JP5837456B2 - 半導体発光装置及び発光モジュール - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、半導体発光装置及び発光モジュールに関する。
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップの光取り出し面（第１の面）上に、チップサイズの蛍光体層が設けられ、光取り出し面の反対側の面（第２の面）に、配線部を含むチップサイズパッケージが設けられた半導体発光装置が提案されている。このような半導体発光装置は、ウェーハレベルで複数のチップに対して配線部および蛍光体層を一括形成した後に、ダイシングすることで得ることができる。
本発明の実施形態は、配向性および色度制御性に優れる半導体発光装置及び発光モジュールを提供する。
実施形態によれば、半導体発光装置は、第１の面と、その反対側の第２の面と、発光層とを有する半導体層と、前記発光層を含む領域における前記第２の面に設けられたｐ側電極と、前記発光層を含まない領域における前記第２の面に設けられたｎ側電極と、前記第ｐ側電極及び前記ｎ側電極を覆う第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上に設けられ、前記第１の絶縁膜を貫通する第１のビアを通じて前記ｐ側電極と電気的に接続されたｐ側配線部と、前記第１の絶縁膜上に設けられ、前記第１の絶縁膜を貫通する第２のビアを通じて前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎ側配線部と、前記ｐ側配線部と前記ｎ側配線部との間、および前記半導体層の側面の外側に設けられ、前記発光層の光に対して遮光性をもつ第２の絶縁膜と、前記第１の面上、および前記半導体層の前記側面の外側に設けられた前記第２の絶縁膜の上に設けられた蛍光体層と、を備えている。前記蛍光体層は、上面と、前記上面と鈍角の角を形成して、前記第１の面に対して傾斜し、前記第２の絶縁膜の側面よりも内側に形成された斜面とを有する。前記斜面の直下の前記蛍光体層の厚さは、前記上面の直下の前記蛍光体層の厚さよりも薄い。
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
（第１実施形態）
図１（ａ）は、第１実施形態の半導体発光装置１ａの模式断面図であり、図１（ｂ）は、その半導体発光装置１ａの模式上面図である。
図１（ａ）は、第１実施形態の半導体発光装置１ａの模式断面図であり、図１（ｂ）は、その半導体発光装置１ａの模式上面図である。
半導体発光装置１ａは、励起光を発する発光素子（チップ）５と、発光素子５上に設けられた蛍光体層３０と、発光素子５を支持する支持体６とを備えている。
発光素子５は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）であり、図示しないｐ型半導体層、ｎ型半導体層、ｐ型半導体層とｎ型半導体層に挟まれた活性層（発光層）を含む。また、発光素子５は、ｐ型半導体層へのコンタクト電極（ｐ側電極）と、ｎ型半導体層へのコンタクト電極（ｎ側電極）を有する。
ｎ型半導体層とｐ型半導体層に比較的バンドギャップの大きな半導体（例えばＧａＮ）を用い、活性層に比較的バンドギャップの小さな半導体（例えばＩｎＧａＮ）を挿入する。これにより、活性層を挟むｐｎ接合による注入キャリアが効果的に閉じ込められ、キャリア再結合による発光が効果的に行われて高い発光効率が得られるようになる。活性層は所謂ＭＱＷ（Multi Quantum Well）構造でもよい。また、発光素子チップは、ＬＥＤに限らず、面発光半導体レーザ（ＳＥＬＤ；Surface Emitting Laser Diode）でも構わないものである。
発光素子５の半導体層は、第１の面１５ａと、その反対側の第２の面１５ｂとを有する。第１の面１５ａ上に蛍光体層３０が設けられている。
ｐ側電極及びｎ側電極は、第２の面１５ｂに設けられている。また、第２の面１５ｂ側には、支持体６が設けられている。支持体６は、後述するように、ｐ側電極及びｎ側電極のそれぞれと接続され、且つ外部の実装基板との接続を担うｐ側配線部及びｎ側配線部を含む。また、支持体６は、発光素子５、電極、配線部を保護する絶縁膜を含む。
蛍光体層３０は、発光素子５の第２の面１５ｂよりも下方には設けられておらず、蛍光体層３０の平面サイズは、発光素子５の平面サイズとほぼ同じである。また、支持体６の平面サイズも、発光素子５の平面サイズとほぼ同じであり、半導体発光装置１ａはチップサイズパッケージ構造を有する。
蛍光体層３０は、透明媒体としての樹脂層と、発光素子５の励起光により励起されて蛍光を発する複数の粒子状の蛍光体とを有する。樹脂層は、発光素子５の励起光および蛍光体の蛍光に対して透明な例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂である。蛍光体は、樹脂層中に分散されている。
蛍光体は種々の蛍光体材料を単独または組み合わせて用いることができる。例えば発光素子５の励起光波長（発光波長）を４５０ｎｍとし、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）：Ｃｅ、Ｔｂ３−ｘＲＥｘＯ１２：Ｃｅ（ＴＡＧ）（ＲＥ＝Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｌｕ）、Ｓｒ２−ｘ−ｙＢａｘＣａｙＳｉＯ４：Ｅｕなどの黄色蛍光体を用いることで白色出力光源が得られる。
また、発光素子５の励起光波長を４５０ｎｍとし、ＹＡＧ：Ｎｂ、ＳｒｘＣａ１−ｘＳ：Ｅｕ、ＣａＳｉＡｌＮ３：Ｅｕ、Ｓｒ２−ｙＣａｙＳｉＯ４：Ｅｕなどの赤色蛍光体と、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、Ｓｒ２−ｙＢａｙＳｉＯ４：Ｅｕ、ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕなどの緑色蛍光体を組み合わせて用いることで高演色の白色光源とすることができる。
蛍光体層３０は、発光素子５の第１の面１５ａに対して平行な上面３０ａを有する。蛍光体層３０の上面３０ａと側面との間の角は斜めにカット（面取り）された形状に形成され、上面３０ａと側面との間に斜面３０ｂが形成されている。
斜面３０ｂは、上面３０ａと鈍角の角を形成して、発光素子５の第１の面１５ａに対して傾斜している。蛍光体層３０の上面３０ａを見た図１（ｂ）の上面図に示すように、斜面３０ｂは上面３０ａの周囲のすべてにわたって連続して設けられている。
上面３０ａと斜面３０ｂとの間の角は、発光素子５のエッジ５ａよりも第１の面１５ａの面方向の内側に位置し、斜面３０ｂはその角から発光素子５のエッジ５ａに向かって下り傾斜している。
斜面３０ｂの直下の蛍光体層３０の厚さ（第１の面１５ａに対して垂直な方向の厚さ）は、上面３０ａの直下の蛍光体層３０の厚さ（第１の面１５ａに対して垂直な方向の厚さ）よりも薄い。したがって、発光素子５のエッジ５ａ付近の蛍光体層３０は、発光素子５の第１の面１５ａの中心上の蛍光体層３０よりも薄くなっている。
（第２実施形態）
図２（ａ）は、第２実施形態の半導体発光装置１ｂの模式断面図であり、図２（ｂ）は、その半導体発光装置１ｂの模式上面図である。
図２（ａ）は、第２実施形態の半導体発光装置１ｂの模式断面図であり、図２（ｂ）は、その半導体発光装置１ｂの模式上面図である。
この半導体発光装置１ｂも、励起光を発する発光素子（チップ）５と、発光素子５上に設けられた蛍光体層３０と、発光素子５を支持する支持体６とを備えている。
蛍光体層３０は、発光素子５の第２の面１５ｂよりも下方には設けられておらず、蛍光体層３０の平面サイズは、発光素子５の平面サイズとほぼ同じである。また、支持体６の平面サイズも、発光素子５の平面サイズとほぼ同じであり、半導体発光装置１ｂはチップサイズパッケージ構造を有する。
蛍光体層３０は、発光素子５の第１の面１５ａに対して平行な上面３０ａを有する。蛍光体層３０の側面は、上面３０ａと鈍角の角を形成して、発光素子５の第１の面１５ａに対して傾斜した斜面３０ｃとなっている。蛍光体層３０の側面のすべてが斜面３０ｃとなっている。
蛍光体層３０の上面３０ａを見た図２（ｂ）の上面図に示すように、斜面３０ｃは上面３０ａの周囲のすべてにわたって連続して設けられている。
上面３０ａと斜面３０ｃとの間の角は、発光素子５のエッジ５ａよりも第１の面１５ａの面方向の内側に位置し、斜面３０ｃはその角から発光素子５のエッジ５ａに向かって下り傾斜している。
斜面３０ｃの直下の蛍光体層３０の厚さ（第１の面１５ａに対して垂直な方向の厚さ）は、上面３０ａの直下の蛍光体層３０の厚さ（第１の面１５ａに対して垂直な方向の厚さ）よりも薄い。したがって、発光素子５のエッジ５ａ付近の蛍光体層３０は、発光素子５の第１の面１５ａの中心上の蛍光体層３０よりも薄くなっている。
（第３実施形態）
図３（ａ）は、第３実施形態の半導体発光装置１ｃの模式断面図であり、図３（ｂ）は、その半導体発光装置１ｃの模式上面図である。
図３（ａ）は、第３実施形態の半導体発光装置１ｃの模式断面図であり、図３（ｂ）は、その半導体発光装置１ｃの模式上面図である。
この半導体発光装置１ｃも、励起光を発する発光素子（チップ）５と、発光素子５上に設けられた蛍光体層３０と、発光素子５を支持する支持体６とを備えている。
蛍光体層３０は、発光素子５の第２の面１５ｂよりも下方には設けられておらず、蛍光体層３０の平面サイズは、発光素子５の平面サイズとほぼ同じである。また、支持体６の平面サイズも、発光素子５の平面サイズとほぼ同じであり、半導体発光装置１ｃはチップサイズパッケージ構造を有する。
蛍光体層３０は、発光素子５の第１の面１５ａに対して平行な上面３０ａを有する。蛍光体層３０の側面は、２つの斜面３０ｄ及び３０ｅからなる。２つの斜面３０ｄ及び３０ｅは、発光素子５の第１の面１５ａに対して傾斜し、かつ２つの斜面３０ｄ及び３０ｅは、第１の面１５ａに対する傾斜角度が異なる。
斜面３０ｄは、上面３０ａと鈍角の角を形成して、上面３０ａと斜面３０ｅとの間に設けられている。斜面３０ｅは、斜面３０ｄと鈍角の角を形成して、斜面３０ｄに連続している。
蛍光体層３０の上面３０ａを見た図３（ｂ）の上面図に示すように、斜面３０ｄ及び３０ｅは、それぞれ、上面３０ａの周囲のすべてにわたって連続して設けられている。
上面３０ａと斜面３０ｄとの間の角は、発光素子５のエッジ５ａよりも第１の面１５ａの面方向の内側に位置し、斜面３０ｄは上面３０ａとの間の角から斜面３０ｅに向かって下り傾斜している。斜面３０ｄと斜面３０ｅとの間の角も、発光素子５のエッジ５ａよりも第１の面１５ａの面方向の内側に位置し、斜面３０ｅは斜面３０ｄとの間の角から発光素子５のエッジ５ａに向かって下り傾斜している。
斜面３０ｄの直下の蛍光体層３０の厚さ（第１の面１５ａに対して垂直な方向の厚さ）および斜面３０ｅの直下の蛍光体層３０の厚さ（第１の面１５ａに対して垂直な方向の厚さ）は、上面３０ａの直下の蛍光体層３０の厚さ（第１の面１５ａに対して垂直な方向の厚さ）よりも薄い。したがって、発光素子５のエッジ５ａ付近の蛍光体層３０は、発光素子５の第１の面１５ａの中心上の蛍光体層３０よりも薄くなっている。
以上説明した実施形態の半導体発光装置１ａ〜１ｃでは、いずれも蛍光体層３０の上面３０ａと側面との間の角が直角ではなく鈍角に形成され、蛍光体層３０の端部に斜面３０ｂ〜３０ｅが形成されている。
蛍光体層３０の角が直角ではなく、鈍角になることで、蛍光体層３０の角での光の蹴られによる配光乱れを抑えることができる。また、発光素子５の端部で上向きに放射される光成分が増えて、実施形態の半導体発光装置を光源として用いた灯具の効率を高めることができる。
また、図３（ａ）及び（ｂ）に示す半導体発光装置１ｃでは、蛍光体層３０の側面が、第１の面１５ａに対する傾斜角度が異なる複数（図示では例えば２つ）の斜面３０ｄと３０ｅから形成され、凸レンズとして機能することができる。
それら複数の斜面の数や傾斜角度を任意に調整することで、所望のレンズ特性に設計することが可能となる。蛍光体層３０をレンズとしても機能させることができ、第１の面１５ａ上に別途レンズを設けなくて済む。これにより、構造を簡単にし、コスト低減を図れる。
また、発光素子５の光取り出し面（第１の面１５ａ）に垂直な方向に対して大きな角度をなす横方向への光は、真上に放射される光よりも蛍光体層３０を通過する距離が長くなり、横方向への放射光が蛍光色に近くなる色割れが起こりやすい。
しかしながら、実施形態の半導体発光装置１ａ〜１ｃによれば、蛍光体層３０の端部に斜面３０ｂ〜３０ｅを形成することで、発光素子５の端部側の蛍光体層３０の厚さが、第１の面１５ａの中心側の蛍光体層３０の厚さよりも薄くなる。このため、横方向への励起光放射成分が多くなり、色割れを緩和することができる。
図４（ａ）及び（ｂ）は、第３実施形態の半導体発光装置１ｃの変形例の半導体発光装置１’ｃを示す。図４（ａ）は、半導体発光装置１’ｃの模式断面図であり、図４（ｂ）は、その模式上面図である。
この半導体発光装置１’ｃでは、発光素子５のエッジ（半導体層のエッジ）５ａが、蛍光体層３０のエッジよりも、第１の面１５ａの面方向の内側にある。すなわち、蛍光体層３０が、発光素子５のエッジ５ａを覆って保護している。
図５（ａ）は、第１実施形態の半導体発光装置１ａの変形例の半導体発光装置１’ａを示す模式断面図であり、図５（ｂ）は、第２実施形態の半導体発光装置１ｂの変形例の半導体発光装置１’ｂを示す模式断面図である。
これら半導体発光装置１’ａ及び１’ｂにおいても、発光素子５のエッジ（半導体層のエッジ）５ａが、蛍光体層３０のエッジよりも内側にあり、蛍光体層３０が、発光素子５のエッジ５ａを覆って保護している。
次に、実施形態の発光モジュールについて説明する。
図６（ａ）は、図２（ａ）及び（ｂ）に示した半導体発光装置１ｂを用いた発光モジュール６０ａの模式断面図である。
発光モジュール６０ａは、実装基板７０と、実装基板７０上に、互いに離間して実装された複数の半導体発光装置１ｂとを備えている。
実装基板７０は、例えば樹脂基板あるいはセラミック基板をベースとする基板と、その基板の一方の面である実装面７１に設けられたパッド７２と、実装面７１に設けられパッド７２と接続された配線パターン（図示せず）とを有する。
あるいは、実装基板７０のベース基板として、放熱性に優れた金属板を用いてもよく、その場合、金属板上に絶縁膜が設けられ、その絶縁膜上にパッド７２及び配線パターンが形成される。
半導体発光装置１ｂは、例えば図１０などを参照して後述するように、同じ面で露出されたｐ側外部端子２３ａとｎ側外部端子２４ａとを有する。半導体発光装置１ｂは、ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａが露出する面を、実装面７１に向け、第１の面（光取り出し面）１５ａを、実装面７１の上方に向けた姿勢で、実装基板７０上に実装されている。
ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、例えば、はんだ４０などの接合剤を介して、パッド７２に接合される。発光素子５の発光層は、ｐ側電極、ｎ側電極、ｐ側配線部、ｎ側配線部、ｐ側外部端子２３ａ、ｎ側外部端子２４ａ、はんだ４０、およびパッド７２を介して、実装基板７０の配線パターンと電気的に接続される。
ここで、図９は、比較例の発光モジュールの模式断面図を示す。この比較例の発光モジュールにおける半導体発光装置１００の蛍光体層３０は直方体形状に形成され、その蛍光体層３０の上面３０ａと側面との間の角が直角となっている。
この比較例では、隣接する半導体発光装置１００間の距離が近すぎると、横方向に放射された光が隣の半導体発光装置１００にじゃまをされ、上方に放射され難くなる。これは、高密度実装の障害になる。
これに対して、実施形態によれば、横方向に放射された光を、隣の半導体発光装置１ｂの蛍光体層３０の斜面３０ｃで上方へと反射させて、上方への光放射効率を高めることができる。この結果、複数の半導体発光装置１ｂを、相互の距離を近づけて密集させて実装することができ、高パワー密度化が可能となる。
実装基板７０に実装される半導体発光装置は、図６（ｂ）に示すように、前述した図１（ａ）及び（ｂ）の半導体発光装置１ａでもよいし、図６（ｃ）に示すように、図３（ａ）及び（ｂ）の半導体発光装置１ｃでもよい。
図６（ｂ）に示す発光モジュール６０ｂおよび図６（ｃ）に示す発光モジュール６０ｃにおいても、横方向に放射された光を、隣の半導体発光装置の蛍光体層３０の斜面で上方へと反射させて、上方への光放射効率を高めることができる。この結果、複数の半導体発光装置を相互の距離を近づけて密集させて実装することができ、高パワー密度化が可能となる。
さらに、図４（ａ）及び（ｂ）に示す半導体発光装置１’ｃ、図５（ａ）に示す半導体発光装置１’ａ、図５（ｂ）に示す半導体発光装置１’ｂを、実装基板７０上に実装した発光モジュールにおいても同様な効果が得られる。
次に、実施形態の半導体発光装置の製造方法について説明する。図７（ａ）〜（ｅ）に、図２（ａ）及び（ｂ）に示した半導体発光装置１ｂの製造方法を示す。
発光素子５は例えば窒化ガリウム系半導体層を含み、その半導体層は図７（ａ）に示すように基板１０上に形成される。基板１０は、例えば、サファイア基板やシリコン基板を用いることができる。
発光素子５上に電極を形成した後、その電極と接続された配線部や絶縁膜を含む支持体６が、図７（ｂ）に示すように、発光素子５上に形成される。
その後、基板１０は除去される。図７（ｃ）は、基板１０が除去された後の発光素子５及び支持体６の積層体を示し、図７（ｂ）とは上下を逆にして、支持体６を下に、発光素子５を上にして表している。
基板１０の除去により、発光素子５の第１の面１５ａが露出され、その第１の面１５ａ上に、図７（ｄ）に示すように、蛍光体層３０が形成される。
そして、図７（ｄ）に示す積層体をダイシングして、図７（ｅ）に示すように、複数の半導体発光装置１ｂに個片化する。
このとき、断面がＶ字形状のブレードを使って、蛍光体層３０をその上面３０ａ側から切断することで、蛍光体層３０に斜面３０ｃを形成することができる。
図１（ａ）及び（ｂ）に示す半導体発光装置１ａと、図３（ａ）及び（ｂ）に示す半導体発光装置１ｃについても同様に、断面がＶ字形状のブレードを使って、蛍光体層３０をその上面３０ａ側から切断することで、蛍光体層３０に斜面を形成することができる。
また、図８（ａ）〜（ｃ）は、図５（ｂ）に示す半導体発光装置１’ｂの製造方法を示す模式断面図である。
基板１０を除去するまでの図７（ａ）〜（ｃ）に示す工程は上記と同じように進められる。そして、基板１０を除去した後、図８（ａ）に示すように、発光素子５を支持体６上で複数に分離する。例えばエッチングにより発光素子（半導体層）５の一部を除去して、発光素子５を複数に分離する溝８０を形成する。溝８０は、ウェーハ状に広がっていた発光素子５に格子状に形成される。
そして、図８（ｂ）に示すように、発光素子５の第１の面１５ａ上に蛍光体層３０を形成する。蛍光体層３０は、溝８０にも充填され、複数に分離されたそれぞれの発光素子５のエッジ５ａが蛍光体層３０で覆われる。
そして、溝８０の位置で、蛍光体層３０及び支持体６をダイシングすることで、図８（ｃ）に示すように、発光素子５のエッジ５ａが蛍光体層３０で覆われて保護された半導体発光装置１’ｂが得られる。このダイシング時においても、断面がＶ字形状のブレードを使って蛍光体層３０を上面３０ａ側から切断することで、蛍光体層３０に斜面３０ｃを形成することができる。
図４（ａ）及び（ｂ）に示す半導体発光装置１’ｃと、図５（ａ）に示す半導体発光装置１’ａについても、複数に分離された発光素子５間に蛍光体層３０を充填することで、同様に製造することができる。
次に、発光素子（チップ）および支持体の具体例について、以下に説明する。
（第４実施形態）
図１０は、第４実施形態の半導体発光装置１ｄの模式断面図である。
図１０は、第４実施形態の半導体発光装置１ｄの模式断面図である。
半導体発光装置１ｄは、発光層１３を含む半導体層１５を有する。また、半導体層１５は、第１の面１５ａと、その反対側の第２の面を有する。第２の面側に電極及び配線部が設けられ、電極及び配線部の設けられていない第１の面１５ａから主として光が放射される。
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の半導体層１１及び第２の半導体層１２は、例えば窒化ガリウムを含む。第１の半導体層１１は、例えば、下地バッファ層、ｎ型ＧａＮ層などを含む。第２の半導体層１２は、ｐ型ＧａＮ層、発光層（活性層）１３などを含む。発光層１３は、青、紫、青紫、紫外光などを発光する材料を用いることができる。
半導体層１５の第２の面は凹凸形状に加工され、凸部は発光層１３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１３を有する領域における第２の面に設けられている。
半導体層１５の第２の面において凸部の横には、発光層１３を含ま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１３を含まない領域における第２の面に設けられている。
半導体層１５の第２の面側の平面図である図１８（ｂ）に示すように、発光層１３を含む領域に設けられたｐ側電極１６の方が、発光層１３を含まない領域に設けられたｎ側電極１７よりも面積が広い。これにより、広い発光領域が得られる。なお、図１８（ｂ）に示すｐ側電極１６及びｎ側電極１７のレイアウトは一例であって、これに限らない。
半導体層１５の第２の面側には、第１の絶縁膜（以下、単に絶縁膜と言う）１８が設けられている。絶縁膜１８は、半導体層１５、ｐ側電極１６及びｎ側電極１７を覆っている。また、絶縁膜１８は、発光層１３及び第２の半導体層１２の側面を覆って保護している。
なお、絶縁膜１８と半導体層１５との間に別の絶縁膜（例えばシリコン酸化膜）が設けられることもある。絶縁膜１８は、例えば、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、絶縁膜１８としてシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の無機膜を用いてもよい。
絶縁膜１８は、半導体層１５の第１の面１５ａ上には設けられていない。絶縁膜１８は、半導体層１５における第１の面１５ａから続く側面１５ｃを覆って保護している。
絶縁膜１８における、半導体層１５の第２の面とは反対側の面上に、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。
絶縁膜１８にはｐ側電極１６に達する複数の第１の開口１８ａが形成され、その第１の開口１８ａ内に設けられた複数の第１のビア２１ａを通じて、ｐ側配線層２１はｐ側電極１６と電気的に接続されている。
絶縁膜１８にはｎ側電極１７に達する第２の開口１８ｂが形成され、その第２の開口１８ｂ内に設けられた第２のビア２２ａを通じて、ｎ側配線層２２はｎ側電極１７と電気的に接続されている。
ｐ側配線層２１においてｐ側電極１６に対する反対側の面には、ｐ側金属ピラー２３が設けられている。ｐ側配線層２１、ｐ側金属ピラー２３、および後述するシード層として使われる金属膜１９は、本実施形態におけるｐ側配線部を構成する。
ｎ側配線層２２においてｎ側電極１７に対する反対側の面には、ｎ側金属ピラー２４が設けられている。ｎ側配線層２２、ｎ側金属ピラー２４、および後述するシード層として使われる金属膜１９は、本実施形態におけるｎ側配線部を構成する。
絶縁膜１８には、第２の絶縁膜として例えば樹脂層２５が積層されている。樹脂層２５は、ｐ側配線部の周囲及びｎ側配線部の周囲を覆っている。また、樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４との間に充填されている。
ｐ側金属ピラー２３の側面およびｎ側金属ピラー２４の側面は、樹脂層２５で覆われている。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から露出し、ｐ側外部端子２３ａ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から露出し、ｎ側外部端子２４ａとして機能する。
ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、前述した図６（ａ）〜（ｃ）に示す実装基板７０に形成されたパッド７２に、はんだ４０などを介して接合される。
樹脂層２５における同じ面（図１０における下面）で露出するｐ側外部端子２３ａとｎ側外部端子２４ａとの間の距離は、絶縁膜１８上でのｐ側配線層２１とｎ側配線層２２との間の距離よりも大きい。ｐ側外部端子２３ａとｎ側外部端子２４ａとは、実装基板への実装時にはんだ等によって相互に短絡しない距離を隔てて離れている。
ｐ側配線層２１は、プロセス上の限界まで、ｎ側配線層２２に近づけることができ、ｐ側配線層２１の面積を広くできる。この結果、ｐ側配線層２１とｐ側電極１６との接触面積の拡大を図れ、電流分布及び放熱性を向上できる。
ｐ側配線層２１が複数の第１のビア２１ａを通じてｐ側電極１６と接する面積は、ｎ側配線層２２が第２のビア２２ａを通じてｎ側電極１７と接する面積よりも大きい。よって、発光層１３への電流分布が向上し、且つ発光層１３の熱の放熱性が向上できる。
絶縁膜１８上に広がるｎ側配線層２２の面積は、ｎ側配線層２２がｎ側電極１７と接する面積よりも大きい。
実施形態によれば、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１３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１３を含む領域よりも狭い領域に設けられたｎ側電極１７が、より面積の大きなｎ側配線層２２として実装面側に引き出されている。
第１の半導体層１１は、ｎ側電極１７、金属膜１９およびｎ側配線層２２を介して、ｎ側外部端子２４ａを有するｎ側金属ピラー２４と電気的に接続されている。発光層１３を含む第２の半導体層１２は、ｐ側電極１６、金属膜１９およびｐ側配線層２１を介して、ｐ側外部端子２３ａを有するｐ側金属ピラー２３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よりも厚く、ｎ側金属ピラー２４はｎ側配線層２２よりも厚い。ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４および樹脂層２５のそれぞれの厚さは、半導体層１５よりも厚い。なお、ここでの「厚さ」は、図１０において上下方向の厚さを表す。
また、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４のそれぞれの厚さは、半導体層１５、ｐ側電極１６、ｎ側電極１７および絶縁膜１８を含む積層体の厚さよりも厚い。なお、各金属ピラー２３、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。すなわち、金属ピラー２３、２４は、その平面サイズよりも厚さが小さくてもよい。
実施形態によれば、半導体層１５を形成するために使用した後述する基板１０が除去されても、ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４および樹脂層２５を含む支持体によって、半導体層１５を安定して支持し、半導体発光装置１ｄの機械的強度を高めることができる。
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及び絶縁材料との優れた密着性が得られる。
樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を補強する。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のが望ましい。そのような樹脂層２５として、例えばエポキシ樹脂、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。
また、ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａを介して、半導体発光装置１ｄを実装基板に実装した状態において、はんだを介して半導体層１５に加わる応力を、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４が吸収することで緩和することができる。
ｐ側配線層２１及びｐ側金属ピラー２３を含むｐ側配線部は、相互に分断された複数のビア２１ａを介して、ｐ側電極１６に接続されている。このため、ｐ側配線部による高い応力緩和効果が得られる。
あるいは、図１１（ａ）に示すように、１つの大きな第１の開口１８ａ内に設けられ、ビア２１ａよりも平面サイズの大きなビア２１ｃを介して、ｐ側配線層２１をｐ側電極１６に接続させてもよく、この場合、いずれも金属であるｐ側電極１６、ｐ側配線層２１及びｐ側金属ピラー２３を通じた、発光層１３の放熱性の向上を図れる。
後述するように、半導体層１５を形成するときに使った基板１０は第１の面１５ａ上から除去される。このため、半導体発光装置１ｄを低背化できる。
半導体層１５の第１の面１５ａには、微小な凹凸が形成されている。第１の面１５ａに対して、例えばアルカリ系溶液を使ったウェットエッチング（フロスト処理）を行い、凹凸が形成される。第１の面１５ａに凹凸を設けることで、様々な角度で第１の面１５ａに入射する光を全反射させることなく第１の面１５ａの外側に取り出すことが可能となる。
第１の面１５ａ上には、蛍光体層３０が設けられている。蛍光体層３０は、透明媒体としての透明樹脂３１と、透明樹脂３１中に分散された複数の粒子状の蛍光体３２とを有する。
透明樹脂３１は、発光層１３の励起光及び蛍光体３２の蛍光に対して透明であり、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、フェニル樹脂などを用いることができる。
蛍光体３２は、発光層１３の励起光を吸収し波長変換光を発光可能である。このため、半導体発光装置１ｄは、発光層１３の励起光と、蛍光体３２の波長変換光との混合光を出射可能である。
例えば、蛍光体３２が黄色光を発光する黄色蛍光体とすると、ＧａＮ系材料である発光層１３の青色光と、蛍光体３２における波長変換光である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。なお、蛍光体層３０は、複数種の蛍光体（例えば、赤色光を発光する赤色蛍光体と、緑色光を発光する緑色蛍光体）を含む構成であってもよい。
そして、本実施形態においても、蛍光体層３０の上面３０ａと側面との間の角が直角ではなく鈍角に形成され、図１（ａ）及び（ｂ）に示す第１実施形態と同様、蛍光体層３０の端部に斜面３０ｂが形成されている。
したがって、第４実施形態の半導体発光装置１ｄにおいても、蛍光体層３０の角での光の蹴られによる配光乱れを抑えることができる。また、半導体層１５の端部で上向きに放射される光成分が増えて、灯具効率を高めることができる。
また、半導体層１５の端部側の蛍光体層３０の厚さが、第１の面１５ａの中心側の蛍光体層３０の厚さよりも薄い。このため、横方向への励起光放射成分が多くなり、色割れを緩和することができる。
さらに、複数の半導体発光装置１ｄを実装基板に実装させた発光モジュールにおいて、横方向に放射された光を、隣の半導体発光装置１ｄの蛍光体層３０の斜面３０ｂで上方へと反射させて、上方への光放射効率を高めることができる。この結果、複数の半導体発光装置１ｄを、相互の距離を近づけて密集させて実装することができ、高パワー密度化が可能となる。
次に、図１５（ａ）〜図２６（ｂ）を参照して、上記半導体発光装置１ｄの製造方法について説明する。図１５（ａ）〜図２６（ｂ）は、ウェーハ状態における一部の領域を表す。
図１５（ａ）は、基板１０の主面（図１５（ａ）における下面）に、第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２を形成した積層体を示す。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）における下面図に対応する。
基板１０の主面上に第１の半導体層１１が形成され、その上に発光層１３を含む第２の半導体層１２が形成される。窒化ガリウムを含む第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２は、例えばサファイア基板上にＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法で結晶成長させることができる。あるいは、基板１０としてはシリコン基板を用いることもできる。
第１の半導体層１１における基板１０に接する面が、半導体層１５の第１の面１５ａであり、第２の半導体層１２の表面が半導体層１５の第２の面１５ｂである。
次に、図示しないレジストを用いた例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法で、図１６（ａ）及びその下面図である図１６（ｂ）に示すように、半導体層１５を貫通して基板１０に達する溝８０を形成する。溝８０は、ウェーハ状態の基板１０上で例えば格子状に形成され、半導体層１５を基板１０上で複数のチップに分離する。
なお、半導体層１５を複数に分離する工程は、後述する第２の半導体層１２の選択的除去後、あるいは電極の形成後に行ってもよい。
次に、図示しないレジストを用いた例えばＲＩＥ法で、図１７（ａ）及びその下面図である図１７（ｂ）に示すように、第２の半導体層１２の一部を除去して、第１の半導体層１１の一部を露出させる。第１の半導体層１１が露出された領域は、発光層１３を含まない。
次に、図１８（ａ）及びその下面図である図１８（ｂ）に示すように、半導体層１５の第２の面にｐ側電極１６とｎ側電極１７を形成する。ｐ側電極１６は、第２の半導体層１２の表面に形成される。ｎ側電極１７は、第１の半導体層１１の露出面に形成される。
ｐ側電極１６及びｎ側電極１７は、例えば、スパッタ法、蒸着法等で形成される。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。
ｐ側電極１６は、発光層１３の発光光に対して反射性を有する、例えば、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を含む。また、ｐ側電極１６の硫化、酸化防止のため、金属保護膜（バリアメタル）を含む構成であってもよい。
また、ｐ側電極１６とｎ側電極１７との間や、発光層１３の端面（側面）にパッシベーション膜として、例えばシリコン窒化膜やシリコン酸化膜をＣＶＤ（chemical vapor deposition）法で形成してもよい。また、各電極と半導体層とのオーミックコンタクトをとるための活性化アニールなどは必要に応じて実施される。
次に、基板１０の主面上の露出している部分すべてを図１９（ａ）に示す絶縁膜１８で覆った後、例えばウェットエッチングにより絶縁膜１８をパターニングし、絶縁膜１８に選択的に第１の開口１８ａと第２の開口１８ｂを形成する。第１の開口１８ａは複数形成され、各々の第１の開口１８ａはｐ側電極１６に達する。第２の開口１８ｂはｎ側電極１７に達する。
絶縁膜１８としては、例えば、感光性ポリイミド、ベンゾシクロブテン（Benzocyclobutene）などの有機材料を用いることができる。この場合、レジストを使わずに、絶縁膜１８に対して直接露光及び現像が可能である。
あるいは、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜などの無機膜を絶縁膜１８として使用してもよい。絶縁膜１８が無機膜の場合、絶縁膜１８上に形成したレジストをパターニングした後のエッチングによって第１の開口１８ａ及び第２の開口１８ｂが形成される。
次に、絶縁膜１８の表面、第１の開口１８ａの内壁（側壁及び底部）、および第２の開口１８ｂの内壁（側壁及び底部）に、図１９（ｂ）に示すように、金属膜１９を形成する。金属膜１９は、後述するメッキのシードメタルとして使われる。
金属膜１９は、例えばスパッタ法で形成される。金属膜１９は、例えば、絶縁膜１８側から順に積層されたチタン（Ｔｉ）と銅（Ｃｕ）との積層膜を含む。あるいは、チタン膜の代わりにアルミニウム膜を使ってもかまわない。
次に、図１９（ｃ）に示すように、金属膜１９上に選択的にレジスト９１を形成し、金属膜１９を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。
これにより、図２０（ａ）及びその下面図である図２０（ｂ）に示すように、金属膜１９上に、選択的にｐ側配線層２１とｎ側配線層２２が形成される。ｐ側配線層２１及びｎ側配線層２２はメッキ法により同時に形成される例えば銅材料からなる。
ｐ側配線層２１は、第１の開口１８ａ内にも形成され、金属膜１９を介してｐ側電極１６と電気的に接続される。ｎ側配線層２２は、第２の開口１８ｂ内にも形成され、金属膜１９を介してｎ側電極１７と電気的に接続される。
ｐ側配線層２１及びｎ側配線層２２のメッキに使ったレジスト９１は、溶剤もしくは酸素プラズマを使って、除去される。
次に、図２１（ａ）及びその下面図である図２１（ｂ）に示すように、金属ピラー形成用のレジスト９２を形成する。レジスト９２は、前述のレジスト９１よりも厚い。なお、前の工程でレジスト９１は除去せずに残し、そのレジスト９１にレジスト９２を重ねて形成してもよい。レジスト９２には、第１の開口９２ａと第２の開口９２ｂが形成されている。
そして、レジスト９２をマスクに用いて、金属膜１９を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。これにより、図２２（ａ）及びその下面図である図２２（ｂ）に示すように、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、レジスト９２に形成された第１の開口９２ａ内であって、ｐ側配線層２１の表面上に形成される。ｎ側金属ピラー２４は、レジスト９２に形成された第２の開口９２ｂ内であって、ｎ側配線層２２の表面上に形成される。ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４は、メッキ法により同時に形成される例えば銅材料からなる。
レジスト９２は、図２３（ａ）に示すように、例えば溶剤もしくは酸素プラズマを用いて除去される。この後、金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４、ｐ側配線層２１およびｎ側配線層２２をマスクにして、金属膜１９の露出している部分をウェットエッチングにより除去する。これにより、図２３（ｂ）に示すように、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２との金属膜１９を介した電気的接続が分断される。
次に、図２４（ａ）に示すように、絶縁膜１８に対して樹脂層２５を積層する。樹脂層２５は、ｐ側配線層２１、ｎ側配線層２２、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を覆う。
樹脂層２５は、絶縁性を有する。また、樹脂層２５に、例えばカーボンブラックを含有させて、発光層１３の発光光に対して遮光性を与えてもよい。
次に、図２４（ｂ）に示すように、基板１０を除去する。基板１０がサファイア基板の場合、例えばレーザーリフトオフ法によって基板１０を除去することができる。具体的には、基板１０の裏面側から第１の半導体層１１に向けてレーザ光が照射される。レーザ光は、基板１０に対して透過性を有し、第１の半導体層１１に対しては吸収領域となる波長を有する。
レーザ光が基板１０と第１の半導体層１１との界面に到達すると、その界面付近の第１の半導体層１１はレーザ光のエネルギーを吸収して分解する。第１の半導体層１１はガリウム（Ｇａ）と窒素ガスに分解する。この分解反応により、基板１０と第１の半導体層１１との間に微小な隙間が形成され、基板１０と第１の半導体層１１とが分離する。
レーザ光の照射を、設定された領域ごとに複数回に分けてウェーハ全体にわたって行い、基板１０を除去する。
基板１０がシリコン基板の場合には、エッチングによって基板１０を除去することができる。
基板１０の主面上に形成された前述した積層体は、半導体層１５よりも厚いｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４および樹脂層２５によって補強されているため、基板１０がなくなっても、ウェーハ状態を保つことが可能である。
また、樹脂層２５も、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を構成する金属も、半導体層１５に比べて柔軟な材料である。そのような柔軟な支持体に半導体層１５は支持されている。そのため、基板１０上に半導体層１５をエピタキシャル成長させる際に生じた大きな内部応力が、基板１０の剥離時に一気に開放されても、半導体層１５が破壊されるのを回避できる。
基板１０が除去された半導体層１５の第１の面１５ａは洗浄される。例えば、希フッ酸等で、第１の面１５ａに付着したガリウム（Ｇａ）を除去する。
その後、例えば、ＫＯＨ（水酸化カリウム）水溶液やＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等で、第１の面１５ａをウェットエッチングする。これにより、結晶面方位に依存したエッチング速度の違いによって、図２５（ａ）に示すように、第１の面１５ａに凹凸が形成される。あるいは、レジストでパターニングした後にエッチングを行って、第１の面１５ａに凹凸を形成してもよい。第１の面１５ａに凹凸が形成されることで、光取り出し効率を向上できる。
次に、図２５（ｂ）に示すように、第１の面１５ａ上に蛍光体層３０を形成する。蛍光体層３０は、隣り合う半導体層１５間の絶縁膜１８上にも形成される。
蛍光体３２が分散された液状の透明樹脂３１を、例えば、印刷、ポッティング、モールド、圧縮成形などの方法によって第１の面１５ａ上に供給した後、熱硬化させる。
次に、樹脂層２５の表面（図２５（ｂ）における下面）を研削し、図２６（ａ）及びその下面図である図２６（ｂ）に示すように、ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａを露出させる。
その後、前述した溝８０の位置で、蛍光体層３０、絶縁膜１８および樹脂層２５を切断し、複数の半導体発光装置１ｄに個片化する。
本実施形態においても、断面がＶ字形状のブレードを使って、蛍光体層３０をその上面３０ａ側から切断することで、蛍光体層３０に斜面３０ｂを形成することができる。
ダイシング時、基板１０はすでに除去されている。さらに、溝８０には、半導体層１５は存在しないため、ダイシング時に半導体層１５が受けるダメージを回避することができる。また、個片化後の追加工程なしで、半導体層１５の端部（側面）が絶縁膜１８で覆われて保護された構造が得られる。
なお、個片化された半導体発光装置１ｄは、ひとつの半導体層１５を含むシングルチップ構造でも、複数の半導体層１５を含むマルチチップ構造であってもよい。
ダイシングされる前までの前述した各工程は、ウェーハ状態で一括して行われるため、個片化された個々のデバイスごとに、配線及びパッケージングを行う必要がなく、大幅な生産コストの低減が可能になる。すなわち、個片化された状態で、すでに配線及びパッケージングが済んでいる。このため、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。
（第５実施形態）
次に、図１１（ｂ）は、第５実施形態の半導体発光装置１ｅの模式断面図である。
次に、図１１（ｂ）は、第５実施形態の半導体発光装置１ｅの模式断面図である。
この半導体発光装置１ｅでは、ｐ側電極１６の表面及び側面に、ｐ側電極１６を覆うｐ側パッド５１が設けられている。ｐ側電極１６は、半導体層１５に含まれるガリウム（Ｇａ）と合金を形成可能な、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）およびロジウム（Ｒｈ）のうちの少なくとも１つを含む。ｐ側パッド５１は、ｐ側電極１６よりも発光層１３の発光光に対する反射率が高く、主成分として例えば銀（Ａｇ）を含む。また、ｐ側パッド５１は、ｐ側電極１６を酸化や腐食から保護する。
また、ｎ側電極１７の表面及び側面に、ｎ側電極１７を覆うｎ側パッド５２が設けられている。ｎ側電極１７は、半導体層１５に含まれるガリウム（Ｇａ）と合金を形成可能な、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）およびロジウム（Ｒｈ）のうちの少なくとも１つを含む。ｎ側パッド５２は、ｎ側電極１７よりも発光層１３の発光光に対する反射率が高く、主成分として例えば銀（Ａｇ）を含む。また、ｎ側パッド５２は、ｎ側電極１７を酸化や腐食から保護する。
半導体層１５の第２の面におけるｐ側電極１６の周囲およびｎ側電極１７の周囲には、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜などの絶縁膜５３が設けられている。絶縁膜５３は、ｐ側電極１６とｎ側電極１７との間、およびｐ側パッド５１とｎ側パッド５２との間に設けられている。
絶縁膜５３上、ｐ側パッド５１上およびｎ側パッド５２上には、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜などの絶縁膜５４が設けられている。また、絶縁膜５４は、半導体層１５の側面１５ｃにも設けられ、側面１５ｃを覆っている。
絶縁膜５４上には、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２が設けられている。ｐ側配線層２１は、絶縁膜５４に形成された第１の開口５４ａ内に設けられた第１のビア２１ａを通じてｐ側パッド５１に接続されている。ｎ側配線層２２は、絶縁膜５４に形成された第２の開口５４ｂ内に設けられた第２のビア２２ａを通じてｎ側パッド５２に接続されている。
この構造においても、ｐ側配線層２１は、相互に分断された複数のビア２１ａを介してｐ側パッド５１に接続されてもよいし、あるいは、ビア２１ａよりも平面サイズの大きな１つのビアを介してｐ側パッド５１に接続されてもよい。
ｐ側配線層２１上には、ｐ側配線層２１よりも厚いｐ側金属ピラー２３が設けられている。ｎ側配線層２２上には、ｎ側配線層２２よりも厚いｎ側金属ピラー２４が設けられている。
絶縁膜５４に対して樹脂層２５が積層されている。樹脂層２５は、ｐ側配線層２１及びｐ側金属ピラー２３を含むｐ側配線部と、ｎ側配線層２２及びｎ側金属ピラー２４を含むｎ側配線部を覆っている。ただし、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（図において下面）は樹脂層２５から露出され、ｐ側外部端子２３ａとして機能する。同様に、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（図において下面）は樹脂層２５から露出され、ｎ側外部端子２４ａとして機能する。
樹脂層２５は、基板１０上で半導体層１５を複数に分離する前述した溝８０内に、絶縁膜５４を介して充填される。したがって、半導体層１５の側面１５ｃは、無機膜である絶縁膜５４と、樹脂層２５とで覆われて保護されている。
この半導体発光装置１ｅにおいても、第１実施形態の半導体発光装置１ａおよび第４実施形態の半導体発光装置１ｄと同じように、第１の面１５ａ上に、斜面３０ｂを有する蛍光体層３０が設けられている。
（第６実施形態）
図１２（ａ）は、第６実施形態の半導体発光装置１ｆの模式断面図である。
図１２（ａ）は、第６実施形態の半導体発光装置１ｆの模式断面図である。
この半導体発光装置１ｆは、図１０に示す第４実施形態の半導体発光装置１ｄにおける第１の面１５ａ上に、図２（ａ）及び（ｂ）に示す第２実施形態の半導体発光装置１ｂの蛍光体層３０を設けている。すなわち、蛍光体層３０の側面すべてが斜面３０ｃとなっている。
また、半導体発光装置１ｆにおいて、ｐ側配線層２１は、相互に分断された複数のビア２１ａを介してｐ側電極１６に接続されることに限らず、図１３（ａ）に示すように、ビア２１ａよりも平面サイズの大きな１つのビア２１ｃを介してｐ側電極１６に接続されてもよい。
（第７実施形態）
図１２（ｂ）は、第６実施形態の半導体発光装置１ｇの模式断面図である。
図１２（ｂ）は、第６実施形態の半導体発光装置１ｇの模式断面図である。
この半導体発光装置１ｇは、図１０に示す第４実施形態の半導体発光装置１ｄにおける第１の面１５ａ上に、図３（ａ）及び（ｂ）に示す第３実施形態の半導体発光装置１ｃの蛍光体層３０を設けている。
すなわち、蛍光体層３０は、第１の面１５ａに対する傾斜角度が異なる２つの斜面３０ｄ及び３０ｅを有し、レンズとして機能することができる。
また、半導体発光装置１ｇにおいて、ｐ側配線層２１は、相互に分断された複数のビア２１ａを介してｐ側電極１６に接続されることに限らず、図１４（ａ）に示すように、ビア２１ａよりも平面サイズの大きな１つのビア２１ｃを介してｐ側電極１６に接続されてもよい。
（第８実施形態）
図１３（ｂ）は、第８実施形態の半導体発光装置１ｈの模式断面図である。
図１３（ｂ）は、第８実施形態の半導体発光装置１ｈの模式断面図である。
この半導体発光装置１ｈは、図１１（ｂ）に示す第５実施形態の半導体発光装置１ｅにおける第１の面１５ａ上に、図２（ａ）及び（ｂ）に示す第２実施形態の半導体発光装置１ｂの蛍光体層３０を設けている。
（第９実施形態）
図１４（ｂ）は、第９実施形態の半導体発光装置１ｉの模式断面図である。
図１４（ｂ）は、第９実施形態の半導体発光装置１ｉの模式断面図である。
この半導体発光装置１ｉは、図１１（ｂ）に示す第５実施形態の半導体発光装置１ｅにおける第１の面１５ａ上に、図３（ａ）及び（ｂ）に示す第３実施形態の半導体発光装置１ｃの蛍光体層３０を設けている。
前述した実施形態において、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を設けずに、ｐ側配線層２１及びｎ側配線層２２を実装基板のパッドに対して接合させてもよい。
また、ｐ側配線層２１とｐ側金属ピラー２３とは別体であることに限らず、ｐ側配線層２１とｐ側金属ピラー２３とを同じ工程で一体に設けてｐ側配線部を構成してもよい。同様に、ｎ側配線層２２とｎ側金属ピラー２４とは別体であることに限らず、ｎ側配線層２２とｎ側金属ピラー２４とを同じ工程で一体に設けてｎ側配線部を構成してもよい。
前述した各実施形態の半導体発光装置において、ｐ側金属ピラー２３の下面でなく側面を露出させてｐ側外部端子とし、さらにｎ側金属ピラー２４の下面でなく側面を露出させてｎ側外部端子とし、それら金属ピラーの側面の露出面を実装基板のパッドに接合させてもよい。第１の面１５ａが実装面に対して垂直または斜めになり、実装面に対して平行な横方向あるいは斜めの方向に光が放射されるサイドビュータイプの半導体発光装置にすることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１ａ〜１ｉ，１’ａ〜１’ｃ…半導体発光装置、５…発光素子、６…支持体、１３…発光層、１５…半導体層、１５ａ…第１の面、１５ｂ…第２の面、１６…ｐ側電極、１７…ｎ側電極、１８…絶縁膜、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、３０ａ…上面、３０ｂ〜３０ｅ…斜面、３２…蛍光体、４０…はんだ、６０ａ〜６０ｃ…発光モジュール、７０…実装基板、７１…実装面、７２…パッド
Claims (7)
- 第１の面と、その反対側の第２の面と、発光層とを有する半導体層と、
前記発光層を含む領域における前記第２の面に設けられたｐ側電極と、
前記発光層を含まない領域における前記第２の面に設けられたｎ側電極と、
前記第ｐ側電極及び前記ｎ側電極を覆う第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に設けられ、前記第１の絶縁膜を貫通する第１のビアを通じて前記ｐ側電極と電気的に接続されたｐ側配線部と、
前記第１の絶縁膜上に設けられ、前記第１の絶縁膜を貫通する第２のビアを通じて前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎ側配線部と、
前記ｐ側配線部と前記ｎ側配線部との間、および前記半導体層の側面の外側に設けられ、前記発光層の光に対して遮光性をもつ第２の絶縁膜と、
前記第１の面上、および前記半導体層の前記側面の外側に設けられた前記第２の絶縁膜の上に設けられた蛍光体層と、
を備え、
前記蛍光体層は、上面と、前記上面と鈍角の角を形成して、前記第１の面に対して傾斜し、前記第２の絶縁膜の側面よりも内側に形成された斜面とを有し、
前記斜面の直下の前記蛍光体層の厚さは、前記上面の直下の前記蛍光体層の厚さよりも薄い半導体発光装置。 - 前記蛍光体層は、前記第１の面に対する傾斜角度が異なる複数の前記斜面を有する請求項１記載の半導体発光装置。
- 前記半導体層のエッジが、前記蛍光体層のエッジよりも内側にある請求項１または２に記載の半導体発光装置。
- 前記斜面は、前記上面の周囲のすべてにわたって設けられている請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
- 前記第１の絶縁膜は、前記半導体層の前記第１の面から続く側面を覆っている請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
- 前記ｐ側配線部は、
前記第１の絶縁膜上に設けられたｐ側配線層と、
前記ｐ側配線層上に設けられ、前記ｐ側配線層よりも厚いｐ側金属ピラーと、
を有し、
前記ｎ側配線部は、
前記第１の絶縁膜上に設けられたｎ側配線層と、
前記ｎ側配線層上に設けられ、前記ｎ側配線層よりも厚いｎ側金属ピラーと、
を有する請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。 - 実装面と、前記実装面に設けられたパッドとを有する実装基板と、
前記ｐ側配線部及び前記ｎ側配線部を前記パッドに接続させて前記実装基板上に実装された請求項１〜６のいずれかに記載の複数の半導体発光装置と、
を備えた発光モジュール。
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