JP2008205229A - Semiconductor light-emitting element, semiconductor light-emitting apparatus, and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体発光素子の側面から放出される光を有効に活用するために、側面に反射層を配した半導体発光素子とそれを用いた半導体発光装置および製造方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor light emitting element in which a reflective layer is disposed on a side surface in order to effectively utilize light emitted from the side surface of the semiconductor light emitting element, a semiconductor light emitting device using the same, and a manufacturing method.
半導体発光素子は、活性層を挟み込んだp型およびn型半導体で形成される発光層から光が放出される。そのため、光は四方八方に出射される。しかし、光源としては、一方向に光を照射させたい場合が多い。その場合は、照射方向とは異なる方向に進む光は無駄になる。光の効率的な活用を考えると、これらの光は半導体発光素子の射光方向に反射させるのが好ましい。 In the semiconductor light emitting device, light is emitted from a light emitting layer formed of p-type and n-type semiconductors sandwiching an active layer. Therefore, light is emitted in all directions. However, as a light source, it is often desired to irradiate light in one direction. In that case, light traveling in a direction different from the irradiation direction is wasted. Considering the efficient use of light, it is preferable to reflect these lights in the light emitting direction of the semiconductor light emitting device.
このような課題に対しては半導体発光素子の側面に、射光面側に向かうような傾斜を施したものが提案されている。例えば、特許文献1には、電極上に傾斜加工されかつ反射層をほどこされた側面を有する半導体発光素子が示されている。この半導体発光素子は、発光層の両面に電極が形成されたものである。また、発光層からの光の取り出し効率を上げるために、発光層を形成する際に用いたサファイア基板を、後からレーザーで剥離させたものである。 In order to deal with such a problem, a semiconductor light emitting device having a side surface inclined so as to face the light emitting surface has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a semiconductor light emitting device having a side surface that is inclined on an electrode and has a reflective layer. This semiconductor light emitting device has electrodes formed on both sides of a light emitting layer. Further, in order to increase the light extraction efficiency from the light emitting layer, the sapphire substrate used for forming the light emitting layer is peeled off later with a laser.
また、特許文献2には、透明基板の一方に電極を形成し、その電極に発光層が生成した光が当たらないように、出射面の反対面となる底面に角度をつけた斜面を形成した半導体発光素子が示されている。
半導体発光装置が放出する光を効率よく利用しようとすると、側面を傾斜面として反射層を施した構造は望ましい。しかし、傾斜面を形成するのに特許文献1のようにエッチングといった手法をとるのでは、作製に手間がかかってしまう。一方機械的に傾斜面を形成するには、発光層を加工時の衝撃から保護するために、厚い基板が必要となる。すなわち、薄い基板を使って機械的な加工で側面に傾斜面を形成するのは困難であるという課題がある。特に基板がGaNやSiCといった劈開性を有する結晶の場合は、その厚みが薄い場合、機械的な加工で側面に傾斜をつけるのは、基板が割れやすくなり低い歩留まりという結果を招く。 In order to efficiently use the light emitted from the semiconductor light emitting device, a structure in which a reflective layer is applied with the side surface as an inclined surface is desirable. However, if a technique such as etching as in Patent Document 1 is used to form the inclined surface, it takes time to manufacture. On the other hand, to form the inclined surface mechanically, a thick substrate is required to protect the light emitting layer from impact during processing. That is, there is a problem that it is difficult to form an inclined surface on the side surface by mechanical processing using a thin substrate. In particular, in the case where the substrate is a cleaved crystal such as GaN or SiC, if the thickness is thin, inclining the side surface by mechanical processing causes the substrate to be easily broken, resulting in a low yield.
その点、特許文献2で開示されているように、十分に厚みのある基板を用いた場合では、光を反射させる傾斜面を形成するのは容易である。しかし、側面部分に反射層が形成されない部分が残ってしまう。この反射面が形成されなかった側面から漏れる光は単に損失光となるだけである。 In that regard, as disclosed in Patent Document 2, when a sufficiently thick substrate is used, it is easy to form an inclined surface that reflects light. However, a portion where the reflective layer is not formed remains on the side surface portion. The light leaking from the side surface on which the reflecting surface is not formed is merely lost light.
従って、光がもれるような側面構造は、光の有効利用という観点から好ましくない。また、光の取り出し効率を向上させるという観点からは、射光面上に電極を形成するのも好ましくない。本発明は以上のような課題を解決すべく想到されたものであり、側面に機械的な加工で傾斜面を形成し、またその傾斜面はすべて反射面とする半導体発光素子、それを用いた半導体発光装置、そしてその製造方法を提供するものである。 Therefore, a side structure that can leak light is not preferable from the viewpoint of effective use of light. From the viewpoint of improving the light extraction efficiency, it is not preferable to form an electrode on the light emitting surface. The present invention has been conceived to solve the above-described problems, and a semiconductor light emitting device in which an inclined surface is formed on a side surface by mechanical processing, and the inclined surface is entirely a reflective surface, and is used. A semiconductor light emitting device and a manufacturing method thereof are provided.
上記課題を解決するために、本発明は、厚みのある基板上に発光層を設け、機械的な加工により傾斜面を形成し、その傾斜面に反射層を形成する。そして、さらに基板を発光層を設けたのと反対側から、斜面部分まで研削することによって作製する。また、電極はp側電極もn側電極も射光面となる基板の反対側に形成する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a light emitting layer on a thick substrate, forms an inclined surface by mechanical processing, and forms a reflective layer on the inclined surface. Further, the substrate is manufactured by grinding from the side opposite to the side where the light emitting layer is provided to the slope portion. In addition, the p-side electrode and the n-side electrode are formed on the opposite side of the substrate as the light emitting surface.
このような作製方法によって、一方の面を射光面とする基板と、前記基板における前記射光面の反対面上に形成されたn型層と、前記n型層に形成されたn側電極と、前記n型層上に形成されたp型層と、前記n型層と前記p型層の間に配された少なくとも1層以上の活性層と、前記p型層に形成されたp側電極と、前記射光面とのなす角度が0度より大きく90度より小さく、かつ反射膜が形成された側面とを有する半導体発光素子を得る。 By such a manufacturing method, a substrate having one surface as a light emitting surface, an n-type layer formed on the surface of the substrate opposite to the light emitting surface, an n-side electrode formed on the n-type layer, A p-type layer formed on the n-type layer, at least one active layer disposed between the n-type layer and the p-type layer, and a p-side electrode formed on the p-type layer; A semiconductor light emitting device having an angle formed with the light emitting surface and greater than 0 degrees and smaller than 90 degrees and a side surface on which a reflective film is formed is obtained.
本発明の半導体発光素子の製造方法によって、発光層から横方向に発せられる光を射光面側に反射させる傾斜面を機械的加工によって作製することができ、なおかつ、側面が全て反射面となっているので、単に損失となる側面からの漏れ光も発生しない半導体発光素子を得る事ができる。 By the method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention, an inclined surface that reflects light emitted from the light emitting layer in the lateral direction to the light emitting surface side can be produced by mechanical processing, and all of the side surfaces become reflecting surfaces. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor light emitting element that does not generate light leakage from the side surface that is merely a loss.
また、p側n側両電極が基板の一方に形成されているので、電極で射光面の面積を減少させることはない。 In addition, since both the p-side and n-side electrodes are formed on one side of the substrate, the area of the light emitting surface is not reduced by the electrodes.
さらに、基板を研削する際に反射膜の現れ程度で研削量を知ることができ、加工が容易になるという効果もある。 Further, when the substrate is ground, the amount of grinding can be known by the degree of appearance of the reflective film, and there is an effect that the processing becomes easy.
(実施の形態1)
図1に本発明の半導体発光装置1を示す。半導体発光装置1は、サブマウント21上に、半導体発光素子10が固定されている構造である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a semiconductor light emitting device 1 of the present invention. The semiconductor light emitting device 1 has a structure in which a semiconductor
サブマウント21には、引出電極22,23が形成されている。引出電極は半導体発光素子10へ電流を印加するための電極である。半導体発光素子のn型層の側に接続するn側引出電極22とp型層の側に接続されるp側引出電極23がある。さらに図1では、引出電極は、スルーホール26,27を介して裏面電極28,29へ接続されている。これによって裏面電極28,29から半導体発光素子へ電流を流す事が出来る。なお、裏面電極もn側裏面電極28とp側裏面電極29がある。
引出電極にはバンプ24,25が形成されている。引出電極同様、バンプもn型層に接続されるn側バンプ24とp型層に接続されるp側バンプ25がある。図1ではp側バンプは複数あるが、まとめて符号25で表す。もちろんn側バンプが複数個あってもよい。
このバンプによって引出電極と半導体発光素子は直接接続されている。従って、このバンプは接続線である。サブマウント、引出電極、裏面電極、スルーホール、バンプを含めて支持体20と呼ぶ。なお、実施形態によっては、裏面電極や、スルーホール、バンプが支持体20から省略される場合もある。
The lead electrode and the semiconductor light emitting element are directly connected by this bump. Therefore, this bump is a connection line. The submount, extraction electrode, back electrode, through hole, and bump are collectively referred to as the
サブマウント21は、シリコンツェナーダイオード、シリコンダイオード、シリコン、窒化アルミニウム、アルミナ、その他のセラミック等を用いることができる。 For the submount 21, a silicon Zener diode, a silicon diode, silicon, aluminum nitride, alumina, other ceramics, or the like can be used.
スルーホールはサブマウントに穿たれた貫通孔で、内部に銅、アルミニウム、金等の導電材料を含む。裏面電極28,29は、スルーホールと電気的に接合しており、銅、銀、金などの導電材料で作製される。引出電極は、銅、アルミニウム、金、銀といった導電性の材料を用いる。
The through hole is a through hole formed in the submount and includes a conductive material such as copper, aluminum, and gold inside. The
バンプは半導体発光素子10をサブマウント21上に固定し、また引出電極22、23との間を電気的に結合させる役割を有する。
The bumps serve to fix the semiconductor
バンプの材料としては、金、金−錫、半田、インジウム合金、導電性ポリマーなどを用いることができるが、特に金や金を主成分とする材料が好ましい。これらの材料を用いて、メッキ法、真空蒸着法、スクリーン印刷法、液滴射出法、ワイヤーバンプ法等を用いて形成することができる。 As the material for the bump, gold, gold-tin, solder, indium alloy, conductive polymer, or the like can be used, but a material mainly containing gold or gold is particularly preferable. Using these materials, it can be formed using a plating method, a vacuum deposition method, a screen printing method, a droplet injection method, a wire bump method, or the like.
例えば、ワイヤーバンプ法で金ワイヤーを作成し、その一端をボンダーにてサブマウント上の引出電極に接着した後、ワイヤーを切断することで金バンプを形成する。また、金などの高導電性材料の微粒ナノ粒子を揮発性溶剤に分散した液をインクジェット印刷と同様な手法で印刷し、溶剤を揮発除去してナノ粒子の集合体としてのバンプを形成する液滴射出法を用いることもできる。 For example, a gold wire is prepared by a wire bump method, and one end of the gold wire is bonded to a lead electrode on a submount with a bonder, and then the wire is cut to form a gold bump. In addition, a liquid in which fine nanoparticles of highly conductive material such as gold are dispersed in a volatile solvent is printed by a method similar to inkjet printing, and the solvent is removed by volatilization to form bumps as an aggregate of nanoparticles. A drop ejection method can also be used.
図2に半導体発光素子10の断面図を、図3に基板上部方向からの平面図を示す。半導体発光素子10は、基板11、n型層12、活性層13、p型層14、n側電極16、p側電極17からなる。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor
基板11は、発光層を保持する役目を負う。材質としては、絶縁性のサファイアを用いることができる。しかし、発光効率や発光する部分が窒化ガリウム(GaN)を母材とすることから、n型層12と基板11との界面での光の反射を少なくするために発光層と同等の屈折率を有するGaNやSiC、AlGaN、AlNを用いるのが好適である。
The substrate 11 plays a role of holding the light emitting layer. As a material, insulating sapphire can be used. However, since the light emission efficiency and the light emitting part are made of gallium nitride (GaN), the refractive index equivalent to that of the light emitting layer is reduced in order to reduce the reflection of light at the interface between the n-
発光層となるn型層12と活性層13とp型層14は基板11上に順次積層される。材質は特に制限はないが、窒化ガリウム系化合物であれば好ましい。具体的には、それぞれ、GaNのn型層12、InGaNの活性層13、GaNのp型層14である。なお、n型層12やp型層14としては、AlGaNやInGaNを用いてもよいし、n型層12と、基板11との間に、GaNやInGaNで構成したバッファ層を用いることも可能である。また、例えば、活性層13は、InGaNとGaNが交互に積層した多層構造(量子井戸構造)としてもよい。
The n-
このように基板11上に積層したn型層12と活性層13とp型層14の一部から、活性層13とp型層14を除去し、n型層12を露出させる。この露出させたn型層12上に形成されたのが、n側電極16である。また、p型層14上に同じくp側電極17が形成される。つまり、活性層13とp型層14を除去し、n型層12を露出させることで、発光層とp側電極およびn側電極は基板に対して同じ側の面に形成することができる。
Thus, the
p側電極17は発光層で発した光を基板11の側に反射するために反射率の高いAgやAl、Rh等の第1の電極を用いる。すなわち、基板11の天面側が射光面55となる。p型層14とp側電極17のオーミック接触抵抗を小さくするためにp型層14とp側電極の間にPtやNi、Co、ITO等の電極層を用いるとより望ましい。また、n側電極16はAlやTi等を用いることができる。p側電極17およびn側電極16の表面にはバンプとの接着強度を高めるためにAuやAlを用いることが望ましい。これらの電極は真空蒸着法、スパッタリング法などによって、形成することができる。
The p-
半導体発光素子10のサイズは、特に限定はないが、光量が大きく面発光に近い光源とするには、全面積が広い方がよく、好ましくは一辺が600μm以上であることが望ましい。
The size of the semiconductor
半導体発光素子10の側面は、発光層側から射光面に向かって長さLが広がるような角度で傾斜面31が形成される。傾斜面31には、傾斜面全面に渡って反射層33が形成される。反射層33は、Al、Ag、Rh、Znなどの反射率の高い材料を用い、主としてスパッタ、蒸着、メッキといった手法で作製される。もちろん、反射層は、これらの微小粒を樹脂などの媒質に分散した塗料を塗布や印刷などの手法で形成してもよい。
The inclined surface 31 is formed on the side surface of the semiconductor
傾斜面31は、発光層から発せられた側面方向への光を射光面55方向へ反射させる。従って、射光面55と傾斜面31とのなす角度34は、90度より小さい。この角度34が、大きくなると反射光が、射光面に対して浅い角度で入射することになるので、全反射する光が多くなる。つまり、半導体発光素子からの光取出し効率が低下する。
The inclined surface 31 reflects the light emitted from the light emitting layer in the side surface direction toward the
一方、角度34が小さいと、基板の発光層が形成された側の長さと射光面側の長さが著しく異なることとなり、半導体発光素子の強度が低下する。従って角度34は、20度から70度、好ましくは、30度から60度の範囲がより好ましい。
On the other hand, when the
図4には、本発明の半導体発光素子及び半導体発光装置の製造方法を示す。まず、基板11となる材料上にn型半導体12と、活性層13とp型半導体14を形成する(図4(A))。なお、基板となる材料はウェハ41と呼ぶ。次にp型半導体14と活性層13の一部をエッチングで取り去り、n型半導体を露出させる(図4(B))。
FIG. 4 shows a method for manufacturing a semiconductor light emitting element and a semiconductor light emitting device of the present invention. First, an n-
露出したn型半導体上と、p型半導体上にそれぞれn側電極16、p側電極17を形成する(図4(C))。そして、半導体発光素子となる部分ごとにノッチ42を入れる。ノッチ42は、刃先にテーパー角度のついたダイシングブレードで、切れ目を入れる(図4(D))。ノッチ42の深さは、最終的に作製される発光素子の厚さと同等かこれ以上になるように調整するが、発光素子の機械的強度を保つ観点から10μm以上、また、ダイシングブレードの磨耗を低減する観点から100μm以下の深さとすることが望ましい。したがって、発光素子の厚さの大半を占める基板の厚さは100μm以下であるべきである。
An n-
次にノッチ42の部分に反射層33を形成する(図4(E))。この反射層を真空処理で行う場合は、ノッチの部分以外にフォトレジストを形成しておくのはいうまでもない。ノッチ42の谷の底43には、レーザースクライブでメタル層を切り、基板に切り欠きを入れておく。こうすることで、基板の裏面側から切り欠き部に沿ってカッターを当てる等により分離する際に、反射層が谷の底43以外の箇所で分断されることを防止することができる(図4(F))。この分離された部分は発光素子部9とする。なお、半導体発光素子だけを得る場合は、図4(E)の状態で、ウェハ41を反射層が出てくるまで研削する。
Next, the
図5には、図4で作製した発光素子部9を用いて半導体発光装置を作製する製造方法を示す。サブマウント21となる材料上に、引出電極22,23を形成する。必要に応じてスルーホールや、裏面電極も形成しておく。引出電極22,23にはバンプ24,25を形成しておく。そして、発光素子部9を溶着させる(図5(A))。
FIG. 5 shows a manufacturing method for manufacturing a semiconductor light emitting device using the light emitting element portion 9 manufactured in FIG. Lead
次にサブマウント上全体を補強材44で充填する(図5(B))。補強材44は、一定以上の強度があり、また除去しやすい材料がよい。例えば、エレクトロンワックスなどの樹脂材が好適である。
Next, the entire submount is filled with the reinforcing material 44 (FIG. 5B). The reinforcing
そして、これを研削する。研削はラップマスターなどを用いる事ができる。研削は、反射層33が研磨面47に現れるまで研削する(図5(C))。このようにすることで、半導体発光素子の側面は全て反射層を備えた傾斜面とすることができる。反射層が研磨面に現れるまで研削するということは、研削の目標が分かるという効果もある。また、高い歩留まりで、基板を薄くすることができ、発光効率を高くすることもできる。
And this is ground. For grinding, a lap master or the like can be used. Grinding is performed until the
最後に補強材を除去して本発明の半導体発光装置1を得る(図5(D))。その後、サブマウントを切断して、個々の半導体発光装置を得ることもできるし、複数個がつながったまま半導体発光装置としてもよい。 Finally, the reinforcing material is removed to obtain the semiconductor light emitting device 1 of the present invention (FIG. 5D). Thereafter, the submount can be cut to obtain individual semiconductor light-emitting devices, or a plurality of semiconductor light-emitting devices may be connected.
(実施の形態2)
図6に本実施の形態の半導体発光装置2の構成を示す。半導体発光装置2は、射光面55に反射防止処理57が施される。反射防止処理を行なうことで、基板内を進む光で射光面に浅い角度で入射する光が全反射するのを防止し、半導体発光素子からの光取出し効率が向上する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 shows the configuration of the semiconductor light emitting device 2 of the present embodiment. In the semiconductor light emitting device 2, the
図7に半導体発光装置2の製造方法を示す。発光素子部9を引出電極やバンプが形成されたサブマウント上に溶着し、補強材を充填した後、研磨するのは図5の場合と同じである(図7(C))。 FIG. 7 shows a method for manufacturing the semiconductor light emitting device 2. The light emitting element portion 9 is welded onto a submount on which extraction electrodes and bumps are formed, filled with a reinforcing material, and then polished, as in the case of FIG. 5 (FIG. 7C).
次に研磨した射光面55に微小な凹凸構造を形成する(図7(D))。微小な凹凸構造は射光面での全反射を防ぎ、光の取り出し効率を向上させる。 Next, a fine uneven structure is formed on the polished light emitting surface 55 (FIG. 7D). The minute concavo-convex structure prevents total reflection on the light emitting surface and improves light extraction efficiency.
微小凹凸構造は、ナノインプリント技術を用いた微細加工を用いれば、光の波長と同程度若しくは、使う光の波長によっては、それ以下のスケールの微細パターンを形成することもできる。また形状も溝形状、錘状、半円球状など、さまざまなパターンの形成が可能である。なお、ナノインプリントを行う面は平坦であることが必要であるが、半導体発光装置2と補強材44からなる研削面は非常に平坦に形成されるので、精度良く微細パターンを形成することができる。ナノインプリントを行なう場合は、射光面55にPMMA(ポリメチルメタクリレート)などのポリマーレジストを塗布して乾燥、ベークした後、モールド面に形成された凹凸形状を転写する。
If microfabrication using a nanoimprint technique is used for the fine concavo-convex structure, it is possible to form a fine pattern of the same scale as the wavelength of light or a smaller scale depending on the wavelength of light used. In addition, various patterns such as a groove shape, a weight shape, and a semi-spherical shape can be formed. Note that the surface on which nanoimprinting is performed needs to be flat, but since the ground surface composed of the semiconductor light emitting device 2 and the reinforcing
エッチングによる表面の凹凸形状の形成は、工程が簡単であり、また光取り出し効果も向上する。しかし、凹凸形状の正確な制御が困難であり、また全く同じ凹凸形状を多くの基板表面上に形成できないという特性がある。エッチングはウェットエッチングでもドライエッチングでも利用する事ができる。ドライエッチングでは、イオンミリング法や塩素ガス法などがある。ウェットエッチングでは、アルカリを主体としたエッチャントを用いてエッチングを行うことができる。 The formation of the concavo-convex shape on the surface by etching is simple and improves the light extraction effect. However, it is difficult to accurately control the uneven shape, and the same uneven shape cannot be formed on many substrate surfaces. Etching can be used by either wet etching or dry etching. In dry etching, there are an ion milling method and a chlorine gas method. In wet etching, etching can be performed using an etchant mainly composed of alkali.
また、研削する工程の最後に用いる砥石の粒度を調節して、研削が終わった状態で、ある範囲の表面粗さに仕上げ、基板表面の凹凸構造とすることもできる。 In addition, by adjusting the grain size of the grindstone used at the end of the grinding step, it is possible to finish the surface roughness within a certain range in a state where the grinding is finished, thereby obtaining a concavo-convex structure on the substrate surface.
また、インクジェット印刷法により基板表面に凹凸構造を作成することもできる。この方法は基板をエッチングする工程を含まないので簡便に行うことができる。作成する凹凸構造自体の屈折率を調整することで、光取出し効果を得る事ができる。そして、射光面55に微小凹凸構造を形成した後、補強材44を除去することで、半導体発光装置2を得る(図7(E))。
In addition, a concavo-convex structure can be formed on the substrate surface by an ink jet printing method. Since this method does not include a step of etching the substrate, it can be easily performed. The light extraction effect can be obtained by adjusting the refractive index of the concavo-convex structure itself to be created. Then, after forming a micro uneven structure on the
(実施の形態3)
図8に本実施の形態の半導体発光装置3の構成を示す。半導体発光装置3は、半導体発光装置2の周囲に蛍光体含有封止層59を形成した構造になっている。図9には、その製造方法を示す。射光面55に微小な凹凸構造からなる反射防止処理57を施すまでは図7(E)と同じである(図9(D))。そして半導体発光装置3はその後、蛍光体含有封止層59を半導体発光素子10の周囲に形成する。形成する方法は特に限定はないが、蛍光体含有封止層用の塗料を印刷で塗布するのが、作製時間も短く簡単である。
(Embodiment 3)
FIG. 8 shows the configuration of the semiconductor light emitting device 3 of the present embodiment. The semiconductor light emitting device 3 has a structure in which a phosphor-containing
蛍光体含有封止層59は、無機若しくは有機の蛍光体材料の粒子を樹脂もしくはガラスといった透明媒体中に分散したものである。
The phosphor-containing
例えば、半導体発光素子10が青色を発光し、半導体発光装置3自体の発光色を白色にする場合は、半導体発光素子10からの青色の光を受けて、黄色に波長を変換し放出する蛍光体である。このような蛍光体材料としては、希土類ドープ窒化物系、または、希土類ドープ酸化物系の蛍光体が好ましい。より具体的には、希土類ドープアルカリ土類金属硫化物希土類ドープガーネットの(Y・Sm)3(Al・Ga)5O12:Ceや(Y0.39Gd0.57Ce0.03Sm0.01)3Al5O12、希土類ドープアルカリ土類金属オルソ珪酸塩、希土類ドープチオガレート、希土類ドープアルミン酸塩等を好適に用いることができる。また、珪酸塩蛍光体(Sr1-a1-b2-xBaa1Cab2Eux)2SiO4やアルファサイアロン(α−sialon:Eu)Mx(Si,Al)12(O,N)16を黄色発光の蛍光体材料として用いても良い。
For example, when the semiconductor
媒体としては、シリコン樹脂、エポキシ樹脂及びフッ素樹脂を主成分とする樹脂を用いることができる。特に非シリコン樹脂としては、シロキサン系の樹脂やポリオレフィン、シリコーン・エポキシハイブリッド樹脂などが好適である。 As the medium, a resin mainly composed of silicon resin, epoxy resin, and fluorine resin can be used. In particular, as the non-silicon resin, siloxane-based resins, polyolefins, silicone / epoxy hybrid resins, and the like are suitable.
なお、樹脂の代わりにゾルゲル法で作成されるガラス材料を用いることもできる。具体的には、一般式Si(X)n(R)4-n(n=1〜3)で表される化合物である。ここで、Rはアルキル基であり、Xはハロゲン(Cl、F、Br、I)、ヒドロキシ基(−OH)、アルコキシ基(−OR)から選ばれる。このガラス材の中にも蛍光体や一般式がM(OR)nで表されるアルコキシドを添加することもできる。アルコキシドを添加することによって凹凸構造の屈折率を変えることができる。 A glass material prepared by a sol-gel method can be used instead of the resin. Specifically, it is a compound represented by the general formula Si (X) n (R) 4-n (n = 1 to 3). Here, R is an alkyl group, and X is selected from halogen (Cl, F, Br, I), a hydroxy group (—OH), and an alkoxy group (—OR). A phosphor or an alkoxide represented by the general formula M (OR) n can also be added to this glass material. The refractive index of the concavo-convex structure can be changed by adding an alkoxide.
また、これらのガラス材料は硬化反応温度が摂氏200度程度のものもあり、バンプや電極各部に用いる材料の耐熱性を考慮しても好適な材料と言える。蛍光体材料と媒体を混ぜ合わせた状態を蛍光体塗料と呼ぶ。 Some of these glass materials have a curing reaction temperature of about 200 degrees Celsius, and can be said to be suitable materials considering the heat resistance of materials used for bumps and electrode portions. A state in which the phosphor material and the medium are mixed is called a phosphor paint.
なお、本明細書を通じてAlはアルミニウム、Nは窒素、Oは酸素、Agは銀、Rhはロジウム、Ptは白金、Niはニッケル、Coはコバルト、Tiはチタン、Auは金、Yはイットリウム、Smはサマリウム、Ceはセリウム、Srはストロンチウム、Baはバリウム、Caはカルシウム、Euはユウロピウム、Mgはマグネシウムを表す。 Throughout this specification, Al is aluminum, N is nitrogen, O is oxygen, Ag is silver, Rh is rhodium, Pt is platinum, Ni is nickel, Co is cobalt, Ti is titanium, Au is gold, Y is yttrium, Sm represents samarium, Ce represents cerium, Sr represents strontium, Ba represents barium, Ca represents calcium, Eu represents europium, and Mg represents magnesium.
本発明は、側面に反射層を形成し、発光効率の高い半導体発光装置に利用する事が出来る。 The present invention can be used for a semiconductor light emitting device having a light emitting efficiency by forming a reflective layer on the side surface.
1 半導体発光装置
10 半導体発光素子
11 基板
12 n型層
13 活性層
14 p型層
16 n側電極
17 p側電極
20 支持体
21 サブマウント
22 n側引出電極
23 p側引出電極
24 n側バンプ
25 p側バンプ
26、27 スルーホール
33 反射層
42 ノッチ
44 補強材
55 射光面
57 全反射防止処理を施した射光面
59 蛍光体含有封止層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor light-emitting
Claims (8)
前記基板における前記射光面の反対面上に形成されたn型層と、
前記n型層に形成されたn側電極と、
前記n型層上に形成されたp型層と、
前記n型層と前記p型層の間に配された少なくとも1層以上の活性層と、
前記p型層に形成されたp側電極と、
前記射光面とのなす角度が0度より大きく90度より小さく、かつ反射膜が形成された側面とを有する半導体発光素子。 A substrate having one surface as a light emitting surface;
An n-type layer formed on an opposite surface of the substrate to the light emitting surface;
An n-side electrode formed on the n-type layer;
A p-type layer formed on the n-type layer;
At least one active layer disposed between the n-type layer and the p-type layer;
A p-side electrode formed on the p-type layer;
A semiconductor light emitting element having a side surface on which a reflection film is formed and an angle formed with the light emitting surface is larger than 0 degree and smaller than 90 degrees.
前記半導体発光素子のn側およびp側電極と接続された引出電極が形成されたサブマウントとを有する半導体発光装置。 A semiconductor light emitting device according to any one of claims 1 to 3,
A semiconductor light-emitting device comprising: a submount on which an extraction electrode connected to the n-side and p-side electrodes of the semiconductor light-emitting element is formed.
前記活性層と前記p型層の一部を除去し、前記n型層と前記p型層に引出電極を形成する工程と、
前記基板にノッチを形成する工程と、
前記ノッチに反射層を形成する工程と、
前記発光層が形成されたのと反対側の基板表面を、少なくとも前記ノッチの一部が露出するまで研削する工程を含む半導体発光素子の製造方法。 Forming a light emitting layer comprising an n-type layer, an active layer and a p-type layer on a substrate;
Removing a part of the active layer and the p-type layer and forming an extraction electrode on the n-type layer and the p-type layer;
Forming a notch in the substrate;
Forming a reflective layer in the notch;
A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising: grinding a surface of a substrate opposite to the side on which the light emitting layer is formed until at least a part of the notch is exposed.
前記活性層と前記p型層の一部を除去し、前記n型層と前記p型層にそれぞれn側電極およびp側電極を形成する工程と、
前記基板にノッチを形成する工程と、
前記ノッチに反射層を形成する工程と、
引出電極を形成したサブマウントに前記n側電極及びp側電極を接続する工程と、
前記サブマウントに補強剤を充填する工程と、
前記発光層が形成されたのと反対側の基板表面を、少なくとも前記ノッチの一部が露出するまで研削する工程と、
前記補強剤を除去する工程を含む半導体発光装置の製造方法。 Forming a light emitting layer comprising an n-type layer, an active layer and a p-type layer on a substrate;
Removing a part of the active layer and the p-type layer and forming an n-side electrode and a p-side electrode on the n-type layer and the p-type layer, respectively;
Forming a notch in the substrate;
Forming a reflective layer in the notch;
Connecting the n-side electrode and the p-side electrode to a submount on which an extraction electrode is formed;
Filling the submount with a reinforcing agent;
Grinding the surface of the substrate opposite to where the light emitting layer is formed until at least a portion of the notch is exposed;
A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, including a step of removing the reinforcing agent.
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