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JP2013030524A - Method of manufacturing light-emitting chip, light-emitting chip, and element group formation substrate - Google Patents

Method of manufacturing light-emitting chip, light-emitting chip, and element group formation substrate Download PDF

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JP2013030524A
JP2013030524A JP2011163858A JP2011163858A JP2013030524A JP 2013030524 A JP2013030524 A JP 2013030524A JP 2011163858 A JP2011163858 A JP 2011163858A JP 2011163858 A JP2011163858 A JP 2011163858A JP 2013030524 A JP2013030524 A JP 2013030524A
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Abstract

【課題】成長用基板上に形成された複数の半導体発光素子を分割して発光チップを製造する場合に、発光チップの生産性を向上させる。
【解決手段】成長用基板および複数の半導体発光素子を有する素子群形成基板と基部とを接合部で接合する接合工程(S13)と、これらの積層体から成長用基板を分離する成長用基板分離工程(S14)と、複数の半導体発光素子、接合部および基部の接合体と基材とをワックス層で接着する支持用基板接着工程(S15)と、これらの接着体に対し基部および接合部を貫通する外部電極を形成する外部電極形成工程(S17〜S22)と、外部電極が形成された接着体からワックス層および基材を分離する支持用基板分離工程と、外部電極が形成され且つ基材が分離された接合体に対し基部および接合部を分割する分割工程とを含む。
【選択図】図3
When a light emitting chip is manufactured by dividing a plurality of semiconductor light emitting elements formed on a growth substrate, the productivity of the light emitting chip is improved.
A bonding step (S13) for bonding an element group forming substrate having a growth substrate and a plurality of semiconductor light emitting elements and a base at a bonding portion, and a growth substrate separation for separating the growth substrate from these laminates A step (S14), a supporting substrate bonding step (S15) for bonding a plurality of semiconductor light emitting elements, a bonded portion and a bonded portion of the base portion to the base material with a wax layer, and a base portion and a bonded portion for the bonded body External electrode forming step (S17 to S22) for forming an external electrode penetrating, a supporting substrate separating step for separating the wax layer and the base material from the adhesive body on which the external electrode is formed, and the external electrode formed on the base material And a dividing step of dividing the base portion and the joint portion with respect to the joined body separated.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、発光チップの製造方法、発光チップ、素子群形成基板に関する。   The present invention relates to a light emitting chip manufacturing method, a light emitting chip, and an element group forming substrate.

従来技術として、n型領域とp型領域の間に配置した発光層を含み、成長基板上に成長させた半導体構造を設ける段階と、少なくとも一つのインターコネクトによって前記半導体構造をキャリアに取付ける段階と、前記半導体構造と前記キャリアの間の空洞に、該半導体構造に対する剛性支持体を形成するアンダーフィルを導入する段階と、前記成長基板を除去する段階と、を含むことを特徴とする分離する方法が存在する(特許文献1参照)。
すなわち、特許文献1には、(1)サファイアからなる成長用基板(サファイア基板)上に成長させたGaNに複数個のフリップチップ(FC)発光素子を形成し、(2)複数個のFC発光素子をサファイア基板ごと個片化し、(3)個片化したサファイア基板付きのFC発光素子(以下ではチップと称する)をサブマウントに複数個FC実装し、(4)サブマウントにFC実装した複数個のチップにアンダーフィルを充填し、(5)レーザリフトオフプロセス(LLO)により各チップからそれぞれサファイア基板を除去することでサブマウントに複数個のFC発光素子を残し、(6)サブマウントを個片化してパッケージに実装する方法が開示されている。
As a prior art, providing a semiconductor structure including a light emitting layer disposed between an n-type region and a p-type region and grown on a growth substrate; attaching the semiconductor structure to a carrier by at least one interconnect; An isolation method comprising introducing into the cavity between the semiconductor structure and the carrier an underfill that forms a rigid support for the semiconductor structure and removing the growth substrate. Exists (see Patent Document 1).
That is, in Patent Document 1, (1) a plurality of flip chip (FC) light emitting elements are formed on GaN grown on a growth substrate (sapphire substrate) made of sapphire, and (2) a plurality of FC light emission. The device is divided into individual sapphire substrates, and (3) a plurality of FC light emitting devices with sapphire substrates (hereinafter referred to as chips) are mounted on a submount, and (4) a plurality of FC mounted on a submount. Each chip is filled with underfill. (5) The sapphire substrate is removed from each chip by a laser lift-off process (LLO) to leave a plurality of FC light emitting elements on the submount. (6) Each submount is separated. A method of separating and mounting on a package is disclosed.

国際公開第2006/131843号International Publication No. 2006/131844

しかしながら、特許文献1に記載のように、サファイア等の成長用基板上に成長させたIII族窒化物半導体層に加工を施して複数の半導体発光素子を形成した後、成長用基板ごと複数の半導体発光素子に分割する手法を採用した場合には、その後に半導体発光素子毎にサファイア基板を取り外す必要があり、発光チップの生産性の低下やコストアップを招いていた。
本発明は、成長用基板上に形成された複数の半導体発光素子を分割して発光チップを製造する場合に、発光チップの生産性を向上させることを目的とする。
However, as described in Patent Document 1, a group III nitride semiconductor layer grown on a growth substrate such as sapphire is processed to form a plurality of semiconductor light emitting devices, and then a plurality of semiconductors are formed for each growth substrate. When the method of dividing into light emitting elements is adopted, it is necessary to subsequently remove the sapphire substrate for each semiconductor light emitting element, leading to a decrease in productivity and cost increase of the light emitting chip.
An object of the present invention is to improve the productivity of a light-emitting chip when a light-emitting chip is manufactured by dividing a plurality of semiconductor light-emitting elements formed on a growth substrate.

本発明によれば、下記[1]〜[14]に係る発明が提供される。
[1]III族窒化物半導体層を有する複数の半導体発光素子が第1基板の表面に形成されてなる、素子群形成基板における半導体発光素子の形成面と、第1基板とは異なる第2基板の第1の面とを、接合部を介して接合する接合工程と、
素子群形成基板、接合部および第2基板が積層された積層体から、第1基板を分離する第1基板分離工程と、
接合部を介して複数の半導体発光素子と第2基板とが接合された接合体において複数の半導体発光素子が露出する露出面と、第1基板および第2基板とは異なる第3基板の一方の面とを、接着部を介して接着する接着工程と、
接着部を介して接合体と第3基板とが接着された接着体に対し、第2基板における第1の面の背面側となる第2の面側から、第2基板および接合部を貫通し、且つ、一端が半導体発光素子に接続されるとともに他端が第2基板における第2の面側に露出する外部電極を形成する外部電極形成工程と、
外部電極が形成された接着体から、接着部とともに第3基板を分離する第3基板分離工程と、
外部電極が形成され且つ第3基板が分離された接合体に対し、第2基板および接合部を分割する分割工程と
を含む発光チップの製造方法。
According to the present invention, the inventions according to the following [1] to [14] are provided.
[1] A surface on which a semiconductor light emitting element is formed in an element group forming substrate, in which a plurality of semiconductor light emitting elements having a group III nitride semiconductor layer are formed on the surface of the first substrate, and a second substrate different from the first substrate A bonding step of bonding the first surface of the first surface via a bonding portion;
A first substrate separating step for separating the first substrate from the stacked body in which the element group forming substrate, the bonding portion, and the second substrate are stacked;
An exposed surface in which the plurality of semiconductor light emitting elements are exposed in a joined body in which the plurality of semiconductor light emitting elements and the second substrate are joined via the joint, and one of the third substrate different from the first substrate and the second substrate A bonding step of bonding the surface via the bonding portion;
With respect to the bonded body in which the bonded body and the third substrate are bonded via the bonded portion, the second substrate and the bonded portion are penetrated from the second surface side which is the back side of the first surface of the second substrate. And an external electrode forming step of forming an external electrode having one end connected to the semiconductor light emitting element and the other end exposed on the second surface side of the second substrate;
A third substrate separating step for separating the third substrate together with the bonding portion from the adhesive body on which the external electrode is formed;
A method for manufacturing a light-emitting chip, comprising: a dividing step of dividing a second substrate and a bonding portion with respect to a bonded body in which external electrodes are formed and a third substrate is separated.

[2]接合部は、シロキサン構造を含む絶縁性材料にて構成され、
接合工程の前に、第2基板の第1の面に、絶縁性材料の前駆体を塗布し、
接合工程では、素子群形成基板における半導体発光素子の形成面と、第2基板における前駆体が塗布された面とを対峙させ、素子群形成基板と第2基板とに圧力をかけながら加熱することを特徴とする[1]記載の発光チップの製造方法。
[3]素子群形成基板において、第1基板がサファイア単結晶で構成されることを特徴とする[1]または[2]記載の発光チップの製造方法。
[4]素子群形成基板には、複数の半導体発光素子のそれぞれに対して正の内部電極および負の内部電極が設けられており、
外部電極形成工程では、第2基板および接合部を貫通し且つ半導体発光素子に設けられた正の内部電極と接続される正の外部電極と、第2基板および接合部を貫通し且つ半導体発光素子に設けられた負の内部電極と接続される負の外部電極とを形成することを特徴とする[1]乃至[3]のいずれかに記載の発光チップの製造方法。
[5]外部電極形成工程は、
接着部を介して接合体と第3基板とが接着された接着体に対し、第2基板における第1の面の背面側となる第2の面側から、第2基板および接合部を貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
第2基板および接合部を貫通して形成された貫通孔の内壁面に絶縁部を形成する絶縁部形成工程と、
第2基板および接合部を貫通して形成され且つ内壁面に絶縁部が形成された貫通孔に、導電性材料を充填する充填工程と
を有することを特徴とする[1]乃至[4]のいずれかに記載の発光チップの製造方法。
[6]第2基板は、シリコン単結晶で構成されることを特徴とする[1]乃至[5]のいずれかに記載の発光チップの製造方法。
[2] The junction is made of an insulating material containing a siloxane structure,
Before the bonding step, a precursor of an insulating material is applied to the first surface of the second substrate,
In the bonding step, the surface on which the semiconductor light emitting element is formed on the element group formation substrate and the surface on which the precursor is applied on the second substrate face each other, and heating is performed while applying pressure to the element group formation substrate and the second substrate. The method for producing a light-emitting chip as described in [1].
[3] The method for manufacturing a light-emitting chip according to [1] or [2], wherein in the element group forming substrate, the first substrate is made of a sapphire single crystal.
[4] The element group forming substrate is provided with a positive internal electrode and a negative internal electrode for each of the plurality of semiconductor light emitting elements,
In the external electrode forming step, a positive external electrode that passes through the second substrate and the junction and is connected to a positive internal electrode provided in the semiconductor light emitting element, and passes through the second substrate and the junction and passes through the semiconductor light emitting element. The method for manufacturing a light-emitting chip according to any one of [1] to [3], wherein a negative external electrode connected to a negative internal electrode provided on the substrate is formed.
[5] The external electrode forming step
With respect to the bonded body in which the bonded body and the third substrate are bonded via the bonded portion, the second substrate and the bonded portion are penetrated from the second surface side which is the back side of the first surface of the second substrate. A through hole forming step of forming a through hole;
An insulating portion forming step of forming an insulating portion on the inner wall surface of the through hole formed through the second substrate and the joint portion;
[1] to [4], further comprising a filling step of filling a through hole formed through the second substrate and the bonding portion and having an insulating portion formed on the inner wall surface with a conductive material. The manufacturing method of the light emitting chip in any one.
[6] The method for manufacturing a light-emitting chip according to any one of [1] to [5], wherein the second substrate is made of a silicon single crystal.

[7]III族窒化物半導体層を有する複数の半導体発光素子が第1基板の表面に形成されてなる、素子群形成基板における半導体発光素子の形成面と、第1基板とは異なる第2基板の第1の面とを、接合部を介して接合する接合工程と、
素子群形成基板、接合部および第2基板が積層された積層体に対し、第2基板における第1の面の背面側となる第2の面側から、第2基板および接合部を貫通し、且つ、一端が半導体発光素子に接続されるとともに他端が第2基板における第2の面側に露出する外部電極を形成する外部電極形成工程と、
外部電極が形成された積層体から、第1基板を分離する第1基板分離工程と、
外部電極が形成され且つ第1基板が分離された、接合部を介して複数の半導体発光素子と第2基板とが接合された接合体に対し、第2基板および接合部を分割する分割工程と
を含む発光チップの製造方法。
[7] A surface on which the semiconductor light emitting element is formed in the element group forming substrate, in which a plurality of semiconductor light emitting elements having a group III nitride semiconductor layer are formed on the surface of the first substrate, and a second substrate different from the first substrate A bonding step of bonding the first surface of the first surface via a bonding portion;
From the second surface side, which is the back side of the first surface of the second substrate, to the stacked body in which the element group forming substrate, the bonding portion, and the second substrate are stacked, the second substrate and the bonding portion are penetrated. And an external electrode forming step of forming an external electrode having one end connected to the semiconductor light emitting element and the other end exposed on the second surface side of the second substrate;
A first substrate separation step of separating the first substrate from the laminate in which the external electrode is formed;
A dividing step of dividing the second substrate and the bonding portion with respect to the bonded body in which the plurality of semiconductor light emitting elements and the second substrate are bonded via the bonding portion, in which the external electrode is formed and the first substrate is separated; A method for manufacturing a light-emitting chip including:

[8]第1導電型を有するIII族窒化物半導体で構成される第1半導体層と、III族窒化物半導体で構成され、第1半導体層に接して設けられるとともに通電により発光する発光層と、第1導電型とは逆の第2導電型を有するIII族窒化物半導体で構成され、発光層に接して設けられる第2半導体層とを有する半導体発光素子と、
半導体発光素子に設けられた第2半導体層に対向して設けられる基部と、
半導体発光素子と基部との間に設けられ、半導体発光素子と基部とを接合させる接合部と、
基部および接合部を貫通して設けられ、一端側が半導体発光素子における第1半導体層と電気的に接続され、他端側が基部から外側に露出する第1電極と、
基部および接合部を貫通して設けられ、一端側が半導体発光素子における第2半導体層と電気的に接続され、他端側が基部から外側に露出する第2電極と
を含む発光チップ。
[8] A first semiconductor layer made of a group III nitride semiconductor having a first conductivity type, a light emitting layer made of a group III nitride semiconductor, provided in contact with the first semiconductor layer and emitting light when energized; A semiconductor light emitting device comprising a group III nitride semiconductor having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and a second semiconductor layer provided in contact with the light emitting layer;
A base provided opposite to the second semiconductor layer provided in the semiconductor light emitting device;
A junction provided between the semiconductor light emitting element and the base, and joining the semiconductor light emitting element and the base;
A first electrode provided through the base and the joint, one end of which is electrically connected to the first semiconductor layer in the semiconductor light emitting element, and the other end is exposed to the outside from the base;
A light-emitting chip that includes a second electrode that is provided through the base and the joint, has one end electrically connected to the second semiconductor layer of the semiconductor light-emitting element, and the other end exposed to the outside from the base.

[9]基部および接合部に設けられ、第1電極と第2電極とを電気的に絶縁する絶縁部をさらに含むことを特徴とする[8]記載の発光チップ。
[10]基部がシリコン単結晶にて構成され、接合部が珪素酸化物を含むことを特徴とする[8]または[9]記載の発光チップ。
[11]半導体発光素子において発光層からみて第1半導体層側の端面には、凹凸加工が施されていることを特徴とする[8]乃至[10]のいずれか1項記載の発光チップ。
[9] The light-emitting chip according to [8], further including an insulating portion that is provided in the base portion and the joint portion and electrically insulates the first electrode and the second electrode.
[10] The light-emitting chip according to [8] or [9], wherein the base is made of silicon single crystal, and the junction includes silicon oxide.
[11] The light-emitting chip according to any one of [8] to [10], wherein the semiconductor light-emitting element has an uneven surface on the end surface on the first semiconductor layer side as viewed from the light-emitting layer.

[12]板状の構造を有する基部と、
それぞれがIII族窒化物半導体層を有する複数の半導体発光素子と、
基部の一方の面に対し、複数の半導体発光素子を並べた状態で接合させる接合部と、
複数の半導体発光素子のそれぞれに対応して基部および接合部を貫通して形成され、複数の半導体発光素子のそれぞれに対して給電を行う複数の外部電極と
を有する素子群形成基板。
[12] a base having a plate-like structure;
A plurality of semiconductor light emitting devices each having a group III nitride semiconductor layer;
A bonding portion for bonding a plurality of semiconductor light emitting elements in a state of being aligned to one surface of the base portion,
An element group forming substrate having a plurality of external electrodes formed through the base and the junction corresponding to each of the plurality of semiconductor light emitting elements and supplying power to each of the plurality of semiconductor light emitting elements.

[13]複数の半導体発光素子を形成するためのIII族窒化物半導体層の成長過程で用いられ、複数の半導体発光素子がIII族窒化物半導体層を介して取り付けられるとともに、複数の半導体発光素子および接合部を介して基部に対向して配置される成長用基板をさらに備えることを特徴とする請求項12記載の素子群形成基板。
[14]複数の半導体発光素子は、第1導電型を有するIII族窒化物半導体で構成される第1半導体層と、III族窒化物半導体で構成され、第1半導体層に接して設けられるとともに通電により発光する発光層と、第1導電型とは逆の第2導電型を有するIII族窒化物半導体で構成され、発光層に接して設けられる第2半導体層とを有し、
外部電極は、基部および接合部を貫通して設けられ、一端側が半導体発光素子における第1半導体層と電気的に接続され、他端側が基部から外側に露出する第1電極と、基部および接合部を貫通して設けられ、一端側が半導体発光素子における第2半導体層と電気的に接続され、他端側が基部から外側に露出する第2電極とを有すること
を特徴とする[12]または[13]記載の素子群形成基板。
[13] Used in the growth process of a group III nitride semiconductor layer for forming a plurality of semiconductor light emitting elements, and the plurality of semiconductor light emitting elements are attached via the group III nitride semiconductor layer, and the plurality of semiconductor light emitting elements The element group forming substrate according to claim 12, further comprising a growth substrate disposed to face the base portion via the bonding portion.
[14] The plurality of semiconductor light emitting elements are formed of a first semiconductor layer made of a group III nitride semiconductor having a first conductivity type, a group III nitride semiconductor, and provided in contact with the first semiconductor layer. A light-emitting layer that emits light when energized, and a second semiconductor layer that is formed of a group III nitride semiconductor having a second conductivity type opposite to the first conductivity type and is provided in contact with the light-emitting layer,
The external electrode is provided through the base and the joint, and has one end electrically connected to the first semiconductor layer in the semiconductor light emitting device and the other end exposed to the outside from the base, the base and the joint. [12] or [13], wherein one end side is electrically connected to the second semiconductor layer in the semiconductor light emitting device, and the other end side is exposed to the outside from the base. ] The element group formation board | substrate of description.

本発明によれば、成長用基板上に形成された複数の半導体発光素子を分割して発光チップを製造する場合に、発光チップの生産性を向上させることができる。   According to the present invention, when a light emitting chip is manufactured by dividing a plurality of semiconductor light emitting elements formed on a growth substrate, the productivity of the light emitting chip can be improved.

本実施の形態が適用された発光チップの一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of the light emitting chip to which this embodiment was applied. 図1に示す発光チップの断面図である。It is sectional drawing of the light emitting chip shown in FIG. 実施の形態1における発光チップの製造方法の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing a light-emitting chip in the first embodiment. 素子群形成基板の製造方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing method of an element group formation board | substrate. 素子群形成基板の全体構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the whole structure of an element group formation board | substrate. 素子群形成基板における1つの半導体発光素子の拡大図である。It is an enlarged view of one semiconductor light emitting element in an element group formation substrate. 図6におけるVII−VII断面図である。It is VII-VII sectional drawing in FIG. 半導体発光素子におけるp側内部電極周辺の断面構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross-sectional structure around the p side internal electrode in a semiconductor light-emitting device. 半導体発光素子におけるn側内部電極周辺の断面構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross-sectional structure of the n side internal electrode periphery in a semiconductor light-emitting device. ステップ11の素子群形成基板製造工程の一例およびステップ12の実装用基板製造工程の一例を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an example of an element group forming substrate manufacturing process in step 11 and an example of a mounting board manufacturing process in step 12; ステップ13の接合工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the joining process of step 13. FIG. ステップ14の成長用基板分離工程の一例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a growth substrate separating step in Step 14; ステップ15の支持用基板接着工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the support board | substrate adhesion process of step 15. FIG. ステップ16の実装用基板研磨工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the mounting board | substrate grinding | polishing process of step 16. FIG. ステップ17のビア・ホール形成工程の一例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a via hole forming step in Step 17; ステップ18の絶縁部形成工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the insulation part formation process of step 18. FIG. ステップ19のバリア/シード層形成工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the barrier / seed layer formation process of step 19. FIG. ステップ20のプラグ部形成工程の一例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a plug portion forming process in step 20. ステップ21の電極形成面研磨工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the electrode formation surface grinding | polishing process of step 21. FIG. ステップ22の外部パッド形成工程の一例を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an example of an external pad forming process in step 22. ステップ23の支持用基板分離工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the support substrate separation process of step 23. FIG. ステップ24の光取り出し面加工工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the light extraction surface processing process of step 24. FIG. ステップ25の個片化工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the individualization process of step 25. FIG. 発光チップを搭載した発光装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the light-emitting device carrying a light-emitting chip. 発光装置における発光チップの実装状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mounting state of the light emitting chip in a light-emitting device. 実施の形態2における発光チップの製造方法の一例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing a light-emitting chip in a second embodiment. ステップ54の実装用基板研磨工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the mounting board | substrate grinding | polishing process of step 54. FIG. ステップ55のビア・ホール形成工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the via hole formation process of step 55. FIG. ステップ56の絶縁部形成工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the insulation part formation process of step 56. FIG. ステップ57のバリア/シード層形成工程の一例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a barrier / seed layer forming step of Step 57; ステップ58のプラグ部形成工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the plug part formation process of step 58. FIG. ステップ59の電極形成面研磨工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the electrode formation surface grinding | polishing process of step 59. FIG. ステップ60の外部パッド形成工程の一例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an example of an external pad forming step in Step 60. ステップ61の成長用基板分離工程の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the board | substrate separation process for growth of step 61. FIG.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
◎実施の形態1
図1は、本実施の形態が適用された発光チップ1の一例の斜視図であり、図2は、図1に示す発光チップ1の断面図である。
この発光チップ1は、給電により発光する半導体発光素子10と、この半導体発光素子10が実装される実装用基板50と、実装用基板50と半導体発光素子10に対する給電系とを絶縁する絶縁部60と、半導体発光素子10に対する正の給電系を構成するp側外部電極70と、半導体発光素子10に対する負の給電系を構成するn側外部電極80とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1
FIG. 1 is a perspective view of an example of a light-emitting chip 1 to which the exemplary embodiment is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the light-emitting chip 1 shown in FIG.
The light emitting chip 1 includes a semiconductor light emitting element 10 that emits light by power feeding, a mounting substrate 50 on which the semiconductor light emitting element 10 is mounted, and an insulating portion 60 that insulates the mounting substrate 50 and a power feeding system for the semiconductor light emitting element 10. And a p-side external electrode 70 constituting a positive feeding system for the semiconductor light emitting element 10 and an n-side external electrode 80 constituting a negative feeding system for the semiconductor light emitting element 10.

発光チップ1において、半導体発光素子10は、下地層13と、下地層13の上に積層されるn型半導体層14と、n型半導体層14の上に積層される発光層15と、発光層15の上に積層されるp型半導体層16とを備える。また、この半導体発光素子10においては、図中上方に向けてn型半導体層14の上面が露出するように、積層されたp型半導体層16、発光層15およびn型半導体層14が、一部の領域において厚さ方向に切り欠かれている。そして、下地層13のうち、発光チップ1において外部に露出する図中下方の面は、凹凸加工が施された凹凸加工面13aとなっている。   In the light-emitting chip 1, the semiconductor light-emitting element 10 includes a base layer 13, an n-type semiconductor layer 14 stacked on the base layer 13, a light-emitting layer 15 stacked on the n-type semiconductor layer 14, and a light-emitting layer. 15 and a p-type semiconductor layer 16 stacked on the substrate 15. Further, in this semiconductor light emitting device 10, the stacked p type semiconductor layer 16, light emitting layer 15 and n type semiconductor layer 14 are integrated so that the upper surface of the n type semiconductor layer 14 is exposed upward in the drawing. In the region of the part, it is cut out in the thickness direction. And the lower surface in the figure exposed to the exterior in the light emitting chip 1 among the base layers 13 is a concavo-convex processed surface 13a subjected to concavo-convex processing.

さらに、この半導体発光素子10は、発光層15から出力される光に対する透過性および導電性を有し、p型半導体層16の上に積層される透明導電層17を備えている。
さらにまた、この半導体発光素子10は、発光層15から出力される光に対する透過性および絶縁性を有し、透明導電層17の上面から、p型半導体層16、発光層15およびn型半導体層14の側面を介して、n型半導体層14の上面に至るように、一体的に積層される透明絶縁層18を備えている。この透明絶縁層18は、発光層15等を保護する保護膜としての機能もあり、化学的に安定で、耐湿性の優れた材質が適する。また、透明絶縁層18は、透明な低屈折率誘電体として、AgやAl等の金属反射膜と組み合わせて次のような条件の下、発光層15からの光を増反射する機能を有する。
Further, the semiconductor light emitting element 10 has a transparent conductive layer 17 that is transparent and conductive with respect to the light output from the light emitting layer 15 and is laminated on the p-type semiconductor layer 16.
Furthermore, the semiconductor light emitting element 10 has transparency and insulation with respect to the light output from the light emitting layer 15, and from the upper surface of the transparent conductive layer 17, the p-type semiconductor layer 16, the light emitting layer 15, and the n-type semiconductor layer. A transparent insulating layer 18 that is integrally laminated is provided so as to reach the upper surface of the n-type semiconductor layer 14 through the side surfaces of the 14. The transparent insulating layer 18 also has a function as a protective film for protecting the light emitting layer 15 and the like, and a material that is chemically stable and excellent in moisture resistance is suitable. The transparent insulating layer 18 has a function of increasing the reflection of light from the light emitting layer 15 under the following conditions in combination with a metal reflective film such as Ag or Al as a transparent low refractive index dielectric.

ここで、発光層15の発光波長λ(nm)における、透明導電層17の屈折率を第1屈折率n1とし、透明絶縁層18の屈折率を第2屈折率n2としたとき、両者はn1>n2の関係を有している。そして、両者の屈折率の大きさの差(n1−n2)により、透明導電層17と透明絶縁層18との界面での反射が増大し、半導体発光素子10からの光取り出し効率が向上する。この屈折率の大きさの差は、0.4以上であることが望ましい。   Here, when the refractive index of the transparent conductive layer 17 at the emission wavelength λ (nm) of the light emitting layer 15 is the first refractive index n1, and the refractive index of the transparent insulating layer 18 is the second refractive index n2, both are n1. > N2 relationship. Then, reflection at the interface between the transparent conductive layer 17 and the transparent insulating layer 18 increases due to the difference in refractive index between the two (n1−n2), and the light extraction efficiency from the semiconductor light emitting element 10 is improved. The difference in refractive index is desirably 0.4 or more.

また、透明絶縁層18には、透明絶縁層18の厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が設けられている。本実施の形態において、複数の貫通孔は、例えば透明導電層17の上方に複数個(この例では16個:後述する図6および図7を参照)配置されるとともに、例えばn型半導体層14の上面の上方にも複数個(この例では4個:後述する図6および図7を参照)配置されている。これにより、例えば透明導電層17の上に透明絶縁層18を積層した状態では、複数の貫通孔を介して透明導電層17の一部が露出することになり、また、例えばn型半導体層14の上面の上に透明絶縁層18を積層した状態では、複数の貫通孔を介してn型半導体層14の一部が露出することになる。ここで、透明絶縁層18に設けられる複数の貫通孔は、上方から見たときにそれぞれが円形状を有しており(後述する図6参照)、しかも、透明導電層17に近づくにつれてその直径が減少する所謂テーパ状の断面を有している(図2参照)。なお、透明絶縁層18に形成される貫通孔の形状は、応力集中がない円形が最適であるが、角部に、大きな曲率半径を有する多角形、楕円などの形状であってもよい。また、図2に示す例では、貫通孔が、透明絶縁層18と透明導電層17との境界部まで到達しているが、透明導電層17を貫通するものでなければ、その一部が透明導電層17内に入り込んでいてもかまわない。   Further, the transparent insulating layer 18 is provided with a plurality of through holes penetrating in the thickness direction of the transparent insulating layer 18. In the present embodiment, a plurality of through-holes are disposed, for example, above the transparent conductive layer 17 (16 in this example: see FIGS. 6 and 7 described later) and, for example, the n-type semiconductor layer 14 A plurality of (four in this example: see FIGS. 6 and 7 described later) are also arranged above the upper surface of the. Thereby, for example, in a state where the transparent insulating layer 18 is laminated on the transparent conductive layer 17, a part of the transparent conductive layer 17 is exposed through the plurality of through holes. For example, the n-type semiconductor layer 14 is exposed. In a state where the transparent insulating layer 18 is laminated on the upper surface of the n-type semiconductor layer, a part of the n-type semiconductor layer 14 is exposed through the plurality of through holes. Here, each of the plurality of through-holes provided in the transparent insulating layer 18 has a circular shape when viewed from above (see FIG. 6 described later), and the diameter of the through-holes approaches the transparent conductive layer 17. 2 has a so-called tapered cross section (see FIG. 2). The shape of the through hole formed in the transparent insulating layer 18 is optimally a circular shape without stress concentration, but may be a polygonal shape or an elliptical shape having a large radius of curvature at the corners. In the example shown in FIG. 2, the through hole reaches the boundary between the transparent insulating layer 18 and the transparent conductive layer 17. If the through hole does not penetrate the transparent conductive layer 17, a part of the through hole is transparent. It does not matter if it enters the conductive layer 17.

さらに、この半導体発光素子10は、p型半導体層16上に積層された透明導電層17および透明絶縁層18の上にさらに積層され、発光層15を発光させる際に一方の電極(正電極)として機能するp側内部電極20を備える。ここで、p側内部電極20は、透明絶縁層18に設けられた複数の貫通孔をそれぞれ貫通し、その一端が透明導電層17と接するように設けられる複数(この例では16個)のp側接続導体21と、透明絶縁層18上に形成され、複数のp側接続導体21のそれぞれの他端が接続されるとともに、p側外部電極70との電気的な接続に用いられるp側内部パッド22とを有している。これらの複数のp側接続導体21は、電気的には、発光層15に均一な電流密度で電流を流すことにより、発光層15全体の発光効率および光取り出し効率を向上させる。また、透明絶縁層18には、微小な貫通孔を多数配置するのが望ましいが、貫通孔の形成上のばらつき、微細加工技術の難しさから、貫通孔のサイズは、1〜20μmが好適な範囲である。なお、本実施の形態では、p側内部電極20において複数のp側接続導体21およびp側内部パッド22が一体化した構造を有しているのであるが、このことについては後述する。   Further, the semiconductor light emitting element 10 is further laminated on the transparent conductive layer 17 and the transparent insulating layer 18 laminated on the p-type semiconductor layer 16, and one electrode (positive electrode) is emitted when the light emitting layer 15 emits light. P-side internal electrode 20 functioning as Here, the p-side internal electrode 20 passes through a plurality of through holes provided in the transparent insulating layer 18, and a plurality (16 in this example) of p are provided so that one end thereof is in contact with the transparent conductive layer 17. The p-side internal formed on the side connection conductor 21 and the transparent insulating layer 18 and connected to the other ends of the plurality of p-side connection conductors 21 and used for electrical connection with the p-side external electrode 70 Pad 22. The plurality of p-side connection conductors 21 electrically improve the light emission efficiency and the light extraction efficiency of the entire light emitting layer 15 by causing a current to flow through the light emitting layer 15 at a uniform current density. Moreover, although it is desirable to arrange many fine through holes in the transparent insulating layer 18, the size of the through holes is preferably 1 to 20 μm because of variations in formation of the through holes and difficulty in the fine processing technique. It is a range. In the present embodiment, the p-side internal electrode 20 has a structure in which a plurality of p-side connection conductors 21 and the p-side internal pad 22 are integrated. This will be described later.

さらにまた、この半導体発光素子10は、n型半導体層14の上面に積層された透明絶縁層18の上にさらに積層され、発光層15を発光させる際に他方の電極(負電極)として機能するn側内部電極30を備える。なお、n側内部電極30では、n型半導体層14の上面に形成される透明絶縁層18は、あってもなくても良い。以下、透明絶縁層18を当該n型半導体層14の上面に形成する場合について記載する。ここで、n側内部電極30は、透明絶縁層18に設けられた複数の貫通孔をそれぞれ貫通し、その一端がn型半導体層14の上面と接するように設けられる複数(この例では4個)のn側接続導体31と、透明絶縁層18上に形成され、複数のn側接続導体31のそれぞれの他端が接続されるとともに、n側外部電極80との電気的な接続に用いられるn側内部パッド32とを有している。なお、本実施の形態では、上述したp側内部電極20と同様に、n側内部電極30において複数のn側接続導体31およびn側内部パッド32が一体化した構造を有しているのであるが、このことについては後述する。   Furthermore, the semiconductor light emitting element 10 is further laminated on the transparent insulating layer 18 laminated on the upper surface of the n-type semiconductor layer 14 and functions as the other electrode (negative electrode) when the light emitting layer 15 emits light. An n-side internal electrode 30 is provided. In the n-side internal electrode 30, the transparent insulating layer 18 formed on the upper surface of the n-type semiconductor layer 14 may or may not be present. Hereinafter, the case where the transparent insulating layer 18 is formed on the upper surface of the n-type semiconductor layer 14 will be described. Here, the n-side internal electrode 30 passes through a plurality of through holes provided in the transparent insulating layer 18, and a plurality of (in this example, four) are provided so that one end thereof is in contact with the upper surface of the n-type semiconductor layer 14. ) And the other end of each of the plurality of n-side connection conductors 31 and is used for electrical connection with the n-side external electrode 80. and an n-side internal pad 32. In the present embodiment, similar to the p-side internal electrode 20 described above, the n-side internal electrode 30 has a structure in which a plurality of n-side connection conductors 31 and n-side internal pads 32 are integrated. However, this will be described later.

そして、この半導体発光素子10は、p側内部電極20、p側内部電極20の周縁、p型半導体層16、発光層15およびn型半導体層14の側面、n側内部電極30およびn側内部電極30の周縁にわたって一体的に積層されることで、p側内部電極20およびn側内部電極30を保護する保護層19を有している。ただし、保護層19は、p側内部電極20の上面のうちの複数領域(この例ではそれぞれが円形状に構成された9つの領域)およびn側内部電極30の上面のうちほぼ中央部となる部位(この例では円形状に構成された1つの領域)には設けられていない。これにより、この半導体発光素子10では、p側内部電極20の上面の一部が外部に露出し、また、n側内部電極30の上面の一部が外部に露出するようになっている。そして、発光チップ1を全体としてみたときに、p側内部電極20における露出部位にはp側外部電極70が接続され、n側内部電極30における露出部位にはn側外部電極80が接続される。   The semiconductor light emitting device 10 includes a p-side internal electrode 20, a peripheral edge of the p-side internal electrode 20, side surfaces of the p-type semiconductor layer 16, the light-emitting layer 15 and the n-type semiconductor layer 14, an n-side internal electrode 30 and an n-side internal. The protective layer 19 that protects the p-side internal electrode 20 and the n-side internal electrode 30 is provided by being integrally laminated over the periphery of the electrode 30. However, the protective layer 19 is a substantially central portion of a plurality of regions (9 regions each having a circular shape in this example) on the upper surface of the p-side internal electrode 20 and an upper surface of the n-side internal electrode 30. It is not provided in the part (in this example, one area configured in a circular shape). Thereby, in this semiconductor light emitting device 10, a part of the upper surface of the p-side internal electrode 20 is exposed to the outside, and a part of the upper surface of the n-side internal electrode 30 is exposed to the outside. When the light emitting chip 1 is viewed as a whole, the p-side external electrode 70 is connected to the exposed portion of the p-side internal electrode 20, and the n-side external electrode 80 is connected to the exposed portion of the n-side internal electrode 30. .

このように、発光チップ1に設けられる半導体発光素子10は、下地層13(より具体的には凹凸加工面13a)とは反対側となる一方の面側に、p側内部電極20およびn側内部電極30が形成された構造を有している。そして、この半導体発光素子10においては、p側内部電極20を正電極、n側内部電極30を負電極とし、両者を介してp型半導体層16、発光層15およびn型半導体層14に電流を流すことで、発光層15が発光するようになっている。   As described above, the semiconductor light emitting element 10 provided in the light emitting chip 1 has the p-side internal electrode 20 and the n-side on one surface side opposite to the base layer 13 (more specifically, the uneven surface 13a). The internal electrode 30 is formed. In this semiconductor light emitting device 10, the p-side internal electrode 20 is a positive electrode and the n-side internal electrode 30 is a negative electrode, and a current is passed through the p-type semiconductor layer 16, the light-emitting layer 15, and the n-type semiconductor layer 14 via both. As a result, the light emitting layer 15 emits light.

また、発光チップ1を構成する実装用基板50は、板状の形状を有し、半導体発光素子10に設けられたp側内部電極20およびn側内部電極30と対向する側に配置される基部51と、基部51と半導体発光素子10との間において両者と接触するように設けられ、基部51と半導体発光素子10とを接合させる接合部52とを有している。この接合部52は、半導体発光素子10の電極形成面側に存在する凹凸を埋めるように設けられている。もし、この接合が不十分で、半導体発光素子10と実装用基板50との間に空隙が存在しているとすると、後述するLLOを用いた成長用基板分離工程(図3に示すステップ14参照)において窒素ガスが発生することに伴い、空隙が存在する箇所においてヒビ割れが発生する恐れがある(2GaN→2Ga+N↑)。 The mounting substrate 50 constituting the light emitting chip 1 has a plate-like shape, and is a base portion disposed on the side facing the p-side internal electrode 20 and the n-side internal electrode 30 provided in the semiconductor light emitting element 10. 51 and a base 52 and a semiconductor light emitting element 10 are provided so as to be in contact with both, and a base 52 and a semiconductor light emitting element 10 are joined to each other. The joint portion 52 is provided so as to fill the unevenness existing on the electrode formation surface side of the semiconductor light emitting element 10. If this bonding is insufficient and a gap exists between the semiconductor light emitting element 10 and the mounting substrate 50, a growth substrate separation step using LLO described later (see step 14 shown in FIG. 3). ), The generation of nitrogen gas may cause cracks at the locations where voids exist (2GaN → 2Ga + N 2 ↑).

そして、p側内部電極20の図中上方となる部位には、実装用基板50(基部51、接合部52)および半導体発光素子10の保護層19を貫通する複数の貫通孔(後述するビア・ホールVH)が設けられている。また、n側内部電極30の図中上方となる部位には、実装用基板50および半導体発光素子10の保護層19を貫通する単数の貫通孔(後述するビア・ホールVH)が設けられている。   In addition, in the upper part of the p-side internal electrode 20 in the figure, a plurality of through holes (vias described later) penetrating the mounting substrate 50 (base 51, joint 52) and the protective layer 19 of the semiconductor light emitting element 10 are formed. Hall VH) is provided. In addition, a single through hole (via hole VH described later) that penetrates the mounting substrate 50 and the protective layer 19 of the semiconductor light emitting element 10 is provided in the upper portion of the n-side internal electrode 30 in the drawing. .

さらに、発光チップ1を構成する絶縁部60は、p側外部電極70および半導体発光素子10におけるp側内部電極20に対応して設けられ、p側外部電極70からp側内部電極20に至る正の給電経路において実装用基板50(基部51および接合部52)への電流のリークを規制するp側絶縁層61と、n側外部電極80および半導体発光素子10におけるn側内部電極30に対応して設けられ、n側内部電極30からn側外部電極80に至る負の給電経路において実装用基板50への電流のリークを規制するn側絶縁層62と、実装用基板50における基部51の外側の面に積層して設けられ、p側外部電極70とn側外部電極80との間での電流のリークを規制するpn間絶縁層63とを有している。なお、図1から明らかなように、pn間絶縁層63は発光チップ1の上面に露出している。   Furthermore, the insulating portion 60 constituting the light emitting chip 1 is provided corresponding to the p-side external electrode 70 and the p-side internal electrode 20 in the semiconductor light emitting element 10, and is a positive electrode extending from the p-side external electrode 70 to the p-side internal electrode 20. Corresponding to the p-side insulating layer 61 that restricts the leakage of current to the mounting substrate 50 (base 51 and junction 52), the n-side external electrode 80, and the n-side internal electrode 30 in the semiconductor light emitting device 10 in the power supply path. An n-side insulating layer 62 that regulates current leakage to the mounting substrate 50 in the negative power supply path from the n-side internal electrode 30 to the n-side external electrode 80, and the outer side of the base 51 in the mounting substrate 50. And a p-n insulating layer 63 that restricts current leakage between the p-side external electrode 70 and the n-side external electrode 80. As is clear from FIG. 1, the pn insulating layer 63 is exposed on the upper surface of the light emitting chip 1.

これらのうち、p側絶縁層61は、半導体発光素子10におけるp側内部電極20の図中上方において、実装用基板50(基部51および接合部52)を貫通する複数の貫通孔(後述するビア・ホールVH)のそれぞれの内壁面を覆うように設けられている。そして、各々のp側絶縁層61の一端側は半導体発光素子10におけるp側内部電極20の上面に形成された保護層19に接続され、各々のp側絶縁層61の他端側はpn間絶縁層63と接続されている。   Among these, the p-side insulating layer 61 has a plurality of through-holes (vias to be described later) penetrating the mounting substrate 50 (base 51 and joint 52) above the p-side internal electrode 20 in the drawing of the semiconductor light emitting device 10. -It is provided so that each inner wall surface of hole VH) may be covered. One end side of each p-side insulating layer 61 is connected to the protective layer 19 formed on the upper surface of the p-side internal electrode 20 in the semiconductor light emitting element 10, and the other end side of each p-side insulating layer 61 is between pn It is connected to the insulating layer 63.

また、n側絶縁層62は、半導体発光素子10におけるn側内部電極30の図中上方において、実装用基板50(基部51および接合部52)を貫通する単数の貫通孔(後述するビア・ホールVH)の内壁面を覆うように設けられている。そして、n側絶縁層62の一端側は半導体発光素子10におけるn側内部電極30の上面に形成された保護層19に接続され、n側絶縁層62の他端側はpn間絶縁層63と接続されている。   Further, the n-side insulating layer 62 is a single through-hole (via hole / hole to be described later) penetrating the mounting substrate 50 (base 51 and joint 52) above the n-side internal electrode 30 in the drawing of the semiconductor light emitting device 10. VH) is provided so as to cover the inner wall surface. One end side of the n-side insulating layer 62 is connected to the protective layer 19 formed on the upper surface of the n-side internal electrode 30 in the semiconductor light emitting element 10, and the other end side of the n-side insulating layer 62 is connected to the inter-pn insulating layer 63. It is connected.

さらに、発光チップ1を構成する正の外部電極あるいは第2電極の一例としてのp側外部電極70は、半導体発光素子10におけるp側内部電極20の図中上方に設けられた複数の貫通孔において、p側内部電極20の上面およびp側絶縁層61にそれぞれ接触するように設けられるp側バリア/シード層71と、これら複数の貫通孔において、p側バリア/シード層71に接触し且つ各貫通孔を埋めるように設けられるp側プラグ部72と、実装用基板50の図中上方において、複数のp側プラグ部72およびpn間絶縁層63と接するように設けられ、外部との電気的な接続に用いられるp側外部パッド73とを有している。   Further, the p-side external electrode 70 as an example of the positive external electrode or the second electrode constituting the light-emitting chip 1 is a plurality of through holes provided above the p-side internal electrode 20 in the semiconductor light emitting element 10 in the figure. The p-side barrier / seed layer 71 provided so as to be in contact with the upper surface of the p-side internal electrode 20 and the p-side insulating layer 61, and the plurality of through holes are in contact with the p-side barrier / seed layer 71 and The p-side plug portion 72 provided so as to fill the through-hole and the upper portion of the mounting substrate 50 in the figure are provided so as to be in contact with the plurality of p-side plug portions 72 and the inter-pn insulating layer 63 and are electrically connected to the outside. And a p-side external pad 73 used for simple connection.

これに対し、発光チップ1を構成する負の外部電極あるいは第1電極の一例としてのn側外部電極80は、半導体発光素子10におけるn側内部電極30の図中上方に設けられた単数の貫通孔において、n側内部電極30の上面およびn側絶縁層62に接触するように設けられるn側バリア/シード層81と、この単数の貫通孔において、n側バリア/シード層81に接触し且つこの貫通孔を埋めるように設けられるn側プラグ部82と、実装用基板50の図中上方において、単数のn側プラグ部82およびpn間絶縁層63と接するように設けられ、外部との電気的な接続に用いられるn側外部パッド83とを有している。   On the other hand, the negative external electrode or the n-side external electrode 80 as an example of the first electrode constituting the light-emitting chip 1 is a single penetration provided above the n-side internal electrode 30 in the semiconductor light emitting element 10 in the figure. An n-side barrier / seed layer 81 provided so as to be in contact with the upper surface of the n-side internal electrode 30 and the n-side insulating layer 62 in the hole, and the n-side barrier / seed layer 81 in contact with the single through-hole; The n-side plug portion 82 provided so as to fill the through-hole, and the single n-side plug portion 82 and the pn insulating layer 63 are provided in the upper part of the mounting substrate 50 in the drawing, and are electrically connected to the outside. And an n-side external pad 83 used for general connection.

なお、この発光チップ1を、後述する図25等に示すようにフリップチップ接続で使用する場合、図2に示すp側外部電極70におけるp側外部パッド73およびn側外部電極80におけるn側外部パッド83に、それぞれ、予めはんだバンプを形成することがある。はんだバンプは、例えばAuSnなど、低融点(400℃未満)の共晶金属が好適な材料である。そして、このような目的で使用するはんだバンプは、1μm以上の厚膜が望ましく、例えばメッキ法で形成することが、生産性の観点からは望ましい。   When the light-emitting chip 1 is used in a flip-chip connection as shown in FIG. 25 or the like described later, the p-side external pad 73 in the p-side external electrode 70 and the n-side external electrode in the n-side external electrode 80 shown in FIG. Solder bumps may be formed on the pads 83 in advance. The solder bump is preferably a eutectic metal having a low melting point (less than 400 ° C.) such as AuSn. The solder bump used for such a purpose is desirably a thick film having a thickness of 1 μm or more. For example, it is desirable to form by a plating method from the viewpoint of productivity.

図3は、実施の形態1における発光チップ1の製造方法の一例を示すフローチャートである。
本実施の形態では、まず、後述するウエハ状の成長用基板11(図7参照)の一方の面に、複数の半導体発光素子10を形成してなる素子群形成基板40(後述する図5参照)を製造する素子群形成基板製造工程を実行する(ステップ11)。
また、素子群形成基板40とは別に、ウエハ状の基部51の一方の面に、接合部52を積層してなる実装用基板50を製造する実装用基板製造工程を実行する(ステップ12)。
次に、ステップ11で得られた素子群形成基板40における各半導体発光素子10の形成面と、ステップ12で得られた実装用基板50における接合部52の形成面とを対峙させ、接合部52を介して素子群形成基板40と実装用基板50とを接合させる接合工程を実行する(ステップ13)。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the light-emitting chip 1 according to the first embodiment.
In the present embodiment, first, an element group forming substrate 40 (see FIG. 5 described later) formed by forming a plurality of semiconductor light emitting elements 10 on one surface of a wafer-like growth substrate 11 (see FIG. 7) described later. ) Is manufactured (step 11).
Separately from the element group forming substrate 40, a mounting substrate manufacturing process for manufacturing a mounting substrate 50 in which the bonding portion 52 is laminated on one surface of the wafer-like base 51 is executed (step 12).
Next, the formation surface of each semiconductor light emitting element 10 in the element group formation substrate 40 obtained in step 11 and the formation surface of the bonding portion 52 in the mounting substrate 50 obtained in step 12 are opposed to each other. Then, a bonding process for bonding the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 is performed (step 13).

ステップ13の後、素子群形成基板40および実装用基板50の積層体から、成長用基板11を分離する、第1基板分離工程の一例としての成長用基板分離工程を実行する(ステップ14)。
ステップ14の後、成長用基板11が分離された素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対し、成長用基板11が取り付けられていた部位に、成長用基板11に代えて支持用基板90を接着させる、接着工程の一例としての支持用基板接着工程を実行する(ステップ15)。
After step 13, a growth substrate separation step as an example of a first substrate separation step is performed to separate the growth substrate 11 from the stacked body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50 (step 14).
After step 14, the bonded body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50 from which the growth substrate 11 has been separated is used for supporting in place of the growth substrate 11 in a portion where the growth substrate 11 is attached. A supporting substrate bonding process as an example of a bonding process for bonding the substrate 90 is performed (step 15).

ステップ15の後、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と支持用基板との接着体に対し、実装用基板50に設けられた基部51を薄層化するために研磨する実装用基板研磨工程を実行する(ステップ16)。
ステップ16の後、基部51が研磨された接着体に対し、実装用基板50側から各半導体発光素子10のp側内部電極20およびn側内部電極30を露出させるためのビア・ホールVHを形成する、貫通孔形成工程の一例としてのビア・ホール形成工程を実行する(ステップ17)。
ステップ17の後、ビア・ホールVHまでが形成された接着体に対し、絶縁部60(p側絶縁層61、n側絶縁層62およびpn間絶縁層63)を形成する絶縁部形成工程を実行する(ステップ18)。
After step 15, the base 51 provided on the mounting substrate 50 is polished to be thinned with respect to the bonded body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 and the supporting substrate. A substrate polishing process is executed (step 16).
After step 16, via holes VH are formed in the adhesive body whose base 51 is polished to expose the p-side internal electrode 20 and the n-side internal electrode 30 of each semiconductor light emitting element 10 from the mounting substrate 50 side. A via hole forming process as an example of the through hole forming process is executed (step 17).
After step 17, an insulating portion forming step for forming the insulating portion 60 (p-side insulating layer 61, n-side insulating layer 62, and inter-pn insulating layer 63) is performed on the adhesive formed up to the via hole VH. (Step 18).

ステップ18の後、絶縁部60までが形成された接着体に対し、p側バリア/シード層71およびn側バリア/シード層81を形成するバリア/シード層形成工程を実行する(ステップ19)。
ステップ19の後、p側バリア/シード層71およびn側バリア/シード層81までが形成された接着体に対し、p側プラグ部72およびn側プラグ部82を形成する、充填工程の一例としてのプラグ部形成工程を実行する(ステップ20)。
ステップ20の後、p側プラグ部72およびn側プラグ部82までが形成された接着体に対し、実装用基板50における基部51側を研磨してpn間絶縁層63を露出させる電極形成面研磨工程を実行する(ステップ21)。
ステップ21の後、pn間絶縁層63を露出させるための研磨までが施された接着体に対し、pn間絶縁層63の上にp側外部パッド73およびn側外部パッド83を形成する外部パッド形成工程を実行する(ステップ22)。
なお、本実施の形態では、上述したステップ17のビア・ホール形成工程からステップ22の外部パッド形成工程までが、外部電極形成工程に対応している。
After step 18, a barrier / seed layer forming step for forming the p-side barrier / seed layer 71 and the n-side barrier / seed layer 81 is performed on the adhesive body on which the insulating portion 60 is formed (step 19).
As an example of the filling step, after step 19, the p-side plug portion 72 and the n-side plug portion 82 are formed on the adhesive body in which the p-side barrier / seed layer 71 and the n-side barrier / seed layer 81 are formed. The plug portion forming step is executed (step 20).
After the step 20, the electrode forming surface polishing for polishing the base 51 side of the mounting substrate 50 to expose the inter-pn insulating layer 63 is performed on the adhesive formed with the p-side plug portion 72 and the n-side plug portion 82. The process is executed (step 21).
External pads for forming the p-side external pad 73 and the n-side external pad 83 on the inter-pn insulating layer 63 for the adhesive that has been subjected to polishing for exposing the inter-pn insulating layer 63 after step 21. A formation process is executed (step 22).
In the present embodiment, the process from the via hole forming process in step 17 to the external pad forming process in step 22 corresponds to the external electrode forming process.

ステップ22の後、p側外部パッド73およびn側外部パッド83までが形成された接着体から、支持用基板90を分離する、第3基板分離工程の一例としての支持用基板分離工程を実行する(ステップ23)。
ステップ23の後、支持用基板90が分離された素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対し、下地層13の表面に凹凸加工を施して凹凸加工面13aとする光取り出し面加工工程を実行する(ステップ24)。
ステップ24の後、凹凸加工面13aまでが形成された素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対し、切断加工を施すことにより、1枚の素子群形成基板40を、複数の半導体発光素子10に個片化する、分割工程の一例としての個片化工程を実行する(ステップ25)。
After step 22, a supporting substrate separating step as an example of a third substrate separating step is performed, in which the supporting substrate 90 is separated from the adhesive formed with the p-side external pad 73 and the n-side external pad 83. (Step 23).
After step 23, the light extraction surface processing is performed by performing uneven processing on the surface of the base layer 13 to form the uneven processing surface 13 a for the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 from which the supporting substrate 90 is separated. The process is executed (step 24).
After the step 24, the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 on which the uneven surface 13a is formed are cut to form a single element group forming substrate 40 as a plurality of semiconductors. An individualization step as an example of a division step for dividing the light emitting element 10 into individual pieces is executed (step 25).

続いて、上述したステップ11の素子群形成基板製造工程について、より具体的に説明する。
図4は、素子群形成基板40の製造方法の一例を示すフローチャートである。
この例では、まず、ウエハ状の成長用基板11(後述する図7参照)の一方の面に、中間層12(後述する図7参照)、下地層13、n型半導体層14、発光層15およびp型半導体層16を順次積層する半導体層積層工程を実行する(ステップ111)。
ステップ111の後、p型半導体層16の上に、さらに透明導電層17を形成する透明導電層形成工程を実行する(ステップ112)。
ステップ112の後、積層された透明導電層17、p型半導体層16、発光層15およびn型半導体層14に対し、各半導体発光素子10の形成予定領域における一部領域(この例では上方からみたときの四隅のうちの1つの領域)を掘り込むことで、n型半導体層14の上面を露出させる掘り込み工程を実行する(ステップ113)。
ステップ113の後、各半導体発光素子10の形成予定領域に対応して複数の貫通孔を設けた透明絶縁層18を形成する透明絶縁層形成工程を実行する(ステップ114)。
ステップ114の後、各半導体発光素子10の形成予定領域に対応する透明導電層17上の透明絶縁層18の上にそれぞれp側内部電極20を形成するとともに、各半導体発光素子10の形成予定領域に対応するn型半導体層14上の透明絶縁層18の上にそれぞれn側内部電極30を形成する内部電極形成工程を実行する(ステップ115)。
ステップ115の後、p側内部電極20およびn側内部電極30を含む各半導体発光素子10の上面を覆うように、保護層19を形成する保護層形成工程を実行する(ステップ116)。
ステップ116の後、各半導体発光素子10の形成予定領域を区画するように、縦方向および横方向に沿ってそれぞれ複数の溝部T(後述する図5(b)参照)を形成する溝部形成工程を実行し(ステップ117)、素子群形成基板40を得る。
なお、素子群形成基板製造工程では、p側内部電極20の上に設けられる保護層19に対する貫通孔の形成を行っておらず、また、n側内部電極30の上に設けられる保護層19に対する貫通孔の形成も行っていない。
Subsequently, the element group forming substrate manufacturing process of step 11 described above will be described more specifically.
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the element group forming substrate 40.
In this example, first, on one surface of a wafer-like growth substrate 11 (see FIG. 7 described later), an intermediate layer 12 (see FIG. 7 described later), a base layer 13, an n-type semiconductor layer 14, and a light emitting layer 15. Then, a semiconductor layer stacking step for sequentially stacking the p-type semiconductor layer 16 is executed (step 111).
After step 111, a transparent conductive layer forming step for further forming transparent conductive layer 17 on p-type semiconductor layer 16 is executed (step 112).
After step 112, a partial region (in this example, from above) of the region where each semiconductor light emitting element 10 is to be formed is applied to the laminated transparent conductive layer 17, p type semiconductor layer 16, light emitting layer 15 and n type semiconductor layer 14. A digging process for exposing the upper surface of the n-type semiconductor layer 14 is performed by digging up one region of the four corners when viewed (step 113).
After step 113, a transparent insulating layer forming step for forming the transparent insulating layer 18 provided with a plurality of through holes corresponding to the formation planned regions of the respective semiconductor light emitting elements 10 is executed (step 114).
After step 114, the p-side internal electrode 20 is formed on the transparent insulating layer 18 on the transparent conductive layer 17 corresponding to the formation region of each semiconductor light emitting element 10, and the formation region of each semiconductor light emitting element 10 is formed. An internal electrode forming step is performed for forming the n-side internal electrode 30 on the transparent insulating layer 18 on the n-type semiconductor layer 14 corresponding to (step 115).
After step 115, a protective layer forming step for forming protective layer 19 is performed so as to cover the upper surface of each semiconductor light emitting element 10 including p-side internal electrode 20 and n-side internal electrode 30 (step 116).
After step 116, a groove forming process for forming a plurality of grooves T (see FIG. 5B described later) along the vertical direction and the horizontal direction so as to partition the formation planned regions of the respective semiconductor light emitting elements 10. This is executed (step 117), and the element group forming substrate 40 is obtained.
In the element group forming substrate manufacturing process, the through hole is not formed in the protective layer 19 provided on the p-side internal electrode 20, and the protective layer 19 provided on the n-side internal electrode 30 is not formed. No through holes are formed.

では、上述した手順によって得られる素子群形成基板40の構成について、より詳細に説明する。
図5は、素子群形成基板40の全体構成の一例を示す図であり、ここでは、各半導体発光素子10の形成面側をみた素子群形成基板40の上面図を示している。ここで、図5(a)はステップ116の保護層形成工程が実行され且つステップ117の溝部形成工程が実行される前の素子群形成基板40を示しており、図5(b)はステップ117の溝部形成工程が実行された後の素子群形成基板40を示している。
また、図6は図5(b)に示す素子群形成基板40における1つの半導体発光素子10の拡大図であり、図7は図6におけるVII−VII断面図である。
Now, the configuration of the element group formation substrate 40 obtained by the above-described procedure will be described in more detail.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the entire configuration of the element group formation substrate 40, and here, a top view of the element group formation substrate 40 as viewed from the formation surface side of each semiconductor light emitting element 10 is shown. Here, FIG. 5A shows the element group forming substrate 40 before the protective layer forming process of step 116 is executed and the groove forming process of step 117 is executed, and FIG. The element group formation board | substrate 40 after performing this groove part formation process is shown.
6 is an enlarged view of one semiconductor light emitting element 10 in the element group forming substrate 40 shown in FIG. 5B, and FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG.

素子群形成基板40は、ウエハ状の成長用基板11と、成長用基板11の一方の面に積層された中間層12と、中間層12の上に形成された複数の半導体発光素子10とを備える。なお、この例では、各半導体発光素子10に設けられた下地層13が、中間層12の上に積層されることで、1枚の成長用基板11と複数の半導体発光素子10とが、中間層12を介して一体化した素子群形成基板40を構成している。   The element group forming substrate 40 includes a wafer-like growth substrate 11, an intermediate layer 12 stacked on one surface of the growth substrate 11, and a plurality of semiconductor light emitting elements 10 formed on the intermediate layer 12. Prepare. In this example, the base layer 13 provided in each semiconductor light emitting element 10 is stacked on the intermediate layer 12, so that one growth substrate 11 and a plurality of semiconductor light emitting elements 10 are intermediate. An element group forming substrate 40 integrated through the layer 12 is configured.

また、素子群形成基板40に形成される各溝部Tは、各半導体発光素子10の形成面側に設けられている。そして、各溝部Tは、各半導体発光素子10の間において中間層12まで掘り込まれており、各溝部Tの底部には、成長用基板11が露出するようになっている。なお、各溝部Tは、成長用基板11内にまで入り込まないように形成することが望ましい。   Each groove T formed in the element group formation substrate 40 is provided on the formation surface side of each semiconductor light emitting element 10. Each trench T is dug up to the intermediate layer 12 between the semiconductor light emitting elements 10, and the growth substrate 11 is exposed at the bottom of each trench T. Each groove T is preferably formed so as not to enter the growth substrate 11.

さらに、素子群形成基板40を構成する各半導体発光素子10において、p側内部電極20では、p側内部パッド22の背面側に、複数(この例では4×4=16個)のp側接続導体21が配置されており、n側内部電極20では、n側内部パッド32の背面側に、複数(この例では2×2=4個)のn側接続導体31が配置されている。   Further, in each semiconductor light emitting element 10 constituting the element group forming substrate 40, the p-side internal electrode 20 has a plurality of (4 × 4 = 16 in this example) p-side connection on the back side of the p-side internal pad 22. A conductor 21 is arranged, and in the n-side internal electrode 20, a plurality (2 × 2 = 4 in this example) of n-side connection conductors 31 are arranged on the back side of the n-side internal pad 32.

以下、本実施の形態における素子群形成基板40の構成、および、半導体発光素子10の構成について説明する。なお、本明細書では、AlGaNおよびGaInNについて、各元素の組成比を省略した形で記述する場合がある。
<成長用基板>
第1基板の一例としての成長用基板11としては、III族窒化物半導体結晶が表面にエピタキシャル成長される基板であれば、特に限定されず、各種基板材料を用いることができる。成長用基板11には、例えば、サファイア、SiC、シリコン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化マンガン亜鉛鉄、酸化マグネシウムアルミニウム、ホウ化ジルコニウム、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化リチウムガリウム、酸化リチウムアルミニウム、酸化ネオジウムガリウム、酸化ランタンストロンチウムアルミニウムタンタル、酸化ストロンチウムチタン、酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化モリブデン等からなる基板を用いることができる。本実施の形態では、C面を主面とするサファイアを成長用基板11として用いている。サファイアを成長用基板11として用いる場合には、サファイアのC面上に中間層120(バッファ層)を形成するとよい。
Hereinafter, the configuration of the element group formation substrate 40 and the configuration of the semiconductor light emitting element 10 in the present embodiment will be described. In this specification, AlGaN and GaInN may be described in a form in which the composition ratio of each element is omitted.
<Growth substrate>
The growth substrate 11 as an example of the first substrate is not particularly limited as long as a group III nitride semiconductor crystal is epitaxially grown on the surface, and various substrate materials can be used. Examples of the growth substrate 11 include sapphire, SiC, silicon, zinc oxide, magnesium oxide, manganese oxide, zirconium oxide, manganese zinc iron, magnesium aluminum oxide, zirconium boride, gallium oxide, indium oxide, lithium gallium oxide, A substrate formed of lithium aluminum oxide, neodymium gallium oxide, lanthanum strontium aluminum tantalum oxide, strontium titanium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, tungsten oxide, molybdenum oxide, or the like can be used. In the present embodiment, sapphire whose principal surface is the C plane is used as the growth substrate 11. When sapphire is used as the growth substrate 11, an intermediate layer 120 (buffer layer) is preferably formed on the C surface of sapphire.

<中間層>
中間層12は、多結晶のAlxGa1-xN(0≦x≦1)からなるものが好ましく、単結晶のAlxGa1-xN(0≦x≦1)のものがより好ましく、例えば、多結晶のAlxGa1-xN(0≦x≦1)からなる厚さ10〜500nmのものとすることができる。なお、中間層12は、成長用基板11と下地層13との格子定数の違いを緩和し、成長用基板11の(0001)面(C面)上にc軸配向した単結晶層の形成を容易にする働きがある。したがって、中間層12の上に単結晶の下地層13を積層すると、より一層結晶性の良い下地層13が積層できる。なお、この例では、中間層12をAlNで構成している。
<Intermediate layer>
Intermediate layer 12 is preferably made of polycrystalline Al x Ga 1-x N ( 0 ≦ x ≦ 1) , more preferably a single-crystal Al x Ga 1-x N ( 0 ≦ x ≦ 1) For example, the thickness may be 10 to 500 nm made of polycrystalline Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 1). The intermediate layer 12 relaxes the difference in lattice constant between the growth substrate 11 and the underlayer 13, and forms a c-axis oriented single crystal layer on the (0001) plane (C plane) of the growth substrate 11. There is work to make it easier. Therefore, when the single crystal underlayer 13 is laminated on the intermediate layer 12, the underlayer 13 with better crystallinity can be laminated. In this example, the intermediate layer 12 is made of AlN.

<下地層>
下地層13としては、AlxGayInzN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦1、x+y+z=1)を用いることができるが、AlxGa1-xN(0≦x<1)を用いると、結晶性の良い下地層13を形成しやすくなる。下地層13の膜厚は0.1μm以上が好ましく、この膜厚以上にした方が結晶性の良好なAlxGa1-xN層が得られやすい。また、下地層13の膜厚は10μm以下が好ましい。なお、この例では、下地層13をアンドープのGaNで構成している。
<Underlayer>
As the underlayer 13, Al x Ga y In z N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1, x + y + z = 1) can be used, but Al x Ga 1-x N When (0 ≦ x <1) is used, it becomes easy to form the base layer 13 with good crystallinity. The thickness of the underlayer 13 is preferably 0.1 μm or more, and an Al x Ga 1-x N layer with good crystallinity is more easily obtained when the thickness is greater than this thickness. Further, the film thickness of the underlayer 13 is preferably 10 μm or less. In this example, the underlayer 13 is made of undoped GaN.

<n型半導体層>
第1の導電型(この例ではn型)を有する第1半導体層の一例としてのn型半導体層14は、成長用基板11側(この例では下地層13)に積層されるnコンタクト層と、nコンタクト層に積層されるnクラッド層とで構成することが好ましい。なお、nコンタクト層はnクラッド層を兼ねることも可能である。また、前述の下地層13をn型半導体層14に含めてもよい。
<N-type semiconductor layer>
The n-type semiconductor layer 14 as an example of the first semiconductor layer having the first conductivity type (n-type in this example) includes an n-contact layer stacked on the growth substrate 11 side (in this example, the base layer 13). The n-cladding layer laminated on the n-contact layer is preferable. The n contact layer can also serve as the n clad layer. Further, the base layer 13 described above may be included in the n-type semiconductor layer 14.

nコンタクト層は、n側内部電極30を設けるための層である。したがって、n型半導体層14における上面には、nコンタクト層を露出させておくとよい。nコンタクト層としては、AlxGa1-xN層(0≦x<1、好ましくは0≦x≦0.5、さらに好ましくは0≦x≦0.1)を用いるとよい。 The n contact layer is a layer for providing the n-side internal electrode 30. Therefore, the n contact layer is preferably exposed on the upper surface of the n-type semiconductor layer 14. As the n contact layer, an Al x Ga 1-x N layer (0 ≦ x <1, preferably 0 ≦ x ≦ 0.5, more preferably 0 ≦ x ≦ 0.1) may be used.

nクラッド層は、発光層15へのキャリアの注入とキャリアの閉じ込めとを行なう層である。nクラッド層はAlGaN、GaN、GaInNなどで形成することが可能である。また、これらの構造のヘテロ接合や複数回積層した超格子構造としてもよい。nクラッド層をGaInNで形成する場合には、発光層15のGaInNのバンドギャップよりも大きくすることが望ましい。   The n-cladding layer is a layer for injecting carriers into the light emitting layer 15 and confining carriers. The n-clad layer can be formed of AlGaN, GaN, GaInN, or the like. Alternatively, a heterojunction of these structures or a superlattice structure in which a plurality of layers are stacked may be used. When the n-cladding layer is formed of GaInN, it is desirable to make it larger than the band gap of GaInN of the light emitting layer 15.

なお、nクラッド層を、超格子構造を含む層とする場合には、10nm以下の膜厚を有したIII族窒化物半導体からなるn側第1層と、n側第1層と組成が異なるとともに10nm以下の膜厚を有したIII族窒化物半導体からなるn側第2層とが積層された構造を含むものであってもよい。
また、nクラッド層は、n側第1層とn側第2層とが交互に繰返し積層された構造を含んだものであってもよく、この場合には、GaInNとGaNとの交互構造又は組成の異なるGaInN同士の交互構造とすることが好ましい。
When the n-cladding layer is a layer including a superlattice structure, the composition differs between the n-side first layer made of a group III nitride semiconductor having a thickness of 10 nm or less and the n-side first layer. In addition, it may include a structure in which an n-side second layer made of a group III nitride semiconductor having a film thickness of 10 nm or less is stacked.
The n-clad layer may include a structure in which n-side first layers and n-side second layers are alternately and repeatedly stacked. In this case, an alternate structure of GaInN and GaN or It is preferable to have an alternating structure of GaInN having different compositions.

<発光層>
発光層15としては、単一量子井戸構造あるいは多重量子井戸構造などを採用することができる。
量子井戸構造の井戸層としては、通常、Ga1-yInyN(0<y<0.4)からなるIII族窒化物半導体層が用いられる。井戸層の膜厚としては、量子効果の得られる程度の膜厚、例えば1〜10nmとすることができ、好ましくは2〜6nmとすると発光出力の点で好ましい。
また、多重量子井戸構造の発光層15の場合は、上記Ga1-yInyNを井戸層とし、井戸層よりバンドギャップエネルギーが大きいAlzGa1-zN(0≦z<0.3)を障壁層とする。井戸層および障壁層には、不純物をドープしてもよいし、しなくてもよい。
<Light emitting layer>
As the light emitting layer 15, a single quantum well structure or a multiple quantum well structure can be employed.
As a well layer having a quantum well structure, a group III nitride semiconductor layer made of Ga 1-y In y N (0 <y <0.4) is usually used. The film thickness of the well layer can be a film thickness that provides a quantum effect, for example, 1 to 10 nm, and preferably 2 to 6 nm, from the viewpoint of light emission output.
Further, in the case of the light emitting layer 15 having a multiple quantum well structure, the Ga 1 -y In y N is used as a well layer, and Al z Ga 1 -z N (0 ≦ z <0.3) having a band gap energy larger than that of the well layer. ) As a barrier layer. The well layer and the barrier layer may or may not be doped with impurities.

<p型半導体層>
第2の導電型(この例ではp型)を有する第2半導体層の一例としてのp型半導体層16は、発光層15に積層されるpクラッド層と、pクラッド層に積層されるpコンタクト層とで構成することが好ましい。ただし、pコンタクト層がpクラッド層を兼ねることも可能である。
<P-type semiconductor layer>
The p-type semiconductor layer 16 as an example of the second semiconductor layer having the second conductivity type (p-type in this example) includes a p-clad layer laminated on the light emitting layer 15 and a p-contact laminated on the p-clad layer. It is preferable to comprise with a layer. However, the p-contact layer can also serve as the p-cladding layer.

pクラッド層は、発光層15へのキャリアの閉じ込めとキャリアの注入とを行なう層である。pクラッド層としては、発光層15のバンドギャップエネルギーより大きくなる組成であり、発光層15へのキャリアの閉じ込めができるものであれば特に限定されないが、例えばAlxGa1-xN(0<x≦0.4)を用いることができる。
pクラッド層が、このようなAlGaNからなると、発光層15へのキャリアの閉じ込めの点で好ましい。pクラッド層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは1〜400nmであり、より好ましくは5〜100nmである。
また、pクラッド層は、複数回積層した超格子構造としてもよく、この場合には、AlGaNとAlGaNとの交互構造又はAlGaNとGaNとの交互構造とすることが好ましい。
The p-cladding layer is a layer that performs confinement of carriers in the light emitting layer 15 and injection of carriers. The p-cladding layer is not particularly limited as long as it has a composition larger than the band gap energy of the light-emitting layer 15 and can confine carriers in the light-emitting layer 15. For example, Al x Ga 1-x N (0 < x ≦ 0.4) can be used.
When the p-cladding layer is made of such AlGaN, it is preferable in terms of confining carriers in the light emitting layer 15. The thickness of the p-clad layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 400 nm, more preferably 5 to 100 nm.
Further, the p-cladding layer may have a superlattice structure in which a plurality of layers are stacked. In this case, it is preferable to have an alternating structure of AlGaN and AlGaN or an alternating structure of AlGaN and GaN.

pコンタクト層は、透明導電層17を介してp側内部電極20を設けるための層である。pコンタクト層は、AlxGa1-xN(0≦x≦0.4)とすることが好ましい。pコンタクト層におけるAl組成が上記範囲であると、良好な結晶性の維持および透明導電層17との良好なオーミック接触の維持が可能となる点で好ましい。
pコンタクト層の膜厚は、特に限定されないが、10〜500nmが好ましく、より好ましくは50〜200nmである。pコンタクト層の膜厚をこの範囲とすると、順方向電圧Vfを低減できる点で好ましい。
The p contact layer is a layer for providing the p-side internal electrode 20 via the transparent conductive layer 17. The p contact layer is preferably Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.4). It is preferable that the Al composition in the p contact layer is in the above range in that good crystallinity and good ohmic contact with the transparent conductive layer 17 can be maintained.
Although the film thickness of a p contact layer is not specifically limited, 10-500 nm is preferable, More preferably, it is 50-200 nm. When the thickness of the p-contact layer is within this range, it is preferable in that the forward voltage Vf can be reduced.

<透明導電層>
透明導電層17は、p型半導体層16の上面のうち周縁部を除くほぼ全面を覆うように形成されている。
透明導電層17は、p型半導体層16とオーミックコンタクトがとれ、しかもp型半導体層16との接触抵抗が小さいものを用いることが好ましい。また、この半導体発光素子10では、発光層15からの光を、透明導電層17および透明絶縁層18等を介して下地層13側に取り出すことから、透明導電層17は光透過性に優れたものを用いることが好ましい。さらにまた、p型半導体層16の全面に渡って均一に電流を拡散させるために、透明導電層17は優れた導電性を有し、且つ、抵抗分布が少ないものを用いることが好ましい。
<Transparent conductive layer>
The transparent conductive layer 17 is formed so as to cover almost the entire surface excluding the peripheral portion of the upper surface of the p-type semiconductor layer 16.
As the transparent conductive layer 17, it is preferable to use a material having an ohmic contact with the p-type semiconductor layer 16 and having a low contact resistance with the p-type semiconductor layer 16. Moreover, in this semiconductor light emitting element 10, since the light from the light emitting layer 15 is taken out to the base layer 13 side through the transparent conductive layer 17 and the transparent insulating layer 18 etc., the transparent conductive layer 17 was excellent in light transmittance. It is preferable to use one. Furthermore, in order to uniformly diffuse the current over the entire surface of the p-type semiconductor layer 16, it is preferable to use the transparent conductive layer 17 having excellent conductivity and having a small resistance distribution.

なお、透明導電層17の厚さは2nm〜500nmの範囲より選択することができる。ここで、透明導電層17の厚さが2nmよりも薄いと、p型半導体層16とオーミックコンタクトが取れにくい場合があり、また、透明導電層17の厚さが500nmよりも厚いと、発光層15から出力される光および透明絶縁層18等からの反射光に対する光透過性の点で好ましくない場合がある。   The thickness of the transparent conductive layer 17 can be selected from the range of 2 nm to 500 nm. Here, if the thickness of the transparent conductive layer 17 is less than 2 nm, ohmic contact with the p-type semiconductor layer 16 may be difficult, and if the thickness of the transparent conductive layer 17 is greater than 500 nm, the light emitting layer is formed. In some cases, it is not preferable in terms of light transmittance with respect to the light output from 15 and the reflected light from the transparent insulating layer 18 and the like.

透明導電層17としては、例えば酸化物の導電性材料であって、発光層15から出射される波長の光に対する光透過性のよいものを用いることができる。発光層15から出力される波長の光に対する透過率は、90%以上、望ましくは95%以上である。特に、Inを含む酸化物の一部は、他の透明導電膜と比較して光透過性および導電性の両者がともに優れている点で好ましい。Inを含む導電性の酸化物としては、例えばIZO(酸化インジウム亜鉛(In23−ZnO))、ITO(酸化インジウム錫(In23−SnO2))、IGO(酸化インジウムガリウム(In23−Ga23))、ICO(酸化インジウムセリウム(In23−CeO2))等が挙げられる。なお、これらの中に、例えばフッ素などのドーパントが添加されていてもかまわない。また、例えばInを含まない酸化物、例えばキャリアをドープしたSnO2、ZnO2、TiO2等の導電性材料を用いてもよい。
これらの材料を、この技術分野でよく知られた慣用の手段によって設けることで、透明導電層17を形成することができる。そして、透明導電層17を形成した後に、熱処理を施して結晶化を促進させることにより、透明導電層17の光透過率が上がるとともに、仕事関数が上がり且つシート抵抗が下がることでp型半導体層16(p−GaN)とのオーミックコンタクトが取りやすくなる。
As the transparent conductive layer 17, for example, an oxide conductive material having good light transmittance with respect to light having a wavelength emitted from the light emitting layer 15 can be used. The transmittance for light having a wavelength output from the light emitting layer 15 is 90% or more, preferably 95% or more. In particular, a part of the oxide containing In is preferable in that both light transmittance and conductivity are superior to other transparent conductive films. As the conductive oxide containing In, for example, IZO (indium zinc oxide (In 2 O 3 —ZnO)), ITO (indium tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 )), IGO (indium gallium oxide (In 2 O 3 —Ga 2 O 3 )), ICO (indium cerium oxide (In 2 O 3 —CeO 2 )) and the like. In addition, for example, a dopant such as fluorine may be added. For example, an oxide containing no In, for example, a conductive material such as SnO 2 , ZnO 2 , or TiO 2 doped with carriers may be used.
The transparent conductive layer 17 can be formed by providing these materials by conventional means well known in this technical field. Then, after forming the transparent conductive layer 17, heat treatment is performed to promote crystallization, thereby increasing the light transmittance of the transparent conductive layer 17, increasing the work function, and decreasing the sheet resistance, thereby reducing the p-type semiconductor layer. It is easy to make ohmic contact with 16 (p-GaN).

本実施の形態において、透明導電層17は、結晶化された構造のものを使用してよく、特に六方晶構造又はビックスバイト構造を有するIn23結晶を含む透光性材料(例えば、IZOやITO等)を好ましく使用することができる。
また、透明導電層17に用いる膜としては、比抵抗が低くなる組成を使用することが好ましい。例えば、IZO中のZnO濃度は1〜20質量%であることが好ましく、5〜15質量%の範囲であることが更に好ましく、10質量%であると特に好ましい。
さらに、透明導電層17は、得られた膜の密着性を高めるという観点からすれば、例えばスパッタ法で形成することが望ましい。
In the present embodiment, the transparent conductive layer 17 may have a crystallized structure, and in particular, a translucent material (for example, IZO) containing In 2 O 3 crystal having a hexagonal crystal structure or a bixbite structure. Or ITO) can be preferably used.
Moreover, as a film | membrane used for the transparent conductive layer 17, it is preferable to use the composition from which a specific resistance becomes low. For example, the ZnO concentration in IZO is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass, and particularly preferably 10% by mass.
Further, the transparent conductive layer 17 is preferably formed by, for example, a sputtering method from the viewpoint of improving the adhesion of the obtained film.

<透明絶縁層>
透明絶縁層18は、例えば図7に示すように、透明導電層17、透明導電層17が積層されていないp型半導体層16、および発光層15が積層されていないn型半導体層14をそれぞれ覆うように積層されている。また、透明絶縁層18は、各層の表面を覆うだけでなく、発光層15およびp型半導体層16の側面、すなわちp型半導体層16とn型半導体層14とで形成される段差の壁部にあたる部分を覆い、さらに透明導電層17の側面も覆う。
<Transparent insulation layer>
For example, as shown in FIG. 7, the transparent insulating layer 18 includes a transparent conductive layer 17, a p-type semiconductor layer 16 in which the transparent conductive layer 17 is not stacked, and an n-type semiconductor layer 14 in which the light emitting layer 15 is not stacked. It is laminated so as to cover it. Further, the transparent insulating layer 18 not only covers the surface of each layer, but also the side surfaces of the light emitting layer 15 and the p-type semiconductor layer 16, that is, the stepped wall formed by the p-type semiconductor layer 16 and the n-type semiconductor layer 14. The portion corresponding to this is covered, and the side surface of the transparent conductive layer 17 is also covered.

そして、透明絶縁層18は、上述のように、発光層15から出力される光に対する透過性、透明導電層17の屈折率(第1屈折率n1)よりも低い屈折率(第2屈折率n2)、および絶縁性を有する材質にて構成される。透明絶縁層18を構成する材料としては、例えばSiO(酸化珪素)やMgF(フッ化マグネシウム)、CaF(フッ化カルシウム)、Si(窒化珪素)、Al(酸化アルミニウム)を使用することができる。なお、この例では、透明絶縁層18として、絶縁性が高く、屈折率が小さく(1.4〜1.5)、耐湿性に優れた、最適な材料であるSiO(二酸化珪素)を用いた。 As described above, the transparent insulating layer 18 is transparent to the light output from the light emitting layer 15, and has a refractive index (second refractive index n2) lower than the refractive index (first refractive index n1) of the transparent conductive layer 17. ), And an insulating material. As a material constituting the transparent insulating layer 18, for example, SiO 2 (silicon oxide), MgF 2 (magnesium fluoride), CaF 2 (calcium fluoride), Si 3 N 4 (silicon nitride), Al 2 O 3 (oxidation) Aluminum) can be used. In this example, the transparent insulating layer 18 is made of SiO 2 (silicon dioxide) which is an optimum material having high insulation, low refractive index (1.4 to 1.5), and excellent moisture resistance. It was.

また、本実施の形態において、透明絶縁層18の膜厚をHとし、発光層15の発光波長λ(nm)を、透明絶縁層18の屈折率である第2屈折率n2の4倍で除したものをQとしたとき、膜厚Hは、以下に示す式(1)の関係で設定される。但しAは整数である。   Further, in the present embodiment, the thickness of the transparent insulating layer 18 is H, and the emission wavelength λ (nm) of the light emitting layer 15 is divided by four times the second refractive index n2 that is the refractive index of the transparent insulating layer 18. When Q is Q, the film thickness H is set by the relationship of the following formula (1). However, A is an integer.

H=AQ …(1)     H = AQ (1)

そして、透明絶縁層18の膜厚Hは、以下の式(2)に基づいて設定されていること、すなわち、膜厚Hが3λ/4n2以上となる範囲にあること(膜厚Hが3Q以上であること、望ましくは3Q以上且つ奇数倍のQであること)がより好ましい。なお、ここでいう膜厚H(=AQ)とは、そのAQを中心として、(A−0.5)×Q≦H(=AQ)≦(A+0.5)×Qの膜厚範囲をいう。更に、発光出力の向上には望ましくは5Q以上である。ただし、生産コストの制約および、膜厚の増加に伴い本発明の課題であるクラック発生がしやすくなる点から、膜厚Hは20Q以下、望ましくは、10Q以下が好適である。透明絶縁層18の膜厚Hをこの範囲から選択した場合、発光層15から出力される光に対する光学的な反射率が増大し、結果として高い発光出力が得られる。この例において、透明絶縁層18の膜厚Hは、例えばA=5、λ=460nm、n2=1.5とした場合、H=375nmである。   The film thickness H of the transparent insulating layer 18 is set based on the following formula (2), that is, the film thickness H is in the range of 3λ / 4n2 or more (the film thickness H is 3Q or more. More preferably, it is 3Q or more and an odd multiple of Q). Here, the film thickness H (= AQ) is a film thickness range of (A−0.5) × Q ≦ H (= AQ) ≦ (A + 0.5) × Q centering on the AQ. . Furthermore, it is preferably 5Q or more for improving the light emission output. However, the film thickness H is preferably 20Q or less, more preferably 10Q or less, because production costs are limited and cracks that are the subject of the present invention are easily generated with an increase in film thickness. When the film thickness H of the transparent insulating layer 18 is selected from this range, the optical reflectance with respect to the light output from the light emitting layer 15 increases, and as a result, a high light emission output is obtained. In this example, the film thickness H of the transparent insulating layer 18 is H = 375 nm when, for example, A = 5, λ = 460 nm, and n2 = 1.5.

3λ/4n2≧H …(2)   3λ / 4n2 ≧ H (2)

<p側内部電極>
図8は、本実施の形態の半導体発光素子10におけるp側内部電極20周辺の断面構成の一例を示す図である。ここで、図8は、図7におけるp側内部電極20周辺の断面を拡大したものとなっている。
<P-side internal electrode>
FIG. 8 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration around the p-side internal electrode 20 in the semiconductor light emitting device 10 of the present embodiment. Here, FIG. 8 is an enlarged view of the section around the p-side internal electrode 20 in FIG.

正の内部電極の一例としてのp側内部電極20は、最も透明導電層17および透明絶縁層18に近い側において、これら透明導電層17および透明絶縁層18と接するように積層されるp密着層201と、p密着層201に積層されるp金属反射層202と、p金属反射層202に積層されるp拡散防止層203と、p拡散防止層203に積層されるpボンディング層204と、pボンディング層204に積層され、さらにその上に保護層19が積層されるp保護密着層205とを有する。そして、本実施の形態では、p密着層201、p金属反射層202、p拡散防止層203、pボンディング層204およびp保護密着層205によって、複数のp側接続導体21とp側内部パッド22とが一体化した、p側内部電極20を構成している。   The p-side internal electrode 20 as an example of the positive internal electrode is a p-adhesion layer laminated so as to be in contact with the transparent conductive layer 17 and the transparent insulating layer 18 on the side closest to the transparent conductive layer 17 and the transparent insulating layer 18. 201, p metal reflection layer 202 laminated on p adhesion layer 201, p diffusion prevention layer 203 laminated on p metal reflection layer 202, p bonding layer 204 laminated on p diffusion prevention layer 203, p A p-protective adhesion layer 205 is laminated on the bonding layer 204 and a protective layer 19 is further laminated thereon. In this embodiment, a plurality of p-side connection conductors 21 and p-side internal pads 22 are formed by the p adhesion layer 201, the p metal reflection layer 202, the p diffusion prevention layer 203, the p bonding layer 204, and the p protective adhesion layer 205. Constitutes the p-side internal electrode 20.

以下、本実施の形態におけるp側内部電極20の各構成を説明する。
[p密着層]
p密着層201は、図8に示したように、透明絶縁層18および透明絶縁層18に設けられた各貫通孔を介して露出する透明導電層17の上に積層され、且つ、その上にはp金属反射層202が積層される。このp密着層201は、これら3つの層を構成する材料の物理的な密着性を高めるために設けられている。ただし、透明絶縁層18とp金属反射層202との密着性が良好な場合は、p密着層201を省略することできる。
Hereinafter, each configuration of the p-side internal electrode 20 in the present embodiment will be described.
[P adhesion layer]
As shown in FIG. 8, the p-adhesion layer 201 is laminated on the transparent insulating layer 18 and the transparent conductive layer 17 exposed through each through-hole provided in the transparent insulating layer 18, and on the transparent conductive layer 17 P metal reflective layer 202 is laminated. This p adhesion layer 201 is provided in order to improve the physical adhesion of the materials constituting these three layers. However, when the adhesion between the transparent insulating layer 18 and the p metal reflection layer 202 is good, the p adhesion layer 201 can be omitted.

また、本実施の形態の半導体発光素子10では、発光層15から出力される光のうち、p側内部電極20側に入射してきた光を、透明導電層17、透明絶縁層18およびp金属反射層202などを介して下地層13側に反射させることから、p密着層201として光透過性に優れた材料を用いることが好ましい。さらにまた、p側内部電極20からp型半導体層16の全面に渡って均一に電流を拡散させるために、p密着層201として、導電性に優れ、面方向における抵抗分布が少なく、しかも透明導電層17との接触抵抗が低く抑えられたものを用いることが好ましい。   Further, in the semiconductor light emitting device 10 of the present embodiment, among the light output from the light emitting layer 15, the light incident on the p-side internal electrode 20 side is converted into the transparent conductive layer 17, the transparent insulating layer 18 and the p metal reflection. Since it reflects to the base layer 13 side through the layer 202 etc., it is preferable to use the material excellent in the light transmittance as the p adhesion layer 201. Furthermore, since the current is uniformly diffused over the entire surface of the p-type semiconductor layer 16 from the p-side internal electrode 20, the p-adhesion layer 201 has excellent conductivity, has a small resistance distribution in the surface direction, and is transparent. It is preferable to use a material whose contact resistance with the layer 17 is kept low.

これらの点から、p密着層201として透明導電層を用いることが好ましい。この例では、p密着層201として、導電性を有する金属酸化物であって、発光層15から出射される波長の光に対する光透過性のよいものが用いられる。特に、Inを含む金属酸化物は、他の透明導電膜と比較して光透過性および導電性の両者がともに優れている点で好ましい。Inを含む導電性の金属酸化物としては、例えばITO(酸化インジウム錫(In−SnO))、IZO(酸化インジウム亜鉛(In−ZnO))、IGO(酸化インジウムガリウム(In−Ga))、ICO(酸化インジウムセリウム(In−CeO))等が挙げられる。特に好ましくはIZO(酸化インジウム亜鉛(In23−ZnO))が挙げられる。 From these points, it is preferable to use a transparent conductive layer as the p adhesion layer 201. In this example, as the p-adhesion layer 201, a metal oxide having conductivity and having good light transmittance with respect to light having a wavelength emitted from the light emitting layer 15 is used. In particular, a metal oxide containing In is preferable in that both light transmittance and conductivity are superior to other transparent conductive films. As the conductive metal oxide containing In, for example, ITO (indium tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 )), IZO (indium zinc oxide (In 2 O 3 —ZnO)), IGO (indium gallium oxide ( In 2 O 3 —Ga 2 O 3 )), ICO (indium cerium oxide (In 2 O 3 —CeO 2 )) and the like. Particularly preferred is IZO (indium zinc oxide (In 2 O 3 —ZnO)).

このp密着層201の膜厚は、上述した理由により、好ましくは1nm〜50nmの範囲から選ばれる。p密着層201の膜厚が1nm未満の場合には、透明導電層17との密着性が低下し、接触抵抗が高くなる恐れがある。一方、p密着層201の膜厚が50nmを越える場合には、光透過性が低下することになってしまい、得られる半導体発光素子10における発光出力の低下を招く。この例において、p密着層201の膜厚は例えば、1〜5nmが望ましい。   The thickness of the p adhesion layer 201 is preferably selected from the range of 1 nm to 50 nm for the above-described reason. When the film thickness of the p adhesion layer 201 is less than 1 nm, the adhesion with the transparent conductive layer 17 is lowered, and the contact resistance may be increased. On the other hand, when the film thickness of the p-adhesion layer 201 exceeds 50 nm, the light transmittance is lowered, and the light emission output in the obtained semiconductor light emitting device 10 is lowered. In this example, the thickness of the p adhesion layer 201 is desirably 1 to 5 nm, for example.

[p金属反射層]
p金属反射層202は、図8に示したように、p密着層201の上に積層され、且つ、その上にはp拡散防止層203が積層される。p金属反射層202は、発光層15から出射され、透明導電層17および透明絶縁層18を通過してきた光を、下地層13側に向けて反射させるために設けられている。ここで、本実施の形態では、p密着層201を介して透明絶縁層18とp金属反射層202とを配置することにより、これら透明絶縁層18およびp金属反射層202が直接には接触しない構造となっている。また、p金属反射層202は、p側内部電極20の構成要素の1つとなっていることから、自身の抵抗が低く且つp密着層201との接触抵抗が低く抑えられるものを用いることが好ましい。
[P metal reflection layer]
As shown in FIG. 8, the p metal reflection layer 202 is laminated on the p adhesion layer 201, and the p diffusion preventing layer 203 is laminated thereon. The p metal reflection layer 202 is provided to reflect the light emitted from the light emitting layer 15 and passing through the transparent conductive layer 17 and the transparent insulating layer 18 toward the base layer 13 side. Here, in the present embodiment, by disposing the transparent insulating layer 18 and the p metal reflective layer 202 via the p adhesion layer 201, the transparent insulating layer 18 and the p metal reflective layer 202 are not in direct contact with each other. It has a structure. Further, since the p metal reflection layer 202 is one of the constituent elements of the p-side internal electrode 20, it is preferable to use a layer having a low resistance and a low contact resistance with the p-adhesion layer 201. .

本実施の形態のp金属反射層202は、銀、パラジウム、銅、アルミニウム、ニッケル、金、白金などの金属および少なくともこれらのうちの1つを含む合金で構成されている。特に、p金属反射層202として銀または銀合金を用いることは、発光層15から出力される可視光領域の全波長の光に対して、高い光反射性を有している点で好ましい。ここで、p金属反射層202として銀を用いると、使用環境によっては耐熱性、耐高温高湿性(所謂マイグレーションの抑制)が十分でない場合があることから、銀合金が好ましく使用される。特に、パラジウム、銅を含む銀合金を用いることが望ましい。   The p metal reflective layer 202 of the present embodiment is made of a metal such as silver, palladium, copper, aluminum, nickel, gold, platinum, and an alloy including at least one of them. In particular, the use of silver or a silver alloy as the p metal reflection layer 202 is preferable in that it has high light reflectivity with respect to light of all wavelengths in the visible light region output from the light emitting layer 15. Here, when silver is used for the p metal reflection layer 202, silver alloy is preferably used because heat resistance and high temperature and high humidity resistance (so-called migration suppression) may not be sufficient depending on the use environment. In particular, it is desirable to use a silver alloy containing palladium and copper.

p金属反射層202として銀あるいは銀合金を用いた場合、p密着層201の材質としては、Inを含む酸化物、例えばIZOやITO等の透明導電性材料を用いることが好ましい。ここで、p密着層201を設けずに透明絶縁層18の上にp金属反射層202を直接に積層した場合、p密着層201を設けた場合と比較して、密着性が著しく低下する。   When silver or a silver alloy is used for the p metal reflection layer 202, it is preferable to use an oxide containing In, for example, a transparent conductive material such as IZO or ITO, as the material of the p adhesion layer 201. Here, when the p metal reflective layer 202 is directly laminated on the transparent insulating layer 18 without providing the p adhesion layer 201, the adhesion is remarkably reduced as compared with the case where the p adhesion layer 201 is provided.

このp金属反射層202の膜厚は、好ましくは80nm〜200nmの範囲から選ばれる。p金属反射層202の膜厚が80nm未満の場合には、p金属反射層202による光反射率が低下する。また、p金属反射層202の膜厚が200nmを越える場合には、半導体発光素子10の製造にかかるコストが上昇する。なお、この例において、p金属反射層202の膜厚は100nmである。   The thickness of the p metal reflective layer 202 is preferably selected from the range of 80 nm to 200 nm. When the film thickness of the p metal reflection layer 202 is less than 80 nm, the light reflectance by the p metal reflection layer 202 is lowered. Moreover, when the film thickness of the p metal reflective layer 202 exceeds 200 nm, the cost for manufacturing the semiconductor light emitting device 10 increases. In this example, the thickness of the p metal reflection layer 202 is 100 nm.

[p拡散防止層]
p拡散防止層203は、図8に示したように、p金属反射層202の上に積層され、且つ、その上にはpボンディング層204が積層される。p拡散防止層203は、接触状態にあるp金属反射層202を構成する金属(この例では銀合金)、および、接触状態にあるpボンディング層204を構成する金属(この例では金(詳細は後述))の拡散を、それぞれ抑制するために設けられている。ここで、本実施の形態では、p拡散防止層203を介してp金属反射層202とpボンディング層204とを配置することにより、これらp金属反射層202およびpボンディング層204が直接には接触しない構造となっている。また、p拡散防止層203は、p側内部電極20の構成要素の1つとなっていることから、自身の抵抗が低く且つp金属反射層202およびpボンディング層204との接触抵抗がそれぞれ低く抑えられるものを用いることが好ましい。なお、p拡散防止層203は、発光層15からの光を透過させる機能を基本的に必要としないので、上述したp密着層201とは異なり、光透過性を有している必要はない。p拡散防止層203には、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、白金、パラジウム、ニッケル等の、高温で安定な高融点金属を用いることが望ましい。また、p拡散防止層203は単層構成としてもよいが、p金属反射層202およびpボンディング層204の両者に対して、良好な密着性が得られるとともにこれらと合金化しない適切な材料がない場合には、以下に説明するように多層構造を用いるのが望ましい。
[P diffusion prevention layer]
As shown in FIG. 8, the p diffusion preventing layer 203 is laminated on the p metal reflective layer 202, and a p bonding layer 204 is laminated thereon. The p diffusion preventing layer 203 includes a metal (in this example, a silver alloy) that constitutes the p metal reflective layer 202 in a contact state, and a metal (in this example, gold (in detail, a silver alloy) in the contact state. (This will be described later). Here, in the present embodiment, the p metal reflection layer 202 and the p bonding layer 204 are disposed via the p diffusion preventing layer 203 so that the p metal reflection layer 202 and the p bonding layer 204 are in direct contact with each other. It has a structure that does not. Since the p-diffusion prevention layer 203 is one of the components of the p-side internal electrode 20, its own resistance is low and the contact resistance with the p-metal reflective layer 202 and the p-bonding layer 204 is kept low. It is preferable to use those that can be used. Note that the p-diffusion prevention layer 203 basically does not require the function of transmitting light from the light-emitting layer 15, and therefore does not need to have light transmission, unlike the p-adhesion layer 201 described above. For the p-diffusion prevention layer 203, it is desirable to use a refractory metal that is stable at a high temperature, such as titanium, tantalum, tungsten, molybdenum, chromium, platinum, palladium, or nickel. The p-diffusion prevention layer 203 may have a single-layer structure, but there is no suitable material that provides good adhesion to both the p-metal reflective layer 202 and the p-bonding layer 204 and does not alloy with them. In some cases, it is desirable to use a multilayer structure as described below.

本実施の形態におけるp拡散防止層203は、p金属反射層202に積層されるp第1拡散防止層203aと、p第1拡散防止層203aに積層されるp第2拡散防止層203bと、p第2拡散防止層203bに積層され、さらにその上にpボンディング層204が積層されるp第3拡散防止層203cとを備える。   The p diffusion prevention layer 203 in the present embodiment includes a p first diffusion prevention layer 203a laminated on the p metal reflection layer 202, a p second diffusion prevention layer 203b laminated on the p first diffusion prevention layer 203a, A p third diffusion prevention layer 203c is formed on the p second diffusion prevention layer 203b, and a p bonding layer 204 is further laminated thereon.

本実施の形態では、p第1拡散防止層203aとして例えばタンタルを、p第2拡散防止層203bとして例えばチタンを、p第3拡散防止層203cとして例えば白金を、それぞれ用いている。なお、p第2拡散防止層203bとして、チタンに代えてニッケルを用いてもよい。   In the present embodiment, for example, tantalum is used as the p first diffusion prevention layer 203a, titanium is used as the p second diffusion prevention layer 203b, and platinum is used as the p third diffusion prevention layer 203c. Note that nickel may be used in place of titanium as the p second diffusion preventing layer 203b.

ここで、p第1拡散防止層203aおよびp第2拡散防止層203bは、上述したp金属反射層202を構成する金属(この例では銀合金)の拡散を抑制するだけでなく、p第3拡散防止層203cを構成する金属(この例では白金)の拡散を抑制する機能も有している。また、p第3拡散防止層203cは、上述したpボンディング層204を構成する金属(この例では金)の拡散を抑制するだけでなく、p第2拡散防止層203bを構成する金属(この例ではチタン)の拡散を抑制する機能も有している。   Here, the p first diffusion prevention layer 203a and the p second diffusion prevention layer 203b not only suppress the diffusion of the metal (silver alloy in this example) constituting the p metal reflection layer 202 described above, but also the p third. It also has a function of suppressing the diffusion of the metal (platinum in this example) constituting the diffusion preventing layer 203c. The p third diffusion prevention layer 203c not only suppresses the diffusion of the metal (gold in this example) constituting the p bonding layer 204 described above, but also the metal (this example) constituting the p second diffusion prevention layer 203b. Has a function of suppressing diffusion of titanium).

そして、p第1拡散防止層203aの膜厚は、好ましくは20nm〜200nmの範囲から選ばれる。p第1拡散防止層203aの膜厚が20nm未満の場合には、p金属反射層202(この例では銀合金)とp第3拡散防止層203c(この例では白金)とのバリア性が不十分となり、この例では銀と白金とが反応するおそれがある。また、p第1拡散防止層203aの膜厚が200nmを越える場合には、半導体発光素子10の製造にかかるコストが上昇する。なお、この例において、p第1拡散防止層203aの膜厚は50nm〜100nmである。   The thickness of the p first diffusion prevention layer 203a is preferably selected from the range of 20 nm to 200 nm. When the thickness of the p first diffusion prevention layer 203a is less than 20 nm, the barrier property between the p metal reflection layer 202 (in this example, a silver alloy) and the p third diffusion prevention layer 203c (in this example, platinum) is not good. In this example, silver and platinum may react. In addition, when the thickness of the p first diffusion prevention layer 203a exceeds 200 nm, the cost for manufacturing the semiconductor light emitting device 10 increases. In this example, the thickness of the p first diffusion prevention layer 203a is 50 nm to 100 nm.

また、p第2拡散防止層203bの膜厚は、好ましくは20nm〜500nmから選ばれる。p第2拡散防止層203bの膜厚が20nm未満の場合には、p第2拡散防止層203bとp第3拡散防止層203cとの密着性が低下する懸念がある。さらに、p金属反射層202(この例では銀合金)とp第3拡散防止層203c(この例では白金)とのバリア性が不十分となり、この例では銀と白金が反応するおそれがある。また、p第2拡散防止層203bの膜厚が500nmを越える場合には、半導体発光素子10の製造にかかるコストが上昇する。なお、この例において、p第2拡散防止層203bの膜厚は300nmである。   The thickness of the p second diffusion preventing layer 203b is preferably selected from 20 nm to 500 nm. When the thickness of the p second diffusion prevention layer 203b is less than 20 nm, there is a concern that the adhesion between the p second diffusion prevention layer 203b and the p third diffusion prevention layer 203c may be reduced. Furthermore, the barrier property between the p metal reflection layer 202 (in this example, a silver alloy) and the p third diffusion prevention layer 203c (in this example, platinum) becomes insufficient, and in this example, silver and platinum may react. Further, when the thickness of the p second diffusion preventing layer 203b exceeds 500 nm, the cost for manufacturing the semiconductor light emitting device 10 increases. In this example, the thickness of the p second diffusion preventing layer 203b is 300 nm.

さらに、p第3拡散防止層203cの膜厚は、好ましくは50nm〜200nmの範囲から選ばれる。p第3拡散防止層203cの膜厚が50nm未満の場合には、p第2拡散防止層203b(この例ではチタン)とpボンディング層204(この例では金)とが反応するおそれがある。また、p第3拡散防止層203cの膜厚が200nmを越える場合には、半導体発光素子10の製造にかかるコストが上昇する。なお、この例において、p第3拡散防止層203cの膜厚は100nmである。   Furthermore, the film thickness of the p third diffusion preventing layer 203c is preferably selected from the range of 50 nm to 200 nm. If the thickness of the p third diffusion prevention layer 203c is less than 50 nm, the p second diffusion prevention layer 203b (titanium in this example) and the p bonding layer 204 (gold in this example) may react. Further, when the thickness of the p third diffusion preventing layer 203c exceeds 200 nm, the cost for manufacturing the semiconductor light emitting device 10 increases. In this example, the thickness of the p third diffusion prevention layer 203c is 100 nm.

[pボンディング層]
pボンディング層204は、図8に示したように、p拡散防止層203の上に積層され、且つ、その上にはp保護密着層205が積層される。pボンディング層204は、p側外部電極70と電気的に接続されることによりp側内部電極20に給電を行うために設けられている。ここで、本実施の形態では、p拡散防止層203を介してp金属反射層202とpボンディング層204とを配置することにより、これらp金属反射層202とpボンディング層204が直接には接触しない構造となっている。また、pボンディング層204は、p側内部電極20の構成要素の1つとなっていることから、自身の抵抗が低く且つp拡散防止層203との接触抵抗が低く抑えられるものを用いることが好ましい。なお、pボンディング層204は、p拡散防止層203と同様、発光層15からの光を透過させる機能を基本的に必要としないので、光透過性を有している必要はない。
[P bonding layer]
As shown in FIG. 8, the p bonding layer 204 is laminated on the p diffusion preventing layer 203, and the p protective adhesion layer 205 is laminated thereon. The p bonding layer 204 is provided to supply power to the p-side internal electrode 20 by being electrically connected to the p-side external electrode 70. Here, in the present embodiment, the p metal reflection layer 202 and the p bonding layer 204 are disposed via the p diffusion preventing layer 203 so that the p metal reflection layer 202 and the p bonding layer 204 are in direct contact with each other. It has a structure that does not. Moreover, since the p bonding layer 204 is one of the components of the p-side internal electrode 20, it is preferable to use a layer that has a low resistance and a low contact resistance with the p diffusion preventing layer 203. . Since the p bonding layer 204 basically does not require the function of transmitting the light from the light emitting layer 15 like the p diffusion preventing layer 203, the p bonding layer 204 does not have to be light transmissive.

本実施の形態におけるpボンディング層204は、最上位すなわち外部に露出する最表層が金であれば、金属の多層構造を有するものであってもよいし、金の単層構造を有するものであってもよい。なお、本実施の形態では、pボンディング層204として、金の単層膜を採用している。   The p-bonding layer 204 in this embodiment may have a metal multi-layer structure or a gold single-layer structure as long as the uppermost layer, that is, the outermost surface layer exposed to the outside, is gold. May be. In the present embodiment, a gold single layer film is employed as the p bonding layer 204.

このpボンディング層204の膜厚は、好ましくは100nm〜2μmの範囲から選ばれる。pボンディング層204の膜厚が100nm未満の場合には、ボンディング時における衝撃吸収性が低下する。また、pボンディング層204の膜厚が2μmを越える場合には、半導体発光素子10の製造にかかるコストが上昇する。なお、この例において、pボンディング層204の膜厚は550nmである。   The thickness of the p bonding layer 204 is preferably selected from the range of 100 nm to 2 μm. When the thickness of the p-bonding layer 204 is less than 100 nm, the shock absorption at the time of bonding decreases. Further, when the film thickness of the p bonding layer 204 exceeds 2 μm, the cost for manufacturing the semiconductor light emitting element 10 increases. In this example, the thickness of the p bonding layer 204 is 550 nm.

[p保護密着層]
p保護密着層205は、図8に示したように、pボンディング層204の上に積層され、且つ、その上には保護層19が積層される。このp保護密着層205は、これら2つの層を構成する材料の物理的な密着性を高めるために設けられている。
[P protective adhesive layer]
As shown in FIG. 8, the p protective adhesion layer 205 is laminated on the p bonding layer 204, and the protective layer 19 is laminated thereon. This p protective adhesion layer 205 is provided in order to enhance the physical adhesion of the materials constituting these two layers.

本実施の形態のp保護密着層205は、チタンで構成されている。なお、p保護密着層205として、チタンに代えてタンタルを用いてもよい。   The p protective adhesion layer 205 of the present embodiment is made of titanium. Note that tantalum may be used in place of titanium as the p protective adhesion layer 205.

そして、p保護密着層205の膜厚は、好ましくは5nm〜50nmの範囲から選ばれる。p保護密着層205の膜厚が5nm未満の場合には、pボンディング層204と保護層19との密着性が低下する。また、p保護密着層205の膜厚が20nmを越える場合には、エッチング工程における作業時間が長くなり、半導体発光素子10の製造にかかるコストが上昇する。なお、この例において、p保護密着層205の膜厚は15nmである。   The thickness of the p protective adhesion layer 205 is preferably selected from the range of 5 nm to 50 nm. When the thickness of the p protective adhesion layer 205 is less than 5 nm, the adhesion between the p bonding layer 204 and the protective layer 19 is lowered. Further, when the thickness of the p protective adhesion layer 205 exceeds 20 nm, the working time in the etching process becomes long, and the cost for manufacturing the semiconductor light emitting device 10 increases. In this example, the thickness of the p protective adhesion layer 205 is 15 nm.

<n側内部電極>
図9は、本実施の形態の半導体発光素子10におけるn側内部電極30周辺の断面構成の一例を示す図である。ここで、図9は、図7におけるn側内部電極30周辺の断面を拡大したものとなっている。
<N-side internal electrode>
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional configuration around the n-side internal electrode 30 in the semiconductor light emitting device 10 of the present embodiment. Here, FIG. 9 is an enlarged view of the section around the n-side internal electrode 30 in FIG.

負の内部電極の一例としてのn側内部電極30は、最もn型半導体層14および透明絶縁層18に近い側において、これらn型半導体層14および透明絶縁層18と接するように積層されるn密着層301と、n密着層301に積層されるn金属反射層302と、n金属反射層302に積層されるn拡散防止層303と、n拡散防止層303に積層されるnボンディング層304と、nボンディング層304に積層され、さらにその上に保護層19が積層されるn保護密着層305とを有する。そして、本実施の形態では、n密着層301、n金属反射層302、n拡散防止層303、nボンディング層304およびn保護密着層305によって、複数のn側接続導体31とn側内部パッド32とが一体化した、n側内部電極30を構成している。   The n-side internal electrode 30 as an example of the negative internal electrode is an n layer that is laminated so as to be in contact with the n-type semiconductor layer 14 and the transparent insulating layer 18 on the side closest to the n-type semiconductor layer 14 and the transparent insulating layer 18. An adhesion layer 301, an n metal reflection layer 302 laminated on the n adhesion layer 301, an n diffusion prevention layer 303 laminated on the n metal reflection layer 302, and an n bonding layer 304 laminated on the n diffusion prevention layer 303 , And an n-protective adhesion layer 305 on which the protective layer 19 is further laminated. In this embodiment, a plurality of n-side connection conductors 31 and n-side internal pads 32 are formed by the n adhesion layer 301, the n metal reflection layer 302, the n diffusion prevention layer 303, the n bonding layer 304, and the n protective adhesion layer 305. Constitutes the n-side internal electrode 30.

以下、本実施の形態におけるn側内部電極30の各構成を説明する。
[n密着層]
n密着層301は、図9に示したように、透明絶縁層18および透明絶縁層18に設けられた各貫通孔を介して露出するn型半導体層14の上に積層され、且つ、その上にはn金属反射層302が積層される。このn密着層301は、これら3つの層を構成する材料の物理的な密着性を高め、n型半導体層14と接触抵抗の低いオーミック接触を得るために設けられている。
Hereinafter, each configuration of the n-side internal electrode 30 in the present embodiment will be described.
[N adhesion layer]
As shown in FIG. 9, the n adhesion layer 301 is laminated on the n-type semiconductor layer 14 exposed through the transparent insulating layer 18 and each through hole provided in the transparent insulating layer 18. The n metal reflective layer 302 is laminated on the substrate. The n adhesion layer 301 is provided in order to improve the physical adhesion of the materials constituting these three layers and obtain ohmic contact with the n-type semiconductor layer 14 having a low contact resistance.

また、本実施の形態の半導体発光素子10では、発光層15から出力される光のうち、n側内部電極30側に入射してきた光を、透明絶縁層18およびn金属反射層302などを介して下地層13側に反射させることから、n密着層301として光透過性に優れた材料を用いるか、光の吸収が少ないとともに光反射性の高い材料を用いることが好ましい。さらにまた、n側内部電極30からn型半導体層14に電流を拡散させるために、n密着層301として、導電性に優れ、面方向における抵抗分布が少なく、しかもn型半導体層14との接触抵抗が低く抑えられたものを用いることが好ましい。   Further, in the semiconductor light emitting device 10 of the present embodiment, among the light output from the light emitting layer 15, the light incident on the n-side internal electrode 30 side is passed through the transparent insulating layer 18, the n metal reflective layer 302, and the like. Therefore, it is preferable to use a material having excellent light transmittance for the n-adhesion layer 301 or a material having low light absorption and high light reflectivity. Furthermore, in order to diffuse the current from the n-side internal electrode 30 to the n-type semiconductor layer 14, the n-adhesion layer 301 has excellent conductivity, a small resistance distribution in the surface direction, and contact with the n-type semiconductor layer 14. It is preferable to use a material whose resistance is kept low.

これらの点から、n密着層301として透明導電層を用いることが好ましい。例えば、n密着層301として、導電性を有し仕事関数が低く且つ極めて薄く形成された金属からなる透光性金属薄膜を用いている。本実施の形態では、n密着層301はチタンで構成されている。また、上述したp密着層201と同様に、金属酸化物からなる透明導電層を用いてもよい。また、n金属反射層302が、n密着層301と同等の機能を果たす材質で構成される場合は、n密着層301を省略することができる。   From these points, it is preferable to use a transparent conductive layer as the n adhesion layer 301. For example, as the n adhesion layer 301, a light-transmitting metal thin film made of a metal having conductivity and a low work function is formed. In the present embodiment, the n adhesion layer 301 is made of titanium. Moreover, you may use the transparent conductive layer which consists of metal oxides similarly to the p adhesion layer 201 mentioned above. Further, when the n metal reflective layer 302 is made of a material that performs the same function as the n adhesion layer 301, the n adhesion layer 301 can be omitted.

このn密着層301の膜厚は、上述した理由により、好ましくは1nm〜50nmの範囲から選ばれる。n密着層301の膜厚が1nm未満の場合には、n型半導体層14との密着性が低下し、接触抵抗が高くなる恐れがある。一方、n密着層301の膜厚が50nmを越える場合には、光透過性が低下するとともに、厚さ方向の抵抗(直列抵抗)が高くなるため、得られる半導体発光素子10における順方向電圧Vfの増加を招く。この例において、n密着層301の膜厚は例えば2nmである。   The film thickness of the n adhesion layer 301 is preferably selected from the range of 1 nm to 50 nm for the reasons described above. When the film thickness of the n adhesion layer 301 is less than 1 nm, the adhesion with the n-type semiconductor layer 14 is lowered and the contact resistance may be increased. On the other hand, when the film thickness of the n-adhesion layer 301 exceeds 50 nm, the light transmittance is lowered and the resistance in the thickness direction (series resistance) is increased. Therefore, the forward voltage Vf in the obtained semiconductor light emitting device 10 is increased. Increase. In this example, the film thickness of the n adhesion layer 301 is 2 nm, for example.

[n金属反射層]
n金属反射層302は、図9に示したように、n密着層301の上に積層され、且つ、その上にはn拡散防止層303が積層される。n金属反射層302は、発光層15から出射され、内部反射等に伴ってn型半導体層14および透明絶縁層18を通過してきた光を、下地層13側に向けて反射させるために設けられている。ここで、本実施の形態では、n密着層301を介して透明絶縁層18とn金属反射層302とを配置することにより、これら透明絶縁層18およびn金属反射層302が直接には接触しない構造となっている。また、n金属反射層302は、n側内部電極30の構成要素の1つとなっていることから、自身の抵抗が低く且つn密着層301との接触抵抗が低く抑えられるものを用いることが好ましい。
[N metal reflective layer]
As shown in FIG. 9, the n metal reflection layer 302 is laminated on the n adhesion layer 301, and the n diffusion preventing layer 303 is laminated thereon. The n metal reflective layer 302 is provided to reflect the light emitted from the light emitting layer 15 and passing through the n-type semiconductor layer 14 and the transparent insulating layer 18 due to internal reflection or the like toward the base layer 13 side. ing. Here, in the present embodiment, by disposing the transparent insulating layer 18 and the n metal reflective layer 302 via the n adhesion layer 301, the transparent insulating layer 18 and the n metal reflective layer 302 are not in direct contact with each other. It has a structure. In addition, since the n metal reflective layer 302 is one of the components of the n-side internal electrode 30, it is preferable to use a material having a low resistance and a low contact resistance with the n adhesion layer 301. .

本実施の形態のn金属反射層302は、アルミニウム、パラジウム、銅、ニッケル、銀、ネオジウム、金、白金などの金属および少なくともこれらのうちの1つを含む合金で構成されている。特に、n金属反射層302として仕事関数が低いアルミニウム合金を用いることは、n密着層301を介したn型半導体層14との接触抵抗を低く抑えられる点で好ましい。   The n metal reflective layer 302 of the present embodiment is made of a metal such as aluminum, palladium, copper, nickel, silver, neodymium, gold, platinum, or an alloy containing at least one of them. In particular, it is preferable to use an aluminum alloy having a low work function as the n metal reflection layer 302 in that the contact resistance with the n-type semiconductor layer 14 via the n adhesion layer 301 can be suppressed low.

n金属反射層302としてアルミニウムあるいはアルミニウム合金を用いた場合、n密着層301の材質としては、n型半導体層14との接触抵抗が低く仕事関数が低いチタン等の透光性金属薄膜材料を用いることが好ましい。ここで、n密着層301を設けずに透明絶縁層18の上にn金属反射層302を直接に積層した場合、n密着層301を設けた場合と比較して、密着性が低下する。   When aluminum or an aluminum alloy is used for the n metal reflective layer 302, the material of the n adhesion layer 301 is a light-transmitting metal thin film material such as titanium having a low contact resistance with the n-type semiconductor layer 14 and a low work function. It is preferable. Here, when the n metal reflective layer 302 is directly laminated on the transparent insulating layer 18 without providing the n adhesive layer 301, the adhesiveness is lowered as compared with the case where the n adhesive layer 301 is provided.

このn金属反射層302の膜厚は、好ましくは80nm〜200nmの範囲から選ばれる。n金属反射層302の膜厚が80nm未満の場合には、n金属反射層302による光反射率が低下する。また、n金属反射層302の膜厚が200nmを超える場合には、半導体発光素子10の製造にかかるコストが上昇してしまう。なお、この例において、n金属反射層302の膜厚は100nmである。   The thickness of the n metal reflective layer 302 is preferably selected from the range of 80 nm to 200 nm. When the film thickness of the n metal reflective layer 302 is less than 80 nm, the light reflectance by the n metal reflective layer 302 is lowered. Moreover, when the film thickness of the n metal reflective layer 302 exceeds 200 nm, the cost for manufacturing the semiconductor light emitting element 10 increases. In this example, the thickness of the n metal reflective layer 302 is 100 nm.

[n拡散防止層]
n拡散防止層303は、図9に示したように、n金属反射層302の上に積層され、且つ、その上にはnボンディング層304が積層される。n拡散防止層303は、接触状態にあるn金属反射層302を構成する金属(この例ではアルミニウム合金)、および、接触状態にあるnボンディング層304を構成する金属(この例では金(詳細は後述))の拡散を、それぞれ抑制するために設けられている。ここで、本実施の形態では、n拡散防止層303を介してn金属反射層302とnボンディング層304とを配置することにより、これらn金属反射層302およびnボンディング層304が直接には接触しない構造となっている。また、n拡散防止層303は、n側内部電極30の構成要素の1つとなっていることから、自身の抵抗が低く且つn金属反射層302およびnボンディング層304との接触抵抗がそれぞれ低く抑えられるものを用いることが好ましい。なお、n拡散防止層303は、発光層15からの光を透過させる機能を基本的に必要としないので、上述したn密着層301とは異なり、光透過性を有している必要はない。n拡散防止層303には、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、白金、パラジウム、ニッケル等の、高温で安定な高融点金属を用いることが望ましい。また、n拡散防止層303は単層構成としてもよいが、n金属反射層302およびnボンディング層304の両者に対して、良好な密着性が得られるとともにこれらと合金化しない適切な材料がない場合には、以下に説明するように多層構造を用いるのが望ましい。
[N diffusion prevention layer]
As shown in FIG. 9, the n diffusion preventing layer 303 is laminated on the n metal reflective layer 302, and the n bonding layer 304 is laminated thereon. The n diffusion prevention layer 303 includes a metal (in this example, an aluminum alloy) constituting the n metal reflective layer 302 in a contact state, and a metal (in this example, gold (details in detail) that constitute the n bonding layer 304 in a contact state. (This will be described later). Here, in the present embodiment, the n metal reflection layer 302 and the n bonding layer 304 are arranged via the n diffusion preventing layer 303 so that the n metal reflection layer 302 and the n bonding layer 304 are in direct contact with each other. It has a structure that does not. Further, since the n-diffusion prevention layer 303 is one of the components of the n-side internal electrode 30, its own resistance is low and the contact resistance with the n metal reflective layer 302 and the n bonding layer 304 is kept low. It is preferable to use those that can be used. Note that the n-diffusion prevention layer 303 basically does not need a function of transmitting light from the light-emitting layer 15, and therefore does not need to have light-transmitting properties, unlike the n-adhesion layer 301 described above. For the n-diffusion prevention layer 303, it is desirable to use a refractory metal that is stable at a high temperature, such as titanium, tantalum, tungsten, molybdenum, chromium, platinum, palladium, or nickel. The n-diffusion prevention layer 303 may have a single-layer structure, but there is no suitable material that can provide good adhesion to both the n-metal reflective layer 302 and the n-bonding layer 304 and does not alloy with them. In some cases, it is desirable to use a multilayer structure as described below.

本実施の形態におけるn拡散防止層303は、n金属反射層302に積層されるn第1拡散防止層303aと、n第1拡散防止層303aに積層されるn第2拡散防止層303bと、n第2拡散防止層303bに積層され、さらにその上にnボンディング層304が積層されるn第3拡散防止層303cとを備える。   The n diffusion prevention layer 303 in the present embodiment includes an n first diffusion prevention layer 303a laminated on the n metal reflection layer 302, an n second diffusion prevention layer 303b laminated on the n first diffusion prevention layer 303a, An n third diffusion barrier layer 303c is stacked on the n second diffusion barrier layer 303b, and an n bonding layer 304 is further stacked thereon.

ここで、n第1拡散防止層303aおよびn第2拡散防止層303bは、上述したn金属反射層302を構成する金属(この例ではアルミニウム合金)の拡散を抑制するだけでなく、n第3拡散防止層303cを構成する金属(この例では白金)の拡散を抑制する機能も有している。また、n第3拡散防止層303cは、上述したnボンディング層304を構成する金属(この例では金)の拡散を抑制するだけでなく、n第2拡散防止層303bを構成する金属(この例ではチタン)の拡散を抑制する機能も有している。   Here, the n first diffusion prevention layer 303a and the n second diffusion prevention layer 303b not only suppress the diffusion of the metal (the aluminum alloy in this example) constituting the n metal reflection layer 302 described above, It also has a function of suppressing the diffusion of the metal (platinum in this example) constituting the diffusion prevention layer 303c. Further, the n third diffusion prevention layer 303c not only suppresses the diffusion of the metal (gold in this example) constituting the n bonding layer 304 described above, but also the metal (this example) constituting the n second diffusion prevention layer 303b. Has a function of suppressing diffusion of titanium).

そして、本実施の形態では、n第1拡散防止層303aおよびp第1拡散防止層203a、n第2拡散防止層303bおよびp第2拡散防止層203b、そしてn第3拡散防止層303cおよびp第3拡散防止層203cが、それぞれ、同一材料且つ同一厚さで構成されている。   In this embodiment, the n first diffusion prevention layer 303a and the p first diffusion prevention layer 203a, the n second diffusion prevention layer 303b and the p second diffusion prevention layer 203b, and the n third diffusion prevention layer 303c and p. The third diffusion preventing layers 203c are made of the same material and the same thickness.

[nボンディング層]
nボンディング層304は、図9に示したように、n拡散防止層303の上に積層され、且つ、その上にはn保護密着層305が積層される。nボンディング層304は、外部と電気的に接続されることによりn側内部電極30に給電を行うために設けられている。ここで、本実施の形態では、n拡散防止層303を介してn金属反射層302とnボンディング層304とを配置することにより、これらn金属反射層302とnボンディング層304が直接には接触しない構造となっている。また、nボンディング層304は、n側内部電極30の構成要素の1つとなっていることから、自身の抵抗が低く且つn拡散防止層303との接触抵抗が低く抑えられるものを用いることが好ましい。なお、nボンディング層304は、n拡散防止層303と同様、発光層15からの光を透過させる機能を基本的に必要としないので、光透過性を有している必要はない。
[N bonding layer]
As shown in FIG. 9, the n bonding layer 304 is laminated on the n diffusion preventing layer 303, and the n protective adhesion layer 305 is laminated thereon. The n bonding layer 304 is provided to supply power to the n-side internal electrode 30 by being electrically connected to the outside. Here, in the present embodiment, the n metal reflection layer 302 and the n bonding layer 304 are arranged via the n diffusion preventing layer 303 so that the n metal reflection layer 302 and the n bonding layer 304 are in direct contact with each other. It has a structure that does not. In addition, since the n bonding layer 304 is one of the components of the n-side internal electrode 30, it is preferable to use a layer having a low resistance and a low contact resistance with the n diffusion preventing layer 303. . Since the n bonding layer 304 basically does not require the function of transmitting the light from the light emitting layer 15 like the n diffusion preventing layer 303, the n bonding layer 304 does not need to be light transmissive.

そして、本実施の形態では、nボンディング層304およびpボンディング層204が、同一材料且つ同一厚さで構成されている。   In this embodiment, the n bonding layer 304 and the p bonding layer 204 are made of the same material and the same thickness.

[n保護密着層]
n保護密着層305は、図9に示したように、nボンディング層304の上に積層され、且つ、その上には保護層19が積層される。このn保護密着層305は、これら2つの層を構成する材料の物理的な密着性を高めるために設けられている。
[N protective adhesion layer]
As shown in FIG. 9, the n protective adhesion layer 305 is laminated on the n bonding layer 304, and the protective layer 19 is laminated thereon. This n protective adhesion layer 305 is provided in order to improve the physical adhesion of the materials constituting these two layers.

そして、本実施の形態では、n保護密着層305およびp保護密着層205が、同一材料且つ同一厚さで構成されている。   In this embodiment, the n protective adhesive layer 305 and the p protective adhesive layer 205 are made of the same material and the same thickness.

また、本実施の形態では、n密着層301、n金属反射層302、n第1拡散防止層303aおよびn第2拡散防止層303bの周囲(側面も含む)を覆うようにn第3拡散防止層303cが積層され、このn第3拡散防止層303cの周囲(側面も含む)を覆うようにnボンディング層304が積層され、さらに、上記一部の領域を除いてこのnボンディング層304の周囲(側面も含む)を覆うようにn保護密着層305が積層されている。そして、上記一部の領域を除いてn型半導体層14および透明絶縁層18に対しn側内部電極30の周囲を覆うように、保護層19が積層されている。   In the present embodiment, the n third diffusion prevention is performed so as to cover the periphery (including side surfaces) of the n adhesion layer 301, the n metal reflection layer 302, the n first diffusion prevention layer 303a, and the n second diffusion prevention layer 303b. The layer 303c is stacked, and an n bonding layer 304 is stacked so as to cover the periphery (including side surfaces) of the n third diffusion prevention layer 303c. Further, the periphery of the n bonding layer 304 is excluded except for the part of the region. An n protective adhesion layer 305 is laminated so as to cover (including side surfaces). A protective layer 19 is laminated so as to cover the periphery of the n-side internal electrode 30 with respect to the n-type semiconductor layer 14 and the transparent insulating layer 18 except for the partial region.

なお、本実施の形態では、p拡散防止層203およびn拡散防止層303を、それぞれ3層構成としていたが、これらの構成層数については、適宜設計変更して差し支えない。   In this embodiment, the p-diffusion prevention layer 203 and the n-diffusion prevention layer 303 each have a three-layer configuration. However, the number of these constituent layers may be appropriately changed.

<保護層>
本実施の形態では、p密着層201、p金属反射層202、p第1拡散防止層203aおよびp第2拡散防止層203bの周囲(側面も含む)を覆うようにp第3拡散防止層203cが積層され、このp第3拡散防止層203cの周囲(側面も含む)を覆うようにpボンディング層204が積層され、さらに、上記一部の領域を除いてこのpボンディング層204の周囲(側面も含む)を覆うようにp保護密着層205が積層されている。そして、上記一部の領域を除いて透明導電層17および透明絶縁層18に対しp側内部電極20の周囲を覆うように、保護層19が積層されている。
<Protective layer>
In the present embodiment, the p third diffusion prevention layer 203c covers the periphery (including side surfaces) of the p adhesion layer 201, the p metal reflection layer 202, the p first diffusion prevention layer 203a, and the p second diffusion prevention layer 203b. And a p-bonding layer 204 is laminated so as to cover the periphery (including side surfaces) of the p third diffusion prevention layer 203c, and the periphery (side surface) of the p-bonding layer 204 except for the part of the region. P protective adhesion layer 205 is laminated so as to cover the same. And the protective layer 19 is laminated | stacked so that the circumference | surroundings of the p side internal electrode 20 may be covered with respect to the transparent conductive layer 17 and the transparent insulating layer 18 except the said one part area | region.

保護層19は、絶縁性を有し且つ耐湿性に優れた材質にて構成される。保護層19を構成する材料としては、例えばSiO(酸化珪素)、Si(窒化珪素)、Al(酸化アルミニウム)を使用することができる。なお、この例では、保護層19として、絶縁性が高く、耐湿性に優れた、最適な材料であるSiO(二酸化珪素)を用いた。特に、SiOやAlのような酸化物は、シロキサン構造を含む絶縁性材料の前駆体と堅固な結合を形成することができ、好ましい。 The protective layer 19 is made of a material having insulating properties and excellent moisture resistance. As a material constituting the protective layer 19, for example, SiO 2 (silicon oxide), Si 3 N 4 (silicon nitride), Al 2 O 3 (aluminum oxide) can be used. In this example, as the protective layer 19, SiO 2 (silicon dioxide), which is an optimum material having high insulation and excellent moisture resistance, was used. In particular, an oxide such as SiO 2 or Al 2 O 3 is preferable because it can form a firm bond with a precursor of an insulating material including a siloxane structure.

続いて、図3に示す発光チップ1の製造方法について、詳細に説明する。
<<素子群形成基板製造工程および実装用基板製造工程>>
図10は、ステップ11の素子群形成基板製造工程の一例およびステップ12の実装用基板製造工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図10(a)は、素子群形成基板製造工程を実行することによって得られる素子群形成基板40の断面構成の一例を示す図であり、図10(b)は、実装用基板製造工程を実行することによって得られる実装用基板50の断面構成の一例を示す図である。
Then, the manufacturing method of the light emitting chip 1 shown in FIG. 3 is demonstrated in detail.
<< Element group forming board manufacturing process and mounting board manufacturing process >>
FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the element group forming substrate manufacturing process in step 11 and an example of the mounting board manufacturing process in step 12. More specifically, FIG. 10A is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of the element group formation substrate 40 obtained by executing the element group formation substrate manufacturing process, and FIG. It is a figure which shows an example of the cross-sectional structure of the mounting board | substrate 50 obtained by performing the mounting board | substrate manufacturing process.

図10(a)に示す素子群形成基板40は、図5〜図8を用いて説明したものと同じ構成を有している。すなわち、素子群形成基板40では、複数の溝Tによって分離された複数の半導体発光素子10が、中間層12を介して、ウエハ状に形成された1枚の成長用基板11の一方の面に取り付けられた状態となっている。なお、ここでは、成長用基板11として直径が100mmのものを用いている。
一方、図10(b)に示す実装用基板50は、ウエハ状に形成された1枚の基部51の一方の面に、接合部52が形成された構成を有している。
The element group forming substrate 40 shown in FIG. 10A has the same configuration as that described with reference to FIGS. That is, in the element group forming substrate 40, a plurality of semiconductor light emitting elements 10 separated by a plurality of grooves T are formed on one surface of one growth substrate 11 formed in a wafer shape via the intermediate layer 12. It is in the attached state. Here, a substrate having a diameter of 100 mm is used as the growth substrate 11.
On the other hand, the mounting substrate 50 shown in FIG. 10B has a configuration in which a bonding portion 52 is formed on one surface of one base portion 51 formed in a wafer shape.

ここで、第2基板の一例としての基部51としては、特に限定されず、各種基板材料を用いることができる。基部51には、例えば、シリコン、サファイア、SiC、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化マンガン亜鉛鉄、酸化マグネシウムアルミニウム、ホウ化ジルコニウム、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化リチウムガリウム、酸化リチウムアルミニウム、酸化ネオジウムガリウム、酸化ランタンストロンチウムアルミニウムタンタル、酸化ストロンチウムチタン、酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化モリブデン等からなる基板を用いることができる。また、基部51として、ガラスからなる基板を用いることもできる。中でも、シリコンやガラスは放熱性が高く、基部51として好ましい。さらに、基部51における一方の面の大きさは、素子群形成基板40の成長用基板11における各半導体発光素子10の形成面の大きさと同等以上とすることが望ましい。本実施の形態では、(100)面を主面とする、アンドープのシリコンを基部51として用いている。また、この例において、シリコンからなる基部51の直径は100mmであり、その厚さは525μmである。なお、基部51として、p型不純物がドープされたシリコンあるいはn型不純物がドープされたシリコンを用いてもかまわない。   Here, the base 51 as an example of the second substrate is not particularly limited, and various substrate materials can be used. Examples of the base 51 include silicon, sapphire, SiC, zinc oxide, magnesium oxide, manganese oxide, zirconium oxide, manganese zinc iron, magnesium aluminum oxide, zirconium boride, gallium oxide, indium oxide, lithium gallium oxide, and lithium oxide. A substrate formed of aluminum, neodymium gallium oxide, lanthanum strontium aluminum tantalum oxide, strontium titanium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, tungsten oxide, molybdenum oxide, or the like can be used. Further, as the base 51, a substrate made of glass can be used. Among these, silicon and glass have high heat dissipation and are preferable as the base 51. Furthermore, it is desirable that the size of one surface of the base portion 51 be equal to or greater than the size of the formation surface of each semiconductor light emitting element 10 in the growth substrate 11 of the element group formation substrate 40. In the present embodiment, undoped silicon having the (100) plane as the main surface is used as the base 51. In this example, the diameter of the base 51 made of silicon is 100 mm, and the thickness thereof is 525 μm. As the base 51, silicon doped with p-type impurities or silicon doped with n-type impurities may be used.

一方、実装用基板50を構成する接合部52としては、実装用基板製造工程において基部51との密着性がよく、且つ、接合工程において接合対象(この例では、素子群形成基板40に設けられた、SiO(二酸化珪素)からなる保護層19)との接合性がよいものであれば、特に限定されず、各種材料を用いることができる。ただし、接合部52は、絶縁性、耐候性、耐薬品性を有するとともに、後述する接合工程において、200℃以下の温度、好ましくは100℃〜200℃の温度で素子群形成基板40との接合が可能な材料であることが望ましい。接合部52としては、例えば、半導体プロセスにおいて実装に用いられるアンダーフィル用接着剤や、半導体プロセスにおいて絶縁膜の形成に用いられるSOG(Spin On Glass)およびSOD(Spin On Dielectric)等を用いることができる。本実施の形態では、接合部52として、シロキサン構造を含む材料を用いた。例えば、接合部52を形成する前駆体として、炭素数1乃至10の炭化水素基や炭素数6乃至10の芳香族置換基を含むシロキサン構造を含み、さらにアクリル基、エポキシ基等の架橋反応が可能な置換基も含まれる無機・有機ハイブリッド材料が好ましく用いられる。シロキサン構造を含む接合部52の形成材料(前駆体)は、加熱硬化前には液状の性質を有し、このため基部51の一方の面に容易に塗布することができ、そして加熱硬化処理により液状でない接合部52を形成する。また、接合部52は、用いる材料系によっては加熱硬化後であっても、当該材料の置換基の効果により加熱に伴って軟化して流動性を有することがある。そして、シロキサン構造を含む前駆体材料としては、例えば東京応化株式会社製のOCRT−11等が使用できる。 On the other hand, the bonding portion 52 constituting the mounting substrate 50 has good adhesion to the base 51 in the mounting substrate manufacturing process, and is to be bonded in the bonding process (in this example, provided on the element group forming substrate 40). In addition, the material is not particularly limited as long as the bonding property with the protective layer 19) made of SiO 2 (silicon dioxide) is good, and various materials can be used. However, the bonding portion 52 has insulation, weather resistance, and chemical resistance, and is bonded to the element group formation substrate 40 at a temperature of 200 ° C. or lower, preferably 100 ° C. to 200 ° C., in a bonding step described later. It is desirable that the material be capable of. As the bonding portion 52, for example, an underfill adhesive used for mounting in a semiconductor process, SOG (Spin On Glass), SOD (Spin On Dielectric), or the like used for forming an insulating film in a semiconductor process may be used. it can. In the present embodiment, a material including a siloxane structure is used as the bonding portion 52. For example, as a precursor for forming the joint portion 52, a siloxane structure containing a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic substituent having 6 to 10 carbon atoms is used, and a crosslinking reaction such as an acrylic group or an epoxy group is further performed. Inorganic / organic hybrid materials including possible substituents are preferably used. The forming material (precursor) of the joint portion 52 including a siloxane structure has a liquid property before heat curing, and thus can be easily applied to one surface of the base portion 51, and by heat curing treatment. A non-liquid joint 52 is formed. In addition, depending on the material system to be used, the bonding portion 52 may be softened with heat due to the effect of a substituent of the material and have fluidity even after heat curing. As a precursor material containing a siloxane structure, for example, OCRT-11 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. can be used.

そして、実装用基板製造工程では、フッ酸あるいはフッ化アンモニウムにて表面を洗浄した、シリコンからなる基部51を、公知のスピンコータにセットし、基部51の一方の面の中央部にSOGの溶液を滴下させるとともに基部51を回転させることで、基部51の一方の面にSOGの塗布膜からなる接合部52を形成する。その後、基部51の一方の面に形成された接合部52を熱硬化して実装用基板50を得る。なお、基部51を上述したフッ素系の溶液によって事前に洗浄してから接合部52の形成を行うことにより、後述する接合工程において、基部51と接合部52との密着性を向上させることができる。ただし、これに限られるものではなく、シリコンからなる基部51の一方の面に酸化膜すなわち二酸化珪素からなる層を形成し、この層の上に、接合部52を形成する構成を採用した場合にも、後述する接合工程において、基部51と接合部52との密着性を向上させることが可能である。   In the mounting substrate manufacturing process, the base 51 made of silicon, the surface of which has been cleaned with hydrofluoric acid or ammonium fluoride, is set on a known spin coater, and the SOG solution is placed at the center of one surface of the base 51. By dripping and rotating the base 51, a joint 52 made of an SOG coating film is formed on one surface of the base 51. Thereafter, the bonding portion 52 formed on one surface of the base portion 51 is thermally cured to obtain the mounting substrate 50. In addition, in the joining process mentioned later, the adhesiveness of the base 51 and the junction part 52 can be improved by forming the junction part 52 after previously wash | cleaning the base part 51 with the fluorine-type solution mentioned above. . However, the present invention is not limited to this, and when a configuration is adopted in which an oxide film, that is, a layer made of silicon dioxide is formed on one surface of the base portion 51 made of silicon, and a bonding portion 52 is formed on this layer. In addition, it is possible to improve the adhesion between the base portion 51 and the joint portion 52 in the joining step described later.

<<接合工程>>
図11は、ステップ13の接合工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図11は、接合工程を実行することによって得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体の断面構成の一例を示す図である。
<< Joining process >>
FIG. 11 is a diagram for explaining an example of the joining process in step 13. More specifically, FIG. 11 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of a joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 obtained by executing a joining step.

接合工程では、図10(a)に示す素子群形成基板40における各半導体発光素子10の形成面と、図10(b)に示す実装用基板50における接合部52とを対峙させ且つ接触させた状態で、これらを例えば200℃に加熱する。すると、実装用基板50に設けられた接合部52が、使用する材料系によっては加熱に伴って軟化することで流動性を有するようになり、対峙する素子群形成基板40の凹凸を埋めるように変形する。なお、このとき、素子群形成基板40に設けられた溝部Tについては、接合部52が埋め込まれないようにすることが望ましい。そして、予め決められた時間が経過した後、加熱の停止および冷却を行うことで、素子群形成基板40と実装用基板50の基部51とが、接合部52を介して接合される。   In the bonding step, the formation surface of each semiconductor light emitting element 10 in the element group forming substrate 40 shown in FIG. 10A and the bonding portion 52 in the mounting substrate 50 shown in FIG. In the state they are heated, for example to 200 ° C. Then, depending on the material system to be used, the bonding portion 52 provided on the mounting substrate 50 is softened with heating so as to have fluidity, so that the concavities and convexities of the opposing element group forming substrate 40 are filled. Deform. At this time, it is desirable that the bonding portion 52 is not embedded in the groove portion T provided in the element group formation substrate 40. Then, after a predetermined time has elapsed, heating is stopped and cooling is performed, so that the element group forming substrate 40 and the base portion 51 of the mounting substrate 50 are bonded via the bonding portion 52.

<<成長基板分離工程>>
図12は、ステップ14の成長用基板分離工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図12は、成長用基板分離工程を実行することによって得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体(成長用基板11および中間層12を除く)、および、この接合体から分離された成長用基板11および中間層12の断面構成の一例を示す図である。
<< Growth substrate separation process >>
FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the growth substrate separating step in step 14. More specifically, FIG. 12 shows a joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50 (excluding the growth substrate 11 and the intermediate layer 12) obtained by executing the growth substrate separation step. FIG. 3 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of a growth substrate 11 and an intermediate layer 12 separated from the joined body.

成長用基板分離工程では、所謂レーザ・リフト・オフ(Laser Lift Off :LLO)と呼ばれる手法を用い、接合体からの成長用基板11の分離を行う。より具体的に説明すると、成長用基板分離工程では、図11に示す素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対し、まず、成長用基板11の外側(図11において成長用基板11の上部側)から素子群形成基板40の内部に向けてレーザ光の照射を行う。このレーザ光の照射は、成長用基板11における一方の面のほぼ全面にわたって行われる。   In the growth substrate separating step, a so-called laser lift off (LLO) technique is used to separate the growth substrate 11 from the bonded body. More specifically, in the growth substrate separation step, first, the outer side of the growth substrate 11 (the growth substrate 11 in FIG. 11) is bonded to the joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50 shown in FIG. The laser beam is irradiated from the upper side) toward the inside of the element group formation substrate 40. This laser light irradiation is performed over almost the entire surface of one side of the growth substrate 11.

ここで、本実施の形態では、LLOで使用するレーザ光として、KrFエキシマレーザを用いている。KrFエキシマレーザの発振波長は248nmであるが、この発振波長は、サファイアからなる成長用基板11およびAlNからなる中間層12では透過域となるのに対し、アンドープのGaNからなる下地層13では吸収域となる。このため、成長用基板11側から接合体に照射されるレーザ光は、成長用基板11および中間層12を透過した後、中間層12と下地層13との境界部において下地層13に吸収される。すると、下地層13のうち、中間層12との境界部となる領域が、レーザ光の吸収に伴ってガリウムと窒素とに熱分解(2GaN→2Ga+N↑)され、中間層12と下地層13との接合度合いが著しく低下する。その結果、図12に示したように、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体から、中間層12を積層した成長用基板11が分離されることになる。また、これに伴い、成長用基板11および中間層12が分離された素子群形成基板40および実装用基板50の接合体では、各半導体発光素子10に設けられた下地層13が、外部に露出した状態となる。 Here, in this embodiment, a KrF excimer laser is used as the laser light used in the LLO. The oscillation wavelength of the KrF excimer laser is 248 nm. This oscillation wavelength is a transmission region in the growth substrate 11 made of sapphire and the intermediate layer 12 made of AlN, but is absorbed in the base layer 13 made of undoped GaN. It becomes an area. For this reason, the laser light applied to the bonded body from the growth substrate 11 side is transmitted through the growth substrate 11 and the intermediate layer 12 and then absorbed by the underlayer 13 at the boundary between the intermediate layer 12 and the underlayer 13. The Then, a region of the underlayer 13 that becomes a boundary portion with the intermediate layer 12 is thermally decomposed into gallium and nitrogen (2GaN → 2Ga + N 2 ↑) with the absorption of the laser light, and the intermediate layer 12 and the underlayer 13 The degree of bonding with the remarkably decreases. As a result, as shown in FIG. 12, the growth substrate 11 on which the intermediate layer 12 is laminated is separated from the joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50. Accordingly, in the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 from which the growth substrate 11 and the intermediate layer 12 are separated, the base layer 13 provided in each semiconductor light emitting element 10 is exposed to the outside. It will be in the state.

ところで、本実施の形態の素子群形成基板40のように、成長用基板11と成長用基板11上に形成される各半導体層とで、格子定数が整合していない場合、素子群形成基板40を構成する成長用基板11に大きなストレスがかかり、その結果、素子群形成基板40に、成長用基板11に起因する反りが生じることがある。ここで、LLOでは、レーザ光の照射に伴って中間層12と下地層13との結合が解放されていくことになるが、その際、成長用基板11にかかっていたストレスが解消されるのに伴い、各半導体発光素子10に力が加わることで、各半導体発光素子10が損傷してしまう懸念がある。そこで、本実施の形態では、素子群形成基板40に、予め、各半導体発光素子10を個別に区画する溝Tを設けておくことで、レーザ光の照射に伴って例えばある半導体発光素子10に力が加わった場合でも、この力が、各半導体層を介してこの半導体発光素子10に隣接する他の半導体発光素子10に伝達されにくくすることで、各半導体発光素子が損傷を受けるのを抑制している。   By the way, when the lattice constant does not match between the growth substrate 11 and each semiconductor layer formed on the growth substrate 11 as in the element group formation substrate 40 of the present embodiment, the element group formation substrate 40. As a result, a large stress is applied to the growth substrate 11 that constitutes the structure, and as a result, the element group formation substrate 40 may be warped due to the growth substrate 11. Here, in the LLO, the coupling between the intermediate layer 12 and the base layer 13 is released with the irradiation of the laser beam, but at this time, the stress applied to the growth substrate 11 is eliminated. Accordingly, there is a concern that each semiconductor light emitting element 10 may be damaged by applying a force to each semiconductor light emitting element 10. Therefore, in the present embodiment, by providing the element group forming substrate 40 with grooves T that individually partition the semiconductor light emitting elements 10 in advance, for example, in the semiconductor light emitting elements 10 with laser light irradiation. Even when a force is applied, it is difficult to transmit the force to other semiconductor light emitting elements 10 adjacent to the semiconductor light emitting element 10 via each semiconductor layer, thereby preventing each semiconductor light emitting element from being damaged. doing.

なお、成長用基板分離工程において、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体から分離された、成長用基板11および中間層12については、例えば薬剤処理等によって成長用基板11から中間層12を除去することで、再び、素子群形成基板40の製造に利用することが可能である。特に、本実施の形態では、素子群形成基板製造工程および接合工程の両者において、成長用基板11を割る必要がないために、成長用基板11を研磨して薄層化する工程が存在してないことから、成長用基板11を例えば複数回にわたって再利用することも可能である。
なお、本実施の形態では、素子群形成基板40から成長用基板11および中間層12が分離されたものについても、素子群形成基板40と称することにする。
In the growth substrate separation step, the growth substrate 11 and the intermediate layer 12 separated from the joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50 are separated from the growth substrate 11 by, for example, chemical treatment. By removing 12, it can be used again for manufacturing the element group formation substrate 40. In particular, in the present embodiment, it is not necessary to break the growth substrate 11 in both the element group forming substrate manufacturing process and the bonding process, and therefore there is a step of polishing and thinning the growth substrate 11. For this reason, the growth substrate 11 can be reused a plurality of times, for example.
In the present embodiment, the substrate in which the growth substrate 11 and the intermediate layer 12 are separated from the element group formation substrate 40 is also referred to as the element group formation substrate 40.

<<支持用基板接着工程>>
図13は、ステップ15の支持用基板接着工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図13は、支持用基板接着工程を実行することで得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90との接着体の断面構成の一例を示す図である。
<< Support substrate bonding process >>
FIG. 13 is a diagram for explaining an example of the supporting substrate bonding step in step 15. More specifically, FIG. 13 is a cross-sectional configuration of the bonded body of the bonded assembly of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 and the supporting substrate 90 obtained by executing the supporting substrate bonding step. It is a figure which shows an example.

支持用基板接着工程で用いられる支持用基板90は、ウエハ状に形成された1枚の基材91と、基材91の一方の面に設けられたワックス層92とを有している。
ここで、第3基板の一例としての基材91としては、特に限定されず、各種基板材料を用いることができる。基材91には、例えば、シリコン、サファイア、SiC、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化マンガン亜鉛鉄、酸化マグネシウムアルミニウム、ホウ化ジルコニウム、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化リチウムガリウム、酸化リチウムアルミニウム、酸化ネオジウムガリウム、酸化ランタンストロンチウムアルミニウムタンタル、酸化ストロンチウムチタン、酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化モリブデン等からなる基板を用いることができる。また、基材91として、ガラスからなる基板を用いることもできる。例えば、基材91として、パイレックス(コーニング社の商標)やテンパックス(ショット社の商標)等の安価なホウケイ酸ガラス基板を用いることもできる。さらに、基材91における一方の面の大きさは、実装用基板50の基部51における一方の面の大きさと同等以上とすることが望ましい。本実施の形態では、シリカガラスを基材91として用いている。また、シリカガラスからなる基材91の直径は100mmであり、その厚さは500μmである。
The support substrate 90 used in the support substrate bonding step includes a single base material 91 formed in a wafer shape and a wax layer 92 provided on one surface of the base material 91.
Here, the substrate 91 as an example of the third substrate is not particularly limited, and various substrate materials can be used. Examples of the base material 91 include silicon, sapphire, SiC, zinc oxide, magnesium oxide, manganese oxide, zirconium oxide, manganese zinc iron, magnesium aluminum oxide, zirconium boride, gallium oxide, indium oxide, lithium gallium oxide, and oxide. A substrate formed of lithium aluminum, neodymium gallium oxide, lanthanum strontium aluminum tantalum, strontium titanium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, tungsten oxide, molybdenum oxide, or the like can be used. A substrate made of glass can also be used as the base material 91. For example, an inexpensive borosilicate glass substrate such as Pyrex (a trademark of Corning) or Tempax (a trademark of Schott) can be used as the base material 91. Furthermore, the size of one surface of the base material 91 is desirably equal to or greater than the size of one surface of the base 51 of the mounting substrate 50. In the present embodiment, silica glass is used as the base material 91. The diameter of the substrate 91 made of silica glass is 100 mm and the thickness is 500 μm.

一方、接着部の一例としてのワックス層92としては、公知の、電子部品用素材の切断や研磨時の仮止めに使用される接着剤を用いることができる。ここで、接着剤としては、接着時に熱がかかることを考慮し、基部51として用いられる材料(シリコン等)に近い熱膨張係数を持つものであることが望ましく、また、後述する各種工程における光学的なアライメントの実行を容易とするために、可視領域において透明な材料であることが望ましい。   On the other hand, as the wax layer 92 as an example of the bonding portion, a known adhesive used for temporary fixing at the time of cutting or polishing the electronic component material can be used. Here, it is desirable that the adhesive has a thermal expansion coefficient close to that of the material (silicon or the like) used as the base 51 in consideration of heat applied at the time of bonding. It is desirable that the material be transparent in the visible region in order to facilitate the execution of general alignment.

そして、支持用基板接着工程では、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体における下地層13の露出面と、基材91の一方の面とを対峙させ且つ両者の間にワックス層92を配置した状態で圧力をかけつつ加熱する。すると、ワックス層92が、加熱に伴って軟化することで流動性を有するようになり、接合体における下地層13および基材91の両者に接触する。そして、予め決められた時間が経過した後、加熱の停止および冷却を行うこととで、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90の基材91とが、ワックス層92を介して接着され、これらが一体化した接着体となる。なお、支持用基板接着工程では、実装用基板50の基部51と支持用基板90の基材91とが平行な位置関係となるように、両者を接着させることが望ましい。   In the supporting substrate bonding step, the exposed surface of the base layer 13 and one surface of the base material 91 in the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 are opposed to each other, and the wax layer 92 is interposed therebetween. Heat while applying pressure in the state of placing. Then, the wax layer 92 has fluidity by being softened with heating, and comes into contact with both the base layer 13 and the base material 91 in the joined body. Then, after a predetermined time has elapsed, heating is stopped and cooling is performed, so that the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 and the base material 91 of the supporting substrate 90 become wax. It is bonded through the layer 92 to form an integrated body. In the support substrate bonding step, it is desirable to bond the base 51 of the mounting substrate 50 and the base material 91 of the support substrate 90 so that they are in a parallel positional relationship.

<<実装用基板研磨工程>>
図14は、ステップ16の実装用基板研磨工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図14は、実装用基板研磨工程を実行することによって得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90との接着体の断面構成の一例を示す図である。
<< Mounting substrate polishing process >>
FIG. 14 is a diagram for explaining an example of the mounting substrate polishing process in step 16. More specifically, FIG. 14 shows a cross-sectional configuration of the bonded body of the bonded assembly of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 and the supporting substrate 90 obtained by executing the mounting substrate polishing step. It is a figure which shows an example.

実装用基板研磨工程では、公知のラッピング加工およびポリッシング加工と呼ばれる手法を用い、接着体を構成する実装用基板50における基部51の研磨を行う。より具体的に説明すると、実装用基板研磨工程では、図13に示す素子群形成基板40および実装用基板の接合体と、支持用基板90との接着体において、実装用基板50を構成する基部51の厚さを低減するための研磨を行う。本実施の形態では、実装用基板研磨工程において、基部51の厚さを、接合時の525μmから100μm程度にまで低減させる。   In the mounting substrate polishing step, the base 51 in the mounting substrate 50 constituting the adhesive body is polished using a known technique called lapping and polishing. More specifically, in the mounting substrate polishing step, the base part constituting the mounting substrate 50 in the bonded body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate shown in FIG. Polishing to reduce the thickness of 51 is performed. In the present embodiment, in the mounting substrate polishing step, the thickness of the base 51 is reduced from 525 μm at the time of bonding to about 100 μm.

なお、例えば実装用基板50として基部51の厚さが薄いものを用いた場合や、厚みがある発光チップ1を得たい場合などにおいては、ステップ16の実装用基板研磨工程を省略することができる。   For example, when the mounting substrate 50 having a thin base 51 is used or when it is desired to obtain the light-emitting chip 1 having a large thickness, the mounting substrate polishing step of step 16 can be omitted. .

<<ビア・ホール形成工程>>
図15は、ステップ17のビア・ホール形成工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図15は、ビア・ホール形成工程を実行することで得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90との接着体の断面構成の一例を示す図である。
<< Via hole formation process >>
FIG. 15 is a diagram for explaining an example of the via hole forming process in step 17. More specifically, FIG. 15 shows a cross-sectional configuration of the bonded body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 and the supporting substrate 90 obtained by executing the via hole forming step. It is a figure which shows an example.

ビア・ホール形成工程では、公知の反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching:RIE)のうち、特に深掘りRIEと呼ばれる手法を用い、接着体における素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に、複数のビア・ホールVHを形成する。より具体的に説明すると、ビア・ホール形成工程では、図14に示す素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90との接着体に対し、実装用基板50の基部51側から各半導体発光素子10のp側内部電極20に向かって、複数(この例では3×3=9個)のビア・ホールVHを形成し、且つ、実装用基板50の基部51側から各半導体発光素子10のn側内部電極30に向かって、単数(1個)のビア・ホールVHを形成する。   In the via hole forming step, a known technique called reactive ion etching (RIE), in particular, a technique called deep RIE is used to form an assembly of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 in an adhesive body. A plurality of via holes VH are formed. More specifically, in the via hole forming step, the base portion of the mounting substrate 50 with respect to the bonded body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 shown in FIG. A plurality of (3 × 3 = 9 in this example) via holes VH are formed from the 51 side toward the p-side internal electrode 20 of each semiconductor light emitting element 10, and from the base 51 side of the mounting substrate 50. A single (one) via hole VH is formed toward the n-side internal electrode 30 of each semiconductor light emitting element 10.

本実施の形態では、基部51からp側内部電極20に至るビア・ホールVHおよび基部51からn側内部電極30に至るビア・ホールVHを形成するために、深掘りRIEによって、シリコンで構成された基部51と、二酸化珪素を含むSOGで構成された接合部52と、二酸化珪素で構成された保護層19とを削ることが要求される。そこで、本実施の形態では、深掘りRIEにおいて、基部51を掘るために使用する反応ガスと、接合部52および保護層19を掘るために使用する反応ガスとを、1バッチで行うRIEプロセスの途中において変更している。深掘りRIEにおいて使用する各反応ガスについては、好ましくはフッ素を含むガスとOとの混合ガスを用いることができる。 In the present embodiment, in order to form a via hole VH extending from the base 51 to the p-side internal electrode 20 and a via hole VH extending from the base 51 to the n-side internal electrode 30, the deep hole RIE is made of silicon. Further, it is required to cut the base portion 51, the joint portion 52 made of SOG containing silicon dioxide, and the protective layer 19 made of silicon dioxide. Therefore, in the present embodiment, in the deep digging RIE, a reactive gas used for digging the base 51 and a reactive gas used for digging the joint 52 and the protective layer 19 are processed in one batch. It is changed on the way. As each reaction gas used in the deep digging RIE, a mixed gas of fluorine-containing gas and O 2 can be preferably used.

<<絶縁部形成工程>>
図16は、ステップ18の絶縁部形成工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図16は、絶縁部形成工程を実行することで得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90との接着体の断面構成の一例を示す図である。
<< Insulator formation process >>
FIG. 16 is a diagram for explaining an example of the insulating portion forming step of Step 18. More specifically, FIG. 16 shows a cross-sectional configuration of an adhesive body between the bonded assembly of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 and the support substrate 90 obtained by executing the insulating portion forming step. It is a figure which shows an example.

絶縁部形成工程では、公知の化学的気相成長法(Chemical Vapor Deposition:CVD)および公知のRIEを用い、接着体における素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に形成された各ビア・ホールVHの内壁に、p側絶縁層61およびn側絶縁層62を形成し、且つ、接合体における実装用基板50の基部51の露出面に、pn間絶縁層63を形成する。   In the insulating portion forming step, each via formed in the bonded body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 in the adhesive body using a known chemical vapor deposition (CVD) and a known RIE. The p-side insulating layer 61 and the n-side insulating layer 62 are formed on the inner wall of the hole VH, and the pn insulating layer 63 is formed on the exposed surface of the base 51 of the mounting substrate 50 in the joined body.

より具体的に説明すると、絶縁部形成工程では、まず、図15に示す素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90との接着体に対し、実装用基板50の基部51側から、CVDによって、例えば二酸化珪素からなる絶縁膜の形成を行う。このとき、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体では、各p側内部電極20に対応して設けられる各ビア・ホールVHの内壁面および底面、各n側内部電極30に対応して設けられる各ビア・ホールVHの内壁面および底面、そして、基部51の露出面に、二酸化珪素からなる絶縁膜が形成される。このとき、各ビア・ホールVHの内壁面に形成される絶縁膜の厚さは、各ビア・ホールVHの底面に形成される絶縁膜の厚さよりも大きくなり、且つ、基部51の露出面に形成される絶縁膜の厚さよりも小さくなる。   More specifically, in the insulating part forming step, first, the mounting substrate 50 is bonded to the bonding body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 shown in FIG. An insulating film made of, for example, silicon dioxide is formed by CVD from the base 51 side. At this time, in the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50, it corresponds to the inner wall surface and the bottom surface of each via hole VH provided corresponding to each p-side internal electrode 20 and each n-side internal electrode 30. An insulating film made of silicon dioxide is formed on the inner wall surface and bottom surface of each via hole VH and the exposed surface of the base 51. At this time, the thickness of the insulating film formed on the inner wall surface of each via hole VH is larger than the thickness of the insulating film formed on the bottom surface of each via hole VH, and on the exposed surface of the base 51. It becomes smaller than the thickness of the insulating film to be formed.

そして、絶縁部形成工程では、次に、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90との接着体に対し、実装用基板50の基部51側から、所謂全面RIEによるエッチバックを行う。このとき、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体では、各p側内部電極20に対応して設けられる各ビア・ホールVHの内壁面および底面、各n側内部電極30に対応して設けられる各ビア・ホールVHの内壁面および底面、そして、基部51の露出面に形成された絶縁膜が、それぞれ削られていくことになる。ただし、RIE特有の異方性により、各ビア・ホールVHの内壁面に形成された絶縁層は、各ビア・ホールVHの底面および基部51の露出面に形成された絶縁層よりも、削れられるレートが低くなる。ここで、本実施の形態では、上述したように、各ビア・ホールVHの底面に形成された絶縁層の厚さが、基部51の露出面に形成された絶縁層の厚さよりも小さいことから、各ビア・ホールVHの底面に形成された絶縁層が除去されるタイミングで全面RIEを終了することにより、基部51の露出面に形成された絶縁層は露出面上に残存し、且つ、各ビア・ホールVHの内壁面に形成されたp側絶縁層61およびn側絶縁層62も残存することになる。   In the insulating portion forming step, the so-called entire surface RIE is then performed from the base 51 side of the mounting substrate 50 to the bonded body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 and the support substrate 90. Etch back by. At this time, in the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50, it corresponds to the inner wall surface and the bottom surface of each via hole VH provided corresponding to each p-side internal electrode 20 and each n-side internal electrode 30. Insulating films formed on the inner wall surface and the bottom surface of each via hole VH and the exposed surface of the base 51 are respectively cut away. However, the insulating layer formed on the inner wall surface of each via hole VH is scraped more than the insulating layer formed on the bottom surface of each via hole VH and the exposed surface of the base 51 due to the anisotropy peculiar to RIE. The rate is lowered. Here, in the present embodiment, as described above, the thickness of the insulating layer formed on the bottom surface of each via hole VH is smaller than the thickness of the insulating layer formed on the exposed surface of the base 51. By completing the entire surface RIE at the timing when the insulating layer formed on the bottom surface of each via hole VH is removed, the insulating layer formed on the exposed surface of the base 51 remains on the exposed surface, and each The p-side insulating layer 61 and the n-side insulating layer 62 formed on the inner wall surface of the via hole VH also remain.

したがって、このような手順を実行することで、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体において各p側内部電極20に対応して設けられた複数のビア・ホールVHの内壁面には、それぞれp側絶縁層61が形成され、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体において各n側内部電極30に対応して設けられた単数のビア・ホールVHの内壁面にはn側絶縁層62が形成され、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体における基部51の露出面にはpn間絶縁層63が形成される。また、p側絶縁層61の一端側は半導体発光素子10におけるp側内部電極20の上面に形成された保護層19に、n側絶縁層62の一端側は、半導体発光素子10におけるn側内部電極30の上面に形成された保護層19に、それぞれ接続される。さらに、p側絶縁層61およびn側絶縁層62の他端側は、pn間絶縁層63にそれぞれ接続される。   Therefore, by executing such a procedure, the inner wall surfaces of the plurality of via holes VH provided corresponding to the p-side internal electrodes 20 in the joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50 are formed on the inner wall surfaces of the via holes VH. The p-side insulating layer 61 is formed, and the inner wall surface of the single via hole VH provided corresponding to each n-side internal electrode 30 in the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 is n A side insulating layer 62 is formed, and an inter-pn insulating layer 63 is formed on the exposed surface of the base 51 in the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50. Further, one end side of the p-side insulating layer 61 is on the protective layer 19 formed on the upper surface of the p-side internal electrode 20 in the semiconductor light emitting element 10, and one end side of the n-side insulating layer 62 is on the n-side inside in the semiconductor light emitting element 10. Each is connected to the protective layer 19 formed on the upper surface of the electrode 30. Furthermore, the other end sides of the p-side insulating layer 61 and the n-side insulating layer 62 are connected to the pn insulating layer 63, respectively.

なお、実装用基板50を構成する基部51および接合部52の両者を、ともに高い絶縁性を有する材料で構成した場合は、ステップ18の絶縁部形成工程を省略することができる。   In addition, when both the base 51 and the joining part 52 which comprise the mounting board | substrate 50 are comprised with the material which has high insulation, the insulating part formation process of step 18 can be skipped.

<<バリア/シード層形成工程>>
図17は、ステップ19のバリア/シード層形成工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図17は、バリア/シード層形成工程を実行することで得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90との接着体の断面構成の一例を示す図である。
<< Barrier / seed layer formation process >>
FIG. 17 is a diagram for explaining an example of the barrier / seed layer forming step of Step 19. More specifically, FIG. 17 is a cross-sectional view of the bonded body obtained by executing the barrier / seed layer forming step and the bonded body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 and the supporting substrate 90. It is a figure which shows an example of a structure.

バリア/シード層形成工程では、接着体における素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に形成された絶縁部60(p側絶縁層61、n側絶縁層62およびpn間絶縁層63)の表面、各ビア・ホールVHの底面に露出するp側内部電極20およびn側内部電極30の各上面に、まずバリア層を形成し、バリア層の上にシード層を形成することで、バリア層とシード層とが積層されたバリア/シード層を得る。ここで、シード層は、後述するプラグ部形成工程における銅メッキのシードとなるものであり、本実施の形態では銅で構成される。一方、バリア層は、シード層を形成する銅が、絶縁部60を介してシリコンからなる基部51に拡散するのを抑制するものであり、本実施の形態ではチタンで構成される。なお、バリア層については、チタンの他に、タンタル、チタン・タングステンなどを用いることができ、また、窒化チタンや窒化タンタルを用いることもできる。   In the barrier / seed layer forming step, the insulating portion 60 (p-side insulating layer 61, n-side insulating layer 62, and inter-pn insulating layer 63) formed on the bonded body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 in the adhesive. First, a barrier layer is formed on each upper surface of each of the p-side internal electrode 20 and the n-side internal electrode 30 exposed on the bottom surface of each via hole VH, and a seed layer is formed on the barrier layer. A barrier / seed layer in which the layer and the seed layer are laminated is obtained. Here, the seed layer serves as a seed for copper plating in the plug portion forming process described later, and is composed of copper in the present embodiment. On the other hand, the barrier layer suppresses diffusion of copper forming the seed layer into the base 51 made of silicon through the insulating portion 60, and is made of titanium in the present embodiment. For the barrier layer, in addition to titanium, tantalum, titanium / tungsten, or the like can be used, and titanium nitride or tantalum nitride can also be used.

また、バリア/シード層形成工程において、バリア層はCVDまたはスパッタによって形成することができ、シード層はスパッタによって形成することができる。そして、このような手順を実行することで、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体において各p側内部電極20に対応して設けられた複数のビア・ホールVHの内壁面では、それぞれp側絶縁層61の上にp側バリア/シード層71が形成され、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体において各n側内部電極30に対応して設けられた単数のビア・ホールVHの内壁面では、n側絶縁層62の上にn側バリア/シード層81が形成される。また、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体における基部51の露出面側でも、pn間絶縁層63の上に、p側バリア/シード層71およびn側バリア/シード層81と同じ層構成を有し且つこれらと一体化した膜が形成される。   In the barrier / seed layer forming step, the barrier layer can be formed by CVD or sputtering, and the seed layer can be formed by sputtering. And by executing such a procedure, in the inner wall surface of the plurality of via holes VH provided corresponding to each p-side internal electrode 20 in the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50, A p-side barrier / seed layer 71 is formed on the p-side insulating layer 61, and a single via provided corresponding to each n-side internal electrode 30 in the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50. On the inner wall surface of the hole VH, an n-side barrier / seed layer 81 is formed on the n-side insulating layer 62. Further, on the exposed surface side of the base 51 in the joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50, the same as the p-side barrier / seed layer 71 and the n-side barrier / seed layer 81 on the inter-pn insulating layer 63. A film having a layer structure and integrated therewith is formed.

<<プラグ部形成工程>>
図18は、ステップ20のプラグ部形成工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図18は、プラグ部形成工程を実行すること得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90との接着体の断面構成の一例を示す図である。
<< Plug part formation process >>
FIG. 18 is a diagram for explaining an example of the plug portion forming process in step 20. More specifically, FIG. 18 shows an example of a cross-sectional configuration of an adhesive body between the bonded body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 and the supporting substrate 90 obtained by executing the plug portion forming step. FIG.

プラグ部形成工程では、接着体における素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に形成されたバリア/シード層(p側バリア/シード層71、n側バリア/シード層81およびpn間絶縁層63の上に形成されたバリア/シード層)をシードとする銅メッキを行う。これにより、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体において各p側内部電極20に対応して設けられた複数のビア・ホールVHには、p側プラグ部72が充填して形成され、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体において各n側内部電極30に対応して設けられた単数のビア・ホールVHには、n側プラグ部82が充填して形成される。また、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体における基部51の露出面側でも、バリア/シード層の上に、p側プラグ部72およびn側プラグ部82と一体化したメッキ層が形成される。   In the plug portion forming step, the barrier / seed layer (p-side barrier / seed layer 71, n-side barrier / seed layer 81, and pn insulation) formed on the bonded body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 in the adhesive. Copper plating is performed using the barrier / seed layer formed on the layer 63 as a seed. As a result, a plurality of via holes VH provided corresponding to each p-side internal electrode 20 in the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 are formed by filling the p-side plug portion 72. The single via hole VH provided corresponding to each n-side internal electrode 30 in the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 is formed by filling the n-side plug portion 82. Also, on the exposed surface side of the base 51 in the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50, a plating layer integrated with the p-side plug portion 72 and the n-side plug portion 82 is formed on the barrier / seed layer. It is formed.

<<電極形成面研磨工程>>
図19は、ステップ21の電極形成面研磨工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図19は、電極形成面研磨工程を実行することで得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90との接着体の断面構成の一例を示す図である。
<< Electrode forming surface polishing process >>
FIG. 19 is a diagram for explaining an example of the electrode forming surface polishing step in step 21. More specifically, FIG. 19 shows a cross-sectional configuration of an adhesive body between the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 and the supporting substrate 90 obtained by executing the electrode forming surface polishing step. It is a figure which shows an example.

電極形成面研磨工程では、公知の化学的機械研磨(Chemical Mechanical Polishing:CMP)と呼ばれる手法を用い、図18に示す素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90との接着体に対し、実装用基板50における基部51の露出面上に形成された、銅メッキ層およびバリア/シード層を除去するための研磨を行う。これにより、実装用基板50における基部51の露出面側では、積層されていた銅メッキ層およびバリア/シード層が取り除かれることで、pn間絶縁層63が外部に露出した状態となる。また、pn間絶縁層63とともに、各p側プラグ部72および各n側プラグ部82も外部に露出した状態となる。   In the electrode forming surface polishing step, a known so-called chemical mechanical polishing (CMP) method is used, and the assembly of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 shown in FIG. Polishing for removing the copper plating layer and the barrier / seed layer formed on the exposed surface of the base 51 in the mounting substrate 50 is performed on the adhesive body. Thereby, on the exposed surface side of the base 51 in the mounting substrate 50, the inter-pn insulating layer 63 is exposed to the outside by removing the laminated copper plating layer and barrier / seed layer. In addition, the p-side plug portions 72 and the n-side plug portions 82 are also exposed to the outside together with the pn insulating layer 63.

なお、この例では、電極形成面研磨工程において、CMPにより、銅メッキ層およびバリア/シード層を除去する一方で、pn間絶縁層63を残すようにしていたが、これに限られない。例えば、電極形成面研磨工程において、銅メッキ層およびバリア/シード層に加えてpn間絶縁層63も除去し、基部51を露出させるようにしてもかまわない。この場合には、電極形成面研磨工程の後、次の外部パッド形成工程を実行する前に、CVD等によって再びpn間絶縁層63の形成を行えばよい。   In this example, in the electrode formation surface polishing step, the copper plating layer and the barrier / seed layer are removed by CMP while the pn insulating layer 63 is left, but this is not restrictive. For example, in the electrode forming surface polishing step, in addition to the copper plating layer and the barrier / seed layer, the inter-pn insulating layer 63 may also be removed to expose the base 51. In this case, after the electrode forming surface polishing step, the inter-pn insulating layer 63 may be formed again by CVD or the like before executing the next external pad forming step.

<<外部パッド形成工程>>
図20は、ステップ22の外部パッド形成工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図20は、外部パッド形成工程を実行することで得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と、支持用基板90との接着体の断面構成の一例を示す図である。
<< External pad formation process >>
FIG. 20 is a diagram for explaining an example of the external pad forming process in step 22. More specifically, FIG. 20 shows a cross-sectional configuration of an adhesive body between the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 and the supporting substrate 90 obtained by executing the external pad forming step. It is a figure which shows an example.

外部パッド形成工程では、公知のスパッタを用い、接着体における素子群形成基板40および実装用基板50の接合体において、実装用基板50の基部51側から、各半導体発光素子10に対応して設けられた複数のp側プラグ部72を覆うようにp側外部パッド73を形成するとともに、各半導体発光素子10に対応して設けられた単数のn側プラグ部82を覆うようにn側外部パッド83を形成する。なお、p側外部パッド73およびn側外部パッド83は、ともに金で構成される。   In the external pad forming step, a known sputter is used, and a bonding body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 in the adhesive is provided corresponding to each semiconductor light emitting element 10 from the base 51 side of the mounting substrate 50. A p-side external pad 73 is formed so as to cover the plurality of p-side plug portions 72 formed, and an n-side external pad is provided so as to cover a single n-side plug portion 82 provided corresponding to each semiconductor light emitting element 10. 83 is formed. The p-side external pad 73 and the n-side external pad 83 are both made of gold.

このように、ステップ19のバリア/シード層形成工程からステップ22の外部パッド形成工程までの手順を経ることにより、素子群形成基板40を構成する複数の半導体発光素子10には、p側バリア/シード層71、p側プラグ部72およびp側外部パッド73を有するp側外部電極70と、n側バリア/シード層81、n側プラグ部82およびn側外部パッド83を有するn側外部電極80とが設けられることになる。   As described above, through the procedure from the barrier / seed layer forming process in step 19 to the external pad forming process in step 22, the plurality of semiconductor light emitting elements 10 constituting the element group forming substrate 40 have the p-side barrier / A p-side external electrode 70 having a seed layer 71, a p-side plug portion 72 and a p-side external pad 73, and an n-side external electrode 80 having an n-side barrier / seed layer 81, an n-side plug portion 82 and an n-side external pad 83. Will be provided.

<<支持用基板分離工程>>
図21は、ステップ23の支持用基板分離工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図21は、支持用基板分離工程を実行することによって得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体、および、この接合体から分離された支持用基板90(基材91およびワックス層92)の断面構成の一例を示す図である。
<< Support substrate separation process >>
FIG. 21 is a diagram for explaining an example of the supporting substrate separating step in step 23. More specifically, FIG. 21 shows a joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 obtained by executing a supporting substrate separating step, and a supporting substrate separated from the joined body. It is a figure which shows an example of the cross-sectional structure of 90 (base material 91 and the wax layer 92).

支持用基板分離工程では、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体と支持用基板90との接着体を加熱することでワックス層92を軟化させた後、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体から支持用基板90を分離する。そして、分離の後、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体において、下地層13の露出面に付着したワックス層92の残留物は、公知の手法を用いて除去される。   In the supporting substrate separation step, the wax layer 92 is softened by heating the bonded body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 and the supporting substrate 90, and then the element group forming substrate 40 and the mounting substrate. The supporting substrate 90 is separated from the bonded body of the working substrate 50. After the separation, the residue of the wax layer 92 adhering to the exposed surface of the base layer 13 in the joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50 is removed using a known method.

<<光取り出し面加工工程>>
図22は、ステップ24の光取り出し面加工工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図22は、光取り出し面加工工程を実行することによって得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体の断面構成の一例を示す図である。
<< Light extraction surface processing process >>
FIG. 22 is a diagram for explaining an example of the light extraction surface processing step in step 24. More specifically, FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional configuration of a joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50 obtained by executing the light extraction surface processing step.

光取り出し面加工工程では、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体における下地層13を、例えばTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)に浸漬させる(具体的な手法については、例えば特開2010−016055号公報を参照)。これにより下地層13は、その露出面側から徐々にエッチングされる。ここで、TMAHは、下地層13を構成するガリウムおよび窒素のうち、窒素側を選択的に浸食しやすい機能を有している。このため、下地層13の露出面は、窒素を含む領域が選択的に削られるようになり、その結果、下地層13の露出面は、凹凸が形成された凹凸加工面13aとなる。この凹凸加工面13aは、各半導体発光素子10において、発光層15から出力される光を外部に取り出すための光取り出し面として機能することになる。   In the light extraction surface processing step, the base layer 13 in the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 is immersed in, for example, TMAH (tetramethylammonium hydroxide) (for a specific method, see, for example, JP 2010-2010 A No. 016055). Thereby, the underlayer 13 is gradually etched from the exposed surface side. Here, TMAH has a function of easily eroding the nitrogen side out of gallium and nitrogen constituting the base layer 13. For this reason, the exposed surface of the underlayer 13 is selectively cut away from the nitrogen-containing region, and as a result, the exposed surface of the underlayer 13 becomes a concavo-convex processed surface 13a on which the concavo-convex is formed. The uneven processed surface 13 a functions as a light extraction surface for extracting light output from the light emitting layer 15 to the outside in each semiconductor light emitting element 10.

<<個片化工程>>
図23は、ステップ25の個片化工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図23は、個片化工程を実行することによって得られる、複数の発光チップ1の断面構成の一例を示している。
<< Individualization process >>
FIG. 23 is a diagram for explaining an example of the singulation process in step 25. More specifically, FIG. 23 shows an example of a cross-sectional configuration of a plurality of light emitting chips 1 obtained by executing the singulation process.

個片化工程では、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対し、素子群形成基板40に形成された複数の溝Tにそれぞれ沿って、実装用基板50(基部51および接合部52)にダイシングを施すことで、それぞれが半導体発光素子10を有する発光チップ1に個片化する。ここで、ダイシングの手法としては、公知のブレードを用いた切断や、公知のレーザ照射による切断等を用いることができる。
また、ステップ13の接合工程において、予め、素子群形成基板40に形成された各溝Tの向きと、実装用基板50の基部51における結晶方位の向きとの整合を図っておけば、基部51を構成するシリコンの劈開を利用することができるようになることから、個片化がより容易に行えるようになるとともに、個片化された発光チップ1において、特に研磨処理等を行わなくても、基部1の端面(切断面)を平坦化させることが可能になる。
In the singulation step, the mounting substrate 50 (base 51 and bonding portion) are respectively formed along the plurality of grooves T formed in the element group formation substrate 40 with respect to the joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50. 52) is diced into light-emitting chips 1 each having the semiconductor light-emitting element 10. Here, as a dicing method, cutting using a known blade, cutting by a known laser irradiation, or the like can be used.
Further, in the bonding process of step 13, if the orientation of each groove T formed in the element group formation substrate 40 and the orientation of the crystal orientation in the base 51 of the mounting substrate 50 are previously matched, the base 51 Therefore, it is possible to easily divide the silicon light-emitting chip 1 from each other, and the light-emitting chip 1 that has been singulated is not particularly required to be polished. The end surface (cut surface) of the base portion 1 can be flattened.

図24は、上述した発光チップ1を搭載した発光装置100の構成の一例を示す図である。ここで、図24(a)は発光装置100の上面図を示しており、図24(b)は図6(a)のXXIVB−XXIVB断面図である。なお、図24に示す発光装置100は、「ランプ」と呼ばれることもある。   FIG. 24 is a diagram illustrating an example of the configuration of the light emitting device 100 on which the above-described light emitting chip 1 is mounted. Here, FIG. 24A shows a top view of the light emitting device 100, and FIG. 24B is a sectional view taken along line XXIVB-XXIVB of FIG. 6A. Note that the light emitting device 100 illustrated in FIG. 24 may be referred to as a “lamp”.

この発光装置100は、一方の側に凹部101aが形成された筐体101と、筐体101に形成されたリードフレームからなるpリード部102およびnリード部103と、凹部101aの底面に取り付けられた発光チップ1と、発光チップ1および凹部101aを覆うように設けられた封止部104とを備えている。なお、図24(a)においては、封止部104の記載を省略している。   The light emitting device 100 is attached to a housing 101 having a recess 101a formed on one side, a p-lead portion 102 and an n-lead portion 103 made of a lead frame formed in the housing 101, and a bottom surface of the recess 101a. The light emitting chip 1 and the sealing portion 104 provided so as to cover the light emitting chip 1 and the recess 101a are provided. In FIG. 24A, the sealing portion 104 is not shown.

筐体101は、pリード部102およびnリード部103を含む金属リード部に、白色の熱可塑性樹脂を射出成型することによって形成されている。   The casing 101 is formed by injection-molding a white thermoplastic resin in a metal lead portion including the p lead portion 102 and the n lead portion 103.

pリード部102およびnリード部103は、0.1〜0.5mm程度の厚みをもつ金属板であり、加工性、熱伝導性に優れた金属として例えば鉄/銅合金をベースとし、その上にめっき層としてニッケル、チタン、金、銀などを数μm積層して構成されている。そして、本実施の形態では、pリード部102およびnリード部103の一部が、凹部101aの底面に露出するようになっている。また、pリード部102およびnリード部103の一端部側は筐体101の外側に露出し、且つ、筐体101の外壁面から裏面側に折り曲げられている。   The p lead portion 102 and the n lead portion 103 are metal plates having a thickness of about 0.1 to 0.5 mm, and are based on, for example, an iron / copper alloy as a metal excellent in workability and thermal conductivity. Further, nickel, titanium, gold, silver or the like is laminated as a plating layer by several μm. In this embodiment, part of the p lead portion 102 and the n lead portion 103 is exposed on the bottom surface of the recess 101a. Further, one end side of the p lead portion 102 and the n lead portion 103 is exposed to the outside of the housing 101 and is bent from the outer wall surface of the housing 101 to the back surface side.

また、半導体チップ1は、凹部101aに、pリード部102とnリード部103とに跨って取り付けられている。なお、pリード部102およびnリード部103に対する発光チップ1の取り付け手法の詳細については後述する。   The semiconductor chip 1 is attached to the recess 101 a across the p lead portion 102 and the n lead portion 103. The details of the method of attaching the light emitting chip 1 to the p lead portion 102 and the n lead portion 103 will be described later.

そして、封止部104は、可視領域の波長において光透過率が高い透明樹脂にて構成される。封止部104を構成する耐熱性、耐候性、及び機械的強度が高い特性を満たす樹脂としては、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂を用いることができる。そして、本実施の形態では、封止部104を構成する透明樹脂に、発光チップ1から出射される光の一部を、緑色光および赤色光に変換する蛍光体を含有させている。なお、このような蛍光体に代えて、青色光の一部を黄色光に変換する蛍光体、あるいは、青色光の一部を黄色光および赤色光に変換する蛍光体を含有させるようにしてもよい。   And the sealing part 104 is comprised with transparent resin with a high light transmittance in the wavelength of a visible region. For example, an epoxy resin or a silicon resin can be used as the resin that satisfies the characteristics of high heat resistance, weather resistance, and mechanical strength constituting the sealing portion 104. In this embodiment, the transparent resin constituting the sealing portion 104 contains a phosphor that converts part of the light emitted from the light emitting chip 1 into green light and red light. Instead of such a phosphor, a phosphor that converts part of blue light into yellow light or a phosphor that converts part of blue light into yellow light and red light may be included. Good.

なお、本実施の形態の発光装置100を組み込んだバックライト、携帯電話、ディスプレイ、各種パネル類、コンピュータ、ゲーム機、照明などの電子機器や、それらの電子機器を組み込んだ自動車などの機械装置は、優れた発光特性を有する半導体発光素子1を備えたものとなる。特に、バックライト、携帯電話、ディスプレイ、ゲーム機、照明などのバッテリ駆動させる電子機器において、優れた発光特性を有する半導体発光素子1を具備した優れた製品を提供することができ、好ましい。また、半導体発光素子1を備えた発光装置100の構成は、図24に示すものに限られるわけではなく、例えば砲弾型と呼ばれるパッケージ構成を採用したものであってもよい。   Note that electronic devices such as a backlight, a mobile phone, a display, various panels, a computer, a game machine, and a lighting incorporating the light emitting device 100 of this embodiment, and a mechanical device such as an automobile incorporating such an electronic device are used. The semiconductor light emitting device 1 having excellent light emission characteristics is provided. In particular, in an electronic device driven by a battery such as a backlight, a mobile phone, a display, a game machine, and an illumination, an excellent product including the semiconductor light emitting element 1 having excellent light emission characteristics can be provided, which is preferable. In addition, the configuration of the light emitting device 100 including the semiconductor light emitting element 1 is not limited to that shown in FIG. 24, and for example, a package configuration called a shell type may be adopted.

図25は、図24に示す発光装置100における発光チップ1の実装状態の一例を示す図である。ただし、図25においては、発光装置100に設けられる筐体101および封止部104の記載を省略している。   25 is a diagram illustrating an example of a mounting state of the light-emitting chip 1 in the light-emitting device 100 illustrated in FIG. However, in FIG. 25, the description of the housing 101 and the sealing portion 104 provided in the light emitting device 100 is omitted.

本実施の形態では、図2に示す発光チップ1の上下を反転させることで,発光チップ1に設けられたp側外部電極70におけるp側外部パッド73をpリード部102に対向させ、且つ、発光チップ1に設けられたn側外部電極80におけるn側外部パッド83をnリード部103に対向させている。そして、pリード部102とp側外部電極70におけるp側外部パッド73とをはんだ105にて接続し、且つ、nリード部103とn側外部電極80におけるn側外部パッド83とをはんだ105にて接続している。これにより、発光チップ1は、pリード部102およびnリード部103と電気的に接続され、且つ、pリード部102およびnリード部103を介して筐体101(図24参照)に対し機械的に固定されている。このような発光チップ1の接続手法は、一般にフリップチップ接続と呼ばれる。フリップチップ接続においては、発光チップ1に設けられた半導体発光素子1の下地層13(凹凸加工面13a)側が、発光層15よりもリード部から遠い側に配置されることになる。   In the present embodiment, the light emitting chip 1 shown in FIG. 2 is turned upside down so that the p-side external pad 73 in the p-side external electrode 70 provided on the light-emitting chip 1 faces the p lead portion 102, and The n-side external pad 83 in the n-side external electrode 80 provided on the light emitting chip 1 is opposed to the n lead portion 103. The p-lead portion 102 and the p-side external pad 73 in the p-side external electrode 70 are connected by the solder 105, and the n-lead portion 103 and the n-side external pad 83 in the n-side external electrode 80 are connected to the solder 105. Connected. Thereby, the light emitting chip 1 is electrically connected to the p lead portion 102 and the n lead portion 103 and mechanically connected to the housing 101 (see FIG. 24) via the p lead portion 102 and the n lead portion 103. It is fixed to. Such a connection method of the light emitting chip 1 is generally called flip chip connection. In the flip chip connection, the base layer 13 (uneven surface 13a) side of the semiconductor light emitting element 1 provided on the light emitting chip 1 is disposed on the side farther from the lead portion than the light emitting layer 15.

では、図24に示す発光装置100の発光動作を、図24および図25を参照しつつ説明する。
発光装置100に設けられたpリード部102およびnリード部103を介して、発光チップ1にpリード部102からnリード部103に向かう電流を流すと、発光チップ1では、p側外部電極70からp側内部電極20、透明導電層17、p型半導体層16、発光層15、n型半導体層14およびn側内部電極30を介してn側外部電極80に向かう電流が流れる。その結果、発光層15が例えば青色の光を出力する。このとき、発光層15から出力される光は、主として、下地層13側と、p側内部電極20側とに向かう。
Now, the light emission operation of the light emitting device 100 shown in FIG. 24 will be described with reference to FIGS. 24 and 25.
When a current flowing from the p lead portion 102 to the n lead portion 103 is passed through the light emitting chip 1 via the p lead portion 102 and the n lead portion 103 provided in the light emitting device 100, the p-side external electrode 70 in the light emitting chip 1. Current flows from the p-side internal electrode 20, the transparent conductive layer 17, the p-type semiconductor layer 16, the light emitting layer 15, the n-type semiconductor layer 14, and the n-side internal electrode 30 to the n-side external electrode 80. As a result, the light emitting layer 15 outputs, for example, blue light. At this time, the light output from the light emitting layer 15 is mainly directed to the base layer 13 side and the p-side internal electrode 20 side.

ここで、本実施の形態では、発光チップ1を構成する半導体発光素子10に透明絶縁層18が設けられているが、透明絶縁層18に設けられた複数の貫通孔を介して、p側内部電極20(より具体的には複数のp側接続導体21)と透明導電層17とが導通し、且つ、n側内部電極30(より具体的には複数のn側接続導体31)とn型半導体層14とが導通することで、発光層15に対する給電が行われる。   Here, in the present embodiment, the transparent insulating layer 18 is provided in the semiconductor light emitting element 10 constituting the light emitting chip 1, but the inside of the p side is formed through a plurality of through holes provided in the transparent insulating layer 18. The electrode 20 (more specifically, the plurality of p-side connection conductors 21) and the transparent conductive layer 17 are electrically connected, and the n-side internal electrode 30 (more specifically, the plurality of n-side connection conductors 31) is connected to the n-type. When the semiconductor layer 14 is electrically connected, power is supplied to the light emitting layer 15.

続いて、発光チップ1に設けられた半導体発光素子10における、発光層15から出力された光の挙動について説明する。
発光層15から出射される光のうち下地層13側に向かう光の大部分は、n型半導体層14および下地層13を通過し、下地層13に設けられた凹凸加工面13aから半導体発光素子10(発光チップ1)の外部(図25における上方)に出射される。しかしながら、下地層13側に向かう光の一部は、例えば下地層13とn型半導体層14との境界部において両者の屈折率差によって反射し、発光層15側に戻ってくる。
Next, the behavior of light output from the light emitting layer 15 in the semiconductor light emitting element 10 provided in the light emitting chip 1 will be described.
Most of the light emitted from the light emitting layer 15 toward the base layer 13 side passes through the n-type semiconductor layer 14 and the base layer 13, and the semiconductor light emitting element from the uneven surface 13 a provided in the base layer 13. 10 (light emitting chip 1) is emitted to the outside (upper side in FIG. 25). However, part of the light traveling toward the base layer 13 is reflected by, for example, the difference in refractive index between the base layer 13 and the n-type semiconductor layer 14 and returns to the light emitting layer 15 side.

また、発光層15から出射される光のうち下地層13とは反対側に向かう光および下地層13側から戻ってきた光の一部は、p型半導体層16および透明導電層17を介して、p側内部電極20が設けられている側の透明絶縁層18との境界部(透明絶縁層18のうち貫通孔が形成されていない部位)に到達する。そして、この境界部に到達した光の一部は、透明導電層17および透明絶縁層18の屈折率差によって反射し、透明導電層17を介してp型半導体層16側へと向かう。また、透明導電層17と透明絶縁層18との境界部を通過した光は、透明絶縁層18を介してp側内部電極20との境界部に到達する。そして、この境界部に到達した光は、p側内部電極20に設けられたp金属反射層202によって反射し、透明絶縁層18および透明導電層17を介してp型半導体層16側へと向かう。   In addition, a part of the light emitted from the light emitting layer 15 toward the side opposite to the base layer 13 and the light returned from the base layer 13 side is transmitted through the p-type semiconductor layer 16 and the transparent conductive layer 17. , And reaches the boundary with the transparent insulating layer 18 on the side where the p-side internal electrode 20 is provided (the portion of the transparent insulating layer 18 where no through hole is formed). A part of the light reaching the boundary is reflected by the difference in refractive index between the transparent conductive layer 17 and the transparent insulating layer 18 and travels toward the p-type semiconductor layer 16 through the transparent conductive layer 17. The light that has passed through the boundary between the transparent conductive layer 17 and the transparent insulating layer 18 reaches the boundary with the p-side internal electrode 20 through the transparent insulating layer 18. Then, the light that reaches this boundary is reflected by the p metal reflection layer 202 provided on the p-side internal electrode 20, and travels toward the p-type semiconductor layer 16 through the transparent insulating layer 18 and the transparent conductive layer 17. .

一方、発光層15から出射される光のうち下地層13とは反対側に向かう光および下地層13側から戻ってきた光の一部は、p型半導体層16および透明導電層17を介して、p側内部電極20との境界部(透明絶縁層18に貫通孔が形成されている部位)に到達する。そして、この境界部に到達した光は、p側内部電極20に設けられたp金属反射層202によって反射し、透明導電層17を介してp型半導体層16側へと向かう。   On the other hand, of the light emitted from the light emitting layer 15, part of the light traveling toward the side opposite to the base layer 13 and the light returning from the base layer 13 side passes through the p-type semiconductor layer 16 and the transparent conductive layer 17. , And reaches the boundary with the p-side internal electrode 20 (the portion where the through hole is formed in the transparent insulating layer 18). Then, the light that reaches this boundary portion is reflected by the p metal reflection layer 202 provided on the p-side internal electrode 20 and travels toward the p-type semiconductor layer 16 through the transparent conductive layer 17.

このようにしてp側内部電極20側で反射した光は、発光層15、n型半導体層14および下地層13をさらに通過し、下地層13に設けられた凹凸加工面13aから半導体発光素子10(発光チップ1)の外部(図25における上方)に出射される。   Thus, the light reflected on the p-side internal electrode 20 side further passes through the light emitting layer 15, the n-type semiconductor layer 14, and the base layer 13, and enters the semiconductor light emitting device 10 from the uneven surface 13 a provided on the base layer 13. The light is emitted to the outside (upper side in FIG. 25) of (light emitting chip 1).

これに対し、下地層13側から戻ってきた光の一部は、n型半導体層14を介して、n側内部電極30が設けられている側の透明絶縁層18との境界部(透明絶縁層18のうち貫通孔が形成されていない部位)に到達する。そして、この境界部に到達した光の一部は、n型半導体層14および透明絶縁層18の屈折率差によって反射し、n型半導体層14を介して下地層13側へと向かう。また、n型半導体層14と透明絶縁層18との境界部を通過した光は、透明絶縁層18を介してn側内部電極30との境界部に到達する。そして、この境界部に到達した光は、n側内部電極30に設けられたn金属反射層302によって反射し、透明絶縁層18およびn型半導体層14を介して下地層13側へと向かう。   On the other hand, part of the light returned from the base layer 13 side passes through the n-type semiconductor layer 14 and has a boundary portion (transparent insulation) with the transparent insulating layer 18 on the side where the n-side internal electrode 30 is provided. It reaches the portion of the layer 18 where no through-hole is formed. A part of the light reaching the boundary is reflected by the difference in refractive index between the n-type semiconductor layer 14 and the transparent insulating layer 18, and travels toward the base layer 13 through the n-type semiconductor layer 14. Further, light that has passed through the boundary between the n-type semiconductor layer 14 and the transparent insulating layer 18 reaches the boundary with the n-side internal electrode 30 through the transparent insulating layer 18. Then, the light reaching this boundary portion is reflected by the n metal reflection layer 302 provided on the n-side internal electrode 30 and travels toward the base layer 13 through the transparent insulating layer 18 and the n-type semiconductor layer 14.

一方、下地層13側から戻ってきた光の一部は、n型半導体層14を介して、n側内部電極30との境界部(透明絶縁層18に貫通孔が形成されている部位)に到達する。そして、この境界部に到達した光は、n側内部電極30に設けられたn金属反射層302によって反射し、n型半導体層14を介して下地層13側へと向かう。   On the other hand, a part of the light returning from the base layer 13 side passes through the n-type semiconductor layer 14 to the boundary part (the part where the through hole is formed in the transparent insulating layer 18) with the n-side internal electrode 30. To reach. The light that reaches this boundary is reflected by the n metal reflection layer 302 provided on the n-side internal electrode 30 and travels toward the base layer 13 through the n-type semiconductor layer 14.

このようにしてn側内部電極30側で反射した光は、下地層13に設けられた凹凸加工面13aから、半導体発光素子10(発光チップ1)の外部(図25における上方)に出射される。   The light reflected on the n-side internal electrode 30 side in this way is emitted from the uneven surface 13a provided on the underlayer 13 to the outside of the semiconductor light emitting element 10 (light emitting chip 1) (upward in FIG. 25). .

その後、発光チップ1から出力された光(青色光)は、封止部104内すなわち凹部101a内を進行し、直接あるいは凹部101aの内壁(底面や壁面)で反射した後に、封止部104の上部側に設けられた出射面から外部に出射される。但し、出射面に向かう光の一部は、出射面で反射し、再び封止部104内を進行する。この間、封止部104内において、青色光の一部は蛍光体によって緑色光および赤色光に変換され、変換された緑色光および赤色光は、直接あるいは底面や壁面で反射した後、青色光と共に出射面から外部に出射される。したがって、発光装置100からは、青色光、緑色光および赤色光を含む白色光が出射されることになる。   Thereafter, the light (blue light) output from the light emitting chip 1 travels in the sealing portion 104, that is, in the recess 101a, and is reflected directly or on the inner wall (bottom surface or wall surface) of the recess 101a. The light is emitted to the outside from an emission surface provided on the upper side. However, part of the light traveling toward the exit surface is reflected by the exit surface and travels through the sealing portion 104 again. During this time, a part of the blue light is converted into green light and red light by the phosphor in the sealing portion 104, and the converted green light and red light are reflected directly or after being reflected on the bottom surface or the wall surface and then together with the blue light. The light is emitted from the emission surface to the outside. Therefore, white light including blue light, green light, and red light is emitted from the light emitting device 100.

ここで、本実施の形態の発光装置100では、発光チップ1の光取り出し面に成長用基板11が取り付けられていない(発光チップ1から成長用基板11が取り外されている)ため、成長用基板11による光吸収および光損失が生じなくなる分、発光装置100からの光の出力量が向上することになる。そして、本実施の形態では、発光チップ1の光取り出し面となる凹凸加工面13aが凹凸を有していることにより、様々な角度で凹凸加工面13aに入射してくる光を、発光チップ1の外部により多く取り出すことが可能になり、その分、発光装置100からの光の出力量が向上することになる。   Here, in the light emitting device 100 of the present embodiment, the growth substrate 11 is not attached to the light extraction surface of the light emitting chip 1 (the growth substrate 11 is removed from the light emitting chip 1). Accordingly, the amount of light output from the light emitting device 100 is improved by the amount of light absorption and light loss caused by 11. And in this Embodiment, the uneven | corrugated processed surface 13a used as the light extraction surface of the light emitting chip 1 has an unevenness | corrugation, Therefore The light which injects into the uneven | corrugated processed surface 13a at various angles is emitted from the light emitting chip 1. As a result, the amount of light output from the light emitting device 100 can be improved accordingly.

◎実施の形態2
本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様であるが、図1および図2に示す発光チップ1の製造方法が実施の形態1とは異なる。より具体的に説明すると、実施の形態1では、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対して各種加工を施すために、素子群形成基板40に設けられた成長用基板11の取り外しおよび支持用基板90への貼り替えを行っていた。これに対し、本実施の形態では、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体から成長用基板11を取り外さないまま各種加工を施すとともに、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体を各発光チップ1に個片化する前に、この接合体から成長用基板11を取り外すようにしている。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
Embodiment 2
Although the present embodiment is substantially the same as the first embodiment, the manufacturing method of the light-emitting chip 1 shown in FIGS. 1 and 2 is different from the first embodiment. More specifically, in the first embodiment, the growth substrate 11 provided on the element group formation substrate 40 is used to perform various processes on the joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50. Removal and replacement on the supporting substrate 90 were performed. On the other hand, in the present embodiment, various processes are performed without removing the growth substrate 11 from the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50, and the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 are joined. Before the body is separated into individual light emitting chips 1, the growth substrate 11 is removed from the joined body. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図26は、実施の形態2における発光チップ1の製造方法の一例を示すフローチャートである。
本実施の形態では、まず、ウエハ状の成長用基板11の一方の面に、複数の半導体発光素子10を形成してなる素子群形成基板40を製造する素子群形成基板製造工程を実行する(ステップ51)。
また、素子群形成基板40とは別に、ウエハ状の基部51の一方の面に、接合部52を積層してなる実装用基板50を製造する実装用基板製造工程を実行する(ステップ52)。
次に、ステップ51で得られた素子群形成基板40における各半導体発光素子10の形成面と、ステップ52で得られた実装用基板50における接合部52の形成面とを対峙させ、接合部52を介して素子群形成基板40と実装用基板50とを接合させる接合工程を実行する(ステップ53)。
FIG. 26 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing the light-emitting chip 1 according to the second embodiment.
In the present embodiment, first, an element group forming substrate manufacturing process is performed to manufacture an element group forming substrate 40 formed by forming a plurality of semiconductor light emitting elements 10 on one surface of a wafer-like growth substrate 11 ( Step 51).
Separately from the element group forming substrate 40, a mounting substrate manufacturing process for manufacturing a mounting substrate 50 in which the bonding portion 52 is laminated on one surface of the wafer-like base 51 is executed (step 52).
Next, the formation surface of each semiconductor light emitting element 10 in the element group formation substrate 40 obtained in step 51 and the formation surface of the bonding portion 52 in the mounting substrate 50 obtained in step 52 are opposed to each other, and the bonding portion 52 is formed. Then, a bonding process for bonding the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 is performed (step 53).

ステップ53の後、素子群形成基板40および実装用基板50の積層体に対し、実装用基板50に設けられた基部51を薄層化するために研磨する実装用基板研磨工程を実行する(ステップ54)。
ステップ54の後、基部51が研磨された積層体に対し、実装用基板50側から各半導体発光素子10のp側内部電極20およびn側内部電極30を露出させるためのビア・ホールVHを形成するビア・ホール形成工程を実行する(ステップ55)。
ステップ55の後、ビア・ホールVHまでが形成された積層体に対し、絶縁部60(p側絶縁層61、n側絶縁層62およびpn間絶縁層63)を形成する絶縁部形成工程を実行する(ステップ56)。
After step 53, a mounting substrate polishing step is performed on the stacked body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 to polish the base 51 provided on the mounting substrate 50 in order to reduce the thickness (step). 54).
After step 54, via holes VH for exposing the p-side internal electrode 20 and the n-side internal electrode 30 of each semiconductor light emitting element 10 from the mounting substrate 50 side are formed in the stacked body whose base 51 is polished. A via hole forming step is executed (step 55).
After step 55, an insulating portion forming step for forming the insulating portion 60 (the p-side insulating layer 61, the n-side insulating layer 62, and the pn insulating layer 63) is performed on the stacked body formed up to the via hole VH. (Step 56).

ステップ56の後、絶縁部60までが形成された積層体に対し、p側バリア/シード層71およびn側バリア/シード層81を形成するバリア/シード層形成工程を実行する(ステップ57)。
ステップ57の後、p側バリア/シード層71およびn側バリア/シード層81までが形成された積層体に対し、p側プラグ部72およびn側プラグ部82を形成するプラグ部形成工程を実行する(ステップ58)。
ステップ58の後、p側プラグ部72およびn側プラグ部82までが形成された積層体に対し、実装用基板50における基部51側を研磨してpn間絶縁層63を露出させる電極形成面研磨工程を実行する(ステップ59)。
ステップ59の後、pn間絶縁層63を露出させるための研磨までが施された積層体に対し、pn間絶縁層63の上にp側外部パッド73およびn側外部パッド83を形成する外部パッド形成工程を実行する(ステップ60)。
なお、本実施の形態では、上述したステップ55のビア・ホール形成工程からステップ60の外部パッド形成工程までが、外部電極形成工程に対応している。
After step 56, a barrier / seed layer forming step for forming the p-side barrier / seed layer 71 and the n-side barrier / seed layer 81 is performed on the stacked body including the insulating portion 60 (step 57).
After step 57, a plug portion forming step for forming the p-side plug portion 72 and the n-side plug portion 82 is performed on the stacked body in which the p-side barrier / seed layer 71 and the n-side barrier / seed layer 81 are formed. (Step 58).
After step 58, the electrode-forming surface polishing for polishing the base 51 side of the mounting substrate 50 to expose the inter-pn insulating layer 63 is performed on the stacked body in which the p-side plug portion 72 and the n-side plug portion 82 are formed. The process is executed (step 59).
External pads for forming the p-side external pad 73 and the n-side external pad 83 on the inter-pn insulating layer 63 with respect to the stacked body that has been subjected to polishing for exposing the inter-pn insulating layer 63 after step 59. A formation process is executed (step 60).
In the present embodiment, the process from the via hole forming process in step 55 to the external pad forming process in step 60 corresponds to the external electrode forming process.

ステップ60の後、p側外部パッド73およびn側外部パッド83までが形成された積層体から成長用基板11を分離する、第1基板分離工程の一例としての成長用基板分離工程を実行する(ステップ61)。
ステップ61の後、成長用基板11が分離された素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対し、下地層13の表面に凹凸加工を施して凹凸加工面13aとする光取り出し面加工工程を実行する(ステップ62)。
ステップ62の後、凹凸加工面13aまでが形成された素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対し、切断加工を施すことにより、1枚の素子群形成基板40を、複数の半導体発光素子10に個片化する、分割工程の一例としての個片化工程を実行する(ステップ63)。
After step 60, a growth substrate separation step is performed as an example of a first substrate separation step, in which the growth substrate 11 is separated from the laminate in which the p-side external pad 73 and the n-side external pad 83 are formed ( Step 61).
After step 61, the light extraction surface processing is performed by subjecting the joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 from which the growth substrate 11 has been separated to the surface of the base layer 13 to provide the uneven surface 13 a. The process is executed (step 62).
After step 62, the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 on which the concave and convex processed surface 13a is formed are subjected to a cutting process, whereby one element group forming substrate 40 is converted into a plurality of semiconductors. An individualization step as an example of a division step for dividing the light emitting element 10 into individual pieces is executed (step 63).

続いて、図26に示す発光チップ1の製造方法について、詳細に説明する。ただし、実施の形態2におけるステップ51〜ステップ53については、実施の形態1におけるステップ11〜ステップ13とそれぞれ同じになり、また、実施の形態2におけるステップ62およびステップ63については、実施の形態1におけるステップ24およびステップ25とそれぞれ同じになることから、ここでは、これらについての詳しい説明を省略する。   Then, the manufacturing method of the light emitting chip 1 shown in FIG. 26 is demonstrated in detail. However, step 51 to step 53 in the second embodiment are the same as step 11 to step 13 in the first embodiment, respectively, and step 62 and step 63 in the second embodiment are the same as those in the first embodiment. Steps 24 and 25 in FIG. 4 are the same as each other, so detailed description thereof will be omitted here.

<<実装用基板研磨工程>>
図27は、ステップ54の実装用基板研磨工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図27は、実装用基板研磨工程を実行することで得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体の断面構成の一例を示す図である。
本実施の形態の実装用基板研磨工程では、実施の形態1のステップ16で説明したものと同様の手順を用いて、接合体を構成する実装用基板50における基部51の研磨を行う。
なお、例えば実装用基板50として基部51の厚さが薄いものを用いた場合や、厚みがある発光チップ1を得たい場合などにおいては、実施の形態1と同様に、ステップ54の実装用基板研磨工程を省略することができる。
<< Mounting substrate polishing process >>
FIG. 27 is a diagram for explaining an example of the mounting substrate polishing process in step 54. More specifically, FIG. 27 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of a joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 obtained by executing the mounting substrate polishing step.
In the mounting substrate polishing step of the present embodiment, the base 51 in the mounting substrate 50 constituting the joined body is polished using the same procedure as described in Step 16 of the first embodiment.
For example, in the case where a thin base 51 is used as the mounting substrate 50 or when it is desired to obtain the light emitting chip 1 having a large thickness, the mounting substrate in step 54 is the same as in the first embodiment. The polishing step can be omitted.

<<ビア・ホール形成工程>>
図28は、ステップ55のビア・ホール形成工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図28は、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体の断面構成の一例を示す図である。
本実施の形態のビア・ホール形成工程では、実施の形態1のステップ17で説明したものと同様の手順を用いて、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対し、複数のビア・ホールVHを形成する。
<< Via hole formation process >>
FIG. 28 is a diagram for explaining an example of the via hole forming step in step 55. More specifically, FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional configuration of a joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50.
In the via hole forming process of the present embodiment, a plurality of vias are formed on the bonded assembly of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 using the same procedure as that described in Step 17 of the first embodiment. -Hole VH is formed.

<<絶縁部形成工程>>
図29は、ステップ56の絶縁部形成工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図29は、絶縁部形成工程を実行することで得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体の断面構成の一例を示す図である。
本実施の形態の絶縁部形成工程では、実施の形態1のステップ18で説明したものと同様の手順を用いて、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対し、絶縁部(p側絶縁層61、n側絶縁層およびpn間絶縁層63)を形成する。
なお、実装用基板50を構成する基部51および接合部52の両者を、ともに高い絶縁性を有する材料で構成した場合は、実施の形態1と同様に、ステップ56の絶縁部形成工程を省略することができる。
<< Insulator formation process >>
FIG. 29 is a diagram for explaining an example of the insulating portion forming process in step 56. More specifically, FIG. 29 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of a joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 obtained by executing the insulating portion forming step.
In the insulating portion forming process of the present embodiment, the insulating portion (p) is formed on the bonded assembly of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 using the same procedure as described in Step 18 of the first embodiment. The side insulating layer 61, the n-side insulating layer, and the pn insulating layer 63) are formed.
When both the base 51 and the joint 52 constituting the mounting substrate 50 are made of a highly insulating material, the insulating portion forming step in step 56 is omitted as in the first embodiment. be able to.

<<バリア/シード層形成工程>>
図30は、ステップ57のバリア/シード層形成工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図30は、バリア/シード層形成工程を実行することで得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体の断面構成の一例を示す図である。
本実施の形態のバリア/シード層形成工程では、実施の形態1のステップ19で説明したものと同様の手順を用いて、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対し、p側バリア/シード層71およびn側バリア/シード層82等を形成する。
<< Barrier / seed layer formation process >>
FIG. 30 is a diagram for explaining an example of the barrier / seed layer forming step of step 57. More specifically, FIG. 30 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of a joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 obtained by executing the barrier / seed layer forming step.
In the barrier / seed layer forming step of the present embodiment, the same procedure as that described in step 19 of the first embodiment is used, and the p-side of the bonded assembly of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 is used. A barrier / seed layer 71, an n-side barrier / seed layer 82, and the like are formed.

<<プラグ部形成工程>>
図31は、ステップ58のプラグ部形成工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図31は、プラグ部形成工程を実行すること得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体の断面構成の一例を示す図である。
本実施の形態のプラグ部形成工程では、実施の形態1のステップ20で説明したものと同様の手順を用いて、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対し、p側プラグ部72およびn側プラグ部82等を形成する。
<< Plug part formation process >>
FIG. 31 is a diagram for explaining an example of the plug part forming step of step 58. More specifically, FIG. 31 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of a joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 obtained by executing the plug portion forming step.
In the plug portion forming process of the present embodiment, the p-side plug portion is bonded to the bonded assembly of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 using the same procedure as that described in Step 20 of the first embodiment. 72, the n-side plug portion 82, and the like are formed.

<<電極形成面研磨工程>>
図32は、ステップ59の電極形成面研磨工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図32は、電極形成面研磨工程を実行することで得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体の断面構成の一例を示す図である。
本実施の形態の電極形成面研磨工程では、実施の形態1のステップ21で説明したものと同様の手順を用いて、接合体を構成する実装用基板50における基部51側の研磨(余分な銅メッキ層およびバリア/シード層の除去)を行う。
<< Electrode forming surface polishing process >>
FIG. 32 is a diagram for explaining an example of the electrode forming surface polishing step in step 59. More specifically, FIG. 32 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of a joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 obtained by executing the electrode forming surface polishing step.
In the electrode forming surface polishing step of the present embodiment, the same procedure as described in Step 21 of Embodiment 1 is used to polish the base 51 side of the mounting substrate 50 constituting the joined body (excess copper (Removal of plating layer and barrier / seed layer).

<<外部パッド形成工程>>
図33は、ステップ60の外部パッド形成工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図33は、外部パッド形成工程を実行することで得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体の断面構成の一例を示す図である。
本実施の形態の外部パッド形成工程では、実施の形態1のステップ22で説明したものと同様の手順を用いて、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体に対し、p側外部パッド73およびn側外部パッド83を形成する。
<< External pad formation process >>
FIG. 33 is a diagram for explaining an example of the external pad forming process in step 60. More specifically, FIG. 33 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of a joined body of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 obtained by executing the external pad forming step.
In the external pad forming process of the present embodiment, a p-side external pad is formed on the bonded assembly of the element group forming substrate 40 and the mounting substrate 50 using the same procedure as described in step 22 of the first embodiment. 73 and an n-side external pad 83 are formed.

<<成長基板分離工程>>
図34は、ステップ61の成長用基板分離工程の一例を説明するための図である。より具体的に説明すると、図34は、成長用基板分離工程を実行することによって得られる、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体(成長用基板11および中間層12を除く)、および、この接合体から分離された成長用基板11および中間層12の断面構成の一例を示す図である。
本実施の形態の成長基板分離工程では、実施の形態1のステップ14で説明したものと同様の手順を用いて、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体から、中間層12を積層した成長用基板11を分離する。
<< Growth substrate separation process >>
FIG. 34 is a diagram for explaining an example of the growth substrate separating step in step 61. More specifically, FIG. 34 shows a joined body (excluding the growth substrate 11 and the intermediate layer 12) of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50 obtained by executing the growth substrate separation step. FIG. 3 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of a growth substrate 11 and an intermediate layer 12 separated from the joined body.
In the growth substrate separation step of the present embodiment, the intermediate layer 12 is laminated from the joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50 using the same procedure as described in Step 14 of the first embodiment. The grown substrate 11 is separated.

以上の手順を経ることで、実施の形態1における支持用基板分離工程の終了時と同じ構造を有する、素子群形成基板40および実装用基板50の接合体(成長用基板11および中間層12を除く)が得られる。
そして、その後、ステップ62の光取り出し面加工工程およびステップ63の個片化工程を実行することで、図1および図2に示す発光チップ1を得ることができる。
Through the above-described procedure, the joined body of the element group formation substrate 40 and the mounting substrate 50 (the growth substrate 11 and the intermediate layer 12 has the same structure as that at the end of the supporting substrate separation step in the first embodiment. Except) is obtained.
Then, the light extraction chip 1 shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained by executing the light extraction surface processing step in step 62 and the individualizing step in step 63.

実施の形態1および実施の形態2の発光チップ1の製造方法で説明したように、本発明においては、III族窒化物半導体層を有する複数の半導体発光素子が第1基板の表面に形成されてなる、素子群形成基板における半導体発光素子の形成面と、第1基板とは異なる第2基板の第1の面とを、接合部を介して接合する接合工程と、素子群形成基板、接合部および第2基板が積層された積層体から、第1基板を分離する第1基板分離工程と、接合部を介して複数の半導体発光素子と第2基板とが接合された接合体において複数の半導体発光素子が露出する露出面と、第1基板および第2基板とは異なる第3基板の一方の面とを、接着部を介して接着する接着工程と、接着部を介して接合体と第3基板とが接着された接着体に対し、第2基板における第1の面の背面側となる第2の面側から、第2基板および接合部を貫通し、且つ、一端が半導体発光素子に接続されるとともに他端が第2基板における第2の面側に露出する外部電極を形成する外部電極形成工程と、外部電極が形成された接着体から、接着部とともに第3基板を分離する第3基板分離工程と、外部電極が形成され且つ第3基板が分離された接合体に対し、第2基板および接合部を分割する分割工程とを実施することにより、発光チップ1の生産性を向上させることができる。   As described in the method for manufacturing the light-emitting chip 1 according to the first embodiment and the second embodiment, in the present invention, a plurality of semiconductor light-emitting elements having a group III nitride semiconductor layer are formed on the surface of the first substrate. A bonding step of bonding the formation surface of the semiconductor light emitting element in the element group formation substrate and the first surface of the second substrate different from the first substrate via the bonding portion, the element group formation substrate, and the bonding portion A plurality of semiconductors in a first substrate separation step of separating the first substrate from the laminate in which the second substrate is laminated, and a joined body in which the plurality of semiconductor light emitting elements and the second substrate are joined via the joint. A bonding step of bonding an exposed surface from which the light-emitting element is exposed and one surface of a third substrate different from the first substrate and the second substrate through the bonding portion; and the bonded body and the third through the bonding portion. The second substrate is bonded to the bonded body that is bonded to the substrate. From the second surface side which is the back side of the first surface, the second substrate and the joint are penetrated, and one end is connected to the semiconductor light emitting element and the other end is the second surface of the second substrate. An external electrode forming step for forming an external electrode exposed to the side, a third substrate separating step for separating the third substrate together with the bonding portion from the adhesive body on which the external electrode is formed, and the third substrate on which the external electrode is formed and formed The productivity of the light-emitting chip 1 can be improved by performing the dividing step of dividing the second substrate and the bonding portion on the bonded body from which the light is separated.

特に、本発明では、接合部が、シロキサン構造を含む絶縁性材料にて構成され、接合工程の前に、第2基板の第1の面に、絶縁性材料の前駆体を塗布し、接合工程では、素子群形成基板における半導体発光素子の形成面と、第1の面に接合部の前駆体が形成された第2基板における接合部の形成面とを対峙させ、素子群形成基板と第2基板とを加熱することにより、両界面において堅固な接着性(結合)を形成することができる。
そして、本発明で用いる接合方法は、公知な金属/金属界面に適用される常温接合法(表面活性化結合)や原子拡散接合法に比べ極めて簡便な方法であり、また常温接合法で要求されるような真空中での表面処理等を必要としない等の利点がある。
In particular, in the present invention, the bonding portion is made of an insulating material containing a siloxane structure, and before the bonding step, a precursor of the insulating material is applied to the first surface of the second substrate, and the bonding step. Then, the formation surface of the semiconductor light-emitting element in the element group formation substrate and the formation surface of the junction part in the second substrate in which the precursor of the junction part is formed on the first surface face each other, and the element group formation substrate and the second By heating the substrate, firm adhesiveness (bonding) can be formed at both interfaces.
The bonding method used in the present invention is an extremely simple method as compared with a room temperature bonding method (surface activated bonding) or an atomic diffusion bonding method applied to a known metal / metal interface, and is required for the room temperature bonding method. There is an advantage that a surface treatment or the like in a vacuum is not required.

また、本発明で用いる接合工程では、200℃以下の低温度下で接合可能な為に、被接合材料(例えば第2基板や素子上の保護膜等)の熱膨張係数を考慮した選択は必要がなく、安価な酸化物系の被接合材料を用いることができる。
特に、本発明では、素子群形成基板における半導体発光素子の形成面が保護層で構成されるとともに、第1基板とは異なる第2基板の第1の面とを、接合部を介して接合する接合工程を含めることが好ましい。
In addition, since the bonding process used in the present invention can be bonded at a low temperature of 200 ° C. or lower, it is necessary to select in consideration of the thermal expansion coefficient of a material to be bonded (for example, a second substrate or a protective film on the element). Therefore, an inexpensive oxide-based bonded material can be used.
In particular, in the present invention, the formation surface of the semiconductor light emitting element in the element group formation substrate is formed of a protective layer, and the first surface of the second substrate different from the first substrate is bonded via the bonding portion. It is preferable to include a joining step.

1…発光チップ、10…半導体発光素子、11…成長用基板、12…中間層、13…下地層、13a…凹凸加工面、14…n型半導体層、15…発光層、16…p型半導体層、17…透明導電層、18…透明絶縁層、19…保護層、20…p側内部電極、21…p側接続導体、22…p側内部パッド、30…n側内部電極、31…n側接続導体、32…n側内部パッド、40…素子群形成基板、50…実装用基板、51…基部、52…接合部、60…絶縁部、61…p側絶縁層、62…n側絶縁層、63…pn間絶縁層、70…p側外部電極、71…p側バリア/シード層、72…p側プラグ部、73…p側外部パッド、80…n側外部電極、81…n側バリア/シード層、82…n側プラグ部、83…n側外部パッド、90…支持用基板、91…基材、92…ワックス層、100…発光装置、101…筐体、101a…凹部、102…pリード部、103…nリード部、104…封止部、105…はんだ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitting chip, 10 ... Semiconductor light emitting element, 11 ... Substrate for growth, 12 ... Intermediate layer, 13 ... Underlayer, 13a ... Uneven processed surface, 14 ... N type semiconductor layer, 15 ... Light emitting layer, 16 ... P type semiconductor Layer, 17 ... transparent conductive layer, 18 ... transparent insulating layer, 19 ... protective layer, 20 ... p-side internal electrode, 21 ... p-side connection conductor, 22 ... p-side internal pad, 30 ... n-side internal electrode, 31 ... n Side connection conductor, 32 ... n-side internal pad, 40 ... element group forming substrate, 50 ... mounting substrate, 51 ... base, 52 ... joining portion, 60 ... insulating portion, 61 ... p-side insulating layer, 62 ... n-side insulation Layer, 63 ... pn insulating layer, 70 ... p-side external electrode, 71 ... p-side barrier / seed layer, 72 ... p-side plug, 73 ... p-side external pad, 80 ... n-side external electrode, 81 ... n-side Barrier / seed layer, 82 ... n-side plug portion, 83 ... n-side external pad, 90 ... supporting substrate, 1 ... substrate, 92 ... wax layer, 100 ... light-emitting device, 101 ... housing, 101a ... recess, 102 ... p lead portion, 103 ... n leads, 104 ... sealing portion 105 ... solder

Claims (14)

III族窒化物半導体層を有する複数の半導体発光素子が第1基板の表面に形成されてなる、素子群形成基板における当該半導体発光素子の形成面と、当該第1基板とは異なる第2基板の第1の面とを、接合部を介して接合する接合工程と、
前記素子群形成基板、前記接合部および前記第2基板が積層された積層体から、前記第1基板を分離する第1基板分離工程と、
前記接合部を介して複数の前記半導体発光素子と前記第2基板とが接合された接合体において複数の当該半導体発光素子が露出する露出面と、前記第1基板および当該第2基板とは異なる第3基板の一方の面とを、接着部を介して接着する接着工程と、
前記接着部を介して前記接合体と前記第3基板とが接着された接着体に対し、前記第2基板における前記第1の面の背面側となる第2の面側から、当該第2基板および前記接合部を貫通し、且つ、一端が前記半導体発光素子に接続されるとともに他端が当該第2基板における当該第2の面側に露出する外部電極を形成する外部電極形成工程と、
前記外部電極が形成された前記接着体から、前記接着部とともに前記第3基板を分離する第3基板分離工程と、
前記外部電極が形成され且つ前記第3基板が分離された前記接合体に対し、前記第2基板および前記接合部を分割する分割工程と
を含む発光チップの製造方法。
A plurality of semiconductor light emitting elements having a group III nitride semiconductor layer are formed on the surface of the first substrate, and a formation surface of the semiconductor light emitting element in the element group forming substrate and a second substrate different from the first substrate A bonding step of bonding the first surface via the bonding portion;
A first substrate separation step of separating the first substrate from a stacked body in which the element group forming substrate, the bonding portion, and the second substrate are stacked;
In the joined body in which a plurality of the semiconductor light emitting elements and the second substrate are joined via the joint, an exposed surface from which the plurality of semiconductor light emitting elements are exposed is different from the first substrate and the second substrate. An adhering step of adhering one surface of the third substrate through an adhering portion;
The second substrate from the second surface side which is the back side of the first surface of the second substrate with respect to the bonded body in which the bonded body and the third substrate are bonded via the bonding portion. And an external electrode forming step of forming an external electrode penetrating the joint and having one end connected to the semiconductor light emitting element and the other end exposed on the second surface side of the second substrate;
A third substrate separating step for separating the third substrate together with the adhesive portion from the adhesive body on which the external electrode is formed;
A method of manufacturing a light-emitting chip, comprising: a dividing step of dividing the second substrate and the bonding portion with respect to the bonded body in which the external electrode is formed and the third substrate is separated.
前記接合部は、シロキサン構造を含む絶縁性材料にて構成され、
前記接合工程の前に、前記第2基板の前記第1の面に、前記絶縁性材料の前駆体を塗布し、
前記接合工程では、前記素子群形成基板における前記半導体発光素子の形成面と、前記第2基板における前記前駆体が塗布された面とを対峙させ、当該素子群形成基板と当該第2基板とに圧力をかけながら加熱することを特徴とする請求項1記載の発光チップの製造方法。
The joint is made of an insulating material containing a siloxane structure,
Before the bonding step, a precursor of the insulating material is applied to the first surface of the second substrate,
In the bonding step, the surface on which the semiconductor light emitting element is formed on the element group formation substrate and the surface on which the precursor is applied on the second substrate face each other, and the element group formation substrate and the second substrate The method for manufacturing a light-emitting chip according to claim 1, wherein heating is performed while applying pressure.
前記素子群形成基板において、前記第1基板がサファイア単結晶で構成されることを特徴とする請求項1または2記載の発光チップの製造方法。   3. The method for manufacturing a light-emitting chip according to claim 1, wherein in the element group forming substrate, the first substrate is made of a sapphire single crystal. 前記素子群形成基板には、複数の前記半導体発光素子のそれぞれに対して正の内部電極および負の内部電極が設けられており、
前記外部電極形成工程では、前記第2基板および前記接合部を貫通し且つ前記半導体発光素子に設けられた前記正の内部電極と接続される正の外部電極と、当該第2基板および当該接合部を貫通し且つ当該半導体発光素子に設けられた前記負の内部電極と接続される負の外部電極とを形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の発光チップの製造方法。
The element group forming substrate is provided with a positive internal electrode and a negative internal electrode for each of the plurality of semiconductor light emitting elements,
In the external electrode forming step, a positive external electrode penetrating the second substrate and the joint and connected to the positive internal electrode provided in the semiconductor light emitting element, the second substrate and the joint 4. The light-emitting chip manufacturing method according to claim 1, wherein a negative external electrode that penetrates through the substrate and is connected to the negative internal electrode provided in the semiconductor light-emitting element is formed. 5. Method.
前記外部電極形成工程は、
前記接着部を介して前記接合体と前記第3基板とが接着された接着体に対し、前記第2基板における前記第1の面の背面側となる第2の面側から、当該第2基板および前記接合部を貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記第2基板および前記接合部を貫通して形成された前記貫通孔の内壁面に絶縁部を形成する絶縁部形成工程と、
前記第2基板および前記接合部を貫通して形成され且つ前記内壁面に前記絶縁部が形成された前記貫通孔に、導電性材料を充填する充填工程と
を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の発光チップの製造方法。
The external electrode forming step includes
The second substrate from the second surface side which is the back side of the first surface of the second substrate with respect to the bonded body in which the bonded body and the third substrate are bonded via the bonding portion. And a through-hole forming step for forming a through-hole penetrating the joint portion;
An insulating part forming step of forming an insulating part on an inner wall surface of the through hole formed through the second substrate and the joining part;
2. A filling step of filling a conductive material into the through hole formed through the second substrate and the joining portion and having the insulating portion formed on the inner wall surface. The method for manufacturing a light-emitting chip according to any one of claims 1 to 4.
前記第2基板は、シリコン単結晶で構成されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の発光チップの製造方法。   The method of manufacturing a light emitting chip according to claim 1, wherein the second substrate is made of a silicon single crystal. III族窒化物半導体層を有する複数の半導体発光素子が第1基板の表面に形成されてなる、素子群形成基板における当該半導体発光素子の形成面と、当該第1基板とは異なる第2基板の第1の面とを、接合部を介して接合する接合工程と、
前記素子群形成基板、前記接合部および前記第2基板が積層された積層体に対し、当該第2基板における前記第1の面の背面側となる第2の面側から、当該第2基板および当該接合部を貫通し、且つ、一端が前記半導体発光素子に接続されるとともに他端が当該第2基板における当該第2の面側に露出する外部電極を形成する外部電極形成工程と、
前記外部電極が形成された前記積層体から、前記第1基板を分離する第1基板分離工程と、
前記外部電極が形成され且つ前記第1基板が分離された、前記接合部を介して複数の前記半導体発光素子と前記第2基板とが接合された接合体に対し、当該第2基板および前記接合部を分割する分割工程と
を含む発光チップの製造方法。
A plurality of semiconductor light emitting elements having a group III nitride semiconductor layer are formed on the surface of the first substrate, and a formation surface of the semiconductor light emitting element in the element group forming substrate and a second substrate different from the first substrate A bonding step of bonding the first surface via the bonding portion;
From the second surface side, which is the back side of the first surface of the second substrate, with respect to the stacked body in which the element group forming substrate, the bonding portion, and the second substrate are stacked, the second substrate and An external electrode forming step of forming an external electrode penetrating the joint and having one end connected to the semiconductor light emitting element and the other end exposed on the second surface side of the second substrate;
A first substrate separation step of separating the first substrate from the laminate in which the external electrode is formed;
With respect to a joined body in which the external electrodes are formed and the first substrate is separated and a plurality of the semiconductor light emitting elements and the second substrate are joined via the joining portion, the second substrate and the joined The manufacturing method of the light emitting chip including the division | segmentation process which divides | segments a part.
第1導電型を有するIII族窒化物半導体で構成される第1半導体層と、III族窒化物半導体で構成され、当該第1半導体層に接して設けられるとともに通電により発光する発光層と、当該第1導電型とは逆の第2導電型を有するIII族窒化物半導体で構成され、当該発光層に接して設けられる第2半導体層とを有する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子に設けられた前記第2半導体層に対向して設けられる基部と、
前記半導体発光素子と前記基部との間に設けられ、当該半導体発光素子と当該基部とを接合させる接合部と、
前記基部および前記接合部を貫通して設けられ、一端側が前記半導体発光素子における前記第1半導体層と電気的に接続され、他端側が当該基部から外側に露出する第1電極と、
前記基部および前記接合部を貫通して設けられ、一端側が前記半導体発光素子における前記第2半導体層と電気的に接続され、他端側が当該基部から外側に露出する第2電極と
を含む発光チップ。
A first semiconductor layer composed of a group III nitride semiconductor having a first conductivity type; a light emitting layer composed of a group III nitride semiconductor, provided in contact with the first semiconductor layer and emitting light when energized; A semiconductor light emitting device comprising a group III nitride semiconductor having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and a second semiconductor layer provided in contact with the light emitting layer;
A base provided opposite to the second semiconductor layer provided in the semiconductor light emitting device;
A junction provided between the semiconductor light emitting element and the base, and joining the semiconductor light emitting element and the base;
A first electrode provided through the base and the joint, one end of which is electrically connected to the first semiconductor layer in the semiconductor light emitting element, and the other end is exposed to the outside from the base;
A light emitting chip including a second electrode that is provided through the base and the joint, one end of which is electrically connected to the second semiconductor layer of the semiconductor light emitting element, and the other end is exposed to the outside from the base. .
前記基部および前記接合部に設けられ、前記第1電極と前記第2電極とを電気的に絶縁する絶縁部をさらに含むことを特徴とする請求項8記載の発光チップ。   The light emitting chip according to claim 8, further comprising an insulating portion provided in the base portion and the joint portion and electrically insulating the first electrode and the second electrode. 前記基部がシリコン単結晶にて構成され、前記接合部が珪素酸化物を含むことを特徴とする請求項8または9記載の発光チップ。   The light emitting chip according to claim 8 or 9, wherein the base portion is made of a silicon single crystal, and the bonding portion contains silicon oxide. 前記半導体発光素子において前記発光層からみて前記第1半導体層側の端面には、凹凸加工が施されていることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項記載の発光チップ。   11. The light emitting chip according to claim 8, wherein the semiconductor light emitting element has a concavo-convex process on an end face on the first semiconductor layer side as viewed from the light emitting layer. 板状の構造を有する基部と、
それぞれがIII族窒化物半導体層を有する複数の半導体発光素子と、
前記基部の一方の面に対し、複数の前記半導体発光素子を並べた状態で接合させる接合部と、
複数の前記半導体発光素子のそれぞれに対応して前記基部および前記接合部を貫通して形成され、複数の当該半導体発光素子のそれぞれに対して給電を行う複数の外部電極と
を有する素子群形成基板。
A base having a plate-like structure;
A plurality of semiconductor light emitting devices each having a group III nitride semiconductor layer;
A bonding portion for bonding a plurality of the semiconductor light emitting elements in an aligned state to one surface of the base portion;
An element group forming substrate having a plurality of external electrodes formed so as to penetrate through the base and the junction corresponding to each of the plurality of semiconductor light emitting elements and supplying power to each of the plurality of semiconductor light emitting elements .
複数の前記半導体発光素子を形成するための前記III族窒化物半導体層の成長過程で用いられ、複数の当該半導体発光素子が当該III族窒化物半導体層を介して取り付けられるとともに、複数の当該半導体発光素子および前記接合部を介して前記基部に対向して配置される成長用基板をさらに備えることを特徴とする請求項12記載の素子群形成基板。   A plurality of the semiconductor light emitting elements are attached through the group III nitride semiconductor layer, and are used in the growth process of the group III nitride semiconductor layer to form the plurality of semiconductor light emitting elements. The element group forming substrate according to claim 12, further comprising a growth substrate disposed to face the base through the light emitting element and the joint. 複数の前記半導体発光素子は、第1導電型を有するIII族窒化物半導体で構成される第1半導体層と、III族窒化物半導体で構成され、当該第1半導体層に接して設けられるとともに通電により発光する発光層と、当該第1導電型とは逆の第2導電型を有するIII族窒化物半導体で構成され、当該発光層に接して設けられる第2半導体層とを有し、
前記外部電極は、前記基部および前記接合部を貫通して設けられ、一端側が前記半導体発光素子における前記第1半導体層と電気的に接続され、他端側が当該基部から外側に露出する第1電極と、当該基部および当該接合部を貫通して設けられ、一端側が当該半導体発光素子における前記第2半導体層と電気的に接続され、他端側が当該基部から外側に露出する第2電極とを有すること
を特徴とする請求項12または13記載の素子群形成基板。
The plurality of semiconductor light emitting elements are configured of a first semiconductor layer composed of a group III nitride semiconductor having a first conductivity type, a group III nitride semiconductor, provided in contact with the first semiconductor layer, and energized. A light emitting layer that emits light and a group III nitride semiconductor having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and a second semiconductor layer provided in contact with the light emitting layer,
The external electrode is provided through the base and the joint, and has one end electrically connected to the first semiconductor layer in the semiconductor light emitting device and the other end exposed to the outside from the base. And a second electrode that is provided through the base and the junction, has one end electrically connected to the second semiconductor layer in the semiconductor light emitting element, and the other end exposed to the outside from the base. The element group forming substrate according to claim 12 or 13,
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