脂的第1密封樹脂膜(步驟E2)。又，步驟B2的溶媒蒸發之際，以在第1密封樹脂膜內沒有氣泡殘留之方式，從溶媒的沸點以下的低溫域(例如，室溫附近)直到溶媒的沸點以上的高溫域(例如，200℃附近)慢慢地加熱，而使溶媒蒸發。
其次，在副載具40側壁部44所包圍的空間內之在步驟2被形成的第1密封樹脂膜的內側及上方的空間內，放入固體狀的非結合性的非晶質氟樹脂，例如，以250℃~300℃的高溫使之溶融，之後慢慢地冷卻而形成第 2密封樹脂膜(步驟E3)。
最後，將透鏡46固定在側壁部44的上面(步驟E4)，製作圖18所示的本發光裝置50。在上述的製作方法，密封樹脂45，係由第1及第2密封樹脂膜所構成。透鏡46，例如，係以上述專利文獻1所揭示之方式，或利用接著劑而被固定在側壁部44的上面，或者利用設在透鏡46與側壁部44的嵌合構造而被固定在側壁部44的上面。又，密封樹脂45的形成方法及透鏡46的固定方法，並不受限定於上述例示之方法。此外，透鏡46並不一定要設置。
〈第8實施型態〉
其次，作為上述第7實施型態之一變形例，針對本發光裝置50的其他實施型態，參照圖21、加以說明。關於第8實施型態之本發光裝置50，有關本發光元件11，係與第7實施型態所使用的本發光元件11相同。與第7實施型態之本發光裝置50相異之點，係副載具40。圖21，係對應於第7實施型態的圖20之圖，模式顯示本發光裝置50的第1及第2電鍍電極25，26與第1及第2金屬電極配線42，43間用焊錫49接續之處(平行於沿著圖9平面圖的B-B’的XZ面之剖面的一部分)之重要部分剖面圖。
在第8實施型態，如圖21所示，也在副載具40側，讓與設在本發光元件11的氟樹脂膜27同樣的氟 樹脂膜51，以覆蓋第1及第2金屬電極配線42，43的各側壁面、及在第1及第2金屬電極配線42，43間的間隙部的底面露出來的基材41的表面之方式被形成。
在第8實施型態，氟樹脂膜51，作為一例，與氟樹脂膜27同樣地，由第1實施型態已說明的第1型的非晶質氟樹脂所構成。
氟樹脂膜51，將與第1實施型態已說明的氟樹脂膜27的形成所使用的塗佈液270相同的塗佈液，在第1及第2金屬電極配線42，43間的間隙部的溝內，利用噴墨方式、投放器、或裝填等予以注入。塗佈液中的氟樹脂濃度，係因應氟樹脂膜51的膜厚而調整。此時，作成塗佈液從溝內露出來，而不會附著在第1及第2電極墊420，430的上面之方式。又，以塗佈液不會附著在第1及第2電極墊420，430的上面之方式，至少在第1及第2電極墊420，430的上面，將在第1實施型態的第3製造步驟下在第1及第2電鍍電極25，26的上面已塗佈的第2遮罩材料33、藉由轉印方式或噴墨方式等印刷手法預先塗佈之後，將塗佈液注入上述溝內亦可。該場合下，第2遮罩材料33上被形成的氟樹脂膜51，係藉由將第2遮罩材料33以有機溶媒溶解並除去，而同時地被除去。在與第1實施型態的第3製造步驟相同要領下，一邊將上述溝內被注入的塗佈液慢慢地加熱一邊使溶媒蒸發，而形成氟樹脂膜51。
氟樹脂膜51，係以從第1及第2金屬電極配 線42，43的側壁面與間隙部的底面之邊界線(換言之，上述側壁面的下端)向上方將該側壁面連續地覆蓋之方式被形成即可。該側壁面的上端部，於上述塗佈液的乾燥步驟露出來之可能性也是有的，此外，利用第2遮罩材料33而被一部分覆蓋，在第2遮罩材料33除去後該側壁面的上端露出來之場合也有的。此外，在第1及第2金屬電極配線42，43間的間隙部的底面露出來的基材41的表面，從第1及第2電極墊420，430離間開之處、焊錫附著的可能性低之處，則未必要用氟樹脂膜51覆蓋。
<其他的實施型態>
以下，說明上述第1至第8實施型態的變形例。
〈1〉在上述第1至在第6實施型態，說明作為氟樹脂膜27，在將本發光元件11覆晶組裝時，是與樹脂密封所使用者相同、由非晶質氟樹脂所構成之場合，而在從基板12的裏面側將紫外線發光取出到外部之裏面射出型的發光元件，由於第1及第2電鍍電極25，26間的間隙部31，並不位置於該光的取出路徑，所以不是由紫外線透過的非晶質氟樹脂所構成也無妨。換言之，氟樹脂膜27，係由對於紫外線，與上述的非晶質氟樹脂同樣具有耐紫外線性的、具有結晶質部分之氟樹脂所構成也無妨。
〈2〉在上述第1至在第6實施型態，說明作為氟樹脂膜27，使用末端官能基具有對金屬不呈結合性 的非反應性官能基之非結合性氟樹脂(第1型的非晶質氟樹脂)之場合。但是，作為氟樹脂膜27，亦可一部分地，使用末端官能基具有對金屬呈結合性的反應性官能基之結合性氟樹脂(第2型的非晶質氟樹脂)。
該場合，由於第2型的非晶質氟樹脂，其對金屬面的結合性、比第1型的非晶質氟樹脂要高，所以將氟樹脂膜27、作成第2型的非晶質氟樹脂與第1型的非晶質氟樹脂之2層構造，而在與第1及第2電鍍電極25，26的側壁面直接接觸的第1層，形成膜厚極薄的第2型的非晶質氟樹脂膜，疊在其上、形成第1型的非晶質氟樹脂膜，這也是最佳的實施型態。該場合下，第1層與第2層的合計膜厚，與第1~第6實施型態所例示的氟樹脂膜27相同即可，第1層的膜厚，則為數原子層的厚度以上即可。第1層與第2層的非晶質氟樹脂膜的成膜，係可以藉由將第1實施型態已說明的第3製造步驟的步驟A6及A7、更換非晶質氟樹脂膜的上述型式反覆進行2回之後，移行步驟A8而實現。又，在第2回的步驟A6，於第1回的步驟A7已形成的第1層原型樹脂膜271一部分溶解而膜厚變薄之可能性是有的，因而最好是成膜厚度成該第1層原型樹脂膜271不會全部溶解的程度。
〈3〉在上述第1至在第6實施型態，在本發光元件11的俯視形狀，例示一第1領域是由第2領域所包圍的型態，而也可以是第1領域被分割成複數副領域，該複數副領域各自是由第2領域所包圍的型態。換言之， 可以是在1個元件領域RE內存在複數台面，在各個該複數台面個別地形成第1電鍍電極25，或者，以1個第1電鍍電極25覆蓋複數台面之方式被形成亦可。
〈4〉在上述第1至在第6實施型態，在本晶圓10之製造方法之第2製造步驟，將第1及第2本體電極250，260上面的凹凸除去、平坦化，實施供使高度一致用的研磨處理，但是，上面的凹凸或高度之不同，對於第1及第2表面金屬膜251，261研磨前之第1及第2本體電極250，260利用無電解電鍍法之成膜、及覆晶組裝本發光元件11時之焊接等沒有妨害之場合，也可以省略該研磨處理。
〈5〉在上述第7及第8實施型態，說明了將1個本發光元件11載置在副載具40上之本發光裝置50，而本發光裝置，也可以在副載具或COB(chip on board)用的配線基板等的基台上，將複數本發光元件11載置而構成。該場合下，可以將複數本發光元件11利用密封樹脂45、予以匯集並密封，或者，也可以1個一個個別地予以密封。該場合下，例如，在基台的表面，先形成包圍密封單位的1個或複數本發光元件11周圍之樹脂屏障，在以該樹脂屏障所圍的領域，例如，依上述第7實施型態已說明的要領，形成密封樹脂45。
本發光元件11，由於可以將第1及第2電鍍電極25，26的上面平坦化、使高度一致，所以與其他的表面組裝型的電子裝置或電性元件(電阻元件、電容器、 二極體、電晶體等)同樣地，可以利用直接焊接而組裝到COB用的配線基板等。從而，本發光元件11，可以在1個基台上搭載覆數個，甚至，可以與其他的表面組裝型的電子裝置或電性元件一起載置在同一基台上。又，載置本發光元件11之基台，並未限定於副載具及COB用的配線基板。
〈6〉本發光元件11，藉由具備第1及第2電鍍電極25，26、及氟樹脂膜27，而具有優良特長可以防止伴隨紫外線發光動作之起因於電極間被充填的密封樹脂之電性特性劣化。
從而，本發光元件11的電鍍前元件構造，並非受限定於由圖2~圖4所例示且第1實施型態已說明之層積構造、材料、膜厚、氮化鋁莫耳分率等所構成之電鍍前元件構造，而可以對該電鍍前元件構造進行種種之變更。例如，以圖4所示之模板15作為一例，但並非限定於該模板15，例如，或可以將氮化鋁層13作成利用磊晶橫方向成長法而形成的ELO-AlN層，或可省略氮化鋁鎵層14，再者，或可以取代藍寶石基板12而採用其他基板。再者，上述實施型態已例示之構成本發光元件11之氮化鋁鎵或氮化鎵各層的膜厚及氮化鋁莫耳分率，係為一例，可以因應元件的式樣而適當變更。此外，在上述實施型態，例示了設置電子阻止層18之場合，但電子阻止層18不一定要設置都無妨。
但是，由於本發光元件11的電鍍前元件構 造，係設定發光中心波長為365nm以下，所以至少、是具備將由1個或複數個n型氮化鋁鎵系半導體層所構成的第1半導體層、由1個或複數個氮化鋁莫耳分率為0以上的氮化鋁鎵系半導體層所構成的活性層、與包含1個或複數個p型氮化鋁鎵系半導體層的第2半導體層予以層積而成之半導體層積部，由1或複數金屬層所構成的n電極，由1或複數金屬層所構成的p電極而被構成的。
〈7〉在上述第8實施型態，說明了作為氟樹脂膜51，與第1至第6實施型態之氟樹脂膜27同樣地，與樹脂密封所使用者相同、是由非晶質氟樹脂所構成之場合，進而，使用末端官能基具有對金屬不呈結合性的非反應性官能基之非結合性氟樹脂(第1型的非晶質氟樹脂)之場合。但是，在氟樹脂膜51，也可以是與對上述其他實施型態之〈1〉及〈2〉已說明的氟樹脂膜27之其他實施態樣相同之實施態樣。
〔產業上利用可能性〕
關於本發明之氮化物半導體晶圓等，係可以利用於發光中心波長約為365nm以下的發光二極體，對於伴隨紫外線發光動作之起因於被充填在電極間的密封樹脂之電性特性劣化之防止上是有效的。

Claims (20)

  1. 一種在基板上將複數元件單位矩陣狀配列而形成的氮化物半導體晶圓，其特徵係：前述元件單位分別為：包含n型氮化鋁鎵系半導體層之第1半導體層，包含氮化鋁鎵系半導體層之活性層，與具備將包含p型氮化鋁鎵系半導體層之第2半導體層層積而形成之半導體層積部、由1或複數的金屬層所形成的n電極、由1或複數的金屬層所形成的p電極、絕緣保護膜、與前述p電極的未被前述保護絕緣膜覆蓋的露出面接觸之第1電鍍電極、與前述n電極的未被前述保護絕緣膜覆蓋的露出面接觸之第2電鍍電極、及氟樹脂膜之氮化物半導體紫外線發光元件；在各個前述元件單位，前述半導體層積部，在與前述半導體層積部的表面平行的面內將1個前述元件單位占有的領域當作元件領域之場合，在前述元件領域內的一部分的第1領域，在前述第1半導體層上讓前述活性層與前述第2半導體層層積，在前述元件領域內的前述第1領域以外的第2領域，以使前述第1半導體層露出來之方式被形成；前述n電極，係在前述第2領域內的前述第1半導體層的露出面上被形成；前述p電極，係在前述第2半導體層的最上面被形成； 前述保護絕緣膜，至少覆蓋前述半導體層積部的前述第1領域的外周側面全面、前述第1領域與前述n電極之間的前述第1半導體層的上面、及包含前述n電極的外周端緣部之內的至少與前述第1領域對向的部分之上面與側面，且以不覆蓋前述n電極的表面的至少一部分及前述p電極的表面的至少一部分而露出來之方式被形成；前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極，分別、以由銅或以銅作為主成分的合金所形成的本體電極、與覆蓋前述本體電極的上面及側壁面之最外層是由金或白金族金屬的1層或多層表面金屬膜所構成；再者，前述第1電鍍電極，係從前述第2電鍍電極離間開，並以覆蓋包含前述p電極的露出面的前述第1領域的上面全面、被前述保護絕緣膜覆蓋的前述第1領域的外周側面全面、及前述第2領域一部分的與前述第1領域相接的邊界領域之方式被形成；前述氟樹脂膜，係至少、將除去前述第1電鍍電極的側壁面上端部之部分、除去前述第2電鍍電極的側壁面上端部之部分、及除去在前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極間的間隙部露出來的前述保護絕緣膜的露出面外周端之部分、分別連續並覆蓋。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之氮化物半導體晶圓，其中前述氟樹脂膜，在前述複數元件單位鄰接的前述元件領域間的晶片切斷領域並不形成。
  3. 如申請專利範圍第1或2項記載之氮化物半導體晶圓，其中前述氟樹脂膜，在前述第1電鍍電極的上面、及前述第2電鍍電極的上面並不形成。
  4. 如申請專利範圍第1~3項任1項記載之氮化物半導體晶圓，其中前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極的各表面分別被平坦化，垂直方向的高度位置會對齊前述各表面的前述半導體層積部的表面。
  5. 如申請專利範圍第1~4項任1項記載之氮化物半導體晶圓，其中前述第1電鍍電極的外周全部，是中介著前述保護絕緣膜而位於前述n電極上。
  6. 如申請專利範圍第1~5項任1項記載之氮化物半導體晶圓，其中前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極間的離間距離為75μm以上。
  7. 如申請專利範圍第1~6項任1項記載之氮化物半導體晶圓，其中前述氟樹脂膜，係具有由以含氟脂肪族環構造為構造單位的聚合體或共聚合體所構成之非晶質氟樹脂。
  8. 如申請專利範圍第1~7項任1項記載之氮化物半導體晶圓，其中前述氟樹脂膜，係包含構成氟樹脂的聚合體或共聚合 體的末端官能基對金屬不呈結合性之非反應性末端官能基之第1型氟樹脂。
  9. 如申請專利範圍第1~8項任1項記載之氮化物半導體晶圓，其中前述氟樹脂膜係由2層以上層積膜所形成；前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極接觸的前述層積膜的第1層樹脂膜，是包含構成氟樹脂的聚合體或共聚合體的末端官能基對金屬呈結合性之反應性末端官能基之第2型氟樹脂；前述層積膜的第2層以下的樹脂膜，是包含構成氟樹脂的聚合體或共聚合體的末端官能基對金屬不呈結合性之非反應性末端官能基之第1型氟樹脂。
  10. 如申請專利範圍第1~9項任1項記載之氮化物半導體晶圓，其中在前述複數元件單位鄰接的前述元件領域間的晶片切斷領域與其側方領域，或前述晶片切斷領域的側方領域，作為前述氟樹脂膜的底膜，形成包含構成氟樹脂的聚合體或共聚合體的末端官能基對金屬呈結合性之反應性末端官能基之第2型氟樹脂之第2氟樹脂膜。
  11. 如申請專利範圍第1~10項任1項記載之氮化物半導體晶圓，其中在前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極間的前述間隙部底面的前述保護絕緣膜與前述氟樹脂膜之間，具備不會讓紫外線透過的無機材料膜。
  12. 一種申請專利範圍第1~11項任1項記載之氮化 物半導體晶圓之製造方法，其特徵係在前述基板上，在將前述半導體層積部、前述n電極、前述p電極、前述絕緣保護膜、前述第1電鍍電極、及前述第2電鍍電極形成之後，在前述複數元件單位鄰接的前述元件領域間的晶片切斷領域或前述晶片切斷領域及其側方領域，形成阻止前述氟樹脂膜形成之第1遮罩材料；在前述第1遮罩材料形成後的晶圓表面，塗佈包含構成前述氟樹脂膜的氟樹脂之塗佈液；在使前述塗佈液乾燥並形成前述氟樹脂膜後，除去前述第1遮罩材料與在前述第1遮罩材料上被形成的前述氟樹脂膜。
  13. 如申請專利範圍第12項記載之氮化物半導體晶圓之製造方法，其中在前述第1遮罩材料形成後，在前述複數元件單位的前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極的上面，形成阻止前述氟樹脂膜形成之第2遮罩材料；在前述第1及第2遮罩材料形成後，在前述第1遮罩材料所包圍的前述元件領域注入前述氟樹脂；在前述氟樹脂膜形成後，將前述第1及第2遮罩材料同時或個別地除去。
  14. 如申請專利範圍第13項記載之氮化物半導體晶圓之製造方法，其中前述第2遮罩材料係由不含氟樹脂的樹脂組成物所構 成；在利用有機溶劑將前述第2遮罩材料溶解並除去時，前述氟樹脂膜在前述第2遮罩材料上被形成之場合，將該第2遮罩材料上的氟樹脂膜同時地除去。
  15. 如申請專利範圍第12項記載之氮化物半導體晶圓之製造方法，其中將前述第1電鍍電極與前述第2電鍍電極的上面被形成的前述氟樹脂膜研磨並除去。
  16. 如申請專利範圍第12~15項任1項記載之氮化物半導體晶圓之製造方法，其中作為前述基板採用讓紫外線透過的基板；以前述第1電鍍電極的外周全部是中介著前述保護絕緣膜而位於前述n電極上之方式，形成前述第1電鍍電極；作為前述第1遮罩材料，使用負型的光阻劑材；將前述光阻劑材、在前述基板表面的全面形成；接著，從前述基板的裏面照射紫外線，讓前述光阻劑材曝光；然後，利用前述第1電鍍電極與前述n電極而將前述紫外線曝光被阻止的前述光阻劑材的一部分利用顯像處理加以除去。
  17. 如申請專利範圍第12~15項任1項記載之氮化物半導體晶圓之製造方法，其中利用噴墨方式將前述第1遮罩材料塗佈到前述晶片切 斷領域。
  18. 如申請專利範圍第12~17項任1項記載之氮化物半導體晶圓之製造方法，其中代替前述第1遮罩材料的形成、或者追加，而在塗佈包含構成前述氟樹脂膜的氟樹脂之塗佈液之前，在前述複數元件單位鄰接的前述元件領域間的晶片切斷領域與其側方領域，或前述晶片切斷領域的側方領域，作為前述氟樹脂膜的底膜，形成包含構成氟樹脂的聚合體或共聚合體的末端官能基對金屬呈結合性之反應性末端官能基之第2型氟樹脂之第2氟樹脂膜。
  19. 一種氮化物半導體紫外線發光元件，其特徵係將申請專利範圍第1~11項任1項記載之氮化物半導體晶圓，每一前述元件單位加以分割而成。
  20. 一種氮化物半導體紫外線發光裝置，在覆晶組裝用的基台上，將至少1個申請專利範圍第19項記載之氮化物半導體紫外線發光元件加以覆晶組裝而形成之氮化物半導體紫外線發光裝置，其特徵係：前述基台，為具備絕緣性基材，與在前述絕緣性基材的表面被形成、上面與側壁面由金或白金族金屬所覆蓋、且相互電性地分離之2以上的金屬膜而形成；前述2以上的金屬膜，可以搭載至少1個前述氮化物半導體發光元件，全體上，被形成包含2以上的電極墊之指定的俯視形狀； 沿著不由前述金屬膜所覆蓋的前述絕緣性基材的露出面與前述金屬膜的側壁面之邊界線，至少，與前述邊界線連續的前述絕緣性基材的前述露出面的一部分、與前述邊界線連續的前述金屬膜的前述側壁面的一部分，是由氟樹脂所覆蓋；構成前述金屬膜的上面的至少前述電極墊之處，並不被前述氟樹脂所覆蓋。
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