光学半导体装置及其制造方法_4

文档序号:8300517阅读:来源:国知局
层4可以形成在透明层5上。换言之,使用溅射法或CVD,荧光剂材料可以沉积在发光层2上。因此,可以形成包含高浓度荧光剂的荧光层4。
[0189]根据本实施例,通过首先将发光层2发出的光引导到透明层5中,可以增加光分布特性或亮度分布的均匀性。换言之,当发光层2发出的光进入透明层5且通过透明层5传播时,透明层5可以充当光导,以降低光亮度的不均衡。通过使亮度不均衡降低的光进入荧光层4,并经过波长变换,可以增加射到外部的光的不均匀颜色的均匀性。
[0190]例如,在通过发光层2发出蓝光且蓝光的一部分在荧光层4中被转换为黄光从而将白光萃取到外部的情况下,如果进入透明层4的蓝光的强度较高,那么就会出现这部分蓝光变得强烈的情况。也就是说,在发光层2发出的蓝光的亮度不均匀时,经由荧光层4萃取到外部的白光的蓝光成分就会变得不均匀。这可以被观察者认为是不均匀的颜色。
[0191]相反,在本实施例中,通过首先将发光层2发出的光引导到透明层5中,并引导穿透透明层5,降低了亮度的不均匀性。因此,还可以减轻萃取到外部的光的不均匀颜色。
[0192]如图9B-9C所示,在根据本实施例的其它光学半导体装置IEb和IEc中,光屏蔽层1a设置在透明层5的侧面上。用于光屏蔽层1a的材料可以与用于密封层10的材料相同。或者,用于光屏蔽层1a的材料可以与用于密封层10的材料不同。
[0193]如图9D所示,在根据本实施例的另一光学半导体装置IEd中,荧光层4进一步设置在透明层5的侧面上。
[0194]通过光学半导体装置IEbUEc和lEd,通过透明层5的光不会直接透到外部。由此,也可以进一步减轻萃取到外部的光的不均匀颜色。
[0195]第六实施例
[0196]现在将参照图10A-10D来描述本发明的第六实施例。主要将描述本实施例区别于第一至第五实施例的部分。本实施例与关于第一至第五实施例所描述的部分类似的部分采用相同的参考标记表示,并适当地略去了对所述部分的描述。
[0197]图10A-10D为截面图,示出了根据本实施例的光学半导体装置的示意性结构。
[0198]如图1OA所示,在根据本实施例的光学半导体装置IE中,透明层5和荧光层4顺序设置在发光层2上。也就是说,透明层5和荧光层4直接设置在发光层2上,而没有接合层3(参照图9A)插置在其间。
[0199]透明层5可以与以上关于第二实施例所描述的透明层类似。荧光层4可以与以上关于第三至第五实施例所描述的那些荧光层类似。
[0200]在本实施例中,类似地,通过将透明层5和荧光层4以这种顺序设置在发光层2上,也可以获得上述关于第五实施例所描述的效果。
[0201]在本实施例中,通过接合层3抑制了光的吸收、散射等,并且可以进一步增加光的萃取效率,因为没有使用接合层3。
[0202]由于形成接合层3的过程可以从制造过程中删除,因此可以缩短过程,降低成本。
[0203]如图1OB和1C所示,在根据本实施例的其它光学半导体装置IFb和IFc中,光屏蔽层1a设置在透明层5的侧面上。用于光屏蔽层1a的材料可以与用于密封层10的材料相同。或者,用于光屏蔽层1a的材料也可以与用于密封层10的材料不同。
[0204]如图1OD所示,在根据本实施例的另一光学半导体装置IFd中,荧光层4进一步设置在透明层5的侧面上。
[0205]通过光学半导体装置IFbUFc和lFd,通过透明层5的光不会直接透到外部。由此,也可以进一步减轻萃取到外部的光的不均匀颜色。
[0206]第七实施例
[0207]现在将参照图11来描述本发明的第七实施例。主要将描述本实施例区别于第一至第六实施例的部分。本实施例与关于第一至第六实施例所描述的部分类似的部分采用相同的参考标记表示,并适当地略去了对所述部分的描述。
[0208]图11为截面图,示出了根据本实施例的光学半导体装置的示意性结构。
[0209]在根据本实施例的光学半导体装置IG中,第一金属层Ila和第二金属层Ilb为焊料块。换言之,具有直径为100微米的半球结构的焊料块形成在第一金属柱8a和每个第二金属柱8b上。焊料块的成分是应用在表面安装中的焊接材料的成分,例如Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-0.8Cu、Sn-3.5Ag,等等。
[0210]根据该实施例,可以获得与第一实施例类似的效果。并且,在光学半导体装置IG安装到布线衬底上的情况下,因为第一金属层Ila和第二金属层Ilb由焊料块构成,所以可以进一步减轻加热时由热膨胀线性系数的差异引起的应力,因为由于焊料块的存在,光学半导体装置IG和布线衬底之间的间隙高于根据第一实施例的光学半导体装置IA与布线衬底之间的间隙。
[0211]可以设置由例如铟等形成的金属块来代替焊料块。通过压力接合,同时施加例如热和/或超声波,可以完成这种金属块的接合。
[0212]尽管图11中示出了第一实施例的结构,但是实施例并不限于此。换言之,通过在第二至第六实施例中的任一个中设置焊料块或金属块,可以获得类似的操作效果。
[0213]第八实施例
[0214]现在将参照图12A和12B来描述本发明的第八实施例。将描述本实施例区别于第一至第七实施例的部分。本实施例与关于第一至第七实施例所描述的部分类似的部分采用相同的参考标记表示,并适当地略去了对所述部分的描述。
[0215]图12A为截面图,示出了根据本实施例的光学半导体装置的示意性结构。图12B为平面图,示出了图12A中所示光学半导体装置的下表面。
[0216]在根据本实施例的光学半导体装置IH中,例如具有100微米边长的正方形第一电极7a形成在第一包覆层2a的下表面上。另一方面,第二包覆层2b的下表面的第二电极7b具有例如正方形构造,该正方形构造具有500微米边长,从该正方形构造去除了边长例如为150微米的第一包覆层2a的正方形拐角区域。第一金属柱8a的构造是具有长方体构造的棱柱,该棱柱具有与第一电极7a相同的平面结构;而第二金属柱Sb的结构是具有与第二电极7b相同的平面结构的棱柱。第一金属层Ila具有与第一电极7a相同的平面结构;第二金属层Ilb具有与第二电极7b (参照附图12B)相同的平面结构。
[0217]根据本实施例,可以获得与第一实施例类似的效果。与根据第一实施例的光学半导体装置IA相比,可以减少输入电流时产生的热量,并且通过增加第一电极7a和第二电极7b的平面表面积,也就是,增大第一金属柱8a和第二金属柱Sb,从而增加用于释放发光产生的热量的散热路径来减小热阻,所以可以大幅降低多余的热阻。
[0218]尽管图12A和12B中示出了第八实施例的结构,但是该实施例不限于此。换言之,在第二至第六实施例中的任一个实施例中,通过增加第一电极7a和第二电极7b的平面表面积减小热阻,可以减小输入电流时产生的热量,并大幅降低多余的热阻。
[0219]第九实施例
[0220]现在将参照图13A-1?来描述本发明的第九实施例。本实施例是用于制造根据第一实施例的光学半导体装置IA和根据第三实施例的光学半导体装置IC的方法。本实施例的描述中与关于第一至第八实施例所描述的部分类似的部分采用相同的附图标记表示,并省略对这些部分的描述。
[0221]图13A-1?为工艺的截面图,示出了用于制造本实施例的光学半导体装置的方法。这里,作为示例介绍用于制造根据第一实施例的光学半导体装置IA的方法。
[0222]首先,如图13A所示,例如发射蓝光的InGaN的发光层12形成在衬底11上,该衬底例如是直径2英寸厚度200微米的蓝宝石晶片。首先,用于形成发光层12的初始发光层通过外延生长成为膜;并且使用RIE (活性离子蚀刻)对该发光层进行单个化。由此,形成光学半导体装置IA的发光层2。通过例如在具有550微米边长的正方形区域中的膜中形成第一包覆层2a,在该膜中形成第二包覆层2b,从而形成发光层2,其中活性层2c插置在第一包覆层2a的下表面上除去第一包覆层2a (具有150微米边长的正方形)(参照图1A和1B)的拐角区域的区域内。
[0223]随后,如图13B所示,多层膜13形成在衬底11上的每个发光层12上。首先,通过溅射在发光层12的整个前表面上形成厚度0.1微米/0.1微米的Ni/Au膜(未示出),作为发光层12的接触层。通过溅射在该膜上形成厚度为0.3微米的Ag或Al金属膜(未示出)。由此,形成光学半导体装置IA的反射层6。随后,在发光层12的电极部分形成厚度为0.1微米/0.1微米的Ni/Au膜(未示出)作为电极材料;并且通过溅射在除电极部分之外的区域内形成厚度为0.3微米的S1J莫的钝化膜(未示出)。由此,形成光学半导体装置IA的第一电极7a、第二电极7b和绝缘层9。因此多层膜13形成在衬底11上的每个发光层2上。
[0224]继续如图13C所示,使用例如气相沉积、溅射等物理覆盖方法,在衬底11的整个表面上形成种子层(seed layer) 14,该种子层14是用于形成镀覆的供电层的导电膜。例如Ti/Cu的堆叠膜用作种子层14。这里,形成Ti层以增加与抗蚀剂和焊盘之间的粘结强度。相应地,其膜厚度可约为0.1微米。另一方面,Cu的膜厚度最好不小于0.2微米,因为Cu主要有助于供电。
[0225]随后,如图13D所示,在衬底11的整个表面上形成抗蚀剂层15,抗蚀剂层15为牺牲层,其中在电极焊盘部分形成孔,该电极焊盘部分是第一电极7a和第二电极7b的部分。可以使用光敏液体抗蚀剂或干膜抗蚀剂作为抗蚀剂。通过首先形成用于形成抗蚀剂层15的初始抗蚀剂层,随后使用光屏蔽掩膜曝光、显影来制造开口,在衬底11的整个表面上形成抗蚀剂层15。根据材料如果必要的话,显影后烘烤抗蚀剂。
[0226]继续如图14A所示,使用电镀法在抗蚀剂层15的开口内形成镀覆层16。由此,形成光学半导体装置IA的每个金属柱8a和Sb。电镀时,例如,将晶片的衬底11浸没在硫酸铜和硫磺酸构成的镀覆液中;直流电源的阴极端子连接到种子层14 ;直流电源的正极端子连接到用作阳极的铜板,其中阳极被设置为与衬底11将被镀覆的表面相对;电流流动;铜镀覆开始。尽管随着时间流逝,镀覆膜的厚度会增加,但是在达到抗蚀剂层15的厚度之前,停止电流完成镀覆。
[0227]如图14B所示的镀覆之后,通过从衬底11上剥落而除去抗蚀剂层15。随后,通过使用酸洗蚀刻除去种子层14。由此露出发光层12、多层膜13和镀覆层16。
[0228]随后,如图14C所示,在衬底11的整个表面上形成用于形成密封层的热固树脂层17。首先,通过旋涂,在镀覆层16周围提供厚度足以掩埋镀覆层16的热固树脂;随后,通过放入烤箱中加热来固化热固树脂层17。该树脂在例如150°C下加热2小时进行固化。
[0229]随后,如图14D所示,通过打磨(polish)热固树脂层17的前表面,露出镀覆层16。由此,形成光学半导体装置IA的密封层10。通过使用旋转打磨轮打磨热固树脂层17,可以完成打磨,同时通过旋转打磨保证平面度。完成打磨后,如有必要可以进行烘干。在旋涂后,该打磨过程对于露出镀覆层
当前第4页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1