發(fā)光芯片的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及具備形成有發(fā)光層的器件芯片的發(fā)光芯片。
【背景技術】
[0002]包括LED (Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)、LD (Laser D1de，激光二極管)等的發(fā)光器件被實用化。這些發(fā)光器件通常具備發(fā)光芯片，該發(fā)光芯片具有形成有發(fā)光層的器件芯片，所述發(fā)光層通過施加電壓來放出光。關于所述器件芯片的制造，首先在晶體生長用基板上的由格子狀的分割預定線劃分出的各區(qū)域，使外延層(結晶層)生長來作為發(fā)光層。然后，沿著分割預定線分割晶體生長用基板將其單片化，由此形成一個個發(fā)光芯片用的器件芯片。
[0003]在發(fā)光芯片中，在射出綠色或藍色的光的發(fā)光層為InGaN類的器件芯片中，對于晶體生長用基板一般使用藍寶石，在該藍寶石基板上依次使η型GaN半導體層、InGaN發(fā)光層、P型GaN半導體層外延生長。然后，在η型GaN半導體層和ρ型GaN半導體層分別形成外部取出用電極。
[0004]將所述器件芯片的背面?zhèn)?藍寶石基板側)固定于導線架，并利用透鏡部件覆蓋器件芯片的正面?zhèn)?發(fā)光層側)，由此形成發(fā)光二極管。在這樣的發(fā)光二極管中，輝度的提高是重要的課題，并且至今為止，也提出了各種用于提高光的取出效率的方法(例如，參照專利文獻I)。
[0005]專利文獻1:日本特開平4-10670號公報
[0006]然而，通過電壓的施加而在發(fā)光層產生的光主要從包含發(fā)光層的層疊體的2個主面(正面及背面)放出。例如，從層疊體的正面(透鏡部件側的主面)放出的光通過透鏡部件等被取出到發(fā)光二極管的外部。另一方面，從層疊體的背面(藍寶石基板側的主面)放出的光在藍寶石基板中傳播，其一部分在藍寶石基板與導線架的界面等處反射并返回層置體。
[0007]例如，以切削時的加工性提高等為目的而對器件芯片使用薄的藍寶石基板時，層疊體的背面、與藍寶石基板和導線架的界面之間的距離變短。在該情況下，與藍寶石基板較厚的情況相比，在藍寶石基板和導線架的界面處反射并返回層疊體的光的比例變高。由于層疊體吸收光，所以若這樣地返回層疊體的光的比例變高，則發(fā)光二極管的光的取出效率會降低。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明是鑒于上述方面而完成的，其目的在于提供能夠提高光的取出效率的發(fā)光芯片。
[0009]本發(fā)明的發(fā)光芯片的特征在于，其具備:器件芯片，其在正面具備發(fā)光層；和透明部件，其借助具有透光性的樹脂粘結于器件芯片的背面，并且透明部件透過從發(fā)光層射出的光，在透明部件的與器件芯片抵接的抵接面，形成有在透明部件的側面和抵接面露出的槽，槽的槽寬比器件芯片的長邊側的I個邊的長度小。
[0010]根據該結構，在粘結于器件芯片的背面的透明部件的與器件芯片抵接的抵接面形成槽，因此能夠使槽的內部空間的折射率比透明部件的折射率小，與向透明部件入射的光相比，能夠增大向槽入射的光發(fā)生全反射的角度。由此，能夠將透過透明部件反射并返回發(fā)光層的光的比例抑制得較低，能夠增大從器件芯片發(fā)出的光的比例，能夠提高光的取出效率。而且，能夠在向槽的入射時及出射時發(fā)生光的散射，能夠增大從透明部件的側面發(fā)出的光的比例。
[0011]并且，在本發(fā)明的發(fā)光芯片中，槽形成為抵接面的20%?50%的去除面積比例為宜。根據該去除面積比例，能夠提高發(fā)光芯片的輝度，能夠良好地維持器件芯片與透明部件間的安裝穩(wěn)定性。
[0012]并且，在本發(fā)明的發(fā)光芯片中，槽呈十字形狀形成于透明部件的抵接面為宜。根據該結構，能夠更好地提高光的取出效率。
[0013]并且，在本發(fā)明的發(fā)光芯片中，關于該器件芯片，可以在藍寶石基板上層疊由GaN半導體層形成的發(fā)光層。根據該結構，在放出藍色或綠色的光的發(fā)光芯片中，能夠提高光的取出效率。并且，即使減薄藍寶石基板，也能夠與透明部件的厚度對應地，使反射光向從發(fā)光層離開的位置入射，因此能夠在不使光的取出效率降低的情況下使用薄的藍寶石基板，能夠維持薄的晶體生長用基板的加工性。
[0014]根據本發(fā)明，能夠提供可提高光的取出效率的新的結構的發(fā)光芯片。
【附圖說明】
[0015]圖1是示意地示出實施方式的發(fā)光二極管的結構例的立體圖。
[0016]圖2是示出上述發(fā)光二極管的放出光的情形的剖視示意圖。
[0017]圖3是具有上述發(fā)光二極管的透明部件的概略立體圖。
[0018]圖4是示出比較結構的發(fā)光二極管的放出光的情形的剖視示意圖。
[0019]圖5是實施例1?7及比較例的透明部件的俯視圖。
[0020]圖6是示出比較例、實施例1?7的輝度提高率的測定結果的曲線圖。
[0021]標號說明
[0022]1:發(fā)光二極管；
[0023]12:發(fā)光芯片；
[0024]14:器件芯片；
[0025]141:藍寶石基板；
[0026]15:透明部件；
[0027]15a:抵接面；
[0028]15c:側面；
[0029]16:槽。
【具體實施方式】
[0030]以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是示意地示出實施方式的發(fā)光二極管的結構例的立體圖，圖2是示出從實施方式的發(fā)光二極管的發(fā)光芯片放出光的情形的剖視示意圖。如圖1所示，發(fā)光二極管I具備成為基部的導線架(lead frame) 11、和支承固定于導線架11的發(fā)光芯片12。
[0031]導線架11利用金屬等材料形成為圓柱狀，在相當于一個主面的背面?zhèn)仍O有具有導電性的2根導線部件llla、lllb。導線部件IllaUllb彼此絕緣，并且分別作為發(fā)光二極管I的正極、負極發(fā)揮功能。該導線部件IllaUllb通過配線(未圖示)等與外部電源(未圖示)連接。
[0032]在導線架11的相當于另一主面的正面Ila隔開規(guī)定的間隔地配置有彼此絕緣的2個連接端子112a、112b。連接端子112a和導線部件Illa在導線架11的內部連接。并且，連接端子112b和導線部件Illb在導線架11的內部連接。因此，連接端子112a、112b的電位分別是與導線部件IllaUllb的電位相等的程度。
[0033]發(fā)光芯片12配置在導線架11的正面Ila上，而且配置在連接端子112a和連接端子112b之間。如圖2所示，發(fā)光芯片12具有器件芯片14和與該器件芯片14的背面14b粘結的透明部件15。器件芯片14具備平面形狀為矩形的藍寶石基板141、和設于藍寶石基板141的正面141a的層疊體142。層疊體142包括使用GaN類的半導體材料形成的多個半導體層(GaN半導體層)。
[0034]通過使電子為多數載流子的η型半導體層(例如，η型GaN層)、成為發(fā)光層的半導體層(例如，InGaN層)、以及空穴為多數載流子的ρ型半導體層(例如，ρ型GaN層)依次外延生長來形成層疊體142。并且，在藍寶石基板141形成有2個電極(未圖示)，它們分別與η型半導體層及ρ型半導體層連接，并對層疊體142施加電壓。另外，這些電極也可以包含于層疊體142。
[0035]透明部件15由藍寶石基板形成，并構成為能夠透過從發(fā)光層射出的光。透明部件15優(yōu)選具有與藍寶石基板141相等或以上的厚度。透明部件15的正面成為與器件芯片14的背面14b抵接的抵接面15a，抵接面15a和器件芯片14的背面14b通過樹脂(未圖示)進行粘結。該樹脂由透過從發(fā)光層射出的光的片粘合劑等透明樹脂材料形成。透明部件15的背面15b借助與上述樹脂相同的樹脂(未圖示)粘結于導線架11的正面11a。
[0036]透明部件15的抵接面15a及背面15b的外形形狀在俯視時分別形成為與器件芯片14大致相同的矩形，并被配置成彼此平行。透明部件15具備將抵接面15a及背面15b的各四邊連結起來4個側面15c。各側面15c以與抵接面15a及背面15b垂直的方式形成。
[0037]圖3是從上方觀察透明部件的概略立體圖。如圖3所示，在透明部件15的抵接面15a形成有槽16，在本實施方式中，槽16呈十字狀形成有2個。具體地，各槽16與形成抵接面15a的四邊平行地延伸，并形成為相互垂直。各槽16的延伸方向兩端分別位于形成抵接面15a的四邊的中央并敞開，由此，各槽16的延伸方向兩端在透明部件15的側面15c露出。另外，各槽16以從上方去除抵接面15a的方式形成，從而在透明部件15的抵接面15a也露出。
[0038]槽16的槽寬w形成為比器件芯片14的形成四邊的長邊側的I個邊14c的長度小。并且，形成有槽16的區(qū)域相對于透明部件15的抵接面15a的全部面積的比例(以下，稱為“去除面積比例”)優(yōu)選設定為大約20%?50%。另外，槽16不限于呈十字狀的2個，也可以省略2個槽16中的I個而在抵接面15a僅形成I個槽，或者隔開規(guī)定間隔地平行地形成2個槽。并且，只要槽寬w比器件芯片14的I個邊14c的長度小，且在透明部件15的抵接面15a及側面15c露出，則可以形成3個以上的槽16，也可以將交叉的2個槽16的角度形成為直角以外的角度。
[0039]回到圖1，設于導線架11的2個連接端子112a、112b分別經由具有導電性的導線17a、17b而與發(fā)光芯片12的2個電極連接。由此，與導線部件IllaUllb連接的電源的電壓被施加于層疊體142(參照圖2)。當對層疊體142施加電壓時，向成為發(fā)光層的半導體層，流入來自η型半導體層的電子，同時流入來自P型半導體層的空穴。其結果為，在成為發(fā)光層的半導體層中發(fā)生電子和空穴的再結合，從而放出規(guī)定波長的光。在本實施方式中，使用GaN類的半導體材料形成成為發(fā)光