(57)【要約】【課題】高出力化が容易となる半導体発光装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、半導体発光装置は、半導体層と、ｐ側電極と、ｎ側電極と、絶縁膜と、ｐ側引き出し電極と、ｎ側引き出し電極と、樹脂と、蛍光体層と、蛍光反射膜とを備えた。ｐ側引き出し電極は、ｐ側金属配線層とｐ側金属配線層上に設けられたｐ側金属ピラーとを有する。ｎ側引き出し電極は、ｎ側金属配線層とｎ側金属配線層上に設けられたｎ側金属ピラーとを有する。ｎ側金属配線層とｎ側金属ピラーとが接触する面積は、ｎ側金属配線層とｎ側電極とが接触する面積より大である。蛍光反射膜は、半導体層の第１の面と蛍光体層との間に設けられた。【選択図】図１
2011233650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面と、発光層とを有する半導体層と、
前記半導体層の前記第２の面に設けられたｐ側電極及びｎ側電極と、
前記半導体層の前記第２の面側に設けられ、前記ｐ側電極に達する第１の開口と前記ｎ側電極に達する第２の開口とを有する絶縁膜と、
前記第１の開口内及び前記絶縁膜上に設けられたｐ側金属配線層と、前記ｐ側金属配線層上に設けられたｐ側金属ピラーとを有するｐ側引き出し電極と、
前記第２の開口内及び前記絶縁膜上に設けられたｎ側金属配線層と、前記ｎ側金属配線層上に設けられたｎ側金属ピラーとを有し、前記ｎ側金属配線層と前記ｎ側金属ピラーとが接触する面積は、前記ｎ側金属配線層と前記ｎ側電極とが接触する面積より大である、ｎ側引き出し電極と、
前記ｐ側引き出し電極及び前記ｎ側引き出し電極を囲むように充填された樹脂と、
前記半導体層の前記第１の面側に設けられた蛍光体層と、
前記第１の面と前記蛍光体層との間に設けられた蛍光反射膜と、
を備え、
前記発光層からの放出光は、前記第１の面、前記蛍光反射膜及び前記蛍光体層を介して放出されることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記蛍光反射膜は、前記蛍光体層の蛍光波長に対しては、前記発光層の発光波長に対する反射率よりも高い反射率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３】
前記ｐ側金属ピラー及び前記ｎ側金属ピラーのそれぞれの厚さは、前記半導体層、前記ｐ側電極、前記ｎ側電極、前記絶縁膜、前記ｐ側シード金属、前記ｎ側シード金属、前記ｐ側金属配線層及び前記ｎ側金属配線層を含む積層体の厚さよりも厚い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ｐ側金属配線層と前記ｐ側金属ピラーとが接触する面積は、前記ｐ側金属配線層と前記ｐ側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１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記ｎ側金属配線層の一部は、前記発光層の真下にまで延在することを特徴とする請求項１〜４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、半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直接遷移型半導体にｐｎ接合により少数キャリア注入を行って再結合発光を行わせる半導体発光素子が次世代の照明光源として注目されている。照明用半導体発光素子は、基本的に太陽光に近い白色光が求められる。半導体白色光源としては、三原色（ＲＧＢ）素子アレイ、青色発光素子と黄色蛍光体との混色による擬似白色光源、紫外発光素子による三原色蛍光体励起光源などがある。  
こういった半導体発光素子では結晶成長に用いた半導体基板を剥離する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８４８３１号公報
【特許文献２】特開２００９−２９５８７０号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】PIONEER R&D Vol.12 No.3 P.77 (2002)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実施形態は、高出力化が容易となる半導体発光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、半導体発光装置は、半導体層と、ｐ側電極と、ｎ側電極と、絶縁膜と、ｐ側引き出し電極と、ｎ側引き出し電極と、樹脂と、蛍光体層と、蛍光反射膜と、を備えた。前記半導体層は、第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面と、発光層とを有する。前記ｐ側電極及びｎ側電極は、前記半導体層の前記第２の面に設けられた。前記絶縁膜は、前記半導体層の前記第２の面側に設けられ、前記ｐ側電極に達する第１の開口と前記ｎ側電極に達する第２の開口とを有する。前記ｐ側引き出し電極は、前記第１の開口内及び前記絶縁膜上に設けられたｐ側金属配線層と、前記ｐ側金属配線層上に設けられたｐ側金属ピラーとを有する。前記ｎ側引き出し電極は、前記第２の開口内及び前記絶縁膜上に設けられたｎ側金属配線層と、前記ｎ側金属配線層上に設けられたｎ側金属ピラーとを有する。前記ｎ側金属配線層と前記ｎ側金属ピラーとが接触する面積は、前記ｎ側金属配線層と前記ｎ側電極とが接触する面積より大である。前記樹脂は、前記ｐ側引き出し電極及び前記ｎ側引き出し電極を囲むように充填された。前記蛍光体層は、前記半導体層の前記第１の面側に設けられた。前記蛍光反射膜は、前記第１の面と前記蛍光体層との間に設けられた。前記発光層からの放出光は、前記第１の面、前記蛍光反射膜及び前記蛍光体層を介して放出される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態にかかる半導体発光装置の模式図。
【図２】蛍光反射膜の特性グラフ。
【図３】蛍光反射膜の特性グラフ。
【図４】蛍光反射膜の特性グラフ。
【図５】蛍光反射膜の特性グラフ。
【図６】（ａ）は蛍光反射膜の構成の一例を示す模式断面図であり、（ｂ）は蛍光反射膜の透過スペクトル及び反射スペクトルを示すグラフ。
【図７】第１の実施形態にかかる半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図８】第１の実施形態にかかる半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図９】第１の実施形態にかかる半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図１０】第１の実施形態にかかる半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図１１】第１の実施形態の第１の変形例の製造方法を示す模式断面図。
【図１２】第１の実施形態の第２の変形例の製造方法を示す模式断面図。
【図１３】第２の実施形態にかかる半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図１４】第２の実施形態の変形例の製造方法を示す模式断面図。
【図１５】第３の実施形態にかかる半導体発光装置の模式図。
【図１６】第３の実施形態の変形例の製造方法を示す模式断面図。
【図１７】第３の実施形態の変形例の製造方法を示す模式断面図。
【図１８】金属配線層のパターンの一例を示す模式平面図。
【図１９】電極パターンの一例を示す模式平面図。
【図２０】レンズ形成方法を示す模式断面図。
【図２１】レンズ形成方法の他の例を示す模式断面図。
【図２２】変形例のレンズを有する半導体発光装置の模式図。
【図２３】レンズの変形例を示す模式図。
【図２４】参考例１の半導体発光装置の概略構成図。
【図２５】参考例１の半導体発光装置の概略製造工程断面図。
【図２６】参考例１の半導体発光装置の概略製造工程断面図。
【図２７】参考例１の半導体発光装置の概略製造工程断面図。
【図２８】参考例１の半導体発光装置の概略製造工程断面図。
【図２９】参考例１の半導体発光装置の概略製造工程上面図。
【図３０】参考例１の半導体発光装置の概略製造工程上面図。
【図３１】参考例２の半導体発光装置の概略構成断面図。
【図３２】参考例３の半導体発光装置の概略構成断面図。
【図３３】図３２における要部の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら実施形態の説明を行っていく。ここではいくつか具体的構成を例に用いて説明を行っていくが、これは同様な機能を持つ構成であれば同様に実施可能であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態にかかる半導体発光装置の模式図である。図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は上面図、図１（ｃ）は下面図、図１（ｄ）は変形例の断面図である。  
【００１０】
本実施形態にかかる半導体発光装置は、後述するようにウェーハ状態で製造が進められ、図１（ａ）〜（ｄ）は、ウェーハ状態から個片化された状態を示す。
【００１１】
本実施形態にかかる半導体発光装置は、半導体層１２を有する。半導体層１２は、第１の半導体層１２ｂと第２の半導体層１２ａとを有する。第２の半導体層１２ａは、例えばｐ型クラッド層、発光層１２ｅ及びｎ型クラッド層を含む。第１の半導体層１２ｂは、例えばｎ型であり、電流の横方向経路となる。
【００１２】
また、半導体層１２は、第１の面１２ｃと、これとは反対側の第２の面１２ｄとを有する。図１（ａ）に破線で表されるように、第２の面１２ｄは段差を有し、その上段部にｐ側電極１４が、下段部にｎ側電極１６が設けられている。ｐ側電極１４が設けられた上段部は発光領域であり、その面積は、ｎ側電極１６が設けられた下段部（非発光領域）の面積よりも広い。また、ｐ側電極１４の平面サイズは、ｎ側電極１６の平面サイズよりも大きい。
【００１３】
半導体層１２の第２の面１２ｄ側には、絶縁膜２０が設けられている。絶縁膜２０は、例えば樹脂等の有機材料、あるいはシリコン酸化膜等の無機材料からなる。絶縁膜２０には、ｐ側電極１４に達する第１の開口が形成され、その第１の開口内及び絶縁膜２０の表面には、ｐ側シード金属２２ａが設けられている。また、絶縁膜２０には、ｎ側電極１６に達する第２の開口が形成され、その第２の開口内及び絶縁膜２０の表面には、ｎ側シード金属２２ｂが設けられている。
【００１４】
絶縁膜２０の第１の開口内及びｐ側シード金属２２ａ上には、ｐ側金属配線層２４ａが設けられている。ｐ側金属配線層２４ａ上には、ｐ側金属ピラー２６ａが設けられている。絶縁膜２０の第２の開口内及びｎ側シード金属２２ｂ上には、ｎ側金属配線層２４ｂが設けられている。ｎ側金属配線層２４ｂ上には、ｎ側金属ピラー２６ｂが設けられている。
【００１５】
ｐ側電極１４は、ｐ側シード金属２２ａ及びｐ側金属配線層２４ａを介して、ｐ側金属ピラー２６ａと電気的に接続されている。ｎ側電極１６は、ｎ側シード金属２２ｂ及びｎ側金属配線層２４ｂを介して、ｎ側金属ピラー２６ｂと電気的に接続されている。
【００１６】
ｐ側シード金属２２ａ、ｐ側金属配線層２４ａ及びｐ側金属ピラー２６ａは、ｐ側引き出し電極を構成する。ｎ側シード金属２２ｂ、ｎ側金属配線層２４ｂ及びｎ側金属ピラー２６ｂは、ｎ側引き出し電極を構成する。これらｐ側引き出し電極及びｎ側引き出し電極を介して、半導体層１２に電流が供給され、発光層１２ｅが発光する。
ｎ側金属配線層２４ｂとｎ側金属ピラー２６ｂとが接触する面積は、ｎ側金属配線層２４ｂとｎ側電極１６とが接触する面積より大きい。ｐ側金属配線層２４ａとｐ側金属ピラー２６ａとが接触する面積は、ｐ側金属配線層２４ａとｐ側電極１４とが接触する面積より大きい。
すなわち、半導体層１２において発光層１２ｅを含まない部分に設けられたｎ側電極１６と接続するｎ側金属配線層２４ｂの面積は、ｎ側電極１６側の面よりも、ｎ側電極１６とは反対側の面において大きくなっている。また、ｎ側金属配線層２４ｂの一部は、発光層１２ｅの真下に重なる位置まで延在する。
これにより、より広い発光層１２ｅによって高い光出力を保ちつつ、半導体層１２における発光層１２ｅを含まない部分の狭い面積に設けられたｎ側電極１６から、ｎ側金属配線層２４ｂを介して、より広い引き出し電極を形成できる。
【００１７】
ｐ側シード金属２２ａ及びｎ側シード金属２２ｂと、半導体層１２の第２の面１２ｄと、の間に、絶縁膜２０が充填されている。また、ｐ側金属ピラー２６ａの周囲及びｎ側金属ピラー２６ｂの周囲には樹脂２８が充填されている。また、樹脂２８は、絶縁膜２０の表面を覆い、ｐ側金属配線層２４ａとｎ側金属配線層２４ｂとの間にも充填されている。
【００１８】
ｐ側金属ピラー２６ａにおけるｐ側金属配線層２４ａの反対側の端面及びｎ側金属ピラー２６ｂにおけるｎ側金属配線層２４ｂの反対側の端面は樹脂２８から露出し、それぞれの端面には外部端子３６ａ、３６ｂがＢＧＡ（Ball  Grid  Array)状に設けられている。外部端子３６ａ、３６ｂは、例えばはんだボール、金属バンプなどである。半導体発光装置は、外部端子３６ａ、３６ｂを介して、実装基板等に実装可能となる。
【００１９】
金属配線層２４ａ、２４ｂ及び金属ピラー２６ａ、２６ｂ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、及び絶縁膜との優れた密着性を備えた銅がより好ましい。もちろん銅に限定されるものではない。
【００２０】
ｐ側金属ピラー２６ａ、ｎ側金属ピラー２６ｂ及び樹脂２８のそれぞれの厚さは、半導体層１２、ｐ側電極１４、ｎ側電極１６、絶縁膜２０、ｐ側シード金属２２ａ、ｎ側シード金属２２ｂ、ｐ側金属配線層２４ａ及びｎ側金属配線層２４ｂを含む積層体の厚さよりも厚い。
【００２１】
半導体層１２が薄くても、ｐ側金属ピラー２６ａ、ｎ側金属ピラー２６ｂ及び樹脂２８を厚くすると機械的強度を保つことが可能となる。また、ｐ側金属ピラー２６ａ及びｎ側金属ピラー２６ｂは、外部端子３６ａ、３６ｂを介して半導体層１２へ加わる応力を低減する。
【００２２】
半導体層１２の第１の面１２ｃ上には、蛍光反射膜８が設けられ、その蛍光反射膜８の上に蛍光体層３０が略均一の厚さで設けられている。蛍光体層３０は、蛍光体粒子を、例えばシリコーン樹脂やガラスに混合させた構造を有する。
【００２３】
蛍光体層３０に含まれる蛍光体は、発光層１２ｅからの放出光（励起光）を吸収し波長変換光を放出可能である。したがって、発光層１２ｅからの放出光と波長変換光との混合光が放出可能となる。発光層１２ｅを例えば窒化物系とすると、放出光である青色光と、例えば黄色蛍光体からの波長変換光の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。
【００２４】
本実施形態では、発光層１２ｅの近傍に厚さが略均一な蛍光体層３０を設け、放出光が発散する前に蛍光体層３０に入射させるので、発光層１２ｅからの放出光と、波長変換光との光の広がりを近づけ色むらを低減することが容易となる。
【００２５】
蛍光反射膜８は、半導体層１２の第１の面１２ｃと蛍光体層３０との間に設けられている。蛍光反射膜８は、発光層１２ｅの発光波長に対しては相対的に低反射で、蛍光体の発光波長に対しては相対的に高反射である。すなわち、蛍光反射膜８は、蛍光体の発光波長に対しては、発光層１２ｅの発光波長に対する反射率よりも高い反射率を有する。
【００２６】
発光層１２ｅからの光は、主として、半導体層１２の第１の面１２ｃから、蛍光反射膜８及び蛍光体層３０を介して、図１（ａ）においてブロック矢印で表すように、第１の面１２ｃの上方へと放出される。
【００２７】
蛍光反射膜８は、発光層１２ｅの発する光（波長λ０）を効果的に蛍光体に照射するとともに蛍光体の発する光を反射する機能を持っている。即ち、波長λ０の光は透過し易いが、それ以外の波長の光は相対的に反射する。
【００２８】
その結果として、発光層１２ｅの励起光（λ０）は蛍光反射膜８を通して蛍光体に照射されるが、蛍光体の発する光の半導体層１２（ＬＥＤチップ）側に向かう成分は蛍光反射膜８で反射されて外部に出力されるようになる。即ち、蛍光体の発する所望光が内部散乱や内部吸収で消失する割合を低減し、外部から見た発光効率が高くなるようにすることができる。
【００２９】
具体的には、第１の半導体層１２ｂの屈折率をｎ１（〜１）、蛍光反射膜８の屈折率をｎ２、蛍光反射膜８の厚さをｈ２、蛍光体層３０の屈折率をｎ３とし、第１の半導体層１２ｂの厚さ（ｈ１）と蛍光体層３０の厚さ（ｈ３）がλ０より十分大きくなるように設定し、
１＜ｎ２＜ｎ３のときは、
ｎ２ｈ２＝λ０（１＋２ｍ）／４  （ｍ＝０，１，２，３．．．）
ｎ２＞ｎ３のときは、
ｎ２ｈ２＝λ０（１＋ｍ）／２  （ｍ＝０，１，２，３．．．）
となるようにする。
【００３０】
それぞれ列挙すると、１＜ｎ２＜ｎ３のときはｎ２ｈ２＝λ０／４、λ０３／４、λ０５／４．．．、ｎ２＞ｎ３のときはｎ２ｈ２＝λ０／２、λ０、λ０３／２．．．、となるようにｈ２の厚さを設定する。
【００３１】
蛍光体層３０として例えば蛍光体を樹脂中に分散させた樹脂シート（ｎ３〜１．４６）、蛍光反射膜８として例えば窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４、ｎ２〜２．０２）を用いた場合の反射率の膜厚（ｈ２）依存性を図２に示す。
【００３２】
図２は波長（λ０）が３８０ｎｍの場合であるが、蛍光反射膜８の膜厚（ｈ２）が４７ｎｍ、９４ｎｍ、１４１ｎｍの場合に反射率が最小となっている。これはｈ２にｎ２を掛けてみると、９５ｎｍ、１９０ｎｍ、２８５ｎｍ、となることから分かるようにｎ２ｈ２がλ０／４、λ０／２、λ０３／４となる厚さに相当している。
【００３３】
上記した反射率の低下する膜厚ｈ２の反射率の波長依存性を図３に示す。
【００３４】
図３は、ｈ２＝４７ｎｍ（ｎ２ｈ２＝λ０／４）の場合の反射率の波長依存性であり、励起光（λ０＝３８０ｎｍ）の反射率（約０．１６％）を１とした場合の相対反射率で示してある。
【００３５】
励起光以外の波長に関しては励起光に対する反射率以上の反射率を持ち、蛍光反射膜８を用いない場合より効率良く蛍光体の発する光を外側に反射することが分かる。標準３原色と呼ばれる波長（赤：７００ｎｍ、緑：５４６ｎｍ、青：４３６ｎｍ）に対しては、赤（Ｒ）３．６％、緑（Ｇ）１．９％、青（Ｂ）０．５％と、それぞれ励起光の反射率に対して約２２倍（Ｒ）、約１２倍（Ｇ）、約３倍（Ｂ）といった反射率が得られる。図３は、組み合わせとして紫外光励起で蛍光体シート中にＲＧＢの３色蛍光体を用いる場合などに相当する。
【００３６】
図４は、励起光が青色（λ０＝４３６ｎｍ）で、ｈ２＝５４ｎｍ（ｎ２ｈ２＝λ０／４）の場合の反射率の波長依存性である。
【００３７】
励起光の反射率は同じく０．１６％程度であるが、Ｒ２．６％、Ｇ０．９％と、それぞれ励起光の反射率に対して約１６倍（Ｒ）、約６倍（Ｇ）、といった反射率が得られる。図４は、組み合わせとして青色光励起で蛍光体シート中にＲＧの２色蛍光体を用いる場合などに相当する。
【００３８】
図５は、励起光が青色（λ０＝４３６ｎｍ）で、蛍光反射膜８として例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２、ｎ２〜１．４６）を用い、ｈ２＝１５０ｎｍ（ｎ２ｈ２＝λ０／２）の場合の反射率の波長依存性である。
【００３９】
この例では蛍光体として黄色蛍光体（例えばＹＡＧ（Ｃｅ））を用い、レーザ照射焼結などの手法でＳｉＯ２上に直接形成した場合に相当する。励起光（λ０＝４３６ｎｍ）の反射率は同じく３．０％程度であるが、ＹＡＧ（Ｃｅ）蛍光体の最大蛍光波長（５５０ｎｍ）の反射率が７．４％と、約２．５倍の反射率になっている。この例は、明るさが求められる用途の擬似白色光源として有効である。
【００４０】
上記した例では蛍光反射膜８の波長依存性を示しているが、これは励起波長、使用する蛍光体の蛍光効率の波長依存性などと組み合わせて最適化されるべきであり、上記記述はあくまで一例であることは述べるまでもないことである。
【００４１】
また、図６（ａ）に示すように、多層構造の蛍光反射膜８０を用いてもよい。この蛍光反射膜８０は、屈折率及び膜厚が互いに異なる第１誘電体膜８０ａと第２誘電体膜８０ｂとが交互に繰り返し積層された構造を有する。
【００４２】
図６（ｂ）は、蛍光反射膜８０の透過スペクトル及び反射スペクトルを示すグラフである。このグラフより、ある波長領域において透過率の強度と反射率の強度とが反転している。すなわち、ある波長領域の光に対してはほとんど透過させず、高い反射性が得られる。誘電体膜を多層に積層することにより、所望の反射特性を持つ蛍光反射膜を容易に実現できる。
【００４３】
本実施形態では、後述するように、ウェーハレベルで各要素を形成するため、半導体発光装置のサイズをベアチップ（半導体層１２）のサイズに近くした小型化が容易となる。また、封止樹脂を省略可能であり、薄型化が容易である。
【００４４】
また、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、蛍光体層３０の上に、例えば石英ガラスなどからなる凸レンズ３２をさらに設けると、白色または電球色などの混合光が凸レンズ３２で集光されより高輝度とすることが容易である。さらに、封止樹脂を介すことなく、発光層１２ｅの近傍に凸レンズ３２を設けるのでレンズのサイズを小さくすることができ、小型化が容易となる。また、凸レンズ３２の形成がウェーハ状態で行えるので高い生産性を有する組立工程が可能となり、価格低減が容易となる。
【００４５】
図１（ｄ）に表す変形例では、凸レンズの代わりに凹レンズ３３を設け、放出光を発散可能とする。例えば、バックライト光源に用いる場合など、放出光が導光板の表面に沿って広がるように導光板の側面から入射する必要がある。この場合、凹レンズ３３を用いるとよい。
【００４６】
次に、図７（ａ）〜図１０（ｅ）を参照して、第１の実施形態にかかる半導体発光装置の製造方法について説明する。
【００４７】
図７（ａ）〜（ｄ）は、半導体層１２の形成工程からシード金属形成工程までを表す。
【００４８】
まず、図７（ａ）に示すように、例えばサファイヤなどの基板１０の第１の面１０ａに、バッファ層やｎ型層を含む第１の半導体層１２ｂと、発光層を含む第２の半導体層１２ａとを有する半導体層１２を形成する。
【００４９】
半導体層１２の第１の面１２ｃは、基板１０の第１の面１０ａと隣接しており略平坦である。また、半導体層１２の第２の面（破線）１２ｄは、第２の半導体層１２ａの表面と、第２の半導体層１２ａが除去されて露出した第１の半導体層１２ｂの表面とを含み段差を有している。
【００５０】
次に、第２の半導体層１２ａの表面にｐ側電極１４を、第２の半導体層１２ａより下段（第１の面１２ｃ側）の第１の半導体層１２ｂの表面にｎ側電極１６をそれぞれ形成する。図７（ｂ）は、ｐ側電極１４及びｎ側電極１６のパターン例を示す。
【００５１】
次に、図７（ｃ）に示すように、ｐ側電極１４及びｎ側電極１６を覆うように絶縁膜２０を形成し、その絶縁膜２０に、ｐ側電極１４に達する第１の開口２０ａと、ｎ側電極１６に達する第２の開口２０ｂを形成する。
【００５２】
次に、図７（ｄ）に示すように、開口２０ａ、２０ｂ内、及び絶縁膜２０の表面に、例えば、Ｔｉ／Ｃｕなどからなるシード金属２２をスパッタ法で形成する。
【００５３】
例えば、ｎ側電極１６はＴｉ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕの積層構造とし、ｐ側電極１４はＮｉ／Ａｌ（またはＡｇ）／Ａｕなどの積層構造とすることができる。ｐ側電極１４の場合、ＡｌまたはＡｇなどの高反射膜を挟むと、発光層１２ｅからの放出光を上方へ反射して高い光出力を取り出すことが容易となる。また、シード金属２２を設けるので、パッドとなるＡｕは省略することができる。
【００５４】
次に、図８（ａ）〜（ｃ）は、金属配線層形成工程を表す。
【００５５】
シード金属２２の上に、例えばフォトレジスト４０をパターニングし（図８（ａ））、そのパターニングされたフォトレジスト４０をマスクとして、電解メッキ法により金属（例えば銅）配線層２４を選択的に形成する（図８（ｂ））。これにより、互いに分離されたｐ側金属配線層２４ａとｎ側金属配線層２４ｂが形成される。ｐ側金属配線層２４ａ及びｎ側金属配線層２４ｂは、シード金属２２を電流経路としたメッキ法により同時に形成される。
【００５６】
このとき、絶縁膜２０に形成した開口２０ａ、２０ｂの径または底面積よりも、金属配線層２４ａ、２４ｂの底面積が大となる程度まで、金属配線層２４ａ、２４ｂを形成することが好ましい。この場合、薄いシード金属２２が電解メッキ工程における電流経路となる。この後、アッシング法などを用いてフォトレジスト４０が除去されると、図８（ｃ）に表す構造となる。
【００５７】
次に、図９（ａ）〜（ｄ）は、金属ピラー及び補強樹脂形成工程を表す。
【００５８】
図９（ａ）に示すように厚膜フォトレジスト４２のパターニングを行い、ｐ側金属配線層２４ａ上に開口４２ａを、ｎ側金属配線層２４ｂ上に開口４２ｂを形成する。続いて、電解メッキ法を用いて、開口４２ａ内にｐ側金属ピラー２６ａを、開口４２ｂ内にｎ側金属ピラー２６ｂをそれぞれ形成する（図９（ｂ））。この場合にも薄いシード金属２２が電解メッキ工程における電流経路となり、ｐ側金属ピラー２６ａとｎ側金属ピラー２６ｂとが同時に形成される。
【００５９】
金属ピラー２６ａ、２６ｂの厚さを、例えば１０〜数百μｍの範囲とすると、基板１０を分離しても半導体発光装置の強度を保つことができる。
【００６０】
この後、アッシング法などを用いてレジスト４２を除去し、シード金属２２のうち露出した領域を、例えばウェットエッチングにより除去する。これにより、ｐ側金属配線層２４ａとｎ側金属配線層２４ｂとの間に露出したシード金属２２が除去され、図９（ｃ）に示すように、ｐ側シード金属２２ａとｎ側シード金属２２ｂとに分離される。
【００６１】
続いて、図９（ｄ）に示すように、金属ピラー２６ａ、２６ｂの厚さと略同一またはそれ以下の厚さとなるように樹脂２８を金属ピラー２６ａ、２６ｂの周囲に形成する。この後、基板１０が除去される。基板１０を除去することにより、より薄型化された半導体発光装置が提供される。
【００６２】
ここで、基板１０除去後の半導体層１２の支持体となる樹脂および金属からなる層は柔軟であり、かつ金属はほぼ常温でメッキされているため基板１０との間に生じる残留応力は比較的小さいものとなっている。このように、残留応力が小さく、かつ柔軟な支持体に半導体層１２が固定された状態で基板１０分離されるため、半導体層１２のクラック等の不具合が発生せず、高い歩留まりで製造することが可能となる。
【００６３】
例えば、半導体層１２を窒化物系材料とすると、通常チップサイズは数百μｍ〜数ｍｍとされるが、本実施形態では、そのようなチップサイズに近いサイズの小型半導体発光装置とすることが容易である。
【００６４】
このような製造方法とすると、リードフレームやセラミック基板などの実装部材を用いる必要がなく、ウェーハレベルで配線工程及び封止工程を行うことができる。また、ウェーハレベルで検査することが可能となる。このために製造工程の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。
【００６５】
図１０（ａ）は、基板１０除去後の状態を表す。
【００６６】
基板１０を除去した後、図１０（ｂ）に示すように、半導体層１２の第１の面１２ｃ上に蛍光反射膜８を形成する。蛍光反射膜８は、樹脂２８（絶縁膜２０として樹脂を用いた場合にはその樹脂も）が溶融しない温度で、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタ法により形成される。例えばプラズマＣＶＤ法を用いて２５０℃で、ＳｉＯ２膜やＳｉ３Ｎ４膜を蛍光反射膜８として、第１の面１２ｃに堆積させる。スパッタ法の場合には、ウェーハを支持するサセプタを冷却することが望ましい。
【００６７】
また、図６（ａ）に示すように、第１誘電体膜８０ａと第２誘電体膜８０ｂとを交互に繰り返し積層して、蛍光反射膜８０を第１の面１２ｃ上に形成してもよい。
【００６８】
蛍光反射膜８を形成した後、その上に蛍光体層３０を形成する。例えば、樹脂マトリクス中に蛍光体を分散させた蛍光体ペーストをスクリーン印刷により蛍光反射膜８上に形成した後、熱処理して硬化させる。また、樹脂マトリクスを紫外線硬化樹脂として、ＵＶ（Ultra-Violet）光で硬化させても良い。このとき、蛍光体としては、例えばＲＧＢ３色を混合するか、別々のペーストを重ねても良い。
【００６９】
続いて、図１０（ｃ）に示すように、石英ガラスなどを用いて蛍光体層３０上に凸レンズ３２を形成する。また、図１０（ｄ）に示すように、金属ピラー２６ａ、２６ｂの端面に外部端子３６ａ、３６ｂを形成する。
【００７０】
さらに、図１０（ｅ）に示すように、ダイシング法により個片化する。すでに基板１０が除去されているので個片化は容易である。切断の方法としては、ダイヤモンドブレード等を用いた機械切削、レーザ照射による切断、高圧水による切断、などの手段を用いることが可能である。
【００７１】
前述した工程においては、第１の半導体層１２ｂは基板１０の第１の面１０ａに沿って連続している。これはウェーハ全面に半導体層１２が形成されていた方が、レーザ照射によってGaNからなる半導体層１２を基板１０から分離することが容易となるためである。 この場合、半導体層１２を含むウェーハは平坦なツールや治具の上に真空吸着や粘着等によって固定されていることが望ましい。
【００７２】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態の第１の変形例の製造方法の工程断面図である。
【００７３】
本変形例では、基板１０を分離後、半導体層１２を含むウェーハを固定したまま、例えばレーザを再び照射して、図１１（ａ）に示すように、第１の半導体層１２ｂに溝１２ｆを形成する。この溝１２ｆによって、半導体層１２は複数に分離される。あるいは、フォトリソグラフィとエッチングの組合せにより溝１２ｆを形成し、半導体層１２の分離を行ってもよい。
【００７４】
この後、図１１（ｂ）に示すように、第１の面１２ｃ上及び溝１２ｆ内に、蛍光反射膜８を形成し、さらにその上に蛍光体層３０及び凸レンズ３２を形成し、さらに外部端子３６ａ、３６ｂを形成し、図１１（ｃ）に示すように個片化する。
【００７５】
溝１２ｆによって、剛直で薄い半導体層１２が小さなサイズに分離されるため、その後のウェーハの取り扱いにおいて、半導体層１２が割れる危険性が大幅に低減する。
【００７６】
図１２（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態の第２の変形例の製造方法の工程断面図である。
【００７７】
本変形例では、図１２（ａ）に示すように、半導体層１２の第１の面１２ｃ上に蛍光反射膜８を形成した後、その上に凸レンズ３２を形成する。その後、図１２（ｂ）に示すように、凸レンズ３２の上に蛍光体層３１を形成する。さらに、図１２（ｃ）に示すように、外部端子３６ａ、３６ｂを形成し、図１２（ｄ）に示すように、個片化する。
【００７８】
（第２の実施形態）
図１３（ａ）〜（ｅ）は、第２の実施形態にかかる半導体発光装置の製造方法の工程断面図である。
【００７９】
本実施形態では、基板１０を第１の面１２ｃ上に薄く残している。基板１０を例えば数十μｍ程度残すと、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容易となる。
【００８０】
蛍光反射膜８は、図１３（ｂ）に示すように、薄く残された基板１０上に形成され、その上に蛍光体層３０が形成される。蛍光体層３０上には凸レンズ３２が形成され（図１３（ｃ））、さらに外部端子３６ａ、３６ｂが形成され（図１３（ｄ））、個片化される（図１３（ｅ））。
【００８１】
図１４は、第２の実施形態の変形例の製造方法の工程断面図である。
【００８２】
図１４（ａ）のように、基板１０上に蛍光反射膜８を形成した後、その蛍光反射膜８上に凸レンズ３２を形成する。この後、凸レンズ３２上に蛍光体層３１を形成し（図１４（ｂ））、さらに外部端子３６ａ、３６ｂを形成し（図１４（ｃ））、個片化する（図１４（ｄ））。
【００８３】
（第３の実施形態）
図１５（ａ）は、第３の実施形態にかかる半導体発光装置の断面図であり、図１５（ｂ）は下面図である。
【００８４】
本実施形態では、溝１２ｆによって分離された複数の半導体層１２を含む。また、隣接する積層体における一方の積層体（第１の積層体）のｐ側金属配線層２４ａと、他方の積層体（第２の積層体）のｎ側金属配線層２４ｂとが連結してパターニングされ、金属配線層２４となっている。また、第１の積層体と第２の積層体との間のシード金属２２は除去しなくてもよい。
【００８５】
第１の積層体におけるｐ側金属配線層２４ａとｎ側金属配線層２４ｂとは溝２１によって分離されている。同様に、第２の積層体におけるｐ側金属配線層２４ａとｎ側金属配線層２４ｂとは溝２１によって分離されている。
【００８６】
このようにして、シード金属２２と金属配線層２４とが隣接する積層体（発光素子）の間で連結される。すなわち２つの発光素子が直列接続可能となる。このように直列接続することにより、高出力化が容易となる。
【００８７】
もちろん、直列接続数は２つに限定されることなく、より多段の直列接続が可能である。また、第１及び第２の積層体の併設方向とは交差する方向に隣接する積層体を互いに連結して並列接続することも可能である。
【００８８】
また、図１５（ｂ）はシード金属２２と金属配線層２４とが、２×２個の発光素子の間で連結されて図示されているが、２×２個の発光素子の外側で必ずしも分離されている必要はない。ウェーハ全面に渡ってこの形状が連続していれば、任意の単位で発光素子を切り出すことが出来る。
【００８９】
図１６（ａ）〜図１７（ｂ）は、第３の実施形態の変形例の製造方法の工程断面図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）における下面図である。
【００９０】
本変形例では、基板１０が各発光素子毎に分離されている。このようにすると、個々の発光素子は剛直な基板１０で保護されているため、極めて信頼性の高い構造とすることができる。
【００９１】
例えば、図１６（ａ）に示すように、基板１０における各発光素子間の隙間に発光素子形成面１０ａ側から溝１０ｃを形成しておく。溝１０ｃの形成は、例えば発光素子形成工程の前後で行うことができ、エッチング加工、レーザ加工、ブレード切削等の手法を用いることができる。
【００９２】
このようにしておくと、その後、図１６（ｅ）に示すように、基板１０を薄く研削した際に、剛直な基板１０は個片に細分化されるため、割れてしまう危険性が大幅に低減できる。さらに、図１７（ｂ）に示すように、個片化する際にも剛直な基板１０がない部分を切断することになるため、高い生産性と歩留まりを実現することが出来る。
【００９３】
さらに個片化した後も、基板１０と半導体層１２とが小さなサイズに分離されているため、基板１０と半導体層１２が割れにくくなっており、さらにパッケージ全体として柔軟になり、実装後の接続点の信頼性が向上する。さらにパッケージの反りも小さくなり、実装が容易となる。さらに、曲面状の物体に対して実装することも可能となる。
【００９４】
図１５（ｂ）に示す例では溝２１は直線状であるが、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、溝２１を蛇行させると、基板１０を研削により薄くしても機械的強度を保つことが容易となる。
【００９５】
図１８（ａ）では略格子状の位置に金属ピラー２６ａ、２６ｂ及び外部端子３６ａ、３６ｂが配置されるが、図１８（ｂ）のような配置であってもよい。また、同様の効果は基板１０を分離した形態であっても発現することはもちろんである。
【００９６】
図１９（ａ）〜（ｄ）は、発光素子の電極パターンの変形例を表す模式平面図である。図１９（ａ）〜（ｄ）は、いずれも２チップ分のパターンを示す。
【００９７】
電流がチップの縦方向に流れる領域が発光するので、発光層１２ｅを含む第２の半導体層１２ａの面積を広くすると高い光出力とすることができる。この場合、第２の半導体層１２ａが除去され露出した第１の半導体層１２ｂの面積はｎ型の非発光領域であり、狭い面積でもｎ側電極１６との間での低コンタクト抵抗とすることが容易である。
【００９８】
ｎ側電極１６の面積は、フリップチップマウントする場合にバンプの大きさ以下とすることは困難であるが、本実施形態ではｎ側電極１６の面積を狭くしても、金属配線層２４ａ、２４ｂを用いて面積の広い引き出し電極へ接続可能である。ｐ側電極１４と接続される引き出し電極の面積とｎ側電極１６と接続される引き出し電極の大きさを略同一とすると、外部端子３６ａ、３６ｂを介してバランス良く実装基板に実装可能となる。
【００９９】
図１９（ｂ）では、中央部に発光層１２ｅを含む第２の半導体層１２ａを配置し、これを取り囲むようにｎ型の第１の半導体層１２ｂを配置している。このようにすると、電流供給経路を短くでき、且つ発光領域が中央部となるためレンズの光軸と一致させることが容易となる。
【０１００】
図１９（ｃ）では、半導体層１２を格子状の位置に配置している。これら半導体層１２の周囲にｎ側電極１６が形成されている。ｐ側電極１４は、第２の半導体層１２ａの中央に設けられている。このようにすると、電流経路をより短くできる。
【０１０１】
図１９（ｄ）では、中央部にｐ側電極１４、これを取り囲む４隅にｎ側電極１６を配置する。このようにすると、発光領域をより大きくでき、且つ発光領域が中央部となるためレンズの光軸と一致させることが容易となる。
【０１０２】
図２０（ａ）〜（ｆ）は、レンズ形成方法の一例を表す工程断面図である。
【０１０３】
前述した半導体層１２や蛍光体層３０などを含む支持体６２の上に形成した石英ガラス６０の上にフォトレジスト５０によるドットパターンを形成する（図２０（ａ））。対レジスト低選択比加工を、第１ステップ（図２０（ｂ））、第２ステップ（図２０（ｃ））、第３ステップ（図２０（ｄ））と段階的に行う。それぞれのステップにおいて、レジスト・ドットパターンがエッチングにより縮小すると共に、フォトレジスト５０の周辺部では傾斜を生じる。
【０１０４】
このため、レジスト剥離後では、下方に向かう程、断面の傾斜が急峻となっている（図２０（ｅ））。そこで、ＣＤＥ（Chemical  Dry  Etching）法やウェットエッチング法を用いた等方性エッチングにより鏡面加工処理を行い表面をなめらかにするとレンズ６０が完成する（図２０（ｆ））。このようにして、凸または凹レンズを形成可能である。
【０１０５】
図２１は、レンズ形成方法の他の例を表す工程断面図である。
【０１０６】
この例では、インプリント法を用いている。液状で加熱によってガラス化する特性を持ったＳＯＧ(Spin On Glass)６１などをスピンコート等によって支持体６２の上に塗布し（図２１（ａ））、レンズの形状をかたどったスタンパー５３を押し付けてレンズ形状を形成した後（図２１（ｂ））、スタンパー５３を剥離し、ＳＯＧ６１を加熱してガラス化する（図２１（ｃ））。この手法によれば、スタンパー５３の形を任意に設計することが可能であるため、如何なる形状のレンズであっても容易に製造することが出来る。
【０１０７】
図２２（ａ）〜（ｃ）は、変形例のレンズを有する半導体発光装置の模式図である。図２２（ａ）は凸レンズ３２が１枚の断面図、図２２（ｂ）は凹レンズ３３が１枚の断面図、図２２（ｃ）は上面図である。
【０１０８】
すなわち、レンズはアレイレンズに限定されず、図２２（ａ）〜（ｃ）に示すように１枚レンズであってもよい。１枚レンズとすると、光学設計及び製造プロセスが簡素にできる。
【０１０９】
図２３（ａ）〜（ｃ）は、他の変形例のレンズを有する発光装置の模式図である。  
図２３（ａ）及び図２３（ｂ）の模式平面図に示すように大きさの異なるレンズ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅを並べても構わない。小さなレンズを大きなレンズの隙間に配置することにより、レンズで覆う領域を増やすことが可能となる。また、図２３（ｃ）の模式斜視図に示すように四角い外形のレンズ３３ａを用いても構わない。
【０１１０】
前述した実施形態及び変形例において、ベアチップサイズに近い小型化された半導体発光装置が提供される。この半導体発光装置は、照明装置、画像表示装置のバックライト光源、及びディスプレイ装置などに広く使用することが可能である。  
また、その製造方法において、ウェーハレベルでの組立及び検査工程が可能であるため高い生産性が容易である。このため価格低減を図ることができる。
【０１１１】
（参考例１）
図２４（ａ）は、参考例１の半導体発光装置を示す断面図である。また、図２４（ｂ）に、図２４（ａ）に示した半導体発光装置の上面図を示す。図２４（ａ）は、図２４（ｂ）のＡ−Ａ’での断面に相当する。
【０１１２】
図２４（ａ）において、ｎ型半導体１とｐ型半導体２との半導体接合部（ｐｎ接合）が発光部となり、基本的にｎ型半導体１とｐ型半導体２とで発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）チップが構成される（以下ＬＥＤチップ５と記す）。
【０１１３】
ここではＬＥＤチップ５の詳細構成は割愛するが、通常、ｎ型半導体１とｐ型半導体２に比較的バンドギャップの大きな半導体（例えばＧａＮ）を用い、ｎ型半導体１とｐ型半導体２の間に比較的バンドギャップの小さな半導体（例えばＩｎＧａＮ）を活性層として挿入する。これにより、活性層にｐｎ接合による注入キャリア（少数キャリア）が効果的に閉じ込められ、少数キャリア再結合による発光が効果的に行われて高い発光効率が得られるようになる。以下、ＬＥＤチップ５はｎ型半導体１とｐ型半導体２のみで代表的に表記していく。また、上記は発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いる例を示しているが、これは半導体レーザ（ＬＤ；Laser Diode）でも構わないものである。
【０１１４】
図２４（ａ）において、パッケージ基板６５上に、ｎ側配線電極６６とｐ側配線電極６７が形成されている。ｎ型半導体１はｎ側接合金属６８を介してｎ側配線電極６６に接続され、ｐ型半導体２はｐ側接合金属６９を介してｐ側配線電極６７に接続されている。
【０１１５】
ＬＥＤチップ５上には、発光素子の発光波長に対して低反射で蛍光体の発光波長に対して高反射となる蛍光反射膜８が設けられ、その上に、発光素子の光により励起され発光素子とは異なる波長の光を発する蛍光体層３０が設けられている。蛍光体層３０は保護膜７０によって保護されている。
【０１１６】
ここで、パッケージ基板６５はＬＥＤチップ５の発する熱を効果的に放熱するため、熱伝導性の高い材料（Ｃｕ、Ａｌ、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３など）を用いることが望ましい。また、パッケージ基板６５は、配線電極６６、６７を設けるため絶縁性であることが望ましいが、導電性基板の場合でも少なくとも配線電極６６、６７のどちらか一方が基板と絶縁されるよう、薄い絶縁膜が基板と配線電極６６、６７の間に設けられていればよい。
【０１１７】
配線電極６６、６７は例えば厚さ１２μｍのＣｕ膜とし、表面にＮｉメッキを５μｍとＡｕメッキを０．２μｍ設けておく。接合金属６８、６９は、半田、Ａｇペースト、Ａｕバンプなどの導電性材料からなり、加熱溶融、加熱キュア、超音波接続など、ＬＥＤチップ５の取付け方法により使い分けることができる。
【０１１８】
前述した実施形態と同様、蛍光反射膜８は、ＬＥＤチップ５の発する光（波長λ０）を効果的に蛍光体層３０に照射するとともに蛍光体層３０の発する光を反射する機能を持っている。即ち、波長λ０の光は透過し易いが、それ以外の波長の光は相対的に反射するように構成する。その結果として、ＬＥＤチップ５の励起光（λ０）は蛍光反射膜８を通して蛍光体層３０に照射されるが、蛍光体の発する光のＬＥＤチップ５側に向かう成分は蛍光反射膜８で反射されて外部に出力されるようになる。即ち、蛍光体の発する所望光が内部散乱や内部吸収で消失する割合を低減し、外部から見た発光効率が高くなるようにすることができる。
【０１１９】
蛍光体層３０に含まれる蛍光体としては、例えば、黄色にはＹＡＧ（Ｃｅ）、赤色にはＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、ＹＶＯ４：Ｅｕなど、緑色にはＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎなど、青色には（Ｂａ，Ｍｎ）Ａｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕなどを用いればよい。
【０１２０】
また、蛍光体はマトリクス樹脂中に微粉末を分散させてペースト状にしたものをスクリーン印刷で形成し、熱処理やＵＶ硬化などの手法で硬化させることや、樹脂シートを熱圧着で貼り付けることでも良い。マトリクス樹脂は、アクリル系、ポリエステル系、シリコーン系、エポキシ系、ポリイミド系等、さまざまな樹脂を用いることができる。
【０１２１】
保護膜７０は蛍光体の発光に対して透明な樹脂を用いればよく、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。また、保護膜７０として、酸化膜や窒化膜などのように樹脂以外の無機膜を用いても構わない。
【０１２２】
図２５（ａ）〜図２６（ｂ）は、参考例１の半導体発光装置の製造工程の一例を示した概略断面構成図である。
【０１２３】
図２５（ａ）は、配線電極６６、６７、接合金属６８、６９をフォトリゾグラフィー等によりウェハ状態の搭載基板６５に形成した後、ＬＥＤチップ５をフリップチップ接続している状態である。ウェハ状態のまま作成工程を進めることにより、フォトリゾグラフィーやスクリーン印刷等の一括パターン加工が容易に行えるようになる。
【０１２４】
ＬＥＤチップ５のフリップチップ接続は、例えば搭載基板６５側にＡｕ電極、ＬＥＤチップ５側にＳｎ電極を形成しておき、両者を位置合せして加熱溶融で共晶ＡｕＳｎ化させる方法を用いる。また、予めＡｕＳｎ共晶半田をメッキしておいても構わないし、他の半田材料を用いても構わない。更には、Ａｇペーストのように金属粉末混合樹脂を用いても構わない。
【０１２５】
図２５（ｂ）は、ＬＥＤチップ５の基板１０を除去する工程である。この例ではＬＥＤチップ５をフリップチップ搭載しているため、ＬＥＤチップ５の基板１０側から光を取り出すことになり、ＬＥＤ基板１０の光吸収を減らすためと、後述する封止工程のためにＬＥＤチップ５の厚みを必要最小限にするためのものである。
【０１２６】
ＬＥＤチップ５の基板１０の除去方法は、基板１０の研磨、エッチング、スペーサによるリフトオフなどで行えばよく、例えばＩｎＧａＮ／ＧａＮ系材料でサファイア基板を用いている場合、それら方法を用いることができる。また、上記した材料系でＧａＮ基板を用いている場合にはスペーサでリフトオフする方法が効果的である。ＬＥＤチップ５の厚みは、基板１０を除去することで５〜１０μｍ程度になるのが一般的である。
【０１２７】
図２５（ｃ）は、上記の基板１０除去の工程の後に、前述した蛍光反射膜８の形成を行う工程である。ＬＥＤチップ５以外の部分に形成された蛍光反射膜８はフォトリゾグラフィーで取り除いても良い。蛍光反射膜８は、例えばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて２５０℃でＳｉＯ２膜やＳｉ３Ｎ４膜を堆積させる。このとき、ＬＥＤチップ５はＡｕＳｎ半田で接続されているため半田が溶融してずれるようなことは防止できる。  
あるいは、蛍光反射膜８は、図６（ａ）、（ｂ）を参照して前述したように誘電体膜の多層構造であってもよい。
【０１２８】
蛍光反射膜８を形成した後、蛍光体層３０の形成を行う。蛍光体層３０は、樹脂マトリクス中に蛍光体を分散させた蛍光体ペーストをスクリーン印刷により形成し、熱処理して硬化させる。また、樹脂マトリクスを紫外線硬化樹脂として、ＵＶ（Ultra-Violet、紫外線）硬化させても良い。このとき、蛍光体としては、例えばＲＧＢ３色を混合するか、別々のペーストを重ねても良い。
【０１２９】
図２６（ａ）は、保護膜７０の形成である。保護膜７０は蛍光体層７０を覆うように形成する。保護膜７０は、樹脂で形成する場合には蛍光体層３０と同様にスクリーン印刷により形成しても良い。また、感光性樹脂をフォトリゾグラフィーで形成しても良い。更に、保護膜７０として酸化膜や窒化膜を用いてもよく、樹脂と酸化膜や、樹脂と窒化膜といった複合膜でも良い。
【０１３０】
図２６（ｂ）は、ウェハ加工工程の終了した半導体発光装置の分離であり、一般的半導体加工方法であるダイシングを用いて分離すればよい。
【０１３１】
図２７（ａ）〜図２８（ｂ）は、前述した工程を改良した例であり、ＬＥＤチップ５の基板１０の剥離を搭載基板上６５の上で行うのではなく、予めウェハ状態の配列のまま剥離する方法を示している。
【０１３２】
まず、ＬＥＤウェハをダイシングテープ８１に貼り付け、ＬＥＤ分離部に表面からｎ型半導体１より深くまでダイシング溝７１を形成する。この段階では、基板１０の途中までの溝形成（ハーフカット）とする。また、ダイシングでハーフカットする代りに、フォトリゾグラフィーとエッチングにより基板１０に達する溝エッチングをしておくことでも構わない。
【０１３３】
次に、転写テープ８２に、ＬＥＤ基板１０が表に露出するようにＬＥＤウェハを貼り付けする（図２７（ｂ））。続いて、エッチング、スペーサによるリフトオフや、基板研磨等を用いて基板１０の除去を一括して行う（図２７（ｃ））。そして、前述した蛍光反射膜８としてＳｉＯ２膜やＳｉ３Ｎ４膜のプラズマＣＶＤを行う。この際、プラズマＣＶＤの熱に耐えるよう、前述の転写テープ８２にポリイミド系テープを用いることが望ましい。この後、蛍光体層３０の形成を行う。蛍光反射膜８、蛍光体層３０は、前述したように搭載基板６５にＬＥＤチップ５を搭載してから形成してもよく、ここでは図示していない。
【０１３４】
次に、ＬＥＤチップ５を更に別のテープ８３に転写し、ＬＥＤチップ５の表面を露出させる（図２７（ｄ））。このときの転写テープ８３は熱剥離テープやＵＶ剥離テープを用いることが望ましい。
【０１３５】
最終的に、ＬＥＤチップ５を搭載基板ウェハ６５にフリップチップ実装する（図２８（ａ））。このとき、搭載基板６５におけるＬＥＤチップ搭載部の配列ピッチをＬＥＤチップ５の配列ピッチの整数倍としておくとフリップチップ実装が効率よく行うことができる。
【０１３６】
例えば、搭載基板６５のＬＥＤ搭載部ピッチをＬＥＤチップ配列ピッチの２倍とすると、１つおきにＬＥＤチップ５の一括搭載が可能になり、後述するように、１つのＬＥＤウェハから４つの搭載基板ウェハへのＬＥＤチップ一括転写が可能になる。
【０１３７】
ＬＥＤチップ５を搭載基板６５に転写する方法として、接合金属６８、６９に銀ペーストのように粘着性持つ材料を用い、ＬＥＤチップ５と配線電極６６、６７の位置を合せて転写テープ８３を搭載基板６５に押付ける方法を用いることができる。
【０１３８】
このとき、図２８（ｂ）に示すように、搭載基板６５のＬＥＤ搭載部（接合金属６８、６９の部分）に位置するＬＥＤチップ５は銀ペーストの粘着力で引き剥がされるが、それ以外のＬＥＤチップ５はそのまま転写テープ８３に張付いたままとなる。
【０１３９】
また、銀ペーストとＬＥＤチップ５の接触を確実にするため、図２８（ｂ）の状態で搭載基板６５のＬＥＤ搭載部に位置するＬＥＤチップ５を転写テープ８３の裏側からピンまたは凸部をもつ押さえ板で押付けるようにしても良い。また、転写対象のＬＥＤチップ５の剥離を確実にするため、転写テープ８３をＵＶ剥離テープや熱剥離テープとし、ＬＥＤ搭載部の転写テープ８３に対し選択的にＵＶ照射を行ったり、ピンまたは凸部をもつ押さえ板で加熱したりしても構わない。
【０１４０】
上記のように粘着性材料を用いる他に、例えば接合金属６８、６９を半田材料とし、図２８（ｂ）の状態で搭載基板６５を加熱して半田を溶融し、接合金属６８、６９のある部分のＬＥＤチップ５を選択的に半田接合してしまうことでも構わない。また、転写テープ８３を熱剥離テープとし、図２８（ｂ）の状態で搭載基板６５を半田溶融しない程度に加熱してＬＥＤチップ５の選択剥離を行い、その後、搭載基板６５全体をリフロー炉に投入して一括リフローを行っても良い。
【０１４１】
図２９（ａ）〜図３０（ｂ）は、搭載基板６５の配列ピッチがＬＥＤチップ５の配列ピッチの２倍の場合の転写の工程を示す上面図である。
【０１４２】
図２９（ａ）は最初の搭載基板６５に対する転写工程であり、隣接する４つのＬＥＤチップ５のうち１つのみが転写される状況を示している。
【０１４３】
次に、別の搭載基板６５に対しＬＥＤチップ５の転写を行っていく。図２９（ｂ）は２枚目の搭載基板６５にＬＥＤチップ転写する工程であり、図３０（ａ）は３枚目の搭載基板６５にＬＥＤチップ転写する工程であり、図３０（ｂ）は４枚目の搭載基板６５にＬＥＤチップ転写する工程である。
【０１４４】
このように、搭載基板６５の配列ピッチをＬＥＤチップ５の配列ピッチの２倍とすることにより、１つのＬＥＤウェハから４枚の搭載基板６５にＬＥＤチップ５の一括転写が可能になる。
【０１４５】
（参考例２）
図３１は、参考例２の半導体発光装置を示す断面構成図である。図２４（ａ）と同様の部分には同じ数字を用いて示している。
【０１４６】
この例の特徴は、蛍光体層３０を発光素子（ＬＥＤチップ５）の上面のみでなく側面にも形成していることであり、発光素子側面から放出される光による蛍光体の発する光との光量バランスからくる色むらを低減できる。この例は、蛍光体を樹脂に分散させて塗布を行う際、発光素子上面だけでなく、周囲に発光素子の厚み程度まで拡げた領域を覆うように塗布を行うことで実現できる。また、蛍光体層３０の塗布は、気泡の混入が無いよう、減圧雰囲気で行うことが望ましい。
【０１４７】
（参考例３）
図３２は、図３１で示した参考例２と同様の効果を得るための参考例３であり、蛍光体層３０を蛍光反射膜８の上面にだけ形成しても色むらが生じ難くなる例である。
【０１４８】
この例では、発光素子の発光層（ｐｎ接合部）を上下に貫く溝８５を発光素子の周縁部に設け、素子の電極や電極とは別の金属（遮光膜）８６を、絶縁膜（図示せず）を介して溝８５の表面に設けるものである。
【０１４９】
図３３にこの部分を拡大して示す。ここではp型半導体２の電極金属を溝８５にまで拡張して遮光膜８６とする例を示している。このとき、溝８５の表面は薄い絶縁膜８７（例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜を１００ｎｍ）を設けておき、発光素子のｐｎ接合以外を流れるリーク電流を防止する。
【０１５０】
前述のように、遮光膜８６は、電極金属を兼ねるのではなく、電極金属とは別の金属を専用に形成しても良く、また、金属ではなくカーボンなどの吸光材を含んだ黒体樹脂を設けることとしても良い。これにより、発光素子の活性層部分にガイドされて側面方向に引き出されてくる光を遮断し、色むらを抑制する他、遮光膜８６が金属の場合はその光を図の上方向に反射させて発光効率を高めることが出来る。
【０１５１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態はいくつかの具体例を示しているが、これはあくまで構成例であり、本発明の主旨に従い個々の要素に他の手段（材料、形状、寸法など）を用いても構わないものである。また、各実施形態を組み合わせて実施することも可能である。即ち、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができるものである。
【符号の説明】
【０１５２】
８，８０…蛍光反射膜、１０…基板、１２…半導体層、１２ｅ…発光層、１４…ｐ側電極、１６…ｎ側電極、２０…絶縁膜、２２ａ…ｐ側シード金属、２２ｂ…ｎ側シード金属、２４ａ…ｐ側金属配線層、２４ｂ…ｎ側金属配線層、２６ａ…ｐ側金属ピラー、２６ｂ…ｎ側金属ピラー、２８…樹脂、３０，３１…蛍光体層
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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