JP2011155315A - Manufacturing method of light-emitting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a light-emitting device which is simply miniaturized and improved in mass-productivity. <P>SOLUTION: A laminated structure in a wafer state includes: a plurality of laminated body each having a substrate, a first surface adjacent to the substrate, a second surface opposite the first surface, and a luminescent layer; a p-side electrode and an n-side electrode formed on the second surface; an insulating film formed on the p-side electrode and the n-side electrode and having a first opening reaching the p-side electrode and a second opening reaching the n-side electrode; a p-side metal wiring layer formed on the insulating film and connected with the p-side electrode through the first opening; and a n-side metal wiring layer formed on the insulating film separately from the p-side metal wiring layer and connected with the n-side electrode through the second opening. In the manufacturing method of the light-emitting device, at the first surface side of the laminated structure in the wafer state, a layer containing a phosphor is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device.

可視光及び白色光を放出可能な発光装置の用途は、照明装置、画像表示装置のバックライト光源、及びディスプレイ装置などに拡大している。   Applications of light-emitting devices capable of emitting visible light and white light are expanding to lighting devices, backlight sources of image display devices, display devices, and the like.

これらの用途では小型化の要求がますます強まっている。このために、リードフレーム上に発光素子チップを接着し、且つ樹脂を用いて成型したSMD(Surface−Mounted Device)型発光装置を用いることにより、電子機器などの小型化が容易となった。   In these applications, there is an increasing demand for miniaturization. For this reason, the use of a SMD (Surface-Mounted Device) type light emitting device in which a light emitting element chip is bonded onto a lead frame and molded using a resin makes it easy to reduce the size of electronic devices and the like.

また、電力損失の少ない半導体発光装置を用いた照明装置により蛍光灯や白熱電球を置き換えるには、量産性を高め価格を低減することが要求される。   In addition, in order to replace a fluorescent lamp or an incandescent lamp with a lighting device using a semiconductor light emitting device with little power loss, it is required to increase mass productivity and reduce the price.

さらなる小型化のための技術開示例がある(特許文献1)。この技術開示例では、透明基板に設けられた配線層と発光素子チップとがフリップチップ接続され、柱状電極及びボールを介して外部から駆動可能とされる。また、透明基板上において、発光素子チップ及び柱状電極は封止材により覆われる。
しかしながら、この例では、発光素子チップを透明基板上に位置精度よく接着するための配線層や柱状電極を必要とし、小型化及び量産性要求を満たすのに十分であるとは言えない。
There is a technical disclosure example for further miniaturization (Patent Document 1). In this technical disclosure example, the wiring layer provided on the transparent substrate and the light emitting element chip are flip-chip connected, and can be driven from the outside via the columnar electrode and the ball. On the transparent substrate, the light emitting element chip and the columnar electrode are covered with a sealing material.
However, this example requires a wiring layer and columnar electrodes for bonding the light emitting element chip on the transparent substrate with high positional accuracy, and cannot be said to be sufficient to meet the requirements for downsizing and mass productivity.

特開2006−128625号公報JP 2006-128625 A

小型化が容易であり、量産性が改善された発光装置の製造方法を提供する。   Provided is a method for manufacturing a light-emitting device that can be easily downsized and has improved mass productivity.

実施形態によれば、発光装置の製造方法では、基板と、前記基板に隣接する第1の面と、前記第1の面とは反対側の第2の面と、発光層とをそれぞれ有する複数の積層体と、前記第2の面に形成されたp側電極及びn側電極であって、そのうちの一方の電極は前記発光層の上方に形成され、他方の電極は前記発光層を含まない前記積層体の上に形成されたp側電極及びn側電極と、前記p側電極及びn側電極の上に形成され、前記p側電極に通じる第1の開口と、前記n側電極に通じる第2の開口とを有する絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられ、前記第1の開口を通じて前記p側電極と接続されたp側金属配線層と、前記p側金属配線層に対して離間して前記絶縁膜上に設けられ、前記第2の開口を通じて前記n側電極と接続されたn側金属配線層と、を含むウェーハ状態の積層構造における前記第1の面側に、蛍光体を含有する層を形成する。   According to the embodiment, in the method for manufacturing a light emitting device, a plurality of substrates each including a substrate, a first surface adjacent to the substrate, a second surface opposite to the first surface, and a light emitting layer are provided. And a p-side electrode and an n-side electrode formed on the second surface, one of which is formed above the light emitting layer, and the other electrode does not include the light emitting layer. A p-side electrode and an n-side electrode formed on the stacked body, a first opening formed on the p-side electrode and the n-side electrode and leading to the p-side electrode, and leading to the n-side electrode. An insulating film having a second opening, a p-side metal wiring layer provided on the insulating film and connected to the p-side electrode through the first opening, and spaced apart from the p-side metal wiring layer N-side metal provided on the insulating film and connected to the n-side electrode through the second opening A line layer, wherein the first surface side in the laminated structure of a wafer condition, including, forming a layer containing a phosphor.

小型化が容易であり、量産性が改善された発光装置の製造方法が提供される。   A method for manufacturing a light-emitting device that can be easily downsized and has improved mass productivity is provided.

第1の実施形態にかかる発光装置(WLP)の模式図。The schematic diagram of the light-emitting device (WLP) concerning 1st Embodiment. 第1の実施形態の変形例の模式断面図。The schematic cross section of the modification of 1st Embodiment. 第1の実施形態にかかる発光装置の工程断面図。FIG. 3 is a process cross-sectional view of the light emitting device according to the first embodiment. 第1の実施形態にかかる発光装置の工程断面図。FIG. 3 is a process cross-sectional view of the light emitting device according to the first embodiment. 第1の実施形態にかかる発光装置の工程断面図。FIG. 3 is a process cross-sectional view of the light emitting device according to the first embodiment. 第2の実施形態にかかる発光装置の模式図。The schematic diagram of the light-emitting device concerning 2nd Embodiment. 第2の実施形態にかかる発光装置の工程断面図。Process sectional drawing of the light-emitting device concerning 2nd Embodiment. 第2の実施形態の第1の変形例の製造方法の工程断面図。Process sectional drawing of the manufacturing method of the 1st modification of 2nd Embodiment. レンズ形成方法を表す工程断面図。Process sectional drawing showing a lens formation method. レンズ形成方法の他の例を表す工程断面図。Process sectional drawing showing the other example of the lens formation method. 第2の実施形態の第2の変形例の製造方法の工程断面図。Process sectional drawing of the manufacturing method of the 2nd modification of 2nd Embodiment. 第3の実施形態にかかる発光装置の製造方法の工程断面図。Sectional drawing of the process of the manufacturing method of the light-emitting device concerning 3rd Embodiment. 第3の実施形態の変形例の製造方法の工程断面図。Process sectional drawing of the manufacturing method of the modification of 3rd Embodiment. 変形例のレンズを有する発光装置の模式図。The schematic diagram of the light-emitting device which has a lens of a modification. 変形例のレンズを有する発光装置の模式図。The schematic diagram of the light-emitting device which has a lens of a modification. 第4の実施形態にかかる発光装置の模式図。The schematic diagram of the light-emitting device concerning 4th Embodiment. 第4の実施形態の変形例の製造方法の工程断面図。Process sectional drawing of the manufacturing method of the modification of 4th Embodiment. 第4の実施形態の変形例の製造方法の工程断面図。Process sectional drawing of the manufacturing method of the modification of 4th Embodiment. 金属配線層のパターンの変形例を表す模式図。The schematic diagram showing the modification of the pattern of a metal wiring layer. 電極パターンの変形例を表す模式平面図。The schematic plan view showing the modification of an electrode pattern.

以下、図面を参照しつつ実施の形態について説明する。
図1は、第1の実施形態にかかる発光装置の模式図である。すなわち、図1(a)は断面図、図1(b)は下面図、図1(c)は第1の変形例の断面図である。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of a light emitting device according to the first embodiment. 1A is a sectional view, FIG. 1B is a bottom view, and FIG. 1C is a sectional view of a first modification.

積層体12は、発光層12eを含む上部層12aと、下部層12bと、を有し、露出している第1の面12cと、これとは反対側の第2の面12dと、を有している。なお、上部層12aは、例えばp型クラッド層、発光層12e、及びn型クラッド層を有している。また、下部層12bは、例えばn型とされ電流の横方向経路となる。但し、導電型はこれに限定されず、逆導電型であってもよい。   The stacked body 12 has an upper layer 12a including a light emitting layer 12e and a lower layer 12b, and has an exposed first surface 12c and a second surface 12d opposite to the first surface 12c. is doing. The upper layer 12a includes, for example, a p-type cladding layer, a light emitting layer 12e, and an n-type cladding layer. The lower layer 12b is, for example, n-type and serves as a current lateral path. However, the conductivity type is not limited to this, and may be a reverse conductivity type.

積層体12の上部層12aの表面に設けられたp側電極14は、p側シード金属(シードメタル)22aを介してp側金属配線層24aと接続されている。また、n側電極16は、n側シード金属22bを介してn側金属配線層24bと接続されている。なお、シード金属22a、22bと、第2の面12dと、の間には、有機材料や無機材料などからなる絶縁膜20が充填されている。   The p-side electrode 14 provided on the surface of the upper layer 12a of the multilayer body 12 is connected to the p-side metal wiring layer 24a through a p-side seed metal (seed metal) 22a. The n-side electrode 16 is connected to the n-side metal wiring layer 24b through the n-side seed metal 22b. Note that an insulating film 20 made of an organic material or an inorganic material is filled between the seed metals 22a and 22b and the second surface 12d.

p側金属配線層24aの上にはp側金属ピラー26a、n側金属配線層24bの上にはn側金属ピラー26b、がそれぞれ設けられており、これらの周囲には(補強)樹脂28が金属ピラー26の表面を少なくとも露出するように充填されている。積層体12が薄くても、金属ピラー26a、26bと補強樹脂28とを厚くすると機械的強度を保つことが可能となる。金属ピラー26により、実装端子を介して積層体12へ印加される応力を低減することができる。   A p-side metal pillar 26a is provided on the p-side metal wiring layer 24a, and an n-side metal pillar 26b is provided on the n-side metal wiring layer 24b. A (reinforcing) resin 28 is provided around these. The surface of the metal pillar 26 is filled so as to be exposed at least. Even if the laminate 12 is thin, the mechanical strength can be maintained by thickening the metal pillars 26a and 26b and the reinforcing resin 28. The metal pillar 26 can reduce the stress applied to the stacked body 12 through the mounting terminals.

なお金属配線層24a、24b及び金属ピラー26a、26bの材料としては、銅、金、ニッケル、及び銀などとすることができる。これらのうち、良好な熱伝導性、高いマイグレーション耐性、及び絶縁膜との優れた密着性を備えた銅がより好ましい。以下の実施形態では、金属配線層24及び金属ピラー26は銅を用いるものとするが、もちろん銅に限定されるものではない。   The material of the metal wiring layers 24a and 24b and the metal pillars 26a and 26b can be copper, gold, nickel, silver, or the like. Among these, copper having good thermal conductivity, high migration resistance, and excellent adhesion with an insulating film is more preferable. In the following embodiments, the metal wiring layer 24 and the metal pillar 26 are made of copper. However, the present invention is not limited to copper.

p側シード金属22a、p側銅配線層24a、及びp側銅ピラー26aは、積層体12に設けられたp側電極14と接続可能なp側引き出し電極を構成する。
また、n側シード金属22b、n側銅配線層24b、及びn側銅ピラー26bは、積層体12に設けられたn側電極16と接続可能なn側引き出し電極を構成する。
The p-side seed metal 22 a, the p-side copper wiring layer 24 a, and the p-side copper pillar 26 a constitute a p-side lead electrode that can be connected to the p-side electrode 14 provided in the stacked body 12.
Further, the n-side seed metal 22b, the n-side copper wiring layer 24b, and the n-side copper pillar 26b constitute an n-side lead electrode that can be connected to the n-side electrode 16 provided in the stacked body 12.

なお、図1では、銅ピラー26の径は、銅配線層24のうち、p側電極14、n側電極16に接する部分の開口部分の径よりも大きい。また、その形状が円形でなくともよくその場合には、銅ピラー26の底面積が、銅配線層24のうちp側電極14、n側電極16にそれぞれ接する部分の開口部分の面積よりも広い。   In FIG. 1, the diameter of the copper pillar 26 is larger than the diameter of the opening portion of the copper wiring layer 24 in contact with the p-side electrode 14 and the n-side electrode 16. In this case, the bottom area of the copper pillar 26 is larger than the area of the opening portion of the copper wiring layer 24 that is in contact with the p-side electrode 14 and the n-side electrode 16. .

発光層12eからの光は、ブロック矢印で表すように、主として積層体12の第1の面12cから、図1(a)の上方へ放出可能とされる。   The light from the light emitting layer 12e can be emitted mainly from the first surface 12c of the stacked body 12 to the upper side in FIG.

図1(a)及び図1(b)は、WLP(Wafer-Level Package:ウェーハレベルパッケージ)による発光装置を表している。すなわち、図1(b)に破線で表す1ブロックが個片化された場合の発光装置に相当する。このようにウェーハレベルで組立てるために、発光装置のサイズをベアチップサイズに近く小型化したCSP(Chip Size Package)が容易となる。また、封止樹脂を省略可能であり、薄型化が容易である。このような本実施形態はWLP型発光装置と呼ぶことができる。   FIG. 1A and FIG. 1B show a light emitting device using WLP (Wafer-Level Package). That is, it corresponds to a light emitting device when one block represented by a broken line in FIG. Since the wafer level is assembled in this way, a CSP (Chip Size Package) in which the size of the light emitting device is reduced to a bare chip size is facilitated. Further, the sealing resin can be omitted, and it is easy to reduce the thickness. Such an embodiment can be called a WLP light emitting device.

図1(c)は、第1の変形例にかかる発光装置である。
積層体12は、個片化されるチップの分離部12fが除去されており、薄く、堅く、且つ脆いGaNなどの割れを抑制することが容易となる。
FIG.1 (c) is the light-emitting device concerning the 1st modification.
In the laminated body 12, the separation part 12f of the chip to be singulated is removed, and it becomes easy to suppress the cracking of GaN or the like which is thin, hard and brittle.

図2は、第1の実施形態の他の変形例にかかる発光装置の模式断面図である。すなわち、図2(a)は第2の変形例、図2(b)は第3の変形例、である。
図2(a)の第2の変形例において、発光層12eが窒化物系半導体の場合、積層体12はサファイヤなどの透光性基板10の上に結晶成長するか、またはGaAsなどの仮基板上に結晶成長されたのちウェーハ接着法などを用いて透光性基板10へ移し替えられることが多い。図2(a)は、透光性基板10を残した状態のWLP型発光装置である。結晶成長工程での基板の厚さは、数百μmと厚くして割れや反りを低減することが多い。本実施形態では、銅ピラー26や補強樹脂28の充填により機械的強度を高めることができるので、透光性基板10を研削により薄くすることができる。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to another modification of the first embodiment. That is, FIG. 2A is a second modification, and FIG. 2B is a third modification.
In the second modification of FIG. 2A, when the light emitting layer 12e is a nitride-based semiconductor, the stacked body 12 is crystal-grown on a light-transmitting substrate 10 such as sapphire, or a temporary substrate such as GaAs. In many cases, after crystal growth is performed, the crystal is transferred to the translucent substrate 10 using a wafer bonding method or the like. FIG. 2A shows a WLP light emitting device in a state where the translucent substrate 10 is left. In many cases, the thickness of the substrate in the crystal growth process is increased to several hundred μm to reduce cracks and warpage. In this embodiment, since the mechanical strength can be increased by filling the copper pillars 26 and the reinforcing resin 28, the translucent substrate 10 can be thinned by grinding.

図2(b)の第3の変形例において、銅ピラーを設けることなく、厚い銅配線層24c、24dを引き出し電極として用いる。このようにすると構造及び製造工程を簡素にすることができる。   In the third modification of FIG. 2B, thick copper wiring layers 24c and 24d are used as lead electrodes without providing copper pillars. In this way, the structure and manufacturing process can be simplified.

図3乃至図5は、第1の実施形態の発光装置の製造方法のうち、補強樹脂形成工程までを説明する図である。
図3は、発光素子形成工程からシード金属成膜工程までを表す。
サファイヤなどからなる透光性基板10の第1の面10aに、例えばバッファ層及びn型層を含む下部層12bと、上部層12aと、を有する積層体12を形成する。積層体12の第1の面12cは、透光性基板10の第1の面10aと隣接しており略平坦である。また、積層体12の第2の面(破線)12dは、上部層12aの表面と、上部層12aが除去されて露出した下部層12bの表面と、を含み段差を有している。
3 to 5 are diagrams for explaining a reinforcing resin forming step in the method for manufacturing the light emitting device according to the first embodiment.
FIG. 3 shows from the light emitting element formation process to the seed metal film formation process.
On the first surface 10a of the translucent substrate 10 made of sapphire or the like, for example, a laminated body 12 having a lower layer 12b including a buffer layer and an n-type layer and an upper layer 12a is formed. The first surface 12c of the stacked body 12 is adjacent to the first surface 10a of the translucent substrate 10 and is substantially flat. Further, the second surface (broken line) 12d of the stacked body 12 includes a step including the surface of the upper layer 12a and the surface of the lower layer 12b exposed by removing the upper layer 12a.

上部層12aの表面にp側電極14、及び下部層12bの表面にn側電極16、をそれぞれ形成すると、図3(a)となる。なお、図3(b)は電極パターンを表している。p側電極14及びn側電極16を覆うように絶縁膜20を形成し、p側電極14及びn側電極16のそれぞれの一部が露出するように開口(第1の開口、第2の開口)20a、20bをそれぞれ形成する(図3(c))。さらに、Ti/Cuなどからなるシード金属22を、例えばスパッタリング法を用いて形成する(図3(d))。   When the p-side electrode 14 is formed on the surface of the upper layer 12a and the n-side electrode 16 is formed on the surface of the lower layer 12b, FIG. 3A is obtained. FIG. 3B shows an electrode pattern. An insulating film 20 is formed so as to cover the p-side electrode 14 and the n-side electrode 16, and openings (first opening and second opening are formed so that a part of each of the p-side electrode 14 and the n-side electrode 16 is exposed. ) 20a and 20b are formed (FIG. 3C). Further, a seed metal 22 made of Ti / Cu or the like is formed by using, for example, a sputtering method (FIG. 3D).

なお、例えば、n側電極16はTi/Al/Pt/Auの積層などとし、p側電極14はNi/Al(またはAg)/Auなどの積層とすることができる。p側電極14の場合、AlまたはAgなどの高反射膜を挟むと、発光層12eからの放出光を上方へ反射して高い光出力を取り出すことが容易となる。また、シード金属22を設けるので、パッドとするAuは省略することができる。   For example, the n-side electrode 16 can be a laminate of Ti / Al / Pt / Au, and the p-side electrode 14 can be a laminate of Ni / Al (or Ag) / Au. In the case of the p-side electrode 14, when a highly reflective film such as Al or Ag is sandwiched, it becomes easy to take out a high light output by reflecting light emitted from the light emitting layer 12 e upward. Further, since the seed metal 22 is provided, the Au used as a pad can be omitted.

図4は、銅配線層形成工程を表す工程断面図である。
例えば、シード金属22の上にフォトレジスト40をパターニングし(図4(a))、パターニングされたフォトレジスト40をマスクとして、電解メッキ法により銅配線層24を選択的に形成する。このようにして、互いに分離された銅配線層24a、24bが形成される(図4(b))。このとき、20a、20bの径、または,底面積よりも、銅配線層24a、24bの底面積が大となる程度まで,銅配線層24a、24bを形成することが好ましい。この場合、薄いシード金属22が電解メッキ工程における電流経路となる。こののち、アッシング法などを用いてフォトレジスト40が除去されると、図4(c)に表す構造となる。
FIG. 4 is a process cross-sectional view illustrating a copper wiring layer forming process.
For example, the photoresist 40 is patterned on the seed metal 22 (FIG. 4A), and the copper wiring layer 24 is selectively formed by electrolytic plating using the patterned photoresist 40 as a mask. Thus, the copper wiring layers 24a and 24b separated from each other are formed (FIG. 4B). At this time, it is preferable to form the copper wiring layers 24a and 24b to such an extent that the bottom areas of the copper wiring layers 24a and 24b are larger than the diameters or bottom areas of 20a and 20b. In this case, the thin seed metal 22 becomes a current path in the electrolytic plating process. After that, when the photoresist 40 is removed using an ashing method or the like, the structure shown in FIG.

図5は、銅ピラー及び補強樹脂形成工程を表す。
図5(a)のように厚膜フォトレジストのパターニングを行い、p側銅配線層24a上に開口42a、n側銅配線層24b上に開口42b、を形成する。続いて、電解メッキ法を用いて、p側電極14と接続されたp側銅ピラー26a、n側電極16と接続されたn側銅ピラー26b、をそれぞれ形成する(図5(b))。この場合にも薄いシード金属22が電解メッキ工程における電流経路となる。なお、銅ピラー26の厚さを、例えば10〜数百μmの範囲とすると、透光性基板10を分離しても発光装置の強度を保つことができる。なお、開口42a、42bは、絶縁膜に形成してもよい。
FIG. 5 shows a copper pillar and reinforcing resin forming step.
As shown in FIG. 5A, the thick photoresist is patterned to form an opening 42a on the p-side copper wiring layer 24a and an opening 42b on the n-side copper wiring layer 24b. Subsequently, a p-side copper pillar 26a connected to the p-side electrode 14 and an n-side copper pillar 26b connected to the n-side electrode 16 are respectively formed by electrolytic plating (FIG. 5B). Also in this case, the thin seed metal 22 becomes a current path in the electrolytic plating process. If the thickness of the copper pillar 26 is in the range of 10 to several hundred μm, for example, the strength of the light emitting device can be maintained even if the translucent substrate 10 is separated. The openings 42a and 42b may be formed in an insulating film.

さらに、アッシング法などを用いてレジスト層42を除去し、シード金属22のうち露出した領域を、例えばウェットエッチングにより除去し、p側シード金属22aとn側シード金属22bとに分離する(図5(c))。   Further, the resist layer 42 is removed by using an ashing method or the like, and the exposed region of the seed metal 22 is removed by, for example, wet etching to separate the p-side seed metal 22a and the n-side seed metal 22b (FIG. 5). (C)).

続いて銅ピラー26a、26bの厚さと略同一またはそれ以下の厚さとなるように補強樹脂28を銅ピラー26a、26bの周囲に形成する。(図5(d))。このようにして、図2(a)のWLP型発光装置が完成する。さらに、透光性基板10を除去すると図1(a)に表すWLP型発光装置となる。   Subsequently, a reinforcing resin 28 is formed around the copper pillars 26a and 26b so as to have a thickness substantially equal to or less than the thickness of the copper pillars 26a and 26b. (FIG. 5D). In this way, the WLP type light emitting device of FIG. 2A is completed. Further, when the translucent substrate 10 is removed, the WLP type light emitting device shown in FIG.

ここで、樹脂および金属からなる層は柔軟であり、かつ金属はほぼ常温でメッキされているため透光性基板10との間に生じる残留応力は比較的小さいものとなっている。従来、ウェーハレベルで積層体12を透光性基板10から分離する手法としては、例えば金属層が形成されたシリコン基板にAu-Snはんだを用いて300℃以上の高温で接着した後、GaNからなる積層体12にレーザを照射して分離するという手段が用いられていたが、この従来手法では、熱膨張率の異なる透光性基板とシリコン基板とがいずれも剛体であって、かつ高温で接着されているため、両基板の間に大きな残留応力が残っていた。その結果、レーザを照射して分離を開始すると残留応力が分離部から局部的に解放されるため、薄くて脆い積層体12がクラックしてしまうという課題があった。それに対し、本実施形態においては、残留応力が小さく、かつ柔軟な支持体に積層体12が固定された状態で分離されるため、積層体12のクラック等の不具合が発生せず、高い歩留まりで製造することが可能となる。   Here, the layer made of resin and metal is flexible, and the metal is plated at substantially normal temperature, so that the residual stress generated between the transparent substrate 10 is relatively small. Conventionally, as a method of separating the laminate 12 from the translucent substrate 10 at the wafer level, for example, after bonding to a silicon substrate on which a metal layer is formed using Au—Sn solder at a high temperature of 300 ° C. or higher, GaN is used. In this conventional method, both the light-transmitting substrate and the silicon substrate having different coefficients of thermal expansion are rigid and are heated at a high temperature. Due to the bonding, a large residual stress remained between the two substrates. As a result, since the residual stress is locally released from the separation portion when the separation is started by irradiating the laser, there is a problem that the thin and brittle laminate 12 is cracked. On the other hand, in this embodiment, since the laminated body 12 is separated in a state where the residual stress is small and is fixed to a flexible support body, defects such as cracks of the laminated body 12 do not occur, and the yield is high. It can be manufactured.

また、積層体12を窒化物系材料とすると、通常チップサイズは数百μm〜数mmとされるが、WLP型とする本実施形態では、チップサイズに近いサイズの小型発光装置とすることが容易である。   In addition, when the laminate 12 is made of a nitride material, the chip size is usually several hundred μm to several mm. However, in this embodiment of the WLP type, a small light emitting device having a size close to the chip size may be used. Easy.

このような製造方法とすると、リードフレームやセラミック基板などの実装部材を用いる必要がなく、ウェーハレベルで配線工程及び封止工程を行うことができる。また、ウェーハレベルで検査することが可能となる。このために製造工程の生産性を高めることができ、その結果として価格低減が容易となる。   With such a manufacturing method, it is not necessary to use a mounting member such as a lead frame or a ceramic substrate, and a wiring process and a sealing process can be performed at the wafer level. In addition, it becomes possible to inspect at the wafer level. For this reason, the productivity of the manufacturing process can be increased, and as a result, the price can be easily reduced.

図6は、第2の実施形態にかかる個片化した発光装置の模式図である。すなわち、図6(a)は断面図、図6(b)は上面図、図6(c)は下面図、図6(d)は変形例の断面図である。
第1の実施形態を表す図1(a)の構造に、さらに銅ピラー26aの表面に半田ボール36a、銅ピラー26bの表面に半田ボール36bが、BGA(Ball Grid Array)状に設けられている。半田ボール36の材質は限定されるものではないが、例えばSnAgなどとすると、鉛フリーとできる。
FIG. 6 is a schematic view of an individualized light emitting device according to the second embodiment. 6A is a cross-sectional view, FIG. 6B is a top view, FIG. 6C is a bottom view, and FIG. 6D is a cross-sectional view of a modification.
In addition to the structure of FIG. 1A representing the first embodiment, solder balls 36a are provided on the surface of the copper pillar 26a, and solder balls 36b are provided on the surface of the copper pillar 26b in a BGA (Ball Grid Array) shape. . Although the material of the solder ball 36 is not limited, for example, SnAg can be lead-free.

他方、積層体12の第1の面12cには、蛍光体層30が略均一の厚さで設けられており、発光層12eからの放出光を吸収し波長変換光が放出可能とされる。このため発光層12eからの放出光と波長変換光との混合光が放出可能となる。発光層12eを窒化物系とすると、放出光である青色光と、黄色蛍光体からの波長変換光の黄色光と、の混合色として白色または電球色などを得ることができる。   On the other hand, the phosphor layer 30 is provided on the first surface 12c of the multilayer body 12 with a substantially uniform thickness, so that the light emitted from the light emitting layer 12e can be absorbed and wavelength converted light can be emitted. For this reason, the mixed light of the light emitted from the light emitting layer 12e and the wavelength converted light can be emitted. When the light emitting layer 12e is made of a nitride system, white or a light bulb color can be obtained as a mixed color of blue light as emitted light and yellow light of wavelength converted light from a yellow phosphor.

本実施形態では、発光層12eの近傍に厚さが略均一な蛍光体層30を設け、放出光が発散する前に蛍光体層30に入射させるので、発光層からの放出光と、波長変換光と、の光の広がりを近づけ色むらを低減することが容易となる。   In the present embodiment, the phosphor layer 30 having a substantially uniform thickness is provided in the vicinity of the light emitting layer 12e, and is incident on the phosphor layer 30 before the emitted light diverges. It becomes easy to reduce the color unevenness by making the spread of light close to the light.

また、図6(a)のように、蛍光体層30の上に石英ガラスなどからなる凸レンズ32をさらに設けると、白色または電球色などの混合光が凸レンズ32で集光されより高輝度とすることが容易である。さらに、封止樹脂を介すことなく、発光層12eの近傍に凸レンズ32を設けるのでレンズのサイズを小さくすることができ、小型化が容易となる。   Further, as shown in FIG. 6A, when a convex lens 32 made of quartz glass or the like is further provided on the phosphor layer 30, mixed light such as white color or light bulb color is condensed by the convex lens 32 to obtain higher luminance. Is easy. Further, since the convex lens 32 is provided in the vicinity of the light emitting layer 12e without using a sealing resin, the size of the lens can be reduced and the miniaturization is facilitated.

このようにWLPにより発光装置の小型化が容易となる。また、凸レンズ32の形成がウェーハ状態で行えるので高い生産性を有する組立工程が可能となり、価格低減が容易となる。本実施形態では、銅ピラー26の表面に半田ボール36を設けることにより、実装基板への取り付けを容易にできる。   In this manner, the light emitting device can be easily downsized by WLP. Further, since the convex lens 32 can be formed in a wafer state, an assembling process with high productivity is possible, and the cost can be easily reduced. In the present embodiment, by providing the solder balls 36 on the surface of the copper pillar 26, the mounting to the mounting board can be facilitated.

図6(d)に表す変形例では、凸レンズの代わりに凹レンズ33を設け、放出光を発散可能とする。例えば、バックライト光源に用いる場合など、放出光が導光板の表面に沿って広がるように導光板の側面から入射する必要がある。この場合、凹レンズ33を用いるとよい。   In the modification shown in FIG. 6D, a concave lens 33 is provided instead of the convex lens so that the emitted light can be diverged. For example, when used for a backlight light source, it is necessary to make incident light incident from the side surface of the light guide plate so as to spread along the surface of the light guide plate. In this case, a concave lens 33 may be used.

図7は、第2の実施形態にかかる発光装置の製造方法の工程断面図である。
図7(a)は、透光性基板10を剥離した発光装置(WLP)5を表す。
FIG. 7 is a process cross-sectional view of the method for manufacturing the light emitting device according to the second embodiment.
FIG. 7A shows the light emitting device (WLP) 5 from which the translucent substrate 10 is peeled off.

露出した積層体12の第1の面12cに蛍光体層30を形成する。蛍光体層30は、例えばスパッタリング法、インクジェット法、蛍光体粒子をシリコーン樹脂に混合して塗布する方法、及び蛍光体粒子を液状ガラスに混合して塗布する方法などにより、数〜数百μmの範囲の厚さで形成可能である(図7(b))。続いて、石英ガラスなどを用いて凸レンズ32を形成する(図7(c))と共に銅ピラー26の表面に半田ボール36を形成する(図7(d))。このようにしてWLPによる発光装置が完成する。さらに、ダイシング法により個片化する(図7(e))が、透光性基板10が除去されているので個片化は容易であり、切断の方法としては、ダイヤモンドブレード等を用いた機械切削、レーザ照射による切断、高圧水による切断、などの手段を用いることが可能である。   The phosphor layer 30 is formed on the exposed first surface 12 c of the stacked body 12. The phosphor layer 30 is formed by a sputtering method, an inkjet method, a method in which phosphor particles are mixed and applied to a silicone resin, a method in which phosphor particles are mixed and applied in a liquid glass, and the like, by several to several hundred μm. It can be formed with a thickness within the range (FIG. 7B). Subsequently, a convex lens 32 is formed using quartz glass or the like (FIG. 7C), and a solder ball 36 is formed on the surface of the copper pillar 26 (FIG. 7D). In this way, a light emitting device using WLP is completed. Furthermore, although it divides into pieces by a dicing method (FIG. 7E), since the translucent substrate 10 is removed, the singulation is easy and a cutting method is a machine using a diamond blade or the like. It is possible to use means such as cutting, cutting by laser irradiation, or cutting with high-pressure water.

図8は、第2の実施形態の第1の変形例の製造方法の工程断面図である。
図7の工程断面図では、積層体12の下部層12bは透光性基板10の第1の面10aに沿って連続している。これはウェーハ全面に積層体12が形成されていた方が、レーザ照射によってGaNからなる積層体12を透光性基板10から分離することが容易となるためである。この場合、積層体12を含むウェーハは平坦なツールや治具の上に真空吸着や粘着等によって固定されていることが望ましい。
FIG. 8 is a process cross-sectional view of the manufacturing method of the first modification of the second embodiment.
In the process cross-sectional view of FIG. 7, the lower layer 12 b of the stacked body 12 is continuous along the first surface 10 a of the translucent substrate 10. This is because if the laminate 12 is formed on the entire surface of the wafer, it becomes easier to separate the laminate 12 made of GaN from the translucent substrate 10 by laser irradiation. In this case, the wafer including the laminate 12 is preferably fixed on a flat tool or jig by vacuum suction or adhesion.

図8に表す本変形例では、透光性基板10を分離後、積層体12を含むウェーハを固定したまま、例えばレーザを再び照射して積層体12の発光素子間を除去する(図8(a))。さらに蛍光体層30、凸レンズ32、及び半田ボール36を形成し(図8(b))、個片化ずる(図8(c))。または、積層体12を含むウェーハをレーザ照射装置から着脱可能な治具に固定しておき、フォトリソグラフィとエッチングの組合せにより積層体12の分離を行っても構わない。剛直で薄い積層体12が小さなサイズに分離さるため、その後のウェーハの取り扱いにおいて、積層体12が割れる危険性が大幅に低減している。さらに個片化した後も、積層体12が小さなサイズに分離されているため、積層体12が割れにくくなっており、さらにパッケージ全体として柔軟になり、実装後の接続点の信頼性が向上する。さらにパッケージの反りも小さくなり、実装が容易となる。さらに曲面状の物体にたいして実装することも可能となる。   In the present modification shown in FIG. 8, after separating the light-transmitting substrate 10, the wafer including the stacked body 12 is fixed, for example, by irradiating the laser again to remove the light emitting elements between the stacked bodies 12 (FIG. 8 ( a)). Further, the phosphor layer 30, the convex lens 32, and the solder ball 36 are formed (FIG. 8B) and separated into individual pieces (FIG. 8C). Alternatively, the wafer including the stacked body 12 may be fixed to a jig that can be detached from the laser irradiation apparatus, and the stacked body 12 may be separated by a combination of photolithography and etching. Since the rigid and thin laminated body 12 is separated into small sizes, the risk of the laminated body 12 breaking during subsequent handling of the wafer is greatly reduced. Furthermore, since the laminated body 12 is separated into small sizes even after being separated into individual pieces, the laminated body 12 is difficult to break, and the entire package becomes flexible, and the reliability of the connection point after mounting is improved. . Further, the warpage of the package is reduced, and mounting is facilitated. Further, it can be mounted on a curved object.

図9は、レンズ形成方法の一例を表す工程断面図である。
半導体積層体や蛍光体層などの支持体62の上に形成した石英ガラス60の上にフォトレジスト50によるドットパターンを形成する(図9(a))。対レジスト低選択比加工を、第1ステップ(図9(b))、第2ステップ(図9(c))、第3ステップ(図9(d))などと段階的に行う。それぞれのステップにおいて、レジスト・ドットパターンがエッチングにより縮小すると共に、フォトレジスト50の周辺部では傾斜を生じる。
FIG. 9 is a process cross-sectional view illustrating an example of a lens forming method.
A dot pattern made of a photoresist 50 is formed on a quartz glass 60 formed on a support 62 such as a semiconductor laminate or a phosphor layer (FIG. 9A). Low resist ratio processing with respect to resist is performed in stages such as a first step (FIG. 9B), a second step (FIG. 9C), and a third step (FIG. 9D). In each step, the resist dot pattern is reduced by etching, and an inclination is generated in the periphery of the photoresist 50.

このため、レジスト剥離後では、下方に向かう程、断面の傾斜が急峻となっている(図9(e))。そこで、CDE(Chemical Dry Etching)法やウェットエッチング法を用いた等方性エッチングにより鏡面加工処理を行い表面をなめらかにするとレンズが完成する(図9(f))。このようにして、凸または凹レンズを発光装置の上に形成可能である。   For this reason, after resist stripping, the slope of the cross section becomes steeper as it goes downward (FIG. 9E). Therefore, the lens is completed when the surface is smoothed by isotropic etching using a CDE (Chemical Dry Etching) method or a wet etching method (FIG. 9F). In this way, convex or concave lenses can be formed on the light emitting device.

図10は、レンズ形成方法の他の例を表す工程断面図である。
すなわち、本図のようにナノインプリント法を用いることも可能である。液状で加熱によってガラス化する特性を持ったSOG(Spin On Glass)61などをスピンコート等によって支持体62の上に塗布し(図10(a))、レンズの形状をかたどったナノスタンパー53を押し付けてレンズ形状を形成した後(図10b))、ナノスタンパー53を剥離し、SOG61を加熱してガラス化する(図10(c))。この手法によれば、ナノスタンパー53の形を任意に設計することが可能であるため、如何なる形状のレンズであっても容易に製造することが出来る。
FIG. 10 is a process cross-sectional view illustrating another example of a lens forming method.
That is, it is possible to use the nanoimprint method as shown in the figure. A SOG (Spin On Glass) 61 or the like having the property of being vitrified by heating is applied onto the support 62 by spin coating or the like (FIG. 10A), and a nano stamper 53 shaped like a lens is formed. After pressing to form a lens shape (FIG. 10B), the nanostamper 53 is peeled off, and the SOG 61 is heated to vitrify (FIG. 10C). According to this method, since the shape of the nano stamper 53 can be arbitrarily designed, a lens having any shape can be easily manufactured.

図11は、第2の実施形態の第2の変形例の製造方法の工程断面図である。
本変形例では、積層体12の第1の面12cにまず凸レンズ32を形成し(図11(a))、そののち凸レンズ32の上に蛍光体層31を形成する(図11(b))。続いて、銅ピラー26の表面に半田ボール36を形成し(図11(c))、個片化により発光装置6とする(図11(d))。
第2の実施形態の個片化した発光装置6及びそれに付随した変形例では、WLPによる発光装置の基板を除去することにより、より薄型化された発光装置が提供される。
FIG. 11 is a process cross-sectional view of the manufacturing method of the second modified example of the second embodiment.
In this modification, the convex lens 32 is first formed on the first surface 12c of the laminate 12 (FIG. 11A), and then the phosphor layer 31 is formed on the convex lens 32 (FIG. 11B). . Subsequently, solder balls 36 are formed on the surface of the copper pillar 26 (FIG. 11C), and the light emitting device 6 is obtained by dividing into individual pieces (FIG. 11D).
In the separated light emitting device 6 of the second embodiment and the modification accompanying it, the light emitting device can be made thinner by removing the substrate of the light emitting device by WLP.

図12は、第3の実施形態にかかる発光装置の製造方法の工程断面図である。
第1の実施形態の変形例である図2(a)において、透光性基板10の厚さを研削により薄くすることが可能である。例えば数十μm程度残す(図12(a))と、透光性基板10をすべて除去する構造よりも機械的強度を高めることが容易となる。続いて、蛍光体層30形成(図12(b))、凸レンズ32形成(図12(c))、半田ボール36形成(図12(d))、個片化(図12(e))の工程を行う。
FIG. 12 is a process cross-sectional view of the method for manufacturing the light emitting device according to the third embodiment.
In FIG. 2A, which is a modification of the first embodiment, the thickness of the translucent substrate 10 can be reduced by grinding. For example, when about several tens of μm is left (FIG. 12A), it becomes easier to increase the mechanical strength than the structure in which the translucent substrate 10 is entirely removed. Subsequently, formation of the phosphor layer 30 (FIG. 12B), formation of the convex lens 32 (FIG. 12C), formation of the solder ball 36 (FIG. 12D), and separation into individual pieces (FIG. 12E). Perform the process.

図13は、第3の実施形態の変形例の製造方法の工程断面図である。
図13(a)のように、凸レンズ32を形成したのち、蛍光体層31を形成し(図13(b))、半田ボール36を形成し(図13(c))、個片化(図13(d))する。
第3の実施形態の発光装置及びその変形例では、透光性基板10を薄層化して残すことにより、厚さを薄く保ちつつ機械的強度を高めることが容易となる。
FIG. 13 is a process cross-sectional view of a manufacturing method according to a modification of the third embodiment.
As shown in FIG. 13A, after the convex lens 32 is formed, the phosphor layer 31 is formed (FIG. 13B), the solder ball 36 is formed (FIG. 13C), and separated into individual pieces (FIG. 13). 13 (d)).
In the light emitting device of the third embodiment and the modification thereof, by leaving the light-transmitting substrate 10 to be thin, it is easy to increase the mechanical strength while keeping the thickness thin.

図14は、変形例のレンズを有する発光装置の模式図である。すなわち、図14(a)は凸レンズが1枚の断面図、図14(b)は凹レンズが1枚の断面図、図14(c)は上面図である。
第1〜第3の実施形態においてレンズをアレイレンズとしたが、本発明はこれに限定されない。図14のようの1枚レンズであってもよい。1枚レンズとすると、光学設計及び製造プロセスが簡素にできる。
FIG. 14 is a schematic diagram of a light emitting device having a modified lens. 14A is a sectional view with one convex lens, FIG. 14B is a sectional view with one concave lens, and FIG. 14C is a top view.
Although the lens is an array lens in the first to third embodiments, the present invention is not limited to this. A single lens as shown in FIG. 14 may be used. With a single lens, the optical design and manufacturing process can be simplified.

図15は、他の変形例のレンズを有する発光装置の模式図である。
図15(a)及び図15(b)の模式平面図に示すように大きさの異なるレンズ32a、32b、32c、32d、32eを並べても構わない。小さなレンズを大きなレンズの隙間に配置することにより、レンズで覆う領域を増やすことが可能となる。また、図15(c)の模式斜視図に示すように四角い外形のレンズ33aを用いても構わない。
FIG. 15 is a schematic diagram of a light emitting device having a lens according to another modification.
As shown in the schematic plan views of FIGS. 15A and 15B, lenses 32a, 32b, 32c, 32d, and 32e having different sizes may be arranged. By arranging small lenses in the gaps between large lenses, it is possible to increase the area covered by the lenses. Further, as shown in the schematic perspective view of FIG. 15C, a lens 33a having a square outer shape may be used.

図16は、第4の実施形態にかかる発光装置の模式図である。すなわち、図16(a)は断面図、図16(b)は下面図である。
本実施形態では、互いに隣接する積層体が離間している。また、第1の積層体の第1のp側電極14と、隣接する第2の積層体の第2のn側電極16と、を連結してパターニングを行う。さらに、第1の積層体と第2の積層体との間のシード金属22を除去しなくともよい。このようにして、シード金属22と銅配線層24とが第1及び第2の発光素子の間で連結される。すなわち2つの発光素子が直列接続可能となる。このように直列接続することにより、高出力化が容易となる。もちろん、直列接続数は2つに限定されることなく、より多段の直列接続が可能である。また、第1及び第2の積層体の併設方向とは交差する方向に隣接する積層体を互いに連結して並列接続することも可能である。
FIG. 16 is a schematic diagram of a light emitting device according to the fourth embodiment. 16A is a cross-sectional view, and FIG. 16B is a bottom view.
In this embodiment, the laminated bodies adjacent to each other are separated. Further, patterning is performed by connecting the first p-side electrode 14 of the first stacked body and the second n-side electrode 16 of the adjacent second stacked body. Furthermore, it is not necessary to remove the seed metal 22 between the first stacked body and the second stacked body. In this way, the seed metal 22 and the copper wiring layer 24 are connected between the first and second light emitting elements. That is, two light emitting elements can be connected in series. Such a series connection facilitates high output. Of course, the number of series connections is not limited to two, and a multi-stage series connection is possible. Moreover, it is also possible to connect the laminated bodies adjacent to each other in the direction intersecting with the first and second laminated bodies and connect them in parallel.

また、図16はシード金属22と銅配線層24とが、2×2個の発光素子の間で連結されて図示されているが、2×2個の発光素子の外側で必ずしも分離されている必要はない。ウェーハ全面に渡ってこの形状が連続していれば、任意の単位で発光素子を切り出すことが出来る。   FIG. 16 shows the seed metal 22 and the copper wiring layer 24 connected to each other between 2 × 2 light emitting elements, but they are not necessarily separated outside the 2 × 2 light emitting elements. There is no need. If this shape is continuous over the entire wafer surface, the light emitting element can be cut out in arbitrary units.

図17及び図18は、第4の実施形態の変形例の製造方法の工程断面図である。
透光性基板10を各発光素子毎に分離してもよい。このようにすると、個々の発光素子は剛直な透光性基板10で保護されているため、極めて信頼性の高い構造とすることができる。さらに、この製造方法として図17(a)に示すように、透光性基板10の各発光素子間の隙間に発光素子形成面10a側から溝10cを形成しておくことも可能である。溝10cの形成は、例えば発光素子形成工程の前後で行うことができ、エッチング加工、レーザ加工、ブレード切削等の手法を用いることができる。このようにしておくと、その後の透光性基板10を薄く研削した際に(図17(e))、剛直な透光性基板10は個片に細分化されるため、割れてしまう危険性が大幅に低減できる。加えて、パッケージに個片化する際にも剛直な透光性基板がない部分を切断することになるため(図18)、高い生産性と歩留まりを実現することが出来る。さらに個片化した後も、透光性基板10と積層体12とが小さなサイズに分離されているため、透光性基板10と積層体12が割れにくくなっており、さらにパッケージ全体として柔軟になり、実装後の接続点の信頼性が向上する。さらにパッケージの反りも小さくなり、実装が容易となる。さらに、曲面状の物体に対して実装することも可能となる。
17 and 18 are process cross-sectional views of a manufacturing method according to a modified example of the fourth embodiment.
The translucent substrate 10 may be separated for each light emitting element. In this case, since each light emitting element is protected by the rigid translucent substrate 10, a highly reliable structure can be obtained. Furthermore, as this manufacturing method, as shown in FIG. 17A, it is possible to form a groove 10 c from the light emitting element formation surface 10 a side in the gap between the light emitting elements of the translucent substrate 10. The groove 10c can be formed, for example, before or after the light emitting element forming step, and a technique such as etching, laser processing, blade cutting, or the like can be used. In this way, when the light-transmitting substrate 10 is then ground thinly (FIG. 17 (e)), the rigid light-transmitting substrate 10 is subdivided into individual pieces, so there is a risk of breaking. Can be greatly reduced. In addition, since a portion having no rigid light-transmitting substrate is cut even when separated into packages (FIG. 18), high productivity and yield can be realized. Further, even after the separation, the translucent substrate 10 and the laminate 12 are separated into small sizes, so that the translucent substrate 10 and the laminate 12 are not easily broken, and the entire package is flexible. Thus, the reliability of the connection point after mounting is improved. Further, the warpage of the package is reduced, and mounting is facilitated. Further, it can be mounted on a curved object.

図19は、銅配線層のパターンの変形例を表す模式図である。
図16においては、p側電極14とn側電極16との分離領域21が直線状となっているため、分離領域21でウェーハが割れてしまう危険があったが、p側電極14とn側電極16との分離部(破線)を図19のように蛇行させると、銅配線層24のせり出した部分によって補強されるため、透光性基板10を研削により薄くしても機械的強度を保つことが容易となる。図19(a)では略格子状の位置に銅ピラー26が配置されるが、図19(b)のような配置であってもよい。また、同様の効果は透光性基板10を分離した形態であっても発現することはもちろんである。
FIG. 19 is a schematic diagram illustrating a modification of the pattern of the copper wiring layer.
In FIG. 16, since the separation region 21 between the p-side electrode 14 and the n-side electrode 16 is linear, there is a risk that the wafer breaks in the separation region 21, but the p-side electrode 14 and the n-side electrode When the separation portion (broken line) from the electrode 16 is meandered as shown in FIG. 19, it is reinforced by the protruding portion of the copper wiring layer 24, so that the mechanical strength is maintained even if the translucent substrate 10 is thinned by grinding. It becomes easy. In FIG. 19A, the copper pillars 26 are arranged at substantially lattice positions, but the arrangement shown in FIG. Of course, the same effect can be obtained even when the translucent substrate 10 is separated.

図20は、発光素子の電極パターンの変形例を表す模式平面図である。すなわち、図20(a)は2チップ分の基本パターン、図20(b)〜図20(d)はその変形例である。
電流がチップの縦方向に流れる領域が発光するので、発光層12eを含む上部層12aの面積を広くすると高い光出力とすることができる。この場合、上部層12aが除去され露出した下部層12bの面積はn型の非発光領域であり、狭い面積でもn側電極16との間での低コンタクト抵抗とすることが容易である。
FIG. 20 is a schematic plan view illustrating a modification of the electrode pattern of the light emitting element. That is, FIG. 20A is a basic pattern for two chips, and FIGS. 20B to 20D are modifications thereof.
Since the region where the current flows in the vertical direction of the chip emits light, if the area of the upper layer 12a including the light emitting layer 12e is widened, high light output can be achieved. In this case, the area of the lower layer 12b exposed by removing the upper layer 12a is an n-type non-light-emitting region, and it is easy to achieve a low contact resistance with the n-side electrode 16 even in a small area.

n側電極16の面積は、フリップチップマウントする場合にバンプの大きさ以下とすることは困難であるが、本実施形態ではn側電極16の面積を狭くしても、銅配線層24を用いて面積の広い引き出し電極へ接続可能である。p側電極14と接続される引き出し電極の面積とn側電極16と接続される引き出し電極の大きさを略同一とすると、半田ボール36を介してバランス良く基板に実装可能となる。   Although it is difficult to make the area of the n-side electrode 16 equal to or smaller than the size of the bump when flip-chip mounting, in this embodiment, the copper wiring layer 24 is used even if the area of the n-side electrode 16 is reduced. Can be connected to a lead electrode having a large area. If the area of the extraction electrode connected to the p-side electrode 14 and the size of the extraction electrode connected to the n-side electrode 16 are substantially the same, it can be mounted on the substrate in good balance via the solder balls 36.

図20(b)では、中央部に発光層12eを含む上部層12a、これを取り囲むようにn型の下部層12bを配置している。このようにすると、電流供給経路を短くでき、且つ発光領域が中央部となるためレンズの光軸と一致させることが容易となる。   In FIG. 20B, an upper layer 12a including a light emitting layer 12e at the center and an n-type lower layer 12b are disposed so as to surround the upper layer 12a. In this way, the current supply path can be shortened, and the light emitting area is in the center, so that it is easy to match the optical axis of the lens.

図20(c)では、下部層12bを格子状の位置に露出しn側電極16を設け、これを取り囲むようにp側電極14を設けている。このようにすると、電流経路をより短くできる。   In FIG. 20C, the lower layer 12b is exposed at a lattice-like position, an n-side electrode 16 is provided, and a p-side electrode 14 is provided so as to surround it. In this way, the current path can be made shorter.

図20(d)では、中央部にp側電極14、これを取り囲む4隅にn側電極16を配置する。このようにすると、発光領域をより大きくでき、且つ発光領域が中央部となるためレンズの光軸と一致させることが容易となる。   In FIG. 20D, the p-side electrode 14 is arranged at the center, and the n-side electrode 16 is arranged at the four corners surrounding it. In this way, the light emitting area can be made larger, and the light emitting area becomes the central portion, so that it is easy to match the optical axis of the lens.

第1〜第4の実施形態及びそれらの変形例において、ベアチップサイズに近い小型化された発光装置が提供される。これら発光装置は、照明装置、画像表示装置のバックライト光源、及びディスプレイ装置などに広く使用することが可能である。
また、その製造方法において、ウェーハレベルでの組立及び検査工程が可能であるため高い生産性が容易である。このため価格低減を図ることができる。
In 1st-4th embodiment and those modifications, the light-emitting device reduced in size close | similar to the bare chip size is provided. These light emitting devices can be widely used for lighting devices, backlight light sources of image display devices, display devices, and the like.
In addition, in the manufacturing method, assembly and inspection processes at the wafer level are possible, so high productivity is easy. For this reason, price reduction can be aimed at.

以上、図面を参照しつつ、実施の形態について説明した。しかしながら本発明はこれらに限定されない。本発明を構成する発光素子、積層体、透光性基板、シード金属、金属配線層、金属ピラー、補強樹脂、蛍光体層、レンズ、電極のサイズ、形状、材質、配置などに関して当業者が各種の設計変更を行ったものであっても、本発明の主旨を逸脱しない限り本発明の範囲に包含される。   The embodiments have been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these. Various persons skilled in the art have various types of light-emitting elements, laminates, translucent substrates, seed metals, metal wiring layers, metal pillars, reinforcing resins, phosphor layers, lenses, electrode sizes, shapes, materials, and arrangements constituting the present invention. Even if the design is changed, it is included in the scope of the present invention without departing from the gist of the present invention.

また、実施形態によれば、樹脂を形成した工程のあとに、透光性基板を薄層化するか、または透光性基板を除去する工程をさらに備えたことを特徴とする発光装置の製造方法が提供される。   According to the embodiment, after the step of forming the resin, the light-emitting device is further characterized by further comprising a step of thinning the light-transmitting substrate or removing the light-transmitting substrate. A method is provided.

また、樹脂を形成した工程のあとに透光性基板を除去し、露出した積層体を分離する工程をさらに備えた発光装置の製造方法が提供される。   Moreover, the manufacturing method of the light-emitting device further provided with the process of removing a translucent board | substrate after the process of forming resin, and isolate | separating the exposed laminated body is provided.

また、積層体の第2の面側に絶縁膜を形成する工程の前に透光性基板の第1の面側に溝を形成する工程と、樹脂を形成した工程のあとに透光性基板が分離されるまで薄層化する工程と、をさらに備えたことを特徴とする発光装置の製造方法が提供される。   In addition, the step of forming a groove on the first surface side of the translucent substrate before the step of forming the insulating film on the second surface side of the laminate, and the step of forming the translucent substrate after the step of forming the resin There is provided a method for manufacturing a light-emitting device, further comprising a step of thinning the layers until they are separated.

また、透光性基板の第1の面とは反対側の第2の面、第2の面の側から研削された透光性基板の表面、及び積層体の前記第2の面、のうちのいずれかに蛍光体層を形成する工程を備えたことを特徴とする発光装置の製造方法が提供される。   Of the second surface opposite to the first surface of the translucent substrate, the surface of the translucent substrate ground from the second surface side, and the second surface of the laminate There is provided a method for manufacturing a light emitting device, comprising the step of forming a phosphor layer on any of the above.

また、p側電極及びn側電極のうちのいずれか一方は、積層体の非発光領域の上に設けられ、そのいずれか一方の面積は、接続された金属配線層の面積よりも小とされることを特徴とする発光装置が提供される。   In addition, one of the p-side electrode and the n-side electrode is provided on the non-light-emitting region of the stacked body, and the area of either one is smaller than the area of the connected metal wiring layer. The light emitting device is provided.

また、積層体の第1の面側に設けられ、発光層からの放出光を吸収して波長変換光を放出可能な蛍光体層と、積層体の第1の面側に設けられ、少なくとも放出光を集光または発散可能なレンズと、をさらに備え、放出光と波長変換光とを放出可能とすることを特徴とする発光装置が提供される。   A phosphor layer provided on the first surface side of the laminate, capable of absorbing the emitted light from the light emitting layer and emitting wavelength-converted light, and provided on the first surface side of the laminate, at least emitting There is provided a light-emitting device, further comprising a lens that can collect or diverge light, and capable of emitting emitted light and wavelength-converted light.

5 発光装置(WLP)、6 発光装置(個片化)、10 透光性基板、12 積層体、14 p側電極、16 n側電極 20 絶縁膜、22、22a、22b、 シード金属 24、24a、24b、銅配線層 26、26a、26b、銅ピラー 28、28a、28b、補強樹脂 30 蛍光体層、32 レンズ、36 半田ボール   5 Light-Emitting Device (WLP), 6 Light-Emitting Device (Individualized), 10 Translucent Substrate, 12 Stacked Body, 14 p-side Electrode, 16 n-side Electrode 20 Insulating Film, 22, 22a, 22b, Seed Metal 24, 24a 24b, copper wiring layers 26, 26a, 26b, copper pillars 28, 28a, 28b, reinforcing resin 30 phosphor layers, 32 lenses, 36 solder balls

Claims (5)

基板と、
前記基板に隣接する第1の面と、前記第1の面とは反対側の第2の面と、発光層とをそれぞれ有する複数の積層体と、
前記第2の面に形成されたp側電極及びn側電極であって、そのうちの一方の電極は前記発光層の上方に形成され、他方の電極は前記発光層を含まない前記積層体の上に形成されたp側電極及びn側電極と、
前記p側電極及びn側電極の上に形成され、前記p側電極に通じる第1の開口と、前記n側電極に通じる第2の開口とを有する絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられ、前記第1の開口を通じて前記p側電極と接続されたp側金属配線層と、
前記p側金属配線層に対して離間して前記絶縁膜上に設けられ、前記第2の開口を通じて前記n側電極と接続されたn側金属配線層と、
を含むウェーハ状態の積層構造における前記第1の面側に、蛍光体を含有する層を形成することを特徴とする発光装置の製造方法。
A substrate,
A plurality of laminates each having a first surface adjacent to the substrate, a second surface opposite to the first surface, and a light emitting layer;
A p-side electrode and an n-side electrode formed on the second surface, wherein one of the electrodes is formed above the light emitting layer, and the other electrode is on the stacked body not including the light emitting layer. A p-side electrode and an n-side electrode formed on
An insulating film formed on the p-side electrode and the n-side electrode and having a first opening that communicates with the p-side electrode and a second opening that communicates with the n-side electrode;
A p-side metal wiring layer provided on the insulating film and connected to the p-side electrode through the first opening;
An n-side metal wiring layer provided on the insulating film spaced apart from the p-side metal wiring layer and connected to the n-side electrode through the second opening;
A method for manufacturing a light emitting device, comprising: forming a layer containing a phosphor on the first surface side in a laminated structure in a wafer state including:
前記p側金属配線層及び前記n側金属配線層を形成する前に、前記絶縁膜、前記第1及び第2の開口を連続した金属膜で覆う工程をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の発光装置の製造方法。   2. The method of claim 1, further comprising: covering the insulating film and the first and second openings with a continuous metal film before forming the p-side metal wiring layer and the n-side metal wiring layer. A manufacturing method of the light emitting device according to 1. 前記基板を前記積層体から除去する工程をさらに備え、
前記基板を除去した後、前記第1の面上に前記蛍光体を含有する層を形成することを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置の製造方法。
Further comprising removing the substrate from the laminate;
3. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein a layer containing the phosphor is formed on the first surface after removing the substrate. 4.
前記ウェーハ状態の積層構造および前記蛍光体を含有する層を切断して、それぞれが前記積層体を少なくとも1つ含む複数の発光装置に個片化する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。   The method further comprises the step of cutting the layered structure in the wafer state and the layer containing the phosphor into individual light emitting devices each including at least one of the stacked bodies. The manufacturing method of the light-emitting device as described in any one of 1-3. 前記一方の電極は、p側電極であり、
前記他方の電極は、n側電極であり、
前記n側金属配線層の一部は、前記発光層を覆うように、前記n側金属配線層を形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
The one electrode is a p-side electrode;
The other electrode is an n-side electrode;
5. The light-emitting device according to claim 1, wherein a part of the n-side metal wiring layer forms the n-side metal wiring layer so as to cover the light-emitting layer. Method.
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