JP5684751B2 - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
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は適宜省略する。
第1半導体層10は、第1主面(主面)10aと、第1主面10aと反対側の第2主面10bと、を有する。第2主面10bは、例えば、第1主面10aと実質的に平行である。第1半導体層10は、第1導電形を有する。第1主面10aは、第2半導体層20と対向する第1部分10pと、第2半導体層20と対向しない第2部分10qと、を有する。第1部分10pは、第2部分10qと並置される。
図2(a)〜図2(c)、図3(a)〜図3(c)、及び、図4(a)〜図4(d)は、第1の実施形態に係る半導体発光素子の製造方法を例示する模式的断面図である。
図2(a)に表したように、例えば、成長用基板5の表面5a上に、複数の発光部15を形成する。複数の発光部15の形成では、例えば、第1半導体層10となる膜と、発光層30となる膜と、第2半導体層20となる膜と、を、この順に積層させた積層体を形成する。例えば、リソグラフィ処理及びエッチング処理により、積層体の一部を除去する。これにより、表面5a上に複数の発光部15が形成される。
図4(c)に表したように、樹脂膜44fの他方の表面44pに、第1端子部51及び第2端子部52となる導電膜50を形成する。
以上により、半導体発光素子110が完成する。
図5に表したように、本製造方法は、加工体102を準備するステップS110と、樹脂膜44fを形成するステップS120と、支持基板6を剥離させるステップS130と、複数の凹部45を形成するステップS140と、波長変換層46を形成するステップS150と、を含む。
加工体102の準備は、例えば、複数の半導体部品100を形成し、それらの各半導体部品100を支持基板6の上に並べて加工体102を形成することを含む。加工体102の準備は、例えば、予め形成された加工体102を半導体発光素子110の製造に使用可能な状態にすることを含む。使用可能な状態にすることとは、例えば、加工体102を覆って保護する保護膜を除去することや、加工体102を製造装置にセットすることなどである。
これにより、高信頼性の半導体発光素子110が製造される。
図6(a)及び図6(b)は、第2の実施形態に係る半導体発光素子の構成を例示する模式的図である。
図6(a)は、模式的断面図である。図6(b)は、模式的平面図である。図6(a)は、図6(b)のA1−A2線断面を模式的に表す。
図6(a)及び図6(b)に表したように、半導体発光素子120は、第1金属縁部61と第2金属縁部62とを、さらに備える。
図7(a)は、模式的断面図である。図7(b)は、模式的平面図である。図7(a)は、図7(b)のB1−B2線断面を模式的に表す。
図7(a)及び図7(b)に表したように、半導体発光素子120を製造する場合には、例えば、複数の金属フレーム64を加工体102に設ける。この例において、複数の金属フレーム64のそれぞれは、Y軸方向に沿って延びる。複数の金属フレーム64のそれぞれは、例えば、X軸方向に並ぶ最近接の2つの半導体部品100のそれぞれの間に設けられる。複数の金属フレーム64のそれぞれは、例えば、樹脂膜44fの形成の前に、支持基板6の表面6aの上に設けられる。
図8(a)〜図8(c)は、第3の実施形態に係る半導体発光素子の構成を例示する模式的図である。
図8(a)及び図8(b)は、模式的断面図である。図8(c)は、模式的平面図である。図8(a)は、図8(c)のC1−C2線断面を模式的に表す。図8(b)は、図8(c)のD1−D2線断面を模式的に表す。
図8(a)〜図8(c)に表したように、半導体発光素子130は、整流素子部70を、さらに備える。
整流部73の一端73aは、第1端子部51と電気的に接続される。整流部73の他端73bは、第2端子部52と電気的に接続される。整流部73は、第1電極71と第2電極72との間の一方の方向(例えば順方向)に電流を流す。整流部73は、第1電極71と第2電極72との間の一方の方向には電流を流れやすくし、第1電極71と第2電極72との間の他方の方向(例えば逆方向)には電流を流れにくくする。例えば、整流部73においては、逆方向には電流が流れない。または、整流部73において、逆方向に流れる電流は、順方向に流れる電流よりも小さい。この例では、例えば、第1電極71から第2電極72に向かう方向に電流を流す。
図9に表したように、発光部15は、例えば、発光ダイオードである。整流部73は、例えば、ダイオードである。半導体発光素子130において、整流部73は、上記のように電気的に接続されることにより、発光部15と逆方向に並列に接続される。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
Claims (5)
- 第1部分と第2部分とを含む第1主面を有する第1導電形の第1半導体層と、前記第1部分の上に設けられた発光層と、前記発光層の上に設けられた第2導電形の第2半導体層と、を含む発光部であって、前記第1半導体層は、前記第1主面と反対側の第2主面を有し、前記発光部から放出される光の少なくとも一部を吸収し前記光のピーク波長とは異なるピーク波長を有する光を放出する波長変換層が前記第2主面の上に設けられた発光部と、
前記第2部分の上に設けられ、前記第1主面に対して垂直な第1方向に沿って延び、前記第1半導体層と電気的に接続された金属製の第1導電性ピラーと、
前記第2半導体層の上に設けられ、前記第1方向に沿って延び、前記第2半導体層と電気的に接続された金属製の第2導電性ピラーと、
前記発光部の側面及び前記波長変換層の側面を覆うとともに、前記第1導電性ピラー及び前記第2導電性ピラーの間に延在し、前記第1導電性ピラーの側面及び前記第2導電性ピラーの側面を覆う封止部と、
前記第1導電性ピラーと前記封止部との上に設けられ、前記第1主面に対して平行な平面に投影したときに、前記発光部に重なる部分と、前記発光部に重ならず前記封止部に重なる部分と、を有し、前記第1導電性ピラーに接し、前記第1導電性ピラーと電気的に接続された金属製の第1端子部と、
前記第1端子部と離間し、前記第2導電性ピラーと前記封止部との上に設けられ、前記平面に投影したときに、前記発光部に重なる部分と、前記発光部に重ならず前記封止部に重なる部分と、を有し、前記第2導電性ピラーに接し、前記第2導電性ピラーと電気的に接続された金属製の第2端子部と、
を備えた半導体発光素子。 - 前記封止部の側面の一部を覆い、前記第1端子部に電気的に接続された第1金属縁部と、
前記第1金属縁部と離間して設けられ、前記封止部の側面の前記一部と異なる一部を覆い、前記第2端子部に電気的に接続された第2金属縁部と、
をさらに備えた請求項1記載の半導体発光素子。 - 前記第1端子部に電気的に接続された一端と、前記第2端子部に電気的に接続された他端と、を有する整流部を含む整流素子部を、さらに備えた請求項1または2に記載の半導体発光素子。
- 支持基板と、前記支持基板の上に並べられた複数の半導体部品と、を含む加工体であって、前記半導体部品は、基板部と、前記基板部の上に設けられた発光部であって、前記基板部の上に設けられ第1部分と第2部分とを含む主面を有する第1導電形の第1半導体層と、前記第1部分の上に設けられた発光層と、前記発光層の上に設けられた第2導電形の第2半導体層と、を含む発光部と、前記第2部分の上に設けられ前記主面に対して垂直な第1方向に沿って延び前記第1半導体層と電気的に接続された第1導電性ピラーと、前記第2半導体層の上に設けられ前記第1方向に沿って延び前記第2半導体層と電気的に接続された第2導電性ピラーと、を含む、加工体を準備する工程と、
前記複数の半導体部品のそれぞれの上及び前記支持基板の前記表面の上に、前記複数の半導体部品のそれぞれの、前記発光部の側面、前記第1導電性ピラーの側面、及び、前記第2導電性ピラーの側面を覆う樹脂膜を形成する工程と、
前記複数の半導体部品及び前記樹脂膜から前記支持基板を剥離させる工程と、
前記複数の半導体部品のそれぞれから前記基板部を除去し、前記樹脂膜の一方の表面に、前記基板部の形状を反映した複数の凹部を形成する工程と、
前記複数の凹部のそれぞれに波長変換材料を含む樹脂材料を埋め込むことにより、前記発光部から放出される光の少なくとも一部を吸収し、前記光のピーク波長とは異なるピーク波長を有する光を放出し、前記波長変換材料を含む波長変換層を形成する工程と、
前記樹脂膜を前記複数の半導体部品どうしの間で切断する工程と、
を備えた半導体発光素子の製造方法。 - 前記加工体を準備する工程は、前記発光部から放出される光のピーク波長毎に前記複数の半導体部品をグループ分けし、1つの前記グループに属する前記複数の半導体部品を前記支持基板の上に並べる工程を含む請求項4記載の半導体発光素子の製造方法。
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