(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、ｎ型半導体層と発光層とｐ型半導体層とを含む半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記半導体層上の前記ｎ型半導体層に接続されたｎ電極と、前記ｐ型半導体層に接続されたｐ電極とを形成する電極形成工程と、
前記ｎ電極と前記ｐ電極との分離領域にレジストを形成するレジスト形成工程と、
前記ｎ電極及び前記ｐ電極にそれぞれワイヤを接続する接続工程と、
前記ワイヤ表面に金属を含む密着層を形成する密着層形成工程と、
前記密着層を形成後、前記レジストを除去するレジスト除去工程と、
前記半導体層上に、前記ワイヤを覆うように樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
前記ワイヤの一部が露出するように前記樹脂層の一部を除去する除去工程と、
を含む発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記ワイヤは、一端部が前記ｎ電極に接続され、他端部が前記ｐ電極に接続される請求項１記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の製造方法によって、複数の発光装置を製造する方法であって、
前記電極形成工程において、前記各発光装置に対応する領域においてそれぞれ前記ｎ型半導体層に接続されたｎ電極と、前記ｐ型半導体層に接続されたｐ電極とを形成し、
前記接続工程において、前記ワイヤをその一端部が、隣接する領域のうち一方の領域に形成されたｎ電極又はｐ電極に接続され、他端部が前記隣接する領域のうち他方の領域に形成されたｎ電極又はｐ電極に接続される発光装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の製造方法によって、複数の発光装置を製造する方法であって、
前記電極形成工程において、前記各発光装置に対応する領域においてそれぞれ前記ｎ型半導体層に接続されたｎ電極と、前記ｐ型半導体層に接続されたｐ電極とを形成し、
前記接続工程において、隣接する発光装置のｎ側電極をワイヤにより順次接続し、隣接する発光装置のｐ側電極をワイヤにより順次接続する発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記密着層を前記ワイヤ表面とともに前記半導体層表面に形成する請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記密着層を原子層堆積法又は化学気相成長により形成する請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記樹脂層を表面から研削することによって前記樹脂層の一部を除去する請求項１〜６のうちのいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記密着層を、前記半導体層が発光する光を反射させる反射膜により形成する請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記反射膜を、分布ブラッグ反射膜により形成する請求項８に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１０】
前記接続工程において、前記ワイヤとして断面形状が長方形又は楕円のワイヤを用いる請求項１〜９のうちのいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード等の半導体チップ（発光素子）を用いた発光装置は小型化が容易で且つ高い発光効率が得られることから広く用いられている。
半導体チップを用いた発光装置は、大別すると、半導体チップにパッド電極を設ける面が、実装基板と反対側の面であるフェイスアップ型と、実装基板と対向する面である半導体チップの下面に電極を設けたフェイスダウン型の２種類がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、第１導電型の半導体層と発光層と第２導電型の半導体層とを含む発光部がシリコン基板の一方の面に設けられた発光装置が開示されている。この特許文献１に開示された発光装置では、シリコン基板の一方の面に設けられた発光部に形成された電極が、シリコン基板の他方の面に設けられた端子部と、シリコン基板を貫通するように設けられた金属ピラーにより接続されている。特許文献１の発光装置では、金属ピラーは、シリコン基板に貫通孔を形成して、例えば、銅を埋め込むことにより形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２０１１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された発光装置は、シリコン基板に貫通孔を形成して銅を埋め込む必要があり、製造工程が複雑で量産性が低くなる懸念がある。
【０００６】
そこで、本発明は量産性の高い発光装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の目的を達成するために、本発明に係る実施形態の発光装置の製造方法は、
基板上に、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とを含む半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記半導体層上の前記ｎ型半導体層に接続されたｎ電極と、前記ｐ型半導体層に接続されたｐ電極とを形成する電極形成工程と、
前記ｎ電極及び前記p電極にそれぞれワイヤを接続する接続工程と、
前記ワイヤ表面に密着層を形成する密着層形成工程と、
前記半導体層上に、前記ワイヤを覆うように樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
前記ワイヤの一部が露出するように前記樹脂層の一部を除去する除去工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように構成された本発明に係る実施形態の発光装置の製造方法によれば、より量産性の高い発光装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明に係る実施形態１の発光装置の模式的平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの１Ｂ線についての模式的断面図である。
【図２Ａ】本発明に係る実施形態１の発光装置の製造方法において、半導体積層体を成長させて、第１拡散層２１ａ、第２拡散層２１ｂ、第３拡散層２１ｃ、第４拡散層２１ｄの４層構造の電極層を形成し、該電極層を各素子形成領域ごとに分離した後の模式的断面図である。
【図２Ｂ】実施形態１の発光装置の製造方法において、各素子形成領域ごとに分離された４層構造の電極層をそれぞれ覆う被覆電極２１ｅを形成した後の模式的断面図である。
【図２Ｃ】実施形態１の発光装置の製造方法において、各素子形成領域においてそれぞれ、拡散電極２１の直下とその周辺部のｐ型半導体層１３と発光層１２とを残して、ｐ型半導体層１３及び発光層１２を除去した後の模式的断面図である。
【図２Ｄ】実施形態１の発光装置の製造方法において、各素子形成領域においてそれぞれｐ型半導体層１３及び発光層１２の周りにｎ型半導体層１１の露出部分が形成されるように、各素子形成領域ごとにｎ型半導体層１１を分離した後の模式的断面図である。
【図２Ｅ】実施形態１の発光装置の製造方法において、拡散電極２１の表面（上面）の一部を露出させる開口部３１及びｎ型半導体層１１を露出させる開口部３２を各素子形成領域ごとに有する絶縁膜３０を形成した後の模式的断面図である。
【図２Ｆ】実施形態１の発光装置の製造方法において、同一の層構成を有するｐパッド電極２３とｎ側電極４０とを形成した後の模式的断面図である。
【図２Ｇ】実施形態１の発光装置の製造方法において、各素子形成領域においてそれぞれｐパッド電極２３とｎ側電極４０間をワイヤにより接続した後の模式的断面図である。
【図２Ｈ】実施形態１の発光装置の製造方法において、ワイヤ５６の表面に密着層１を形成した後の模式的断面図である。
【図２Ｉ】実施形態１の発光装置の製造方法において、発光素子部全体を覆い、ワイヤ５６が埋設されるように樹脂層７０を形成した後の模式的断面図である。
【図２Ｊ】実施形態１の発光装置の製造方法において、樹脂層７０を上面から所定の深さまで除去した後の模式的断面図である。
【図２Ｋ】実施形態１の発光装置の製造方法において、ｐ側接続電極５０とｎ側接続電極６０とを形成した後の模式的断面図である。
【図２Ｌ】実施形態１の発光装置の製造方法において、成長基板９０を除去した後の模式的断面図である。
【図２Ｍ】実施形態１の発光装置の製造方法において、ｎ型半導体層１１の下面に蛍光体層８０を形成した後の模式的断面図である。
【図２Ｎ】実施形態１の発光装置の製造方法において、素子領域ごとに分割するときの模式的断面図である。
【図３】本発明に係る実施形態２の発光装置の模式的断面図である。
【図４】実施形態２について、図３に示す断面に直交する断面を示す模式的断面図である。
【図５Ａ】実施形態２の製造方法において、リボン状のワイヤを接続した後の模式的断面図である。
【図５Ｂ】実施形態２の製造方法において、密着層を形成した後の模式的断面図である。
【図５Ｃ】実施形態２の製造方法において、樹脂層を形成した後の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一の部分又は部材を示す。
【００１１】
実施形態１．
本実施形態１の発光装置は、図１Ａに示すように、発光部を構成する半導体積層体が電極及び配線とともに樹脂層７０に埋設され、樹脂層７０の外面（実装面）にｐ側接続電極５０およびｎ側接続電極６０とを備えた発光装置である。なお、発光装置の大きさは、例えば縦８００μｍ×横３００μｍ×高さ３５０μｍ、あるいは縦１ｍｍ×横１ｍｍ×高さ３５０μなどとすることができるが、それ以外であってもよい。
【００１２】
以下、実施形態１の発光装置の内部構造について、図１Ｂを参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
半導体積層体
発光部を構成する半導体積層体１０は、ｎ型半導体層１１と、発光層１２と、ｐ型半導体層１３とを有する。また、半導体積層体１０の下には蛍光体層８０を設けることができる。
【００１４】
電極構造
ｐ型半導体層１３上には、ｐ側電極２０が設けられる。
ｐ側電極２０としては、種々の形状のものを利用することができる。例えば、ｐ側電極２０は、ｐ型半導体層１３のほぼ全面に形成された拡散電極２１と、拡散電極２１の一部に形成されたｐパッド電極２３とを含むことができる。
拡散電極２１は、ｐ型半導体層１３とオーミック接触する第１拡散層２１ａと、第１拡散層２１ａ上に形成された第２拡散層２１ｂと、第２拡散層２１ｂ上に形成された第３拡散層２１ｃと、第３拡散層２１ｃ上に形成された第４拡散層２１ｄと、第１拡散層２１ａ、第２拡散層２１ｂ、第３拡散層２１ｃと、第４拡散層２１ｄとを覆う被覆電極２１ｅとを含むことができる。
ｐパッド電極２３は、ｐパッド第１層２３ａとｐパッド第２層２３ｂとｐパッド第３層２３ｃとｐパッド第４層２３ｄとｐパッド第５層２３ｅを含むことができ、後述する絶縁膜３０に形成された開口部３１を介して拡散電極２１に接続されるように設けられる。
【００１５】
ｎ側電極４０についても、種々の形状のものを利用することができる。例えば、ｐ側電極２０を上記のような形状とする場合、ｎ側電極４０は、ｎ側電極４０とｐ側電極２０及びｐ型半導体層１３とを電気的に分離するために設けられた絶縁膜３０上に設けられ、絶縁膜３０に形成された開口部３２を介してｎ型半導体層１１に接続されることができる。
具体的には、例えば、ｎ型半導体層１１上に開口部３２を有する絶縁膜３０が、ｐパッド電極２３及びｐパッド電極２３の近傍を除いて、被覆電極２１ｅ及び半導体積層体１０を覆うように形成され、その開口部３２を介してｎ型半導体層１１に接続するｎ側電極４０が形成されている。また、ｎ側電極４０は、絶縁膜３０上に形成されたｎ側電極第１層４０ａと、ｎ側電極第１層４０ａ上に形成されたｎ側電極第２層４０ｂと、ｎ側電極第３層４０ｃ、ｎ側電極第４層４０ｄ、ｎ側電極第５層４０ｅを含み、ｐパッド電極２３及びｐパッド電極２３の周囲を除いて絶縁膜３０上全体を覆うように形成される。
以下、半導体積層体１０とｐ側電極２０とｎ側電極４０とにより構成される部分を発光素子部という。
【００１６】
配線構造
ｐパッド電極２３は、樹脂７０に埋設されたワイヤ５によってｐ側接続電極５０に接続される。ワイヤ５の一端部は、ボール部５ａを形成してｐパッド電極２３に接続され、ワイヤ５の他端部が樹脂７０の上面に設けられたｐ側接続電極５０に接続されることができる。
ｎ側電極４０は、樹脂７０に埋設されたワイヤ６によってｎ側接続電極６０に接続される。ワイヤ６の一端部は、例えば、拡散電極２１の上方の位置でｎ側電極４０に熱圧着等により接続される。ワイヤ６の一端部を、拡散電極２１の上方の位置でｎ側電極４０に接続するようにすると、ワイヤ６の一端部のワイヤボンディング位置と、ワイヤ５の一端部のワイヤボンディング位置とを実質的に同じ高さにでき、好ましい。ワイヤ６の他端部は樹脂７０の上面に設けられたｎ側接続電極６０に接続される。
また、上記の代わりに、ボール部５ａがｎ側電極４０上に形成されている形態であってもよい。あるいは、ワイヤ５，６として、ボール部５ａの存在しないリボン状のワイヤを用いてもよい。
尚、ｐ側接続電極５０とｎ側接続電極６０とは、電気的に分離するように樹脂７０の上面に設けられる。
本実施形態１の発光装置では、ワイヤ５の樹脂７０に埋設された部分の表面と、ワイヤ６の樹脂７０に埋設された部分の表面には密着層１が形成されており、ワイヤ５，６と樹脂７０との接合力を高めている。密着層１は、樹脂７０に対する密着力がワイヤ５，６に比較して高い、例えば、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２等の酸化物、又はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、ＡｌＳｉＣｕ、ＡｌＣｕ、Ｗ、Ｍｏ等の金属、により形成する。なお、密着層１は、単層からなっていてもよく、複数の層からなっていてもよい。密着層１が複数層からなる場合、下の層をワイヤ５と密着性のよい材料によって形成し、上の層を樹脂７０と密着性のよい材料によって形成することが好ましく、例えば、Ｔｉ／ＳｉＯ２、Ｎｉ／ＳｉＯ２、Ｔｉ／ＴｉＯ２などが挙げられる。また、密着層１の厚さは、０．０２μｍ以上１μｍ以下が好ましく、単層の場合は０．０２μｍ以上０．０９μｍ以下、複層の場合は０．０４μ以上１μｍ以下とすることがさらに好ましい。
【００１７】
以上のように構成された実施形態１の発光装置は、ワイヤ５，６の表面に密着層１を形成することにより、後述の製造工程において、ワイヤ５，６と樹脂層７０との剥離を抑えることができ、製造歩留りを向上させることができる。
また、ワイヤ５の樹脂７０に埋設された部分の表面と、ワイヤ６の樹脂７０に埋設された部分の表面に密着層１が形成されているので、ワイヤ５，６と樹脂層７０の界面から腐食性ガス、湿気、あるいは発光素子を実装するときに用いられる半田などの導電性部材等が侵入するのを抑制でき、発光素子部の劣化や電流のリークを抑制することができる。ここで、密着層１は、ワイヤ５，６の表面からｐ側電極２０及びｎ側電極４０の表面を連続して覆っていることが好ましく、これにより、発光素子部の劣化をより効果的に抑制することができる。
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態１の発光装置の製造方法について説明する。
実施形態１に係る発光装置の製造方法では、複数の発光装置を一括して作製した後に個々の発光装置に分割する。
半導体層形成工程
半導体層形成工程では、図２Ａに示すように、例えば、サファイアからなる成長基板９０上に、例えば、ｎ型窒化物半導体からなるｎ型半導体層１１、例えば、Ｉｎを含む窒化物半導体からなる発光層１２、例えば、ｐ型窒化物半導体からなるｐ型半導体層１３を成長させて、半導体積層体１０を形成する。ここで、窒化物半導体とは、一般式ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）で表される半導体である。しかしながら、本発明は、ｎ型半導体層１１、発光層１２及びｐ型半導体層１３を、窒化物半導体により形成するのに限定されるものではなく、ＡｌＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ等の他の半導体材料により形成してもよい。
【００１９】
電極形成工程
ここでは、まず、ｐ型半導体層１３上に各発光装置に対応する素子形成領域においてそれぞれ拡散電極２１を形成する。
ｐ型窒化物半導体からなるｐ型半導体層１３上に拡散電極２１を形成する場合には、例えば、以下のようにして拡散電極２１を形成する。
まず、ｐ型半導体層１３上のほぼ全面に、例えば、Ａｇからなる第１拡散層２１ａを形成し、第１拡散層２１ａ上に、例えば、Ｎｉからなる第２拡散層２１ｂを形成し、第２拡散層２１ｂ上に、例えば、Ｔｉからなる第３拡散層２１ｃを形成し、第３拡散層２１ｃ上にＲｕからなる第４拡散層２１ｄを形成する。この段階では、ｐ型半導体層１３上のほぼ全面に、第１拡散層２１ａ、第２拡散層２１ｂ、第３拡散層２１ｃ及び第４拡散層２１ｄからなる４層構造の電極層が形成されている。
【００２０】
次に、図２Ａに示すように、４層構造の電極層を各素子形成領域ごとに分離して、図２Ｂに示すように、各素子形成領域ごとに分離された４層構造の電極層をそれぞれ覆うように、被覆電極２１ｅを形成する。
【００２１】
次に、各素子形成領域ごとにｎ型半導体層１１を露出させる。
具体的にはまず、図２Ｃに示すように、各素子形成領域においてそれぞれ、拡散電極２１の直下とその周辺部のｐ型半導体層１３と発光層１２とを残して、ｐ型半導体層１３及び発光層１２を除去する。このとき、ｎ型半導体層１１の一部も除去されていてもよい。
そしてさらに、図２Ｄに示すように、各素子形成領域においてそれぞれｐ型半導体層１３及び発光層１２の周りにｎ型半導体層１１の露出部分が形成されるように、各素子形成領域ごとにｎ型半導体層１１を分離する。
【００２２】
次に、図２Ｅに示すように、拡散電極２１の表面（上面）の一部を露出させる開口部３１及びｎ型半導体層１１を露出させる開口部３２を各素子形成領域ごとに有する絶縁膜３０を形成する。絶縁膜３０は、開口部３１を除く拡散電極２１上、開口部３２を除くｎ型半導体層１１上及び成長基板９０上に形成する。
【００２３】
次に、図２Ｆに示すように、同一の層構成を有するｐパッド電極２３とｎ側電極４０とを形成する。
ｐ型窒化物半導体からなるｐ型半導体層１３とｎ型窒化物半導体からなるｎ型半導体層１１とを有する半導体積層構造を含む発光装置の場合には、例えば、以下のようにしてｐパッド電極２３とｎ側電極４０とを形成する。
まず、開口部３１を介して拡散電極２１に接しかつ開口部３２を介してｎ型半導体層１１に接するように、絶縁層３０全面に、例えば、ＡｌＳｉＣｕからなる第１層２３ａ（４０ａ）、例えば、Ｔｉからなる第２層２３ｂ（４０ｂ）、例えば、Ｐｔからなる第３層２３ｃ（４０ｃ）、例えば、Ａｕからなる第４層２３ｄ（４０ｄ）、例えば、Ｎｉからなる第５層２３ｅ（４０ｅ）、とを含む５層構造の電極層を形成する。
【００２４】
次いで、ｐパッド電極２３とｎ側電極４０とを分離する。
具体的には、開口部３１の端部の両側の４層構造の電極層を所定の幅に除去することにより、開口部３１の内側にｐパッド電極２３を形成し、開口部３１の端部から外側に離れた位置にｐパッド電極２３を囲むｎ側電極４０の内周端部が形成されるようにｎ側電極４０を形成する。以上のようにして、ｐパッド電極２３とｎ側電極４０とを分離する。なお、ｐパッド電極２３とｎ側電極４０を形成する部分に開口部を有するレジストパターンを形成した後、レジストパターンの上から電極を成膜し、リフトオフを行うことで、分離したｐパッド電極２３及びｎ側電極４０を形成してもよい。以下、ｐパッド電極２３とｎ側電極４０とを分離する領域を分離領域という。
【００２５】
ワイヤ接続工程
次に、図２Ｇに示すように、各素子形成領域においてそれぞれｐパッド電極２３とｎ側電極４０間をワイヤにより接続する。
具体的には、ワイヤ５６の一端部に溶融させたボールを形成してｐパッド電極２３に接続してワイヤ５６を所定の形状に延ばした後、ワイヤ５６の他端部を、熱、超音波又は圧力を印加してｎ側電極４０に接続することができる。ワイヤ５６として、例えば、Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ等を主材料とするもの、あるいは、ワイヤの表面をＡｇなどを用いてコーティングしたものを用いることができる。なお、ワイヤ５６の主材料としてＡｕを用いる場合、Ｎｉからなる第５層２３ｅ（４０ｅ）を一部除去してＡｕからなる第４層２３ｄ（４０ｄ）を露出させ、露出した第４層にワイヤ５６を接続することが好ましい。そうすることで、ワイヤ５６とｎ側電極４０との密着性を高めることができる。また、ワイヤ５６の主材料としてＣｕを用いる場合、第５層２３ｅ（４０ｅ）としてＣｕを用いることが、ワイヤ５６とｎ側電極４０との密着性を高めることができるため、好ましい。
【００２６】
このワイヤ接続工程では、例えば、ワイヤ５６を供給するキャピラリーを備えた従来のボンディングマシンを用いることができる。具体的には、キャピラリーから突出したワイヤ５６の一端部に溶融ボールを形成してｐパッド電極２３に接続した後に、ワイヤ５６を供給するキャピラリーを所望のワイヤ形状になるように移動させ、所望の形状に成形されたワイヤ５６の他端部をｎ側電極４０に接続してキャピラリーから切り離す。例えば、直角の屈曲部を形成する際は、ワイヤを屈曲させたい方向とは反対の方向にキャピラリーを押し込むように移動させワイヤに折り目を付けた後、キャピラリーを屈曲させたい方向に移動することにより屈曲部を形成することができる。なお、図中においては、ワイヤが直角に屈曲されているように描写されているが、必ずしもそのような形状である必要はない。ワイヤの形状は例えば、アーチ状であってもよい。
【００２７】
密着層形成工程
次に、図２Ｈに示すように、ワイヤ５６の表面に密着層１を形成する。
密着層１は、例えば、ワイヤ５６を構成する金属材料に比較して樹脂層７０を構成する樹脂材料に対する密着力の高いＳｉＯ２，ＴｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３等の酸化物により形成する。密着層１は、ワイヤ５６を構成する金属材料に比較して樹脂層７０を構成する樹脂材料に対する密着力の高い金属により形成してもよい。例えば、ワイヤ５６がＡｕにより構成されている場合には、Ａｕより樹脂材料に対する密着力の高い金属としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、ＡｌＳｉＣｕ（ＡＳＣ）、ＡｌＣｕ、Ｗ、Ｍｏなどが挙げられる。また、密着層１は、ＳｉＮ, ＧａＮ等の窒化物系半導体により形成してもよい。密着層１を導電性の材料により形成する場合、ｐパッド電極２３とｎ側電極４０を形成後、ｐパッド電極２３とｎ側電極４０との分離領域においてレジストを形成し、その後ｐパッド電極２３とｎ側電極４０にワイヤ５６を接続し、ワイヤ表面に金属からなる密着層を形成した後で、分離領域のレジストを除去することが好ましい。このような方法で形成することにより、分離領域上のレジストによって密着層が離間されるため、密着層に金属を用いた場合であっても密着層がショートするのを防ぐことができる。
【００２８】
また、密着層１の形成方法は、上記材料を用いた膜を形成することができる種々の方法を適用することができるが、プラズマＣＶＤ等の化学気相成長法、原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて密着層１を形成することが好ましい。プラズマＣＶＤ等の化学気相成長法は、原料ガスが供給される限りワイヤ５６の裏側や狭い隙間にも密着層１を形成することが可能である。また、原子層堆積法（ＡＬＤ）は、一原子層レベルで成長を制御できるため、均一の膜厚で密着層１を形成することができ、また、原子層を一層ずつ積み上げて形成することから、クラック、欠陥、ピンホールなどの発生を抑えて緻密な密着層１を形成することができる。
【００２９】
密着層１は、図２Ｈに示すように、ワイヤ５６の表面だけではなく、ｐパッド電極２３、ｎ側電極４０を含む発光素子部上面の全面に形成されていることが好ましい。樹脂との密着性が高い材料により密着層１を形成することで、密着層１の樹脂に対する濡れ性が高くなることから、後述の樹脂層形成時の樹脂の注入又は流入を容易にでき、かつ発光素子部と樹脂層との密着力を高くできる。
【００３０】
また、ｎ側電極４０は、ｐ側半導体層１３及び活性層１２から露出したｎ側半導体層１１上のみに部分的に設けられていてもよい。その場合、ｎ側電極４０を形成後にワイヤ５６を形成し、ワイヤ表面に密着層を形成する。この際、密着層１を、例えばＳｉＯ２とＮｂ２Ｏ５を交互に積層した分布ブラッグ反射膜等の反射率の高い材料で構成し、かつワイヤ５６の表面だけではなく、ｐパッド電極２３、ｎ側電極４０を含む発光素子部上面の全面に形成することが好ましい。このようにすると、密着層が、半導体積層体上方を覆う絶縁膜３０の役割を果たすことができる。さらに、発光素子部の発光のうち発光素子部上面に向かう光を密着層１により反射することで、例えば樹脂層７０に後述するフィラーを含有させた場合、樹脂層７０による光吸収を減らすと共に、蛍光体層８０を介して外部に光を取り出すことができる。その結果、発光装置としてさらに光取り出し効率を高くすることができる。
【００３１】
また、ｐパッド電極２３、ｎ側電極４０の側から光を取り出す、いわゆるフェイスアップ型の発光装置とする場合、密着層１を、発光素子部が発光する光を効果的に反射させる反射膜により形成することができ、例えば、密着層１を、ＡｌＣｕ、ＡｌＳｉＣｕ、分布ブラッグ反射膜により形成する。これにより、光の取り出し方向の反対方向に伝搬した光を密着膜により反射して取り出すことができ、光の取り出し効率を高くできる。
すなわち、ｐパッド電極、ｎ側電極の側から光を取り出す発光装置は、例えば、p型半導体層のほぼ全面に、ＩＴＯ等からなる透光性電極を形成し、その透光性電極上面の一部にｐパッド電極を形成して、透光性電極を介して光を取り出す。その際、ｐパッド電極及びｎ側電極に接続されたワイヤの表面に反射率が高くかつ樹脂との密着性が良好な材料により密着層を形成すると、ワイヤの表面で光を反射して取り出すことができ、言い換えると、ワイヤにより光が吸収されることなく光を取り出すことができ、光の取り出し効率を高くできる。分布ブラッグ反射膜は、低屈折率膜の材料からなる膜と高屈折率膜の材料からなる膜を交互に積層した多層膜であり、低屈折率膜の材料としては、例えば、ＳｉＯ２が挙げられ、高屈折率膜の材料としてＴｉＯ２，ＺｒＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，Ａｌ２Ｏ３などが挙げられ、以上列挙した材料はいずれも樹脂との密着力が良好な材料である。
【００３２】
樹脂層形成工程
次に、図２Ｉに示すように、発光素子部全体を覆い、ワイヤ５６が埋設されるように樹脂層７０を形成する。樹脂層７０は種々の樹脂により構成することができるが、好ましくは、シリコーン樹脂およびエポキシ樹脂などを用いる。また、樹脂層７０は、フィラーを含んでいてもよい。フィラーの材料としてはＣ、ＳｉＯ２あるいはＴｉＯ２等が挙げられる。ＴｉＯ２がフィラーとして含まれている場合、発光を樹脂層７０により反射することができるため、好ましい。
樹脂層７０は、ワイヤ５６が接続された後の発光素子部を成長基板９０とともに、金型内に配置して圧縮成形を行うことで形成することができる。
【００３３】
樹脂層除去工程
次に、図２Ｊに示すように、樹脂層７０を上面から研削、研磨または切削等により除去する。
樹脂層７０は、図２Ｊに示すように、ｐパッド電極２３とｎ側電極４０を接続していたワイヤ５６が分離されてワイヤ５およびワイヤ６となり、樹脂層７０の上面からｐ側接続電極５０及びｎ側接続電極６０に接続されるワイヤ５６端部がそれぞれ露出する厚さになるまで除去する。
【００３４】
接続電極形成工程
次に、図２Ｋに示すように、ｐ側接続電極５０とｎ側接続電極６０とを形成する。
ｐ側接続電極５０及びｎ側接続電極６０はそれぞれ、例えば、Ｎｉからなる接続電極第１層６１，７１と、例えば、Ａｕからなる接続電極第２層６２，７２とにより構成されている。ｐ側接続電極５０およびｎ側接続電極６０はそれぞれ、ワイヤ５，６の端部と接続される。
【００３５】
成長基板除去
次に、図２Ｌに示すように、例えば、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ）法により成長基板９０を除去する。また、この後、ＫＯＨ水溶液等のエッチャントを用いたウェットエッチング法などにより、半導体積層体１０の表面に凹凸を設けてもよい。
【００３６】
蛍光体層形成
次に、図２Ｍに示すように、ｎ型半導体層１１の下面に蛍光体層８０を形成する。
蛍光体層８０は、例えば、蛍光体層を含む樹脂を用いて圧縮成形を行うことにより形成することができる。
蛍光体層８０は、発光ダイオードを用いた発光装置に用いることができる種々の蛍光体材料により形成することができる。例えば、青色の光を発光する発光素子部を含む発光装置では、好ましい蛍光体として、緑色および／または黄色を発光するＹＡＧ系蛍光体およびクロロシリケート蛍光体等のシリケート系蛍光体、赤色を発光する(Ｓｒ,Ｃａ)ＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ等のＳＣＡＳＮ系蛍光体、ＣａＡｌＳｉＮ３:Ｅｕ等のＣＡＳＮ系蛍光体などから選択される１種以上を例示することができる。
蛍光体層８０を形成する前に、ｎ型半導体層１１の下面をウエットエッチング等により粗面化することが好ましい。
【００３７】
分離工程
最後に、図２Ｎに示すように、分離ラインＣ１に沿って、素子領域ごとに分割する。以上のようにして、実施形態１の発光装置は作製される。
【００３８】
以上のように構成された本発明に係る実施形態１の発光装置の製造方法は、ワイヤ５６の表面に密着層１を形成した後、ワイヤ５６が埋設されるように樹脂層７０を形成しているので、樹脂層７０とワイヤ５６とを接合力を高くできる。
したがって、実施形態１の発光装置の製造方法によれば、樹脂層除去工程において、樹脂層７０を、例えば、研削、研磨または切削等により除去しても樹脂層７０とワイヤ５６との剥離を抑制することができ、高い歩留まりで発光装置を製造することができる。また、樹脂層７０とワイヤ５６との剥離を抑制することで、ワイヤ５，６と樹脂層７０の界面から腐食性ガス、湿気、あるいは発光素子を実装するときに用いられる半田などの導電性部材等が侵入するのを抑制でき、発光素子部の劣化や電流のリークを抑制することができる。
したがって、本実施形態１の発光装置の製造方法によれば、量産性の高い発光装置の製造方法を提供することができる。
【００３９】
以上の実施形態１の発光装置の製造方法では、ワイヤ接続工程において、各素子形成領域においてそれぞれｐパッド電極２３とｎ側電極４０間をワイヤにより接続するようにした。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ワイヤ接続工程において、ワイヤをその一端部が、隣接する素子形成領域のうち一方の領域に形成されたｎ側電極又はｐパッド電極に接続し、他端部を隣接する素子形成領域のうち他方の領域に形成されたｎ側電極又はｐパッド電極に接続するようにしてもよい。また、ｐパッド電極２３とｎ側電極４０に一端部が接続されたワイヤの他端部を他のｐパッド電極２３又はｎ側電極４０に接続することなく樹脂層７０に埋め込むようにしてもよい。
【００４０】
実施形態２．
本発明に係る実施形態２の発光装置は、図３及び図４に示すように、実施形態１の発光装置のワイヤ５，６に代えて、ワイヤ５，６より断面積の大きいワイヤ７，８を用いて構成した点を除き、実施形態１の発光装置と同様に構成される。ここで、後述するように、ワイヤ７，８は、例えば、リボン状のワイヤを用いて製造される。
ここで、図４には、図３に示す断面に直交する断面であり、個々の発光装置に分割する前の状態で隣接する２つの発光装置を示している。ワイヤ７，８は、良好な電気伝導性及び熱伝導性を有する材料により構成されていることが好ましく、そのような材料として、例えば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ又はこれらの金属を主成分とする合金などが挙げられる。
以上のように構成された実施形態２の発光装置は、実施形態１と同様の作用効果を有し、さらに、断面積の大きいワイヤ７，８を用いていることから、配線抵抗を低くできかつ放熱性を良好にできる。
【００４１】
以下、実施形態２の発光装置の製造方法について、実施形態１の製造方法と異なる点を中心に説明する。
図５Ａは、リボン状のワイヤを接続した後の断面を模式的に示す断面図であり、図５Ｂは、密着層を形成した後の断面を模式的に示す断面図であり、図５Ｃは、樹脂層を形成した後の断面を模式的に示す断面図である。ここで、図５Ａ〜図５Ｃは、図４と同様に、図３に示す断面に直交する断面を、隣接する２つの発光装置にわたって示している。
【００４２】
実施形態２の発光装置の製造方法では、実施形態１と同様、半導体層形成工程、電極形成工程を経て、半導体積層構造の上に、ｐパッド電極を含むｐ側電極２０及びｎ側電極４０を形成する。なお、ｐパッド電極２０の最上層となる第５層２３ｅとしては、後述するワイヤ８１の材料によって最適な材料を選択する必要がある。例えばリボン状のワイヤ８１の材料をＡｌ系の金属とする場合、接合性の観点から第５層２３ｅとしてはＡｌやＣｕを用いることが好ましい。
次に、図５Ａに示すように、横方向に並んで形成された発光装置において、隣接する発光装置のｎ側電極４０を、リボン状のワイヤ８１により順次接続し、同様に、横方向に並んで形成された発光装置において、隣接する発光装置のｐ側電極２０を、リボン状のワイヤにより順次接続する。ここで、横方向とは、図３に示す断面に直交する方向をいう。
このように、リボン状でかつ断面積の大きなワイヤを湾曲又は屈曲させながら配線する場合には、比較的軟らかいＡｌ、Ａｕ、Ｃｕ又はこれらの金属を主成分とする合金を用いることが好ましい。
【００４３】
また、ワイヤ７，８の形成に用いるリボン状のワイヤの断面形状は、特に限定されるものではなく、例えば、楕円形であっても良いが、断面形状が長方形のワイヤを用いることで、ｐ側電極２０及びｎ側電極４０との接触面積を大きくすることができるので好ましい。これにより、ワイヤ７，８とｐ側電極２０及びｎ側電極４０との接触抵抗を低くでき、かつ接合力を高くできる。
さらに、長方形の断面形状のワイヤを用いることで、ワイヤボンディングの際に、ｐ側電極２０及びｎ側電極４０に対して広い範囲に荷重を均等にかけることができるので、ｐ側電極２０、ｎ側電極４０及び半導体積層体への衝撃を低減することができる。
また、リボン状のワイヤの断面形状は、発光装置の大きさに応じて適宜し、例えば、断面形状が長方形のＡｌワイヤで、１０００μｍ×５００μｍ程度のサイズのものまで利用することができる。
【００４４】
次に、図５Ｂに示すように、隣接する発光装置のｎ側電極４０間を接続するリボン状のワイヤ８１及び隣接する発光装置のｐ側電極２０間を接続するリボン状のワイヤの表面に密着層１を形成する。
密着層１の形成方法は、種々の方法を適用することができるが、プラズマＣＶＤ等の化学気相成長法、原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて密着層１を形成することが好ましい。特に、実施形態２では、リボン状のワイヤを用いて、隣接する発光装置のｎ側電極４０間及びｐ側電極２０間を接続するので、リボン状のワイヤの上面、側面及び裏面に連続した緻密な密着層１を均一の厚さに形成することができる原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて形成することが好ましい。
【００４５】
密着層１は、図５Ｂに示すように、リボン状のワイヤの表面だけではなく、ｐパッド電極２３、ｎ側電極４０を含む発光素子部上面の全面に形成されていることが好ましい。
【００４６】
次に、図５Ｃに示すように、実施形態１と同様にして、発光素子部全体を覆い、リボン状のワイヤが埋設されるように樹脂層７０を形成する。
さらに、樹脂層７０を上面から研削、研磨または切削等により、図５Ｃに破線で示す位置まで除去する。
以降は、実施形態１と同様にして、図３及び図４に示す実施形態２の発光装置を製造する。
【００４７】
以上の実施形態２の半導体装置の製造方法では、横方向に並んで形成された発光装置において、隣接する発光装置のｎ側電極４０を、リボン状のワイヤ８１により順次接続し、隣接する発光装置のｐ側電極２０を、リボン状のワイヤにより順次接続するようにした。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、１つの素子内においてｎ側電極４０とｐ側電極２０とをリボン状のワイヤにより接続するようにしても良いし、さらに縦方向に隣接する発光装置間も含め、ｎ側電極４０、ｐ側電極２０、ｎ側電極４０、ｐ側電極２０・・・の順にリボン状のワイヤにより接続するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１  密着層
５，６，７，８  ワイヤ
５ａ，６ａ  金属ボール
１０  半導体積層体
１１  ｎ型半導体層
１２  発光層
１３  ｐ型半導体層
２０  ｐ側電極
２１  拡散電極
２１ａ  第１拡散層
２１ｂ  第２拡散層
２１ｃ  第３拡散層
２１ｄ  第４拡散層
２１ｅ  被覆電極
２３  ｐパッド電極
２３ａ  ｐパッド第１層
２３ｂ  ｐパッド第２層
２３ｃ  ｐパッド第３層
２３ｄ  ｐパッド第４層
２３ｅ  ｐパッド第５層
３０  絶縁膜
３１  開口部
４０  ｎ側電極
４０ａ  ｎ側電極第１層
４０ｂ  ｎ側電極第２層
４０ｃ  ｎ側電極第３層
４０ｄ  ｎ側電極第４層
４０ｅ  ｎ側電極第５層
５０  ｐ側接続電極
６０  ｎ側接続電極
７０  樹脂層
８０  蛍光体層
８１  リボン状のワイヤ
【図１Ａ】
0006432280.tif 000002
【図１Ｂ】
0006432280.tif 000003
【図２Ａ】
0006432280.tif 000004
【図２Ｂ】
0006432280.tif 000005
【図２Ｃ】
0006432280.tif 000006
【図２Ｄ】
0006432280.tif 000007
【図２Ｅ】
0006432280.tif 000008
【図２Ｆ】
0006432280.tif 000009
【図２Ｇ】
0006432280.tif 000010
【図２Ｈ】
0006432280.tif 000011
【図２Ｉ】
0006432280.tif 000012
【図２Ｊ】
0006432280.tif 000013
【図２Ｋ】
0006432280.tif 000014
【図２Ｌ】
0006432280.tif 000015
【図２Ｍ】
0006432280.tif 000016
【図２Ｎ】
0006432280.tif 000017
【図３】
0006432280.tif 000018
【図４】
0006432280.tif 000019
【図５Ａ】
0006432280.tif 000020
【図５Ｂ】
0006432280.tif 000021
【図５Ｃ】
0006432280.tif 000022