[发明专利]氮化物半导体发光元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及介由金属凸块而安装在安装基板的氮化物半导体发光元件及其制造技术。

背景技术

氮化物半导体一般用于发光二极管(LED)、激光二极管(LD)等发光元件，太阳能电池、光传感器等受光元件，晶体管、功率设备等电子设备。特别是，使用了氮化物半导体的发光二极管(氮化物半导体发光元件)广泛地利用在用于背光灯等的各种光源、照明、信号机、大型显示器等。

作为将这样的氮化物半导体发光元件安装于安装基板的方法，有将发光元件的半导体层作为下侧，将发光元件的p侧电极和n侧电极与安装基板上的布线用电极对置地连接的倒装片型安装方法。

用于倒装片型安装方法的氮化物半导体发光元件具有，包含蓝宝石等基板上形成的活性层的n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层、以及分别与该n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层连接的形成于基板上的同一平面侧的p侧电极和n侧电极；可以如下进行向安装基板的安装：将p型氮化物半导体层和n型氮化物半导体层作为下侧，使p侧电极和n侧电极与安装基板上的布线用电极对置，介由金属凸块与布线用电极挤压接触而进行连接。

作为在氮化物半导体发光元件上形成金属凸块的方法，例如专利文献1中公开了如下方法：在由金属膜构成的作为垫电极(パツド電極)的p侧电极和n侧电极上形成掩蔽两电极上表面以外的抗蚀图形后，利用非电解镀层使金属凸块层层叠，之后剥离抗蚀图形。

另外，作为其它方法，例如在专利文献2中公开了如下方法：形成由金属膜构成的p侧电极和n侧电极后，在发光元件的整面层叠金属层，形成在两电极的上方具有开口部的抗蚀图形后，将上述金属层作为种电极(シ一ド電極)通过电镀形成金属凸块层，之后剥离抗蚀图形，再除去层叠有金属凸块层的电极面以外的金属层。

在这里，参照图15，对利用现有技术(例如专利文献2)的具有金属凸块的氮化物半导体发光元件的制造方法进行说明。图15是用于说明利用现有技术的具有金属凸块的半导体发光元件的制造工序的示意剖视图。如图15所示，所述制造工序包括以下各工序：(a)在GaN系发光元件晶片形成电极、(b)形成绝缘膜、(c)整面形成金属层、(d)抗蚀图案形成、(e)利用电镀的凸块形成、(f)除去抗蚀剂、(g)除去金属层、然后(h)与热沉部材侧晶片接合、(i)分割成发光元件单元。

首先，在蓝宝石基板(未图示)的表面使GaN系化合物半导体生长的晶片120n上，几乎遍及晶片120的整个面地矩阵状形成多个具备n侧电极103和p侧电极104的发光元件单元121(图15(a))，在形成这些n侧电极103和p侧电极104的凸块的部分以外处形成SiO₂膜的绝缘膜122(图15(b))。

接着，利用Au/Ti合金几乎遍及晶片120的整个面地形成与n侧电极103和p侧电极104电性导通的平面状的金属层105(图15(c))。金属层105通过蒸镀、溅镀等形成为0.5～3μm的厚度。

接着，通过在金属层105上形成抗蚀剂123(图15(d))，实施电镀，从而在金属层105上形成凸块106、107(图15(e))。

接着，除去抗蚀剂123(图15(f))，进而，通过除去露出于表面的部分的金属层105，从而得到具有与n侧电极103电性导通的凸块106和与p侧电极104电性导通的凸块107的发光元件单元121以矩阵状形成的发光元件侧晶片(图15(g))。

专利文献1：日本特开2004-153110号公报

专利文献2：日本特开2005-79551号公报

发明内容

但是，在如专利文献1所记载的利用非电解镀层形成金属凸块的方法中，难以稳定地形成膜厚较厚的金属凸块。另外，在如专利文献2所记载的通过蒸镀、溅镀等形成金属层105的方法中，难以平坦地形成金属层105。另外，在除去露出于表面的部分的金属层105的工序中，不能充分除去金属层105，有可能成为电极间的漏电的原因。

本发明是鉴于所述问题而进行的，其课题是提供具有膜厚较厚的金属凸块的可靠性高的氮化物半导体发光元件以及提高该氮化物半导体发光元件的生产率的制造方法。