JP2015216197A - ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法、光半導体デバイスの製造方法、及び光半導体デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】部材を減らすことができ、硫化防止を必要とせず、高出力の光半導体素子の駆動に耐えられ、製品の寸法精度が高く、発光色のむらやばらつきが少なく、製造後の製品特性の管理が容易な光半導体デバイスを低コストで容易に製造することを可能とするウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法を提供する。
【解決手段】（ｉ）粘着シートが設けられた支持基板の粘着シート面に複数の光半導体素子を搭載する工程と（ｉｉ）支持基板の光半導体素子が搭載された粘着シート面と光透過性部材との間に熱硬化性樹脂組成物を供給し、これを成型し硬化させて積層体を得る工程と（ｉｉｉ）積層体から支持基板及び粘着シートを剥離する工程を有する方法であって、工程（ｉ）又は（ｉｉ）において、ダイシングラインに該当する部位に光反射性熱硬化性樹脂を含み硬度がショアＤで２０以上の光反射部材を設置するウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤに代表される光半導体装置の小型化及び低コスト化に寄与する、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法、該製造方法によって製造された部材を用いた光半導体デバイスの製造方法、及び該製造方法によって製造された光半導体デバイスに関する。

ＬＥＤ等の光半導体素子は電力消費量が少ないという優れた特性を有するため、近年では屋外照明用途や自動車用途への光半導体素子の適用が増えてきている。一方で、一層高輝度化した光半導体素子からの発熱量の増加により、駆動時の光半導体素子の表面温度は１５０度に到達する試算がされている。このような状況の中で、光半導体装置の特性向上、長寿命化を行うために、特に光半導体装置の構成部材の耐熱性、耐光性の選定及び放熱性の確保が重要である。

従来から、放熱性、耐候性の高い光半導体装置用の実装基板として、セラミックと金属を積層させた基板が放熱特性に優れるという観点で一般的に用いられているが（例えば、特許文献１、特許文献２参照）、セラミックの加工・成型性が良くないことから加工コスト、材料コストの面で高価なものとなっている。また、セラミック基板は焼成加工により製造するため、精密な寸法精度を実現することが難しく、この理由から薄型化、低コスト化を進めることが困難である。

セラミック基板にかわる光半導体装置用基板として、熱伝導性の良い金属を加工してなるリードフレーム基板の上に光反射用の熱硬化性樹脂組成物層をトランスファー成型により形成した光半導体装置用基板が提案されている（例えば、特許文献３〜５参照）。しかしながら、この方法ではトランスファー成型によってカップ形状（凹形状）を有する樹脂層（リフレクター）を形成するため、該樹脂層の耐熱性、耐光性、及びリードフレームを構成する金属材料の腐食等の課題を有しており、高耐熱、高耐光、高信頼性の面で不十分である。また、光半導体デバイスを製造する工程として、光半導体素子を実装、ワイヤーボンド、封止樹脂による封止、及び加熱硬化に代表されるように、多くの工程を有する。

一方で、上記凹形状を有するリフレクターを形成せず、光半導体素子を載置するための第１のリードと、光半導体素子と電気的に接続される第２のリードとの隙間に樹脂組成物を充填、硬化させてなる略平面形状の構造を有する表面実装型の光半導体装置用基板が提案されている（例えば、特許文献６参照）。このようなリフレクター構造を有さない、略平面形状の構造を有する表面実装型の光半導体装置用基板はフラットフレームと呼ばれることがある。フラットフレームに対して光半導体素子を実装し、ワイヤーボンディングなどを用いて電気的に接続したのち、トランスファーモールドなどでレンズなどを成型し、ダイシング工程でマトリックス状に配置された平面実装基板をデバイス毎に分割する手法も知られているが、この方法では工程が複雑であり、製品精度、製造コスト、生産性等、工業的な課題が多い。

一方で、ＬＥＤ等の光半導体デバイスが屋外照明用途や自動車用途で用いられるようになってから、外気にさらされるため、大気中の硫黄酸化物、いわゆるＳＯｘによって、光反射性を高めるために設けられた銀メッキ、銀電極等が硫化することで黒く変色することが問題となっている。高反射率を有する銀メッキ、銀電極等が黒く変色することは、光反射率が著しく低下することを意味し、光半導体デバイスからの光取り出し効率の低下に直結する。従って、銀メッキ、銀電極の保護、即ち光半導体デバイス全体として耐硫化性の確保がますます重要となってきている。

このような中で、金属を加工してなるリードフレーム基板を用いた上述の発明は、基板表面の光反射率向上のため、通常リードフレーム表面に銀メッキが施されており、銀メッキの硫化防止をいかに付与するかが課題として残り、依然として有効な解決策を模索しており、開発期間、開発コストの増大につながっている。

また、特許文献７には、パッケージの小型化にあたり部材の種類を減らし製造しやすくした半導体発光装置及びその製造方法として、ＬＥＤ装置において、サファイア基板と突起電極を有するＬＥＤ素子を備え、サファイア基板の上面に蛍光体シートが配置され、蛍光体シートとサファイア基板とが接着層で接着され、ＬＥＤ素子の側部は白色反射部材で覆われており、ＬＥＤ素子の突起電極がマザー基板に対する接続電極となっている構造が提案されている。しかしながら、このような白色反射部材は周囲をダム材で囲った後に、充填工程を経て製造がなされており、充填工程による製品特性のばらつきが発生する。また、依然として構成部材点数が多く、工程が煩雑であり、製造コスト、生産性等、工業的な課題が多い。

特開２０１１−０７１５５４号公報 特開２０１１−１８１５５０号公報 特許第４６０８２９４号公報 特開２００７−２３５０８５号公報 特開２０１１−００９５１９号公報 特開２０１１−２２２８７０号公報 特開２０１２−２２７４７０号公報

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、部材の種類を大幅に減らすことが可能であり、銀メッキの硫化防止のための特別な保護を必要とすることなく、高出力の光半導体素子の駆動にも耐えられ、かつ製品の寸法精度が高く、発光色のむらやばらつきが少なく、製造後の製品特性の管理が容易な光半導体デバイスを低コストで容易に製造することを可能とするウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法、該製造方法で製造されたウェハーレベル光半導体デバイス用部材を用いた光半導体デバイスの製造方法、及び該製造方法で製造された光半導体デバイスを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、複数の光半導体素子が熱硬化性樹脂を介して光透過性部材に保持されたウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法において、
（ｉ）片面に粘着シートが設けられた支持基板の粘着シート面に複数の光半導体素子の電極面を粘着シート側に対向するようにして搭載する工程と、
（ｉｉ）前記支持基板の光半導体素子が搭載された粘着シート面と前記光透過性部材との間に熱硬化性樹脂組成物を供給し、前記支持基板及び前記光透過性部材で前記熱硬化性樹脂組成物を挟持した状態で前記熱硬化性樹脂組成物を成型し硬化させることで、前記支持基板の光半導体素子が搭載された粘着シート面上に前記熱硬化性樹脂組成物の硬化物と前記光透過性部材が積層された積層体を得る工程と、
（ｉｉｉ）前記積層体から前記支持基板及び粘着シートを剥離する工程、
を有する方法であって、
前記工程（ｉ）又は前記工程（ｉｉ）において、デバイス外周部であるダイシングラインに該当する部位に、光反射性熱硬化性樹脂を含み硬度がショアＤで２０以上の光反射部材を設置するウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法を提供する。

このようなウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法であれば、部材の種類を大幅に減らすことが可能であり、銀メッキの硫化防止のための特別な保護を必要とすることなく、高出力の光半導体素子の駆動にも耐えられ、かつ製品の寸法精度が高く、発光色のむらやばらつきが少なく、製造後の製品特性の管理が容易な光半導体デバイスを低コストで容易に製造することを可能とするウェハーレベル光半導体デバイス用部材を製造することができる。

またこのとき、前記工程（ｉ）において、前記粘着シート面に前記光半導体素子を搭載する前、前記光半導体素子を搭載した後、又は前記光半導体素子を搭載すると同時に、前記光反射部材を前記粘着シート面に設置してもよいし、前記工程（ｉｉ）において、前記光透過性部材の前記熱硬化性樹脂組成物と接する面に、前記光反射部材を設置してもよい。

またこのとき、前記光反射部材として、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂から選択される１種以上の光反射性熱硬化性樹脂を含むものを用いることが好ましい。

このような樹脂を含むものであれば、本発明に用いる光反射部材として好適である。

またこのとき、前記光反射部材として、無機充填材及び拡散材のいずれか又は両方を含むものを用い、前記無機充填材はシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムから選択される１種以上であり、前記拡散材はチタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素から選択される１種以上であることが好ましい。

このような充填材や拡散材を含むことで、硬度、耐熱性、耐候性、耐光性に優れ、また熱伝導性、成型性、難燃性も良好な光反射部材となる。

またこのとき、前記熱硬化性樹脂組成物として、シリコーン樹脂、有機変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂から選択される１種以上の樹脂を含むものを用いることが好ましい。

このような樹脂を含むものであれば、光半導体素子の封止樹脂として好適である。

またこのとき、前記熱硬化性樹脂組成物として、前記光半導体素子からの波長変換を目的とした蛍光体粒子を含むものを用いることが好ましい。

このように、蛍光体粒子を含むことで、光半導体素子から発せられた光を効率的に目的の波長の光に波長変換することが可能となる。

またこのとき、前記熱硬化性樹脂組成物として、シリコーン、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアから選択される１種以上の充填材を含むものを用い、該充填材の添加量を前記熱硬化性樹脂組成物中の樹脂成分１００体積部に対して０体積部を超え９０体積部以下とすることが好ましい。

このような充填材を含むことで、硬化後の硬度、耐熱性、耐候性、耐光性に優れ、また熱伝導性、成型性、難燃性も良好な熱硬化性樹脂組成物となる。

またこのとき、前記光透過性部材として、ガラス、石英、サファイアから選択される無機材料、シリコーン樹脂、有機変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂から選択される樹脂材料から選択される１種以上を含むものを用いることが好ましい。

このような材料であれば、本発明に用いる光透過性部材として好適である。

またこのとき、前記光透過性部材として、前記光半導体素子からの波長変換を目的とした蛍光体粒子を含むものを用いることが好ましい。

このように、蛍光体粒子を含むことで、光半導体素子から発せられた光を効率的に目的の波長の光に波長変換することが可能となる。

またこのとき、前記光透過性部材として、シリコーン、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアから選択される１種以上の充填材を含むものを用い、該充填材の添加量を前記光透過性部材の材料組成物１００体積部に対して０体積部を超え９０体積部以下とすることが好ましい。

このような充填材を含むことで、硬度、耐熱性、耐候性、耐光性に優れ、また熱伝導性、成型性、難燃性も良好な光透過性部材となる。

またこのとき、前記熱硬化性樹脂組成物の成型は、前記光透過性部材と接する面に剥離フィルムを備えた圧縮成型機を用いて圧縮成型によって行うことが好ましい。

このように、圧縮成型であれば、容易かつ確実に熱硬化性樹脂組成物の成型を行うことができる。

また、本発明では、光半導体デバイスの製造方法であって、
上記のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法で得られたウェハーレベル光半導体デバイス用部材の各光半導体素子の電極面に、前記光半導体素子を実装基板とつなぐための回路、あるいは半田接続又はフリップチップ接続のためのボンディングパッドを形成した後、ダイシングして個片化する光半導体デバイスの製造方法を提供する。

前記光半導体デバイスの製造方法は、より具体的には、
（ｉｖ）前記ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の光半導体素子が露出した面に対してエッチングによる粗面化を行った後、シード層を形成する工程と、
（ｖ）前記シード層が形成された面上にメッキレジスト膜を形成し、フォトマスクを用いて露光した後現像を行って、各光半導体素子の電極面に開口を形成する工程と、
（ｖｉ）前記開口が形成された面に対し、電解メッキ法又は無電解メッキ法を用いて前記光半導体素子を実装基板とつなぐための回路、あるいは半田接続又はフリップチップ接続のためのボンディングパッドを形成した後、メッキレジスト膜を剥離し、続いてメッキレジスト膜の剥離後に表面に現れた前記シード層の不要な部分をエッチングにより除去する工程と、
（ｖｉｉ）ダイシングして個片化する工程、
を有することが好ましい。

このような光半導体デバイスの製造方法であれば、部材の種類を大幅に減らすことが可能であり、銀メッキの硫化防止のための特別な保護を必要とすることなく、高出力の光半導体素子の駆動にも耐えられ、かつ製品の寸法精度が高く、発光色のむらやばらつきが少なく、製造後の製品特性の管理が容易な光半導体デバイスを低コストで容易に製造することができる。

さらに、本発明では、上記の光半導体デバイスの製造方法によって製造された光半導体デバイスを提供する。

このような光半導体デバイスであれば、部材の種類が少なく、銀メッキの硫化防止のための特別な保護を必要とすることなく、高出力の光半導体素子の駆動にも耐えられ、かつ寸法精度が高く、発光色のむらやばらつきが少なく、製品特性の管理が容易な光半導体デバイスとなる。

またこのとき、前記実装基板と接続するための回路、及び半田接続又はフリップチップ接続のためのボンディングパッドを有するとともに、さらに２つ以上の光半導体素子が電気的に接続されたものとすることもできる。

以上のように、本発明のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法、及びこれによって製造されたウェハーレベル光半導体デバイス用部材を用いた本発明の光半導体デバイスの製造方法であれば、光半導体装置の薄型化、小型化にあたり部材の種類を大幅に減らすことが可能で、銀メッキがなされた部材を用いなくてもよいため硫化防止の特別な保護を必要とすることなく、更に耐熱性、耐光性が高く、従って高出力の光半導体素子の駆動にも耐えられる信頼性の高い光半導体デバイスを低コストで容易に製造することができる。更に、光半導体素子の出力や波長を事前に選別した状態で一括に製造することが可能であり、製造後の製品特性の管理が容易となる。即ち、基板上に複数の発光素子を搭載した半導体発光装置において、発光面内における発光色のむら（色温度差）を低減することが可能となる。また、基板を発光素子毎に分割して製造される発光装置においては、発光装置間の発光色のばらつきを防止することが可能となり、歩留りが向上する。
また、光透過性部材を使用することで、製造工程における取扱い性が良好となり、搬送時の割れや欠けを防ぎ、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の反りを防止することが可能となる。更に、フォトリソグラフィー工程、メッキ工程などで使用される薬液に対する耐薬品性を向上させることもできる。
また、光反射部材を使用することで、光半導体デバイスの光取出し性を高めることが可能となり、またダイシング時の断面性状を良好にすることができるため、製品の寸法精度、発光特性の安定性が向上し、更に光半導体デバイスとしての耐久性が向上する。また、低硬度の熱硬化性樹脂を選択することが可能となり、光半導体デバイスの熱衝撃による耐クラック性の向上や耐熱、耐光性の向上を図ることが可能となる。

本発明のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法の一例を示す概略図である。 本発明のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法の別の一例を示す概略図である。 本発明の光半導体デバイスの製造方法の一例を示す概略図である。

上述のように、部材の種類を大幅に減らすことが可能であり、銀メッキの硫化防止のための特別な保護を必要とすることなく、高出力の光半導体素子の駆動にも耐えられ、かつ製品の寸法精度が高く、発光色のむらやばらつきが少なく、製造後の製品特性の管理が容易な光半導体デバイスを低コストで容易に製造する方法の開発が求められていた。

本発明者らは、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、本発明のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法で製造されるウェハーレベル光半導体デバイス用部材を用いて光半導体デバイスを製造すれば、上記課題を達成できることを見出し、本発明を完成させた。

即ち、本発明は、複数の光半導体素子が熱硬化性樹脂を介して光透過性部材に保持されたウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法において、
（ｉ）片面に粘着シートが設けられた支持基板の粘着シート面に複数の光半導体素子の電極面を粘着シート側に対向するようにして搭載する工程と、
（ｉｉ）前記支持基板の光半導体素子が搭載された粘着シート面と前記光透過性部材との間に熱硬化性樹脂組成物を供給し、前記支持基板及び前記光透過性部材で前記熱硬化性樹脂組成物を挟持した状態で前記熱硬化性樹脂組成物を成型し硬化させることで、前記支持基板の光半導体素子が搭載された粘着シート面上に前記熱硬化性樹脂組成物の硬化物と前記光透過性部材が積層された積層体を得る工程と、
（ｉｉｉ）前記積層体から前記支持基板及び粘着シートを剥離する工程、
を有する方法であって、
前記工程（ｉ）又は前記工程（ｉｉ）において、デバイス外周部であるダイシングラインに該当する部位に、光反射性熱硬化性樹脂を含み硬度がショアＤで２０以上の光反射部材を設置するウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法である。

以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法＞
図１に本発明のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法の一例を示す。
図１のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法では、まず工程（ｉ）として、片面に粘着シート１が設けられた支持基板２の粘着シート面に複数の光半導体素子３の電極面を粘着シート１側に対向するようにして搭載する。このとき、工程（ｉ）において、光半導体素子３の搭載前、もしくは光半導体素子３の搭載後に粘着シート面上のダイシングラインに該当する部位に、光反射部材１２を設置する。もちろん、光半導体素子と光反射部材を同時に搭載してもよい。次に、工程（ｉｉ）として、光半導体素子３と光反射部材１２が搭載された粘着シート面と、光透過性部材１１との間に熱硬化性樹脂組成物４を供給し、剥離フィルム５を備えた圧縮成型機６を用いて熱硬化性樹脂組成物４を成型し硬化させることで、支持基板２の光半導体素子３が搭載された粘着シート面上に熱硬化性樹脂硬化物４’と光透過性部材１１が積層された積層体７を得る。次に、工程（ｉｉｉ）として、積層体７から支持基板２及び粘着シート１を剥離する。

また、図２に本発明のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法の別の一例を示す。
図２のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法では、まず工程（ｉ）として、片面に粘着シート１が設けられた支持基板２の粘着シート面に複数の光半導体素子３の電極面を粘着シート１側に対向するようにして搭載する。次に、工程（ｉｉ）として、まず光透過性部材１１のダイシングラインに該当する部位に、光反射部材１２を設置しておき、支持基板２の光半導体素子３が搭載された粘着シート面と、光反射部材１２を設置した光透過性部材１１との間に熱硬化性樹脂組成物４を供給し、剥離フィルム５を備えた圧縮成型機６を用いて熱硬化性樹脂組成物４を成型し硬化させることで、支持基板２の光半導体素子３が搭載された粘着シート面上に熱硬化性樹脂硬化物４’と光透過性部材１１が積層された積層体７を得る。次に、工程（ｉｉｉ）として、積層体７から支持基板２及び粘着シート１を剥離する。

以下、さらに詳細に本発明のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法の各工程について説明する。
工程（ｉ）は、片面に粘着シートが設けられた支持基板の粘着シート面に複数の光半導体素子の電極面を粘着シート側に対向するようにして搭載する工程である。本工程で用いる部材として、次のものが挙げられる。

［支持基板］
支持基板は、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造にあたり、粘着シート面に複数の光半導体素子の電極面を粘着シート側に対向するようにして搭載された部材のハンドリングのしやすさを得るために必要となる。また、熱硬化性樹脂組成物の成型工程で粘着シートが貼り合わされた光半導体素子の電極面と同一平面となる樹脂面の硬化後の形状の再現をさせるために重要であり、支持基板は平面度の高い状態が得られるものであることが好ましい。このような材料としては、金属、樹脂などを精度良く加工し、平面度を確保したものやシリコンウェハー等が好ましい。特に好ましいものは線膨張係数の小さい金属を加工してなる金属板やシリコンウェハーである。外形形状は特に指定はなく、例えば、取扱いが容易な四角形又は円形であるとよい。後に続く工程の作業性を考慮すると、円形であるとなお好ましい。

［粘着シート］
前記支持基板に設けられる粘着シートは、片面又は両面粘着シートのどちらを用いてもよい。支持基板への貼り付けのしやすさから、両面粘着シートであることが好ましい。粘着シートは、貼り付け・熱硬化性樹脂組成物の成型・ウェハーレベル光半導体デバイス用部材からの剥離といった作業性を損なわない範囲で適宜選択する。粘着シートの粘着力は、熱硬化性樹脂組成物の成型工程で光半導体素子の搭載位置を保持することができればよく、成型工程での金型の加熱温度・成型時間に耐えられるものであればよい。更に、熱硬化性樹脂組成物の成型工程において光半導体素子／粘着シート界面へ熱硬化性樹脂組成物が侵入することよって発生する光半導体素子電極面の汚染防止が達成されるよう、適宜選択すればよい。

また、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造をするにあたり、剥離可能であることが必要であり、紫外光又は熱をトリガーとして低粘着力化されることで剥離されるものを用いることが好ましい。特に、熱をトリガーとして、発泡することで剥離されることが簡便でより好ましい。このような粘着シートは市販のものを用いればよく、例えば、日東電工社製 製品名 リバアルファ Ｎｏ．３１９５Ｖ（両面粘着シート）などが好適に用いることができる。この場合、発泡面となる面を支持基板側とすればウェハーレベル光半導体デバイス用部材の取り出しが容易となり好ましい。

このような粘着シートを、前記支持基板に張り合わせる方法としては、貼り付け装置を用いてもよいし、ゴムローラーを用いて貼り付けてもよい。ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の熱硬化性樹脂面の平面性を高め、歩留まりを向上させるために、ロール形態で供給される粘着シートを貼り付けることが可能な、自動貼り付け装置を用いることがより好ましい。

［光半導体素子］
光半導体素子は、一般的なものを用いればよく、例えば、厚さが１００〜２００μｍ程度のサファイア基板の上面に発光層を備え、発光層にはｐ型半導体層とそれに接続された電極、並びにｎ型半導体層とそれに接続された電極が設けられており、該電極を通して外部と電気的に接続される構造を有するようなものであればよい。光半導体素子には、光の反射を目的とした反射層を設けていてもよく、発光層から出射する光線を目的の面に向けるように設ければよい。外形形状は特に指定はなく、入手しやすいものを選択すればよいが、一般に、四角形である。光半導体素子の発光特性は、目的とする光半導体デバイスに応じて適宜選択すればよい。

粘着シートが設けられた支持基板上に搭載される複数の光半導体素子は、後に光半導体素子の集合体であるウェハーレベル光半導体デバイス用部材の光半導体素子の電極面及び熱硬化性樹脂面上に対して、光半導体素子を実装基板とつなぐための回路（再配線用回路）、あるいは半田接続又はフリップチップ接続のためのボンディングパッドを形成するのに好ましい位置に配置すればよく、さらに、光半導体デバイスとして動作した際の光の配光分布等を考慮して配置すればよい。

光半導体素子の粘着シートが設けられた支持基板への搭載方法としては、チップソーターを用いればよい。一般に、光半導体素子は、波長・出力などで分類されてブルーシートと呼ばれる粘着テープに整列された状態で供給される。該光半導体素子が整列されたブルーシートを、グリップリングなどを用いてエキスパンドした形態として、チップソーターを用いて粘着シートが設けられた支持基板へ再整列すればよい。この時、光半導体素子の電極面は粘着シートが設けられた支持基板の粘着面と対向するようにする必要があり、場合によって、光半導体素子の反転（フリップ）を実施すればよい。
搭載時の荷重、時間、温度等は、光半導体素子の大きさ、形状に応じて決定すればよく、熱硬化性樹脂組成物を用いた成型時に光半導体素子の位置ずれが起こらない条件で搭載すればよい。たとえば、室温において、□１ｍｍのチップ１個あたり１００ｇｆの荷重である。光半導体素子の電極の状況によって位置ずれが激しい場合、光半導体素子を粘着シートが設けられた支持基板へ搭載後、１００℃、１時間程度加熱することで光半導体素子の電極面と粘着シートの馴染みが増し、位置ずれを抑えることができる。

［光反射部材］
本発明のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法では、上述の工程（ｉ）又は後述の工程（ｉｉ）において、デバイス外周部であるダイシングラインに該当する部位に、光反射性熱硬化性樹脂を含み硬度がショアＤで２０以上の光反射部材を設置する。

このように、光反射部材を光半導体デバイスの外周部であるダイシングラインに該当する部位に設けることで、デバイス側面から漏れる光を光透過性部材側へ効率よく反射し、光半導体デバイスの光取出し性を高めることが可能となる。更に、後述するような硬度の光反射部材を用いることでダイシング時の断面性状を良好にすることができるため、製品の寸法精度、発光特性の安定性が向上し、更に光半導体デバイスとしての耐久性が向上する。また、光半導体素子周辺に充填される熱硬化性樹脂の硬度を選定する必要がなくなり、即ち低硬度の熱硬化性樹脂を選択することが可能となり、光半導体デバイスの熱衝撃による耐クラック性の向上や耐熱、耐光性の向上を図ることが可能となる。

光反射部材の材料組成物の塗布方法は、所望の形状を形成することができればいかなる方法を選択してもよいが、ディスペンス法、ジェットディスペンス法、印刷法などを好適に用いることができる。例えば、ディスペンス装置を用いた場合、適当なノズルを選択し、２３℃の温度、０．５〜５ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で吐出することで容易に塗布ができる。印刷法を用いた場合、所望の形状が印刷できるように作成したマスク板を用いてステンシル印刷又はスクリーン印刷をすることで容易に塗布できる。

光反射部材の厚みは所望のデバイス構造に応じて適宜選択すればよく、通常２００〜１０００μｍ、より好ましくは３００〜５００μｍである。光反射部材の幅は適宜選択すればよく、通常２００〜１０００μｍ、より好ましくは３００〜５００μｍである。

工程（ｉ）において光反射部材を設置する場合、例えば図１のように粘着シート１に光反射部材１２を設置すればよい。なお、光反射部材は、粘着シート面に光半導体素子を搭載する前に設置してもよいし、光半導体素子を搭載した後に設置してもよいし、同時に設置してもよい。光半導体素子を搭載する前に設置すれば、光反射性熱硬化性樹脂の硬化工程において、光半導体素子の位置ずれが発生する恐れがないため、好ましい。
一方、工程（ｉｉ）において光反射部材を設置する場合、図２のように光透過性部材１１の熱硬化性樹脂組成物４と接する面に、光反射部材１２を設置すればよい。

光反射部材の材料となる光反射性熱硬化性樹脂として用いられる樹脂は、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂から選択される１種以上の樹脂であることが好ましい。中でも、耐熱性、耐光性が高いシリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂が好ましく、より好ましくはシリコーン樹脂、又は変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂である。

光反射部材の材料組成物の粘度は、上述のような工程によって所望の形状に成形可能な範囲であればよく、室温で液体であっても固体であってもよく、固体である場合は専用の加温混合装置を用いて溶融させることで成形可能な粘度とすることができる。狭小部への材料組成物の充填性を高めるという観点から、好ましくは室温で液状の材料であり、より好ましくは室温で１〜１００Ｐａ・ｓの範囲である。また、光反射部材の波長４５０ｎｍにおける光反射率は８０％以上であることが好ましく、より好ましくは９０％以上である。

光反射部材は、材料組成物を所望の位置に塗布した後、仮硬化又は本硬化して形成（設置）する。材料組成物の硬化は、光反射性熱硬化性樹脂の硬化条件に従えばよく、以降の工程で光反射部材の形状が保持されていればよい。好ましくは、光透過性部材、熱硬化性樹脂との接着性を確保可能な仮硬化である。例えば、一般的な熱硬化性シリコーン樹脂であれば１２０℃、１時間程度で仮硬化することができる。

光反射部材は後のダイシング工程におけるダイシングラインの部位に設けられており、ダイシングブレード等で切断される必要がある。従って、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材及びダイシング加工後の光半導体デバイスを支持するために硬化後に硬質となるものが好ましい。本発明において光反射部材の硬度の上限は特にない一方、ダイシング加工のしやすさ、光半導体デバイスとしたときの強度の観点から、光反射部材の硬度はショアＤで２０以上である必要があり、好ましくはショアＤで４０以上である。ショアＤが２０未満となると、ダイシング加工の際に良好な断面が得られない、光半導体デバイスとして実装するときの強度が得られない等の問題が発生する。

上述のように光反射部材は、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材及びダイシング加工後の光半導体デバイスを支持するために硬化後に硬質となるものが好ましく、また、耐熱性、耐候性、耐光性に優れたものであることが好ましい。このような目的に応じた機能を持たせるため、光反射部材の材料組成物に、無機充填材及び拡散材のいずれか又は両方を添加することで硬化物（光反射部材）にこれらを含ませることが好ましい。

無機充填材としては、熱伝導性、成形性、難燃性の点から、例えばシリコーン、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等の微粒子を挙げることができ、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムが好ましい。なかでも、揮発成分が少なく、高い透明性が得られるシリカやアルミナが好適に用いられる。具体的な例として、シリコーンであれば、ポリオルガノシルセスキオキサン樹脂からなるシリコーンパウダー、又は表面の一部又は全部にポリオルガノシルセスキオキサン樹脂を有するシリコーンパウダーが挙げられる。シリカであれば、ヒュームドシリカ、溶融シリカ等の乾式法で製造されたシリカや、コロイダルシリカ、ゾルゲルシリカ、沈殿シリカ等の湿式法で製造されたシリカが挙げられる。アルミナであれば、一般的にα相の結晶構造のものが用いられるが、θ相、γ相、δ相などの中間相を含んでいてもよい。アルミナの安定性の観点等からはαアルミナを用いるのが好ましい。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

なお、無機充填材としては、平均粒径（Ｄ５０）が０．０１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。０．０１μｍ以上であれば微粒子の製造と材料組成物への分散が容易である。１００μｍ以下であれば成形後の表面形状に悪影響を与えない。

拡散材としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等を好適に用いることができる。拡散材の粒経は、特に制限はないが、光反射部材の材料組成物の流動性、狭小部への充填性を考慮すると、１００μｍ以下であることが好ましい。

光反射部材の材料組成物の充填材又は拡散材の含有量は、材料組成物１００体積部に対して０体積部を超え９０体積部以下であることが好ましい。より好ましくは０体積部を超え５０体積部以下である。９０体積部以下であれば、光反射部材の材料組成物への分散性及び成形時の材料の流動性が低下しないため好ましい。

このような材料としては、市販のものを用いればよいが、例えば、液状のシリコーンゴム射出成形に用いられる材料が好適であり、例えば、信越化学工業株式会社製 製品名ＫＥＧ−２０００、ＫＣＲ−３５００、ＫＣＲ−４０００などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

続く工程（ｉｉ）は、上述の工程（ｉ）で得られた、支持基板の光半導体素子が搭載された粘着シート面と光透過性部材との間に熱硬化性樹脂組成物を供給し、支持基板及び光透過性部材で熱硬化性樹脂組成物を挟持した状態で熱硬化性樹脂組成物を成型し硬化させることで、支持基板の光半導体素子が搭載された粘着シート面上に熱硬化性樹脂組成物の硬化物と光透過性部材が積層された積層体を得る工程である。
また、この工程（ｉｉ）に続いて行う工程（ｉｉｉ）は、積層体から支持基板及び粘着シートを剥離する工程である。
本工程で用いる部材として、工程（ｉ）で得られた、粘着シート面に複数の光半導体素子が搭載された支持基板に加え、次のものが挙げられる。

［光透過性部材］
本発明で用いられる光透過性部材は、光半導体素子又は光変換材料から発せられた光を透過可能な部材を意味する。本発明において、光透過性部材は光半導体デバイスとしたときに光を取り出す役割を担うほか、熱硬化性樹脂組成物を成型した積層体の取扱い性を高める役割も持つ。具体的には、搬送時の割れ、欠けを防ぎ、更に、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の反りを防止することが可能となる。更に、後のフォトリソグラフィー工程、メッキ工程などで使用される薬液に対する耐薬品性を向上させることが可能となる。

このような光透過性部材としては、ガラス、石英、サファイア等の無機材料や、シリコーン樹脂、有機変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料が挙げられ、これらのうち１種以上を含むものを用いることが好ましいが、これらに限定されず他のものを用いてもよい。

光透過性部材は、上記のような材料を予め定型に加工したものを用いればよい。定型とは、板状、円盤状、シート状、レンズ状等、最終製品である光半導体デバイスの配光特性から構造を選択すればよく、石英、ガラス、サファイアなどの無機材料であれば、例えば、研削加工等を施して定型とすれば良く、一部成型可能な無機材料、及び樹脂材料は各種成型により定型として用いればよい。

光透過性部材の形状は、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の外形形状とほぼ同一の大きさとすることが好ましく、目的とした最終デバイスの製造しやすい形状であればよい。例えば、片面に粘着シートが設けられた支持基板が直径２００ｍｍであった場合、光透過性部材は直径２００ｍｍ、あるいはこれよりも小さな外形寸法とすればよく、さらに具体的には直径１９０ｍｍ程度の円形とすればよい。割れやすい光透過性部材である場合、コーナー部の面取りをしてもよい。更に、光透過性部材の表面は、鏡面であっても、スリ付きであってもよい。スリ付きである場合、＃１０００以上の研磨剤で仕上げられたものを用いるとよく、光透過性部材表面の微小なクラックを防ぐためにケミカルエッチングを施してあってもよい。

光透過性部材の厚みは特に制限はなく、目的とした最終デバイス構造の設計から適宜選択すればよい。軽薄短小が求められる傾向から、一例を挙げると、１ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．５ｍｍ以下である。１ｍｍ厚を超える光透過性部材を用いてもよく、この場合、別途、グラインダーやサーフェイスプレーナーに代表される表面研削装置を用いて薄化してもよい。

光透過性部材は、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材及びダイシング加工後の光半導体デバイスを支持するために硬質であるものが好ましい。本発明において硬さの上限は特にない一方、ダイシング加工のしやすさ、ウェハーレベル光半導体デバイスとしたときの強度の観点から、光透過性部材の硬度はショアＤで５０以上が好ましく、さらに好ましくはショアＤで７０以上である。ショアＤが５０未満となると、ダイシング加工の際に良好な断面が得られない、光半導体デバイスとして実装するときの強度が得られない等の問題が発生するおそれがある。

このような光透過性部材の材料としては、成型可能な無機材料、及び樹脂材料が好適である。
成型可能な無機材料とは、例えば、ガラス中に無機蛍光体粉末を分散させた波長変換部材をさし、ＳｎＯ_２−Ｐ_２Ｏ_５系ガラスやＴｅＯ系ガラス等の非鉛系低融点ガラスや、ガラス粉末に蛍光体を含む混合物を焼成又は加圧成型することで波長変換部材として用いることができる。このようなガラス材料としては、特に組成系に制限はなく、例えば、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−ＭＯ（ＭＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯを表す）系ガラス、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３系ガラス、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ｍ_２Ｏ（Ｍ_２ＯはＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏを表す）系ガラス、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３系ガラス、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−ＺｎＯ系ガラス、ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３系ガラスを用いることができる。中でも、焼成時において、無機蛍光体と反応が起こりにくいＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−ＲＯ系ガラスやＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３系ガラスを用いることが好ましい。ガラス粉末、及び無機蛍光体粉末と共に、結合剤、可塑剤、溶剤等を使用してもよい。

樹脂材料としては、内部に蛍光体を均質に分散させられるものであり、板状又はシート状に成型できるものであれば、いかなる樹脂でも構わない。具体的には、シリコーン樹脂、有機変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ポリアリレート樹脂、ＰＥＴ変性ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状オレフィン、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、変性アクリル、ポリスチレン樹脂及びアクリロニトリル・スチレン共重合体樹脂等が挙げられる。透明性の面からシリコーン樹脂やエポキシ樹脂が好ましく用いられる。更に耐熱性の面から、シリコーン樹脂、有機変性シリコーン樹脂が特に好ましく用いられる。

（蛍光体）
また、光透過性部材へは、光半導体素子からの波長変換を目的とした蛍光体を含有させてもよい。光透過性部材へ蛍光体を分散させることで、光半導体素子から発せられ熱硬化性樹脂を透過した光を、光透過性部材で目的の波長の光に波長変換することが可能となる。このため、熱硬化性樹脂に蛍光体を含有させた場合よりも、より光を拡散させ、光半導体デバイスにおいて、面方向に均一な光として取り出すことが可能となる。即ち、点光源であった光半導体デバイスを、面光源とすることが可能となる。

蛍光体は、光半導体素子から放出される青色光、紫色光、紫外光を吸収して波長を変換し、光半導体素子から放出される光と異なる波長の赤、橙色、黄色、緑色、青色領域の波長の光を放出するものである。これにより、光半導体素子から放出される光の一部と、蛍光体から放出される光の一部とが混合して、白色を含む多色系の光半導体デバイスが得られる。

上述のような蛍光体には、緑色に発光する蛍光体、青色に発光する蛍光体、黄色に発光する蛍光体、赤色に発光する蛍光体等の種々の蛍光体がある。本発明に用いられる具体的な蛍光体としては、有機蛍光体、無機蛍光体、蛍光顔料、蛍光染料等公知の蛍光体が挙げられる。有機蛍光体としては、アリルスルホアミド・メラミンホルムアルデヒド共縮合染色物やペリレン系蛍光体等を挙げることができ、長期間使用可能な点からペリレン系蛍光体が好ましく用いられる。本発明に特に好ましく用いられる蛍光体としては、無機蛍光体が挙げられる。以下に本発明に用いられる無機蛍光体について記載する。

緑色に発光する蛍光体として、例えば、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ、Ｙ_２ＳｉＯ_５：Ｃｅ，Ｔｂ、ＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｓｒ_７Ａｌ１_２Ｏ_２５：Ｅｕ、（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのうち少なくとも１以上）Ｇａ_２Ｓ_４：Ｅｕなどが挙げられる。

青色に発光する蛍光体として、例えば、Ｓｒ_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ、（ＳｒＣａＢａ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ、（ＢａＣａ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ、（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのうち少なくとも１以上）_２Ｂ_５Ｏ_９Ｃｌ：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのうち少なくとも１以上）（ＰＯ_４）_６Ｃ_ｌ２：Ｅｕ，Ｍｎなどが挙げられる。

緑色から黄色に発光する蛍光体として、少なくともセリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム酸化物蛍光体、少なくともセリウムで賦括されたイットリウム・ガドリニウム・アルミニウム酸化物蛍光体、少なくともセリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット酸化物蛍光体、及び、少なくともセリウムで賦活されたイットリウム・ガリウム・アルミニウム酸化物蛍光体などが挙げられる（いわゆるＹＡＧ系蛍光体）。具体的には、Ｌｎ_３Ｍ_５Ｏ_１２：Ａ（Ｌｎは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａから選ばれる少なくとも１以上である。Ｍは、Ａｌ、Ｃａの少なくともいずれか一方を含む。Ａは、ランタノイド系である。）、（Ｙ_１−ｘＧａ_ｘ）_３（Ａｌ_１−ｙＧａ_ｙ）_５Ｏ_１２：Ａ（Ａは、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｈｏから選ばれる少なくとも１以上である。０＜ｘ＜０．５、０＜ｙ＜０．５である。）を使用することができる。

赤色に発光する蛍光体として、例えば、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕなどが挙げられる。

また、現在主流の青色ＬＥＤに対応し発光する蛍光体としては、Ｙ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ，（Ｙ，Ｇｄ）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ，Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ，Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：ＣｅなどのＹＡＧ系蛍光体、Ｔｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：ＣｅなどのＴＡＧ系蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ系蛍光体やＣａ_３Ｓｃ_２Ｓｉ_３Ｏ_１２：Ｃｅ系蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕなどのシリケート系蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、ＣａＳｉＡｌＮ_３：Ｅｕ等のナイトライド系蛍光体、Ｃａｘ（Ｓｉ，Ａｌ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６：Ｅｕなどのオキシナイトライド系蛍光体、さらには（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ系蛍光体、Ｃａ_８ＭｇＳｉ_４Ｏ_１６Ｃｌ_２：Ｅｕ系蛍光体、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ，Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕ等の蛍光体が挙げられる。
これらの中では、ＹＡＧ系蛍光体、ＴＡＧ系蛍光体、シリケート系蛍光体が、発光効率や輝度などの点で好ましく用いられる。

上記以外にも、用途や目的とする発光色に応じて公知の蛍光体を用いることができる。
蛍光体の粒子サイズは、特に制限はないが、Ｄ５０が０．０５μｍ以上のものが好ましく、３μｍ以上のものがより好ましい。また、Ｄ５０が３０μｍ以下のものが好ましく、２０μｍ以下のものがより好ましい。ここでＤ５０とは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定して得られる体積基準粒度分布において、小粒径側からの通過分積算が５０％となるときの粒子径のことをいう。Ｄ５０が前記範囲であると、材料組成物中の蛍光体の分散性が良好で、安定な発光が得られる。

上記蛍光体は、１種又は２種以上を混合して用いてもよい。
光透過性部材の材料組成物に対する蛍光体の添加量は特に制限はなく、光半導体デバイスとしたときに目的の光の色調や明るさが得られるように適宜調整すればよいが、通常、材料組成物１００体積部に対して０体積部以上５０体積部未満である。より好ましくは、０体積部以上２０体積部未満である。５０体積部以下であれば、蛍光体の使用量が多くなり過ぎないため経済的である。

（充填材）
また、上述の光透過性部材が成型可能な無機材料、又は樹脂材料である場合、低線膨張率化、高硬度化、光拡散性の付与など、目的に応じた機能を持たせるため、光透過性部材の材料組成物に充填材を添加することが好ましい。

充填材としては、熱伝導性、成型性、難燃性の点から、例えばシリコーン、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の微粒子を挙げることができる。なかでも、揮発成分が少なく、高い透明性が得られるシリカやアルミナが好適に用いられる。具体的な例として、シリコーンであれば、ポリオルガノシルセスキオキサン樹脂からなるシリコーンパウダー、又は表面の一部又は全部にポリオルガノシルセスキオキサン樹脂を有するシリコーンパウダーが挙げられる。シリカであれば、ヒュームドシリカ、溶融シリカ等の乾式法で製造されたシリカや、コロイダルシリカ、ゾルゲルシリカ、沈殿シリカ等の湿式法で製造されたシリカが挙げられる。アルミナであれば、一般的にα相の結晶構造のものが用いられるが、θ相、γ相、δ相などの中間相を含んでいてもよい。アルミナの安定性の観点等からはαアルミナを用いるのが好ましい。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

充填材の粒径は、特に制限はないが、充填効率、及び材料組成物の流動性、狭小部への充填性を考慮すると、平均粒径（Ｄ５０）が０．０１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。０．０１μｍ以上であれば微粒子の製造と材料組成物中への分散が容易である。１００μｍ以下であれば成型後の表面形状に悪影響を与えない。

光透過性部材の材料組成物への充填材の添加量は、光透過性部材の材料組成物１００体積部に対して０体積部を超え９０体積部以下とすることが好ましい。より好ましくは０体積部を超え５０体積部以下である。９０体積部以下であれば、材料組成物への分散性及び成型時の樹脂の流動性が低下しないため、好ましい。
また、その他目的に応じて、顔料、反射性物質からなる群から選択される少なくとも１種を混合することもできる。

［熱硬化性樹脂組成物］
（熱硬化性樹脂）
ウェハーレベル光半導体デバイス用部材に用いられる熱硬化性樹脂組成物は、シリコーン樹脂、有機変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂から選択される１種以上の樹脂を含むものであることが好ましい。中でも、シリコーン樹脂、有機変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂が好ましく、より好ましくは耐熱性、耐光性の観点から、シリコーン樹脂、又は有機変性シリコーン樹脂である。このような熱硬化性樹脂は市販のものを用いればよい。

熱硬化性樹脂組成物は成型可能な樹脂であればよく、室温で液体であっても固体であってもよく、固体である場合は専用の加温混合装置を用いて溶融させることで成型可能な粘度とすることができる。狭小部への熱硬化性樹脂組成物の充填性を高めるという観点から、好ましくは室温で液状の材料であることが好ましく、より好ましくは室温で１〜１００Ｐａ・ｓの範囲である。熱硬化性樹脂組成物は高い光透過性を有していることが好ましく、熱硬化後の波長４５０ｎｍにおける光透過率が８０％以上であることが好ましく、より好ましくは９０％以上である。

（蛍光体）
また、熱硬化性樹脂組成物には、先に述べた光半導体素子からの波長変換を目的とした蛍光体を含有させてもよい。蛍光体を熱硬化性樹脂組成物へ混合、分散させることで、光半導体素子から発せられた光を効率的に目的の波長の光に波長変換することが可能となる。

蛍光体は、１種又は２種以上を混合して用いてもよい。
熱硬化性樹脂組成物に対する蛍光体の添加量は特に制限はなく、光半導体デバイスとしたときに目的の光の特性が得られるように適宜調整すればよいが、通常、樹脂成分１００体積部に対して０体積部以上５０体積部未満である。より好ましくは、０体積部以上２０体積部未満である。５０体積部以下であれば、熱硬化性樹脂組成物の流動性が損なわれることがなく、蛍光体の使用量が多くなり過ぎないため経済的である。

このように、蛍光体を含有させてなる熱硬化性樹脂組成物を用いることで、光半導体素子から発せられた光は熱硬化性樹脂中に分散された蛍光体粒子で目的の波長の光に波長変換することが可能となる。このため、光半導体デバイスとして目的の波長の光として取り出すことが可能となる。

（充填材）
熱硬化性樹脂組成物は、上述のようにウェハーレベル光半導体デバイス用部材及びダイシング加工後の光半導体デバイスを支持するために硬化後に硬質となるものが好ましく、また、耐熱性、耐候性、耐光性に優れた樹脂であることが好ましい。このような目的に応じた機能を持たせるため、熱硬化性樹脂組成物に、充填材を添加することで硬化物に充填材を含ませることが好ましい。

充填材としては、熱伝導性、成型性、難燃性の点から、例えばシリコーン、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の微粒子を挙げることができる。なかでも、揮発成分が少なく、高い透明性が得られるシリカやアルミナが好適に用いられる。具体的な例として、シリコーンであれば、ポリオルガノシルセスキオキサン樹脂からなるシリコーンパウダー、又は表面の一部又は全部にポリオルガノシルセスキオキサン樹脂を有するシリコーンパウダーが挙げられる。シリカであれば、ヒュームドシリカ、溶融シリカ等の乾式法で製造されたシリカや、コロイダルシリカ、ゾルゲルシリカ、沈殿シリカ等の湿式法で製造されたシリカが挙げられる。アルミナであれば、一般的にα相の結晶構造のものが用いられるが、θ相、γ相、δ相などの中間相を含んでいてもよい。アルミナの安定性の観点等からはαアルミナを用いるのが好ましい。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

充填材の粒径は、特に制限はないが、充填効率、及び熱硬化性樹脂組成物の流動性、狭小部への充填性を考慮すると、平均粒径（Ｄ５０）が０．０１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。０．０１μｍ以上であれば微粒子の製造と熱硬化性樹脂組成物中への分散が容易である。１００μｍ以下であれば成型後の表面形状に悪影響を与えない。

熱硬化性樹脂組成物への充填材の添加量は、熱硬化性樹脂組成物中の樹脂成分１００体積部に対して０体積部を超え９０体積部以下とすることが好ましい。より好ましくは０体積部を超え５０体積部以下である。９０体積部以下であれば、熱硬化性樹脂組成物への分散性及び成型時の樹脂の流動性が低下しないため、好ましい。
また、その他目的に応じて、顔料、反射性物質からなる群から選択される少なくとも１種を混合することもできる。

工程（ｉｉ）の熱硬化性樹脂組成物の成型は、いかなる成型方法を用いてもよいが、例えば光透過性部材と接する面に剥離フィルム（リリースフィルム）を備えた圧縮成型機を用いて圧縮成型によって行うことが好ましい。圧縮成型によって行う場合、具体的には、例えば以下のような手順で熱硬化性樹脂組成物を成型すればよい。
はじめに、所定の成型温度に加熱した、基準面を有する下金型に工程（ｉ）で得られた粘着シート面に複数の光半導体素子が搭載された支持基板を、光半導体素子が搭載された面が上になるように載置する。場合に応じて、下金型に剥離フィルムを設けてもよい。続いて、下金型に対向する上金型に、光透過性部材を載置する。このとき、工程（ｉｉ）において上述の光反射部材を設置する場合は、光透過性部材のダイシングラインに該当する部位に、光反射部材を設置しておく。またこの際、熱硬化性樹脂及び光透過性部材の離型性を向上させ、金型汚染を防止するための剥離フィルムを設けることが好ましい。光透過性部材の上金型への搭載方法として、予め剥離フィルムを吸着させる目的で吸着穴を設けた上金型に対し、剥離フィルムの吸着穴の位置に対応した部位に穴をあけて光透過性部材を真空吸着させてもよいし、真空吸着が好ましくない場合には、光透過性部材表面の最終製品とは影響のない部位に薄く接着剤を塗布し剥離フィルムに押し当て、仮固定させてもよい。次に、公知の圧縮成型の工程に従い、熱硬化性樹脂組成物を所定量塗布したのち、上金型と下金型を閉じ、金型内を減圧し、所定の成型圧力がかかるように入れ子で加圧、熱硬化性樹脂組成物の特性に応じて所定の時間加熱保持し、熱硬化性樹脂組成物を仮硬化する。熱硬化性樹脂組成物は封止領域の内容積に合わせて必要量だけ供給するものであって、ディスペンサー等により定量吐出して供給することが好ましい。次いで、剥離フィルムとともに金型から剥離し、熱処理によって樹脂材料を本硬化させて、積層体を得る。
続いて、支持基板及び粘着シートを剥離する（工程（ｉｉｉ））。粘着シートは、上述のように紫外光又は熱をトリガーとして剥離されるものを使用しているため、それぞれのトリガーに従って剥離させればよい。

剥離フィルム（リリースフィルム）は、上型と下型の成型面を被覆する幅寸法に形成された長尺体の剥離フィルムを用いればよい。剥離フィルムは封止時に熱硬化性樹脂組成物及び光透過性部材が成型面にじかに接しないように封止領域を被覆する目的で設けるものである。剥離フィルムは封止領域での成型面の凹凸にならって変形できるよう柔軟でかつ一定の強度を有するとともに、金型温度に耐える耐熱性、封止ゴム及び金型と容易に剥離できるフィルム材が好適に用いられる。
このようなフィルムとしては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）フィルム、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）フィルム、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロプロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）フィルム、ポリビニリデンフルオライド樹脂（ＰＢＤＦ）フィルム等のフッ素樹脂フィルム；ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）フィルム、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）フィルム等が挙げられる。

以上のようにして、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材を製造することができる。
このような本発明のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法であれば、部材の種類を大幅に減らすことが可能であり、銀メッキの硫化防止のための特別な保護を必要とすることなく、高出力の光半導体素子の駆動にも耐えられ、かつ製品の寸法精度が高く、発光色のむらやばらつきが少なく、製造後の製品特性の管理が容易な光半導体デバイスを低コストで容易に製造することを可能とするウェハーレベル光半導体デバイス用部材を製造することができる。

＜光半導体デバイスの製造方法＞
続いて、本発明の光半導体デバイスの製造方法について説明する。
本発明の光半導体デバイスの製造方法では、上述の本発明のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法で得られたウェハーレベル光半導体デバイス用部材の各光半導体素子の電極面に、光半導体素子を実装基板とつなぐための回路（再配線用回路）、あるいは半田接続又はフリップチップ接続のためのボンディングパッドを形成した後、ダイシングして個片化することで光半導体デバイスを製造する。

より具体的には、
（ｉｖ）前記ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の光半導体素子が露出した面に対してエッチングによる粗面化を行った後、シード層を形成する工程と、
（ｖ）前記シード層が形成された面上にメッキレジスト膜を形成し、フォトマスクを用いて露光した後現像を行って、各光半導体素子の電極面に開口を形成する工程と、
（ｖｉ）前記開口が形成された面に対し、電解メッキ法又は無電解メッキ法を用いて前記光半導体素子を実装基板とつなぐための回路、あるいは半田接続又はフリップチップ接続のためのボンディングパッドを形成した後、メッキレジスト膜を剥離し、続いてメッキレジスト膜の剥離後に表面に現れた前記シード層の不要な部分をエッチングにより除去する工程と、
（ｖｉｉ）ダイシングして個片化する工程、
を有する方法で製造することができる。

図３に本発明の光半導体デバイスの製造方法の一例を示す。
図３の光半導体デバイスの製造方法では、まず工程（ｉｖ）として、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の光半導体素子３が露出した面（即ち、光半導体素子３の電極面及び電極面と同一平面にある熱硬化性樹脂硬化物４’であって、光透過性部材１１とは逆側の面）に対してエッチングによる粗面化を行った後、シード層８を形成する。次に工程（ｖ）として、シード層８が形成された面上にメッキレジスト膜９を形成し、フォトマスクを用いて露光した後現像を行って、各光半導体素子３の電極面に開口を形成する。次に、工程（ｖｉ）として、開口が形成された面に対し、電解メッキ法又は無電解メッキ法を用いて光半導体素子を実装基板とつなぐための回路（不図示）、あるいは半田接続又はフリップチップ接続のためのボンディングパッド１０を形成した後、メッキレジスト膜９を剥離し、続いてメッキレジスト膜９の剥離後に表面に現れたシード層８の不要な部分をエッチングにより除去する。次に、工程（ｖｉｉ）として、光反射部材１２の位置でダイシングして個片化する。

以下、さらに詳細に本発明の光半導体デバイスの製造方法の各工程について説明する。
工程（ｉｖ）は、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の光半導体素子が露出した面に対してエッチングによる粗面化を行った後、シード層を形成する工程である。

エッチングの目的として、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の光半導体素子の電極面及び電極面と同一平面にある熱硬化性樹脂の表面洗浄、粗面化が挙げられる。具体的なエッチングの方法としては、前記目的が達成されれば特に制限はないが、薬液を用いたケミカルエッチングやプラズマ処理に代表されるドライエッチングが挙げられる。より好ましくはドライエッチングである。ドライエッチングの装置としては、一般的なプラズマ洗浄装置を用いればよく、アルゴン、窒素、酸素などの汎用ガスやＣＦ_４などのフッ素系ガスを用いたプラズマであると、洗浄効果、粗面化効果が高く、さらに次の工程で形成するシード層との接着性が向上し、かつ汎用的で好ましい。特に好ましくは、酸素ガスやＣＦ_４である。

エッチングに続いて行うシード層の形成は、後の工程で電解メッキ又は無電解メッキを施すことを目的として行う。シード層を形成する装置としては、真空蒸着装置やスパッタリング装置が挙げられ、いずれの装置を用いてもよいが、より好ましくは処理後のシード層の膜厚が均一なスパッタリング装置である。処理条件としては特に制限はなく、シードの種類に応じた条件であればよい。

シードの種類としては、導電膜を設けるという目的が達成されれば特に制限はなく、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｒ、ＺｎＯ、Ａｌ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｔａ、Ｔａ合金、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｗなどが挙げられる。より好ましくは、熱硬化性樹脂との接着性を高めることが可能なＴｉや、後のメッキ工程で安価に進めることが可能で、かつ電気抵抗が小さいＣｕである。これらシードは、単独又は複数で積層させてもよい。

シード層の膜厚は、後のメッキ工程で均一な導電性が得られ、熱硬化性樹脂及びメッキ金属との接着性を得る目的が達成されれば特に制限はないが、通常１０ｎｍから１μｍの範囲である。１０ｎｍ以上であれば十分な接着性が得られ、１μｍ以下であれば経済的である。

次の工程（ｖ）は、シード層が形成された面上にメッキレジスト膜を形成し、フォトマスクを用いて露光した後現像を行って、各光半導体素子の電極面に開口を形成する工程である。目的の構造物を得られれば、工法に制限はないが、例えば、公知のサブトラクティブ法として知られる工法でパターニング処理することが簡便で好ましい。

メッキレジスト膜として使用される感光性樹脂材料は、種々市場で入手可能であり、後のメッキ工程での薬液に耐性があればよく、薄膜形成形、厚膜形成形、ポジ型、ネガ型、感光波長等、種々特性から自由に選択すればよい。一般に、感光性樹脂材料は、ドライフィルム、あるいは液状樹脂の形態で供給されており、生産設備の種類によって供給形態を選択することが可能である。ドライフィルムの場合は、ロールラミネーター、プレス等の手段を用いて、工程（ｉｖ）で得られたシード層が形成されたウェハーレベル光半導体デバイス用部材のシード面に、感光性樹脂を貼付ければよい。一方、液状樹脂の場合は、スピンコーター、スクリーン印刷機、カーテンコーターなどの手段を用いて、工程（ｉｖ）で得られたシード層が形成されたウェハーレベル光半導体デバイス用部材のシード面に樹脂を塗布、乾燥し、樹脂層を形成すればよい。従って、このときのウェハーレベル光半導体デバイス用部材のシード層の表面は感光性樹脂により覆われた状態になっている。塗布量は最終デバイスの設計に応じ適宜選択することができるが、膜厚０．１〜１００μｍとすることが好ましい。より好ましくは１〜２０μｍである。

このようにして用意されたウェハーレベル光半導体デバイス用部材は、フォトリソグラフィーの手法により、所定部位をマスク及び露光装置を用いて露光し、感光性樹脂材料に合わせた現像液で現像し、各光半導体素子の電極面に開口を形成することにより、先に設けたシード層を露出させる。

露光装置は公知のものを用いればよく、露光条件は用いた感光性樹脂材料の処理条件に従えばよい。光硬化反応を効率的に行うため、必要に応じ予備加熱により溶剤等を予め揮発させておいてもよい。予備加熱は、例えば４０〜１４０℃で１分〜１時間程度行うことができる。次いで、フォトマスクを介して波長２４０〜５００ｎｍの光で露光して、硬化させる。上記フォトマスクは、例えば所望のパターンをくり貫いたものであってもよい。なお、フォトマスクの材質は上記波長２４０〜５００ｎｍの光を遮蔽するものが好ましく、例えばクロム等が好適に用いられるがこれに限定されるものではない。

上記波長２４０〜５００ｎｍの光としては、例えば放射線発生装置により発生された種々の波長の光、例えば、ｇ線、ｉ線等の紫外線光、遠紫外線光（２４８ｎｍ）等が挙げられる。露光量は、例えば１０〜２０００ｍＪ／ｃｍ^２が好ましい。
ここで、必要に応じ更に現像感度を高めるために、露光後に加熱処理を行ってもよい。上記露光後加熱処理は、例えば４０〜１４０℃で０．５〜１０分間とすることができる。

なお、開口は後述の工程（ｖｉ）で再配線用回路やボンディングパッド等を形成するために設けられるものである。開口のデザインとしては、自由に設計することが可能であり、例えば、１つの光半導体素子に対して１つの光半導体デバイスとなるように設計してもよいし、複数個の光半導体素子を直列接続して１つの光半導体デバイスとなるように設計してもよい。

上記露光後あるいは露光後加熱後、現像液を用いて現像する。現像液としては、メッキレジスト膜に用いた感光性樹脂材料の処理条件に応じて公知のものを用いればよく、例えば溶剤として使用されるジメチルアセトアミドやシクロヘキサノン等の有機溶剤系現像液、あるいは炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムハイドライド（ＴＭＡＨ）等のアルカリ現像液等を選択し、適切な濃度に調製して用いればよいが、これらに限定されるわけではない。
現像は、通常の方法、例えばパターン形成物を浸漬すること等により行うことができる。その後、必要に応じ洗浄、リンス、乾燥等を行い、所望のパターンを有するメッキレジスト膜が得られる。

なお、光半導体素子上に形成されたメッキレジスト膜には、光半導体デバイスのデザインに合わせて回路が形成されるが、これら回路形成の際に必要となるアライメントマークは、それをあらかじめウェハーレベル光半導体デバイス用部材上に形成しておくことにより、所定の位置に非常に精度良く回路を形成することが可能となる。具体的には、アライメントマークとなる位置に、光半導体素子やそれに代わるＳｉチップなどを搭載し、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材として成型しておけばよい。また、場合に応じて、アノードマークやダイシングストリート用のマークを設けてもよい。また、後のメッキ工程で電解メッキによる工法を選択した場合、先に設けたシード層と電解メッキ用の電極を接続する目的で、メッキレジスト膜の一部を開口することが必要である。

続く工程（ｖｉ）は、開口が形成された面に対し、電解メッキ法又は無電解メッキ法を用いて光半導体素子を実装基板とつなぐための回路（再配線用回路）、あるいは半田接続又はフリップチップ接続のためのボンディングパッドを形成した後、メッキレジスト膜を剥離し、続いてメッキレジスト膜の剥離後に表面に現れたシード層の不要な部分をエッチングにより除去する工程である。

メッキによる電極形成方法として、具体的には、上記フォトリソグラフィーの手法により形成された感光性樹脂材料膜をメッキレジスト膜として、常法により電解メッキ法又は無電解メッキ法により導体パターンを被着形成し、その後、レジストパターンを除去する方法が挙げられる。

なお、電解メッキ又は無電解メッキとしては、電解Ｃｕメッキ、無電解Ｃｕメッキ、電解Ｎｉメッキ、無電解Ｎｉメッキ、電解Ｆｅ−Ｎｉメッキ、電解Ａｕメッキ等が挙げられるが、これらに限定されるわけではなく、公知のメッキ浴、メッキ条件でメッキすることができる。メッキ層の材料は、シード層の材料と同一であれば、密着性が向上するので、材料が同一であることがより好ましい。
なお、メッキ厚さはメッキレジスト膜の厚さの８０〜１００％にて形成されるのが一般的とされる。例えば、シード層が銅であり、その上に厚さ１０μｍのメッキレジスト膜パターンを形成した後、電解Ｃｕメッキにより厚さ３〜１０μｍのＣｕ電極を形成する。続いて、常法に従ってメッキレジスト膜を除去することで、シード層の上にメッキ層による回路が設けられた構造体を得ることができる。

続いて、メッキレジスト膜の剥離後に表面に現れたシード層の不要な部分を剥離させるなどして除去する。シード層の剥離にはウェットエッチングを用い、種々シード金属に適したエッチング液を選択すればよく、例えば過水であれば、リン酸過水（リン酸と過酸化水素水とを含有する溶液）、硫酸過水（硫酸と過酸化水素水とを含有する溶液）、硝酸過水（硝酸と過酸化水素水とを含有する溶液）、フッ酸過水（フッ酸と過酸化水素水とを含有する溶液）、アンモニア過水（アンモニアと過酸化水素水とを含有する溶液）などが挙げられる。より具体的には、Ｃｕシード層のエッチングは、リン酸過水、硫酸過水又は硝酸過水を含有するエッチング液などを用いて行うことができ、Ｔｉシード層のエッチングはアンモニア過水やバッファードフッ酸（ＮＨ_４Ｆ）を含有するエッチング液などを用いて行うことができる。
また、本工程では、光半導体素子上の電極及び発光層、光反射層などをなす層が過度に侵食されないように、エッチング時間を適宜調整する。

次に、工程（ｖｉｉ）では、工程（ｖｉ）で得られた構造物を、目的に応じて、ダイシングブレード等を用いて切断し、個片化する。これにより、光半導体素子を１個以上有する光半導体デバイスを得ることができる。この際、上述の光反射部材の位置で切断することで断面性状を良好にすることができる。
切断方法としては公知の方法を採用すればよく、回転ブレードによるダイシング加工、レーザー加工、ウォータージェット加工、金型加工等の公知の方法により切断することができるが、ダイシング加工が経済的、工業的な面で好ましい。

以上のようにして、光半導体デバイスを製造することができる。
このような本発明の光半導体デバイスの製造方法であれば、部材の種類を大幅に減らすことが可能であり、銀メッキの硫化防止のための特別な保護を必要とすることなく、高出力の光半導体素子の駆動にも耐えられ、かつ製品の寸法精度が高く、発光色のむらやばらつきが少なく、製造後の製品特性の管理が容易な光半導体デバイスを低コストで容易に製造することができる。

また、本発明では、上述の本発明の光半導体デバイスの製造方法によって製造された光半導体デバイスを提供する。

このような光半導体デバイスであれば、部材の種類が少なく、銀メッキの硫化防止のための特別な保護を必要とすることなく、高出力の光半導体素子の駆動にも耐えられ、かつ寸法精度が高く、発光色のむらやばらつきが少なく、製品特性の管理が容易な光半導体デバイスとなる。

またこのとき、前記実装基板と接続するための回路、及び半田接続又はフリップチップ接続のためのボンディングパッドを有するとともに、さらに２つ以上の光半導体素子が電気的に接続されたものとすることもできる。この場合、個片化工程において、２つ以上の光半導体素子が含まれるように切断すればよい。

また、このようにして得られた光半導体デバイスを実装基板に接続する方法として、半田リフローによる実装、ボールバンプを設けた実装基板に対するフリップチップ実装等、最終モジュールの形態や設備に応じて自由に選択できる。

以上のように、本発明のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法、及びこれによって製造されたウェハーレベル光半導体デバイス用部材を用いた本発明の光半導体デバイスの製造方法であれば、光半導体装置の薄型化、小型化にあたり部材の種類を大幅に減らすことが可能で、銀メッキがなされた部材を用いなくとも済むため硫化防止の特別な保護を必要とすることなく、更に耐熱性、耐光性が高く、従って高出力の光半導体素子の駆動にも耐えられる信頼性の高い光半導体デバイスを低コストで容易に製造することができる。更に、光半導体素子の出力や波長を事前に選別した状態で一括に製造することが可能であり、製造後の製品特性の管理が容易となる。即ち、基板上に複数の発光素子を搭載した半導体発光装置において、発光面内における発光色のむら（色温度差）を低減することが可能となる。また、基板を発光素子毎に分割して製造される発光装置においては、発光装置間の発光色のばらつきを防止することが可能となり、歩留りが向上する。
また、光透過性部材を使用することで、製造工程における取扱い性が良好となり、搬送時の割れや欠けを防ぎ、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の反りを防止することが可能となる。更に、後のフォトリソグラフィー工程、メッキ工程などで使用される薬液に対する耐薬品性を向上させることもできる。
また、光反射部材を使用することで、光半導体デバイスの光取出し性を高めることが可能となり、またダイシング時の断面性状を良好にすることができるため、製品の寸法精度、発光特性の安定性が向上し、更に光半導体デバイスとしての耐久性が向上する。また、低硬度の熱硬化性樹脂を選択することが可能となり、光半導体デバイスの熱衝撃による耐クラック性の向上や耐熱、耐光性の向上を図ることが可能となる。

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（色座標（ｓｘ）の測定）
なお、実施例及び比較例で得られた光半導体モジュールの色座標（ｓｘ）の測定は、全光束測定システム ＨＭ−９１００（大塚電子（株）製）を用いて、印加電流ＩＦ＝２０ｍＡの条件で測定した。また、測定結果から、平均値及びばらつき（σ）を求めた。

（実施例１）
＜ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造＞
ウェハーレベル光半導体デバイス用部材（Ａ）
支持基板として、厚さ７２５μｍ、直径２００ｍｍ（８インチ）のシリコンウェハーに、熱剥離性両面粘着シート（日東電工社製 製品名：リバアルファ Ｎｏ．３１９５Ｖ）の発泡面を基板側としなるようにゴムローラーを用いて貼り付け、片面に粘着シートが設けられた支持基板とした。更に熱剥離性両面粘着シートの不要部は切り取り、８インチの円形形状とした。
この円形部材に、光反射性熱硬化性樹脂（信越化学工業社製 製品名：ＫＣＲ−３５００ＷＳ）を、ディスペンス装置を用いて幅４００μｍ、高さ３００μｍとなるように所定の部位に塗布し、１００℃、１時間で仮硬化した。続いて、光半導体素子として、Ｂｒｉｄｇｅｌｕｘ社製 ＢＸＣＤ４５４５の電極面を粘着シートに対向するように、チップソーターを用いて複数個載置し、続いて１００℃、１時間の加熱処理を行い粘着面に固定した。

次に、上述のようにして粘着シート面に複数の光半導体素子を搭載した支持基板を、予め１５０℃に加熱した圧縮成型機の下型に載置し、同じく、剥離フィルムを備え予め１５０℃に加熱した対向する上型に光透過性部材を載置した。光透過性部材は、直径１９０ｍｍの円形で、表面は鏡面に研磨された、厚さ５００μｍの合成石英を用い、剥離フィルムと対向する側に、接着剤として熱硬化性シリコーン樹脂（信越工業株式会社製 製品名：ＫＥＲ２３００）を薄く塗布したあと、剥離フィルムに１０秒間押し当て仮固定した。その後、下型側に熱硬化性シリコーン樹脂（信越工業株式会社製 製品名：ＫＥＲ２３００）１００体積部に対して、充填材としてヒュームドシリカ（株式会社トクヤマ製 製品名：ＤＭ−３０）を３体積部、蛍光体（Ｐｈｏｓｐｈｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を８体積部となるように配合した熱硬化性樹脂組成物を供給し、１５０℃で５分間圧縮成型を行い、続いて、１５０℃で３時間、本硬化を実施した。成型後の熱硬化性樹脂の硬度はショアＤで５０であり、光反射部材の硬度はショアＤで８２であった。

更に、１８０℃に加熱したホットプレート上に支持基板側を下にして置くことで、積層体と熱剥離性両面粘着シートを支持基板から剥離し、続いて熱剥離性両面粘着シートを積層体から剥離することで、熱硬化性樹脂中に蛍光体が分散された、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材（Ａ）を製造した。得られた構造物は、光透過性部材（合成石英）の厚さが５００μｍ、蛍光体、充填材、光半導体素子を含む熱硬化性樹脂部の厚さが３００μｍのものであった。

（実施例２）
ウェハーレベル光半導体デバイス用部材（Ｂ）
支持基板として、厚さ７２５μｍ、直径２００ｍｍ（８インチ）のシリコンウェハーに、熱剥離性両面粘着シート（日東電工社製 製品名：リバアルファ Ｎｏ．３１９５Ｖ）の発泡面を基板側としなるようにゴムローラーを用いて貼り付け、片面に粘着シートが設けられた支持基板とした。更に熱剥離性両面粘着シートの不要部は切り取り、８インチの円形形状とした。この円形部材に、光半導体素子として、Ｂｒｉｄｇｅｌｕｘ社製 ＢＸＣＤ４５４５の電極面を粘着シートに対向するように、チップソーターを用いて複数個載置し、続いて１００℃、１時間の加熱処理を行い粘着面に固定した。

次に、光透過性部材に、光反射性熱硬化性樹脂（信越化学工業社製 製品名：ＫＣＲ−３５００ＷＳ）を、ディスペンス装置を用いて幅４００μｍ、高さ３００μｍとなるように所定の部位に塗布し、１００℃、１時間で仮硬化した。
次に、上述のようにして粘着シート面に複数の光半導体素子を搭載した支持基板を、予め１５０℃に加熱した圧縮成型機の下型に載置し、同じく、剥離フィルムを備え予め１５０℃に加熱した対向する上型に光透過性部材を載置した。光透過性部材としては、熱硬化性シリコーン樹脂（信越工業株式会社製 製品名：ＫＥＲ２６６７）１００体積部に対して、充填材としてヒュームドシリカ（株式会社トクヤマ製 製品名：ＤＭ−３０）を１０体積部、蛍光体（Ｐｈｏｓｐｈｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を５体積部となるように配合した熱硬化性樹脂組成物を１５０℃で５分間圧縮成型を行い、続いて、１５０℃で３時間、本硬化を実施した、直径１９０ｍｍの円形、厚さ５００μｍの成型体（硬度：ショアＤ７８）を用いた。このような光透過性部材を、剥離フィルムと対向する側に、接着剤として熱硬化性シリコーン樹脂（信越工業株式会社製 製品名：ＫＥＲ２３００）を薄く塗布したあと、剥離フィルムに１０秒間押し当て仮固定した。その後、下型側に熱硬化性シリコーン樹脂（信越工業株式会社製 製品名：ＫＥＲ２３００）を１０ｍＬ供給し、１５０℃で５分間圧縮成型を行い、続いて、１５０℃で３時間、本硬化を実施した。成型後の熱硬化性樹脂の硬度はショアＤで５０であり、光反射部材の硬度はショアＤで８２であった。

更に、１８０℃に加熱したホットプレート上に支持基板側を下にして置くことで、積層体と熱剥離性両面粘着シートを支持基盤から剥離し、続いて熱剥離性両面粘着シートを積層体から剥離することで、光透過性部材中に蛍光体が分散された、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材（Ｂ）を製造した。得られた構造物は、蛍光体、充填材を含む光透過性部材（熱硬化性シリコーン樹脂）の厚さが５００μｍ、光半導体素子を含む熱硬化性樹脂部の厚さが３００μｍのものであった。

＜光半導体デバイスの製造＞
（Ｉ）１つの光半導体素子に対して１つのデバイスとなるように設計した光半導体デバイス（光半導体デバイス（Ｉ−Ａ）、（Ｉ−Ｂ））
上述のようにして製造した、光半導体素子の集合体であるウェハーレベル光半導体デバイス用部材（Ａ）、（Ｂ）の光半導体素子が露出した面に対して、酸素：ＣＦ_４＝７０：３０となる混合ガスのプラズマを６０秒間照射しプラズマエッチングによる粗面化を実施した。続いてエッチング処理面に対してスパッタリングにより、Ｔｉ（膜厚１００ｎｍ）、Ｃｕ（膜厚４００ｎｍ）の順でシード層を形成した。ターゲットは市販品の高純度Ｔｉ、及び高純度Ｃｕを用いた。

続いて、シード層が形成された面上にポジ型感光性材料（信越化学工業社製 製品名：ＳＩＰＲ−７１２６）を、スピンコーティング法を用いて、膜厚１０μｍとなるようにコートし、１２０℃ １分間加熱することで成膜した。その後、遮光部を複数個有するマスクを用い、マスクアライナ装置で露光し、市販の２．３８質量％ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）水溶液で現像を行って開口を形成し、続いて３質量％硫酸水に３０秒間浸漬し洗浄した。

その後、Ｃｕメッキ液（日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース（株）製：ミクロファブＣｕ２００）に浸漬し、２５℃において２０分間定電流を流してＣｕメッキを行い、厚さ４μｍのＣｕを積層した。次に、電解メッキ後の基板表面を純水にて流水洗浄を行い、窒素ブローを行って基板表面を乾燥させた後、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコール−１−モノメチルエーテル−２−アセタート）に浸漬して感光性材料の剥離を行い、イソプロピルアルコールで洗浄し、窒素ブローを行って基板表面を乾燥させた。続いて、Ｃｕシード層のエッチング液としてリン酸過水を用いてエッチングを行い、さらにＴｉシード層のエッチング液としてバッファードフッ酸（ＮＨ_４Ｆ）を用いてエッチングを行った。その後、基板表面を純水にて流水洗浄を行い、窒素ブローを行って基板表面を乾燥させシード層の剥離を行った。

次いで、得られた構造体を、光反射部材の中央にあたる部位をダイシングストリートとして、回転ブレードによるダイシング加工で切断し、純水洗浄及び乾燥することで、それぞれ１つの光半導体素子を有する光半導体デバイスを得た（パッケージとしての外形寸法２．０×２．０×０．８ｍｍ）。なお、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材（Ａ）を使用して製造したものを光半導体デバイス（Ｉ−Ａ）、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材（Ｂ）を使用して製造したものを光半導体デバイス（Ｉ−Ｂ）とした。これらの光半導体デバイスは薄型で製品寸法精度が高いものであった。
更に、得られた光半導体デバイス（Ｉ−Ａ）、（Ｉ−Ｂ）のうち任意の１０個を個々に、半田リフローでアルミ製の放熱スター基板に実装し、光半導体デバイスが実装されたモジュールとした。これらのモジュールのＩＦ＝２０ｍＡにおける色座標（ｓｘ）を測定したところ、光半導体デバイス（Ｉ−Ａ）を実装したモジュールはｓｘ＝０．３９８、σ＝０．００１であり、光半導体デバイス（Ｉ−Ｂ）を実装したモジュールはｓｘ＝０．３７６、σ＝０．００１であった。また、光反射部材はショアＤで８２のものを用いたため、工程中の取扱い性に優れ、ダイシング加工後の断面が良好なものであった。

このように、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材（Ａ）、（Ｂ）を用いて製造した光半導体デバイス（Ｉ−Ａ）、（Ｉ−Ｂ）はハンドリング性に優れ、ダイシング特性も良好であり、色バラつき（σ値）も非常に狭く、製品特性として良好なものであった。また、使用する部材の数は少なく、銀メッキがなされた部材を使用しないため硫化防止の特別な保護を必要とせず、高出力の光半導体素子の駆動にも耐えられる信頼性の高い光半導体デバイスであった。

（比較例１）
光反射部材の材料である光反射性熱硬化性樹脂としてＫＥＲ−２５００ＬＶ（信越化学工業社製）、無機充填材としてナノアルミナ（日本アエロジル（株）製 製品名：ＡＥＲＯＸＩＤＥ、ＡｌｕＣ８０５、平均一次粒径１３ｎｍ）１．５質量部、拡散材として酸化チタン（石原産業（株）製 製品名：ＰＴ−３０１、平均一次粒径２５０ｎｍ）１０質量部を添加しよく撹拌したものを用いた以外は、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材（Ａ）と同様にして、ウェハーレベル光半導体デバイス用部材（Ｃ）の製造を行った。成型後の熱硬化性樹脂の硬度はショアＤで５０であり、光反射部材の硬度はショアＤで２０未満であり、ＴｙｐｅＡで７０であった。
更に、上述の光半導体デバイス（Ｉ−Ａ）の製造と同様の工程を経て、光半導体デバイス（Ｉ−Ｃ）を得た。
得られた光半導体デバイス（Ｉ−Ｃ）のうち任意の５個を個々に、半田リフローでアルミ製の放熱スター基板に実装し、光半導体デバイスが実装されたモジュールとした。このモジュールのＩＦ＝２０ｍＡにおける色座標（ｓｘ）を測定したところ、ｓｘ＝０．３９５、σ＝０．０１６、であった。また、光反射部材としてショアＤで２０未満のものを用いたため、工程中の取扱い性に劣り、ダイシング加工後の断面が荒れてしまい良好なものとして得られず、その結果色座標のばらつき（σ）が大きいものとなった。

（比較例２）
光半導体素子として、Ｂｒｉｄｇｅｌｕｘ社製 ＢＸＣＤ４５４５を、リードフレームとして、ＳＭＤ５０５０パッケージ（Ｉ−ＣＨＩＵＮ ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ＣＯ．，社製、樹脂部ＰＰＡ）にダイボンド材（信越化学工業社製 製品名ＫＥＲ−３０００−Ｍ２）を用いダイボンダーで搭載、加熱硬化することで固定し、ワイヤーボンダーを用いて金線（田中電子工業社製、製品名：ＦＡ、２５μｍ）を用いてワイヤーボンディングした。続いて、熱硬化性シリコーン樹脂（信越化学工業社製 製品名：ＫＥＲ−２３００）１００体積部に対して蛍光体（Ｐｈｏｓｐｈｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を３体積部となるように配合した封止樹脂を適量ディスペンスし、光半導体デバイス（ＩＩＩ）を１６０個製造した。封止樹脂の硬化条件は１５０℃、４時間である。
更に、得られた光半導体デバイス（ＩＩＩ）のうち任意の１０個を個々に、半田リフローでアルミ製の放熱スター基板に実装し、光半導体デバイスが実装されたモジュールとした。このモジュールのＩＦ＝２０ｍＡにおける色座標（ｓｘ）を測定したところ、ｓｘ＝０．３８９、σ＝０．０７８であった。

このようにして得られた光半導体デバイスは、色バラつき（σ値）が大きく、製品特性として非常に良好なものとは言えなかった。
さらに、このパッケージはリードフレームに銀電極を使用しているため、硫化が進行するものであった。

このように、本発明のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法であれば、光半導体装置の薄型化、小型化にあたり部材の種類を大幅に減らすことが可能で、銀メッキがなされた部材を一切用いなくても済むので硫化防止の特別な保護を必要とすることなく、耐熱性、耐光性が高く、従って高出力の光半導体素子の駆動にも耐えられる信頼性の高い光半導体デバイスを低コストで容易に製造することを可能とするウェハーレベル光半導体デバイス用部材を製造することができた。更に、光半導体素子の出力や波長を事前に選別した状態で一括に成型することが可能であり、製造後の製品特性の管理が容易であった。すなわち、基板上に複数の発光素子を搭載した半導体発光装置において、発光面内における発光色のむら（色座標ｓｘのばらつき）を低減することが可能であった。また、基板を発光素子毎に分割して製造される発光装置においては、発光装置間の発光色のばらつきを防止することが可能となり、歩留りが向上した。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

１…粘着シート、 ２…支持基板、 ３…光半導体素子、 ４…熱硬化性樹脂組成物、
４’…熱硬化性樹脂硬化物、 ５…剥離フィルム、 ６…圧縮成型機、 ７…積層体、
８…シード層、 ９…メッキレジスト膜、 １０…ボンディングパッド、
１１…光透過性部材、 １２…光反射部材。

Claims (16)

1. 複数の光半導体素子が熱硬化性樹脂を介して光透過性部材に保持されたウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法において、
   （ｉ）片面に粘着シートが設けられた支持基板の粘着シート面に複数の光半導体素子の電極面を粘着シート側に対向するようにして搭載する工程と、
   （ｉｉ）前記支持基板の光半導体素子が搭載された粘着シート面と前記光透過性部材との間に熱硬化性樹脂組成物を供給し、前記支持基板及び前記光透過性部材で前記熱硬化性樹脂組成物を挟持した状態で前記熱硬化性樹脂組成物を成型し硬化させることで、前記支持基板の光半導体素子が搭載された粘着シート面上に前記熱硬化性樹脂組成物の硬化物と前記光透過性部材が積層された積層体を得る工程と、
   （ｉｉｉ）前記積層体から前記支持基板及び粘着シートを剥離する工程、
   を有する方法であって、
   前記工程（ｉ）又は前記工程（ｉｉ）において、デバイス外周部であるダイシングラインに該当する部位に、光反射性熱硬化性樹脂を含み硬度がショアＤで２０以上の光反射部材を設置することを特徴とするウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
2. 前記工程（ｉ）において、前記粘着シート面に前記光半導体素子を搭載する前、前記光半導体素子を搭載した後、又は前記光半導体素子を搭載すると同時に、前記光反射部材を前記粘着シート面に設置することを特徴とする請求項１に記載のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
3. 前記工程（ｉｉ）において、前記光透過性部材の前記熱硬化性樹脂組成物と接する面に、前記光反射部材を設置することを特徴とする請求項１に記載のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
4. 前記光反射部材として、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂から選択される１種以上の光反射性熱硬化性樹脂を含むものを用いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
5. 前記光反射部材として、無機充填材及び拡散材のいずれか又は両方を含むものを用い、前記無機充填材はシリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムから選択される１種以上であり、前記拡散材はチタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素から選択される１種以上であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
6. 前記熱硬化性樹脂組成物として、シリコーン樹脂、有機変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂から選択される１種以上の樹脂を含むものを用いること特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
7. 前記熱硬化性樹脂組成物として、前記光半導体素子からの波長変換を目的とした蛍光体粒子を含むものを用いることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
8. 前記熱硬化性樹脂組成物として、シリコーン、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアから選択される１種以上の充填材を含むものを用い、該充填材の添加量を前記熱硬化性樹脂組成物中の樹脂成分１００体積部に対して０体積部を超え９０体積部以下とすることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
9. 前記光透過性部材として、ガラス、石英、サファイアから選択される無機材料、シリコーン樹脂、有機変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂から選択される樹脂材料から選択される１種以上を含むものを用いることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
10. 前記光透過性部材として、前記光半導体素子からの波長変換を目的とした蛍光体粒子を含むものを用いることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
11. 前記光透過性部材として、シリコーン、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアから選択される１種以上の充填材を含むものを用い、該充填材の添加量を前記光透過性部材の材料組成物１００体積部に対して０体積部を超え９０体積部以下とすることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
12. 前記熱硬化性樹脂組成物の成型は、前記光透過性部材と接する面に剥離フィルムを備えた圧縮成型機を用いて圧縮成型によって行うことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法。
13. 光半導体デバイスの製造方法であって、
    請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のウェハーレベル光半導体デバイス用部材の製造方法で得られたウェハーレベル光半導体デバイス用部材の各光半導体素子の電極面に、前記光半導体素子を実装基板とつなぐための回路、あるいは半田接続又はフリップチップ接続のためのボンディングパッドを形成した後、ダイシングして個片化することを特徴とする光半導体デバイスの製造方法。
14. 前記光半導体デバイスの製造方法は、
    （ｉｖ）前記ウェハーレベル光半導体デバイス用部材の光半導体素子が露出した面に対してエッチングによる粗面化を行った後、シード層を形成する工程と、
    （ｖ）前記シード層が形成された面上にメッキレジスト膜を形成し、フォトマスクを用いて露光した後現像を行って、各光半導体素子の電極面に開口を形成する工程と、
    （ｖｉ）前記開口が形成された面に対し、電解メッキ法又は無電解メッキ法を用いて前記光半導体素子を実装基板とつなぐための回路、あるいは半田接続又はフリップチップ接続のためのボンディングパッドを形成した後、メッキレジスト膜を剥離し、続いてメッキレジスト膜の剥離後に表面に現れた前記シード層の不要な部分をエッチングにより除去する工程と、
    （ｖｉｉ）ダイシングして個片化する工程、
    を有することを特徴とする請求項１３に記載の光半導体デバイスの製造方法。
15. 請求項１３又は請求項１４に記載の光半導体デバイスの製造方法によって製造されたものであることを特徴とする光半導体デバイス。
16. 前記実装基板と接続するための回路、及び半田接続又はフリップチップ接続のためのボンディングパッドを有するとともに、さらに２つ以上の光半導体素子が電気的に接続されたものであることを特徴とする請求項１５に記載の光半導体デバイス。

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