(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面とその反対側に形成された第２の面と発光層とを含む半導体層と、前記半導体層に設けられたｐ側電極と、前記半導体層に設けられたｎ側電極とをそれぞれが含む３つ以上のチップと、
前記チップの前記第１の面側に設けられた樹脂層と、
前記３つ以上のチップの前記第２の面側に設けられ、それぞれのチップにおいて、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと、前記ｎ側電極に通じる第２のビアと、前記第１の面に対する反対側に形成された配線面とを有する第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の前記配線面側に設けられた第２の絶縁層と、
を備え、
前記チップのそれぞれは、
前記第１の絶縁層の前記配線面上に設けられ、前記第１のビアを通じて前記ｐ側電極と電気的に接続されたｐ側配線部と、
前記配線面上に設けられ、前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎ側配線部と、
を有する配線部を有し、
前記第２の絶縁層は、前記チップのそれぞれの前記ｐ側配線部と、前記ｎ側配線部と、の間、前記チップのそれぞれの前記配線部の周囲および、隣り合う前記チップの前記配線部の間に一体に設けられ、
前記チップのそれぞれの第１の面は、同じ高さに設けられ、
前記チップのうち、１つのチップの前記第１の面側には、第１の蛍光体粒子を含む前記樹脂層が設けられ、別のチップの前記第１の面側には、前記第１の蛍光体粒子とは異なる第２の蛍光体粒子を含む前記樹脂層が設けられた半導体発光装置。
【請求項２】
前記第１の絶縁層は、前記チップの前記第１の面から続く側面を覆っ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ｐ側配線部は、
前記第１のビア内及び前記配線面上に設けられたｐ側配線層と、
前記ｐ側配線層上に設けられ、前記ｐ側配線層よりも厚いｐ側金属ピラーと、
を有し、
前記ｎ側配線部は、
前記第２のビア内及び前記配線面上に設けられたｎ側配線層と、
前記ｎ側配線層上に設けられ、前記ｎ側配線層よりも厚いｎ側金属ピラーと、
を有す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４】
前記樹脂層の側面はテーパー形状を有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５】
前記ｎ側配線部および前記ｐ側配線部のうち、いずれか一方の前記配線部の一部は、前記発光層を有していない半導体層に電気的に接続し、他の部分は前記発光層側に延び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６】
前記チップのそれぞれの前記第１の面に設けられた前記樹脂層の上面は、同じ高さに設けられ、前記樹脂層の側面は、前記第２の絶縁層の側面と揃っている請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記半導体層は、前記第１の面に微小凹凸を有する請求項１〜６のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記チップは、互いに隣接する第１チップと、第２チップと、を有し、
前記第１チップの前記樹脂層の側面が、前記第１の面に対して鋭角を成すとき、前記第２チップの前記樹脂層の側面は、前記第１の面に対して鈍角を成す請求項１〜７のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記樹脂層は、前記第１の面側に基板を介さずに設けられ、
前記ｐ側配線部および前記ｎ側配線部は、実装基板に接合されていない外部端子を有する請求項１〜８のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
請求項９記載の半導体発光装置の前記外部端子を実装基板に接合する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】
白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）開発において色度ばらつきの低減は大きな課題のひとつとなっている。特に、チップ選別工程を経ずに、ウェーハ内の複数チップに対して一括して配線層、保護樹脂、蛍光体層の形成を進めていくウェーハレベルＬＥＤパッケージ技術では、ウェーハ内チップ間の発光波長のばらつきが、色度ばらつきに大きく影響する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５１７０９０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４７３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
色度ばらつきを低減し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、半導体装置は、第１の面とその反対側に形成された第２の面と発光層とを含む半導体層と、前記半導体層に設けられたｐ側電極と、前記半導体層に設けられたｎ側電極とをそれぞれが含む３つ以上のチップと、前記チップの前記第１の面側に設けられた樹脂層と、前記３つ以上のチップの前記第２の面側に設けられ、それぞれのチップにおいて、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと、前記ｎ側電極に通じる第２のビアと、前記第１の面に対する反対側に形成された配線面とを有する第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層の前記配線面側に設けられた第２の絶縁層と、を備える。前記チップのそれぞれは、前記第１の絶縁層の前記配線面上に設けられ、前記第１のビアを通じて前記ｐ側電極と電気的に接続されたｐ側配線部と、前記配線面上に設けられ、前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎ側配線部と、を有する配線部を有する。前記第２の絶縁層は、前記チップのそれぞれの前記ｐ側配線部と、前記ｎ側配線部と、の間、前記チップのそれぞれの前記配線部の周囲および、隣り合う前記チップの前記配線部の間に一体に設けられている。前記チップのそれぞれの第１の面は、同じ高さに設けられている。前記チップのうち、１つのチップの前記第１の面側には、第１の蛍光体粒子を含む前記樹脂層が設けられ、別のチップの前記第１の面側には、前記第１の蛍光体粒子とは異なる第２の蛍光体粒子を含む前記樹脂層が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図２】（ａ）は、第１実施形態の半導体発光装置の模式平面図であり、（ｂ）は、１つのチップの模式平面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態の半導体発光装置における複数のチップの平面レイアウトの具体例を示す模式平面図。
【図４】第１実施形態の半導体発光装置における複数のチップの接続関係を示す回路図。
【図５】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】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】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】第２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】第３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】第４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】第４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１２】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１３】第６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１４】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１５】第１実施形態の半導体発光装置の色度調整範囲を表す色度図。
【図１６】（ａ）は、第４実施形態及び第６実施形態の半導体発光装置の色度調整範囲を表す色度図であり、（ｂ）は、第５実施形態の半導体発光装置の色度調整範囲を表す色度図。
【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。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の半導体発光装置１０の模式断面図である。  
図２（ａ）は、半導体発光装置１０の模式平面図であり、図２（ｂ）は、１つのチップの模式平面図である。
【０００９】
半導体発光装置１０は、後述するウェーハレベルで形成されるパッケージ構造体に複数のチップ３ａ、３ｂを含むマルチチップデバイスである。複数のチップ３ａ、３ｂは、互いに分離されている。各チップ３ａ、３ｂは、半導体層１５とｐ側電極１６とｎ側電極１７とを有する。
【００１０】
複数のチップは、図２（ａ）に示す平面視での位置の違いによって、異なる符号３ａと３ｂで表している。しかしながら、チップ３ａとチップ３ｂは同じ構造を有し、それらチップ３ａ及び３ｂを区別せずに、単に符号３で代表して表すこともある。
【００１１】
半導体層１５は、第１の面（図１において上面）１５ａと、その反対側に形成された第２の面とを有する。第２の面側に電極及び配線部が設けられている。第２の面の反対側の第１の面１５ａから主として光が外部に放出される。
【００１２】
また、半導体層１５は、第１の半導体層１１と第２の半導体層１２を有する。第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２は、例えば窒化ガリウムを含む材料からなる。第１の半導体層１１は、例えば下地バッファ層、ｎ型層などを含み、ｎ型層は電流の横方向経路として機能する。第２の半導体層１２は、ｐ型層と発光層（活性層）１２ａを含む。
【００１３】
半導体層１５の第２の面側は凹凸形状に加工されている。その第２の面側に形成された凸部は発光層１２ａを含む。その凸部の表面である第２の半導体層１２の表面には、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１２ａを有する領域上に設けられている。
【００１４】
半導体層１５の第２の面側において凸部の周辺には、発光層１２ａを含む第２の半導体層１２がない領域が設けられ、その領域の第１の半導体層１１の表面に、ｎ側電極１７が設けられている。すなわち、ｎ側電極１７は、発光層１２ａを含まない領域上に設けられている。
【００１５】
図２（ｂ）に示す第２の面の平面視で、ｎ側電極１７は、ｐ側電極１６の周囲を連続して囲んでいる。なお、ｐ側電極１６及びｎ側電極１７の平面レイアウトは、図２（ｂ）に限らず、他のレイアウトも可能である。
【００１６】
第２の面側において、発光層１２ａを含む第２の半導体層１２の面積は、発光層１２ａを含まない第１の半導体層１１の面積よりも広い。また、ｐ側電極１６の面積は、ｎ側電極１７の面積よりも広い。したがって、広い発光領域が得られる。
【００１７】
発光層１２ａを含む第２の半導体層１２の側面には、絶縁膜１４が設けられている。また、絶縁膜１４は、ｐ側電極１６及びｎ側電極１７が設けられていない第２の面にも設けられている。絶縁膜１４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。
【００１８】
絶縁膜１４、ｐ側電極１６及びｎ側電極１７が設けられた第２の面側は、第１の絶縁層（以下、単に絶縁層という）１８で覆われている。第１の面１５ａは、絶縁層１８で覆われていない。また、絶縁層１８は、相互に分離されたチップ３ａ、３ｂ間に充填され、チップ３ａ、３ｂの側面を覆っている。第１の面１５ａから続く半導体層１５の側面は、絶縁層１８で覆われている。チップ３ａ、３ｂの側面を覆う絶縁層１８は、後述する配線部の側面を覆う樹脂層２５とともに半導体発光装置１０の側面を構成している。
【００１９】
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やシリコン窒化物等の無機物を用いてもよい。
【００２０】
絶縁層１８には、ｐ側電極１６に達する第１のビア１８ａと、ｎ側電極１７に達する第２のビア１８ｂが形成されている。また、絶縁層１８は、第１の面１５ａに対する反対側に配線面１８ｃを有する。
【００２１】
その配線面１８ｃ上には、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２とが互いに離間して設けられている。１つのチップ３ａ、３ｂに対して、それぞれ１つずつのｐ側配線層２１及びｎ側配線層２２が設けられている。
【００２２】
ｐ側配線層２１は、第１のビア１８ａ内にも設けられている。ｐ側配線層２１は、複数の第１のビア１８ａを通じて、ｐ側電極１６と電気的に接続されている。
【００２３】
ｎ側配線層２２は、第２のビア１８ｂ内にも設けられている。ｎ側配線層２２は、例えば１つの第２のビア１８ｂを通じて、ｎ側電極１７と電気的に接続されている。
【００２４】
ｐ側配線層２１においてチップ３ａ、３ｂに対する反対側の面上には、ｐ側金属ピラー２３が設けられている。ｐ側金属ピラー２３は、ｐ側配線層２１よりも厚い。ｐ側配線層２１およびｐ側金属ピラー２３は、実施形態におけるｐ側配線部を構成する。
【００２５】
ｎ側配線層２２においてチップ３ａ、３ｂに対する反対側の面上には、ｎ側金属ピラー２４が設けられている。ｎ側金属ピラー２４は、ｎ側配線層２２よりも厚い。ｎ側配線層２２およびｎ側金属ピラー２４は、実施形態におけるｎ側配線部を構成する。
【００２６】
また、絶縁層１８の配線面１８ｃ上には、第２の絶縁層として樹脂層２５が設けられている。樹脂層２５は、ｐ側配線部の周囲およびｎ側配線部の周囲を覆っている。
【００２７】
ｐ側配線層２１におけるｐ側金属ピラー２３との接続面以外の面、およびｎ側配線層２２におけるｎ側金属ピラー２４との接続面以外の面は、樹脂層２５で覆われている。また、樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４との間に設けられ、ｐ側金属ピラー２３の側面及びｎ側金属ピラー２４の側面を覆っている。樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４との間に充填されている。
【００２８】
ｐ側金属ピラー２３におけるｐ側配線層２１に対する反対側の面は、樹脂層２５で覆われずに露出され、実装基板に接合されるｐ側外部端子２３ａとして機能する。ｎ側金属ピラー２４におけるｎ側配線層２２に対する反対側の面は、樹脂層２５で覆われずに露出され、実装基板に接合されるｎ側外部端子２４ａとして機能する。
【００２９】
ｐ側配線部、ｎ側配線部及び樹脂層２５のそれぞれの厚さは、チップ３ａ、３ｂの厚さよりも厚い。なお、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー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。
【００３０】
ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４及びこれらを補強する樹脂層２５は、チップ３ａ、３ｂの支持体として機能する。したがって、半導体層１５を形成するために使用した基板を後述するように除去しても、ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４及び樹脂層２５を含む支持体によって、チップ３ａ、３ｂを安定して支持し、半導体発光装置１０の機械的強度を高めることができる。
【００３１】
また、半導体発光装置１０を実装基板に実装した状態で半導体層１５に加わる応力を、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４が吸収することで緩和することができる。
【００３２】
ｐ側配線層２１、ｎ側配線層２２、ｐ側金属ピラー２３およびｎ側金属ピラー２４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、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及び絶縁材料との優れた密着性が得られる。
【００３３】
樹脂層２５は、実装基板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。そのような樹脂層として、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などを一例として挙げることができる。
【００３４】
また、樹脂層２５に、例えばカーボンブラックを含有させて、発光層１２ａからの放出光に対して遮光性を付与させてもよい。また、樹脂層２５に、発光層１２ａからの放出光に対する反射性を有する粉末を含有させてもよい。
【００３５】
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側外部端子２４ａを含むｎ側金属ピラー２４と電気的に接続されている。発光層１２ａを含む第２の半導体層１２は、ｐ側電極１６及びｐ側配線層２１を介して、ｐ側外部端子２３ａを含むｐ側金属ピラー２３と電気的に接続されている。
【００３６】
ｎ側配線層２２の一部は、発光層１２ａを含む発光領域上の絶縁層１８に重なっている。ｎ側配線層２２の面積は、ｎ側電極１７の面積よりも広い。また、絶縁層１８上に広がるｎ側配線層２２の面積は、ｎ側配線層２２が第２のビア１８ｂでｎ側電極１７と接続する面積よりも大きい。
【００３７】
ｎ側電極１７よりも広い領域にわたって形成された発光層１２ａによって高い光出力を得ることができる。なおかつ、発光層１２ａを含まず、発光領域よりも狭い領域に設けられたｎ側電極１７が、これよりも面積の大きなｎ側配線層２２として実装面側に配置し直された構造を実現できる。
【００３８】
ｐ側配線層２１が複数の第１のビア１８ａを通じてｐ側電極１６と接続する面積は、ｎ側配線層２２が第２のビア１８ｂを通じてｎ側電極１７と接続する面積よりも大きい。よって、発光層１２ａへの電流分布が向上し、且つ発光層１２ａで発生した熱の放熱性が向上できる。
【００３９】
半導体層１５の第１の面１５ａ上には、蛍光体層３１が設けられている。蛍光体層３１は、発光層１２ａからの放出光（励起光）を吸収し波長変換光を放出可能な蛍光体粒子を含む。蛍光体粒子は、発光層１２ａからの光および蛍光体粒子における波長変換光に対して透明な透明樹脂に分散されている。半導体発光装置１０は、発光層１２ａからの光と、蛍光体粒子による波長変換光との混合光を放出可能である。
【００４０】
例えば、蛍光体粒子が黄色光を発光する黄色蛍光体粒子とすると、ＧａＮ系材料である発光層１２ａからの青色光と、蛍光体層３１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。
【００４１】
例えば、図２に示すように、半導体発光装置１０の平面視での外形は矩形状に形成され、その矩形の長手方向（１次元方向）に、１つの中央チップ３ａと、２つの周辺チップ３ｂとを含む３つのチップが配列されている。
【００４２】
中央チップ３ａは、３つのチップの１次元配列方向の中央に位置する。２つの周辺チップ３ｂは、中央チップ３ａを前記１次元配列方向に挟んで対称配置されている。
【００４３】
中央チップ３ａ上および周辺チップ３ｂ上には、同じ種類の蛍光体層３１が設けられている。例えば、同じ種類の黄色蛍光体粒子を含む蛍光体層３１が、中央チップ３ａ上および周辺チップ３ｂ上に設けられている。
【００４４】
２つの周辺チップ３ｂのそれぞれの第１の面１５ａ上に設けられた蛍光体層３１の厚さは同じである。
【００４５】
中央チップ３ａの第１の面１５ａ上の蛍光体層３１の厚さと、周辺チップ３ｂの第１の面１５ａ上の蛍光体層３１の厚さは異なる。図１に示す例では、中央チップ３ａ上の蛍光体層３１は、周辺チップ３ｂ上の蛍光体層３１よりも薄い。
【００４６】
後述するように、蛍光体層３１を形成する工程は、蛍光体粒子を分散させた液状の透明樹脂をウェーハ状態の複数のチップ上に一括して供給し、熱硬化させる工程を有する。したがって、蛍光体粒子の濃度（密度）は、ウェーハ面内でほぼ均一である。
【００４７】
したがって、相対的に薄い蛍光体層３１は含まれる蛍光体粒子の量が少なく、相対的に厚い蛍光体層３１は含まれる蛍光体粒子の量が多い。蛍光体層３１の厚さを調整することで、チップ３ａ、３ｂから放出される光と蛍光体層３１での波長変換光との混合光の色度を調整することができる。
【００４８】
図１５は、ＣＩＥｘｙ色度図を表す。座標Ａは、ＧａＮ系チップから発光される青色光の色度を表し、座標Ｂは、黄色蛍光体層単体から発光される光の色度を表す。
【００４９】
蛍光体層３１の厚さを調整することで、座標Ａと座標Ｂとの間の破線で表す直線に沿って色度を調整することができる。相対的に蛍光体層３１が薄いと座標Ａ側の色度に調整でき、相対的に蛍光体層３１が厚いと座標Ｂ側の色度に調整できる。
【００５０】
また、図４は、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの接続関係を示す回路図である。
【００５１】
中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとは、電源１００に対して並列接続されている。２つの周辺チップ３ｂは直列接続されている。
【００５２】
並列接続された中央チップ３ａと周辺チップ３ｂのそれぞれに対して電源１００から供給する電力を調整することで、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの間での発光強度の比率を調整することができる。
【００５３】
例えば、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂに対する投入電流量を相対的に変えることで、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの間での発光強度の比率を調整することができる。あるいは、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂに対する投入電力のデューティ比を調整することで、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの間での発光強度の比率を調整することができる。
【００５４】
相対的に蛍光体層３１が薄い中央チップ３ａに対する投入電力（電流）を大きくすると、半導体発光装置１０は青味成分の多い混合光を放出する。相対的に蛍光体層３１が厚い周辺チップ３ｂに対する投入電力（電流）を大きくすると、半導体発光装置１０は黄色味成分の多い混合光を放出する。
【００５５】
すなわち、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの間で第１の面１５ａ上に設けられる蛍光体層３１の厚さを変え、且つ並列接続した中央チップ３ａと周辺チップ３ｂに対する投入電力を調整することで、半導体発光装置１０から放出される混合光の色度を調整することができる。
【００５６】
さらに、実施形態によれば、光放出面側の平面視で中央とその周辺とで蛍光体層３１の厚さを変えているが、周辺には中央に対して対称配置された同じ厚さの蛍光体層３１を設けている。このため、図１において半導体発光装置１０を蛍光体層３１側から見たときに、均一な色混合効果および配光分布が得られる。
【００５７】
図３（ａ）〜（ｃ）は、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの平面レイアウトの他の具体例を示す。
【００５８】
中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとを含む複数のチップは、１次元方向に限らず、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、２次元方向に面状に配列されてもよい。中央チップ３ａは１つに限らず、２つ以上であってもよい。少なくとも２つ以上の周辺チップ３ｂが、中央チップ３ａの周辺に、中央チップ３ａを挟んで対称配置される。
【００５９】
図３（ａ）は、１つの中央チップ３ａの周辺に、十字状に４つの周辺チップ３ｂが配列されたレイアウトを示す。  
図３（ｂ）は、１つの中央チップ３ａの周辺に、８個の周辺チップ３ｂが格子状に配列されたレイアウトを示す。  
図３（ｃ）は、４つの中央チップ３ａの周辺に、１２個の周辺チップ３ｂが格子状に配列されたレイアウトを示す。
【００６０】
図３（ａ）〜（ｃ）のいずれの具体例においても、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの間で第１の面１５ａ上に設けられた蛍光体層３１の厚さを変え、且つ複数の周辺チップ３ｂ上には同じ厚さの蛍光体層３１を設けている。このため、半導体発光装置を光放出面側から見たときに、均一な色混合効果および配光分布が得られる。
【００６１】
次に、図５（ａ）〜図７（ｄ）を参照して、実施形態の半導体発光装置１０の製造方法について説明する。
【００６２】
図５（ａ）は、基板５の主面上に、第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２を含む半導体層１５が形成されたウェーハの断面を表す。基板５の主面上に第１の半導体層１１が形成され、その第１の半導体層１１の上に第２の半導体層１２が形成される。
【００６３】
例えば、窒化ガリウム系材料からなる第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２は、サファイア基板上にＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法でエピタキシャル成長させることができる。
【００６４】
第１の半導体層１１は、下地バッファ層、ｎ型ＧａＮ層を含む。第２の半導体層１２は、発光層１２ａ（図１に示す）、ｐ型ＧａＮ層を含む。発光層１２ａは、青、紫、青紫、近紫外、紫外光などを発光するものを用いることができる。第１の半導体層１１における基板５に接する面が、半導体層１５の第１の面１５ａである。
【００６５】
基板５上に半導体層１５を形成した後、図示しないレジストを用いた例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）で、図５（ｂ）に示すように、第２の半導体層１２を選択的に除去して、第１の半導体層１１を選択的に露出させる。第１の半導体層１１が露出された領域は、発光層１２ａを含まない。
【００６６】
次に、図５（ｃ）に示すように、第２の半導体１２の表面上にｐ側電極１６を、第１の半導体層１１の表面上にｎ側電極１７を形成する。ｐ側電極１６及びｎ側電極１７は、例えば、スパッタ法、蒸着法等で形成される。ｐ側電極１６とｎ側電極１７は、どちらを先に形成してもよいし、同じ材料で同時に形成してもよい。
【００６７】
なお、図５（ｃ）以降の工程断面図では図示を省略するが、第２の面側には、図１に示す絶縁膜１４が形成される。
【００６８】
次に、図示しないレジストマスクを用いた例えばＲＩＥで、図５（ｃ）に示すように、基板５に達する溝６を半導体層１５に形成する。溝６は、ウェーハ状態の基板５上で例えば格子状の平面レイアウトで形成される。半導体層１５は、溝６によって複数のチップ３に分離される。
【００６９】
なお、半導体層１５を複数に分離する工程は、電極１６、１７を形成する前の図５（ｂ）に示す段階で行ってもよい。
【００７０】
次に、基板５上のすべての露出部を、図６（ａ）に示す絶縁層１８で覆う。その後、図示しないレジストマスクを用いたエッチングにより、絶縁層１８に第１のビア１８ａと第２のビア１８ｂを形成する。第１のビア１８ａはｐ側電極１６に達する。第２のビア１８ｂはｎ側電極１７に達する。
【００７１】
次に、絶縁層１８の上面である配線面１８ｃ、第１のビア１８ａの内壁および第２のビア１８ｂの内壁に、メッキのシードメタルとして機能する図示しない金属膜を形成する。そして、その金属膜上に図示しないレジストを選択的に形成し、金属膜を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。
【００７２】
このメッキにより、配線面１８ｃ上に、図６（ｂ）に示すように、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２とが選択的に形成される。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例えば銅材料からなる。
【００７３】
ｐ側配線層２１は、第１のビア１８ａ内にも形成され、シードメタルである前記金属膜を介してｐ側電極１６と電気的に接続される。ｎ側配線層２２は、第２のビア１８ｂ内にも形成され、シードメタルである前記金属膜を介してｎ側電極１７と電気的に接続される。
【００７４】
次に、図示しないレジストをマスクに用いて、まだ残っている前記金属膜を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。このメッキにより、図６（ｃ）に示すように、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４が形成される。ｐ側金属ピラー２３はｐ側配線層２１上に形成され、ｎ側金属ピラー２４はｎ側配線層２２上に形成される。
【００７５】
ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を形成した後、前記シードメタルとして使った金属膜の露出部を除去する。したがって、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２間でつながっていた金属膜が分断される。
【００７６】
次に、図１に示す樹脂層２５を形成する。そして、ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４及び樹脂層２５を含む支持体にチップ３が支持された状態で、基板５を例えばレーザーリフトオフ法によって除去する。
【００７７】
基板５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５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。
【００７８】
レーザ光が基板５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ＧａＮ系材料の第１の半導体層１１はガリウム（Ｇａ）と窒素ガスに分解する。この分解反応により、基板５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５と第１の半導体層１１とが分離する。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５を除去する。
【００７９】
半導体層１５は、これよりも厚い支持体によって支持されているため、基板５がなくなっても、ウェーハ状態を保つことが可能である。また、樹脂層２５を構成する樹脂、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を構成する金属は、ＧａＮ系材料の半導体層１５に比べて柔軟な材料である。そのため、基板５上に半導体層１５を形成するエピタキシャル成長で発生した大きな内部応力が、基板５の剥離時に一気に開放されても、チップ３が破壊されることを回避できる。
【００８０】
基板５を除去した後、第１の面１５ａは洗浄され、また必要に応じて凹凸を形成するフロスト処理が行われる。第１の面１５ａに微小凹凸を形成することで、光取り出し効率を向上できる。その後、図７（ａ）に示すように、第１の面１５ａ上に、蛍光体層３１を形成する。
【００８１】
蛍光体層３１を形成する工程は、蛍光体粒子が分散された液状の透明樹脂を、印刷、ポッティング、モールド、圧縮成形などの方法によって、第１の面１５ａ上に供給する工程と、それを熱硬化させる工程とを有する。
【００８２】
蛍光体層３１の形成後、例えば機械的な切削加工で、蛍光体層３１を選択的に切削する。これにより、図７（ｂ）に示すように、ウェーハ面内で蛍光体層３１の厚さの変化が与えられる。
【００８３】
蛍光体層３１の切削量、すなわち蛍光体層３１の厚さは、ウェーハ状態にて各チップ３ａ、３ｂを発光させて蛍光体層３１の上面側から得られる光の波長の測定結果に基づいて、設定される。
【００８４】
その後、溝６の位置でウェーハを切断して、複数の半導体発光装置１０に個片化する。図７（ｃ）に示すように、１つの中央チップ３ａと、中央チップ３ａを挟んで対称配置された２つの周辺チップ３ｂとを含むユニットで、半導体発光装置１０はウェーハから分割される。
【００８５】
前述したように、２つの周辺チップ３ｂ上に設けられた蛍光体層３１の厚さは同じであり、周辺チップ３ｂ上に設けられた蛍光体層３１は、中央チップ３ａ上に設けられた蛍光体層３１よりも厚い。
【００８６】
あるいは、図７（ｄ）に示すように、周辺チップ３ｂ上に設けられた蛍光体層３１は、中央チップ３ａ上に設けられた蛍光体層３１よりも薄くてもよい。この図７（ｄ）の構造においても、半導体発光装置を光放出面側から見たときに、均一な色混合効果および配光分布が得られる。
【００８７】
ダイシング時、硬いサファイア基板５はすでに除去されているので、基板５は切断しなくてもよく、ダイシングが容易になる。
【００８８】
また、溝６には、半導体層１５が形成されておらず、樹脂である絶縁層１８が設けられている。また、図７（ｂ）において溝６の下方には、樹脂層２５が設けられている。したがって、ダイシング領域には、半導体層１５は設けられず、半導体層１５よりも軟らかい樹脂が設けられている。このため、ダイシング時に半導体層１５が受けるダメージを回避することができる。また、ダイシング領域には、配線層及び金属ピラーも設けられていない。
【００８９】
ダイシングされる前までの前述した各工程は、ウェーハ状態で一括して行われる。したがって、ダイシング後に、個々の半導体発光装置１０ごとに、支持体の形成および絶縁材によるチップの保護を行う必要がなく、大幅な生産コストの低減が可能になる。個片化された状態で、すでにチップ３ａ、３ｂの側面が絶縁層１８で覆われて保護されている。
【００９０】
（第２実施形態）
図８（ｄ）は、第２実施形態の半導体発光装置の模式断面図である。
【００９１】
この半導体発光装置も、第１実施形態と同様、例えば、１つの中央チップ３ａと、中央チップ３ａを挟んで対称配置された２つの周辺チップ３ｂとを含む。チップおよびチップを支持する支持体の構成は、第１実施形態と同じである。
【００９２】
また、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとは、電源に対して並列接続され、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂのそれぞれに対して電源から供給する電力を調整することで、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの間での発光強度の比率を調整することができる。
【００９３】
２つの周辺チップ３ｂ上に設けられた蛍光体層３１の厚さは同じである。また、中央チップ３ａ上の蛍光体層３１の厚さと、周辺チップ３ｂ上の蛍光体層３１の厚さは異なる。第２実施形態では、中央チップ３ａ上には蛍光体層３１が設けられておらず、中央チップ３ａ上の蛍光体層３１の厚さはゼロである。すなわち、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂ間で蛍光体層３１の厚さが異なるという表現には、蛍光体層３１の有無も含まれる。
【００９４】
第２実施形態においても、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの間で蛍光体層３１の厚さを変え、且つ並列接続した中央チップ３ａと周辺チップ３ｂに対する投入電力を調整することで、半導体発光装置から放出される混合光の色度を調整することができる。
【００９５】
さらに、周辺には中央に対して対称配置された同じ厚さの蛍光体層３１を設けている。このため、半導体発光装置を蛍光体層３１側から見たときに、均一な色混合効果および配光分布が得られる。
【００９６】
また、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの間で蛍光体層３１の厚さに変化をもたせるにあたって、中央チップ３ａ上の蛍光体層３１の厚さはゼロ、すなわち中央チップ３ａ上には蛍光体層３１を設けていない。このため、蛍光体層３１の使用量を低減でき、コスト低減を図れる。
【００９７】
なお、中央チップ３ａからは、第１の面１５ａに対して斜めの方向にも光が放出され、その光は周辺チップ３ｂ上の蛍光体層３１内を進むことが可能である。したがって、周辺チップ３ｂ上の蛍光体層３１は、中央チップ３ａから放出された光の励起によっても波長変換が可能である。
【００９８】
次に、図８（ａ）〜（ｄ）を参照して、第２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。
【００９９】
基板５を除去するまでの工程は、第１実施形態と同様に進められる。
【０１００】
基板５が除去された後、図８（ａ）に示すように、ウェーハ内のチップの中から選択されたチップ３ａ上に犠牲層４１を形成する。
【０１０１】
犠牲層４１が感光性を有する樹脂の場合、犠牲層４１をウェーハ全面に形成した後、フォトマスクを用いて犠牲層４１に対して選択的に露光する。露光後、現像により犠牲層４１を選択的に除去する。
【０１０２】
あるいは、無機物の犠牲層４１をウェーハ全面に形成した後、その犠牲層４１上にレジストを形成する。そして、レジストに対する露光及び現像により、レジストをパターニングする。そして、パターニングされたレジストをマスクにして、犠牲層４１を選択的にエッチングする。
【０１０３】
例えば、ウェーハ内における複数チップの１次元配列方向における１つのチップおきに犠牲層４１を形成する。
【０１０４】
犠牲層４１を形成した後、ウェーハ上に蛍光体層３１を形成する。図８（ｂ）に示すように、蛍光体層３１は、犠牲層４１と犠牲層４１との間に充填され、犠牲層４１が形成されなかったチップ３ｂ上に形成される。
【０１０５】
犠牲層４１を、その断面が台形状になるように形成しておくことで、犠牲層４１と犠牲層４１との間の空間の上端開口が底部よりも広くなり、蛍光体層３１の埋め込み性が向上する。
【０１０６】
その後、犠牲層４１上の蛍光体層３１を例えば切削加工により除去し、犠牲層４１の上面を露出させる。そして、図８（ｃ）に示すように、犠牲層４１を選択的に除去する。チップ３ｂ上には蛍光体層３１が残される。
【０１０７】
その後、第１実施形態と同様、溝６の位置でウェーハを切断して、複数の半導体発光装置に個片化する。図８（ｄ）に示すように、１つの中央チップ３ａと、中央チップ３ａを挟んで対称配置された２つの周辺チップ３ｂとを含むユニットで、半導体発光装置はウェーハから分割される。
【０１０８】
前述したように、２つの周辺チップ３ｂ上に設けられた蛍光体層３１の厚さは同じであり、中央チップ３ａ上には蛍光体層３１が設けられていない。
【０１０９】
あるいは、図８（ｅ）に示すように、中央チップ３ａ上に蛍光体層３１が設けられ、周辺チップ３ｂ上に蛍光体層３１が設けられていない構造であってもよい。この図８（ｅ）の構造においても、周辺での蛍光体層３１の厚さ（厚さがゼロ）が、中央に対して対称的に変化しているため、半導体発光装置を光放出面側から見たときに、均一な色混合効果および配光分布が得られる。
【０１１０】
犠牲層４１を使ったプロセスにより、ウェーハレベルで容易に選択的に蛍光体層３１を形成することができる。
【０１１１】
（第３実施形態）
図９（ｃ）は、第３実施形態の半導体発光装置の模式断面図である。
【０１１２】
この半導体発光装置も、第１実施形態と同様、例えば、１つの中央チップ３ａと、中央チップ３ａを挟んで対称配置された２つの周辺チップ３ｂとを含む。チップおよびチップを支持する支持体の構成は、第１実施形態と同じである。
【０１１３】
また、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとは、電源に対して並列接続され、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂのそれぞれに対して電源から供給する電力を調整することで、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの間での発光強度の比率を調整することができる。
【０１１４】
２つの周辺チップ３ｂ上に設けられた蛍光体層３１の厚さは同じである。また、中央チップ３ａ上の蛍光体層３１の厚さと、周辺チップ３ｂ上の蛍光体層３１の厚さは異なる。第３実施形態では、中央チップ３ａ上には蛍光体層３１が設けられておらず、中央チップ３ａ上の蛍光体層３１の厚さはゼロである。そして、中央チップ３ａ上には、発光層から放出される光に対して透明な透明樹脂層４２が設けられている。透明樹脂層４２によって、中央チップ３ａの第１の面１５ａを保護することができる。
【０１１５】
第３実施形態においても、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの間で蛍光体層３１の厚さに変化を与え、且つ並列接続した中央チップ３ａと周辺チップ３ｂに対する投入電力を調整することで、半導体発光装置から放出される混合光の色度を調整することができる。
【０１１６】
さらに、周辺には中央に対して対称配置された同じ厚さの蛍光体層３１を設けている。このため、半導体発光装置を蛍光体層３１側から見たときに、均一な色混合効果および配光分布が得られる。
【０１１７】
また、中央チップ３ａと周辺チップ３ｂとの間で蛍光体層３１の厚さに変化をもたせるにあたって、中央チップ３ａ上の蛍光体層３１の厚さはゼロ、すなわち中央チップ３ａ上には蛍光体層３１を設けていない。このため、蛍光体層３１の使用量を低減でき、コスト低減を図れる。
【０１１８】
次に、図９（ａ）〜（ｃ）を参照して、第３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。
【０１１９】
基板５を除去するまでの工程は、第１実施形態と同様に進められる。
【０１２０】
基板５が除去された後、図９（ａ）に示すように、ウェーハ内のチップの中から選択されたチップ３ａ上に透明樹脂層４２を形成する。
【０１２１】
透明樹脂層４２が感光性を有する樹脂の場合、透明樹脂層４２をウェーハ全面に形成した後、フォトマスクを用いて透明樹脂層４２に対して選択的に露光する。露光後、現像により透明樹脂層４２を選択的に除去する。
【０１２２】
あるいは、透明樹脂層４２をウェーハ全面に形成した後、その透明樹脂層４２上にレジストを形成する。そして、レジストに対する露光及び現像により、レジストをパターニングする。そして、パターニングされたレジストをマスクにして、透明樹脂層４２を選択的にエッチングする。
【０１２３】
例えば、ウェーハ内における複数チップの１次元配列方向における１つのチップおきに透明樹脂層４２を形成する。
【０１２４】
透明樹脂層４２を形成した後、ウェーハ上に蛍光体層３１を形成する。図９（ｂ）に示すように、蛍光体層３１は、透明樹脂層４２と透明樹脂層４２との間に充填され、透明樹脂層４２が形成されなかったチップ３ｂ上に形成される。
【０１２５】
その後、第１実施形態と同様、溝６の位置でウェーハを切断して、複数の半導体発光装置に個片化する。図９（ｃ）に示すように、１つの中央チップ３ａと、中央チップ３ａを挟んで対称配置された２つの周辺チップ３ｂとを含むユニットで、半導体発光装置はウェーハから分割される。
【０１２６】
前述したように、２つの周辺チップ３ｂ上に設けられた蛍光体層３１の厚さは同じであり、中央チップ３ａ上には蛍光体層３１が設けられず、透明樹脂層４２が設けられている。
【０１２７】
あるいは、図９（ｄ）に示すように、中央チップ３ａ上に蛍光体層３１が設けられ、周辺チップ３ｂ上に蛍光体層３１の代わりに透明樹脂層４２が設けられた構造であってもよい。この図９（ｄ）の構造においても、周辺での蛍光体層３１の厚さ（厚さがゼロ）が、中央に対して対称的に変化しているため、半導体発光装置を光放出面側から見たときに、均一な色混合効果および配光分布が得られる。
【０１２８】
（第４実施形態）
図１１（ｄ）は、第４実施形態の半導体発光装置の模式断面図である。
【０１２９】
この半導体発光装置も、例えば、１つの中央チップ３ａと、中央チップ３ａを挟んで対称配置された２つの周辺チップ３ｂ及び３ｃを含む。チップおよびチップを支持する支持体の構成は、第１実施形態と同じである。
【０１３０】
２つの周辺チップ３ｂ及び３ｃのうち、一方の周辺チップ３ｂ上には第１の蛍光体層３２が設けられ、他方のチップ３ｃ上には第２の蛍光体層３３が設けられている。
【０１３１】
第１の蛍光体層３２と第２の蛍光体層３３とは種類が異なる。第１の蛍光体層３２は、チップからの励起光を受けて緑色光を発光する緑色蛍光体粒子を透明樹脂中に分散させた構造を有する。第２の蛍光体層３３は、チップからの励起光を受けて赤色光を発光する赤色蛍光体粒子を透明樹脂中に分散させた構造を有する。
【０１３２】
周辺チップ３ｂ上に設けられた第１の蛍光体層３１の厚さと、周辺チップ３ｃ上に設けられた第２の蛍光体層３３の厚さは同じである。中央チップ３ａ上には蛍光体層が設けられておらず、中央チップ３ａ上の蛍光体層の厚さはゼロである。
【０１３３】
中央チップ３ａ、周辺チップ３ｂおよび周辺チップ３ｃは、同じ構成であり、青色光を発光する。したがって、第４実施形態の半導体発光装置によれば、各チップからの青色光と、第１の蛍光体層３２からの緑色光と、第２の蛍光体層３３からの赤色光とが混合された白色または電球色が得られる。
【０１３４】
また、中央チップ３ａと、周辺チップ３ｂと、周辺チップ３ｃとは、電源に対して並列接続され、それぞれに対して電源から供給する電力を調整することで、それらチップ間での発光強度の比率を調整することができ、半導体発光装置から放出される混合光の色度を調整することができる。
【０１３５】
なお、中央チップ３ａからは、第１の面１５ａに対して斜めの方向にも光が放出され、その光は周辺チップ３ｂ上の第１の蛍光体層３２内、および周辺チップ３ｃ上の第２の蛍光体層３３内を進むことが可能である。したがって、第１の蛍光体層３２及び第２の蛍光体層３３は、中央チップ３ａから放出された光の励起によっても波長変換が可能である。
【０１３６】
図１６（ａ）は、ＣＩＥｘｙ色度図を表す。座標Ｃは、蛍光体層が設けられていない中央チップ３ａから発光される青色光の色度を表す。座標Ｄは、周辺チップ３ｂの発光光とその上の第１の蛍光体層３２の発光光との混合光の色度を表す。座標Ｅは、周辺チップ３ｃの発光光とその上の第２の蛍光体層３３の発光光との混合光の色度を表す。
【０１３７】
中央チップ３ａ、周辺チップ３ｂおよび周辺チップ３ｃに対する投入電力量を調整することで、座標Ｃ、Ｄ、Ｅを頂点とする三角形の範囲内の色度が実現可能である。
【０１３８】
次に、図１０（ａ）〜図１１（ｄ）を参照して、第４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。
【０１３９】
基板５を除去するまでの工程は、第１実施形態と同様に進められる。
【０１４０】
基板５が除去された後、図１０（ａ）に示すように、ウェーハ内のチップの中から選択されたチップ上に第１の犠牲層４３を形成する。図１０（ａ）に表されるウェーハの一部断面においては、第１の犠牲層４３は、隣接する２つのチップ３ａ及び３ｃ上に形成される。
【０１４１】
第１の犠牲層４３が感光性を有する樹脂の場合、第１の犠牲層４３をウェーハ全面に形成した後、フォトマスクを用いて第１の犠牲層４３に対して選択的に露光する。露光後、現像により第１の犠牲層４３を選択的に除去する。
【０１４２】
あるいは、無機物の第１の犠牲層４３をウェーハ全面に形成した後、その第１の犠牲層４３上にレジストを形成する。そして、レジストに対する露光及び現像により、レジストをパターニングする。そして、パターニングされたレジストをマスクにして、第１の犠牲層４３を選択的にエッチングする。
【０１４３】
第１の犠牲層４３を形成した後、図１０（ｂ）に示すように、ウェーハ上に第１の蛍光体層３２を形成する。第１の蛍光体層３２は、第１の犠牲層４３が形成されなかったチップ３ｂ上に形成される。
【０１４４】
その後、第１の犠牲層４３上の第１の蛍光体層３２を例えば切削加工により除去し、図１０（ｃ）に示すように、第１の犠牲層４３の上面を露出させる。そして、図１０（ｄ）に示すように、第１の犠牲層４３を選択的に除去する。チップ３ｂ上には第１の蛍光体層３２が残される。
【０１４５】
次に、第１の犠牲層４３が除去された隣接する２つのチップ３ａ及び３ｃのうちの一方のチップ３ａ上に、図１０（ｅ）に示すように、第２の犠牲層４４を形成する。第２の犠牲層４４は、第１の犠牲層４３と同じ方法で形成することができる。
【０１４６】
第２の犠牲層４４を形成した後、図１１（ａ）に示すように、ウェーハ上に第２の蛍光体層３３を形成する。第２の蛍光体層３３は、第１の蛍光体層３２が形成されず、第２の犠牲層４４も形成されなかったチップ３ｃ上に形成される。
【０１４７】
その後、第１の蛍光体層３２上及び第２の犠牲層４４上の第２の蛍光体層３３を例えば切削加工により除去し、図１１（ｂ）に示すように、第１の蛍光体層３２の上面及び第２の犠牲層４４の上面を露出させる。
【０１４８】
そして、図１１（ｃ）に示すように、第２の犠牲層４４を選択的に除去する。チップ３ｂ上には第１の蛍光体層３２が残され、チップ３ｃ上には第２の蛍光体層３３が残される。
【０１４９】
その後、第１実施形態と同様、溝６の位置でウェーハを切断して、複数の半導体発光装置に個片化する。図１１（ｄ）に示すように、１つの中央チップ３ａと、中央チップ３ａを挟んで対称配置された２つの周辺チップ３ｂ及び３ｃとを含むユニットで、半導体発光装置はウェーハから分割される。
【０１５０】
第１の犠牲層４３及び第２の犠牲層４４を使ったプロセスにより、蛍光体層が設けられていない中央チップ３ａと、第１の蛍光体層３２が設けられた周辺チップ３ｂと、第１の蛍光体層３２とは異なる種類の第２の蛍光体層３３が設けられた周辺チップ３ｃとを１パッケージに含む構造を、ウェーハレベルで容易に形成することができる。
【０１５１】
（第５実施形態）
図１２（ｃ）は、第５実施形態の半導体発光装置の模式断面図である。
【０１５２】
この半導体発光装置も、例えば、１つの中央チップ３ａと、中央チップ３ａを挟んで対称配置された２つの周辺チップ３ｂ及び３ｃを含む。チップおよびチップを支持する支持体の構成は、第１実施形態と同じである。
【０１５３】
２つの周辺チップ３ｂ及び３ｃのうち、一方の周辺チップ３ｂ上には第１の蛍光体層３２が設けられ、他方のチップ３ｃ上には第２の蛍光体層３３が設けられている。中央チップ３ａ上には、第３の蛍光体層３４が設けられている。
【０１５４】
第１の蛍光体層３２、第２の蛍光体層３３および第３の蛍光体層３４は互いに種類が異なる。第１の蛍光体層３２は、チップからの励起光を受けて緑色光を発光する緑色蛍光体粒子を透明樹脂中に分散させた構造を有する。第２の蛍光体層３３は、チップからの励起光を受けて赤色光を発光する赤色蛍光体粒子を透明樹脂中に分散させた構造を有する。第３の蛍光体層３４は、チップからの励起光を受けて青色光を発光する青色蛍光体粒子を透明樹脂中に分散させた構造を有する。
【０１５５】
中央チップ３ａ、周辺チップ３ｂおよび周辺チップ３ｃは、同じ構成であり、紫外光もしくは近紫外光を発光する。チップ３ａ〜３ｃから発光される紫外光もしくは近紫外光は、白色光を直接構成する成分ではない。
【０１５６】
すなわち、第５実施形態の半導体発光装置によれば、第１の蛍光体層３２からの緑色光と、第２の蛍光体層３３からの赤色光と、第３の蛍光体層３４からの青色光とが混合された白色または電球色が得られる。
【０１５７】
また、中央チップ３ａと、周辺チップ３ｂと、周辺チップ３ｃとは、電源に対して並列接続され、それぞれに対して電源から供給する電力を調整することで、それらチップ間での発光強度の比率を調整することができ、半導体発光装置から放出される混合光の色度を調整することができる。
【０１５８】
図１６（ｂ）は、ＣＩＥｘｙ色度図を表す。座標Ｈは、第３の蛍光体層３４単体の発光光（青色光）の色度を表す。座標Ｉは、第１の蛍光体層３２単体の発光光（緑色光）の色度を表す。座標Ｊは、第２の蛍光体層３３単体の発光光（赤色光）の色度を表す。
【０１５９】
中央チップ３ａ、周辺チップ３ｂおよび周辺チップ３ｃに対する投入電力量を調整することで、座標Ｈ、Ｉ、Ｊを頂点とする三角形の範囲内の色度が実現可能である。
【０１６０】
次に、図１２（ａ）〜（ｃ）を参照して、第５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。
【０１６１】
第２の犠牲層４４を除去する図１１（ｃ）に示す工程までは第４実施形態と同様に進められる。
【０１６２】
第２の犠牲層４４を除去した後、図１２（ａ）に示すように、ウェーハ上に第３の蛍光体層３４を形成する。第３の蛍光体層３４は、第２の犠牲層４４が除去されたチップ３ａ上に形成される。
【０１６３】
その後、第１の蛍光体層３２上及び第２の蛍光体層３３上の第３の蛍光体層３４を例えば切削加工により除去し、図１２（ｂ）に示すように、第１の蛍光体層３２の上面及び第２の蛍光体層３３の上面を露出させる。
【０１６４】
そして、溝６の位置でウェーハを切断して、複数の半導体発光装置に個片化する。図１２（ｃ）に示すように、１つの中央チップ３ａと、中央チップ３ａを挟んで対称配置された２つの周辺チップ３ｂ及び３ｃとを含むユニットで、半導体発光装置はウェーハから分割される。
【０１６５】
第５実施形態によれば、第１の犠牲層４３及び第２の犠牲層４４を使ったプロセスにより、第１の蛍光体層３２が設けられた周辺チップ３ｂと、第１の蛍光体層３２とは異なる種類の第２の蛍光体層３３が設けられた周辺チップ３ｃと、第１の蛍光体層３２及び第２の蛍光体層３３とは異なる種類の第３の蛍光体層３４が設けられた中央チップ３ａとを１パッケージに含む構造を、ウェーハレベルで容易に形成することができる。
【０１６６】
（第６実施形態）
図１３（ｃ）は、第６実施形態の半導体発光装置の模式断面図である。
【０１６７】
この半導体発光装置は、第１の蛍光体層３２の上面、および第２の蛍光体層３３の上面に、光学フィルター膜５１が形成されている点で、図１１（ｄ）に示す第４実施形態の半導体発光装置と異なる。
【０１６８】
光学フィルター膜５１は、例えば誘電体多層膜であり、チップ３ａ及び３ｂが発光する青色光に対する反射性を有する。光学フィルター膜５１は、第１の蛍光体層３２から放出される緑色光および第２の蛍光体層３３から放出される赤色光に対しては透過性を有する。
【０１６９】
図１６（ａ）は、ＣＩＥｘｙ色度図を表す。座標Ｃは、蛍光体層が設けられていない中央チップ３ａから発光される青色光の色度を表す。座標Ｆは、上面に光学フィルター膜５１が設けられた第１の蛍光体層（緑色蛍光体層）３２からの発光光（緑色光）の色度を表す。座標Ｇは、上面に光学フィルター膜５１が設けられた第２の蛍光体層（赤色蛍光体層）３３からの発光光（赤色光）の色度を表す。
【０１７０】
第６実施形態によれば、中央チップ３ａ、周辺チップ３ｂおよび周辺チップ３ｃに対する投入電力量を調整することで、座標Ｃ、Ｆ、Ｇを頂点とする三角形の範囲内の色度が実現可能である。
【０１７１】
第６実施形態では、緑色蛍光体層上面及び赤色蛍光体層上面に、チップからの青色光を反射させる光学フィルター膜５１を設けている。このため、座標Ｃ、Ｄ、Ｅを頂点とする三角形の範囲内の色度が実現可能な第４実施形態よりも、第６実施形態では色度調整範囲を拡大できる。
【０１７２】
次に、図１３（ａ）〜（ｃ）を参照して、第６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。
【０１７３】
第２の蛍光体層３３を形成する図１１（ｂ）に示す工程までは、第４実施形態と同様に進められる。
【０１７４】
そして、第２の蛍光体層３３を形成した後、図１３（ａ）に示すように、ウェーハ全面にわたって、第１の蛍光体層３２の上面、第２の犠牲層４４の上面および第２の蛍光体層３３の上面に、光学フィルター膜５１を形成する。
【０１７５】
次に、図１３（ｂ）に示すように、第２の犠牲層４４を選択的に除去する。第２の犠牲層４４上面の光学フィルター膜５１は第２の犠牲層４４とともにリフトオフされ除去される。
【０１７６】
その後、溝６の位置でウェーハを切断して、複数の半導体発光装置に個片化する。図１３（ｃ）に示すように、１つの中央チップ３ａと、中央チップ３ａを挟んで対称配置された２つの周辺チップ３ｂ及び３ｃとを含むユニットで、半導体発光装置はウェーハから分割される。
【０１７７】
第１の犠牲層４３及び第２の犠牲層４４を使ったプロセスにより、蛍光体層が設けられていない中央チップ３ａと、光学フィルター膜５１及び第１の蛍光体層３２が設けられた周辺チップ３ｂと、光学フィルター膜５１及び第２の蛍光体層３３が設けられた周辺チップ３ｃとを１パッケージに含む構造を、ウェーハレベルで容易に形成することができる。
【０１７８】
（第７実施形態）
図１４（ｂ）は、第７実施形態の半導体発光装置の模式断面図である。
【０１７９】
この半導体発光装置は、中央チップ３ａ上に透明樹脂層５２が設けられている点で、図１１（ｄ）に示す第４実施形態の半導体発光装置と異なる。透明樹脂層５２は、チップ３ａ及び３ｂから放出される光に対して透明である。透明樹脂層５２によって、中央チップ３ａの第１の面１５ａを保護することができる。
【０１８０】
次に、図１４（ａ）及び（ｂ）を参照して、第７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。
【０１８１】
第２の犠牲層４４を除去する図１１（ｃ）に示す工程までは第４実施形態と同様に進められる。
【０１８２】
そして、第２の犠牲層４４が除去されたチップ３ａ上に、図１４（ａ）に示すように、透明樹脂層５２が形成される。
【０１８３】
そして、溝６の位置でウェーハを切断して、複数の半導体発光装置に個片化する。図１４（ｂ）に示すように、１つの中央チップ３ａと、中央チップ３ａを挟んで対称配置された２つの周辺チップ３ｂ及び３ｃとを含むユニットで、半導体発光装置はウェーハから分割される。
【０１８４】
第７実施形態によれば、第１の犠牲層４３及び第２の犠牲層４４を使ったプロセスにより、第１の蛍光体層３２が設けられた周辺チップ３ｂと、第１の蛍光体層３２とは異なる種類の第２の蛍光体層３３が設けられた周辺チップ３ｃと、透明樹脂層５２が設けられた中央チップ３ａとを１パッケージに含む構造を、ウェーハレベルで容易に形成することができる。
【０１８５】
前述した各実施形態において、基板を除去して第１の面１５ａを露出させた後、蛍光体層を形成する前に、シリコン窒化膜等の無機膜をウェーハ全面に形成することで、第１の面１５ａの保護及び光取り出し効率の向上を図れる。
【０１８６】
前述した蛍光体層としては、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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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）を用いることができる。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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）を用いることができる。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【符号の説明】
【０１９６】
３，３ａ〜３ｃ…チップ、５…基板、１０…半導体発光装置、１１…第１の半導体層、１２…第２の半導体層、１２ａ…発光層、１４…絶縁膜、１５…半導体層、１５ａ…第１の面、１６…ｐ側電極、１７…ｎ側電極、１８…絶縁層、１８ａ…第１のビア、１８ｂ…第２のビア、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、３１〜３４…蛍光体層、４１，４３，４４…犠牲層、４２，５２…透明樹脂層、５１…光学フィルター膜
【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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