(57)【要約】【課題】生産性を高めることが可能な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金属部材と、半導体発光素子と、絶縁層と、を含む。前記第１金属部材は、銅を含む第１金属板と、銀を含む第１金属層と、を含む。前記半導体発光素子と前記第１金属板との間に前記第１金属層が配置される。前記絶縁層は、酸化シリコンを含む。前記第１金属板は、前記第１金属層から前記半導体発光素子に向かう第１方向に対して垂直な平面と交差する第１金属板側面を有する。前記絶縁層は、前記第１金属板側面と接する。【選択図】図１
2016207739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅を含む第１金属板と、
銀を含む第１金属層と、
を含む第１金属部材と、
半導体発光素子であって、前記半導体発光素子と前記第１金属板との間に前記第１金属層が配置された前記半導体発光素子と、
酸化シリコンを含む絶縁層と、
を備え、
前記第１金属板は、前記第１金属層から前記半導体発光素子に向かう第１方向に対して垂直な平面と交差する第１金属板側面を有し、
前記絶縁層は、前記第１金属板側面と接する、半導体発光装置。
【請求項２】
前記第１金属層は、前記平面と交差する第１金属層側面を有し、
前記絶縁層は、前記第１金属層側面と接する、請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
銅を含む第２金属板と、
前記第１方向において前記第２金属板の少なくとも一部と重なり銀を含む第２金属層と、
を含む第２金属部材をさらに備え、
前記第２金属部材は、前記第１方向と交差する方向において前記第１金属部材と並び、
前記第２金属板は、前記平面と交差する第２金属板側面を有し、
前記絶縁層は、前記第２金属板側面と接する、請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記半導体発光素子は、
第１導電形の第１半導体層と、
前記第１半導体層と前記第１金属部材との間に設けられた第２導電形の第２半導体層と、
前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた第３半導体層と、
を含み、
前記第１金属部材は、前記第２半導体層と電気的に接続され、
前記第２金属部材は、前記第１半導体層と電気的に接続される、請求項３記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記絶縁層中における前記酸化シリコンの含有率は、４０％以上である、請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記絶縁層は、酸化亜鉛を含む複数の粒子をさらに含む、請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記第１金属板の前記第１方向に沿った厚さは、前記第１金属層の前記第１方向に沿った厚さの５００倍以上５０００倍以下である、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】
前記第１金属板は、
銅を含む第１領域と、
前記第１領域と前記絶縁層との間に設けられた第２領域と、
を含み、
前記第２領域における酸素の濃度は、前記第１領域における酸素の濃度よりも高い、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】
銅を含む金属板と、前記金属板の表面に設けられた銀を含む膜と、を含む母体を切断して、前記金属板から得られ第１金属板側面を有する第１金属板と、前記膜から得られる第１金属層と、を含む第１金属部材を形成し、
前記第１金属板側面に接し酸化シリコンを含む絶縁層を形成し、
前記第１金属層の上に半導体発光素子を配置する、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】
半導体発光装置において、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などの半導体発光素子が、リードフレームなどの部材の上に実装される。半導体発光装置において、高い生産性が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３４９５５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、生産性を高めることが可能な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】
本発明の実施形態によれば、半導体発光装置は、第１金属部材と、半導体発光素子と、絶縁層と、を含む。前記第１金属部材は、銅を含む第１金属板と、銀を含む第１金属層と、を含む。前記半導体発光素子と前記第１金属板との間に前記第１金属層が配置される。前記絶縁層は、酸化シリコンを含む。前記第１金属板は、前記第１金属層から前記半導体発光素子に向かう第１方向に対して垂直な平面と交差する第１金属板側面を有する。前記絶縁層は、前記第１金属板側面と接する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）〜図１（ｄ）は、第１の実施形態に係る半導体発光装置を例示する模式図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る別の半導体発光装置を例示する模式的断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る別の半導体発光装置を例示する模式的断面図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｅ）は、第２の実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、実施形態に係る別の半導体発光装置の一部を例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１の実施形態）  
図１（ａ）〜図１（ｄ）は、第１の実施形態に係る半導体発光装置を例示する模式図である。  
図１（ａ）は、斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の矢印ＡＲに沿って見たときの、半導体発光装置の一部を例示する平面図である。図１（ｂ）において、一部の要素を破線で表示している。図１（ｃ）は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すＡ１−Ａ２線の断面図である。図１（ｄ）は、半導体発光装置の一部を例示する断面図である。
【０００９】
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る半導体発光装置１１０は、半導体発光素子１０と、第１金属部材５１と、絶縁層４０と、を含む。この例では、半導体発光装置１１０は、第２金属部材５２をさらに含む。  
図１（ｃ）においては、図を見やすくするために、半導体発光素子１０の厚さを拡大して描いてある。
【００１０】
図１（ｃ）に示すように、第１金属部材５１は、第１金属板５１ｃと、第１金属層５１ａと、を含む。この例では、第１金属部材５１は、第１下金属層５１ｂをさらに含む。第１金属層５１ａと第１下金属層５１ｂとの間に、第１金属板５１ｃが設けられる。第１金属板５１ｃは、銅（Ｃｕ）を含む。第１金属板５１ｃは、例えば銅板である。第１金属層５１ａは、例えば銀（Ａｇ）を含む。第１金属層５１ａは、例えば、銀層である。第１下金属層５１ｂは、例えば銀を含む。第１下金属層５１ｂは、例えば、銀層である。
【００１１】
例えば、第１金属板５１ｃの表面に銀層がめっきにより形成される。これにより、第１金属層５１ａ（及び第１下金属層５１ｂ）が形成される。銀層は、蒸着により形成されても良い。
【００１２】
半導体発光素子１０と第１金属板５１ｃとの間に、第１金属層５１ａが配置される。半導体発光素子１０は、例えばＬＥＤチップである。
【００１３】
第１金属層５１ａから半導体発光素子１０に向かう第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向とする。第１金属層５１ａと第１金属板５１ｃとの間の界面（後述する第１下面５１ａｌに対応する面）は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行である。
【００１４】
第２金属部材５２は、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する方向において、第１金属部材５１と並ぶ。
【００１５】
第２金属部材５２は、第２金属板５２ｃと、第２金属層５２ａと、を含む。第２金属層５２ａは、第１方向において第２金属板５２ｃの少なくとも一部と重なる。この例では、第２金属部材５２は、第２下金属層５２ｂをさらに含む。第２金属層５２ａと第２下金属層５２ｂとの間に、第２金属板５２ｃが設けられる。第２金属板５２ｃは、銅を含む。第２金属層５２ａは、例えば銀を含む。第２下金属層５２ｂは、例えば銀を含む。例えば、第２金属板５２ｃの表面に銀層がめっきにより形成され、第２金属層５２ａ（及び第２下金属層５２ｂ）が形成される。銀層は、蒸着により形成されても良い。
【００１６】
この例では、第３金属部材５３がさらに設けられる。第３金属部材５３は、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する方向において、第１金属部材５１と並ぶ。この例では、第３金属部材５３と第２金属部材５２との間に、第１金属部材５１が配置される。
【００１７】
第３金属部材５３は、第３金属板５３ｃと、第３金属層５３ａと、を含む。第３金属層５３ａは、第１方向において第３金属板５３ｃの少なくとも一部と重なる。この例では、第３金属部材５３は、第３下金属層５３ｂをさらに含む。第３金属層５３ａと第３下金属層５３ｂとの間に、第３金属板５３ｃが設けられる。第３金属板５３ｃは、銅を含む。第３金属層５３ａは、例えば銀を含む。第３下金属層５３ｂは、例えば銀を含む。例えば、第３金属板５３ｃの表面に銀層がめっきにより形成され、第３金属層５３ａ（及び第３下金属層５３ｂ）が形成される。銀層は、蒸着により形成されても良い。
【００１８】
図１（ｂ）は、第１金属部材５１、第２金属部材５２及び第３金属部材５３を例示している。図１（ｂ）に示すように、第２金属部材５２は、第１金属部材５１から離間している。第２金属部材５２は、第２金属部材５１から電気的に絶縁されている。この例では、接続部材５３ｘが設けられる。接続部材５３ｘにより、第３金属部材５３は、第１金属部材５１と電気的に接続される。これらの金属部材は、例えば、リードフレームである。
【００１９】
絶縁層４０は、第１金属部材５１の少なくとも一部の上に設けられる。絶縁層４０は、酸化シリコン４１を含む。この例では、絶縁層４０は、複数の粒子４２をさらに含む。複数の粒子４２は、例えば、酸化亜鉛及び酸化チタンの少なくともいずれかを含む。絶縁層４０は、例えば、光反射性である。絶縁層４０の光反射率は、例えば、第１金属板５１ｃの光反射率よりも高い。
【００２０】
絶縁層４０は、例えば、第１金属部材５１及び第２金属部材５２を保持する。絶縁層４０は、例えば、第１金属部材５１を第２金属部材５２と接続する。絶縁層４０は、第１金属部材５１に対する、第２金属部材５２の位置を固定する。絶縁層４０は、第１金属部材５１と第２金属部材５２との間を電気的に絶縁しつつ、第１金属部材５１及び第２金属部材５２を保持する。絶縁層４０は、第１金属部材５１と第２金属部材５２との間を電気的に絶縁しつつ、第１金属部材５１を第２金属部材５２と接続する。
【００２１】
図１（ｃ）に示すように、第１金属板５１ｃは、第１金属板側面５１ｃｓを有する。第１金属板側面５１ｃｓは、Ｘ−Ｙ平面（第１方向に対して垂直な平面）と交差する。第１金属層５１ａは、第１金属層側面５１ａｓを有する。第１金属層側面５１ａｓは、Ｘ−Ｙ平面と交差する。第１下金属層５１ｂは、第１下金属層側面５１ｂｓを有する。第１下金属層側面５１ｂｓは、Ｘ−Ｙ平面と交差する。
【００２２】
第２金属板５２ｃは、第２金属板側面５２ｃｓを有する。第２金属板側面５２ｃｓは、Ｘ−Ｙ平面と交差する。第２金属層５２ａは、第２金属層側面５２ａｓを有する。第２金属層側面５２ａｓは、Ｘ−Ｙ平面と交差する。第２下金属層５２ｂは、第２下金属層側面５２ｂｓを有する。第２下金属層側面５２ｂｓは、Ｘ−Ｙ平面と交差する。
【００２３】
本実施形態においては、絶縁層４０は、第１金属板側面５１ｃｓと接する。この例では、絶縁層４０は、第１金属層側面５１ａｓと接する。絶縁層４０は、第１下金属層側面５１ｂｓと接する。絶縁層４０は、第２金属板側面５２ｃｓと接する。絶縁層４０は、第２金属層側面５２ａｓと接する。絶縁層４０は、第２下金属層側面５２ｂｓと接する。
【００２４】
このような半導体発光装置１１０においては、高い生産性が得られる。
【００２５】
例えば、第１金属板５１ｃの第１金属板側面５１ｃｓが銀層で覆われている参考例がある。例えば、金属板となる銅板を所定の形状に加工して金属板を形成し、この金属板の表面に銀層をめっきなどにより形成することで、この参考例の構成が得られる。この参考例においては、銅の金属板の表面は、銀層により覆われる。この場合、絶縁層４０は、銀層に接し、銅の金属板の表面には接しない。このような参考例において、絶縁層４０にクラックなどが生じる場合があることが分かった。絶縁層４０は、金属部材のコーナー部に接する部分を有している。この部分に、クラックは、生じやすい。
【００２６】
例えば、半導体発光装置の製造過程において、複数の（２つの）金属部材を保持する絶縁層４０が設けられる。この後、この２つの金属部材に、互いに異なる方向の応力が加わる場合がある。このとき、この応力が絶縁層４０に加わり、絶縁層４０にクラックが生じる。絶縁層４０と金属部材との間に、剥がれが生じる場合もある。このため、２つの金属部材の位置が所定の位置ではなくなる場合があり、不良となる。２つの金属部材の間の絶縁性が劣化する。これにより、例えば、信頼性が低下する場合もある。例えば、高温高湿動作試験での寿命が低下する場合もある。
【００２７】
このような問題は、絶縁層４０が、光反射性を有しつつ、高い機械的強度を有する場合に、特に生じやすいことが分かった。半導体発光装置においては、半導体発光素子１０から放出された光が、絶縁層４０で反射して、外部に出射する。高い光反射性を得るために、例えば、複数の粒子４２が絶縁層４０に設けられる。複数の粒子４２の周りに設けられるマトリクス（母体）には、光吸収性が低いことが求められる。さらに、マトリクスには、半導体発光素子１０からの高強度の光が照射される。このため、マトリクスには、高い耐光性が求められる。これに加えて、絶縁層４０には、高い機械的強度が求められる。これにより、２つの金属部材を安定して保持できる。例えば、絶縁層４０のマトリクスとして、柔軟性の高い材料を用いると、高い機械的な強度を得ることが困難になる。
【００２８】
このため、互いに離間した２つの金属部材（リードフレーム）を絶縁層４０で保持する構成において、絶縁層４０に用いられる材料の選択範囲が制限される。絶縁層４０に用いられる材料の変更によって、絶縁層４０のクラックや剥がれを抑制することには限界がある。
【００２９】
このような問題は、半導体発光素子１０と、複数の金属部材と、を用い、高い光反射率を得つつ、複数の金属部材を絶縁層で安定して保持する構成において、特別に生じる問題である。本願発明者は、このような新たな課題を解決する方法を検討した。
【００３０】
本願発明者は、リードフレームの製造工程を変更する実験を行った。すなわち、銅板の表面に銀層を形成し、その後、銀層及び銅板を所定の形状に加工する。このような工程により得られた構成において、絶縁層４０のクラックや剥がれが抑制できることが分かった。
【００３１】
このような構成においては、銅板の側面が銀層に覆われていない。このため、銅板の側面が露出する。絶縁層４０は、銅板の側面と接する。銅の表面エネルギーは、銀の表面エネルギーよりも高いため、絶縁層４０と銅との間の密着力は、絶縁層４０と銀との間の密着力よりも高いことが考えられる。
【００３２】
本願発明者の実験によると、銅層の上に絶縁層４０を形成したときのシェア強度は、約３３５ｇｆ／ｍｍ２であることが分かった。一方、銀層の上に絶縁層４０を形成したときのシェア強度は、約１２ｇｆ／ｍｍ２であることが分かった。このように、絶縁層４０と銅との間の密着力は、高い。
【００３３】
実施形態においては、絶縁層４０は、第１金属板側面５１ｃｓと接する。これにより、絶縁層４０と第１金属板側面５１ｃｓとの間において、高い密着性が得られる。さらに、絶縁層４０は、第２金属板側面５２ｃｓと接することにより、絶縁層４０と第２金属板側面５２ｃｓとの間において、高い密着性が得られる。これにより、絶縁層４０におけるクラックなどが抑制できる。これにより、歩留まりが向上する。高い生産性が得られる。
【００３４】
例えば、半導体発光装置に応力を加えることで、パッケージ強度が、測定される。例えば、絶縁層４０に応力を加えると、２つの金属部材の位置が変化し、絶縁層４０が破壊される。このようなパッケージ強度試験において、実施形態に係る半導体発光装置１１０のパッケージ強度は、約５Ｎ（ニュートン）（４．４Ｎ以上５．６Ｎ以下）である。一方、上記の参考例（銅板の表面の全体が銀層で覆われている）においては、パッケージ強度は、約４Ｎ（３．３Ｎ以上４．６Ｎ以下）である。このように、実施形態においては、高いパッケージ強度が得られる。
【００３５】
実施形態によれば、高い信頼性が得られる。
【００３６】
図１（ｄ）に示すように、第１金属板５１ｃは、第１方向（Ｚ軸方向）に沿った厚さ（厚さｔｃ）を有する。第１金属層５１ａは、第１方向に沿った厚さ（厚さｔａ）を有する。第１下金属層５１ｂは、第１方向に沿った厚さ（厚さｔｂ）を有する。
【００３７】
厚さｔｃは、厚さｔａよりも厚く、厚さｔｂよりも厚い。これにより、密着力が高い第１金属板５１ｃと、絶縁層４０と、の間の接触面積を大きくできる。
【００３８】
例えば、第１金属板５１ｃの第１方向に沿った厚さｔｃは、例えば、第１金属層５１ａの第１方向に沿った厚さｔａの５００倍以上５０００倍以下である。厚さｔｃが厚さｔａの５００倍未満のとき、例えば、密着力が不十分になる場合がある。厚さｔｃが厚さｔａの５０００倍を超えると、例えば、第１金属層５１ａが過度に薄く、所望の反射特性が得にくくなる場合がある。または、例えば、第１金属板５１ｃが過度に厚くなり、装置の全体の厚さが厚くなる。同様に、厚さｔｃは、例えば、厚さｔｂの５００倍以上５０００倍以下である。
【００３９】
例えば、第１金属層５１ａの厚さｔａは、２マイクロメートル（μｍ）以上１０μｍ以下である。厚さｔａが２μｍ未満の場合、例えば、均一な高い反射率が得にくくなる場合がある。厚さｔａが、１０μｍを超えると、例えば、第１金属層５１ａにクラックが生じやすくなる場合がある。さらに、製造コストが上昇する。
【００４０】
例えば、第１金属板５１ｃの厚さｔｃは、０．２ミリメートル（ｍｍ）以上１（ｍｍ）以下である。厚さｔｃが０．２ｍｍ未満の場合、例えば、機械的強度が低くなる。厚さｔｃが、１ｍｍを超えると、半導体発光装置の厚さが厚くなる。さらに、製造コストが上昇する。
【００４１】
図１（ｄ）に示すように、第１金属板５１ｃは、第１領域５１ｃｃと、第２領域５１ｃｏと、を含んでも良い。第１領域５１ｃｃは、銅を含む。第１領域５１ｃｃは、例えば、銅を含有する板である。第２領域５１ｃｏは、第１領域５１ｃｃと絶縁層４０との間に設けられる。第２領域５１ｃｏにおける酸素の濃度は、第１領域５１ｃｃにおける酸素の濃度よりも高い。第２領域５１ｃｏは、例えば、銅の酸化物を含む。第２領域５１ｃｏは、例えば、第１領域５１ｃｃの表面（側面）の一部に設けられた銅酸化膜である。この場合、第１金属板５１ｃの第１金属板側面５１ｃｓは、第２領域５１ｃｏの側面となる。
【００４２】
例えば、第１金属板側面５１ｃｓが銅酸化物を含む場合、絶縁層４０と銅酸化物との間に科学結合（例えば水素結合）が、形成される場合がある。これにより、第１金属板側面５１ｃｓと絶縁層４０との間の密着力がより向上する。これにより、生産性がより向上する。信頼性がより向上する。
【００４３】
実施形態において、絶縁層４０中における酸化シリコン４１の含有率は、例えば、４０％以上である。酸化シリコン４１の含有率は、５０％以上でも良い。酸化シリコン４１の含有率は、例えば７０％以下である。酸化シリコン４１の含有率は、６０％以下でも良い。
【００４４】
絶縁層４０中における複数の粒子４２の含有率は、２０％以上である。複数の粒子４２の含有率は、３０％以上でも良い。複数の粒子４２の含有率は、例えば、５０％以下である。複数の粒子４２の含有率は、４０％以下でも良い。
【００４５】
絶縁層４０は、有機物をさらに含んでも良い。絶縁層４０は、カップリング剤をさらに含んでも良い。これにより、密着性が向上する。絶縁層４０は、炭化水素基を含んでも良い。絶縁層４０は、不飽和結合を含む基（例えば不飽和炭化水素基など）を含んでも良い。絶縁層４０は、例えば、シロキサン化合物を含んでも良い。絶縁層４０の柔軟性が向上する。これにより、応力が緩和され易くなり、クラックなどが抑制される。
【００４６】
図１（ｃ）に示すように、第１金属層５１ａは、第１上面５１ａｕと、第１下面５１ａｌと、を有する。第１下面５１ａｌは、第１金属板５１ｃと対向する。第１上面５１ａｕは、第１下面５１ａｌとは反対側の面である。第１上面５１ａｕ及び第１下面５１ａｌは、Ｘ−Ｙ平面に沿う。絶縁層４０は、第１上面５１ａｕの少なくとも一部と接しても良い。第１上面５１ａｕは、半導体発光素子１０と対向する。
【００４７】
第２金属層５２ａは、第２上面５２ａｕと、第２下面５２ａｌと、を有する。第２下面５２ａｌは、第２金属板５２ｃと対向する。第２上面５２ａｕは、第２下面５２ａｌとは反対側の面である。第２上面５２ａｕ及び第２下面５２ａｌは、Ｘ−Ｙ平面に沿う。絶縁層４０は、第２上面５２ａｕの少なくとも一部と接しても良い。
【００４８】
第３金属層５３ａは、第３上面５３ａｕと、第３下面５３ａｌと、を有する。第３下面５３ａｌは、第３金属板５３ｃと対向する。第３上面５３ａｕは、第３下面５３ａｌとは反対側の面である。第３上面５３ａｕ及び第３下面５３ａｌは、Ｘ−Ｙ平面に沿う。絶縁層４０は、第３上面５３ａｕの少なくとも一部と接しても良い。
【００４９】
絶縁層４０がこれらの上面と接することで、絶縁層４０は、金属部材をさらに強固に保持できる。これにより、生産性がさらに向上する。信頼性がさらに向上する。
【００５０】
半導体発光装置１１０の例においては、第２金属部材５２の下面５２ｌｆは、第１金属部材５１の下面５１ｌｆの少なくとも一部が含まれる面（Ｘ−Ｙ平面）内に、実質的に位置する。第３金属部材５３の下面５３ｌｆは、第１金属部材５１の下面５１ｌｆの少なくとも一部が含まれる面（Ｘ−Ｙ平面）内に、実質的に位置する。絶縁層４０の下面４０ｌｆは、第１金属部材５１の下面５１ｌｆの少なくとも一部が含まれる面（Ｘ−Ｙ平面）内に、実質的に位置する。
【００５１】
これらの下面が、同じ平面内に位置することで、半導体発光装置１１０の実装において、これらの金属部材との電気的接続が容易になる。信頼性の高い接続が得られる。
【００５２】
以下、半導体発光装置１１０の例についてさらに説明する。  
図１（ｃ）に示すように、半導体発光素子１０は、第１半導体層１１と、第２半導体層１２と、第３半導体層１３と、を含む。第１半導体層１１は、例えば、第１導電形である。第２半導体層１２は、第１半導体層１１と第１金属部材５１との間に設けられる、第２半導体層１２は、例えば、第２導電形である。例えば、第１導電形はｎ形であり、第２導電形はｐ形である。第１導電形がｐ形で、第２導電形がｎ形でも良い。第３半導体層１３は、第１半導体層１１と第２半導体層１２との間に設けられる。第３半導体層１３は、例えば、発光層である。第１半導体層１１、第２半導体層１２及び第３半導体層１３は、例えば、窒化物半導体を含む。
【００５３】
例えば、第１金属部材５１は、第２半導体層１２と電気的に接続される。第２金属部材５２は、第１半導体層１１と電気的に接続される。
【００５４】
半導体発光素子１０は、パッド部１１ｐを含む。パッド部１１ｐは、第１半導体層１１と電気的に接続される。この例では、第１電極１１ｅが設けられる。第１電極１１ｅは、第１半導体層１１及びパッド部１１ｐと電気的に接続される。第１電極１１ｅは、例えば細線電極である。
【００５５】
半導体発光素子１０は、基体１５及び第２電極１２ｅをさらに含む。第２電極１２ｅの上に基体１５が設けられる。基体１５の上に、第２半導体層１２が設けられる。第２半導体層１２の上に第３半導体層１３が設けられる。第３半導体層１３の上に第１半導体層１１が設けられる。第１半導体層１１の一部の上に、第１電極１１ｅ及びパッド部１１ｐが設けられる。基体１５は、例えば、導電性である。基体１５は、例えば、第２半導体層１２とのオーミック接触を有する金属を含む。第２電極１２ｅとパッド部１１ｐとの間に電圧を印加する。これにより、第３半導体層１３に電流が流れ、第３半導体層１３から光が放出される。半導体発光素子１０は、例えば、ＬＥＤである。
【００５６】
第３半導体層１３から放出される光のピーク波長は、例えば、４００ｎｍ以上４８０ｎｍ以下である。実施形態において、ピーク波長は任意である。光の強度は、ピーク波長において最高となる。
【００５７】
第１金属部材５１と半導体発光素子１０との間に、接合層２２が設けられる。接合層２２は、例えば、はんだである。接合層２２により、第１金属部材５１上において、半導体発光素子１０が固定される。第１金属部材５１は、第２電極１２ｅと電気的に接続される。第１金属部材５１は、第２半導体層１２と電気的に接続される。
【００５８】
半導体発光装置１１０は、配線２１を含む。配線２１の一端は、パッド部１１ｐと電気的に接続される。配線２１の他端は、第２金属部材５２と電気的に接続される。第１金属部材５１と、第２金属部材５２と、の間に電圧を印加することで、半導体発光素子１０に電圧が印加され、発光が生じる。
【００５９】
この例では、光透過層２３がさらに設けられる。光透過層２３の少なくとも一部と、第１金属部材５１と、の間に、半導体発光素子１０が配置される。光透過層２３は、例えば、レンズとして機能する。光透過層２３は、波長変換機能を有しても良い。この例では、光透過層２３と半導体発光素子１０との間に波長変換層２４が設けられている。波長変換層２４は、半導体発光素子１０から放出された第１光の一部を吸収し、第２光を放出する。第２光のピーク波長は、第１光のピーク波長とは異なる。第１光は、例えば、青色であり、第２光は、例えば、黄色（赤色を含んでも良い）などである。第１光及び第２光の合成光が半導体発光装置１１０の光となる。
【００６０】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、この例では、電気素子７０（例えばツェナーダイオードなど）が設けられる。電気素子７０の一端は、第３金属部材５３と電気的に接続される。すなわち、電気素子７０の一端は、第１金属部材５１と電気的に接続される。電気素子７０の他端は、第２金属部材５２と電気的に接続される。電気素子７０を設けることにより、半導体発光素子１０に逆電圧が加わることが抑制できる。
【００６１】
図２は、第１の実施形態に係る別の半導体発光装置を例示する模式的断面図である。  
図２は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すＡ１−Ａ２線の断面に対応する図である。  
図２に示すように、本実施形態に係る別の半導体発光装置１１１においては、金属部材の一部が、第１方向において、絶縁層４０の間に位置している。そして、絶縁層４０の厚さが変化している。これ以外は、半導体発光装置１１０と同様なので説明を省略する。
【００６２】
例えば、第１金属部材５１の一部は、第１方向において、絶縁層４０の一部と、絶縁層４０の別の一部と、の間に配置される。第２金属部材５２の一部は、第１方向において、絶縁層４０の一部と、絶縁層４０の別の一部と、の間に配置される。第３金属部材５３の一部は、第１方向において、絶縁層４０の一部と、絶縁層４０の別の一部と、の間に配置されても良い。これにより、金属部材は、上下方向から絶縁層４０に挟まれる。強固な保持が得られる。
【００６３】
半導体発光装置１１１においては、絶縁層４０の一部により金属部材を挟みつつ、絶縁層４０の下面４０ｌｆは、第１金属部材５１の下面５１２ｌｆの少なくとも一部が含まれる面（Ｘ−Ｙ平面）内に、実質的に位置する。強固な保持と共に、確実な電気的接続が得られる。
【００６４】
絶縁層４０の一部の高さが、絶縁層４０の他の部分よりも高い。例えば、半導体発光素子１０の周りの絶縁層４０の部分の高さを高くすることで、例えば、半導体発光素子１０を覆う樹脂（例えば波長変換層２４など）の形状の制御が容易になる。
【００６５】
図３は、第１の実施形態に係る別の半導体発光装置を例示する模式的断面図である。  
図３は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すＡ１−Ａ２線の断面に対応する図である。  
図３に示すように、本実施形態に係る別の半導体発光装置１１２においては、第１金属板５１ｃの第１上面５１ａｕのうちの第１金属板側面５１ｃｓに近い部分が、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜している。一方、第１上面５１ａｕのうちの、Ｚ軸方向において半導体発光素子１０と重なる部分は、Ｘ−Ｙ平面に実質的に沿っている（平行である）。これ以外は、半導体発光装置１１０と同様なので説明を省略する。図３においては、光透過層２３及び波長変換層２４が省略されている。
【００６６】
第１上面５１ａｕのうちの第１金属板側面５１ｃｓに近い部分が、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜している形状は、例えば、第１金属部材５１の成型工程において形成される。例えば、第１下金属層５１ｂから第１金属層５１ａに向かう方向に沿って、金属部材となる材料を切断すると、このような形状（例えば「バリ」）が形成される。
【００６７】
例えば、第１金属板側面５１ｃｓは、半導体発光素子１０の側の端５１ｃｓｅを有する。第１金属板５１ｃは、上面５１ｃｕを有する。上面５１ｃｕは、第１金属層５１ａと対向する。上面５１ｃｕは、第１方向（Ｚ軸方向）において半導体発光素子１０と重なる部分５１ｃｕｅを有する。端５１ｃｓｅの第１方向における位置は、部分５１ｃｕｅの第１方向における位置と、半導体発光素子１０の第１方向における位置と、の間に設けられる。
【００６８】
例えば、第１金属層５１ａの第１金属層側面５１ａｓは、半導体発光素子１０の側の端５１ａｓｅを有する。第１金属層５１ａは、半導体発光素子１０の側の上面５１ａｕを有する。上面５１ａｕは、第１方向（Ｚ軸方向）において半導体発光素子１０と重なる部分５１ａｕｅを有する。端５１ａｓｅの第１方向における位置は、部分５１ａｕｅの第１方向における位置と、半導体発光素子１０の第１方向における位置と、の間に設けられる。
【００６９】
半導体発光装置１１２においては、第１金属板５１ｃの一部が、第１金属層５１ａと絶縁層４０との間に位置する。第２金属板５２ｃの一部が、第２金属層５２ａと絶縁層４０との間に位置する。第３金属板５３ｃの一部が、第３金属層５３ａと絶縁層４０との間に位置する。
【００７０】
このような構成においては、例えば、絶縁層４０と第１金属部材５１との接触面積が大きくできる。例えば、端５１ａｓｅの近傍において、絶縁層４０は、第１金属部材５１（バリ部分）をＺ軸方向と交差する方向において挟む。これにより、絶縁層４０による第１金属部材５１の保持がより確実になる。
【００７１】
例えば、上記の参考例（銅板の表面の全体が銀層で覆われている）においては、金属板を形成した後に、金属板の表面の全体に銀層が設けられる。参考例においては、金属板の「バリ」の表面に銀層が設けられるため、「バリ」が平滑化される。このため、絶縁層４０がバリ部分をＺ軸方向と交差する方向において挟むことが困難になる。  
これに対して、実施形態においては、バリを利用することで保持の強度がより高まる。
【００７２】
（第２の実施形態）  
本実施形態は、半導体発光装置の製造方法に係る。  
図４（ａ）〜図４（ｅ）は、第２の実施形態に係る半導体発光装置の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。  
これらの図は、半導体発光装置１１０の製造方法の例を示している。
【００７３】
図４（ａ）に示すように、銅を含む金属板５０ｃｘを用意する。
【００７４】
図４（ｂ）に示すように、金属板５０ｃｘの表面に、銀を含む膜５０ａｘを形成する。これにより、母体５５が形成される。母体５５は、銅を含む金属板５０ｃｘと、金属板５０ｃｘの表面に設けられた銀を含む膜５０ａｘと、を含む。
【００７５】
図４（ｃ）に示すように、母体５５を切断して、第１金属部材５１を形成する。この例では、第２金属部材５２及び第３金属部材５３も形成される。
【００７６】
第１金属部材５１は、金属板５０ｃｘから得られ第１金属板側面５１ｃｓを有する第１金属板５１ｃと、上記の膜５０ａｘから得られる第１金属層５１ａと、を含む。この例では、第１金属部材５１は、上記の膜５０ａｘから得られる第１下金属層５１ｂをさらに含む。
【００７７】
第２金属部材５２は、金属板５０ｃｘから得られ第２金属板側面５２ｃｓを有する第２金属板５２ｃと、上記の膜５０ａｘから得られる第２金属層５２ａと、を含む。この例では、第２金属部材５１は、上記の膜５０ａｘから得られる第２下金属層５２ｂをさらに含む。
【００７８】
第３金属部材５３は、金属板５０ｃｘから得られ第３金属板側面５３ｃｓを有する第３金属板５３ｃと、上記の膜５０ａｘから得られる第３金属層５３ａと、を含む。この例では、第３金属部材５３は、上記の膜５０ａｘから得られる第３下金属層５３ｂをさらに含む。
【００７９】
図４（ｄ）に示すように、酸化シリコンを含む絶縁層４０を形成する。例えば、型４５を用いて絶縁層４０の成型を行う。絶縁層４０は、第１金属板側面５１ｃｓに接する。絶縁層４０は、第２金属板側面５２ｃｓ及び第３金属板側面５３ｃｓに接しても良い。絶縁層４０は、第１金属層側面５１ａｓ、第２金属層側面５２ａｓ及び第３金属層側面５３ａｓに接しても良い。絶縁層４０は、第１下金属層側面５１ｂｓ、第２下金属層側面５２ｂｓ及び第３下金属層側面５３ｂｓに接しても良い。
【００８０】
図４（ｅ）に示すように、第１金属層５１ａの上に半導体発光素子１０を配置する。必要に応じて、配線２１による接続を行う。
【００８１】
これにより、半導体発光装置１１０が作製される。この製造方法においては、生産性を高めることが可能な半導体発光装置を製造できる。
【００８２】
第１金属板側面５１ｃｓの銅（または銅酸化物）と絶縁層４０とが接する構成において、高温低温の温度ストレスが半導体発光装置１１０に加わった際、例えば、低密着性の銀（例えば第１金属層５１ａなど）が、絶縁層４０の熱膨張等に起因するストレスを低減する。これにより、信頼性が向上する。
【００８３】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、実施形態に係る別の半導体発光装置の一部を例示する模式的断面図である。  
図５（ａ）に示すように、第１金属板側面５１ｃｓに銀を含む領域（第１銀含有領域５１ａｐ）が設けられても良い。第２金属板側面５２ｃｓに銀を含む領域（第２銀含有領域５２ａｐ）が設けられても良い。例えば、金属部材の加工の際において、銀を含む金属層から形成された銀を含むチップが、金属板側面に付着する場合がある。このような場合に、金属板側面に銀含有領域が形成される。この例の場合、第１金属板側面５１ｃｓは、銅を含む領域と、銀を含む領域と、を含む。分析の条件によっては、第１金属板側面５１ｃｓが、銅と酸素とを含む場合がある。
【００８４】
図５（ｂ）に示すように、第１金属板側面５１ｃｓの近傍の第２領域５１ｃｏに、第１銀含有領域５１ａｐが設けられても良い。この場合は、第１金属板側面５１ｃｓは、銅と酸素とを含む領域と、銀を含む領域と、を含む。分析の条件によっては、第１金属板側面５１ｃｓが、銅と酸素と銀とを含む場合がある。
【００８５】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示した例においても、例えば、絶縁層４０のクラックが抑制され、高い歩留まりが得られ、高い生産性が得られる。高い信頼性が得られる。
【００８６】
上記の実施形態によれば、生産性を高めることが可能な半導体発光装置及びその製造方法が提供できる。
【００８７】
なお、本明細書において「窒化物半導体」とは、ＢｘＩｎｙＡｌｚＧａ１−ｘ−ｙ−ｚＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｚ≦１，ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）なる化学式において組成比ｘ、ｙ及びｚをそれぞれの範囲内で変化させた全ての組成の半導体を含むものとする。またさらに、上記化学式において、Ｎ（窒素）以外のＶ族元素もさらに含むもの、導電形などの各種の物性を制御するために添加される各種の元素をさらに含むもの、及び、意図せずに含まれる各種の元素をさらに含むものも、「窒化物半導体」に含まれるものとする。
【００８８】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
【００８９】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、半導体発光装置に含まれる半導体発光素子、半導体層、電極、金属部材、金属板、金属層、絶縁層及び配線などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【００９０】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【００９１】
その他、本発明の実施の形態として上述した半導体発光装置及びその製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての半導体発光装置及びその製造方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【００９２】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【００９３】
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】
【００９４】
１０…半導体発光素子、  １１…第１半導体層、  １１ｅ…第１電極、  １１ｐ…パッド部、  １２…第２半導体層、  １２ｅ…第２電極、  １３…第３半導体層、  １５…基体、  ２１…配線、  ２２…接合層、  ２３…光透過層、  ２４…波長変換層、  ４０…絶縁層、  ４０ｌｆ…下面、  ４１…酸化シリコン、  ４２…粒子、  ４５…型、  ５０ａｘ…膜、  ５０ｃｘ…金属板、  ５１…第１金属部材、  ５１ａ……第１金属層、  ５１ａｌ…第１下面、  ５１ａｐ…第１銀含有領域、  ５１ａｓ…第１金属層側面、  ５１ａｓｅ…端、  ５１ａｕ…第１上面、  ５１ａｕｅ…部分、  ５１ｂ…第１下金属層、  ５１ｂｓ…第１下金属層側面、  ５１ｃ…第１金属板、  ５１ｃｃ…第１領域、  ５１ｃｏ…第２領域、  ５１ｃｓ…第１金属板側面、  ５１ｃｓｅ…端、  ５１ｃｕ…上面、  ５１ｃｕｅ…部分、  ５１ｌｆ…下面、  ５２…第２金属部材、  ５２ａ…第２金属層、  ５２ａｌ…第２下面、  ５２ａｐ…第２銀含有領域、  ５２ａｓ…第２金属層側面、  ５２ａｕ…第２上面、  ５２ｂ…第２下金属層、  ５２ｂｓ…第２下金属層側面、  ５２ｃ…第２金属板、  ５２ｃｓ…第２金属板側面、  ５２ｌｆ…下面、  ５３…第３金属部材、  ５３ａ…第３金属層、  ５３ａｌ…第３下面、  ５３ａｓ…第３金属層側面、  ５３ａｕ…第３上面、  ５３ｂ…第３下金属層、  ５３ｂｓ…第３下金属層側面、  ５３ｃ…第３金属板、  ５３ｃｓ…第３金属板側面、  ５３ｌｆ…下面、  ５３ｘ…接続部材、  ５５…母体、  ７０…電気素子、  １１０〜１１２…半導体発光装置、  ＡＲ…矢印、  ｔａ、ｔｂ、ｔｃ…厚さ
【図１】
2016207739.tif 000003
【図２】
2016207739.tif 000004
【図３】
2016207739.tif 000005
【図４】
2016207739.tif 000006
【図５】
2016207739.tif 000007