JP2017055093A - 半導体発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チップサイズパッケージにおいて、配光角を安定させたパッケージ構造を有する半導体発光装置を提供する。【解決手段】半導体発光装置１は、発光層とを含む半導体層と、半導体層の一方の面の側に形成された蛍光体層３０と、半導体層の他方の面の側で第１電極を介して第１半導体層に接続された第１金属ピラーと、半導体層の他方の面の側で第１電極と絶縁された第２電極を介して第２半導体層に接続された第２金属ピラーと、半導体層の他方の側で半導体層、第１金属ピラーおよび第２金属ピラーを一体として支持する樹脂層２５と、を含む発光素子２と、半導体層の一方の面から蛍光体層３０の側に向かって凸である曲面を有し第１金属ピラーおよび第２金属ピラーのそれぞれの端面を外部に露出させるとともに発光素子１の周囲を覆う透明部材３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、半導体発光装置に関する。

半導体発光装置では、配光特性のばらつきを調整し、光の取り出しを向上するためレンズ状のパッケージ等が採用される。ウェハレベル等の小型の半導体発光装置の場合には、レンズ形成が困難である。

特開２００９−２７２６３４号公報

実施形態は、小型のパッケージにおいて、配光角を安定させたパッケージ構造を有する半導体発光装置を提供する。

実施形態に係る半導体発光装置は、第１導電形の第１半導体層と、第２導電形の第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層と、を含む半導体層と、前記半導体層の一方の面の側に形成された蛍光体層と、前記半導体層の他方の面の側で、第１電極を介して前記第１半導体層に接続された第１金属ピラーと、前記半導体層の他方の面の側で、前記第１電極と絶縁された第２電極を介して前記第２半導体層に接続された第２金属ピラーと、前記半導体層の他方の側で、前記半導体層、前記第１金属ピラーおよび前記第２金属ピラーを一体として支持する樹脂層と、を含む発光素子と、前記半導体層の一方の面から前記蛍光体層の側に向かって凸である曲面を有し、前記第１金属ピラーおよび前記第２金属ピラーのそれぞれの端面を外部に露出させるとともに、前記発光素子の周囲を覆う透明部材と、を備える。

図１（ａ）は、第１の実施形態に係る半導体発光装置を例示する正面図である。図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る半導体発光装置を例示する平面図である。図１（ｃ）は、第１の実施形態に係る半導体発光装置を例示する底面図である。 図２（ａ）は、図１（ｂ）のＡＡ線における断面図である。図２（ｂ）は、半導体発光装置の一部の底面図である。 図３（ａ）〜図３（ｃ）は、第１の実施形態の半導体発光装置の製造方法を説明する模式図である。 図４（ａ）は、第１の実施形態の半導体発光装置の動作を説明するための模式的な断面図である。図４（ｂ）および図４（ｃ）は、比較例の半導体発光装置の動作を説明するための模式的な断面図である。 第１の実施形態の半導体発光装置および比較例の半導体発光装置の光出力の測定値を比較したグラフである。 図６（ａ）は、第２の実施形態に係る半導体発光装置を例示する正面図である。図６（ｂ）は、第２の実施形態に係る半導体発光装置を例示する底面図である。 図７（ａ）〜図７（ｃ）は、第２の実施形態の半導体発光装置の製造方法を説明するための模式図である。 第３の実施形態の半導体発光装置を例示する正面図である。 図９（ａ）は、第４の実施形態に係る半導体発光装置を例示する正面図である。図９（ｂ）は、第４の実施形態に係る半導体発光装置を例示する平面図である。図９（ｃ）は、第４の実施形態に係る半導体発光装置を例示する底面図である。 図９（ｂ）のＢＢ線における断面図である。 図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、第４の実施形態の半導体発光装置の製造方法を説明するための模式的な断面図である。 図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、第４の実施形態の半導体発光装置の製造方法を説明するための模式的な断面図である。 第４の実施形態の半導体発光装置の製造方法を説明するための模式的な断面図である。 図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、第４の実施形態の半導体発光装置の製造方法を説明するための模式的な断面図である。 図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、第４の実施形態の半導体発光装置の製造方法を説明するための模式的な断面図である。 図１６（ａ）は、第４の実施形態の変形例に係る半導体発光装置の断面図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＣ部の拡大図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本実施形態に係る半導体発光装置を例示する正面図である。図１（ｂ）は、本実施形態に係る半導体発光装置を例示する平面図である。図１（ｃ）は、本実施形態に係る半導体発光装置を例示する底面図である。
図２（ａ）は、図１（ｂ）のＡＡ線における断面図である。図２（ｂ）は、半導体発光装置の一部の底面図である。
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、本実施形態の半導体発光装置の製造方法を例示する模式図である。
図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、本実施形態の半導体発光装置１は、発光素子２と、透明封止部材３と、を備える。半導体発光装置１は、載置面に平行な座標軸であるＸ軸およびＹ軸に平行な面である底面１ａを有する。底面１ａには、少なくともアノード電極３４およびカソード電極３６の端面３４ａ，３６ａがそれぞれ露出している。発光素子２は、ほぼ直方体形状で、１つの面２ａが底面１ａの一部をなしている。面２ａは、アノード電極３４およびカソード電極３６とともに露出されていてもよく、アノード電極３４およびカソード電極３６以外は、露出されていなくてもよい。底面１ａは、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面視でたとえば円形状を有する。底面１ａの形状は、これに限らず、楕円形上等であってもよい。

透明封止部材３は、Ｘ軸およびＹ軸に直交するＺ軸の正方向に向かって凸である曲面を有する。この例では、透明封止部材３は、底面１ａで切断され、頂点３ａがＺ軸方向の最大位置となる半球形状をなしている。透明封止部材３の内部は、透明樹脂によって充填されている。透明封止部材３を形成する透明樹脂は、たとえばシリコーン樹脂等からなる。透明封止部材３は、後述するように、トランスファモールド技術によって形成されている。透明封止部材３は、凸レンズをなしており、頂点３ａからＺ軸の負方向に焦点を有する。透明封止部材３は、蛍光体層３０が有する屈折率とほぼ等しい屈折率を有する。

発光素子２は、チップ１０と、アノード電極３４と、カソード電極３６と、樹脂層２５と、蛍光体層３０と、を含む。蛍光体層３０は、チップ１０上に設けられている。チップ１０は、発光層１２ａを含む半導体層１５を有しており、樹脂層２５に支持されたアノード電極３４およびカソード電極３６を介して電力を供給されて所定の波長の光を放出する。所定の波長は、たとえば４５０ｎｍ程度であり、青色光である。蛍光体層３０は、所定の波長の光によって励起されて発光する。たとえば、蛍光体層３０は、波長４５０ｎｍ程度の青色光によって励起され、黄色光（波長が５７０ｎｍ程度）を発光する蛍光材料を含んでいる。青色光を発光するチップ１０によって励起され、黄色光が放出されると、これらの混色によって、発光素子２は、白色光を放出する。

図２（ａ）に示すように、発光素子２は、ウェハレベルで形成され、チップ１０とパッケージ構造体とが一体とされたチップサイズデバイスである。アノード電極３４およびカソード電極３６は、チップ１０の、蛍光体層３０が設けられている側の反対側に設けられている。樹脂層２５は、チップ１０、アノード電極３４およびカソード電極３６を一体として支持するように設けられている。

チップ１０は、半導体層１５と、ｐ側電極１６と、ｎ側電極１７と、を含む。
半導体層１５は、第１の面（図２（ａ）において上面、すなわちＺ軸の正方向側の面）１５ａと、その反対側に形成された第２の面とを有する。第２の面側に電極および配線部が設けられている。主として、光は、第１の面１５ａから外部に放出される。

また、半導体層１５は、第１の半導体層１１と第２の半導体層１２を有する。第１半導体層１１および第２の半導体層１２は、たとえば窒化ガリウムを含む材料からなる。第１半導体層１１は、たとえば下地バッファ層、ｎ型層などを含み、ｎ型層は電流の横方向経路として機能する。第２の半導体層１２は、ｐ型層と発光層（活性層）１２ａを含む。
なお、本明細書において窒化ガリウム等の「窒化物半導体」とは、Ｂ_ｘＩｎ_ｙＡｌ_ｚＧａ_{１−ｘ−ｙ−ｚ}Ｎ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｚ≦１，ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）なる化学式において組成比ｘ、ｙおよびｚをそれぞれの範囲内で変化させた全ての組成の半導体を含むものとする。またさらに、上記化学式において、Ｎ（窒素）以外のＶ族元素もさらに含むもの、導電型などの各種の物性を制御するために添加される各種の元素をさらに含むもの、および、意図せずに含まれる各種の元素をさらに含むものも、「窒化物半導体」に含まれるものとする。

半導体層１５の第２の面側は凹凸形状に加工されている。その第２の面側に形成された凸部は発光層１２ａを含む。その凸部の表面である第２の半導体層１２の表面には、ｐ側電極１６が設けられている。すなわち、ｐ側電極１６は、発光層１２ａを有する領域上に設けられている。

半導体層１５の第２の面側において凸部の周辺には、発光層１２ａを含む第２半導体層１２がない領域が設けられ、その領域の第１の半導体層１１の表面に、ｎ側電極１７が設けられている。すなわち、ｎ側電極１７は、発光層１２ａを含まない領域上に設けられている。

図２（ｂ）に示すように、チップ１０の底面視において、ｎ側電極１７は、ｐ側電極１６の周囲を連続して囲んでいる。なお、ｐ側電極１６およびｎ側電極１７の平面レイアウトは、図２（ｂ）に限らず、他のレイアウトも可能である。

第２の面側において、発光層１２ａを含む第２半導体層１２の面積は、発光層１２ａを含まない第１半導体層１１の面積よりも広い。また、ｐ側電極１６の面積は、ｎ側電極１７の面積よりも広い。したがって、広い発光領域が得られる。

発光層１２ａを含む第２半導体層１２の側面には、絶縁膜１４が設けられている。また、絶縁膜１４は、ｐ側電極１６およびｎ側電極１７が設けられていない第２の面にも設けられている。絶縁膜１４は、たとえばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜などの無機絶縁膜である。

絶縁膜１４、ｐ側電極１６およびｎ側電極１７が設けられた第２の面側は、第１の絶縁層（以下、単に絶縁層という）１８で覆われている。第１の面１５ａは、絶縁層１８で覆われていない。また、絶縁層１８は、隣接して形成される他のチップ１０との間に充填され、第１の面１５ａから続くチップ１０の側面は、絶縁層１８で覆われている。チップ１０の側面を覆う絶縁層１８は、後述する配線部の側面を覆う樹脂層２５とともに発光素子２の側面を構成している。

絶縁層１８は、たとえば、微細開口のパターニング性に優れたポリイミド等の樹脂である。あるいは、絶縁層１８としてシリコン酸化物やシリコン窒化物等の無機物を用いてもよい。

絶縁層１８には、ｐ側電極１６に達する第１のビア１８ａと、ｎ側電極１７に達する第２のビア１８ｂが形成されている。また、絶縁層１８は、第１の面１５ａに対する反対側に配線面１８ｃを有する。

その配線面１８ｃ上には、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２とが互いに離間して設けられている。

ｐ側配線層２１は、第１のビア１８ａ内にも設けられている。ｐ側配線層２１は、複数の第１のビア１８ａを通じて、ｐ側電極１６と電気的に接続されている。

ｎ側配線層２２は、第２のビア１８ｂ内にも設けられている。ｎ側配線層２２は、たとえば１つの第２のビア１８ｂを通じて、ｎ側電極１７と電気的に接続されている。

ｐ側金属ピラー２３は、ｐ側配線層２１においてチップ１０に対する反対側の面上に設けられている。ｐ側金属ピラー２３は、ｐ側配線層２１よりも厚い。ｐ側配線層２１およびｐ側金属ピラー２３は、実施形態におけるアノード電極３４を構成する。

ｎ側金属ピラー２４は、ｎ側配線層２２においてチップ１０に対する反対側の面上に設けられている。ｎ側金属ピラー２４は、ｎ側配線層２２よりも厚い。ｎ側配線層２２およびｎ側金属ピラー２４は、実施形態におけるカソード電極３６を構成する。

樹脂層２５は、絶縁層１８の配線面１８ｃ上に第２の絶縁層として設けられている。樹脂層２５は、ｐ側配線部の周囲およびｎ側配線部の周囲を覆っている。ｐ側配線層２１におけるｐ側金属ピラー２３との接続面以外の面、およびｎ側配線層２２におけるｎ側金属ピラー２４との接続面以外の面は、樹脂層２５で覆われている。また、樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４との間に設けられ、ｐ側金属ピラー２３の側面およびｎ側金属ピラー２４の側面を覆っている。樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４との間に充填されている。

ｐ側金属ピラー２３におけるｐ側配線層２１に対する反対側の面は、樹脂層２５で覆われずに露出され、実装基板に接合されるアノード電極３４の端面３４ａとして機能する。ｎ側金属ピラー２４におけるｎ側配線層２２に対する反対側の面は、樹脂層２５で覆われずに露出され、実装基板に接合されるカソード電極３６の端面３６ａとして機能する。

ｐ側配線部、ｎ側配線部および樹脂層２５のそれぞれの厚さは、チップ１０の厚さよりも厚い。なお、ｐ側金属ピラー２３およびｎ側金属ピラー２４のアスペクト比（平面サイズに対する厚みの比）は１以上であることに限らず、その比は１よりも小さくてもよい。

ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４およびこれらを補強する樹脂層２５は、チップ１０の支持体として機能する。したがって、半導体層１５を形成するために使用した基板を後述するように除去しても、ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４及び樹脂層２５を含む支持体によって、チップ１０を安定して支持し、半導体発光装置１の機械的強度を高めることができる。

また、ｐ側金属ピラー２３およびｎ側金属ピラー２４によって応力が吸収されるので、半導体発光装置１を実装基板に実装したときに半導体層１５に加わる応力は緩和される。

ｐ側配線層２１、ｎ側配線層２２、ｐ側金属ピラー２３およびｎ側金属ピラー２４の材料としては、銅、金、ニッケル、銀などを用いることができる。これらのうち、銅を用いると、良好な熱伝導性、高いマイグレーション耐性および絶縁材料との優れた密着性が得られる。

樹脂層２５は、実装基板と熱膨張率が同じもしくは近いものを用いることが望ましい。そのような樹脂層として、たとえばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などを一例として挙げることができる。

樹脂層２５に、たとえばカーボンブラックを含有させて、発光層１２ａからの放出光に対して遮光性を付与させてもよい。

第１半導体層１１は、ｎ側電極１７およびｎ側配線層２２を介して、カソード電極３６の端面３６ａを含むｎ側金属ピラー２４と電気的に接続されている。発光層１２ａを含む第２の半導体層１２は、ｐ側電極１６およびｐ側配線層２１を介して、アノード電極３４の端面３４ａを含むｐ側金属ピラー２３と電気的に接続されている。したがって、発光層１２ａは、アノード電極３４およびカソード電極３６を介して外部電源に接続され、電力を供給されて発光する。

ｎ側配線層２２の一部は、発光層１２ａを含む発光領域上の絶縁層１８に重なっている。ｎ側配線層２２の面積は、ｎ側電極１７の面積よりも広い。また、絶縁層１８上に広がるｎ側配線層２２の面積は、ｎ側配線層２２が第２のビア１８ｂでｎ側電極１７と接続する面積よりも大きい。

ｎ側電極１７よりも広い領域にわたって形成された発光層１２ａによって高い光出力を得ることができる。なおかつ、発光層１２ａを含まず、発光領域よりも狭い領域に設けられたｎ側電極１７は、これよりも面積の大きいｎ側配線層２２に接続されることで実装面側で大きな電極面積を確保することができる。

ｐ側配線層２１が複数の第１のビア１８ａを通じてｐ側電極１６と接続する面積は、ｎ側配線層２２が第２のビア１８ｂを通じてｎ側電極１７と接続する面積よりも大きい。よって、発光層１２ａへの電流分布が向上し、かつ発光層１２ａで発生した熱の放熱性が向上できる。

本実施形態の半導体発光装置１の製造方法について説明する。
発光素子２は、ウェハレベルで形成される。発光素子２は、たとえば以下のように製造される。

発光層１２ａを含む発光素子２は、後に除去される成長基板上に形成される。その成長基板の主面上に第１半導体層１１が形成され、その第１半導体層１１の上に第２半導体層１２が形成される。たとえば、窒化ガリウム系材料からなる第１半導体層１１および第２半導体層１２は、サファイア基板あるいはシリコン基板上にＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法でエピタキシャル成長によって形成される。

基板上に半導体層１５を形成した後、レジスト等を用いて、たとえばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）によって、第２半導体層１２を選択的に除去し、第１半導体層１１を選択的に露出させる。第１半導体層１１が露出された領域は、発光層１２ａを含まない。

第２半導体層１２の表面にｐ側電極１６を形成し、第１半導体層１１の表面にｎ側電極１７を形成する。ｐ側電極１６およびｎ側電極１７は、たとえば、スパッタ法、蒸着法等を用いて形成される。ｐ側電極１６とｎ側電極１７は、どちらを先に形成してもよいし、同じ材料で同時に形成してもよい。

半導体層１５の第２の面の側には、絶縁膜１４が形成される。

次に、レジストマスクを用いて、たとえばＲＩＥによって、成長基板に達する溝を半導体層１５に形成し、半導体層１５は、溝によって複数に分離される。半導体層１５は、ウェハ状態の基板上で格子状に配列された平面レイアウトを有する。

次に、基板上のすべての露出部を絶縁膜１４で覆う。その後、レジストマスクを用いてエッチングによって、絶縁膜１４に第１ビア１８ａおよび第２ビア１８ｂを形成する。第１ビア１８ａはｐ側電極１６に達する。第２ビア１８ｂはｎ側電極１７に達する。

次に、絶縁層１８の上面である配線面１８ｃ、第１ビア１８ａの内壁および第２ビア１８ｂの内壁に、メッキのシードメタルとして機能する金属膜を形成する。そして、その金属膜上にレジストを選択的に形成し、金属膜を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。このメッキにより、配線面１８ｃ上に、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２とが選択的に形成される。ｐ側配線層２１およびｎ側配線層２２は、メッキ法により同時に形成され、たとえば銅材料からなる。

ｐ側配線層２１は、第１ビア１８ａ内にも形成され、シードメタルである前記金属膜を介してｐ側電極１６と電気的に接続される。ｎ側電極１７は、第２のビア１８ｂ内にも形成され、シードメタルである前記金属膜を介してｎ側電極１７と電気的に接続される。

次に、レジストをマスクとして用いて、残っている前記金属膜を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。このメッキにより、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４が形成される。ｐ側金属ピラー２３はｐ側配線層２１上に形成され、ｎ側金属ピラー２４はｎ側配線層２２上に形成される。

ｐ側金属ピラー２３およびｎ側金属ピラー２４を形成した後、前記シードメタルとして使った金属膜の露出部を除去する。したがって、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２間でつながっていた金属膜が分断される。

次に、樹脂層２５を形成する。そして、ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４および樹脂層２５を含む支持体にチップ１０が支持された状態で、たとえば成長基板がサファイア基板の場合には、レーザーリフトオフ法によって成長基板を除去する。成長基板がシリコン基板の場合には、エッチング法によって成長基板を除去する。

半導体層１５は、これよりも厚い支持体によって支持されているため、基板がなくなっても、ウェハ状態を保つことが可能である。また、樹脂層２５を構成する樹脂、ｐ側金属ピラー２３およびｎ側金属ピラー２４を構成する金属は、ＧａＮ系材料の半導体層１５に比べて柔軟な材料である。そのため、成長基板上に半導体層１５を形成するエピタキシャル成長で発生した大きな内部応力が、成長基板の剥離時に一気に開放されても、発光素子２が破壊されることを回避できる。

基板を除去した後、第１の面１５ａは洗浄され、また必要に応じて凹凸を形成するフロスト処理が行われる。第１の面１５ａに微小凹凸を形成することで、光取り出し効率を向上できる。その後、第１の面１５ａ上に蛍光体層３０を形成する。

電気的特性を測定され、良品と不良品に識別された発光素子２は、隣接する発光素子２，２の間の絶縁層１８および樹脂層２５で、ダイシングされ、個片化される。

図３（ａ）に示すように、個片化された発光素子２は、モールドテープ５０上に配置される。モールドテープ５０は、一方の面５０ａに接着剤等が塗布されており、発光素子２は、底面１ａで、モールドテープ５０の接着剤が塗布された面５０ａに貼付され、固定される。発光素子２のモールドテープ５０への配置位置は、あらかじめ定められている。

図３（ｂ）に示すように、モールドテープ５０に貼付された発光素子２は、モールドテープ５０とともに、封入金型６０に装着される。封入金型６０は、透明封止部材３の雌型形状に成形されている。モールドテープ５０は、封入金型６０の開口部に密着するようにセットされる。モールドテープ５０上に配置されている発光素子２の位置は、封入金型６０の雌型形状に応じて設定されている。

封入金型６０に透明樹脂６２を注入し、樹脂硬化後、封入金型６０からモールドテープ５０ごと発光素子２を取りはずす。図３（ｃ）に示すように、透明封止部材３が設けられた半導体発光装置１は、モールドテープ５０からはがされる。

本実施形態の半導体発光装置１の作用および効果について、比較例の半導体発光装置１００と比較しつつ説明する。
図４（ａ）は、本実施形態の半導体発光装置１の動作を説明する模式的な断面図である。図４（ｂ）および図４（ｃ）は、比較例の半導体発光装置１００，１１０の模式的な断面図である。
図５は、本実施形態の半導体発光装置１および比較例の半導体発光装置１００，１１０の光出力を比較したグラフである。
比較例の半導体発光装置１００は、本実施形態の半導体発光装置１と同じ発光素子２を有している。しかし、比較例の半導体発光装置１００は、透明封止部材３を有していない。比較例の半導体発光装置１１０は、本実施形態の半導体発光装置１と同じ発光素子２に、蛍光体層３０の上面にポッティングにより形成されたレンズ１１３を有している。

図４（ａ）に示すように、本実施形態の半導体発光装置１では、蛍光体層３０の屈折率とほぼ等しい屈折率を有する透明封止部材３を備えているので、矢印で示すように配光特性の偏りを低減し、光出力を実質的に向上させることができる。この透明封止部材３は、発光素子２の周囲全体を覆うように形成されるので、封入金型６０を用いたトランスファモールド技術によって高精度のレンズ形状に成型することができるので、チップ１０の設計および蛍光体層３０の厚さ等に応じて、より容易に光学設計を行うことができる。

また、透明封止部材３は、封入金型６０を用いて精度よく形成することができるので、ばらつきの少ない配光特性を実現することができる。さらに、透明封止部材３は、トランスファモールド技術によって、小形外形のチップサイズデバイスである本実施形態の半導体発光装置１を、作業性よく高い生産性で製造することを可能にし、高精度の小形形状を、低コスト化等より容易に実現することができる。

比較例の半導体発光装置１００では、発光素子２の全体を覆う透明封止部材３を有していない。そのため、蛍光体層３０は、直接大気と接触している。図３（ｂ）に示すように、大気と蛍光体層３０との間には、大きな屈折率の差があるため、矢印で示すように半導体層１５からの光の出射角が大きくなると、蛍光体層３０と外気との界面で全反射を生じる等するため、配光特性に偏りが発生する。このような配光特性の偏りを修正するために、発光素子２のチップ形状や蛍光体材料ごとに光学設計を行う必要が生ずる。

比較例の半導体発光装置１１０では、レンズ１１３を有しているので、配光特性の偏りは、低減される。しかしながら、レンズ１１３の形成をポッティングにより行っているため、製造時の作業性が悪く生産性の向上をはかることが困難である。また、レンズ１１３の精度を向上させることも困難であり、たとえば、図４（ｃ）の破線のレンズ１１３ａのように形状の同一性を維持することが困難であり、個体間の配光特性のばらつきが大きくなる傾向がある。発光素子２が小形のチップサイズデバイスである場合には、レンズ１１３形成のためのポッティング量等の制御が非常に困難であり、光学特性はよりばらつくと考えられる。

図５では、透明封止部材３を有さない比較例の半導体発光装置１００の光出力を基準としたときに、レンズ１１３を有する比較例の半導体発光装置１１０および本実施形態の半導体発光装置１の光出力の比がプロットされている。チップ１０は、青色光を発光する発光素子であり、すべて同一のものを用いている。それぞれの発光素子に同一の電流２０ｍＡを流したときの光出力を測定し、レンズのない比較例の半導体発光装置１００の光出力を基準としている。

図５に示すように、本実施形態の半導体発光装置１では、あらかじめ配光特性を最適に設計された透明封止部材３を備えているので、透明封止部材３やポッティングによるレンズを搭載しない場合よりも２０％程度大きい光出力が得られている。比較例の半導体発光装置１１０では、レンズ１１３を有するものの、ポッティングによるレンズ形成では、最適な光学設計が困難であり、レンズを有さない場合に比べて１０％程度の改善にとどまっている。なお、比較例の半導体発光装置１１０では、製造方法上の制約で形成されるレンズ１１３の寸法のばらつき等を小さくすることも困難であり、光出力はさらに低下することもある。

このように、本実施形態の半導体発光装置１では、最適な光学性能を有する透明封止部材３を精度よく成型し、光学性能を向上させることが可能である。

（第２の実施形態）
図６（ａ）は、本実施形態に係る半導体発光装置を例示する正面図である。図６（ｂ）は、本実施形態に係る半導体発光装置を例示する底面図である。
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、半導体発光装置７０は、アノード引出電極４４とカソード引出電極４６とをさらに備える。本実施形態の半導体発光装置７０では、他の構成要素は、第１の実施形態の半導体発光装置１と同一であり、同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。

半導体発光装置７０は、Ｘ軸およびＹ軸に平行な面である底面７０ａを有しており、底面７０ａには、少なくともアノード引出電極４４の面およびカソード引出電極４６の面が露出している。発光素子２の面２ａは、アノード引出電極４４およびカソード引出電極４６の厚さ分だけ底面７０ａよりも内側（Ｚ軸の正方向側）にある。つまり、発光素子２の底面２ａは、アノード引出電極４４およびカソード引出電極４６を含む底面７０ａによって覆われている。

アノード引出電極４４は、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面に平行に半導体発光装置７０に対して外方に延伸している。カソード引出電極４６は、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面に平行に半導体発光装置７０に対して外方に延伸しており、この例では、アノード引出電極４４とは反対の方向に延伸している。アノード引出電極４４およびカソード引出電極４６は、この例に限られず、任意の形状、任意の方向に延伸するように形成されてよい。

本実施形態の半導体発光装置７０の製造方法について説明する。
図７（ａ）〜図７（ｃ）は、本実施形態の半導体発光装置７０の製造方法を例示する模式図である。
第１の実施形態の半導体発光装置１の場合と同様に、発光素子２は、ウェハレベルで周知の技術によって形成され、それぞれ個片化される。

図７（ａ）に示すように、半導体発光装置７０では、個片化された発光素子２は、アノード引出電極４４およびカソード引出電極４６を含むリードフレーム８０のあらかじめ設定された位置に配置される。アノード電極３４とリードフレーム８０に含まれるアノード引出電極４４とが接続され、カソード電極３６とリードフレーム８０に含まれるカソード引出電極４６とが接続される。アノード電極３４およびカソード電極３６とリードフレームとの接続には、ハンダ接合、導電性接着剤や、溶接等周知の接続技術が用いられる。

図７（ｂ）に示すように、リードフレーム８０に接続された発光素子２は、リードフレーム８０とともに、封入金型６０ａに装着される。封入金型６０ａは、透明封止部材３の雌型形状に成形されている。リードフレーム８０は、封入金型６０ａの開口部に密着するように装着される。リードフレーム８０上に配置されている発光素子２の位置は、封入金型６０ａの雌型形状に応じて設定されている。

封入金型６０ａに透明樹脂６２を注入し、樹脂硬化後、封入金型６０ａからリードフレーム８０をはずす。その後、図７（ｃ）に示すように、リードフレーム８０を切断して、半導体発光装置７０に個片化する。

本実施形態の半導体発光装置７０の作用および効果について説明する。
本実施形態の半導体発光装置７０は、第１の実施形態の半導体発光装置１と同様の作用および効果を奏する。そのほか、本実施形態の半導体発光装置７０では、アノード引出電極４４およびカソード引出電極４６を備えているので、実装時の電極の接続面積が拡大され、実装強度が向上する。そして、アノード引出電極４４およびカソード引出電極４６は、リードフレーム８０と一体で形成されているので、リードフレーム８０の接続工程後に封入工程を追加することによって容易に透明封止部材３を形成することができ、生産性が向上する。

（第３の実施形態）
図８は、本実施形態の半導体発光装置を例示する正面図である。
本実施形態の半導体発光装置９０では、絶縁層１８ｄおよび樹脂層２５ａに光反射率が大きい材料を含んでいる。他の構成要素は、第１の実施形態の半導体発光装置１と同一であり、同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図８に示すように、半導体発光装置９０の発光素子９２は、光反射率が大きい樹脂により形成された絶縁層１８ｄおよび樹脂層２５ａを有する。具体的には、絶縁層１８ｄおよび樹脂層２５ａ、たとえば発光層１２ａの放射光および蛍光体層３０からの放出光に対して５０％以上の反射率を有する。

絶縁層１８ｄおよび樹脂層２５ａのいずれも５０％以上の反射率の樹脂であることが望ましいが、たとえば絶縁層１８ｄまたは樹脂層２５ａのうちいずれかについて５０％以上の反射率を有する樹脂であってもよい。

本実施形態の半導体発光装置９０は、第１の実施形態の半導体発光装置１と同様に製造することができる。また、リードフレームによってアノード引出電極およびカソード引出電極をさらに備えるようにすることもでき、第２の実施形態の半導体発光装置７０と同様に製造することができる。

本実施形態の半導体発光装置９０の作用および効果について説明する。
本実施形態の半導体発光装置９０では、発光素子９２の側面を覆う絶縁層１８ｄおよび樹脂層２５ａが５０％以上のは光反射率を有するので、図８の実線の矢印のように、発光素子９２から放射され、透明封止部材３によって半導体発光装置９０内に反射された反射光は、絶縁層１８ｄおよび樹脂層２５ａによって、反射光の５０％以上が、異なる放射角を有する再反射光（破線の矢印）として反射されるので、大部分が外部に放出される。したがって、半導体発光装置９０では、実質的な光出力を向上させることができる。

（第４の実施形態）
図９（ａ）は、第４の実施形態に係る半導体発光装置を例示する正面図である。図９（ｂ）は、第４の実施形態に係る半導体発光装置を例示する平面図である。図９（ｃ）は、第４の実施形態に係る半導体発光装置を例示する底面図である。
図１０は、図９（ｂ）のＢＢ線における断面図である。
図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、本実施形態の半導体発光装置１２０は、発光素子１２２と、透明封止部材１２３と、を備える。半導体発光装置１２０は、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面に平行な面である底面１２１ａを有する。底面１２１ａには、少なくともアノード電極１５３の端面１５３ａおよびカソード電極１５４の端面１５４ａがそれぞれ露出している。発光素子１２２は、ほぼ直方体形状で、１つの面１２２ａが底面１２１ａの一部をなしている。この面１２２ａは、アノード電極１５３およびカソード電極１５４とともに露出されていてもよく、アノード電極１５３およびカソード電極１５４以外は、露出されていなくてもよい。底面１２１ａは、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面視でたとえば円形状を有する。底面１２１ａの形状は、これに限らず、楕円形上等であってもよい。

図９（ｃ）に示すように、アノード電極１５３の端面１５３ａおよびカソード電極１５４の端面１５４ａは、半導体層１４５の平面領域を２等分する中心線ｃに対して非対称に配置され、端面１５３ａの面積は、端面１５４ａの面積よりも広い。

端面１５３ａ，１５４ａの間隔は、半導体発光装置１２０の実装時にアノード電極１５３とカソード電極１５４との間ではんだブリッジを生じない間隔に設定される。

透明封止部材１２３は、上述した他の実施形態の半導体発光装置１，６０，７０，９０の透明封止部材３と同様の形状に形成され、同様の材質で形成されている。透明封止部材１２３は、発光素子１２２の蛍光体層１６０の屈折率とほぼ等しい屈折率を有する。

発光素子１２２は、蛍光体層１６０上に透明層１６３が設けられ、蛍光体層１６０および透明層１６３の外周を取り巻き、発光素子１２２の外方に延伸する絶縁部材１５７が設けられている点で、上述の他の実施形態の半導体発光装置１，６０，７０，９０と相違する。

発光素子１２２は、ウェハレベルで形成されるチップサイズのチップ１３０の周囲に設けられた絶縁部材１５７と、実装面側に設けられたアノード電極１５３およびカソード電極１５４とを有する。

図１０に示すように、チップ１３０は、ｐ側電極１３７、ｎ側電極１３８と、第１ｐ側配線層１４６、第１ｎ側配線層１４７と、蛍光体層１６０と、透明層１６３と、半導体層１４５と、を有する。

半導体層１４５は、たとえば窒化ガリウムを含む。半導体層１４５は、ｎ形半導体を含む第１層１４１と、ｐ形半導体を含む第２層１４２と、第１層１４１と第２層１４２との間に設けられた発光層１４３とを有する。

第１層１４１は、たとえば、下地バッファ層、ｎ形ＧａＮ層を含む。第２層１４２は、たとえば、ｐ形ＧａＮ層を含む。発光層１４３は、青、紫、青紫、紫外光などを発光する材料を含む。発光層１２ａの発光ピーク波長は、第１の実施形態等の場合と同様に、たとえば、４３０〜４７０ｎｍである。

半導体層１４５は、凹凸形状を有している。凸部は、第２層１４２および発光層１４３の積層膜を有する領域（発光領域）であり、凹部は、発光層１４３および第２層１４２で覆われていない第１層１４１の第２面１４１ａを有する領域である（図１１（ａ））。凹部である領域は、凸部である発光領域に囲まれた島状に形成され、また、凹部である領域は、発光領域１４５ｄの外周側に、発光領域１４５ｄを連続して囲むように形成されている。発光領域の面積は、凹部の領域の面積よりも広い。

第１層１４１の凹部の面にｎ側電極１３８が設けられ、第２層１４２の表面にｐ側電極１３７が設けられている。ｐ側電極１３７およびｎ側電極１３８は、半導体層１４５に重なる領域（チップ領域）の範囲内に形成されている。ｐ側電極１３７の面積は、ｎ側電極１３８の面積よりも広い。ｐ側電極１３７と第２層１４２との接触面積は、ｎ側電極１３８と第１層１４１との接触面積よりも広い。

半導体層１４５の第１面１４５ａ以外の面には絶縁膜１４４が設けられている。絶縁膜１４４は、無機膜であり、たとえばシリコン酸化膜である。

絶縁膜１４４には、ｐ側電極１３７を露出させる第１開口１４４ａと、ｎ側電極１３８を露出させる第２開口１４４ｂが形成されている。たとえば２つのｎ側の第２開口１４４ｂが互いに離れて形成されている。それら２つの第２開口１４４ｂの間のｐ側電極１３７の表面は、絶縁膜１４４で覆われている（図１２（ａ））。

第１層１４１の側面、第２層１４２の側面、および発光層１４３の側面は、絶縁膜１４４で覆われている。

半導体層１４５の第１面１４５ａの反対側には、第１ｐ側配線層１４６と、第１ｎ側配線層１４７が設けられている。

第１ｐ側配線層１４６は、半導体層１４５に重なる領域（チップ領域）の範囲内に形成されている。第１ｐ側配線層１４６は、第１開口１４４ａ内にも設けられ、ｐ側電極１３７に接している。第１ｐ側配線層１４６は、第１開口１４４ａ内に一体に形成されたコンタクト部１４６ａを介してｐ側電極１３７と接続されている（図１２（ｂ））。第１ｐ側配線層１４６は、第１層１４１に直接接していない。

第１ｎ側配線層１４７は、半導体層１４５に重なる領域（チップ領域）の範囲内に形成されている。第１ｎ側配線層１４７は、第２開口１４４ｂ内にも設けられ、ｎ側電極１３８に接している。第１ｎ側配線層１４７は、第２開口１４７ｂ内に一体に形成されたコンタクト部１４７ａを介してｎ側電極１３８と接続されている（図１２（ｂ））。

第１ｎ側配線層１４７は、たとえば、２つの島状ｎ側電極１３８を結ぶ方向に延びるラインパターン状に形成されている。第１ｎ側配線層１４７の２つのｎ側電極１３８とｐ側電極１３７との間、および第１ｎ側配線層１４７の２つのｎ側電極１３８と第２層１４２との間には、絶縁膜１４４が設けられ、第１ｎ側配線層１４７は、ｐ側電極１３７および第２層１４２に電気的に接続していない。

発光層１４３を含む発光領域は、半導体層１４５の平面領域の大部分を占めている。また、発光領域に接続されたｐ側電極１３７の面積は、ｎ側電極１３８の面積よりも広い。したがって、広い発光面が得られ、光出力を高くできる。

ｐ側電極１３７は、第２層１４２と第１ｐ側配線層１４６との間に設けられている。ｐ側電極１３７は、複数層（たとえば３層）の積層膜である。

ｎ側電極１３８は、第１層１４１と、第１ｎ側配線層１４７のコンタクト部１４７ａとの間に設けられている。ｎ側電極１３８は、複数層（たとえば３層）の積層膜である。

第１ｐ側配線層１４６および第１ｎ側配線層１４７の表面には、絶縁膜１４８が設けられている。絶縁膜１４８は、第１ｐ側配線層１４６と第１ｎ側配線層１４７との間にも設けられている。絶縁膜１４８は、たとえば、無機膜であり、シリコン酸化膜等である。

絶縁膜１４８には、第１ｐ側配線層１４６の一部（ｐ側パッド１４６ｂ）を露出させる第１開口１４８ａと、第１ｎ側配線層１４７の一部（ｎ側パッド１４７ｂ）を露出させる第２開口１４８ｂが形成されている（図１３）。

ｐ側パッド１４６ｂの面積は、ｎ側パッド１４７ｂの面積よりも大きい。ｎ側パッド１４７ｂの面積は、第１ｎ側配線層１４７とｎ側電極１３８とのコンタクト面積よりも広い。

第１面１４５ａ上の基板は後述するように除去される。基板が除去された第１面１４５ａ上には、半導体装置の放出光に所望の光学特性を与える光学層が設けられている。たとえば、半導体層１４５の第１面１４５ａ上には、蛍光体層１６０が設けられている。

蛍光体層１６０は、複数の粒子状の蛍光体を含む。

透明層１６３は、蛍光体粒子を含まない。なお、透明層１６３は、後述する絶縁部材１５７の表面研削時に蛍光体層１６０を保護する。

透明層１６３は、光散乱層としても機能する。すなわち、透明層１６３は、発光層１４３の放射光を散乱させる複数の粒子状の散乱材（たとえばシリコン酸化物、チタン化合物）と、発光層１４３の放射光を透過させる結合材（たとえば透明樹脂）とを含む。

半導体層１４５の側面よりも外側のチップ外領域には、絶縁部材１５７が設けられている。絶縁部材１５７は、半導体層１４５よりも厚く、半導体層１４５を支持している。絶縁部材１５７は、絶縁膜１４４を介して半導体層１４５の側面を覆っている。

また、絶縁部材１５７は、蛍光体層１６０および透明層１６３の側面の外側にも設けられ、これらの側面を覆っている。

絶縁部材１５７は、半導体層１４５、電極１３７、１３８、第１配線層（オンチップ配線層）１４６、１４７、および光学層を含むチップ１３０の周囲に設けられ、チップ１３０を支持している。

絶縁部材１５７の上面と透明層１６３の上面は平坦面を形成している。絶縁部材１５７の裏面には、絶縁膜１５６が設けられている。

第１ｐ側配線層１４６の第１ｐ側パッド１４６ｂ上には、第２ｐ側配線層１５１が設けられている。第２ｐ側配線層１５１は、第１ｐ側配線層１４６の第１ｐ側パッド１４６ｂに接するとともに、チップ外領域に延びている。第２ｐ側配線層１５１のチップ外領域に延出した部分は、絶縁膜１５６を介して絶縁部材１５７に支持されている。

また、第２ｐ側配線層１５１の一部は、絶縁膜１４８を介して、第１ｎ側配線層１４７に重なる領域にも延びている。

第１ｎ側配線層１４７の第１ｎ側パッド１４７ｂ上には、第２ｎ側配線層１５２が設けられている。第２ｎ側配線層１５２は、第１ｎ側配線層１４７の第１ｎ側パッド１４７ｂに接するとともに、チップ外領域に延びている。第２ｎ側配線層１５２のチップ外領域に延出した部分は、絶縁膜１５６を介して絶縁部材１５７に支持されている。

第２ｐ側配線層１５１と第２ｎ側配線層１５２の表面には、絶縁膜１４９が設けられている。絶縁膜１４９は、たとえば無機膜であり、シリコン酸化膜等である。

絶縁膜１４９には、第２ｐ側配線層１５１の第２ｐ側パッド１５１ａを露出させる第１開口１４９ａと、第２ｎ側配線層１５２の第２ｎ側パッド１５２ａを露出させる第２開口１４９ｂが形成されている。

第２ｐ側配線層１５１の第２ｐ側パッド１５１ａ上には、アノード電極１５３が設けられている。アノード電極１５３は、第２ｐ側配線層１５１の第２ｐ側パッド１５１ａに接して、第２ｐ側配線層１５１上に設けられている。

アノード電極１５３の一部は、絶縁膜１４８、１４９を介して、第１ｎ側配線層１４７に重なる領域、および絶縁膜１４９を介して第２ｎ側配線層１５２に重なる領域にも設けられている。

ｐ側の外部接続電極であるアノード電極１５３は、半導体層１４５に重なるチップ領域、およびチップ外領域に広がっている。アノード電極１５３は、第１ｐ側配線層１４６よりも厚く、第２ｐ側配線層１５１よりも厚い。

第２ｎ側配線層１５２の第２ｎ側パッド１５２ａ上には、ｎ側の外部接続電極であるカソード電極１５４が設けられている。カソード電極１５４は、チップ外領域に配置され、第２ｎ側配線層１５２の第２ｎ側パッド１５２ａに接している。

カソード電極１５４は、第１ｎ側配線層１４７よりも厚く、第２ｎ側配線層１５２よりも厚い。

アノード電極１５３とカソード電極１５４との間には、樹脂層（絶縁層）１５５が設けられている。樹脂層１５５は、アノード電極１５３の側面とカソード電極１５４の側面に接して、アノード電極１５３とカソード電極１５４との間に充填されている。

また、樹脂層１５５は、アノード電極１５３の周囲およびカソード電極１５４の周囲に設けられ、アノード電極１５３の側面およびカソード電極１５４の側面を覆っている。

樹脂層１５５は、アノード電極１５３およびカソード電極１５４の機械的強度を高める。また、樹脂層１５５は、実装時にハンダのぬれ広がりを防ぐソルダレジストとして機能する。

アノード電極１５３の下面は、樹脂層１５５から露出し、実装基板等の外部回路と接続可能な端面（アノード端子）１５３ａとして機能する。カソード電極１５４の下面は、樹脂層１５５から露出し、実装基板等の外部回路と接続可能な端面（カソード端子）１５４ａとして機能する。

本実施形態の半導体発光装置１２０の発光素子１２２では、半導体層１４５におけるｎ側の電極コンタクト面（第１層１４１の第２面１４１ａ）は、第１ｎ側配線層１４７と第２ｎ側配線層１５２によって、チップ外領域を含むより広い領域に再配置されている。これにより、信頼性の高い実装に十分なカソード電極１５４の端面１５４ａの面積を確保しつつ、半導体層１４５におけるｎ側電極面の面積を小さくすることが可能となる。したがって、半導体層１４５における発光層１４３を含まない領域１４５ｅの面積を縮小し、発光層１４３を含む領域１４５ｄの面積を広げて光出力を向上させることが可能となる。

次に、本実施形態の半導体発光装置９０の製造方法について説明する。
図１１（ａ）〜図１５（ｂ）は、本実施形態の半導体発光装置の製造方法を説明するための模式的な断面図である。
図１１（ａ）に示すように、半導体層１４５は、たとえば、ＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法により、成長基板１４０上にエピタキシャル成長される。成長基板１４０は、たとえばシリコン基板である。成長基板１４０はサファイア基板や炭化ケイ素基板であってもよい。半導体層１４５は、たとえば、窒化ガリウム（ＧａＮ）を含む窒化物半導体層である。たとえば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法により、第２層１４２および発光層１４３の積層膜を選択的にエッチングし、第１層１４１の第２面１４１ａを露出させる。第１層１４１は選択的に除去され、基板１４０で複数の半導体層１４５に分離される。半導体層１４５を複数に分離する溝は、たとえば格子状パターンで形成される。

次に、図１１（ｂ）に示すように、第２層１４２の表面にｐ側電極１３７を、第１層１４１の第２面１４１ａにｎ側電極１３８を形成する。

次に、図１２（ａ）に示すように、半導体層１４５およびｎ側電極１３７およびｐ側電極１３８を覆うように絶縁膜１４４を形成した後、絶縁膜１４４に第１開口１４４ａおよび第２開口１４４ｂを形成する。絶縁膜１４４は、半導体層１５の側面１４５ｃ上にも設けられる。

次に、図１２（ｂ）に示すように、第１ｐ側配線層１４６および第１ｎ側配線層１４７を形成する。第１ｐ側配線層１４６は第１開口１４４ａ内に形成されｐ側電極１３７に接する。

第１ｎ側配線層１４７は、第２開口１４４ｂ内に形成されｎ側電極１３８に接する。また、第１ｎ側配線層１４７は、たとえば２か所でｎ側電極１３８と接する。第１ｎ側配線層１４７は、その２か所のｎ側電極１３８を結ぶ方向に延びるライン状に形成される。第１ｎ側配線層１４７のライン状に形成された部分と、ｐ側電極１３７との間には絶縁膜１４４が介在し、第１ｎ側配線層１４７はｐ側電極１３７に電気的に接続していない。

ｐ側電極１３７、ｎ側電極１３８、第１ｐ側配線層１４６、および第１ｎ側配線層１４７は、半導体層１４５に重なる領域の範囲内に形成される。

次に、図１３に示すように、第１ｐ側配線層１４６の表面および第１ｎ側配線層１４７の表面に絶縁膜１４８を形成し、その絶縁膜１４８に第１開口１４８ａと第２開口１４８ｂを形成する。第１開口１４８ａには第１ｐ側配線層１４６の第１ｐ側パッド１４６ｂが露出し、第２開口１４８ｂには第１ｎ側配線層１４７の第１ｎ側パッド１４７ｂが露出する。

次に、成長基板１４０を除去する。たとえば、シリコン基板である成長基板１４０は、ＲＩＥなどのドライエッチングにより除去される。あるいは、ウェットエッチングにより成長基板１４０を除去してもよい。あるいは、成長基板１４０がサファイア基板の場合には、レーザーリフトオフ法により除去することができる。

成長基板１４０の除去により露出された半導体層１４５の第１面１４５ａは必要に応じて粗面化される。

さらに、第１面１４５ａ上には、蛍光体層１６０が形成され、その蛍光体層１６０上には透明層１６３が形成される。なお、ここまでの工程は、ウェハ状態で進められる。

ウェハをダイシングして、複数のチップ１３０に個片化する。個片化されたチップ１３０は、たとえば転写元テープに支持される。その後、図１４（ａ）に示すように、チップ１３０の周囲（チップ外領域）、およびチップ１３０の上（透明層１６３の上）に絶縁部材（支持部材）１５７が形成され、絶縁部材１５７を含むチップ１３０ごとにダイシングされる。

図１４（ｂ）に示すように、絶縁部材１５７の下面には、絶縁膜１５６が形成される。これにより、チップ１３０と絶縁部材１５７との段差が解消され、この後に形成される配線層の信頼性を向上させることができる。

また、第１ｐ側配線層１４６の第１ｐ側パッド１４６ｂ上、およびチップ外領域の絶縁膜１５６上には、第２ｐ側配線層１４１が形成される。第１ｎ側配線層１４７の第１ｎ側パッド１４７ｂ上、およびチップ外領域の絶縁膜１５６上には、第２ｎ側配線層１５２が形成される。

第２ｎ側配線層１５２はチップ１３０に対して位置合わせされる。第１ｎ側パッド１４７ｂは、ｎ側電極１３８よりも広い面積で再配置されているため、チップ１３０に対して第２ｎ側配線層１５２の形成位置が多少ずれても第２ｎ側配線層１５２を確実に第１ｎ側パッド１４７ｂに重ね合わせて接続することができる。

第２ｐ側配線層１５１の表面および第２ｎ側配線層１５２の表面には絶縁膜１４９が形成され、その絶縁膜１４９には第１開口１４９ａと第２開口１４９ｂが形成される。第１開口１４９ａには、第２ｐ側配線層１５１の第２ｐ側パッド１５１ａが露出する。第２開口１４９ｂには、第２ｎ側配線層１５２の第２ｎ側パッド１５２ａが露出する。

図１５（ａ）に示すように、第２ｐ側パッド１５１ａ上には、アノード電極１５３が形成される。第２ｎ側パッド１５２ａ上には、カソード電極１５４が形成される。さらに、アノード電極１５３とカソード電極１５４との間、アノード電極１５３の周囲、およびカソード電極１５４の周囲に、樹脂層１５５が形成される。

次に、図１５（ｂ）に示すように、透明層１６３上の絶縁部材１５７の上面、およびチップ外領域の絶縁部材１５７の上面を研削する。透明層１６３の上の絶縁部材１５７は除去され、透明層１６３の上面およびチップ外領域の絶縁部材１５７の上面は平坦化される。

その後、第１の実施形態の半導体発光装置１において説明したように、半導体発光装置１２０をモールドテープ５０上に配置し、封入金型６０を用いて透明封止部材を形成する（図３（ａ）〜図３（ｃ））。

本実施形態の半導体発光装置１２０の作用および効果について説明する。
本実施形態の半導体発光装置１２０では、他の実施形態の半導体装置１，６０，７０，９０と発光素子１２２の構造が相違するが、製造された発光素子１２２を周知のトランスファモールド技術を用いて、高精度な光学部品である透明封止部材１２３を容易に形成することができる。本実施形態における半導体発光装置１２０では、透明封止部材１２３を設けることによって、発光素子１２２の発光面側を保護することもでき、信頼性を向上させることができる。

（第４の実施形態の変形例）
図１６（ａ）は、第４の実施形態の変形例に係る半導体発光装置の断面図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＣ部の拡大図である。
図１６（ｂ）では、半導体発光装置１２０ａにおいて、発光素子１２２ａと透明封止部材１２３との境界部分を拡大して模式的に示している。本変形例の半導体発光装置１２０ａでは、第４の実施形態の半導体発光装置１２０における絶縁部材１５７がシリコーン樹脂等の透明樹脂によって形成された絶縁部材１５７ａである点で相違する。他の点では、第４の実施形態の半導体発光装置１２０と同様の構成要素を含んでいるので、詳細な説明を省略する。

本変形例の半導体発光装置１２０ａの作用および効果について説明する。
図１６（ａ）に示すように、本変形例の半導体発光装置１２０ａでは、発光素子１２２を取り囲む絶縁部材１５７ａが透明樹脂であり、これと接する蛍光体層１６０および透明層１６３と屈折率がほぼ等しい。そのため、半導体層１４５から放出される光は、図１６（ｂ）の実線の矢印のように、ほぼ同じ屈折率の部材中を進むので、各部材の境界で反射等することなく直進することができる。したがって、半導体層１４５から放出される光は、損失を受けることなく放射され、実質的に発光効率が向上する。

透明封止部材１２３がなく、絶縁部材１５７が光反射性を有している場合には、
透明層１６３から外部へ放出されようとする光は、出射角度によって全反射されて透明層１６３内を進み、光反射性を有する絶縁部材１５７によってさらに反射されて蛍光体層１６０の内部に戻ってくることがある。このような光の散乱現象を生じた場合には、蛍光体層１６０内部で発熱し、発光効率が低下し、半導体発光装置の信頼性を劣化させるおそれがある。

本変形例の半導体発光装置１２０ａでは、上述のとおり、発光素子１２２ａを取り囲む絶縁部材１５７ａが透明であるため、蛍光体層１６０の内部での散乱光を生じることがなく、散乱光による発熱を防止することができる。

本変形例の半導体発光装置１２０ａでは、絶縁部材１５７ａが透明樹脂からなるため、透明封止部材１２３と同時に形成することもできる。そのため、製造工程の削減が可能になり、生産性を向上させることができる。

１，７０，９０ 半導体発光装置、２ 発光素子、３ 透明封止部材、１０ チップ、１１ 第１半導体層、１２ 第２半導体層、１２ａ 発光層、１４ 絶縁膜、１５ 半導体層、１５ａ 第１の面、１６ ｐ側電極、１７ ｎ側電極、１８ 絶縁層、２１ ｐ側配線層、２２ ｎ側配線層、２３ ｐ側金属ピラー、２４ ｎ側金属ピラー、２５ 樹脂層、３０ 蛍光体層、３４ アノード電極、３６ カソード電極、４４ アノード引出電極、４６ カソード引出電極、５０ モールドテープ、６０ 封入金型、６２ 透明樹脂、１２０ 半導体発光装置、１２２ 発光素子、１２３ 透明封止部材、１３０ チップ、１３７ ｐ側電極、１３８ ｎ側電極、１４１ 第１層、１４２ 第２層、１４３ 発光層、１４４ 絶縁膜、１４５ 半導体層、 １４５ａ 第１面、１４６ 第１ｐ側配線層、１４７ 第１ｎ側配線層、１４８，１４９ 絶縁膜、１５１ 第２ｐ側配線層、１５２ 第２ｎ側配線層、１５３ アノード電極、１５４ カソード電極、１５５ 樹脂層、１５６ 絶縁膜、１５７ 絶縁部材、１６０ 蛍光体層、１６３ 透明層

Claims (6)

1. 第１導電形の第１半導体層と第２導電形の第２半導体層と前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層とを含む半導体層と、前記半導体層の一方の面の側に形成された蛍光体層と、前記半導体層の他方の面の側で第１電極を介して前記第１半導体層に電気的に接続された第１金属ピラーと、前記半導体層の他方の面の側で前記第１電極と絶縁された第２電極を介して前記第２半導体層に電気的に接続された第２金属ピラーと、前記半導体層の他方の側で前記半導体層、前記第１金属ピラーおよび前記第２金属ピラーを一体として支持する樹脂層と、を含む発光素子と、
   前記半導体層の一方の面から前記蛍光体層の側に向かって凸である曲面を有し、前記第１金属ピラーおよび前記第２金属ピラーのそれぞれの端面を外部に露出させるとともに、前記発光素子の周囲を覆う透明部材と、
   を備えた半導体発光装置。
2. 前記透明部材は、前記蛍光体層と同じ屈折率を有する請求項１記載の半導体発光装置。
3. 前記第１金属ピラーおよび前記第２金属ピラーのそれぞれの端部は、前記それぞれの端部が露出する、前記透明部材の底面に沿い前記透明部材よりも外方に延伸する請求項１記載の半導体発光装置。
4. 前記樹脂層は、光反射率性を有する請求項１または２に記載の半導体発光装置。
5. 第１導電形の第１半導体層と第２導電形の第２半導体層と前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層とを含む半導体層と、前記半導体層の一方の面の側に形成された蛍光体層を含む光学層と、少なくとも前記光学層の側面に設けられ光反射性を有する絶縁部材と、前記半導体層の他方の面の側で第１電極を介して前記第１半導体層に電気的に接続された第１金属層と、前記半導体層の他方の面の側で前記第１電極と絶縁された第２電極を介して前記第２半導体層に電気的に接続された第２金属層と、を含む発光素子と、
   前記半導体層の一方の面から前記光学層の側に向かって凸である曲面を有し、前記第１金属層および前記第２金属層のそれぞれの端面を外部に露出させるとともに、前記発光素子の周囲を覆う透明部材と、
   を備えた半導体発光装置。
6. 第１導電形の第１半導体層と第２導電形の第２半導体層と前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層とを含む半導体層と、前記半導体層の一方の面の側に形成された蛍光体層を含む光学層と、少なくとも前記光学層の側面に設けられ光透過性を有する絶縁部材と、前記半導体層の他方の面の側で第１電極を介して前記第１半導体層に電気的に接続された第１金属層と、前記半導体層の他方の面の側で前記第１電極と絶縁された第２電極を介して前記第２半導体層に電気的に接続された第２金属層と、を含む発光素子と、
   前記半導体層の一方の面から前記光学層の側に向かって凸である曲面を有し、前記第１金属層および前記第２金属層のそれぞれの端面を外部に露出させるとともに、前記発光素子の周囲を覆う透明部材と、
   を備えた半導体発光装置。

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