(57)【要約】【課題】  半導体発光素子を基板に形成された配線に直接接続する場合であっても、半導体発光素子と外部配線との電気的接続の信頼性を向上させることが可能な半導体発光装置を提供することを課題とする。【解決手段】  一導電型半導体層１１と活性層１２と逆導電型半導体層１３とを順次積層させてなる半導体発光素子１７上面に電気接続構造体１６を形成することにより、半導体発光素子１７を外部配線に容易に接続することを可能となり、半導体発光素子１７と外部配線との電気的接続の信頼性が向上する。【選択図】図１
2006147876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一導電型半導体層と活性層と逆導電型半導体層とを順次積層させてなる半導体発光素子と、
前記逆導電型半導体層の上面に形成された電気接続構造体と
を有することを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記電気接続構造体は、前記逆導電型半導体層とオーミック接続可能な材料からなるバンプであることを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記逆導電型半導体層と前記電気接続構造体との間に、前記逆導電型半導体層とオーミック接続可能な材料からなる電極を有することを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記電気接続構造体の大きさは、前記半導体発光素子と同等もしくはそれ以上であることを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記半導体発光素子には、前記逆導電体層の上面に絶縁材料を被膜してなる絶縁層と、前記逆導電体層の上面を露出させるように形成されたビアとを有し、
前記電気接続構造体は、前記ビアと略同じ形状であることを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項６】
一導電型半導体層と活性層と逆導電型半導体層とを順次積層させてなる半導体発光素子と、前記逆導電型半導体層の上面に形成されたバンプとを有する半導体発光装置の製造方法であって、
少なくとも低温バッファ層と、前記一導電型半導体層と、前記活性層と、前記逆導電型半導体層とを順次積層させてなる半導体成長層を形成する工程と、
前記半導体成長層の上面に、絶縁材料を被膜して絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層にビアを形成し、前記半導体成長層の上面を露出させる工程と、
露出した前記半導体成長層の上面に前記バンプを形成する工程と、
前記半導体成長層を素子分割する工程と
を有することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記バンプは、前記半導体成長層の上面を露出させた後、導電材料のめっきによりめっき層を形成し、前記めっき層の上面にめっき層をマスクする所定の形状のマスク層をパターニングし、前記マスク層によりマスクされていない箇所をエッチングするで前記半導体発光素子と同等もしくはそれ以上の大きさのバンプを形成することを特徴とする請求項６記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記バンプは、前記半導体成長層の上面を露出させた後、導電材料をめっきしためっき層を形成し、ＣＭＰ法によりめっき層の一部をエッチングし、前記ビアと略同じ形状のバンプを形成することを特徴とする請求項６記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項９】
一導電型半導体層と活性層と逆導電型半導体層とを順次積層させてなる半導体発光素子と、前記逆導電型半導体層の上面に形成された電極と、該電極上に形成されたバンプとを有する半導体発光装置の製造方法であって、
少なくとも低温バッファ層と、前記一導電型半導体層と、前記活性層と、前記逆導電型半導体層とを順次積層させてなる半導体成長層を形成する工程と、
前記半導体成長層の上面に電極を形成する工程と、
前記半導体成長層の上面と前記電極の上面とに、絶縁材料を被膜して絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層にビアを形成し、前記電極の上面を露出させる工程と、
前記電極上に前記バンプを形成する工程と、
前記半導体成長層を素子分割する工程と
を有することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項１０】
一導電型半導体層と活性層と逆導電型半導体層とを順次積層させてなる半導体発光素子と、前記逆導電型半導体層の上面に形成されたバンプとを有する半導体発光装置を配置した画像表示装置の製造方法であって、
透光性且つ絶縁性を有する第１基板の下面に形成された熱硬化性樹脂からなる絶縁層の表面と、前記半導体発光装置の前記一導電型半導体層側の端面とが同一平面になるように、前記絶縁層に前記半導体発光装置を埋め込む埋込工程と、
前記絶縁層の全面を硬化させる硬化工程と、
前記絶縁層の前記一導電型半導体層が露出している表面に第１配線を形成する第１配線形成工程と、
前記絶縁層の前記第１配線が形成された表面に透光性且つ絶縁性を有する第２基板を固着する基板固着工程と、
前記第１基板と前記絶縁層を分離する分離工程と、
前記絶縁層の前記第２基板が固着されている面の反対側から前記バンプを突出させるパンプ突出工程と、
前記絶縁層の前記バンプが突出している面に第２配線を形成する第２配線形成工程と
を有することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記埋込工程は、所定の板材の上に前記半導体発光装置を前記一導電型半導体層と前記板材とが対向して画素ピッチに対応した間隔で設置する設置工程と、
前記板材の前記半導体発光装置が配置された面を前記絶縁層に圧着することにより前記半導体発光装置を前記絶縁層に埋め込む圧着工程と
を含むことを特徴とする請求項１０記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記設置工程は、前記半導体発光装置が前記バンプを介して絶縁性接着剤により固着されたサファイア基板の下に前記板材を配置し、前記サファイア基板の前記半導体発光装置が固着されている面を下面として、前記サファイア基板の上面からレーザーを照射して、前記絶縁性接着剤を選択的に取り除くことにより、前記半導体発光装置を選択的に前記板材の上面に設置する工程を含むことを特徴とする請求項１０記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な半導体発光素子であっても、外部配線と容易に電気的接続が可能な半導体発光装置に関する。また、本発明に係る半導体発光装置の製造方法、及び本発明に係る半導体発光装置を配置した画像表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年になって、コンピュータやテレビ受像装置などの画像表示装置において、液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置、有機ＥＬを用いた画像表示装置などが開発され、画像表示装置の軽量化や薄型化が著しい。これら画像表示装置として、半導体発光素子を発光素子として用いる発光ダイオードディスプレイも提案されている。
【０００３】
半導体発光素子を用いた画像表示装置は、青色、緑色、赤色を発光する半導体発光素子を一画素として基板上に配置し、アクティブマトリクス駆動やパッシブマトリクス駆動などの駆動方法を用いて各画素の発光を制御する。また、半導体発光素子を基板上に配置する方法としては、半導体発光素子に形成された電極を基板上の配線に直接接続するフリップチップボンディング法を用いることができるが、そのようにした場合、半導体発光素子が微細であるほど半導体発光素子と、基板に形成された配線との電気的接続が困難になる。
【０００４】
図７に、従来の半導体発光素子を配置した画像表示装置９０の概略説明図を示す。半導体発光素子８０は、ｎ型半導体層８１、活性層８２、ｐ型半導体層８３が順次積層してなり、ｎ型半導体層８１の活性層８２と接していない端面には図示しない負電極が形成されており、ｐ型半導体層８３の活性層８２と接していない端面には正電極８５が形成されている。
【０００５】
画像表示装置９０は、基板９１と、下層配線９３と、透明電極９２と、半導体発光素子８０と、絶縁層９４と、上層配線９５とからなる。基板９１は、透光性を有し、画像表示装置９０の構成要素を保持できる程度の平坦さと剛性を有している板状の部材である。下層配線９３は、基板９１上に形成された金属配線層である。透明電極９２は、透光性と導電性を有する材質で形成された電極層であり、下層配線９３と接続されている。また、半導体発光素子８０は、透明電極９２の上部に配置されている。絶縁層９４は、樹脂などの絶縁材料層であり、半導体発光素子８０を基板９１に固定している。上層配線９５は、絶縁層９４、および正電極層８５の上部に形成された金属配線層である。
【０００６】
上記のように画像表示装置９０を構成するには、上層配線９５を正電極８５に接続するために、絶縁層９４の上部からビア９６を形成して正電極８５の上面を露出させる必要がある。このため、正電極８５と上層配線９５との位置あわせが必要であり、半導体発光素子８０が微細になるほど、正電極８５と上層配線９５との接続が困難であった。
【０００７】
半導体発光素子を所定の配線が形成された基板に配置するための方法は従来いくつか提案されており、例えば、一導電型半導体層の電極と、逆導電型半導体層の電極とが同一面側に形成された半導体発光素子において、それぞれの電極にバンプを形成し、これら二つのバンプの上面を同一平面とする方法が提案されている。この方法によると、二つのバンプの上面を同一平面とすることにより、基板への実装を容易に行うことが可能であるとしている。
【特許文献１】特開２００２−１１８２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、半導体発光素子に形成された電極を外部配線に直接配置する場合、半導体発光素子が微細になるほど、半導体発光素子に形成された電極と、外部配線との電気的接続が困難になる。特許文献１の方法は、一導電型半導体層の電極と、逆導電型半導体層の電極とが同一面側に形成された半導体発光素子を基板に実装する場合においては、従来よりも実装が容易となるが、半導体発光素子が微細になるほど基板への実装が困難になる問題を解決できていない。また、特許文献１の方法は、一導電型半導体層の電極と、逆導電型半導体層の電極とが同一面側に形成されていない半導体発光素子には適用できない。
【０００９】
したがって、本発明は、半導体発光素子を外部配線に直接接続する場合であっても、半導体発光素子と外部配線との電気的接続の信頼性を向上させることが可能な半導体発光装置を提供することを課題とする。また、本発明に係る半導体装置の製造方法、および本発明に係る半導体装置を配置した画像表示装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る半導体発光装置は、一導電型半導体層と活性層と逆導電型半導体層とを順次積層させてなる半導体発光素子と、前記逆導電型半導体層の上面に形成された電気接続構造体とを有することを特徴とする。このような構成とすることによって、半導体発光素子と配線との電気的接続の信頼性を向上させることが可能となる。
【００１１】
また、上記半導体発光装置において、前記電気接続構造体は、前記逆導電型半導体層とオーミック接続可能な材料からなるバンプであるとすることができる。このようにすることによって、逆導電型半導体層と電気接続構造体との接触抵抗率を小さくすることが可能となる。
【００１２】
また、上記半導体発光装置において、前記逆導電型半導体層と前記電気接続構造体との間に、前記逆導電型半導体層とオーミック接続可能な材料からなる電極を有するとすることができる。このようにすることによって、電気接続構造体を形成する材料が、逆導電型半導体層とオーミック接続可能な材料でなくとも、逆導電型半導体層と電気接続構造体との接触抵抗率を小さくすることが可能となる。
【００１３】
また、上記半導体発光装置において、前記電気接続構造体の大きさは、前記半導体発光素子と同等もしくはそれ以上であるとすることができる。このようにすることによって、例えば１００マイクロメートル以下の微細な半導体発光素子であっても、外部配線と半導体発光素子との接続の信頼性を確保することが可能となる。
【００１４】
また、上記の課題を解決するために、本発明に係る半導体発光装置の製造方法は、一導電型半導体層と活性層と逆導電型半導体層とを順次積層させてなる半導体発光素子と、前記逆導電型半導体層の上面に形成されたバンプとを有する半導体発光装置の製造方法であって、少なくとも低温バッファ層と、前記一導電型半導体層と、前記活性層と、前記逆導電型半導体層とを順次積層させてなる半導体成長層を形成する工程と、前記半導体成長層の上面に、絶縁材料を被膜して絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層にビアを形成し、前記半導体成長層の上面を露出させる工程と、露出した前記半導体成長層の上面に前記バンプを形成する工程と、前記半導体成長層を素子分割する工程とを有することを特徴とする。このような製造方法とすることで、量産性良く本発明に係る半導体発光装置を製造することが可能となる。
【００１５】
また、上記の課題を解決するために、本発明に係る半導体発光装置の製造方法は、一導電型半導体層と活性層と逆導電型半導体層とを順次積層させてなる半導体発光素子と、前記逆導電型半導体層の上面に形成されたバンプとを有する半導体発光装置の製造方法であって、少なくとも低温バッファ層と、前記一導電型半導体層と、前記活性層と、前記逆導電型半導体層とを順次積層させてなる半導体成長層を形成する工程と、前記半導体成長層の上面に電極を形成する工程と、前記半導体成長層の上面と前記電極の上面とに、絶縁材料を被膜して絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層にビアを形成し、前記電極の上面を露出させる工程と、前記電極上に前記バンプを形成する工程と、前記半導体成長層を素子分割する工程とを有することを特徴とする。このような製造方法とすることによって、量産性良く本発明に係る半導体発光装置を製造することが可能となる。
【００１６】
また、上記の課題を解決するために、本発明に係る画像表示装置は、一導電型半導体層と活性層と逆導電型半導体層とを順次積層させてなる半導体発光素子と、前記逆導電型半導体層の上面に形成されたバンプとを有する半導体発光装置を配置した画像表示装置の製造方法であって、透光性且つ絶縁性を有する第１基板の下面に形成された熱硬化性樹脂からなる絶縁層の表面と、前記半導体発光装置の前記一導電型半導体層側の端面とが同一平面になるように、前記絶縁層に前記半導体発光装置を埋め込む埋込工程と、前記絶縁層の全面を硬化させる硬化工程と、前記絶縁層の前記一導電型半導体層が露出している表面に第１配線を形成する第１配線形成工程と、前記絶縁層の前記第１配線が形成された表面に透光性且つ絶縁性を有する第２基板を固着する基板固着工程と、前記第１基板と前記絶縁層を分離する分離工程と、前記絶縁層の前記第２基板が固着されている面の反対側から前記バンプを突出させるパンプ突出工程と、前記絶縁層の前記バンプが突出している面に第２配線を形成する第２配線形成工程とを有することを特徴とする。このような製造方法とすることによって、量産性良く本発明に係る半導体発光装置を配置した画像表示装置を製造することが可能となる。
【００１７】
また、上記画像表示装置の製造方法において、前記埋込工程は、所定の板材の上に前記半導体発光装置を前記一導電型半導体層と前記板材とが対向するように画素ピッチに対応した間隔で設置する設置工程と、前記板材の前記半導体発光装置が配置された面を前記絶縁層に圧着することにより前記半導体発光装置を前記絶縁層に埋め込む圧着工程とを含むとすることができる。このようにすることによって、一度に複数の半導体発光装置を絶縁層に埋め込むことが可能となる。
【００１８】
また、上記画像表示装置の製造方法において、前記設置工程は、前記半導体発光装置が前記バンプを介して絶縁性接着剤により固着されたサファイア基板の下に前記板材を配置し、前記サファイア基板の前記半導体発光装置が固着されている面を下面として、前記サファイア基板の上面からレーザーを照射して、前記絶縁性接着剤を選択的に取り除くことにより、前記半導体発光装置を前記板材の上面に選択的に設置する工程を含むとすることができる。このようにすることによって、板材に設置された半導体発光装置同士の間隔を画素ピッチに対応させることが容易となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る半導体発光装置によると、逆導電型半導体層の上面に電気接続構造体を形成することによって、基板に絶縁層を形成して半導体発光素子を固定する場合であっても、絶縁層にビアを形成して位置合わせを行う必要がなくなる。したがって、外部配線と半導体発光素子との接続の信頼性を向上させることが可能となる。例えば、１００マイクロメートル以下の微細な半導体発光素子であっても、外部配線と半導体発光素子との接続の信頼性を確保することが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る半導体発光装置の製造方法によると、半導体成長層の上面に絶縁材料を被膜し、絶縁材料からなる絶縁層にビアを形成して半導体成長層の上面を露出させて、露出した半導体成長層の上面にパンプを形成することで、量産性良く本発明に係る半導体発光装置を製造することが可能となる。
【００２１】
また、本発明に係る半導体発光装置の製造方法によると、半導体成長層の上面と電極の上面に絶縁材料を被膜し、絶縁材料からなる絶縁層にビアを形成して電極の上面を露出させて、露出した電極の上面にバンプを形成することで、量産性良く本発明に係る半導体発光装置を製造することが可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る画像表示装置の製造方法によると、絶縁層からバンプを突出させることにより、配線の配列が容易となり、量産性良く本発明に係る半導体発光装置を配置した画像表示装置を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る半導体発光装置の実施形態を示す概略説明図である。半導体発光装置１０は、ｎ型半導体層１１、活性層１２、ｐ型半導体層１３が順次積層してなる半導体発光素子１７と、正電極１５を介してｐ型半導体層１３の上面に形成されたバンプ１６と、ｎ型半導体層１１の下面に形成された負電極１４からなる。
【００２５】
本実施形態において、ｎ型半導体層１１はｎ型不純物を添加したＧａＮ系半導体層であり、ｐ型半導体層１３はｐ型不純物を添加したＧａＮ系半導体層である。また、活性層１２は、ＩｎＧａＮを含む多重量子井戸活性層である。
【００２６】
バンプ１６は、半導体発光素子１７と外部配線とを接続するための電気接続構造体である。また、ｐ型半導体層１３とオーミック接続可能な電極材料で形成することにより、正電極１５を形成することなく、ｐ型半導体層１３との良好な電気的接続を構成することが可能となる。例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ等の金属を用いることができる。また、正電極１５を形成する場合は、Ｃｕ、Ｔｉ等の導電性に優れた他の金属を用いることができる。また、バンプ１６の大きさを半導体素子１７の大きさと同等もしくはそれ以上にすることにより、例えば１００マイクロメートル以下の微細な半導体素子１７であっても、半導体素子１７と外部配線との電気的接続の信頼性を確保することが可能となる。また、バンプ１６の形状としては、
【００２７】
正電極１５は、ｐ型半導体層１３とオーミック接続可能な電極材料であれば限定されない。例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ等の金属を用いることができる。このように、正電極１５を形成することにより、ｐ型半導体層１３とバンプ１６との接触抵抗を低減させることが可能となる。また、バンプ１６がｐ型半導体層１３とオーミック接続可能な電極材料で形成されている場合は、ｐ型半導体層１３とバンプ１６の間に正電極１５を形成しなくとも良い。
【００２８】
負電極１４は、ｎ型半導体層１１とオーミック接続可能な電極材料であれば限定されない。例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｕ等の金属を用いることができる。また、半導体発光素子１７のｎ型半導体層１１側の端面を光取り出し面とするため、負電極１４は、配線との接続の信頼性を損なわない程度に小さくすることが望ましい。
【００２９】
以上に説明した半導体発光装置１０を用いて画像表示装置２０を構成した例を以下に示す。基板２１上には、下層配線２３および透明電極２２が形成されている。さらに、下層配線２３および透明電極２２の上面には絶縁層２４が形成されており、透明電極２２の上面には半導体発光装置１０が配置されている。半導体発光装置１０に形成されたバンプ１６は、絶縁層２４の上面から突出しており、バンプ１６および絶縁層２４の上面には上層配線２５が形成されている。
【００３０】
基板２１は、下層配線２３、透明電極２２、半導体発光装置１０、絶縁層２４および上層配線２５を表面上に保持できる程度の平坦さと剛性を有している板状の部材である。また、基板２１は、半導体発光装置１０が発光した光を透過することができる透明な材質によって形成されている。例えば、プラスチック基板やガラス基板などを用いることができる。
【００３１】
下層配線２３は、基板２１上に形成された金属配線であり、例えば、スパッタリング技術やメッキ技術などの公知の配線パターン技術を用いて基板２１上に形成される。また、下層配線２３は、各半導体発光装置１０に共通の電位を与える共通電極として機能している。
【００３２】
透明電極２２は、光を透過すると共に導電性を有する材料で形成された電極層であり、例えばＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）などを用いることができる。
【００３３】
絶縁層２４は、基板２１上の全面わたって下層配線２３および透明電極２２上に形成された樹脂などの絶縁材料層であり、半導体発光装置１０を取り囲んで固定保持している。
【００３４】
上層配線２５は、絶縁層２４およびバンプ１６上に形成された金属配線であり、例えばスパッタリング技術やメッキ技術などの公知の配線パターン技術を用いて絶縁層２４およびバンプ１６上に形成される。また、上層配線２５は、各半導体発光装置１０に駆動のための電位を与える駆動電極として機能している。
【００３５】
上記画像表示装置２０のように、発光装置として本発明に係る半導体発光装置１０を用いることにより、バンプ１６を絶縁層２４の上面から突出させることができ、上層配線２５と半導体発光装置１７との電気的接続が容易となる。したがって、半導体発光装置１０と上層配線２５との電気的接続の信頼性を向上させることが可能となる。
【００３６】
次に、本発明に係る半導体発光装置の製造方法について説明する。
【００３７】
まず最初に、図３Ａに示すように、サファイア基板３１上に、ＧａＮからなる低温バッファ層３２、ｎ型不純物を添加したＧａＮ系半導体層であるｎ型半導体層３３、ＩｎＧａＮを含む多重量子井戸構造の活性層３４、ｎ型不純物を添加したＧａＮ系半導体層であるｐ型半導体層３５を順次成長させて半導体成長層を形成した後、ｐ型半導体層３５とオーミック接続可能な正電極３６をリフトオフ法によりｐ型半導体層３５の上面に所定の間隔で形成する。なお、サファイア基板３１の代わりにスピネル基板、ＳｉＣ、ＧａＮ単結晶等を用いることもできるが、量産性と結晶性を満たすにはサファイア基板を用いることが望ましい。
【００３８】
次に、正電極３６をマスクとしてエッチングを行いｎ型半導体層３３を一部露出させた後、露出したｐ型半導体層３５の上面および正電極３６の上面に熱硬化性樹脂を塗布して絶縁層３７を形成する。なお、正電極３６を形成しない場合は、所定のレジスト膜をフォトレジスト法によりｐ型半導体層３５の上面に形成してエッチングを行い、ｎ型半導体層３３の一部を露出させる。
【００３９】
次に、絶縁層３７の上面に所定のレジスト膜をフォトレジスト法により形成した後、図３Ｂに示すように、絶縁層３７にビア３８をエッチングにより形成して正電極３６の上面を露出させる。次に、図３Ｃに示すように、ＴｉもしくはＣｕからなるシード層３９を正電極３６の上面およびビア３８の表面にスパッタリングにより形成した後、ＣｕからなるＣｕめっき層４０をビア３８の内部および上部と、絶縁層３７の上部とにメッキ法により形成する。
【００４０】
Ｃｕめっき層４０の形成後、図３Ｄのように、Ｃｕめっき層４０の層上でフォトレジストをパターニングし、マスク層５０を形成する。マスク層５０の形成後、エッチングすることで、図３Ｅに示すようなシード層３９とＣｕめっき４０とからなるバンプ４６を形成する。
【００４１】
次に、サファイア基板４１にバンプ４６の上面をポリイミドなどの樹脂からなる絶縁性接着剤４２を用いて固着した後、図３Ｆに示すように絶縁性基板３１の半導体成長層が形成されている面の反対側からレーザーを照射して、低温バッファ層３２を取り除き、絶縁性基板３１とｎ型半導体層３３を分離する。次に、ｎ型半導体層３３、活性層３４、ｐ型半導体層３５が順次積層してなる半導体成長層をダイシングして半導体発光装置とする。最後に、ｎ型半導体層３３とオーミック接続可能な負電極４３をｎ型半導体層３３の下面にリフトオフ法により形成する。
【００４２】
このうように、Ｃｕめっき層４０の形成後にフォトレジストをパターニングし、エッチングすることでビア３８よりも大きいバンプ４６、すなわちビア３８のｐ電極と接触しない開口部よりも大きいバンプ４６を形成することができる。このような２段階形状のバンプ４６は、半導体と接続するビアの大きさと、最表面のバンプの大きさとを別々にデザインすることができる。
【００４３】
ビアを小さくすると、半導体発光装置とビアとの位置合わせでずれが生じても、半導体発光装置のｐ電極からはみ出し難くなり、ｐ／ｎ接合部にＣｕ等の金属が接触し難くなる。したがって、ｐ／ｎ接合部に金属が接触して発生する半導体発光装置のショートを少なくすることができる。また、バンプを大きくすると、半導体発光装置のバンプ部分をドライエッチング等で頭だしを行う際、バンプによりプラズマが直接半導体発光装置に照射されるのを防ぐことができる。したがって、半導体発光装置の特性劣化を防ぐことができる。
【００４４】
このような２段階形状のバンプを形成することでビアとバンプとの大きさを別々にデザインすることができるため、半導体発光装置のショートと、プラズマの直接照射による特性劣化を防止することができる。
【００４５】
また、バンプ４６は以下のような形成方法で形成されていてもよい。図３Ｃのように、Ｃｕめっき層４０を形成した後、ＣＭＰ法によりＣｕめっきの一部を取り除くことで、図４のように、ビア３８内のみにバンプ４６が形成される。すなわち、ビア３８の形状と略同じバンプ４６を形成することができる。このように、ＣＭＰ法によりマスキングせずに容易にバンプ４６を形成することができる。また、ＣＭＰ法によるバンプ４６の形成は、サイドエッチングの影響により分解能が高く、より小さな半導体発光装置を形成することができる。そして、ビア３８と略同じ形状のバンプ４６を半導体発光装置に備えることにより、半導体発光装置を小さくすることができる。
【００４６】
以下に、本発明に係る半導体発光装置を配置した画像表示装置の製造方法について説明する。
【００４７】
まず最初に、図５Ａに示すように、ポリイミドなどの樹脂からなる絶縁性接着材によりバンプの端面がサファイア基盤６０に固着している複数の半導体発光装置６２ａをサファイア基板６０から選択的に分離して、シリコン膜６３が形成された発光装置埋め込み用板６４の上に画素ピッチに対応した間隔で設置する。半導体発光装置６２ａの分離は、絶縁性基板６０の半導体発光装置６２ａが固着している面の反対側からレーザーを照射して、絶縁性基板６０と半導体発光装置６２ａとを固着している絶縁性接着剤を選択的に取り除くことにより行うことができる。このようにすることによって、発光装置埋め込み用板６４に設置された半導体発光装置６２ａ同士の間隔を画素ピッチに対応させることが容易となる。
【００４８】
次に、絶縁層６５の一部を露光して、半導体発光装置６２ａ、および半導体発光装置６２ａと共に配置されて画素を構成する半導体発光装置６２ｂ、６２ｃの埋め込み箇所同士を隔てる隔壁７１を形成した後、図５Ｂに示すように、下面に熱硬化性樹脂による絶縁層６５が形成された第１ガラス板６１の下面と、発光装置埋め込み用板６４の半導体発光装置６２ａが設置されている面とを圧着させて、半導体発光装置６２ａを絶縁層６５に埋め込む。このように、半導体発光装置６２ａを画素ピッチに対応した間隔で発光装置埋め込み用板６４の上に設置した後、発光装置埋め込み用板６４の半導体発光装置６２ａが設置された面を絶縁層６５に圧着することによって、一度に複数の半導体発光装置６２ａを絶縁層６５に埋め込むことが可能となる。
【００４９】
次に、図５Ｃに示すように、上記までの工程と同様にして、一画素を構成する他の発色の半導体発光装置６２ｂ、６２ｃを絶縁層６５に埋め込む。なお、隔壁７１の形成は、半導体発光装置６２ａを絶縁層６５に埋め込む前に一度行えば再び行わなくとも良い。
【００５０】
次に、図５Ｄに示すように、半導体発光装置６２ａ、６２ｂ、６２ｃを絶縁層６５に完全に埋め込み、半導体発光装置６２ａ、６２ｂ、６２ｃの絶縁層６５から露出している面と、絶縁層６５の表面とを同一平面とする。次に、絶縁層６５の全面に露光を行い、絶縁層６５の全面を硬化させる。
【００５１】
次に、図５Ｅに示すように、絶縁層６５の表面に所定の下層配線６６をスパッタリング等の公知の配線パターン方法により形成した後、透明電極であるＩＴＯ膜６７を形成する。このＩＴＯ膜６７の形成方法としては、例えば、ＩＴＯパッド７２を所定の位置に形成してインクジェット法によりＩＴＯインクを充填する方法がある。あるいは、スパッタリング法等の乾式成膜法により全面にＩＴＯの膜を形成した後、フォトレジストによりパターニング及びエッチングを行うなどの方法によりＩＴＯ膜６７を形成してもよい。
【００５２】
次に、図５Ｆに示すように、ＩＴＯ膜６７の表面に透光性の絶縁性接着材６８により第２ガラス基板６９を固着した後、第１ガラス板６１の絶縁層６５が形成されている面の反対側からレーザーを照射して、第１ガラス板６１と絶縁層６５を分離する。次に、絶縁層６５の配線６５が形成されていない表面にエッチングを行い、半導体発光装置６２ａ、６２ｂ、６２ｃが有するバンプを絶縁層６５の表面から突出させる。
【００５３】
最後に、図５Ｇに示すように、絶縁層６５の表面に所定の上層配線７０をスパッタリング等の公知の配線パターン方法により形成する。以上のようにして製造された画像表示装置の上面図を図６に示す。なお、図６は、下層配線６６を示すために絶縁層６５を図示していない。
【００５４】
以上のように画像表示装置を製造することにより、本発明に係る半導体発光装置を用いた画像表示装置を量産性良く製造することが可能となる。
【００５５】
以上、本発明に係る半導体発光装置、その製造方法、および本発明に係る半導体発光装置を配置した画像表示装置の製造方法の実施形態について説明した。なお本発明は、以上の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において各構成要素を適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る半導体発光装置の実施形態を示す概略説明図である。
【図２】同半導体発光装置を配置した画像表示装置の概略説明図である。
【図３Ａ】同半導体発光装置の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｂ】同半導体発光装置の図３Ａから続く製造工程を示す断面図である。
【図３Ｃ】同半導体発光装置の図３Ｂから続く製造工程を示す断面図である。
【図３Ｄ】同半導体発光装置の図３Ｃから続く製造工程を示す断面図である。
【図３Ｅ】同半導体発光装置の図３Ｄから続く製造工程を示す断面図である。
【図３Ｆ】同半導体発光装置の図３Ｅから続く製造工程を示す断面図である。
【図４】同半導体発光装置の別のバンプの形状を示す断面図である。
【図５Ａ】同半導体発光装置を配置した画像表示装置の製造工程を示す断面図である。
【図５Ｂ】同半導体発光装置を配置した画像表示装置の図４Ａから続く製造工程を示す断面図である。
【図５Ｃ】同半導体発光装置を配置した画像表示装置の図４Ｂから続く製造工程を示す断面図である。
【図５Ｄ】同半導体発光装置を配置した画像表示装置の図４Ｃから続く製造工程を示す断面図である。
【図５Ｅ】同半導体発光装置を配置した画像表示装置の図４Ｄから続く製造工程を示す断面図である。
【図５Ｆ】同半導体発光装置を配置した画像表示装置の図４Ｅから続く製造工程を示す断面図である。
【図５Ｇ】同半導体発光装置を配置した画像表示装置の図４Ｆから続く製造工程を示す断面図である。
【図６】同半導体発光装置を配置した画像表示装置の上面図である。
【図７】従来の半導体発光素子を配置した画像表示装置の概略説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ...半導体発光装置
１１、３３、８１...ｎ型窒化物半導体層
１２、３４、８２...活性層
１３、３５、８３...ｐ型窒化物半導体層
１４、４３...負電極
１５、３６、８５...正電極
１６、４６...バンプ
１７、８０...半導体発光素子
２０、９０...画像表示装置
２１、６９、９１...基板
２２、９２...透明電極
２３、６６、９３...下層電極
２４、３７、６５、９４...絶縁層
２５、７０、９５...上層電極
３１、４１、６０...サファイア基板
３２...低温バッファ層
３８、９６...ビア
３９...シード層
４０...Ｃｕめっき
４２、６８...絶縁性接着剤
６１...ガラス板
６３...シリコン層
６４...発光装置埋め込み用板
６７...ＩＴＯ膜
７１...隔壁
７２...ＩＴＯパッド
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図６】
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【図７】
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