(57)【要約】【課題】発光効率が高く、小型薄型化されて取り扱いが容易な半導体発光装置を提供する。【解決手段】可視光を吸収する基板７上に化合物半導体を積層した発光素子を基体１４上にフリップチップ実装する半導体発光装置１の製造方法において、基体１４上に基板７を上側に配置した発光素子４をフリップチップ実装した後、基板７を除去することを特徴とする半導体発光装置１の製造方法としたものであり、実装後に基板７を除去するので、基板７によって可視光が吸収されなくなる。また、発光素子４をフリップチップ実装するときには、基板７が残っているので厚みが薄くなりすぎず、基体１４への搭載が容易になる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光吸収性の基板上に化合物半導体を積層した発光素子を基体上にフリップチップ実装する半導体発光装置の製造方法において、
前記基体上に前記基板を上側に配置した前記発光素子をフリップチップ実装した後、前記光吸収性の基板を除去することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記基板の除去は、ウエットエッチングにより行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば可視光を吸収するＧａＡｓ等の基板上にエピタキシャル成長によって形成された発光素子を、基体上にフリップチップ実装する半導体発光装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体発光装置の一例である緑色から赤色発光の発光ダイオード（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅ）は、ＩｎＧａＡｌＰ系化合物半導体を利用することによって、発光輝度が高い製品が得られるようになった。
【０００３】
しかし、ＩｎＧａＡｌＰ系化合物半導体は、ＧａＡｓ基板上に結晶成長させることにより発光素子を形成するため、発光層で発光した光のうちＧａＡｓ基板側へ向かった光は全て吸収されてしまう。
【０００４】
このため、ＧａＡｓ基板へ向かった光を発光素子の外部に取り出し、高輝度化を図る手法として、ＧａＡｓ基板とＩｎＧａＡｌＰ系化合物半導体の間に多層反射膜を形成する手法が採用されている。
【０００５】
図２（Ａ）〜（Ｆ）は、従来例に係る半導体発光装置の製造方法の手順を示す説明図である。
【０００６】
図２（Ｆ）に示すように、発光ダイオード７０は、光取り出し面を上方に向けて配置するとともに、上部にｐ側電極８２および下部にｎ側電極８３を備えた発光素子８５を、搭載基板７４上に設けている。
【０００７】
発光ダイオード７０を製造するときには、まず、図２（Ａ）に示すように、ＧａＡｓ基板７５上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層７６、ｎ−多層反射膜７７、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層７８、ＩｎＧａＡｌＰ活性層７９、ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層８０およびｐ−ＧａＡｌＡｓ窓層８１をエピタキシャル成長させる。
【０００８】
次に、図２（Ｂ）に示すように、上部にｐ側電極８２および下部にｎ側電極８３を、例えば蒸着法やスパッタ法を用いて形成し、熱処理によって電極とウエハの合金化処理を行う。
【０００９】
次いで、図２（Ｃ）に示すように、表面側から、例えばウエットエッチングまたはドライエッチングによりｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層７８が露出するまでエッチングを施し、メサ溝８４を形成する。
【００１０】
次に、図２（Ｄ）に示すように、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層７８より下側の層を、ダイシング法によりメサ溝８４に沿って切断し、発光素子８５ごとに分割する。
【００１１】
次いで、図２（Ｅ）に示すように、ウエハ状態の基板材料９１にめっき法によって外部電極８６，８７を形成する。そして、外部電極８６に発光素子８５のｎ側電極８３をＡｇペースト８９を介してダイボンディングした後、ｐ側電極８２を外部電極８７にＡｕワイヤ９０を用いてワイヤボンディングする。
【００１２】
次に、図２（Ｆ）に示すように、発光素子８５をエポキシ樹脂でモールドし、これを固化させる。そして、側方に連続して設けられているエポキシ樹脂と基板材料９１を切断して、搭載基板７４および樹脂モールド部８８ごとに分割することにより発光ダイオード７０を形成する。ＩｎＧａＡｌＰ活性層７９から発生する光のうち下方に向かう光は、ｎ−多層反射膜７７で上方に反射される。そして、上方に向かう光とともに樹脂モールド部８８から外側に取り出される。
【００１３】
なお、ｎ−多層反射膜を設けずに、ＧａＡｓ基板を除去した発光素子を搭載基板上に実装する方法も考えられている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のｎ−多層反射膜７７を形成した発光ダイオードは、１０〜２０μｍ程度の非常に薄い膜を積層したものであり、各層の成長温度の変動等によって多層反射膜の膜厚がばらつきやすく、僅かなばらつきによって反射率の低下が発生しやすいという問題がある。
【００１５】
また、ＧａＡｓ基板を除去してから発光素子を実装しようとすると、ＩｎＧａＡｌＰ系化合物半導体の厚みが１０〜数１０μｍしかなく、非常に薄くなるため、ＧａＡｓ基板除去後のウエハの取り扱い時や、フリップチップ実装時に割れが発生しやすくなり、フリップチップ実装が難しくなるという問題がある。
【００１６】
そこで本発明は、発光効率が高く、小型薄型化されて組み立てが容易な半導体発光装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体発光装置の製造方法においては、光吸収性の基板上に化合物半導体を積層し、搭載基板やリードフレーム等の基体上に、基板を上側に配置した発光素子をフリップチップ実装した後、前記基板を除去することを特徴とする半導体発光装置の製造方法としたものである。
【００１８】
この発明によれば、発光効率が高く、小型薄型化されて組み立てが容易な半導体発光装置が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、光吸収性の基板上に化合物半導体を積層した発光素子を基体上にフリップチップ実装する半導体発光装置の製造方法において、前記基体上に前記基板を上側に配置した前記発光素子をフリップチップ実装した後、前記基板を除去することを特徴とする半導体発光装置の製造方法としたものであり、実装後に光吸収性の基板を除去するので、基板によって可視光が吸収されなくなるという作用を有する。また、発光素子をフリップチップ実装するときには、基板が残っているので厚みが薄くなりすぎず、基体への搭載が容易になるという作用を有する。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、前記基板の除去は、ウエットエッチングにより行われることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置の製造方法としたものであり、機械加工を行ったときのように加工面に結晶歪が残留することがなく、また、基板の厚みが厚くても、迅速かつ均一に除去できるという作用を有する。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図１を用いて説明する。
【００２２】
図１（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法の手順を示す説明図である。
【００２３】
図１（Ｆ）に示すように、半導体発光装置１は、光取り出し面を下方に向けて配置するとともに、下部にｐ側電極２およびｎ側電極３を備えた発光素子４を、基体の一例である搭載基板１４の外部電極５，６上にフリップチップ実装している。
【００２４】
半導体発光装置１を製造するときには、まず、図１（Ａ）に示すように、可視光を吸収するＧａＡｓ基板７上に、それぞれ化合物半導体からなるｎ−ＧａＡｓバッファ層８、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層９、ＩｎＧａＡｌＰ活性層１０およびｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１１をエピタキシャル成長させて積層する。
【００２５】
次に、図１（Ｂ）に示すように、表面側から、例えばウエットエッチングまたはドライエッチングによりｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層９が露出するまでエッチングを施し、ｎ電極設置用の溝部１２を形成する。
【００２６】
次いで、図１（Ｃ）に示すように、ｐ側電極２およびｎ側電極３を、例えば蒸着法やスパッタ法を用いてｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層１１およびｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層９に形成し、熱処理によって電極２，３とウエハの合金化処理を行う。
【００２７】
次に、図１（Ｄ）に示すように、ｐ側電極２およびｎ側電極３が一組になるように、ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層９より下側の層を、ダイシング法により溝部１２に沿って切断し、発光素子４ごとに分割する。
【００２８】
次いで、図１（Ｅ）に示すように、ウエハ状態の基板材料１３にめっき法によって外部電極５，６を形成する。そして、外部電極５，６に発光素子４のｎ側電極３およびｐ側電極２をバンプ１５，１６を介してフリップチップ実装する。
【００２９】
次に、図１（Ｆ）に示すように、Ｈ３ＰＯ４系エッチング液やＮＨ４ＯＨ系エッチング液を用いたウエットエッチングにより、ＧａＡｓ基板７を除去する。
【００３０】
具体的には、フリップチップ実装したウエハ状態の搭載基板１４をＨ３ＰＯ４：Ｈ２Ｏ２系エッチング液やＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ２系エッチング液に浸漬して、ＧａＡｓ基板７およびｎ−ＧａＡｓバッファ層８を除去する。
【００３１】
次いで、発光素子４をエポキシ樹脂でモールドし、これを固化させる。
【００３２】
そして、長手方向に連続して形成されているエポキシ樹脂と基板材料１３を切断して、樹脂モールド部１７と搭載基板１４ごとに分割することにより、半導体発光装置１を形成する。ＩｎＧａＡｌＰ活性層１０から発生する光は、上下に向かい、下側に向かった光は外部電極５，６の表面で上方に反射される。
【００３３】
また、上側に向かった光は、ＧａＡｓ基板７およびｎ−ＧａＡｓバッファ層８が除去されているので、ＩｎＧａＡｌＰ活性層１０からｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層９および樹脂モールド部１７を介して外側に取り出される。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、発光素子をフリップチップ実装した後、光吸収性の基板を除去するので、基板によって光が吸収されなくなり、発光効率が高くなるとともに、製品を小型薄型化することができる。
【００３５】
また、発光素子をフリップチップ実装するときには、基板が残っているので厚みが薄くなりすぎず、基体への搭載が容易になり、組み立てを簡単に行うことができる。
【００３６】
また、基板の除去を、ウエットエッチングにより行うと、機械加工を行ったときのように加工面に結晶歪が残留することがなく、また、基板の厚みが厚くても、迅速かつ均一に除去でき、製品の品質を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明の一実施の形態に係る半導体発光装置の製造方法の手順を示す説明図
【図２】（Ａ）〜（Ｆ）は、従来例に係る半導体発光装置の製造方法の手順を示す説明図
【符号の説明】
１　半導体発光装置
２　ｐ側電極
３　ｎ側電極
４　発光素子
５，６　外部電極
７　ＧａＡｓ基板
８　ｎ−ＧａＡｓバッファ層
９　ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層
１０　ＩｎＧａＡｌＰ活性層
１１　ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層
１２　溝部
１３　基板材料
１４　搭載基板（基体）
１５，１６　バンプ
１７　樹脂モールド部
【図１】
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【図２】
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