JP5151301B2 - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は半導体発光素子及びその製造方法に関し、より詳細には、光の取り出し効率を向上させることができる半導体発光素子及びその製造方法に関する。

窒化物半導体は直接遷移型半導体である有望な半導体材料でありながら、バルク単結晶の製造が難しい。したがって、現状ではサファイア、ＳｉＣ等の異種基板の上に有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）を利用してＧａＮを成長させるヘテロエピタキシ技術が汎用されている。なかでもサファイアは、高効率の窒化物半導体による発光素子を成長させるために広範に用いられており、通常、６００℃程度の低温でバッファ層を介して窒化物半導体層を成長させている。

しかし、サファイアは絶縁体であるため、その上に積層される半導体層の上面（同一面）に２つの電気接触部を設ける必要があり、導電体基板に比べて同一基板面積における有効発光面積を狭めるとともに、同一面に両電極を有するため、電流密度が局部的に高くなり、発熱に起因して素子の劣化を招くなどの課題がある。

そこで、半導体層を支持基板に貼り合わせることにより、サファイア基板を除去する技術が提案されている。
また、発光層から取り出した光の色ばらつきを低減する方法として、蛍光体を含有した封止部材において、発光素子から一定距離を離して蛍光体層をドーム型、箱型に設ける技術が提案されている（特許文献１）。
特開２００３−５１６２２号公報

しかし、蛍光体層の配置によって色ばらつきを改善できるとしても、光の取り出し効率に影響を与え、未だ横方向へ放出する光を十分効果的に取り出すには至っていないのが現状である。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、サファイア基板に起因する光の漏れ、吸収、発熱等の課題を回避するとともに、発光層、半導体層から発生する光を十分な出力を維持したまま、効率的に取り出すことができる半導体発光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の半導体発光素子は、
支持基板と、該支持基板上に配置された半導体層と、該半導体層の側面方向に設けられた反射部と、前記支持基板上で半導体層を被覆し、蛍光体を含有する封止部材とからなる半導体発光素子であって、
前記封止部材が、半導体層の側方において実質的に蛍光体を含有しない透光性部材が充填された透光性領域と、少なくとも半導体層上面において蛍光体を含有する蛍光体分布領域とを有し、
該蛍光体分布領域は層状に設けられ、少なくとも該層状の蛍光体分布領域が前記半導体層のうちの上面にのみ接して設けられていることを特徴とする。
また、封止部材の透光性領域が、蛍光体分布領域と、２０倍以上の蛍光体分布濃度差があることが好ましい。
半導体層上面を含む面内において、半導体層と反射部との距離が、蛍光体分布領域の蛍光体の中心粒径以下であることが好ましい。
反射部が、少なくともその一部に傾斜又は湾曲した金属膜からなる反射面を備えることが好ましい。
反射部が、封止樹脂の少なくとも一部の表面からなる反射面を備えることが好ましい。
封止部材が、第１の封止部材と該第１の封止部材を被覆する第２の封止部材とからなることが好ましい。
第２の封止部材が蛍光体を含有してなることが好ましい。

また、本発明の半導体発光素子の製造方法は、
支持基板上に、半導体層が配置され、該半導体層の側面方向に反射部が設けられ、前記半導体層が蛍光体を含有する封止部材により被覆されてなる半導体発光素子の製造方法であって、
成長用基板上に半導体層を成長させ、
前記半導体層の上面を、支持基板に貼り合わせ、
前記成長用基板及び半導体層の一部を除去することにより支持基板上に複数の半導体層を分離形成し、
前記支持基板上に、各半導体層を囲む枠体を形成し、
前記半導体層に、蛍光体を含有する封止部材を塗布して、半導体層の側方において封止部材中の透光性部材を充填させた透光性領域と、少なくとも半導体層上面において蛍光体を含有する蛍光体分布領域とを形成する工程を含み、該蛍光体分布領域は層状に設けられ、少なくとも該層状の蛍光体分布領域が前記半導体層のうちの上面にのみ接して設けられていることを特徴とする。
この半導体発光素子の製造方法では、半導体層底面に第１の電極を有し、
貼り合わせを、共晶接合によって導電層を形成することによって行い、第１の電極と支持基板とを電気的に接続することが好ましい。
また、枠体及び支持基板を切断して半導体発光素子を得る工程をさらに含むことが好ましい。

本発明の半導体発光素子によれば、サファイア基板に起因する光の漏れ、吸収、発熱等を回避するとともに、発光層から発生する光を十分な出力を維持したまま、効率的に取り出すことができる半導体発光素子及びその製造方法を提供することができる。

本発明の半導体発光素子は、主として、支持基板、半導体層、反射部、封止部材を含んで形成されている。

半導体層は、通常、第１導電型半導体層、発光層及び第２導電型半導体層を含んで構成される。第１導電型又は第２導電型半導体層のいずれが、発光素子の光取り出し面としてもよいが、通常、ｎ型半導体層は抵抗が低く、電極サイズを小さくすることが可能であり、電極の配置により光を遮ることを防止することができるため、ｎ型半導体層を光取り出し面とすることが好ましい。従って、支持基板に近いほうから、第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層がこの順に積層されているとすると、ｎ型半導体層は、第２導電型半導体層とすることが好ましい。

半導体層は、特に限定されるものではないが、例えば、窒化ガリウム系化合物半導体が好適に用いられる。特に、Ｉｎ、Ｇａ、Ａｌ等の３族元素との化合物半導体を用いることで、近紫外及び可視光域、具体的には紫外領域を含めた短波長領域（３００ｎｍ〜５５０ｎｍ）での発光素子を提供することができる。具体的には、Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物半導体が挙げられる。半導体層は、単層構造でもよいが、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合又はＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造又はダブルへテロ構造等の積層構造であってもよく、超格子構造や、量子効果が生ずる薄膜を積層した単一量子井戸構造又は多重量子井戸構造であってもよい。また、半導体多層膜を用いた分布帰還レーザとしてもよい。この場合、可視光又は青色用に好適に用いることができる。

特に、発光層としては、Ａｌ_ａＩｎ_ｂＧａ_{１−ａ−ｂ}Ｎ（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、ａ＋ｂ≦１）からなる井戸層と、Ａｌ_ｃＩｎ_ｄＧａ_{１−ｃ−ｄ}Ｎ（０≦ｃ≦１、０≦ｄ≦１、ｃ＋ｄ≦１）からなる障壁層、好ましくはＩｎ_ｂＧａ_１−ｂＮ（０＜ｂ＜１）の井戸層とＡｌ_ｃＧａ_１−ｃＮ（０≦ｃ＜１）又はＩｎ_ｄＧａ_１−ｄＮ（０≦ｄ＜１）の障壁層とを少なくとも含む量子井戸構造であることが好ましい。量子井戸構造は、単一量子井戸構造であってもよく、多重量子井戸構造であってもよい。発光層に用いられる半導体層は、ノンドープ、ｎ型不純物ドープ、ｐ型不純物ドープのいずれでもよいがノンドープ又はｎ型不純物ドープであること好ましく、さらに、井戸層をアンドープとし、障壁層をｎ型不純物ドープとすることが好ましい。これにより、発光素子の出力と発光効率を高めることができる。井戸層及び障壁層の膜厚は、それぞれ、例えば、１ｎｍ〜３０ｎｍ程度が挙げられる。

第１導電型半導体層は、複数層で形成されていることが好ましい。例えば、発光層に近いほうから、ｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層を積層したものが挙げられる。
ｐ型クラッド層は、発光層のバンドギャップエネルギーより大きくなる組成であり、発光層へのキャリアの閉じ込めができるものであれば特に限定されず、例えば、Ａｌ_ｋＧａ_１−ｋＮ（０≦ｋ＜１）が用いられる。膜厚は、例えば、０．０１〜１．０μｍ程度が挙げられる。ｐ型不純物濃度は、１×１０^１８〜１×１０^２１／ｃｍ^３、１×１０^１９〜５×１０^２０ｃｍ^３である。これにより、結晶性を低下させることなくバルク抵抗を低下させることができる。
ｐ型コンタクト層は、例えば、Ａｌ_ｆＧａ_１−ｆＮ（０≦ｆ＜１）、Ｉｎ_ｌＧａ_１−ｌＮ（０≦ｌ＜１）が用いられる。ｐ型不純物濃度は１×１０^１７／ｃｍ^３以上が好ましい。これにより、オーミック電極である第１の電極と良好なオーミックコンタクトが可能となる。膜厚は、例えば、１〜１００ｎｍ程度が挙げられる。

第２導電型半導体層としては、複数層で形成されていることが好ましく、例えば、ｎ型コンタクト層、ｎ型クラッド層を積層したものが挙げられる。
ｎ型クラッド層又はｎ型コンタクト層と発光層の間の中間層は省略してもよく、中間層を設ける場合には発光層のバンドギャップエネルギーより大きくなる組成であり、Ｉｎ_ｍＧａ_１−ｍＮ（０≦ｍ＜１）が好ましく、Ａｌ_ｊＧａ_１−ｊＮ（０＜ｊ＜０．３）としてもよい。その膜厚は特に限定されないが、１０ｎｍ以上０．５μｍ以下の範囲が具体例に挙げられる。ｎ型コンタクト層は、Ａｌ_ｎＧａ_１−ｎＮ（０≦ｎ＜１）、特にＧａＮが好ましく、その膜厚は、例えば、１μｍ以上が挙げられる。各層のｎ型不純物濃度は、例えば、１×１０^１８〜５×１０^２１／ｃｍ^３の範囲が挙げられる。

半導体層は、通常、支持基板上に配置される。また、支持基板が除去されて、代わりに、例えばメッキなどで形成された導電性部材が設けられる形態、封止部材で担持されるような形態でもよい。
支持基板は、通常、不透明であるが、導電性であることが好ましく、さらに、半導体、金属又は金属複合体であることがより好ましい。このように、支持基板が導電性を示すことで対向電極構造を有する半導体発光素子を実現することができる。特に、金属又は金属複合体は、導電性が良好であるだけでなく、熱伝導率に優れるため、半導体発光素子の放熱性を向上することができる。また、支持基板は、高導電性金属及び高硬度の金属を含むことが好ましい。高導電性で熱膨張係数の大きな金属材料と、高硬度で熱膨張係数の小さな金属材料とを複合することによって、高導電性でかつ窒化物半導体層よりも熱膨張係数の大きな基板を構成することができる。高硬度で熱膨張係数の大きな金属材料として、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｇｅ等が挙げられる。高硬度で熱膨張係数の小さな金属材料として、例えば、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｎｉ等が挙げられる。半導体として、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ等が挙げられる。金属複合体としては、相互に非固溶であるか、固溶限界の小さい２種以上の金属の複合体、具体的には、Ｃｕ−Ｗ、Ｃｕ−Ｍｏがあり、Ｃｕ−ダイヤ等の金属とセラミックスとの複合体等も挙げられる。

また、支持基板は、４〜１０（×１０^−６／Ｋ）程度の線熱膨張係数を有していることが好ましい。これにより、半導体層との間に歪が生じず、支持基板、半導体の割れ等を防止することができる。支持基板の厚さは、放熱性を高めるため、例えば、５０〜５００μｍ程度が好ましい。

通常、支持基板は、接合層を介して接着され、半導体層の電極（第１の電極）と支持基板とを電気的に接続する場合は、導電性の導電層を用いる。ここで、導電層としては共晶金属が挙げられる。なお、共晶金属以外に、反射、密着、バリア機能等を有した導電性の層が１層以上形成されていてもよい。さらに、半導体層と支持基板との間には、上述した導電層の他に、後述する第１の電極、第１の絶縁膜、密着膜、バリア等の種々の機能を有する膜が配置されていてもよい。非導電性の接合層としては、樹脂などが用いられる。

封止部材は、半導体層を被覆する部材であって、耐光性、透光性に優れた材料によって形成されていることが好ましい。また、封止部材自体が適当な形状に成形されている場合には、その外表面が発光層から出射した光を反射、屈折させることができ、光を取り出し面に効率的に取り出すために、後述する反射部として機能させることができる。

封止部材として、具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂、シリコーン樹脂などの有機物質や硝子など無機物質等を用い、これを透光性部材としてさらに蛍光体を含有することができる。また、発光素子からの発光波長によって励起され、蛍光を発する蛍光体を含有している。これにより、所望の波長光を取り出すことができるとともに、色むらを防止することもできる。また、封止部材の内部応力を緩和させ、光を拡散させるために、フィラー等を含有させてもよい。同様に外来光や発光素子からの不要な波長をカットするフィルター効果を持たすために各種着色剤を添加してもよい。

封止部材は、半導体層の側方において透光性樹脂などの透光性部材が充填された透光性領域と、少なくとも半導体層上面において蛍光体を含有する領域とを層状に有する。つまり、図１に示すように、半導体層１２の側方、特に発光層からの横方向に放出される光が照射される部位においては、透光性部材のみにより構成され、実質的に蛍光体を含まない領域１９ａとし、半導体層１２の上方向に放出される光が直接照射される部位及び横方向に放出される光が反射部で反射して上方向に放出される光が照射される部位においては、蛍光体を含有する蛍光体分布領域１９ｂとすることが好ましい。また、別の観点から、封止部材の半導体層の上面を含む面（つまり、図１の矢印Ａで示す面）付近においては、少なくとも蛍光体が含有されることが好ましく、あるいは、半導体層の上面に蛍光体自体が接触するように封止部材が配置されることが好ましい。
このように、蛍光体分布領域が層状で、その層が半導体の上面に略接触するような形態で、蛍光体を含有する封止部材が半導体層を被覆することにより、半導体層から出射された光の出力が最大限の状態で蛍光体に吸収されることになり、より光の変換効率及び出力向上を実現することができる。また、横方向に出射される光が、封止部材内での横方向から上方向へ向う長い通過距離において、蛍光体への光の吸収を最小限にとどめることができるとともに、最も効率的に光を取り出すことができる部位でのみ蛍光体への吸収が行われることとなり、より出力を向上させることができる。つまり、蛍光体による光散乱を抑制することにより、蛍光体分布領域側から好適な指向性の光を取り出すことができる。
また、蛍光体の光変換時の発熱が問題となる場合でも、半導体層との接触により、放熱、緩和される。特に半導体層の主要な発熱部となる発光層、活性層が、その半導体層における厚さ方向の下方側、例えば、図１に示すように、略下半分の領域に設けられるでさらに好ましい。さらに、層状の蛍光体分布領域の一部に半導体層の上面側一部が埋没される形態であると、光取り出し表面のうち、主要な領域の半導体層上面近傍が蛍光体で覆われる形態となり好ましい。また、蛍光体分布領域が半導体層に近接されることで、光反射、散乱され、外部に取り出されない戻り光に対しても、好適に再度反射させることができるため、蛍光体領域と半導体層との光結合効率に優れたものとできる。

ここで、実質的に蛍光体を含まないとは、例えば、透光性部材１００重量部に対して蛍光体を１０重量部程度以下の蛍光体濃度であることが適しており、さらに、５重量部程度未満であることが好ましい。また、蛍光体を含有するとは、例えば、２０重量部より大きい、さらに３０重量部程度以上の蛍光体濃度を有することが好ましい。透光性領域は、蛍光体分布領域よりも蛍光体含有量が少なく、光透過率が高い領域であり、蛍光体濃度で２０倍以上の差があることが好ましく、さらに５０倍以上が好ましい。このような透光性領域及び蛍光体分布領域とすることにより、好適な光変換、光結合効率の発光素子を得ることができる。
また、上述したような蛍光体の配置が実現されるのであれば、封止部材は、さらに上述した封止部材（以下、「第１の封止部材」と記すことがある）が配置し、その外側を及び／又はいわゆるパッケージ等として封止するための封止部材（複数の積層構造であってもよい、以下、「第２の封止部材」と記すことがある）とから構成されていてもよい。この場合、第２の封止部材は、蛍光体等を混在させていてもよい。これにより、光の取り出し効率を向上させ、所望の混色光又は白色光を得ることができる。

封止部材の上面は、半導体層よりも幅広の平坦面とすることができるが、例えば、所望の加工を施してもよいし、レンズ状、マイクロレンズ（表面凹凸）形状としてもよい。このような加工は、ドライ又はウェットエッチング等のエッチング加工、金型を用いた成形、型押し等によって実現することができる。第１の封止部材を覆う第２の封止部材にそのような加工形状を有することにより、好ましく製造できる。また、図の例では、１つの半導体層を封止しているが、後述するように、複数の半導体層を封止する形態、すなわち高出力、集積された光源の素子とする形態でもよい。例えば、第１の封止部材で分離された複数の半導体層の領域を第２の封止部材で覆って、例えば、第１の封止部材の上面で光学的に接続して１つの素子として、高出力の光源とすることができる。

蛍光体としては、特に限定されず、当該分野で公知のいずれを用いてもよい。その粒径は、用いる封止部材の材料、封止方法等によって、上述したような分布が実現できるように調整することが好ましい。例えば、蛍光体の粒径は中心粒径が、例えば、１μｍ〜５０μｍの範囲、好ましくは５〜２０μｍの範囲、比較的大粒径で１０〜３０μｍの範囲が挙げられる。このような粒径を有する蛍光体は、光の吸収率及び変換効率が高く、励起波長の幅が広い。粒径とは、例えば、ＷＯ２００３−６５４６４号公報に記載されたように、体積基準粒度分布曲線により得られる値であり、体積基準粒度分布曲線は、レーザ回折・散乱法により蛍光物質の粒度分布を測定し得られるものとする。中心粒径を５μｍ程度以上とすることにより、半導体層の側方への分布を実質的になくすことができる。これにより、発光層から横方向に放出した光は蛍光体によって散乱、吸収されることなく反射部に到達し、効率的に上方向に反射して、光取り出しを行うことができるとともに、上方向に放出される光は、より近い位置で、つまり、封止部材に吸収されることなく、放出したままの強度で蛍光体に吸収され、所望の波長に変換させることができる。よって、これらの作用が相まって、光の取り出し効率を相対的に向上させることが可能となる。

具体的には、緑色系発光蛍光体として、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ、Ｙ_２ＳｉＯ_５：Ｃｅ，Ｔｂ、ＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｓｒ_７Ａｌ_１２Ｏ_２５：Ｅｕ、（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのうち少なくとも１以上）Ｇａ_２Ｓ_４：Ｅｕ、青色系発光蛍光体として、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）_６Ｃｌ_２：Ｅｕ，Ｍｎ、赤色系発光蛍光体として、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ等が挙げられる。特にＹＡＧ系を含有させることで、白色光を発光することができ、照明用光源など用途も格段に広がる。ＹＡＧは、（Ｙ_１−ｘＧｄ_ｘ）_３（Ａｌ_１−ｙＧａ_ｙ）_５Ｏ_１２：Ｒ（Ｒ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＜Ｒ＜０．５である。）、例えば、（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｙ_３（Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２）_５Ｏ_１２：Ｃｅであり、Ｙ、Ｇｄの一部、全部に代えてＬａ、Ｌｕ、Ｔｂを用いるガーネット結晶のＹＡＧ系蛍光体でもよい。なお、蛍光体は、沈降分布により、封止部材に分散させることができる。その他に、近紫外〜可視光（LED）を黄色〜赤色域に変換する窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、珪酸塩蛍光体、Ｌ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ（Ｌはアルカリ土類金属）、（Ｓｒ_ｘＭａｅ_１−ｘ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ（ＭａｅはＣａ、Ｂａなどのアルカリ土類金属）などが挙げられる。窒化物系蛍光体、オキシナイトライド（酸窒化物）蛍光体としては、Ｓｒ−Ｃａ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ、Ｃａ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ、Ｓｒ−Ｓｉ−Ｎ：Ｅｕ、Ｓｒ−Ｃａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ、Ｃａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ、Ｓｒ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕなどがあり、アルカリ土類窒化ケイ素蛍光体としては、一般式ＬＳｉ₂Ｏ₂Ｎ₂：Ｅｕ、一般式Ｌ_xＳｉ_yＮ_(2/3x+4/3y)：Ｅｕ若しくはＬ_xＳｉ_yＯ_zＮ_{(2/3x+4/3y-2/3z)}：Ｅｕ（Ｌは、Ｓｒ、Ｃａ、ＳｒとＣａのいずれか）で表される。

フィラーとしては、例えば、酸化アルミニウム、酸化バリウム、チタン酸バリウム、酸化珪素等が挙げられる。
封止部材、蛍光体及びフィラー等は、例えば、ＷＯ２００６／４３４２２号公報、ＷＯ２００３／６５４６４号公報、特開２００４−２６６２４０号公報等に記載されたものなど、当該分野で公知の種々の蛍光体を用いることができる。

反射部は、少なくとも半導体層の側面方向に、つまり、半導体層を取り囲むように、傾斜した反射面を備えて構成される。反射部の材料は特に限定されるものではないが、少なくとも、一部、例えば、発光素子から出射した光が照射される部位は、金属などからなる反射膜が形成されていることが好ましい。これにより、発光素子の横方向から出射した光を、光取り出し面側に有効に導くことが可能となる。光が照射される部位は、傾斜した平面であってもよいし、湾曲面であってもよい。それらの角度又は曲率は、特に限定されるものではなく、得ようとする発光素子等の特性によって適宜調整することができる。反射膜は、例えば、銀又は銀合金、金又は金合金等により形成することが好ましい。
また、図に示すように、半導体層表面、封止部材の表面などに対して傾斜した反射部を設けることにより、半導体層上面からの出射方向側に好適に光反射できる。本発明のように、反射部と、半導体と反射部間の上記封止部材の上面による複合的な反射構造が形成されることにより、半導体層上面の上方への好適な光出射が実現できる。すなわち、半導体層側面から横方向の光は反射部により、支持基板側への下方向の光は封止部材により反射する反射構造により、半導体層側面で上方以外の光を好適に上方へ反射する構造とすることができる。

反射部は、例えば、半導体層の上面を横方向に延長した面内（つまり、図１の矢印Ａで示される面）において、半導体層と反射部との距離（図１中、Ｄ）を２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下とする。図に示すように、半導体層側面で、上面側が幅広な形状の封止部材では、蛍光体の中心粒径以下となる領域を半導体層領域の少なくとも一部に設けていればよく、発光層より上の領域、さらに半導体層の半分の厚さより上の領域に設けることが好ましい。また、蛍光体の中心粒径以下とすることが好ましい。これにより、上述した蛍光体を、半導体層の側方において実質的に配置しないように封止部材を被覆することができる。このように、幅が異なる場合には、蛍光体分布濃度が変化する形態とすることができ、例えば、図の例では、表面方向に濃度が高くなる形態とすることができる。
また、図では、半導体層上の蛍光体分布領域と、半導体層上の封止部材とが一致する例、すなわち分布領域と封止部材の各表面が一致する例を示しているが、これに限らず、蛍光体分布領域の上に、分布濃度が低い領域、さらには側面の透光性領域同様な透光性の領域を設けることもできる。例えば、透光性部材の分量を多くした蛍光体含有の封止部材を塗布して、蛍光体を沈降させることにより、半導体層上に沈降した蛍光体分布領域の上に、上澄み領域となる透光性の領域を層状に設ける形態とできる。これにより、封止部材を所望の厚み、大きさとすることができる。

また、本発明の半導体発光素子の製造方法においては、まず、成長用基板上に半導体層を成長させる。
成長用基板としては、上述した半導体、特に窒化物半導体をエピタキシャル成長させることができる基板であればよい。例えば、Ｃ面、Ｒ面、及びＡ面のいずれかを主面とするサファイア、スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）等の絶縁性基板、炭化珪素（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃ）、シリコン、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ダイヤモンド及び窒化物半導体と格子接合するニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジウム等の酸化物基板等が挙げられる。また、デバイス加工が出来る程度の厚膜（数十μｍ以上）であれば、ＧａＮ、ＡｌＮ等の窒化物半導体基板を用いてもよい。この基板は、オフアングルしていてもよく、サファイアＣ面を用いる場合には、０．１°〜０．５°、好ましくは０．０５°〜０．２°の範囲が適当である。
成長用基板は、予め半導体層の成長面に、例えば、一般式Ａｌ_ａＧａ_１−ａＮ（０≦ａ≦０．８）で表される窒化物半導体等による低温成長及び／又は高温成長のバッファ層を形成しておくことが好ましい。

このような成長用基板上に、第２導電型半導体層、発光層、第１導電型半導体層をこの順に形成する。ここでの半導体層の形成は、上述した半導体層を、当該分野において公知の方法、例えば、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法、ハライド気相エピタキシャル成長（ＨＶＰＥ）法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法等の気相成長法、スパッタ法、イオンプレーティング法、電子シャワー法等のいずれによっても製造することができる。
また、各層の膜厚等は、用いる材料、得ようとする発光素子の性能等によって適宜調整することができる。

続いて、半導体層、その電極の上に支持基板を貼り合わせる。
貼り合わせは、通常、予め半導体層の上に、第１の接合層を形成し、この第１の接合層を、支持基板に貼り合わせることによって行う。なお、支持基板の表面には、予め、第２の接合層が形成されていることが好ましい。従って、第１の接合面を、支持基板における第２の接合層に貼り合わせてもよい。第１の接合層によって、または第１の接合層と第２の接合層とによって、導電層を形成し、半導体層と支持基板とを貼り合わせることができる。

第１及び第２の接合層は、接合時に、任意に互いに拡散して、共晶を形成することができる材料によって形成していればよく、それぞれ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｕ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｐｄ、Ｉｎ−Ｐｄ、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｔｉ−Ｐｔ−Ｓｎ、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｐｔ−Ｓｎ、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ−ＡｕＳｎ−Ｐｔ−ＴｉＳｉ等を用いることが好ましい。ただし、第１の接合層と第２の接合層とは異なる材料であることが好ましい。より具体的には、第１の接合層にＳｎを、第２の接合層にＡｕを用いる組合せ等が挙げられる。

なお、半導体層と、第１の接合層との間に、半導体層側から、密着層、バリア層等を設けることが好ましい。密着層は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ等、バリア層は、Ｐｔ、Ｗ等がにより形成することができる。第２の接合層と支持基板との間にも、支持基板側から、密着層、バリア層及びＡｕ膜を設けることが好ましい。
密着層、バリア層、接合層の組合せとして、例えば、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｔｉ−Ｐｔ−Ｓｎ、Ｔｉ−Ｐｔ−Ｐｄ、Ｔｉ−Ｐｔ−Ｐｄ−Ｓｎ、Ｔｉ−Ｐｔ−ＡｕＳｎ、Ｗ−Ｐｔ−Ｓｎ、ＲｈＯ−Ｐｔ−Ｓｎ、ＲｈＯ−Ｐｔ−Ａｕ、ＲｈＯ−Ｐｔ−（Ａｕ、Ｓｎ）等を挙げることができる。
これら第１の接合層及び第２の接合層の膜厚は特に限定されるものではなく、支持基板と半導体層との貼り合わせの後、導電層として、例えば、２〜３μｍ程度となるような膜厚に設定することが好ましい。

貼り合わせは、加熱圧接を利用することが好ましい。加熱圧接の温度は、例えば、１５０℃〜３５０℃が挙げられ、導電層の金属の拡散が促進され、均一な密度分布の共晶が形成され、密着性を向上させることができる。

支持基板を貼り合わせた後、上述した成長用基板と、半導体層の一部を除去する。これにより、半導体層の一面、つまり、第２導電型半導体層の表面を露出させるとともに、その側面も露出させることにより、支持基板上に複数の半導体層を分離形成する。

ここで、成長用基板は、例えば、成長用基板側からレーザを照射するか（Laser Lift-off）、研磨することにより除去することができる。ここでの除去は、成長用基板のみならず、バッファ層、半導体層の一部をともに除去してもよい。なお、除去後、露出した半導体層の露出面を、ＣＭＰ（ケミカル・メカニカル・ポリッシュ）処理することが好ましい。これにより、ダメージ層等の除去、半導体層の厚みの調整、表面粗さの調整等を行うことができる。半導体層の露出した表面は、例えば、凹凸を設けることにより、光の取り出し効率を高めることができる。半導体表面への凹凸は、例えば、マスクパターンを利用してＲＩＥ法等のエッチングにより形成することができる。また、所望のエッチャント（例えば、熱水酸化カリウム、熱燐酸等）を用いたエッチングで形成してもよい。

半導体層は、例えば、ＲＩＥ等のドライエッチング又はウェットエッチング等により、その一部を除去し、半導体層を複数の領域に分離形成することができる。

続いて、支持基板上に各半導体層を囲む枠体を形成する。ここでの枠体は、後に、発光素子から出射した光を反射させるために用いることができ、その場合には所定の反射面を備えるように形成することが好ましい。
枠体の形成方法は、特に限定されるものではなく、例えば、無電解めっき、蒸着法、スパッタ法等の公知の方法により、ほぼ全面に金属膜を形成し、フォトリソグラフィ及びエッチング工程を利用して、半導体層間に枠体を残存させるように、金属膜をエッチング等により除去する方法が挙げられる。枠体の反射面の形状及び傾斜角又は曲率等は、金属の種類、エッチング方法又はエッチャントの組み合わせによって、適宜調整することができる。例えば、金属膜としてＡｕ膜を用いた場合には、王水を利用して、傾斜角を約４０〜８０°程度の傾斜面として形成することができる。また、このような材料のエッチング特性を利用しない方法として、異方性、等方性エッチング、例えば、ＲＩＥを用いることにより、所望の湾曲面等を形成することができる。反射部を湾曲させることにより、パラボリックな面などにより、光を集光させる反射構造とすることもできる。

続いて、半導体層を蛍光体を含有する封止部材により被覆する。ここでの被覆は、例えば、印刷法、枠体を利用した射出法等、当該分野で公知の方法によって封止部材を半導体層に塗布することができ、さらに、沈降分布法を利用して、封止部材中に含有される蛍光体を所望の領域に分布させることができる。なお、封止部材を被覆する際、上述した枠体を利用してその内側に封止部材を配置させることができるが、封止樹脂が自立成形された後に、この枠体を除去してもよい。
封止部材は、例えば、蛍光体が２０〜４０重量部（樹脂１００重量部）程度含有されているか、粘度が、ポッティング法では粘度２５００ｍＰａ・ｓ〜２００００ｍＰａ・ｓ（室温）、印刷法では１００Ｐａ・ｓ〜５００Ｐａ・ｓ程度に調整されたものを用いることが適当である。また、この場合、硬化温度を調整するか、電子線の照射等を利用して、硬化速度を調整することが好ましい。これにより、半導体層の側方に実質的に蛍光体を含まない領域を形成することができる。ここでは、枠体内にポッティングすることにより封止部材を塗布して、上面から高さ約５０μｍの封止部材を被覆する。
封止部材の上面の厚みは、その粒径、混合量、配置箇所、半導体層からの発熱量等を起因にして決定することができる。具体的には、封止部材の上面の厚みを１０μｍ〜１００μｍとすることにより、蛍光体の種類や配置位置の自由度が広がる。ここで、封止部材は図に示すように、少なくとも一部の傾斜面が、支持基板内に内包されていることが好ましく、さらに半導体層の高さ分の封止部材が、支持基板に内包されるように構成することが好ましい。これによりダイスサイズの光源として好適に用いられる。
支持基板は、例えば、半導体層面積の１０３％〜１２０％、半導体層の露出領域の面積で３〜２０％、例えば、□１ｍｍの半導体層に対して２０〜５０μｍとする。また、封止部材の上面の面積は、半導体層の上面に比して、＋１０〜１００％（１１０〜２００％）にすると好適な光源とできる。

さらに、枠体及び支持基板を切断して半導体発光素子を得る。枠体及び支持基板の切断は、当該分野で公知の方法にいずれを用いて行ってもよい。なお、１単位の半導体層ごとに枠体及び支持基板を分割してもよいが、複数の半導体層及び枠体を備えるように支持基板を分割してもよい。この場合、個々の半導体層ごとに封止部材で封止してもよいし、複数の半導体領域を一体的に封止部材で被覆してもよいし、個々の半導体層ごとに第１の封止部材で封止し、かつ複数の半導体領域を一体的に第２の封止部材で被覆するなどしてもよい。

本発明の半導体発光素子及びその製造方法では、通常、第１導電型半導体層及び第２導電型半導体層には、それぞれ、電気的に接続された第１の電極及び第２の電極が形成されている。これらの電極は、半導体層を挟んで対向するように、各層の上に形成されていてもよいし、支持基板側に第１電極及び第２電極を取り出す形態、半導体層側に第１電極及び第２電極を取り出す形態のいずれであってもよい。

第１の電極は、例えば、Ａｇ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｗ、Ａｌ及びこれらの合金からなる群から選択することができる。これらは単層でもよいし、積層構造でもよい。また、第１の電極は、第１導電型半導体層の全面に形成されていてもよいし、部分的に形成されていてもよい。例えば、第１の電極は、半導体層と略同じ大きさの又はそれより小さい矩形状、縞状、正方形、格子状、ドット状、菱形、平行四辺形、メッシュ形状、ストライプ形状、１つから複数に分岐した枝状等のパターンに形成することができる。なかでも、半導体層よりもそのサイズが小さいことが好ましい。第１の電極の膜厚は、例えば、０．１〜１．５μｍ程度が挙げられる。

第２の電極は、例えば、Ｔｉ−Ａｌ−Ｎｉ−Ａｕ、Ｗ−Ａｌ−Ｗ−Ｐｔ−Ａｕ、Ａｌ−Ｐｔ−Ａｕ、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ等を、０．１〜１．５μｍ程度の膜厚で形成することができる。第２の電極は、第１の電極と半導体層を挟んで対向して配置される構造が好ましい。また、図５に示すように、各電極に対向する半導体層表面が、他方の電極から露出される構造である場合には、図３及び４のように、相互に一部が重なって配置されるよりも、電流拡散、発光取り出しが向上する。第１の電極は、支持基板側に設けられ、光取り出し側表面と対向する半導体層表面に設けられるため、光の反射に好適な高反射膜、例えば、Ｒｈ、Ａｇなどの電極が好ましく、その他に透光性電極（例えば、ＩＴＯ等）を介して高反射膜（例えば、Ａｌ、Ｒｈ、Ａｇ等）を設ける構造とすることもできる。

第１の電極が形成された半導体層の表面には、通常、その露出面を保護するために、その露出面、つまり、第１の電極の周辺に、第１の絶縁膜を形成することが好ましい。第１の絶縁膜は、特に限定されないが、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２等の酸化物、ＡｌＮ、ＳｉＮ等の窒化物の単層膜または多層膜によって形成することができる。絶縁性の保護膜を用いることにより、発光素子のショート等を防ぎ、歩留まりや信頼性を向上することができる。膜厚は、例えば、図のように、第１の電極と同一膜厚としてもよく、電極の一部を覆うように、例えば、０．１〜２μｍ程度が挙げられる。

また、第２の電極を、成長用基板を除去した半導体層表面に形成する場合には、第２の電極を形成した後、半導体層の露出表面となる第２導電型半導体層上に、第２の絶縁膜を形成することが好ましい。これにより、チップ化の際のダイシング等によるチッピング時のショートを防止できる。この第２の絶縁膜は、第１の絶縁膜と同様の材料を用いることができる。また、第２の絶縁膜の表面、第２導電型層表面等、第２の電極側の光取り出し表面には、凹凸構造を形成してもよい。このような凹凸を形成することにより、光の乱反射等を利用することにより、光の取り出し効率を向上することができる。

また、第２の電極上に、ワイヤボンディングする外部接続用の導電層が形成されていてもよい。その場合、枠体１８ａを形成した際に、図３に示すように、第２の電極２０上にも枠体１８ａと同様の枠体１８ｂを残存させ、これを外部接続用の導電層として利用してもよい。
ここで、この枠体１８ｂは、封止部材１９を塗布する際のマスク、第２の電極に外部接続用の開口部を設ける際のマスクとしても利用することができる。また、図４に示すように、枠体１８ｂは、第２の封止部材２４を形成する際にも、第２の封止部材２４のマスクとして利用することができる。ただし、必ずしも枠体をマスクとして兼用せずに、別途マスクパターンを設けてもよいし、特に、封止部材として、予め所望の領域に開口をパターニングした印刷法などにより樹脂層等を利用してもよい。

さらに、図５に示すように、枠体１８ｂを適当な形状及び大きさにエッチングすることにより、外部接続用の導電層として利用してもよい。なお、この際、枠体１８ｂのエッチングと同時に、枠体１８ａもエッチングする場合には、封止部材１９の外表面自体を、反射部として利用でき、第２の電極２０に外部接続用の開口部を設けることが可能となる。
また、第２の電極２０を、支持基板１０側に設ける場合には、図６に示したように、支持基板１０の表面又は内部に配線層２５を設け、横方向に外部接続用の導電層を形成してもよい。さらに、図１〜５の構造では、支持基板と第１の電極を電気的に接続でき、支持基板の裏面に電極を設けて（図示せず）、第1の電極の外部取り出し電極とできる。また、支持基板内に配線用ビアホール、配線構造などを設け、支持基板裏面側に電極層２７を設けてもよい。同様に、半導体層表面側、その電極についても、その表面から支持基板まで延在させた、配線層など導通させる構造とすることもできる。これにより、ワイヤボンディングを外側に形成する必要がなくなるため、ワイヤによる光の遮光・吸収を防止することができるとともに、ワイヤの不良発生を回避することができる。このように支持基板側に第１及び第２の電極を設ける構造とすることができ、これにより、好適な配線構造を形成することができる。光出力を考慮すると、半導体層を挟んで対向して配置される構造であることが好ましい。別の形態では、図６に示したように、支持基板上の導電層を第１及び第２電極に対応して相互に分離して設けることで、支持基板上で、さらには反射部の外側で、外部接続する構造とでき、上記同様にワイヤによる遮光を抑えた構造とできる。

その後、発光デバイスを形成することが好ましい。
まず、得られた発光素子を、リードフレームを備えたヒートシンクに実装し、発光素子からリードフレームに導電性ワイヤをボンディングする。その後、上述した封止部材と同様の材料により、被覆することにより、発光デバイスを形成することができる。
その他の発光デバイスの例としては、ヒートシンクを有するパッケージ樹脂を準備し、ヒートシンク上に発光素子を搭載し、発光素子からリードフレームに導電性ワイヤをボンディングする。その後、シリコーン等の封止樹脂を発光素子上に塗布する。さらに、その上にレンズ等形成して発光デバイスとすることができる。
なお、発光デバイスには、静電気から半導体発光装置を保護するための保護装置を備えていることが好ましい。また、支持基板をそのような保護素子（例えば、ツェナーダイオード）とすることもできる。

以下、本発明の半導体発光素子及びその製造方法を詳細に説明する。
実施例１
この実施例の発光素子は、図１に示すように、支持基板１０と、第１導電型半導体層１４、発光層１５及び第２導電型半導体層１６からなる半導体層１２と、半導体層１２の側面方向に設けられた反射部１８と、支持基板１０上で半導体層１２を被覆する封止部材１９とを有して構成されている。
支持基板１０と半導体層１２との間には、第１の電極１３及びその周辺に配置された第１の絶縁膜１７と、導電層として共晶メタルが配置している。
また、封止部材には、シリコーン樹脂の中に蛍光体（例えば、ＹＡＧ）を３０重量部程度の濃度で含有した蛍光体を含有する領域１９ｂと、蛍光体を実質的に含有しない領域１９ａとが形成されている。
なお、半導体層１２の最上面を含む平面（図１中矢印Ａの面）において、半導体層１２と反射部１８との距離Ｄは、１０μｍに設定されている。

この発光素子は、以下の製造方法により形成することができる。
まず、図２（ａ）に示すように、成長用基板２１として、サファイア（Ｃ面）基板の上に、ＭＯＶＰＥで以下の層を順に積層する。
低温でＧａＮよりなるバッファ層（膜厚：約１０ｎｍ）、高温でアンドープＧａＮ層（膜厚：１．５μｍ）、からなる下地層を成長させる。
続いてＳｉドープしたＧａＮよりなるｎ型コンタクト層（膜厚：２．２５μｍ）、アンドープＧａＮ層（膜厚：３００ｎｍ）、ＳｉドープしたＧａＮ層（膜厚：３０ｎｍ）、アンドープＧａＮ層（膜厚：５ｎｍ）を成長させ、第１導電型半導体層を形成する。

その後、アンドープＧａＮよりなる障壁層（膜厚：２０ｎｍ）、アンドープＩｎ_０．３Ｇａ_０．７Ｎよりなる井戸層（膜厚：３ｎｍ）、障壁＋井戸＋障壁＋井戸・・・・＋障壁の順で障壁層を５層、井戸層を４層、交互に積層して、総膜厚１１２ｎｍの多重量子井戸構造よりなる活性層（発光層）を成長させる。

次いで、Ｍｇドープしたｐ型Ａｌ_０．２Ｇａ_０．８Ｎ層（膜厚：４ｎｍ）、ＭｇドープしたＩｎ_０．０３Ｇａ_０．９７Ｎ層（膜厚：２．５ｎｍ）を繰り返し、交互に５層ずつ積層した超格子構造の多層膜（膜厚：３６．５ｎｍ）、Ｍｇドープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層（膜厚：１２０ｎｍ）で成長させ、第２導電型半導体層を形成する。
これにより、半導体層１２を形成する。

第１の電極１３としてＲｈを２００ｎｍで成膜したｐ電極と、第１の絶縁膜１７としてＳｉＯ_２を膜厚０．２μｍとを、図５に示すように、ｐ型コンタクト層上に相互に隣接して交互に配置して形成する。
導電層を形成するために、第１の接合層１１ａとして、密着層、バリア層、共晶層を、第１の電極１３及び第１の絶縁膜１７上に、Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕ−Ｓｎ−Ａｕの順に膜厚２００ｎｍ−３００ｎｍ−３００ｎｍ−３０００ｎｍ−１００ｎｍで形成する。さらに電極の熱処理アニールを施す。

また、図２（ｂ）に示すように、これとは別に、Ｓｉからなる支持基板（膜厚：２００μｍ）を準備する。この支持基板は、Ａｕ膜の上に、Ｔｉ−Ｐｔ−Ｐｄ（膜厚：２００ｎｍ−３００ｎｍ−１２００ｎｍ）が順形成された第２の接合層（図示せず）を有している。

次に、第１の電極１３及び第１の絶縁膜１７上に形成された第１の接合層１１ａと支持基板１０の第２の接合層とを貼り合わせ、ヒーター設定温度を２８０℃とし、プレス圧力をかけ、共晶金属からなる導電層１１を形成する。

その後、ＬＬＯ（レーザリフトオフ）によって成長用基板２１であるサファイア基板、任意にバッファ層（図示せず）を除去し、半導体層１２の露出面であるｎ型コンタクト層を研磨する。
さらに、ＲＩＥ法により、半導体層１２をＬＥＤチップの単位に区画されるように、第１の絶縁膜１７に至るまでエッチングし、複数の半導体層１２に分離する。

続いて、ｎ型コンタクト層上に第２の電極（図示せず）であるｎ電極を、Ｔｉ−Ａｌ−Ｔｉ−Ｐｔ−Ａｕの順に膜厚１０ｎｍ−２５０ｎｍ−１００ｎｍ−２００ｎｍ−６００ｎｍで形成する。また、第２の電極から露出された半導体層上面に、ウェットエッチング、ＲＩＥなどのエッチング手段により、ｎ型層の一部を除去する深さで、凹凸加工を施し、さらに、ＳｉＯ_２の保護膜を電極露出上面に形成する（図示せず）。

次に、図２（ｃ）に示すように、半導体層１２間の第１の絶縁膜１７上に、半導体層１２、この例では一辺１ｍｍの正方形状を取り囲むように、Ａｕ膜からなる枠体１８ａ、この例では升内に上記矩形状に分離された半導体層を配した格子状の枠体、を形成する。この枠体１８ａは、無電解めっきによりほぼ全面にＡｕ膜を形成し、その上にマスクパターン２３を形成し、このマスクパターン２３を用いて、ヨウ素ヨウ化カリウムによってウェットエッチングすることにより、傾斜角約６６°に形成することができる。ここで、半導体層間は、幅約１００μｍ、枠体の幅は約７０μｍ、枠体と半導体層との間隔は約１５μｍ、枠体の高さは半導体層よりも高く、約３０μｍ程度とする。

次いで、枠体１８ａで囲われた空間に、封止部材として、蛍光体含有の樹脂（具体的には、ＹＡＧの蛍光体を３０重量部程度の濃度で含有したシリコーン樹脂であって、粘度が５Ｐａ・ｓ程度）を、ポッティング塗布し、熱硬化させ、
半導体層１２を封止する。これにより、半導体層１２の上面において蛍光体が含有する領域１９ｂが接触して設けられ、半導体層１２の側方においては、蛍光体が実質的に含有されてない領域１９ａが形成される。
続いて、枠体１８ａ及び支持基板１０をダイシングして、半導体層１２ごとに分割し、封止部材１９で封止された半導体発光素子を形成する。

本発明の半導体発光素子及びその製造方法は、ＬＥＤ、ＬＤ等の発光素子、太陽電池、光センサー等の受光素子、トランジスタ、パワーデバイス等の電子デバイス、これらを用いたフルカラーディスプレイ、信号表示機、イメージスキャナー、光ディスク用光源等大容量の情報を記憶するＤＶＤ等のメディアや通信用の光源、印刷機器、照明用光源等に好適に利用できる。

本発明の半導体発光素子の概略断面図である。 本発明の半導体発光素子の製造工程を説明する模式断面図である。 本発明の半導体発光素子の製造工程を説明するための概略断面図である。 本発明の別の半導体発光素子の製造工程を説明するための概略断面図である。 本発明の別の半導体発光素子の製造工程を説明するための概略断面図である。 本発明の別の半導体発光素子の概略断面図である。

符号の説明

１０ 支持基板
１１ 導電層
１１ａ 第１の接合層
１２ 半導体層
１３ 第１の電極
１４ 第１導電性半導体層
１５ 発光層
１６ 第２導電型半導体層
１７ 第１の絶縁膜
１８ 反射部
１８ａ、１８ｂ 枠体
１９ａ 実質的に蛍光体を含まない領域
１９ｂ 蛍光体を含む領域
２０ 第２の電極
２１ 成長用基板
２３ マスクパターン
２４ 第２の封止部材
２５ 配線層
２６ 電極層
２７ 外部接続用の導電層

Claims (9)

1. 支持基板と、該支持基板上に配置され、活性層を含む半導体層と、該半導体層の側面方向に設けられた反射部と、前記支持基板上で半導体層を被覆し、中心粒径が１０〜３０μｍの蛍光体を含有する封止部材とからなる半導体発光素子であって、
   前記活性層は、前記半導体層の下方側に位置し、
   前記封止部材が、半導体層の側方において実質的に蛍光体を含有しない透光性部材が充填された透光性領域と、少なくとも半導体層上面において蛍光体を含有する蛍光体分布領域とを有し、
   前記半導体層の上面を含む面内において、前記半導体層と反射部との距離が、前記蛍光体分布領域の蛍光体の中心粒径以下であり、かつ
   該蛍光体分布領域は層状に設けられ、少なくとも該層状の蛍光体分布領域中の前記蛍光体が前記半導体層のうちの上面にのみ接して設けられていることを特徴とする半導体発光素子。
2. 封止部材の透光性領域が、蛍光体分布領域と、２０倍以上の蛍光体分布濃度差がある請求項１記載の半導体発光素子。
3. 反射部が、封止樹脂の少なくとも一部の表面からなる反射面を備える請求項１又は２のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
4. 反射部が、少なくともその一部に傾斜又は湾曲した金属膜からなる反射面を備える請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
5. 封止部材が、第１の封止部材と該第１の封止部材を被覆する第２の封止部材とからなり、第１の封止部材が透光性領域と蛍光体分布領域を有する請求項１〜４のいずれかに記載の半導体発光素子。
6. 第２の封止部材が蛍光体を含有してなる請求項５に記載の半導体発光素子。
7. 支持基板上に、活性層を含む半導体層が配置され、該半導体層の側面方向に反射部が設けられ、前記半導体層が、１０〜３０μｍの中心粒径を有する蛍光体を含有する封止部材により被覆されてなる半導体発光素子の製造方法であって、
   成長用基板上に半導体層を成長させ、
   前記半導体層の上面を、支持基板に貼り合わせて、前記活性層を、前記半導体層の下方側に配置し、
   前記成長用基板及び半導体層の一部を除去することにより支持基板上に複数の半導体層を分離形成し、
   前記支持基板上に、各半導体層を囲む枠体を形成し、
   前記半導体層に、蛍光体を含有する封止部材を塗布して、半導体層の側方において封止部材中の透光性部材を充填させた透光性領域と、少なくとも半導体層上面において蛍光体を含有する蛍光体分布領域とを形成する工程を含み、
   前記半導体層の上面を含む面内において、前記半導体層と反射部との距離が、前記蛍光体分布領域の蛍光体の中心粒径以下であり、かつ
   該蛍光体分布領域は層状に設けられ、少なくとも該層状の蛍光体分布領域中の前記蛍光体が前記半導体層のうちの上面にのみ接して設けられていることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
8. 半導体層底面に第１の電極を有し、
   貼り合わせを、共晶接合によって導電層を形成することによって行い、第１の電極と支持基板とを電気的に接続する請求項７に記載の半導体発光素子の製造方法。
9. 枠体及び支持基板を切断して半導体発光素子を得る工程をさらに含む請求項８に記載の半導体発光素子の製造方法。