(57)【要約】【課題】小型化を実現することができる発光装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】発光装置１において、導電性を有する第１のベース基板１１及び第２のベース基板１２と、それらの間に配設された絶縁体４１と、第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａ上に配設された半導体発光機能層２と、半導体発光機能層２を被覆する透明性を有する封止体７とを備える。半導体発光機能層２の第１の主電極２１は第１のベース基板１１に電気的に接続され、第２の主電極２３は第２のベース基板１２に電気的に接続されている。第１のベース基板１１の第２の主面１１Ｂ及び第２のベース基板１２の第４の主面１２Ｂにはバックグラインド処理がなされ、薄型化がなされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有し、第１の主面、それに対向する第２の主面及び前記第１の主面から前記第２の主面に至る第１の一側面を有する第１のベース基板と、
導電性を有し、第３の主面、それに対向する第４の主面及び前記第３の主面から前記第４の主面に至る第２の一側面を有し、前記第１の一側面から離間され前記第１の一側面に前記第２の一側面を対向させて配設した第２のベース基板と、
前記第１のベース基板の前記第１の一側面と前記第２のベース基板の第２の一側面との間に配設された絶縁体と、
前記第１のベース基板の前記第１の主面上に配設され、前記第１のベース基板に電気的に接続された第１の主電極、前記第２のベース基板の前記第３の主面に電気的に接続された第２の主電極及び前記第１の主電極と前記第２の主電極とに電気的に接続された発光層を有する半導体発光機能層と、
前記半導体発光機能層を被覆し、前記第１のベース基板の前記第１の主面上及び前記第２のベース基板の前記第３の主面上に配設された封止体と、
を備えたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記半導体発光機能層の前記第２の主電極と前記第２のベース基板の前記第３の主面との間は、前記第１のベース基板、前記半導体発光機能層の前記発光層及び前記第１の主電極とは電気的に絶縁された薄膜配線又はワイヤのいずれかの配線により電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１のベース基板の前記第１の一側面以外の他の側面の一部及び前記第２のベース基板の前記第２の一側面以外の他の側面の一部に絶縁性保護膜が配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第１のベース基板の前記第２の主面にはんだ濡れ性を有する第１の端子が配設され、前記第２のベース基板の前記第４の主面にはんだ濡れ性を有する第２の端子が配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずかれに記載の発光装置。
【請求項５】
第１の主面、それに離間する第３の主面及び前記第１の主面に対向する第２の主面、前記第３の主面に対向する第４の主面を有するベース基板において、前記第１の主面上にこの第１の主面に電気的に接続された第１の主電極、それに電気的に接続された発光層及びそれに電気的に接続された第２の主電極を有する半導体発光機能層を形成する工程と、
前記ベース基板の前記第１の主面と前記第３の主面との間において、前記第１の主面及び前記第３の主面から前記第２の主面及び前記第４の主面まで至らない分離溝を形成する工程と、
前記分離溝内に絶縁体を埋設する工程と、
前記第２の主電極と前記第３の主面との間を電気的に接続する配線を形成する工程と、
前記第１の主面上及び前記第２の主面上に前記半導体発光機能層を被覆する封止体を形成する工程と、
前記ベース基板の前記第２の主面及び前記第４の主面を前記絶縁体が露出するまで取り除き、前記分離溝を境に前記ベース基板を前記第１の主面及び前記第２の主面を有する第１のベース基板と前記第３の主面及び前記第４の主面を有する第２のベース基板とに分離する工程と、
を備えたことを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項６】
互いに異なる第１の方向並びに第２の方向に前記ベース基板を複数配列し一体化したウエーハにおいて、前記ベース基板の前記第１の方向の前記第１の主面と前記第３の主面との間に分離溝を形成するとともに、前記ベース基板の前記第２の方向に隣り合う同士の前記第１の主面間並びに前記第３の主面間に切断用溝を形成する工程と、
前記分離溝内及び前記切断用溝内に前記絶縁体を埋設する工程と、
前記ベース基板を前記第１のベース基板及び前記第２のベース基板に分離する工程の後に、前記ベース基板の前記第１のベース基板と前記第１の方向に隣り合う他の前記ベース基板の前記第２のベース基板との間を前記第２の方向に切断するとともに、前記切断用溝内をその溝幅よりも小さい切断幅において前記第１の方向に切断し、この切断断面に前記絶縁体の一部を絶縁性保護膜として残存させる工程と、
を更に備えたことを特徴とする請求項５に記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置及びその製造方法に関し、特に発光ダイオード（ＬＥＤ: light emitting diode）、レーザ（Ｌａｓｅｒ：light amplification by stimulated emission of radiation）等の発光機能を有しパッケージサイズの小型化に好適な発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノート型パソーナルコンピュータ、携帯端末機器、携帯電話機等のモバイル機器が広く普及されている状況にある。これらのモバイル機器には、電源のオンオフ状態、動作モードの状態等を表示する発光装置、特に消費電力が小さいＬＥＤが使用されている。
【０００３】
ＬＥＤは、ベース基板と、その表面上にダイボンディングがなされたＬＥＤチップと、ＬＥＤチップのアノード電極、カソード電極にそれぞれ電気的に接続された２本のリードと、ＬＥＤチップを被覆する透明樹脂とを備えたパッケージ構造を有する。ＬＥＤチップはベース基板の長方形形状を有する表面の中央部にダイボンディングによって搭載されている。リードはベース基板の表面の周辺領域からこのベース基板の側面及び裏面まで引き出されている。リードにはアノード電極用とカソード電極用との２本が必要であり、この２本のリードの一端側はベース基板の表面上においてＬＥＤチップを中心としてその両側に配置されている。アノード電極用のリードの一端はワイヤを通してＬＥＤチップのアノード電極に接続されている。カソード電極用のリードの一端はＬＥＤチップのカソード電極に接続されている。ベース基板の裏面に引き出されたリードの他端はプリント配線基板に実装する際の端子として使用されている。プリント配線基板にリードの他端をはんだを介して電気的に接続することによって、プリント配線基板にＬＥＤが実装されている。
【０００４】
現在においては、ＬＥＤの小型化が進み、例えば０．６ｍｍ×０．３ｍｍの平面サイズを有する極微細なＬＥＤの開発が進められている。なお、この種のＬＥＤに関しては、例えば下記特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２３００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のＬＥＤにおいては、以下の点について配慮がなされていなかった。次世代のモバイル機器においてはＬＥＤの更なる小型化が要求されている。例えば０．４ｍｍ×０．２ｍｍの平面サイズを有する極微細なＬＥＤが要求されている。しかしながら、ベース基板の表面にＬＥＤチップをダイボンディングする際に、ＬＥＤチップをコレットに挟持し搬送するために、ＬＥＤチップの機械的強度が必要であり、ＬＥＤチップのサイズの縮小化には限界があった。例えば、ＬＥＤチップの平面サイズを０．２ｍｍ×０．２ｍｍより小さくすることが難しい。また、ベース基板の表面上においてＬＥＤチップのアライメント余裕寸法を確保する必要があり、このアライメント余裕寸法が小型化の妨げになっている。更に、ベース基板の表面上にＬＥＤチップのダイボンディングに必要な領域、アノード電極用のリードの一端とワイヤとのボンディングに必要な領域、カソード電極用のリードの一端とワイヤとのボンディングに必要な領域を少なくとも確保する必要があり、ベース基板の平面サイズが増大し、これも小型化の妨げになっている。
【０００７】
結果的に、根本的にパッケージ構造そのものを改良しなければ、ＬＥＤの小型化を実現することが難しかった。なお、ＬａｓｅｒもＬＥＤと同様のパッケージ構造を有しているので、同様の課題が生じ、次世代のモバイル機器への適用が難しかった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものである。従って、本発明は、小型化を実現することができる発光装置並びにその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の実施例に係る第１の特徴は、発光装置において、導電性を有し、第１の主面、それに対向する第２の主面及び第１の主面から第２の主面に至る第１の一側面を有する第１のベース基板と、導電性を有し、第３の主面、それに対向する第４の主面及び第３の主面から第４の主面に至る第２の一側面を有し、第１の一側面から離間され第１の一側面に第２の一側面を対向させて配設した第２のベース基板と、第１のベース基板の第１の一側面と第２のベース基板の第２の一側面との間に配設された絶縁体と、第１のベース基板の第１の主面上に配設され、第１のベース基板に電気的に接続された第１の主電極、第２のベース基板の第３の主面に電気的に接続された第２の主電極及び第１の主電極と第２の主電極とに電気的に接続された発光層を有する半導体発光機能層と、半導体発光機能層を被覆し、第１のベース基板の第１の主面上及び第２のベース基板の第３の主面上に配設された封止体とを備える。
【００１０】
第１の特徴に係る発光装置において、半導体発光機能層の第２の主電極と第２のベース基板の第３の主面との間は、第１のベース基板、半導体発光機能層の発光層及び第１の主電極とは電気的に絶縁された薄膜配線又はワイヤのいずれかの配線により電気的に接続されていることが好ましい。
【００１１】
第１の特徴に係る発光装置において、第１のベース基板の第１の一側面以外の他の側面の少なくとも一部及び第２のベース基板の第２の一側面以外の他の側面の少なくとも一部に絶縁性保護膜が配設されていることが好ましい。
【００１２】
第１の特徴に係る発光装置において、第１のベース基板の第２の主面にはんだ濡れ性を有する第１の端子が配設され、第２のベース基板の第４の主面にはんだ濡れ性を有する第２の端子が配設されていることが好ましい。
【００１３】
本発明の実施例に係る第２の特徴は、発光装置の製造方法において、第１の主面、それに離間する第３の主面及び第１の主面に対向する第２の主面、第３の主面に対向する第４の主面を有するベース基板において、第１の主面上にこの第１の主面に電気的に接続された第１の主電極、それに電気的に接続された発光層及びそれに電気的に接続された第２の主電極を有する半導体発光機能層を形成する工程と、ベース基板の第１の主面と第３の主面との間において、第１の主面及び第３の主面から第２の主面及び第４の主面まで至らない分離溝を形成する工程と、分離溝内に絶縁体を埋設する工程と、第２の主電極と第３の主面との間を電気的に接続する配線を形成する工程と、第１の主面上及び第２の主面上に半導体発光機能層を被覆する封止体を形成する工程と、ベース基板の第２の主面及び第４の主面を絶縁体が露出するまで取り除き、分離溝を境にベース基板を第１の主面及び第２の主面を有する第１のベース基板と第３の主面及び第４の主面を有する第２のベース基板とに分離する工程とを備える。
【００１４】
第２の特徴に係る発光装置の製造方法において、互いに異なる第１の方向並びに第２の方向にベース基板を複数配列し一体化したウエーハにおいて、ベース基板の第１の方向の第１の主面と第３の主面との間に分離溝を形成するとともに、ベース基板の第２の方向に隣り合う同士の第１の主面間並びに第３の主面間に切断用溝を形成する工程と、分離溝内及び切断用溝内に絶縁体を埋設する工程と、ベース基板を第１のベース基板及び第２のベース基板に分離する工程の後に、ベース基板の第１のベース基板と第１の方向に隣り合う他のベース基板の第２のベース基板との間を第２の方向に切断するとともに、切断用溝内をその溝幅よりも小さい切断幅において第１の方向に切断し、この切断断面に絶縁体の一部を絶縁性保護膜として残存させる工程とを更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、小型化を実現することができる発光装置並びにその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）は本発明の実施例１に係る発光装置の断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図２】実施例１に係る発光装置の製造方法を説明する第１の工程断面図である。
【図３】第２の工程断面図である。
【図４】第３の工程断面図である。
【図５】第４の工程断面図である。
【図６】第５の工程断面図である。
【図７】第６の工程断面図である。
【図８】第７の工程断面図である。
【図９】第８の工程断面図である。
【図１０】第３の工程における要部平面図である。
【図１１】第８の工程の後の工程における要部平面図である。
【図１２】本発明の実施例２に係る発光装置の断面図である。
【図１３】実施例２に係る発光装置の製造方法を説明する第１の工程断面図である。
【図１４】第２の工程断面図である。
【図１５】第３の工程断面図である。
【図１６】第４の工程断面図である。
【図１７】第５の工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１８】
また、以下に示す実施例はこの発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１９】
（実施例１）
本発明の実施例１は、発光装置としてＬＥＤに本発明を適用した例を説明するものである。
【００２０】
［発光装置のデバイス構造］
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、実施例１に係る発光装置１は、導電性を有し、第１の主面１１Ａ、それに対向する第２の主面１１Ｂ及び第１の主面１１Ａから第２の主面１１Ｂに至る第１の一側面１１Ｓを有する第１のベース基板１１と、導電性を有し、第３の主面１２Ａ、それに対向する第４の主面１２Ｂ及び第３の主面１２Ａから第４の主面１２Ｂに至る第２の一側面１２Ｓを有し、第１の一側面１１Ｓから離間され第１の一側面１１Ｓに第２の一側面１２Ｓを対向させて配設した第２のベース基板１２と、第１のベース基板１１の第１の一側面１１Ｓと第２のベース基板１２の第２の一側面１２Ｓとの間に配設された絶縁体４１と、第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａ上に配設され、第１のベース基板１１に電気的に接続された第１の主電極２１、第２のベース基板１２の第３の主面１２Ａに電気的に接続された第２の主電極２３及び第１の主電極２１と第２の主電極２３とに電気的に接続された発光層２２を有する半導体発光機能層２と、半導体発光機能層２を被覆し、第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａ上及び第２のベース基板１２の第３の主面１２Ａ上に配設された封止体７とを備えている。
【００２１】
第１のベース基板１１及び第２のベース基板１２は実施例１において同一のベース基板（ウエーハ）から分離されたものである。第１のベース基板１１及び第２のベース基板１２を含む第１のベース基板１１及び第２のベース基板１２が連なる第１の方向Ｘ（図１（Ａ）及び図１（Ｂ）中、横方向）において発光装置１は例えば０．４ｍｍ以下の寸法を有する。第１の方向Ｘと交差する（ここでは直交する）第２の方向Ｙ（図１（Ａ）中、紙面からその裏側に向かう方向、図１（Ｂ）中、縦方向）において、発光装置１は例えば０．２ｍｍ以下の寸法を有する。第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙと交差する（ここでは直交する）第３の方向Ｚ（図１（Ａ）中、縦方向）において発光装置１は例えば０．３ｍｍ以下の寸法を有する。
【００２２】
第１のベース基板１１及び第２のベース基板１２には、例えば前述のように導電性を有し、結晶成長基板としての機能を有するシリコン単結晶基板が使用されている。このシリコン単結晶基板の比抵抗値は例えば０．０１Ωｃｍ−０．０２Ωｃｍに設定されている。第１のベース基板１１及び第２のベース基板１２の厚さは、機械的強度を確保しつつ薄型化を図り、かつ厚さ方向の電気的抵抗値並びに熱的抵抗値を極力減少するために、例えば５０μｍ−１００μｍに設定されている。なお、第１のベース基板１１及び第２のベース基板１２には、シリコン単結晶基板以外にも、例えばシリコン多結晶基板、化合物半導体基板、ＳｉＣ基板等を使用することができる。化合物半導体基板には少なくともＧａＡｓ基板、ＧａＰ基板、ＩｎＰ基板等が含まれる。
【００２３】
第１のベース基板１１の第１の一側面１１Ｓと第２のベース基板１２の第２の一側面１２Ｓとはその全域に渡って向かい合い、第１のベース基板１１と第２のベース基板１２との間を完全に分離する分離溝３１が構築されている。絶縁体３１はこの分離溝３１内に埋設されている。分離溝３１の溝幅は例えば２０μｍ−８０μｍに設定されている。絶縁体４１は基本的には第１のベース基板１１と第２のベース基板１２との間の電気的な絶縁に使用されており、この絶縁体４１には例えば感光性ポリイミド樹脂が使用されている。
【００２４】
第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａ（図１（Ａ）中、上側表面）に半導体発光機能層（ＬＥＤ素子部）２が配設されている。半導体発光機能層２は、実施例１において、第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａ上に配設された第１の主電極２１と、この第１の主電極２１上に配設された発光層（活性層）２２と、この活性層２２上に配設された第２の主電極２３とを備えている。
【００２５】
第１の主電極２１はｎ型クラッド層である。このｎ型クラッド層は発光層２２のバンドギャップよりも大きなバンドギャップを有する。第１の主電極２１には例えばｎ型ＧａＮ等の窒化物系半導体層が使用される。なお、ｎ型クラッド層は、必ずしもＧａＮ層に限定されるものではなく、それ以外のＡｌＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ等の別の窒化物半導体層に置き換えることができる。実施例１において、第１の主電極２１の膜厚は例えば３μｍ−５μｍに設定されている。
【００２６】
ここで、第１の主電極２１は、ｎ型クラッド層並びに発光層２２の結晶性を高めるために、バッファ層を含めてもよい。このバッファ層は、例えば窒化物系半導体により構成されたｎ型バッファ層であり、例えばｎ型不純物がドープされたＡｌＮ層とｎ型不純物がドープされたＧａＮ層とを交互に繰返し積層した多層構造により構成されている。繰り返し積層された１つの層のＡｌＮ層の厚さは例えば０．５ｎｍ−５．０ｎｍに設定される。繰り返し積層された１つの層のＧａＮ層の厚さは例えば５ｎｍ〜５５００ｎｍに設定される。なお、バッファ層はＡｌＮ層とＧａＮ層との多層構造に限定されるものではなく、ＡｌＮ層の代わりに例えばＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＮ及びＡｌＩｎＧａＮのいずれかから選択された窒化物系半導体層に置き換えることができる。また、バッファ層のＧａＮ層の代わりに例えばＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＮ及びＡｌＩｎＧａＮのいずれかから選択された窒化物系半導体層に置き換えることができる。また、バッファ層は、ＡｌＮ層の単層、ＧａＮ層の単層等、窒化物系半導体の単層構造により構成してもよい。
【００２７】
発光層２２は、ダブルヘテロ接合ＬＥＤを構成するために、第１の主電極（ｎ型クラッド層）２１と第２の主電極（ｐ型クラッド層）２３との間に配設される。発光層２２は例えばＩｎＧａＮ等の窒化物系半導体層により構成されている。発光層２２の膜厚は例えば５０ｎｍ−１００ｎｍに設定されている。
【００２８】
なお、図１（Ａ）中、発光層２２は、概略的に１つの層により表されているが、実際には多重量子井戸構造（ＭＱＷ）により構成されている。また、発光層２２は、単一量子井戸構造（ＳＱＷ）又は単一の半導体層により構成することができる。更に、第１の主電極２１と第２の主電極２３とを直接接合し、発光層２２を省略することができる。
【００２９】
第２の主電極２３はｐ型クラッド層である。このｐ型クラッド層は発光層２２のバンドギャップよりも大きなバンドギャップを有する。第２の主電極２３には例えばｐ型ＧａＮ等の窒化物系半導体層が使用される。なお、ｐ型クラッド層は、必ずしもＧａＮ層に限定されるものではなく、それ以外のＡｌＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ等の別の窒化物系半導体層に置き換えることができる。実施例２において、第２の主電極２３の膜厚は例えば０．１５μｍ−０．６０μｍに設定されている。
【００３０】
なお、半導体発光機能層２は、窒化物系半導体層に限定されるものではなく、ＺｎＳｅ、ＺｎＯ等の亜鉛系半導体層やそれ以外の半導体層であってもよい。すなわち、半導体発光機能層２は電気エネルギを光エネルギに変換することができる機能を有していればよい。
【００３１】
第２の主電極２３上には光透過性導電膜２４が配設されている。光透過性導電膜２４は、第２の主電極２３に低抵抗で（オーミック的に）接続されている。光透過性導電膜２４には例えばＩＴＯ層を使用することができる。また、光透過性導電膜２４には例えばＮｉ−Ａｕ合金膜を使用することができる。この光透過性導電膜２４は半導体発光機能層２に流れる電流分布の均一化を図る機能を有する。なお、電流分布の均一化が要求されない場合には、光透過性導電膜２４を省略することができる。
【００３２】
この半導体発光機能層２は第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａ上に第１の主電極２１、発光層２２及び第２の主電極２３を直接成膜し半導体製造プロセスを用いて加工（エッチング加工）されているので、半導体発光機能層２の平面サイズを極微細にすることができる。例えば、半導体発光機能層２の平面サイズを１２０μｍ×１２０μｍ〜１８０μｍ×１８０μｍに設定することができる。
【００３３】
半導体発光機能層２の表面上及び側面を含む第１のベース基板１１の主面１１Ａ上には絶縁膜５が配設され、この絶縁膜５の光透過性導電膜２４上には接続孔５Ｈが配設されている。絶縁膜５は半導体発光機能層２とこの上層に配設される配線６とを電気的に絶縁するために配設されており、この絶縁膜５には例えば１５０ｎｍ−２５０ｎｍの膜厚を有するシリコン酸化膜を使用することができる。絶縁膜５は、必ずしもシリコン酸化膜に限定されるものではなく、シリコン窒化膜や、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とを積層した複合膜を使用してもよい。
【００３４】
配線６は絶縁膜５上に配設され、配線６の一端（右側一端）は接続孔５Ｈを通し光透過性導電膜２４を介在して第２の主電極２３に電気的に接続され、配線６の他端（左側他端）は第２のベース基板１２の第３の主面１２Ａ（図１（Ａ）中、上側表面）に電気的に接続されている。配線６には実施例１において例えば１μｍ−３μｍの膜厚を有するＡｕ、つまり薄膜配線を使用することができる。なお、実施例１において、第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａの高さと第２のベース基板１２の第３の主面１２Ａの高さは同一である。また、配線６はＴｉ膜上にＡｕ膜を積層した複合膜を使用することができ、特に第２のベース基板１２に高密度において不純物が拡散されている場合には、熱処理を必要としないで、配線６と第２のベース基板１２との接触抵抗値を減少することができる。
【００３５】
封止体７は、半導体発光機能層７及び配線６を被覆し、第１のベース基板１１の第１の主面―１１Ａ上、第２のベース基板１２の第３の主面１２Ａ上及び絶縁体４１上に配設されている。この封止体７は、半導体発光機能層７から発せられる光を外部に放射するために透明性を有している。封止体７には例えばエポキシ樹脂を使用することができ、封止体７の第３の方向Ｚの厚さは例えば１００μｍ−３００μｍに設定されている。
【００３６】
第１のベース基板１１の第２の主面１１Ｂ（図１（Ａ）中、下側裏面）には第１の端子８１が配設され、この第１の端子８１は第１のベース基板１１を通して半導体発光機能層２の第１の主電極２１に電気的に接続されている。すなわち、第１のベース基板１１に導電性を有しているので、半導体発光機能層２はその直下の第１のベース基板１１を電流経路として利用して更にその直下の第１の端子８１に電気的に接続されている。第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａに半導体発光機能層２が配設され、第２の主面１１Ｂに第１の端子８１が配設されているので、第１のベース基板１１の半導体発光機能層２の占有面積と第１の端子８１の占有面積とを重複させ、双方を配設するための占有面積を減少することができる。第１の端子８１には、電気伝導性に優れ、実装時のはんだ濡れ性に優れた、例えば下地Ｎｉ層の表面にＡｕ層を設けた複合膜を使用することができる。
【００３７】
第２のベース基板１２の第４の主面１２Ｂ（図１（Ａ）中、下側裏面）には第２の端子８２が配設され、この第２の端子８２は第２のベース基板１２及び配線６を通して半導体発光機能層２の第２の主電極２３に電気的に接続されている。同様に、第２のベース基板１２に導電性を有しているので、第２のベース基板１２は電流経路として利用されている。第２の端子８２は第１の端子８１と同一構造において同一材料により構成されている。
【００３８】
第１の端子８１と第２の端子８２との間において、第１のベース基板１１の第２の主面１１Ｂ上、第２のベース基板１２の第４の主面１２Ｂ上及び絶縁体４１上には絶縁体９が配設されている。この絶縁体９には、例えばはんだに対する濡れ性が悪いソルダーレジスト膜を実用的に使用することができる。
【００３９】
更に、発光装置１においては、図１（Ｂ）に示すように、第１のベース基板１１の第１の一側面１１Ｓ以外の他の側面、具体的には図中上側とそれに対向する下側の側面、第２のベース基板１２の第２の一側面１２Ｓ以外の他の側面、同様に図中上側とそれに対向する下側の側面に絶縁性保護膜４２が配設されている。この絶縁性保護膜４２は第１のベース基板１１と第２のベース基板１２との間の電気的な短絡、特に塵や異物による短絡を防止するために配設されている。実施例１において、この絶縁性保護膜４２には分離溝３１に埋設した絶縁体４１と同一の材料が使用され、絶縁性保護膜４２の側面からの厚さは例えば３０μｍ−４０μｍに設定されている。
【００４０】
［発光装置の製造方法］
前述の実施例１に係る発光装置１の製造方法は以下の通りである。まず最初に、ベース基板１０が準備される。ベース基板１０は、ここでは、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙに複数の発光装置１を同時に製造することができるシリコン単結晶ウエーハ（半導体ウエーハ）が使用される（図１（Ｂ）及び図１０参照。）。このベース基板１０の厚さは例えば５００μｍ−１０００μｍに設定される。
【００４１】
図２に示すように、ベース基板１０の第１の主面１１Ａに相当する領域上に半導体発光機能層２が形成される。この半導体発光機能層２は、エピタキシャル成長法を用いて第１の主電極２１、発光層２２、第２の主電極２３のそれぞれを順次成長させ、これらにパターンニングを行うことにより形成される。パターンニングは、例えばフォトリソグラフィ技術により製作したマスクを用い、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のドライエッチングにより行う。
【００４２】
図３に示すように、半導体発光機能層２上に光透過性導電膜２４が形成される。光透過性導電膜２４は、例えばスパッタリング法を用いて成膜され、パターンニングを行うことにより形成される。パターンニングは、前述と同様にマスクを用い、ドライエッチングにより行う。また、半導体発光機能層２はこの光透過性導電膜２４のパターンニングを利用してパターンニングしてもよい。
【００４３】
図４及び図１０に示すように、複数の発光装置１のそれぞれの形成領域において、第１のベース基板１１と第２のベース基板１２との間に相当する領域の表面から裏面に至らない範囲内において第２の方向Ｙに延伸する分離溝３１が形成される。実施例１において、分離溝３１は、ダイスブレードを用いて機械的或いは物理的にベース基板１０の表面部分を削り取ることにより形成される。分離溝３１の幅寸法は前述の通り例えば２０μｍ−８０μｍに設定され、深さは例えば１００μｍ−２００μｍに設定される。分離溝３１が形成されると、第１のベース基板１１の形成領域側の分離溝３１の内壁が第１の一側面１１Ｓになり、第２のベース基板１２の形成領域側の分離溝３１の内壁が第２の一側面１２Ｓになる。
【００４４】
この分離溝３１を形成する工程と同一工程において、図１０に示すように、第２の方向Ｙに隣り合う発光装置１の形成領域間に第１の方向Ｘに延伸する切断用溝３２が形成される。この切断用溝３２は分離溝３１と同様にダイスブレードを用いて形成され、切断用溝３２の幅寸法は例えば８０μｍ−１２０μｍに設定され、深さは分離溝３１と同様に例えば１００μｍ−２００μｍに設定される。
【００４５】
図５に示すように、分離溝３１内に絶縁体４１が埋設されるとともに、図示しないが、絶縁体４１と同一工程において同一材料の絶縁性保護膜４２が切断用溝３２内に埋設される。絶縁体４１及び絶縁性保護膜４２は、例えば感光性ポリイミド膜を塗布し、この感光性ポリイミド膜にパターンニングを行い、分離溝３１内及び切断用溝３２内に感光性ポリイミド膜を残存させることにより形成される。パターンニングには露光処理及び現像処理が含まれる。ここで、絶縁体３１の上面は分離溝３１の開口高さと一致させる必要はなく、むしろ機械的強度を高める観点並びに電流リークパス経路長を稼ぐ観点から、絶縁体３１の上部は分離溝３１の開口から突出させることが好ましい。
【００４６】
この後、半導体発光機能層２及び第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａに相当する領域を覆う絶縁膜５が形成され、この絶縁膜５の半導体発光機能層２上に接続孔５Ｈが形成される（図６参照。）。図６に示すように、一端が接続孔５Ｈを通して半導体発光機能層２に電気的に接続され、他端が第２のベース基板１２の第３の主面１２Ａの形成領域に電気的に接続された配線６が絶縁膜５上に形成される。
【００４７】
図７に示すように、半導体発光機能層２及び配線６を被覆する封止体７がベース基板１０上に形成される。封止体７は、例えば成形型内に透明性を有するエポキシ樹脂を充填し、このエポキシ樹脂をベース基板１０にはめ込むことにより形成される。また、封止体７は、透明性を有するエポキシ樹脂をスピンコートにより塗布し硬化させることにより形成してもよい。
【００４８】
図８に示すように、ベース基板１０の裏面、つまり第１のベース基板１１の第２の主面１１Ｂの領域及び第２のベース基板１２の第４の主面１２Ｂの領域にバックグラインド処理を行いこれらの領域を厚さ方向（第３の方向Ｚ）に削り取り、薄型化されたベース基板１０Ａが形成される。バックグラインド処理は分離溝３１内に埋設された絶縁体４１に達するまで行われる。最終的なベース基板１０Ａの厚さは前述の通り例えば５０μｍ−１００μｍである。バックグラインド処理が終了すると、１つの発光装置１の形成領域において、ベース基板１０Ａは分離溝３１を境に第１のベース基板１１及び第２のベース基板１２に分離される。
【００４９】
図９に示すように、第１のベース基板１１の第２の主面１１Ｂ上に第１の端子８１が形成されるとともに、第２のベース基板１２の第４の主面１２Ｂ上に第２の端子８２が形成される。第１の端子８１及び第２の端子８２は、例えばスパッタリング法を用いてＮｉ膜を成膜し、引き続きめっき法を用いてＡ膜を成膜し、これらにパターンニングを行うことにより形成される。パターンニングはフォトリソグラフィ技術により製作されたマスクを用いてエッチングを行う。また、第１の端子８１及び第２の端子８２は、予めマスクを製作し、この後にＮｉ膜及びＡｕ膜を成膜し、不要な領域のマスクとその上のＮｉ膜及びＡｕ膜を除去するリフトオフ法を用いて形成してもよい。引き続き、第１のベース基板１１の第２の主面１１Ｂ上及び第２のベース基板１２の第４の主面１２Ｂ上であって、第１の端子８１及び第２の端子８２間に絶縁体９が形成される（図１（Ａ）参照。）。
【００５０】
図１１に示すように、仮想的に示したスクライブライン（ダイシングライン）３３及び３４に沿ってベース基板１０Ａにスクライブ処理が行われ、ベース基板１０Ａから分割された複数の発光装置１が製作される。スクライブライン３３は、第２の方向Ｙに隣り合う発光装置１の第１のベース基板１１間及び第２のベース領域間を第１の方向Ｘに延伸するラインである。このスクライブライン３３は、丁度切断用溝３２と一致しており、この切断溝３２の幅寸法よりも小さい幅寸法を有する。従って、スクライブライン３３において分離されたそれぞれの発光装置１の第１のベース基板１１の側面及び第２のベース基板１２の側面には切断用溝３２に埋設された絶縁性保護膜４２の一部が残存し形成されたままである。換言すれば、第１のベース基板１１の側面及び第２のベース基板１２の側面に絶縁性保護膜４２が形成されるように、スクライブライン３３の幅寸法に比べて切断用溝３２の溝寸法を予め大きく設定し、切断用溝３２内に余分に絶縁性保護膜４２が充填されている。スクライブライン３４は、発光装置１の第１のベース基板１１とそれに第１の方向Ｘに隣り合う他の発光装置１の第２のベース基板１２との間を第２の方向Ｙに延伸するラインである。
【００５１】
このスクライブ処理が終了すると、複数の発光装置１が完成する。
【００５２】
［発光装置の特徴］
このように構成される発光装置１においては、第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａ上に半導体発光機能層２を配設し、この第１のベース基板１１をそのままパッケージ基板として使用したので、半導体発光機能層２そのものの機械的強度を配慮する必要がなく、半導体発光機能層２の平面サイズを縮小することができる。また、第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａ上に半導体発光機能層２を積層したこの構造をそのまま利用しているので、第１のベース基板１１と半導体発光機能層２とのアライメントの必要がない。また、第１のベース基板１１に導電性を備え、第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａに半導体発光機能層２の第１の主電極２１を積層しつつ電気的に接続しているので、双方の電気的な接続に必要な領域を減少することができる。更に、第１のベース基板１１の第１の主面１１Ａ上に半導体発光機能層２を配設し、第１のベース基板１１の裏面となる第２の主面１１Ｂ上に半導体発光機能層２の領域と重複させて第１の端子８１を配設しているので、双方の配置に要する領域を減少することができる。従って、次世代のモバイル機器に必要とされる発光装置１の小型化を実現することができる。
【００５３】
また、発光装置１の製造方法においては、ダイシング処理までの工程において大半のパッケージ構造を製作することができ、半導体発光機能層２の搬送、ダイボンディング等の組立工程を必要としないので、大幅に組立工程数を削減することができる。この結果、製造上の歩留まりを向上することができ、又製造コストを削減することができる。
【００５４】
（実施例２）
本発明の実施例２は、前述の実施例１に係る発光装置１において半導体発光機能層２の第２の主電極２３と第２のベース基板１２との接続構造並びに分離溝３１内の絶縁体４１の材料を変えた例を説明するものである。
【００５５】
［発光装置のデバイス構造］
図１２に示すように、実施例２に係る発光装置１は、基本的には前述の実施例１に係る発光装置１の構造と同等の構造を有するが、半導体発光機能層２の第２の主電極２３と第２のベース基板２の第３の主面１２Ａとを接続する配線６にワイヤを使用している。特に材料を限定するものではないが、ワイヤには例えばＡｕワイヤが使用されている。
【００５６】
また、配線６をワイヤとしたので、ボンディング時の衝撃を吸収しつつ、ボンダビリティを向上するために、光透過性導電膜２４上にはパッド電極２５が配設され、第２のベース基板１２の第３の主面１２Ａ上にはパッド電極２６が配設されている。パッド電極２５、２６のそれぞれは例えばＮｉ膜上にＡｕ膜を積層した複合膜により形成されている。
【００５７】
また、第１のベース基板１１と第２のベース基板１２との間の分離溝３１には封止体７の一部が絶縁体４１として埋設されている。
【００５８】
［発光装置の製造方法］
実施例２に係る発光装置１の製造方法は以下の通りである。前述の実施例１に係る発光装置１の製造方法の図３に示す工程の後に、図１３に示すように、半導体発光機能層２上であって光透過性導電膜２４上にパッド電極２５が形成されるとともに、第２のベース基板１２の第３の主面１２Ａ上にパッド電極２６が形成される。
【００５９】
前述の図４に示す工程と同様に、図１４に示すように、ベース基板１０に分離溝３１（及び切断用溝３２）が形成される。
【００６０】
引き続き、パッド電極２５とパッド電極２６との間が配線６により電気的に接続される。配線６には前述のようにワイヤが使用され、例えば超音波振動に熱圧着を併用したボンディング法を用いてこのワイヤのボンディングが行われる（図１５参照。）。
【００６１】
前述の図７に示す工程と同様に、図１５に示すように、封止体７が形成される。この封止体７の一部は分離溝３１に埋設されて絶縁体４１として使用される。図示していないが、切断用溝３２にも封止体７の他の一部が埋設され、この他の一部は絶縁性保護膜４２として使用される。
【００６２】
前述の図８に示す工程と同様に、図１６に示すように、ベース基板１０の裏面にバックグラインド処理がなされ、ベース基板１０が薄型化されたベース基板１０Ａになるとともに、第１のベース基板１１及び第２のベース基板１２が形成される。バックグラインド処理は同様に絶縁体４１に達すまで行われる。
【００６３】
前述の図９に示す工程と同様に、図１７に示すように、第１のベース基板１１の第２の主面１１Ｂに第１の端子８１が形成されるとともに、第２のベース基板１２の第４の主面１２Ｂに第２の端子８２が形成される。
【００６４】
そして、前述の実施例１に係る発光装置１の製造方法と同様に、この後に絶縁体９を形成し、スクライブ処理を行うことにより、実施例２に係る発光装置１を完成させることができる。
【００６５】
［発光装置の特徴］
このように構成される実施例２に係る発光装置１及びその製造方法においては、基本的には実施例１に係る発光装置１及びその製造方法により得られる効果と同様の効果を奏することができる。更に、実施例２に係る発光装置１においては、配線６にワイヤが使用されているので、薄膜配線のように下地の絶縁膜５及び接続孔５Ｈを必要としない簡易な接続構造を実現することができる。
【００６６】
また、分離溝３１に埋設する絶縁体４１（及び切断用溝３２に埋設する絶縁性保護膜４２）が封止体７を利用して構成されているので、絶縁体４１（及び絶縁性保護膜４２）に相当する部品点数を削減し、簡易な構造を実現することができる。
【００６７】
また、実施例２に係る発光装置１の製造方法においては、特に封止体７を形成する工程により分離溝３１に埋設する絶縁体４１（及び切断用溝３２に埋設する絶縁性保護膜４２）を形成することができるので、工程数を削減することができる。
【００６８】
（その他の実施例）
上記のように、本発明を実施例１、その変形例、実施例２及び実施例３によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものでない。本発明は様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術に適用することができる。例えば、前述の実施例等において、発光装置１の半導体発光機能層２は第１の主電極２１、発光層２２、第２の主電極２３のそれぞれを順次積層した構造としたが、本発明は、発光層２２上に第１の主電極２１及び第２の主電極２３を配設し、半導体発光機能層２の表面側からのみ配線６を引き出すようにしてもよい。また、前述の実施例等において、発光装置１はＬＥＤの場合を例として説明したが、本発明は、Ｌａｓｅｒを有する発光装置に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、小型化を実現することができる発光装置及びその製造方法に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１…発光装置
１０…ベース基板
１１…第１のベース基板
１１Ａ…第１の主面
１１Ｂ…第２の主面
１１Ｓ…第１の一側面
１２…第２のベース基板
１２Ａ…第３の主面
１２Ｂ…第４の主面
１２Ｓ…第２の一側面
２…半導体発光機能層
２１…第１の主電極
２２…発光層
２３…第２の主電極
３１…分離溝
３２…切断用溝
３３、３４…スクライブライン
４１…絶縁体
４２…絶縁性保護膜
６…配線
７…封止体
８１…第１の端子
８２…第２の端子
【図１】
2010283267.tif 000003
【図２】
2010283267.tif 000004
【図３】
2010283267.tif 000005
【図４】
2010283267.tif 000006
【図５】
2010283267.tif 000007
【図６】
2010283267.tif 000008
【図７】
2010283267.tif 000009
【図８】
2010283267.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2010283267.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2010283267.tif 000017
【図１６】
2010283267.tif 000018
【図１７】
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