CN104953006A - 半导体发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可靠性高的半导体发光装置。第2绝缘膜设于第1布线部与第2布线部之间、及半导体层的侧面。光学层设于第1侧、及设于所述半导体层的侧面的第2绝缘膜上，且对发光层的放射光而具有透过性。在与光学层相接的一侧具有粗糙面的膜设置在设于所述半导体层的侧面的第2绝缘膜与光学层之间。

Description

半导体发光装置
[相关申请案]
本申请案享受以日本专利申请案2014-65820号(申请日：2014年3月27日)为基础申请案的优先权。本申请通过参照该基础申请案而包含基础申请案的全体内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种半导体发光装置。
背景技术
提出有一种芯片尺寸封装结构的半导体发光装置，在包含发光层的半导体层的一侧设置荧光体层，在另一侧设置电极、布线层及树脂层，面向实用化而要求较高的可靠性。
发明内容
本发明的实施方式提供一种可靠性高的半导体发光装置。
根据实施方式，半导体发光装置包含半导体层、第1电极、第2电极、第1绝缘膜、第1布线部、第2布线部、第2绝缘膜、光学层、及具有粗糙面的膜。所述半导体层具有第1侧、与所述第1侧为相反侧的第2侧、以及侧面，且包含发光层。所述第1电极及所述第2电极是设于所述第2侧。所述第1绝缘膜设于所述第2侧。所述第1布线部设于所述第1绝缘膜上，且与所述第1电极连接。所述第2布线部设于所述第1绝缘膜上，且与所述第2电极连接。所述第2绝缘膜设于所述第1布线部与所述第2布线部之间、以及所述侧面。所述光学层设于所述第1侧、以及设于所述侧面的所述第2绝缘膜上，且对所述发光层的放射光具有透过性。所述膜设置在设于所述侧面的所述第2绝缘膜与所述光学层之间，且在与所述光学层相接的一侧具有粗糙面。
附图说明
图1是实施方式的半导体发光装置的示意剖视图。
图2(a)-图2(c)是实施方式的半导体发光装置的示意俯视图。
图3(a)、图3(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
图4(a)、图4(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
图5(a)、图5(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
图6(a)、图6(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
图7(a)、图7(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
图8(a)、图8(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
图9(a)、图9(b)是表示实施方式的半导体发光装置的制造方法的示意剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图对实施方式进行说明。此外，各附图中，对相同要素标注相同符号。
图1是实施方式的半导体发光装置的示意剖视图。
图2(a)是表示实施方式的半导体发光装置中的p侧电极16与n侧电极17的平面布局的一个例子的示意俯视图。图1对应于图2(a)的A-A′截面。图2(a)对应于将图1中的布线部41、43、树脂层25、绝缘膜18、及反射膜51除去后自半导体层15的第2侧观察的图。另外，图2(a)对应于图4(b)的积层体(除基板10外)的俯视图。
图2(b)是实施方式的半导体发光装置的安装面(图1的半导体发光装置的下表面)的示意俯视图。
实施方式的半导体发光装置包含具有发光层13的半导体层15。半导体层15具有第1侧15a、及与该第1侧15a为相反侧的第2侧15b(参照图3(a))。
如图4(a)所示，半导体层15的第2侧15b具有包含发光层13的部分(发光区域)15e、及不包含发光层13的部分(非发光区域)15f。包含发光层13的部分15e是在半导体层15之中积层有发光层13的部分。不包含发光层13的部分15f是在半导体层15之中未积层发光层13的部分。包含发光层13的部分15e表示成为可使发光层13的发光光掠出至外部的积层结构的区域。
于第2侧，在包含发光层13的部分15e上设有p侧电极16作为第1电极，在不包含发光层的部分15f上，设有n侧电极17作为第2电极。
于图2(a)所示的例子中，不包含发光层13的部分15f包围包含发光层13的部分15e，n侧电极17包围p侧电极16。
电流是通过p侧电极16及n侧电极17而被供给至发光层13，发光层13发光。然后，从发光层13放射的光自第1侧15a出射至半导体发光装置的外部。
于半导体层15的第2侧，如图1所示设有支撑体100。包含半导体层15、p侧电极16及n侧电极17的发光元件被设于第2侧的支撑体100支撑。
于半导体层15的第1侧15a，作为对半导体发光装置的释出光赋予所需光学特性的光学层而设有荧光体层30。荧光体层30包含多个粒子状的荧光体31。荧光体31是通过发光层13的放射光而被激发，放射与所述放射光不同波长的光。
多个荧光体31是通过结合材32而一体化。结合材32使发光层13的放射光及荧光体31的放射光透过。此处所谓“透过”，并不限于透过率100％，也包含吸收光的一部分的情况。
半导体层15包含第1半导体层11、第2半导体层12、及发光层13。发光层13设于第1半导体层11与第2半导体层12之间。第1半导体层11及第2半导体层12例如含有氮化镓。
第1半导体层11例如包含基底缓冲层、n型GaN层。第2半导体层12例如包含p型GaN层。发光层13含有发出蓝色光、紫色光、蓝紫色光、紫外光等的材料。发光层13的发光峰波长为例如430～470nm。
半导体层15的第2侧被加工为凹凸形状。凸部是包含发光层13的部分15e，凹部是不包含发光层13的部分15f。包含发光层13的部分15e的表面是第2半导体层12的表面，且在第2半导体层12的表面设有p侧电极16。不包含发光层13的部分15f的表面是第1半导体层11的表面，且在第1半导体层11的表面设有n侧电极17。
于半导体层15的第2侧，包含发光层13的部分15e的面积比不包含发光层13的部分15f的面积广。另外，设于包含发光层13的部分15e的表面的p侧电极16的面积也比设于不包含发光层13的部分15f的表面的n侧电极17的面积广。由此，可获得较广的发光面，从而可提高光输出。
如图2(a)所示，n侧电极17具有例如4条直线部，且在其中的1条直线部设有向此直线部的宽度方向突出的接触部17c。在该接触部17c的表面如图1所示连接有n侧布线层22的通孔22a。
如图1所示，半导体层15的第2侧、p侧电极16及n侧电极17被绝缘膜(第1绝缘膜)18覆盖。绝缘膜18为例如氧化硅膜等无机绝缘膜。绝缘膜18也设于发光层13的侧面及第2半导体层12的侧面，且覆盖这些侧面。
另外，绝缘膜18也设于半导体层15中的从第1侧15a连续的侧面(第1半导体层11的侧面)15c，且覆盖此侧面15c。
而且，绝缘膜18的一部分作为密接膜18c也设于半导体层15的侧面15c的周围的芯片外周部。设于芯片外周部的密接膜18c是在第1侧15a向远离侧面15c的方向延伸。绝缘膜18及密接膜18c是利用相同材料而一体地设置。
于第2侧的绝缘膜18上，彼此分离地设有作为第1布线层的p侧布线层21、及作为第2布线层的n侧布线层22。如图5(b)所示，绝缘膜18形成有通向p侧电极16的多个第1开口18a、及通向n侧电极17的接触部17c的第2开口18b。此外，第1开口18a也可以为更大的一个开口。
p侧布线层21设于绝缘膜18上及第1开口18a的内部。p侧布线层21经由设于第1开口18a内的通孔21a而与p侧电极16电连接。
n侧布线层22设于绝缘膜18上及第2开口18b的内部。n侧布线层22经由设于第2开口18b内的通孔22a而与n侧电极17的接触部17c电连接。
p侧布线层21及n侧布线层22占据第2侧的区域的大部分而在绝缘膜18上扩散。p侧布线层21经由多个通孔21a而与p侧电极16连接。
另外，反射膜51介隔绝缘膜18而覆盖半导体层15的侧面15c。反射膜51并不与侧面15c相接，不与半导体层15电连接。反射膜51相对于p侧布线层21及n侧布线层22而分隔。反射膜51相对于发光层13的放射光及荧光体31的放射光而具有反射性。
反射膜51、p侧布线层21及n侧布线层22包含于图6(a)所示的共通的金属膜60上例如通过镀敷法同时形成的铜膜。
构成反射膜51、p侧布线层21及n侧布线层22的例如铜膜是通过镀敷法形成于绝缘膜18上形成的金属膜60上。反射膜51、p侧布线层21及n侧布线层22的各者的厚度比金属膜60的厚度厚。
金属膜60包含自绝缘膜18侧依次积层的基底金属膜61、密接层62、及籽晶层63。
基底金属膜61是对于发光层13的放射光具有较高反射性的例如铝膜。
籽晶层63是用于通过镀敷使铜析出的铜膜。密接层62是对于铝及铜的两方来说润湿性优秀的例如钛膜。
此外，在与半导体层15的侧面15c邻接的芯片外周部，也可以不于金属膜60上形成镀敷膜(铜膜)，而是以金属膜60形成反射膜51。反射膜51通过至少包含铝膜61而相对于发光层13的放射光及荧光体31的放射光具有较高的反射率。
另外，由于在p侧布线层21及n侧布线层22的下也残留有基底金属膜(铝膜)61，因此在第2侧的大部分的区域，铝膜61扩散形成。由此，可增大朝向荧光体层30侧的光的量。
p侧布线层21的与半导体层15为相反侧的面设有p侧金属柱23作为第1金属柱。p侧布线层21及p侧金属柱23形成p侧布线部(第1布线部)41。
n侧布线层22的与半导体层15为相反侧的面设有n侧金属柱24作为第2金属柱。n侧布线层22及n侧金属柱24形成n侧布线部(第2布线部)43。
于p侧布线部41与n侧布线部43之间设有树脂层25作为第2绝缘膜。树脂层25是以与p侧金属柱23的侧面及n侧金属柱24的侧面相接的方式，设于p侧金属柱23与n侧金属柱24之间。即，在p侧金属柱23与n侧金属柱24之间填充有树脂层25。
另外，树脂层25设于p侧布线层21与n侧布线层22之间、p侧布线层21与反射膜51之间、及n侧布线层22与反射膜51之间。
树脂层25设于p侧金属柱23的周围及n侧金属柱24的周围，且覆盖p侧金属柱23的侧面及n侧金属柱24的侧面。
另外，树脂层25也设于与半导体层15的侧面15c邻接的芯片外周部，且覆盖反射膜51。
p侧金属柱23的与p侧布线层21为相反侧的端部(面)是从树脂层25露出，作为可与安装基板等外部电路连接的p侧外部端子23a发挥作用。n侧金属柱24的与n侧布线层22为相反侧的端部(面)是从树脂层25露出，作为可与安装基板等外部电路连接的n侧外部端子24a发挥作用。p侧外部端子23a及n侧外部端子24a是经由例如焊料、或导电性的接合材而接合于安装基板的焊垫图案。
如图2(b)所示，p侧外部端子23a及n侧外部端子24a是在与树脂层25相同的面内隔开排列地形成。p侧外部端子23a形成为例如矩形状，n侧外部端子24a形成为与p侧外部端子23a的矩形相同大小的矩形中的2个角被切除后的形状。由此，可判别外部端子的极性。当然，也可以将n侧外部端子24a设为矩形状，将p侧外部端子23a设为矩形的角切除后的形状。
p侧外部端子23a与n侧外部端子24a的间隔比绝缘膜18上的p侧布线层21与n侧布线层22的间隔广。p侧外部端子23a与n侧外部端子24a的间隔大于安装时的焊料的扩散。由此，可防止p侧外部端子23a与n侧外部端子24a之间通过焊料而短路。
相对于此，p侧布线层21与n侧布线层22的间隔可窄至制程上的极限。因此，可扩大p侧布线层21的面积、及p侧布线层21与p侧金属柱23的接触面积。由此，可促进发光层13的散热。
另外，p侧布线层21通过多个通孔21a而与p侧电极16接触的面积比n侧布线层22通过通孔22a而与n侧电极17接触的面积广。由此，可使发光层13中流动的电流的分布均匀化。
绝缘膜18上扩散的n侧布线层22的面积可以比n侧电极17的面积广。而且，设于n侧布线层22上的n侧金属柱24的面积(n侧外部端子24a的面积)可以比n侧电极17广。由此，可确保足够进行可靠性高的安装的n侧外部端子24a的面积，且可减小n侧电极17的面积。即，可缩小半导体层15中的不包含发光层13的部分(非发光区域)15f的面积，扩大包含发光层13的部分(发光区域)15e的面积，从而提高光输出。
第1半导体层11是经由n侧电极17及n侧布线层22而与n侧金属柱24电连接。第2半导体层12是经由p侧电极16及p侧布线层21而与p侧金属柱23电连接。
p侧金属柱23的厚度(将p侧布线层21与p侧外部端子23a连结的方向的厚度)比p侧布线层21的厚度厚。n侧金属柱24的厚度(将n侧布线层22与n侧外部端子24a连结的方向的厚度)比n侧布线层22的厚度厚。p侧金属柱23、n侧金属柱24及树脂层25的各者的厚度比半导体层15厚。
金属柱23、24的纵横比(厚度相对于平面大小的比)可以是1以上，也可以小于1。即，金属柱23、24可厚于其平面大小，也可以薄于其平面大小。
包含p侧布线层21、n侧布线层22、p侧金属柱23、n侧金属柱24及树脂层25的支撑体100的厚度比包含半导体层15、p侧电极16及n侧电极17的发光元件(LED芯片)的厚度厚。
半导体层15如后述那样是通过磊晶成长法而形成于基板上。此基板于形成支撑体100后被除去，半导体层15在第1侧15a不包含基板。半导体层15并非由刚直的板状基板支撑，而是由包含金属柱23、24与树脂层25的复合体的支撑体100支撑。
作为p侧布线部41及n侧布线部43的材料可使用例如铜、金、镍、银等。这些之中，若使用铜则可提升良好的热传导性、较高的电子迁移耐性及对于绝缘材料的密接性。
树脂层25对p侧金属柱23及n侧金属柱24进行加强。树脂层25理想的是使用热膨胀率与安装基板相同或相近的树脂。作为此种树脂层25，可列举例如主要含有环氧树脂的树脂、主要含有硅酮树脂的树脂、主要含有氟树脂的树脂。
另外，树脂层25中的成为基底的树脂中含有遮光材料(光吸收剂、光反射剂、光散射剂等)，树脂层25对发光层13的发光光具有遮光性。由此，可以抑制从支撑体100的侧面及安装面侧的漏光。
因半导体发光装置的安装时的热循环，使p侧外部端子23a及n侧外部端子24a接合于安装基板的焊垫的焊料等引起的应力会作用于半导体层15。p侧金属柱23、n侧金属柱24及树脂层25吸收并缓和此应力。尤其，通过使用比半导体层15柔软的树脂层25作为支撑体100的一部分，可提高应力缓和效果。
反射膜51是相对于p侧布线部41及n侧布线部43而分隔。因此，安装时施加于p侧金属柱23及n侧金属柱24的应力并不会传递至反射膜51。因此，可以抑制反射膜51的剥离。另外，可以抑制对半导体层15的侧面15c侧施加的应力。
如后述那样，形成半导体层15时所使用的基板从半导体层15被除去。由此，半导体发光装置低背化。另外，通过除去基板，可以在半导体层15的第1侧15a形成微小凹凸，从而提高光掠出效率。
例如，对第1侧15a进行使用有碱系溶液的湿式蚀刻而形成微小凹凸。由此，可减少第1侧15a的全反射成分，从而可提高光掠出效率。
除去基板之后，在第1侧15a上介隔绝缘膜19而形成荧光体层30。绝缘膜19是作为提高半导体层15与荧光体层30的密接性的密接层而发挥作用，例如为氧化硅膜、氮化硅膜。
荧光体层30具有于结合材32中分散有多个粒子状的荧光体31的结构。结合材32可使用例如硅酮树脂。
荧光体层30也形成于半导体层15的侧面15c的周围的芯片外周部上。因此，荧光体层30的平面大小比半导体层15的平面大小大。在芯片外周部，在密接膜18c上设有荧光体层30。
荧光体层30被限定于与半导体层15的第1侧15a、及半导体层15的侧面15c邻接的区域上，并非于半导体层15的第2侧、金属柱23、24的周围、及支撑体100的侧面围绕形成。荧光体层30的侧面、与支撑体100的侧面(树脂层25的侧面)齐平。
即，实施方式的半导体发光装置是芯片尺寸封装结构的非常小型的半导体发光装置。因此，例如应用于照明用灯具等时，灯具设计的自由度提高。
另外，在不使光向外部掠出的安装面侧并未无端地形成荧光体层30，从而可降低成本。另外，即便于第1侧15a无基板，也可以经由于第2侧扩散的p侧布线层21及n侧布线层22而使发光层13的热散发至安装基板侧，虽小型但散热性优秀。
于一般的覆晶安装中，在将LED芯片经由凸块等安装于安装基板后，以覆盖芯片全体的方式形成荧光体层。或者，在凸块间使树脂进行底部填充。
相对于此，根据实施方式，在安装前的状态下，在p侧金属柱23的周围及n侧金属柱24的周围设有与荧光体层30不同的树脂层25，从而可对安装面侧赋予适于应力缓和的特性。另外，由于在安装面侧已设有树脂层25，因此无需安装后的底部填充。
于第1侧15a设有以光掠出效率、色转换效率、配光特性等优先而设计的层，且在安装面侧以安装时的应力缓和、及作为代替基板的支撑体的特性优先的层。例如，树脂层25具有于作为基底的树脂高密度填充有氧化硅粒子等填料的结构，且调整为适于作为支撑体的硬度。
自发光层13向第1侧15a放射的光入射至荧光体层30，一部分光激发荧光体31，作为发光层13的光、与荧光体31的光的混合光而获得例如白色光。
于此，若在第1侧15a有基板，则光不会入射至荧光体层30而是自基板的侧面向外部产生漏光。即，从基板的侧面有发光层13的光的色调强的光漏出，成为俯视荧光体层30时，在外缘侧可见蓝色光的环的现象等色乱或色斑的原因。
相对于此，根据实施方式，由于在第1侧15a与荧光体层30之间并无基板，因此可防止因从基板侧面有发光层13的光的色调强的光漏出所致的色乱或色斑。
而且，根据实施方式，半导体层15的侧面15c介隔绝缘膜18而设有反射膜51。从发光层13朝向半导体层15的侧面15c的光被反射膜51反射，不会向外部漏出。因此，结合第1侧15a无基板的特征，可防止因从半导体发光装置的侧面侧的漏光所致的色乱或色斑。
反射膜51、与半导体层15的侧面15c之间设置的绝缘膜18防止反射膜51所含的金属向半导体层15的扩散。由此，可防止半导体层15的例如GaN的金属污染，从而可防止半导体层15的劣化。
另外，在反射膜51与荧光体层30之间、及树脂层25与荧光体层30之间设置的密接膜18c提高反射膜51与荧光体层30的密接性、及树脂层25与荧光体层30的密接性。
绝缘膜18及密接膜18c为例如氧化硅膜、氮化硅膜等无机绝缘膜。即，半导体层15的第1侧15a、第2侧、第1半导体层11的侧面15c、第2半导体层12的侧面、发光层13的侧面被无机绝缘膜覆盖。无机绝缘膜包围半导体层15，防止金属或水分等对半导体层15造成影响。
实施方式的半导体发光装置的所述各要素是如后述那样以晶片状态形成，并如图1所示经单片化。例如通过使用刀片切割而单片化。图1所示的半导体发光装置的侧面对应于通过刀片自晶片状态切断后的切截面。在使用刀片进行切割时，有在卷入磨石等的影响下导致切截面侧的荧光体层30剥落的情况。
因此，根据实施方式，对使切截面(元件侧面)与半导体层15的侧面15c之间的区域即芯片外周部上的荧光体层30密接于树脂层25或反射膜51的密接膜18c的表面进行粗面化。由此，荧光体层30相对于树脂层25或反射膜51的密接性提高，可防止切割时的荧光体层30的剥离。
密接膜18c的膜厚为例如600～900nm。在此密接膜18c中，在与荧光体层30相接的一侧的表面形成有例如数nm至数十nm的凹凸。即，在密接膜18c的表面形成高度为数nm至数十nm的多个凸部、及深度为数nm至数十nm的多个凹部。
图2(c)是实施方式的半导体发光装置中除去荧光体层30及绝缘膜19后的第1侧15a的示意俯视图。
半导体层15的第1侧15a的平面形状形成为例如四边形。以包围此第1侧15a的四边形的方式在芯片外周部形成密接膜18c。或者、半导体层15的第1侧15a的平面形状并不限于四边形，也可以为多边形。无论第1侧15a的形状为何种形状，密接膜18c均是沿着半导体层15的外周而设。在图2(c)所示的例子中，密接膜18c是对应于第1侧15a的四边形状的平面形状的4边而设，且具有沿着4边的各边的4个直线状区域18d。
于4个直线状区域18d的各者形成有粗糙面。而且，遍及4个直线状区域18d的全体而形成有粗糙面。即，密接膜18c中的与荧光体层30相接的一侧的面的整个区域经粗面化。
因此，密接膜18c中的与荧光体层30相接的一侧的面并无未经粗面化的区域(密接性比粗面化区域低的区域)，从而可防止因应力集中于此区域所致的荧光体层30的剥离。
另外，密接膜18c覆盖反射膜51的荧光体层30侧的端部，作为金属膜的反射膜51并不与荧光体层30相接。作为无机膜的密接膜18c与荧光体层30的密接性高于金属膜与荧光体层30的密接性。
为利用密接膜18c确实地覆盖反射膜51的端部，在图2(c)中4边中的1边的密接膜18c的宽度(1个直线状区域18d的宽度)W1、W2理想的是5μm以上。
另外，对应于第1侧15a的四边形状的平面形状的4边中的对向的2边而设的一对直线状区域18d的宽度的合计值(W1+W2)为10μm以上。而且，根据实施方式，5μm以上的宽度W1的区域、同样是5μm以上的宽度W2的区域、及10μm以上的宽度(W1+W2)的区域经粗面化。这是足够提高与荧光体层30的密接性的宽度。
接着，参照图3(a)～图9(b)，对半导体发光装置的制造方法进行说明。
如图3(a)所示，例如通过MOCVD(metal organic chemical vapor deposition，金属有机气相沉积)法，而在基板10的主面侧依次磊晶成长第1半导体层11、发光层13及第2半导体层12。
于半导体层15，基板10侧为第1侧15a，基板10的相反侧为第2侧15b。
基板10为例如硅基板。或者，基板10也可以为蓝宝石基板。半导体层15例如为含有氮化镓(GaN)的氮化物半导体层。
第1半导体层11例如包含设于基板10的主面侧的缓冲层、及设于缓冲层上的n型GaN层。第2半导体层12例如包含设于发光层13上的p型AlGaN层、及设于该p型AlGaN层上的p型GaN层。发光层13具有例如MQW(Multiple Quantum well，多量子井)结构。
图3(b)表示选择性除去第2半导体层12及发光层13的状态。例如，通过RIE(ReactiveIon Etching，反应性离子蚀刻)法，选择性蚀刻第2半导体层12及发光层13，使第1半导体层11露出。
接着，如图4(a)所示，选择性除去第1半导体层11，形成槽90。在基板10的主面侧，半导体层15通过槽90而被分隔成多个。槽90在晶片状的基板10侧是以例如格子状图案形成。
槽90贯通半导体层15并到达基板10。在该蚀刻时，也略微蚀刻基板10的主面，使得槽90的底面比基板10与半导体层15的界面更向下方后退。此外，也可以在形成p侧电极16及n侧电极17之后形成槽90。
接着，如图4(b)所示，在第2半导体层12的表面形成p侧电极16。另外，在选择性除去第2半导体层12及发光层13后的区域的第1半导体层11的表面形成有n侧电极17。
形成于积层有发光层13的区域的p侧电极16包含反射发光层13的放射光的反射膜。例如，p侧电极16含有银、银合金、铝、铝合金等。另外，为防止反射膜的硫化、氧化，p侧电极16包含金属保护膜(障壁金属)。
接着，如图5(a)所示，以覆盖设于基板10上的积层体的方式形成绝缘膜18。绝缘膜18覆盖半导体层15的第2侧、p侧电极16及n侧电极17。另外，绝缘膜18覆盖于半导体层15的第1侧15a连续的侧面15c。而且，绝缘膜18也形成有槽90的底面的基板10的表面。形成有该槽90的底面的基板10表面的绝缘膜18的一部分成为所述密接膜18c。
绝缘膜18为通过例如CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沉积)法形成的氧化硅膜或氮化硅膜。在绝缘膜18例如通过使用抗蚀剂掩膜的湿式蚀刻而如图5(b)所示那样形成有第1开口18a及第2开口18b。第1开口18a到达p侧电极16，第2开口18b到达n侧电极17的接触部17c。
接着，如图5(b)所示，在绝缘膜18的表面、第1开口18a的内壁(侧壁及底面)、及第2开口18b的内壁(侧壁及底面)，形成金属膜60。如图6(a)所示，金属膜60包含铝膜61、钛膜62、及铜膜63。金属膜60是通过例如溅镀法而形成。
接着，在金属膜60上选择性形成图6(b)所示的抗蚀剂掩膜91之后，通过使用金属膜60的铜膜63作为籽晶层的电解铜镀敷法，形成p侧布线层21、n侧布线层22及金属膜51。
p侧布线层21也形成于第1开口18a内，且与p侧电极16电连接。n侧布线层22也形成于第2开口18b内，且与n侧电极17的接触部17c电连接。
接着，使用例如溶剂或氧电浆将抗蚀剂掩膜91除去后，选择性形成图7(a)所示的抗蚀剂掩膜92。或者，也可以不除去抗蚀剂掩膜91而形成抗蚀剂掩膜92。
形成抗蚀剂掩膜92后，通过使用p侧布线层21及n侧布线层22作为籽晶层的电解铜镀敷法，形成p侧金属柱23及n侧金属柱24。
p侧金属柱23是形成于p侧布线层21上。p侧布线层21与p侧金属柱23是通过相同的铜材料而一体化。n侧金属柱24是形成于n侧布线层22上。n侧布线层22与n侧金属柱24是通过相同的铜材料而一体化。
通过例如溶剂或氧电浆而除去抗蚀剂掩膜92。在该时点，p侧布线层21与n侧布线层22经由金属膜60而相连。另外，p侧布线层21与反射膜51也经由金属膜60而相连，且n侧布线层22与反射膜51也经由金属膜60而相连。
因此，可通过蚀刻而除去p侧布线层21与n侧布线层22之间的金属膜60、p侧布线层21与反射膜51之间的金属膜60、及n侧布线层22与反射膜51之间的金属膜60。
由此，可断开经由金属膜60的p侧布线层21与n侧布线层22的电连接、p侧布线层21与反射膜51的电连接、及n侧布线层22与反射膜51的电连接(图7(b))。
接着，在图7(b)所示的结构体上形成图8(a)所示的树脂层25。树脂层25覆盖p侧布线部41及n侧布线部43。另外，树脂层25覆盖反射膜51。
树脂层25与p侧布线部41及n侧布线部43一起构成支撑体100。在此支撑体100支撑有半导体层15的状态下，除去基板10。
例如，通过干式蚀刻而除去作为硅基板的基板10。或者，也可以通过湿式蚀刻除去硅基板10。或者，在基板10为蓝宝石基板的情况下，可通过激光剥离法而除去。
于基板10上磊晶成长的半导体层15有包含较大的内部应力的情况。另外，p侧金属柱23、n侧金属柱24及树脂层25是与例如GaN系材料的半导体层15相比更柔软的材料。因此，即便于磊晶成长时的内部应力在基板10剥离时一次性释放，p侧金属柱23、n侧金属柱24及树脂层25也能吸收此应力。因此，可避免在除去基板10的过程中半导体层15破损。
基板10通过例如RIE(Reactive Ion Etching)法而除去。此时，除去基板10后也继续进行RIE，使因除去基板10而露出的密接膜18c的表面如图8(b)所示那样经粗面化。
另外，通过除去基板10，半导体层15的第1侧15a也露出。露出的第1侧15a形成有微小凹凸。例如，通过KOH(氢氧化钾)水溶液或TMAH(氢氧化四甲基铵)等对第1侧15a进行湿式蚀刻。在该蚀刻中，会产生依存于结晶面方位的蚀刻速度的差异。因此，可以在第1侧15a形成凹凸。通过在第1侧15a形成微小凹凸，可提高发光层13的放射光的掠出效率。
如图9(a)所示，在第1侧15a介隔绝缘膜19而形成有荧光体层30。荧光体层30是通过例如印刷、灌注、塑模、压缩成形等方法而形成。绝缘膜19提高半导体层15与荧光体层30的密接性。
另外，作为荧光体层30，也可以使经由结合材使荧光体烧结的烧结荧光体介隔绝缘膜19而接着于荧光体层30。
另外，荧光体层30也形成于半导体层15的侧面15c的周围的区域上。在半导体层15的侧面15c的周围的区域也设有树脂层25。在该树脂层25上经由密接膜18c而形成有荧光体层30。由于密接膜18c的表面经粗面化，因此可提高与荧光体层30的密接力。
形成荧光体层30之后，对树脂层25的表面(图9(a)中的下表面)进行研削，如图9(b)所示，p侧金属柱23及n侧金属柱24从树脂层25露出。p侧金属柱23的露出面成为p侧外部端子23a，n侧金属柱24的露出面成为n侧外部端子24a。
接着，在形成有将多个半导体层15分隔的所述槽90的区域，切断图9(b)所示的结构体。即，切断荧光体层30、密接膜18c、及树脂层25。半导体层15并不存在于切割区域，因此不会因切割而受到损坏。
单片化前的所述各步骤是在包含多个半导体层15的晶片状态下进行。晶片是作为包含至少1个半导体层15的半导体发光装置而单片化。此外，半导体发光装置可为包含一个半导体层15的单芯片结构，也可以为包含多个半导体层15的多芯片结构。
单片化前的所述各步骤是在晶片状态下统括地进行，因此无需对经单片化的各元件逐个进行布线层的形成、柱的形成、树脂层封装、及荧光体层的形成，可大幅降低成本。
由于在晶片状态下，形成支撑体100及荧光体层30后，将它们切断，因此荧光体层30的侧面、与支撑体100的侧面(树脂层25的侧面)齐平，这些侧面形成经单片化的半导体发光装置的侧面。因此，也结合无基板10这一点，可以提供芯片尺寸封装结构的小型的半导体发光装置。
在所述实施方式中，作为设于半导体层15的第1侧15a的光学层，并不限于荧光体层，也可以为散射层。散射层包含使发光层13的放射光散射的多个粒子状的散射材(例如钛化合物)、及使多个散射材一体化而使发光层13的放射光透过的结合材(例如树脂层)。
虽对本发明的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式可以通过其他各种形态实施，在不脱离发明主旨的范围内可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨，且包含于权利要求所记载的发明及其均等范围内。
[符号的说明]
15    半导体层
18    绝缘膜
18a   密接膜
21    p侧布线层
22    n侧布线层
23    p侧金属柱
24    n侧金属柱
25    树脂层
30    荧光体层

Claims (14)

1.一种半导体发光装置，其特征在于包含：
半导体层，具有第1侧、与所述第1侧为相反侧的第2侧、以及侧面，且包含发光层；
第1电极，设于所述第2侧；
第2电极，设于所述第2侧；
第1绝缘膜，设于所述第2侧；
第1布线部，设于所述第1绝缘膜上，且与所述第1电极连接；
第2布线部，设于所述第1绝缘膜上，且与所述第2电极连接；
第2绝缘膜，设于所述第1布线部与所述第2布线部之间、以及所述侧面；
光学层，设于所述第1侧、以及设于所述侧面的所述第2绝缘膜上，且对所述发光层的放射光具有透过性；以及
膜，设置在设于所述侧面的所述第2绝缘膜与所述光学层之间，且在与所述光学层相接的一侧具有粗糙面。
2.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于所述半导体层的所述第1侧的平面形状形成为四边形，
且所述膜是对应于所述四边形的4边而设。
3.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于所述膜是沿着所述半导体层的外周而设。
4.根据权利要求2所述的半导体发光装置，其特征在于对应于所述4边中的对向的2边而设的所述膜的宽度的合计值为10μm以上。
5.根据权利要求2所述的半导体发光装置，其特征在于所述4边中的1边的所述膜的宽度为5μm以上。
6.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于所述第1布线部包含设于所述第1绝缘膜上的第1布线层、以及设于所述第1布线层上且比所述第1布线层厚的第1金属柱；且
所述第2布线部包含设于所述第1绝缘膜上的第2布线层、以及设于所述第2布线层上且比所述第2布线层厚的第2金属柱。
7.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于所述光学层是荧光体层，且包含：
多个荧光体，通过所述发光层的放射光而被激发，发射波长与所述发光层的放射光不同的光；以及
结合材，使所述多个荧光体一体化，使所述发光层的放射光以及所述荧光体的放射光透过。
8.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于所述第1绝缘膜也设于所述半导体层中的与所述第1侧连续的侧面。
9.根据权利要求8所述的半导体发光装置，其特征在于所述膜是利用与所述第1绝缘膜相同的材料一体地设置。
10.根据权利要求8所述的半导体发光装置，其特征在于在所述半导体层的所述侧面更具备隔着所述第1绝缘膜而设的反射膜。
11.根据权利要求10所述的半导体发光装置，其特征在于所述膜覆盖所述反射膜的所述光学层侧的端部。
12.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于所述第1绝缘膜以及所述膜为无机膜，且
所述第2绝缘膜为树脂。
13.根据权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于所述膜为氧化硅膜。
14.根据权利要求1、3、6至13中任一项所述的半导体发光装置，其特征在于所述半导体层的所述第1侧的平面形状形成为多边形，且
所述膜是对应于所述多边形的各边而设。
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