(57)【要約】  半導体発光デバイスは、発光面を有する半導体発光素子と、発光面の少なくとも一部の上に設けられた、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜とを備える。パターニング可能な皮膜は、透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な皮膜でもよいし、かつ／又は印刷可能な皮膜でもよい。パターニング可能な皮膜は、その内部に発光面の一部を露出させる開口を備え、開口内の発光面上にボンドパッドが設けてある。ボンドパッド上にワイヤボンドを設けることができる。これに関連する、半導体発光デバイスを作製する方法も提供する。
2008514027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光面を備える半導体発光素子と、
前記発光面の少なくとも一部の上に設けられた、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜と
を備えることを特徴とする半導体発光デバイス。
【請求項２】
透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜は、その内部に前記発光面の一部を露出させる開口を備え、前記半導体発光デバイスは、前記開口内の前記発光面の露出部上にボンドパッドをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光デバイス。
【請求項３】
前記発光面とは反対側の前記ボンドパッド上に、ワイヤボンドをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の半導体発光デバイス。
【請求項４】
前記発光面は、面と、前記面から延びる側壁とを備え、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜は、前記面の少なくとも一部の上及び前記側壁の少なくとも一部の上にあることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光デバイス。
【請求項５】
透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜の厚さは、前記側壁の前記少なくとも一部の上の方が、前記面の前記少なくとも一部の上より大きいことを特徴とする請求項４に記載の半導体発光デバイス。
【請求項６】
透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜の厚さは、前記側壁の前記少なくとも一部の上の方が、前記面の前記少なくとも一部の上より少なくとも１０％大きいことを特徴とする請求項５に記載の半導体発光デバイス。
【請求項７】
前記発光面から放たれる光を少なくとも一部変換し、それにより前記半導体発光デバイスから出てくる光が白色光として出現するように前記蛍光体が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光デバイス。
【請求項８】
前記発光面と、シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記透過性皮膜との間に、透過性シリコーンを含み蛍光体を含まないパターニング可能な皮膜をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光デバイス。
【請求項９】
前記半導体発光素子は、第１の半導体発光素子を備え、前記発光面は、第１の発光面を備える半導体発光デバイスであって、前記半導体発光デバイスは、
前記第１の半導体発光素子と一体構造化され、第２の発光面を備える第２の半導体発光素子をさらに備え、
透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜は、前記第１及び第２の発光面の少なくとも一部の上にあることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光デバイス。
【請求項１０】
前記半導体発光素子は、第１の半導体発光素子を備え、前記発光面は、第１の発光面を備える半導体発光デバイスであって、前記半導体発光デバイスは、
第２の発光面を備える第２の半導体発光素子と、
実装テープとをさらに備え、
前記第１及び第２の発光デバイスは、前記実装テープ上にあり互いに離間され、
透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜は、前記第１及び第２の発光面の少なくとも一部の上にあることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光デバイス。
【請求項１１】
透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜は、離間された前記第１及び第２の発光デバイス間の前記実装テープ上に延びることを特徴とする請求項１０に記載の半導体発光デバイス。
【請求項１２】
前記第１の発光面は、前記第２の半導体発光素子に対向する第１の側壁を備え、前記第２の発光面は、前記第１の半導体発光素子に対向する第２の側壁を備え、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜は、前記第１及び第２の側壁の少なくとも一部の上にも延びることを特徴とする請求項１１に記載の半導体発光デバイス。
【請求項１３】
透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜は、シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な透過性皮膜を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光デバイス。
【請求項１４】
透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜は、透過性シリコーン及び蛍光体を含む印刷可能な皮膜を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光デバイス。
【請求項１５】
透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜は、透過性シリコーン及び第１の蛍光体を含むパターニング可能な第１の皮膜である半導体発光デバイスであって、前記デバイスは、
前記発光面とは反対側の、透過性シリコーン及び第１の蛍光体を含むパターニング可能な前記第１の皮膜上に、透過性シリコーン及び第２の蛍光体を含むパターニング可能な第２の皮膜をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光デバイス。
【請求項１６】
前記第１の蛍光体は緑色蛍光体を含み、前記第２の蛍光体は赤色蛍光体を含むことを特徴とする請求項１５に記載の半導体発光デバイス。
【請求項１７】
半導体発光素子の発光面の少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜をコーティングするステップを含むことを特徴とする半導体発光デバイスの作製方法。
【請求項１８】
コーティングするステップは、半導体発光素子の発光面の前記少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な皮膜をコーティングするステップを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
コーティングするステップは、半導体発光素子の発光面の前記少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含む印刷可能な皮膜を印刷するステップを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な前記皮膜を光パターニングして、前記発光面の一部を露出させる開口を内部に形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
半導体発光素子の発光面の前記少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含む印刷可能な前記皮膜を印刷して、前記発光面の一部を露出させる開口を内部に画定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記開口内の前記発光面の露出部上にボンドパッドを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記開口内の前記発光面の露出部上にボンドパッドを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記発光面とは反対側の前記ボンドパッドにワイヤをボンディングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記発光面とは反対側の前記ボンドパッドにワイヤをボンディングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記発光面は、面と、前記面から延びる側壁とを備え、コーティングするステップは、前記面の少なくとも一部の上と、前記側壁の少なくとも一部の上とに、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜をコーティングするステップを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
コーティングするステップは、前記側壁の前記少なくとも一部の上に、前記面の前記少なくとも一部の上よりも厚く、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜をコーティングするステップを含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
コーティングするステップは、前記側壁の前記少なくとも一部の上に、前記面の前記少なくとも一部の上よりも少なくとも１０％厚く、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜をコーティングするステップを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記発光面から放たれる光を少なくとも一部変換し、それにより前記半導体発光デバイスから出てくる光が白色光として出現するように前記蛍光体が構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項３０】
光パターニングするステップは、
透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な前記皮膜を選択的に露光して、前記開口を画定するステップと、
透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な露光済みの前記皮膜を現像して、前記開口を形成するステップと
を含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項３１】
透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な現像済みの前記皮膜を再現像して、前記開口を拡大するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
現像するステップと再現像するステップとの間に、
前記発光デバイスの発光を測定するステップを含み、
測定された前記発光デバイスの前記発光が少なくとも１つの予め定めたパラメータに合致しない場合に、再現像するステップを行うことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの予め定めたパラメータは、発光周波数スペクトルを含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
コーティングするステップに、
前記発光面の少なくとも一部の上に、透過性シリコーンを含み蛍光体を含まないパターニング可能な皮膜をコーティングするステップが先行することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項３５】
コーティングするステップは、
一体構造化された複数の半導体発光素子の発光面の少なくとも一部の上に、シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な透過性皮膜をコーティングするステップを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項３６】
透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜は、透過性シリコーン及び第１の蛍光体を含むパターニング可能な第１の皮膜であり、前記方法は、
透過性シリコーン及び第１の蛍光体を含むパターニング可能な前記第１の皮膜上に、透過性シリコーン及び第２の蛍光体を含むパターニング可能な第２の皮膜をコーティングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１の蛍光体は緑色蛍光体を含み、前記第２の蛍光体は赤色蛍光体を含むことを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
コーティングするステップに、実装テープ上に、対応する発光面を備える複数の半導体発光デバイスを実装するステップが先行し、
コーティングするステップは、前記実装テープ上に実装された前記複数の半導体発光素子の発光面の少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜をコーティングするステップを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項３９】
実装するステップとコーティングするステップとの間に、
前記実装テープを引き伸ばして、隣り合う半導体発光デバイス間にスペースを画定するステップがあり、
コーティングするステップは、前記実装テープ上に実装された前記複数の半導体発光素子の前記発光面の少なくとも一部の上と、隣り合う半導体発光デバイス間の前記スペース上とに、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜をコーティングするステップを含むことを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記半導体発光面は側壁を備え、コーティングするステップは、
前記実装テープ上に実装された前記複数の半導体発光素子の前記発光面の少なくとも一部の上と、隣り合う半導体発光デバイス間の前記スペース上とに、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜をコーティングして、前記半導体発光素子の側壁の少なくとも一部を、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な前記皮膜でコーティングするステップを含むことを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ電子デバイス及びその作製方法に関する。より詳細には、本発明は、半導体発光デバイス及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオードなどの半導体発光デバイスは、様々な用途に広く使用されている。当業者にはよく知られているように、半導体発光デバイスは、通電するとコヒーレント及び／又はインコヒーレント光を放つように構成された１つ又は複数の半導体層を有する半導体発光素子を備える。半導体発光デバイスは一般に、外部との電気的接続、放熱、レンズ又は導波路、環境保護、および／または他の機能を提供するようにパッケージングされることも知られている。
【０００３】
ＬＥＤに関する継続的な開発の結果、可視スペクトルを超えてカバーすることのできる極めて有効かつ機械的にロバストな光源が得られている。こうした属性が、固体デバイスの持ち合わせる長い耐用寿命と併さって、ディスプレイの様々な新しい用途を可能とし、ＬＥＤを、十分に定着した白熱球や蛍光灯に匹敵するものへと位置付けることができる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６２５２２５４号明細書
【特許文献２】米国特許第６０６９４４０号明細書
【特許文献３】米国特許第５８５８２７８号明細書
【特許文献４】米国特許第５８１３７５３号明細書
【特許文献５】米国特許第５２７７８４０号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第ＵＳ２００４／００５６２６０Ａ１号明細書
【特許文献７】米国特許第６２０１２６２号明細書
【特許文献８】米国特許第６１８７６０６号明細書
【特許文献９】米国特許第６１２０６００号明細書
【特許文献１０】米国特許第５９１２４７７号明細書
【特許文献１１】米国特許第５７３９５５４号明細書
【特許文献１２】米国特許第５６３１１９０号明細書
【特許文献１３】米国特許第５６０４１３５号明細書
【特許文献１４】米国特許第５５２３５８９号明細書
【特許文献１５】米国特許第５４１６３４２号明細書
【特許文献１６】米国特許第５３９３９９３号明細書
【特許文献１７】米国特許第５３３８９４４号明細書
【特許文献１８】米国特許第５２１００５１号明細書
【特許文献１９】米国特許第５０２７１６８号明細書
【特許文献２０】米国特許第４９６６８６２号明細書
【特許文献２１】米国特許第４９１８４９７号明細書
【特許文献２２】米国特許出願公開第ＵＳ２００３／０００６４１８Ａ１号明細書
【特許文献２３】米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１２３１６４Ａ１号明細書
【特許文献２４】米国特許出願第１０／６５９，２４１号明細書
【特許文献２５】米国特許出願第１０／８９９，７９３号明細書
【特許文献２６】米国特許第６６４２６５２号明細書
【非特許文献１】「Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ａｂｏｕｔ  Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｂｒａｎｄ  Ｌｏｗ−Ｓｔｒｅｓｓ  Ｐａｔｔｅｒｎａｂｌｅ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」（ｆｏｒｍ  ｎｏ．  １１−１１０８−０１、著作権ダウコーニング社、２００３年）と題する製品情報パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＥＤに対して蛍光体を与えて、例えば固体照明を提供することが望ましいと言える。一例では、固体白色照明に使用されるＬＥＤは、例えば約３８０ｎｍから約４８０ｎｍの範囲の短波長の高放射束出力を生むことができる。１つ又は複数の蛍光体を与え、ＬＥＤの短波長の高エネルギー光子出力を使用して蛍光体を部分的に又は全体に励起させて、それによりＬＥＤの出力を部分的に又は全体に低い周波数に変換（ｄｏｗｎ−ｃｏｎｖｅｒｔ）して白色光を出現させる。
【０００６】
具体例として、赤色、緑色及び青色の蛍光体と一緒に、ＬＥＤから出される約３９０ｎｍの紫外出力を使用して、白色光を出現させることができる。別の具体例として、ＬＥＤから出される約４７０ｎｍの青色光出力を使用して黄色蛍光体を励起して、ＬＥＤ出力の一部が蛍光体によって吸収されるときに起こる、いくらかの２次的黄色発光と共にいくらかの４７０ｎｍの青色出力を送出することによって白色光を出現させることができる。
【０００７】
当業者にはよく知られているように、少なくとも２つの技術を使用してＬＥＤの発光路内に蛍光体材料を取り入れることができる。一方の技術では、ＬＥＤを設けたパッケージ及び／又は封入体内に蛍光体を浮遊させ、それにより蛍光体をＬＥＤ近辺に維持することができる。代替の手法では、ＬＥＤ自体に蛍光体材料がコーティングされる。蛍光体をコーティングする際、エポキシなど、１つ又は複数の蛍光体を浮遊させた液体結合剤を使用することができる。蛍光体を含むこの結合剤を、透明な封入エポキシを施し硬化させる前にＬＥＤ上に施すことができる。蛍光体コーティングを使用するＬＥＤが、特許文献１〜５に記載されている。さらに、その開示全体が本明細書に完全に記載されたかのように参照により本明細書に組み込む特許文献６は、互いに対向する第１及び第２の面を有する基板と、互いに対向する第１及び第２の面の間に位置し、第２の面から第１の面に向かって斜めに延びる側壁とを備える発光ダイオードを記載している。コンフォーマルな蛍光体層が、傾斜した側壁上に設けられる。傾斜した側壁によって、従来の垂直な側壁よりも均一な蛍光体コーティングを施すことが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態による半導体発光デバイスは、発光面を備える半導体発光素子と、前記発光面の少なくとも一部の上に設けられた透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜とを備える。透過性シリコーン及び蛍光体を含む前記パターニング可能な皮膜は、透過性シリコーン及び蛍光体を含む、光パターニング可能な皮膜および／または印刷可能な皮膜とすることができる。いくつかの実施形態では、透過性シリコーン及び蛍光体を含む前記パターニング可能な皮膜は、発光面を露出させる開口部を内部に備え、前記開口内の発光面上にボンドパッドを設けてある。他の実施形態では、前記発光面とは反対側のボンドパッド上にワイヤボンドを設ける。
【０００９】
さらに他の実施形態では、発光面は、面と前記面から延びる側壁とを備え、透過性シリコーン及び蛍光体を含む前記パターニング可能な皮膜は、前記面の少なくとも一部の上および前記側壁の少なくとも一部の上にある。さらに、いくつかの実施形態では、透過性シリコーン及び蛍光体を含む前記パターニング可能な皮膜の厚さは、前記側壁の少なくとも一部の上の方が、前記面の少なくとも一部の上よりも大きく、いくつかの実施形態では少なくとも１０％大きい。
【００１０】
さらに他の実施形態では、前記蛍光体は、前記発光面から放たれる光の変換を少なくともある程度行い、それにより半導体発光デバイスから出てくる光が白色光として出現するように構成されている。他の実施形態では、透過性シリコーンを含み蛍光体を含まないパターニング可能な皮膜が、前記発光面とシリコーン及び蛍光体を含む透過性のパターニング可能な皮膜との間に設けられている。
【００１１】
本発明のさらに他の実施形態では、第２の半導体発光素子が、第１の半導体発光素子と一体構造化され、透過性シリコーン及び蛍光体を含む前記パターニング可能な皮膜は、一体構造化された第１及び第２の半導体発光素子双方の発光面の少なくとも一部の上に設けられている。さらに他の実施形態では、第１及び第２の半導体発光素子が実装テープ上に設けられ、互いに離間されており、透過性シリコーン及び蛍光体を含む前記パターニング可能な皮膜は、前記第１及び第２の半導体発光素子双方の発光面の少なくとも一部の上に設けられている。他の実施形態では、透過性シリコーン及び蛍光体を含む前記パターニング可能な皮膜は、互いに離間された前記第１および第２の発光デバイス間の実装テープ上にも延びている。さらに他の実施形態では、前記各発光面は、互いに対向する側壁を備え、透過性シリコーン及び蛍光体を含む前記パターニング可能な皮膜は、前記面および側壁の少なくとも一部の上に延びている。
【００１２】
本発明のさらに他の実施形態では、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜を発光面の少なくとも一部の上に複数設けることができる。いくつかの実施形態では、いくつかの層内の各蛍光体は同じものでよい。しかし、他の実施形態では、第１の皮膜内に第１の蛍光体を設け、第２の皮膜内に第２の蛍光体を設けることができる。例えば、前記第１の蛍光体を緑色蛍光体、前記第２の蛍光体を赤色蛍光体とすることができる。２つ以上のパターニング可能な皮膜を他の組合せで設けることもできる。
【００１３】
本発明の様々な実施形態によると、半導体発光素子の発光面の少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜をコーティングすることによって半導体発光デバイスを作製することができる。いくつかの実施形態では、半導体発光ダイオードの発光面の少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な皮膜をコーティングする。他の実施形態では、半導体発光素子の発光面の少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含む印刷可能な皮膜を印刷する。いくつかの実施形態では、透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な皮膜を光パターニングして、その内部に発光面を露出する開口を形成する。他の実施形態では、半導体発光素子の発光面の少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含む印刷可能な皮膜を印刷して、その内部に発光面を露出する開口を画定する。さらに他の実施形態では、前記開口の発光面上にボンドパッドを形成し、さらに他の実施形態では、前記発光面とは反対側のボンドパッドにワイヤをボンディングする。
【００１４】
いくつかの実施形態では、前記発光面の面の少なくとも一部の上と、その側壁の少なくとも一部の上とに透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜がコーティングされるようにコーティングを行う。いくつかの実施形態では、前記コーティングの厚さは、前記側壁の少なくとも一部の上の方が、前記面の少なくとも一部の上より大きく、いくつかの実施形態では少なくとも１０％大きい。
【００１５】
本発明のいくつかの実施形態では、透過性シリコーン及び蛍光体を含む前記光パターニング可能な皮膜を選択的に露光することにより光パターニングを行って開口を画定し、次いで透過性シリコーン及び蛍光体を含む露光済みの前記光パターニング可能な皮膜を現像して開口を形成する。さらに他の実施形態では、透過性シリコーン及び蛍光体を含む前記光パターニング可能な皮膜を再現像して前記開口を拡大する。さらに他の実施形態では、透過性シリコーン及び蛍光体を含む前記光パターニング可能な皮膜を現像後、発光デバイスの発光を測定し、計測した前記発光デバイスの発光が、発光周波数スペクトルなどの少なくとも１つの予め定めたパラメータに一致しない場合、２回目の現像を行う。さらに他の実施形態では、透過性シリコーン及び蛍光体を含む前記光パターニング可能な皮膜のコーティング前に、透過性シリコーンを含み蛍光体を含まない光パターニング可能な皮膜を、前記発光面の少なくとも一部の上にコーティングすることができる。
【００１６】
複数の発光素子をコーティングするために、本発明の方法の実施形態も使用することができる。いくつかの実施形態では、一体構造化された複数の半導体発光素子の少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜をコーティングする。他の実施形態では、実装テープ上に複数の半導体発光デバイスを取り付け、次いで実装テープ上の前記複数の半導体発光デバイスをコーティングする。さらに他の実施形態では、コーティング前に実装テープを引き伸ばして、隣り合うデバイス間に空間を画定し、次いでデバイス上と、その間の前記スペース上とにコーティングを行う。さらに他の実施形態では、前記デバイスの側壁もコーティングする。
【００１７】
本発明のさらに他の方法の実施形態では、前記発光面の少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜を２層以上コーティングすることができる。具体的には、いくつかの実施形態では、発光面上に透過性シリコーン及び第１の蛍光体を含むパターニング可能な皮膜をまずコーティングする。次いで、透過性シリコーン及び第１の蛍光体を含むパターニング可能な前記第１の皮膜上に、透過性シリコーン及び第２の蛍光体を含むパターニング可能な第２の皮膜をコーティングする。いくつかの実施形態では、前記第１の蛍光体は緑色蛍光体、前記第２の蛍光体は赤色蛍光体である。２層以上のパターニング可能な皮膜を他の組合せで設けることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態を示す添付の図面を参照して、以下に本発明をより完全に説明する。ただし、本発明を、本明細書に示す実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。むしろこれらの実施形態は、この開示を徹底かつ完璧なものにし、またこの開示により本発明の範囲を当業者に完全に伝えるために提供する。図面では、分かりやすくするために層の厚さ及び領域は強調してある。全体を通して、同様の番号は同様の要素を意味する。本明細書で使用されるとき、「及び／又は」という用語は、列挙された関連項目のうち１つ又は複数のどのような組合せをも含む。
【００１９】
本明細書で使用する専門用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。本明細書で使用するとき、単数形を示す「１つの」及び特定の単数形を示す「その」は、文脈がはっきりとそうでないことを示さない限り複数形も含むものとする。さらに当然のことながら、「含む」及び／又は「含んでいる」という用語が本明細書で使用される場合、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素及び／又は構成要素の存在を特定するが、１つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素及び／又はこれらの群の存在或いはこれらの追加を除外するものではない。
【００２０】
当然のことながら、層又は領域などの要素を、別の要素の「上に」存在する、又は別の要素の「上に」延びているものとして述べる場合、その要素は、他の要素の上に直接存在するか他の要素の上に直接延びている可能性があり、また介在要素も存在する可能性がある。これに対し、１つの要素を、別の要素の「上に直接」存在する、又は「上に直接」延びるものとして述べる場合、介在要素は存在しない。当然のことながら、１つの要素を、別の要素に「接続される」又は「結合される」ものとして述べる場合、その要素は他の要素に直接接続又は結合される可能性があり、また介在要素も存在する可能性がある。これに対し、１つの要素を、別の要素に「直接接続される」又は「直接結合される」ものとして述べる場合、介在要素は存在しない。
【００２１】
当然のことながら、本明細書では、様々な要素、構成要素、領域、層及び／又は区画を説明するために「第１の」や「第２の」などの用語を使用することがあるが、これらの要素、構成要素、領域、層及び／又は区画は、こうした用語によって限定されるべきものではない。こうした用語は単に、１つの要素、構成要素、領域、層又は区画を、別の領域、層又は区画から区別するために使用される。したがって、以下に論ずる第１の要素、構成要素、領域、層又は区画を、本発明の教示から逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、層又は区画と呼ぶことができる。
【００２２】
さらに、本明細書では、図面に示すようなある要素と別の要素との関係を説明するために「下の」、「基部」又は「水平の」、並びに「上の」、「上部」又は「垂直の」などの相対的用語を使用する場合がある。当然のことながら、相対的用語は、図面に表すデバイスの向きに加え、そのデバイスの異なる向きも包含するものとする。例えば、図中のデバイスの上下を逆にした場合、他の要素の「下」側にあると説明している要素は他の要素の「上」側にくる。したがって、例示的用語である「下の」は、図の特定の向きに応じて「下の」向き及び「上の」向きのどちらをも包含する。同様に、図のうちの１つに示すデバイスの上下を逆にした場合、他の要素の「下に」又は「下方に」と説明している要素は、他の要素の「上に」くる。したがって、例示的用語である「下に」又は「下方に」は、上向き又は下向きのどちらをも包含する。
【００２３】
本発明の理想的実施形態の概略断面図を参照して、本発明の実施形態を説明する。したがって、例えば製造技術及び／又は公差によって、図示する形状とは異なることが考えられる。それゆえ、本発明の実施形態を、本明細書に示す領域の特定形状に限定するものとして解釈すべきではなく、例えば製造過程で生じる形状のずれも含むものとする。例えば、平坦として示す又は説明する領域は通常、粗いかつ／又は非線形の形態を有し得る。さらに、図示する鋭角は通常、丸みを帯び得る。したがって、図示する領域は本質的に概略的なものであり、その形状は領域の正確な形状を示すものではないし、本発明の範囲を限定するものでもない。さらに、「水平な」、「垂直な」や「直角の」などの用語は、厳密に０°又は９０°の方向を示すのではなく、大まかな方向又は関係を示す。
【００２４】
別段の定めがない限り、本明細書で使用する用語は全て（技術的及び科学的用語も含めて）この発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。さらに当然のことながら、一般に使用される辞書で定義される用語などの用語は、関連技術の文脈におけるそれらの意味と一致した意味を持つものとして解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されるものではない。
【００２５】
図１は、本発明の様々な実施形態による半導体発光デバイスの断面図である。図１を参照すると、本発明の様々な実施形態による半導体発光デバイス１００は、発光面１１０ａを備える半導体発光素子１１０を備える。発光面１１０ａの少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０を設ける。本明細書で使用するとき、「光」は半導体発光素子１１０によって放たれる可視及び／又は不可視のどんな放射（紫外線など）をも意味する。さらに、本明細書で使用するとき、「透過性」という用語は、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０に侵入する光学的放射が、皮膜１２０から少なくともいくらか放たれることを意味する。
【００２６】
透過性シリコーンを含むパターニング可能な皮膜は、当業者にはよく知られている。例えば、ダウコーニング（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標））社は、ダウコーニング  ＷＬ−３０１０印刷可能シリコーン、及びダウコーニング  ＷＬ−５０００シリーズ光パターニング可能スピンオンシリコーン、と呼ばれる低応力のパターニング可能なシリコーン材料シリーズを販売している。ダウコーニング  ＷＬ−３０１０印刷可能シリコーンは、様々なマイクロエレクトロニクス用途に、低応力、低温硬化可能パターニングシリコーンを提供するために設計されたステンシル印刷可能なペースト材料である。ダウコーニング  ＷＬ−３０１０ペースト材料は黒色であるが、透過性ペーストも提供することができ、かつ／又は硬化後ペーストを透過性にすることもできる。ダウコーニング  ＷＬ−５０００シリーズ光パターニング可能スピンオンシリコーンには、ＷＬ−５１５０、ＷＬ−５３５０及びＷＬ−５３５１光パターニング可能スピンオンシリコーンがあり、これらは様々なマイクロエレクトロニクス及びオプトエレクトロニクス用途に、低応力、低温硬化可能な透過性パターニング皮膜を提供するために設計されている。こうした材料は、例えば、大容量ウェハレベルパッケージング又は他の集積回路パッケージング用途や、ウェハ、フィルム、セラミックス及び積層板や、応力−バッファ層用途や、無鉛はんだを使用した新興用途や、ウェハの表裏面保護層や、再分配層や、はんだマスクや、ネガフォトレジストや、接着層や、犠牲層などに使用することが可能である（非特許文献１参照）。
【００２７】
蛍光体も、当業者にはよく知られている。本明細書で使用するとき、蛍光体は、セリウムをドープしたイットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ）及び／又は他の従来の蛍光体でよく、こうした蛍光体を従来の混合技術を使用して、シリコーンを含む透過性のパターニング可能な皮膜のペースト又は溶液に混合し、それによりシリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な透過性の皮膜１２０を提供することができる。いくつかの実施形態では、発光面１１０ａから放たれる少なくともいくらかの光の変換を行って、半導体発光デバイス１００から出てくる光が白色光として出現するように蛍光体を構成する。
【００２８】
半導体発光素子１１０は、シリコーン、炭化ケイ素、窒化ガリウム及び／又は他の半導体材料を含むことができる１つ又は複数の半導体層を備える発光ダイオード、レーザダイオード及び／又は他の半導体デバイスと、サファイア、シリコーン、炭化ケイ素及び／又は他のマイクロエレクトロニクス基板を備えることができる基板と、金属及び／又は他の導電層を備えることができる１つ又は複数のコンタクト層とを備えることができる。いくつかの実施形態では、紫外ＬＥＤ、青色ＬＥＤ及び／又は緑色ＬＥＤを提供することができる。半導体発光デバイスの設計及び作製は、当業者にはよく知られているので、本明細書では詳細に説明する必要はない。
【００２９】
例えば、本発明のいくつかの実施形態による発光デバイスは、ノースカロライナ州ダラムのクリー社（Ｃｒｅｅ，  Ｉｎｃ．）により製造販売されているデバイスなど、窒化ガリウムベースのＬＥＤなどの構造、及び／又は炭化ケイ素基板上に作製されたレーザ構造を備えることができる。本発明は、本明細書に完全に示すかのようにその全体を参照により本明細書に組み込む特許文献７〜２１に記載されている活性領域を提供するＬＥＤ構造及び／又はレーザ構造と共に使用するのに適している場合がある。他の適切なＬＥＤ構造及び／又はレーザ構造は、本明細書に完全に示すかのようにその全体を参照として本明細書に組み込む特許文献２２及び２３に記載されている。さらに、全体を完全に示すかのように参照として本明細書に組み込む特許文献２４に記載されている、蛍光体がコーティングされたＬＥＤも本発明のいくつかの実施形態において使用するのに適している場合がある。ＬＥＤ構造及び／又はレーザは、発光が基板を通して起こるように動作するよう構成することができる。そのような実施形態では、例えば、特許文献２３に記載されているように、デバイスの光出力を高めるように基板をパターニングすることができる。
【００３０】
図２は、本発明の他の実施形態による半導体発光デバイスの断面図である。図２に示すように、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０は、発光面１１０ａの一部を露出させる開口１２２を内部に備える。光パターニング可能な皮膜を使用する場合、以下詳細に説明するように、露光及び現像を含むフォトリソグラフィを利用して開口を画定することができる。これに対し、印刷可能な皮膜を使用する場合、スクリーン印刷又はステンシル印刷を利用して開口を画定し、それと同時に印刷可能な皮膜をコーティングすることができる。
【００３１】
やはり図２を参照すると、開口１２２内の発光面１１０ａ上にボンドパッド１３０が設けられている。図示するように、本発明のいくつかの実施形態では、発光面１１０ａとは反対側のボンドパッド１３０上にワイヤボンド１４０が設けられる。ボンドパッド及びワイヤボンドは、当業者にはよく知られているので本明細書でさらに説明する必要はない。ボンドパッド及びワイヤボンドの一例は、本願の譲受人に譲渡され、本明細書に完全に示すかのようにその全体を参照として本明細書に組み込む特許文献２５に記載されている。
【００３２】
したがって、本発明の実施形態において、ボンドパッドの作製及びワイヤボンディングの実行前に蛍光体を半導体発光素子にコーティングすることが可能である。透過性シリコーンを含むパターニング可能な皮膜を、従来の印刷又はフォトリソグラフィ技術を利用してパターニングすることができ、ボンドパッドの作製及びワイヤボンディングの実行の際に使用される、例えば約２８０℃以上の比較的高温に晒されても透過性を維持させることができる。したがって、本発明のいくつかの実施形態による、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜で半導体発光素子をコーティングすることによって、ボンドパッドの作製前に半導体発光素子上に所望の厚さ及び所望の特性を有する蛍光体層を設けることができる。これにより、半導体発光デバイスの動作特性を著しく低下させずにボンドパッドを設け、ワイヤボンディングを行うことができる。
【００３３】
図３は、本発明の他の実施形態による半導体発光デバイスの断面図である。図３に示すように、発光面は、面１１０ｂと、面１１０ｂから延びる少なくとも１つの側壁１１０ｃとを備える。透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０は、面１１０ｂの少なくとも一部の上及び側壁１１０ｃの少なくとも一部の上にある。さらに、やはり図３に示すように、本発明のいくつかの実施形態では、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０の厚さは、側壁１１０ｃの少なくとも一部の上の方が、面１１０ｂの少なくとも一部の上よりも大きい。これにより、より厚い側壁コーティングを施すことができる。
【００３４】
実際、いくつかの実施形態では、シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜の厚さは、側壁１１０ｃの少なくとも一部の上の方が、面１１０ｂの少なくとも一部の上より少なくとも１０％大きい。したがって、本発明のいくつかの実施形態により、コーティングの厚さが発光素子の面１１０ｂに比べて側壁１１０ｃ上で大きく、テーパ（ｔａｐｅｒｅｄ）側壁を備える、蛍光体がコーティングされた発光デバイスを提供することができる。このことは、特許文献２６に記載されている従来の発光デバイスとはっきりと対照をなす。この文献では、蛍光体コーティングの厚さの変化は、平均厚さの１０％以下である。したがって、本発明のこうした実施形態によれば、厚くコーティングされた側壁コーティングを施すことができる。
【００３５】
図４は、本発明のさらに他の実施形態による半導体発光デバイスの断面図である。図４に示すように、透過性シリコーンを含み蛍光体を含まないパターニング可能な皮膜４２０が、発光面１１０ａと透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０との間に設けられている。いくつかの実施形態では、蛍光体をその中に混合することなく、先に述べたダウコーニング社ブランドである低応力でパターニング可能なシリコーン材料のうちのいずれかを使用して、皮膜４２０を設けることができる。ただし当然のことながら、透過性でパターニング可能な他の材料を使用してもよいし、皮膜４２０内に他の材料を混合して光拡散及び／又は他の特性を付与することもできる。さらに、皮膜１２０及び皮膜４２０に使用される透過性でパターニング可能なシリコーン材料が同じである必要はない。
【００３６】
図５は、本発明の他の実施形態による半導体発光デバイスの断面図である。図５に示すように、例えば従来の方法でウェハ内に複数の半導体発光素子を形成することによって、第１の半導体発光素子１１０及び第２の半導体発光素子１１０’を一体構造化する。第１の半導体発光素子１１０は、第１の発光面１１０ａを含み、第２の半導体発光素子１１０’は、第２の発光面１１０ａ’を備える。図５に示すように、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０を、第１の発光面１１０ａ及び第２の発光面１１０ａ’双方の少なくとも一部の上に設ける。
【００３７】
図６は、本発明のさらに他の実施形態による半導体発光デバイスの断面図である。図６では、第１の半導体発光素子１１０及び第２の半導体発光素子１１０’が、実装テープ６１０上に実装されている。実装テープ６１０は、ダイシングされた半導体発光素子を保持するのに従来使用されている、従来の「青色テープ」でよい。図６に示すように、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０は、第１の発光面１１０ａ及び第２の発光面１１０ａ’の少なくとも一部の上にある。さらに、図６に示すように、本発明のいくつかの実施形態では、第１の半導体発光素子１１０及び第２の半導体発光素子１１０’を、例えばそれらを実装テープ６１０上に実装後に実装テープ６１０を引き伸ばしてその間にスペース６２０を画定することにより、実装テープ６１０上で互いに離間させる。透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な皮膜１２０は、離間させた第１の半導体発光素子１１０と第２の半導体発光素子１１０’との間のスペース６２０上の実装テープ６１０上に延びる。
【００３８】
さらに、図６に示すように、さらに他の実施形態では、第１の発光面１１０ａは、第２の半導体発光素子１１０’に対向する第１の側壁１１０ｃを備え、第２の発光面１１０ａ’は、第１の半導体発光素子１１０に対向する第２の側壁１１０ｃ’を備える。透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０は、第１の側壁１１０ｃ及び第２の側壁１１０ｃ’の少なくとも一部の上に延びる。したがって、個々の発光デバイス１１０及び１１０’をダイシングし、実装テープ６１０を引き伸ばした上で、図６のいくつかの実施形態から、コーティング１２０の厚さが側壁１１０ｃ上で面１１０ｂ上より大きい図３の実施形態を作ることができる。
【００３９】
当業者には当然のことながら、本発明の他の様々な実施形態に従って、図１〜図６の実施形態を様々に組み合わせて、また様々に補助的に組み合わせて提供することができる。
【００４０】
本発明の様々な実施形態による半導体発光デバイスの作製方法について以下に説明する。例えば、図１及び７を参照すると、図７のブロック７１０に示すように、半導体発光素子１１０の発光面１１０ａの少なくとも一部の上に透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０をコーティングすることによって、半導体発光デバイス１００を作製することができる。透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０が、シリコーン及び蛍光体を含む印刷可能な皮膜である本発明のいくつかの実施形態では、ブロック７１０でのコーティングを、ステンシル印刷又はスクリーン印刷装置によって行うことができる。さらに、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０が、シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な皮膜である本発明の実施形態では、ブロック７１０でのコーティングを、例えば、透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な皮膜をスピンコーティングすることによって行うことができる。
【００４１】
ブロック７１０に戻り、本発明の他の実施形態によると、ブロック７１０で透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０を半導体発光素子の発光面の少なくとも一部の上にコーティングする前に、例えば図４の４２０に示すように、発光面の少なくとも一部を、透過性シリコーンを含み蛍光体を含まないパターニング可能な皮膜でコーティングすることができる。次いで、ブロック７１０のコーティングを行うことができる。
【００４２】
図７のブロック７２０及び図２を参照すると、透過性の光パターニング可能な皮膜を使用する場合、透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な皮膜１２０を光パターニングして、その内部に発光面１１０ａを露出させる開口１２２を形成することができる。透過性シリコーン及び蛍光体を含む印刷可能な皮膜を使用する場合、スクリーン印刷又はステンシル印刷自体を使用して開口１２２を画定するので、ブロック７２０の光パターニングを行う必要はない。やはり当然のことながら、ブロック７１０及び７２０での作業をウェハレベルで行う場合、これらの作業を利用して、ダイシング用の溝を設けてウェハをダイシングすることもできる。
【００４３】
次に、図２に戻り図７のブロック７３０を参照すると、開口１２２内の発光面１１０ａ上にボンドパッド１３０を形成することができる。最後に、ブロック７４０で、発光面１１０ａとは反対側のボンドパッド１３０にワイヤボンド１４０をボンディングすることができる。
【００４４】
図７のブロック７１０に戻り図３及び図６を参照すると、面１１０ａ及び１１０ａ’の少なくとも一部の上、並びに側壁１１０ｃ及び１１０ｃ’の少なくとも一部の上に透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０をコーティングするようにコーティングを実施することができる。例えば図６に示すように、これらの実施形態では、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０の厚さが、側壁１１０ｃ及び１１０ｃ’の少なくとも一部の上の方が、面１１０ａ及び面１１０ａ’の少なくとも一部の上より大きいものとすることができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１０％大きいものとすることができる。
【００４５】
図８は、本発明の様々な実施形態による光パターニングの作業を示すフロー図であり、これは透過性光パターニング可能な皮膜を使用する場合、図７のブロック７２０に相当する。具体的には、図８を参照すると、ブロック８１０では、透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な皮膜１２０を選択的に露光させて、図２の開口１２２などの開口を画定する。次いでブロック８２０で、透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な露光済みの皮膜を現像（リンス）して、開口１２２を形成する。露光及び現像は、先に引用した非特許文献１に記載したように、又は他の従来の技術を利用して行うことができる。図８に戻り、ブロック８３０で、発光デバイスの発光を測定し、測定した発光デバイスが、所望の発光周波数スペクトルなどの少なくとも１つの予め定めたパラメータに合致するかどうかを判定する。合致する場合、光パターニングは終了する。合致しない場合、透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な皮膜を、ブロック８２０で再び現像（リンス）して開口を拡大させる。
【００４６】
ブロック８３０を含む本発明の実施形態は、現像ステップを１度行っても透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な皮膜のパターニングされていない部分を完全に現像することができない（洗い流すことができない）という認識からくるものである。したがって、発光スペクトルが満足のいくものでない場合、２回目またはそれに続く現像を行うことによって、その中に蛍光体を含む皮膜を制御した分量だけ追加で取り除くことができる。したがって、個別の半導体発光デバイスを「トリミング」して所望の発光パラメータを満たすことができる。
【００４７】
図７及び図８の作業を、ダイシングの前または後に、個々の半導体発光デバイス又は複数の半導体発光デバイスに対して行うことができる。例えば、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０を、一体構造化させた複数の半導体発光素子の発光面の少なくとも一部の上にコーティングすることによって、図７のブロック７１０の実施形態に従って図５の実施形態を作製することができる。したがって、いくつかの実施形態では、ダイシング前にウェハステージにおいて図７のコーティング及び／又は他の作業を行うことができる。
【００４８】
図９は、本発明の他の実施形態による、コーティングのために行うことのできる他の作業のフロー図である。これらの作業は、図７のブロック７１０に相当しうる。これら実施形態も図６の各デバイスに相当しうる。
【００４９】
具体的には、図９を参照すると、ブロック９１０で、従来の「青色テープ」などの実装テープ６１０上に複数の半導体発光デバイスを実装する。これらのデバイスは、ウェハから個片化したデバイスでもよいし、実装テープ６１０上に実装を施してからウェハを個片化してもよい。加えて、デバイスの側壁コーティングの厚さを大きくしたい場合は、ブロック９２０に示すように、実装テープ６１０を引き伸ばしてデバイスを互いに離間させてもよい。他の実施形態では、デバイスを互いに離間させた関係で実装テープ６１０上に配置することができる。さらに他の実施形態では、デバイスを互いに離間させる必要なく、側壁をコーティングすることができる。
【００５０】
次いで、ブロック９３０で、実装テープ６１０上に実装された複数の半導体発光素子１１０及び１１０’の発光面１１０ａ及び１１０ａ’の少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０を形成する。ブロック９３０のいくつかの実施形態では、図６に示すように、隣り合う半導体発光デバイス１１０と半導体発光デバイス１１０’との間のスペース６２０内の実装テープ６１０上にも、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜１２０をコーティングする。さらに、他の実施形態では、側壁１１０ｃ及び１１０ｃ’の少なくとも一部にも透過性シリコーン及び蛍光体を含む光パターニング可能な皮膜１２０をコーティングする。
【００５１】
図１〜図９に関連して上述した本発明の実施形態では、透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な単一の皮膜について説明してきた。しかし、これらのどの実施形態でも透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜を２層以上使用することができる。したがって、本発明のいくつかの実施形態では、半導体発光素子の発光面の少なくとも一部の上に、透過性シリコーン及び第１の蛍光体を含むパターニング可能な第１の皮膜を設ける又はコーティングする。次いで、透過性シリコーン及び第２の蛍光体を含むパターニング可能な第２の皮膜を、発光面とは反対側の、透過性シリコーン及び第１の蛍光体を含むパターニング可能な第１の皮膜上に設ける又はコーティングする。透過性シリコーン及び蛍光体を含むパターニング可能な皮膜を３層以上設けてもよい。
【００５２】
こうした複数の層のうちの２層またはそれ以上の層において、蛍光体は、同一のものでも異なるものでもよい。したがって、例えば、透過性シリコーン及び緑色蛍光体を含むパターニング可能な第１の皮膜を設け、この透過性シリコーン及び緑色蛍光体を含むパターニング可能な第１の皮膜の上に、透過性シリコーン及び赤色蛍光体を含むパターニング可能な第２の皮膜を設けることによって、青色半導体発光デバイスを設けることができる。他の実施形態では、紫外半導体発光素子に、透過性シリコーン並びに赤色、緑色及び青色蛍光体をそれぞれ含むパターニング可能な別個の皮膜を設けることができる。
【００５３】
さらに、いくつかの実施形態では、吸収と発光という相反するプロセスのため、発光面が、低エネルギー（発光）蛍光体よりも先に高エネルギー（発光）蛍光体を励起させることが望ましい。したがって、本発明のいくつかの実施形態では、青色半導体発光素子に、透過性シリコーン及び緑色蛍光体を含むパターニング可能な第１の皮膜と、透過性シリコーン及び赤色蛍光体を含むパターニング可能な第２の皮膜とを設けて、発光面から放たれる青色光がまず緑色蛍光体と相互作用し、次いで赤色蛍光体と相互作用するようにすることができる。上層のパターニング可能な皮膜を形成する前に、下層のパターニング可能な皮膜に対し別個の硬化及び現像プロセスを行うことができる。或いは、共通の硬化及び現像とプロセスを行ってもよい。
【００５４】
本発明の様々な実施形態について以下にさらに検討する。具体的には、本発明のいくつかの実施形態では、透過性シリコーンを含むパターニング可能な皮膜を、発光素子に蛍光体を追加するために使用することが可能である。光パターニング可能な材料を、フォトレジスト材料と同様に紫外光でパターニングすることができる。そうすればその材料は、露光されていない領域が後の現像中に洗い流されるパターニング可能なネガ材料としてふるまう。したがって、例えばＹＡＧ：Ｃｅなどの蛍光体をこのタイプのシリコーン材料に混合し、適切な波長のＵＶ光を選択して蛍光体の吸収を低下させ反射を低下させる場合、黄色コーティングを施した青色ＬＥＤにより垂直ＬＥＤ構造を形成すれば、「白色」ＬＥＤを提供することができる。加えて、複数の蛍光体を使用して、より優れた演色を行うことができる。当然のことながら、本明細書で使用する「垂直」は、半導体発光素子１１０及び１１０’の面１１０ａ及び１１０ａ’それぞれに直角のおおよその方向を意味する。
【００５５】
本発明のいくつかの実施形態では、半導体発光素子上の蛍光体を含むコーティングによって、相関色温度（ＣＣＴ）をよりよく調整することができ、チップのパッケージング中にパッケージ内に蛍光体の塊を入れるのとは違って、パッケージング作業者は、白色チップを使用して白色デバイスを作ることが可能である。
【００５６】
さらに、図８に関連して先に述べたように、透過性シリコーンを含む光パターニング可能な皮膜１２０は、露光領域のうちいくらかも洗い流されるという点で、パターンを現像する際の選択性に乏しい。このことは、本発明のいくつかの実施形態では、好ましい付加的特長と考えられる。具体的には、コーティング量が多すぎて所望の光学的特性が得られない場合、実際この乏しい選択性によって余計な材料が侵食されて所望の色度点に合わせることができる。この侵食はウェハレベル及び／又はダイレベルで行うことができる。さらに、先に述べたように、ウェハ／チップの幾何学形状に応じて、コーティングをウェハレベルで、かつ青色テープ上におけるダイシング後に行うことができ、またはそのどちらかで行ってもよい。
【００５７】
したがって、本発明のいくつかの実施形態により、半導体発光デバイスの製造者が、発光ウェハ又はチップの残り部分をコーティングしつつワイヤボンディングの場所を開設して、それにより垂直な幾何形状を使用することができる。パターニング可能な材料を、それがダイ接着に所望される温度制限に合致するという点で、はんだマスクとしても使用することができる。また、現像特質の選択性が乏しいため（つまり、現像液に溶けるべきでない材料が侵食されるため）、この特徴を使用して色度点を調整することができる。
【００５８】
最後に、先に述べたように、本発明の実施形態によるコーティング作業は、ウェハレベルで行い、精査及び検査の後にウェハレベルで行い、かつ／またはテープを引き伸ばすレベルで行うことができる。ウェハレベルでは、ウェハをコーティングし、最初の硬化を行い、露光現像してボンドパッドを開設し、任意選択でダイシングの溝を開設することができる。次いで、任意選択で最後の硬化を行い、引き続きウェハを精査し、ダイシングし、ソーティングし、パッケージングする。さらに、ウェハレベルで最後の硬化を行っていない場合、ウェハをダイシングし、ピッキングし、検査し、材料を選択的に取り除いて、図８に関連して述べた色度点を調整することができる。次いで、最後の硬化をダイレベルで行い、続いてソーティングしパッケージングすることができる。テープを引き伸ばすレベルでは、ダイシング後に部分的な引き伸ばしを行うことができ、その後に、既に述べたようにコーティング、硬化、露光及び現像を行い、続いてピッキング、検査及びソーティングを行うことができる。
【００５９】
図面及び明細書において、本発明の実施形態を開示してきた。その中で特定の用語を使用しているが、それらは一般的かつ説明的な意味でのみ使用しているのであって、添付の特許請求の範囲に示す発明の範囲を限定するためのものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態による半導体発光デバイスの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による半導体発光デバイスの断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による半導体発光デバイスの断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による半導体発光デバイスの断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による半導体発光デバイスの断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による半導体発光デバイスの断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による半導体発光デバイスの製造方法を示すフロー図である。
【図８】本発明の一実施形態による半導体発光デバイスの製造方法を示すフロー図である。
【図９】本発明の一実施形態による半導体発光デバイスの製造方法を示すフロー図である。
【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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【国際調査報告】
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