(57)【要約】      （修正有）【課題】小型で取り扱い性の優れた半導体発光装置を提供する。【解決手段】半導体発光装置は、第１の面１５ａと、その反対側の第２の面と、発光層１３と、を有する半導体層１５を備える。そして、半導体層１５の発光層１３を含む領域における第２の面に設けられたｐ側電極１６と、半導体層１５の発光層１３を含まない領域における第２の面に設けられたｎ側電極１７と、第２の面側において、半導体層１５と、ｐ側電極１６と、ｎ側電極１７と、を覆い磁性体２７を含む樹脂２５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記半導体層の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、
前記半導体層の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２の面側において、前記半導体層と、前記ｐ側電極と、前記ｎ側電極と、を覆い磁性体を含む樹脂と、
を備えた半導体発光装置。
【請求項２】
前記第１の面上に設けられ、前記発光層の放射光を透過する透明樹脂と、前記透明樹脂中に分散された蛍光体とを有する蛍光体層をさらに備えた請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記樹脂は、絶縁性を有する請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記樹脂は、前記発光層の放射光を遮光する請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記樹脂は、前記磁性体を含まない第１の樹脂層と、前記磁性体を含む第２の樹脂層と、を含む請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光装置は、低消費電力、長寿命の光源として普及しつつある。なかでも、チップサイズのパッケージの半導体発光装置は、小型で様々な用途に適合する。しかしながら、パッケージサイズが縮小すれば、実装時の取り扱いが難しくなる。そこで、小型で取り扱い性の優れた半導体発光装置が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１４８１９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、小型で取り扱い性の優れた半導体発光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る半導体発光装置は、第１の面と、その反対側の第２の面と、発光層と、を有する半導体層を備える。そして、前記半導体層の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、前記半導体層の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２の面側において、前記半導体層と、前記ｐ側電極と、前記ｎ側電極と、を覆い磁性体を含む樹脂と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図２】第１実施形態の半導体発光装置の製造過程を示す模式図。
【図３】図２に続く製造過程を示す模式図。
【図４】図３に続く製造過程を示す模式図。
【図５】図４に続く製造過程を示す模式図。
【図６】図５に続く製造過程を示す模式図。
【図７】図６に続く製造過程を示す模式図。
【図８】図７に続く製造過程を示す模式図。
【図９】図８に続く製造過程を示す模式図。
【図１０】図９に続く製造過程を示す模式図。
【図１１】図１０に続く製造過程を示す模式図。
【図１２】図１１に続く製造過程を示す模式図。
【図１３】図１２に続く製造過程を示す模式図。
【図１４】第１実施形態の半導体発光装置の実装過程を示す模式図。
【図１５】第１実施形態の半導体発光装置の別の実装過程を示す模式図。
【図１６】第１実施形態の半導体発光装置の変形例の模式断面図。
【図１７】第２実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図１８】図１７に示す半導体発光装置を実装基板に実装した状態の模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面中の同一部分には同一番号を付してその詳しい説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の半導体発光装置１の模式断面図である。半導体発光装置１は、発光層１３を有する半導体層１５を備える。半導体層１５は、第１の面１５ａと、その反対側の第２の面１５ｂ（図２（ａ）参照）を有し、第２の面側に電極および配線部が設けられる。そして、半導体層１５は、発光層１３から放射される光を第１の面１５ａから外部に出射する。
【０００９】
半導体発光装置１は、第１の面１５ａの上に設けられた蛍光体層３０と、第２の面１５ｂの側に設けられた樹脂（以下、封止樹脂２５）と、をさらに備える。
【００１０】
蛍光体層３０は、発光層１３の放射光を透過する透明樹脂３１と、透明樹脂中に分散された蛍光体３２と、を含む。蛍光体３２は、発光層１３の放射光により励起され、励起光とは異なる波長の光を放出する。
【００１１】
封止樹脂２５は、半導体層１５、電極および配線層を覆い、磁性体２７を含む。磁性体２７は、例えば、鉄（Ｆｅ）、フェライト、希土類ネオジウム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）などを含む微粒子である。
【００１２】
なお、ここで言う「透明」とは、発光層１３の放射光の全てを透過することに限る訳ではなく、透明樹脂３１は、発光層１３の放射光の一部を吸収しても良い。また、「覆う」とは、覆うものが覆われるものに接触する場合に限らず、他の要素を介して覆う場合も含む。以下、図１を参照して、半導体発光装置１の構造を詳細に説明する。
【００１３】
半導体層１５は、第１の半導体層１１と第２の半導体層１２とを有する。第１の半導体層１１および第２の半導体層１２は、例えば窒化ガリウムを含む。第１の半導体層１１は、例えば、下地バッファ層、ｎ型ＧａＮ層などを含む。第２の半導体層１２は、ｐ型ＧａＮ層、発光層（活性層）１３などを含む。発光層１３は、青、紫、青紫、紫外光などを発光する材料を用いることができる。
【００１４】
図１に示すように、半導体層１５は、発光層１３を含む領域と、発光層１３を含まない領域と、を有する。発光層１３を含む領域の面積は、発光層１３を含まない領域の面積よりも広く設けられる。
【００１５】
すなわち、半導体層１５の第２の面は凹凸形状に加工される。凸部は、発光層１３を含み、その表面である第２の半導体層１２の表面には、ｐ側電極１６が設けられる。言い換えれば、ｐ側電極１６は、発光層１３を含む領域における第２の面上に設けられる。
【００１６】
半導体層１５の第２の面において凸部の横には、発光層１３を含まない領域が設けられる。その領域の第１の半導体層１１の上に、ｎ側電極１７が設けられる。すなわち、ｎ側電極１７は、発光層１３を含まない領域における第２の面上に設けられる。
【００１７】
さらに、半導体層１５の第２の面側には、絶縁膜１８が設けられる。絶縁膜１８は、半導体層１５、ｐ側電極１６およびｎ側電極１７を覆う。また、絶縁膜１８は、発光層１３及び第２の半導体層１２の側面を覆い保護する。
【００１８】
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）を設けても良い。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良い（例えば、図１６に示す絶縁膜５４）。また、絶縁膜１８は、半導体層１５における第１の面１５ａから続く側面１５ｃを覆い、第１の面１５ａ上には設けられない。
【００１９】
絶縁膜１８における半導体層１５とは反対側の面上に、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る。
【００２０】
ｐ側配線層２１は、絶縁膜１８に形成された複数の第１の開口１８ａの内部に延在する。第１の開口１８ａはｐ側電極１６に連通し、ｐ側配線層２１は、第１の開口１８ａを介してｐ側電極１６に電気的に接続される。同様に、ｎ側配線層２２は、ｎ側電極１７に連通する第２の開口１８ｂの内部に延在し、ｎ側電極１７に電気的に接続される。
【００２１】
ｐ側配線層２１のｐ側電極１６とは反対側に位置する面には、ｐ側金属ピラー２３が設けられる。ｐ側配線層２１、ｐ側金属ピラー２３、および、後述するシード層である金属膜１９はｐ側配線部を構成する。
【００２２】
ｎ側配線層２２のｎ側電極１７とは反対側に位置する面には、ｎ側金属ピラー２４が設けられる。ｎ側配線層２２、ｎ側金属ピラー２４、および、後述するシード層である金属膜１９はｎ側配線部を構成する。
【００２３】
絶縁膜１８の上には、磁性体２７を含む封止樹脂２５が設けられる。封止樹脂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、ｐ側配線部の周囲及びｎ側配線部の周囲を覆う。例えば、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、封止樹脂２５で覆われる。
【００２４】
ｐ側金属ピラー２３のｐ側配線層２１とは反対側に位置する面は、封止樹脂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のｎ側配線層２２とは反対側に位置する面は、封止樹脂２５から露出し、ｎ側外部端子２４ａとして機能する。例えば、ｐ側外部端子２３ａおよび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。
【００２５】
封止樹脂２５における同じ面（図１における下面）に露出する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。すなわち、ｐ側外部端子２３ａとｎ側外部端子２４ａの間隔は、実装に用いられるはんだ等によって相互に短絡しない広さに設けられる。
【００２６】
ｐ側配線層２１は、例えば、プロセス上の限界までｎ側配線層２２に近づける。すなわち、ｐ側配線層２１の面積を広くし、ｐ側配線層２１とｐ側電極１６との接触面積を拡大できる。これにより、ｐ側配線部における電流密度を低減し、放熱性を向上させることが可能となる。
【００２７】
複数の第１の開口１８ａを通じてｐ側配線層２１がｐ側電極１６と接する面積は、第２の開口１８ｂを通じてｎ側配線層２２がｎ側電極１７と接する面積よりも大きい。よって、発光層１３へ注入される電流密度を低減し均一化できる。また、ｐ側配線部を介した発光層１３の熱の放熱性を向上させることができる。
【００２８】
実施形態によれば、発光層１３は、ｎ側電極１７が設けられた領域よりも広い領域にわたって形成され、高い光出力を実現する。一方、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は、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る。すなわち、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。
【００２９】
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る。発光層１３を有する第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る。
【００３０】
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および封止樹脂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。
【００３１】
また、ｐ側金属ピラー２３および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薄くてもよい。
【００３２】
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基板１０（図２（ａ）参照）が除去されても、ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４および封止樹脂２５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。
【００３３】
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、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が得られ、さらに、絶縁膜１８および封止樹脂２５との間の優れた密着性を得ることができる。
【００３４】
封止樹脂２５は、ｐ側金属ピラー２３およびｎ側金属ピラー２４を補強する。封止樹脂２５は、熱膨張率が実装基板と同じ、もしくは、近いものを用いるのが望ましい。そのような封止樹脂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。そして、粒子状の磁性体２７を封止樹脂２５に分散する。
【００３５】
また、ｐ側外部端子２３ａおよび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が吸収し緩和する。
【００３６】
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。
【００３７】
あるいは、１つの大きな第１の開口１８ａの内部において、ビア２１ａよりも平面サイズの大きなポストを介して、ｐ側配線層２１をｐ側電極１６に接続させても良い。これにより、いずれも金属であるｐ側電極１６、ｐ側配線層２１およびｐ側金属ピラー２３を介して、発光層１３の放熱性の向上を図ることができる。
【００３８】
後述するように、半導体層１５の形成に使用した基板１０は、第１の面１５ａ上から除去する。これにより、半導体発光装置１を低背化することができる。
【００３９】
半導体層１５の第１の面１５ａには、微小な凹凸を形成する。第１の面１５ａに対して、例えばアルカリ系溶液を使ったウェットエッチング（フロスト処理）を行い、凹凸を形成する。発光層１３の放射光の主たる取り出し面である第１の面１５ａに凹凸を設けることで、様々な角度で第１の面１５ａに入射する光を全反射させることなく第１の面１５ａの外側に取り出すことが可能となる。
【００４０】
第１の面１５ａ上には、蛍光体層３０が設けられる。蛍光体層３０は、例えば、透明樹脂３１と、透明樹脂３１中に分散された蛍光体３２と、を含む。透明樹脂３１は、発光層１３の発光および蛍光体３２の発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。蛍光体３２は、発光層１３の発光（励起光）を吸収し、波長変換光を放射する。そして、半導体発光装置１は、発光層１３の発光、および、蛍光体３２の波長変換光の混合光を出射する。
【００４１】
蛍光体３２が黄色光を放射する黄色蛍光体とすると、ＧａＮ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良い。
【００４２】
次に、図２（ａ）〜図１３（ｂ）を参照して、実施形態の半導体発光装置１の製造過程について説明する。図２（ａ）〜図１３（ｂ）は、ウェーハ状態における一部の領域を表す模式断面図または下面図である。
【００４３】
図２（ａ）は、基板１０と、その主面（図２（ａ）における下面）に形成された半導体層１５と、を示す模式断面図である。半導体層１５は、第１の半導体層１１および第２の半導体層１２を含む積層体である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に対応する下面図である。
【００４４】
基板１０の主面上に第１の半導体層１１が形成され、その上に発光層１３を含む第２の半導体層１２を形成する。例えば、窒化ガリウムを含む第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２は、サファイア基板上にＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法を用いて結晶成長させることができる。基板１０には、シリコン基板を用いても良い。
【００４５】
図２（ａ）に示すように、第１の半導体層１１における基板１０に接する面が、半導体層１５の第１の面１５ａであり、第２の半導体層１２の表面が半導体層１５の第２の面１５ｂである。
【００４６】
次に、図３（ａ）及びその下面図である図３（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、例えば、図示しないレジストマスクを用いたＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法により形成できる。また、溝８０は、ウェーハ状態の基板１０上に、例えば、格子状に形成され、半導体層１５を複数のチップに分離する。
【００４７】
なお、半導体層１５を複数のチップに分離する工程は、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。
【００４８】
次に、図４（ａ）及びその下面図である図４（ｂ）に示すように、第２の半導体層１２の一部を除去し、第１の半導体層１１の一部を露出させる。例えば、第２の半導体層１２の一部は、図示しないレジストマスクを用いたＲＩＥ法により選択エッチングできる。
【００４９】
図４（ａ）に示すように、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。また、図４（ｂ）に示すように、発光層１３を含む第２の半導体層１２の面積は、発光層１３を含まない第１の半導体層１１の面積よりも広い。
【００５０】
次に、図５（ａ）及びその下面図である図５（ｂ）に示すように、半導体層１５の第２の面にｐ側電極１６とｎ側電極１７とを形成する。ｐ側電極１６は、第２の半導体層１２の上に形成する。ｎ側電極１７は、露出した第１の半導体層１１の上に形成する。
【００５１】
ｐ側電極１６及びｎ側電極１７は、例えば、スパッタ法、蒸着法等を用いて形成する。ｐ側電極１６とｎ側電極１７とは、どちらを先に形成してもよいし、同じ材料を用いて同時に形成しても良い。
【００５２】
ｐ側電極１６は、発光層１３の発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。
【００５３】
また、発光層１３を含む領域に設けられたｐ側電極１６は、発光層１３を含まない領域に設けられたｎ側電極１７よりも面積が広い。これにより、広い発光領域が得られる。なお、図５（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、これに限定される訳ではない。
【００５４】
さらに、ｐ側電極１６とｎ側電極１７との間、および、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熱処理などは必要に応じて実施する。
【００５５】
次に、基板１０の主面上の露出している部分すべてを絶縁膜１８で覆い、例えば、ウェットエッチングによりパターニングする。これにより、図６（ａ）に示すように、第１の開口１８ａおよび第２の開口１８ｂが選択的に形成される。第１の開口１８ａはｐ側電極１６に連通し、第２の開口１８ｂはｎ側電極１７に連通する。１つのｐ側電極１６に連通する第１の開口１８ａは複数形成される。
【００５６】
絶縁膜１８には、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。感光性の有機材料を用いる場合、絶縁膜１８を直接、露光および現像し、パターニングすることが可能である。
【００５７】
絶縁膜１８として、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜などの無機膜を使用しても良い。絶縁膜１８に無機膜を用いる場合、絶縁膜１８上に形成したレジストをパターニングし、レジストマスクを用いた選択エッチングを行う。これにより、第１の開口１８ａおよび第２の開口１８ｂを形成することができる。
【００５８】
次に、図６（ｂ）に示すように、絶縁膜１８の表面、第１の開口１８ａの内面（側壁及び底部）、および第２の開口１８ｂの内面（側壁及び底部）に金属膜１９を形成する。金属膜１９は、後述するメッキ工程に使用するシードメタルである。
【００５９】
金属膜１９は、例えばスパッタ法で形成する。金属膜１９は、例えば、絶縁膜１８の側から順に積層されたチタン（Ｔｉ）と銅（Ｃｕ）とを含む積層膜である。あるいは、チタンの代わりにアルミニウムを用いても良い。
【００６０】
次に、図６（ｃ）に示すように、金属膜１９上に選択的にレジスト９１を形成する。続いて、金属膜１９を電流経路としたＣｕ電解メッキを行う。
【００６１】
これにより、図７（ａ）及びその下面図である図７（ｂ）に示すように、金属膜１９上にｐ側配線層２１とｎ側配線層２２とが選択的に形成される。ｐ側配線層２１およびｎ側配線層２２は、例えば、メッキにより同時に形成された銅材料からなる。
【００６２】
ｐ側配線層２１は、第１の開口１８ａの内部にも形成され、金属膜１９を介してｐ側電極１６に電気的に接続される。ｎ側配線層２２は、第２の開口１８ｂの内部にも形成され、金属膜１９を介してｎ側電極１７に電気的に接続される。
【００６３】
ｐ側配線層２１及びｎ側配線層２２のメッキに使用したレジスト９１は、溶剤もしくは酸素プラズマを使って除去する。
【００６４】
次に、図８（ａ）及びその下面図である図８（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よりも厚く形成する。なお、前の工程においてレジスト９１を除去せずに残し、その上にレジスト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とを形成する。
【００６５】
続いて、レジスト９２をマスクとして、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９（ａ）及びその下面図である図９（ｂ）に示すように、ｐ側金属ピラー２３とｎ側金属ピラー２４とを形成する。
【００６６】
ｐ側金属ピラー２３は、レジスト９２に形成した第１の開口９２ａの内部において、ｐ側配線層２１の上に形成する。ｎ側金属ピラー２４は、レジスト９２に形成した第２の開口９２ｂの内部において、ｎ側配線層２２の上に形成する。ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４は、例えば、メッキにより同時に形成される銅材からなる。
【００６７】
次に、図１０（ａ）に示すように、レジスト９２を、例えば、溶剤もしくは酸素プラズマを用いて除去する。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１０（ｂ）に示すように、ｐ側配線層２１とｎ側配線層２２との間の金属膜１９を介した電気的接続を分断する。
【００６８】
次に、図１１（ａ）に示すように、絶縁膜１８に対して封止樹脂２５を積層する。封止樹脂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。また、封止樹脂２５には、磁性体２７を分散する。
【００６９】
磁性体２７は、例えば、鉄（Ｆｅ）、フェライト、希土類ネオジウム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）などを含む微粒子であり、封止樹脂２５の絶縁性を損なわないように添加される。すなわち、磁性体２７の粒子径は、ｐ側金属ピラー２３と、ｎ側金属ピラー２４と、の間の最小間隔以下である。また、磁性体２７が相互に接触し、例えば、ｐ側金属ピラー２３と、ｎ側金属ピラー２４と、の間に電流パスを形成することがないように分散される。
【００７０】
さらに、封止樹脂２５に、例えば、カーボンブラックを含有させ、発光層１３の発光に対して遮光性を与えてもよい。
【００７１】
次に、図１１（ｂ）に示すように、基板１０を除去する。基板１０がサファイア基板の場合、例えば、レーザーリフトオフ法によって基板１０を除去することができる。具体的には、基板１０の裏面側から第１の半導体層１１に向けてレーザ光を照射する。レーザ光は、基板１０を透過し、第１の半導体層１１に吸収される波長領域の光である。
【００７２】
基板１０と第１の半導体層１１との界面にレーザ光が到達すると、その界面付近の第１の半導体層１１は、レーザ光を吸収して分解する。第１の半導体層１１は、例えば、ガリウム（Ｇａ）と窒素ガスとに分解し、この分解反応により、基板１０と第１の半導体層１１との間に微小な隙間が形成される。そして、レーザ光の照射をウェーハ全体に渡って行うことにより、第１の半導体層１１から基板１０を分離することができる。
【００７３】
また、基板１０がシリコン基板の場合、例えば、ウェットエッチングにより第１の半導体層１１から除去することができる。
【００７４】
半導体層１５は、ｐ側金属ピラー２３、ｎ側金属ピラー２４および封止樹脂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できる。
【００７５】
また、基板１０と半導体層１５との間には、エピタキシャル成長時に生じる大きな応力が内在され、基板１０の分離時に一気に開放される。本実施形態における封止樹脂２５、ｐ側金属ピラー２３及びｎ側金属ピラー２４を構成する金属は、半導体層１５に比べて柔軟な材料である。そして、基板１０を分離した後の半導体層１５は、これらの柔軟な部材に支持される。これにより、封止樹脂２５、ｐ側金属ピラー２３およびｎ側金属ピラー２４を含む柔軟な支持体が開放される応力を吸収し、半導体層１５の破壊を回避する。
【００７６】
次に、基板１０を除去した半導体層１５の第１の面１５ａを洗浄する。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。続いて、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１５ａをウェットエッチングする。このエッチングでは、結晶面方位に依存したエッチング速度の違いが生じる。これにより、図１２（ａ）に示すように、第１の面１５ａに凹凸を形成することができる。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１５ａに凹凸を形成してもよい。そして、第１の面１５ａに形成された凹凸は、光取り出し効率を向上させる。
【００７７】
次に、図１２（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上にも形成する。具体的には、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。
【００７８】
続いて、封止樹脂２５の表面（図１２（ｂ）における下面）を研削し、図１３（ａ）及びその下面図である図１３（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。
【００７９】
その後、隣り合う半導体層１５の間の溝８０に沿って、絶縁膜１８、蛍光体層３０および封止樹脂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、レーザ照射により切断してもよい。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
また、ダイシングする前までの各工程は、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、配線およ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、すでに配線およびパッケージングが済んでいる。これにより、生産性を向上させ、コストを低減することができる。
【００８３】
図１４は、実装過程における半導体発光装置１の取り扱いを例示する模式図である。半導体発光装置１は、例えば、ケース１００のポケット１０１に収容され、カバーテープ８５により封入されて運搬または販売される。実装過程では、ケース１００からカバーテープ８５を剥がし、それぞれのポケット１０１に収容された半導体発光装置１をピックアップし、実装基板の所定位置に載置する。
【００８４】
半導体発光装置１の上面は、透明樹脂３１を含む蛍光体層３０の表面であり、粘着性を有する。このため、図１４（ａ）に示すように、ケース１００からカバーテープ８５を剥がす時に、カバーテープ８５に付着した半導体発光装置１がポケット１０１から取り出されることがある。このような場合、カバーテープ８５に付着した半導体発光装置１を取り外し、ポケット１０１に戻した後に、ケース１００を移載装置にセットし、実装作業を開始する。このため、半導体発光装置１をケース１００に戻す手間が発生し作業効率を低下させる。また、半導体発光装置１をハンドリングする際に破損することもある。
【００８５】
本実施形態に係る半導体発光装置１では、封止樹脂２５に磁性体２７が分散されており、例えば、図１４（ｂ）に示すように、ケース１００の裏面側に磁石１０５を配置することにより、ポケット１０１の底面に半導体発光装置１を吸着させることができる。このため、カバーテープ８５を剥がす際に、半導体発光装置１が付着し取り出されることがなく、ポケット１０１の内部に保持することができる。これにより、余分な手間を省き製造効率を向上させることができる。
【００８６】
図１５は、別の実装過程における半導体発光装置１の取り扱いを例示する模式図である。例えば、図１５（ａ）に示すように、ランダムに保持された半導体発光装置１をピックアップして実装する場合、一旦、図１５（ｂ）に示すトレイ１１０に配列させる方が効率的である。そして、トレイ１１０の上に配列された個々の半導体発光装置１の向きを確認し、実装面である封止樹脂２５の表面を下に向けて実装基板に載置する。
【００８７】
本実施形態では、例えば、トレイ１１０の裏面側に、半導体発光装置１のサイズよりも小さい磁石１１３を配置する。これにより、図１５（ａ）の状態からトレイ１１０の上に半導体発光装置１を移載すると、磁性体２７を含む封止樹脂２５の側が吸着され、図１５（ｃ）に示すように、封止樹脂２５の表面を下にしてトレイ１１０の上に配列することができる。すなわち、実装面である封止樹脂２５の表面を下に向けた配列を、容易に、且つ、迅速に行うことができる。これにより、製造効率を向上させることができる。
【００８８】
このように、本実施形態では、半導体層１５の第２の面１５ｂの側に設けられる封止樹脂２５に磁性体２７を分散させることにより、チップサイズの小型パッケージを有する半導体発光装置１の取り扱いを容易にし、製造効率を向上させることができる。
【００８９】
図１６（ａ）は、第１実施形態の変形例に係る半導体発光装置２を表す模式断面図である。半導体発光装置２では、封止樹脂２５は、第１の樹脂層２５ｆと、第２の樹脂層２５ｓと、を含む。第１の樹脂層２５ｆは磁性体２７を含まず、第２の樹脂層２５ｓは磁性体２７を含む。
【００９０】
本変形例では、第１の樹脂層２５ｆと、半導体層１５と、の間に、第２の樹脂層２５ｓが設けられる。すなわち、封止樹脂２５の表面側に設けられる第１の樹脂層２５ｆには磁性体２７が分散されない。これにより、磁性体２７を含む第２の樹脂層２５ｓを保護し、例えば、磁性体の酸化等を抑制することができる。また、封止樹脂２５の表面に磁性体２７が露出することがないのでハンダ等の濡れ性を抑え、ｐ側金属ピラー２３と、ｎ側金属ピラー２４と、の間の短絡を抑制することができる。
【００９１】
図１６（ｂ）は、第１実施形態の変形例に係る半導体発光装置３を表す模式断面図である。半導体発光装置３でも、封止樹脂２５は、磁性体２７を含まない第１の樹脂層２５ｆと、磁性体２７を含む第２の樹脂層２５ｓと、を含む。
【００９２】
本変形例では、第２の樹脂層２５ｓと、半導体層１５と、の間に、第１の樹脂層２５ｆが設けられる。すなわち、磁性体２７を含む第２の樹脂層２５ｓが封止樹脂２５の表面側に設けられる。磁性体２７を含まない第１の樹脂層２５ｆは、半導体層１５およびｐ側配線層２１、ｎ側配線層２２を覆う。これにより、例えば、ｐ側配線層２１と、ｎ側配線層２２と、の間を狭く形成した場合に、磁性体２７により短絡されることを防ぐことができる。
【００９３】
このように、封止樹脂２５は、磁性体を含む層と、磁性体を含まない層と、を積層した構造としても良い。
【００９４】
なお、半導体発光装置２および３では、絶縁膜１８に代えて絶縁膜５４を用いた構造を例示している。絶縁膜５４は無機膜であり、例えば、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜を含む。そして、絶縁膜５４は、絶縁膜１８よりも薄く形成されるため、封止樹脂２５が、半導体層１５の側面１５ｃを覆う構造となっている。
【００９５】
また、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。
【００９６】
さらに、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の発光に対する反射率が高く、主成分として、例えば、銀（Ａｇ）を含む。
【００９７】
半導体層１５の第２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、それぞれを相互に絶縁する。
【００９８】
半導体発光装置２および３は、本実施形態の適用可能な例として表したものであり、例えば、半導体発光装置１の封止樹脂２５を多層構造としても良い。あるいは、後述するように、ｐ側金属ピラー２３の側面と、ｎ側金属ピラー２４の側面と、封止樹脂２５から露出させたサイドビュータイプの半導体発光装置に、上記の構造を適用することもできる。
【００９９】
本実施形態のさらなる変形例として、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。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形成することによりｐ側配線部を設けても良い。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とを同じ工程で形成し、ｎ側配線部を一体に設けても良い。
【０１００】
（第２実施形態）
図１７（ａ）は、第２実施形態に係る半導体発光装置４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。また、図１８は、半導体発光装置４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。
【０１０１】
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において、封止樹脂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。
【０１０２】
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。封止樹脂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。
【０１０３】
その同じ第３の面２５ｂで、ｎ側金属ピラー２４の一部の側面が封止樹脂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。
【０１０４】
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で封止樹脂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で封止樹脂２５から露出し、ｎ側外部端子として機能する。
【０１０５】
ｐ側金属ピラー２３において、第３の面２５ｂに露出しているｐ側外部端子２３ｂ以外の部分は、封止樹脂２５に覆われている。また、ｎ側金属ピラー２４において、第３の面２５ｂに露出しているｎ側外部端子２４ｂ以外の部分は、封止樹脂２５に覆われている。
【０１０６】
また、ｐ側配線層２１において、第３の面２５ｂに露出している側面２１ｂ以外の部分は、封止樹脂２５に覆われている。さらに、ｎ側配線層２２において、第３の面２５ｂに露出している側面２２ｂ以外の部分は、封止樹脂２５に覆われている。また、図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、封止樹脂２５は、磁性体２７を含む。
【０１０７】
一方、第１の面１５ａと、蛍光体層３０と、の間にはレンズ３６が設けられる。レンズ３６は、発光層１３の発光を集光し配光を向上させる。また、レンズ３６を設けない構成も可能である。
【０１０８】
図１８に示すように、半導体発光装置４は、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る。
【０１０９】
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４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。
【０１１０】
本実施形態においても、半導体発光装置４は、磁性体が分散された封止樹脂２５を含む。これにより、実装過程における取り扱いが容易になり、作業効率を向上させることができる。
【０１１１】
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】
【０１１２】
１〜４・・・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、  １５・・・半導体層、  １５ａ・・・第１の面、  １５ｂ・・・第２の面、  １５ｃ・・・側面、  １６・・・ｐ側電極、  １７・・・ｎ側電極、  １８・・・絶縁膜、  １８ａ・・・第１の開口、  １８ｂ・・・第２の開口、  １９・・・金属膜、  ２１・・・ｐ側配線層、  ２１ａ・・・ビア、  ２１ｂ、２２ｂ・・・側面、  ２２・・・ｎ側配線層、  ２３・・・ｐ側金属ピラー、  ２３ａ、２３ｂ・・・ｐ側外部端子、  ２４・・・ｎ側金属ピラー、  ２４ａ、２４ｂ・・・ｎ側外部端子、  ２５・・・封止樹脂、  ２５ｂ・・・第３の面、  ２５ｆ・・・第１の樹脂層、  ２５ｓ・・・第２の樹脂層、  ２７・・・磁性体、  ３０・・・蛍光体層、  ３１・・・透明樹脂、  ３２・・・蛍光体、  ３６・・・レンズ、  ５１・・・ｐ側パッド、  ５２・・・ｎ側パッド、  ５３、５４・・・絶縁膜、  ８０・・・溝、  ８５・・・カバーテープ、  ９１、９２・・・レジスト、  ９２ａ、９２ｂ・・・開口、  １００・・・ケース、  １０１・・・ポケット、  １０５、１１３・・・磁石、  １１０・・・トレイ、  ２００・・・実装基板、  ２０１・・・実装面、  ２０２・・・パッド
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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