JPH10270761A - 半導体発光素子およびその製法 - Google Patents
半導体発光素子およびその製法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体を積層する基板を非常に薄くするか、
もしくはなくすることにより、ＬＥＤチップの厚さを薄
くし、薄型化した半導体発光素子およびそれを製造する
方法を提供する。 【解決手段】 発光層を形成すべく半導体層３、４、５
が積層される発光素子チップ３０を有し、前記発光素子
チップの前記半導体層が積層される方向の厚さが５０μ
ｍ以下に形成されている。チップ型発光素子とする場合
は、両端部に端子電極３２、３３が設けられた絶縁性基
板３１と、該絶縁性基板上にマウントされると共に一方
の電極（ｎ側電極９）が前記端子電極の一方３２と電気
的に接続される発光素子チップ３０と、該発光素子チッ
プの他方の電極（ｐ側電極８）を前記端子電極の他方３
３と電気的に接続するワイヤ３４と、前記発光素子チッ
プの周囲を被覆する樹脂パッケージ３５からなってい
る。
もしくはなくすることにより、ＬＥＤチップの厚さを薄
くし、薄型化した半導体発光素子およびそれを製造する
方法を提供する。 【解決手段】 発光層を形成すべく半導体層３、４、５
が積層される発光素子チップ３０を有し、前記発光素子
チップの前記半導体層が積層される方向の厚さが５０μ
ｍ以下に形成されている。チップ型発光素子とする場合
は、両端部に端子電極３２、３３が設けられた絶縁性基
板３１と、該絶縁性基板上にマウントされると共に一方
の電極（ｎ側電極９）が前記端子電極の一方３２と電気
的に接続される発光素子チップ３０と、該発光素子チッ
プの他方の電極（ｐ側電極８）を前記端子電極の他方３
３と電気的に接続するワイヤ３４と、前記発光素子チッ
プの周囲を被覆する樹脂パッケージ３５からなってい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発光層を形成すべく
半導体層が積層される半導体発光素子チップの薄型化に
関する。さらに詳しくは、半導体層が積層される方向の
厚さを非常に薄くし、発光面積を充分に確保した高輝度
で超薄型の半導体発光素子およびその製法に関する。
半導体層が積層される半導体発光素子チップの薄型化に
関する。さらに詳しくは、半導体層が積層される方向の
厚さを非常に薄くし、発光面積を充分に確保した高輝度
で超薄型の半導体発光素子およびその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来半導体発光素子の発光素子チップ
（以下、ＬＥＤチップという）は、たとえば図６（ａ）
に示されるように、ｎ形のＧａＰ基板１１上にｐ形のＧ
ａＰ層１２がエピタキシャル成長されてｐｎ接合を形成
し、積層された半導体層の表面側にｐ側電極１３、基板
の裏面側にｎ側電極１４が設けられる構造のものが用い
られている。
（以下、ＬＥＤチップという）は、たとえば図６（ａ）
に示されるように、ｎ形のＧａＰ基板１１上にｐ形のＧ
ａＰ層１２がエピタキシャル成長されてｐｎ接合を形成
し、積層された半導体層の表面側にｐ側電極１３、基板
の裏面側にｎ側電極１４が設けられる構造のものが用い
られている。
【０００３】また、たとえば青色系の半導体発光素子の
ように、サファイアなどからなる絶縁性の基板上にチッ
化ガリウム系化合物半導体層が積層される構造のもの
は、図６（ｂ）にそのＬＥＤチップの一例の概略図が示
されるように、その表面側にｐ側電極２８およびｎ側電
極２９の両方が設けられることにより形成されている。
この構造のものは、たとえばウェハ状のサファイア基板
２１上にたとえばｎ形のＧａＮがエピタキシャル成長さ
れたｎ形層（クラッド層）２３と、バンドギャップエネ
ルギーがクラッド層のそれよりも小さくなる材料、たと
えばＩｎＧａＮ系（ＩｎとＧａの比率が種々変わり得る
ことを意味する、以下同じ）化合物半導体からなる活性
層２４と、ｐ形のＧａＮからなるｐ形層（クラッド層）
２５とが積層され、その表面のｐ形層２５に電気的に接
続してｐ側電極２８が、積層された半導体層の一部がエ
ッチングされて露出したｎ形層２３と電気的に接続して
ｎ側電極２９が設けられることにより、ＬＥＤチップが
形成されている。
ように、サファイアなどからなる絶縁性の基板上にチッ
化ガリウム系化合物半導体層が積層される構造のもの
は、図６（ｂ）にそのＬＥＤチップの一例の概略図が示
されるように、その表面側にｐ側電極２８およびｎ側電
極２９の両方が設けられることにより形成されている。
この構造のものは、たとえばウェハ状のサファイア基板
２１上にたとえばｎ形のＧａＮがエピタキシャル成長さ
れたｎ形層（クラッド層）２３と、バンドギャップエネ
ルギーがクラッド層のそれよりも小さくなる材料、たと
えばＩｎＧａＮ系（ＩｎとＧａの比率が種々変わり得る
ことを意味する、以下同じ）化合物半導体からなる活性
層２４と、ｐ形のＧａＮからなるｐ形層（クラッド層）
２５とが積層され、その表面のｐ形層２５に電気的に接
続してｐ側電極２８が、積層された半導体層の一部がエ
ッチングされて露出したｎ形層２３と電気的に接続して
ｎ側電極２９が設けられることにより、ＬＥＤチップが
形成されている。
【０００４】これらのＬＥＤチップは、たとえば図６
（ａ）に示されるものでは、たとえば２６０μｍ程度四
方で３００μｍ程度の厚さに形成され、図６（ｂ）に示
される構造のものでは、たとえば３６０μｍ程度四方
で、１００μｍ程度の厚さに形成される。そして、これ
らのＬＥＤチップ３０がたとえば図７に示されるよう
に、両端に端子電極３２、３３が設けられた絶縁基板３
１の一方の端子電極３２と一方の電極が電気的に接続さ
れるようにマウントされ、ＬＥＤチップ３０の他方の電
極１３が他方の端子電極３３と金線３４によりワイヤボ
ンディングされて、樹脂パッケージ３５などにより被覆
されることにより、チップ型の発光素子が形成されてい
る。
（ａ）に示されるものでは、たとえば２６０μｍ程度四
方で３００μｍ程度の厚さに形成され、図６（ｂ）に示
される構造のものでは、たとえば３６０μｍ程度四方
で、１００μｍ程度の厚さに形成される。そして、これ
らのＬＥＤチップ３０がたとえば図７に示されるよう
に、両端に端子電極３２、３３が設けられた絶縁基板３
１の一方の端子電極３２と一方の電極が電気的に接続さ
れるようにマウントされ、ＬＥＤチップ３０の他方の電
極１３が他方の端子電極３３と金線３４によりワイヤボ
ンディングされて、樹脂パッケージ３５などにより被覆
されることにより、チップ型の発光素子が形成されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、携帯電話機やＰ
ＨＳなどの携帯機器の発展および小形化に伴い、電子部
品の小形化の要請が一層高まり、チップ型発光素子にお
いてはとくに薄型のものが要求され、全体の厚さが０.
５ｍｍ程度以下のものが要求されている。しかし、従来
のＬＥＤチップは前述のように、その厚さが１００〜３
００μｍ程度はあり、絶縁基板の厚さ、ワイヤボンディ
ングのためのスペース、樹脂パッケージの厚さなどを考
慮すると、ＬＥＤチップの厚さが少なくとも０.１ｍｍ
程度以下にならないと全体の厚さを０.５ｍｍ程度以下
にすることができない。
ＨＳなどの携帯機器の発展および小形化に伴い、電子部
品の小形化の要請が一層高まり、チップ型発光素子にお
いてはとくに薄型のものが要求され、全体の厚さが０.
５ｍｍ程度以下のものが要求されている。しかし、従来
のＬＥＤチップは前述のように、その厚さが１００〜３
００μｍ程度はあり、絶縁基板の厚さ、ワイヤボンディ
ングのためのスペース、樹脂パッケージの厚さなどを考
慮すると、ＬＥＤチップの厚さが少なくとも０.１ｍｍ
程度以下にならないと全体の厚さを０.５ｍｍ程度以下
にすることができない。
【０００６】また、ＧａＡｓなどのように、導電性の半
導体が基板として用いられるＬＥＤチップは、発光層で
発光する光を吸収するものが多く、基板の厚さが厚い
と、発光層で発光し四方に放射される光のうち、基板側
に進んだ光が殆ど吸収されて無駄になり、発光効率が低
下するという問題がある。
導体が基板として用いられるＬＥＤチップは、発光層で
発光する光を吸収するものが多く、基板の厚さが厚い
と、発光層で発光し四方に放射される光のうち、基板側
に進んだ光が殆ど吸収されて無駄になり、発光効率が低
下するという問題がある。
【０００７】さらに、前述の図６（ｂ）に示されるよう
な絶縁性の基板上に半導体層が積層されるＬＥＤチップ
では、ＬＥＤチップの裏面側に一方の電極を設けること
ができず、両方の電極をワイヤボンディングにより接続
しなければならない。そのため、小形化の妨げになると
共に、組立ての工数増の原因にもなっている。
な絶縁性の基板上に半導体層が積層されるＬＥＤチップ
では、ＬＥＤチップの裏面側に一方の電極を設けること
ができず、両方の電極をワイヤボンディングにより接続
しなければならない。そのため、小形化の妨げになると
共に、組立ての工数増の原因にもなっている。
【０００８】一方、絶縁性の基板上に半導体層が積層さ
れるＬＥＤチップで、劈開性を利用してチップ化するこ
とができると共に、両方の電極をワイヤボンディングし
なくてＬＥＤチップの両面から電極を取り出すことがで
きるように積層された半導体層の表面に半導体からなる
導電性基板を貼着して半導体層を積層するための基板を
除去する半導体素子およびその製法が、たとえば特開平
９−８４０３号公報に開示されている。しかし、半導体
基板を貼着する方法では、積層される半導体層の表面に
オーミックコンタクトをとる金属を設けるだけでなく、
貼着する半導体基板にもオーミックコンタクトをとるこ
とができる金属を設けてから貼着しなければならないと
共に、貼着した半導体基板の反対側の面にさらに電極を
設けなければならない。このオーミックコンタクトを得
るためには半導体基板に適した金属を付着すると共にア
ニール処理をしなければならず、工数が非常に増加する
という問題がある。
れるＬＥＤチップで、劈開性を利用してチップ化するこ
とができると共に、両方の電極をワイヤボンディングし
なくてＬＥＤチップの両面から電極を取り出すことがで
きるように積層された半導体層の表面に半導体からなる
導電性基板を貼着して半導体層を積層するための基板を
除去する半導体素子およびその製法が、たとえば特開平
９−８４０３号公報に開示されている。しかし、半導体
基板を貼着する方法では、積層される半導体層の表面に
オーミックコンタクトをとる金属を設けるだけでなく、
貼着する半導体基板にもオーミックコンタクトをとるこ
とができる金属を設けてから貼着しなければならないと
共に、貼着した半導体基板の反対側の面にさらに電極を
設けなければならない。このオーミックコンタクトを得
るためには半導体基板に適した金属を付着すると共にア
ニール処理をしなければならず、工数が非常に増加する
という問題がある。
【０００９】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、半導体を積層する基板を非常に薄く
するか、もしくはなくすることにより、ＬＥＤチップの
厚さを薄くし、薄型化した半導体発光素子およびそれを
製造する方法を提供することを目的とする。
になされたもので、半導体を積層する基板を非常に薄く
するか、もしくはなくすることにより、ＬＥＤチップの
厚さを薄くし、薄型化した半導体発光素子およびそれを
製造する方法を提供することを目的とする。
【００１０】本発明の他の目的は、絶縁性の基板上に半
導体層を積層しざるを得ない半導体発光素子において
も、ＬＥＤチップの上下両面からそれぞれ電極を取り出
すことができると共に、それを少ない工数で簡単に形成
し得る構造のＬＥＤチップを有する半導体発光素子およ
びその製法を提供することにある。
導体層を積層しざるを得ない半導体発光素子において
も、ＬＥＤチップの上下両面からそれぞれ電極を取り出
すことができると共に、それを少ない工数で簡単に形成
し得る構造のＬＥＤチップを有する半導体発光素子およ
びその製法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体発光
素子は、発光層を形成すべく半導体層が積層される発光
素子チップを有し、該発光素子チップの前記半導体層が
積層される方向の厚さが５０μｍ以下に形成されてい
る。
素子は、発光層を形成すべく半導体層が積層される発光
素子チップを有し、該発光素子チップの前記半導体層が
積層される方向の厚さが５０μｍ以下に形成されてい
る。
【００１２】この薄型のＬＥＤチップを形成するには、
たとえば後述するように、基板上に半導体層を積層し
て、その表面側に支持基板を貼着した後に、基板を研磨
して薄くするか、なくし、ＬＥＤチップをマウントした
後に支持基板を取り除くことにより得られる。ＬＥＤチ
ップが薄くなることにより、全体として薄型の半導体発
光素子が得られると共に、基板が薄くなって基板による
光の吸収損失を最低限に減少させることができる。
たとえば後述するように、基板上に半導体層を積層し
て、その表面側に支持基板を貼着した後に、基板を研磨
して薄くするか、なくし、ＬＥＤチップをマウントした
後に支持基板を取り除くことにより得られる。ＬＥＤチ
ップが薄くなることにより、全体として薄型の半導体発
光素子が得られると共に、基板が薄くなって基板による
光の吸収損失を最低限に減少させることができる。
【００１３】両端部に端子電極が設けられる絶縁基板
と、該絶縁基板上にマウントされると共に一方の電極が
前記端子電極の一方と電気的に接続される発光素子チッ
プと、該発光素子チップの他方の電極を前記端子電極の
他方と電気的に接続する接続手段と、前記発光素子チッ
プの周囲を被覆する樹脂パッケージとから構成し、前記
発光素子チップに厚さが５０μｍ以下のものを使用する
ことにより、薄型のチップ型発光素子が得られる。ここ
に接続手段とは、ワイヤによるボンディングや、バン
プ、導電性接着剤などによる直接的接続などの電気的に
接続できる手段をいう。
と、該絶縁基板上にマウントされると共に一方の電極が
前記端子電極の一方と電気的に接続される発光素子チッ
プと、該発光素子チップの他方の電極を前記端子電極の
他方と電気的に接続する接続手段と、前記発光素子チッ
プの周囲を被覆する樹脂パッケージとから構成し、前記
発光素子チップに厚さが５０μｍ以下のものを使用する
ことにより、薄型のチップ型発光素子が得られる。ここ
に接続手段とは、ワイヤによるボンディングや、バン
プ、導電性接着剤などによる直接的接続などの電気的に
接続できる手段をいう。
【００１４】金属基板上に発光層を形成すべく積層され
る半導体層の表面側が導電性接着剤により貼着され、該
積層される半導体層の前記貼着される側と反対側の半導
体層側に該半導体層と電気的に接続して電極金属が設け
られておれば、金属基板をそのまま一方の電極として用
いることができ、半導体層を積層する際の基板が絶縁性
基板であっても、その基板を全部除去することにより露
出する半導体層に電極が設けられ、ＬＥＤチップの両面
からそれぞれ電極を取り出すことができる。ここに半導
体層の表面側とは、後から積層される半導体層の露出面
側を意味する。
る半導体層の表面側が導電性接着剤により貼着され、該
積層される半導体層の前記貼着される側と反対側の半導
体層側に該半導体層と電気的に接続して電極金属が設け
られておれば、金属基板をそのまま一方の電極として用
いることができ、半導体層を積層する際の基板が絶縁性
基板であっても、その基板を全部除去することにより露
出する半導体層に電極が設けられ、ＬＥＤチップの両面
からそれぞれ電極を取り出すことができる。ここに半導
体層の表面側とは、後から積層される半導体層の露出面
側を意味する。
【００１５】前記積層される半導体層がチッ化ガリウム
系化合物半導体からなれば、チッ化ガリウム系化合物半
導体はサファイア基板上に半導体層が積層されることが
多いため両面から電極を取り出しにくい青色系の半導体
発光素子において、両面から電極を取り出すことができ
るＬＥＤチップを簡単な製造工程により得ることができ
るためとくに好ましい。
系化合物半導体からなれば、チッ化ガリウム系化合物半
導体はサファイア基板上に半導体層が積層されることが
多いため両面から電極を取り出しにくい青色系の半導体
発光素子において、両面から電極を取り出すことができ
るＬＥＤチップを簡単な製造工程により得ることができ
るためとくに好ましい。
【００１６】ここにチッ化ガリウム系化合物半導体と
は、III 族元素のＧａとＶ族元素のＮとの化合物または
III 族元素のＧａの一部がＡｌ、Ｉｎなどの他のIII 族
元素と置換したものおよび／またはＶ族元素のＮの一部
がＰ、Ａｓなどの他のＶ族元素と置換した化合物からな
る半導体をいう。
は、III 族元素のＧａとＶ族元素のＮとの化合物または
III 族元素のＧａの一部がＡｌ、Ｉｎなどの他のIII 族
元素と置換したものおよび／またはＶ族元素のＮの一部
がＰ、Ａｓなどの他のＶ族元素と置換した化合物からな
る半導体をいう。
【００１７】本発明の半導体発光素子の製法は、（ａ）
ウェハ状の基板上に発光層を形成すべく半導体層を積層
して半導体積層部を形成し、（ｂ）該半導体積層部の表
面側に電極を形成した後に支持基板を貼着し、（ｃ）前
記半導体積層部が設けられた基板を裏面側から研磨し、
（ｄ）ウェハから各発光素子チップに切断分離し、
（ｅ）該発光素子チップの研磨された面を下にしてマウ
ントした後に前記支持基板を除去し、（ｆ）露出した前
記半導体積層部の表面側の電極にワイヤボンディングを
するものである。この方法によれば、前述の厚さが薄い
ＬＥＤチップを容易に得ることができる。
ウェハ状の基板上に発光層を形成すべく半導体層を積層
して半導体積層部を形成し、（ｂ）該半導体積層部の表
面側に電極を形成した後に支持基板を貼着し、（ｃ）前
記半導体積層部が設けられた基板を裏面側から研磨し、
（ｄ）ウェハから各発光素子チップに切断分離し、
（ｅ）該発光素子チップの研磨された面を下にしてマウ
ントした後に前記支持基板を除去し、（ｆ）露出した前
記半導体積層部の表面側の電極にワイヤボンディングを
するものである。この方法によれば、前述の厚さが薄い
ＬＥＤチップを容易に得ることができる。
【００１８】前記（ｂ）工程で前記支持基板に金属板を
用いて前記半導体積層部の第１導電形半導体層に電気的
に接続されるように導電性接着剤により貼着し、前記
（ｅ）〜（ｆ）工程で該支持基板側を下側にして前記発
光素子チップをマウントし、前記研磨された基板もしく
は該研磨により露出する半導体積層部の第２導電形半導
体層と電気的に接続してワイヤボンディングをすること
により、両面から電極を取り出すことができるＬＥＤチ
ップを容易に得ることができる。
用いて前記半導体積層部の第１導電形半導体層に電気的
に接続されるように導電性接着剤により貼着し、前記
（ｅ）〜（ｆ）工程で該支持基板側を下側にして前記発
光素子チップをマウントし、前記研磨された基板もしく
は該研磨により露出する半導体積層部の第２導電形半導
体層と電気的に接続してワイヤボンディングをすること
により、両面から電極を取り出すことができるＬＥＤチ
ップを容易に得ることができる。
【００１９】ここに第１導電形および第２導電形とは、
半導体の極性のｎ形およびｐ形のいずれか一方を第１導
電形としたとき、他方のｐ形またはｎ形が第２導電形で
あることを意味する。
半導体の極性のｎ形およびｐ形のいずれか一方を第１導
電形としたとき、他方のｐ形またはｎ形が第２導電形で
あることを意味する。
【００２０】
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明の半導体発光素子について説明をする。図１には、た
とえば青色系の発光に適するチッ化ガリウム系化合物半
導体が積層されたＬＥＤチップを用いた本発明の半導体
発光素子の一実施形態の断面および平面説明図と、その
ＬＥＤチップの断面説明図が示されている。
明の半導体発光素子について説明をする。図１には、た
とえば青色系の発光に適するチッ化ガリウム系化合物半
導体が積層されたＬＥＤチップを用いた本発明の半導体
発光素子の一実施形態の断面および平面説明図と、その
ＬＥＤチップの断面説明図が示されている。
【００２１】本発明の半導体発光素子は、たとえば図１
（ａ）〜（ｂ）にチップ型発光素子の説明図が示される
ように、ＬＥＤチップをマウントして形成される半導体
発光素子のＬＥＤチップ３０が非常に薄く形成されてい
ることに特徴がある。このＬＥＤチップ３０は、たとえ
ば図１（ｃ）に断面説明図で示されるように、基板１が
薄くされて基板１の裏面からｐ側電極の上面までの厚さ
Ｔが５０μｍ以下と非常に薄く形成されている。この厚
さＴの下限は、小さいほど好ましいが、積層される半導
体層の厚さが２〜３μｍ程度はあり、図示しない電流拡
散層やｐ側電極８の厚さ１〜２μｍ程度などを考慮する
と、３〜５μｍ程度は少なくとも必要である。
（ａ）〜（ｂ）にチップ型発光素子の説明図が示される
ように、ＬＥＤチップをマウントして形成される半導体
発光素子のＬＥＤチップ３０が非常に薄く形成されてい
ることに特徴がある。このＬＥＤチップ３０は、たとえ
ば図１（ｃ）に断面説明図で示されるように、基板１が
薄くされて基板１の裏面からｐ側電極の上面までの厚さ
Ｔが５０μｍ以下と非常に薄く形成されている。この厚
さＴの下限は、小さいほど好ましいが、積層される半導
体層の厚さが２〜３μｍ程度はあり、図示しない電流拡
散層やｐ側電極８の厚さ１〜２μｍ程度などを考慮する
と、３〜５μｍ程度は少なくとも必要である。
【００２２】チップ型発光素子の基本構造は従来の構造
と同じであるが、両端に端子電極３２、３３が設けられ
たセラミックスなどからなる絶縁基板３１の一方の端子
電極３２上にＬＥＤチップ３０がマウントされ、ＬＥＤ
チップ３０のｎ側電極９が第１の端子電極３２と、ｐ側
電極８が第２の端子電極３３とそれぞれ接続手段として
の金線３４などによるワイヤボンディングがなされ、そ
の周囲が樹脂パッケージ３５により覆われることにより
形成されている。本発明のチップ型発光素子は、前述の
ように、ＬＥＤチップ３０が５０μｍ程度以下と非常に
薄く形成されているため、絶縁基板３１の裏面から樹脂
パッケージ３５の上面までの厚さも０.５ｍ以下と非常
に薄く形成されている。
と同じであるが、両端に端子電極３２、３３が設けられ
たセラミックスなどからなる絶縁基板３１の一方の端子
電極３２上にＬＥＤチップ３０がマウントされ、ＬＥＤ
チップ３０のｎ側電極９が第１の端子電極３２と、ｐ側
電極８が第２の端子電極３３とそれぞれ接続手段として
の金線３４などによるワイヤボンディングがなされ、そ
の周囲が樹脂パッケージ３５により覆われることにより
形成されている。本発明のチップ型発光素子は、前述の
ように、ＬＥＤチップ３０が５０μｍ程度以下と非常に
薄く形成されているため、絶縁基板３１の裏面から樹脂
パッケージ３５の上面までの厚さも０.５ｍ以下と非常
に薄く形成されている。
【００２３】ＬＥＤチップ３０は、図１（ｃ）に断面説
明図が示されるように、厚さが１０〜５０μｍ程度のサ
ファイア（Ａｌ2 Ｏ3 単結晶）などからなる基板１の表
面に発光層を形成する半導体積層部１０が形成されて、
その表面側のｐ形層５に、図示しない電流拡散層を介し
てｐ側電極８が電気的に接続されている。また、半導体
積層部１０の一部が除去されて露出するｎ形層３に電気
的に接続されるようにｎ側電極９が形成されている。半
導体積層部１０は、たとえばＧａＮからなる低温バッフ
ァ層、クラッド層となるｎ形のＧａＮおよび／またはＡ
ｌＧａＮ系（ＡｌとＧａの比率が種々変わり得ることを
意味する、以下同じ）化合物半導体の積層構造からなる
ｎ形層３、バンドギャップエネルギーがクラッド層のそ
れよりも小さくなる材料、たとえばＩｎＧａＮ系化合物
半導体からなる活性層４、およびｐ形のＡｌＧａＮ系化
合物半導体層および／またはＧａＮ層からなるｐ形層
（クラッド層）５が、基板１上にそれぞれ順次積層され
ることにより構成されている。
明図が示されるように、厚さが１０〜５０μｍ程度のサ
ファイア（Ａｌ2 Ｏ3 単結晶）などからなる基板１の表
面に発光層を形成する半導体積層部１０が形成されて、
その表面側のｐ形層５に、図示しない電流拡散層を介し
てｐ側電極８が電気的に接続されている。また、半導体
積層部１０の一部が除去されて露出するｎ形層３に電気
的に接続されるようにｎ側電極９が形成されている。半
導体積層部１０は、たとえばＧａＮからなる低温バッフ
ァ層、クラッド層となるｎ形のＧａＮおよび／またはＡ
ｌＧａＮ系（ＡｌとＧａの比率が種々変わり得ることを
意味する、以下同じ）化合物半導体の積層構造からなる
ｎ形層３、バンドギャップエネルギーがクラッド層のそ
れよりも小さくなる材料、たとえばＩｎＧａＮ系化合物
半導体からなる活性層４、およびｐ形のＡｌＧａＮ系化
合物半導体層および／またはＧａＮ層からなるｐ形層
（クラッド層）５が、基板１上にそれぞれ順次積層され
ることにより構成されている。
【００２４】このＬＥＤチップ３０を製造するには、図
２（ａ）に示されるように、厚さが１００〜３００μｍ
程度のウェハ状のサファイア基板１上に、たとえば有機
金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により、反応ガス
および必要なドーパントガスを導入してｎ形層３を１〜
５μｍ程度、活性層４を０.０５〜０.３μｍ程度、およ
びｐ形層５を０.２〜１μｍ程度、それぞれエピタキシ
ャル成長する。その後、電流拡散層を設ける場合は、た
とえばＮｉおよびＡｕをそれぞれ真空蒸着などにより積
層してシンターすることにより合金化し、２〜１００ｎ
ｍ程度の厚さに形成する。
２（ａ）に示されるように、厚さが１００〜３００μｍ
程度のウェハ状のサファイア基板１上に、たとえば有機
金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により、反応ガス
および必要なドーパントガスを導入してｎ形層３を１〜
５μｍ程度、活性層４を０.０５〜０.３μｍ程度、およ
びｐ形層５を０.２〜１μｍ程度、それぞれエピタキシ
ャル成長する。その後、電流拡散層を設ける場合は、た
とえばＮｉおよびＡｕをそれぞれ真空蒸着などにより積
層してシンターすることにより合金化し、２〜１００ｎ
ｍ程度の厚さに形成する。
【００２５】ついで、表面にレジスト膜を設け、パター
ニングをして塩素ガスなどによる反応性イオンエッチン
グにより、積層された半導体層の一部を図２（ｂ）に示
されるように除去してｎ形層３を露出させ、たとえばリ
フトオフ法により、ｐ形層５と電気的に接続されるよう
にＴｉとＡｕとを積層して両金属の積層構造からなるｐ
側電極８を形成する。また同様に、たとえばリフトオフ
法により、ｎ形層３と電気的に接続されるように、Ｔｉ
とＡｌをそれぞれ積層してシンターすることにより両金
属の合金層からなるｎ側電極９を形成する。
ニングをして塩素ガスなどによる反応性イオンエッチン
グにより、積層された半導体層の一部を図２（ｂ）に示
されるように除去してｎ形層３を露出させ、たとえばリ
フトオフ法により、ｐ形層５と電気的に接続されるよう
にＴｉとＡｕとを積層して両金属の積層構造からなるｐ
側電極８を形成する。また同様に、たとえばリフトオフ
法により、ｎ形層３と電気的に接続されるように、Ｔｉ
とＡｌをそれぞれ積層してシンターすることにより両金
属の合金層からなるｎ側電極９を形成する。
【００２６】つぎに、図２（ｃ）に示されるように、ｎ
側電極９およびｐ側電極８が設けられた側に低温で融け
るロウなどからなるワックスなどの接着剤３７を塗布し
て、厚さが１００〜３００μｍ程度でウェハ状のアルミ
ニウム板からなる支持基板３６を貼着する。支持基板３
６としては、アルミニウム板でなくても、他の金属板、
エポキシ樹脂板、セラミックスなどの絶縁基板など、ウ
ェハ状態での機械的強度を有し、後でチップに切断分離
するのに容易な材料であれば何でもよい。ただし、後述
する支持基板を残存させて一方の電極として使用する場
合には、金属板を使用し、接着剤も導電性接着剤を使用
することが好ましい（この場合は、ｎ側電極は基板１を
除去して露出するｎ形層に設けられる）。接着剤も、こ
のような導電性材料が要求される場合の他は、接着強度
がある程度得られ、その後容易に除去できるものであれ
ば何でもよい。また、除去する方法は、エッチング液な
どの化学処理による方法でも、半導体層と選択エッチン
グをすることができればよい。
側電極９およびｐ側電極８が設けられた側に低温で融け
るロウなどからなるワックスなどの接着剤３７を塗布し
て、厚さが１００〜３００μｍ程度でウェハ状のアルミ
ニウム板からなる支持基板３６を貼着する。支持基板３
６としては、アルミニウム板でなくても、他の金属板、
エポキシ樹脂板、セラミックスなどの絶縁基板など、ウ
ェハ状態での機械的強度を有し、後でチップに切断分離
するのに容易な材料であれば何でもよい。ただし、後述
する支持基板を残存させて一方の電極として使用する場
合には、金属板を使用し、接着剤も導電性接着剤を使用
することが好ましい（この場合は、ｎ側電極は基板１を
除去して露出するｎ形層に設けられる）。接着剤も、こ
のような導電性材料が要求される場合の他は、接着強度
がある程度得られ、その後容易に除去できるものであれ
ば何でもよい。また、除去する方法は、エッチング液な
どの化学処理による方法でも、半導体層と選択エッチン
グをすることができればよい。
【００２７】その後、支持基板３６側をラッピング板に
ワックスなどにより貼着し、サファイア基板側を研磨盤
に当て付け、ラッピング板を回転させてサファイア基板
１を研磨する。サファイア基板１の厚さが１０〜５０μ
ｍ程度に薄くなったところで、研磨を中止し、ラッピン
グ板から取り外し、各チップに切断分離する。ついで、
切断分離されたチップを図１（ａ）〜（ｂ）に示される
ように、たとえばチップ型発光素子用の絶縁基板３１上
に、サファイア基板１が裏面になるように接着剤により
接着してマウントし、その後湯などに浸すことによりワ
ックスを溶かして支持基板を除去する。その結果、絶縁
基板３１上などにマウントされた超薄型のＬＥＤチップ
３０が得られる。
ワックスなどにより貼着し、サファイア基板側を研磨盤
に当て付け、ラッピング板を回転させてサファイア基板
１を研磨する。サファイア基板１の厚さが１０〜５０μ
ｍ程度に薄くなったところで、研磨を中止し、ラッピン
グ板から取り外し、各チップに切断分離する。ついで、
切断分離されたチップを図１（ａ）〜（ｂ）に示される
ように、たとえばチップ型発光素子用の絶縁基板３１上
に、サファイア基板１が裏面になるように接着剤により
接着してマウントし、その後湯などに浸すことによりワ
ックスを溶かして支持基板を除去する。その結果、絶縁
基板３１上などにマウントされた超薄型のＬＥＤチップ
３０が得られる。
【００２８】本発明によれば、ＬＥＤチップを形成する
ハンドリングの途中においては、半導体層を積層するサ
ファイアなどの基板、またはアルミニウム板などの支持
基板により保持され、一応の機械的強度を保ちながらウ
ェハ工程が進められ、各チップに切断分離され、使用目
的の状態にチップがマウントされた後に支持基板が除去
されるため、製造工程で破損したり、発光に寄与する半
導体層にクラックなどを生じさせることなく超薄型のＬ
ＥＤチップが得られる。
ハンドリングの途中においては、半導体層を積層するサ
ファイアなどの基板、またはアルミニウム板などの支持
基板により保持され、一応の機械的強度を保ちながらウ
ェハ工程が進められ、各チップに切断分離され、使用目
的の状態にチップがマウントされた後に支持基板が除去
されるため、製造工程で破損したり、発光に寄与する半
導体層にクラックなどを生じさせることなく超薄型のＬ
ＥＤチップが得られる。
【００２９】前述の例では、サファイア基板の一部を残
存させたが、サファイア基板のように、電気的絶縁性の
基板の場合、その基板の部分を全部除去してｎ形層３を
露出させてもよい。その場合、その露出した半導体層の
表面にオーミックコンタクトが得られる電極金属を設
け、たとえば図１に示される一方の端子電極３２上に導
電性接着剤によりＬＥＤチップをマウントすれば直接ｎ
形層３が第１の端子電極３２と電気的に接続される。そ
のため、図１（ｃ）に示されるように、積層された半導
体積層部１０の一部をエッチングしてｎ形層３を露出さ
せる必要がなく、ｐ側電極８のみを形成しておけばよ
い。そのため、ＬＥＤチップ３０の製造工程も単純化さ
れると共に、ＬＥＤチップ３０をマウントした後のワイ
ヤボンディングも少なくて簡単に組立てをすることがで
きる。この場合、露出した半導体層の表面に設けられる
電極は、サファイア基板などが除去されたウェハの状態
で設けられるため、通常の導電性の半導体基板に半導体
層を積層する半導体発光素子と同様の工程で行うことが
できる。
存させたが、サファイア基板のように、電気的絶縁性の
基板の場合、その基板の部分を全部除去してｎ形層３を
露出させてもよい。その場合、その露出した半導体層の
表面にオーミックコンタクトが得られる電極金属を設
け、たとえば図１に示される一方の端子電極３２上に導
電性接着剤によりＬＥＤチップをマウントすれば直接ｎ
形層３が第１の端子電極３２と電気的に接続される。そ
のため、図１（ｃ）に示されるように、積層された半導
体積層部１０の一部をエッチングしてｎ形層３を露出さ
せる必要がなく、ｐ側電極８のみを形成しておけばよ
い。そのため、ＬＥＤチップ３０の製造工程も単純化さ
れると共に、ＬＥＤチップ３０をマウントした後のワイ
ヤボンディングも少なくて簡単に組立てをすることがで
きる。この場合、露出した半導体層の表面に設けられる
電極は、サファイア基板などが除去されたウェハの状態
で設けられるため、通常の導電性の半導体基板に半導体
層を積層する半導体発光素子と同様の工程で行うことが
できる。
【００３０】また、本発明の超薄型のＬＥＤチップを使
用する半導体発光素子は、前述のチップ型発光素子に限
らず、リードの先端にＬＥＤチップをマウントし、ドー
ム状の樹脂パッケージにより被覆されるランプ型の発光
素子や、回路基板などに直接マウントされる発光素子に
おいても同様に背の低いランプ型発光素子や薄型の発光
素子として利用できる。
用する半導体発光素子は、前述のチップ型発光素子に限
らず、リードの先端にＬＥＤチップをマウントし、ドー
ム状の樹脂パッケージにより被覆されるランプ型の発光
素子や、回路基板などに直接マウントされる発光素子に
おいても同様に背の低いランプ型発光素子や薄型の発光
素子として利用できる。
【００３１】また、図１に示される例では、ＬＥＤチッ
プ３０の各電極と絶縁基板３１の各端子電極３２、３３
との電気的接続がワイヤボンディングによりなされてい
るが、ＬＥＤチップ３０の基板が前述のサファイア基板
やＧａＰ基板などのように発光する光を透過させる場合
には、図３に示されるようにハンダや銀などからなるバ
ンプ３８もしくは導電性接着剤などの接続手段により直
接電気的に接続してＬＥＤチップ３０の基板の裏面側か
ら光を取り出すことができる。図３に示されるような発
光素子を得るには、前述のように支持基板３６を貼着し
てチップ化した後に、ＬＥＤチップ３０の支持基板と反
対側を吸着コレットなどにより吸着して湯などに浸漬し
て接着剤を溶かし、支持基板を除去してから絶縁基板３
１上のバンプなどの上にマウントしてハンダ付けするこ
とにより得られる。このような構造にすることにより、
ワイヤボンディングの必要がなくなるため、一層薄型化
することができる。なお、図３において図１と同じ部分
には同じ符号を付してある。また、この構造はチッ化ガ
リウム系化合物半導体からなる発光素子には限定されな
い。すなわち、ＬＥＤチップの基板にその基板での光の
吸収を少なくする材料および／または厚さの薄いものを
使用すれば、ＧａＰやＧａＡｓなどのＬＥＤチップでも
片面から２つの電極を取り出す構造にすることにより、
ワイヤボンディングをせずに非常に薄型の半導体発光素
子とすることができる。
プ３０の各電極と絶縁基板３１の各端子電極３２、３３
との電気的接続がワイヤボンディングによりなされてい
るが、ＬＥＤチップ３０の基板が前述のサファイア基板
やＧａＰ基板などのように発光する光を透過させる場合
には、図３に示されるようにハンダや銀などからなるバ
ンプ３８もしくは導電性接着剤などの接続手段により直
接電気的に接続してＬＥＤチップ３０の基板の裏面側か
ら光を取り出すことができる。図３に示されるような発
光素子を得るには、前述のように支持基板３６を貼着し
てチップ化した後に、ＬＥＤチップ３０の支持基板と反
対側を吸着コレットなどにより吸着して湯などに浸漬し
て接着剤を溶かし、支持基板を除去してから絶縁基板３
１上のバンプなどの上にマウントしてハンダ付けするこ
とにより得られる。このような構造にすることにより、
ワイヤボンディングの必要がなくなるため、一層薄型化
することができる。なお、図３において図１と同じ部分
には同じ符号を付してある。また、この構造はチッ化ガ
リウム系化合物半導体からなる発光素子には限定されな
い。すなわち、ＬＥＤチップの基板にその基板での光の
吸収を少なくする材料および／または厚さの薄いものを
使用すれば、ＧａＰやＧａＡｓなどのＬＥＤチップでも
片面から２つの電極を取り出す構造にすることにより、
ワイヤボンディングをせずに非常に薄型の半導体発光素
子とすることができる。
【００３２】さらに、図１に示される例では、ｎ形層３
とｐ形層５とで活性層４が挟持されるダブルヘテロ接合
構造であるが、ｎ形層とｐ形層とが直接接合するｐｎ接
合構造の半導体発光素子でも同様である。また、積層さ
れる半導体層の材料も一例であって、その材料には限定
されない。さらに、前述の例では、サファイア基板など
の絶縁性の基板上に半導体層が積層された例であった
が、絶縁性基板上に半導体層が積層される場合に限らな
い。すなわち、図４にｎ形ＧａＰ基板１１上にｐ形Ｇａ
Ｐ層１２が積層され、ｐ側電極１３が形成されてＧａＰ
基板１１が薄くされた例が示されているように、ＧａＰ
やＧａＡｓ基板などの導電性基板上に半導体層が積層さ
れる半導体発光素子においても、同様に支持基板を貼着
してＧａＰやＧａＡｓなどの基板を研磨して薄くし、そ
の研磨面を下にしてマウントした後に支持基板を除去す
ることにより、緑色、黄色、赤色、赤外などの薄型の半
導体発光素子が得られる。なお、裏面側の電極は、研磨
した後にウェハの状態で研磨面に電極金属を蒸着するこ
とにより、全面に設けられる。
とｐ形層５とで活性層４が挟持されるダブルヘテロ接合
構造であるが、ｎ形層とｐ形層とが直接接合するｐｎ接
合構造の半導体発光素子でも同様である。また、積層さ
れる半導体層の材料も一例であって、その材料には限定
されない。さらに、前述の例では、サファイア基板など
の絶縁性の基板上に半導体層が積層された例であった
が、絶縁性基板上に半導体層が積層される場合に限らな
い。すなわち、図４にｎ形ＧａＰ基板１１上にｐ形Ｇａ
Ｐ層１２が積層され、ｐ側電極１３が形成されてＧａＰ
基板１１が薄くされた例が示されているように、ＧａＰ
やＧａＡｓ基板などの導電性基板上に半導体層が積層さ
れる半導体発光素子においても、同様に支持基板を貼着
してＧａＰやＧａＡｓなどの基板を研磨して薄くし、そ
の研磨面を下にしてマウントした後に支持基板を除去す
ることにより、緑色、黄色、赤色、赤外などの薄型の半
導体発光素子が得られる。なお、裏面側の電極は、研磨
した後にウェハの状態で研磨面に電極金属を蒸着するこ
とにより、全面に設けられる。
【００３３】図５に示される例は、支持基板３６を除去
しないで、そのまま残存させる例である。すなわち、こ
の場合は支持基板も含めると超薄型のＬＥＤチップとは
ならないが、前述の青色系の半導体発光素子のように、
絶縁性の基板上に半導体層が積層される場合でも、ＬＥ
Ｄチップの両面からそれぞれｎ側電極９およびｐ側電極
８が取り出される構造とすることができる。
しないで、そのまま残存させる例である。すなわち、こ
の場合は支持基板も含めると超薄型のＬＥＤチップとは
ならないが、前述の青色系の半導体発光素子のように、
絶縁性の基板上に半導体層が積層される場合でも、ＬＥ
Ｄチップの両面からそれぞれｎ側電極９およびｐ側電極
８が取り出される構造とすることができる。
【００３４】この構造のＬＥＤチップを製造するには、
前述の図１（ｃ）に示されるように、サファイア基板上
１にｎ形層３、活性層４、ｐ形層５を順次積層して半導
体積層部１０を形成した後、ｐ形層５とオーミックコン
タクトをとりやすいＮｉとＡｕの合金層からなる金属膜
（図示せず）を全面に設ける。そしてその後に、Ａｇペ
ーストなどの導電性接着剤（図示せず）により支持基板
３６としてのＡｌなどからなる金属板を貼着する。その
後前述のサファイア基板を研磨して薄くする技術を利用
して、サファイア基板を研磨して完全に除去する。そし
て、サファイア基板の除去により露出したｎ形層３の表
面に、たとえばＴｉとＡｕの合金層を設けてパターニン
グしてｎ側電極９を形成する。その後、各チップに切断
分離することにより、図５に示されるように、ｐ形層５
側に貼着される支持基板３６をｐ側電極８とし、ＬＥＤ
チップの両面にｎ側電極９とｐ側電極８とをそれぞれ設
けることができる。なお、この場合は積層された半導体
層の表面側から光を取り出すわけではないので、Ｎｉと
Ａｕの合金層からなる金属膜（図示せず）を前述の電流
拡散層のように電流を拡散させながら光を透過させる必
要がなく、直接電極とすることができるため、充分に厚
く形成することができる。
前述の図１（ｃ）に示されるように、サファイア基板上
１にｎ形層３、活性層４、ｐ形層５を順次積層して半導
体積層部１０を形成した後、ｐ形層５とオーミックコン
タクトをとりやすいＮｉとＡｕの合金層からなる金属膜
（図示せず）を全面に設ける。そしてその後に、Ａｇペ
ーストなどの導電性接着剤（図示せず）により支持基板
３６としてのＡｌなどからなる金属板を貼着する。その
後前述のサファイア基板を研磨して薄くする技術を利用
して、サファイア基板を研磨して完全に除去する。そし
て、サファイア基板の除去により露出したｎ形層３の表
面に、たとえばＴｉとＡｕの合金層を設けてパターニン
グしてｎ側電極９を形成する。その後、各チップに切断
分離することにより、図５に示されるように、ｐ形層５
側に貼着される支持基板３６をｐ側電極８とし、ＬＥＤ
チップの両面にｎ側電極９とｐ側電極８とをそれぞれ設
けることができる。なお、この場合は積層された半導体
層の表面側から光を取り出すわけではないので、Ｎｉと
Ａｕの合金層からなる金属膜（図示せず）を前述の電流
拡散層のように電流を拡散させながら光を透過させる必
要がなく、直接電極とすることができるため、充分に厚
く形成することができる。
【００３５】その結果、従来の絶縁性の基板上に半導体
層が積層される半導体発光素子においては、ｎ側電極お
よびｐ側電極の両方を基板の表面側に設けて、両方をワ
イヤボンディングにより接続しなければならないが、こ
の構造にすることにより、ＬＥＤチップの両面からそれ
ぞれｐ側電極とｎ側電極とを取り出すことができ、ＬＥ
Ｄチップをリードもしくは端子電極上にダイボンディン
グするだけで一方の電極が電気的に接続され、ワイヤボ
ンディングは一方だけですむ。しかも、貼着する基板に
Ａｌなどの金属基板を用いているため、半導体からなる
導電性基板と異なり、金属基板をそのまま電極として使
用することができ、非常に簡単な製造工程で安価に得ら
れる。すなわち、導電性の半導体基板を貼着する場合は
その貼着面における半導体基板とのオーミックコンタク
トを得る必要があると共に、半導体基板の反対面にもオ
ーミックコンタクトをとって電極金属を設ける必要があ
るが、本発明によれば金属基板３６を導電性接着剤によ
り貼着するだけでよいからである。
層が積層される半導体発光素子においては、ｎ側電極お
よびｐ側電極の両方を基板の表面側に設けて、両方をワ
イヤボンディングにより接続しなければならないが、こ
の構造にすることにより、ＬＥＤチップの両面からそれ
ぞれｐ側電極とｎ側電極とを取り出すことができ、ＬＥ
Ｄチップをリードもしくは端子電極上にダイボンディン
グするだけで一方の電極が電気的に接続され、ワイヤボ
ンディングは一方だけですむ。しかも、貼着する基板に
Ａｌなどの金属基板を用いているため、半導体からなる
導電性基板と異なり、金属基板をそのまま電極として使
用することができ、非常に簡単な製造工程で安価に得ら
れる。すなわち、導電性の半導体基板を貼着する場合は
その貼着面における半導体基板とのオーミックコンタク
トを得る必要があると共に、半導体基板の反対面にもオ
ーミックコンタクトをとって電極金属を設ける必要があ
るが、本発明によれば金属基板３６を導電性接着剤によ
り貼着するだけでよいからである。
【００３６】また、この構造にすることにより、発光面
側に両方の電極を設ける必要がないため、電極による光
の遮断面積が少なくなり、小さいチップ面積で必要な発
光量が得られ、１枚のウェハから取れるチップの個数が
多くなり、コストダウンに寄与する。さらに、裏面側の
電極はチップの全面に設けられるため、半導体層とのオ
ーミック接触が得られやすい。とくにｐ形のチッ化ガリ
ウム系化合物半導体はドーパントが充分に入り難く抵抗
が大きいため、全面に電極金属が設けられることは、電
気的特性の向上に非常に大きく寄与する。従来、サファ
イア基板の一部にコンタクト孔を設けて一方の電極を基
板の裏面側から取るものもあるが、本発明によるチッ化
ガリウム系化合物半導体層の全面に、しかもｐ形層の全
面に電極金属が設けられる構造は、電流を拡散させる効
果を大幅に向上させるという利点がある。
側に両方の電極を設ける必要がないため、電極による光
の遮断面積が少なくなり、小さいチップ面積で必要な発
光量が得られ、１枚のウェハから取れるチップの個数が
多くなり、コストダウンに寄与する。さらに、裏面側の
電極はチップの全面に設けられるため、半導体層とのオ
ーミック接触が得られやすい。とくにｐ形のチッ化ガリ
ウム系化合物半導体はドーパントが充分に入り難く抵抗
が大きいため、全面に電極金属が設けられることは、電
気的特性の向上に非常に大きく寄与する。従来、サファ
イア基板の一部にコンタクト孔を設けて一方の電極を基
板の裏面側から取るものもあるが、本発明によるチッ化
ガリウム系化合物半導体層の全面に、しかもｐ形層の全
面に電極金属が設けられる構造は、電流を拡散させる効
果を大幅に向上させるという利点がある。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、ＬＥＤチップが非常に
薄く形成されているため、最近の電子機器の軽薄短小の
要求にマッチした超薄型の半導体発光素子が得られる。
その結果、携帯電話機やＰＨＳなどの携帯機器のスイッ
チボタンなどに用いられる光源を非常に薄くすることが
でき、電子機器の軽薄短小化に大きく寄与する。
薄く形成されているため、最近の電子機器の軽薄短小の
要求にマッチした超薄型の半導体発光素子が得られる。
その結果、携帯電話機やＰＨＳなどの携帯機器のスイッ
チボタンなどに用いられる光源を非常に薄くすることが
でき、電子機器の軽薄短小化に大きく寄与する。
【００３８】さらに、ＬＥＤチップの基板が非常に薄く
されているため、その基板がＬＥＤチップで発光する光
を吸収する材料からなる場合でも、その光の吸収が少な
くなり、基板側に進んだ光も反射により利用することが
でき、外部に取り出せる光の割合である外部発光効率が
向上する。
されているため、その基板がＬＥＤチップで発光する光
を吸収する材料からなる場合でも、その光の吸収が少な
くなり、基板側に進んだ光も反射により利用することが
でき、外部に取り出せる光の割合である外部発光効率が
向上する。
【００３９】さらに、本発明によれば、絶縁性の基板上
に半導体層を積層しなければならない発光素子でも、積
層された半導体層の表面に金属基板を直接貼着するだけ
で、チップの両面からｎ側電極とｐ側電極をそれぞれ別
々に取り出すことができるＬＥＤチップが得られる。そ
のため、半導体基板を貼着する場合のように、オーミッ
クコンタクトを考慮した電極を半導体基板の両面に設け
る必要がなく、簡単な製造工程により安価に得られると
共に、得られたＬＥＤチップを組み立てる場合も、ワイ
ヤボンディングは一方ですみ、組立工程が非常に容易に
なり、コストダウンに寄与する。
に半導体層を積層しなければならない発光素子でも、積
層された半導体層の表面に金属基板を直接貼着するだけ
で、チップの両面からｎ側電極とｐ側電極をそれぞれ別
々に取り出すことができるＬＥＤチップが得られる。そ
のため、半導体基板を貼着する場合のように、オーミッ
クコンタクトを考慮した電極を半導体基板の両面に設け
る必要がなく、簡単な製造工程により安価に得られると
共に、得られたＬＥＤチップを組み立てる場合も、ワイ
ヤボンディングは一方ですみ、組立工程が非常に容易に
なり、コストダウンに寄与する。
【図１】本発明の半導体発光素子の一実施形態の断面お
よび平面説明図である。
よび平面説明図である。
【図２】図１のＬＥＤチップの製造工程を示す図であ
る。
る。
【図３】図１の半導体発光素子の変形例を示す断面説明
図である。
図である。
【図４】図１に用いられるＬＥＤチップの他の構造例の
斜視説明図である。
斜視説明図である。
【図５】本発明の半導体発光素子の他の実施形態のＬＥ
Ｄチップの断面説明図である。
Ｄチップの断面説明図である。
【図６】従来の半導体発光素子の一例の斜視説明図であ
る。
る。
【図７】従来のチップ型発光素子の断面説明図である。
１ 基板 ３ ｎ形層 ４ 活性層 ５ ｐ形層 ８ ｐ側電極 ９ ｎ側電極 １０ 半導体積層部 ３０ ＬＥＤチップ ３１ 絶縁基板 ３２ 端子電極 ３３ 端子電極 ３４ 金線 ３５ 樹脂パッケージ
フロントページの続き (72)発明者 園部 雅之 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内 (72)発明者 伊藤 範和 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 発光層を形成すべく半導体層が積層され
る発光素子チップを有する半導体発光素子であって、前
記発光素子チップの前記半導体層が積層される方向の厚
さが５０μｍ以下である半導体発光素子。 - 【請求項２】 両端部に端子電極が設けられる絶縁基板
と、該絶縁基板上にマウントされると共に一方の電極が
前記端子電極の一方と電気的に接続される発光素子チッ
プと、該発光素子チップの他方の電極を前記端子電極の
他方と電気的に接続する接続手段と、前記発光素子チッ
プの周囲を被覆する樹脂パッケージとからなる請求項１
記載の半導体発光素子。 - 【請求項３】 金属基板上に発光層を形成すべく積層さ
れる半導体層の表面側が導電性接着剤により貼着され、
該積層される半導体層の前記貼着される側と反対側の半
導体層側に該半導体層と電気的に接続して電極金属が設
けられてなる半導体発光素子。 - 【請求項４】 前記積層される半導体層がチッ化ガリウ
ム系化合物半導体からなる請求項３記載の半導体発光素
子。 - 【請求項５】 （ａ）ウェハ状の基板上に発光層を形成
すべく半導体層を積層して半導体積層部を形成し、
（ｂ）該半導体積層部の表面側に電極を形成した後に支
持基板を貼着し、（ｃ）前記半導体積層部が設けられた
基板を裏面側から研磨し、（ｄ）ウェハから各発光素子
チップに切断分離し、（ｅ）該発光素子チップの研磨さ
れた面を下にしてマウントした後に前記支持基板を除去
し、（ｆ）露出した前記半導体積層部の表面側の電極に
ワイヤボンディングをすることを特徴とする半導体発光
素子の製法。 - 【請求項６】 請求項５記載の方法において、（ｂ）工
程で前記支持基板に金属板を用いて前記半導体積層部の
第１導電形半導体層に電気的に接続されるように導電性
接着剤により貼着し、（ｅ）〜（ｆ）工程で該支持基板
側を下側にして前記発光素子チップをマウントし、前記
研磨された基板もしくは該研磨により露出する半導体積
層部の第２導電形半導体層と外部電極端子とを電気的に
接続する半導体発光素子の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11807397A JP4146527B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-05-08 | 半導体発光素子およびその製法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-11224 | 1997-01-24 | ||
| JP1122497 | 1997-01-24 | ||
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| JP2004343711A Division JP3917619B2 (ja) | 1997-01-24 | 2004-11-29 | 半導体発光素子の製法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10270761A true JPH10270761A (ja) | 1998-10-09 |
| JP4146527B2 JP4146527B2 (ja) | 2008-09-10 |
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| JP11807397A Expired - Fee Related JP4146527B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-05-08 | 半導体発光素子およびその製法 |
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-
1997
- 1997-05-08 JP JP11807397A patent/JP4146527B2/ja not_active Expired - Fee Related
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