(57)【要約】【課題】高効率な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、第１の電極と、第２の電極と、第１の絶縁層と、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、第２の絶縁層とを備えた。第１の電極は半導体層の第２の主面に設けられた。第２の電極は半導体層における発光層と第１の主面との間の部分の側面に設けられた。第１の配線層は、第２の主面に対する反対側の第１の絶縁層上及び第１の開口内に設けられ、第１の電極と接続された。第２の配線層は、第２の主面に対する反対側の第１の絶縁層上及び第２の開口内に設けられ、側面に設けられた第２の電極と接続された。【選択図】図１
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【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、発光層とを含む半導体層と、
前記半導体層の前記第２の主面に設けられた第１の電極と、
前記半導体層における前記発光層と前記第１の主面との間の部分の側面に設けられた第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、前記第１の電極に達する第１の開口と、前記側面に設けられた前記第２の電極に達する第２の開口とを有する第１の絶縁層と、
前記第２の主面に対する反対側の前記第１の絶縁層上及び前記第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、
前記第２の主面に対する反対側の前記第１の絶縁層上及び前記第２の開口内に設けられ、前記側面に設けられた前記第２の電極と接続された第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の金属ピラーの周囲及び前記第２の金属ピラーの周囲を覆う第２の絶縁層と、
を備えたことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記第２の電極は、前記側面を連続して囲んで設けられ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】
前記第２の電極は、前記第２の主面上にも設けられた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】
前記第１の電極の面積は、前記第２の主面上の前記第２の電極の面積よりも大き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】
前記半導体層は、前記発光層を含む上段部と、前記発光層を含まない下段部とを有し、前記上段部の前記第２の主面に前記第１の電極が設けられ、前記下段部の側面に前記第２の電極が設けられた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。
【請求項６】
前記下段部に溝が形成され、
前記第２の電極は、前記溝の側面にも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２の電極は、前記溝の底部にも設けられたことを特徴とする請求項６記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記第２の配線層は、前記溝内における前記第２の電極の内側にも設けられたことを特徴とする請求項６または７に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記側面は、前記第１の主面及び前記第２の主面に対して傾斜し、
前記第２の開口における前記側面の横の部分の幅は、前記第１の主面側から前記第２の主面側に向かって漸次大きくなってい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２の配線層において、前記第２の主面上の前記第２の電極と接続する面よりも、前記第２の主面上の前記第２の電極に対する反対側の面が大きいことを特徴とする請求項３〜９のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
前記第２の電極において、前記半導体層の前記側面に設けられた部分の面積は、前記第２の主面上に設けられた部分の面積よりも大であることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
第１の主面と、その反対側に形成された第２の主面と、側面と、発光層とを含む半導体層と、
前記側面に設けられた絶縁膜と、
前記第２の主面における前記発光層を有する領域、および前記絶縁膜に設けられた第１の電極と、
前記第２の主面における前記発光層の外周よりも外側に設けられた第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、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の開口とを有する第１の絶縁層と、
前記第２の主面に対する反対側の前記第１の絶縁層上及び前記第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、
前記第２の主面に対する反対側の前記第１の絶縁層上及び前記第２の開口内に設けられ、前記第２の電極と接続された第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の金属ピラーの周囲及び前記第２の金属ピラーの周囲を覆う第２の絶縁層と、
を備えたことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１３】
前記半導体層は、前記発光層を含む上段部と、前記発光層を含まない下段部とを有し、前記上段部の前記第２の主面に前記第１の電極が設けられ、前記下段部の前記第２の主面に前記第２の電極が設けられたことを特徴とする請求項１２記載の半導体発光装置。
【請求項１４】
前記下段部に対して前記上段部を挟んだ反対側の前記側面に、前記絶縁膜を介して前記第１の電極が設けられたことを特徴とする請求項１３記載の半導体発光装置。
【請求項１５】
前記第１の電極は、前記第２の主面から前記側面側にかけて連続して形成されていることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１６】
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、前記絶縁層、前記第１の配線層及び前記第２の配線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１〜１５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】
半導体層における一方の主面側にｎ側電極とｐ側電極が形成された構造が知られている。その構造において、ｐ側電極の平面面積を相対的に大きくすれば、発光面積を大きくして輝度の向上が図れる。しかし、チップサイズ（平面サイズ）を変えずにｐ側電極の平面面積を大きくすると、相対的にｎ側電極の平面面積が縮小する。ｎ側電極の平面面積が縮小するとｎ側電極への電流集中により、信頼性の低下が懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３３０６３１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、高効率な半導体発光装置を提供する。
【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、半導体層と、第１の電極と、第２の電極と、第１の絶縁層と、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、第２の絶縁層とを備えた。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、発光層とを含む。前記第１の電極は、前記半導体層の前記第２の主面に設けられた。前記第２の電極は、前記半導体層における前記発光層と前記第１の主面との間の部分の側面に設けられた。前記第１の絶縁層は、前記半導体層の前記第２の主面側に設けられ、前記第１の電極に達する第１の開口と、前記側面に設けられた前記第２の電極に達する第２の開口とを有する。前記第１の配線層は、前記第２の主面に対する反対側の前記第１の絶縁層上及び前記第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、前記第２の主面に対する反対側の前記第１の絶縁層上及び前記第２の開口内に設けられ、前記側面に設けられた前記第２の電極と接続された。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面に設けられた。前記第２の絶縁層は、前記第１の金属ピラーの周囲及び前記第２の金属ピラーの周囲を覆う。
【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図。
【図２】第１実施形態に係る半導体発光装置における、電極、配線層及び金属ピラーの平面レイアウトを例示する模式平面図。
【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断面図。
【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断面図。
【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断面図。
【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断面図。
【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断面図。
【図８】第２実施形態に係る半導体発光装置の模式図。
【図９】第２実施形態に係る半導体発光装置における、電極、配線層及び金属ピラーの平面レイアウトを例示する模式平面図。
【図１０】第３実施形態に係る半導体発光装置の模式図。
【図１１】第３実施形態に係る半導体発光装置の模式断面図。
【図１２】第３実施形態に係る半導体発光装置における、電極、配線層及び金属ピラーの平面レイアウトを例示する模式平面図。
【図１３】第４実施形態に係る半導体発光装置の模式図。
【図１４】第４実施形態に係る半導体発光装置における、電極、配線層及び金属ピラーの平面レイアウトを例示する模式平面図。
【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（ａ）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。図１（ｂ）は、同半導体発光装置における半導体層１５及び電極１７、１８の模式斜視図である。図１（ａ）では半導体層１５の第１の主面１５ａを上側に、図１（ｂ）では第１の主面１５ａを下側に表している。
【０００９】
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と、発光層１２を挟む例えばｐ型のＧａＮ層とｎ型のＧａＮ層とを含む。第２の半導体層１３は、第１の主面１５ａの反対側に設けられている。半導体層１５の第１の主面１５ａから、主として光が外部に放出される。
【００１０】
半導体層１５における第１の主面１５ａの反対側の第２の主面側は、凹凸形状に加工され、その第２の主面側には上段部１５ｂと下段部１５ｃが設けられている。上段部１５ｂは、第１の主面１５ａから見て下段部１５ｃよりも上段側に位置する。
【００１１】
上段部１５ｂは、発光層１２を含む。下段部１５ｃは、発光層１２を含まず、発光層１２と第１の主面１５ａとの間の部分に設けられている。
【００１２】
上段部１５ｂにおける第２の主面（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１７が設けられている。
【００１３】
下段部１５ｃにおける第２の主面（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１８が設けられている。さらに、下段部１５ｃの側面１５ｄにもｎ側電極１８が形成されている。側面１５ｄに形成されたｎ側電極１８と、下段部１５ｃの表面（第２の主面）に形成されたｎ側電極１８とは、同じ材料で一体に形成され、側面１５ｄと下段部１５ｃの表面との間のコーナー部でつながっている。側面１５ｄに形成されたｎ側電極１８は、下段部１５ｃの外周を囲み、すなわち側面１５ｄに連続してつながって形成されている。ｎ側電極１８において、側面１５ｄに設けられた部分の面積は、第２の主面上に設けられた部分の面積よりも大きい。
【００１４】
ｐ側電極１７は、半導体層１５の面方向において発光層１２を有する領域（発光領域）である上段部１５ｂの表面に形成されている。そして、第２の主面上において、ｐ側電極１７の面積の方が、下段部１５ｃの表面（第２の主面上）に形成されたｎ側電極１８の面積よりも広い。
【００１５】
上段部１５ｂの側面には、例えばシリコン酸化膜等の絶縁膜１６が設けられ、発光層１２の側面は絶縁膜１６で覆われている。絶縁膜１６は、ｐ側電極１７とｎ側電極１８との間に介在され、それらを絶縁分離している。
【００１６】
さらに、半導体層１５の第２の主面及び側面１５ｄは、絶縁層（第１の絶縁層）１９で覆われている。絶縁層１９は、例えば、樹脂あるいはシリコン酸化膜である。
【００１７】
絶縁層１９において、第２の主面に対する反対側の面は平坦化され、その面に第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。ｎ側配線層２２において、下段部１５ｃ表面（第２の主面）上のｎ側電極１８と接続する面よりも、その面の反対側の面の方が大きい。すなわち、ｎ側配線層２２は、下段部１５ｃ表面上のｎ側電極１８よりも大きな面積で、絶縁層１９上にレイアウトされている。
【００１８】
ｐ側配線層２１は、ｐ側電極１７に達して絶縁層１９に形成された第１の開口１９ａ内にも設けられ、ｐ側電極１７と接続されている。
【００１９】
また、絶縁層１９には、ｎ側電極１８に達する第２の開口１９ｂが形成される。第２の開口１９ｂは、下段部１５ｃの表面上のｎ側電極１８に達すると共に、側面１５ｄに形成されたｎ側電極１８の横の部分にも形成される。したがって、第２の開口１９ｂは、側面１５ｄに形成されたｎ側電極１８に通じる。ｎ側配線層２２は、第２の開口１９ｂ内にも設けられる。すなわち、ｎ側配線層２２は、側面１５ｄに形成されたｎ側電極１８の横の部分にも設けられれる。したがって、ｎ側配線層２２は、下段部１５ｃの表面上及び側面１５ｃに設けられたｎ側電極１８と接続される。
【００２０】
側面１５ｄは、第１の主面１５ａ及び第２の主面に対して傾斜し、第２の開口１９ｂにおける側面１５ｄの横の部分の幅は、第１の主面１５ａ側から第２の主面側に向かって漸次大きくなっている。このため、側面１５ｄの横の部分へのｎ側配線層２２の埋め込み性がよく、側面１５ｄに設けられたｎ側電極１８に対してｎ側配線層２２を確実に接続させることができる。
【００２１】
ｐ側配線層２１においてｐ側電極１７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２４が設けられている。ｎ側配線層２２において、第２の主面上のｎ側電極１８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２５が設けられている。
【００２２】
ｐ側金属ピラー２４の周囲、ｎ側金属ピラー２５の周囲、ｐ側配線層２１およびｎ側配線層２２は、第２の絶縁層として、例えば樹脂層２３で覆われている。なお、第２の絶縁層は、無機物層であってもよい。
【００２３】
図２に、半導体層１５、ｐ側電極１７、ｎ側電極１８、ｐ側配線層２１、ｎ側配線層２２、ｐ側金属ピラー２４およびｎ側金属ピラー２５の平面レイアウトの一例を示す。図２は、図１（ａ）を下面（実装面）側から見た平面図に対応する。なお、樹脂層２３は、図示を省略している。
【００２４】
半導体層１５の第２の主面上で、ｐ側電極１７はｎ側電極１８よりも広い面積でレイアウトされている。絶縁層１９の平面サイズは半導体層１５の平面サイズよりも大きく、その絶縁層１９の下面における半分ほどの領域にｐ側配線層２１がレイアウトされ、残りの半分ほどの領域にｎ側配線層２２がレイアウトされている。ｎ側配線層２２は、ｎ側電極１８の第２の主面上に設けられた部分よりも広い面積で、絶縁層１９上に広がって形成されている。
金属ピラー２４、２５は円柱状に限らず、角柱状、他形状の柱状もしくはパッド状であってもよい。
【００２５】
第１の半導体層１１は、ｎ側電極１８及びｎ側配線２２を介してｎ側金属ピラー２５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１７及びｐ側配線層２１を介してｐ側金属ピラー２４と電気的に接続されている。ｎ側金属ピラー２５及びｐ側金属ピラー２４における樹脂層２３から露出する下端面には、例えばはんだボール、金属バンプなどの外部端子が設けられ、その外部端子を介して、半導体発光装置は外部回路と電気的に接続可能である。
【００２６】
ｎ側金属ピラー２５及びｐ側金属ピラー２４のそれぞれの厚み（図１（ａ）において上下方向の厚み）は、半導体層１５、ｎ側電極１８、ｐ側電極１７、絶縁膜１６、絶縁層１９、ｎ側配線層２２およびｐ側配線層２１を含む積層体の厚みよりも厚い。各金属ピラー２４、２５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２４、２５は、その平面サイズよりも厚みが小さくてもよい。
【００２７】
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２５、ｐ側金属ピラー２４および樹脂層２３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、回路基板等に実装した場合に、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２５とｐ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。
【００２８】
ｎ側配線層２２、ｐ側配線層２１、ｎ側金属ピラー２５、ｐ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、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。
【００２９】
ｎ側金属ピラー２５及びｐ側金属ピラー２４を補強する役目をする樹脂層２３は、回路基板等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２３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。
【００３０】
半導体層１５の第１の主面１５ａ上には、蛍光体層２６が設けられている。蛍光体層２６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２６における波長変換光との混合光が放出可能となる。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２６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。また、蛍光体層２６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。
【００３１】
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２６を進んで、外部に放出される。
【００３２】
半導体層における一方の主面側にｎ側電極とｐ側電極が形成された構造において、発光層を含む領域に形成されるｐ側電極の平面面積を相対的に大きくすれば、発光面積を大きくして発光効率の向上が図れる。しかし、チップサイズ（平面サイズ）を変えずにｐ側電極の平面面積を大きくすると、相対的にｎ側電極の平面面積が縮小する。ｎ側電極の平面面積が縮小するとｎ側電極への電流集中により、信頼性の低下が懸念される。
【００３３】
しかし、本実施形態では、半導体層１５の側面１５ｄにもｎ側電極１８を形成している。これにより、第２の主面上のｐ側電極１７の面積を減少させることなく、ｎ型層である第１の半導体層１１と接触するｎ側電極１８の面積を増大させることができる。したがって、ｐ側電極１５の面積縮小を抑えて高輝度化を図れ、且つｎ側電極１８の面積を増大させて信頼性を高めることができる。また、チップサイズの増大を抑制できる。
半導体層１５の第２の主面上においては、図１（ｂ）に示すように、発光層１２を有する領域に形成されたｐ側電極１７の方が、ｎ側電極１８の面積（第２の主面上での面積）よりも大きく、広い発光領域を確保できる。
実装面においては、図２に示すように、ｐ側もｎ側もほぼ同じ面積で形成され、効率よく電流を供給できる。
【００３４】
また、ｎ側電極１８は、発光層１２が発する光に対して遮光性を有する金属からなる。したがって、半導体層１５の側面１５ａが遮光膜で覆われた構造となっている。このため、側面１５ａからの光漏れを防止でき、色むらや輝度むらを抑制できる。さらに、ｎ側電極１８を構成する金属は発光層が発する光に対して反射性を有するため、側面で反射して第１の主面１５ａ側から取り出される光の量が増え、輝度を向上できる。
【００３５】
次に、図３（ａ）〜図７（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。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、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３（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９を形成する。分離溝９は、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】
次に、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、図４（ａ）に示すように、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１５ｂと、上段部１５ｂよりも基板１０側の下段に位置する下段部１５ｃが形成される。上段部１５ｂは発光層１２を含み、下段部１５ｃは発光層１２を含まない。
【００３９】
次に、図４（ｂ）に示すように、基板１０上の露出しているすべての面に、例えばＣＶＤ（chemical vapor deposition）法で、シリコン酸化膜等の絶縁膜１６を形成する。絶縁膜１６は、半導体層１５の第２の主面及び側面１５ｄを覆い、さらに分離溝９の側面及び底面にも形成される。
【００４０】
次に、例えばウェットエッチングにより絶縁膜１６に選択的に開口を形成し、下段部１５ｃの上面（第２の主面）及び側面１５ｄを露出させる。そして、その露出された部分に、例えばスパッタ法により、図５（ａ）に示すようにｎ側電極１８を形成する。このとき、ｎ側電極１８を形成する部分以外の部分は、図示しないレジスト等のマスクで覆われている。ｎ側電極１８は、例えば第１の半導体層１１側に形成されたニッケル膜と、そのニッケル膜に積層されたアルミニウム膜とを含む。
【００４１】
次に、例えばウェットエッチングにより上段部１５ｂ上の絶縁膜１６に選択的に開口を形成し、上段部１５ｂの上面（第２の半導体層１３の上面）を露出させる。そして、その露出された部分に、例えばスパッタ法により、図５（ｂ）に示すようにｐ側電極１７を形成する。このとき、ｐ側電極１７を形成する部分以外の部分は、図示しないレジスト等のマスクで覆われている。ｐ側電極１７は、例えば第２の半導体層１３側に形成されたニッケル膜と、そのニッケル膜に積層された金膜とを含む。
【００４２】
なお、ｐ側電極１７をｎ側電極１８よりも先に形成してもよく、また、ｐ側電極１７とｎ側電極１８とを同じ材料で同時に形成してもよい。
【００４３】
次に、基板１０上の露出している部分すべてを絶縁層１９で覆った後、図６（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１９をパターニングし、絶縁層１９に第１の開口１９ａと第２の開口１９ｂを形成する。絶縁層１９は、微細パターンのパターニング性に優れた、例えばポリイミド等の樹脂からなる。
【００４４】
第１の開口１９ａは、ｐ側電極１７に達する。第２の開口１９ｂは、下段部１５ｃの上面に形成されたｎ側電極１８に達する。さらに、第２の開口１９ｂは、側面１５ｄの横の部分にも形成され、側面１５ｄに形成されたｎ側電極１８に通じる。
【００４５】
次に、絶縁層１９の上面、第１の開口１９ａおよび第２の開口１９ｂの内面に、連続したシード金属２０を形成し、さらに図示しないめっきレジストを形成した後、シード金属２０を電流経路としたＣｕめっきを行う。シード金属２０は、例えばＣｕを含む。
【００４６】
これにより、図６（ｂ）に示すように、絶縁層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。すなわち、ｐ側配線層２１及びｎ側配線層２２はめっき法により同時に形成される。ｐ側配線層２１は、第１の開口１９ａ内にも形成され、ｐ側電極１７と接続される。ｎ側配線層２２は、第２の開口１９ｂ内にも形成され、ｎ側電極１８と接続される。
【００４７】
側面１５ｄは、図３（ｂ）を参照して前述した分離溝９の形成により得られる。分離溝９は、半導体層１５上に選択的に形成されたレジスト膜をマスクにしたＲＩＥにより形成される。このとき、レジスト膜は膜厚方向及び平面方向に等方的に消費され、エッチングの進行に伴って平面サイズが縮小する。したがって、分離溝９の幅は、深さ方向に漸次小さくなる。したがって、基板１０上で複数に分割された半導体層１５の各々の断面形状は台形状になり、分離溝９に隣接する側面１５ｄは、第１の主面１５ａ及び第２の主面に対して傾斜する。
【００４８】
このため、第２の開口１９ｂにおける側面１５ｄの横の部分は上側ほど幅が広く、第２の開口１９ｂの底の方まで確実にシード金属２０及びｎ側配線層２２を形成することができる。
【００４９】
ｐ側配線層２１及びｎ側配線層２２のめっきに使っためっきレジストは薬液で除去される。この後、金属ピラー形成用の別のめっきレジスト（図示せず）を形成し、前述したシード金属２０を電流経路としたＣｕめっきを行う。これにより、図７（ａ）に示すように、ｐ側配線層２１の上方にｐ側金属ピラー２４が形成され、ｎ側配線層２２の上方にｎ側金属ピラー２５が形成される。すなわち、ｐ側金属ピラー２４及びｎ側金属ピラー２５は、めっき法により同時に形成される。
【００５０】
その後、金属ピラー形成用のめっきレジストを薬液で除去し、さらにシード金属２０の露出している部分を除去する。これにより、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２とのシード金属２０を介した電気的接続が分断される。
【００５１】
次に、ｐ側配線層２１、ｎ側配線層２２、ｐ側金属ピラー２４およびｎ側金属ピラー２５を樹脂層２３で覆う。その後、樹脂層２３の表面を研削してｐ側金属ピラー２４及びｎ側金属ピラー２５の端面（上面）を露出させる。
【００５２】
この後、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。
【００５３】
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。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。
【００５４】
基板１０の除去後、図７（ｂ）に示すように、第１の主面１５ａ上に蛍光体層２６を形成する。例えば、蛍光体粒子が混合された液状の樹脂をスピンコート法で塗布した後、熱硬化させることで、蛍光体層２６が形成される。
【００５５】
第１の主面１５ａ上から基板１０を除去した後に蛍光体層２６を形成することで、第１の主面１５ａと蛍光体層２６との間に基板１０が存在せず、光取り出し効率の向上を図れる。
【００５６】
その後、ダイシングし、図１（ａ）に示す個片化された半導体発光装置が得られる。ダイシング時、基板１０はすでに除去され、さらにダイシング領域である分離溝９には、半導体層１５は存在せず、樹脂である絶縁層１９が埋め込まれている。したがって、樹脂層２３および樹脂である絶縁層１９を切断することで、容易にダイシングでき生産性を向上できる。さらに、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、個片化後に、デバイスの周囲が樹脂で覆われて保護された構造が得られる。
【００５７】
個片化された半導体発光装置は、１つの半導体層１５を含むシングルチップ構造であってもよいし、複数の半導体層１５を含むマルチチップ構造であってもよい。
【００５８】
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ため、個片化された個々のデバイスごとに、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、個々のデバイスの平面サイズをベアチップ（半導体層１５）の平面サイズに近くした小型化が容易になる。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。
【００５９】
（第２実施形態）
図８（ａ）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。図８（ｂ）は、同半導体発光装置における半導体層１５及び電極１７、１８の模式斜視図である。図８（ａ）では半導体層１５の第１の主面１５ａを上側に、図８（ｂ）では第１の主面１５ａを下側に表している。
【００６０】
図９は、本実施形態における、半導体層１５、ｐ側電極１７、ｐ側配線層２１、ｎ側配線層２２、ｐ側金属ピラー２４およびｎ側金属ピラー２５の平面レイアウトの一例を示す。図９は、図８（ａ）を下面（実装面）側から見た平面図に対応する。なお、樹脂層２３は、図示を省略している。
【００６１】
本実施形態においても、半導体層１５における発光層１２と第１の主面１５ａとの間の第１の半導体層１１の側面１５ｄにｎ側電極１８を形成している。これにより、ｐ側電極１７の面積縮小を抑えて高輝度化を図れ、且つｎ側電極１８の面積を増大させて信頼性を高めることができる。また、側面１５ｄからの光漏れを防止でき、色むらや輝度むらを抑制できる。さらに、側面で反射して第１の主面１５ａ側から取り出される光の量が増え、輝度を向上できる。
【００６２】
また、本実施形態では、ｎ側電極１８は、第２の主面上には設けられず、側面１５ａにのみ設けられている。したがって、図８（ｂ）及び図９に示すように、第２の主面上に設けられるｐ側電極１７の面積をより広くでき、より広い発光領域を確保できる。これにより、発光効率がより向上できる。また、第１の半導体層１１の第２の主面を露出させる前述した図４（ａ）に示す工程が省略できるため、コスト低減も図れる。
【００６３】
（第３実施形態）
図１０（ａ）は、第３実施形態に係る半導体発光装置における半導体層１５及び電極１７、１８の模式斜視図である。  
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の平面図に対応する。  
図１１（ａ）は、図１０（ｂ）におけるＡ−Ａ断面に対応する。  
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面に対応する。
【００６４】
図１２は、本実施形態における、半導体層１５、ｐ側電極１７、ｎ側電極１８、ｐ側配線層２１、ｎ側配線層２２、ｐ側金属ピラー２４およびｎ側金属ピラー２５の平面レイアウトの一例を示す。図１２は、図１１（ｂ）を下面（実装面）側から見た平面図に対応する。なお、樹脂層２３は、図示を省略している。
【００６５】
半導体層１５の第２の主面上で、ｐ側電極１７はｎ側電極１８よりも広い面積でレイアウトされている。ｎ側配線層２２は、ｎ側電極１８の第２の主面上に設けられた部分よりも広い面積で、絶縁層１９上に広がって形成されている。
【００６６】
本実施形態においても、半導体層１５における下段部１５ｃの上面（第２の主面）及び側面１５ｄにｎ側電極１８が形成されている。さらに本実施形態では、下段部１５ｃに溝４１が形成されている。溝４１は、基板１０上に半導体層１５が形成されている状態で、下段部１５ｃにおける第２の主面から基板１０に達して形成される。すなわち、溝４１は、下段部１５ｃにおける第２の主面から第１の主面１５ａに達する。そして、その溝４１の側面にも、ｎ側電極１８が形成されている。
【００６７】
下段部１５ｃの外周面である側面１５ｄに加えて、その外周面よりも内側に形成された溝４１の側面にもｎ側電極１８を形成することで、第２の主面上におけるｎ側電極１８の領域の縮小を図れる。相対的に第２の主面上におけるｐ側電極１７の面積の増大を図れ、発光効率を向上できる。
【００６８】
そして、本実施形態においても、側面１５ｄからの光漏れを防止でき、色むらや輝度むらを抑制できる。さらに、側面で反射して第１の主面１５ａ側から取り出される光の量が増え、輝度を向上できる。
【００６９】
また、図１１（ａ）に示すように、溝４１の底部にもｎ側電極１８が形成される。半導体層１５が基板１０上に形成されている状態で、溝４１の底部、すなわち基板１０の主面上にｎ側電極１８が形成される。このため、基板１０を除去した後に第１の主面１５ａ上に蛍光体層２６を形成する際に、溝４１内に蛍光体層２６が入り込まず、均一な厚さで蛍光体層２６を形成可能となる。
【００７０】
また、溝４１内におけるｎ側電極１８の内側にもｎ側配線層２２が埋め込まれる。したがって、ｎ側電極１８とｎ側配線層２２とは、溝４１内でも接触するため、それら両者の接触面積が増大し接触抵抗を低減できる。
【００７１】
溝４１は、下段部１５ｃにおける第２の主面からその反対側の第１の主面１５ａに達して形成される。すなわち、基板１０が、溝４１を加工する際のストッパーとなり、一定深さの溝４１を得ることができる。このため、溝４１の側面を介したｎ側電極１８と第１の半導体層１１との接触面積のばらつきによる特性ばらつきを防ぐことができる。
【００７２】
（第４実施形態）
図１３（ａ）は、第４実施形態に係る半導体発光装置の模式断面図である。図１３（ｂ）は、同半導体発光装置における半導体層１５及び電極１７、１８の模式斜視図である。
【００７３】
図１４は、本実施形態における、半導体層１５、ｐ側電極１７、ｎ側電極１８、ｐ側配線層２１、ｎ側配線層２２、ｐ側金属ピラー２４およびｎ側金属ピラー２５の平面レイアウトの一例を示す。図１４は、図１３（ａ）を下面（実装面）側から見た平面図に対応する。なお、樹脂層２３は、図示を省略している。
【００７４】
半導体層１５の第２の主面上で、ｐ側電極１７はｎ側電極１８よりも広い面積でレイアウトされている。ｎ側配線層２２は、第２の主面上に設けられたｎ側電極１８よりも広い面積で、絶縁層１９上に広がって形成されている。
【００７５】
ｐ側電極１７は、発光層１２を含む上段部１５ｂの第２の主面に設けられ、ｎ側電極１８は、発光層１２の外周より外側に設けられた下段部１５ｃの第２の主面に設けられている。
【００７６】
さらに、本実施形態では、半導体層１５の側面１５ｄ側にもｐ側電極１７が設けられている。側面１５ｄには絶縁膜１６が形成され、その側面１５ｄに設けられた絶縁膜１６にもｐ側電極１７が設けられている。
【００７７】
下段部１５ｃに対して、上段部１５ｂを挟んだ反対側の側面１５ｄに、絶縁膜１６を介してｐ側電極１７が設けられている。ｐ側電極１７は、上段部１５ｂの第２の主面から側面１５ｄ側にかけて連続して形成されている。
【００７８】
ｐ側電極１７にはｎ側電極１８に対して高電位（正電位）が印加される。そして、ｎ側電極１８から第１の半導体層１１に注入された電子は、側面１５ｄ側に設けられたｐ側電極１７の電位に引かれて、図１３（ａ）において破線矢印で表すように、発光層１２におけるｎ側電極１８に対して離れた部分にも効率よく注入される。
【００７９】
したがって、発光層１２においてｎ側電極１８に近い側に電子が集中するのを抑制し、発光層１２における面方向の電流分布の均一化を図れ、局所的な電流密度の増加を抑制できる。すなわち、電子がより効率よく発光に寄与し発光効率が向上する。
【００８０】
なお、図１３（ａ）及び（ｂ）に示す構造では、ｎ側電極１８は第２の主面上にしか設けられていないが、前述した実施形態と同様に下段部１５ｃの側面にｎ側電極１８を形成してもよい。その場合、ｐ側電極１７とｎ側電極１８とが側面１５ｄで接触しないように、絶縁膜によって両電極１７、１８を隔てる。
【００８１】
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。また、基板１０が残っていることで、個片化した後の反りを抑制でき、回路基板等への実装が容易になる。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
実施形態によれば、半導体発光装置の製造方法は、
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、
前記半導体層の前記第２の主面に、第１の電極を形成する工程と、
前記分離溝に隣接する側面であって、前記半導体層における前記発光層と前記第１の主面との間の部分の側面に、第２の電極を形成する工程と、
前記半導体層の前記第２の主面側に、前記第１の電極及び前記第２の電極を覆う第１の絶縁層を形成する工程と、
前記第１の絶縁層に、前記第１の電極に達する第１の開口と、前記側面に設けられた前記第２の電極に達する第２の開口とを形成する工程と、
前記第２の主面に対する反対側の前記第１の絶縁層上及び前記第１の開口内に、第１の配線層を形成する工程と、
前記第２の主面に対する反対側の前記第１の絶縁層上及び前記第２の開口内に、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の金属ピラーの周囲及び前記第２の金属ピラーの周囲を覆う第２の絶縁層を形成する工程と、
を備えた。
【００８８】
また、前記半導体層の前記第２の主面側に、前記発光層を含む上段部と、前記発光層を含まない下段部とを形成する工程をさらに備えた。
【００８９】
また、前記第２の電極を、前記下段部の側面に形成する。
【００９０】
また、前記第２の電極を、前記下段部の上面にも形成する。
【００９１】
また、前記下段部を貫通して前記基板に達する溝を形成する工程をさらに備え、前記第２の電極を、前記溝の側面にも形成する。
【００９２】
また、前記分離溝内に、前記絶縁層として樹脂を埋め込み、前記分離溝内の前記樹脂を切断して個片化する。
【符号の説明】
【００９３】
９…分離溝、１０…基板、１２…発光層、１５…半導体層、１５ａ…第１の主面、１５ｂ…上段部、１５ｃ…下段部、１５ｄ…側面、１６…絶縁膜、１７…ｐ側電極、１８…ｎ側電極、１９…絶縁層、２１…ｐ側配線層、２２…ｎ側配線層、２３…樹脂層、２４…ｐ側金属ピラー、２５…ｎ側金属ピラー、２６…蛍光体層、４１…溝
【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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