半導体発光装置
【課題】実施形態によれば、放熱性及び信頼性に優れた半導体発光装置を提供する。
【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、ｐ側電極と、ｎ側電極と、無機絶縁膜と、ｐ側配線部と、ｎ側配線部と、有機絶縁膜とを備えている。無機絶縁膜は、半導体層の第２の面側に設けられ、第ｐ側電極に通じる第１のビアと、ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する。ｐ側配線部及びｎ側配線部は無機絶縁膜上に設けられている。有機絶縁膜は、無機絶縁膜上における少なくともｐ側配線部とｎ側配線部との間の部分に設けられている。ｐ側配線部におけるｎ側配線部側の端部、およびｎ側配線部におけるｐ側配線部側の端部が、有機絶縁膜上に乗り上がっている。
【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、ｐ側電極と、ｎ側電極と、無機絶縁膜と、ｐ側配線部と、ｎ側配線部と、有機絶縁膜とを備えている。無機絶縁膜は、半導体層の第２の面側に設けられ、第ｐ側電極に通じる第１のビアと、ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する。ｐ側配線部及びｎ側配線部は無機絶縁膜上に設けられている。有機絶縁膜は、無機絶縁膜上における少なくともｐ側配線部とｎ側配線部との間の部分に設けられている。ｐ側配線部におけるｎ側配線部側の端部、およびｎ側配線部におけるｐ側配線部側の端部が、有機絶縁膜上に乗り上がっている。
【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、一般に高電流を注入すれば高い輝度が得られるが、発光層ひいては発光装置自体の温度が上昇するなどの原因により発光効率が低下してしまう問題がある。
【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】
実施形態によれば、放熱性及び信頼性に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】
実施形態によれば、半導体発光装置は、半導体層と、ｐ側電極と、ｎ側電極と、無機絶縁膜と、ｐ側配線部と、ｎ側配線部と、有機絶縁膜と、を備えている。前記半導体層は、第１の面と、その反対側に形成された第２の面と、発光層とを有する。前記ｐ側電極は、前記第２の面における前記発光層を有する領域に設けられている。前記ｎ側電極は、前記第２の面における前記発光層を含まない領域に設けられている。前記無機絶縁膜は、前記第２の面側に設けられ、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと、前記ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する。前記ｐ側配線部は、前記無機絶縁膜上に設けられ、前記第１のビアを通じて前記ｐ側電極と電気的に接続されている。前記ｎ側配線部は、前記ｐ側配線部に対して離間して、前記無機絶縁膜上に設けられ、前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と電気的に接続されている。前記有機絶縁膜は、前記無機絶縁膜上における少なくとも前記ｐ側配線部と前記ｎ側配線部との間の部分に設けられている。前記ｐ側配線部における前記ｎ側配線部側の端部、および前記ｎ側配線部における前記ｐ側配線部側の端部が、前記有機絶縁膜上に乗り上がっている。
【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が実装基板に実装された状態を表す模式断面図。
【図３】第１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】第１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】第１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】第２実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図７】第３実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図８】第４実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図９】比較例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。各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
【０００８】
（第１実施形態）
図１（ａ）は、第１実施形態の半導体発光装置１０の模式断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の断面構造に等価回路を重ねた模式図である。
【０００９】
半導体発光装置１０は半導体層１５を有する。半導体層１５は、第１の面１５ａと、その反対側（図１（ａ）において上側）に形成された第２の面を有する。第２の面側に後述する電極及び配線層が設けられている。その第２の面の反対側の第１の面１５ａから主として光が外部に放出される。
【００１０】
半導体層１５は、第１の半導体層１１と第２の半導体層１２を有する。第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２は、例えば窒化ガリウムを含む材料からなる。第１の半導体層１１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１２は、発光層（活性層）１３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１５は、後述するように、基板５上に形成される。そして、本実施形態では、その基板５はそのまま残される。すなわち、半導体層１５における光の主な取り出し面である第１の面１５ａ上に基板５が設けられている。基板５は、半導体層１５よりも厚く、半導体発光装置１０に機械的強度を与える。
【００１２】
基板５は、発光層１３からの放出光に対して透明な透明体であり、例えばサファイア基板を用いることができる。基板５は、半導体層１５に使われている窒化ガリウムと、空気との間の屈折率を有する。これにより、第１の面１５ａを通じた光の取り出し方向で、媒質の屈折率が大きく変化するのを防いで、光の取り出し効率を向上できる。
【００１３】
半導体層１５の第２の面側は凹凸形状に加工されている。その第２の面側に形成された凸部は発光層１３を含む。その凸部の表面である第２の半導体層１２の表面には、ｐ側電極１６が設けられている。すなわち、ｐ側電極１６は、発光層１３を有する領域に設けられている。
【００１４】
半導体層１５の第２の面側において凸部の横には、発光層１３を含む第２の半導体層１２がない領域が設けられ、その領域の第１の半導体層１１の表面に、ｎ側電極１７が設けられている。すなわち、ｎ側電極１７は、発光層１３を含まない領域に設けられている。
【００１５】
半導体層１５の第２の面側において、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。また、発光層１３を含む領域に設けられたｐ側電極１６の方が、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。
【００１６】
発光層１３を含む第２の半導体層１２の側面、ｐ側電極１６の側面およびｎ側電極１７の側面には、絶縁膜１４が設けられている。絶縁膜１４は、第２の半導体層１２の側面、ｐ側電極１６の側面およびｎ側電極１７の側面を覆っている。絶縁膜１４は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜などの無機絶縁膜である。ｐ側電極１６の表面およびｎ側電極１７の表面は、絶縁膜１４から露出している。
【００１７】
絶縁膜１４、ｐ側電極１６及びｎ側電極１７の上には、無機絶縁膜１８が設けられている。無機絶縁膜１８は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜である。無機絶縁膜１８は、絶縁膜１４の側面および第１の半導体層１１の側面を覆っている。
【００１８】
また、無機絶縁膜１８は、ｐ側電極１６の表面の一部およびｎ側電極１７の表面の一部を覆っている。無機絶縁膜１８には、ｐ側電極１６に通じる第１のビア１８ａと、ｎ側電極１７に通じる第２のビア１８ｂが形成されている。
【００１９】
無機絶縁膜１８上には、選択的に有機絶縁膜２０が形成されている。有機絶縁膜２０は、例えばポリイミドなどの樹脂である。有機絶縁膜２０は、無機絶縁膜１８の側面を覆って、基板５とともに半導体発光装置１０の外面となっている。
【００２０】
第１のビア１８ａ内、その周辺の無機絶縁膜１８上及び有機絶縁膜２０上には、第１のｐ側配線層２１が設けられている。第１のｐ側配線層２１の下には金属膜１９が設けられている。第１のｐ側配線層２１は、第１のビア１８ａ内に設けられた金属膜１９を介してｐ側電極１６と電気的に接続されている。第１のｐ側配線層２１及びその下の金属膜１９は、本実施形態におけるｐ側配線部を構成する。金属膜１９は、第１のｐ側配線層２１に比べて非常に薄い。
【００２１】
第２のビア１８ｂ内、その周辺の無機絶縁膜１８上及び有機絶縁膜２０上には、第１のｎ側配線層２２が設けられている。第１のｎ側配線層２２の下には金属膜１９が設けられている。第１のｎ側配線層２２は、第２のビア１８ｂ内に設けられた金属膜１９を介してｎ側電極１７と電気的に接続されている。第１のｎ側配線層２２及びその下の金属膜１９は、本実施形態におけるｎ側配線部を構成する。金属膜１９は、第１のｎ側配線層２２に比べて非常に薄い。
【００２２】
ｐ側配線部とｎ側配線部との間の無機絶縁膜１８上に有機絶縁膜２０が設けられている。その有機絶縁膜２０と無機絶縁膜１８との間には段差が形成されている。その段差を被覆するように、金属膜１９を介して第１のｐ側配線層２１が設けられている。すなわち、第１のｐ側配線層２１における第１のｎ側配線層２２側の端部２１ｂが、有機絶縁膜２０上に乗り上がっている。
【００２３】
第１のｐ側配線層２１の端部２１ｂの反対側においても有機絶縁膜２０と無機絶縁膜１８との間に段差が形成されている。その段差を被覆するように、金属膜１９を介して第１のｎ側配線層２２が設けられている。すなわち、第１のｎ側配線層２２における第１のｐ側配線層２１側の端部２２ｂが、有機絶縁膜２０上に乗り上がっている。
【００２４】
有機絶縁膜２０と無機絶縁膜１８との間の段差は、ｐ側電極１６とｎ側電極１７との間には設けられているが、ｐ側電極１６の外側（図１（ａ）では、第１のｐ側配線層２１の左側）およびｎ側電極１７の外側（図１（ａ）では、第１のｎ側配線層２２の右側）では、有機絶縁膜２０と無機絶縁膜１８との間に段差は設けられていない。
【００２５】
有機絶縁膜２０上に乗り上がった端部２１ｂと端部２２ｂとは、空間を隔てて離間している。
第１のｐ側配線層２１において、端部２１ｂと、第１のビア１８ａ内の部分との間の部分は、金属膜１９を介して無機絶縁膜１８上に設けられている。第１のｎ側配線層２２において、端部２２ｂと、第２のビア１８ｂ内の部分との間の部分は、金属膜１９を介して無機絶縁膜１８上に設けられている。
【００２６】
第１のｐ側配線層２１において、第１のｎ側配線層２２側の端部２１ｂ以外の他の端部は、有機絶縁膜２０及び金属膜１９を介して無機絶縁膜１８上に設けられている。すなわち、第１のｐ側配線層２１における端部２１ｂ以外の他の端部の下にも有機絶縁膜２０が存在する。
【００２７】
第１のｎ側配線層２２において、第１のｐ側配線層２１側の端部２２ｂ以外の他の端部は、有機絶縁膜２０及び金属膜１９を介して無機絶縁膜１８上に設けられている。すなわち、第１のｎ側配線層２２における端部２２ｂ以外の他の端部の下にも有機絶縁膜２０が存在する。
【００２８】
第１のｎ側配線層２２は、第１のｐ側配線層２１側に延出している。すなわち、第１のｎ側配線層２２の一部は、発光層１３を含む発光領域の上の無機絶縁膜１８上に重なっている。
【００２９】
したがって、図１（ｂ）の等価回路に表されるように、キャパシタＣが、半導体層１５におけるｐｎジャンクションに対して並列に形成されている。そのキャパシタＣにおける誘電体膜として機能する無機絶縁膜１８は、例えばスパッタリング法やＣＶＤ（chemical vapor deposition）法で形成することができる。このため、塗布法などで形成される有機膜に比べて、無機絶縁膜１８は薄くできる。薄い無機絶縁膜１８はキャパシタＣの容量を増大させ、半導体発光装置１０のＥＳＤ（Electro Static Discharge）耐性の向上に有利となる。
【００３０】
第１のｎ側配線層２２の面積は、ｎ側電極１７の面積よりも広い。また、無機絶縁膜１８上に広がる第１のｎ側配線層２２の面積は、第１のｎ側配線層２２が金属膜１９を介して第２のビア１８ｂでｎ側電極１７と接続する面積よりも大きい。
【００３１】
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を含まず、発光領域よりも狭い領域に設けられたｎ側電極１７が、これよりも面積の大きな第１のｎ側配線層２２として実装面側に配置し直された構造を実現できる。
【００３２】
第１のｐ側配線層２１が第１のビア１８ａでｐ側電極１６と接続する面積は、第１のｎ側配線層２２が第２のビア１８ｂでｎ側電極１７と接続する面積よりも大きい。これにより、発光層１３への電流分布が向上し、且つ発光層１３で発生した熱の放熱性も向上できる。また、複数の第１のビア１８ａを介して、第１のｐ側配線層２１がｐ側電極１６と接続していてもよい。
【００３３】
第１の半導体層１１は、ｎ側電極１７及び金属膜１９を介して第１のｎ側配線層２２と電気的に接続されている。発光層１３を含む第２の半導体層１２は、ｐ側電極１６及び金属膜１９を介して第１のｐ側配線層２１と電気的に接続されている。
【００３４】
第１のｐ側配線層２１において、半導体層１５に対する反対側の面はｐ側外部端子２１ａとして機能する。第１のｎ側配線層２２において、半導体層１５に対する反対側の面はｎ側外部端子２２ａとして機能する。
【００３５】
図２は、実施形態の半導体発光装置１０が実装基板１００に実装された状態を表す。なお、図２では、半導体発光装置１０の上下が図１（ａ）と逆に表されている。
【００３６】
ｐ側外部端子２１ａ及びｎ側外部端子２２ａは、実装基板１００の表面に形成されたパッド１０１に、例えばはんだ１０２を介して接合される。実装基板１００は、例えば樹脂基板、セラミック基板などである。また、はんだ１０２の代わりに、他の金属を接合材として用いてもよい。
【００３７】
発光層１３に電流が注入されると発光層１３は発光し、また熱を発生する。その熱の実装基板１００側への放熱経路としては、主に以下に説明する経路がある。１つは、ｐ側電極１６及び第１のビア１８ａを通じて第１のｐ側配線層２１に発光層１３の熱を逃がす経路である。また、第１のｐ側配線層２１が無機絶縁膜１８を挟んでｐ側電極１６に重なる部分では、ｐ側電極１６及び無機絶縁膜１８を通じて、発光層１３の熱を第１のｐ側配線層２１に逃がすことができる。また、第１のｎ側配線層２２が無機絶縁膜１８を挟んでｐ側電極１６に重なる部分では、ｐ側電極１６及び無機絶縁膜１８を通じて、発光層１３の熱を第１のｎ側配線層２２に逃がすことができる。
【００３８】
第１のｐ側配線層２１及び第１のｎ側配線層２２に伝わった熱は、はんだ１０２及びパッド１０１を通じて実装基板１００に放熱される。
【００３９】
本実施形態では、電極１６、１７と配線層２１、２２との間に設けられる絶縁膜として無機絶縁膜１８を用いている。無機材料は有機材料（樹脂材料）に比べて高い熱伝導性を有する。そのため、無機絶縁膜１８を通じた配線層２１、２２への放熱性を高くすることができる。放熱性に優れた半導体発光装置では、発光層１３への高電流注入時の、電気特性の低下や発光効率の低下を抑えることができる。この結果、高い輝度を得ることができる。
【００４０】
ここで、図９は、比較例の半導体発光装置の模式断面図を表す。
【００４１】
この比較例の半導体発光装置は、本実施形態の有機絶縁膜２０を有さない。すなわち、第１のｐ側配線層２１及び第１のｎ側配線層２２は、金属膜１９を介して無機絶縁膜１８上に形成されている。第１のｐ側配線層２１の端部及び第１のｎ側配線層２２の端部も無機絶縁膜１８上に形成されている。この構造においても、ｐ側電極１６及び無機絶縁膜１８を通じて、発光層の熱を第１のｐ側配線層２１及び第１のｎ側配線層２２に逃がすことができる。
【００４２】
無機絶縁膜１８は、有機絶縁膜に比べて、熱伝導性に優れるが、脆く割れやすい傾向もある。また、半導体発光装置が実装基板１００に実装された状態では、半導体層１５と実装基板１００との間の熱膨張率の違いが問題となる。この熱膨張率の違いは、はんだ１０２及びパッド１０１によって実装基板１００に拘束された第１のｐ側配線層２１と第１のｎ側配線層２２とを互いに離間させるような応力を生じさせる。この応力によって、第１のｐ側配線層２１の端部付近や、第１のｎ側配線層２２の端部付近の無機絶縁膜１８に、図９に示すようなクラックが生じやすい。このクラックは、意図しない要素間の短絡の原因となり得る。
【００４３】
これに対して本実施形態では、第１のｐ側配線層２１における第１のｎ側配線層２２側の端部２１ｂ、および第１のｎ側配線層２２における第１のｐ側配線層２１側の端部２２ｂは、無機絶縁膜１８よりも柔軟な有機絶縁膜２０上に設けられている。このため、前述した応力が特に集中しやすい上記端部２１ｂ及び端部２２ｂ付近の応力を有機絶縁膜２０が緩和する。この結果、無機絶縁膜１８のクラックを防いで高い信頼性が得られる。
【００４４】
さらに、第１のｐ側配線層２１における上記端部２１ｂ以外の他の端部、および第１のｎ側配線層２２における上記端部２２ｂ以外の他の端部も、有機絶縁膜２０上に設けることで、それら端部付近での応力を有機絶縁膜２０が緩和し、より高い信頼性が得られる。
【００４５】
すなわち、本実施形態では、無機絶縁膜１８による高い放熱性を利用して高電流注入を可能にしつつ、特に応力が集中しやすい部分に、無機絶縁膜１８よりも柔軟な有機絶縁膜２０を設けることで、高い信頼性を実現する。
【００４６】
次に、図３（ａ）〜図５（ｃ）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。製造工程を表す図面においては、複数の半導体層１５（チップ）を含むウェーハの一部の領域を表している。
【００４７】
図３（ａ）は、基板５の主面上に、第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２を形成した積層体を示す。基板５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が形成される。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、例えばサファイア基板上にＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法で結晶成長させることができる。
【００４８】
第１の半導体層１１は、下地バッファ層、ｎ型ＧａＮ層を含む。第２の半導体層１２は、発光層（活性層）１３、ｐ型ＧａＮ層を含む。発光層１３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。第１の半導体層１１における基板５に接する面が、半導体層１５の第１の面１５ａである。
【００４９】
基板５上に半導体層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、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。
【００５０】
次に、図３（ｂ）に示すように、第２の半導体１２の表面上にｐ側電極１６を、第１の半導体層１１の表面上にｎ側電極１７を形成する。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。各電極１６、１７と半導体層１１、１２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。
【００５１】
ｐ側電極１６の表面及びｎ側電極１７の表面以外の露出部には絶縁膜１４が形成される。絶縁膜１４は、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜である。絶縁膜１４は、ｐ側電極１６とｎ側電極１７との間に設けられ、それら電極間を絶縁する。また、絶縁膜１４は、発光層１３を含む第２の半導体層１２の側面を覆って保護する。
【００５２】
次に、図３（ｃ）に示すように、レジスト５１をマスクに用いた例えばＲＩＥ法で、絶縁膜１４及び第１の半導体層１１を選択的に除去し、基板５に達する溝５２を形成する。溝５２は、ウェーハ状態の基板５上で例えば格子状の平面レイアウトで形成される。溝５２によって、半導体層１５は複数のチップに分離される。
【００５３】
なお、半導体層１５を複数に分離する工程は、電極１６、１７を形成する前の図３（ａ）に示す段階で行ってもよい。
【００５４】
次に、レジスト５１を除去した後、基板５上のすべての露出部を、図４（ａ）に示すように、無機絶縁膜１８で覆う。すなわち、無機絶縁膜１８は、ｐ側電極１６上及びｎ側電極１７上に設けられる。また、無機絶縁膜１８は、溝５２の内壁に設けられ、第１の半導体層１１の側面を覆う。
【００５５】
次に、図４（ｂ）に示すように、レジスト５３をマスクに用いたエッチングにより、無機絶縁膜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側電極１６に達する。第２のビア１８ｂはｎ側電極１７に達する。また、溝５２の底部の無機絶縁膜１８も除去される。
【００５６】
次に、レジスト５３を除去した後、図４（ｃ）に示すように、無機絶縁膜１８上に有機絶縁膜２０を選択的に形成する。有機絶縁膜２０は、例えば感光性を有するポリイミドなどの樹脂である。その有機絶縁膜２０を無機絶縁膜１８上の全面に形成した後、有機絶縁膜２０に対して図示しないマスクを用いた露光及び現像を行ってパターニングする。有機絶縁膜２０は、溝５２内における無機絶縁膜１８の側壁にも形成される。
【００５７】
次に、基板５上の露出部に、図５（ａ）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。金属膜１９は、第１のビア１８ａの底部で露出しているｐ側電極１６の表面と、第２のビア１８ｂの底部で露出しているｎ側電極１７の表面にも形成される。
【００５８】
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、下層側から順に形成されたチタン（Ｔｉ）と銅（Ｃｕ）との積層膜を含む。
【００５９】
次に、図５（ｂ）に示すように、金属膜１９上に選択的にレジスト５４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。これにより、金属膜１９上に第１のｐ側配線層２１と第１のｎ側配線層２２が選択的に形成される。第１のｐ側配線層２１及び第１の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。
【００６０】
第１のｐ側配線層２１は、第１のビア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。第１のｎ側配線層２２は、第２のビア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。
【００６１】
また、第１のビア１８ａと第２のビア１８ｂとの間の無機絶縁膜１８上には、有機絶縁膜２０が形成され、その有機絶縁膜２０と無機絶縁膜１８との間には段差が形成されている。その段差を、シードメタルとして機能する金属膜１９が被覆しており、よって上記段差を被覆するようにメッキ金属が析出される。
【００６２】
したがって、第１のｐ側配線層２１における第１のｎ側配線層２２側の端部２１ｂは有機絶縁膜２０上に設けられ、第１のｎ側配線層２２における第１のｐ側配線層２１側の端部２２ｂは有機絶縁膜２０上に設けられる。
【００６３】
第１のｐ側配線層２１及び第１のｎ側配線層２２を形成した後、レジスト５４は除去される。その後、第１のｐ側配線層２１及び第１のｎ側配線層２２で覆われていない、金属膜１９の露出部を除去する。これにより、第１のｐ側配線層２１と第１のｎ側配線層２２間でつながっていた金属膜１９が分断される。
【００６４】
その後、溝５２の位置で基板５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。溝５２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。
【００６５】
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。
【００６６】
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、配線層の形成及び絶縁膜による保護を行う必要がなく、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、図１（ａ）に示すように、すでに半導体層１５の側面が無機絶縁膜１８及び有機絶縁膜２０で覆われて保護されている。この結果、生産性を高めることができ、価格低減が容易となる。
【００６７】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の半導体発光装置の模式断面図である。
【００６８】
本実施形態の半導体発光装置は、上記第１実施形態の半導体発光装置に対して、第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層２４および樹脂層２５をさらに備えている。
【００６９】
第２のｐ側配線層２３は第１のｐ側配線層２１上に設けられている。本実施形態では、金属膜１９、第１のｐ側配線層２１及び第２のｐ側配線層２３が、ｐ側配線部を構成する。
【００７０】
第２のｎ側配線層２４は第１のｎ側配線層２２上に設けられている。本実施形態では、金属膜１９、第１のｎ側配線層２２及び第２のｎ側配線層２４が、ｎ側配線部を構成する。
【００７１】
第１のｐ側配線層２１と第１のｎ側配線層２２との間、および第２のｐ側配線層２３と第２のｎ側配線層２４との間には、絶縁材として樹脂層２５が充填されている。樹脂層２５は、第１のｐ側配線層２１、第１のｎ側配線層２２、第２のｐ側配線層２３および第２のｎ側配線層２４のそれぞれの側面を覆っている。
【００７２】
第２のｐ側配線層２３における第１のｐ側配線層２１に対する反対側の面はｐ側外部端子２３ａとして機能する。第２のｎ側配線層２４における第１のｎ側配線層２２に対する反対側の面はｎ側外部端子２４ａとして機能する。
【００７３】
ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、樹脂層２５から露出され、図２に示す前述した実装基板１００に形成されたパッド１０１に、はんだ１０２を介して接合される。
【００７４】
第２のｐ側配線層２３は第１のｐ側配線層２１よりも厚く、第２のｎ側配線層２４は第１のｎ側配線層２２よりも厚い。第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層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６において上下方向の厚さを表す。
【００７５】
第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層２４のそれぞれの厚さは、半導体層１５、ｐ側電極１６及びｎ側電極１７からなる積層体の厚さよりも厚い。なお、第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層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、第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層２４は、その平面サイズよりも厚さが小さくてもよい。
【００７６】
第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層２４及びこれらを補強する樹脂層２５は、半導体層１５の支持体として機能する。したがって、半導体層１５を形成するために使用した基板５を後述するように除去しても、第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層２４及び樹脂層２５を含む支持体によって、半導体層１５を安定して支持し、半導体発光装置の機械的強度を高めることができる。
【００７７】
また、半導体発光装置を実装基板に実装した状態で半導体層１５に加わる応力を、ピラー状の第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層２４が吸収することで緩和することができる。
【００７８】
第１のｐ側配線層２１、第１のｎ側配線層２２、第２のｐ側配線層２３および第２のｎ側配線層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。
【００７９】
樹脂層２５は、実装基板１００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。
【００８０】
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からの放出光に対して遮光性を付与させてもよい。また、樹脂層２５に、発光層１３からの放出光に対する反射性を有する粉末を含有させてもよい。
【００８１】
本実施形態においても、第１のｐ側配線層２１の端部及び第１のｎ側配線層２２の端部は、無機絶縁膜１８よりも柔軟な有機絶縁膜２０上に設けられている。このため、有機絶縁膜２０が、前述した応力を緩和し、無機絶縁膜１８のクラックを防ぐことができる。
【００８２】
すなわち、本実施形態においても、無機絶縁膜１８による高い放熱性を利用して高電流注入を可能にしつつ、応力が集中しやすい部分に、無機絶縁膜１８よりも柔軟な有機絶縁膜２０を設けることで、高い信頼性を実現する。
【００８３】
半導体層１５の第１の面１５ａ上には、発光層１３の放出光に対して透明な透明体として蛍光体層２７が設けられている。蛍光体層２７は、透明樹脂と、透明樹脂に分散された蛍光体粒子とを含む。蛍光体層２７は、発光層１３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、本実施形態の半導体発光装置は、発光層１３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。
【００８４】
蛍光体層２７中の透明樹脂は、半導体層１５の屈折率と空気の屈折率との間の屈折率を有する。これにより、第１の面１５ａ及び蛍光体層２７を通じた光の取り出し方向で、媒質の屈折率が大きく変化するのを防いで、光の取り出し効率を向上できる。
【００８５】
例えば、蛍光体粒子が黄色光を発光する黄色蛍光体粒子とすると、ＧａＮ系材料である発光層１３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、複数種の蛍光体粒子（例えば、赤色光を発光する赤色蛍光体粒子と、緑色光を発光する緑色蛍光体粒子）を含む構成であってもよい。
【００８６】
蛍光体層２７は、半導体層１５の成長に使った基板５を半導体層１５から除去した後に、第１の面１５ａ上に形成される。基板５を第１の面１５ａ上から除去することで、半導体発光装置を低背化できる。
【００８７】
第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層２４及び樹脂層２５を含む支持体を形成した後、その支持体に半導体層１５が支持された状態で、基板５は例えばレーザーリフトオフ法によって除去される。
【００８８】
基板５の裏面側から第１の半導体層１１に向けてレーザ光が照射される。レーザ光は、基板５に対して透過性を有し、第１の半導体層１１に対しては吸収領域となる波長を有する。
【００８９】
レーザ光が基板５と第１の半導体層１１との界面に到達すると、その界面付近の第１の半導体層１１はレーザ光のエネルギーを吸収して分解する。例えばＧａＮ系材料の第１の半導体層１１はガリウム（Ｇａ）と窒素ガスに分解する。この分解反応により、基板５と第１の半導体層１１との間に微小な隙間が形成され、基板５と第１の半導体層１１とが分離する。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５を除去する。
【００９０】
半導体層１５は、これよりも厚い支持体によって支持されているため、基板５がなくなっても、ウェーハ状態を保つことが可能である。また、樹脂層２５も、第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層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。そのため、基板５上に半導体層１５を形成するエピタキシャル成長で発生した大きな内部応力が、基板５の剥離時に一気に開放されても、デバイスが破壊されることを回避できる。
【００９１】
基板５を除去した後、第１の面１５ａを洗浄、また必要に応じて凹凸を形成するフロスト処理を行う。第１の面１５ａに微小凹凸を形成することで、光取り出し効率を向上できる。その後、第１の面１５ａ上に蛍光体層２７を形成する。また、必要に応じてレンズが、第１の面１５ａ上もしくは蛍光体層２７上に形成される。
【００９２】
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第１の面１５ａ上に供給する工程と、それを熱硬化させる工程とを有する。
【００９３】
蛍光体層２７を形成するまでの一連の工程はウェーハ状態で行われる。蛍光体層２７を形成した後、前述した溝５２の位置で、樹脂層２５から蛍光体層２７までを切断して、個片化する。このとき、硬い基板５はすでに除去されているので、基板５は切断しなくてもよく、個片化が容易になる。
【００９４】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態の半導体発光装置の模式断面図である。
【００９５】
本実施形態における第１のｐ側配線層２１及び第１のｎ側配線層２２は無機絶縁膜１８上に設けられている。また、第１のｐ側配線層２１の端部及び第１のｎ側配線層２２の端部も無機絶縁膜１８上に設けられている。第１のｐ側配線層２１の端部と無機絶縁膜１８との間、および第１のｎ側配線層２２の端部と無機絶縁膜１８との間には、前述した実施形態の有機絶縁膜２０は介在していない。
【００９６】
第１のｐ側配線層２１における無機絶縁膜１８の反対側の面には、第２のｐ側配線層２３が設けられている。本実施形態では、金属膜１９、第１のｐ側配線層２１及び第２のｐ側配線層２３が、ｐ側配線部を構成する。
【００９７】
第１のｎ側配線層２２における無機絶縁膜１８の反対側の面には、第２のｎ側配線層２４が設けられている。本実施形態では、金属膜１９、第１のｎ側配線層２２及び第２のｎ側配線層２４が、ｎ側配線部を構成する。
【００９８】
第２のｐ側配線層２３の平面サイズは第１のｐ側配線層２１の平面サイズよりも小さく、第１のｐ側配線層２１の側面と第２のｐ側配線層２３の側面との間には段差が形成されている。
【００９９】
同様に、第２のｎ側配線層２４の平面サイズは第１のｎ側配線層２２の平面サイズよりも小さく、第１のｎ側配線層２２の側面と第２のｎ側配線層２４の側面との間には段差が形成されている。
【０１００】
第１のｐ側配線層２１と第１のｎ側配線層２２との間には、樹脂等の絶縁材が充填されず、第１のｐ側配線層２１と第１のｎ側配線層２２とは空間を隔てて離間している。第２のｐ側配線層２３と第２のｎ側配線層２４との間にも、樹脂等の絶縁材が充填されず、第２のｐ側配線層２３と第２のｎ側配線層２４とは空間を隔てて離間している。
【０１０１】
第２のｐ側配線層２３における第１のｐ側配線層２１に対する反対側の面はｐ側外部端子２３ａとして機能する。第２のｎ側配線層２４における第１のｎ側配線層２２に対する反対側の面はｎ側外部端子２４ａとして機能する。同じ面で露出するｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、実装基板１００に形成されたパッド１０１に、はんだ１０２を介して接合される。
【０１０２】
第２のｐ側配線層２３は第１のｐ側配線層２１よりも厚く、第２のｎ側配線層２４は第１のｎ側配線層２２よりも厚い。第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層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。
【０１０３】
ｐ側外部端子２３ａとｎ側外部端子２４ａとの間の距離は、無機絶縁膜１８上での第１のｐ側配線層２１と第１の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とは、実装基板１００への実装時にはんだ１０２によって相互に短絡しない距離を隔てて離れている。
【０１０４】
また、外部端子としては機能しない第１のｐ側配線層２１は、プロセス上の限界まで、第１のｎ側配線層２２に近づけることができ、第１のｐ側配線層２１の面積を広くできる。この結果、発光層１３への電流分布及び放熱性を向上できる。
【０１０５】
また、第２のｐ側配線層２３の平面サイズを第１のｐ側配線層２１の平面サイズよりも小さくして、第１のｐ側配線層２１の側面から第２のｐ側配線層２３の側面にかけて段差が形成されるようにしている。すなわち、第１のｐ側配線層２１と第２のｐ側配線層２３を含むｐ側配線部は、実装基板１００側でより細くなっている。
【０１０６】
同様に、第２のｎ側配線層２４の平面サイズを第１のｎ側配線層２２の平面サイズよりも小さくして、第１のｎ側配線層２２の側面から第２のｎ側配線層２４の側面にかけて段差が形成されるようにしている。すなわち、第１のｎ側配線層２２と第２のｎ側配線層２４を含むｎ側配線部は、実装基板１００側でより細くなっている。
【０１０７】
このため、より細い第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層２４が、半導体発光装置を実装基板に実装した状態で半導体発光装置側に加わる応力を吸収して緩和する。この結果、第１のｐ側配線層２１の端部および第１のｎ側配線層２２の端部に応力が集中するのを抑制することができ、その端部付近での無機絶縁膜１８のクラックを防ぐことができる。
【０１０８】
したがって、本実施形態においても、無機絶縁膜１８による高い放熱性を利用して高電流注入を可能にしつつ、無機絶縁膜１８のクラックを防いで高い信頼性を実現する。
【０１０９】
（第４実施形態）
図８は、第４実施形態の半導体発光装置の模式断面図である。
【０１１０】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、第１のｐ側配線層２１の端部及び第１のｎ側配線層２２の端部は、無機絶縁膜１８よりも柔軟な有機絶縁膜２０上に設けられている。このため、有機絶縁膜２０が、前述した応力を緩和し、無機絶縁膜１８のクラックを防ぐことができる。
【０１１１】
さらに、第３実施形態と同様に、第２のｐ側配線層２３の平面サイズを第１のｐ側配線層２１の平面サイズよりも小さくして、第１のｐ側配線層２１の側面から第２のｐ側配線層２３の側面にかけて段差が形成されるようにしている。すなわち、第１のｐ側配線層２１と第２のｐ側配線層２３を含むｐ側配線部は、実装基板１００側でより細くなっている。
【０１１２】
同様に、第２のｎ側配線層２４の平面サイズを第１のｎ側配線層２２の平面サイズよりも小さくして、第１のｎ側配線層２２の側面から第２のｎ側配線層２４の側面にかけて段差が形成されるようにしている。すなわち、第１のｎ側配線層２２と第２のｎ側配線層２４を含むｎ側配線部は、実装基板１００側でより細くなっている。
【０１１３】
このため、第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層２４が、半導体発光装置を実装基板に実装した状態で半導体発光装置側に加わる応力を吸収して緩和する。
【０１１４】
すなわち、本実施形態においても、無機絶縁膜１８による高い放熱性を利用して高電流注入を可能にしつつ、無機絶縁膜１８に対する局所的な応力集中を防いで高い信頼性を実現する。
【０１１５】
なお、図７、８に示す構造において、図６に示す構造のように、第１のｐ側配線層２１、第１のｎ側配線層２２、第２のｐ側配線層２３および第２のｎ側配線層２４のそれぞれの周囲に樹脂層２５を充填してもよい。第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層２４および樹脂層２５を厚くすることで、基板５がなくても、薄い半導体層１５を安定して支持することが可能になる。
【０１１６】
また、図２、７、８に示すそれぞれの構造において、基板５上に蛍光体層２７を設けてもよい。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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】
【０１２７】
５…基板、１０…半導体発光装置、１１…第１の半導体層、１２…第２の半導体層、１３…発光層、１４…絶縁膜、１５…半導体層、１５ａ…第１の面、１６…ｐ側電極、１７…ｎ側電極、１８…無機絶縁膜、１８ａ…第１のビア、１８ｂ…第２のビア、１９…金属膜、２０…有機絶縁膜、２１…第１のｐ側配線層、２２…第１のｎ側配線層、２３…第２のｐ側配線層、２４…第２のｎ側配線層、２１ａ，２３ａ…ｐ側外部端子、２２ａ，２４ａ…ｎ側外部端子、２５…樹脂層、２７…蛍光体層、１００…実装基板
【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、一般に高電流を注入すれば高い輝度が得られるが、発光層ひいては発光装置自体の温度が上昇するなどの原因により発光効率が低下してしまう問題がある。
【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】
実施形態によれば、放熱性及び信頼性に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】
実施形態によれば、半導体発光装置は、半導体層と、ｐ側電極と、ｎ側電極と、無機絶縁膜と、ｐ側配線部と、ｎ側配線部と、有機絶縁膜と、を備えている。前記半導体層は、第１の面と、その反対側に形成された第２の面と、発光層とを有する。前記ｐ側電極は、前記第２の面における前記発光層を有する領域に設けられている。前記ｎ側電極は、前記第２の面における前記発光層を含まない領域に設けられている。前記無機絶縁膜は、前記第２の面側に設けられ、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと、前記ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する。前記ｐ側配線部は、前記無機絶縁膜上に設けられ、前記第１のビアを通じて前記ｐ側電極と電気的に接続されている。前記ｎ側配線部は、前記ｐ側配線部に対して離間して、前記無機絶縁膜上に設けられ、前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と電気的に接続されている。前記有機絶縁膜は、前記無機絶縁膜上における少なくとも前記ｐ側配線部と前記ｎ側配線部との間の部分に設けられている。前記ｐ側配線部における前記ｎ側配線部側の端部、および前記ｎ側配線部における前記ｐ側配線部側の端部が、前記有機絶縁膜上に乗り上がっている。
【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が実装基板に実装された状態を表す模式断面図。
【図３】第１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】第１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】第１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】第２実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図７】第３実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図８】第４実施形態の半導体発光装置の模式断面図。
【図９】比較例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。各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
【０００８】
（第１実施形態）
図１（ａ）は、第１実施形態の半導体発光装置１０の模式断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の断面構造に等価回路を重ねた模式図である。
【０００９】
半導体発光装置１０は半導体層１５を有する。半導体層１５は、第１の面１５ａと、その反対側（図１（ａ）において上側）に形成された第２の面を有する。第２の面側に後述する電極及び配線層が設けられている。その第２の面の反対側の第１の面１５ａから主として光が外部に放出される。
【００１０】
半導体層１５は、第１の半導体層１１と第２の半導体層１２を有する。第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２は、例えば窒化ガリウムを含む材料からなる。第１の半導体層１１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１２は、発光層（活性層）１３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１５は、後述するように、基板５上に形成される。そして、本実施形態では、その基板５はそのまま残される。すなわち、半導体層１５における光の主な取り出し面である第１の面１５ａ上に基板５が設けられている。基板５は、半導体層１５よりも厚く、半導体発光装置１０に機械的強度を与える。
【００１２】
基板５は、発光層１３からの放出光に対して透明な透明体であり、例えばサファイア基板を用いることができる。基板５は、半導体層１５に使われている窒化ガリウムと、空気との間の屈折率を有する。これにより、第１の面１５ａを通じた光の取り出し方向で、媒質の屈折率が大きく変化するのを防いで、光の取り出し効率を向上できる。
【００１３】
半導体層１５の第２の面側は凹凸形状に加工されている。その第２の面側に形成された凸部は発光層１３を含む。その凸部の表面である第２の半導体層１２の表面には、ｐ側電極１６が設けられている。すなわち、ｐ側電極１６は、発光層１３を有する領域に設けられている。
【００１４】
半導体層１５の第２の面側において凸部の横には、発光層１３を含む第２の半導体層１２がない領域が設けられ、その領域の第１の半導体層１１の表面に、ｎ側電極１７が設けられている。すなわち、ｎ側電極１７は、発光層１３を含まない領域に設けられている。
【００１５】
半導体層１５の第２の面側において、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。また、発光層１３を含む領域に設けられたｐ側電極１６の方が、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。
【００１６】
発光層１３を含む第２の半導体層１２の側面、ｐ側電極１６の側面およびｎ側電極１７の側面には、絶縁膜１４が設けられている。絶縁膜１４は、第２の半導体層１２の側面、ｐ側電極１６の側面およびｎ側電極１７の側面を覆っている。絶縁膜１４は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜などの無機絶縁膜である。ｐ側電極１６の表面およびｎ側電極１７の表面は、絶縁膜１４から露出している。
【００１７】
絶縁膜１４、ｐ側電極１６及びｎ側電極１７の上には、無機絶縁膜１８が設けられている。無機絶縁膜１８は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜である。無機絶縁膜１８は、絶縁膜１４の側面および第１の半導体層１１の側面を覆っている。
【００１８】
また、無機絶縁膜１８は、ｐ側電極１６の表面の一部およびｎ側電極１７の表面の一部を覆っている。無機絶縁膜１８には、ｐ側電極１６に通じる第１のビア１８ａと、ｎ側電極１７に通じる第２のビア１８ｂが形成されている。
【００１９】
無機絶縁膜１８上には、選択的に有機絶縁膜２０が形成されている。有機絶縁膜２０は、例えばポリイミドなどの樹脂である。有機絶縁膜２０は、無機絶縁膜１８の側面を覆って、基板５とともに半導体発光装置１０の外面となっている。
【００２０】
第１のビア１８ａ内、その周辺の無機絶縁膜１８上及び有機絶縁膜２０上には、第１のｐ側配線層２１が設けられている。第１のｐ側配線層２１の下には金属膜１９が設けられている。第１のｐ側配線層２１は、第１のビア１８ａ内に設けられた金属膜１９を介してｐ側電極１６と電気的に接続されている。第１のｐ側配線層２１及びその下の金属膜１９は、本実施形態におけるｐ側配線部を構成する。金属膜１９は、第１のｐ側配線層２１に比べて非常に薄い。
【００２１】
第２のビア１８ｂ内、その周辺の無機絶縁膜１８上及び有機絶縁膜２０上には、第１のｎ側配線層２２が設けられている。第１のｎ側配線層２２の下には金属膜１９が設けられている。第１のｎ側配線層２２は、第２のビア１８ｂ内に設けられた金属膜１９を介してｎ側電極１７と電気的に接続されている。第１のｎ側配線層２２及びその下の金属膜１９は、本実施形態におけるｎ側配線部を構成する。金属膜１９は、第１のｎ側配線層２２に比べて非常に薄い。
【００２２】
ｐ側配線部とｎ側配線部との間の無機絶縁膜１８上に有機絶縁膜２０が設けられている。その有機絶縁膜２０と無機絶縁膜１８との間には段差が形成されている。その段差を被覆するように、金属膜１９を介して第１のｐ側配線層２１が設けられている。すなわち、第１のｐ側配線層２１における第１のｎ側配線層２２側の端部２１ｂが、有機絶縁膜２０上に乗り上がっている。
【００２３】
第１のｐ側配線層２１の端部２１ｂの反対側においても有機絶縁膜２０と無機絶縁膜１８との間に段差が形成されている。その段差を被覆するように、金属膜１９を介して第１のｎ側配線層２２が設けられている。すなわち、第１のｎ側配線層２２における第１のｐ側配線層２１側の端部２２ｂが、有機絶縁膜２０上に乗り上がっている。
【００２４】
有機絶縁膜２０と無機絶縁膜１８との間の段差は、ｐ側電極１６とｎ側電極１７との間には設けられているが、ｐ側電極１６の外側（図１（ａ）では、第１のｐ側配線層２１の左側）およびｎ側電極１７の外側（図１（ａ）では、第１のｎ側配線層２２の右側）では、有機絶縁膜２０と無機絶縁膜１８との間に段差は設けられていない。
【００２５】
有機絶縁膜２０上に乗り上がった端部２１ｂと端部２２ｂとは、空間を隔てて離間している。
第１のｐ側配線層２１において、端部２１ｂと、第１のビア１８ａ内の部分との間の部分は、金属膜１９を介して無機絶縁膜１８上に設けられている。第１のｎ側配線層２２において、端部２２ｂと、第２のビア１８ｂ内の部分との間の部分は、金属膜１９を介して無機絶縁膜１８上に設けられている。
【００２６】
第１のｐ側配線層２１において、第１のｎ側配線層２２側の端部２１ｂ以外の他の端部は、有機絶縁膜２０及び金属膜１９を介して無機絶縁膜１８上に設けられている。すなわち、第１のｐ側配線層２１における端部２１ｂ以外の他の端部の下にも有機絶縁膜２０が存在する。
【００２７】
第１のｎ側配線層２２において、第１のｐ側配線層２１側の端部２２ｂ以外の他の端部は、有機絶縁膜２０及び金属膜１９を介して無機絶縁膜１８上に設けられている。すなわち、第１のｎ側配線層２２における端部２２ｂ以外の他の端部の下にも有機絶縁膜２０が存在する。
【００２８】
第１のｎ側配線層２２は、第１のｐ側配線層２１側に延出している。すなわち、第１のｎ側配線層２２の一部は、発光層１３を含む発光領域の上の無機絶縁膜１８上に重なっている。
【００２９】
したがって、図１（ｂ）の等価回路に表されるように、キャパシタＣが、半導体層１５におけるｐｎジャンクションに対して並列に形成されている。そのキャパシタＣにおける誘電体膜として機能する無機絶縁膜１８は、例えばスパッタリング法やＣＶＤ（chemical vapor deposition）法で形成することができる。このため、塗布法などで形成される有機膜に比べて、無機絶縁膜１８は薄くできる。薄い無機絶縁膜１８はキャパシタＣの容量を増大させ、半導体発光装置１０のＥＳＤ（Electro Static Discharge）耐性の向上に有利となる。
【００３０】
第１のｎ側配線層２２の面積は、ｎ側電極１７の面積よりも広い。また、無機絶縁膜１８上に広がる第１のｎ側配線層２２の面積は、第１のｎ側配線層２２が金属膜１９を介して第２のビア１８ｂでｎ側電極１７と接続する面積よりも大きい。
【００３１】
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を含まず、発光領域よりも狭い領域に設けられたｎ側電極１７が、これよりも面積の大きな第１のｎ側配線層２２として実装面側に配置し直された構造を実現できる。
【００３２】
第１のｐ側配線層２１が第１のビア１８ａでｐ側電極１６と接続する面積は、第１のｎ側配線層２２が第２のビア１８ｂでｎ側電極１７と接続する面積よりも大きい。これにより、発光層１３への電流分布が向上し、且つ発光層１３で発生した熱の放熱性も向上できる。また、複数の第１のビア１８ａを介して、第１のｐ側配線層２１がｐ側電極１６と接続していてもよい。
【００３３】
第１の半導体層１１は、ｎ側電極１７及び金属膜１９を介して第１のｎ側配線層２２と電気的に接続されている。発光層１３を含む第２の半導体層１２は、ｐ側電極１６及び金属膜１９を介して第１のｐ側配線層２１と電気的に接続されている。
【００３４】
第１のｐ側配線層２１において、半導体層１５に対する反対側の面はｐ側外部端子２１ａとして機能する。第１のｎ側配線層２２において、半導体層１５に対する反対側の面はｎ側外部端子２２ａとして機能する。
【００３５】
図２は、実施形態の半導体発光装置１０が実装基板１００に実装された状態を表す。なお、図２では、半導体発光装置１０の上下が図１（ａ）と逆に表されている。
【００３６】
ｐ側外部端子２１ａ及びｎ側外部端子２２ａは、実装基板１００の表面に形成されたパッド１０１に、例えばはんだ１０２を介して接合される。実装基板１００は、例えば樹脂基板、セラミック基板などである。また、はんだ１０２の代わりに、他の金属を接合材として用いてもよい。
【００３７】
発光層１３に電流が注入されると発光層１３は発光し、また熱を発生する。その熱の実装基板１００側への放熱経路としては、主に以下に説明する経路がある。１つは、ｐ側電極１６及び第１のビア１８ａを通じて第１のｐ側配線層２１に発光層１３の熱を逃がす経路である。また、第１のｐ側配線層２１が無機絶縁膜１８を挟んでｐ側電極１６に重なる部分では、ｐ側電極１６及び無機絶縁膜１８を通じて、発光層１３の熱を第１のｐ側配線層２１に逃がすことができる。また、第１のｎ側配線層２２が無機絶縁膜１８を挟んでｐ側電極１６に重なる部分では、ｐ側電極１６及び無機絶縁膜１８を通じて、発光層１３の熱を第１のｎ側配線層２２に逃がすことができる。
【００３８】
第１のｐ側配線層２１及び第１のｎ側配線層２２に伝わった熱は、はんだ１０２及びパッド１０１を通じて実装基板１００に放熱される。
【００３９】
本実施形態では、電極１６、１７と配線層２１、２２との間に設けられる絶縁膜として無機絶縁膜１８を用いている。無機材料は有機材料（樹脂材料）に比べて高い熱伝導性を有する。そのため、無機絶縁膜１８を通じた配線層２１、２２への放熱性を高くすることができる。放熱性に優れた半導体発光装置では、発光層１３への高電流注入時の、電気特性の低下や発光効率の低下を抑えることができる。この結果、高い輝度を得ることができる。
【００４０】
ここで、図９は、比較例の半導体発光装置の模式断面図を表す。
【００４１】
この比較例の半導体発光装置は、本実施形態の有機絶縁膜２０を有さない。すなわち、第１のｐ側配線層２１及び第１のｎ側配線層２２は、金属膜１９を介して無機絶縁膜１８上に形成されている。第１のｐ側配線層２１の端部及び第１のｎ側配線層２２の端部も無機絶縁膜１８上に形成されている。この構造においても、ｐ側電極１６及び無機絶縁膜１８を通じて、発光層の熱を第１のｐ側配線層２１及び第１のｎ側配線層２２に逃がすことができる。
【００４２】
無機絶縁膜１８は、有機絶縁膜に比べて、熱伝導性に優れるが、脆く割れやすい傾向もある。また、半導体発光装置が実装基板１００に実装された状態では、半導体層１５と実装基板１００との間の熱膨張率の違いが問題となる。この熱膨張率の違いは、はんだ１０２及びパッド１０１によって実装基板１００に拘束された第１のｐ側配線層２１と第１のｎ側配線層２２とを互いに離間させるような応力を生じさせる。この応力によって、第１のｐ側配線層２１の端部付近や、第１のｎ側配線層２２の端部付近の無機絶縁膜１８に、図９に示すようなクラックが生じやすい。このクラックは、意図しない要素間の短絡の原因となり得る。
【００４３】
これに対して本実施形態では、第１のｐ側配線層２１における第１のｎ側配線層２２側の端部２１ｂ、および第１のｎ側配線層２２における第１のｐ側配線層２１側の端部２２ｂは、無機絶縁膜１８よりも柔軟な有機絶縁膜２０上に設けられている。このため、前述した応力が特に集中しやすい上記端部２１ｂ及び端部２２ｂ付近の応力を有機絶縁膜２０が緩和する。この結果、無機絶縁膜１８のクラックを防いで高い信頼性が得られる。
【００４４】
さらに、第１のｐ側配線層２１における上記端部２１ｂ以外の他の端部、および第１のｎ側配線層２２における上記端部２２ｂ以外の他の端部も、有機絶縁膜２０上に設けることで、それら端部付近での応力を有機絶縁膜２０が緩和し、より高い信頼性が得られる。
【００４５】
すなわち、本実施形態では、無機絶縁膜１８による高い放熱性を利用して高電流注入を可能にしつつ、特に応力が集中しやすい部分に、無機絶縁膜１８よりも柔軟な有機絶縁膜２０を設けることで、高い信頼性を実現する。
【００４６】
次に、図３（ａ）〜図５（ｃ）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。製造工程を表す図面においては、複数の半導体層１５（チップ）を含むウェーハの一部の領域を表している。
【００４７】
図３（ａ）は、基板５の主面上に、第１の半導体層１１及び第２の半導体層１２を形成した積層体を示す。基板５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が形成される。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、例えばサファイア基板上にＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition）法で結晶成長させることができる。
【００４８】
第１の半導体層１１は、下地バッファ層、ｎ型ＧａＮ層を含む。第２の半導体層１２は、発光層（活性層）１３、ｐ型ＧａＮ層を含む。発光層１３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。第１の半導体層１１における基板５に接する面が、半導体層１５の第１の面１５ａである。
【００４９】
基板５上に半導体層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、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。
【００５０】
次に、図３（ｂ）に示すように、第２の半導体１２の表面上にｐ側電極１６を、第１の半導体層１１の表面上にｎ側電極１７を形成する。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。各電極１６、１７と半導体層１１、１２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。
【００５１】
ｐ側電極１６の表面及びｎ側電極１７の表面以外の露出部には絶縁膜１４が形成される。絶縁膜１４は、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜である。絶縁膜１４は、ｐ側電極１６とｎ側電極１７との間に設けられ、それら電極間を絶縁する。また、絶縁膜１４は、発光層１３を含む第２の半導体層１２の側面を覆って保護する。
【００５２】
次に、図３（ｃ）に示すように、レジスト５１をマスクに用いた例えばＲＩＥ法で、絶縁膜１４及び第１の半導体層１１を選択的に除去し、基板５に達する溝５２を形成する。溝５２は、ウェーハ状態の基板５上で例えば格子状の平面レイアウトで形成される。溝５２によって、半導体層１５は複数のチップに分離される。
【００５３】
なお、半導体層１５を複数に分離する工程は、電極１６、１７を形成する前の図３（ａ）に示す段階で行ってもよい。
【００５４】
次に、レジスト５１を除去した後、基板５上のすべての露出部を、図４（ａ）に示すように、無機絶縁膜１８で覆う。すなわち、無機絶縁膜１８は、ｐ側電極１６上及びｎ側電極１７上に設けられる。また、無機絶縁膜１８は、溝５２の内壁に設けられ、第１の半導体層１１の側面を覆う。
【００５５】
次に、図４（ｂ）に示すように、レジスト５３をマスクに用いたエッチングにより、無機絶縁膜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側電極１６に達する。第２のビア１８ｂはｎ側電極１７に達する。また、溝５２の底部の無機絶縁膜１８も除去される。
【００５６】
次に、レジスト５３を除去した後、図４（ｃ）に示すように、無機絶縁膜１８上に有機絶縁膜２０を選択的に形成する。有機絶縁膜２０は、例えば感光性を有するポリイミドなどの樹脂である。その有機絶縁膜２０を無機絶縁膜１８上の全面に形成した後、有機絶縁膜２０に対して図示しないマスクを用いた露光及び現像を行ってパターニングする。有機絶縁膜２０は、溝５２内における無機絶縁膜１８の側壁にも形成される。
【００５７】
次に、基板５上の露出部に、図５（ａ）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。金属膜１９は、第１のビア１８ａの底部で露出しているｐ側電極１６の表面と、第２のビア１８ｂの底部で露出しているｎ側電極１７の表面にも形成される。
【００５８】
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、下層側から順に形成されたチタン（Ｔｉ）と銅（Ｃｕ）との積層膜を含む。
【００５９】
次に、図５（ｂ）に示すように、金属膜１９上に選択的にレジスト５４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。これにより、金属膜１９上に第１のｐ側配線層２１と第１のｎ側配線層２２が選択的に形成される。第１のｐ側配線層２１及び第１の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。
【００６０】
第１のｐ側配線層２１は、第１のビア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。第１のｎ側配線層２２は、第２のビア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。
【００６１】
また、第１のビア１８ａと第２のビア１８ｂとの間の無機絶縁膜１８上には、有機絶縁膜２０が形成され、その有機絶縁膜２０と無機絶縁膜１８との間には段差が形成されている。その段差を、シードメタルとして機能する金属膜１９が被覆しており、よって上記段差を被覆するようにメッキ金属が析出される。
【００６２】
したがって、第１のｐ側配線層２１における第１のｎ側配線層２２側の端部２１ｂは有機絶縁膜２０上に設けられ、第１のｎ側配線層２２における第１のｐ側配線層２１側の端部２２ｂは有機絶縁膜２０上に設けられる。
【００６３】
第１のｐ側配線層２１及び第１のｎ側配線層２２を形成した後、レジスト５４は除去される。その後、第１のｐ側配線層２１及び第１のｎ側配線層２２で覆われていない、金属膜１９の露出部を除去する。これにより、第１のｐ側配線層２１と第１のｎ側配線層２２間でつながっていた金属膜１９が分断される。
【００６４】
その後、溝５２の位置で基板５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。溝５２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。
【００６５】
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。
【００６６】
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、配線層の形成及び絶縁膜による保護を行う必要がなく、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、図１（ａ）に示すように、すでに半導体層１５の側面が無機絶縁膜１８及び有機絶縁膜２０で覆われて保護されている。この結果、生産性を高めることができ、価格低減が容易となる。
【００６７】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の半導体発光装置の模式断面図である。
【００６８】
本実施形態の半導体発光装置は、上記第１実施形態の半導体発光装置に対して、第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層２４および樹脂層２５をさらに備えている。
【００６９】
第２のｐ側配線層２３は第１のｐ側配線層２１上に設けられている。本実施形態では、金属膜１９、第１のｐ側配線層２１及び第２のｐ側配線層２３が、ｐ側配線部を構成する。
【００７０】
第２のｎ側配線層２４は第１のｎ側配線層２２上に設けられている。本実施形態では、金属膜１９、第１のｎ側配線層２２及び第２のｎ側配線層２４が、ｎ側配線部を構成する。
【００７１】
第１のｐ側配線層２１と第１のｎ側配線層２２との間、および第２のｐ側配線層２３と第２のｎ側配線層２４との間には、絶縁材として樹脂層２５が充填されている。樹脂層２５は、第１のｐ側配線層２１、第１のｎ側配線層２２、第２のｐ側配線層２３および第２のｎ側配線層２４のそれぞれの側面を覆っている。
【００７２】
第２のｐ側配線層２３における第１のｐ側配線層２１に対する反対側の面はｐ側外部端子２３ａとして機能する。第２のｎ側配線層２４における第１のｎ側配線層２２に対する反対側の面はｎ側外部端子２４ａとして機能する。
【００７３】
ｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、樹脂層２５から露出され、図２に示す前述した実装基板１００に形成されたパッド１０１に、はんだ１０２を介して接合される。
【００７４】
第２のｐ側配線層２３は第１のｐ側配線層２１よりも厚く、第２のｎ側配線層２４は第１のｎ側配線層２２よりも厚い。第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層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６において上下方向の厚さを表す。
【００７５】
第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層２４のそれぞれの厚さは、半導体層１５、ｐ側電極１６及びｎ側電極１７からなる積層体の厚さよりも厚い。なお、第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層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、第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層２４は、その平面サイズよりも厚さが小さくてもよい。
【００７６】
第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層２４及びこれらを補強する樹脂層２５は、半導体層１５の支持体として機能する。したがって、半導体層１５を形成するために使用した基板５を後述するように除去しても、第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層２４及び樹脂層２５を含む支持体によって、半導体層１５を安定して支持し、半導体発光装置の機械的強度を高めることができる。
【００７７】
また、半導体発光装置を実装基板に実装した状態で半導体層１５に加わる応力を、ピラー状の第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層２４が吸収することで緩和することができる。
【００７８】
第１のｐ側配線層２１、第１のｎ側配線層２２、第２のｐ側配線層２３および第２のｎ側配線層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。
【００７９】
樹脂層２５は、実装基板１００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。
【００８０】
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からの放出光に対して遮光性を付与させてもよい。また、樹脂層２５に、発光層１３からの放出光に対する反射性を有する粉末を含有させてもよい。
【００８１】
本実施形態においても、第１のｐ側配線層２１の端部及び第１のｎ側配線層２２の端部は、無機絶縁膜１８よりも柔軟な有機絶縁膜２０上に設けられている。このため、有機絶縁膜２０が、前述した応力を緩和し、無機絶縁膜１８のクラックを防ぐことができる。
【００８２】
すなわち、本実施形態においても、無機絶縁膜１８による高い放熱性を利用して高電流注入を可能にしつつ、応力が集中しやすい部分に、無機絶縁膜１８よりも柔軟な有機絶縁膜２０を設けることで、高い信頼性を実現する。
【００８３】
半導体層１５の第１の面１５ａ上には、発光層１３の放出光に対して透明な透明体として蛍光体層２７が設けられている。蛍光体層２７は、透明樹脂と、透明樹脂に分散された蛍光体粒子とを含む。蛍光体層２７は、発光層１３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、本実施形態の半導体発光装置は、発光層１３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。
【００８４】
蛍光体層２７中の透明樹脂は、半導体層１５の屈折率と空気の屈折率との間の屈折率を有する。これにより、第１の面１５ａ及び蛍光体層２７を通じた光の取り出し方向で、媒質の屈折率が大きく変化するのを防いで、光の取り出し効率を向上できる。
【００８５】
例えば、蛍光体粒子が黄色光を発光する黄色蛍光体粒子とすると、ＧａＮ系材料である発光層１３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、複数種の蛍光体粒子（例えば、赤色光を発光する赤色蛍光体粒子と、緑色光を発光する緑色蛍光体粒子）を含む構成であってもよい。
【００８６】
蛍光体層２７は、半導体層１５の成長に使った基板５を半導体層１５から除去した後に、第１の面１５ａ上に形成される。基板５を第１の面１５ａ上から除去することで、半導体発光装置を低背化できる。
【００８７】
第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層２４及び樹脂層２５を含む支持体を形成した後、その支持体に半導体層１５が支持された状態で、基板５は例えばレーザーリフトオフ法によって除去される。
【００８８】
基板５の裏面側から第１の半導体層１１に向けてレーザ光が照射される。レーザ光は、基板５に対して透過性を有し、第１の半導体層１１に対しては吸収領域となる波長を有する。
【００８９】
レーザ光が基板５と第１の半導体層１１との界面に到達すると、その界面付近の第１の半導体層１１はレーザ光のエネルギーを吸収して分解する。例えばＧａＮ系材料の第１の半導体層１１はガリウム（Ｇａ）と窒素ガスに分解する。この分解反応により、基板５と第１の半導体層１１との間に微小な隙間が形成され、基板５と第１の半導体層１１とが分離する。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５を除去する。
【００９０】
半導体層１５は、これよりも厚い支持体によって支持されているため、基板５がなくなっても、ウェーハ状態を保つことが可能である。また、樹脂層２５も、第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層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。そのため、基板５上に半導体層１５を形成するエピタキシャル成長で発生した大きな内部応力が、基板５の剥離時に一気に開放されても、デバイスが破壊されることを回避できる。
【００９１】
基板５を除去した後、第１の面１５ａを洗浄、また必要に応じて凹凸を形成するフロスト処理を行う。第１の面１５ａに微小凹凸を形成することで、光取り出し効率を向上できる。その後、第１の面１５ａ上に蛍光体層２７を形成する。また、必要に応じてレンズが、第１の面１５ａ上もしくは蛍光体層２７上に形成される。
【００９２】
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第１の面１５ａ上に供給する工程と、それを熱硬化させる工程とを有する。
【００９３】
蛍光体層２７を形成するまでの一連の工程はウェーハ状態で行われる。蛍光体層２７を形成した後、前述した溝５２の位置で、樹脂層２５から蛍光体層２７までを切断して、個片化する。このとき、硬い基板５はすでに除去されているので、基板５は切断しなくてもよく、個片化が容易になる。
【００９４】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態の半導体発光装置の模式断面図である。
【００９５】
本実施形態における第１のｐ側配線層２１及び第１のｎ側配線層２２は無機絶縁膜１８上に設けられている。また、第１のｐ側配線層２１の端部及び第１のｎ側配線層２２の端部も無機絶縁膜１８上に設けられている。第１のｐ側配線層２１の端部と無機絶縁膜１８との間、および第１のｎ側配線層２２の端部と無機絶縁膜１８との間には、前述した実施形態の有機絶縁膜２０は介在していない。
【００９６】
第１のｐ側配線層２１における無機絶縁膜１８の反対側の面には、第２のｐ側配線層２３が設けられている。本実施形態では、金属膜１９、第１のｐ側配線層２１及び第２のｐ側配線層２３が、ｐ側配線部を構成する。
【００９７】
第１のｎ側配線層２２における無機絶縁膜１８の反対側の面には、第２のｎ側配線層２４が設けられている。本実施形態では、金属膜１９、第１のｎ側配線層２２及び第２のｎ側配線層２４が、ｎ側配線部を構成する。
【００９８】
第２のｐ側配線層２３の平面サイズは第１のｐ側配線層２１の平面サイズよりも小さく、第１のｐ側配線層２１の側面と第２のｐ側配線層２３の側面との間には段差が形成されている。
【００９９】
同様に、第２のｎ側配線層２４の平面サイズは第１のｎ側配線層２２の平面サイズよりも小さく、第１のｎ側配線層２２の側面と第２のｎ側配線層２４の側面との間には段差が形成されている。
【０１００】
第１のｐ側配線層２１と第１のｎ側配線層２２との間には、樹脂等の絶縁材が充填されず、第１のｐ側配線層２１と第１のｎ側配線層２２とは空間を隔てて離間している。第２のｐ側配線層２３と第２のｎ側配線層２４との間にも、樹脂等の絶縁材が充填されず、第２のｐ側配線層２３と第２のｎ側配線層２４とは空間を隔てて離間している。
【０１０１】
第２のｐ側配線層２３における第１のｐ側配線層２１に対する反対側の面はｐ側外部端子２３ａとして機能する。第２のｎ側配線層２４における第１のｎ側配線層２２に対する反対側の面はｎ側外部端子２４ａとして機能する。同じ面で露出するｐ側外部端子２３ａ及びｎ側外部端子２４ａは、実装基板１００に形成されたパッド１０１に、はんだ１０２を介して接合される。
【０１０２】
第２のｐ側配線層２３は第１のｐ側配線層２１よりも厚く、第２のｎ側配線層２４は第１のｎ側配線層２２よりも厚い。第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層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。
【０１０３】
ｐ側外部端子２３ａとｎ側外部端子２４ａとの間の距離は、無機絶縁膜１８上での第１のｐ側配線層２１と第１の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とは、実装基板１００への実装時にはんだ１０２によって相互に短絡しない距離を隔てて離れている。
【０１０４】
また、外部端子としては機能しない第１のｐ側配線層２１は、プロセス上の限界まで、第１のｎ側配線層２２に近づけることができ、第１のｐ側配線層２１の面積を広くできる。この結果、発光層１３への電流分布及び放熱性を向上できる。
【０１０５】
また、第２のｐ側配線層２３の平面サイズを第１のｐ側配線層２１の平面サイズよりも小さくして、第１のｐ側配線層２１の側面から第２のｐ側配線層２３の側面にかけて段差が形成されるようにしている。すなわち、第１のｐ側配線層２１と第２のｐ側配線層２３を含むｐ側配線部は、実装基板１００側でより細くなっている。
【０１０６】
同様に、第２のｎ側配線層２４の平面サイズを第１のｎ側配線層２２の平面サイズよりも小さくして、第１のｎ側配線層２２の側面から第２のｎ側配線層２４の側面にかけて段差が形成されるようにしている。すなわち、第１のｎ側配線層２２と第２のｎ側配線層２４を含むｎ側配線部は、実装基板１００側でより細くなっている。
【０１０７】
このため、より細い第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層２４が、半導体発光装置を実装基板に実装した状態で半導体発光装置側に加わる応力を吸収して緩和する。この結果、第１のｐ側配線層２１の端部および第１のｎ側配線層２２の端部に応力が集中するのを抑制することができ、その端部付近での無機絶縁膜１８のクラックを防ぐことができる。
【０１０８】
したがって、本実施形態においても、無機絶縁膜１８による高い放熱性を利用して高電流注入を可能にしつつ、無機絶縁膜１８のクラックを防いで高い信頼性を実現する。
【０１０９】
（第４実施形態）
図８は、第４実施形態の半導体発光装置の模式断面図である。
【０１１０】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、第１のｐ側配線層２１の端部及び第１のｎ側配線層２２の端部は、無機絶縁膜１８よりも柔軟な有機絶縁膜２０上に設けられている。このため、有機絶縁膜２０が、前述した応力を緩和し、無機絶縁膜１８のクラックを防ぐことができる。
【０１１１】
さらに、第３実施形態と同様に、第２のｐ側配線層２３の平面サイズを第１のｐ側配線層２１の平面サイズよりも小さくして、第１のｐ側配線層２１の側面から第２のｐ側配線層２３の側面にかけて段差が形成されるようにしている。すなわち、第１のｐ側配線層２１と第２のｐ側配線層２３を含むｐ側配線部は、実装基板１００側でより細くなっている。
【０１１２】
同様に、第２のｎ側配線層２４の平面サイズを第１のｎ側配線層２２の平面サイズよりも小さくして、第１のｎ側配線層２２の側面から第２のｎ側配線層２４の側面にかけて段差が形成されるようにしている。すなわち、第１のｎ側配線層２２と第２のｎ側配線層２４を含むｎ側配線部は、実装基板１００側でより細くなっている。
【０１１３】
このため、第２のｐ側配線層２３及び第２のｎ側配線層２４が、半導体発光装置を実装基板に実装した状態で半導体発光装置側に加わる応力を吸収して緩和する。
【０１１４】
すなわち、本実施形態においても、無機絶縁膜１８による高い放熱性を利用して高電流注入を可能にしつつ、無機絶縁膜１８に対する局所的な応力集中を防いで高い信頼性を実現する。
【０１１５】
なお、図７、８に示す構造において、図６に示す構造のように、第１のｐ側配線層２１、第１のｎ側配線層２２、第２のｐ側配線層２３および第２のｎ側配線層２４のそれぞれの周囲に樹脂層２５を充填してもよい。第２のｐ側配線層２３、第２のｎ側配線層２４および樹脂層２５を厚くすることで、基板５がなくても、薄い半導体層１５を安定して支持することが可能になる。
【０１１６】
また、図２、７、８に示すそれぞれの構造において、基板５上に蛍光体層２７を設けてもよい。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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】
【０１２７】
５…基板、１０…半導体発光装置、１１…第１の半導体層、１２…第２の半導体層、１３…発光層、１４…絶縁膜、１５…半導体層、１５ａ…第１の面、１６…ｐ側電極、１７…ｎ側電極、１８…無機絶縁膜、１８ａ…第１のビア、１８ｂ…第２のビア、１９…金属膜、２０…有機絶縁膜、２１…第１のｐ側配線層、２２…第１のｎ側配線層、２３…第２のｐ側配線層、２４…第２のｎ側配線層、２１ａ，２３ａ…ｐ側外部端子、２２ａ，２４ａ…ｎ側外部端子、２５…樹脂層、２７…蛍光体層、１００…実装基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と、その反対側に形成された第２の面と、発光層とを有する半導体層と、
前記第２の面における前記発光層を有する領域に設けられたｐ側電極と、
前記第２の面における前記発光層を含まない領域に設けられたｎ側電極と、
前記第２の面側に設けられ、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと、前記ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する無機絶縁膜と、
前記無機絶縁膜上に設けられ、前記第１のビアを通じて前記ｐ側電極と電気的に接続されたｐ側配線部と、
前記ｐ側配線部に対して離間して、前記無機絶縁膜上に設けられ、前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎ側配線部と、
前記無機絶縁膜上における少なくとも前記ｐ側配線部と前記ｎ側配線部との間の部分に設けられた有機絶縁膜と、
を備え、
前記ｐ側配線部における前記ｎ側配線部側の端部、および前記ｎ側配線部における前記ｐ側配線部側の端部が、前記有機絶縁膜上に乗り上がり、
前記無機絶縁膜と前記有機絶縁膜との間に段差が形成され、
前記ｐ側配線部及び前記ｎ側配線部は、前記段差を被覆していることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
第１の面と、その反対側に形成された第２の面と、発光層とを有する半導体層と、
前記第２の面における前記発光層を有する領域に設けられたｐ側電極と、
前記第２の面における前記発光層を含まない領域に設けられたｎ側電極と、
前記第２の面側に設けられ、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと、前記ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する無機絶縁膜と、
前記無機絶縁膜上に設けられ、前記第１のビアを通じて前記ｐ側電極と電気的に接続されたｐ側配線部と、
前記ｐ側配線部に対して離間して、前記無機絶縁膜上に設けられ、前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎ側配線部と、
前記無機絶縁膜上における少なくとも前記ｐ側配線部と前記ｎ側配線部との間の部分に設けられた有機絶縁膜と、
を備え、
前記ｐ側配線部における前記ｎ側配線部側の端部、および前記ｎ側配線部における前記ｐ側配線部側の端部が、前記有機絶縁膜上に乗り上がっていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項３】
前記ｐ側配線部における前記ｎ側配線部側の端部以外の他の端部と前記無機絶縁膜との間、および前記ｎ側配線部における前記ｐ側配線部側の端部以外の他の端部と前記無機絶縁膜との間にも、前記有機絶縁膜が設けられている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】
前記発光層を含む領域の上の前記無機絶縁膜上に、前記ｎ側配線部の一部が重なっている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】
前記無機絶縁膜上に広がる前記ｎ側配線部の面積は、前記ｎ側配線部が前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と接続する面積よりも大きいことを特徴とする請求項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ｐ側配線部は、前記無機絶縁膜及び前記有機絶縁膜から露出されたｐ側外部端子を有し、
前記ｎ側配線部は、前記ｐ側外部端子と同じ面で前記無機絶縁膜及び前記有機絶縁膜から露出されたｎ側外部端子を有することを特徴とする請求項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ｐ側配線部は、前記無機絶縁膜及び前記有機絶縁膜上に設けられた第１のｐ側配線層と、前記第１のｐ側配線層上に設けられた第２のｐ側配線層とを有し、
前記ｎ側配線部は、前記無機絶縁膜及び前記有機絶縁膜上に設けられた第１のｎ側配線層と、前記第１のｎ側配線層上に設けられた第２のｎ側配線層とを有する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】
前記第２のｐ側配線層は前記第１のｐ側配線層よりも厚く、前記第２のｎ側配線層は前記第１のｎ側配線層よりも厚いことを特徴とする請求項７記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記第１のｐ側配線層と前記第１のｎ側配線層との間、および前記第２のｐ側配線層と前記第２のｎ側配線層との間に充填された絶縁材をさらに備えたことを特徴とする請求項７または８に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記第２のｐ側配線層は、前記無機絶縁膜、前記有機絶縁膜及び前記絶縁材から露出されたｐ側外部端子を有し、
前記第２のｎ側配線層は、前記ｐ側外部端子と同じ面で前記無機絶縁膜、前記有機絶縁膜及び前記絶縁材から露出されたｎ側外部端子を有することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
第１の面と、その反対側に形成された第２の面と、発光層とを有する半導体層と、
前記第２の面における前記発光層を有する領域に設けられたｐ側電極と、
前記第２の面における前記発光層を含まない領域に設けられたｎ側電極と、
前記第２の面側に設けられ、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと、前記ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられ、前記第１のビアを通じて前記ｐ側電極と電気的に接続された第１のｐ側配線層と、
前記第１のｐ側配線層に対して離間して、前記絶縁膜上に設けられ、前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と電気的に接続された第１のｎ側配線層と、
前記第１のｐ側配線層上に設けられ、前記第１のｐ側配線層よりも平面サイズが小さい第２のｐ側配線層と、
前記第１のｎ側配線層上に設けられ、前記第１のｎ側配線層よりも平面サイズが小さい第２のｎ側配線層と、
を備え、
前記第１のｐ側配線層と前記第１のｎ側配線層とは空間を隔てて離間し、前記第２のｐ側配線層と前記第２のｎ側配線層とは空間を隔てて離間し、
前記第１のｐ側配線層と前記第２のｐ側配線層との間、および前記第１のｎ側配線層と前記第２のｎ側配線層との間に段差が形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１２】
前記絶縁膜は、無機絶縁膜であり、
前記無機絶縁膜上における少なくとも前記第１のｐ側配線層と前記第１のｎ側配線層との間の部分に設けられた有機絶縁膜をさらに備え、
前記第１のｐ側配線層における前記第１のｎ側配線層側の端部、および前記第１のｎ側配線層における前記第１のｐ側配線層側の端部が、前記有機絶縁膜上に乗り上がっていることを特徴とする請求項１１記載の半導体発光装置。
【請求項１３】
前記発光層を含む領域の上の前記無機絶縁膜上に、前記第１のｎ側配線層の一部が重なっていることを特徴とする請求項１２記載の半導体発光装置。
【請求項１４】
前記絶縁膜上に広がる前記第１のｎ側配線層の面積は、前記第１のｎ側配線層が前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と接続する面積よりも大きいことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１５】
前記第２のｐ側配線層は前記第１のｐ側配線層よりも厚く、前記第２のｎ側配線層は前記第１のｎ側配線層よりも厚いことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１６】
前記第１の面上に設けられ、前記発光層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１〜１５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１７】
前記透明体は、前記半導体層よりも厚い基板であることを特徴とする請求項１６記載の半導体発光装置。
【請求項１８】
前記基板は、前記半導体層の屈折率と空気の屈折率との間の屈折率を有することを特徴とする請求項１７記載の半導体発光装置。
【請求項１９】
前記透明体は、蛍光体層であることを特徴とする請求項１６記載の半導体発光装置。
【請求項２０】
前記蛍光体層は、前記半導体層の屈折率と空気の屈折率との間の屈折率を有する透明樹脂と、前記透明樹脂に分散された蛍光体粒子とを含むことを特徴とする請求項１９記載の半導体発光装置。
【請求項１】
第１の面と、その反対側に形成された第２の面と、発光層とを有する半導体層と、
前記第２の面における前記発光層を有する領域に設けられたｐ側電極と、
前記第２の面における前記発光層を含まない領域に設けられたｎ側電極と、
前記第２の面側に設けられ、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと、前記ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する無機絶縁膜と、
前記無機絶縁膜上に設けられ、前記第１のビアを通じて前記ｐ側電極と電気的に接続されたｐ側配線部と、
前記ｐ側配線部に対して離間して、前記無機絶縁膜上に設けられ、前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎ側配線部と、
前記無機絶縁膜上における少なくとも前記ｐ側配線部と前記ｎ側配線部との間の部分に設けられた有機絶縁膜と、
を備え、
前記ｐ側配線部における前記ｎ側配線部側の端部、および前記ｎ側配線部における前記ｐ側配線部側の端部が、前記有機絶縁膜上に乗り上がり、
前記無機絶縁膜と前記有機絶縁膜との間に段差が形成され、
前記ｐ側配線部及び前記ｎ側配線部は、前記段差を被覆していることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
第１の面と、その反対側に形成された第２の面と、発光層とを有する半導体層と、
前記第２の面における前記発光層を有する領域に設けられたｐ側電極と、
前記第２の面における前記発光層を含まない領域に設けられたｎ側電極と、
前記第２の面側に設けられ、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと、前記ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する無機絶縁膜と、
前記無機絶縁膜上に設けられ、前記第１のビアを通じて前記ｐ側電極と電気的に接続されたｐ側配線部と、
前記ｐ側配線部に対して離間して、前記無機絶縁膜上に設けられ、前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と電気的に接続されたｎ側配線部と、
前記無機絶縁膜上における少なくとも前記ｐ側配線部と前記ｎ側配線部との間の部分に設けられた有機絶縁膜と、
を備え、
前記ｐ側配線部における前記ｎ側配線部側の端部、および前記ｎ側配線部における前記ｐ側配線部側の端部が、前記有機絶縁膜上に乗り上がっていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項３】
前記ｐ側配線部における前記ｎ側配線部側の端部以外の他の端部と前記無機絶縁膜との間、および前記ｎ側配線部における前記ｐ側配線部側の端部以外の他の端部と前記無機絶縁膜との間にも、前記有機絶縁膜が設けられている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】
前記発光層を含む領域の上の前記無機絶縁膜上に、前記ｎ側配線部の一部が重なっている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】
前記無機絶縁膜上に広がる前記ｎ側配線部の面積は、前記ｎ側配線部が前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と接続する面積よりも大きいことを特徴とする請求項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ｐ側配線部は、前記無機絶縁膜及び前記有機絶縁膜から露出されたｐ側外部端子を有し、
前記ｎ側配線部は、前記ｐ側外部端子と同じ面で前記無機絶縁膜及び前記有機絶縁膜から露出されたｎ側外部端子を有することを特徴とする請求項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ｐ側配線部は、前記無機絶縁膜及び前記有機絶縁膜上に設けられた第１のｐ側配線層と、前記第１のｐ側配線層上に設けられた第２のｐ側配線層とを有し、
前記ｎ側配線部は、前記無機絶縁膜及び前記有機絶縁膜上に設けられた第１のｎ側配線層と、前記第１のｎ側配線層上に設けられた第２のｎ側配線層とを有する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】
前記第２のｐ側配線層は前記第１のｐ側配線層よりも厚く、前記第２のｎ側配線層は前記第１のｎ側配線層よりも厚いことを特徴とする請求項７記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記第１のｐ側配線層と前記第１のｎ側配線層との間、および前記第２のｐ側配線層と前記第２のｎ側配線層との間に充填された絶縁材をさらに備えたことを特徴とする請求項７または８に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記第２のｐ側配線層は、前記無機絶縁膜、前記有機絶縁膜及び前記絶縁材から露出されたｐ側外部端子を有し、
前記第２のｎ側配線層は、前記ｐ側外部端子と同じ面で前記無機絶縁膜、前記有機絶縁膜及び前記絶縁材から露出されたｎ側外部端子を有することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
第１の面と、その反対側に形成された第２の面と、発光層とを有する半導体層と、
前記第２の面における前記発光層を有する領域に設けられたｐ側電極と、
前記第２の面における前記発光層を含まない領域に設けられたｎ側電極と、
前記第２の面側に設けられ、前記第ｐ側電極に通じる第１のビアと、前記ｎ側電極に通じる第２のビアとを有する絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられ、前記第１のビアを通じて前記ｐ側電極と電気的に接続された第１のｐ側配線層と、
前記第１のｐ側配線層に対して離間して、前記絶縁膜上に設けられ、前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と電気的に接続された第１のｎ側配線層と、
前記第１のｐ側配線層上に設けられ、前記第１のｐ側配線層よりも平面サイズが小さい第２のｐ側配線層と、
前記第１のｎ側配線層上に設けられ、前記第１のｎ側配線層よりも平面サイズが小さい第２のｎ側配線層と、
を備え、
前記第１のｐ側配線層と前記第１のｎ側配線層とは空間を隔てて離間し、前記第２のｐ側配線層と前記第２のｎ側配線層とは空間を隔てて離間し、
前記第１のｐ側配線層と前記第２のｐ側配線層との間、および前記第１のｎ側配線層と前記第２のｎ側配線層との間に段差が形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１２】
前記絶縁膜は、無機絶縁膜であり、
前記無機絶縁膜上における少なくとも前記第１のｐ側配線層と前記第１のｎ側配線層との間の部分に設けられた有機絶縁膜をさらに備え、
前記第１のｐ側配線層における前記第１のｎ側配線層側の端部、および前記第１のｎ側配線層における前記第１のｐ側配線層側の端部が、前記有機絶縁膜上に乗り上がっていることを特徴とする請求項１１記載の半導体発光装置。
【請求項１３】
前記発光層を含む領域の上の前記無機絶縁膜上に、前記第１のｎ側配線層の一部が重なっていることを特徴とする請求項１２記載の半導体発光装置。
【請求項１４】
前記絶縁膜上に広がる前記第１のｎ側配線層の面積は、前記第１のｎ側配線層が前記第２のビアを通じて前記ｎ側電極と接続する面積よりも大きいことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１５】
前記第２のｐ側配線層は前記第１のｐ側配線層よりも厚く、前記第２のｎ側配線層は前記第１のｎ側配線層よりも厚いことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１６】
前記第１の面上に設けられ、前記発光層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１〜１５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項１７】
前記透明体は、前記半導体層よりも厚い基板であることを特徴とする請求項１６記載の半導体発光装置。
【請求項１８】
前記基板は、前記半導体層の屈折率と空気の屈折率との間の屈折率を有することを特徴とする請求項１７記載の半導体発光装置。
【請求項１９】
前記透明体は、蛍光体層であることを特徴とする請求項１６記載の半導体発光装置。
【請求項２０】
前記蛍光体層は、前記半導体層の屈折率と空気の屈折率との間の屈折率を有する透明樹脂と、前記透明樹脂に分散された蛍光体粒子とを含むことを特徴とする請求項１９記載の半導体発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４３８４９（Ｐ２０１２−２４３８４９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１０３７２（Ｐ２０１１−１１０３７２）
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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