JP6604786B2 - 半導体発光装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

実施形態は、半導体発光装置およびその製造方法に関する。
発光層を含む半導体層の一方の面側に、蛍光体層および複数の蛍光体を設け、他方の面（実装面）側に配線層、外部端子および樹脂層を設けたチップサイズパッケージ構造の半導体発光装置が提案されている。
半導体発光装置の構造において、光学特性の向上が課題となり得る。
特開２０１３−２０１２７３号公報
実施形態は、光学特性に優れた半導体発光装置およびその製造方法を提供する。
実施形態によれば、半導体発光装置は、第１の半導体層と、第２の半導体層と、前記第１の半導体層と前記第２の半導体層との間に設けられた発光層と、第１面と、前記第１面に対向する第２面と、を有する半導体層と、前記第２の半導体層と電気的に接続するｐ側電極と、前記第１の半導体層と電気的に接続するｎ側電極と、前記第２面側に設けられ、前記ｐ側電極と電気的に接続する第１ｐ側ピラーと、前記第２面側に設けられ、前記ｎ側電極と電気的に接続する第１ｎ側ピラーと、前記第１ｐ側ピラーと、前記第１ｎ側ピラーと、の間、前記第１ｐ側ピラーの側面の外側、前記第１ｎ側ピラーの側面の外側および前記半導体層の側面の外側に設けられた第１絶縁層と、少なくとも前記第１の半導体層の前記第１の面上に設けられ、蛍光体を含む蛍光体層と、第２絶縁層と、前記第１ｐ側ピラーに電気的に接続し、前記第１絶縁層と、前記第２絶縁層をまたいで前記第２絶縁層上まで延びるｐ側配線と、前記第１ｎ側ピラーに電気的に接続し、前記第１絶縁層と、前記第２絶縁層をまたいで前記第２絶縁層上まで延びるｎ側配線と、を備える。前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層の側面の外側の少なくとも一部および前記蛍光体層の側面の外側の少なくとも一部に設けられ、前記第１絶縁層とは異なる材料からなる。
図１（ａ）は、第１実施形態の半導体発光装置の模式断面図、図１（ｂ）、（ｃ）は、第１実施形態の半導体発光装置の模式上面図。 図２（ａ）は、第１実施形態の半導体発光装置の平面レイアウトの一例を示す模式平面図であり、図２（ｂ）、（ｃ）は、第１実施形態の半導体発光装置の実装面の一例を示す模式平面図。 図３（ａ）〜図３（ｃ）は、第１実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第１実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図５（ａ）〜図５（ｃ）は、第１実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図６（ａ）〜図６（ｃ）は、第１実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図７（ａ）および図７（ｂ）は、第１実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図８（ａ）および図８（ｂ）は、第１実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図９（ａ）および図９（ｂ）は、第１実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、第１実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図１１は、第２実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図１２は、第２実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図１３は、第３実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図１４は、第３実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図１５は、第４実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図１６は、第５実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図１７は、第５実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図１８（ａ）および図１８（ｂ）は、第５実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図１９は、第６実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図２０は、第６実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図２１は、第６実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図２２は、第６実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図２３は、第７実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図２４（ａ）および図２４（ｂ）は、第７実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図２５は、第８実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図２６は、第８実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図２７（ａ）および図２７（ｂ）は、第８実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図２８は、第９実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図２９は、第９実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図３０は、第１０実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図３１は、第１１実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図３２は、第１２実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図３３は、第１２実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図３４（ａ）および図３４（ｂ）は、第１２実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図３５（ａ）および図３５（ｂ）は、第１２実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。 図３６は、第１３実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図３７は、第１３実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図３８は、第１４実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図３９は、第１実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図４０は、第１実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図４１は、第５実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図４２は、第５実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図４３は、第５実施形態の半導体発光装置の模式断面図。 図４４は、第５実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
（第１実施形態）
図１〜図２（ｂ）を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
図１（ａ）は、本実施形態の半導体発光装置の模式断面図であり、図１（ｂ）は、その上面から見た形状を模式的に示している。
図２（ａ）は、本実施形態の半導体発光装置における半導体層のｐ側電極１６と、ｎ側電極１７との平面レイアウトの一例を示す模式平面図である。図１の中央部は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ’断面に対応する。図２（ａ）は、図１の半導体層１５周辺における各第１配線部４１、４３、樹脂層２５、絶縁膜１８、および反射膜５１等を取り除いて半導体層１５の第２面１５ｂ側から見た図に対応する。
図２（ｂ）は、本実施形態の半導体発光装置の実装面（図１の半導体発光装置の下面）の一例を示す模式平面図である。
図１に示すように、本実施形態の半導体発光装置は、発光層１３を有する半導体層１５を備えている。半導体層１５は、第１面１５ａと、第１面１５ａに対向する第２面１５ｂとを有する。
半導体層１５の第２面１５ｂは、発光層１３を含む部分１５ｅ（発光領域）と、発光層１３を含まない部分１５ｆ（非発光領域）とを有する。発光層１３を含む部分１５ｅは、半導体層１５のうちで、発光層１３が積層されている部分である。発光層１３を含まない部分１５ｆは、半導体層１５のうちで、発光層１３がエッチング等により除去された部分である。発光層１３を含む部分１５ｅは、発光層１３の発する光を第１面１５ａ側に取り出し可能な構造となっている。
第２面１５ｂにおいて、発光層１３、ｐ型半導体層（第２の半導体層）１２を含む部分１５ｅの上に、第１の電極としてｐ側電極１６が設けられ、ｎ型半導体層（第１の半導体層）１１が露出して発光層１３を含まない部分１５ｆの上に、第２の電極としてｎ側電極１７が設けられている。ｐ側電極１６およびｎ側電極１７は、発光層１３の発する光を反射可能な金属からなることが望ましく、例えばＡｇ、Ａｌ等を主成分とする金属またはその化合物からなることが望ましい。
図２（ａ）に示す例では、発光層１３を含まない部分１５ｆが発光層１３を含む部分１５ｅを囲んでおり、ｎ側電極１７がｐ側電極１６を囲んでいる。
ｐ側電極１６とｎ側電極１７とを通じて発光層１３に電流が供給される。これにより、発光層１３は発光する。そして、発光層１３から放射される光は、第１面１５ａから半導体発光装置の外部に出射される。
半導体層１５の第２面１５ｂには、図１に示すように支持体１００が設けられている。半導体層１５、ｐ側電極１６およびｎ側電極１７を含む発光素子は、第２面１５ｂに設けられた支持体１００によって支持されている。
半導体層１５の第１面１５ａ上には、半導体発光装置の放出光に所望の光学特性を与える蛍光体層３０（波長変換層）が設けられている。蛍光体層３０は、複数の粒子状の蛍光体３１と、結合材３２とを有する。蛍光体３１は、発光層１３の発する光により励起され、その発光層１３の発する光とは異なる波長の光を放出する。以降の説明において、「放射光」は、発光層１３から放出される光および蛍光体３１から放出される光を含む光を示すものとする。
複数の蛍光体３１は、結合材３２により一体化されている。結合材３２は、光透過性を有する。なお、ここで「光透過性」とは、発光層１３から放出される光および蛍光体３１から放出される光を含む光に対する透過性を示す。また、「透過」とは、透過率が１００％であることに限らず、光の一部を吸収する場合も含む。
例えば、蛍光体層３０と、半導体層１５との間には、密着性を有する絶縁層１９が設けられている。絶縁層１９は、光透過性を有する。
半導体層１５の第１面１５ａは、例えば凹凸を有し、絶縁層１９は、第１面１５ａの凹凸に沿って設けられている。そのため、絶縁層１９は凹凸を有してもよい。なお、例えば絶縁層１９は設けられていなくてもよい。そのとき、蛍光体層３０は半導体層１５と接してもよい。
半導体層１５は、第１の半導体層１１と、第２の半導体層１２と、発光層１３とを有する。発光層１３は、第１の半導体層１１と、第２の半導体層１２との間に設けられている。第１の半導体層１１および第２の半導体層１２は、例えば、窒化ガリウムを含む。
第１の半導体層１１は、ｎ型の半導体であり、例えば下地バッファ層、ｎ型ＧａＮ層を含む。第２の半導体層１２は、ｐ型の半導体であり、例えばｐ型ＧａＮ層を含む。発光層１３は、青、紫、青紫、紫外光などを発光する材料を含む。発光層１３の発光ピーク波長は、例えば、３６０〜４８０ｎｍである。
半導体層１５の第２面１５ｂは、凹凸形状に加工される。その凸部は、発光層１３を含む部分１５ｅであり、凹部は、発光層１３を含まない部分１５ｆである。発光層１３を含む部分１５ｅの表面は第２の半導体層１２の表面であり、第２の半導体層１２の表面にｐ側電極１６が設けられている。
ｐ側電極１６は、第２の半導体層１２と接している。すなわち、ｐ側電極１６は、第２の半導体層１２と電気的に接続されている。発光層１３を含まない部分１５ｆの表面は第１の半導体層１１の表面であり、第１の半導体層１１の表面にｎ側電極１７が設けられている。ｎ側電極１７は、第１の半導体層１１と接している。すなわち、ｎ側電極１７は、第１の半導体層１１と電気的に接続されている。
半導体層１５の第２面１５ｂにおいて、発光層１３を含む部分１５ｅの面積は、発光層１３を含まない部分１５ｆの面積よりも広い。また、発光層１３を含む部分１５ｅの表面に設けられたｐ側電極１６の面積は、発光層１３を含まない部分１５ｆの表面に設けられたｎ側電極１７の面積よりも広い。これにより、広い発光面が得られ、光出力を高くできる。
図２（ａ）に示すように、ｎ側電極１７は例えば４本の直線部を有し、そのうちの１本の直線部には、その直線部の幅方向に突出したコンタクト部１７ｃが設けられている。そのコンタクト部１７ｃの表面には、図１に示すように第１ｎ側配線層２２のビア２２ａが接続される。
図１に示すように、半導体層１５の第２面１５ｂ、ｐ側電極１６およびｎ側電極１７は、絶縁膜１８で覆われている。絶縁膜１８絶縁膜１８は、例えば、シリコン酸化膜などの無機絶縁膜である。絶縁膜１８は、発光層１３の側面および第２の半導体層１２の側面にも設けられ、発光層１３の側面および半導体層１２の側面を覆っている。
絶縁膜１８は、例えば半導体層１５における第１面１５ａから続く側面１５ｃにも設けられ、側面１５ｃを覆っている。
さらに、絶縁膜１８は、半導体層１５の側面１５ｃに隣接するチップ外周部にも設けられている。チップ外周部に設けられた絶縁膜１８は、第１面１５ａ側において、側面１５ｃから遠ざかる方向に延在している。
第２面１５ｂ側の絶縁膜１８上には、第１ｐ側配線層２１（中間配線層）および第１ｎ側配線層２２（中間配線層）が互いに分離して設けられている。絶縁膜１８内には、ｐ側電極１６に通じる複数の第１の開口およびｎ側電極１７のコンタクト部１７ｃに通じる第２の開口が形成される。なお、第１の開口は、より大きな１つの開口でも良い。
第１ｐ側配線層２１は、絶縁膜１８上および第１の開口の内部に設けられている。第１ｐ側配線層２１は、第１の開口内に設けられたビア２１ａを介してｐ側電極１６と電気的に接続されている。
第１ｎ側配線層２２は、絶縁膜１８上および第２の開口の内部に設けられている。第１ｎ側配線層２２は、第２の開口内に設けられたビア２２ａを介してｎ側電極１７と電気的に接続されている。
第１ｐ側配線層２１および第１ｎ側配線層２２が、第２面１５ｂの領域の大部分を占めて絶縁膜１８上に広がっている。第１ｐ側配線層２１は、複数のビア２１ａを介してｐ側電極１６と接続している。
半導体層１５の側面１５ｃには、例えば絶縁膜１８を介して反射膜５１（金属膜）が設けられている。反射膜５１は、半導体層１５の側面１５ｃを覆っている。反射膜５１は側面１５ｃに接しておらず、半導体層１５と離間している。反射膜５１は、光反射性を有する。なお、ここで「光反射性」とは、発光層１３から放出される光および蛍光体３１から放出される光を含む光に対する反射性を示し、例えば発光層１３から放出される光および蛍光体３１から放出される光を含む光に対する反射率が５０％以上である。
反射膜５１、第１ｐ側配線層２１および第１ｎ側配線層２２は、例えばめっき法により同時に形成され、例えば銅膜として一体に形成される。反射膜５１は、例えば第１ｐ側配線層２１および第１ｎ側配線層２２と離間している。反射膜５１は、例えば第１ｐ側配線層２１および第１ｎ側配線層２２の少なくともいずれかと一体に設けられてもよい。
なお、半導体層１５の側面１５ｃに隣接するチップ外周部においては、金属膜上にめっき膜（銅膜）を形成せずに、金属膜で反射膜５１を形成してもよい。反射膜５１は、少なくともアルミニウム膜を半導体層１５側の表面に含むことで、発光層１３の放射光および蛍光体３１の放射光に対して高い反射率を有する。
また、例えば第１ｐ側配線層２１および第１ｎ側配線層２２の下にも下地金属膜（アルミニウム膜）が残されてもよい。すなわち、第２面１５ｂの大部分の領域には、アルミニウム膜が設けられている。これにより、蛍光体層３０側に向かう光の量を増大させることが可能である。
第１ｐ側配線層２１におけるｐ側電極１６と接する面とは反対側の面には、ｐ側ピラー２３（第１ｐ側ピラー）が設けられている。第１ｐ側配線層２１およびｐ側ピラー２３は、第１ｐ側配線部４１を形成している。ｐ側ピラー２３は、ｐ側電極１６および第１ｐ側配線層２１と電気的に接続されている。第１ｐ側配線層２１は、ｐ側電極１６と、ｐ側ピラー２３との間に設けられ、ｐ側電極１６およびｐ側ピラー２３と接続する。
第１ｎ側配線層２２におけるｎ側電極１７と接する面とは反対側の面には、ｎ側ピラー２４（第１ｎ側ピラー）が設けられている。第１ｎ側配線層２２およびｎ側ピラー２４は、第１ｎ側配線部４３を形成している。ｎ側ピラー２４は、ｎ側電極１７および第１ｎ側配線層２２と電気的に接続されている。第１ｎ側配線層２２は、ｎ側電極１７と、ｎ側ピラー２４との間に設けられ、ｎ側電極１７およびｎ側ピラー２４と接続する。
第１ｐ側配線部４１と、第１ｎ側配線部４３との間には、樹脂層２５（第１絶縁層）が設けられている。樹脂層２５は、ｐ側ピラー２３の側面およびｎ側ピラー２４の側面と接し、ｐ側ピラー２３とｎ側ピラー２４との間に設けられている。すなわち、ｐ側ピラー２３は、樹脂層２５を介してｎ側ピラー２４と離間している。ｐ側ピラー２３と、ｎ側ピラー２４との間には、樹脂層２５が充填されている。
また、樹脂層２５は、第１ｐ側配線層２１と、第１ｎ側配線層２２との間、第１ｐ側配線層２１と、反射膜５１との間、および第１ｎ側配線層２２と、反射膜５１との間に設けられている。
樹脂層２５は、ｐ側電極１６の側面の外側およびｎ側電極１７の側面の外側に設けられている。樹脂層２５は、半導体層１５の側面１５ｃの外側に設けられている。樹脂層２５と、ｐ側電極１６の側面との間、樹脂層２５と、ｎ側電極１７の側面との間および樹脂層２５と、半導体層１５の側面１５ｃとの間には、絶縁膜１８が設けられており、例えば絶縁膜１８および反射膜５１が設けられてもよい。
樹脂層２５は、ｐ側ピラー２３の周囲およびｎ側ピラー２４の周囲に設けられ、ｐ側ピラー２３の側面およびｎ側ピラー２４の側面を覆っている。また、樹脂層２５は、半導体層１５の側面１５ｃに隣接するチップ外周部にも設けられ、反射膜５１を覆っている。樹脂層２５は、ｐ側ピラー２３の側面、ｎ側ピラー２４の側面および半導体層１５の側面１５ｃの外側に一体に設けられている。
樹脂層２５は、例えば遮光性を有する材料を含む。ここで、「遮光性」とは、発光層１３から放出される光および蛍光体３１から放出される光を含む光に対する遮光性を示す。
チップ外周部に設けられた樹脂層２５上には、蛍光体層３０が設けられている。すなわち、蛍光体層３０は、半導体層１５の第１の面１５ａ上および樹脂層２５上に一体に設けられている。蛍光体層３０は、ｐ側電極１６およびｎ側電極１７と半導体層１５を介して離間している。
樹脂層２５の下面と同一平面上において、ｐ側ピラー２３の下面およびｎ側ピラー２４の下面は、それぞれ離間して並んで形成されている。ｐ側ピラー２３と、ｎ側ピラー２４との間隔は、絶縁膜１８上における第１ｐ側配線層２１と第１ｎ側配線層２２との間隔よりも広い。
第１ｐ側配線層２１と第１ｎ側配線層２２との間隔は、プロセス上の限界まで狭くすることができる。このため、第１ｐ側配線層２１の面積、および第１ｐ側配線層２１とｐ側ピラー２３との接触面積の拡大を図れる。これにより、発光層１３の熱の放散を促進できる。
また、複数のビア２１ａを通じて第１ｐ側配線層２１がｐ側電極１６と接する面積は、ビア２２ａを通じて第１ｎ側配線層２２がｎ側電極１７と接する面積よりも広い。これにより、発光層１３に流れる電流の分布を均一化できる。
絶縁膜１８上で広がる第１ｎ側配線層２２の面積は、ｎ側電極１７の面積よりも広くできる。そして、第１ｎ側配線層２２の上に設けられるｎ側ピラー２４の下面の面積を、ｎ側電極１７よりも広くできる。
これにより、後述するｎ側配線７２を形成するために十分なｎ側ピラー２４の下面の面積を確保しつつ、ｎ側電極１７の面積を小さくすることが可能となる。すなわち、半導体層１５における発光層１３を含まない部分１５ｆの面積を縮小し、発光層１３を含む部分１５ｅの面積を広げて光出力を向上させることが可能となる。
第１の半導体層１１は、ｎ側電極１７および第１ｎ側配線層２２を介してｎ側ピラー２４と電気的に接続されている。第２の半導体層１２は、ｐ側電極１６および第１ｐ側配線層２１を介してｐ側ピラー２３と電気的に接続されている。
ｐ側ピラー２３の厚さは、第１ｐ側配線層２１の厚さよりも厚い。ｎ側ピラー２４の厚さは、第１ｎ側配線層２２の厚さよりも厚い。ｐ側ピラー２３、ｎ側ピラー２４および樹脂層２５のそれぞれの厚さは、半導体層１５よりも厚い。なお、ここで「厚さ」とは、半導体層１５からｐ側ピラー２３およびｎ側ピラー２４に向かう方向を示す。
ｐ側ピラー２３およびｎ側ピラー２４（金属ピラー）のアスペクト比（平面サイズに対する厚みの比）は、１以上であっても良いし、１より小さくても良い。すなわち、金属ピラー２３、２４は、その平面サイズより厚くても良いし、薄くても良い。
第１ｐ側配線層２１、第１ｎ側配線層２２、ｐ側ピラー２３、ｎ側ピラー２４および樹脂層２５を含む支持体１００の厚さは、半導体層１５、ｐ側電極１６およびｎ側電極１７を含む発光素子（ＬＥＤチップ）の厚さよりも厚い。
ｐ側ピラー２３およびｎ側ピラー２４を囲む樹脂層２５の側面よりも外側のチップ外領域には、絶縁部材２７（第２絶縁層）が設けられている。絶縁部材２７は、樹脂層２５の側面の外側および蛍光体層３０の側面の外側に一体に設けられている。絶縁部材２７は、図１（ｂ）に示すように樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面を覆っている。絶縁部材２７の上面は、蛍光体層３０の上面とほぼ同一の平面をなす。絶縁部材２７は、樹脂層２５とは異なる材料からなり、樹脂層２５と別体に設けられている。
尚、絶縁部材２７は、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面の全てを覆うものだけでなく、図１（ｃ）に示すように対向する２辺のみといった部分的に覆われるものであっても構わない。
絶縁部材２７は、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面と少なくとも一部が接しており、発光層１３の発する光および蛍光体３１の発する光を吸収することが少なくなるよう、反射性材料を含んでいる。反射性材料としては、例えばＴｉＯ２、ＺｎＯ等の微粒子を用いることができる。樹脂層２５は、蛍光体層３０の側面と離間している。半導体層１５の第２面１５ｂ（下面）から第１面１５ａ（上面）に向かう方向（第１方向）において、蛍光体層３０の上面は、少なくとも端部において絶縁部材２７の上面と同等またはそれ以上となるように設けることで、絶縁部材２７による光取出しの阻害を最小化できる。尚、第１方向において、樹脂層２５の上面は、蛍光体層３０の上面よりも低い。
半導体層１５の第２面１５ｂ側には、ｐ側配線７１およびｎ側配線７２が設けられている。ｐ側配線７１は、ｐ側ピラー２３に電気的に接続し、ｎ側配線７２は、ｎ側ピラー２４に電気的に接続し、それぞれ樹脂層２５と、絶縁部材２７と、の間の境界をまたいで絶縁部材２７と重なる領域（半導体層１５のない領域）まで延びている。
すなわち、ｐ側配線７１は、樹脂層２５下、絶縁部材２７下およびｐ側ピラー２３下に一体に設けられている。ｎ側配線７２は、樹脂層２５下、絶縁部材２７下およびｎ側ピラー２４下に一体に設けられている。なお、ここで「重なる」とは、第１方向から見て、各構成が重なって設けられていることを示し、各構成が接しているか離間しているかは任意である。
ｐ側ピラー２３における第１ｐ側配線層２１と接する面とは反対側の端部（面）には、ｐ側配線７１が設けられている。ｐ側配線７１のチップ外領域に延びた部分は、絶縁部材２７に支持されている。
ｎ側ピラー２４における第１ｎ側配線層２２と接する面とは反対側の端部（面）には、ｎ側配線７２が設けられている。ｎ側配線７２のチップ外領域に延びた部分は、絶縁部材２７に支持されている。
ｐ側配線７１の側面およびｎ側配線７２の側面には、絶縁膜７８が設けられている。絶縁膜７８は、例えばシリコン酸化膜等の無機膜や、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の有機膜である。
絶縁膜７８は、ｐ側配線７１の側面およびｎ側配線７２の側面と接し、ｐ側配線７１と、ｎ側配線７２との間に充填されている。
絶縁膜７８は、ｐ側配線７１およびｎ側配線７２の機械強度を強める。また、絶縁膜７８は、実装時にはんだのぬれ広がりを防ぐソルダレジストとして機能する。
ｐ側配線７１の下面は、絶縁膜７８から露出し、実装基板等の外部回路と接続可能なｐ側実装面７１ａ（ｐ側外部端子）として機能する。ｎ側配線７２の下面は、絶縁膜７８から露出し、実装基板等の外部回路と接続可能なｎ側実装面７２ａ（ｎ側外部端子）として機能する。ｐ側実装面７１ａおよびｎ側実装面７２ａは、例えば、はんだ、または導電性の接合材を介して、実装基板のランドパターンに接合される。
ここで、さらに、ｐ側実装面７１ａおよびｎ側実装面７２ａを、絶縁膜７８の表面よりも突出させることが望ましい。これにより、実装時のはんだの形状が安定化し、実装の信頼性を向上させることができる。
図２（ｂ）、図２（ｃ）は、ｐ側実装面７１ａおよびｎ側実装面７２ａの平面レイアウトの一例を表し、図２（ｂ）は絶縁部材２７が樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面の全てを覆った場合、図１（ｃ）は絶縁部材２７が樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面の対向する２辺のみを覆った場合である。
図２（ｂ）のｐ側実装面７１ａおよびｎ側実装面７２ａは、例えば半導体層１５の平面領域を２等分する中心線ｃに対して対称に配置され、ｐ側実装面７１ａの面積は、ｎ側実装面７２ａの面積と同程度の大きさである。これは非対称化して、一方に熱伝導特性や応力緩和の重みをもたせることでも構わない。
ｐ側実装面７１ａとｎ側実装面７２ａとの間隔は、実装時にｐ側実装面７１ａとｎ側実装面７２ａとの間をはんだがブリッジしない間隔に設定され、例えば２００μｍ以上である。これにより、実装の信頼性を向上させることができる。
半導体層１５は、エピタキシャル成長法を用いて基板上に形成される。基板は、製造工程中に除去され、半導体層１５は第１面１５ａに基板を含まない。そのため、基板の除去により半導体発光装置の低背化を図れる。
ここで、第１面１５ａ上にサファイア等の透明基板があると、蛍光体層３０に入射せずに、基板の側面から外部に漏れる光が生じる。すなわち、基板の側面から発光層１３の光の色みの強い光が漏れ、蛍光体層３０を上面から見た場合に、外縁側に青色光のリングが見える現象など、色割れや色ムラの原因になり得る。
これに対して、実施形態によれば、第１面１５ａと蛍光体層３０との間には基板がないため、基板側面から発光層１３の光の色みが強い光が漏れることによる色割れや色ムラを防ぐことができる。
さらに、基板の除去により、半導体層１５の第１面１５ａに微小凹凸を形成することができる。例えば、第１面１５ａに対して、アルカリ系溶液を使ったウェットエッチングを行い、微小凹凸を形成する。これにより、第１面１５ａでの全反射成分を減らして、光取り出し効率を向上できる。
基板が除去された後、例えば第１面１５ａ上に絶縁層１９を介して蛍光体層３０が形成される。絶縁層１９は、半導体層１５と蛍光体層３０との密着性を高める密着層として機能し、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜である。
蛍光体層３０は、結合材３２中に複数の粒子状の蛍光体３１が分散された構造を有する。結合材３２には、例えば、シリコーン樹脂を用いることができる。
蛍光体層３０は、半導体層１５の側面１５ｃの外側のチップ外周部上にも形成される。したがって、蛍光体層３０の平面サイズは半導体層１５の平面サイズよりも大きい。チップ外周部においては、絶縁膜（例えばシリコン酸化膜）１８上および樹脂層２５上に蛍光体層３０が設けられている。なお、上述した「平面サイズ」とは、第１方向から見たときの平面積を示す。
半導体層１５は、支持体１００を介して、ｐ側配線７１と、ｎ側配線７２と、絶縁膜７８との複合体に支持されている。
第１ｐ側配線部４１、第１ｎ側配線部４３、ｐ側配線７１およびｎ側配線７２の材料として、例えば、銅、金、ニッケル、銀などを用いることができる。これらのうち、銅を用いると、良好な熱伝導性、高いマイグレーション耐性および絶縁材料に対する密着性を向上させることができる。
さらに、実施形態によれば、半導体層１５の側面１５ｃに、絶縁膜１８を介して反射膜５１が設けられている。発光層１３から半導体層１５の側面１５ｃに向かった光は、反射膜５１で反射し、外部に漏れない。このため、基板が第１面１５ａにない特徴とあいまって、半導体発光装置の側面側からの光漏れによる色割れや色ムラを防ぐことができる。
反射膜５１は、例えば第１ｐ側配線部４１および第１ｎ側配線部４３に対して分離している。このとき、実装時において、ｐ側ピラー２３およびｎ側ピラー２４に加わる応力は、反射膜５１には伝達されない。したがって、反射膜５１の剥離を抑制することができる。また、半導体層１５の側面１５ｃ側に加わる応力を抑制することができる。
例えば、反射膜５１は、第１ｐ側配線部４１および第１ｎ側配線部４３と一体に設けられてもよい。これにより、放熱経路が形成され、半導体層１５の放熱性が向上する。例えば反射膜５１の一部が第１ｐ側配線部４１と一体的に形成され、反射膜５１の残部が第１ｎ側配線部４３と一体的に形成され、これらが相互に絶縁されている。
例えば、反射膜５１は、第１ｐ側配線部４１および第１ｎ側配線部４３のうち、どちらか一方と一体的に設けられてもよい。この場合、反射膜５１は、半導体層１５の側面の全周をリング状（Ｏ状）に覆うように形成することができる。これにより、光漏れをさらに抑制することが可能である。
例えば反射膜５１は、第１ｐ側配線部４１および第１ｎ側配線部４３のそれぞれと離間してもよい。この場合、反射膜５１は、半導体層１５の側面の全周をリング状（Ｏ状）に覆うように形成することができる。これにより、光漏れをさらに抑制することが可能である。
反射膜５１が設けられた半導体層１５の側面１５ｃは、第１面１５ａ（の平坦部）に対して傾斜している。また、側面１５ｃは第２面１５ｂに対して傾斜している。したがって、側面に設けられた反射面が第１面１５ａおよび第２面１５ｂに対して傾斜している。側面１５ｃの延長線は、蛍光体層３０と絶縁層１９との界面に対して鈍角を形成して傾斜している。
反射膜５１と、半導体層１５の側面１５ｃとの間に設けられた絶縁膜１８は、反射膜５１に含まれる金属の半導体層１５への拡散を防止する。これにより、半導体層１５の例えばＧａＮの金属汚染を防ぐことができ、半導体層１５の劣化を防ぐことができる。
また、反射膜５１と蛍光体層３０との間、および樹脂層２５と蛍光体層３０との間に設けられた絶縁膜１８は、反射膜５１と蛍光体層３０との密着性、および樹脂層２５と蛍光体層３０との密着性を高める。
絶縁膜１８は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜などの無機絶縁膜である。すなわち、半導体層１５の第１面１５ａ、第２面１５ｂ、第１の半導体層１１の側面１５ｃ、第２の半導体層１２の側面、発光層１３の側面は、無機絶縁膜で覆われている。無機絶縁膜は半導体層１５を囲み、金属や水分などから半導体層１５をブロックする。
例えば、半導体発光装置の実装時の熱サイクルにより、ｐ側実装面７１ａおよびｎ側実装面７２ａを実装基板のランドに接合させるはんだ等に起因する応力が半導体層１５に加わる。ｐ側配線７１、ｎ側配線７２および絶縁膜７８を適切な厚さ（高さ）に形成することで、ｐ側配線７１、ｎ側配線７２および絶縁膜７８が上記応力を吸収し緩和することができる。特に、半導体層１５よりも柔軟な絶縁膜７８を実装面側に支持体の一部として用いることで、応力緩和効果を高めることができる。
各配線部４１、４３および各配線７１、７２は、例えば高い熱伝導率を持つ銅を主成分として含み、発光層１３に重なる領域に高熱伝導体が広い面積で広がっている。発光層１３で発生した熱は、各配線部４１、４３および各配線７１、７２を通じて、チップ下方に形成される短いパスで実装基板へと放熱される。
また、実施形態によれば、各実装面７１ａ、７２ａは、チップ外領域にも拡張している。したがって、各実装面７１ａ、７２ａに接合されるはんだの平面サイズも大きくでき、はんだを介した実装基板への放熱性を向上できる。
発光層１３から第１面１５ａに放射された光は蛍光体層３０に入射し、一部の光は蛍光体３１を励起し、発光層１３の光と、蛍光体３１の光との混合光として例えば白色光が得られる。
発光層１３から実装面側に放射された光は、ｐ側電極１６およびｎ側電極１７によって反射され、上方の蛍光体層３０側に向かう。
蛍光体層３０は半導体層１５の第１面１５ａ上にウェーハレベルプロセスで形成され、蛍光体層３０の平面サイズは、半導体層１５の平面サイズとほぼ同じ、または半導体層１５の平面サイズよりもわずかに大きい。
蛍光体層３０は、半導体層１５の側面、および実装面側にまわりこんで形成されていない。すなわち、光を外部に取り出さないチップ側面側および実装面側には蛍光体層３０が無駄に形成されず、コスト低減が図れる。
一般的なフリップチップ実装では、ＬＥＤチップを実装基板にバンプなどを介して実装した後に、チップ全体を覆うように蛍光体層が形成される。あるいは、バンプ間に樹脂がアンダーフィルされる。
これに対して実施形態の半導体発光装置によれば、図１に示す実装前の状態で、ｐ側配線７１の周囲およびｎ側配線７２の周囲には、蛍光体層３０とは異なる絶縁膜７８が設けられている。これにより、実装面側には応力緩和に適した特性を与えることができる。また、実装面側に絶縁膜７８が設けられているため、実装後のアンダーフィルが不要となる。
半導体層１５の第１面１５ａには、光取り出し効率、色変換効率、配光特性などを優先した設計の光学層が設けられ、実装面側には、実装時の応力緩和や、基板に代わる支持体としての特性を優先した層が設けられる。例えば、絶縁膜７８は、ベースとなる樹脂にシリカ粒子などのフィラーが高密度充填された構造を有し、支持体として適切な硬さに調整されている。
以上説明した実施形態によれば、半導体層１５、各電極１６，１７、各配線層２１、２２、および光学層はウェーハレベルで一括形成して低コストのチップサイズデバイスを実現するとともに、外部端子（実装面）７１ａ、７２ａをチップ外領域に拡張させて、放熱性を高くすることができる。したがって、安価で高信頼性の半導体発光装置を提供することができる。
上記に加え、本実施形態によれば、絶縁部材２７には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。ここで、「異なる材料」とは、同一の複数の元素において組成比が異なる場合も含む。このとき、絶縁部材２７は、例えば樹脂層２５と別体に設けられており、樹脂層２５との界面を有する。
樹脂層２５は、絶縁部材２７よりも応力緩和に優れた材料を含み、例えば応力緩和剤（ゴム系材料など）を含む。これにより、樹脂層２５は、温度変動等に対する構造体としての応力吸収が可能になり、各ピラー２３、２４を支持補強するとともに、温度変動による熱応力や外力による応力で半導体層１５が破損または劣化することを抑制することが可能である。
また、樹脂層２５は、放射光を吸収する材料を含むことができ、例えば炭素微粒子であるカーボンブラックを含む。これにより、樹脂層２５の表面近傍において発光層１３からの強い光が吸収され、樹脂層２５の内部への光照射を抑制することで、樹脂層２５の光照射劣化を抑制することが可能である。
これに対し、絶縁部材２７は、光反射性を有する材料を含み、発光層１３の発する光および蛍光体３１の発する光を反射して発光装置としての光取出し効率低下を抑制する。絶縁部材２７は、光の吸収損失を防ぐため光吸収の少ない材料に添加物が制限され、必ずしも樹脂層２５のような応力緩和を目的とした材料構成を取ることができない。
即ち、樹脂層２５および絶縁部材２７として同一材料の絶縁膜を用いて、一体に形成する場合、実装面側における実装時の応力緩和と、蛍光体層３０の側面側における吸収損失の抑制と、を同時に満たせない可能性がある。
それに対し、本実施形態によれば、互いに異なる材料の樹脂層２５および絶縁部材２７が設けられている。これにより、実装面側における応力緩和効果の向上と、蛍光体層３０の側面側における吸収損失の抑制と、を同時に満たすことができる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
樹脂層２５および絶縁部材２７に用いられる材料として、例えば、エポキシ樹脂を主に含む樹脂、シリコーン樹脂を主に含む樹脂、フッ素樹脂を主に含む樹脂を挙げることができ、上記樹脂に添加する材料によって、所望の特性を得ることができる。また、樹脂層２５および絶縁部材２７として、例えば無機物を焼き固めた焼結体（セラミック）が用いられてもよい。これにより、樹脂層２５には遮光性および装置の補強に優れた材料を用い、絶縁部材２７には光反射性に優れた材料を用いることができる。
そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができる。すなわち、実装面側における光漏れの抑制および装置の補強と、蛍光体層３０の側面側における吸収損失の抑制と、を同時に満たすことができる。
上記より、装置の構成材料を増やすことなく特性を向上させることができる。すなわち、装置のサイズを拡大させることなく、かつ、装置の製造工程を増やすことなく、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、例えば樹脂層２５は、絶縁部材２７と同様に光反射性を有する。このとき、樹脂層２５の熱膨張率は、例えば絶縁部材２７の熱膨張率よりも小さく、実装基板の熱膨張率と等しいもしくは近い値を有する。また、絶縁部材２７に用いられる材料の組成は、樹脂層２５に用いられる材料の組成とは異なる。
そのため、樹脂層２５は光反射性および応力緩和に優れた特性を有し、絶縁部材２７は樹脂層２５よりもさらに光反射性に優れた特性を有する。これにより、必要に応じた特徴を有する樹脂層２５および絶縁部材２７を、最小限の範囲に設けることができる。すなわち、装置のサイズを拡大させることなく、かつ、装置の製造工程を増やすことなく、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
図３（ａ）〜図１０（ｂ）を参照して、本実施形態の半導体発光装置の製造方法について説明する。
図３（ａ）に示すように、例えば、ＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法により、基板１０の主面側に、第１の半導体層１１、発光層１３および第２の半導体層１２が順にエピタキシャル成長される。
半導体層１５において、基板１０と接する面が第１面１５ａであり、第１面１５ａと対向し、基板１０と接していない面が第２面１５ｂである。
基板１０は、例えばシリコン基板である。または、基板１０はサファイア基板であってもよい。半導体層１５は、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）を含む窒化物半導体層である。
第１の半導体層１１は、例えば、基板１０の主面側に設けられたバッファ層と、バッファ層上に設けられたｎ型ＧａＮ層とを有する。第２の半導体層１２は、例えば、発光層１３の上に設けられたｐ型ＡｌＧａＮ層と、その上に設けられたｐ型ＧａＮ層とを有する。発光層１３は、例えば、ＭＱＷ（Multiple Quantum well）構造を有する。
図３（ｂ）は、第２の半導体層１２および発光層１３を選択的に除去した状態を表している。例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法により、第２の半導体層１２および発光層１３を選択的にエッチングし、第１の半導体層１１を露出させる。このとき、第２面１５ｂは、第１の半導体層１１の露出面および第２の半導体層１２の露出面である。
次に、図３（ｃ）に示すように、第１の半導体層１１を選択的に除去し、溝９０を形成する。基板１０の主面側で、溝９０によって半導体層１５は複数に分離される。溝９０は、ウェーハ状の基板１０上に例えば格子状パターンで形成される。
溝９０は、半導体層１５を貫通し、基板１０に達する。このとき、エッチング時間などのエッチング条件の制御により、基板１０の主面も少しエッチングし、溝９０の底面を、基板１０と半導体層１５との界面よりも下方に後退させる。なお、溝９０は、ｐ側電極１６およびｎ側電極１７を形成した後に形成してもよい。
次に、図４（ａ）に示すように、第２の半導体層１２の表面にｐ側電極１６が形成される。また、第２の半導体層１２および発光層１３が選択的に除去された領域の第１の半導体層１１の表面に、ｎ側電極１７が形成される。
発光層１３が積層された領域に形成されるｐ側電極１６は、発光層１３の放射光を反射する反射膜を含む。例えば、ｐ側電極１６は、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を含む。また、反射膜の硫化、酸化防止のため、ｐ側電極１６は、金属保護膜（バリアメタル）を含む。
次に、図４（ｂ）に示すように、基板１０の上に設けられた積層体を覆うように絶縁膜１８を形成する。絶縁膜１８は、半導体層１５の第２面１５ｂ、ｐ側電極１６およびｎ側電極１７を覆う。また、絶縁膜１８は、半導体層１５の第１面１５ａに続く側面１５ｃを覆う。さらに、絶縁膜１８は、溝９０の底面の基板１０の表面にも形成される。
絶縁膜１８は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により形成されるシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜である。絶縁膜１８には、例えば、レジストマスクを用いたウェットエッチングにより、図４（ｃ）に示すように第１の開口１８ａおよび第２の開口１８ｂが形成される。第１の開口１８ａはｐ側電極１６に達し、第２の開口１８ｂはｎ側電極１７のコンタクト部１７ｃに達する。このとき、基板１０上に形成された絶縁膜１８の一部も同時に除去する。
次に、絶縁膜１８の表面、第１の開口１８ａの内壁（側壁および底面）、および第２の開口１８ｂの内壁（側壁および底面）に、金属膜６０を形成する。金属膜６０は、図５（ａ）に示すように、例えばアルミニウム膜６１と、チタン膜６２と、銅膜６３とを有する。金属膜６０は、例えば、スパッタ法により形成される。
次に、金属膜６０上に、図５（ｂ）に示すレジストマスク９１を選択的に形成した後、金属膜６０の銅膜６３をシード層として用いた電解銅めっき法により、第１ｐ側配線層２１、第１ｎ側配線層２２および反射膜５１を形成する。
第１ｐ側配線層２１は、第１の開口１８ａ内にも形成され、ｐ側電極１６と電気的に接続される。第１ｎ側配線層２２は、第２の開口１８ｂ内にも形成され、ｎ側電極１７のコンタクト部１７ｃと電気的に接続される。
次に、レジストマスク９１を、例えば溶剤もしくは酸素プラズマを使って除去した後、図５（ｃ）に示すレジストマスク９２を選択的に形成する。あるいは、レジストマスク９１を除去せずに、レジストマスク９２を形成してもよい。
レジストマスク９２を形成した後、第１ｐ側配線層２１および第１ｎ側配線層２２をシード層として用いた電解銅めっき法により、ｐ側ピラー２３およびｎ側ピラー２４を相互に離間して形成する。
ｐ側ピラー２３は、第１ｐ側配線層２１上に形成される。第１ｐ側配線層２１およびｐ側ピラー２３は、同じ銅材料で一体化される。ｎ側ピラー２４は、第１ｎ側配線層２２上に形成される。第１ｎ側配線層２２およびｎ側ピラー２４は、例えば同じ銅材料で一体化される。
レジストマスク９２は、例えば溶剤もしくは酸素プラズマを使って除去される。この時点で、第１ｐ側配線層２１および第１ｎ側配線層２２は、金属膜６０を介してつながっている。また、第１ｐ側配線層２１と反射膜５１も金属膜６０を介してつながり、第１ｎ側配線層２２と反射膜５１も金属膜６０を介してつながっている。
そこで、第１ｐ側配線層２１と、第１ｎ側配線層２２との間の金属膜６０、第１ｐ側配線層２１と反射膜５１との間の金属膜６０、および第１ｎ側配線層２２と反射膜５１との間の金属膜６０をエッチングにより除去する。
これにより、金属膜６０を介した、第１ｐ側配線層２１と第１ｎ側配線層２２との電気的接続、第１ｐ側配線層２１と反射膜５１との電気的接続、および第１ｎ側配線層２２と反射膜５１との電気的接続が分断される（図６（ａ））。
次に、図６（ａ）に示す構造体の上に、図６（ｂ）に示す樹脂層２５を形成する。樹脂層２５は、ｐ側ピラー２３の側面の外側、ｎ側ピラー２４の側面の外側、ｐ側電極１６の側面の外側、第１ｐ側配線部４１の側面の外側、ｎ側電極１７の側面の外側、第１ｎ側配線部４３の側面の外側および半導体層１５の側面の外側に形成される。
樹脂層２５は、第１ｐ側配線部４１および第１ｎ側配線部４３を覆う。また、樹脂層２５は、反射膜５１を覆う。
樹脂層２５は、第１ｐ側配線部４１および第１ｎ側配線部４３とともに支持体１００を構成する。その支持体１００に支持された半導体層１５（半導体チップ３）が複数形成された状態で、基板１０が除去される。このとき、複数の半導体チップ３は、樹脂層２５を介して一体に形成されている。
図６（ｃ）に示すように、例えば、シリコン基板である基板１０が、ＲＩＥなどのドライエッチングにより除去される。あるいは、ウェットエッチングにより基板１０を除去してもよい。あるいは、基板１０がサファイア基板の場合には、レーザーリフトオフ法により除去することができる。
基板１０上にエピタキシャル成長された半導体層１５は、大きな内部応力を含む場合がある。また、ｐ側ピラー２３、ｎ側ピラー２４および樹脂層２５は、例えばＧａＮ系材料の半導体層１５に比べて柔軟な材料である。したがって、エピタキシャル成長時の内部応力が基板１０の剥離時に一気に開放されたとしても、ｐ側ピラー２３、ｎ側ピラー２４および樹脂層２５は、その応力を吸収する。このため、基板１０を除去する過程における半導体層１５の破損を回避することができる。
基板１０の除去により、半導体層１５の第１面１５ａが露出される。露出された第１面１５ａには、粗面化処理（フロスト処理）が行われ、微小凹凸が形成される。例えば、ＫＯＨ（水酸化カリウム）水溶液やＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等で、第１面１５ａをウェットエッチングする。このエッチングでは、結晶面方位に依存したエッチング速度の違いが生じる。このため、第１面１５ａに凹凸を形成することができる。第１面１５ａに微小凹凸を形成することにより、発光層１３の放射光の取り出し効率を向上させることができる。
図７（ａ）に示すように、複数の半導体チップ３の第１面１５ａ上には、絶縁層１９を介して蛍光体層３０が一体に形成される。蛍光体層３０は、半導体層１５上および樹脂層２５上に形成される。蛍光体層３０は、例えば、印刷、ポッティング、モールド、圧縮成形などの方法により形成される。絶縁層１９は、半導体層１５と蛍光体層３０との密着性を高める。また、蛍光体層３０として、結合材３２中に分散された蛍光体３１を焼結させた焼結蛍光体が用いられてもよい。
また、蛍光体層３０は、半導体層１５の側面１５ｃの周囲の領域に設けられた樹脂層２５上にも形成される。蛍光体層３０は、樹脂層２５の上に絶縁層１９を介して形成される。
蛍光体層３０を形成した後、樹脂層２５の表面の一部を後退する。これにより、ｐ側ピラー２３の下面およびｎ側ピラー２４の下面は、樹脂層２５から露出する。
図７（ｂ）に示すように、複数の半導体チップ３は、支持体９５に支持される。その後、複数の半導体層１５を分離した前述の溝９０が形成された領域（ダイシング領域）で、樹脂層２５、絶縁層１９および蛍光体層３０を切断する（ダイシング）。このとき、半導体層１５は、ダイシング領域に存在しないため、ダイシングによるダメージを受けない。これにより、複数の半導体チップ３は、支持体９５に接した状態で個片化される。絶縁層１９および蛍光体層３０は、複数の半導体チップ３の一部として個片化される。
複数の半導体チップ３が個片化される前の各工程は、ウェーハ状態で行われる。ウェーハは、少なくとも１つの半導体チップを含む半導体発光装置として個片化される。なお、半導体発光装置は、ひとつの半導体チップ３を含むシングルチップ構造でも良いし、複数の半導体チップ３を含むマルチチップ構造であっても良い。
図８（ａ）に示すように、個片化された複数の半導体チップ３は、支持体９６上に再配置される。支持体９６には、蛍光体層３０が接している。再配置された複数の半導体チップ３のピッチは、例えば再配置前の複数の半導体チップ３のピッチよりも大きい。
図８（ｂ）に示すように、複数の半導体チップ３の表面には、絶縁部材２７が一体に形成される。絶縁部材２７は、複数の半導体チップ３の間に一体に形成される。絶縁部材２７は、蛍光体層３０の側面、樹脂層２５の側面および下面、ならびに各配線７１、７２の下面と接する。これにより、絶縁部材２７の形成に伴う蛍光体層３０への負荷を抑制することが可能である。即ち、蛍光体層３０を支持体９６の反対側に向けて複数の半導体チップ３を再配置し、絶縁部材２７を形成すると、絶縁部材２７を形成する際の加熱処理等により蛍光体層３０と絶縁部材２７との反応により熱変性等の損傷を受けることがあり、このような損傷を抑制することができるという点で、上述の如く蛍光体層３０を支持体側に向けて絶縁部材２７を形成することが望ましい。
尚、複数の半導体チップ３を支持体９６に再配置するため、支持体９６には例えばアクリル系樹脂等の接着層を支持体９６の再配置面に設ける。このため、半導体チップ３を支持体９６に再配置する際の圧力で支持体９６側に向けられた蛍光体層３０が接着層に押し込まれ、絶縁部材２７を形成した後に蛍光体層３０が僅かに絶縁部材２７の表面より飛び出した構成となることが多い。但し、絶縁部材２７を形成する際の加熱で蛍光体層３０が熱膨張する場合、室温に冷却した状態で蛍光体層３０が収縮するため蛍光体層３０の端部のみが絶縁部材２７より飛び出し、蛍光体層３０の中央部は蛍光体層３０の端部より低くなることがある。これにより、蛍光体層３０の端部に鋭角な凸部が形成され、広角度の光まで取出しが容易となり、光取出し効率の向上が可能となる。また、この構成を利用して、蛍光体層３０から放出される光の配向を制御することも可能である。
また、第１方向において、蛍光体層３０の上面は、少なくとも端部において絶縁部材２７の上面と同等またはそれ以上の高さに形成される。これにより、絶縁部材２７による光取出しの阻害を最小化できる。なお、上記工程により形成された蛍光体層３０および絶縁部材２７は、例えば図３９および図４０に示すような形状を有する。この形状は、後述する実施形態においても同様に形成でき、以下では説明を省略する。
図９（ａ）に示すように、絶縁部材２７の一部を後退させる。これにより、絶縁部材２７を後退させた表面と同一平面上には、樹脂層２５および各第１配線部４１、４３の露出面が形成される。なお、ここで「露出面」とは、図１０（ａ）の紙面下側に設けられた面を示す。
次に、ｐ側配線７１およびｎ側配線７２が形成される。ｐ側配線７１は、第１ｐ側配線部４１（ｐ側ピラー２３）の露出面、樹脂層２５の露出面および絶縁部材２７の露出面に形成される。ｐ側配線７１は、第１ｐ側配線部４１と接続し、樹脂層２５と、絶縁部材２７をまたいで絶縁部材２７上まで延びる。ｐ側配線７１は、第１ｐ側配線部４１、樹脂層２５、半導体層１５および絶縁部材２７のそれぞれに重なって一体に形成される。
第１ｎ側配線部４３（ｎ側ピラー２４）の露出面、樹脂層２５の露出面および絶縁部材２７の露出面には、ｎ側配線７２が形成される。ｎ側配線７２は、第１ｎ側配線部４３と接続し、樹脂層２５と、絶縁部材２７をまたいで絶縁部材２７上まで延びる。ｎ側配線７２は、第１ｎ側配線部４３、樹脂層２５、半導体層１５および絶縁部材２７のそれぞれに重なって一体に形成される。第１ｎ側配線部４３の露出面は、ｎ側電極１７よりも広い面積で形成されている。そのため、チップに対してｎ側配線７２の形成位置が多少ずれてもｎ側配線７２を確実に第１ｎ側配線部４３に重ね合わせて接続することができる。
ｐ側配線７１と、ｎ側配線７２との間、ｐ側配線７１の周囲およびｎ側配線７２の周囲には、絶縁膜７８が形成される。
図９（ｂ）に示すように、複数の半導体チップ３の間に形成された絶縁部材２７および絶縁膜７８を切断する（ダイシング）。このとき、半導体層１５は、ダイシング領域に存在しないため、ダイシングによるダメージを受けない。これにより、個片化された複数の半導体チップ３が形成される。個片化された複数の半導体チップ３は、各配線７１、７２を含む。
その後、複数の半導体チップ３を支持体９６から離間する。これにより、図１に示した本実施形態の半導体発光装置が形成される。
なお、複数の半導体チップ３を再配置するときにおいて、図８（ａ）に示した蛍光体層３０が支持体９６と接する方法の他に、図１０（ａ）に示すように、樹脂層２５および各第１配線部４１、４３が支持体９７に接する方法を用いてもよい。この場合、複数の半導体チップ３の表面には、絶縁部材２７が一体に形成される。絶縁部材２７は、複数の半導体チップ３の間に一体に形成される。絶縁部材２７は、蛍光体層３０の上面および側面並びに樹脂層２５の側面と接する。上記工程は、支持体９６側に各第１配線部４１、４３および樹脂層２５を設けるようにすることで、絶縁部材２７を後退させてピラーを露出する工程を行う必要が無いという点で、望ましい。
図１０（ｂ）に示すように、絶縁部材２７の表面の一部を後退させる。これにより、絶縁部材２７を後退させた表面と同一平面上には、蛍光体層３０の上面が形成される。そして、複数の半導体チップ３を支持体９７から支持体９８へ転写させる。
その後、上述した製造方法と同様に、各配線７１、７２等が形成され、本実施形態の半導体発光装置が形成される。
本実施形態によれば、絶縁部材２７には、樹脂層２５と異なる材料が用いられ、樹脂層２５とは別体に形成される。絶縁部材２７は、例えば光反射性を有する。樹脂層２５には、例えば半導体層１５に比べて応力緩和に優れたな材料が用いられる。これにより、外部への光取り出し効率を高めると同時に、半導体層の破損を回避することができる。
さらに、樹脂層２５には、遮光性を有する材料を用いることができる。これにより、実装面側における光漏れの抑制と、蛍光体層３０の側面側における吸収損失の抑制と、を同時に満たすことができる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、個片化される前の前述した各工程は、ウェーハ状態で一括して行われるため、個片化された個々のデバイスごとに、配線層の形成、ピラーの形成、樹脂層によるパッケージング、および蛍光体層の形成を行う必要がなく、大幅なコストの低減が可能になる。
ウェーハ状態で、支持体１００および蛍光体層３０を形成した後に、それらが切断されるため、蛍光体層３０の側面と、支持体１００の側面（樹脂層２５の側面）とは揃っているため、絶縁部材２７が容易に形成することができる。また、各金属ピラー２３、２４の下面が、樹脂層２５の下面と揃っているため、各配線７１、７２が容易に形成することができる。
さらに、半導体チップ３は、それぞれ材料の異なる絶縁部材２７および樹脂層２５に支持されている。これにより、製造工程数を増加させずに、実装面側における光漏れの抑制および装置の補強と、蛍光体層３０の側面側における吸収損失の抑制と、を同時に満たすことができる。
また、半導体チップ３を支持体９６上に再配置するとき、支持体９６には、蛍光体層３０が接している。これにより、絶縁部材２７の形成に伴う蛍光体層３０への負荷を抑制することが可能である。
（第２実施形態）
図１１および図１２を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、配線周辺の構成である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図１１に示すように、支持体１００下には、絶縁材料８０（緩衝絶縁材料）が設けられている。絶縁材料８０は、第２面１５ｂ側の樹脂層２５と重なる領域に設けられている。絶縁材料８０は、樹脂層２５と、絶縁部材２７との間の領域をまたいで設けられ、絶縁部材２７と重なる領域まで延びている。絶縁材料８０は、ｐ側配線７１と樹脂層２５あるいは絶縁部材２７との間、および、ｎ側配線７２と樹脂層２５あるいは絶縁部材２７との間に設けられている。便宜上、前者をｐ側絶縁材料８０ｐ、後者をｎ側絶縁材料８０ｎとする。絶縁材料８０には、例えば樹脂層２５および絶縁部材２７とは異なる材料が用いられる。
ｐ側絶縁材料８０ｐは、樹脂層２５と、ｐ側配線７１との間および絶縁部材２７と、ｐ側配線７１との間に設けられている。ｎ側絶縁材料８０ｎは、樹脂層２５と、ｎ側配線７２との間および絶縁部材２７と、ｎ側配線７２との間に設けられている。それぞれ絶縁材料８０は、樹脂層２５と絶縁部材２７との熱特性（熱膨張率など）や機械特性（弾性定数など）の差から生じる応力や機械的な形状変形による配線７１、７２への損傷を抑制する緩衝材として機能する。即ち、外部応力や温度変動などで樹脂層２５と絶縁部材２７との境界に生じる変形（亀裂、界面ずれなど）により各配線７１、７２が部分変形や断線することを防止する。
図１２に示すように、例えばｐ側配線７１は、ｐ側絶縁材料８０ｐを介して絶縁部材２７と離間している。また、ｎ側配線７２は、ｎ側絶縁材料８０ｎを介して絶縁部材２７と離間している。
例えば、絶縁材料８０は、中間部８０ｃを有してもよい。中間部８０ｃは、樹脂層２５と、絶縁膜７８との間、ｐ側ピラー２３と、絶縁膜７８との間およびｎ側ピラー２４と、絶縁膜７８との間に設けられている。絶縁膜７８は、中間部８０ｃを介して樹脂層２５と離間している。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２７には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、第２面１５ｂ側の樹脂層２５と重なる領域には、絶縁材料８０が設けられている。絶縁材料８０は、樹脂層２５と、絶縁部材２７との間の領域をまたいで設けられている。絶縁材料８０は、ｐ側配線７１と樹脂層２５との間、およびｐ側配線７１と絶縁部材２７との間、およびｎ側配線７２と樹脂層２５との間、およびｎ側配線７２と絶縁部材２７との間に設けられている。これにより、樹脂層２５と、絶縁部材２７との境界に生じる変形により各配線７１、７２が部分変形や断線することを防止することができる。また、樹脂層２５と、絶縁部材２７との間の界面付近に設けられた各配線７１、７２を保護することができる。
さらに、各配線７１、７２は、例えば絶縁材料８０を介して絶縁部材２７と離間している。これにより、絶縁部材２７と、各配線７１、７２との間の緩衝効果が得られる。なお、本実施形態においても、蛍光体層３０および絶縁部材２７は、図３９および図４０に示した形状を有してもよい。これにより、蛍光体層３０の端部に鋭角な凸部が形成され、広角度の光まで取出しが容易となり、光取出し効果の向上が可能となる。また、この構成を利用して、蛍光体層３０から放出される光の配向を制御することも可能である。
また、第１方向において、蛍光体層３０の上面は、少なくとも端部において絶縁部材２７の上面と同等またはそれ以上の高さに設けられてもよい。これにより、絶縁部材２７による光取出しの阻害を最小化できる。
（第３実施形態）
図１３および図１４を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、配線周辺の構成である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図１３に示すように、ｐ側配線７１には、第２ｐ側ピラー７３ｓが電気的に接続されている。ｎ側配線７２には、第２ｎ側ピラー７４ｓが電気的に接続されている。各第２ピラー７３ｓ、７４ｓの平面サイズは、各配線７１、７２の平面サイズよりも小さい。
絶縁膜７８は、第２ｐ側ピラー７３ｓの側面および第２ｎ側ピラー７４ｓの側面と接し、第２ｐ側ピラー７３ｓと、第２ｎ側ピラー７４ｓとの間に充填されている。絶縁膜７８は、第２ｐ側ピラー７３ｓの周囲および第２ｎ側ピラー７４ｓの周囲にも設けられている。
各第２ピラー７３ｓ、７４ｓの下面は、絶縁膜７８から露出し、実装基板等の外部回路と接続可能なｐ側実装面７３ａおよびｎ側実装面７４ａとして機能する。各実装面７３ａ、７４ａは、例えば、はんだ、または導電性の接合材を介して、実装基板のランドパターンに接合される。各実装面７３ａ、７４ａの表面積は、上述した各配線７１、７２の実装面７１ａ、７２の表面積よりも小さい。ｐ側実装面７３ａと、ｎ側実装面７４ａとの間隔は、実装時に各実装面７３ａ、７４ａの間をはんだがブリッジしない間隔に設定されている。
図１４に示すように、ｐ側配線７１には、ｐ側外部接続電極７３が接続されている。ｎ側配線７２には、ｎ側外部接続電極７４が接続されている。ｐ側外部接続電極７３の平面サイズは、ｐ側配線７１の平面サイズよりも大きい。ｎ側外部接続電極７４の平面サイズは、ｎ側配線７２の平面サイズよりも小さく、ｐ側外部接続電極７３の平面サイズよりも小さい。
ｐ側外部接続電極７３と、ｎ側外部接続電極７４との間には、樹脂層７９が設けられている。樹脂層７９は、ｐ側外部接続電極７３の側面およびｎ側外部接続電極７４の側面と接し、ｐ側外部接続電極７３と、ｎ側外部接続電極７４との間に充填されている。樹脂層７９は、ｐ側外部接続電極７３の周囲およびｎ側外部接続電極７４の周囲にも設けられている。
各外部接続電極７３、７４の下面は、樹脂層７９から露出し、実装基板等の外部回路と接続可能なｐ側実装面７３ｂおよびｎ側実装面７４ｂとして機能する。各実装面７３ｂ、７４ｂは、例えば、はんだ、または導電性の接合材を介して、実装基板のランドパターンに接合される。ｐ側実装面７３ｂの表面積は、ｐ側配線７１の実装面７１ａの表面積よりも大きい。ｎ側実装面７４ｂの表面積は、ｎ側配線７２の実装面７２ａの表面積よりも小さく、ｐ側実装面７３ｂの表面積よりも小さい。ｐ側実装面７３ｂと、ｎ側実装面７４ｂとの間隔は、実装時に各実装面７３ｂ、７４ｂの間をはんだがブリッジしない間隔に設定されている。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２７には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、各配線７１、７２には、各第２ピラー７３ｓ、７４ｓが接続されている。また、各配線７１、７２には、例えば各外部接続電極７３、７４が接続されてもよい。これにより、実装時の平面レイアウトを任意に設定することが可能である。なお、本実施形態においても、蛍光体層３０および絶縁部材２７は、図３９および図４０に示した形状を有してもよい。これにより、蛍光体層３０の端部に鋭角な凸部が形成され、広角度の光まで取出しが容易となり、光取出し効果の向上が可能となる。また、この構成を利用して、蛍光体層３０から放出される光の配向を制御することも可能である。
また、第１方向において、蛍光体層３０の上面は、少なくとも端部において絶縁部材２７の上面と同等またはそれ以上の高さに設けられてもよい。これにより、絶縁部材２７による光取出しの阻害を最小化できる。
（第４実施形態）
図１５を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、半導体層の周囲の構成である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図１５に示すように、樹脂層２５の側面は、第１の半導体層１１の側面と同一平面上をなす。すなわち、樹脂層２５は、第１の半導体層１１の側面の外側のに設けられていない。第１の半導体層１１の側面は、例えば絶縁部材２７と接する。
蛍光体層３０は、半導体層１５上に設けられ、半導体層１５を介して樹脂層２５と離間している。
例えば、上述した半導体発光装置の製造方法において、樹脂層２５、絶縁層１９および蛍光体層３０を切断するとき、第１の半導体層１１も同時に切断する。その後、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２７等を形成することにより、本実施形態における半導体発光装置が形成される。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２７には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、樹脂層２５の側面は、第１の半導体層１１の側面と同一平面をなす。これにより、第１の半導体層１１の側面には光反射性を有する絶縁部材２７が設けられる。そのため、第１の半導体層１１の側面に反射膜５１等を設けずに光反射性を保ち、かつ、半導体発光装置の縮小化を実現することが可能となる。
（第５実施形態）
図１６および図１７を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、蛍光体層上の構成である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図１６に示すように、絶縁部材２７上および蛍光体層３０上には、透明層３３（第１層）が一体に設けられている。透明層３３は、絶縁部材２７と、蛍光体層３０との間の領域にまたがって設けられている。絶縁部材２７上面および蛍光体層３０上面は、ほぼ同一平面上で透明層３３と接する。ここで、ほぼ同一面とは、図３９や図４０に示すように製造過程において生じる僅かな段差等がある場合を含めており、透明層３３の部分変形により実質的に透明層３３を平坦に形成できる状況を指している。勿論、絶縁部材２７上面および蛍光体層３０上面を一斉に平滑化処理することで平坦化してから透明層３３を形成することでも構わない。また、絶縁部材２７上面および蛍光体層３０上面を別の透明材料で埋め込んで平坦化する処理が含まれていても構わない。
透明層３３は、光透過性を有する。透明層３３の屈折率は、例えば蛍光体層３０の屈折率と同等、もしくはそれよりも低く、１以上である。
これにより、蛍光体層３０の表面で、蛍光体層３０の屈折率と外部（空気：屈折率１）との屈折率差により生じる反射を抑制し、蛍光体層３０表面で反射されて蛍光体層３０の内側に向かって進む光が蛍光体３１に当って一部吸収される損失を軽減できる。即ち、蛍光体層３０から外に向かう光を一旦透明層３３に移行させ、透明層表面および側面から光を放出させることで光放出面積を拡大し、蛍光体層３０から直接光放出させるよりも光取出し効率を高めることが可能になる。
例えば蛍光体層３０の上面は、上述した図３９および図４０と同様に、図４１および図４２に示す形状を有してもよい。これにより、蛍光体層３０の端部に鋭角な凸部が形成され、広角度の光まで取出しが容易となり、光取出し効率の向上が可能となる。さらに、蛍光体層３０の角部が透明層３３に押し込まれるため両者の接合強度が高められる。これにより、透明層３３のはがれを抑制することが可能である。また、この構成を利用して、蛍光体層３０から放出される光の配向を制御することも可能である。
そして、第１方向において、蛍光体層３０の上面は、少なくとも端部において絶縁部材２７の上面と同等またはそれ以上の高さに設けられてもよい。これにより、絶縁部材２７による光取出しの阻害を最小化できる。なお、後述する実施形態においても、蛍光体層３０上に透明層３３が設けられる場合がある。その場合においても、蛍光体層３０は図４１および図４２に示した形状を有することができ、上述した効果を得ることが可能である。
図１７に示すように、透明層３３上には、例えば光透過性の基板３４を設けることでもよい。基板３４は、例えばガラスを用いることができ、ソーダガラス、硼珪酸ガラス、石英ガラス等を用いることができる。これにより、半導体発光装置全体の剛性を高め、温度変動や外部応力等による損傷を抑制可能になる。即ち、半導体発光装置の信頼性を向上することができる。
また、基板３４の表面に凹凸加工や低屈折率透明層コーティング等を行って表面反射を減らす構成を付加しても構わないことは述べるまでもないことである。
基板３４上には、例えば図示しない透明樹脂が積層されてもよい。透明樹脂の屈折率は、基板３４の屈折率と同等、もしくはそれよりも低く、１以上である。これにより、光取出し効率をされに高めることが可能になる。なお、透明樹脂は異なる材料の積層でもよく、透明樹脂の積層数は任意である。
例えば蛍光体層３０の上面は、上述した図３９および図４０と同様に、図４３および図４４に示す形状を有してもよい。これにより、蛍光体層３０の端部に鋭角な凸部が形成され、広角度の光まで取出しが容易となり、光取出し効率の向上が可能となる。さらに、蛍光体層３０の角部が透明層３３に押し込まれるため両者の接合強度が高められる。これにより、透明層３３のはがれを抑制することが可能である。また、この構成を利用して、蛍光体層３０から放出される光の配向を制御することも可能である。
そして、第１方向において、蛍光体層３０の上面は、少なくとも端部において絶縁部材２７の上面と同等またはそれ以上の高さに設けられてもよい。これにより、絶縁部材２７による光取出しの阻害を最小化できる。なお、後述する実施形態においても、蛍光体層３０上に透明層３３および基板３４が設けられる場合がある。その場合においても、蛍光体層３０は図４３および図４４に示した形状を有することができ、上述した効果を得ることが可能である。
図１８（ａ）および図１８（ｂ）を参照して、本実施形態の半導体発光装置の製造方法について説明する。
本実施形態の半導体発光装置の製造方法において、複数の半導体チップ３を個片化するまでの工程は、図３（ａ）〜図７（ｂ）に示した工程と同様のため、説明を省略する。
図１８（ａ）に示すように、個片化された複数の半導体チップ３は、基板３４上に形成された透明層３３に再配置される。透明層３３には、蛍光体層３０が接している。
図１８（ｂ）に示すように、複数の半導体チップ３の表面には、絶縁部材２７が一体に形成される。絶縁部材２７は、複数の半導体チップ３の間に一体に形成される。絶縁部材２７は、蛍光体層３０の側面、樹脂層２５の側面および下面、および各第１配線部４１、４３の下面と接する。
次に、絶縁部材２７の一部を後退させる。これにより、絶縁部材２７を後退させた表面と同一平面上には、樹脂層２５および各第１配線部４１、４３の露出面が形成される。
その後、上述した製造方法と同様に、各配線７１、７２等が形成され、個片化された複数の半導体チップ３が形成される。これにより本実施形態の半導体発光装置が形成される。なお、基板３４の代わりに、光透過性を有しない支持体を用いてもよい。その場合、支持体を除去することで、図１６に示した半導体発光装置が形成される。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２７には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、絶縁部材２７上および蛍光体層３０上には、透明層３３が設けられている。これにより、蛍光体層３０から外部に放出される光は、段階的に屈折率の低い物質を経由する。そのため、放射光の光取り出し効率を向上させることができる。
さらに、本実施形態によれば、透明層３３上には、基板３４が設けられている。これにより、放射光の光取り出し効率をさらに向上させることができる。また、基板３４として厚膜のガラスを用いた場合、デバイスの強度を増大させることができる。すなわち、光学特性および物理強度に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
（第６実施形態）
図１９〜図２２を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、絶縁部材の材料である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図１９に示すように、樹脂層２５の側面よりも外側のチップ外領域には、絶縁部材２８が設けられている。絶縁部材２８として、光透過性を有する材料が用いられる。絶縁部材２８の材料は、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂等、各種の樹脂材料を用いることができる。これにより、蛍光体層３０の側面および支持体１００の側面において、放射光の吸収損失が抑制され、放射光の光取り出し効率が向上する。
例えば、蛍光体層３０の側面および支持体１００の側面において、光反射性を有する絶縁部材が用いられる場合がある。このとき、反射率は９０％程度であり、１０％程度の光吸収を有する可能性がある。また、材料の形状によっては、光閉じ込めが発生し得る。そのため、外部に取り出せる光量は、放射光に対して９０％以下になり得る。すなわち、絶縁部材起因により全光束が低下し得る。さらに、光吸収に伴う発熱量の増加および材料の劣化が懸念として挙げられる。
それに対し、本実施形態によれば、光透過性を有する絶縁部材２８が用いられる。例えば、光透過性を有する材料は、厚さ１００μｍのときに可視光領域３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの光に対して９５％以上の透過率を有する。そのため、吸収損失を抑制することができ、放射光の光取り出し効率を向上させることが可能である。
また、蛍光体層３０の側面に光透過性を有する絶縁部材２８を用いることにより、デバイスの配向角を広くすることが可能である。さらに、光吸収の低下に伴い、発熱量の低減および材料の劣化の抑制が可能となる。
さらに、樹脂層２５は、例えば遮光性を有する代わりに、光反射性を有する。これにより、樹脂層２５での放射光の吸収損失を抑制し、放射光の光取り出し効率がさらに向上する。すなわち、光透過性を有する絶縁部材２８を用いることにより、放射光の放出面における光束の損失を低減することが可能である。
上記に加え、図２０に示すように、樹脂層２５と、ｐ側配線７１との間、絶縁部材２８と、ｐ側配線７１との間およびｐ側ピラー２３と、ｐ側配線７１との間には、ｐ側金属層７１ｍ（第１ｐ側金属層）が一体に設けられている。樹脂層２５と、ｎ側配線７２との間、絶縁部材２８と、ｎ側配線７２との間およびｎ側ピラー２４と、ｎ側配線７２との間には、ｎ側金属層７２ｍ（第１ｎ側金属層）が一体に設けられている。各金属層７１ｍ、７２ｍは、光反射性を有する。
これにより、実装面側の反射率を高くすることができ、光取り出し効率をさらに向上させることが可能である。なお、各第１金属層７１ｍ、７２ｍは、各第１配線部４１、４３の一部および各配線７１、７２の一部の少なくともいずれかの部分に、一体に設けられてもよい。
さらに、図２１に示すように、樹脂層２６は、絶縁部材２８と同様に、光透過性を有する。このとき、樹脂層２６に用いられる材料として、例えば絶縁部材２８と同一の複数の元素であり、組成比が異なる。これにより、実装面側の吸収損失を抑制することができ、放射光の光取り出し効率をさらに向上させることが可能である。
また、図２２に示すように、ｐ側ピラー２３と、樹脂層２６との間には、ｐ側金属層２３ｍ（ｐ側第２金属層）が設けられている。ｎ側ピラー２４と、樹脂層２６との間には、ｎ側金属層２４ｍ（ｎ側第２金属層）が設けられている。各金属層２３ｍ、２４ｍは、光反射性を有する。
これにより、実装面側の反射率を高くすることができ、放射光の光取り出し効率をさらに向上させることが可能である。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２８には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、光透過性を有する絶縁部材２８が用いられる。これにより、吸収損失を抑制することができ、放射光の光取り出し効率を向上させることができる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
（第７実施形態）
図２３を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、絶縁部材の材料および構成である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図２３に示すように、絶縁部材２８は、蛍光体層３０の側面の外側から上面まで一体に設けられている。絶縁部材２８の屈折率は、例えば蛍光体層３０の屈折率よりも低く、１以上である。これにより、蛍光体層３０から外部に放出される光は、段階的に屈折率の低い物質を経由する。そのため、放射光の光取り出し効率を向上させることができる。
図２４（ａ）および図２４（ｂ）を参照して、本実施形態の半導体発光装置の製造方法について説明する。
本実施形態の半導体発光装置の製造方法において、複数の半導体チップ３を個片化するまでの工程は、図３（ａ）〜図７（ｂ）に示した工程と同様のため、説明を省略する。
図２４（ａ）に示すように、個片化された複数の半導体チップ３は、支持体９７上に再配置される。支持体９７には、各第１配線部４１、４３および樹脂層２５が接している。その後、複数の半導体チップ３の表面には、絶縁部材２８が一体に形成される。絶縁部材２８は、複数の半導体チップ３の間に一体に形成される。絶縁部材２８は、蛍光体層３０の側面および上面並びに樹脂層２５の側面と接する。上記工程は、支持体９７側に各第１配線部４１、４３および樹脂層２５を設けるようにすることで、絶縁部材２８を後退させてピラーを露出する工程を行う必要が無いという点で、望ましい。
図２４（ｂ）に示すように、複数の半導体チップ３を支持体９７から支持体９８へ転写させる。このとき、支持体９８には、絶縁部材２８が接している。
その後、上述した製造方法と同様に、各配線７１、７２等が形成され、個片化された複数の半導体チップ３が形成される。これにより、本実施形態の半導体発光装置が形成される。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２８には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、光透過性を有する絶縁部材２８が用いられる。これにより、吸収損失を抑制することができ、放射光の光取り出し効率を向上させることができる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
また、絶縁部材２８は、蛍光体層３０の側面の外側から上面まで一体に設けられている。これにより、放射光の光取り出し効率をさらに向上させることができる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
（第８実施形態）
図２５および図２６を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、絶縁部材の構成である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図２５に示すように、絶縁部材２７は、傾斜部２７ｒを有する。傾斜部２７ｒは、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面と接している。
傾斜部２７ｒは、半導体層１５の第１面１５ａに対して傾斜している。第１方向に交わる第２方向において、樹脂層２５の側面に接する絶縁部材２７の第１幅Ｄ１は、蛍光体層３０の側面に接する絶縁部材２７の第２幅Ｄ２よりも大きい。
すなわち、絶縁部材２７に囲まれた領域は、各第１配線部４１、４３から蛍光体層３０に向かうにつれて拡大し、テーパー形状を有する。これにより、光取り出し効率を向上させることが可能となる。
例えば、絶縁部材２７の側面が、下面に対して垂直である場合、放射光が絶縁部材２７の側面に入射し、光閉じ込めを発生させる可能性がある。また、絶縁部材２７に反射した放射光が半導体層１５側に入射し、戻り光として吸収される可能性がある。これにより、光取り出し効率が低下し得る。さらに、光吸収に伴う発熱量の増加および材料の劣化が懸念として挙げられる。
それに対し、本実施形態によれば、絶縁部材２７は傾斜部２７ｒを有し、傾斜部２７ｒは、絶縁部材２７の下面に対して鋭角を成す。これにより、絶縁部材２７の側面における光閉じ込めの発生を抑制させることができ、かつ、放射光の反射方向を光取り出し面側に促すことができ、光取り出し効率を向上させることが可能となる。また、半導体層１５側への戻り光を抑制することが可能となる。さらに、光吸収の低下に伴い、発熱量の低減を実現することが可能となる。
さらに、絶縁部材２７の下面に対して傾斜部２７ｒの成す角度は、例えば３０度未満である。これにより、光取り出し効率をさらに向上させることが可能となる。
上記に加え、図２６に示すように、傾斜部２７ｒ上に光反射性を有する金属層２７ｍが設けられてもよい。これにより、絶縁部材２７の側面における放射光の反射率を向上させることができ、光取り出し効率をさらに向上させることが可能となる。
図２７（ａ）および図２７（ｂ）を参照して、本実施形態の半導体発光装置の製造方法について説明する。
本実施形態の半導体発光装置の製造方法において、複数の半導体チップ３を個片化する前までの工程は、図３（ａ）〜図７（ａ）に示した工程と同様のため、説明を省略する。
図２７（ａ）に示すように、複数の半導体チップ３は、支持体９５に支持される。その後、樹脂層２５、絶縁層１９および蛍光体層３０を切断する（ダイシング）。このとき、半導体層１５の第１面１５ａに対して傾斜する半導体チップ３の側面が形成される。すなわち、テーパー状にダイシングが行われる。そのため、樹脂層２５の除去される体積は、蛍光体層３０の除去される体積よりも大きい。
図２７（ｂ）に示すように、個片化された複数の半導体チップ３は、支持体９６に再配置される。支持体９６には、蛍光体層３０が接している。
その後、複数の半導体チップ３の表面には、絶縁部材２７が一体に形成される。絶縁部材２７は、複数の半導体チップ３の間に一体に形成される。
絶縁部材２７の側面には、傾斜部２７ｒが形成される。傾斜部２７ｒは、蛍光体層３０の側面および樹脂層２５の側面と接する。すなわち、絶縁部材２７は、複数の半導体チップ３の側面に接する傾斜部２７ｒを有する。
その後、上述した製造方法と同様に、各配線７１、７２等が形成され、個片化された複数の半導体チップ３が形成される。これにより、本実施形態の半導体発光装置が形成される。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２８には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、絶縁部材２７の側面には、傾斜部２７ｒが形成される。傾斜部２７ｒは、絶縁部材２７の下面に対して鋭角を成す。これにより、絶縁部材２７の側面における光閉じ込めの発生を抑制させることができ、かつ、放射光の反射方向を光取り出し面側に促すことができ、光取り出し効率を向上させることが可能となる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
（第９実施形態）
図２８および図２９を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、絶縁部材および蛍光体層上の構成である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図２８に示すように、絶縁部材２７上および蛍光体層３０上には、透明層３３が一体に設けられている。透明層３３は、絶縁部材２７の傾斜部２７ｒにまたがって設けられている。絶縁部材２７上面および蛍光体層３０上面は、例えば同一平面上で透明層３３と接する。
透明層３３は、光透過性を有する。透明層３３の屈折率は、例えば蛍光体層３０の屈折率よりも低く、１以上である。
絶縁部材２７は、傾斜部２７ｒを有する。傾斜部２７ｒは、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面と接している。
図２９に示すように、透明層３３上には、例えば基板３４が設けられている。基板３４は、光透過性を有する。基板３４の屈折率は、例えば透明層３３の屈折率以下である。基板３４には、例えば上述したガラスが用いられる。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２７には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、絶縁部材２７上および蛍光体層３０上には、透明層３３が設けられている。これにより、蛍光体層３０から外部に放出される光は、段階的に屈折率の低い物質を経由する。そのため、放射光の光取り出し効率を向上させることができる。
さらに、本実施形態によれば、透明層３３上には、基板３４が設けられている。これにより、放射光の光取り出し効率をさらに向上させることができる。また、基板３４として厚膜のガラスを用いた場合、デバイスの強度を増大させることができる。すなわち、光学特性および物理強度に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、絶縁部材２７の側面には、傾斜部２７ｒが設けられている。傾斜部２７ｒは、絶縁部材２７の下面に対して鋭角を成す。これにより、絶縁部材２７の側面における光閉じ込めの発生を抑制させることができ、かつ、放射光の反射方向を光取り出し面側に促すことができ、光取り出し効率を向上させることが可能となる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
（第１０実施形態）
図３０を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、絶縁部材の材料および構成である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図３０に示すように、樹脂層２５の側面よりも外側のチップ外領域には、絶縁部材２８が設けられている。絶縁部材２８として、光透過性を有する材料が用いられる。
絶縁部材２８は、傾斜部２８ｒを有する。傾斜部２８ｒは、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面と接している。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２８には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、光透過性を有する絶縁部材２８が用いられる。これにより、吸収損失を抑制することができ、放射光の光取り出し効率を向上させることができる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、絶縁部材２８の側面には、傾斜部２８ｒが形成される。傾斜部２８ｒは、絶縁部材２８の下面に対して鋭角を成す。これにより、絶縁部材２８の側面における光閉じ込めの発生を抑制させることができ、かつ、放射光の反射方向を光取り出し面側に促すことができ、光取り出し効率を向上させることが可能となる。
（第１１実施形態）
図３１を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、絶縁部材の材料および構成である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図３１に示すように、樹脂層２５の側面よりも外側のチップ外領域には、絶縁部材２８が設けられている。絶縁部材２８は、蛍光体層３０の側面の外側から上面まで一体に設けられている。絶縁部材２８として、光透過性を有する材料が用いられる。
絶縁部材２８は、傾斜部２８ｒを有する。傾斜部２８ｒは、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面と接している。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２８には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、光透過性を有する絶縁部材２８が用いられる。これにより、吸収損失を抑制することができ、放射光の光取り出し効率を向上させることができる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
また、絶縁部材２８は、蛍光体層３０の側面の外側から上面まで一体に設けられている。これにより、放射光の光取り出し効率をさらに向上させることができる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、絶縁部材２８の側面には、傾斜部２８ｒが形成される。傾斜部２８ｒは、絶縁部材２８の下面に対して鋭角を成す。これにより、絶縁部材２８の側面における光閉じ込めの発生を抑制させることができ、かつ、放射光の反射方向を光取り出し面側に促すことができ、光取り出し効率を向上させることが可能となる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
（第１２実施形態）
図３２および図３３を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、透明樹脂（第３絶縁層）および絶縁部材の構成である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図３２に示すように、樹脂層２５の側面よりも外側のチップ外領域には、絶縁部材２７および透明樹脂３６が設けられている。透明樹脂３６は、樹脂層２５と、絶縁部材２７との間に設けられている。透明樹脂３６は、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面と接している。透明樹脂３６は、樹脂層２５の側面から蛍光体層３０の側面まで一体に設けられている。透明樹脂３６は、光透過性を有し、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂等、各種の樹脂材料を用いることができる。
絶縁部材２７は、傾斜部２７ｒを有する。傾斜部２７ｒは、透明樹脂３６と接している。傾斜部２７ｒは、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面と透明樹脂３６を介して離間している。
傾斜部２７ｒは、半導体層１５の第１面１５ａに対して傾斜している。第１方向に交わる第２方向において、樹脂層２５の側面と、傾斜部２７ｒとの間の第３幅Ｄ３は、蛍光体層３０の側面と、絶縁部材２７との間の第４幅Ｄ４よりも大きい。
すなわち、絶縁部材２７に囲まれた透明樹脂３６は、各配線７１、７２側から蛍光体層３０に向かうにつれて拡大し、テーパー形状を有する。これにより、透明樹脂３６に入射した放射光を、傾斜部２７ｒを介して光取り出し面側へ促すことができ、光取り出し効率を向上させることが可能となる。また、半導体層１５側への戻り光を抑制することが可能となる。さらに、光吸収の低下に伴い、発熱量の低減を実現することが可能となる。
さらに、絶縁部材２７の下面に対して傾斜部２７ｒの成す角度は、例えば３０度未満である。これにより、光取り出し効率をさらに向上させることが可能となる。
上記に加え、図３３に示すように、傾斜部２７ｒ上に光反射性を有する金属層２７ｍが設けられてもよい。これにより、絶縁部材２７の側面における放射光の反射率を向上させることができ、光取り出し効率をさらに向上させることが可能となる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
図３４（ａ）〜図３５（ｂ）を参照して、本実施形態の半導体発光装置の製造方法について説明する。
本実施形態の半導体発光装置の製造方法において、複数の半導体チップ３を個片化するまでの工程は、図３（ａ）〜図７（ｂ）に示した工程と同様のため、説明を省略する。
図３４（ａ）に示すように、個片化された複数の半導体チップ３は、支持体９６に再配置される。支持体９６には、蛍光体層３０が接している。その後、複数の半導体チップ３の表面には、透明樹脂３６が一体に形成される。透明樹脂３６は、複数の半導体チップ３の間に一体に形成される。透明樹脂３６は、蛍光体層３０の側面、樹脂層２５の側面および下面、ならびに各配線７１、７２の下面と接する。
図３４（ｂ）に示すように、複数の半導体チップ３の間に形成された透明樹脂３６をダイシングする。このとき、半導体層１５の第１面１５ａに対して傾斜する透明樹脂３６の側面が形成される。すなわち、テーパー状に透明樹脂３６の除去が行われる。そのため、複数の半導体チップ３の間における透明樹脂３６の除去される幅は、支持体９６に近づくにつれて小さくなる。
図３５（ａ）に示すように、透明樹脂３６を除去した部分には、絶縁部材２７が一体に形成される。絶縁部材２７は、透明樹脂３６の側面および樹脂層の下面と接する。絶縁部材２７は、複数の半導体チップ３の間に一体に形成される。
透明樹脂３６の側面には、絶縁部材２７の傾斜部２７ｒが形成される。傾斜部２７ｒは、蛍光体層３０の側面および樹脂層２５の側面と透明樹脂３６を介して離間する。すなわち、絶縁部材２７は、透明樹脂３６の側面に接する傾斜部２７ｒを有する。
図３５（ｂ）に示すように、上述した製造方法と同様に、各配線７１、７２等が形成される。その後、個片化された複数の半導体チップ３が形成される。これにより、本実施形態の半導体発光装置が形成される。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２７には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、樹脂層２５の側面よりも外側のチップ領域には、絶縁部材２７および透明樹脂３６が形成される。絶縁部材２７の側面には、傾斜部２７ｒが形成される。傾斜部２７ｒは、絶縁部材２７の下面に対して鋭角を成す。
透明樹脂３６は、樹脂層２５と、絶縁部材２７との間に形成される。この構造をとることにより、個片化された複数の半導体チップ３を再配置した後に、傾斜部２７ｒを形成することができ、低コスト製造が可能となる。
例えば、複数の半導体チップ３の個片化工程と同時に、傾斜部を形成する場合、傾斜部の幅を考慮してウェーハ状の半導体チップを形成する必要がある。そのため、個片化工程後に得られる半導体チップ３の数が少なくなり得る。
それに対し、本実施形態によれば、傾斜部２７ｒは、複数の半導体チップ３を再配置した後に形成される。そのため、個片化工程におけるダイシングの幅を最小に抑えることができ、個片化工程後に得られる半導体チップ３の数を増加させることができ、低コスト製造が可能となる。
さらに、傾斜部２７ｒを形成することにより、絶縁部材２７の側面における光閉じ込めの発生を抑制させることができ、かつ、放射光の反射方向を光取り出し面側に促すことができ、光取り出し効率を向上させることが可能となる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
（第１３実施形態）
図３６および図３７を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、絶縁部材および蛍光体層上の構成である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図３６に示すように、樹脂層２５の側面よりも外側のチップ外領域には、絶縁部材２７および透明樹脂３６が設けられている。透明樹脂３６は、樹脂層２５と、絶縁部材２７との間に設けられている。透明樹脂３６は、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面と接している。
絶縁部材２７は、傾斜部２７ｒを有する。傾斜部２７ｒは、透明樹脂３６と接している。傾斜部２７ｒは、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面と透明樹脂３６を介して離間している。
絶縁部材２７上、透明樹脂３６上および蛍光体層３０上には、透明層３３が一体に設けられている。透明層３３は、絶縁部材２７の傾斜部２７ｒにまたがって設けられている。絶縁部材２７上面、透明樹脂３６および蛍光体層３０上面は、例えば同一平面上で透明層３３と接する。
透明層３３は、光透過性を有する。透明層３３の屈折率は、例えば蛍光体層３０の屈折率よりも低く、１以上である。
図３７に示すように、透明層３３上には、例えば基板３４が設けられている。基板３４は、光透過性を有する。基板３４の屈折率は、例えば透明層３３の屈折率以下である。基板３４には、例えば上述したガラスが用いられる。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２７には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、絶縁部材２７上、透明樹脂３６および蛍光体層３０上には、透明層３３が設けられている。これにより、蛍光体層３０から外部に放出される光は、段階的に屈折率の低い物質を経由する。そのため、放射光の光取り出し効率を向上させることができる。
さらに、本実施形態によれば、透明層３３上には、基板３４が設けられている。これにより、放射光の光取り出し効率をさらに向上させることができる。また、基板３４として厚膜のガラスを用いた場合、デバイスの強度を増大させることができる。すなわち、光学特性および物理強度に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、絶縁部材２７の側面には、傾斜部２７ｒが形成される。傾斜部２７ｒは、絶縁部材２７の下面に対して鋭角を成す。これにより、絶縁部材２７の側面における光閉じ込めの発生を抑制させることができ、かつ、放射光の反射方向を光取り出し面側に促すことができ、光取り出し効率を向上させることが可能となる。
さらに、透明樹脂３６は、樹脂層２５と、絶縁部材２７との間に形成される。この構造をとることにより、個片化された複数の半導体チップ３を再配置した後に、傾斜部２７ｒを形成することができ、低コスト製造が可能となる。
（第１４実施形態）
図３８を参照して、本実施形態における半導体発光装置の構成の例を説明する。
本実施形態において、上述した実施形態との主な差異は、透明樹脂および絶縁部材の構成である。そのため、上述した実施形態と同様の部分に関しては、説明を一部省略する。
図３８に示すように、樹脂層２５の側面よりも外側のチップ外領域には、絶縁部材２７および透明樹脂３６が設けられている。透明樹脂３６は、樹脂層２５と、絶縁部材２７との間に設けられている。透明樹脂３６は、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面と接している。透明樹脂３６は、蛍光体層３０の側面の外側上面まで一体に設けられている。
絶縁部材２７は、傾斜部２７ｒを有する。傾斜部２７ｒは、透明樹脂３６と接している。傾斜部２７ｒは、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面と透明樹脂３６を介して離間している。
絶縁部材２７は、傾斜部２７ｒを有する。傾斜部２７ｒは、透明樹脂３６と接している。傾斜部２７ｒは、樹脂層２５の側面および蛍光体層３０の側面と透明樹脂３６を介して離間している。
本実施形態によれば、上述した実施形態と同様に、絶縁部材２７には、樹脂層２５とは異なる材料が用いられる。これにより、そのため、実装面側に必要な特性と、蛍光体層３０の側面側に必要な特性と、を同時に満たすことができ、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
また、透明樹脂３６は、蛍光体層３０の側面の外側から上面まで一体に設けられている。これにより、放射光の光取り出し効率をさらに向上させることができる。すなわち、光学特性に優れた半導体発光装置を提供することが可能となる。
上記に加え、本実施形態によれば、絶縁部材２７の側面には、傾斜部２７ｒが形成される。傾斜部２７ｒは、絶縁部材２７の下面に対して鋭角を成す。これにより、絶縁部材２７の側面における光閉じ込めの発生を抑制させることができ、かつ、放射光の反射方向を光取り出し面側に促すことができ、光取り出し効率を向上させることが可能となる。
さらに、透明樹脂３６は、樹脂層２５と、絶縁部材２７との間に形成される。この構造をとることにより、個片化された複数の半導体チップ３を再配置した後に、傾斜部２７ｒを形成することができ、低コスト製造が可能となる。
実施形態によれば、半導体発光装置は、例えば前記傾斜部上に設けられ、光反射性を有する金属層をさらに備える。
実施形態によれば、半導体発光装置は、例えば前記第１絶縁層と、前記第２絶縁層と、の間および前記蛍光体層と、前記第２絶縁層と、の間に設けられ、光透過性を有する材料を含む第３絶縁層をさらに備え、前記第２方向において、前記第１絶縁膜と、前記第２絶縁層と、の間に設けられた前記第３絶縁層の幅は、前記蛍光体層と、前記第２絶縁層と、の間に設けられた前記第３絶縁層の幅よりも小さい。
実施形態によれば、例えば前記第２絶縁層は、光透過性を有する材料を含む。
実施形態によれば、例えば前記第２絶縁層は、前記蛍光体層の前記側面の前記外側から前記蛍光体層上まで一体に設けられ、前記第２絶縁層の屈折率は、前記蛍光体層の屈折率よりも低い。
実施形態によれば、例えば前記第１絶縁層は、遮光性を有する材料を含む。
実施形態によれば、例えば前記第１絶縁層は、光反射性を有する材料を含む。
実施形態によれば、例えば前記第１絶縁層は、光透過性を有する材料を含む。
実施形態によれば、例えば半導体発光装置は、前記第１ｐ側ピラーと、前記第１絶縁層と、の間に設けられ、光反射性を有するｐ側第２金属層と、前記第１ｎ側ピラーと、前記第１絶縁層と、の間に設けられ、光反射性を有するｎ側第２金属層と、をさらに備える。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
３…半導体チップ、１０…基板、１１…第１の半導体層、１２…第２の半導体層、１３…発光層、１５…半導体層、１５ａ…第１面、１５ｂ…第２面、１５ｃ…側面、１６…ｐ側電極、１７…ｎ側電極、１８…絶縁膜、１９…絶縁層、２１…第１ｐ側配線層、２１ａ，２２ａ…ビア、２２…第１ｎ側配線層、２３…ｐ側ピラー、２３ｍ…ｐ側金属層、２４…ｎ側ピラー、２４ｍ…ｎ側金属層、２５，２６…樹脂層、２７，２８…絶縁部材、２７ｍ…金属層、２７ｒ，２８ｒ…傾斜部、３０…蛍光体層、３１…蛍光体、３２…結合材、３４…基板、３６…透明樹脂、４１…第１ｐ側配線部、４３…第１ｎ側配線部、５１…反射膜、６０…金属膜、７１…ｐ側配線、７１ｍ…ｐ側金属層、７２…ｎ側配線、７２ｍ…ｎ側金属層、７３…ｐ側外部接続電極、７３ａ…ｐ側実装面、７４…ｎ側外部接続電極、７４ａ…ｎ側実装面、７８…絶縁膜、７９…樹脂層、９５〜９８，１００…支持体

Claims (15)

  1. 第１の半導体層、第２の半導体層、前記第１の半導体層と前記第２の半導体層との間に設けられた発光層、第１面、及び前記第１面に対向する第２面を有する半導体層と、
    前記第２の半導体層に電気的に接続されるｐ側電極と、
    前記第１の半導体層に電気的に接続されるｎ側電極と、
    前記第２面側に設けられ、前記ｐ側電極に電気的に接続される第１ｐ側ピラーと、
    前記第２面側に設けられ、前記ｎ側電極に電気的に接続される第１ｎ側ピラーと、
    前記第１ｐ側ピラーと前記第１ｎ側ピラーとの間、前記第１ｐ側ピラーの側面の外側、前記第１ｎ側ピラーの側面の外側、及び前記半導体層の側面の外側に設けられた第１絶縁層と、
    前記第１の半導体層の前記第１面上及び前記第１絶縁層上に設けられ、蛍光体を含む蛍光体層と、
    前記第１絶縁層の側面の外側の少なくとも一部及び前記蛍光体層の側面の外側の少なくとも一部に一体に設けられ、前記第１絶縁層とは異なる材料からなる第２絶縁層と、
    前記第１ｐ側ピラーに電気的に接続され、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とをまたいで前記第２絶縁層上まで延びるｐ側配線と、
    前記第１ｎ側ピラーに電気的に接続され、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とをまたいで前記第２絶縁層上まで延びるｎ側配線と、を備え、
    前記第１絶縁層は、前記第１ｐ側ピラー、前記第１ｎ側ピラー、前記ｐ側配線、及び前記ｎ側配線に接触し、
    前記第２絶縁層の少なくとも一部は、前記第１絶縁層の側面、前記蛍光体層の側面、前記ｐ側配線、及び前記ｎ側配線に接触し、
    前記第１絶縁層の側面は、前記蛍光体層の側面と同一面にある半導体発光装置。
  2. 前記第２絶縁層は、光反射性を有する材料を含む請求項１記載の半導体発光装置。
  3. 前記ｐ側電極と前記第１ｐ側ピラーとの間に設けられ、前記ｐ側電極及び前記第１ｐ側ピラーに電気的に接続されるｐ側中間配線層と、
    前記ｎ側電極と前記第１ｎ側ピラーとの間に設けられ、前記ｎ側電極及び前記第１ｎ側ピラーに電気的に接続されるｎ側中間配線層と、を更に備えた請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
  4. 前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との境界をまたいで設けられ、前記ｐ側配線と前記第１絶縁層との間及び前記ｐ側配線と前記第２絶縁層との間、並びに前記ｎ側配線と前記第１絶縁層との間及び前記ｎ側配線と前記第２絶縁層との間に設けられた緩衝絶縁材料更に備えた請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
  5. 前記ｐ側配線に対して前記第１ｐ側ピラーの反対側に設けられ、前記ｐ側配線に電気的に接続される第２ｐ側ピラーと、
    前記ｎ側配線に対して前記第１ｎ側ピラーの反対側に設けられ、前記ｎ側配線に電気的に接続される第２ｎ側ピラーと、を更に備えた請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
  6. 前記蛍光体上及び前記第２絶縁層上に一体に設けられ、光透過性を有する第１層を更に備えた請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
  7. 前記第１層上に設けられ、光透過性を有する基板を更に備えた請求項６に記載の半導体発光装置。
  8. 前記第２面から前記第１面に向かう第１方向において、前記蛍光体層の少なくとも端部が前記第２絶縁層の上面よりも高く、
    前記第１方向において、前記第１絶縁層の上面は、前記蛍光体層の上面よりも低い請求項１〜７のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
  9. 前記第１絶縁層は、前記蛍光体層の側面と離間している請求項１〜８のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
  10. 前記第２絶縁層は、傾斜部を有し、
    前記第２面から前記第１面に向かう第１方向に対して交わる第２方向において、前記第１絶縁層の側面の外側に設けられた前記第２絶縁層の幅は、前記蛍光体層の側面の外側に設けられた前記第２絶縁層の幅よりも大きい請求項１〜９のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
  11. 前記第１絶縁層と前記ｐ側配線との間、前記第２絶縁層と前記ｐ側配線との間、及び前記第１ｐ側ピラーと前記ｐ側配線との間に一体に設けられ、光反射性を有するｐ側第１金属層と、
    前記第１絶縁層と前記ｎ側配線との間、前記第２絶縁層と前記ｎ側配線との間、及び前記第１ｎ側ピラーと前記ｎ側配線との間に一体に設けられ、光反射性を有するｎ側第１金属層と、を更に備えた請求項１〜１０のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
  12. 前記第１絶縁層は、応力緩和剤を含む請求項１〜１１のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
  13. 第１の半導体層、第２の半導体層、前記第１の半導体層と前記第２の半導体層との間に設けられた発光層、第１面、及び前記第１面に対向する第２面を有する半導体層と、
    前記第２の半導体層に電気的に接続されるｐ側電極と、
    前記第１の半導体層に電気的に接続されるｎ側電極と、
    前記第２面側に設けられ、前記ｐ側電極に電気的に接続される第１ｐ側ピラーと、
    前記第２面側に設けられ、前記ｎ側電極に電気的に接続される第１ｎ側ピラーと、
    前記第１ｐ側ピラーと前記第１ｎ側ピラーとの間、前記第１ｐ側ピラーの側面の外側、及び前記第１ｎ側ピラーの側面の外側に設けられた第１絶縁層と、
    前記第１の半導体層の前記第１面上に設けられ、蛍光体を含む蛍光体層と、
    前記第１絶縁層の側面の外側の少なくとも一部及び前記蛍光体層の側面の外側の少なくとも一部に一体に設けられ、前記第１絶縁層とは異なる材料からなる第２絶縁層と、
    前記第１ｐ側ピラーに電気的に接続され、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とをまたいで前記第２絶縁層上まで延びるｐ側配線と、
    前記第１ｎ側ピラーに電気的に接続され、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とをまたいで前記第２絶縁層上まで延びるｎ側配線と、を備え、
    前記第１絶縁層は、前記第１ｐ側ピラー、前記第１ｎ側ピラー、前記ｐ側配線、及び前記ｎ側配線に接触し、
    前記第２絶縁層の少なくとも一部は、前記第１絶縁層の側面、前記蛍光体層の側面、前記ｐ側配線、及び前記ｎ側配線に接触し、
    前記第１絶縁層の側面は、前記蛍光体層の側面と同一面にある半導体発光装置。
  14. 基板上に複数の半導体チップを形成する工程であって、
    第１の半導体層、第２の半導体層、及び前記第１の半導体層と前記第２の半導体層との間に設けられた発光層を有する半導体層を形成する工程と、
    前記半導体層に電気的に接続されるｐ側電極及びｎ側電極を形成する工程と、
    前記ｐ側電極に電気的に接続される第１ｐ側ピラー、及び前記ｎ側電極に電気的に接続される第１ｎ側ピラーを相互に離間して形成する工程と、
    を有する複数の半導体チップを形成する工程と、
    前記複数の半導体チップの側面の外側、前記第１ｐ側ピラーの側面の外側、及び前記第１ｎ側ピラーの側面の外側に第１絶縁層を形成する工程と、
    前記複数の半導体チップから基板を除去する工程と、
    前記基板を除去した部分に、蛍光体層を形成する工程と、
    前記複数の半導体チップを個片化する工程と、
    個片化された前記複数の半導体チップを支持体上に再配置する工程と、
    前記複数の半導体チップの間に、前記第１絶縁層とは異なる材料の第２絶縁層を形成する工程と、
    前記第１ｐ側ピラーに電気的に接続され、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とをまたいで前記第２絶縁層上まで延びるｐ側配線と、
    前記第１ｎ側ピラーに電気的に接続され、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とをまたいで前記第２絶縁層上まで延びるｎ側配線を形成する工程と、
    前記複数の半導体チップの間に形成された前記第２絶縁層を切断し、前記複数の半導体チップを個片化する工程と、を備えた半導体発光装置の製造方法。
  15. 前記個片化された前記複数の半導体チップを支持体上に再配置する工程において、前記蛍光体層側を前記支持体に向けて再配置してなることを特徴とする請求項１４記載の半導体発光装置の製造方法。
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