(57)【要約】【課題】半導体層に接するコンタクト電極の信頼性を高めた半導体発光装置及びその製造方法を提供する。【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、絶縁膜と、ｐ側コンタクト電極と、ｎ側コンタクト電極と、ｐ側金属保護膜と、ｎ側金属保護膜とを備えている。半導体層は、発光層と、第１の面と、第１の面の反対側に形成された第２の面とを有する。ｐ側コンタクト電極は、絶縁膜に形成された第１の開口の内側で、第２の面における発光部に接して設けられている。ｎ側コンタクト電極は、第２の開口の内側で、第２の面における非発光部に接して設けられている。ｐ側金属保護膜は、ｐ側コンタクト電極の表面及び側面を覆っている。ｎ側金属保護膜は、ｎ側コンタクト電極の表面及び側面を覆っている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層と、第１の面と、前記第１の面の反対側に形成され、前記発光層を含む発光部と前記発光層を含まない非発光部とを含む第２の面と、を有する半導体層と、
前記第２の面に設けられ、前記発光部に通じる第１の開口と、前記非発光部に通じる第２の開口と、を有する絶縁膜と、
前記第１の開口の内側で前記発光部に接して設けられたｐ側コンタクト電極と、
前記第２の開口の内側で前記非発光部に接して設けられたｎ側コンタクト電極と、
前記ｐ側コンタクト電極の表面及び側面を覆い、一部が前記絶縁膜上に設けられ、表面が凹状であり、前記ｐ側コンタクト電極に比べて酸化または硫化しにくいｐ側金属保護膜と、
前記ｎ側コンタクト電極の表面及び側面を覆い、一部が前記絶縁膜上に設けられ、表面が凹状であり、前記ｎ側コンタクト電極に比べて酸化または硫化しにくいｎ側金属保護膜と、
を備え、
前記絶縁膜の前記第１の開口の内壁と前記絶縁膜の前記第２の開口の内壁とは、前記半導体層に向かって狭くなるテーパー形状であることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
発光層と、第１の面と、前記第１の面の反対側に形成され、前記発光層を含む発光部と前記発光層を含まない非発光部とを含む第２の面と、を有する半導体層と、
前記第２の面に設けられ、前記発光部に通じる第１の開口と、前記非発光部に通じる第２の開口と、を有する絶縁膜と、
前記第１の開口の内側で前記発光部に接して設けられたｐ側コンタクト電極と、
前記第２の開口の内側で前記非発光部に接して設けられたｎ側コンタクト電極と、
前記ｐ側コンタクト電極の表面及び側面を覆うｐ側金属保護膜と、
前記ｎ側コンタクト電極の表面及び側面を覆うｎ側金属保護膜と、
を備えたことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項３】
前記ｐ側金属保護膜は、前記ｐ側コンタクト電極よりも厚い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ｎ側金属保護膜は、前記ｎ側コンタクト電極よりも厚いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記ｐ側金属保護膜は、前記ｐ側コンタクト電極に比べて酸化または硫化しにくいことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記ｎ側金属保護膜は、前記ｎ側コンタクト電極に比べて酸化または硫化しにくいことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記ｐ側金属保護膜は、前記ｐ側コンタクト電極の表面及び側面を含む露出した面を覆い、
前記ｎ側金属保護膜は、前記ｎ側コンタクト電極の表面及び側面を含む露出した面を覆うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記ｐ側金属保護膜は、前記第１の開口よりも大きい平面サイズを有し、
前記ｎ側金属保護膜は、前記第２の開口よりも大きい平面サイズを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記第１の開口の開口面積が前記発光部の表面側から前記絶縁膜の表面側に向かうにしたがって広くなるように、前記第１の開口の内壁が前記発光部の表面に対して傾斜していることを特徴とする請求項２〜８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の開口の開口面積が前記非発光部の表面側から前記絶縁膜の表面側に向かうにしたがって広くなるように、前記第２の開口の内壁が前記非発光部の表面に対して傾斜していることを特徴とする請求項２〜９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１の開口の内壁と、前記ｐ側コンタクト電極の側面との間に隙間が形成され、
前記ｐ側金属保護膜は、前記隙間における前記第１の開口の底面上にも設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
前記第２の開口の内壁と、前記ｎ側コンタクト電極の側面との間に隙間が形成され、
前記ｎ側金属保護膜は、前記隙間における前記第２の開口の底面上にも設けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１３】
前記絶縁膜、前記ｐ側金属保護膜および前記ｎ側金属保護膜上に設けられ、前記第ｐ側金属保護膜に通じる第１のビアと、前記ｎ側金属保護膜に通じる第２のビアとを有する第１の絶縁層と、
前記第１のビア内及び前記第１の絶縁層における前記ｐ側金属保護膜に対する反対側の面に設けられ、前記ｐ側金属保護膜と電気的に接続されたｐ側配線層と、
前記第２のビア内及び前記第１の絶縁層における前記ｎ側金属保護膜に対する反対側の面に設けられ、前記ｎ側金属保護膜と電気的に接続されたｎ側配線層と、
少なくとも前記ｐ側配線層と前記ｎ側配線層との間に設けられた第２の絶縁層と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１４】
前記ｐ側配線層は、前記第１の絶縁層側に設けられたｐ側再配線層と、前記ｐ側再配線層の表面に設けられ前記ｐ側再配線層よりも厚いｐ側金属ピラーと、を有し、
前記ｎ側配線層は、前記第１の絶縁層側に設けられたｎ側再配線層と、前記ｎ側再配線層の表面に設けられ前記ｎ側再配線層よりも厚いｎ側金属ピラーと、を有する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ｎ側配線層における前記ｎ側金属保護膜に対する反対側の面の面積は、前記ｎ側コンタクト電極の面積よりも広いことを特徴とする請求項１３または１４記載の半導体発光装置。
【請求項１６】
前記ｐ側配線層は、前記ｐ側コンタクト電極よりも厚いことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１７】
前記ｎ側配線層は、前記ｎ側コンタクト電極よりも厚いことを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１８】
前記第１の面上に設けられ、前記発光層からの放出光に対して透明な透明体をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１９】
発光層と、第１の面と、前記第１の面の反対側に形成され、前記発光層を含む発光部と前記発光層を含まない非発光部とを含む第２の面とを有する半導体層における前記第２の面に、前記発光部に通じる第１の開口と、前記非発光部に通じる第２の開口とを有する絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の開口内における前記発光部の表面に、ｐ側コンタクト電極を形成する工程と、
前記第２の開口内における前記非発光部の表面に、ｎ側コンタクト電極を形成する工程と、
前記ｐ側コンタクト電極の表面及び側面に、ｐ側金属保護膜を形成する工程と、
前記ｎ側コンタクト電極の表面及び側面に、ｎ側金属保護膜を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項２０】
前記第１の開口及び前記第２の開口を、レジストマスクを用いた前記絶縁膜の選択的エッチングにより形成した後、同じ前記レジストマスクを用いて、前記ｐ側コンタクト電極及び前記ｎ側コンタクト電極を形成することを特徴とする請求項１９記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項２１】
前記絶縁膜、前記ｐ側金属保護膜および前記ｎ側金属保護膜上に、前記第ｐ側金属保護膜に通じる第１のビアと、前記ｎ側金属保護膜に通じる第２のビアとを有する第１の絶縁層を形成する工程と、
前記第１のビア内及び前記第１の絶縁層における前記ｐ側金属保護膜に対する反対側の面に、ｐ側配線層を形成する工程と、
前記第２のビア内及び前記第１の絶縁層における前記ｎ側金属保護膜に対する反対側の面に、ｎ側配線層を形成する工程と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１９または２０に記載の半導体発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パッケージ工程までをウェーハ状態で一括して行うウェーハレベルＬＥＤ（Light Emitting Diode）パッケージ技術では、発光層等を含む半導体層及びその半導体層にオーミック接触するコンタクト電極を形成した後に、配線層、樹脂層、蛍光体層等を形成する工程が行われる。コンタクト電極を形成した後の工程が多いもしくは長いと、その後ろの工程で使われる薬液等によるコンタクト電極の腐食が懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４１１７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１０３９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態によれば、半導体層に接するコンタクト電極の信頼性を高めた半導体発光装置及びその製造方法を提供する。
【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、絶縁膜と、ｐ側コンタクト電極と、ｎ側コンタクト電極と、ｐ側金属保護膜と、ｎ側金属保護膜と、を備えている。  
前記半導体層は、発光層と、第１の面と、前記第１の面の反対側に形成された第２の面とを有する。前記第２の面は、前記発光層を含む発光部と、前記発光層を含まない非発光部とを含む。前記絶縁膜は、前記第２の面に設けられ、前記発光部に通じる第１の開口と、前記非発光部に通じる第２の開口とを有する。前記ｐ側コンタクト電極は、前記第１の開口の内側で前記発光部に接して設けられている。前記ｎ側コンタクト電極は、前記第２の開口の内側で前記非発光部に接して設けられている。前記ｐ側金属保護膜は、前記ｐ側コンタクト電極の表面及び側面を覆っている。前記ｎ側金属保護膜は、前記ｎ側コンタクト電極の表面及び側面を覆っている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図２】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図３】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図４】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図５】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図６】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図７】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図８】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図９】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式断面図。
【図１０】他の実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図１１】さらに他の実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図１２】さらに他の実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図１３】実施形態の半導体発光装置における一部要素の平面レイアウトを示す模式図。
【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。各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
【０００８】
図１は、実施形態の半導体発光装置１０の模式断面図である。
【０００９】
半導体発光装置１０は半導体層４を有する。半導体層４は、第１の面４ａと、その反対側で凹凸形状に形成された第２の面を有する。第２の面側に電極、配線層、樹脂層が設けられ、第２の面の反対側の第１の面４ａから主として光が外部に放出される。
【００１０】
半導体層４は、第１の半導体層１と第２の半導体層２を有する。第１の半導体層１及び第２の半導体層２は、いずれも例えば窒化物半導体を含む。第１の半導体層１は、例えば下地バッファ層、ｎ型層などを含み、ｎ型層は電流の横方向経路として機能する。第２の半導体層２は、発光層（活性層）３を、ｎ型層とｐ型層とで挟んだ積層構造を有する。
【００１１】
半導体層４の第２の面は凹凸形状に加工されている。その第２の面は、発光層３を含み凸状に形成された発光部５と、発光層３を含まない非発光部６とを有する。
【００１２】
発光部５の表面である第２の半導体層２の表面には、ｐ側コンタクト電極１３が設けられている。非発光部６の表面である第１の半導体層１の表面には、ｎ側コンタクト電極１４が設けられている。
【００１３】
ｐ側コンタクト電極１３は、例えば、第２の半導体層２の表面に設けられた第１のニッケル（Ｎｉ）膜と、この第１のニッケル膜上に設けられた銀（Ａｇ）膜と、この銀膜上に設けられた第２のニッケル膜とを含む。
【００１４】
第１のニッケル膜は、例えば窒化物半導体である第２の半導体層２の表面にオーミック接触している。銀の反射率は、６００ｎｍ以上の光に対して９８％、５００〜６００ｎｍ付近の光に対して９８％、４５０〜５００ｎｍ付近の光に対して９７％と、可視領域の波長において高い反射率を有する。第２のニッケル膜は、後述するメッキやウェットエッチング中の銀膜の硫化を防止する。
【００１５】
ｎ側コンタクト電極１４は、例えば、第１の半導体層１の表面に設けられた第１のチタン（Ｔｉ）膜と、この第１のチタン膜上に設けられたアルミニウム（Ａｌ）膜と、このアルミニウム膜上に設けられたタンタル（Ｔａ）膜と、このタンタル膜上に設けられた第２のチタン膜と、この第２のチタン膜上に設けられた白金（Ｐｔ）膜とを含む。
【００１６】
第１のチタン膜は、例えば窒化物半導体である第１の半導体層１の表面にオーミック接触している。タンタル膜は、その上下のメタルのアロイ化を防止するバリアメタルとして機能する。
【００１７】
発光部５の面積は、非発光部６の面積よりも広い場合もあるし、狭い場合もある。また、発光部５に設けられたｐ側コンタクト電極１３の面積は、非発光部６に設けられたｎ側コンタクト電極１４の面積よりも広い場合もあるし、狭い場合もある。図１に示す半導体発光装置１０では、発光部５の面積は、非発光部６の面積よりも広い。
【００１８】
半導体層４の第２の面には、絶縁膜１７が設けられている。絶縁膜１７は、例えばシリコン酸化膜等の無機膜である。絶縁膜１７は、発光部５の表面の一部及び非発光部６の表面の一部を覆っている。また、絶縁膜１７は、凸状の発光部５の側面も覆っている。
【００１９】
絶縁膜１７は、第１の開口１７ａと第２の開口１７ｂとを有する。第１の開口１７ａは発光部５の表面に通じ、第２の開口１７ｂは非発光部６の表面に通じている。
【００２０】
第１の開口１７ａの内壁は、発光部５の表面に対して傾斜している。具体的に、第１の開口１７ａの開口面積は、発光部５の表面側から絶縁膜１７の表面側に向かうにしたがって広くなっている。すなわち、図１において第１の開口１７ａの断面は台形状に形成されている。
【００２１】
同様に、第２の開口１７ｂの内壁は、非発光部６の表面に対して傾斜している。具体的に、第２の開口１７ｂの開口面積は、非発光部６の表面側から絶縁膜１７の表面側に向かうにしたがって広くなっている。すなわち、図１において第２の開口１７ｂの断面は台形状に形成されている。
【００２２】
ｐ側コンタクト電極１３は、第１の開口１７ａの内側で発光部５の表面（第２の半導体層２の表面）にオーミック接触している。ｎ側コンタクト電極１４は、第２の開口１７ｂの内側で非発光部６の表面（第１の半導体層１の表面）にオーミック接触している。
【００２３】
第１の開口１７ａにおける発光部５側の底面の平面サイズは、ｐ側コンタクト電極１３の平面サイズより大きく、第１の開口１７ａの内壁とｐ側コンタクト電極１３の側面とは離間している。
【００２４】
第２の開口１７ｂにおける非発光部６側の底面の平面サイズは、ｎ側コンタクト電極１４の平面サイズより大きく、第２の開口１７ｂの内壁とｎ側コンタクト電極１４の側面とは離間している。
【００２５】
絶縁膜１７はｐ側コンタクト電極１３よりも厚く、第１の開口１７ａの深さはｐ側コンタクト電極１３の厚みよりも大きい。絶縁膜１７はｎ側コンタクト電極１４よりも厚く、第２の開口１７ｂの深さはｎ側コンタクト電極１４の厚みよりも大きい。
【００２６】
ｐ側コンタクト電極１３の表面及び側面には、ｐ側金属保護膜１５が設けられている。第１の開口１７ａの内壁とｐ側コンタクト電極１３の側面との間の隙間における発光部５の表面にもｐ側金属保護膜１５が設けられている。さらに、その隙間を埋めるように第１の開口１７ａの内壁にもｐ側金属保護膜１５が設けられている。ｐ側金属保護膜１５の一部は、絶縁膜１７における第１の開口１７ａの周辺の表面にも乗り上がって設けられている。
【００２７】
すなわち、ｐ側金属保護膜１５は、ｐ側コンタクト電極１３及び第１の開口１７ａよりも大きい平面サイズを有し、ｐ側コンタクト電極１３の表面及び側面を覆っている。
ここで、図１３（ａ）は、半導体発光装置１０における主要要素の平面レイアウトの一例を示し、図１３（ｂ）は、平面レイアウトの他具体例を示す。
図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ｐ側金属保護膜１５は、ｐ側コンタクト電極１３の四方もしくはすべての側面を覆っている。また、ｐ側金属保護膜１５は、ｐ側コンタクト電極１３よりも厚い。
【００２８】
ｐ側金属保護膜１５は、例えば、ｐ側コンタクト電極１３側から順に設けられた第１のチタン（Ｔｉ）膜と、この第１のチタン膜上に設けられた白金（Ｐｔ）膜と、この白金膜上に設けられた金（Ａｕ）膜と、この金膜上に設けられた第２のチタン膜とを含む。
【００２９】
これら膜の中で、酸化、硫化等の反応がしにくい金膜が最も厚い。第２のチタン膜は、後述する絶縁層（例えばポリイミド）１８との密着性に優れる。なお、第２のチタン膜の代わりに、ニッケル（Ｎｉ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜を使ってもよい。
【００３０】
ｎ側コンタクト電極１４の表面及び側面には、ｎ側金属保護膜１６が設けられている。第２の開口１７ｂの内壁とｎ側コンタクト電極１４の側面との間の隙間における非発光部６の表面にもｎ側金属保護膜１６が設けられている。さらに、その隙間を埋めるように第２の開口１７ｂの内壁にもｎ側金属保護膜１６が設けられている。ｎ側金属保護膜１６の一部は、絶縁膜１７における第２の開口１７ｂの周辺の表面にも乗り上がって設けられている。
【００３１】
すなわち、ｎ側金属保護膜１６は、ｎ側コンタクト電極１４及び第２の開口１７ｂよりも大きい平面サイズを有し、ｎ側コンタクト電極１４の表面及び側面を覆っている。図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ｎ側金属保護膜１６は、ｎ側コンタクト電極１４のすべての側面を覆っている。また、ｎ側金属保護膜１６は、ｎ側コンタクト電極１４よりも厚い。
【００３２】
ｎ側金属保護膜１６は、例えば、ｎ側コンタクト電極１４側から順に設けられた第１のチタン（Ｔｉ）膜と、この第１のチタン膜上に設けられた白金（Ｐｔ）膜と、この白金膜上に設けられた金（Ａｕ）膜と、この金膜上に設けられた第２のチタン膜とを含む。
【００３３】
これら膜の中で、酸化、硫化等の反応がしにくい金膜が最も厚い。第２のチタン膜は、後述する絶縁層（例えばポリイミド）１８との密着性に優れる。なお、第２のチタン膜の代わりに、ニッケル（Ｎｉ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜を使ってもよい。
【００３４】
ｐ側金属保護膜１５の一部およびｎ側金属保護膜１６の一部は、絶縁層１８で覆われている。また、絶縁層１８は、絶縁膜１７および第１の半導体層１の側面も覆っている。絶縁層１８は、例えば、微細開口のパターニング性に優れたポリイミド等の樹脂である。あるいは、絶縁層１８としてシリコン酸化物やシリコン窒化物等の無機物を用いてもよい。
【００３５】
絶縁層１８は、ｐ側金属保護膜１５に達する第１のビア１８ａと、ｎ側金属保護膜１６に達する第２のビア１８ｂとを有する。また、絶縁層１８は、ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６に対する反対側に配線面１８ｃを有する。その配線面１８ｃには、ｐ側再配線層２１とｎ側再配線層２２とが互いに離間して設けられている。
【００３６】
ｐ側再配線層２１は、第１のビア１８ａ内にも設けられ、ｐ側金属保護膜１５及びｐ側コンタクト電極１３と電気的に接続されている。ｎ側再配線層２２は、第２のビア１８ｂ内にも設けられ、ｎ側金属保護膜１６及びｎ側コンタクト電極１４と電気的に接続されている。ｐ側再配線層２１及びｎ側再配線層２２は、例えば銅（Ｃｕ）からなる。
【００３７】
また、ｐ側再配線層２１とｐ側金属保護膜１５との間、およびｐ側再配線層２１と絶縁層１８との間には、金属膜１９が設けられている。金属膜１９は、ｐ側再配線層２１側から順に設けられた銅（Ｃｕ）膜及びチタン（Ｔｉ）膜を含む。ｎ側再配線層２２とｎ側金属保護膜１６との間、およびｎ側再配線層２２と絶縁層１８との間にも金属膜１９が設けられている。
【００３８】
ｐ側再配線層２１においてｐ側金属保護膜１５に対する反対側の面には、ｐ側金属ピラー２３が設けられている。金属膜１９、ｐ側再配線層２１及びｐ側金属ピラー２３は、本実施形態におけるｐ側配線層を構成する。
【００３９】
ｎ側再配線層２２においてｎ側金属保護膜１６に対する反対側の面には、ｎ側金属ピラー２４が設けられている。金属膜１９、ｎ側再配線層２２及びｎ側金属ピラー２４は、本実施形態におけるｎ側配線層を構成する。
【００４０】
絶縁層１８の配線面１８ｃ上、ｐ側再配線層２１とｎ側再配線層２２との間、およびｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４との間には、第２の絶縁層として樹脂層２５が設けられている。
【００４１】
ｐ側金属ピラー２３におけるｐ側再配線層２１に対する反対側の面は、樹脂層２５から露出され、実装時のｐ側外部端子として機能する。ｎ側金属ピラー２４におけるｎ側再配線層２２に対する反対側の面は、樹脂層２５から露出され、実装時のｎ側外部端子として機能する。それらｐ側外部端子及びｎ側外部端子は、実装基板に形成されたパッドに、はんだ、その他の金属、導電性材料等の接合材を介して接合される。ｐ側外部端子及びｎ側外部端子は同一面に形成され、半導体発光装置１０における実装面はほぼ平坦な面となっている。
【００４２】
ｐ側コンタクト電極１３の面積が広いほど、発光部５に対して、より均一な分布で電流を供給することが可能となる。また、発光部５の電流分布は、第１のビア１８ａの位置や数に依存する。第１のビア１８ａは、ｐ側金属ピラー２３が広がる領域から外れた位置でｐ側金属保護膜１５に接続していてもよい。
【００４３】
ｐ側再配線層２１及びｐ側金属ピラー２３は、例えば銅などの低抵抗金属を用いて形成することができる。ｐ側再配線層２１及びｐ側金属ピラー２３の平面サイズが大きいほど、ｐ側再配線層２１及びｐ側金属ピラー２３の熱伝導及び放熱性も高くなり、発光部５で発生した熱を効率的に逃がすことが可能となる。
【００４４】
また、ｎ側再配線層２２におけるｎ側金属保護膜１６に対する反対側の面の面積は、ｎ側コンタクト電極１４の面積よりも広い。これにより、発光部５よりも狭い非発光部６に設けられたｎ側コンタクト電極１４が、ｎ側再配線層２２を介して、より広い領域に引き出された電極構造を実現できる。
【００４５】
第１の半導体層１は、ｎ側コンタクト電極１４、ｎ側金属保護膜１６、金属膜１９およびｎ側再配線層２２を介してｎ側金属ピラー２４と電気的に接続されている。発光層３を含む第２の半導体層２は、ｐ側コンタクト電極１３、ｐ側金属保護膜１５、金属膜１９およびｐ側再配線層２１を介してｐ側金属ピラー２３と電気的に接続されている。
【００４６】
ｐ側再配線層２１及びｐ側金属ピラー２３を含むｐ側配線層はｐ側コンタクト電極１３よりも厚い。ｎ側再配線層２２及びｎ側金属ピラー２４を含むｎ側配線層はｎ側コンタクト電極１４よりも厚い。また、ｐ側金属ピラー２３はｐ側再配線層２１より厚く、ｎ側金属ピラー２４はｎ側再配線層２２より厚い。ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４、およびそれらの間に充填された樹脂層２５は、半導体発光装置１０の機械的強度を高める。
【００４７】
ｐ側再配線層２１、ｎ側再配線層２２、ｐ側金属ピラー２３およびｎ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、銅を用いると、良好な熱伝導性、高いマイグレーション耐性及び絶縁材料との優れた密着性が得られる。
【００４８】
樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を補強する。樹脂層２５は、実装基板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２５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。
【００４９】
本実施形態によれば、半導体層４が薄く、なおかつ半導体層４を支持する基板がなくても、ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４および樹脂層２５を厚くすることで機械的強度を保つことが可能となる。
【００５０】
また、半導体発光装置１０を実装基板に実装した状態で、はんだ等を介して半導体層４に加わる応力を、ｐ側金属ピラー２３及びｎ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。
【００５１】
半導体層４の第１の面４ａ上には、発光層３からの放出光に対して透明な透明体として、レンズ２６及び蛍光体層２７が設けられている。レンズ２６は蛍光体層２７上に設けられている。あるいは、レンズ２６の上に蛍光体層２７を設けてもよい。また、第１の面４ａ上に、蛍光体層２７のみ、あるいはレンズ２６のみが設けられた構造であってもよい。
【００５２】
蛍光体層２７は、透明樹脂と、その透明樹脂に分散された蛍光体とを含む。蛍光体層２７は、発光層３からの放出光を吸収し波長変換光を放出可能である。このため、半導体発光装置１０は、発光層３からの光と、蛍光体層２７における波長変換光との混合光を放出可能である。
【００５３】
例えば、発光層３が窒化物半導体、蛍光体が黄色光を発光する黄色蛍光体とすると、発光層３からの青色光と、蛍光体層２７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。なお、蛍光体層２７は、複数種の蛍光体（例えば、赤色光を発光する赤色蛍光体と、緑色光を発光する緑色蛍光体）を含む構成であってもよい。
【００５４】
発光層３から発光された光は、主に、第１の面４ａから、蛍光体層２７及びレンズ２６を介して、外部に放出される。
【００５５】
本実施形態の半導体発光装置１０において、ｐ側コンタクト電極１３において第２の半導体層２とのコンタクト面以外の面は、ｐ側金属保護膜１５で覆われている。同様に、ｎ側コンタクト電極１４において第１の半導体層１とのコンタクト面以外の面は、ｎ側金属保護膜１６で覆われている。
【００５６】
ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６は、ｐ側コンタクト電極１３及びｎ側コンタクト電極１４を、それらコンタクト電極形成後に行われる後述するプロセスに使われる薬液等から保護する。ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６は、酸化や硫化などの反応がしにくい例えば金（Ａｕ）を主に含む。
ｐ側金属保護膜１５の下面（ｐ側再配線層２１側の面）は皿状になっており、縁の部分が、中央部分に比べて盛り上がっている。ｐ側金属保護膜１５の下面は凹状になっている。そのため、薬液等が伝わる界面の距離が長くなるため、ｐ側コンタクト電極１３を保護しやすくなる。また、ｐ側金属保護膜１５の下面が凹状になっているため、薬液は凹状の部分より外側に溢れにくくなる。
ｎ側金属保護膜１６の下面（ｎ側再配線層２２側の面）は皿状になっており、縁の部分が、中央部分に比べて盛り上がっている。ｎ側金属保護膜１６の下面は凹状になっている。そのため、薬液等が伝わる界面の距離が長くなるため、ｎ側コンタクト電極１４を保護しやすくなる。また、ｎ側金属保護膜１６の下面が凹状になっているため、薬液は凹状の部分より外側に溢れにくくなる。
ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６の縁が盛り上がっているのは、ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６の縁の周辺が、絶縁膜１７に乗り上げている（延在している）ためである。
【００５７】
金は、例えば窒化物半導体である半導体層４とオーミックコンタクトをとりにくい。したがって、ｐ側コンタクト電極１３及びｎ側コンタクト電極１４は、半導体層４と良好なオーミックコンタクトをとれる金属を含む。その金属が酸化や硫化などの反応がしやすいものであっても、ｐ側コンタクト電極１３の表面及び側面はｐ側金属保護膜１５で覆われ、ｎ側コンタクト電極１４の表面及び側面はｎ側金属保護膜１６で覆われているので、ｐ側コンタクト電極１３及びｎ側コンタクト電極１４の劣化及び高抵抗化を防ぐことができる。この結果、半導体発光装置１０の特性の低下を防ぐことができる。
【００５８】
次に、図２（ａ）〜図９（ｂ）を参照して、実施形態の半導体発光装置１０の製造方法について説明する。以下に説明する工程を表す図面においては、ウェーハ状態における一部の領域を表す。
【００５９】
図２（ａ）は、基板８の主面上に、第１の半導体層１及び第２の半導体層２を含む半導体層４を形成した積層体を示す。基板８の主面上に第１の半導体層１が形成され、その上に発光層３を含む第２の半導体層２が形成される。第１の半導体層１における基板８に接する面が、半導体層４の第１の面４ａとなる。
【００６０】
第１の半導体層１及び第２の半導体層２が例えば窒化物半導体の場合、それらは例えばサファイア基板上にＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法で成長させることができる。
【００６１】
例えば、第１の半導体層１は、下地バッファ層、ｎ型ＧａＮ層を含む。第２の半導体層２は、発光層（活性層）３、ｐ型ＧａＮ層を含む。発光層３は、青、紫、青紫、紫外光などを発光するものを用いることができる。
【００６２】
次に、図示しないレジストを用いた例えばＲＩＥ法で、図２（ｂ）に示すように、第２の半導体層２の一部を除去して、第１の半導体層１の一部を露出させる。第１の半導体層１が露出された部分は、発光層３を含まない非発光部６となる。凸状に残された第２の半導体層２は発光層３を含む発光部５となる。
【００６３】
次に、図３（ａ）に示すように、発光部５及び非発光部６を含む半導体層４の第２の面の全面に、絶縁膜１７を形成する。絶縁膜１７は、例えばシリコン酸化膜である。
【００６４】
次に、図３（ｂ）に示すように、絶縁膜１７上にレジストマスク５１を形成し、そのレジストマスク５１をマスクにして、絶縁膜１７を選択的にエッチングする。レジストマスク５１には開口５１ａが形成されている。その開口５１ａの下方の絶縁膜１７に、第１の開口１７ａが形成される。第１の開口１７ａは、発光部５の表面（第２の半導体層２の表面）に達する。
【００６５】
続いて、第１の開口１７ａの内側における発光部５の表面にｐ側コンタクト電極１３を形成する。このとき、第１の開口１７ａを形成したエッチング時に用いたレジストマスク５１は残され、そのレジストマスク５１をマスクにして、ｐ側コンタクト電極１３が例えば蒸着法で形成される。
【００６６】
絶縁膜１７のエッチングは、膜厚方向だけでなく面方向にも進む。したがって、絶縁膜１７に形成された第１の開口１７ａの幅は、レジストマスク５１の開口５１ａの幅よりも大きくなる。絶縁膜１７における第１の開口１７ａに面した部分はテーパー状になる。ｐ側コンタクト電極１３は、レジストマスク５１の開口５１ａのほぼ真下に形成される。したがって、第１の開口１７ａの内壁と、ｐ側コンタクト電極１３の側面との間には隙間が形成される。
【００６７】
次に、図４（ａ）に示すように、絶縁膜１７及びｐ側コンタクト電極１３上にレジストマスク６１を形成し、そのレジストマスク６１をマスクにして、絶縁膜１７を選択的にエッチングする。レジストマスク６１には開口６１ａが形成されている。その開口６１ａの下方の絶縁膜１７に、第２の開口１７ｂが形成される。第２の開口１７ｂは、非発光部６の表面（第１の半導体層１の表面）に達する。
【００６８】
続いて、第２の開口１７ｂの内側における非発光部６の表面にｎ側コンタクト電極１４を形成する。このとき、第２の開口１７ｂを形成したエッチング時に用いたレジストマスク６１は残され、そのレジストマスク６１をマスクにして、ｎ側コンタクト電極１４が例えば蒸着法で形成される。
【００６９】
絶縁膜１７のエッチングは、膜厚方向だけでなく面方向にも進む。したがって、絶縁膜１７に形成された第２の開口１７ｂの幅は、レジストマスク６１の開口６１ａの幅よりも大きくなる。絶縁膜１７における第２の開口１７ｂに面した部分はテーパー状になる。ｎ側コンタクト電極１４は、レジストマスク６１の開口６１ａのほぼ真下に形成される。したがって、第２の開口１７ｂの内壁と、ｎ側コンタクト電極１４の側面との間には隙間が形成される。
【００７０】
なお、先に第２の開口１７ｂを形成し、ｎ側コンタクト電極１４をｐ側コンタクト電極１３よりも先に形成してもよい。
【００７１】
第１の開口１７ａのエッチングとｐ側コンタクト電極１３の形成に、同じレジストマスク５１を使うことで、工程数を削減できる。同様に、第２の開口１７ｂのエッチングとｎ側コンタクト電極１４の形成に、同じレジストマスク６１を使うことで、工程数を削減できる。
【００７２】
第１の開口１７ａと第２の開口１７ｂとは同時に形成することも考えられる。そして、ｐ側コンタクト電極１３とｎ側コンタクト電極１４とが異なる材料の場合、第１の開口１７ａ及び第２の開口１７ｂの一方をレジストマスクで覆った状態で、他方の開口にｐ側コンタクト電極１３またはｎ側コンタクト電極１４を形成する。ただし、開口を形成した後に、その開口をレジストマスクで覆うと、開口の底面に有機膜が残ってしまう可能性がある。これは、コンタクト電極と半導体層とのコンタクト抵抗の増大をまねく可能性がある。
【００７３】
本実施形態では、開口のエッチングの後、同じレジストマスクを用いて、続けてコンタクト電極を形成する。このため、開口の底面がレジストマスクで覆われない。すなわち、エッチング後の露出面にそのままコンタクト電極を形成することができ、コンタクト抵抗の増大を抑制できる。
【００７４】
なお、第１の開口１７ａと第２の開口１７ｂとを同時に形成し、それら開口のエッチングに使ったレジストマスクをそのまま残して、続けて、同じ材料でｐ側コンタクト電極１３及びｎ側コンタクト電極１４を同時に形成してもよい。
【００７５】
次に、絶縁膜１７のエッチング及びコンタクト電極の形成に使ったレジストマスクを除去した後、図４（ｂ）に示すように、絶縁膜１７上にレジストマスク５２を形成する。レジストマスク５２には、開口５２ａと開口５２ｂが形成されている。
レジストマスク５２の開口５２ａと開口５２ｂから、絶縁膜１７の一部が露出するように、レジストマスク５２を形成する。図４（ｂ）では、絶縁膜１７における第１の開口１７ａの内壁と第２の開口１７ｂの内壁とを含み、平坦な部分（表面）も露出するようにレジストマスク５２を形成する。
【００７６】
そして、そのレジストマスク５２をマスクにして、ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６を形成する。ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６は、例えば蒸着法で同時に形成される。
【００７７】
レジストマスク５２に形成された一方の開口５２ａは、絶縁膜１７に形成された第１の開口１７ａの上に形成され、開口５２ａの幅は、第１の開口１７ａの幅よりも大きい。開口５２ａの底部には、ｐ側コンタクト電極１３の表面が露出している。その開口５２ａの底部にｐ側金属保護膜１５が形成される。したがって、ｐ側金属保護膜１５は、ｐ側コンタクト電極１３の表面を覆う。
【００７８】
また、前述したように、第１の開口１７ａの内壁と、ｐ側コンタクト電極１３の側面との間には隙間が形成されている。その隙間も、開口５２ａの底部で露出している。したがって、ｐ側金属保護膜１５は、その隙間を埋め、ｐ側コンタクト電極１３の側面を覆う。
【００７９】
ｐ側金属保護膜１５は、第１の開口１７ａの内壁から絶縁膜１７の表面にかけての段部を被覆し、ｐ側金属保護膜１５の平面サイズはｐ側コンタクト電極１３の平面サイズよりも大きい。さらに、第１の開口１７ａの内壁は、ｐ側コンタクト電極１３の側面に対して離間している。このため、ｐ側金属保護膜１５を形成する前の状態で、ｐ側コンタクト電極１３の側面は厚さ方向の全てにわたって露出している。したがって、ｐ側金属保護膜１５は、ｐ側コンタクト電極１３における露出している面のすべてを確実に被覆することができる。この際、ｐ側金属保護膜１５は凹状となる。
【００８０】
レジストマスク５２に形成された他方の開口５２ｂは、絶縁膜１７に形成された第２の開口１７ｂの上に形成され、開口５２ｂの幅は、第２の開口１７ｂの幅よりも大きい。開口５２ｂの底部には、ｎ側コンタクト電極１４の表面が露出している。その開口５２ｂの底部にｎ側金属保護膜１６が形成される。したがって、ｎ側金属保護膜１６は、ｎ側コンタクト電極１４の表面を覆う。
【００８１】
また、前述したように、第２の開口１７ｂの内壁と、ｎ側コンタクト電極１４の側面との間には隙間が形成されている。その隙間も、開口５２ｂの底部で露出している。したがって、ｎ側金属保護膜１６は、その隙間を埋め、ｎ側コンタクト電極１４の側面を覆う。
【００８２】
ｎ側金属保護膜１６は、第２の開口１７ｂの内壁から絶縁膜１７の表面にかけての段部を被覆し、ｎ側金属保護膜１６の平面サイズはｎ側コンタクト電極１４の平面サイズよりも大きい。さらに、第２の開口１７ｂの内壁は、ｎ側コンタクト電極１４の側面に対して離間している。このため、ｎ側金属保護膜１６を形成する前の状態で、ｎ側コンタクト電極１４の側面は厚さ方向の全てにわたって露出している。したがって、ｎ側金属保護膜１６は、ｎ側コンタクト電極１４における露出している面のすべてを確実に被覆することができる。この際、ｎ側金属保護膜１６は凹状となる。
【００８３】
次に、ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６の形成に使ったレジストマスク５２を除去する（図５（ａ））。
【００８４】
次に、図５（ｂ）に示すように、レジストマスク５３を用いた例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法で、第１の半導体層１を貫通して基板８に達する溝６２を形成する。レジストマスク５３には開口５３ａが形成され、その開口５３ａの下に溝６２が形成される。
【００８５】
溝６２は、ウェーハ状態の基板８上で例えば格子状に形成されるダイシング領域に形成される。溝６２も例えば格子状に形成され、半導体層４を基板８上で複数のチップに分離する。
【００８６】
ｐ側コンタクト電極１３、ｎ側コンタクト電極１４、ｐ側金属保護膜１５およびｎ側金属保護膜１６を形成した後に溝６２を形成すると、ｐ側コンタクト電極１３、ｎ側コンタクト電極１４、ｐ側金属保護膜１５およびｎ側金属保護膜１６を形成するときのレジストを、大きな凹凸のない第２の面側に容易に塗布することができる。
【００８７】
レジストマスク５３を形成する前に、図５（ａ）に示すように、ダイシング領域における絶縁膜１７は除去しておく。溝６２を形成するエッチング時、レジストマスク５３は面方向にも消費される。すなわち、開口５３ａの幅が実線で示す位置から２点鎖線で示す位置まで広がる。このときの開口５３ａの広がりによって絶縁膜１７が露出しないように、ダイシング領域の絶縁膜１７を除去しておく。
【００８８】
レジストマスク５３の消費により、ダイシング領域の絶縁膜１７が露出してしまうと、それ以降のエッチングマスクは実質的に絶縁膜１７となってしまい、図５（ｂ）において破線で表されるように、溝６２の側壁（第１の半導体層１の側面）に段が形成されやすくなる。この段は、後述する基板８をレーザーリフトオフ法で除去するときに、半導体層４にクラックを生じさせる原因となり得る。
【００８９】
エッチング時に広がったレジストマスク５３の開口５３ａの内側に絶縁膜１７が露出しないように予め絶縁膜１７を除去しておくことで、上記問題を回避できる。
【００９０】
なお、ｐ側コンタクト電極１３、ｎ側コンタクト電極１４、ｐ側金属保護膜１５およびｎ側金属保護膜１６を形成する前に、溝６２を形成してもよい。
【００９１】
次に、レジストマスク５３を除去する（図６（ａ））。
【００９２】
次に、図６（ｂ）に示すように、第２の面側の露出している部分すべてを絶縁層１８で覆った後、絶縁層１８に第１のビア１８ａと第２のビア１８ｂを形成する。第１のビア１８ａはｐ側金属保護膜１５に達する。第２のビア１８ｂはｎ側金属保護膜１６に達する。また、絶縁層１８は、溝６２内に埋め込まれる。
【００９３】
絶縁層１８としては、例えば、感光性ポリイミド、ベンゾシクロブテン（Benzocyclobutene）などの有機材料を用いることができる。この場合、レジストを使わずに、絶縁層１８に対して直接露光及び現像が可能である。あるいは、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜などの無機膜を絶縁層１８として使用してもよい。無機膜の場合、レジストをパターニングした後のエッチングによって第１のビア１８ａ及び第２のビア１８ｂが得られる。
【００９４】
ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６の最表面は、例えばチタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、またはモリブデン（Ｍｏ）などの、ポリイミドとの密着性が高い膜である。
【００９５】
次に、絶縁層１８の表面（配線面１８ｃ）に、図７（ａ）に示すように、金属膜１９を形成する。金属膜１９は、第１のビア１８ａの内壁及び底部と、第２のビア１８ｂの内壁及び底部にも形成される。金属膜１９は、次に行うメッキのための給電層として機能する。
【００９６】
金属膜１９として、例えば、まずチタン（Ｔｉ）膜をスパッタ法で形成した後、そのチタン膜上に、銅（Ｃｕ）膜をスパッタ法で形成する。
【００９７】
金属膜１９の形成前、第１のビア１８ａに露出するｐ側金属保護膜１５の表面および第２のビア１８ｂに露出するｎ側金属保護膜１６の表面に対して、スパッタエッチングまたはミリングを行う。これにより、金属保護膜１５、１６とその上に設けられる配線層とのコンタクト抵抗増大の原因となる金属保護膜１５、１６表面の絶縁膜残渣や酸化物が除去される。
【００９８】
金属保護膜１５、１６最表面のチタン（Ｔｉ）膜、ニッケル（Ｎｉ）膜またはモリブデン（Ｍｏ）膜を例えば１−２０（ｎｍ）と薄く形成しておくことで、上記スパッタエッチングまたはミリングによる金属保護膜１５、１６最表面の膜の除去が容易になる。
【００９９】
上記スパッタエッチングまたはミリングにより、ｐ側金属保護膜１５の最表面およびｎ側金属保護膜１６の最表面には、金（Ａｕ）の清浄面が露出する。その金（Ａｕ）の清浄面に、金との密着性に優れたチタン（Ｔｉ）膜を形成し、さらにそのチタン膜上に銅（Ｃｕ）膜を形成して金属膜１９を形成する。これにより、金属保護膜１５、１６と、メッキのための給電層である金属膜１９との密着性を高めることができる。なお、配線層をメッキ法で形成しない場合には、金属膜１９は不要である。
【０１００】
次に、金属膜１９上に選択的にレジスト（図示せず）を形成し、金属膜１９を給電層としたＣｕ電解メッキを行う。
【０１０１】
これにより、図７（ｂ）に示すように、ｐ側再配線層２１とｎ側再配線層２２が形成される。ｐ側再配線層２１及びｎ側再配線層２２はメッキ法により同時に形成される例えば銅材料からなる。または、金属膜を、スパッタ法や蒸着法で形成した後、不要部分をエッチング、もしくはレジストを用いたリフトオフによりパターニングして、ｐ側再配線層２１及びｎ側再配線層２２を形成してもよい。
【０１０２】
ｐ側再配線層２１は、第１のビア１８ａ内およびその周辺の金属膜１９上に形成され、金属膜１９を介して、ｐ側金属保護膜１５と電気的に接続される。ｎ側再配線層２２は、第２のビア１８ｂ内およびその周辺の金属膜１９上に形成され、金属膜１９を介して、ｎ側金属保護膜１６と電気的に接続される。
【０１０３】
次に、図７（ｂ）に示すように、選択的にレジスト５４を形成し、金属膜１９を給電層としたＣｕ電解メッキを行う。これにより、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４が形成される。ｐ側金属ピラー２３はｐ側再配線２１上に形成され、ｎ側金属ピラー２４はｎ側再配線２２上に形成される。
【０１０４】
ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４は、メッキ法により同時に形成される銅材料からなる。または、金属膜を、スパッタ法や蒸着法で形成した後、不要部分をエッチング、もしくはレジストを用いたリフトオフによりパターニングして、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を形成してもよい。
【０１０５】
前述した金属膜１９を形成するとき、下地の絶縁層１８における段差が大きい部分（図７（ａ）において破線で囲んだ部分８０、９０）にて段差被覆性が悪くなりやすく、その部分８０、９０で金属膜１９の破断が生じやすい。
【０１０６】
金属膜１９に破断箇所が生じると、その箇所からメッキ液の浸透を許す。図７（ｂ）において、そのメッキ液の浸透経路を太線１００で表す。
【０１０７】
本実施形態では、ｐ側コンタクト電極１３の表面及び側面をｐ側金属保護膜１５で覆い、ｎ側コンタクト電極１４の表面及び側面をｎ側金属保護膜１６で覆っている。ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６は、酸化や硫化などの反応性に乏しい金（Ａｕ）を主に含む。したがって、メッキ液の浸透を許しても、浸透したメッキ液は、ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６でブロックされて、ｐ側コンタクト電極１３及びｎ側コンタクト電極１４には到達しない。この結果、ｐ側コンタクト電極１３及びｎ側コンタクト電極１４の腐食を防ぐことができる。
【０１０８】
また、前述したように、絶縁膜１７に形成された第１の開口１７ａの内壁および第２の開口１７ｂの内壁は、第２の面に対して垂直ではなく傾斜したテーパー面になっている。このため、第１の開口１７ａの内壁に対するｐ側金属保護膜１５の段差被覆性、および第２の開口１７ｂの内壁に対するｎ側金属保護膜１６の段差被覆性を良好にできる。この結果、ｐ側金属保護膜１５の破断およびｎ側金属保護膜１６の破断を回避して、ｐ側コンタクト電極１３及びｎ側コンタクト電極１４をメッキ液から確実に保護することができる。
【０１０９】
また、ｐ側金属保護膜１５をｐ側コンタクト電極１３よりも厚くすることで、ｐ側金属保護膜１５の破断を発生しにくくできる。同様に、ｎ側金属保護膜１６をｎ側コンタクト電極１４よりも厚くすることで、ｎ側金属保護膜１６の破断を発生しにくくできる。
【０１１０】
ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４のメッキマスクに使ったレジスト５４は、例えば薬液を使って除去される。さらに、図８（ａ）に示すように、ｐ側再配線層２１、ｎ側再配線層２２、ｐ側金属ピラー２３およびｎ側金属ピラー２４をマスクにして、金属膜１９の露出している部分をウェットエッチングにより除去する。これにより、ｐ側再配線層２１とｎ側再配線層２２との金属膜１９を介した電気的接続が分断される。
【０１１１】
そのとき、レジスト５４の除去や金属膜１９のウェットエッチングに使った薬液の浸透を許しても、浸透した薬液は、ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６でブロックされて、ｐ側コンタクト電極１３及びｎ側コンタクト電極１４には到達しない。この結果、ｐ側コンタクト電極１３及びｎ側コンタクト電極１４の腐食を防ぐことができる。
【０１１２】
次に、図８（ｂ）に示すように、絶縁層１８上に第２の絶縁層として樹脂層２５を形成する。樹脂層２５は、ｐ側再配線層２１の側面およびｎ側再配線層２２の側面を覆い、ｐ側再配線層２１とｎ側再配線層２２との間に充填される。さらに、樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３の側面およびｎ側金属ピラー２４の側面を覆い、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４との間に充填される。
【０１１３】
外部端子として機能するｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４とは、実装基板への実装時にはんだ等によって相互に短絡しない距離を隔てて離れている。
【０１１４】
次に、基板８を除去する（図９（ａ））。基板８は、例えばレーザーリフトオフ法によって除去される。具体的には、基板８の裏面側から第１の半導体層１に向けてレーザ光が照射される。レーザ光は、基板８に対して透過性を有し、第１の半導体層１に対しては吸収領域となる波長を有する。
【０１１５】
レーザ光が基板８と第１の半導体層１との界面に到達すると、その界面付近の第１の半導体層１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１がＧａＮの場合、ガリウム（Ｇａ）と窒素ガスに分解する。この分解反応により、基板８と第１の半導体層１との間に微小な隙間が形成され、基板８と第１の半導体層１とが分離する。
【０１１６】
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８を除去する。
【０１１７】
基板８の主面上に形成された前述した積層体は、半導体層４よりも厚いｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４および樹脂層２５によって補強されているため、基板８がなくなっても、ウェーハ状態を保つことが可能である。
【０１１８】
基板８が除去された半導体層４の第１の面４ａは洗浄される。例えば、塩酸等で、第１の面４ａに付着したガリウム（Ｇａ）を除去する。
【０１１９】
また、必要に応じて、例えば、ＫＯＨ（水酸化カリウム）水溶液やＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等で、第１の面４ａをエッチングする。これにより、結晶面方位に依存したエッチング速度の違いによって、第１の面４ａに凹凸（フロスト）が形成される。あるいは、レジストでパターニングした後にエッチングを行って、第１の面４ａに凹凸を形成してもよい。第１の面４ａに凹凸が形成されることで、光取り出し効率を向上できる。
【０１２０】
次に、図９（ｂ）に示すように、第１の面４ａ上、およびダイシング領域における絶縁層１８上に、蛍光体層２７とレンズ２６を形成する。
【０１２１】
蛍光体層２７を形成する工程は、例えば、蛍光体粒子が分散された液状の透明樹脂を、印刷、ポッティング、モールド、圧縮成形などの方法によって供給した後、熱硬化させる工程を有する。透明樹脂は、発光層３からの放出光及び蛍光体が発する光に対する透過性を有し、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、液状ガラスなどの材料を用いることができる。
【０１２２】
レンズ２６は、発光層３からの放出光に対して透明であり、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ガラスなどを用いることができる。
【０１２３】
そして、溝６２の位置で、樹脂層２５、絶縁層１８、蛍光体層２７およびレンズ２６を切断し、複数の半導体発光装置１０に個片化する。例えば、ダイシングブレードを用いて切断する。あるいは、レーザ照射によって、切断してもよい。
【０１２４】
ダイシング時、基板８はすでに除去されている。さらに、ダイシング領域である溝６２には、半導体層４は存在しないため、ダイシング時に半導体層４が受けるダメージを回避することができる。
【０１２５】
なお、個片化された半導体発光装置１０は、ひとつの半導体層４を含むシングルチップ構造でも、複数の半導体層４を含むマルチチップ構造であってもよい。
【０１２６】
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。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。
【０１２７】
実施形態によれば、ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６は、ｐ側コンタクト電極１３及びｎ側コンタクト電極１４を、それらコンタクト電極形成後に行われるプロセスで使われる薬液等から保護する。また、ｐ側金属保護膜１５及びｎ側金属保護膜１６は、空気中から絶縁層１８中に浸透した硫黄等からも、ｐ側コンタクト電極１３及びｎ側コンタクト電極１４を保護する。この結果、ｐ側コンタクト電極１３及びｎ側コンタクト電極１４の腐食及び抵抗増大を防ぐことができる。
【０１２８】
なお、図１０に示すように、第１の開口１７ａにおける第２の半導体層２側の底部の内壁は、ｐ側コンタクト電極１３の側面に対して離間していなくてもよい。同様に、第２の開口１７ｂにおける第１の半導体層１側の底部の内壁は、ｎ側コンタクト電極１４の側面に対して離間していなくてもよい。
【０１２９】
この場合でも、第１の開口１７ａの内壁をテーパー面にすることで、第１の開口１７ａの内壁とｐ側コンタクト電極１３の側面との間に隙間を形成することができる。その隙間にｐ側金属保護膜１５を埋め込むことで、ｐ側コンタクト電極１３の側面をｐ側金属保護膜１５で覆うことができる。
【０１３０】
同様に、第２の開口１７ｂの内壁をテーパー面にすることで、第２の開口１７ｂの内壁とｎ側コンタクト電極１４の側面との間に隙間を形成することができる。その隙間にｎ側金属保護膜１６を埋め込むことで、ｎ側コンタクト電極１４の側面をｎ側金属保護膜１６で覆うことができる。
【０１３１】
図１に示すように、第１の開口１７ａにおける第２の半導体層２側の底部の内壁を、ｐ側コンタクト電極１３の側面に対して離間させると、ｐ側金属保護膜１５でｐ側コンタクト電極１３の側面のすべてを確実に覆うことができる。
【０１３２】
同様に、第２の開口１７ｂにおける第１の半導体層１側の底部の内壁を、ｎ側コンタクト電極１４の側面に対して離間させると、ｎ側金属保護膜１６でｎ側コンタクト電極１４の側面のすべてを確実に覆うことができる。
【０１３３】
また、図１１に示すように、第１の面４ａ上に基板８を薄く残してもよい。例えば、半導体ウェーハ裏面研削用のグラインダーなどを用いて基板８を研削することができる。
【０１３４】
基板８は、例えばサファイア基板であり、窒化物半導体系の発光層から放出される光に対して透過性を有する。この場合、蛍光体層がないため、発光層からの放出光と同じ波長の光が、半導体発光装置から外部へと放出される。基板８を残すことで、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。
【０１３５】
また、図１２に示すように、基板８上に蛍光体層２７を形成してもかまわない。また、基板８を残すことで、ｐ側配線層、ｎ側配線層および樹脂層を設けなくても、半導体層４を安定して保持することが可能となる。この場合、ｐ側金属保護膜１５がｐ側外部端子として、ｎ側金属保護膜１６がｎ側外部端子として機能する。すなわち、ｐ側金属保護膜１５とｎ側金属保護膜１６が、はんだ等を介して、実装基板のパッドに接合される。
基板８、レンズ２６、蛍光体層２７の各々は、第１の面４ａ上に必ずしもなくてもよい。
【０１３６】
前述した蛍光体層としては、以下に例示する赤色蛍光体層、黄色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色蛍光体層を用いることができる。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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）を用いることができる。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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）を用いることができる。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１４６】
１…第１の半導体層、２…第２の半導体層、３…発光層、４…半導体層、４ａ…第１の面、５…発光部、６…非発光部、８…基板、１０…半導体発光装置、１３…ｐ側コンタクト電極、１４…ｎ側コンタクト電極、１５…ｐ側金属保護膜、１６…ｎ側金属保護膜、１７…絶縁膜、１７ａ…第１の開口、１７ｂ…第２の開口、１８…絶縁層、１８ａ…第１のビア、１８ｂ…第２のビア、２１…ｐ側再配線層、２２…ｎ側再配線層、２３…ｐ側金属ピラー、２４…ｎ側金属ピラー、２５…樹脂層、２６…レンズ、２７…蛍光体層
【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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