(57)【要約】【課題】発光層の実効的な面積拡大を図れる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、第１の窒化物半導体層と窒化物半導体発光層と第２の窒化物半導体層とｐ側電極とｎ側電極とを備えている。第１の窒化物半導体層は、第１の面と第１の面の反対側に設けられｐ側領域とｎ側領域とを有する第２の面とを有する。窒化物半導体発光層は、ｐ側領域上に設けられ、第１の窒化物半導体層側の第１の凹凸面と、第２の窒化物半導体層側の第２の凹凸面とを有する。第２の窒化物半導体層は窒化物半導体発光層上に設けられている。ｐ側電極は第２の窒化物半導体層上に設けられている。ｎ側電極はｎ側領域上に設けられている。【選択図】図１
2013232478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と、前記第１の面の反対側に設けられｐ側領域とｎ側領域とを有する第２の面と、を有する第１の窒化物半導体層と、
前記第１の窒化物半導体層の前記第２の面の前記ｐ側領域上に設けられた窒化物半導体発光層と、
前記窒化物半導体発光層上に設けられた第２の窒化物半導体層と、
前記第２の窒化物半導体層上に設けられたｐ側電極と、
前記第１の窒化物半導体層の前記第２の面の前記ｎ側領域上に設けられたｎ側電極と、
を備え、
前記窒化物半導体発光層は、前記第１の窒化物半導体層側の第１の凹凸面と、前記第２の窒化物半導体層側の第２の凹凸面とを有する半導体発光装置。
【請求項２】
前記第１の窒化物半導体層の前記第１の面は凹凸面であり、
前記窒化物半導体発光層の前記第１の凹凸面及び前記第２の凹凸面は、前記第１の面の凹凸面に沿って設けられている請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記窒化物半導体発光層は、多重量子井戸構造を有する請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記ｐ側電極上及び前記ｎ側電極上に設けられ、前記第ｐ側電極に通じる第１の開口と、前記ｎ側電極に通じる第２の開口とを有する第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に設けられ、前記第１の開口を通じて前記ｐ側電極と電気的に接続されたｐ側配線部と、
前記第１の絶縁膜上に設けられ、前記第２の開口を通じて前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎ側配線部と、
をさらに備えた請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記第１の絶縁膜は、前記第１の窒化物半導体層の前記第１の面から続く側面を覆っている請求項４記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記ｐ側配線部と前記ｎ側配線部との間に設けられた第２の絶縁膜をさらに備えた請求項４または５に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記第２の絶縁膜は、前記ｐ側配線部の周囲及び前記ｎ側配線部の周囲を覆っている請求項６記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記ｐ側配線部は、
前記第１の開口内及び前記第１の絶縁膜上に設けられたｐ側配線層と、
前記ｐ側配線層上に設けられ、前記ｐ側配線層よりも厚いｐ側金属ピラーと、
を有し、
前記ｎ側配線部は、
前記第２の開口内及び前記第１の絶縁膜上に設けられたｎ側配線層と、
前記ｎ側配線層上に設けられ、前記ｎ側配線層よりも厚いｎ側金属ピラーと、
を有する請求項４〜７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の面上に設けられた蛍光体層をさらに備えた請求項１〜８のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
凹凸を有する第１の面と、その反対側の第２の面と、発光層とを有する半導体層と、
前記発光層を含む領域における前記第２の面に設けられたｐ側電極と、
前記発光層を含まない領域における前記第２の面に設けられたｎ側電極と、
前記第１の面の凹凸における凹部には設けられず、凸部上端に設けられた、前記半導体層とは屈折率の異なる膜と、
を備えた半導体発光装置。
【請求項１１】
基板の主面に凹凸を形成する工程と、
前記基板の主面上に、前記凹凸に沿ってコンフォーマルに発光層を含む窒化物半導体層を形成する工程と、
前記窒化物半導体層の表面の一部を前記発光層とともに選択的に除去する工程と、
前記窒化物半導体層の表面における前記発光層が除去された領域にｎ側電極を、前記発光層が残っている領域にｐ側電極を形成する工程と、
を備えた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】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）において、チップサイズの縮小と、発光面積の拡大とはトレードオフの関係にあり、チップサイズの縮小が進むと発光面積も小さくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５９３３８号公報
【特許文献２】特開２０１０−９７８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、発光層の実効的な面積拡大を図れる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、第１の窒化物半導体層と、窒化物半導体発光層と、第２の窒化物半導体層と、ｐ側電極と、ｎ側電極と、を備えている。前記第１の窒化物半導体層は、第１の面と、前記第１の面の反対側に設けられｐ側領域とｎ側領域とを有する第２の面と、を有する。前記窒化物半導体発光層は、前記第１の窒化物半導体層の前記第２の面の前記ｐ側領域上に設けられている。前記第２の窒化物半導体層は、前記窒化物半導体発光層上に設けられている。前記ｐ側電極は、前記第２の窒化物半導体層上に設けられている。前記ｎ側電極は、前記第１の窒化物半導体層の前記第２の面の前記ｎ側領域上に設けられている。前記窒化物半導体発光層は、前記第１の窒化物半導体層側の第１の凹凸面と、前記第２の窒化物半導体層側の第２の凹凸面とを有する。
【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】図１における半導体層の模式拡大断面図。
【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平面図。
【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図。
【図１０】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図１１】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図１２】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図１３】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図１４】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図１５】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図１６】実施形態の半導体発光装置の製造方法を示す模式図。
【図１７】実施形態の半導体発光装置の変形例の模式図。
【図１８】図１７に示す半導体発光装置が実装基板に実装された状態の模式断面図。
【図１９】実施形態の半導体発光装置の他の変形例の模式断面図。
【図２０】他の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２１】さらに他の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２２】さらに他の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２３】さらに他の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２４】さらに他の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２５】さらに他の実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図２６】さらに他の実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【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。なお、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１の模式断面図である。  
図２は、半導体発光装置１における半導体層１５の模式拡大断面図である。
【０００９】
半導体発光装置１は、半導体層１５を有する。半導体層１５は、第１の半導体層１１と、第２の半導体層１２と、発光層１３とを含む。第１の半導体層１１、第２の半導体層１２および発光層１３は、いずれも、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）で表される窒化物半導体である。なお、導電型を制御するために添加される不純物を含むものも「窒化物半導体」に含まれるものとする。
【００１０】
第１の半導体層１１は、第１の面１５ａと、第１の面１５ａの反対側に設けられた第２の面とを有する。さらに、第２の面は、ｐ側領域１４ａとｎ側領域１４ｂとを有する。第１の半導体層１１は、例えば、下地バッファ層、ｎ型ＧａＮ層を含む。
【００１１】
第１の半導体層１１の第２の面におけるｐ側領域１４ａ上に、発光層（活性層）１３が設けられている。発光層１３は、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層と、ＧａＮまたはＩｎＧａＮ障壁層との対を複数対積層させたＩｎＧａＮ系多重量子井戸構造を有し、青、紫、青紫、紫外光などを発光する。
【００１２】
発光層１３上には、ｐ型ＧａＮ層を含む第２の半導体層１２が設けられている。第１の半導体層１１の第２の面におけるｎ側領域１４ｂには、発光層１３及び第２の半導体層１２は設けられていない。すなわち、第１の半導体層１１の第２の面は、発光層１３及び第２の半導体層１２が設けられたｐ側領域１４ａと、発光層１３及び第２の半導体層１２が設けられず、第１の半導体層１１が露出したｎ側領域１４ｂとを有する。
【００１３】
第１の半導体層１１の第２の面を見た平面視において、ｐ側領域１４ａの平面面積は、ｎ側領域１４ｂの平面面積よりも広く、発光層１３の平面面積は、ｎ側領域１４ｂの平面面積よりも広い。ここでの「平面面積」は、表面積ではなく、第１の半導体層１１の第２の面を見た平面図上での面積を表す。
【００１４】
第１の半導体層１１の第１の面１５ａは光の主な取り出し面として機能し、発光層１３の発光光は、第１の面１５ａから主に半導体層１５の外部に出射される。第１の面１５ａの反対側に、後述するｐ側電極１６、ｎ側電極１７、支持体が設けられている。
【００１５】
第１の半導体層１１の第１の面１５ａは凹凸面である。第１の半導体層１１の第２の面におけるｐ側領域１４ａも凹凸面である。第２の面におけるｎ側領域１４ｂは、図示では平坦面であるが、凹凸面であってもよい。
【００１６】
図２に示すように、発光層１３は、第１の半導体層１１の第２の面におけるｐ側領域１４ａに凹凸面に沿ってコンフォーマルに設けられている。したがって、発光層１３は、第１の半導体層１１側の第１の凹凸面１３ａと、第２の半導体層１２側の第２の凹凸面１３ｂとを有する。第２の半導体層１２は、発光層１３の第２の凹凸面１３ｂに沿ってコンフォーマルに設けられている。
【００１７】
発光層１３の第１の凹凸面１３ａおよび第２の凹凸面１３ｂは、複数の凹部及び複数の凸部を有する。ひとつの凹部は、例えば四角錐の４つの三角形の側面を、側壁に有する凹形状に形成されている。
【００１８】
第１の凹凸面１３ａおよび第２の凹凸面１３ｂにおける複数の凹部及び凸部の繰り返し周期は、例えば１．４〜２．１（μｍ）である。第１の凹凸面１３ａおよび第２の凹凸面１３ｂにおける凹部の深さ（凸部の高さ）は、例えば１．０〜１．５（μｍ）である。
【００１９】
第２の半導体層１２上には、ｐ側電極１６が設けられている。ｐ側電極１６は第２の半導体層１２にオーミック接触している。第１の半導体層１１の第２の面におけるｎ側領域１４ｂには、ｎ側電極１７が設けられている。ｎ側電極１７は、第１の半導体層１１にオーミック接触している。
【００２０】
ｐ側電極１６及びｎ側電極１７は、半導体層１５における主な光取り出し面である第１の面１５ａの反対側の同じ面側に設けられ、ｐ側電極１６は発光層１３を含む領域上に設けられ、ｎ側電極１７は発光層１３を含まない領域上に設けられている。
【００２１】
第２の半導体層１２は、発光層１３の凹凸形状に沿ってコンフォーマルに形成される。したがって、第２の半導体層１２における発光層１３の反対側の面も凹凸面となり、第２の半導体層１２とｐ側電極１６との接触面も凹凸面となっている。
【００２２】
第１の半導体層１１の第２の面におけるｎ側領域１４ｂは、後述するように、第１の半導体層１１の第２の面の全面に形成された発光層１３及び第２の半導体層１２の一部を選択的に除去することで、第１の半導体層１１の表面が露出されて形成される。そのｎ側領域１４ｂは、凹凸面である場合もあるし、平坦面である場合もある。したがって、第１の半導体層１１とｎ側電極１７との接触面は、凹凸面である場合もあるし、平坦面である場合もある。
【００２３】
図８（ｂ）は、ｐ側電極１６及びｎ側電極１７が設けられた面の平面図を表し、その平面図上で、ｐ側電極１６の面積はｎ側電極１７の面積よりも広い。なお、図８（ｂ）に示すｐ側電極１６及びｎ側電極１７のレイアウトは一例であって、これに限らない。
【００２４】
半導体層１５における第１の面１５ａ以外の面には、第１の絶縁膜（以下、単に絶縁膜と言う）１８が設けられている。絶縁膜１８は、第１の半導体層１１のｎ側領域１４ｂ、第２の半導体層１２の表面、第２の半導体層１２の側面、発光層１３の側面、ｐ側電極１６及びｎ側電極１７を覆っている。
【００２５】
なお、絶縁膜１８と半導体層１５との間に別の絶縁膜（例えばシリコン酸化膜）が設けられることもある。絶縁膜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、絶縁膜１８としてシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の無機膜を用いてもよい。
【００２６】
絶縁膜１８は、半導体層１５の第１の面１５ａ上には設けられていない。絶縁膜１８は、第１の半導体層１１における第１の面１５ａから続く側面１５ｃを覆って保護している。
【００２７】
絶縁膜１８における、半導体層１５とは反対側の表面上には、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２とが互いに離間して設けられている。
【００２８】
ｐ側配線層２１は、ｐ側電極１６に達して絶縁膜１８に形成された複数の第１の開口１８ａ内にも設けられ、ｐ側電極１６と電気的に接続されている。ｎ側配線層２２は、ｎ側電極１７に達して絶縁膜１８に形成された第２の開口１８ｂ内にも設けられ、ｎ側電極１７と電気的に接続されている。
【００２９】
ｐ側配線層２１においてｐ側電極１６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。ｐ側配線層２１、ｐ側金属ピラー２３、および後述するシード層として使われる金属膜１９は、本実施形態におけるｐ側配線部を構成する。
【００３０】
ｎ側配線層２２においてｎ側電極１７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。ｎ側配線層２２、ｎ側金属ピラー２４、および後述するシード層として使われる金属膜１９は、本実施形態におけるｎ側配線部を構成する。
【００３１】
絶縁膜１８には、第２の絶縁膜として例えば樹脂層２５が積層されている。樹脂層２５は、ｐ側配線部の周囲及びｎ側配線部の周囲を覆っている。また、樹脂層２５は、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４との間に充填されている。
【００３２】
ｐ側金属ピラー２３の側面およびｎ側金属ピラー２４の側面は、樹脂層２５で覆われている。ｐ側金属ピラー２３におけるｐ側配線層２１に対する反対側の面は、樹脂層２５から露出し、ｐ側外部端子２３ａとして機能する。ｎ側金属ピラー２４におけるｎ側配線層２２に対する反対側の面は、樹脂層２５から露出し、ｎ側外部端子２４ａとして機能する。
【００３３】
ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａ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。
【００３４】
樹脂層２５における同じ面（図１における下面）で露出するｐ側外部端子２３ａとｎ側外部端子２４ａとの間の距離は、絶縁膜１８上でのｐ側配線層２１とｎ側配線層２２との間の距離よりも大きい。ｐ側外部端子２３ａとｎ側外部端子２４ａ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。
【００３５】
ｐ側配線層２１は、プロセス上の限界まで、ｎ側配線層２２に近づけることができ、ｐ側配線層２１の面積を広くできる。この結果、ｐ側配線層２１とｐ側電極１６との接触面積の拡大を図れ、電流分布及び放熱性を向上できる。
【００３６】
ｐ側配線層２１が複数の第１の開口１８ａを通じてｐ側電極１６と接する面積は、ｎ側配線層２２が第２の開口１８ｂを通じてｎ側電極１７と接する面積よりも大きい。よって、発光層１３への電流分布が向上し、且つ発光層１３の熱の放熱性が向上できる。
【００３７】
絶縁膜１８上に広がるｎ側配線層２２の面積は、ｎ側配線層２２がｎ側電極１７と接する面積よりも大きい。
【００３８】
実施形態によれば、ｎ側電極１７よりも広い領域にわたって形成された発光層１３によって高い光出力を得ることができる。なおかつ、発光層１３を含む領域よりも狭い領域に設けられたｎ側電極１７が、より面積の大きなｎ側配線層２２として実装面側に引き出されている。
【００３９】
第１の半導体層１１は、ｎ側電極１７、金属膜１９およびｎ側配線層２２を介して、ｎ側外部端子２４ａを有するｎ側金属ピラー２４と電気的に接続されている。第２の半導体層１２は、ｐ側電極１６、金属膜１９およびｐ側配線層２１を介して、ｐ側外部端子２３ａを有するｐ側金属ピラー２３と電気的に接続されている。
【００４０】
ｐ側金属ピラー２３はｐ側配線層２１よりも厚く、ｎ側金属ピラー２４はｎ側配線層２２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のそれぞれの厚さは、半導体層１５よりも厚い。なお、ここでの「厚さ」は、図１において上下方向の厚さを表す。
【００４１】
また、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４のそれぞれの厚さは、半導体層１５、ｐ側電極１６、ｎ側電極１７および絶縁膜１８を含む積層体の厚さよりも厚い。なお、各金属ピラー２３、２４のアスペクト比（平面サイズに対する厚みの比）は１以上であることに限らず、その比は１よりも小さくてもよい。すなわち、金属ピラー２３、２４は、その平面サイズよりも厚さが小さくてもよい。
【００４２】
実施形態によれば、半導体層１５を形成するために使用した後述する基板１０が除去されても、ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４および樹脂層２５を含む支持体によって、半導体層１５を安定して支持し、半導体発光装置１の機械的強度を高めることができる。
【００４３】
ｐ側配線層２１、ｎ側配線層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。
【００４４】
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。
【００４５】
また、ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａを介して、半導体発光装置１を実装基板に実装した状態において、はんだ等を介して半導体層１５に加わる応力を、ｐ側金属ピラー２３と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。
【００４６】
ｐ側配線層２１及びｐ側金属ピラー２３を含むｐ側配線部は、複数の第１の開口１８ａ内に設けられ相互に分断された複数のビア２１ａを介して、ｐ側電極１６に接続されている。このため、ｐ側配線部による高い応力緩和効果が得られる。
【００４７】
あるいは、図１９（ａ）に示すように、１つの大きな第１の開口１８ａ内に設けられ、ビア２１ａよりも平面サイズの大きなポスト２１ｃを介して、ｐ側配線層２１をｐ側電極１６に接続させてもよく、この場合、いずれも金属であるｐ側電極１６、ｐ側配線層２１及びｐ側金属ピラー２３を通じた、発光層１３の放熱性の向上を図れる。
【００４８】
後述するように、半導体層１５を形成するときに使った基板１０は第１の面１５ａ上から除去される。このため、半導体発光装置１を低背化できる。
【００４９】
第１の面１５ａ上には、蛍光体層３０が設けられている。蛍光体層３０は、透明樹脂３１と、透明樹脂３１中に分散された複数の粒子状の蛍光体３２とを有する。
【００５０】
透明樹脂３１は、発光層１３の発光光及び蛍光体３２の発光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、フェニル樹脂などを用いることができる。
【００５１】
蛍光体３２は、発光層１３の発光光（励起光）を吸収し波長変換光を発光可能である。このため、半導体発光装置１は、発光層１３の発光光と、蛍光体３２の波長変換光との混合光を出射可能である。
【００５２】
例えば、蛍光体３２が黄色光を発光する黄色蛍光体とすると、ＩｎＧａＮ系材料である発光層１３の青色光と、蛍光体３２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３０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。
【００５３】
以上説明した実施形態によれば、発光層１３が平坦な膜ではなく、凹凸を持った膜として設けられている。そのため、同じ平面サイズ内で比べた場合、平坦膜として設けるよりも、発光層１３の表面積を増大でき、発光層１３の実効的な発光面積を増大できる。この結果、チップサイズの縮小による小型化及びコスト低減を図りつつも、発光面積の縮小を抑えることができ、小チップサイズでも高効率を実現可能となる。
【００５４】
次に、図３（ａ）〜図１６（ｂ）を参照して、実施形態の半導体発光装置１の製造方法について説明する。図３（ａ）〜図１６（ｂ）は、ウェーハ状態における一部の領域を表す。
【００５５】
半導体層１５は、シリコン基板である基板１０上にエピタキシャル成長される。本実施形態において、半導体層１５には、シリコン基板と半導体層１５との格子定数差を緩和するためのバッファ層も含まれる。
【００５６】
まず、図３（ａ）に示すように、基板１０の主面１０ａの全面にマスク９３を形成する。主面１０ａは、シリコン基板の（１００）面である。マスク９３は、例えばシリコン酸化膜である。
【００５７】
マスク９３には、リソグラフィーおよび例えばフッ酸を用いたエッチングにより、図３（ｂ）に示すように、複数の開口９３ａが選択的に形成される。開口９３ａの平面形状は四角形である。開口９３ａには、基板１０の主面１０ａが露出する。
【００５８】
そして、開口９３ａが形成されたマスク９３を用いてウェットエッチングを行う。エッチング液としては、例えばＫＯＨ（水酸化カリウム）などのアルカリ性の液を用いることができる。
【００５９】
このエッチングは、シリコンの結晶面によるエッチング速度の違いを利用したシリコンの結晶異方性エッチングである。アルカリ性のエッチング液に対して、シリコンにおける（１１１）面は、（１００）面よりエッチングされにくい（エッチング速度が遅い）。
【００６０】
すなわち、面方位が（１００）面である基板１０の主面１０ａをエッチングすると、図３（ｃ）に示すように、主面１０ａに対して傾斜した（１１１）面１０ｂが現れる。その後、マスク９３は、例えばフッ酸により除去される（図３（ｄ））。この状態の模式平面図を、図４に表す。
【００６１】
前述したシリコンの結晶異方性エッチングにより、基板１０には複数の凹部５を含む凹凸が形成される。ひとつの凹部５は、図４に示すように、凹部５の底部を共通の頂点とする４つの三角形状の（１１１）面１０ｂを側壁として有する。
【００６２】
ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）で表される半導体層１５は、シリコンにおける他の結晶面よりも欠陥を少なくして（１１１）面１０ｂにエピタキシャル成長させることができる。
【００６３】
図３（ｅ）に示すように、基板１０の凹凸面上に第１の半導体層１１が形成され、その第１の半導体層１１上に発光層１３が形成され、発光層１３上に第２の半導体層１２が形成される。
【００６４】
第１の半導体層１１、発光層１３および第２の半導体層１２は、いずれも、基板１０の凹凸面に沿ってコンフォーマルに形成される。したがって、基板１０に形成された図４に示す複数の凹部５と相似または近似した形状の複数の凹部が、第２の半導体層１２側から発光層１３を見た平面視で、発光層１３にも形成される。
【００６５】
このように、実施形態によれば、基板１０に凹凸を形成し、その凹凸に沿ってコンフォーマルに発光層１３を含む半導体層１５を形成することで、平坦膜として形成するよりも発光層１３の表面積を増大させて、実効的な発光面積を拡張できる。
【００６６】
エッチング時間などのエッチング条件の制御によって、図２０（ａ）に示すように、基板１０の凹凸における凸部上端が鋭角形状に形成されることもある。
【００６７】
また、図２０（ｂ）は、凹部５の底に、基板１０の主面と同じ面方位（１００）面である平坦面１０ｃが形成された構造を表す。図２０（ｂ）におけるマスク９３の開口ピッチは、前述した図３（ｂ）におけるマスク９３の開口ピッチよりも大きい。この図２０（ｂ）に示す基板１０上に形成される半導体層１５の第１の面１５ａは、上端が平坦な凸部を含む凹凸形状になる。
【００６８】
図５（ａ）は、図３（ｅ）に対応する模式断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）における下面図に対応する。
【００６９】
基板１０の全面に半導体層１５を形成した後、図示しないレジストを用いた例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法で、図６（ａ）及びその下面図である図６（ｂ）に示すように、半導体層１５を貫通して基板１０に達する溝８０を形成する。溝８０は、ウェーハ状態の基板１０上で例えば格子状に形成され、半導体層１５を基板１０上で複数のチップに分離する。
【００７０】
なお、半導体層１５を複数に分離する工程は、後述する第２の半導体層１２の選択的除去後、あるいは電極の形成後に行ってもよい。
【００７１】
次に、図示しないレジストを用いた例えばＲＩＥ法で、図７（ａ）及びその下面図である図７（ｂ）に示すように、発光層１３及び第２の半導体層１２の一部を除去して、第１の半導体層１１の一部を露出させる。第１の半導体層１１が露出された領域は、発光層１３を含まないｎ側領域１４ｂとなる。
【００７２】
次に、図８（ａ）及びその下面図である図８（ｂ）に示すように、第２の半導体層１２の表面にｐ側電極１６を形成し、第１の半導体層１１の露出面にｎ側電極１７を形成する。
【００７３】
ｐ側電極１６及びｎ側電極１７は、例えば、スパッタ法、蒸着法等で形成される。ｐ側電極１６とｎ側電極１７は、どちらを先に形成してもよいし、同じ材料で同時に形成してもよい。
【００７４】
ｐ側電極１６は、発光層１３の発光光に対して反射性を有する、例えば、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を含む。また、ｐ側電極１６の硫化、酸化防止のため、金属保護膜（バリアメタル）を含む構成であってもよい。
【００７５】
また、ｐ側電極１６とｎ側電極１７との間や、発光層１３の端面（側面）にパッシベーション膜として、例えばシリコン窒化膜やシリコン酸化膜をＣＶＤ（chemical vapor deposition）法で形成してもよい。また、各電極と半導体層とのオーミックコンタクトをとるための活性化アニールなどは必要に応じて実施される。
【００７６】
次に、基板１０上の露出している部分すべてを図９（ａ）に示す絶縁膜１８で覆った後、例えばウェットエッチングにより絶縁膜１８をパターニングし、絶縁膜１８に選択的に第１の開口１８ａと第２の開口１８ｂを形成する。第１の開口１８ａはｐ側電極１６に達する。第２の開口１８ｂはｎ側電極１７に達する。
【００７７】
絶縁膜１８における基板１０との接触面には、基板１０の凹凸を反映した凹凸が形成される。
【００７８】
絶縁膜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、絶縁膜１８に対して直接露光及び現像が可能である。
【００７９】
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膜１８として使用してもよい。絶縁膜１８が無機膜の場合、絶縁膜１８上に形成した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の開口１８ａ及び第２の開口１８ｂが形成される。
【００８０】
次に、絶縁膜１８の表面、第１の開口１８ａの内壁（側壁及び底部）、および第２の開口１８ｂの内壁（側壁及び底部）に、図９（ｂ）に示すように、金属膜１９を形成する。金属膜１９は、後述するメッキのシードメタルとして使われる。
【００８１】
金属膜１９は、例えばスパッタ法で形成される。金属膜１９は、例えば、絶縁膜１８側から順に積層されたチタン（Ｔｉ）と銅（Ｃｕ）との積層膜を含む。あるいは、チタン膜の代わりにアルミニウム膜を使ってもかまわない。
【００８２】
次に、図９（ｃ）に示すように、金属膜１９上に選択的にレジスト９１を形成し、金属膜１９を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。
【００８３】
これにより、図１０（ａ）及びその下面図である図１０（ｂ）に示すように、金属膜１９上に、選択的にｐ側配線層２１とｎ側配線層２２が形成される。ｐ側配線層２１及びｎ側配線層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。
【００８４】
ｐ側配線層２１は、第１の開口１８ａ内にも形成され、金属膜１９を介してｐ側電極１６と電気的に接続される。ｎ側配線層２２は、第２の開口１８ｂ内にも形成され、金属膜１９を介してｎ側電極１７と電気的に接続される。
【００８５】
ｐ側配線層２１及びｎ側配線層２２のメッキに使ったレジスト９１は、溶剤もしくは酸素プラズマを使って、除去される。
【００８６】
次に、図１１（ａ）及びその下面図である図１１（ｂ）に示すように、金属ピラー形成用のレジスト９２を形成する。レジスト９２は、前述のレジスト９１よりも厚い。なお、前の工程でレジスト９１は除去せずに残し、そのレジスト９１にレジスト９２を重ねて形成してもよい。レジスト９２には、第１の開口９２ａと第２の開口９２ｂが形成される。
【００８７】
そして、レジスト９２をマスクに用いて、金属膜１９を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。これにより、図１２（ａ）及びその下面図である図１２（ｂ）に示すように、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４が形成される。
【００８８】
ｐ側金属ピラー２３は、レジスト９２に形成された第１の開口９２ａ内であって、ｐ側配線層２１の表面上に形成される。ｎ側金属ピラー２４は、レジスト９２に形成された第２の開口９２ｂ内であって、ｎ側配線層２２の表面上に形成される。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例えば銅材料からなる。
【００８９】
レジスト９２は、図１３（ａ）に示すように、例えば溶剤もしくは酸素プラズマを用いて除去される。この後、金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４、ｐ側配線層２１およびｎ側配線層２２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、図１３（ｂ）に示すように、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２との金属膜１９を介した電気的接続が分断される。
【００９０】
次に、図１４（ａ）に示すように、絶縁膜１８に対して樹脂層２５を積層する。樹脂層２５は、ｐ側配線層２１、ｎ側配線層２２、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を覆う。
【００９１】
樹脂層２５は、絶縁性を有する。また、樹脂層２５に、例えばカーボンブラックを含有させて、発光層１３の発光光に対して遮光性を与えてもよい。
【００９２】
次に、図１４（ｂ）に示すように、基板１０を除去する。シリコン基板である基板１０は、エッチングによって除去することができる。
【００９３】
基板１０上に形成された前述した積層体は、半導体層１５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１０がなくなっても、ウェーハ状態を保つことが可能である。
【００９４】
また、樹脂層２５も、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を構成する金属も、半導体層１５に比べて柔軟な材料である。そのような柔軟な支持体に半導体層１５は支持されている。そのため、基板１０上に半導体層１５をエピタキシャル成長させる際に生じた大きな内部応力が、基板１０の除去時に一気に開放されても、半導体層１５が破壊されるのを回避できる。
【００９５】
図１５（ａ）に示される、基板１０が除去された半導体層１５の第１の面１５ａは洗浄される。例えば、希フッ酸等で、第１の面１５ａに付着したガリウム（Ｇａ）を除去する。
【００９６】
次に、図１５（ｂ）に示すように、第１の面１５ａ上に蛍光体層３０を形成する。蛍光体層３０は、隣り合う半導体層１５間の絶縁膜１８上にも形成される。
【００９７】
蛍光体３２が分散された液状の透明樹脂３１を、例えば、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第１の面１５ａ上に供給した後、熱硬化させる。
【００９８】
次に、樹脂層２５の表面（図１５（ｂ）における下面）を研削し、図１６（ａ）及びその下面図である図１６（ｂ）に示すように、ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａを露出させる。
【００９９】
その後、前述した溝８０の位置で、蛍光体層３０、絶縁膜１８および樹脂層２５を切断し、複数の半導体発光装置１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。
【０１００】
ダイシング時、基板１０はすでに除去されている。さらに、溝８０には、半導体層１５は存在しないため、ダイシング時に半導体層１５が受けるダメージを回避することができる。また、個片化後の追加工程なしで、半導体層１５の端部（側面）が絶縁膜１８で覆われて保護された構造が得られる。
【０１０１】
なお、個片化された半導体発光装置１は、ひとつの半導体層１５を含むシングルチップ構造でも、複数の半導体層１５を含むマルチチップ構造であってもよい。
【０１０２】
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。
【０１０３】
第１の面１５ａ上には、図１７（ａ）〜（ｃ）及び図１８に示す半導体発光装置２のように、レンズ３６が設けられていてもよい。レンズ３６は凹形状に限らず、凸形状であってもよい。
【０１０４】
図１７（ａ）は、実施形態の変形例の半導体発光装置２の模式斜視図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図１７（ｃ）は、図１７（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【０１０５】
図１８は、半導体発光装置２を実装基板２００上に実装した構成を有する発光モジュールの模式断面図である。
【０１０６】
図１７（ａ）及び（ｃ）に示すように、ｐ側金属ピラー２３の一部の側面は、半導体層１５の第１の面１５ａ及び第２の面と異なる面方位の第３の面２５ｂで、樹脂層２５から露出している。その露出面は、外部の実装基板に実装するためのｐ側外部端子２３ｂとして機能する。
【０１０７】
第３の面２５ｂは、半導体層１５の第１の面１５ａ及び第２の面に対して略垂直な面である。樹脂層２５は、例えば矩形状の４つの側面を有し、そのうちのひとつの側面が第３の面２５ｂとなっている。
【０１０８】
その同じ第３の面２５ｂで、ｎ側金属ピラー２４の一部の側面が樹脂層２５から露出している。その露出面は、外部の実装基板に実装するためのｎ側外部端子２４ｂとして機能する。
【０１０９】
また、図１７（ａ）に示すように、ｐ側配線層２１の一部の側面２１ｂも、第３の面２５ｂで樹脂層２５から露出し、ｐ側外部端子として機能する。同様に、ｎ側配線層２２の一部の側面２２ｂも、第３の面２５ｂで樹脂層２５から露出し、ｎ側外部端子として機能する。
【０１１０】
ｐ側金属ピラー２３において、第３の面２５ｂで露出しているｐ側外部端子２３ｂ以外の部分は、樹脂層２５で覆われている。また、ｎ側金属ピラー２４において、第３の面２５ｂで露出しているｎ側外部端子２４ｂ以外の部分は、樹脂層２５で覆われている。
【０１１１】
また、ｐ側配線層２１において、第３の面２５ｂで露出している側面２１ｂ以外の部分は、樹脂層２５で覆われている。さらに、ｎ側配線層２２において、第３の面２５ｂで露出している側面２２ｂ以外の部分は、樹脂層２５で覆われている。
【０１１２】
この半導体発光装置２は、図１８に示すように、第３の面２５ｂを実装基板２００の実装面２０１に向けた姿勢で実装される。第３の面２５ｂで露出しているｐ側外部端子２３ｂ及びｎ側外部端子２４ｂは、それぞれ、実装面２０１に形成されたパッド２０２に対してはんだ２０３を介して接合されている。実装基板２００の実装面２０１には配線パターンも形成されており、パッド２０２はその配線パターンと接続されている。
【０１１３】
第３の面２５ｂは、光の主な出射面である第１の面１５ａに対して略垂直である。したがって、第３の面２５ｂを下方の実装面２０１側に向けた姿勢で、第１の面１５ａは実装面２０１の上方ではなく、横方向を向く。すなわち、半導体発光装置２は、実装面２０１を水平面とした場合に横方向に光が放出される、いわゆるサイドビュータイプの半導体発光装置である。
【０１１４】
また、図１９（ｂ）は、実施形態の他の変形例による半導体発光装置３の模式断面図である。
【０１１５】
図１９（ｂ）に示す半導体発光装置３では、ｐ側電極１６の表面及び側面に、ｐ側電極１６を覆うｐ側パッド５１が設けられている。ｐ側電極１６は、半導体層１５に含まれるガリウム（Ｇａ）と合金を形成可能な、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）およびロジウム（Ｒｈ）のうちの少なくとも１つを含む。ｐ側パッド５１は、ｐ側電極１６よりも発光層１３の発光光に対する反射率が高く、主成分として例えば銀（Ａｇ）を含む。また、ｐ側パッド５１は、ｐ側電極１６を酸化や腐食から保護する。
【０１１６】
また、ｎ側電極１７の表面及び側面に、ｎ側電極１７を覆うｎ側パッド５２が設けられている。ｎ側電極１７は、半導体層１５に含まれるガリウム（Ｇａ）と合金を形成可能な、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）およびロジウム（Ｒｈ）のうちの少なくとも１つを含む。ｎ側パッド５２は、ｎ側電極１７よりも発光層１３の発光光に対する反射率が高く、主成分として例えば銀（Ａｇ）を含む。また、ｎ側パッド５２は、ｎ側電極１７を酸化や腐食から保護する。
【０１１７】
半導体層１５において第１の面１５ａの反対側の面におけるｐ側電極１６の周囲およびｎ側電極１７の周囲には、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜などの絶縁膜５３が設けられている。絶縁膜５３は、ｐ側電極１６とｎ側電極１７との間、およびｐ側パッド５１とｎ側パッド５２との間に設けられている。
【０１１８】
絶縁膜５３上、ｐ側パッド５１上およびｎ側パッド５２上には、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜などの絶縁膜５４が設けられている。また、絶縁膜５４は、半導体層１５の側面１５ｃにも設けられ、側面１５ｃを覆っている。
【０１１９】
絶縁膜５４上には、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２が設けられている。ｐ側配線層２１は、絶縁膜５４に形成された第１の開口５４ａを通じてｐ側パッド５１に接続されている。ｎ側配線層２２は、絶縁膜５４に形成された第２の開口５４ｂを通じてｎ側パッド５２に接続されている。
【０１２０】
この構造においても、ｐ側配線層２１は、図１９（ｂ）に示すように複数のビア２１ａを介してｐ側パッド５１に接続されてもよいし、あるいは、ビア２１ａよりも平面サイズの大きな１つのポストを介してｐ側パッド５１に接続されてもよい。
【０１２１】
ｐ側配線層２１上には、ｐ側配線層２１よりも厚いｐ側金属ピラー２３が設けられている。ｎ側配線層２２上には、ｎ側配線層２２よりも厚いｎ側金属ピラー２４が設けられている。
【０１２２】
絶縁膜５４に対して樹脂層２５が積層されている。樹脂層２５は、ｐ側配線層２１及びｐ側金属ピラー２３を含むｐ側配線部と、ｎ側配線層２２及びｎ側金属ピラー２４を含むｎ側配線部を覆っている。ただし、ｐ側金属ピラー２３におけるｐ側配線層２１に対する反対側の面（図において下面）は樹脂層２５から露出され、ｐ側外部端子２３ａとして機能する。同様に、ｎ側金属ピラー２４におけるｎ側配線層２２に対する反対側の面（図において下面）は樹脂層２５から露出され、ｎ側外部端子２４ａとして機能する。
【０１２３】
あるいは、ｐ側金属ピラー２３の側面と、ｎ側金属ピラー２４の側面を露出させて、サイドビュータイプの半導体発光装置とすることもできる。
【０１２４】
樹脂層２５は、基板１０上で半導体層１５を複数に分離する前述した溝８０内に、絶縁膜５４を介して充填される。したがって、半導体層１５の側面１５ｃは、無機膜である絶縁膜５４と、樹脂層２５とで覆われて保護されている。
【０１２５】
実施形態によれば、半導体層１５を成長させるための基板１０に予め凹凸加工をしておく。シリコン基板である基板１０に対する凹凸加工は容易である。
【０１２６】
そして、基板１０の凹凸面上に半導体層１５を形成する。このため、基板１０を除去した後、半導体層１５における基板１０に接していた面（第１の面１５ａ）は凹凸面となっている。したがって、基板除去後に、光取り出し効率を高める粗面化処理が不要となる。また、半導体層１５の粗面化処理時のダメージ（変質）による効率低下を防ぐことができる。
【０１２７】
基板１０の凹凸の加工深さや、凹凸面上に形成する半導体層１５の膜厚によっては、図２１（ａ）に示すように、発光層１３および第２の半導体層１２を、凹凸を生じさせずに平坦膜として形成することができる。
【０１２８】
この場合でも、光取り出し面となる第１の面１５ａには、基板１０の凹凸を反映した凹凸が形成される。すなわち、前述した実施形態と同様、電極１６、１７、絶縁膜１８、配線層２１、２２、金属ピラー２３、２４、樹脂層２５などを形成した後、基板１０を除去すると、図２１（ｂ）に示すように、凹凸面である第１の面１５ａが露出する。したがって、基板除去後に粗面化処理をすることなく、光取り出し効率を高めた構造が得られる。また、半導体層１５の粗面化処理時のダメージ（変質）による効率低下を防ぐことができる。
【０１２９】
次に、図２２（ａ）〜（ｅ）は、さらに他の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である。
【０１３０】
図２２（ａ）に示すように、基板１０の主面上に、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）膜８を介して、半導体層１５が形成される。基板１０は、シリコン基板に限らず、サファイア基板であってもよい。ＡｌＮ膜８は、基板１０とＧａＮ系半導体層１５との格子不整合を緩和するバッファ層として機能する。基板１０の主面は凹凸加工されず、平坦面上にＡｌＮ膜８が形成される。
【０１３１】
バッファ層としては、ＡｌＮ膜に限らず、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）、炭素含有シリコン酸化膜（ＳｉＯＣ膜）、炭化シリコン膜（ＳｉＣ膜）を用いることもできる。
【０１３２】
半導体層１５を形成した後、前述した実施形態と同様に、半導体層１５にｐ側電極とｎ側電極が形成され、さらに配線層、金属ピラー、樹脂層を含む支持体が基板１０の反対側に形成される。そして、支持体を形成した後、基板１０を除去する。
【０１３３】
基板１０の除去によりＡｌＮ膜８が露出される。そのＡｌＮ膜８上に、図２２（ｂ）に示すように、レジスト９４を形成し、パターニングする。
【０１３４】
そして、パターニングされたレジスト９４をマスクにして、図２２（ｃ）に示すように、ＡｌＮ膜８を例えばＢＣｌ３ガスを用いたＲＩＥ法により加工する。さらに、レジスト９４を残したまま、続けて、ＧａＮ系半導体層１５もＲＩＥ法で加工する。あるいは、半導体層１５は、ＫＯＨ（水酸化カリウム）、ＴＭＡＨ（tetramethylammonium hydroxide）などを使用したウェット処理により加工することも可能である。
【０１３５】
これにより、図２２（ｄ）に示すように、半導体層１５の表面（第１の面）に凹凸が形成される。半導体層１５の加工時、ＡｌＮ膜８は完全に除去せず、一部が半導体層１５の凸部上端（頂部）に残される。
【０１３６】
その後、レジスト９４は、酸素を用いたアッシング法で除去される（図２２（ｅ））。この実施形態によれば、半導体層１５の光取り出し面（第１の面）に凹凸が形成され、なおかつ、半導体層１５の凹凸面における凸部上端（頂部）に、ＡｌＮ膜８が設けられた構造が得られる。半導体層１５の凹凸面における凹部にはＡｌＮ膜８は設けられず、凸部上端（頂部）にのみＡｌＮ膜８が選択的に設けられている。
【０１３７】
半導体層１５の光取り出し面に、光取り出し面のＧａＮ系材料とは異なる屈折率のＡｌＮ膜８が存在する。このため、ＡｌＮ膜８による光散乱効果により、色割れの抑制および光取り出し効率の向上が図れる。また、光取り出し面にＡｌＮ膜８が存在することにより、光取り出し面の粗面化形状が安定化し、光取り出し効率を向上できる。
【０１３８】
バッファ層としては、ＡｌＮ膜以外にも前述した材料を用いることができる。ＡｌＮ膜以外の上記材料をバッファ層として用いた場合でも、半導体層１５の第１の面の凸部上端（頂部）に、ＧａＮ系半導体層１５と異なる屈折率の材料の膜（ＳｉＮ膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＣ膜）が設けられた構造となる。この場合でも、その膜による光散乱効果により、色割れの抑制および光取り出し効率の向上が図れる。
【０１３９】
図２５は、第１の面１５ａの凹凸における凸部上端（頂部）に、半導体層１５と異なる屈折率の膜（例えばＡｌＮ膜８を例示する）が設けられた半導体発光装置の模式断面図である。
【０１４０】
半導体層１５における第１の面１５ａの反対側の面には、前述した実施形態と同様、ｐ側電極１６とｎ側電極１７が設けられている。さらに、第１の面１５ａの反対側に、ｐ側電極１６及びｎ側電極１７を覆う絶縁膜１８が設けられ、その絶縁膜１８上に、ｐ側電極１６と接続されたｐ側配線層２１と、ｎ側電極１７と接続されたｎ側配線層２２が設けられている。さらに、ｐ側配線層２１上にはｐ側金属ピラー２３が設けられ、ｎ側配線層２２上にｎ側金属ピラー２４が設けられている。ｐ側金属ピラー２３の周囲およびｎ側金属ピラー２４の周囲には、樹脂層２５が設けられている。
【０１４１】
図２５に示す半導体層１５において、凹凸が形成されたのは第１の面１５ａのみであり、発光層１３は凹凸形状ではなく平坦膜として形成されている。なお、前述した実施形態と同様に、図２５に示す半導体発光装置においても、発光層１３を凹凸形状に形成して、実効的な発光面積の拡大を図ってもよい。
【０１４２】
また、第１の面１５ａの凹凸における凸部上端（頂部）に、ＡｌＮ膜８などの、半導体層１５と異なる屈折率の膜を選択的に設けた構造は、図２６（ａ）に示すように、前述した図１９（ａ）の構造に適用することもできる。
【０１４３】
さらには、第１の面１５ａの凹凸における凸部上端（頂部）に、ＡｌＮ膜８などの、半導体層１５と異なる屈折率の膜を選択的に設けた構造は、図２６（ｂ）に示すように、前述した図１９（ｂ）の構造に適用することもできる。なお、図２６（ａ）及び（ｂ）においても、発光層１３を凹凸形状に形成してもよい。
【０１４４】
上記図２２（ｃ）に示す工程でＡｌＮ膜８をパターニングした後、レジスト９４は図２３（ａ）に示すように除去してもよい。そして、パターニングされたＡｌＮ膜８をマスクにして、例えばＣｌ２ガスを使ったＲＩＥ、あるいはＫＯＨ、ＴＭＡＨなどを使用したウェット処理により、図２３（ｂ）に示すように、半導体層１５を凹凸加工することもできる。この場合も、半導体層１５の凹凸面における凸部上端（頂部）に、ＡｌＮ膜８を残すことができる。
【０１４５】
あるいは、ＡｌＮ膜８をパターニングせずに、ＡｌＮ膜８の欠陥を利用して、半導体層１５の粗面化（凹凸加工）が可能である。バッファ層として、ＳｉＮ膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＣ膜を用いた場合でも、その膜の欠陥を利用して半導体層１５の粗面化が可能である。
【０１４６】
すなわち、図２４（ａ）に示すように、ＡｌＮ膜８上にはレジストは形成されず、ＡｌＮ膜８はパターニングされない。そして、ＫＯＨ、ＴＭＡＨを使用したウェット処理をＡｌＮ膜８に対して行うと、ＡｌＮ膜８の結晶欠陥を起点として結晶異方性エッチングが進み、図２４（ｂ）に示すように、下地の半導体層１５もエッチングされ、半導体層１５が粗面化（凹凸加工）される。
【０１４７】
半導体層１５の光取り出し面には、ＡｌＮ膜８の欠陥に対応したランダムな凹凸が形成される。半導体層１５に形成される凹凸の形状、サイズ、繰り返しピッチはランダムである。この場合も、半導体層１５の凹凸面における凸部上端（頂部）に、ＡｌＮ膜８を残すことができる。
【０１４８】
前述した各実施形態において、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を設けずに、ｐ側配線層２１及びｎ側配線層２２を実装基板のパッドに対して接合させてもよい。
【０１４９】
また、ｐ側配線層２１とｐ側金属ピラー２３とは別体であることに限らず、ｐ側配線層２１とｐ側金属ピラー２３とを同じ工程で一体に設けてｐ側配線部を構成してもよい。同様に、ｎ側配線層２２とｎ側金属ピラー２４とは別体であることに限らず、ｎ側配線層２２とｎ側金属ピラー２４とを同じ工程で一体に設けてｎ側配線部を構成してもよい。
【０１５０】
実施形態の半導体発光装置の製造方法によれば、前記基板の主面に前記凹凸を形成する工程は、シリコン基板の主面上に、選択的に開口が形成されたマスクを形成する工程と、前記マスクを用いて前記シリコン基板を結晶異方性エッチングする工程と、を有する。
【０１５１】
また、実施形態の半導体発光装置の製造方法によれば、前記シリコン基板の主面は（１００）面であり、前記（１００）面の結晶異方性エッチングにより、前記（１００）面に対して傾斜した（１１１）面を露出させる。
【０１５２】
また、実施形態の半導体発光装置の製造方法によれば、前記ｐ側電極及び前記ｎ側電極を形成した後、前記基板とは反対側に支持体を形成する工程と、前記支持体を形成した後、前記基板を除去する工程と、を備えている。
【０１５３】
また、実施形態の半導体発光装置の製造方法によれば、前記支持体を形成する工程は、前記ｐ側電極と電気的に接続されたｐ側配線部と、前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎ側配線部とを形成する工程を有する。
【０１５４】
また、実施形態の半導体発光装置の製造方法によれば、前記支持体を形成する工程は、前記ｐ側配線部と前記ｎ側配線部との間に樹脂層を形成する工程をさらに有する。
【０１５５】
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】
【０１５６】
１〜３…半導体発光装置、１０…基板、１１…第１の半導体層、１２…第２の半導体層、１３…発光層、１３ａ…第１の凹凸面、１３ｂ…第２の凹凸面、１５…半導体層、１５ａ…第１の面、１６…ｐ側電極、１７…ｎ側電極、１８…絶縁膜、２１…ｐ側配線層、２２…ｎ側配線層、２３…ｐ側金属ピラー、２４…ｎ側金属ピラー、２５…樹脂層、３０…蛍光体層、３１…透明樹脂、３２…蛍光体
【図１】
2013232478.tif 000003
【図２】
2013232478.tif 000004
【図３】
2013232478.tif 000005
【図４】
2013232478.tif 000006
【図５】
2013232478.tif 000007
【図６】
2013232478.tif 000008
【図７】
2013232478.tif 000009
【図８】
2013232478.tif 000010
【図９】
2013232478.tif 000011
【図１０】
2013232478.tif 000012
【図１１】
2013232478.tif 000013
【図１２】
2013232478.tif 000014
【図１３】
2013232478.tif 000015
【図１４】
2013232478.tif 000016
【図１５】
2013232478.tif 000017
【図１６】
2013232478.tif 000018
【図１７】
2013232478.tif 000019
【図１８】
2013232478.tif 000020
【図１９】
2013232478.tif 000021
【図２０】
2013232478.tif 000022
【図２１】
2013232478.tif 000023
【図２２】
2013232478.tif 000024
【図２３】
2013232478.tif 000025
【図２４】
2013232478.tif 000026
【図２５】
2013232478.tif 000027
【図２６】
2013232478.tif 000028