(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主面と、その反対側に形成された第２の主面と、発光層とを含み、前記第１の主面側に基板を含まない半導体層と、
前記第２の主面における前記発光層を有する領域に設けられた第１の電極と、
前記第２の主面に設けられた第２の電極と、
前記半導体層の前記第２の主面側に設けられるとともに、前記半導体層における前記第１の主面に続く側面を覆っている絶縁層と、
前記絶縁層における前記半導体層に対する反対側の面及び前記第１の電極に達して形成された第１の開口内に設けられ、前記第１の電極と接続された第１の配線層と、
前記絶縁層における前記半導体層に対する反対側の面及び前記第２の電極に達して形成された第２の開口内に設けられて前記第２の電極と接続され、前記第２の電極と接続する面よりも前記第２の電極に対する反対側の面において面積が大である第２の配線層と、
前記第１の配線層における前記第１の電極に対する反対側の面に設けられた第１の金属ピラーと、
前記第２の配線層における前記第２の電極に対する反対側の前記面に設けられた第２の金属ピラーと、
前記第１の金属ピラーの側面と前記第２の金属ピラーの側面との間に設けられた樹脂層と、
を有する発光チップと、
前記第１の主面側に基板を介することなく設けられ、前記発光チップの平面サイズよりも大きい平面サイズを有し、一部が前記絶縁層を介して前記半導体層の前記側面を覆っている蛍光体層と、
を備えたことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記蛍光体層における前記発光チップより外周側の部分が、前記第１の主面よりも前記絶縁層側に突出していることを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記蛍光体層は、互いに蛍光ピーク波長が異なる複数の蛍光体層の積層構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記複数の蛍光体層において、前記第１の主面側に設けられた蛍光体層ほど相対的に蛍光ピーク波長が長いことを特徴とする請求項３記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記複数の蛍光体層は、
前記第１の主面上に設けられ、前記第１の主面に対する反対側に凸部を有する第１の蛍光体層と、
前記第１の蛍光体層上に設けられ、前記凸部の上面及び側面を覆う第２の蛍光体層と、
を有することを特徴とする請求項３または４に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記凸部の前記側面は、前記発光チップの側面よりも外側に設けられたことを特徴とする請求項５記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記第１の電極の面積は、前記第２の電極の面積よりも広いことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記第２の配線層と前記第２の金属ピラーとが接触する面積は、前記第２の配線層と前記第２の電極とが接触する面積より大であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記第２の配線層の一部は、前記絶縁層上を、前記発光層に重なる位置まで延在することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の半導体発光装置。  
【請求項１０】
前記第１の金属ピラー及び前記第２の金属ピラーのそれぞれの厚みは、前記半導体層、前記第１の電極、前記第２の電極及び前記絶縁層を含む積層体の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
基板上に、第１の主面と、その反対側に形成された第２の主面と、発光層とを含む半導体層を形成する工程と、
前記基板上で前記半導体層を複数に分離する分離溝を形成する工程と、
前記基板に対する反対側の前記第２の主面における前記発光層を有する領域に、第１の電極を形成する工程と、
前記第２の主面に、第２の電極を形成する工程と、
前記半導体層の前記第２の主面側および前記半導体層における前記第１の主面に続く側面に、前記第１の電極及び前記第２の電極を覆うとともに前記側面を覆う絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に、前記第１の電極に達する第１の開口と、前記第２の電極に達する第２の開口とを形成する工程と、
前記絶縁層における前記半導体層に対する反対側の面及び前記第１の開口内に、第１の配線層を形成する工程と、
前記絶縁層における前記半導体層に対する反対側の面及び前記第２の開口内に、前記第２の電極と接続する面よりも前記第２の電極に対する反対側の面において面積が大となるように第２の配線層を形成する工程と、
前記第１の配線層における前記第１の電極に対する反対側の面に、第１の金属ピラーを形成する工程と、
前記第２の配線層における前記第２の電極に対する反対側の面に、第２の金属ピラーを形成する工程と、
前記第１の金属ピラーの側面と前記第２の金属ピラーの側面との間に、樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層を形成した後、前記基板を除去する工程と、
前記分離溝の位置で前記絶縁層及び前記樹脂層を切断し、前記半導体層、前記第１の電極、前記第２の電極、前記絶縁層、前記第１の配線層、前記第２の配線層、前記第１の金属ピラー、前記第２の金属ピラーおよび前記樹脂層を含む発光チップを複数に分断する工程と、
前記第１の主面を蛍光体層に対向させ、且つ前記基板上での第１の間隔よりも大きな第２の間隔で、前記複数の発光チップを前記蛍光体層に対して配置するとともに、前記蛍光体層の一部で前記絶縁層を介して前記半導体層の側面を覆う工程と、
前記蛍光体層における、前記複数の発光チップの間の部分を切断する工程と、
を備えたことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項１２】
前記蛍光体層を切断して形成される切断幅は、前記第２の間隔よりも小さいことを特徴とする請求項１１記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項１３】
前記複数の発光チップを前記蛍光体層に対して配置する工程は、
前記第１の間隔で配置された前記複数の発光チップを、伸張性を有するテープに貼り付ける工程と、
前記テープを伸張させて、前記複数の発光チップ間の間隔を前記第１の間隔から前記第２の間隔に広げる工程と、
前記第２の間隔で配置された前記複数の発光チップのそれぞれの前記第１の主面側に、前記複数の発光チップ間でつながるように蛍光体層を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第２の間隔で配置された前記複数の発光チップに対して、フィルム状の前記蛍光体層を貼り付けることを特徴とする請求項１３記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項１５】
前記蛍光体層を形成する工程は、
前記第１の主面上に、フィルム状の第１の蛍光体層を貼り付ける工程と、
前記第１の蛍光体層上に、前記第１の蛍光体層とは蛍光ピーク波長が異なる第２の蛍光体層を形成する工程と、
を有す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。
【請求項１６】
前記第１の蛍光体層における前記複数の発光チップの間の部分に、凹部を形成する工程をさらに備え、
前記第２の蛍光体層を、前記凹部の内部に埋め込むように前記第１の蛍光体層上に形成することを特徴とする請求項１５記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項１７】
前記蛍光体層を形成する工程は、
前記第２の間隔で配置された前記複数の発光チップのそれぞれの前記第１の主面上、および前記複数の発光チップの間の部分に、蛍光体を分散させた液状の透明樹脂を供給する工程と、
前記透明樹脂の供給後、前記透明樹脂を硬化させる工程と、
を有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第１の金属ピラーと前記第２の金属ピラーとの間には、前記蛍光体層は設けられず、前記第１の金属ピラー及び前記第２の金属ピラーを補強する前記樹脂層が設けられている請求項１〜１０のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
励起光源（青色や近紫外ＬＥＤ（Light Emitting Diode））と、蛍光体層とを組み合わせて例えば白色を得る波長変換型発光装置が知られている。励起光は発光層の側面からも放出される。このため、色ばらつきを抑えるためには、発光層の側面から放出された励起光も蛍光体層を通過させることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４４０１２号公報
【特許文献２】特開２００５−５６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、色ばらつきを抑えた半導体発光装置及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、半導体発光装置は、発光チップと蛍光体層とを備える。前記発光チップは、半導体層と、第１の電極と、第２の電極と、絶縁層と、第１の配線層と、第２の配線層と、第１の金属ピラーと、第２の金属ピラーと、樹脂層と、を有する。前記半導体層は、第１の主面と、その反対側に形成された第２の主面と、発光層とを含み、前記第１の主面側に基板を含まない。前記第１の電極は、前記第２の主面における前記発光層を有する領域に設けられた。前記第２の電極は、前記第２の主面に設けられた。前記絶縁層は、前記半導体層の前記第２の主面側に設けられるとともに、前記半導体層における前記第１の主面に続く側面を覆っている。前記第１の配線層は、前記絶縁層における前記半導体層に対する反対側の面及び前記第１の電極に達して形成された第１の開口内に設けられ、前記第１の電極と接続された。前記第２の配線層は、前記絶縁層における前記半導体層に対する反対側の面及び前記第２の電極に達して形成された第２の開口内に設けられて前記第２の電極と接続され、前記第２の電極と接続する面よりも前記第２の電極に対する反対側の面において面積が大である。前記第１の金属ピラーは、前記第１の配線層における前記第１の電極に対する反対側の面に設けられた。前記第２の金属ピラーは、前記第２の配線層における前記第２の電極に対する反対側の前記面に設けられた。前記樹脂層は、前記第１の金属ピラーの側面と前記第２の金属ピラーの側面との間に設けられた。前記蛍光体層は、前記第１の主面側に基板を介することなく設けられ、前記発光チップの平面サイズよりも大きい平面サイズを有し、一部が前記絶縁層を介して前記半導体層の前記側面を覆っている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係る半導体発光装置の模式断面図。
【図２】第１実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図３】第１実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図４】第１実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図５】第１実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図６】第１実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図７】第１実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図８】第１実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図９】第１実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図１０】第１実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図１１】第１実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図１２】第１実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図１３】第２実施形態に係る半導体発光装置の模式断面図。
【図１４】第３実施形態に係る半導体発光装置の模式断面図。
【図１５】第３実施形態に係る半導体発光装置の模式断面図。
【図１６】第３実施形態に係る半導体発光装置の模式断面図。
【図１７】第４実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
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。また、工程を表す図面においては、ウェーハ状態における一部の領域を表す。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る半導体発光装置の模式断面図である。
【０００９】
この半導体発光装置は、発光チップ５と蛍光体層２８を備える。発光チップ５は半導体層１５を有し、半導体層１５は、第１の主面１５ａと、その反対側に形成された第２の主面を有する。第２の主面側に電極及び配線層が設けられ、第１の主面１５ａから、主として光が取り出される。蛍光体層２８は、第１の主面１５ａ上に設けられている。
【００１０】
半導体層１５は、第１の半導体層１１と第２の半導体層１３を有する。第１の半導体層１１は、例えばｎ型のＧａＮ層であり、電流の横方向経路として機能する。但し、第１の半導体層１１の導電型はｎ型に限らず、ｐ型であってもよい。第２の半導体層１３は、発光層（活性層）１２を、ｎ型層とｐ型層とで挟んだ積層構造を有する。
【００１１】
半導体層１５の第２の主面側は凹凸形状に加工され、第２の主面側には上段部と下段部が設けられている。第１の主面１５ａから見て下段部よりも上段側に位置する上段部は、発光層１２を含む。下段部は、発光層１２を含まず、発光層１２の外周（端部）よりも外側に設けられている。
【００１２】
上段部の表面である第２の半導体層１３の表面には、第１の電極としてｐ側電極１６が設けられている。すなわち、ｐ側電極１６は、発光層１２を有する領域に設けられている。下段部の第１の半導体層１１の表面には、第２の電極としてｎ側電極１７が設けられている。
【００１３】
図２（ｂ）に、ｐ側電極１６とｎ側電極１７の平面レイアウトの一例を示す。一つの半導体層１５において、ｐ側電極１６の面積の方がｎ側電極１７の面積よりも広い。したがって、発光領域を広く確保できる。
【００１４】
半導体層１５の第２の主面側は、絶縁層１８で覆われている。半導体層１５の側面は絶縁層１８で覆われている。絶縁層１８は、ｐ側電極１６とｎ側電極１７との間にも充填されている。絶縁層１８は、例えば、微細開口のパターニング性に優れたポリイミド等の樹脂である。あるいは、絶縁層１８としてシリコン酸化物を用いてもよい。
【００１５】
絶縁層１８において、半導体層１５に対する反対側の面に第１の配線層としてのｐ側配線層２１と、第２の配線層としてのｎ側配線層２２が設けられている。ｐ側配線層２１は、ｐ側電極１６に達して絶縁層１８に形成された第１の開口１８ａ内にも設けられ、ｐ側電極１６と接続されている。ｎ側配線層２２は、ｎ側電極１７に達して絶縁層１８に形成された第２の開口１８ｂ内にも設けられ、ｎ側電極１７と接続されている。ｐ側配線層２１及びｎ側配線層２２は、絶縁層１８の表面上に、図４（ｂ）に示すようにパッド状に広がっている。
【００１６】
ｐ側配線層２１においてｐ側電極１６に対する反対側の面には、第１の金属ピラーとしてｐ側金属ピラー２３が設けられている。ｎ側配線層２２においてｎ側電極１７に対する反対側の面には、第２の金属ピラーとしてｎ側金属ピラー２４が設けられている。
【００１７】
ｐ側金属ピラー２３の周囲、ｎ側金属ピラー２４の周囲、ｐ側配線層２１およびｎ側配線層２２は、樹脂層２５で覆われている。樹脂層２５は、隣接するピラー間に充填されている。ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４のそれぞれの下面は、樹脂層２５から露出している。
【００１８】
半導体層１５において発光層１２を含まない部分に設けられたｎ側電極１７と接続するｎ側配線層２２の面積は、ｎ側電極１７側の面よりも、ｎ側電極１７とは反対側の面において大きくなっている。すなわち、ｎ側配線層２２とｎ側金属ピラー２４とが接触する面積は、ｎ側配線層２２とｎ側電極１７とが接触する面積より大きい。また、ｐ側配線層２１とｐ側金属ピラー２３とが接触する面積は、ｐ側配線層２１とｐ側電極１６とが接触する面積より大きい。あるいは、ｐ側配線層２１とｐ側金属ピラー２３とが接触する面積が、ｐ側配線層２１とｐ側電極１６とが接触する面積より小さい場合もある。また、ｎ側配線層２２の一部は、絶縁層１８上を、発光層１２の下に重なる位置まで延在する。
【００１９】
これにより、より広い発光層１２によって高い光出力を保ちつつ、半導体層１５における発光層１２を含まない部分の狭い面積に設けられたｎ側電極１７から、ｎ側配線層２２を介して、より広い引き出し電極を形成できる。
【００２０】
第１の半導体層１１は、ｎ側電極１７及びｎ側配線層２２を介してｎ側金属ピラー２４と電気的に接続されている。第２の半導体層１３は、ｐ側電極１６及びｐ側配線層２１を介してｐ側金属ピラー２３と電気的に接続されている。
【００２１】
なお、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４のそれぞれの表面（図１において下面）には、必要に応じて、防錆などを目的とした表面処理膜（例えば、Ｎｉ、Ａｕなどの無電解メッキ膜、プリコートされたはんだ、ＯＳＰ（Organic Solderbility Preservatives）と呼ばれる揮発性の有機防錆膜等）が形成される。
【００２２】
ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４の下面は、例えばはんだボール、金属バンプなどの外部端子を介して、実装基板上のパッドに接合される。
【００２３】
ｎ側配線層２２、ｐ側配線層２１、ｎ側金属ピラー２４、ｐ側金属ピラー２３の材料としては、銅、金、ニッケル、銀などを用いることができる。これらのうち、良好な熱伝導性、高いマイグレーション耐性及び絶縁材との優れた密着性を備えた銅がより好ましい。
【００２４】
ｎ側金属ピラー２４及びｐ側金属ピラー２３のそれぞれの厚み（図１において上下方向の厚み）は、半導体層１５、ｎ側電極１７、ｐ側電極１６、および絶縁層１８を含む積層体の厚みよりも厚い。各金属ピラー２３、２４のアスペクト比（平面サイズに対する厚みの比）は１以上であることに限らず、その比は１よりも小さくてもよい。すなわち、金属ピラー２３、２４は、その平面サイズよりも厚みが小さくてもよい。
【００２５】
本実施形態の構造によれば、半導体層１５が薄くても、ｎ側金属ピラー２４、ｐ側金属ピラー２３および樹脂層２５を厚くすることで機械的強度を保つことが可能となる。また、実装基板に実装した場合に、外部端子を介して半導体層１５に加わる応力をｎ側金属ピラー２４とｐ側金属ピラー２３が吸収することで緩和することができる。
【００２６】
絶縁層１８には、複数の微細開口１８ａ、１８ｂが形成されるパターニングが行われる。このため、絶縁層１８として、微細開口のパターニング性に優れた例えばポリイミドなどの樹脂を用いるのが望ましい。
【００２７】
樹脂層２５は、低コストで厚く形成でき、且つｎ側金属ピラー２４及びｐ側金属ピラー２３の補強に適した樹脂を用いるのが望ましい。また、樹脂層２５は、実装基板８１と熱膨張率が同じもしくは近いものを用いるのが望ましい。例えば、樹脂層２５として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などを挙げることができる。
【００２８】
半導体層１５の第１の主面１５ａ上には蛍光体層２８が設けられている。蛍光体層２８は、発光層１２からの光を吸収し波長変換光を放出可能である。このため発光層１２からの光と蛍光体層２８における波長変換光との混合光が放出可能となる。
【００２９】
例えば発光層１２を窒化物系とすると、その発光層１２からの青色光と、例えば黄色蛍光体層２８における波長変換光である黄色光との混合色として白色または電球色などを得ることができる。あるいは、蛍光体層２８は、複数種の蛍光体（例えば、赤色蛍光体と緑色蛍光体）を含む構成であってもよい。
【００３０】
絶縁層１８の平面サイズは半導体層１５の平面サイズよりも大きく、絶縁層１８は半導体層１５の側面を覆っている。第１の主面１５ａの周囲で半導体層１５の側面を覆う絶縁層１８上にも、蛍光体層２８が設けられている。さらに、蛍光体層２８は、絶縁層１８よりも外側にはみ出すようにして設けられている。
【００３１】
すなわち、蛍光体層２８の平面サイズは、発光チップ５の平面サイズよりも大きい。絶縁層１８の平面サイズと樹脂層２５の平面サイズは、ほぼ同じである。したがって、発光チップ５の平面サイズは、絶縁層１８または樹脂層５の平面サイズに対応する。
【００３２】
発光層１２から発光された光は、主に、第１の半導体層１１、第１の主面１５ａ、蛍光体層２８を進んで、外部に放出される。また、光は、第１の主面１５ａの真上方向に限らず、第１の主面１５ａに対して斜めの方向へも放出される。特に、半導体層１５の側面から放出されて斜めに進み、蛍光体層２８の側面から放出される光は、蛍光体層２８の真上から放出される光に比べて、蛍光体層２８中を進む距離が短くなりやすい。これは、光放出面における中央部と外周部とで色がばらつく原因となり得る。
【００３３】
本実施形態では、蛍光体層２８の平面サイズが発光チップ５の平面サイズよりも大きいため、半導体層１５から斜め上方に放出された光は、蛍光体層２８における発光チップ５の平面サイズよりも大きい部分を通過できる。その分、蛍光体層２８中を進む距離が長くなり、色ばらつきを抑制できる。
【００３４】
また、蛍光体層２８における発光チップ５より外周側の部分２８ａが、第１の主面１５ａよりも絶縁層１８側に突出し、その部分２８ａは絶縁層１８を介して半導体層１５の側面を覆っている。したがって、半導体層１５の側面から放出された光も確実に蛍光体層２８を通過することができる。この結果、蛍光体層２８を通過しない光成分を低減して、色調制御性に優れた半導体発光装置を提供できる。
【００３５】
次に、図２（ａ）〜図１２を参照して、第１実施形態に係る半導体発光装置の製造方法について説明する。
【００３６】
まず、基板１０の主面上に第１の半導体層１１を形成し、その上に発光層１２を含む第２の半導体層１３を形成する。これら半導体層１５が例えば窒化物系半導体の場合、半導体層１５は例えばサファイア基板上に結晶成長させることができる。
【００３７】
次に、図示しないレジストを用いた例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法で、図２（ａ）及びその下面図である図２（ｂ）に示すように、半導体層１５を貫通して基板１０に達する分離溝１４を形成する。分離溝１４は、ウェーハ状態の基板１０上で例えば格子状に形成され、半導体層１５を複数に分離する。
【００３８】
また、図示しないレジストを用いた例えばＲＩＥ法で、発光層１２を含む第２の半導体層１３の一部を除去して、第１の半導体層１１の一部を露出させる。これにより、半導体層１５の第２の主面側に、基板１０から見て相対的に上段に位置する上段部と、上段部よりも基板１０側の下段に位置する下段部が形成される。上段部は発光層１２を含み、下段部は発光層１２を含まない。
【００３９】
そして、上段部の表面（第２の半導体層１３の表面）にｐ側電極１６を、下段部の表面（第１の半導体層１１の表面）にｎ側電極１７を形成する。ｐ側電極１６とｎ側電極１７はどちらを先に形成してもよく、あるいはｐ側電極１６とｎ側電極１７とを同じ材料で同時に形成してもよい。
【００４０】
次に、基板１０上の露出している部分すべてを絶縁層１８で覆った後、図３（ａ）に示すように、例えばウェットエッチングにより絶縁層１８をパターニングし、絶縁層１８に選択的に第１の開口１８ａと第２の開口１８ｂを形成する。第１の開口１８ａは、ｐ側電極１６に達する。第２の開口１８ｂは、ｎ側電極１７に達する。分離溝１４には、絶縁層１８が充填される。
【００４１】
次に、図３（ｂ）に示すように、絶縁層１８の表面、第１の開口１８ａおよび第２の開口１８ｂの内面に、連続したシードメタル１９を形成する。さらに、シードメタル１９上に選択的にレジスト４１を形成し、シードメタル１９を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。
【００４２】
これにより、図４（ａ）及びその下面図である図４（ｂ）に示すように、シードメタル１９上に、選択的にｐ側配線層２１とｎ側配線層２２が形成される。ｐ側配線層２１及びｎ側配線層２２はメッキ法により同時に形成される銅材料からなる。ｐ側配線層２１は、第１の開口１８ａ内にも形成され、シードメタル１９を介してｐ側電極１６と接続される。ｎ側配線層２２は、第２の開口１８ｂ内にも形成され、シードメタル１９を介してｎ側電極１７と接続される。
【００４３】
ｎ側配線層２２においてｎ側電極１７に対する反対側の面は、ｎ側電極１７と接続する面よりも大きな面積でもって、絶縁層１８の表面上にパッド状に形成される。
【００４４】
ｐ側配線層２１及びｎ側配線層２２のメッキに使ったレジスト４１は、例えば薬液で除去される（図５（ａ））。この後、図５（ｂ）に示すように、金属ピラー形成用の別のレジスト４２を形成し、シードメタル１９を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。レジスト４２は、レジスト４１よりも厚い。
【００４５】
これにより、図６（ａ）及びその下面図である図６（ｂ）に示すように、ｐ側配線層２１の表面にｐ側金属ピラー２３が形成され、ｎ側配線２２の表面にｎ側金属ピラー２４が形成される。ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４は、メッキ法により同時に形成される銅材料からなる。
【００４６】
レジスト４２は、図７（ａ）に示すように、例えば薬液で除去される。この後、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４をマスクにして、シードメタル１９の露出している部分をウェットエッチングする（図７（ｂ））。これにより、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２とのシードメタル１９を介した電気的接続が分断される。
【００４７】
次に、図８（ａ）に示すように、絶縁層１８に対して樹脂層２５を積層させる。樹脂層２５は、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２との間、およびｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４との間に充填される。ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４のそれぞれの側面は、樹脂層２５で覆われる。
【００４８】
この後、図８（ｂ）に示すように、基板１０を除去する。基板１０は、例えばレーザーリフトオフ法により除去される。具体的には、基板１０の裏面側から第１の半導体層１１に向けてレーザ光が照射される。レーザ光は、基板１０に対して透過性を有し、第１の半導体層１１に対しては吸収領域となる波長を有する。
【００４９】
レーザ光が基板１０と第１の半導体層１１との界面に到達すると、その界面付近の第１の半導体層１１はレーザ光のエネルギーを吸収して分解する。例えば、第１の半導体層１１がＧａＮの場合、Ｇａと窒素ガスに分解する。この分解反応により、基板１０と第１の半導体層１１との間に微小な隙間が形成され、基板１０と第１の半導体層１１とが分離する。
【００５０】
レーザ光の照射を、設定された領域ごとに複数回に分けてウェーハ全体にわたって行い、基板１０を除去する。第１の主面１５ａ上から基板１０が除去されることで、光取り出し効率の向上を図れる。
【００５１】
基板１０が除去された面は洗浄され、さらにフロスト処理により粗面化される。第１の主面１５ａが粗面化されることで、光取り出し効率を向上できる。
【００５２】
次に、図９（ａ）に示すように、第１の主面１５ａ、および分離溝１４に充填された絶縁層１８上に、伸張性を有するテープ（もしくはシート）５１を貼り付ける。テープ５１は、例えば樹脂材料の支持体に粘着剤が形成された構造を有する。
【００５３】
複数の半導体層１５、電極１６、１７、配線層２１、２２および金属ピラー２３、２４が、絶縁層１８及び樹脂層２５によってひとつながりにされたウェーハ状態の積層体に対して、テープ５１が貼り付けられる。
【００５４】
そして、その状態で、図９（ｂ）に示すように、樹脂層２５の裏面が研削され、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４のそれぞれの下面が露出される。
【００５５】
次に、図１０（ａ）に示すように、分離溝１４の位置で絶縁層１８及び樹脂層２５を切断する。テープ５１は分断されず、ひとつながりの状態が維持される。これにより、上記積層体は、テープ５１に支持された状態で、複数の発光チップ５に分断される。
【００５６】
この切断時、基板１０はすでに除去されている。さらに、分離溝１４には、半導体層１５は存在せず、絶縁層１８として樹脂を埋め込んでおけば、容易に切断でき生産性を向上できる。さらに、切断時に半導体層１５が受けるダメージを回避することができる。また、切断後に、半導体層１５の側面が樹脂で覆われて保護された構造が得られる。
【００５７】
個片化されるまでの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発光チップ５ごとに、配線及びパッケージングを行う必要がなく、大幅な生産コストの低減が可能になる。すなわち、個片化された状態で、すでに配線及びパッケージングが済んでいる。また、ウェーハレベルで検査することが可能となる。このため、生産性を高めることができ、その結果として価格低減が容易となる。
【００５８】
次に、図１０（ｂ）に示すように、テープ５１を伸張させ、複数の発光チップ５間の間隔を基板１０上での第１の間隔から第２の間隔に広げる。すなわち、テープ５１の伸張によって形成された複数の発光チップ５間の間隙５５の幅は、基板１０上で形成された分離溝１４の幅よりも大きい。
【００５９】
次に、第２の間隔に配置された複数の発光チップ５のそれぞれの実装面（金属ピラー２３、２４および樹脂層２５の下面）に、図１１（ａ）に示す支持体５２を貼り付けた後、テープ５１を剥離する。支持体５２は例えば樹脂製の粘着テープである。複数の発光チップ５は、第２の間隔でもって支持体５２上に支持される。
【００６０】
その状態で、図１１（ｂ）に示すように、各発光チップ５の第１の主面１５ａに、フィルム状の蛍光体層２８を貼り付ける。蛍光体層２８は、間隙５５の上にも設けられ、隣接する発光チップ５の間の部分で分断されずにつながっている。蛍光体層２８の一部は、その粘性により、間隙５５内に少し突出して入り込む。複数の発光チップ５は、基板１０上での第１の間隔よりも大きな第２の間隔でもって、フィルム状の蛍光体層２８に対して配置される。
【００６１】
この後、図１２に示すように、蛍光体層２８において、複数の発光チップ５の間の間隙５５の上の部分を切断する。これにより、発光チップ５と蛍光体層２８とを含む半導体発光装置が個片化される。
【００６２】
蛍光体層２８を切断して形成される溝７１の幅（ダイシング幅）は、間隙５５の幅（第２の間隔）よりも小さい。したがって、個片化された蛍光体層２８は、各発光チップ５の上面からはみ出すようにして設けられ、蛍光体層２８の平面サイズは発光チップ５の平面サイズよりも大きくなる。個片化の後、支持体５２上から各半導体発光装置をピックアップする。
【００６３】
図１０（ａ）を参照して説明した発光チップ５の個片化時には、蛍光体層２８を切断しない。そして、樹脂層２５及び絶縁層１８は共に樹脂材料からなる。したがって、発光チップ５の個片化時には、樹脂に適した切断方法を選定することができ、ダイシング領域（分離溝１４の幅）を狭くすることができる。デバイスとして機能しない無効領域であるダイシング領域を狭くすることで、１枚のウェーハあたりのチップ取得数を増やすことができ、コスト低減を図れる。
さらに、テープ５１を用いて発光チップ５の間隔を広げることなく、発光チップ５間の広い間隔５５を確保する方法として、ウェーハ上にデバイスとして機能しない無効領域であるダイシングライン部を広く形成する方法が考えられる。しかし、この方法は１枚のウェーハあたりのチップ取得数を低下させてしまう。本実施形態においては、広い間隔５５の幅のダイシングライン部をウェーハ上に設ける必要がないため、無効領域の増大をまねかない。
【００６４】
なお、図１０（ｂ）の工程で、テープ５１を伸張させることによって、複数の発光チップ５間のピッチのずれが生じたとしても、その後の工程においてアライメントが必要な工程は蛍光体層２８の切断のみであり、この工程は要求精度が低く問題はない。
【００６５】
（第２実施形態）
図１３は、第２実施形態に係る半導体発光装置の模式断面図である。
【００６６】
本実施形態における蛍光体層２９は、第１の主面１５ａ上に設けられた第１の蛍光体層２９ａと、第１の蛍光体層２９ａ上に設けられた第２の蛍光体層２９ｂとを有する。第１の蛍光体層２９ａ及び第２の蛍光体層２９ｂは、共にフィルム状に形成されている。
【００６７】
これら複数の蛍光体層２９ａ、２９ｂにおいて、第１の主面１５ａ側に設けられた蛍光体層２９ａほど相対的に、発光層１２からの励起光による蛍光のピーク波長が長い。すなわち、第２の蛍光体層２９ｂは、第１の蛍光体層２９ａに含まれる第１の蛍光体よりも蛍光ピーク波長が短い第２の蛍光体を含む。なお、蛍光体層２９は３層以上の積層構造であってもよい。
【００６８】
蛍光ピーク波長が異なる複数の蛍光体を用いることで、高い演色性（光源を照明として使う場合の物体の色の見え方を決める性質）を得ることができる。また、発光層１２として青色光を発光するものを用い、蛍光体として赤色を発光する赤色蛍光体および緑色を発光する緑色蛍光体を用いることで、演色性の高い白色または電球色を得ることができる。
【００６９】
また、第１の主面１５ａ側に、第１の蛍光体として赤色蛍光体を含む第１の蛍光体層２９ａを設け、その上に、より蛍光ピーク波長が短い第２の蛍光体として緑色蛍光体を含む第２の蛍光体層２９ｂを設けた層構造にすることで、第１の蛍光体の発光が第２の蛍光体を励起するために使われることがなく、効率の低下を抑制することができる。この結果、高効率な発光特性を実現できる。
【００７０】
なお、蛍光体層２９は、層構造に限らず、蛍光ピーク波長の異なる複数種の蛍光体を透明樹脂中に分散させた構造としてもよい。透明樹脂は、発光層１２及び蛍光体が発光する光に対する透過性を有し、例えばシリコーン樹脂などである。
【００７１】
本実施形態においても、蛍光体層２９の平面サイズが発光チップ５の平面サイズよりも大きいため、半導体層１５から斜め上方に放出された光は、蛍光体層２９における発光チップ５の平面サイズよりも大きい部分を通過できる。この結果、色ばらつきを抑制できる。
【００７２】
（第３実施形態）
図１４は、第３実施形態に係る半導体発光装置の模式断面図である。
【００７３】
本実施形態においても、蛍光体層２９は、第１の主面１５ａ上に設けられた第１の蛍光体層２９ａと、第１の蛍光体層２９ａ上に設けられた第２の蛍光体層２９ｂとを有する。
【００７４】
そして、蛍光体層２９の平面サイズが発光チップ５の平面サイズよりも大きいため、半導体層１５から斜め上方に放出された光は、蛍光体層２９における発光チップ５の平面サイズよりも大きい部分を通過できる。この結果、色ばらつきを抑制できる。
【００７５】
また、第２の蛍光体層２９ｂは、第１の蛍光体層２９ａに含まれる第１の蛍光体よりも蛍光ピーク波長が短い第２の蛍光体を含む。この結果、高い演色性が得られる。また、第１の主面１５ａ側に、第１の蛍光体として赤色蛍光体を含む第１の蛍光体層２９ａを設け、その上に、より蛍光ピーク波長が短い第２の蛍光体として緑色蛍光体を含む第２の蛍光体層２９ｂを設けた層構造にすることで、第１の蛍光体の発光が第２の蛍光体を励起するために使われることがなく、効率の低下を抑制することができる。この結果、高効率な発光特性を実現できる。
【００７６】
さらに、本実施形態では、第１の蛍光体層２９ａにおいて、第１の主面１５ａに対する反対側に凸部６２が形成されている。そして、第２の蛍光体層２９ｂは、凸部６２の上面及び側面６３を覆うようにして、第１の蛍光体層２９ａ上に設けられている。凸部６２の側面６３は、発光チップ５の側面よりも外側に設けられている。したがって、発光チップ５の上面よりも外周側の部分に、第１の蛍光体層２９ａと第２の蛍光体層２９ｂとが横方向に重なった構造が設けられている。
【００７７】
このため、半導体層１５から斜め上方に進み、蛍光体層２９の側面から外部に放出される光成分も、第１の蛍光体層２９ａと第２の蛍光体層２９ｂの両方の層を通過できる。この結果、色ばらつきを抑制できる。
【００７８】
次に、図１５（ａ）〜図１６（ｂ）を参照して、本実施形態に係る半導体発光装置の製造方法について説明する。
【００７９】
個片化された複数の発光チップ５を、第２の間隔で支持体５２上に支持させる工程までは、前述した第１実施形態と同様に行われる。
【００８０】
その状態で、図１５（ａ）に示すように、各発光チップ５の第１の主面１５ａに、フィルム状の第１の蛍光体層２９ａを貼り付ける。第１の蛍光体層２９ａは、隣接する発光チップ５間の間隙５５の上にも設けられ、隣接する発光チップ５の間の部分で分断されずにつながっている。
【００８１】
この後、図１５（ｂ）に示すように、第１の蛍光体層２９ａに凹部６１を形成する。凹部６１は、第１の蛍光体層２９ａにおいて、複数の発光チップ５の間の間隙５５の上の部分に形成される。凹部６１の幅は、間隙５５の幅よりも小さい。凹部６１の形成により、凹部６１と凹部６１との間の第１の主面１５ａには凸部６２が形成される。
【００８２】
次に、図１６（ａ）に示すように、第１の蛍光体層２９ａ上に第２の蛍光体層２９ｂを形成する。このとき、凹部６１内に第２の蛍光体層２９ｂが埋め込まれるようにする。
【００８３】
そして、図１６（ｂ）に示すように、凹部６１及び間隙５５の位置で、第２の蛍光体層２９ｂ及び第１の蛍光体層２９ａを切断する。これにより、発光チップ５上に第１の蛍光体層２９ａと第２の蛍光体層２９ｂとの積層構造が設けられた半導体発光装置が個片化される。
【００８４】
蛍光体層２９を切断して形成される溝７２の幅（ダイシング幅）は、間隙５５の幅（第２の間隔）よりも小さい。したがって、個片化された蛍光体層２９は、各発光チップ５の上面からはみ出すようにして設けられ、蛍光体層２９の平面サイズは発光チップ５の平面サイズよりも大きくなる。
【００８５】
さらに、溝７２の幅は、凹部６１の幅よりも小さい。したがって、発光チップ５の側面よりもはみ出した部分に、第１の蛍光体層２９ａと第２の蛍光体層２９ｂとが横方向に重なった構造が得られる。
【００８６】
（第４実施形態）
複数の発光チップ５と蛍光体層とを組み合わせるにあたっては、フィルム状のものを発光チップ５に貼り付けることに限らず、液状の蛍光体層を塗布してもよい。
【００８７】
図１７（ａ）に示すように、第２の間隔で配置された複数の発光チップ５を支持した支持体５２上に、液状の透明樹脂に蛍光体を分散させた蛍光体層６５を供給する。蛍光体層６５は、第１の主面１５ａ上に設けられていると共に、間隙５５内にも充填される。透明樹脂は、発光層１２及び蛍光体が発光する光に対する透過性を有し、例えばシリコーン樹脂などである。
【００８８】
その後、透明樹脂を硬化させた後、図１７（ｂ）に示すように、間隙５５の位置で蛍光体層６５を切断する。これにより、発光チップ５と蛍光体層６５とを含む半導体発光装置が個片化される。
【００８９】
蛍光体層６５を切断して形成される溝７３の幅（ダイシング幅）は、間隙５５の幅（第２の間隔）よりも小さい。したがって、個片化された蛍光体層６５は、各発光チップ５の上面からはみ出すようにして設けられ、蛍光体層６５の平面サイズは発光チップ５の平面サイズよりも大きくなる。このため、半導体層１５から斜め上方に放出された光は、蛍光体層６５における発光チップ５の平面サイズよりも大きい部分を通過でき、色ばらつきを抑制できる。
【００９０】
さらに、本実施形態では、蛍光体層６５が液状の状態で間隙５５に充填され、その後硬化される。このため、発光チップ５における実装面（下面）以外の上面及び側面の全てを蛍光体層６５が覆った構造が得られる。このため、蛍光体層６５を通過しない光成分がなくなり、色むらをより抑えることが可能になる。
【００９１】
前述した各実施形態において、基板１０をすべて除去しないで、薄く研削した上で第１の主面１５ａ上に残してもよい。基板１０を薄層化して残すことにより、基板１０をすべて除去する構造よりも機械的強度を高めることができ、信頼性の高い構造とすることができる。
【００９２】
以上、実施形態について説明したが、本発明は、それらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形、代用、省略が可能である。
【００９３】
蛍光体層としては、以下に例示する赤色蛍光体層、黄色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色蛍光体層を用いることができる。
【００９４】
赤色蛍光体層は、例えば、窒化物系蛍光体ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕやサイアロン系蛍光体を含有することができる。
サイアロン系蛍光体を用いる場合、特に、
（Ｍ１−ｘ，Ｒｘ）ａ１ＡｌＳｉｂ１Ｏｃ１Ｎｄ１・・・組成式（１）
（ＭはＳｉ及びＡｌを除く少なくとも１種の金属元素であり、特に、Ｃａ若しくはＳｒの少なくとも一方が望ましい。Ｒは発光中心元素であり、特に、Ｅｕが望ましい。ｘ、ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１は、次の関係を満たす。０＜ｘ≦１、０．６＜ａ１＜０．９５、２＜ｂ１＜３．９、０．２５＜ｃ１＜０．４５、４＜ｄ１＜５．７）を用いることが好ましい。
組成式（１）で表されるサイアロン系蛍光体を用いることで、波長変換効率の温度特性が向上し、大電流密度領域での効率をさらに向上させることができる。
【００９５】
黄色蛍光体層は、例えば、シリケート系蛍光体（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕを含有することができる。
【００９６】
緑色蛍光体層は、例えば、ハロ燐酸系蛍光体（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６・Ｃｌ２：Ｅｕやサイアロン系蛍光体を含有することができる。
サイアロン系蛍光体を用いる場合、特に、
（Ｍ１−ｘ，Ｒｘ）ａ２ＡｌＳｉｂ２Ｏｃ２Ｎｄ２・・・組成式（２）
（ＭはＳｉ及びＡｌを除く少なくとも１種の金属元素であり、特に、Ｃａ若しくはＳｒの少なくとも一方が望ましい。Ｒは発光中心元素であり、特に、Ｅｕが望ましい。ｘ、ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２は、次の関係を満たす。０＜ｘ≦１、０．９３＜ａ２＜１．３、４．０＜ｂ２＜５．８、０．６＜ｃ２＜１、６＜ｄ２＜１１）を用いることが好ましい。
組成式（２）で表されるサイアロン系蛍光体を用いることで、波長変換効率の温度特性が向上し、大電流密度領域での効率をさらに向上させることができる。
【００９７】
青色蛍光体層は、例えば、酸化物系蛍光体ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを含有することができる。
【符号の説明】
【００９８】
５…発光チップ、１０…基板、１１…第１の半導体層、１２…発光層、１３…第２の半導体層、１４…分離溝、１５…半導体層、１５ａ…第１の主面、１６…ｐ側電極、１７…ｎ側電極、１８…絶縁層、１９…シードメタル、２１…ｐ側配線層、２２…ｎ側配線層、２３…ｐ側金属ピラー、２４…ｎ側金属ピラー、２５…樹脂層、２８，２９，６５…蛍光体層、２９ａ…第１の蛍光体層、２９ｂ…第２の蛍光体層、５１…テープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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