(57)【要約】【課題】リーク電流の発生を低減できる半導体発光素子及び半導体発光装置を提供する。【解決手段】半導体発光素子１００は、少なくとも１つの主面にｐ側反射電極２０を有する半導体層１０と、ｐ側反射電極２０に導電性接着剤６０で接合される支持基板５０とを備え、支持基板５０は、主面上に一部が突出した突出面５０ｓを備え、半導体層１０は、突出面５０ｓと対向し、突出面５０ｓにｐ側反射電極２０及び導電性接着剤６０を介して接合され、突出面５０ｓと接合される領域の面積よりも大きい接合面１０ｓを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの主面に電極を有する半導体層と、前記電極に導電性接着剤で接合される支持基板とを備える半導体発光素子であって、
前記半導体層及び前記支持基板のいずれか一方は、主面上に一部が突出した突出面を備え、他方は、前記突出面と対向し、前記突出面に前記電極及び前記導電性接着剤を介して接合され、前記突出面と接合される領域の面積よりも大きい接合面を備えることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記突出面は、前記半導体層の主面又は前記支持基板の主面の略中央に形成され、前記接合面の略中央に接合されることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記半導体層又は前記支持基板は、少なくともその一部が、前記突出面を上面として、該上面に比べて下面が大きい形状に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
実装部材と、
前記実装部材の底面に実装された半導体発光素子と、
前記実装部材内において前記半導体発光素子を覆うように設けられた透光性樹脂と、
を備え、
前記半導体発光素子は、少なくとも１つの主面に電極を有する半導体層と、前記電極に導電性接着剤で接合される支持基板とを有し、
前記支持基板は、前記導電性接着剤で接合される主面上に一部が突出した突出面を備え、
前記半導体層は、前記突出面と対向し、前記突出面に前記電極及び前記導電性接着剤を介して接合され、前記突出面と接合される領域の面積よりも大きい接合面を備えると共に、
前記支持基板は、前記突出面の周囲に、斜面状に形成された反射面を有することを特徴とする半導体発光装置。
【請求項５】
実装部材と、
前記実装部材の底面に実装された半導体発光素子と、
前記実装部材内において前記半導体発光素子を覆うように設けられた透光性樹脂と、
を備え、
前記半導体発光素子は、少なくとも１つの主面に電極を有する半導体層と、前記電極に導電性接着剤で接合される支持基板とを有し、
前記半導体層は、前記導電性接着剤で接合される主面上に一部が突出した突出面を備え、
前記支持基板は、前記突出面と対向し、前記突出面に前記電極及び前記導電性接着剤を介して接合され、前記突出面と接合される領域の面積よりも大きい接合面を備えると共に、
前記半導体層は、前記突出面の周囲に、斜面を有し、
前記支持基板は、前記接合面における前記突出面と接合される領域の周囲に反射面を有することを特徴とする半導体発光装置。
【請求項６】
前記透光性樹脂は、前記半導体発光素子から放出される光を吸収し、別の波長の光に変換して外部に放出する蛍光体を含むことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子及び半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体業界において、半導体層を備えた発光ダイオード素子などの半導体発光素子の開発が盛んに行われている。半導体発光素子は、将来の照明代替用途を目指した光出力の向上及び大電流化への対応を強く望まれている。
【０００３】
半導体発光素子の光出力の向上をするために、半導体層の成長を行った成長基板を、半導体層の発光波長を反射できる支持基板に貼り替える方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
かかる方法は、絶縁性の成長基板上に半導体層を成長させた後、絶縁性の成長基板とは反対側の半導体層に、半導体層から放出される光を反射できる特性を有する導電性の支持基板を、導電性接着剤を用いてほぼ全面に接着する。その後、絶縁性の成長基板側から半導体層に至るまでを除去し、半導体層を露出させることで、半導体発光素子を得ることができる。これによれば、半導体発光素子は、半導体層から放出された光を導電性の支持基板で反射して半導体層の側に戻すことにより半導体発光素子の発光効率を向上することができる。
【特許文献１】特開平９−８４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した方法は、半導体層と導電性の支持基板とを導電性接着剤により全面接合する際に、接合面からの導電性接着剤のはみ出しを伴う。例えば、導電性の支持基板面と、半導体層の主面に形成されたｐ側電極との間からはみ出た導電性接着剤は、半導体層の側面にまわりこんでｎ型半導体層に至る。更に極端な場合には、はみ出た導電性接着剤は、半導体層の反対側の主面に形成されたｎ側電極にまで至り、ｐ側電極とｎ側電極とを接続することにより、リーク電流を発生させることが課題となっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、リーク電流の発生を低減できる半導体発光素子及び半導体発光装置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】
上記課題を解決するために、本発明に係る半導体発光素子の特徴は、少なくとも１つの主面に電極を有する半導体層と、電極に導電性接着剤で接合される支持基板とを備える半導体発光素子であって、半導体層及び支持基板のいずれか一方は、主面上に一部が突出した突出面を備え、他方は、突出面と対向し、突出面に電極及び導電性接着剤を介して接合され、突出面と接合される領域の面積よりも大きい接合面を備えることを要旨とする。
【０００８】
かかる特徴によれば、突出面と、突出面と接合される領域の面積よりも大きい接合面とを導電性接着剤により接合することにより、半導体発光素子は、はみ出した導電性接着剤を突出面の周辺で受けることができるため、半導体層において、支持基板と接着されていない主面側への導電性接着剤のはみ出しを低減できる。これにより、半導体発光素子は、リーク電流の発生を低減できる。 
また、本発明に係る半導体発光素子の特徴は、突出面は、半導体層の主面又は支持基板の主面の略中央に形成され、接合面の略中央に接合されることを要旨とする。
【０００９】
かかる特徴によれば、突出面が、半導体層の主面又は支持基板の主面の略中央に形成されることにより、半導体発光素子は、はみ出した導電性接着剤を突出面の周辺で受けることができる。また、突出面が、接合面の略中央で接合されることにより、半導体発光素子は、接合面以外の面にはみ出す導電性接着剤を更に低減できる。
【００１０】
また、本発明に係る半導体発光素子の特徴は、半導体層又は支持基板は、少なくともその一部が、突出面を上面として、該上面に比べて下面が大きい形状に形成されることを要旨とする。
【００１１】
かかる特徴によれば、半導体層又は支持基板は、突出面を上面として、当該上面に比べて下面が大きい形状であるため、接合面と突出面とを導電性接着剤で接合した際にはみ出した導電性接着剤を下面に流すことができる。これにより、半導体発光素子は、半導体層において、支持基板と接着されていない主面側への導電性接着剤のはみ出しを更に低減できる。
【００１２】
本発明に係る半導体発光装置の特徴は、実装部材と、実装部材の底面に実装された半導体発光素子と、実装部材内において半導体発光素子を覆うように設けられた透光性樹脂と、を備え、半導体発光素子は、少なくとも１つの主面に電極を有する半導体層と、電極に導電性接着剤で接合される支持基板とを有し、支持基板は、導電性接着剤で接合される主面上に一部が突出した突出面を備え、半導体層は、突出面と対向し、突出面に電極及び導電性接着剤を介して接合され、突出面と接合される領域の面積よりも大きい接合面を備えると共に、支持基板は、突出面の周囲に、斜面状に形成された反射面を有することを要旨とする。
【００１３】
かかる特徴によれば、支持基板の突出面と、突出面と接合される領域の面積よりも大きい接合面とを導電性接着剤により接合することにより、支持基板は、はみ出した導電性接着剤を突出面の周辺で受けることができるため、半導体層において、支持基板と接着されていない主面側への導電性接着剤のはみ出しを低減できる。これにより、半導体発光素子は、リーク電流の発生を低減できる。
【００１４】
また、支持基板は、半導体層より放出された光を斜面状に形成された反射面で反射し、斜め方向に外部に放出することができる。これにより、本発明に係る半導体発光装置は、従来の半導体発光装置において、半導体層の電極で吸収されていた光を出力することができるため、光の出力効力を向上することができる。また、支持基板は、斜面状に形成された反射面を有することにより、半導体層の周辺に光を出力できるため、発光分布の均一性を向上できる。
【００１５】
本発明に係る半導体発光装置の特徴は、実装部材の底面に実装された半導体発光素子と、実装部材内において半導体発光素子を覆うように設けられた透光性樹脂と、  を備え、半導体発光素子は、少なくとも１つの主面に電極を有する半導体層と、電極に導電性接着剤で接合される支持基板とを有し、半導体層は、導電性接着剤で接合される主面上に一部が突出した突出面を備え、支持基板は、突出面と対向し、突出面に電極及び導電性接着剤を介して接合され、突出面と接合される領域の面積よりも大きい接合面を備えると共に、半導体層は、突出面の周囲に斜面を有し、支持基板は、接合面における突出面と接合される領域の周囲に反射面を有することを要旨とする。
【００１６】
かかる特徴によれば、半導体層の突出面と、突出面と接合される領域の面積よりも大きい接合面とを導電性接着剤により接合することにより、半導体層は、はみ出した導電性接着剤を突出面の周辺で受けることができるため、半導体層において、支持基板と接着されていない主面側への導電性接着剤のはみ出しを低減できる。これにより、半導体発光素子は、リーク電流の発生を低減できる。
【００１７】
また、支持基板は、半導体層の突出面と接合される領域の周囲の反射面で、半導体層より放出された光を反射し、外部に放出することができる。これにより、本発明に係る半導体発光装置は、従来の半導体発光装置において、半導体層の電極で吸収されていた光を出力することができるため、光の出力効力を向上することができる。また、支持基板は、反射面を有することにより、半導体層の周辺に光を出力できるため、発光分布の均一性を向上できる。
【００１８】
透光性樹脂は、半導体発光素子から放出される光を吸収し、別の波長の光に変換して外部に放出する蛍光体を含むことを要旨とする。
【００１９】
かかる特徴によれば、支持基板は、半導体層より放出された光を反射面で反射する。蛍光体は、反射された光を吸収し、光の波長を変換して外部に放出することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、リーク電流の発生を低減できる半導体発光素子及び半導体発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意するべきである。
【００２２】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２３】
＜第１実施形態＞
［半導体発光素子］
以下、第１実施形態に係る半導体発光素子について説明する。
【００２４】
図１は、第１実施形態に係る半導体発光素子１００の構造を示した断面図である。
【００２５】
図１に示すように、半導体発光素子１００は、一方の主面にｐ側反射電極２０と、ｐ側透明電極３０とを有し、他方の主面にｎ側電極４０を有する半導体層１０と、主面上に一部が突出した突出面５０ｓを備える支持基板５０と、半導体層１０と支持基板５０とを接合する導電性接着剤６０とを備える。
【００２６】
半導体層１０は、例えば、ＬＥＤ構造を有する。例えば、半導体層１０は、ｎコンタクト層、ｎクラッド層、活性層、キャップ層、ｐクラッド層、ｐコンタクト層の順番で構成され、３００μｍ平方、厚み１０μｍ程の形状に形成される。半導体層１０は、突出面５０ｓと対向し、突出面５０ｓにｐ側反射電極２０及び導電性接着剤６０を介して接合され、突出面５０ｓと接合される領域の面積よりも大きい接合面１０ｓを備える。具体的には、本実施形態において、接合面１０ｓは、半導体層１０のｐコンタクト層の主面である。（以下、半導体層１０のｐコンタクト層の主面を接合面１０ｓと示す。）
ｐ側反射電極２０は、接合面１０ｓに備えられる。ｐ側反射電極２０は、半導体層１０から放出される光を半導体層１０へ反射する。例えば、ｐ側反射電極２０は、１００μｍ平方の領域に備えられ、接合面１０ｓ側から厚み５０ｎｍのＡｌ層、厚み０．２μｍのＡｇ層の順番で構成される。
【００２７】
ｐ側透明電極３０は、接合面１０ｓで、ｐ側反射電極２０が形成されない領域に備えられる。ｐ側透明電極３０は、半導体層１０から放出される光を透過する。例えば、ｐ側透明電極３０は、接合面１０ｓ側から厚み１００ｎｍのＰｄ層、厚み４００ｎｍのＡｕ層、厚み２００ｎｍのＮｉ層の順番で構成される。ｐ側透明電極３０は、他にも、Ｉｎ2Ｏ3層とＳｎＯ2層との組合せ、もしくはＳｎＯ2層のみで構成されてもよい。
【００２８】
ｐ側反射電極２０及びｐ側透明電極３０の構造について図２を用いて更に説明する。
【００２９】
ｐ側反射電極の高さは、図１のように、ｐ側透明電極と同じでもよく、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにｐ側透明電極よりも高くなっても構わない。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、ｐ側反射電極２１は、半導体層１１のｐコンタクト層の接合面の略中央に形成される。また、ｐ側透明電極３１は、半導体層１１のｐコンタクト層の接合面で、ｐ側反射電極２１の周囲に形成される。
【００３１】
また、図２（ｂ）に示すように、ｐ側透明電極３２は、半導体層１２のｐコンタクト層の接合面の略中央に形成されてもよい。かかる場合、ｐ側反射電極２２は、ｐ側透明電極３２上の略中央に形成される。
【００３２】
ｎ側電極４０は、図１に示すように、半導体層１０の接合面１０ｓと反対側のｎコンタクト層の主面に備えられる。ｎ側電極４０は、ｐ側反射電極２０と対向する位置に備えられることが好ましい。ｎ側電極４０は、透明電極であることがより好ましく、金線を接続するために一部にはパッド電極を有することが好ましい。
【００３３】
支持基板５０は、ＳｉＣ、Ｓｉ、Ｇｅ、銅の酸化物、ＣｕＷ、ＣｕＭｏ、ＧａＡｓ、ＧａＰ等からなる基板である。支持基板５０は、半導体層１０の接合面１０ｓと対向する主面上に一部が突出した突出面５０ｓを有する。例えば、支持基板５０は、１辺が３００μｍほどの直方体である。また、支持基板５０の少なくともその一部は、突出面５０ｓを上面として、当該上面に比べて下面が大きい角錐台形状又は円錐台形状である。また、上面から下面までの高さである支持基板高さ５０ｈは、０．１〜０．３ｍｍである。
【００３４】
突出面５０ｓは、導電性接着剤６０により半導体層１０の接合面１０ｓに備えられたｐ側反射電極２０に接合される。突出面５０ｓは、支持基板５０の主面の略中央に形成され、接合面１０ｓの略中央に接合される。接合面１０ｓの面積に対する突出面５０ｓの面積の比率は、７０〜９０％である。
【００３５】
導電性接着剤６０には、例えば、金属を使用するものであれば、金、錫、パラジウム、ニッケル、カーボン又はこれらの合金を含むはんだ等の接着性の材料を用いることができる。また、導電性接着剤に６０は、例えば、樹脂を使用するものであれば、導電性が付与されたエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることができる。
【００３６】
［半導体発光素子の製造方法］
以下、本実施形態に係る半導体発光素子の製造方法において行われる工程について説明する。
【００３７】
第１工程として、成長用基板上に半導体層１０を形成する。例えば、成長用基板としてのＧａＮ基板上に、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて、窒化物系半導体からなるｎコンタクト層、ｎクラッド層、活性層、キャップ層、ｐクラッド層、ｐコンタクト層をこの順序で形成する。
【００３８】
次に、第２工程として、ｐコンタクト層上にｐ側反射電極２０、ｐ側透明電極３０を形成するｐ側電極形成工程を行う。例えば、真空蒸着法を用いて、ｐコンタクト層上の中央領域にｐ側反射電極２１を形成し、ｐコンタクト層上のｐ側反射電極２１が形成されない領域にｐ側透明電極３１を形成することによって、図２（ａ）に示すｐ側電極を形成する。或いは、真空蒸着法を用いて、ｐコンタクト層上にｐ側透明電極３２を形成し、このｐ側透明電極３２の中央領域にｐ側反射電極２２を形成して図２（ｂ）に示すｐ側電極を形成する。
【００３９】
次に、第３工程として、支持基板５０を所定の形状に形成する支持基板形成工程を行う。この第３工程は、上記第１、第２工程と並行して行うことが好ましい。例えばＳｉＣ、Ｓｉ、Ｇｅ、銅、鋼の酸化物、ＣｕＷ、ＣｕＭｏ、ＧａＡｓ、ＧａＰ等の導電性材料からなる原材料を金型にいれ、表面に突出面５０ｓを備える基板を形成する。なお、実際の製造工程にあっては一枚の基板を分割して複数の発光素子を製造するので、支持基板には複数の突出面５０ｓを形成する。また複数の発光素子に分割することを考慮して、各発光素子の間の切り出し部分を予め溝状に形成しておくことが好ましい。例えば図３に示すように、発光素子に対応する複数の基板部と、その間に位置する分割用の溝５０ｇを有するように支持基板５０を形成することが好ましい。なお、図３では省略したが、各発光素子に対応する複数の基板部の表面には突出面５０ｓが形成されている。なお、支持基板の形成は、金型を用いるだけでなく例えばレーザ加工やダイシング等の機械的加工を用いて行うこともできる。
【００４０】
次に、第４工程として、半導体層と支持基板とを接合する接合工程を行う。例えば、支持基板に形成された複数の基板部の表面に形成された突出面５０ｓ上にはんだ等の導電性接着剤を塗布し、各突出面５０ｓの位置がｐ側反射電極２０の位置と一致するように位置合わせを行った後、半導体層と支持基板とを貼り合せる。
【００４１】
次に、第５工程として、半導体層から成長用基板を除去する成長用基板除去工程を行う。例えば、研磨法を用いて成長用基板を、その上に形成されたｎコンタクト層の表面が露出するまで研磨する。なお、成長用基板の除去は研磨に限らず、レーザ光の照射により半導体層の一部の接着力を弱めて除去する方法、或いは半導体層の一部に予め形成された接着力の弱められた部分に機械的に力を加えて除去する方法、或いはエッチングを用いて除去する方法等他の方法を用いても良い。
【００４２】
次に、第６工程として、第５工程によって露出されたｎコンタクト層上にｎ側電極４０を形成するｎ側電極形成工程を行う。例えば、真空蒸着法を用いて、半導体層１０のｎコンタクト層上にｎ側電極４０を形成する。ｎ側電極４０は、ｐ側反射電極２０と対向する位置に形成されることが好ましい。
【００４３】
最後に、支持基板に予め形成された溝５０ｇの位置でダイシング等の方法により分割することで、図１に示す半導体発光素子１００を製造することができる。
【００４４】
〔作用・効果〕
以上説明した第１実施形態に係る半導体発光素子１００によれば、突出面５０ｓと、突出面５０ｓと接合される領域の面積よりも大きい接合面１０ｓとを導電性接着剤６０により接合することにより、支持基板５０は、はみ出した導電性接着剤６０を突出面５０ｓの周辺に形成された側面で受けることができる。これにより、半導体層１０において、支持基板５０と接着されていない主面側への導電性接着剤６０のはみ出しを低減できる。従って、半導体発光素子１００は、半導体層１０中のｎ型半導体層（ｎコンタクト層及びｎクラッド層）或いはｎ側電極４０と、ｐ側電極（ｐ側反射電極２０及びｐ側透明電極３０）との間にはみ出した導電性接着剤６０によるリーク電流の発生を低減できる。
【００４５】
また、接合面１０ｓの面積に対する突出面５０ｓの面積の比率は、７０〜９０％にすることにより、接合面１０ｓと突出面５０ｓとを導電性接着剤６０で接合した際に、半導体発光素子１００は、支持基板５０と、半導体層１０との接合強度を満たしつつ、はみ出した導電性接着剤６０を突出面５０ｓの周辺に形成された側面に流しやすくすることで、半導体層１０において、支持基板５０と接着されていない主面側への導電性接着剤６０のはみ出しを低減できる。
【００４６】
また、支持基板５０は、少なくともその一部が、突出面５０ｓを上面として、当該上面に比べて下面が大きい形状であるため、接合面１０ｓと突出面５０ｓとを導電性接着剤６０で接合した際にはみ出した導電性接着剤６０を下面に流すことができる。これにより、半導体発光素子１００は、半導体層１０への導電性接着剤６０のはみ出しを更に低減することができる。また、支持基板５０は、突出面５０ｓに比べて下面が大きい形状、例えば、角錐台形状又は円錐台形状であるため、半導体発光素子１００を支持する支持基板５０としての強度を維持しつつ、導電性接着剤６０のはみ出しを低減できる。
【００４７】
また、上面から下面までの高さである支持基板高さ５０ｈは、０．１〜０．３ｍｍであることにより、接合面１０ｓと突出面５０ｓとを導電性接着剤６０で接合した際に、はみ出した導電性接着剤６０は、突出面５０ｓに比べて下面が大きい形状、例えば、角錐台形状又は円錐台形状の側面に流れやすくなる。これにより、半導体発光素子１００は、半導体層１０において、支持基板５０と接着されていない主面側への導電性接着剤６０のはみ出しを更に低減できる。
【００４８】
＜第２実施形態＞
［半導体発光装置］
以下、第２実施形態に係る半導体発光装置について説明する。実施形態に係る半導体発光素子は、半導体発光装置として好適に用いることができる。
【００４９】
図４は、第２実施形態に係る半導体発光装置１５０の構造を示した断面図である。
【００５０】
半導体発光装置１５０は、図４に示すように、実装部材８０と、実装部材８０内にマウントされた半導体発光素子１０３と、半導体発光素子１０３上に蛍光体８１を含有した透光性樹脂８２とを備える。なお、図４では、半導体発光素子１０３をマウントする配線等は、省略されている。
【００５１】
半導体発光素子１０３は、図１に示すように、第１実施形態に係る発光素子と同様の構成を有している。具体的には、図５に示すように、半導体発光素子１０３は、支持基板５３の突出面５３ｓの周囲に斜面状に形成され、半導体層１３から放出される光を反射するための反射面を有する。具体的には、半導体発光素子１０３は、支持基板５３の一部である角錐台形状又は円錐台形状の側面に、反射面を有する。
【００５２】
次に、半導体発光装置１５０を構成する材料について例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではないことは言うまでもない。
【００５３】
実装部材８０は、例えば、加工のしやすさの点から、銅、鉄などを用いて形成され、表面にＮｉからなるメッキ処理を施される。また、実装部材８０は、蛍光体８１を含有した透光性樹脂８２が備えられる内部に、厚み０．１〜０．８μｍほどのＡｇからなるメッキ処理を施される。Ａｇからなるメッキ処理を施すことにより、実装部材８０は、反射率を向上できる。
【００５４】
蛍光体８１は、半導体発光素子１０３から放出される光を吸収し、別の波長の光に変換して外部に放出する。蛍光体８１として、例えば、半導体発光素子１０３として、青・青紫色の光を放出する窒化物系半導体からなるＬＥＤを用いて、白色光を発光させる場合、赤色光を発光するためのY2O2Ｓ：Ｅｕ、緑色光を発光するためのＺｎＳ：ＣｕＡｌ、青色光を発光するための（ＢａＭｇ）Ａｌ10Ｏ17：Ｅｕ等を用いることができる。かかる場合、白色光は、赤色光、緑色光、青色光を混ぜることにより形成される。
【００５５】
透光性樹脂８２は、蛍光体８１を内部に含むことができるものであればよく、例えば、脂環式エポキシ樹脂、含窒素エポキシ樹脂などの熱硬化性エポキシ樹脂からなることが好適である。なお、透光性樹脂８２は、他のエポキシ樹脂やシリコン樹脂等により形成されてもよい。また、透光性樹脂８２は、所望の波長をカットする着色剤、所望の光を拡散させる酸化チタン、酸化アルミニウムなどの無機拡散材やメラニン樹脂、グアナミン樹脂、ベンゾググアナミン樹脂などの有機拡散材、樹脂の耐光性を高める紫外線吸収剤、酸化防止剤や有機カルボン酸亜鉛、酸無水物、亜鉛キレート化合物などの硬化促進剤を種々の添加剤の一つとして含有してもよい。
【００５６】
その他の材料は、既に公知のものを使用するので、それらの説明を省略する。
【００５７】
図５は、半導体発光装置１５０に用いられる半導体発光素子１０３を示す。
【００５８】
半導体発光素子１０３は、支持基板５３の突出面５３ｓの周囲に斜面状に形成され、半導体層１３から放出される光を反射するための反射面を有する。半導体発光素子１０３の支持基板５３は、少なくともその一部が、突出面５３ｓを上面として、上面に比べて下面が大きい形状であり、上面と下面とにより形成される側面に、反射面を有する。例えば、半導体発光素子１０３は、支持基板５３の一部である角錐台形状又は円錐台形状の側面に、反射面を有する。半導体発光素子１０３の支持基板５３の反射面（反射膜７３）と下面とにより形成される角度は３０〜６０度である。また、反射面（反射膜７３）の表面粗さは、０．５μｍ以内である。反射面は、０．１μｍ以上の厚みを有する金属からなる反射膜７３により形成される。例えば、反射膜７３は、Ａｇ、Ａｌ等により形成される。
【００５９】
反射膜７３は、半導体発光素子１０３が近紫外光を発光する場合、Ａｇを用いることが好ましい。これによれば、波長４００ｎｍの近紫外光の反射率は、９５％を示し、波長５５０ｎｍの緑色光、波長６２０ｎｍの赤色光においても同様の反射率を有している。
【００６０】
支持基板５３の形状は、図５のみに限定されず、図６、図７のようにｐ側反射電極２４、２５と導電性接着剤６４、６５で接合される突出面５４ｓ、５５ｓから支持基板５４、５５の側面が形成され、支持基板５４、５５の側面に反射膜７４、７５が備えられていればよい。これによれば、半導体層１４、１５より放出された光を反射膜７４、７５が反射することができる。なお、支持基板５３乃至５５自体が、反射性の材料によって構成される場合、反射膜７３乃至７５を設けることなく、支持基板５３乃至５５の表面を反射面としてもよい。
【００６１】
[半導体発光装置の製造方法]
図５に示すように、まず第１実施形態と同様に成長用基板上に半導体層１３を形成する第１工程、ｐコンタクト層上にｐ側電極を形成する第２工程を行う。
【００６２】
次いで第１実施形態と同様に支持基板を所定の形状に形成する支持基板形成工程を行うが、このとき各発光素子に対応する複数の基板部表面に突出面５３ｓを形成する際に、あわせて突出面の周囲を斜面状にして反射膜７３を形成する。
【００６３】
次に、第１実施形態と同様の第４〜６工程を行った後、各発光素子毎に分割して図５に示す半導体発光素子１０３を製造する。
【００６４】
次に、このようにして製造した半導体発光素子１０３の支持基板５３を実装部材８０の底面に導電性接着剤で接合した後、図示しない給電用のＡｕワイヤー等を用いて半導体発光素子１０３の配線を行う。
【００６５】
次に、粉末状の蛍光体８１を適量混合し、透光性樹脂８２中に拡散させる。透光性樹脂８２は、上述したように、エポキシ系、シリコン系など、蛍光体８１が分散可能であれば使用可能である。そして、透光性樹脂を既知の方法で、半導体発光素子１０３を設置、かつ、配線した実装部材８０上に塗布し、硬化させる。これにより半導体発光装置１５０を製造し、その後、透明樹脂等で覆う既知の方法で、砲弾型ＬＥＤを製造する。
【００６６】
〔作用・効果〕
以上説明した第２実施形態に係る半導体発光装置１５０によれば、支持基板５３の突出面５３ｓと、突出面５３ｓと接合される領域の面積よりも大きい接合面１３ｓとを導電性接着剤６３により接合することにより、支持基板５３は、はみ出した導電性接着剤６３を突出面の周辺で受けることができるため、半導体層１３において、支持基板５３と接着されていない主面側への導電性接着剤６３のはみ出しを低減できる。これにより、半導体発光素子１０３は、リーク電流の発生を低減できる。
【００６７】
また、支持基板５３は、半導体層１３より放出された光を反射膜７３で反射し、外部に出力することができる。これにより、半導体発光装置１５０は、半導体層１３のｐ側反射電極２３で吸収されていた光を出力できるため、光の出力効力を向上することができる。
【００６８】
従来の半導体発光装置は、半導体層からｎ電極方向にしか光を出力しなかったため、半導体層からｎ電極方向のみを明るくし、その周辺に光を出力できないという問題があった。第２実施形態に係る半導体発光装置１５０は、支持基板５３の斜面状に形成された反射面（反射膜７３）を有することにより、半導体層１３の周辺に光を出力できるため、発光分布の均一性を向上できる。
【００６９】
つまり、第２実施形態に係る半導体発光装置１５０は、半導体層１３側への導電性接着剤６３のはみ出しを低減し、リーク電流の発生を低減しつつ、光の出力効力、発光分布の均一性を向上できる。
【００７０】
また、支持基板５３は、半導体層１３より放出された光を反射膜７３で反射する。蛍光体８１は、反射された光を吸収し、光の波長を変換して外部に出力することができる。
【００７１】
支持基板５３の反射面（反射膜７３）と接合面とにより形成される鋭角は、３０〜６０度であることにより、半導体発光装置１５０は、反射膜７３により反射された光を更に効率よく出力することができる。
【００７２】
反射膜７３の厚みは、０．１μｍ以上に形成されることにより、反射膜７３は、反射率を更に向上するため、半導体発光素子１０３の光を半導体発光装置１５０から更に効率よく出力することができる。
【００７３】
＜第３実施形態＞
[半導体発光素子]
図８を参照して、第３実施形態に係る半導体発光素子１０６について説明する。なお、以下において、上述した第２実施形態に係る半導体発光装置１５０に用いられた半導体発光素子１０３との相違点を主として説明する。図８は、第３実施形態に係る半導体発光素子１０６の断面図である。
【００７４】
図５に示すように、第２実施形態に係る半導体発光素子１０３において、突出面５３ｓは、支持基板５３の主面の略中央に形成され、接合面１３ｓの略中央にｐ側反射電極２３と、導電性接着剤６３とを介して、接合されている。
【００７５】
それに対して、図８に示すように、第３実施形態に係る半導体発光素子１０６において、突出面５６ｓは、支持基板５６の主面の左右外側に１面ずつ形成され、接合面１６ｓの左右外側にｐ側透明電極３６と、導電性接着剤６６とを介して接合されている。支持基板５６は、突出面５６ｓを上面として、当該上面に比べて下面が大きい角錐台形状又は円錐台形状を主面の左右外側に備える。また、支持基板５６は、突出面５６ｓ以外の半導体層１６側の露出面に反射膜７６を有する。
【００７６】
また、半導体発光素子１０６は、半導体層１６と、支持基板５６との間で、導電性接着剤６６が接合されていない領域に透光性樹脂８６を備える。また、半導体発光素子１０６は、透光性樹脂８６の代わりに、蛍光体を備えてもよい。また、半導体発光素子１０６は、透光性樹脂８６の代わりに半導体層１６と、支持基板５６との間で、導電性接着剤６６が接合されていない領域を空洞にしてもよい。
【００７７】
〔作用・効果〕
以上説明した第３実施形態に係る半導体発光素子１０６によれば、突出面５６ｓと、突出面５６ｓと接合される領域の面積よりも大きい接合面１６ｓとを導電性接着剤６６により接合することにより、半導体発光素子１０６は、はみ出した導電性接着剤６６を支持基板５６の突出面５６ｓの周辺に形成された側面で受けることができる。これにより、半導体層１６において、支持基板５６と接着されていない主面側への導電性接着剤６６のはみ出しを低減できる。従って、半導体発光素子１０６は、ｎ側電極４６と、ｐ型半導体層或いはｐ側透明電極３６との間にはみ出した導電性接着剤６６によるリーク電流の発生を低減できる。
【００７８】
また、支持基板５６は、半導体層１６より放出され、ｐ側透明電極３６を透過した光を、反射膜７６で反射し、反射した光を外部に出力することができる。これにより、半導体発光素子１０６は、光の出力効力を向上することができる。
【００７９】
＜第４実施形態＞
[半導体発光素子]
図９を参照して、第４実施形態に係る半導体発光素子１０７について説明する。なお、以下において、上述した第２実施形態に係る半導体発光装置１５０に用いられた半導体発光素子１０３との相違点を主として説明する。図９は、第４実施形態に係る半導体発光素子１０７の断面図である。
【００８０】
図５に示すように、第２実施形態に係る半導体発光素子１０３において、突出面５３ｓは、支持基板５３に形成されている。半導体発光素子１０３は、支持基板５３の側面に反射面（反射膜７３）を有することにより、半導体層１３より放出された光を反射面（反射膜７３）で反射することにより、光の出力効力を向上することができる。
【００８１】
それに対して、図９に示すように、第４実施形態に係る半導体発光素子１０７において、突出面１７ｓは、半導体層１７に形成されている。半導体層１７は、ｐ側反射電極２７を備える突出面１７ｓと、突出面１７ｓの周辺に側面とを備える。また、支持基板５７は、突出面１７ｓと対向し、突出面１７ｓにｐ側反射電極２７及び導電性接着剤６７を介して接合され、突出面１７ｓと接合される面積よりも大きい接合面５７ｓを備える。支持基板５７は、接合面５７ｓで突出面１７ｓと接合される領域以外の領域に反射面（反射膜７７）を備える。
【００８２】
[作用・効果]
以上説明した第４実施形態に係る半導体発光素子１０７によれば、突出面１７ｓと、突出面１７ｓと接合される領域の面積よりも大きい接合面５７ｓとを導電性接着剤６７により接合することにより、半導体発光素子１０７は、はみ出した導電性接着剤６７を支持基板５７の接合面５７ｓ、又は半導体層１７の突出面１７ｓの周辺に形成された側面で受けることができる。これにより、半導体層１７において、支持基板５７と接着されていない主面側への導電性接着剤６７のはみ出しを低減できる。従って、半導体発光素子１０７は、ｎ側電極４７と、ｐ型半導体層或いはｐ側反射電極２７との間にはみ出した導電性接着剤６７によるリーク電流の発生を低減できる。
【００８３】
また、半導体層１７は、半導体層１７の斜面状に形成された側面の角度により半導体層１７から角度を変更した光を放出する。支持基板５７は、このような光を反射面（反射膜７７）で反射することにより、半導体層１７の周辺に光を出力できるため、発光分布の均一性を向上できる。
【００８４】
[その他の実施形態]
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００８５】
例えば、第１実施形態に係る支持基板５０は、接合面１０ｓと比べて面積が小さい突出面５０ｓを一面とする直方体であっても、半導体層１０側への導電性接着剤６０のはみ出しを低減することができる。これにより、半導体発光素子１００は、リーク電流の発生を低減できる。また、半導体発光素子１００に用いられる基板については、その材料は特に限定されず、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、サファイアなど、用途に応じて適宜選択可能である。
【００８６】
また、例えば、第２実施形態に係る半導体発光装置１５０として、近紫外光を用いた白色ＬＥＤ装置について例示したが、本発明はこれに限らず、半導体発光素子１０３から出力される光を励起光とする蛍光体とを組み合わせた半導体発光装置１５０の製造にも利用可能である。
【００８７】
また、第１実施形態に係る半導体発光素子１００は、ｐ側反射電極２０側で、半導体層１０と支持基板５０とを接合したが、本発明は、これに限らず、ｎ側電極４０側で、半導体層１０と支持基板５０とを接合してもよい。
【００８８】
また、第１実施形態に係る半導体発光素子１００は、ｐ側反射電極２０及びｐ側透明電極３０の２つのｐ側電極を有しているが、本発明は、これに限らず、ｐ側反射電極２０又はｐ側透明電極３０いずれか一方の電極でｐ側の電極を構成してもよい。
【００８９】
また、第２実施形態に係る半導体発光装置１５０に用いられた半導体発光素子１０３は、支持基板５３の側面に反射膜７３を有したが、本発明はこれに限らず、側面に細かい凹凸を形成してもよい。これによると、半導体発光素子１０３は、半導体層１３から放出された光を側面の細かい凹凸で散乱することができる。また、側面の形状を直線とせず、凹部形状、又は、凸部形状としてもよい。
【００９０】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論であ
る。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子を一部拡大した断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子の支持基板の斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る半導体発光装置の断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子の断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子の断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子の断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る半導体発光素子の断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る半導体発光素子の断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０〜１７…半導体層、２０〜２5、２７…ｐ側反射電極、
１０ｓ〜１６ｓ…接合面、１７ｓ…突出面、３０〜３６…ｐ側透明電極、
４０〜４７…ｎ側電極、５０〜５７…支持基板、５０ｇ…溝、５０ｓ〜５６ｓ…突出面、
５７ｓ…接合面、６０〜６７…導電性接着剤、７３〜７７…反射膜、８０…実装部材、
８１…蛍光体、８２、８６…透光性樹脂、１００〜１０７…半導体発光素子、
１５０…半導体発光装置
【図１】
2007013107.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007013107.tif 000005
【図４】
2007013107.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007013107.tif 000008
【図７】
2007013107.tif 000009
【図８】
2007013107.tif 000010
【図９】
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