JP5932087B2 - Optical semiconductor device - Google Patents

Optical semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP5932087B2
JP5932087B2 JP2015058979A JP2015058979A JP5932087B2 JP 5932087 B2 JP5932087 B2 JP 5932087B2 JP 2015058979 A JP2015058979 A JP 2015058979A JP 2015058979 A JP2015058979 A JP 2015058979A JP 5932087 B2 JP5932087 B2 JP 5932087B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
light
optical semiconductor
semiconductor device
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015058979A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015135986A (en
Inventor
小泉 洋
洋 小泉
康秀 岡田
康秀 岡田
進 小幡
進 小幡
具道 中
具道 中
樋口 和人
和人 樋口
下川 一生
一生 下川
杉崎 吉昭
吉昭 杉崎
小島 章弘
章弘 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2015058979A priority Critical patent/JP5932087B2/en
Publication of JP2015135986A publication Critical patent/JP2015135986A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5932087B2 publication Critical patent/JP5932087B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明の実施形態は、光半導体装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an optical semiconductor device.

小型で低消費電力の発光素子として、赤、緑、青などの可視光帯のみならず、赤外光から紫外光にいたる幅広い波長帯で各種の半導体発光素子が利用されている。また例えば、青色LED(Light Emitting Diode)などの半導体発光素子と、蛍光体と、を組み合わせることで白色光を発する光半導体装置も開発されている。   As a small-sized light-emitting element with low power consumption, various semiconductor light-emitting elements are used not only in visible light bands such as red, green, and blue, but also in a wide wavelength band from infrared light to ultraviolet light. In addition, for example, an optical semiconductor device that emits white light by combining a semiconductor light emitting element such as a blue LED (Light Emitting Diode) and a phosphor has been developed.

現在製品化されている最も汎用な光半導体装置は、基板の上に半導体層をエピタキシャル成長させた半導体発光素子を用いている。すなわち、GaAsやGaP、サファイヤなどの基板の上に半導体層をエピタキシャル成長させ、電極などを形成した後に分割することにより、ひとつひとつの半導体発光素子を得る。そして、このようにして得られた半導体発光素子を、リードフレームや、SMD(Surface Mounting Device)型の筐体、各種の実装基板などにマウントし、所定の配線を施すとともに、透明樹脂で半導体発光素子を封止することにより、光半導体装置が完成する。   The most general-purpose optical semiconductor device that is currently commercialized uses a semiconductor light emitting element in which a semiconductor layer is epitaxially grown on a substrate. That is, a semiconductor layer is epitaxially grown on a substrate such as GaAs, GaP, or sapphire, and an electrode or the like is formed and then divided to obtain each semiconductor light emitting element. The semiconductor light-emitting element thus obtained is mounted on a lead frame, an SMD (Surface Mounting Device) type housing, various mounting substrates, etc., and given wiring is provided. The optical semiconductor device is completed by sealing the element.

特開2000−183407号公報JP 2000-183407 A

本発明の実施形態は、低コストで大量生産が可能であり、半導体発光素子と同程度に小型化することも可能な光半導体装置を提供する。   Embodiments of the present invention provide an optical semiconductor device that can be mass-produced at low cost and can be downsized to the same extent as a semiconductor light emitting element.

実施形態によれば、実装基板に実装される前の光半導体装置であって、第1の樹脂の層と、活性層を覆う遮光性の第2の樹脂の層と、が間に成長基板を介することなく積層され、前記活性層の1つの面は、前記第1の樹脂の層に面して配置され、前記活性層の側面は、前記第2の樹脂の層に包囲され、前記第2の樹脂の層は、前記活性層を発光させる電流を流すための導電部であって前記実装基板に接続される端部を有する導電部を取り囲むことを特徴とする光半導体装置が提供される。
また、実施形態によれば、実装基板に実装される前の光半導体装置であって、第1の樹脂の層と、活性層を覆う遮光性の第2の樹脂の層と、が間に成長基板を介することなく積層され、前記第1の樹脂の層と前記第2の樹脂の層の積層方向に対して垂直な方向から見たときに、前記第1の樹脂の層と前記第2の樹脂の層は、露出し、前記第2の樹脂の層は、前記活性層を発光させる電流を流すための導電部であって前記実装基板に接続される端部を有する導電部を取り囲むことを特徴とする光半導体装置が提供される。
According to the embodiment, in the optical semiconductor device before being mounted on the mounting substrate , the growth substrate is interposed between the first resin layer and the light-shielding second resin layer covering the active layer. The active layer is disposed so that one surface of the active layer faces the first resin layer, and the side surface of the active layer is surrounded by the second resin layer. layer of resin, an optical semiconductor device, characterized in that surrounding the conductive portion having an end portion connected to a conductive part for passing a current for light emission of the active layer to the mounting substrate.
Further, according to the embodiment, the optical semiconductor device is mounted on the mounting substrate, and the first resin layer and the light-shielding second resin layer covering the active layer are grown in between. The first resin layer and the second resin layer are stacked without going through a substrate and viewed from a direction perpendicular to the stacking direction of the first resin layer and the second resin layer. layer of resin is exposed, the layer of the second resin that surrounds the conductive portion having an end portion connected to the mounting substrate to a conductive part for passing a current for light emission of the active layer An optical semiconductor device is provided.

また、実施形態によれば、実装基板に実装される前の光半導体装置であって、第1の樹脂の層と、活性層を覆う遮光性の第2の樹脂の層と、が間に成長基板を介することなく積層され、前記第1の樹脂の層と前記第2の樹脂の層の積層方向に対して平行な方向から見たときに、前記第1の樹脂の層の外形と、前記第2の樹脂の層の外形と、は、同じであり、前記第2の樹脂の層は、前記活性層を発光させる電流を流すための導電部であって前記実装基板に接続される端部を有する導電部を取り囲むことを特徴とする光半導体装置が提供される。
また、実施形態によれば、実装基板に実装される前の光半導体装置であって、第1の樹脂の層と、遮光性の第2の樹脂の層と、が間に成長基板を介することなく積層され、前記第2の樹脂の層は、活性層を覆い、前記活性層を発光させる電流を流すための導電部であって前記実装基板に接続される端部を有する導電部を取り囲むことを特徴とする光半導体装置が提供される。
Further, according to the embodiment, the optical semiconductor device is mounted on the mounting substrate, and the first resin layer and the light-shielding second resin layer covering the active layer are grown in between. Laminated without a substrate, and when viewed from a direction parallel to the laminating direction of the first resin layer and the second resin layer, the outer shape of the first resin layer, and and the outer shape of the second resin layer, is the same, the second layer of resin, the end portion connected to the mounting substrate to a conductive part for passing a current for light emission of the active layer An optical semiconductor device is provided that surrounds a conductive portion having a structure.
Moreover, according to the embodiment, the optical semiconductor device is mounted on the mounting substrate, and the first resin layer and the light-shielding second resin layer are interposed between the growth substrates. stacked without the layer of the second resin covers the active layer, to surround the conductive portion having an end portion connected to the mounting substrate to a conductive part for the active layer current flows to emit light An optical semiconductor device is provided.

図1(a)は本実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図であり、図1(b)は同図(a)に表した光半導体装置の下面を示す平面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the optical semiconductor device according to the present embodiment, and FIG. 1B is a plan view showing a lower surface of the optical semiconductor device shown in FIG. 第1実施形態の第2の具体例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the 2nd specific example of 1st Embodiment. 第1実施形態の第3の具体例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the 3rd specific example of 1st Embodiment. 第1実施形態の第4の具体例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the 4th specific example of 1st Embodiment. 第1実施形態の第5の具体例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the 5th example of 1st Embodiment. 第2実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図であり、図1(a)に対応する断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the optical semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment, and is sectional drawing corresponding to Fig.1 (a). 第3実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the optical semiconductor device which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the optical semiconductor device which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the optical semiconductor device which concerns on 5th Embodiment. 第6実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the optical semiconductor device which concerns on 6th Embodiment. 第7実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the optical semiconductor device which concerns on 7th Embodiment. (a)は、第8実施形態に係る光半導体装置の概略構成を表す断面図であり、(b)は同図(a)に表した光半導体装置の下面を表す平面図である。(A) is sectional drawing showing schematic structure of the optical semiconductor device which concerns on 8th Embodiment, (b) is a top view showing the lower surface of the optical semiconductor device represented to the figure (a). 第9実施形態の光半導体装置の製造方法を表す工程断面図である。It is process sectional drawing showing the manufacturing method of the optical semiconductor device of 9th Embodiment. 第9実施形態の光半導体装置の製造方法を表す工程断面図である。It is process sectional drawing showing the manufacturing method of the optical semiconductor device of 9th Embodiment. 第9実施形態の光半導体装置の製造方法を表す工程断面図である。It is process sectional drawing showing the manufacturing method of the optical semiconductor device of 9th Embodiment. 第10実施形態の光半導体装置の製造方法の一部を表す工程断面図である。It is process sectional drawing showing a part of manufacturing method of the optical semiconductor device of 10th Embodiment. 第11実施形態の光半導体装置の製造方法の一部を表す工程断面図である。It is process sectional drawing showing a part of manufacturing method of the optical semiconductor device of 11th Embodiment. 第12実施形態の光半導体装置の製造方法の一部を表す工程断面図である。It is process sectional drawing showing a part of manufacturing method of the optical semiconductor device of 12th Embodiment. 第13実施形態の光半導体装置の製造方法の一部を表す工程断面図である。It is process sectional drawing showing a part of manufacturing method of the optical semiconductor device of 13th Embodiment. 第14実施形態の光半導体装置の製造方法の一部を表す工程断面図である。It is process sectional drawing showing a part of manufacturing method of the optical semiconductor device of 14th Embodiment.

以下に、本発明の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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between the parts, and the like are not necessarily the same as actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be represented differently depending on the drawings.
Note that, in the present specification and each drawing, the same elements as those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態について、図1を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1(a)は本実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図であり、図1(b)は同図(a)に表した光半導体装置の下面を示す平面図である。   FIG. 1A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the optical semiconductor device according to the present embodiment, and FIG. 1B is a plan view showing a lower surface of the optical semiconductor device shown in FIG.

図1に表したように、本実施形態に係る光半導体装置1Aは、第1主面M1及び第2主面M2を有する発光層2と、その第1主面M1上に設けられた接着層3と、その接着層3上に設けられた透光層5と、発光層2の第2主面M2の第1領域に設けられた反射層6と、その第2主面M2の第2領域に設けられた第1電極7aと、反射層6上に設けられた複数の第2電極7bと、第1電極7aに設けられた第1金属ポスト8aと、各第2電極7bに設けられた複数の第2金属ポスト8bと、発光層2の第2主面M2上に各金属ポスト8a、8bを避けて設けられた絶縁層9と、その絶縁層9上に各金属ポスト8a、8bを封止するように設けられた封止層10と、第1金属ポスト8aの端部に設けられた第1金属層11aと、各第2金属ポスト8bの端部に設けられた複数の第2金属層11bと、を備えている。   As shown in FIG. 1, the optical semiconductor device 1A according to the present embodiment includes a light emitting layer 2 having a first main surface M1 and a second main surface M2, and an adhesive layer provided on the first main surface M1. 3, the translucent layer 5 provided on the adhesive layer 3, the reflective layer 6 provided in the first region of the second main surface M2 of the light emitting layer 2, and the second region of the second main surface M2. The first electrode 7a provided on the plurality of second electrodes 7b provided on the reflective layer 6, the first metal post 8a provided on the first electrode 7a, and the second electrode 7b provided on each of the second electrodes 7b. A plurality of second metal posts 8b, an insulating layer 9 provided on the second main surface M2 of the light emitting layer 2 so as to avoid the metal posts 8a, 8b, and the metal posts 8a, 8b on the insulating layer 9 Sealing layer 10 provided to seal, first metal layer 11a provided at the end of first metal post 8a, and each second metal post A plurality of second metal layer 11b provided on the end of the b, and a.

発光層2は、第1半導体層2aと、その第1半導体層2aよりも狭面積の第2半導体層2bと、それらの第1半導体層2a及び第2半導体層2bにより挟持された活性層2cと、を含む半導体積層体を有する。第1半導体層2aは、例えば、n型半導体層である第1クラッド層である。第2半導体層2bは、例えば、p型半導体層である第2クラッド層である。ただし、これら各層の導電形は、任意である。つまり、第1半導体層2aがp型で、第2半導体層2bがn型であってもよい。   The light emitting layer 2 includes a first semiconductor layer 2a, a second semiconductor layer 2b having a smaller area than the first semiconductor layer 2a, and an active layer 2c sandwiched between the first semiconductor layer 2a and the second semiconductor layer 2b. And a semiconductor laminate including: The first semiconductor layer 2a is, for example, a first cladding layer that is an n-type semiconductor layer. The second semiconductor layer 2b is, for example, a second cladding layer that is a p-type semiconductor layer. However, the conductivity type of each of these layers is arbitrary. That is, the first semiconductor layer 2a may be p-type and the second semiconductor layer 2b may be n-type.

第1半導体層2a、第2半導体層2a及び活性層2cには、InGaAlAs系化合物半導体、InGaAlAs系化合物半導体、InGaAlP系化合物半導体、InGaAlN系加工物半導体をはじめとする各種の化合物半導体を用いることができる。   For the first semiconductor layer 2a, the second semiconductor layer 2a, and the active layer 2c, various compound semiconductors such as an InGaAlAs compound semiconductor, an InGaAlAs compound semiconductor, an InGaAlP compound semiconductor, and an InGaAlN based workpiece semiconductor are used. it can.

例えば、活性層2cの材料としてGaAlAsを用いることにより、赤外光や赤色の発光を得ることができる。また、活性層2cの材料としてInGaAlPを用いることにより、橙色、黄色、緑色などの発光を得ることができる。活性層2cの材料としてInGaAlN系化合物半導体を用いることにより、緑色や青色の発光や紫外光を得ることができる。   For example, by using GaAlAs as the material of the active layer 2c, infrared light or red light emission can be obtained. Further, by using InGaAlP as the material of the active layer 2c, light emission of orange, yellow, green, etc. can be obtained. By using an InGaAlN compound semiconductor as the material of the active layer 2c, green or blue light emission or ultraviolet light can be obtained.

第1半導体層2a、第2半導体層2b及び活性層2cは、それぞれ単層であるとは限らない。例えば、活性層2cが量子井戸層と障壁層とを組み合わせた多層構造であってもよい。同様に、第1半導体層2aや第2半導体層2bも、複数の半導体層を組み合わせた多層構造であってもよい。   Each of the first semiconductor layer 2a, the second semiconductor layer 2b, and the active layer 2c is not necessarily a single layer. For example, the active layer 2c may have a multilayer structure in which a quantum well layer and a barrier layer are combined. Similarly, the first semiconductor layer 2a and the second semiconductor layer 2b may have a multilayer structure in which a plurality of semiconductor layers are combined.

InGaAlN系化合物半導体を用いる場合、第1半導体層2aは、例えばGaNを含むn形クラッド層である。第2半導体層2bは、例えばGaNを含むp形クラッド層である。活性層2cは、例えばInGaNからなる量子井戸層と、量子井戸層に積層されたAlGaNからなる障壁層と、を有する。このように、活性層2cは、例えば、単一量子井戸構造または多重量子井戸構造を有することができる。   When using an InGaAlN-based compound semiconductor, the first semiconductor layer 2a is an n-type cladding layer containing, for example, GaN. The second semiconductor layer 2b is a p-type cladding layer containing, for example, GaN. The active layer 2c has, for example, a quantum well layer made of InGaN and a barrier layer made of AlGaN stacked on the quantum well layer. Thus, the active layer 2c can have, for example, a single quantum well structure or a multiple quantum well structure.

発光層2は、例えば、GaAsやGaP、サファイアなどの図示しない基板の上に、第1半導体層2aとなる結晶、活性層2cとなる結晶、及び、第2半導体層2bとなる結晶が順次成長され、その後、所定の領域の、活性層2c、及び、第2半導体層2bが除去されて形成される。また、図示しない基板も、発光層2からは除去されている。発光層2の厚さは、例えば、5マイクロメータ程度である。   In the light emitting layer 2, for example, a crystal that becomes the first semiconductor layer 2a, a crystal that becomes the active layer 2c, and a crystal that becomes the second semiconductor layer 2b are sequentially grown on a substrate (not shown) such as GaAs, GaP, or sapphire. Thereafter, the active layer 2c and the second semiconductor layer 2b in a predetermined region are removed and formed. Further, the substrate (not shown) is also removed from the light emitting layer 2. The thickness of the light emitting layer 2 is, for example, about 5 micrometers.

なお、第1主面M1は第1半導体層2aの上面(図1中)であり、第2主面M2は第1半導体層2aの下面(図1中)及び第2半導体層2bの下面(図1中)であり、途中に段差を有している。つまり、第1半導体層2a、第2半導体層2b及び活性層2cを含む半導体積層体は、第1主面M1とこれとは反対側の第2主面M2とを有する。そして、半導体積層体の第2主面M2の側に、第1電極7aと第2電極7bとが設けられている。   The first main surface M1 is the upper surface (in FIG. 1) of the first semiconductor layer 2a, and the second main surface M2 is the lower surface (in FIG. 1) of the first semiconductor layer 2a and the lower surface of the second semiconductor layer 2b (in FIG. 1). 1) and has a step in the middle. That is, the semiconductor stacked body including the first semiconductor layer 2a, the second semiconductor layer 2b, and the active layer 2c has the first main surface M1 and the second main surface M2 opposite to the first main surface M1. And the 1st electrode 7a and the 2nd electrode 7b are provided in the 2nd main surface M2 side of the semiconductor laminated body.

図1(b)に表したように、第1半導体層2aの平面形状は、例えば一辺550マイクロメータの正方形である(図1(b)点線参照)。この第1半導体層2aの下面(図1中)には、活性層2cを間にして、第1半導体層2aのコーナ領域(一辺150マイクロメータの正方形)を除く領域に第2半導体層2bが形成されている。なお、活性層2cは第2半導体層2bと同じ形状をしており、同程度の面積を有している。   As shown in FIG. 1B, the planar shape of the first semiconductor layer 2a is, for example, a square having a side of 550 micrometers (see the dotted line in FIG. 1B). On the lower surface (in FIG. 1) of the first semiconductor layer 2a, the second semiconductor layer 2b is formed in a region excluding the corner region (a square of 150 micrometers on a side) of the first semiconductor layer 2a with the active layer 2c in between. Is formed. The active layer 2c has the same shape as the second semiconductor layer 2b and has the same area.

接着層3は、例えばシリコーン樹脂により形成されている。接着層3の厚さは、例えば1マイクロメータ以下である。この接着層3は、発光層2の第1半導体層2aの第1主面M1と透光層5とを接着する。シリコーン樹脂は、例えば屈折率が1.5程度のメチルフェニルシリコーンである。接着層3を構成する樹脂は、メチルフェニルシリコーンの他に、ジメチルシリコーン等、他の組成のシリコーン樹脂でもよい。シリコーン樹脂は、青色や紫外線に対する耐久性が高い点で、発光層2からこれらの波長の発光光が放出される場合に有利となる。   The adhesive layer 3 is made of, for example, a silicone resin. The thickness of the adhesive layer 3 is, for example, 1 micrometer or less. The adhesive layer 3 adheres the first main surface M1 of the first semiconductor layer 2a of the light emitting layer 2 and the light transmitting layer 5. The silicone resin is, for example, methylphenyl silicone having a refractive index of about 1.5. The resin constituting the adhesive layer 3 may be a silicone resin having another composition such as dimethyl silicone in addition to methylphenyl silicone. Silicone resin is advantageous in the case where emitted light of these wavelengths is emitted from the light emitting layer 2 in terms of high durability against blue and ultraviolet rays.

一方、発光層2から放出される光の輝度が低く、または青色光による劣化を受けないような場合には、接着層3の材料として、エポキシ樹脂や、エポキシ樹脂とシリコーン樹脂のハイブリット樹脂、もしくはウレタン樹脂等、用途に応じて適時、適切な樹脂が用いられても良い。   On the other hand, when the luminance of the light emitted from the light emitting layer 2 is low or is not deteriorated by blue light, the material of the adhesive layer 3 is an epoxy resin, a hybrid resin of an epoxy resin and a silicone resin, or An appropriate resin such as urethane resin may be used in a timely manner according to the application.

透光層5は、発光層2から放出される発光光に対する透光性を有する。透光層5は、無機材料や有機材料により形成されている。無機材料としては、例えば、ガラス、石英、酸化アルミニウムなどの各種の酸化物、窒化シリコンなどの各種の窒化物、フッ化マグネシウムなどの各種のフッ化物などを挙げることができる。有機材料としては、例えば、アクリル、エポキシ、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、シリコーン樹脂などを挙げることができる。   The translucent layer 5 has translucency with respect to the emitted light emitted from the light emitting layer 2. The light transmissive layer 5 is formed of an inorganic material or an organic material. Examples of the inorganic material include various oxides such as glass, quartz, and aluminum oxide, various nitrides such as silicon nitride, and various fluorides such as magnesium fluoride. Examples of the organic material include acrylic, epoxy, polycarbonate, polypropylene, polyethylene, and silicone resin.

透光層5の厚さは、例えば200マイクロメータ程度とすることができる。透光層5の材料は、透明材料に限られるものではなく、発光層2から放出される光を透過させるものであればよい。すなわち、透光層5の材料は、発光層2から放出される発光光を完全に吸収あるいは反射するものでなければよい。   The thickness of the translucent layer 5 can be set to about 200 micrometers, for example. The material of the light transmissive layer 5 is not limited to a transparent material, and any material that transmits light emitted from the light emitting layer 2 may be used. That is, the material of the light transmissive layer 5 is not required to completely absorb or reflect the emitted light emitted from the light emitting layer 2.

透光層5を設けることにより、第1半導体層2aの屈折率と空気の屈折率との差が緩和されるので、光の取り出し効率を上げることができる。すなわち、第1半導体層2aの屈折率と、空気の屈折率と、の中間の屈折率を透光層5に与えることにより、発光層2から放出された発光光が発光層2の光取り出し面において全反射されることを抑制できる。その結果として、発光層2から放出された発光光を外部(空気中)に取り出す効率を向上させることができる。
この観点からは、透光層5は、屈折率が1〜2の範囲にある透光材料により形成することが望ましい。
By providing the translucent layer 5, the difference between the refractive index of the first semiconductor layer 2a and the refractive index of air is alleviated, so that the light extraction efficiency can be increased. That is, by providing the light transmitting layer 5 with an intermediate refractive index between the refractive index of the first semiconductor layer 2a and the refractive index of air, the emitted light emitted from the light emitting layer 2 is extracted from the light extraction surface of the light emitting layer 2. Can be prevented from being totally reflected. As a result, it is possible to improve the efficiency of taking out the emitted light emitted from the light emitting layer 2 to the outside (in the air).
From this viewpoint, it is desirable that the light transmissive layer 5 is formed of a light transmissive material having a refractive index in the range of 1 to 2.

後に具体例を挙げて詳述するように、透光層5は、例えばレンズ作用や屈折作用などの光の進行方向を変化させる作用を有することができる。これにより、発光層2から放出された光の放射角を調整することができる。   As will be described in detail later with specific examples, the light-transmitting layer 5 can have an action of changing the traveling direction of light, such as a lens action or a refraction action. Thereby, the radiation angle of the light emitted from the light emitting layer 2 can be adjusted.

反射層6は、AgやAl等の金属により形成されている。反射層6の厚さは例えば0.3マイクロメータである。この反射層6は、発光層2の第2半導体層2bの下面(図1中)の全領域(第1領域)に設けられている。詳しくは、第2半導体層2bの下面には、0.1マイクロメータ/0.1マイクロメータの厚さでNi/Au等の金属によりNi/Auのコンタクト電極(図示せず)が形成され、その上に厚さ0.3マイクロメータの反射層6が形成されている。   The reflective layer 6 is made of a metal such as Ag or Al. The thickness of the reflective layer 6 is, for example, 0.3 micrometers. The reflective layer 6 is provided in the entire region (first region) of the lower surface (in FIG. 1) of the second semiconductor layer 2b of the light emitting layer 2. Specifically, a Ni / Au contact electrode (not shown) is formed of a metal such as Ni / Au with a thickness of 0.1 micrometers / 0.1 micrometers on the lower surface of the second semiconductor layer 2b. A reflective layer 6 having a thickness of 0.3 micrometers is formed thereon.

第1電極7aは、例えば0.1マイクロメータ/0.1マイクロメータの厚さでNi/Au等の金属により形成されている。第1電極7aの厚さは、例えば0.2マイクロメータである。この第1電極7aは、例えば、発光層2の第1半導体層2aの下面(図1(a))の露出領域(第2領域)に直径100マイクロメータの円形状に設けられている(図1(b)参照)。   The first electrode 7a is formed of a metal such as Ni / Au with a thickness of 0.1 micrometers / 0.1 micrometers, for example. The thickness of the first electrode 7a is, for example, 0.2 micrometers. For example, the first electrode 7a is provided in a circular shape having a diameter of 100 micrometers on the exposed region (second region) of the lower surface (FIG. 1A) of the first semiconductor layer 2a of the light emitting layer 2 (FIG. 1). 1 (b)).

各第2電極7bも、例えば0.1マイクロメータ/0.1マイクロメータの厚さでNi/Au等の金属により形成されている。各第2電極7bの厚さは、例えば0.2マイクロメータである。これらの第2電極7bは、反射層6の下面(図1(a))に例えば直径100マイクロメータの円形状に200マイクロメータのピッチで設けられている(図1(b)参照)。   Each second electrode 7b is also formed of a metal such as Ni / Au with a thickness of 0.1 micrometers / 0.1 micrometers, for example. The thickness of each second electrode 7b is, for example, 0.2 micrometers. These second electrodes 7b are provided on the lower surface (FIG. 1A) of the reflective layer 6 in a circular shape with a diameter of 100 micrometers, for example, at a pitch of 200 micrometers (see FIG. 1B).

第1金属ポスト8aは、例えばCu等の金属により円柱状に形成されている。第1金属ポスト8aの高さは、例えば100マイクロメータ程度であり、その直径は、例えば100マイクロメータである。この第1金属ポスト8aは、第1電極7aに通電している。なお、第1電極7a及び第1金属ポスト8aの形状は、適宜変更可能である。   The first metal post 8a is formed in a columnar shape from a metal such as Cu. The height of the first metal post 8a is, for example, about 100 micrometers, and the diameter thereof is, for example, 100 micrometers. The first metal post 8a is energized to the first electrode 7a. The shapes of the first electrode 7a and the first metal post 8a can be changed as appropriate.

各第2金属ポスト8bは、例えばそれぞれCu等の金属により円柱状に形成されている。第2金属ポスト8bの高さは、例えば100マイクロメータであり、その直径は、例えば100マイクロメータである。この第2金属ポスト8bは、第2電極7bに通電している。各第2金属ポスト8bは、各第2電極7bの配置と同様に例えば200マイクロメータのピッチで設けられている(図2参照)。なお、第2電極7b及び第2金属ポスト8bの形状も、適宜変更可能である。   Each of the second metal posts 8b is formed in a columnar shape with a metal such as Cu, for example. The height of the second metal post 8b is, for example, 100 micrometers, and the diameter thereof is, for example, 100 micrometers. The second metal post 8b is energized to the second electrode 7b. The second metal posts 8b are provided at a pitch of, for example, 200 micrometers, as in the arrangement of the second electrodes 7b (see FIG. 2). In addition, the shape of the 2nd electrode 7b and the 2nd metal post 8b can also be changed suitably.

絶縁層9は、例えばSiOなどの絶縁材料により形成されており、パッシベーション膜(保護膜)として機能する。絶縁層9の厚さは、例えば0.3マイクロメータである。絶縁層9は、発光層2をその端部まで完全に覆っており、第1電極7a及び各第2電極7bを除いて外部との通電を防止している。これにより、実装用はんだの這い上がりによるショート等を防ぐことができる。 The insulating layer 9 is made of an insulating material such as SiO 2 and functions as a passivation film (protective film). The thickness of the insulating layer 9 is, for example, 0.3 micrometers. The insulating layer 9 completely covers the light emitting layer 2 up to its end portion, and prevents external energization except for the first electrode 7a and the second electrodes 7b. Thereby, it is possible to prevent a short circuit or the like due to the rising of the mounting solder.

封止層10は、例えば熱硬化性樹脂により形成されている。封止層10の厚さは各金属ポスト8a、8bと同様に100マイクロメータ程度である。封止層10は、第1金属ポスト8aの端部及び各第2金属ポスト8bの端部を露出させて第1金属ポスト8a及び各第2金属ポスト8bを封止するように絶縁層9の全面に設けられている。これにより、第1金属ポスト8a及び各第2金属ポスト8bの周面は、封止層10により完全に覆われている。
またさらに、封止層10は、発光層2の側面も覆っている。すなわち、図1(a)に表したように、発光層2の第1主面M1と第2主面M2との間にある側面は、絶縁層9を介して、封止層10により覆われている。これは、本実施形態のみならず、図2〜図20に関して後述するすべての実施形態について同様とすることができる。封止層10を、発光層2から放出される光に対して遮光性の材料により形成した場合、発光層2の側面を封止層10で覆うことによって、発光層2の側面からの光の漏れを防ぐことができる。
The sealing layer 10 is made of, for example, a thermosetting resin. The thickness of the sealing layer 10 is about 100 micrometers like each metal post 8a, 8b. The sealing layer 10 is formed of the insulating layer 9 so as to seal the first metal post 8a and each second metal post 8b by exposing the end of the first metal post 8a and the end of each second metal post 8b. It is provided on the entire surface. As a result, the peripheral surfaces of the first metal posts 8 a and the second metal posts 8 b are completely covered with the sealing layer 10.
Furthermore, the sealing layer 10 also covers the side surface of the light emitting layer 2. That is, as illustrated in FIG. 1A, the side surface between the first main surface M <b> 1 and the second main surface M <b> 2 of the light emitting layer 2 is covered with the sealing layer 10 via the insulating layer 9. ing. This can be applied not only to this embodiment but also to all embodiments described later with reference to FIGS. When the sealing layer 10 is formed of a material that blocks light emitted from the light emitting layer 2, the side surface of the light emitting layer 2 is covered with the sealing layer 10, so that light from the side surface of the light emitting layer 2 can be transmitted. Leakage can be prevented.

なお、絶縁層9は、発光層2をその端部まで完全に覆うように設けられているが、本実施形態はこれに限られるものではない。例えば、封止層10が絶縁層9にかわって発光層2をその端部まで完全に覆うように設けられてもよい。この場合でも、第1電極7a及び各第2電極7bを除いて外部との通電が防止されるので、実装用はんだの這い上がりによるショート等を防ぐことができる。   In addition, although the insulating layer 9 is provided so that the light emitting layer 2 may be covered completely to the edge part, this embodiment is not restricted to this. For example, the sealing layer 10 may be provided so as to completely cover the light emitting layer 2 up to its end instead of the insulating layer 9. Even in this case, since electrical conduction with the outside is prevented except for the first electrode 7a and each second electrode 7b, a short circuit or the like due to rising of the mounting solder can be prevented.

第1金属層11a及び各第2金属層11bは、例えばそれぞれ1.0マイクロメータ/0.1マイクロメータの厚さでNi/Au等の金属により形成されている。第1金属層11aは、第1金属ポスト8aの端部、すなわち露出部分に設けられている。各第2金属層11bは、それぞれ各第2金属ポスト8bの端部、すなわち露出部分に設けられている。なお、第1金属層11aは第1電極7aと同じ円形状となり、第2金属層11bは第2電極7bと同じ円形状となる(図1(b)参照)。   The first metal layer 11a and each second metal layer 11b are made of a metal such as Ni / Au with a thickness of 1.0 micrometers / 0.1 micrometers, for example. The first metal layer 11a is provided at the end of the first metal post 8a, that is, at the exposed portion. Each second metal layer 11b is provided at an end portion of each second metal post 8b, that is, an exposed portion. The first metal layer 11a has the same circular shape as the first electrode 7a, and the second metal layer 11b has the same circular shape as the second electrode 7b (see FIG. 1B).

このような光半導体装置1Aでは、第1金属ポスト8a及び各第2金属ポスト8bに電圧が印加されると、第1金属ポスト8aから第1半導体層2aに電位が与えられ、各第2金属ポスト8bから第2半導体層2bに電位が与えられ、第1半導体層2aと第2半導体層2bとに挟まれた活性層2cから光が放射される。放射された光の一部は、透光層5を透過してそのまま透光層5の表面から放出され、他の一部は、反射層6により反射されて透光層5を透過して透光層5の表面から放出される。   In such an optical semiconductor device 1A, when a voltage is applied to the first metal post 8a and each second metal post 8b, a potential is applied from the first metal post 8a to the first semiconductor layer 2a. A potential is applied from the post 8b to the second semiconductor layer 2b, and light is emitted from the active layer 2c sandwiched between the first semiconductor layer 2a and the second semiconductor layer 2b. A part of the emitted light is transmitted through the light-transmitting layer 5 and emitted as it is from the surface of the light-transmitting layer 5, and the other part is reflected by the reflecting layer 6 and transmitted through the light-transmitting layer 5. It is emitted from the surface of the optical layer 5.

本実施形態の構造によれば、装置構成が簡略化されており、発光層2の平面積と同サイズの小型な光半導体装置1Aを得ることができる。さらに、製造時、モールド成形やマウント工程、接続工程等を行う必要がなくなり、通常の半導体製造装置による製造が可能になるので、コストを抑えることができる。
また、発光層2の上に透光層5を形成することにより、発光層2と空気との屈折率差を緩和することが可能になるので、光の取り出し効率を向上させることができる。また、本実施形態の構造によれば、発光層2の平面積と同サイズの光半導体装置1Aを一般的な配線基板であるガラスエポキシ基板に実装する場合にも、ガラスエポキシ基板と発光層2間の線膨張係数差を各金属ポスト8a、8bにより緩和することが可能である。その結果として、光半導体装置1Aの実装時の信頼性を確保することができる。
According to the structure of this embodiment, the device configuration is simplified, and a small optical semiconductor device 1A having the same size as the plane area of the light emitting layer 2 can be obtained. Furthermore, it is not necessary to perform a molding process, a mounting process, a connection process, and the like at the time of manufacturing, and manufacturing by a normal semiconductor manufacturing apparatus is possible, so that costs can be suppressed.
In addition, by forming the light-transmitting layer 5 on the light emitting layer 2, it becomes possible to alleviate the difference in refractive index between the light emitting layer 2 and air, so that the light extraction efficiency can be improved. Further, according to the structure of the present embodiment, even when the optical semiconductor device 1A having the same size as the plane area of the light emitting layer 2 is mounted on a glass epoxy substrate which is a general wiring board, the glass epoxy substrate and the light emitting layer 2 are mounted. It is possible to relieve the difference in linear expansion coefficient between the metal posts 8a and 8b. As a result, the reliability at the time of mounting the optical semiconductor device 1A can be ensured.

以上説明したように、本発明の第1の実施の形態によれば、発光層2上に透光性を有する無機物や有機物を透光層5として設け、さらに、発光層2の第1電極7a上に第1金属ポスト8aを設け、発光層2の各第2電極7b上に第2金属ポスト8bを設け、それらの第1金属ポスト8a及び各第2金属ポスト8bを封止する封止層10を発光層2上に設けることによって、前述の構造の光半導体装置1Aが得られる。
この光半導体装置1Aによれば、透光層5を無機物やシリコーン樹脂などにより形成した場合には、発光層2から放射された光(特に、青色光)による透光層5の劣化が防止されるので、寿命低下を抑止することができる。さらに、装置構成が簡略化されて製造コストが抑えられるので、低コスト化を実現することができる。加えて、装置構成が簡略化されて装置の平面サイズは発光層2の平面積と同程度になっているので、通常の光半導体素子と同程度に光半導体装置1Aを小型化することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, a light-transmitting inorganic or organic material is provided as the light-transmitting layer 5 on the light-emitting layer 2, and the first electrode 7a of the light-emitting layer 2 is further provided. A first metal post 8a is provided thereon, a second metal post 8b is provided on each second electrode 7b of the light emitting layer 2, and a sealing layer for sealing the first metal post 8a and each second metal post 8b is provided. By providing 10 on the light emitting layer 2, the optical semiconductor device 1A having the above-described structure is obtained.
According to this optical semiconductor device 1A, when the light-transmitting layer 5 is formed of an inorganic material, silicone resin, or the like, deterioration of the light-transmitting layer 5 due to light (particularly blue light) emitted from the light-emitting layer 2 is prevented. Therefore, it is possible to suppress a decrease in life. Furthermore, since the apparatus configuration is simplified and manufacturing costs are reduced, cost reduction can be realized. In addition, since the device configuration is simplified and the planar size of the device is about the same as the plane area of the light emitting layer 2, the optical semiconductor device 1A can be miniaturized to the same extent as a normal optical semiconductor element. .

またさらに、本実施形態によれば、透光層5に光学的な機能を付与することも可能である。
図2は、本実施形態の第2の具体例を表す模式図である。すなわち、図2(a)は本具体例の光半導体装置の断面図であり、図2(b)はそのZ方向から眺めた平面図である。なお、図2(a)は図2(b)のA−A線断面を表す。
Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to impart an optical function to the light transmitting layer 5.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a second specific example of the present embodiment. 2A is a cross-sectional view of the optical semiconductor device of this example, and FIG. 2B is a plan view as viewed from the Z direction. FIG. 2A shows a cross section taken along line AA of FIG.

本具体例においては、透光層5の光取り出し面に凸状のレンズ5aが形成されている。これにより、発光層2から放出された光の集光作用が得られる。
図3は、本実施形態の第3の具体例を表す模式図である。すなわち、図3(a)は本具体例の光半導体装置の断面図であり、図3(b)はそのZ方向から眺めた平面図である。なお、図3(a)は図3(b)のA−A線断面を表す。
In this specific example, a convex lens 5 a is formed on the light extraction surface of the translucent layer 5. Thereby, the condensing effect | action of the light discharge | released from the light emitting layer 2 is obtained.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a third specific example of the present embodiment. 3A is a cross-sectional view of the optical semiconductor device of this example, and FIG. 3B is a plan view as viewed from the Z direction. FIG. 3A shows a cross section taken along line AA of FIG.

本具体例においては、透光層5の光取り出し面に凹状のレンズ5bが形成されている。このようにして、発光層2から放出される光を拡げて、配光特性を制御することも可能である。
図4は、本実施形態の第4の具体例を表す模式図である。すなわち、図4(a)は本具体例の光半導体装置の断面図であり、図4(b)はそのZ方向から眺めた平面図である。なお、図4(a)は図4(b)のA−A線断面を表す。
In this specific example, a concave lens 5 b is formed on the light extraction surface of the translucent layer 5. In this way, the light emitted from the light emitting layer 2 can be expanded to control the light distribution characteristics.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a fourth specific example of the present embodiment. 4A is a cross-sectional view of the optical semiconductor device of this example, and FIG. 4B is a plan view viewed from the Z direction. FIG. 4A shows a cross section taken along the line AA in FIG.

本具体例においては、透光層5の光取り出し面に、複数の凸状のレンズ5aが形成されている。このようにしても、発光層2から放出される光を複数の収束光として放出させることも可能である。
図5は、本実施形態の第5の具体例を表す模式図である。すなわち、図5(a)は本具体例の光半導体装置の断面図であり、図5(b)はそのZ方向から眺めた平面図である。なお、図5(a)は図5(b)のA−A線断面を表す。
In this specific example, a plurality of convex lenses 5 a are formed on the light extraction surface of the translucent layer 5. Even in this case, the light emitted from the light emitting layer 2 can be emitted as a plurality of convergent lights.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a fifth specific example of the present embodiment. 5A is a cross-sectional view of the optical semiconductor device of this example, and FIG. 5B is a plan view viewed from the Z direction. FIG. 5A shows a cross section taken along the line AA in FIG.

本具体例においては、透光層5の光取り出し面にフレネルレンズ5cが形成されている。フレネルレンズ5cを形成することにより、透光層5の厚みを薄くしつつ、発光層2から放出される光を集光させ配光特性を制御することが可能となる。   In this specific example, a Fresnel lens 5 c is formed on the light extraction surface of the translucent layer 5. By forming the Fresnel lens 5c, it is possible to control the light distribution characteristics by condensing the light emitted from the light emitting layer 2 while reducing the thickness of the light transmitting layer 5.

本実施形態によれば、接着層3により透光層5を発光層2に接着している。つまり、透光層5を発光層2とは別体の部材として予め成形することが容易である。したがって、図2〜図5に関して前述したような各種のレンズ形状、あるいはその他各種の配光特性を得るための形状を有する透光層5を設けた光半導体装置を低コストで製造することが可能となる。
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態について図6を参照しつつ説明する。本実施形態については、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。なお、本実施形態に関しては、第1実施形態に関して説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を適宜省略する。
According to this embodiment, the translucent layer 5 is bonded to the light emitting layer 2 by the adhesive layer 3. That is, it is easy to previously mold the translucent layer 5 as a separate member from the light emitting layer 2. Therefore, it is possible to manufacture an optical semiconductor device provided with the translucent layer 5 having various lens shapes as described above with reference to FIGS. 2 to 5 or other various light distribution characteristics at low cost. It becomes.
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described. In addition, regarding this embodiment, the same part as the part demonstrated regarding 1st Embodiment is attached | subjected with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted suitably.

図6は、本実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図であり、図1(a)に対応する断面図である。
本実施形態においては、発光層2の上に、透光層5が直接設けられている。つまり、接着層3(図1参照)を介することなく、透光層5が発光層2の上に形成されている。
このような構造は、例えば、透光層5を樹脂により形成することにより実現可能である。例えば、発光層2の第1主面M1の上に、硬化前の樹脂材料を塗布する。しかる後に、樹脂材料を熱やUV(紫外線)などにより硬化させる。こうすることにより、発光層2の上に、透光層5を直接形成することができる。
または、発光層2の第1主面M1の上に、例えば液状ガラスをスピンコートなどの方法で塗布し、その液状ガラスを硬化させることにより、透光層5を形成することができる。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the optical semiconductor device according to the present embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to FIG.
In the present embodiment, the light transmitting layer 5 is directly provided on the light emitting layer 2. That is, the translucent layer 5 is formed on the light emitting layer 2 without using the adhesive layer 3 (see FIG. 1).
Such a structure can be realized, for example, by forming the translucent layer 5 from a resin. For example, a resin material before curing is applied on the first main surface M1 of the light emitting layer 2. Thereafter, the resin material is cured by heat, UV (ultraviolet light) or the like. In this way, the light transmissive layer 5 can be formed directly on the light emitting layer 2.
Alternatively, the light-transmitting layer 5 can be formed by applying, for example, liquid glass on the first main surface M1 of the light emitting layer 2 by a method such as spin coating and curing the liquid glass.

本実施形態によれば、第1実施形態に関して前述した各種の作用効果に加えて、接着層3による光の吸収や散乱などを抑制し、光の取り出し効率をさらに向上させることも可能となる。
また、製造工程において、接着層3を形成する工程を排除できるので、工程の短縮及びコストの低減を図ることが可能となる。
According to the present embodiment, in addition to the various functions and effects described above with reference to the first embodiment, light absorption and scattering by the adhesive layer 3 can be suppressed, and the light extraction efficiency can be further improved.
In addition, since the process of forming the adhesive layer 3 can be eliminated in the manufacturing process, the process can be shortened and the cost can be reduced.

なお、本実施形態においても、図2〜図5に関して前述した各種の光学的な機能を透過層5に付与することが可能である。例えば、所定の凸レンズ、凹レンズ、フレネルレンズなどの形状に対応したモールド型を用いて、発光層2の第1主面M1の上の樹脂材料の形状を制御しつつ硬化させればよい。あるいは、発光層2の第1主面M1の上の樹脂材料が硬化する前に、所定の凸レンズ、凹レンズ、フレネルレンズなどの形状に対応したスタンプによりインプリント(型押し)してもよい。
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態について図7を参照しつつ説明する。本実施形態については、第1及び第2実施形態と異なる部分について主に説明する。なお、本実施形態に関しては、第1及び第2実施形態に関して説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を適宜省略する。
In the present embodiment as well, various optical functions described above with reference to FIGS. 2 to 5 can be imparted to the transmission layer 5. For example, using a mold corresponding to the shape of a predetermined convex lens, concave lens, Fresnel lens, or the like, the resin material on the first main surface M1 of the light emitting layer 2 may be cured while being controlled. Alternatively, imprinting (embossing) may be performed with a stamp corresponding to the shape of a predetermined convex lens, concave lens, Fresnel lens, or the like before the resin material on the first main surface M1 of the light emitting layer 2 is cured.
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, differences from the first and second embodiments will be mainly described. In addition, regarding this embodiment, the same part as the part demonstrated regarding 1st and 2nd embodiment is attached | subjected with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted suitably.

図7は、本実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態においては、発光層2の上に、接着層3を介して蛍光層4が設けられている。蛍光層4は、発光層2から放出された光の波長を変換する蛍光体粒子を含有している。具体的には、蛍光層4は、例えば、シリコーン樹脂などの有機材料に蛍光体粒子が分散された構造を有する。また、蛍光層4は、例えば、酸化シリコンなどの無機材料に蛍光体粒子が分散されたものであってもよい。蛍光層4の厚さは、例えば15マイクロメータ程度とすることができる。あるいは、蛍光層4は、有機材料や無機材料からなるバインダによって蛍光体粒子どうしが結合され成形されたものであってもよい。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the optical semiconductor device according to the present embodiment.
In the present embodiment, the fluorescent layer 4 is provided on the light emitting layer 2 via the adhesive layer 3. The fluorescent layer 4 contains phosphor particles that convert the wavelength of the light emitted from the light emitting layer 2. Specifically, the phosphor layer 4 has a structure in which phosphor particles are dispersed in an organic material such as a silicone resin. Moreover, the fluorescent layer 4 may be one in which phosphor particles are dispersed in an inorganic material such as silicon oxide. The thickness of the fluorescent layer 4 can be about 15 micrometers, for example. Alternatively, the fluorescent layer 4 may be formed by combining phosphor particles with a binder made of an organic material or an inorganic material.

蛍光層4に用いる有機材料としてシリコーン樹脂を用いる場合には、接着層3と同種の樹脂、屈折率が1.5程度のメチルフェニルシリコーンを用いることができる。ただし、蛍光層4の材料は、これに限られるものではなく、他種の有機材料あるいは無機材料であってもよい。   When a silicone resin is used as the organic material used for the fluorescent layer 4, the same type of resin as the adhesive layer 3 and methylphenyl silicone having a refractive index of about 1.5 can be used. However, the material of the fluorescent layer 4 is not limited to this, and may be another kind of organic material or inorganic material.

蛍光層4に含有させる蛍光体は1組成である必要はない。例えば、青色光を緑色光と赤色光に波長変換する2種類の蛍光体を混合して用いても良い。このようにすると、発光層2から放出される青色光と、蛍光体により波長変換された緑色光と赤色光と、が混合して演色性の高い白色光を得ることができる。   The phosphor contained in the phosphor layer 4 need not have one composition. For example, two types of phosphors that convert blue light into green light and red light may be mixed and used. If it does in this way, the blue light discharge | released from the light emitting layer 2, the green light and the red light which were wavelength-converted by fluorescent substance can be mixed, and white light with high color rendering property can be obtained.

また、蛍光層4は、単層である必要はない。例えば、青色光を吸収して緑色光を放出する蛍光体粒子を分散させた第1の層と、青色光を吸収して赤色光を放出する蛍光体粒子を分散させた第2の層と、を積層させた積層体であってもよい。この場合、発光層2の側から順に、第1の層、第2の層と積層させると、緑色光が第1の層において吸収されることによる損失を低減させることができる。   Moreover, the fluorescent layer 4 does not need to be a single layer. For example, a first layer in which phosphor particles that absorb blue light and emit green light are dispersed; a second layer in which phosphor particles that absorb blue light and emit red light are dispersed; The laminated body which laminated | stacked these may be sufficient. In this case, when the first layer and the second layer are stacked in this order from the light emitting layer 2 side, loss due to absorption of green light in the first layer can be reduced.

赤色の蛍光体として、例えば以下が挙げられる。ただし、実施形態に用いられる赤色の蛍光体は、これらに限定されない。
S:Eu、
S:Eu+顔料、
:Eu、
Zn(PO:Mn、
(Zn,Cd)S:Ag+In
(Y,Gd,Eu)BO
(Y,Gd,Eu)
YVO:Eu、
LaS:Eu,Sm、
LaSi:Eu2+
α−sialon:Eu2+
CaAlSiN:Eu2+
CaSiN:Eu2+
CaSiN:Ce2+
Si:Eu2+
CaAlSiN:Eu2+
(SrCa)AlSiN:EuX+
Sr(SiAl(ON):EuX+
Examples of the red phosphor include the following. However, the red phosphor used in the embodiment is not limited to these.
Y 2 O 2 S: Eu,
Y 2 O 2 S: Eu + pigment,
Y 2 O 3 : Eu,
Zn 3 (PO 4 ) 2 : Mn,
(Zn, Cd) S: Ag + In 2 O 3 ,
(Y, Gd, Eu) BO 3 ,
(Y, Gd, Eu) 2 O 3 ,
YVO 4 : Eu,
La 2 O 2 S: Eu, Sm,
LaSi 3 N 5 : Eu 2+ ,
α-sialon: Eu 2+ ,
CaAlSiN 3 : Eu 2+ ,
CaSiN X : Eu 2+ ,
CaSiN X : Ce 2+ ,
M 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ ,
CaAlSiN 3 : Eu 2+ ,
(SrCa) AlSiN 3 : Eu X + ,
Sr x (Si y Al 3 ) z (O x N): Eu X +

緑色の蛍光体として、例えば以下が挙げられる。ただし、実施形態に用いられる緑色の蛍光体は、これらに限定されない。
ZnS:Cu,Al、
ZnS:Cu,Al+顔料、
(Zn,Cd)S:Cu,Al、
ZnS:Cu,Au,Al,+顔料、
Al12:Tb、
(Al,Ga)12:Tb、
SiO:Tb、
ZnSiO:Mn、
(Zn,Cd)S:Cu、
ZnS:Cu、
ZnSiO:Mn、
ZnS:Cu+ZnSiO:Mn、
GdS:Tb、
(Zn,Cd)S:Ag、
ZnS:Cu,Al、
S:Tb、
ZnS:Cu,Al+In
(Zn,Cd)S:Ag+In
(Zn,Mn)SiO
BaAl1219:Mn、
(Ba,Sr,Mg)O・aAl:Mn、
LaPO:Ce,Tb、
ZnSiO:Mn、
ZnS:Cu、
3(Ba,Mg,Eu,Mn)O・8Al
La・0.2SiO・0.9P:Ce,Tb、
CeMgAl1119:Tb、
CaSc:Ce、
(BrSr)SiO:Eu、
α−sialon:Yb2+
β−sialon:Eu2+
(SrBa)YSi:Eu2+
(CaSr)Si:Eu2+
Sr(SiAl)(ON):Ce
Examples of the green phosphor include the following. However, the green phosphor used in the embodiment is not limited to these.
ZnS: Cu, Al,
ZnS: Cu, Al + pigment,
(Zn, Cd) S: Cu, Al,
ZnS: Cu, Au, Al, + pigment,
Y 3 Al 5 O 12 : Tb,
Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Tb,
Y 2 SiO 5 : Tb,
Zn 2 SiO 4 : Mn,
(Zn, Cd) S: Cu,
ZnS: Cu,
Zn 2 SiO 4 : Mn,
ZnS: Cu + Zn 2 SiO 4 : Mn,
Gd 2 O 2 S: Tb,
(Zn, Cd) S: Ag,
ZnS: Cu, Al,
Y 2 O 2 S: Tb,
ZnS: Cu, Al + In 2 O 3 ,
(Zn, Cd) S: Ag + In 2 O 3 ,
(Zn, Mn) 2 SiO 4 ,
BaAl 12 O 19 : Mn
(Ba, Sr, Mg) O.aAl 2 O 3 : Mn,
LaPO 4 : Ce, Tb,
Zn 2 SiO 4 : Mn,
ZnS: Cu,
3 (Ba, Mg, Eu, Mn) O.8Al 2 O 3 ,
La 2 O 3 · 0.2SiO 2 · 0.9P 2 O 5: Ce, Tb,
CeMgAl 11 O 19 : Tb,
CaSc 2 O 4 : Ce,
(BrSr) SiO 4 : Eu,
α-sialon: Yb 2+ ,
β-sialon: Eu 2+ ,
(SrBa) YSi 4 N 7 : Eu 2+ ,
(CaSr) Si 2 O 4 N 7 : Eu 2+ ,
Sr (SiAl) (ON): Ce

青色の蛍光体として、例えば以下が挙げられる。ただし、実施形態に用いられる青色の蛍光体は、これらに限定されない。
ZnS:Ag、
ZnS:Ag+顔料、
ZnS:Ag,Al、
ZnS:Ag,Cu,Ga,Cl、
ZnS:Ag+In
ZnS:Zn+In
(Ba,Eu)MgAl1017
(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO)6Cl:Eu、
Sr10(PO)6Cl:Eu、
(Ba,Sr,Eu)(Mg,Mn)Al1017
10(Sr,Ca,Ba,Eu)・6PO・Cl
BaMgAl1625:Eu
Examples of the blue phosphor include the following. However, the blue phosphor used in the embodiment is not limited to these.
ZnS: Ag,
ZnS: Ag + pigment,
ZnS: Ag, Al,
ZnS: Ag, Cu, Ga, Cl,
ZnS: Ag + In 2 O 3 ,
ZnS: Zn + In 2 O 3 ,
(Ba, Eu) MgAl 10 O 17 ,
(Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu,
Sr 10 (PO 4 ) 6Cl 2 : Eu,
(Ba, Sr, Eu) (Mg, Mn) Al 10 O 17 ,
10 (Sr, Ca, Ba, Eu) · 6PO 4 · Cl 2 ,
BaMg 2 Al 16 O 25 : Eu

黄色の蛍光体として、例えば以下が挙げられる。ただし、実施形態に用いられる黄色の蛍光体は、これらに限定されない。
Li(Eu,Sm)W
(Y,Gd),(Al,Ga)12:Ce3+
LiSrSiO:Eu2+
(Sr(Ca,Ba))SiO:Eu2+
SrSiON2.7:Eu2+
Examples of the yellow phosphor include the following. However, the yellow phosphor used in the embodiment is not limited to these.
Li (Eu, Sm) W 2 O 8 ,
(Y, Gd) 3 , (Al, Ga) 5 O 12 : Ce 3+ ,
Li 2 SrSiO 4 : Eu 2+ ,
(Sr (Ca, Ba)) 3 SiO 5 : Eu 2+ ,
SrSi 2 ON 2.7 : Eu 2+

本実施形態の構造によれば、発光層2の上に光を波長変換する蛍光層4を設け、多様な波長帯の光を得ることができる。例えば、発光層2から青色光が放出される場合、蛍光層4に、青色光を吸収して黄色光を放出する蛍光体を含有させることで、白色光を得ることができる。つまり、発光層2からの青色光と、蛍光層4からの黄色光と、が混合することにより、白色光が得られる。   According to the structure of the present embodiment, the fluorescent layer 4 for converting the wavelength of light is provided on the light emitting layer 2, and light in various wavelength bands can be obtained. For example, when blue light is emitted from the light emitting layer 2, white light can be obtained by including in the fluorescent layer 4 a phosphor that absorbs blue light and emits yellow light. That is, white light is obtained by mixing the blue light from the light emitting layer 2 and the yellow light from the fluorescent layer 4.

本実施形態の構造によれば、発光層2の下面(図7中)に反射層6を形成して上方向にのみ青色光を発光することによって、光半導体装置1Cの上面方向に白色光を発光することができる。   According to the structure of the present embodiment, the reflective layer 6 is formed on the lower surface (in FIG. 7) of the light emitting layer 2 to emit blue light only in the upward direction, whereby white light is emitted in the upper surface direction of the optical semiconductor device 1C. Can emit light.

また、蛍光層4として、樹脂やガラスなどの材料に蛍光体粒子を分散させることにより、蛍光層4と空気との屈折率差を緩和することが可能になるので、光の取り出し効率を向上させることができる。
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態について図8を参照しつつ説明する。本実施形態については、第1乃至第3実施形態と異なる部分について主に説明する。なお、本実施形態に関しては、第1乃至第3実施形態に関して説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を適宜省略する。
Further, by dispersing phosphor particles in a material such as resin or glass as the fluorescent layer 4, it becomes possible to reduce the refractive index difference between the fluorescent layer 4 and air, thereby improving the light extraction efficiency. be able to.
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, differences from the first to third embodiments will be mainly described. In addition, regarding this embodiment, the same part as the part demonstrated regarding the 1st thru | or 3rd embodiment is attached | subjected with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted suitably.

図8は、本実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態においては、発光層2の上に、蛍光層4が直接設けられている。すなわち、接着層3(図7参照)を介することなく、蛍光層4が発光層2の上に形成されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the optical semiconductor device according to the present embodiment.
In the present embodiment, the fluorescent layer 4 is directly provided on the light emitting layer 2. That is, the fluorescent layer 4 is formed on the light emitting layer 2 without using the adhesive layer 3 (see FIG. 7).

このような構造は、例えば、蛍光層4を樹脂を用いて形成することにより実現可能である。例えば、発光層2の第1主面M1の上に、蛍光体粒子を分散させた硬化前の樹脂材料を塗布する。しかる後に、樹脂材料を熱やUV(紫外線)などにより硬化させる。こうすることにより、発光層2の上に、蛍光層4を直接形成することができる。蛍光層4を構成する樹脂として、シリコーン樹脂を用いると、青色光や紫外光に対する耐久性が高く、長期間の点灯によっても変色などの劣化を抑制できる点で有利である。   Such a structure can be realized, for example, by forming the fluorescent layer 4 using a resin. For example, a resin material before curing in which phosphor particles are dispersed is applied on the first main surface M1 of the light emitting layer 2. Thereafter, the resin material is cured by heat, UV (ultraviolet light) or the like. By doing so, the fluorescent layer 4 can be formed directly on the light emitting layer 2. Use of a silicone resin as the resin constituting the fluorescent layer 4 is advantageous in that it has high durability against blue light and ultraviolet light, and can suppress deterioration such as discoloration even after long-term lighting.

または、発光層2の第1主面M1の上に、例えば蛍光体粒子を分散させた液状ガラスをスピンコートなどの方法で塗布し、その液状ガラスを硬化させることにより、蛍光層4を形成することができる。この場合も、ガラスは青色光や紫外光に対する耐久性が高く、長期間の点灯によっても変色などの劣化を抑制できる点で有利である。   Alternatively, the fluorescent layer 4 is formed on the first main surface M1 of the light emitting layer 2 by applying, for example, a liquid glass in which phosphor particles are dispersed by a method such as spin coating and curing the liquid glass. be able to. In this case as well, glass is advantageous in that it has high durability against blue light and ultraviolet light and can suppress deterioration such as discoloration even after long-term lighting.

または、発光層2の上に、スパッタやCVD(Chemical Vapor Deposition)法により蛍光層4を形成してもよい。すなわち、蛍光体の材料をスパッタやCVDにより発光層2の上に堆積させることができる。このようにすれば、高い濃度の蛍光体を含有した蛍光層4を形成することが可能となる。   Alternatively, the fluorescent layer 4 may be formed on the light emitting layer 2 by sputtering or CVD (Chemical Vapor Deposition). That is, the phosphor material can be deposited on the light emitting layer 2 by sputtering or CVD. In this way, it is possible to form the fluorescent layer 4 containing a high concentration of phosphor.

本実施形態においても、蛍光層4は、単層である必要はない。例えば、青色光を吸収して緑色光を放出する蛍光体粒子を分散させた第1の層と、青色光を吸収して赤色光を放出する蛍光体粒子を分散させた第2の層と、を積層させた積層体であってもよい。   Also in this embodiment, the fluorescent layer 4 does not need to be a single layer. For example, a first layer in which phosphor particles that absorb blue light and emit green light are dispersed; a second layer in which phosphor particles that absorb blue light and emit red light are dispersed; The laminated body which laminated | stacked these may be sufficient.

また、本実施形態によれば、第3実施形態に関して前述した各種の作用効果に加えて、接着層3による光の吸収や散乱などを抑制し、光の取り出し効率をさらに向上させることも可能となる。
(第5の実施の形態)
本発明の第5の実施の形態について図9を参照しつつ説明する。本実施形態については、第1乃至第4実施形態と異なる部分について主に説明する。なお、本実施形態に関しては、第1乃至第4実施形態に関して説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を適宜省略する。
Further, according to the present embodiment, in addition to the various effects described above with respect to the third embodiment, it is possible to suppress light absorption and scattering by the adhesive layer 3 and further improve the light extraction efficiency. Become.
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, parts different from the first to fourth embodiments will be mainly described. In addition, regarding this embodiment, the same part as the part demonstrated regarding 1st thru | or 4th embodiment is attached | subjected with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted suitably.

図9は、本実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態においては、発光層2の上に、接着層3を介して透光層5と蛍光層4とがこの順番に設けられている。接着層3と透光層5については、第1実施形態に関して前述したものと同様とすることができる。また、蛍光層4については、第3及び第4実施形態に関して前述したものと同様とすることができる。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the optical semiconductor device according to the present embodiment.
In the present embodiment, the light transmitting layer 5 and the fluorescent layer 4 are provided in this order on the light emitting layer 2 via the adhesive layer 3. The adhesive layer 3 and the translucent layer 5 can be the same as those described above with respect to the first embodiment. Further, the fluorescent layer 4 may be the same as that described above with respect to the third and fourth embodiments.

例えば、透光層5の上に、蛍光体粒子を分散させた硬化前の樹脂材料を塗布する。しかる後に、樹脂材料を熱やUV(紫外線)などにより硬化させる。こうすることにより、透光層5の上に、蛍光層4を直接形成することができる。このように蛍光層4を形成した透光層5を接着層3を介して、発光層2に接着すればよい。   For example, an uncured resin material in which phosphor particles are dispersed is applied on the light transmitting layer 5. Thereafter, the resin material is cured by heat, UV (ultraviolet light) or the like. By doing so, the fluorescent layer 4 can be formed directly on the light transmitting layer 5. Thus, the light-transmitting layer 5 on which the fluorescent layer 4 is formed may be bonded to the light emitting layer 2 through the adhesive layer 3.

蛍光層4を構成する樹脂として、シリコーン樹脂を用いると、青色光や紫外光に対する耐久性が高く、長期間の点灯によっても変色などの劣化を抑制できる点で有利である。   Use of a silicone resin as the resin constituting the fluorescent layer 4 is advantageous in that it has high durability against blue light and ultraviolet light, and can suppress deterioration such as discoloration even after long-term lighting.

または、透光層5の上に、例えば蛍光体粒子を分散させた液状ガラスをスピンコートなどの方法で塗布し、その液状ガラスを硬化させることにより、蛍光層4を形成することができる。この場合も、ガラスは青色光や紫外光に対する耐久性が高く、長期間の点灯によっても変色などの劣化を抑制できる点で有利である。   Alternatively, the fluorescent layer 4 can be formed by applying, for example, a liquid glass in which phosphor particles are dispersed on the light-transmitting layer 5 by a method such as spin coating and curing the liquid glass. In this case as well, glass is advantageous in that it has high durability against blue light and ultraviolet light and can suppress deterioration such as discoloration even after long-term lighting.

または、透光層5の上に、スパッタやCVD(Chemical Vapor Deposition)法により蛍光層4を形成してもよい。すなわち、蛍光体の材料をスパッタやCVDにより発光層2の上に堆積させることができる。このようにすれば、高い濃度の蛍光体を含有した蛍光層4を形成することが可能となる。   Alternatively, the fluorescent layer 4 may be formed on the light transmitting layer 5 by sputtering or CVD (Chemical Vapor Deposition). That is, the phosphor material can be deposited on the light emitting layer 2 by sputtering or CVD. In this way, it is possible to form the fluorescent layer 4 containing a high concentration of phosphor.

本実施形態によれば、発光層2から放出された光をまず透光層5に導くことにより、その配光特性あるいは輝度の分布をより均一に近づけることができる。すなわち、発光層2から放出された光が透光層5に入射し、透光層5の中を伝搬する際に、透光層5が導光体として作用し、光の輝度のムラを緩和させることが可能となる。このようにして輝度のムラが緩和された光が蛍光層4に入射し、波長変換されることにより、外部に放出される光の色ムラをより均一にすることが可能となる。   According to the present embodiment, the light emitted from the light emitting layer 2 is first guided to the light transmitting layer 5, whereby the light distribution characteristic or the luminance distribution can be made more uniform. That is, when light emitted from the light emitting layer 2 enters the light transmitting layer 5 and propagates through the light transmitting layer 5, the light transmitting layer 5 acts as a light guide and alleviates unevenness in light luminance. It becomes possible to make it. In this way, the light with reduced luminance unevenness is incident on the fluorescent layer 4 and wavelength-converted, whereby the color unevenness of the light emitted to the outside can be made more uniform.

例えば、発光層2から青色光が放出され、この一部が蛍光層4において黄色光に変換されて、白色光として外部に取り出される場合、蛍光層4に入射する青色光の強度が強いと、青色成分が強くなる場合がある。つまり、発光層2から放出される青色光の輝度にムラがあると、蛍光層4を介して外部に取り出される白色光も、青色成分にムラが生ずる。これは、観察者にとっては色ムラとして認識される可能性がある。   For example, when blue light is emitted from the light emitting layer 2 and a part thereof is converted into yellow light in the fluorescent layer 4 and is extracted to the outside as white light, if the intensity of the blue light incident on the fluorescent layer 4 is strong, The blue component may become strong. That is, if the luminance of the blue light emitted from the light emitting layer 2 is uneven, white light extracted outside through the fluorescent layer 4 also has an uneven blue component. This may be recognized as color unevenness by the observer.

これに対して、本実施形態においては、発光層2から放出された光が、まず透光層5に導かれてその中を導光されることにより、輝度のムラが緩和される。その結果として、外部に取り出される光の色ムラも緩和することができる。
(第6の実施の形態)
本発明の第6の実施の形態について図10を参照しつつ説明する。本実施形態については、第1乃至第5実施形態と異なる部分について主に説明する。なお、本実施形態に関しては、第1乃至第5実施形態に関して説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を適宜省略する。
On the other hand, in the present embodiment, the light emitted from the light emitting layer 2 is first guided to the light transmissive layer 5 and guided therethrough, thereby reducing unevenness in luminance. As a result, color unevenness of light extracted outside can be reduced.
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, differences from the first to fifth embodiments will be mainly described. In addition, regarding this embodiment, the same part as the part demonstrated regarding 1st thru | or 5th embodiment is attached | subjected with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted suitably.

図10は、本実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態においては、発光層2の上に、透光層5と蛍光層4とがこの順番に設けられている。つまり、発光層2の上に、接着層3(図9参照)を介さずに、透光層5と蛍光層4とが直接形成されている。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the optical semiconductor device according to the present embodiment.
In the present embodiment, the light transmitting layer 5 and the fluorescent layer 4 are provided in this order on the light emitting layer 2. That is, the light-transmitting layer 5 and the fluorescent layer 4 are directly formed on the light emitting layer 2 without the adhesive layer 3 (see FIG. 9).

透光層5については、第2実施形態に関して前述したものと同様とすることができる。また、蛍光層4については、第3乃至第5実施形態に関して前述したものと同様とすることができる。   The translucent layer 5 can be the same as that described above with respect to the second embodiment. The fluorescent layer 4 can be the same as that described above with respect to the third to fifth embodiments.

実施形態においても、発光層2の上に、透光層5と蛍光層4とをこの順番に設けることにより、第5実施形態に関して前述した効果を同様に得ることができる。
またさらに、本実施形態においては、接着層3を用いないので、接着層3による光の吸収や散乱などを抑制し、光の取り出し効率をさらに向上させることも可能となる。
また、製造工程において、接着層3を形成する工程を排除できるので、工程の短縮及びコストの低減を図ることが可能となる。
(第7の実施の形態)
本発明の第7の実施の形態について図11を参照しつつ説明する。本実施形態については、第1乃至第6実施形態と異なる部分について主に説明する。なお、本実施形態に関しては、第1乃至第6実施形態に関して説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を適宜省略する。
Also in the embodiment, by providing the light-transmitting layer 5 and the fluorescent layer 4 in this order on the light emitting layer 2, the effects described above with respect to the fifth embodiment can be obtained similarly.
Furthermore, in this embodiment, since the adhesive layer 3 is not used, light absorption and scattering by the adhesive layer 3 can be suppressed, and the light extraction efficiency can be further improved.
In addition, since the process of forming the adhesive layer 3 can be eliminated in the manufacturing process, the process can be shortened and the cost can be reduced.
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, parts different from the first to sixth embodiments will be mainly described. In addition, regarding this embodiment, the same part as the part demonstrated regarding 1st thru | or 6th embodiment is attached | subjected with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted suitably.

図11は、本実施形態に係る光半導体装置の概略構成を示す断面図である。
本実施形態に係る光半導体装置1Gでは、第1金属層11a及び各第2金属層11bがはんだバンプである。すなわち、直径100マイクロメータの半球状のはんだバンプが第1金属ポスト8a及び各第2金属ポスト8b上に形成されている。はんだバンプの組成は、Sn−3.0Ag−0.5CuやSn−0.8Cu、Sn−3.5Ag等の表面実装に使用されるはんだ材である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the optical semiconductor device according to the present embodiment.
In the optical semiconductor device 1G according to the present embodiment, the first metal layer 11a and each second metal layer 11b are solder bumps. That is, hemispherical solder bumps having a diameter of 100 micrometers are formed on the first metal posts 8a and the second metal posts 8b. The composition of the solder bump is a solder material used for surface mounting such as Sn-3.0Ag-0.5Cu, Sn-0.8Cu, Sn-3.5Ag.

本実施形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第1金属層11a及び各第2金属層11bをはんだバンプにより形成することによって、光半導体装置1Gが配線基板に実装された場合、第1の実施の形態に係る光半導体装置1Aと比較して、光半導体装置1Gと配線基板とのギャップがはんだバンプにより高くなるので、熱時に線膨張係数差により発生する応力をより緩和することができる。
なお、はんだバンプの代わりに、例えば、インジウムなどにより形成されたメタルバンプを設けてもよい。このようなメタルバンプは、例えば熱や超音波を与えながら圧着することで接合が可能である。
According to the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Furthermore, when the optical semiconductor device 1G is mounted on the wiring board by forming the first metal layer 11a and the second metal layers 11b with solder bumps, the optical semiconductor device 1G is compared with the optical semiconductor device 1A according to the first embodiment. In addition, since the gap between the optical semiconductor device 1G and the wiring board is increased by the solder bumps, the stress generated by the difference in linear expansion coefficient when heated can be further relaxed.
Instead of the solder bumps, for example, metal bumps formed of indium or the like may be provided. Such metal bumps can be joined by, for example, pressure bonding while applying heat or ultrasonic waves.

また、図11には、第1実施形態の構造を例示したが、本実施形態はこれには限定されない。すなわち、第2乃至第6実施形態のいずれについても、はんだバンプあるいはメタルバンプを設けて同様の作用効果を得ることができる。
(第8の実施の形態)
本発明の第8の実施の形態について図12を参照しつつ説明する。本発明の第8の実施の形態では、第1乃至第7の実施の形態と異なる部分について説明する。なお、第8の実施の形態においては、第1乃至第7の実施の形態で説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を省略する。
Moreover, although the structure of 1st Embodiment was illustrated in FIG. 11, this embodiment is not limited to this. That is, in any of the second to sixth embodiments, a similar effect can be obtained by providing solder bumps or metal bumps.
(Eighth embodiment)
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the eighth embodiment of the present invention, parts different from the first to seventh embodiments will be described. In the eighth embodiment, the same parts as those described in the first to seventh embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図12(a)は、本実施形態に係る光半導体装置の概略構成を表す断面図であり、図12(b)は同図(a)に表した光半導体装置の下面を表す平面図である。
本実施形態に係る光半導体装置1Hでは、第1クラッド層2aの下面に、例えば一辺100マイクロメータの正方形の第1電極7aが形成されている。一方、第2クラッド層2bの下面の第2電極7bは、例えば一辺500マイクロメータの正方形で、第1クラッド層2aのコーナ領域で例えば一辺150マイクロメータの正方形領域分が欠けた形状を有する。第1金属ポスト8aは、第1電極7aと同じ平面形状で直方体状の角柱となり、第2金属ポスト8bは、第2電極7bと同じ平面形状で角柱となる。さらに、第1金属層11aは第1電極7aと同じ平面形状となり、第2金属層11bは第2電極7bと同じ平面形状となる(図12(b)参照)。
12A is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the optical semiconductor device according to the present embodiment, and FIG. 12B is a plan view illustrating a lower surface of the optical semiconductor device illustrated in FIG. .
In the optical semiconductor device 1H according to the present embodiment, a square first electrode 7a having a side of 100 micrometers, for example, is formed on the lower surface of the first cladding layer 2a. On the other hand, the second electrode 7b on the lower surface of the second cladding layer 2b has a shape of, for example, a square having a side of 500 micrometers and a corner region of the first cladding layer 2a lacking, for example, a square region having a side of 150 micrometers. The first metal post 8a is a rectangular parallelepiped prism with the same planar shape as the first electrode 7a, and the second metal post 8b is a prism with the same planar shape as the second electrode 7b. Furthermore, the first metal layer 11a has the same planar shape as the first electrode 7a, and the second metal layer 11b has the same planar shape as the second electrode 7b (see FIG. 12B).

本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第1実施形態に係る光半導体装置1Aと比較して、第1電極7a及び第2電極7bの平面積を大きく、すなわち、第1金属ポスト8a及び第2金属ポスト8bを大きくすることによって、発光により発熱した熱を逃がすための放熱経路が大きくなるので、熱抵抗の低減により、電流投入時の発熱量を減少させることができると共に、過渡熱抵抗を大幅に減少させることができる。   According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Furthermore, compared with the optical semiconductor device 1A according to the first embodiment, the plane areas of the first electrode 7a and the second electrode 7b are increased, that is, by increasing the first metal post 8a and the second metal post 8b. Since the heat dissipation path for releasing the heat generated by the light emission is increased, the heat resistance can be reduced by reducing the thermal resistance, and the transient thermal resistance can be greatly reduced.

なお、図12には、第1実施形態の構造を例示したが、本実施形態はこれには限定されない。すなわち、第2乃至第6実施形態のいずれについても、第1電極7a及び第2電極7bの平面積を大きくすることによって、熱抵抗の低減により、電流投入時の発熱量を減少させることができると共に、過渡熱抵抗を大幅に減少させることができる。
(第9の実施の形態)
本発明の第9の実施の形態について図13乃至図15を参照しつつ説明する。本実施形態は、第1実施形態に係る光半導体装置1A及び第3実施形態に係る光半導体装置1Cの製造方法である。本実施形態の説明においては、第1乃至第8の実施形態で説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を省略する。
In addition, although the structure of 1st Embodiment was illustrated in FIG. 12, this embodiment is not limited to this. That is, in any of the second to sixth embodiments, by increasing the plane area of the first electrode 7a and the second electrode 7b, it is possible to reduce the amount of heat generated when current is applied by reducing the thermal resistance. At the same time, the transient thermal resistance can be greatly reduced.
(Ninth embodiment)
A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is a method for manufacturing the optical semiconductor device 1A according to the first embodiment and the optical semiconductor device 1C according to the third embodiment. In the description of this embodiment, the same parts as those described in the first to eighth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図13乃至図15は、本実施形態の光半導体装置の製造方法を表す工程断面図である。なお、ここでは一例として、第1実施形態に係る光半導体装置1Aの製造方法を表した。   13 to 15 are process cross-sectional views showing the method for manufacturing the optical semiconductor device of this embodiment. Here, as an example, the method for manufacturing the optical semiconductor device 1A according to the first embodiment is shown.

まず、図13(a)に表したように、例えば直径2インチで厚さ200マイクロメータのサファイヤウェーハである基板11上に、例えばInGaNの青色発光の発光層12を形成する。この発光層12は、まず元となる発光層がエピタキシャル成長により成膜され、その発光層がRIE(反応性イオンエッチング)処理により個別化されている。これにより、光半導体装置1Aの発光層2が形成される。この発光層2は、例えば一辺550マイクロメータの正方形領域に第1クラッド層2aが成膜され、その第1クラッド層2aの下面に活性層2cを挟んで、第1クラッド層2aのコーナ領域(一辺150マイクロメータの正方形)を除く領域に第2クラッド層2bが成膜されて形成されている(図1参照)。   First, as shown in FIG. 13A, for example, an InGaN blue light emitting layer 12 of, for example, InGaN is formed on a substrate 11 which is a sapphire wafer having a diameter of 2 inches and a thickness of 200 micrometers. The light emitting layer 12 is first formed by epitaxial growth of the original light emitting layer, and the light emitting layer is individualized by RIE (reactive ion etching) processing. Thereby, the light emitting layer 2 of the optical semiconductor device 1A is formed. In the light emitting layer 2, for example, a first cladding layer 2a is formed in a square region having a side of 550 micrometers, and an active layer 2c is sandwiched between the lower surface of the first cladding layer 2a, and a corner region of the first cladding layer 2a ( The second cladding layer 2b is formed in a region excluding a square having a side of 150 micrometers (see FIG. 1).

次に、図13(b)に表したように、基板11上の各発光層12上に多層膜13が形成される。まず、0.1マイクロメータ/0.1マイクロメータ厚さのNi/Au膜(図示せず)が発光層12のコンタクト層として発光層12の表面全体にスパッタにより成膜され、その膜上にAgもしくはAlの金属膜(図示せず)が0.3マイクロメータの厚さでスパッタ法により成膜される。これにより、光半導体装置1Aの反射層6が形成される。その後、0.1マイクロメータ/0.1マイクロメータの厚さのNi/Au膜(図示せず)が電極材料として発光層12の電極部分に成膜され、電極部分以外の領域に厚さ0.3マイクロメータのSiO膜のパッシベーション膜(図示せず)がスパッタ法により成膜される。これにより、光半導体装置1Aの第1電極7a、各第2電極7b及び絶縁層9が形成される。このようにして、基板11上の各発光層2上に多層膜13が形成される。 Next, as shown in FIG. 13B, the multilayer film 13 is formed on each light emitting layer 12 on the substrate 11. First, a Ni / Au film (not shown) having a thickness of 0.1 micrometer / 0.1 micrometer is formed by sputtering on the entire surface of the light emitting layer 12 as a contact layer of the light emitting layer 12, and on the film. An Ag or Al metal film (not shown) is formed by sputtering to a thickness of 0.3 micrometers. Thereby, the reflective layer 6 of the optical semiconductor device 1A is formed. Thereafter, a Ni / Au film (not shown) having a thickness of 0.1 micrometer / 0.1 micrometer is formed on the electrode portion of the light emitting layer 12 as an electrode material, and the thickness is 0 in a region other than the electrode portion. A passivation film (not shown) of a 3 micrometer SiO 2 film is formed by sputtering. As a result, the first electrode 7a, each second electrode 7b, and the insulating layer 9 of the optical semiconductor device 1A are formed. In this way, the multilayer film 13 is formed on each light emitting layer 2 on the substrate 11.

次に、図13(c)に表したように、基板11の全面にわたって、メッキの給電層となる導電性膜であるシード層14が蒸着法やスパッタ法などの物理的被着法により形成される。このシード層14としては、例えばTi/Cuなどの積層膜が用いられる。ここで、Ti層はレジストやパッドとの密着強度を高める目的で形成される。したがって、その膜厚は0.1マイクロメータ程度で構わない。一方、Cuは主に給電に寄与するため、その膜厚は0.2マイクロメータ以上が好ましい。   Next, as shown in FIG. 13C, a seed layer 14 which is a conductive film serving as a power feeding layer for plating is formed over the entire surface of the substrate 11 by a physical deposition method such as a vapor deposition method or a sputtering method. The As the seed layer 14, for example, a laminated film such as Ti / Cu is used. Here, the Ti layer is formed for the purpose of increasing the adhesion strength with the resist or pad. Therefore, the film thickness may be about 0.1 micrometers. On the other hand, since Cu mainly contributes to power feeding, the film thickness is preferably 0.2 micrometers or more.

次いで、図13(d)に表したように、基板11の全面にわたって、第1電極7a及び各第2電極7b部分である電極パッド部分を開口した犠牲層であるレジスト層15が形成される。レジストとしては、感光性の液状レジストやドライフィルムレジストを用いることが可能である。レジスト層15は、まず元となるレジスト層が形成された後、開口部を形成するための遮光マスクが用いられ、露光及び現像により開口部が形成されて、基板11の全面に形成される。現像後のレジストはその材料に応じて必要があればベーキングされる。   Next, as shown in FIG. 13D, a resist layer 15, which is a sacrificial layer having an electrode pad portion that is the first electrode 7 a and each second electrode 7 b portion, is formed over the entire surface of the substrate 11. As the resist, a photosensitive liquid resist or a dry film resist can be used. The resist layer 15 is formed on the entire surface of the substrate 11 by first forming a resist layer as a base, and then using a light shielding mask for forming an opening, and forming the opening by exposure and development. The developed resist is baked if necessary depending on the material.

続いて、図14(a)に表したように、電気メッキ法によりメッキ層16がレジスト層15の開口部に形成される。これにより、光半導体装置1Aの各金属ポスト8a、8bが形成される。電気メッキに際しては、例えば、硫酸銅と硫酸からなるメッキ液中にウェーハの基板11が浸漬されるとともに、シード層14に直流電源の負極が接続され、基板11の被メッキ面と対向するように設置したアノードとなるCu板に直流電源の陽極が接続されて電流が流されてCuメッキが開始される。メッキ膜は時間の経過とともにその厚さが増加するが、レジスト層15の厚さに達する前に、通電が停止されてメッキが完了する。   Subsequently, as shown in FIG. 14A, a plating layer 16 is formed in the opening of the resist layer 15 by electroplating. Thereby, the metal posts 8a and 8b of the optical semiconductor device 1A are formed. In electroplating, for example, the wafer substrate 11 is immersed in a plating solution made of copper sulfate and sulfuric acid, and the negative electrode of the DC power source is connected to the seed layer 14 so as to face the surface to be plated of the substrate 11. The anode of the direct current power source is connected to the Cu plate serving as the installed anode, current is passed, and Cu plating is started. The thickness of the plating film increases with time, but before the thickness of the resist layer 15 is reached, the energization is stopped and the plating is completed.

メッキ後、図14(b)に表したように、レジスト層15が基板11から剥離されて除去される。その後、酸洗浄により、シード層14がエッチングにより除去される。これにより、発光層12、多層膜13及びメッキ層16が露出する。   After the plating, as shown in FIG. 14B, the resist layer 15 is peeled off from the substrate 11 and removed. Thereafter, the seed layer 14 is removed by etching by acid cleaning. Thereby, the light emitting layer 12, the multilayer film 13, and the plating layer 16 are exposed.

次に、図14(c)に表したように、基板11の全面にわたって、封止層となる熱硬化樹脂層17が形成される。まず、スピンコートにより、メッキ層16が埋まる程度の厚さで、メッキ層16の周囲に熱硬化性樹脂が供給され、その後、オーブンに投入され、加熱により熱硬化樹脂層17が硬化する。樹脂は、例えば150℃で2時間の加熱により硬化する。   Next, as shown in FIG. 14C, a thermosetting resin layer 17 that becomes a sealing layer is formed over the entire surface of the substrate 11. First, a thermosetting resin is supplied to the periphery of the plating layer 16 by spin coating so as to fill the plating layer 16, and then put into an oven, and the thermosetting resin layer 17 is cured by heating. For example, the resin is cured by heating at 150 ° C. for 2 hours.

その後、図14(d)に表したように、熱硬化樹脂層17の表面が研削されてメッキ層16が露出する。これにより、光半導体装置1Aの封止層10が形成される。熱硬化樹脂層17の研削には、回転研磨ホイールが用いられ、回転研削によって平坦性を確保しながら研削を完了させることが可能である。研削完了後に、必要に応じて、乾燥が行われてもよい。この研削工程は、前工程でスピンコートなどによりメッキ層16の端部のみを露出させて熱硬化樹脂を塗布することは困難であるため(塗布時間及びコストがかかる)、スピンコート後にメッキ層16の端部を露出させるために必要な工程である。   Thereafter, as shown in FIG. 14D, the surface of the thermosetting resin layer 17 is ground to expose the plating layer 16. Thereby, the sealing layer 10 of the optical semiconductor device 1A is formed. A rotating polishing wheel is used for grinding the thermosetting resin layer 17, and grinding can be completed while ensuring flatness by rotating grinding. After grinding is completed, drying may be performed as necessary. In this grinding step, it is difficult to apply the thermosetting resin by exposing only the end portion of the plating layer 16 by spin coating or the like in the previous step (the application time and cost are high). This step is necessary to expose the end of the substrate.

次に、図15(a)に表したように、基板11と発光層12との層間にレーザが照射され、基板11から発光層12がリフトオフされる。つまり、基板11から発光層12が分離され剥離される。これにより、発光層12、多層膜13及びメッキ層16及び熱硬化樹脂層17からなる発光基材12Aが基板11から分離される。リフトオフは、Nd:YAGの第三調波レーザを用いて発光層12との層間に基板11を通して波長355nmのレーザ光を照射することによって行われる。なお、リフトオフはオプションであり、省くことも可能である。   Next, as shown in FIG. 15A, laser is irradiated between the substrate 11 and the light emitting layer 12, and the light emitting layer 12 is lifted off from the substrate 11. That is, the light emitting layer 12 is separated from the substrate 11 and peeled off. As a result, the light emitting base 12 </ b> A including the light emitting layer 12, the multilayer film 13, the plating layer 16, and the thermosetting resin layer 17 is separated from the substrate 11. The lift-off is performed by irradiating a laser beam having a wavelength of 355 nm through the substrate 11 between the light emitting layer 12 and the third harmonic laser of Nd: YAG. Note that lift-off is an option and can be omitted.

また、ここでは、サファイヤウェーハの基板11の上に窒化ガリウム系の結晶を成長させて、基板11から分離する具体例を挙げたが、本実施形態はこれには限定されない。例えば、GaAsの基板の上に、InGaAlP系の結晶を成長させ、エッチングなどの方法によりGaAs基板を取り除いて発光層12を形成することも可能である。InGaAlP系の結晶から得られる発光はGaAs基板により吸収されてしまうが、このようにしてGaAs基板を取り除くことにより、InGaAlP系の発光層から放出される光がGaAs基板に吸収されることなく、外部に取り出すことができる。   In addition, here, a specific example in which a gallium nitride crystal is grown on the substrate 11 of the sapphire wafer and separated from the substrate 11 has been described, but the present embodiment is not limited to this. For example, it is possible to grow an InGaAlP-based crystal on a GaAs substrate and remove the GaAs substrate by a method such as etching to form the light emitting layer 12. Light emitted from the InGaAlP-based crystal is absorbed by the GaAs substrate. By removing the GaAs substrate in this way, the light emitted from the InGaAlP-based light-emitting layer is not absorbed by the GaAs substrate, and the external Can be taken out.

次いで、図15(b)に表したように、リフトオフにより形成された発光基材12Aは、光学ガラスウェーハ等の透光基材18上に発光層12を向けて接着層20を介して貼り合わされる。なお、別工程において、透光性を有する無機物からなる透光基材18上にシリコーン樹脂層が接着層20として形成される。このようにして、光半導体装置1Aの透光層5及び接着層3が形成される。   Next, as illustrated in FIG. 15B, the light emitting base material 12 </ b> A formed by lift-off is bonded to the light transmitting base material 18 such as an optical glass wafer with the light emitting layer 12 facing through the adhesive layer 20. The In a separate step, a silicone resin layer is formed as the adhesive layer 20 on the translucent substrate 18 made of a translucent inorganic substance. In this way, the light transmitting layer 5 and the adhesive layer 3 of the optical semiconductor device 1A are formed.

ここで、透光基材18と発光層12との貼り合わせは、透光基材18上にシリコーン樹脂をスプレー工法により供給し、その後、位置合わせ後に貼り合わせを行い、貼り合わせ状態の発光基材12A及び透光基材18をオーブンに投入し、硬化及び接着することによって行われる。シリコーン樹脂の硬化は例えば150℃で1時間の加熱により可能である。   Here, the light-transmitting substrate 18 and the light-emitting layer 12 are bonded together by supplying a silicone resin onto the light-transmitting substrate 18 by a spray method, and then bonding after alignment, so that the light-emitting substrate in a bonded state is obtained. The material 12A and the translucent substrate 18 are put in an oven, and are cured and bonded. The silicone resin can be cured, for example, by heating at 150 ° C. for 1 hour.

次に、図15(c)に表したように、Ni/Au層21が無電解メッキ法によりメッキ層16のCu電極上に形成される。これにより、光半導体装置1Aの金属層11a、11bが形成される。Niの無電解メッキに際しては、例えば、弱アリカリ性の脱脂液での3分間処理により脱脂が行われ、流水での1分間処理により水洗が行われ、酸洗の後、70℃に温調されたニッケル−リンメッキ液中にウェーハが浸漬された後、水洗が行われることにより、Ni層の成膜が実行される。さらに、Auの無電解メッキに際しては、70℃に温調された無電解金メッキ液中にウェーハが浸漬された後、水洗及び乾燥が行われることにより、Cu電極表面にメッキが施される。   Next, as shown in FIG. 15C, the Ni / Au layer 21 is formed on the Cu electrode of the plating layer 16 by electroless plating. Thereby, the metal layers 11a and 11b of the optical semiconductor device 1A are formed. At the time of electroless plating of Ni, for example, degreasing is performed by a treatment for 3 minutes with a weakly defatted degreasing solution, washing is performed by a treatment for 1 minute with running water, and the temperature is adjusted to 70 ° C. after pickling. After the wafer is immersed in the nickel-phosphorous plating solution, the wafer is washed with water, whereby the Ni layer is formed. Further, in the electroless plating of Au, the wafer is immersed in an electroless gold plating solution adjusted to 70 ° C., and then washed with water and dried, whereby the surface of the Cu electrode is plated.

最後に、図15(d)に表したように、ダイサによりダイシングが行われることにより、複数の光半導体装置1Aが切り出され、第1の実施の形態に係る光半導体装置1Aが得られる。なお、第8実施形態に係る光半導体装置1Hの製造工程においては、前述と同一の工程が用いられ、レジスト層15の開口サイズ及び形状の変更により、第8実施形態に係る光半導体装置1Hが得られる。
一方、図15(b)及び(c)に表した工程において、透光基材18の代わりに蛍光層4となるべき蛍光基材を用い、この蛍光基材を接着層20により発光基材12Aに接着して、図15(d)に表したようにダイシングを施せば、第3実施形態に係る光半導体装置1Cが得られる。
Finally, as shown in FIG. 15D, dicing is performed by a dicer, whereby a plurality of optical semiconductor devices 1A are cut out, and the optical semiconductor device 1A according to the first embodiment is obtained. Note that, in the manufacturing process of the optical semiconductor device 1H according to the eighth embodiment, the same process as described above is used, and the optical semiconductor device 1H according to the eighth embodiment is changed by changing the opening size and shape of the resist layer 15. can get.
On the other hand, in the steps shown in FIGS. 15B and 15C, a fluorescent base material to be the fluorescent layer 4 is used instead of the light-transmitting base material 18, and the fluorescent base material is bonded to the light emitting base material 12 </ b> A by the adhesive layer 20. 1D and dicing as shown in FIG. 15D, an optical semiconductor device 1C according to the third embodiment is obtained.

以上説明したように、本実施形態によれば、第1及び第3実施形態に係る光半導体装置1A、1Cを製造することができ、その結果、第1及び第3実施形態と同様の効果を得ることができる。また、レジスト層15の開口サイズ及び形状の変更することによって、第8実施形態に係る光半導体装置1Hを製造することができ、その結果、第8実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、一度の製造工程で多数の光半導体装置1A、1C、1Hを製造することが可能であるので、光半導体装置1A、1C、1Hの大量生産を実現することができ、その結果、光半導体装置1A、1C、1Hのコストを抑えることができる。
(第10の実施の形態)
本発明の第10の実施の形態について図16を参照しつつ説明する。本実施形態は、第2実施形態に係る光半導体装置1Bの製造方法である。本実施形態の説明においては、第1乃至第9の実施形態で説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を省略する。
As described above, according to this embodiment, the optical semiconductor devices 1A and 1C according to the first and third embodiments can be manufactured. As a result, the same effects as those of the first and third embodiments can be obtained. Can be obtained. Further, by changing the opening size and shape of the resist layer 15, the optical semiconductor device 1H according to the eighth embodiment can be manufactured, and as a result, the same effects as those of the eighth embodiment can be obtained. Furthermore, since a large number of optical semiconductor devices 1A, 1C, 1H can be manufactured in a single manufacturing process, mass production of the optical semiconductor devices 1A, 1C, 1H can be realized. As a result, the optical semiconductor The costs of the devices 1A, 1C, and 1H can be reduced.
(Tenth embodiment)
A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is a method for manufacturing the optical semiconductor device 1B according to the second embodiment. In the description of this embodiment, the same parts as those described in the first to ninth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図16は、本実施形態の光半導体装置の製造方法の一部を表す工程断面図である。
図16(a)に表した工程までは、図13(a)乃至図15(a)に関して前述したものと同様とすることができる。
そして、図15(a)に関して前述したように、基板11と発光層12との層間にレーザが照射され、基板11から発光基材12Aがリフトオフされる。
FIG. 16 is a process cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the optical semiconductor device of this embodiment.
The steps up to the step shown in FIG. 16A can be the same as those described above with reference to FIGS. 13A to 15A.
Then, as described above with reference to FIG. 15A, the laser is irradiated between the substrate 11 and the light emitting layer 12, and the light emitting base material 12 </ b> A is lifted off from the substrate 11.

次いで、図16(a)に表したように、リフトオフにより形成された発光基材12Aの発光層12側の面上に、透光基材42が形成される。透光基材42は、例えば、液状ガラスをスピンコートなどの方法により塗布し、硬化させることにより形成できる。液状ガラスは、スピンコートの他、スプレー工法により供給されることも可能であり、その供給方法は限定されない。ガラス層の硬化は、例えば200℃で1時間の加熱により実施可能である。透光層42の成膜材料としては、液状ガラスの他、用途に応じて適宜選択することが可能である。
あるいは、スパッタやCVD(Chemical Vapor Deposition)などの方法により、酸化シリコンなどの材料を堆積させてもよい。
Next, as illustrated in FIG. 16A, the light-transmitting substrate 42 is formed on the surface of the light-emitting substrate 12 </ b> A formed by lift-off on the light-emitting layer 12 side. The translucent substrate 42 can be formed, for example, by applying liquid glass by a method such as spin coating and curing. The liquid glass can be supplied by a spray method in addition to spin coating, and the supply method is not limited. The glass layer can be cured, for example, by heating at 200 ° C. for 1 hour. The film forming material for the light transmissive layer 42 can be appropriately selected depending on the application in addition to liquid glass.
Alternatively, a material such as silicon oxide may be deposited by a method such as sputtering or CVD (Chemical Vapor Deposition).

あるいは、シリコーン樹脂などの樹脂材料を発光基材12Aの上にスピンコートなどにより塗布し、その後、オーブンに投入したり、UV(紫外線)により硬化して形成できる。シリコーン樹脂としては、例えば150℃で1時間の加熱により硬化するものが用いられる。均一厚さの透光基材42を成膜するためには、シリコーン樹脂が発光基材12A上に供給された後、スペーサが形成され、表面に剥離性の高いフッ素加工を施した冶具が貼り合わされて硬化させられる。これにより、樹脂の表面張力による表面の湾曲を抑制して、均一厚さのシリコーン樹脂膜を成膜することが可能である。   Alternatively, it can be formed by applying a resin material such as a silicone resin on the light emitting substrate 12A by spin coating or the like and then putting it in an oven or curing it with UV (ultraviolet light). As a silicone resin, what hardens | cures by heating for 1 hour at 150 degreeC, for example is used. In order to form the transparent base material 42 having a uniform thickness, after a silicone resin is supplied onto the light emitting base material 12A, a spacer is formed, and a jig having a highly releasable fluorine process is attached to the surface. Combined and cured. Thereby, it is possible to form a silicone resin film having a uniform thickness while suppressing the curvature of the surface due to the surface tension of the resin.

次に、図16(b)に表したように、メッキ層16のCu電極上にNi/Au層43が無電解メッキ法により形成される。これにより、光半導体装置1Bの金属層11a、11bが形成される。Niの無電解メッキ及びAuの無電解メッキに際しては、第9実施形態に係るNi/Au層21の形成工程と同様のメッキが行われる。
最後に、図16(c)に表したように、ダイサによりダイシングが行われることにより、複数の光半導体装置1Bが切り出され、第2実施形態に係る光半導体装置1Bが得られる。
Next, as shown in FIG. 16B, a Ni / Au layer 43 is formed on the Cu electrode of the plating layer 16 by an electroless plating method. Thereby, the metal layers 11a and 11b of the optical semiconductor device 1B are formed. In the electroless plating of Ni and the electroless plating of Au, the same plating as in the process of forming the Ni / Au layer 21 according to the ninth embodiment is performed.
Finally, as shown in FIG. 16C, dicing is performed by a dicer, whereby a plurality of optical semiconductor devices 1B are cut out, and the optical semiconductor device 1B according to the second embodiment is obtained.

以上説明したように、本実施形態によれば、第2実施形態に係る光半導体装置1Bを製造することができ、その結果、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、一度の製造工程で多数の光半導体装置1Bを製造することが可能であるので、光半導体装置1Bの大量生産を実現することができ、その結果、光半導体装置1Bのコストを抑えることができる。
(第11の実施の形態)
本発明の第11の実施の形態について図17を参照しつつ説明する。本実施形態は、第4実施形態に係る光半導体装置1Dの製造方法について説明する。本実施形態については、第1乃至第10の実施形態に関して説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を省略する。
As described above, according to this embodiment, the optical semiconductor device 1B according to the second embodiment can be manufactured, and as a result, the same effects as those of the second embodiment can be obtained. Furthermore, since a large number of optical semiconductor devices 1B can be manufactured in a single manufacturing process, mass production of the optical semiconductor device 1B can be realized, and as a result, the cost of the optical semiconductor device 1B can be suppressed. it can.
(Eleventh embodiment)
An eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a method for manufacturing an optical semiconductor device 1D according to the fourth embodiment will be described. About this embodiment, the same part as the part demonstrated regarding 1st thru | or 10th embodiment is attached | subjected with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted.

図17は、本実施形態の光半導体装置の製造方法の一部を表す工程断面図である。
本実施形態に係る製造工程は、図13(a)に示す発光層12の成膜工程から図15(a)に表したリフトオフ工程までは、第9実施形態と同じ工程を有している。
FIG. 17 is a process cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the optical semiconductor device of this embodiment.
The manufacturing process according to the present embodiment includes the same processes as those of the ninth embodiment from the process of forming the light emitting layer 12 shown in FIG. 13A to the lift-off process shown in FIG.

リフトオフ工程後、図17(a)に表したように、蛍光層41が発光基材12Aの発光層12側の面上に形成される。蛍光層41は、蛍光体粒子を混合したシリコーン樹脂や液状ガラスなどを用いて形成される。これにより、光半導体装置1Dの蛍光層4が形成される。   After the lift-off process, as shown in FIG. 17A, the fluorescent layer 41 is formed on the surface of the light emitting substrate 12A on the light emitting layer 12 side. The fluorescent layer 41 is formed using a silicone resin mixed with phosphor particles, liquid glass, or the like. Thereby, the fluorescent layer 4 of the optical semiconductor device 1D is formed.

ここで、蛍光体粒子とシリコーン樹脂(あるいは液状ガラスなど)は、例えば、自公転式の混合装置で均一に混ぜ合わせた後、発光基材12Aの上にスピンコートにより供給され、その後、オーブンに投入されて硬化して形成できる。シリコーン樹脂としては、例えば150℃で1時間の加熱により硬化するものが用いられる。均一厚さの蛍光層4を成膜するためには、シリコーン樹脂が発光基材12A上に供給された後、スペーサが形成され、表面に剥離性の高いフッ素加工を施した治具が貼り合わされて硬化させられる。これにより、樹脂の表面張力による表面の湾曲を抑制して、均一厚さのシリコーン樹脂膜を成膜することが可能である。   Here, the phosphor particles and the silicone resin (or liquid glass or the like) are uniformly mixed by, for example, a self-revolving mixing device, and then supplied by spin coating on the light emitting substrate 12A. It can be formed by curing. As a silicone resin, what hardens | cures by heating for 1 hour at 150 degreeC, for example is used. In order to form the fluorescent layer 4 having a uniform thickness, after a silicone resin is supplied onto the light emitting substrate 12A, a spacer is formed, and a jig having a highly peelable fluorine process is bonded to the surface. And cured. Thereby, it is possible to form a silicone resin film having a uniform thickness while suppressing the curvature of the surface due to the surface tension of the resin.

あるいは、蛍光層41は、スパッタ法により発光基材12Aの上に形成することも可能である。このとき、スパッタを複数回行うことにより蛍光層41を積層することも可能であり、第4実施形態に係る光半導体装置1Dを製造することができる。なお、蛍光層41は、CVD装置を用いて成膜することも可能である。
蛍光体の材料をスパッタやCVDにより堆積させた場合には、高い濃度の蛍光体を含有する蛍光層41を形成することが可能である。
Alternatively, the fluorescent layer 41 can be formed on the light emitting substrate 12A by sputtering. At this time, the fluorescent layer 41 can be stacked by performing sputtering a plurality of times, and the optical semiconductor device 1D according to the fourth embodiment can be manufactured. The fluorescent layer 41 can also be formed using a CVD apparatus.
When the phosphor material is deposited by sputtering or CVD, the phosphor layer 41 containing a high concentration phosphor can be formed.

次に、図17(b)に表したように、メッキ層16のCu電極上にNi/Au層43が無電解メッキ法により形成される。これにより、光半導体装置1Dの金属層11a、11bが形成される。Niの無電解メッキ及びAuの無電解メッキに際しては、第9実施形態に係るNi/Au層21の形成工程と同様のメッキが行われる。
最後に、図17(c)に表したように、ダイサによりダイシングが行われることにより、複数の光半導体装置1Dが切り出され、第4実施形態に係る光半導体装置1Dが得られる。
Next, as shown in FIG. 17B, a Ni / Au layer 43 is formed on the Cu electrode of the plating layer 16 by an electroless plating method. Thereby, the metal layers 11a and 11b of the optical semiconductor device 1D are formed. In the electroless plating of Ni and the electroless plating of Au, the same plating as in the process of forming the Ni / Au layer 21 according to the ninth embodiment is performed.
Finally, as shown in FIG. 17C, dicing is performed by a dicer, whereby a plurality of optical semiconductor devices 1D are cut out, and the optical semiconductor device 1D according to the fourth embodiment is obtained.

以上説明したように、本実施形態によれば、第4実施形態に係る光半導体装置1Dを製造することができ、その結果、第4実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、一度の製造工程で多数の光半導体装置1Dを製造することが可能であるので、光半導体装置1Dの大量生産を実現することができ、その結果、光半導体装置1Dのコストを抑えることができる。
(第12の実施の形態)
本発明の第12の実施の形態について図18を参照しつつ説明する。本実施形態は、第5実施形態に係る光半導体装置1Eの製造方法である。本実施形態の説明においては、第1乃至第11の実施形態で説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を省略する。
As described above, according to the present embodiment, the optical semiconductor device 1D according to the fourth embodiment can be manufactured, and as a result, the same effects as those of the fourth embodiment can be obtained. Further, since a large number of optical semiconductor devices 1D can be manufactured in a single manufacturing process, mass production of the optical semiconductor device 1D can be realized, and as a result, the cost of the optical semiconductor device 1D can be suppressed. it can.
(Twelfth embodiment)
A twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is a method for manufacturing the optical semiconductor device 1E according to the fifth embodiment. In the description of this embodiment, the same parts as those described in the first to eleventh embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図18は、本実施形態の光半導体装置の製造方法の一部を表す工程断面図である。
図18(a)に表した工程までは、図13(a)乃至図15(d)に関して前述したものと同様とすることができる。
そして、図18(a)に表したように、基板11と発光層12との層間にレーザが照射され、基板11から発光層12がリフトオフされる。
FIG. 18 is a process cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the optical semiconductor device of this embodiment.
The processes up to the process shown in FIG. 18A can be the same as those described above with reference to FIGS. 13A to 15D.
Then, as shown in FIG. 18A, a laser is irradiated between the substrate 11 and the light emitting layer 12, and the light emitting layer 12 is lifted off from the substrate 11.

次いで、図18(b)に表したように、リフトオフにより形成された発光基材12Aは、蛍光層19が設けられた光学ガラスウエハ等の透光基材18が、接着層20を介して発光層2に貼り合わされる。なお、別工程において蛍光基材が形成され、すなわち、透光性を有する無機物あるいは有機物からなる透光基材18上に蛍光体粒子を混合したシリコーン樹脂層などが蛍光層19として形成される。そして、その透光基材18上にシリコーン樹脂層が接着層20として形成される。このようにして、光半導体装置1Eの蛍光層4、透光層5及び接着層3が形成される。   Next, as shown in FIG. 18B, the light emitting substrate 12 </ b> A formed by lift-off emits light from the light transmitting substrate 18 such as an optical glass wafer provided with the fluorescent layer 19 through the adhesive layer 20. Affixed to layer 2. In another step, a fluorescent substrate is formed, that is, a silicone resin layer or the like in which phosphor particles are mixed on the transparent substrate 18 made of a light-transmitting inorganic or organic material is formed as the fluorescent layer 19. Then, a silicone resin layer is formed as an adhesive layer 20 on the translucent substrate 18. In this way, the fluorescent layer 4, the light transmitting layer 5, and the adhesive layer 3 of the optical semiconductor device 1E are formed.

ここで、蛍光体粒子とシリコーン樹脂は、例えば、自公転式の混合装置で均一に混ぜ合わせた後、透光基材18上にスピンコートにより供給され、その後、オーブンに投入されて硬化して形成できる。シリコーン樹脂としては、例えば150℃で1時間の加熱により硬化するものが用いられる。均一厚さの蛍光層4を成膜するためには、シリコーン樹脂が透光基材18上に供給された後、スペーサが形成され、表面に剥離性の高いフッ素加工を施した冶具が貼り合わされて硬化させられる。これにより、樹脂の表面張力による表面の湾曲を抑制して、均一厚さのシリコーン樹脂膜を成膜することが可能である。   Here, the phosphor particles and the silicone resin are uniformly mixed by, for example, a self-revolving mixing device, and then supplied by spin coating on the translucent substrate 18, and then put into an oven and cured. Can be formed. As a silicone resin, what hardens | cures by heating for 1 hour at 150 degreeC, for example is used. In order to form the fluorescent layer 4 having a uniform thickness, after a silicone resin is supplied onto the translucent substrate 18, a spacer is formed, and a jig having a highly releasable fluorine process is bonded to the surface. And cured. Thereby, it is possible to form a silicone resin film having a uniform thickness while suppressing the curvature of the surface due to the surface tension of the resin.

また、蛍光層19を形成した透光基材18と発光層12との貼り合わせは、透光基材18上にシリコーン樹脂をスプレー工法により供給し、その後、位置合わせ後に貼り合わせを行い、貼り合わせ状態の発光基材12A及び透光基材18をオーブンに投入し、硬化及び接着することによって行われる。シリコーン樹脂の硬化は例えば150℃で1時間の加熱により可能である。   In addition, the light-transmitting substrate 18 on which the fluorescent layer 19 is formed and the light-emitting layer 12 are bonded by supplying a silicone resin onto the light-transmitting substrate 18 by a spray method, and then bonding after alignment. The light emitting base material 12A and the light transmitting base material 18 in the combined state are put into an oven, and are cured and bonded. The silicone resin can be cured, for example, by heating at 150 ° C. for 1 hour.

次に、図18(c)に表したように、Ni/Au層21が形成される。これにより、光半導体装置1Aの金属層11a、11bが形成される。
最後に、図18(d)に表したように、ダイサによりダイシングが行われることにより、複数の光半導体装置1Eが切り出され、第5実施形態に係る光半導体装置1Eが得られる。
Next, as shown in FIG. 18C, the Ni / Au layer 21 is formed. Thereby, the metal layers 11a and 11b of the optical semiconductor device 1A are formed.
Finally, as shown in FIG. 18D, dicing is performed by a dicer, whereby a plurality of optical semiconductor devices 1E are cut out, and the optical semiconductor device 1E according to the fifth embodiment is obtained.

以上説明したように、本実施形態によれば、第5実施形態に係る光半導体装置1Eを製造することができ、その結果、第5実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、レジスト層15の開口サイズ及び形状の変更することによって、第8の実施の形態に係る光半導体装置1Hを製造することができ、その結果、第8実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、一度の製造工程で多数の光半導体装置1E、1Hを製造することが可能であるので、光半導体装置1E、1Hの大量生産を実現することができ、その結果、光半導体装置1E、1Hのコストを抑えることができる。
(第13の実施の形態)
本発明の第13の実施の形態について図19を参照しつつ説明する。本実施形態は、第6実施形態に係る光半導体装置1Fの製造方法である。本実施形態の説明においては、第1乃至第12の実施形態で説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を省略する。
As described above, according to this embodiment, the optical semiconductor device 1E according to the fifth embodiment can be manufactured, and as a result, the same effect as that of the fifth embodiment can be obtained. Note that, by changing the opening size and shape of the resist layer 15, the optical semiconductor device 1H according to the eighth embodiment can be manufactured, and as a result, the same effect as in the eighth embodiment can be obtained. it can. Furthermore, since a large number of optical semiconductor devices 1E and 1H can be manufactured in a single manufacturing process, mass production of the optical semiconductor devices 1E and 1H can be realized. As a result, the optical semiconductor devices 1E and 1H can be realized. Costs can be reduced.
(Thirteenth embodiment)
A thirteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is a method for manufacturing the optical semiconductor device 1F according to the sixth embodiment. In the description of this embodiment, the same parts as those described in the first to twelfth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図19は、本実施形態の光半導体装置の製造方法の一部を表す工程断面図である。
図19(a)に表した工程までは、図13(a)乃至図15(a)に関して前述したものと同様とすることができる。
そして、図15(a)に関して前述したように、基板11と発光層12との層間にレーザが照射され、基板11から発光基材12Aがリフトオフされる。
FIG. 19 is a process cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the optical semiconductor device of this embodiment.
The steps up to the step shown in FIG. 19A can be the same as those described above with reference to FIGS. 13A to 15A.
Then, as described above with reference to FIG. 15A, the laser is irradiated between the substrate 11 and the light emitting layer 12, and the light emitting base material 12 </ b> A is lifted off from the substrate 11.

次いで、図19(a)に表したように、リフトオフにより形成された発光基材12Aの発光層12側の面上に、透光基材42が形成される。透光基材42は、例えば、液状ガラスをスピンコートなどの方法により塗布し、硬化させることにより形成できる。液状ガラスは、スピンコートの他、スプレー工法により供給されることも可能であり、その供給方法は限定されない。ガラス層の硬化は、例えば200℃で1時間の加熱により実施可能である。透光層42の成膜材料としては、液状ガラスの他、用途に応じて適宜選択することが可能である。
あるいは、スパッタやCVD(Chemical Vapor Deposition)などの方法により、酸化シリコンなどの材料を堆積させてもよい。
Next, as illustrated in FIG. 19A, the light-transmitting substrate 42 is formed on the surface on the light-emitting layer 12 side of the light-emitting substrate 12 </ b> A formed by lift-off. The translucent substrate 42 can be formed, for example, by applying liquid glass by a method such as spin coating and curing. The liquid glass can be supplied by a spray method in addition to spin coating, and the supply method is not limited. The glass layer can be cured, for example, by heating at 200 ° C. for 1 hour. The film forming material for the light transmissive layer 42 can be appropriately selected depending on the application in addition to liquid glass.
Alternatively, a material such as silicon oxide may be deposited by a method such as sputtering or CVD (Chemical Vapor Deposition).

あるいは、シリコーン樹脂などの樹脂材料を発光基材12Aの上にスピンコートなどにより塗布し、その後、オーブンに投入したり、UV(紫外線)により硬化して形成できる。シリコーン樹脂としては、例えば150℃で1時間の加熱により硬化するものが用いられる。均一厚さの透光基材42を成膜するためには、シリコーン樹脂が発光基材12A上に供給された後、スペーサが形成され、表面に剥離性の高いフッ素加工を施した冶具が貼り合わされて硬化させられる。これにより、樹脂の表面張力による表面の湾曲を抑制して、均一厚さのシリコーン樹脂膜を成膜することが可能である。   Alternatively, it can be formed by applying a resin material such as a silicone resin on the light emitting substrate 12A by spin coating or the like and then putting it in an oven or curing it with UV (ultraviolet light). As a silicone resin, what hardens | cures by heating for 1 hour at 150 degreeC, for example is used. In order to form the transparent base material 42 having a uniform thickness, after a silicone resin is supplied onto the light emitting base material 12A, a spacer is formed, and a jig having a highly releasable fluorine process is attached to the surface. Combined and cured. Thereby, it is possible to form a silicone resin film having a uniform thickness while suppressing the curvature of the surface due to the surface tension of the resin.

次に、図19(b)に表したように、透光基材42の上に、蛍光層41が形成される。蛍光層41は、蛍光体粒子を混合したシリコーン樹脂や液状ガラスなどを用いて形成される。これにより、光半導体装置1Fの蛍光層4が形成される。   Next, as shown in FIG. 19B, the fluorescent layer 41 is formed on the translucent substrate 42. The fluorescent layer 41 is formed using a silicone resin mixed with phosphor particles, liquid glass, or the like. Thereby, the fluorescent layer 4 of the optical semiconductor device 1F is formed.

ここで、蛍光体粒子とシリコーン樹脂(あるいは液状ガラスなど)は、例えば、自公転式の混合装置で均一に混ぜ合わせた後、透光基材42の上にスピンコートにより供給され、その後、オーブンに投入されて硬化して形成できる。シリコーン樹脂としては、例えば150℃で1時間の加熱により硬化するものが用いられる。均一厚さの蛍光層4を成膜するためには、シリコーン樹脂が透光基材42の上に供給された後、スペーサが形成され、表面に剥離性の高いフッ素加工を施した治具が貼り合わされて硬化させられる。これにより、樹脂の表面張力による表面の湾曲を抑制して、均一厚さのシリコーン樹脂膜を成膜することが可能である。   Here, the phosphor particles and the silicone resin (or liquid glass or the like) are uniformly mixed by, for example, a self-revolving mixing device, and then supplied onto the light-transmitting substrate 42 by spin coating, and then the oven And can be cured and formed. As a silicone resin, what hardens | cures by heating for 1 hour at 150 degreeC, for example is used. In order to form the fluorescent layer 4 having a uniform thickness, after a silicone resin is supplied onto the translucent substrate 42, a spacer is formed, and a jig whose surface is subjected to fluorine processing with high peelability is provided. Laminated and cured. Thereby, it is possible to form a silicone resin film having a uniform thickness while suppressing the curvature of the surface due to the surface tension of the resin.

あるいは、蛍光層41は、スパッタ法により透光基材42の上に形成することも可能である。このとき、スパッタを複数回行うことにより蛍光層41を積層することも可能である。なお、蛍光層41は、CVD装置を用いて成膜することも可能である。蛍光体の材料をスパッタやCVDにより堆積させた場合には、高い濃度の蛍光体を含有する蛍光層41を形成することが可能である。   Alternatively, the fluorescent layer 41 can be formed on the translucent substrate 42 by sputtering. At this time, the fluorescent layer 41 can be laminated by performing sputtering a plurality of times. The fluorescent layer 41 can also be formed using a CVD apparatus. When the phosphor material is deposited by sputtering or CVD, the phosphor layer 41 containing a high concentration phosphor can be formed.

次に、図19(c)に表したように、メッキ層16のCu電極上にNi/Au層43が無電解メッキ法により形成される。これにより、光半導体装置1Fの金属層11a、11bが形成される。Niの無電解メッキ及びAuの無電解メッキに際しては、第9実施形態に係るNi/Au層21の形成工程と同様のメッキが行われる。   Next, as shown in FIG. 19C, the Ni / Au layer 43 is formed on the Cu electrode of the plating layer 16 by an electroless plating method. Thereby, the metal layers 11a and 11b of the optical semiconductor device 1F are formed. In the electroless plating of Ni and the electroless plating of Au, the same plating as in the process of forming the Ni / Au layer 21 according to the ninth embodiment is performed.

最後に、図19(d)に表したように、ダイサによりダイシングが行われることにより、複数の光半導体装置1Fが切り出され、第6実施形態に係る光半導体装置1Fが得られる。   Finally, as shown in FIG. 19D, dicing is performed by a dicer, whereby a plurality of optical semiconductor devices 1F are cut out, and the optical semiconductor device 1F according to the sixth embodiment is obtained.

以上説明したように、本実施形態によれば、第6実施形態に係る光半導体装置1Fを製造することができ、その結果、第6実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、一度の製造工程で多数の光半導体装置1Fを製造することが可能であるので、光半導体装置1Fの大量生産を実現することができ、その結果、光半導体装置1Fのコストを抑えることができる。
(第14の実施の形態)
本発明の第14の実施の形態について図20を参照しつつ説明する。本実施形態は、第7実施形態に係る光半導体装置1Gの製造方法について説明する。なお、第14実施形態については、第1乃至第13の実施の形態で説明した部分と同一部分を同一符号で付し、その説明を省略する。
As described above, according to the present embodiment, the optical semiconductor device 1F according to the sixth embodiment can be manufactured, and as a result, the same effects as in the sixth embodiment can be obtained. Furthermore, since a large number of optical semiconductor devices 1F can be manufactured in a single manufacturing process, mass production of the optical semiconductor device 1F can be realized, and as a result, the cost of the optical semiconductor device 1F can be suppressed. it can.
(Fourteenth embodiment)
A fourteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a method for manufacturing an optical semiconductor device 1G according to the seventh embodiment will be described. Note that in the fourteenth embodiment, the same portions as those described in the first to thirteenth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図20は、本実施形態の光半導体装置の製造方法の一部を表す工程断面図である。
本実施形態に係る製造工程は、図13(a)に表した発光層12の成膜工程から図15(b)に表した示す貼り合わせ工程までは、第9実施形態と同じ工程を有している。
FIG. 20 is a process cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the optical semiconductor device of this embodiment.
The manufacturing process according to the present embodiment includes the same processes as those of the ninth embodiment from the film forming process of the light emitting layer 12 shown in FIG. 13A to the bonding process shown in FIG. ing.

貼り合わせ工程後、図20(a)に表したように、メッキ層16のCu電極上にNi/Au層などのコンタクト層31が無電解メッキ法により形成される。Niの無電解メッキ及びAuの無電解メッキに際しては、第6の実施の形態に係るNi/Au層21の形成工程と同様のメッキが行われる。   After the bonding step, as shown in FIG. 20A, a contact layer 31 such as a Ni / Au layer is formed on the Cu electrode of the plating layer 16 by an electroless plating method. In the electroless plating of Ni and the electroless plating of Au, the same plating as in the process of forming the Ni / Au layer 21 according to the sixth embodiment is performed.

次に、図20(b)に表したように、Sn−3.0Ag−0.5Cuのはんだペースト32が印刷法によりコンタクト層31上に塗布される。なお、はんだペースト32の塗布方法は印刷法に限られるものではない。   Next, as shown in FIG. 20B, a Sn-3.0Ag-0.5Cu solder paste 32 is applied onto the contact layer 31 by a printing method. The method for applying the solder paste 32 is not limited to the printing method.

その後、図20(c)に表したように、ウェーハの透光基材18がリフロー炉に通されてはんだが再溶融され、フラックス残渣が洗浄されることにより、はんだバンプ33がメッキ層16のCu電極上に形成される。これにより、光半導体装置1Bの金属層11a、11bが形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 20C, the translucent substrate 18 of the wafer is passed through a reflow furnace, the solder is remelted, and the flux residue is washed, so that the solder bumps 33 are formed on the plating layer 16. It is formed on the Cu electrode. Thereby, the metal layers 11a and 11b of the optical semiconductor device 1B are formed.

最後に、図20(d)に表したように、ダイサによりダイシングが行われることにより、複数の光半導体装置1Gが切り出され、第7実施形態に係る光半導体装置1Gが得られる。   Finally, as shown in FIG. 20D, dicing is performed by a dicer, whereby a plurality of optical semiconductor devices 1G are cut out, and the optical semiconductor device 1G according to the seventh embodiment is obtained.

以上説明したように、本実施形態によれば、第7実施形態に係る光半導体装置1Gを製造することができ、その結果、第7実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、一度の製造工程で多数の光半導体装置1Gを製造することが可能であるので、光半導体装置1Gの大量生産を実現することができ、その結果、光半導体装置1Gのコストを抑えることができる。
(他の実施の形態)
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、前述の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、前述の実施の形態においては、各種の数値を挙げているが、それらの数値は例示であり、限定されるものではない。
As described above, according to the present embodiment, the optical semiconductor device 1G according to the seventh embodiment can be manufactured, and as a result, the same effects as those of the seventh embodiment can be obtained. Furthermore, since a large number of optical semiconductor devices 1G can be manufactured in a single manufacturing process, mass production of the optical semiconductor device 1G can be realized, and as a result, the cost of the optical semiconductor device 1G can be suppressed. it can.
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, some components may be deleted from all the components shown in the above-described embodiment. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably. Moreover, in the above-mentioned embodiment, although various numerical values are mentioned, those numerical values are illustrations and are not limited.

1A〜1G…光半導体装置、2…発光層、4…蛍光層、5…透光層、7a…第1電極、7b…第2電極、8a…第1金属ポスト、8b…第2金属ポスト、10…封止層、11…基板、11a…第1金属層、11b…第2金属層、12…発光層、12A…発光基材、14…導電性膜(シード層)、15…犠牲層(レジスト層)、16…メッキ層、17…封止層(熱硬化樹脂層)、18…透光基材、19,41…蛍光層、21,33,43…金属層、42…透光層、M1…第1主面、M2…第2主面   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A-1G ... Optical semiconductor device, 2 ... Light emitting layer, 4 ... Fluorescent layer, 5 ... Translucent layer, 7a ... 1st electrode, 7b ... 2nd electrode, 8a ... 1st metal post, 8b ... 2nd metal post, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sealing layer, 11 ... Substrate, 11a ... 1st metal layer, 11b ... 2nd metal layer, 12 ... Light emitting layer, 12A ... Light emitting base material, 14 ... Conductive film (seed layer), 15 ... Sacrificial layer ( Resist layer), 16 ... plating layer, 17 ... sealing layer (thermosetting resin layer), 18 ... translucent base material, 19, 41 ... fluorescent layer, 21, 33, 43 ... metal layer, 42 ... translucent layer, M1 ... 1st main surface, M2 ... 2nd main surface

Claims (8)

実装基板に実装される前の光半導体装置であって、
第1の樹脂の層と、活性層を覆う遮光性の第2の樹脂の層と、が間に成長基板を介することなく積層され、
前記活性層の1つの面は、前記第1の樹脂の層に面して配置され、
前記活性層の側面は、前記第2の樹脂の層に包囲され、
前記第2の樹脂の層は、前記活性層を発光させる電流を流すための導電部であって前記実装基板に接続される端部を有する導電部を取り囲むことを特徴とする光半導体装置。
An optical semiconductor device before being mounted on a mounting substrate,
The first resin layer and the light-shielding second resin layer covering the active layer are laminated without interposing a growth substrate,
One surface of the active layer is disposed to face the first resin layer;
A side surface of the active layer is surrounded by the second resin layer;
Said second layer of resin, an optical semiconductor device, characterized in that surrounding the conductive portion having an end portion connected to a conductive part for passing a current for light emission of the active layer to the mounting substrate.
実装基板に実装される前の光半導体装置であって、
第1の樹脂の層と、活性層を覆う遮光性の第2の樹脂の層と、が間に成長基板を介することなく積層され、
前記第1の樹脂の層と前記第2の樹脂の層の積層方向に対して垂直な方向から見たときに、
前記第1の樹脂の層と前記第2の樹脂の層は、露出し、
前記第2の樹脂の層は、前記活性層を発光させる電流を流すための導電部であって前記実装基板に接続される端部を有する導電部を取り囲むことを特徴とする光半導体装置。
An optical semiconductor device before being mounted on a mounting substrate,
The first resin layer and the light-shielding second resin layer covering the active layer are laminated without interposing a growth substrate,
When viewed from a direction perpendicular to the stacking direction of the first resin layer and the second resin layer,
The first resin layer and the second resin layer are exposed,
Said second layer of resin, an optical semiconductor device, characterized in that surrounding the conductive portion having an end portion connected to a conductive part for passing a current for light emission of the active layer to the mounting substrate.
実装基板に実装される前の光半導体装置であって、
第1の樹脂の層と、活性層を覆う遮光性の第2の樹脂の層と、が間に成長基板を介することなく積層され、
前記第1の樹脂の層と前記第2の樹脂の層の積層方向に対して平行な方向から見たときに、
前記第1の樹脂の層の外形と、前記第2の樹脂の層の外形と、は、同じであり、
前記第2の樹脂の層は、前記活性層を発光させる電流を流すための導電部であって前記実装基板に接続される端部を有する導電部を取り囲むことを特徴とする光半導体装置。
An optical semiconductor device before being mounted on a mounting substrate,
The first resin layer and the light-shielding second resin layer covering the active layer are laminated without interposing a growth substrate,
When viewed from a direction parallel to the lamination direction of the first resin layer and the second resin layer,
The outer shape of the first resin layer and the outer shape of the second resin layer are the same,
Said second layer of resin, an optical semiconductor device, characterized in that surrounding the conductive portion having an end portion connected to a conductive part for passing a current for light emission of the active layer to the mounting substrate.
実装基板に実装される前の光半導体装置であって、
第1の樹脂の層と、遮光性の第2の樹脂の層と、が間に成長基板を介することなく積層され、
前記第2の樹脂の層は、活性層を覆い、前記活性層を発光させる電流を流すための導電部であって前記実装基板に接続される端部を有する導電部を取り囲むことを特徴とする光半導体装置。
An optical semiconductor device before being mounted on a mounting substrate,
The first resin layer and the light-shielding second resin layer are laminated without a growth substrate therebetween,
The layer of the second resin covers the active layer, characterized in that surrounding the conductive portion having an end portion connected to the active layer to the mounting substrate to a conductive portion for supplying a current to the light emitting Optical semiconductor device.
前記第2の樹脂の層と前記導電部とが露出している面を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の光半導体装置。   5. The optical semiconductor device according to claim 1, further comprising a surface on which the second resin layer and the conductive portion are exposed. 前記活性層の1つの面は、前記第1の樹脂の層に面して配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の光半導体装置。   6. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein one surface of the active layer is disposed to face the first resin layer. 前記第1の樹脂の層は、蛍光体を含み、
前記第2の樹脂の層は、蛍光体を含まないことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の光半導体装置。
The first resin layer includes a phosphor;
The optical semiconductor device according to claim 1, wherein the second resin layer does not include a phosphor.
前記第1の樹脂の層のみが露出している面を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の光半導体装置。   The optical semiconductor device according to claim 1, further comprising a surface on which only the first resin layer is exposed.
JP2015058979A 2015-03-23 2015-03-23 Optical semiconductor device Active JP5932087B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015058979A JP5932087B2 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Optical semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015058979A JP5932087B2 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Optical semiconductor device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014195532A Division JP5721894B2 (en) 2014-09-25 2014-09-25 Optical semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015135986A JP2015135986A (en) 2015-07-27
JP5932087B2 true JP5932087B2 (en) 2016-06-08

Family

ID=53767599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015058979A Active JP5932087B2 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Optical semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5932087B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6955135B2 (en) 2016-10-19 2021-10-27 日亜化学工業株式会社 Light emitting device and its manufacturing method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3991612B2 (en) * 2001-04-09 2007-10-17 日亜化学工業株式会社 Light emitting element
JP2004356230A (en) * 2003-05-27 2004-12-16 Matsushita Electric Works Ltd Light emitting device and its manufacturing method
WO2005062905A2 (en) * 2003-12-24 2005-07-14 Gelcore Llc Laser lift-off of sapphire from a nitride flip-chip

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015135986A (en) 2015-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4875185B2 (en) Optical semiconductor device
JP4799606B2 (en) Optical semiconductor device and method for manufacturing optical semiconductor device
JP6658723B2 (en) Light emitting device
US20150303355A1 (en) Semiconductor light emitting device and method for manufacturing same
JP2017108111A (en) Light emitting device having oblique reflector and manufacturing method of the same
JP2012124443A (en) Semiconductor light emitting device and manufacturing method of the same
TW201635599A (en) Light-emitting device
JP5837006B2 (en) Manufacturing method of optical semiconductor device
JPWO2019092893A1 (en) Semiconductor modules, display devices, and methods for manufacturing semiconductor modules
JP5721894B2 (en) Optical semiconductor device
JP6460189B2 (en) Light emitting device and manufacturing method thereof
JP5482293B2 (en) Optical semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5364771B2 (en) Optical semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5932087B2 (en) Optical semiconductor device
US20220328461A1 (en) Substrate structure, light-emitting device, and manufacturing method of substrate structure

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160307

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160328

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160427

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5932087

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250