JP2010251481A - Light-emitting device - Google Patents

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Akihiko Murai
章彦 村井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting device which has an excellent heat dissipation property and enhances an optical output. <P>SOLUTION: This light-emitting device 20 has: a semiconductor light-emitting element 1 which is formed on the one surface side of a zinc oxide substrate 1a, and is provided with an LED thin film part 1b having a p-type nitride semiconductor layer 11 and an n-type nitride semiconductor layer 13; and a packaging substrate 2 for packaging the semiconductor light-emitting element 1 through metal bumps 3 and 4 so that the other surface side in the zinc oxide substrate 1a of the semiconductor light-emitting element 1 becomes a light fetching face. The semiconductor light-emitting element 1 is provided with the LED thin film part 1b smaller than the zinc oxide substrate 1a so as to expose an outer peripheral part 1d on the one surface side of the zinc oxide substrate 1a in plan view, and the metal bumps 3 and 4 include: a plurality of first metal bumps 3 provided in the outer peripheral part 1d of the zinc oxide substrate 1a so as to surround the LED thin film part 1b; and a plurality of second metal bumps 4 provided on the surface side opposite to the zinc oxide substrate 1a in the LED thin film part 1b. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、窒化物半導体を用いた半導体発光素子を実装基板に実装した発光装置に関するものである。   The present invention relates to a light emitting device in which a semiconductor light emitting element using a nitride semiconductor is mounted on a mounting substrate.

従来から、窒化物半導体材料(GaN、AlGaN、InGaN、AlInGaNなど)を用いた半導体発光素子の研究が各所で行われている。この種の半導体発光素子を実装基板に実装した発光装置は、たとえば、半導体発光素子と、該半導体発光素子から放射された青色の光によって励起され半導体発光素子からの青色の光よりも長波長の黄色の光を放射する蛍光体が含有された波長変換部材と、を組み合わせて半導体発光素子の発光色とは異なる色合いの混色光(たとえば、白色の光)を出すことに利用できる。このような半導体発光素子を用いた白色の光が発光可能な発光装置は、電球等と比較して低消費電力、高輝度且つ長寿命に発光することが可能なことから、各種の照明光源を代替するものの一つとして注目され、より高効率化および高出力化のために研究開発がされている。   Conventionally, research on semiconductor light emitting devices using nitride semiconductor materials (GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN, etc.) has been conducted in various places. A light-emitting device in which this type of semiconductor light-emitting element is mounted on a mounting substrate has, for example, a semiconductor light-emitting element and a longer wavelength than blue light emitted from the semiconductor light-emitting element, excited by blue light emitted from the semiconductor light-emitting element. A wavelength conversion member containing a phosphor that emits yellow light can be used in combination to emit mixed color light (for example, white light) having a hue different from the emission color of the semiconductor light emitting element. A light-emitting device that can emit white light using such a semiconductor light-emitting element can emit light with lower power consumption, higher brightness, and longer life than a light bulb or the like. It is attracting attention as one of alternatives, and research and development are being carried out for higher efficiency and higher output.

この種の発光装置の基礎構成として、基板の一表面側にn型窒化物半導体層と該n型窒化物半導体層上のp型窒化物半導体層とが積層されたLED薄膜部を備えた半導体発光素子と、該半導体発光素子の前記基板における他表面側が光取り出し面となるように金属バンプを介して前記半導体発光素子を実装する実装基板と、を有する発光装置が知られている。この発光装置では、前記半導体発光素子の前記LED薄膜部から放出する光が、前記半導体発光素子の光取り出し面側となる前記基板の前記他表面側から前記金属バンプなどで遮られることなく取り出すことができ、光出力を高めることができる。   As a basic configuration of this type of light emitting device, a semiconductor including an LED thin film portion in which an n-type nitride semiconductor layer and a p-type nitride semiconductor layer on the n-type nitride semiconductor layer are stacked on one surface side of a substrate There is known a light emitting device having a light emitting element and a mounting substrate on which the semiconductor light emitting element is mounted via a metal bump so that the other surface side of the substrate of the semiconductor light emitting element is a light extraction surface. In this light emitting device, light emitted from the LED thin film portion of the semiconductor light emitting element is extracted without being blocked by the metal bumps or the like from the other surface side of the substrate, which is the light extraction surface side of the semiconductor light emitting element. Can increase the light output.

このような発光装置に用いることができる半導体発光素子として、前記LED薄膜部の外形が前記基板の前記一表面側における外形と同一の矩形形状で形成された半導体発光素子を図7に例示する。半導体発光素子1’は、平面視において中央部にLED薄膜部1b’のp型窒化物半導体層11’からエッチングによりLED薄膜部1b’のn型窒化物半導体層13’の表面が露出するまでp型窒化物半導体層11’の一部を除去している。円形形状に露出したn型窒化物半導体層13’の表面側には、金属バンプ4’が形成されている。また、p型窒化物半導体層11’の表面には、LED薄膜部1b’の中央部に形成された1個の金属バンプ4’を囲むように4個の金属バンプ3’が設けられた半導体発光素子1’が提案されている(たとえば、特許文献1。)。   As a semiconductor light emitting element that can be used in such a light emitting device, a semiconductor light emitting element in which the outer shape of the LED thin film portion is formed in the same rectangular shape as the outer shape on the one surface side of the substrate is illustrated in FIG. The semiconductor light emitting device 1 ′ is etched from the p-type nitride semiconductor layer 11 ′ of the LED thin film portion 1 b ′ to the center portion in plan view until the surface of the n-type nitride semiconductor layer 13 ′ of the LED thin film portion 1 b ′ is exposed by etching. A part of the p-type nitride semiconductor layer 11 ′ is removed. Metal bumps 4 ′ are formed on the surface side of the n-type nitride semiconductor layer 13 ′ exposed in a circular shape. Further, a semiconductor in which four metal bumps 3 ′ are provided on the surface of the p-type nitride semiconductor layer 11 ′ so as to surround one metal bump 4 ′ formed at the center of the LED thin film portion 1 b ′. A light emitting element 1 'has been proposed (for example, Patent Document 1).

なお、半導体発光素子1’は、LED薄膜部1b’の中央部から矩形形状のLED薄膜部1b’の対角方向にもエッチングすることで、p型窒化物半導体層11’の一部を中央部から対角線状に除去されている。また、金属バンプ4’の下地となるn型電極23は、エッチングにより露出したn型窒化物半導体層13’の表面上に中央部から放射状に半導体発光素子1’の対角方向に延伸させた延伸部位26を備えていることで、p型窒化物半導体層11’への電流の拡散性を高めている。   In addition, the semiconductor light emitting element 1 ′ is etched in the diagonal direction of the rectangular LED thin film portion 1b ′ from the central portion of the LED thin film portion 1b ′, whereby a part of the p-type nitride semiconductor layer 11 ′ is centered. It is removed diagonally from the part. Further, the n-type electrode 23 serving as the base of the metal bump 4 ′ is radially extended from the central portion on the surface of the n-type nitride semiconductor layer 13 ′ exposed by etching in the diagonal direction of the semiconductor light emitting device 1 ′. By providing the stretched portion 26, the current diffusibility to the p-type nitride semiconductor layer 11 ′ is enhanced.

特開平2006−66868号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-66868

ところで、上述の半導体発光素子1’を実装基板に実装した発光装置を照明光源として一般照明にまで利用しようとする場合、半導体発光素子1’には、たとえば、1A以上の大電流を印加し、発光装置から大きな光出力を取り出すことが要求されている。そのため、半導体発光素子1’は、大電流が流れることにより半導体発光素子1’のLED薄膜部1b’で生ずる発熱量も大きくなる。この場合、半導体発光素子1’のLED薄膜部1b’で発生した熱を、それぞれ金属バンプ3’と金属バンプ4’を介して前記実装基板側に効率よく放熱できなければ、半導体発光素子1’の発光効率が低下し、光出力が低下する。さらに、半導体発光素子1’のLED薄膜部1b’で生じた熱が金属バンプ3’,4’を介して前記実装基板側に効率よく放熱できなければ、半導体発光素子1’のLED薄膜部1b’における熱分布が不均一となってLED薄膜部1b’の面内における輝度むらが生ずることも考えられる。   By the way, when it is going to use the light-emitting device which mounted the above-mentioned semiconductor light-emitting device 1 'on the mounting substrate as general lighting as an illumination light source, a large current of 1 A or more is applied to the semiconductor light-emitting device 1', for example, It is required to extract a large light output from the light emitting device. Therefore, in the semiconductor light emitting device 1 ′, the amount of heat generated in the LED thin film portion 1 b ′ of the semiconductor light emitting device 1 ′ increases when a large current flows. In this case, if the heat generated in the LED thin film portion 1b ′ of the semiconductor light emitting element 1 ′ cannot be efficiently radiated to the mounting substrate side through the metal bump 3 ′ and the metal bump 4 ′, the semiconductor light emitting element 1 ′. The light emission efficiency is reduced, and the light output is reduced. Furthermore, if the heat generated in the LED thin film portion 1b ′ of the semiconductor light emitting device 1 ′ cannot be efficiently radiated to the mounting substrate side through the metal bumps 3 ′ and 4 ′, the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting device 1 ′. It is also conceivable that the heat distribution at 'is uneven and uneven brightness occurs in the surface of the LED thin film portion 1b'.

ここで、半導体発光素子1’は、放熱性を向上させるためにLED薄膜部1b’に設けられた金属バンプ4’やn型電極23およびn型電極23の延伸部位26を大きくさせようとすると、p型窒化物半導体層11’をエッチングする領域が増えLED薄膜部1b’の発光領域が減少することになる。また、半導体発光素子1’におけるLED薄膜部1b’の形状が、LED薄膜部1b’の平面視におけるp型窒化物半導体層11’の中央部でエッチングされた領域によって、いびつになり、半導体発光素子1のLED薄膜部1b’から均一な出力を得ることが難しい傾向にある。また、半導体発光素子1’のLED薄膜部1b’におけるp型窒化物半導体層11’側のエッチングする領域を減らして発光領域を増加させようとすると、半導体発光素子1’から金属バンプ3’,4’を介して前記実装基板へ放熱する放熱経路の断面積が小さくなる。そのため、半導体発光素子1’からの熱を効率よく金属バンプ3’,4’を介して実装基板側に放熱することが難しくなる。   Here, in the semiconductor light emitting device 1 ′, when the metal bump 4 ′ provided in the LED thin film portion 1 b ′, the n-type electrode 23, and the extending portion 26 of the n-type electrode 23 are to be enlarged in order to improve heat dissipation. Thus, the region where the p-type nitride semiconductor layer 11 ′ is etched increases, and the light emitting region of the LED thin film portion 1b ′ decreases. In addition, the shape of the LED thin film portion 1b ′ in the semiconductor light emitting element 1 ′ becomes distorted by the region etched in the central portion of the p-type nitride semiconductor layer 11 ′ in the plan view of the LED thin film portion 1b ′, and the semiconductor light emission It tends to be difficult to obtain a uniform output from the LED thin film portion 1b ′ of the element 1. Further, if the region to be etched on the p-type nitride semiconductor layer 11 ′ side in the LED thin film portion 1b ′ of the semiconductor light emitting device 1 ′ is reduced to increase the light emitting region, the metal bumps 3 ′, The cross-sectional area of the heat dissipation path that radiates heat to the mounting substrate via 4 'is reduced. For this reason, it is difficult to efficiently dissipate heat from the semiconductor light emitting element 1 ′ to the mounting substrate side through the metal bumps 3 ′ and 4 ′.

そのため、照明用途に用いられる場合のような光出力のより高い発光装置が求められる現在においては、上記構成では十分ではなく、さらなる特性向上が求められている。   Therefore, at the present time when a light emitting device having a higher light output as used in lighting applications is required, the above configuration is not sufficient, and further improvement in characteristics is required.

本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、放熱性に優れ、より光出力の向上を図れる発光装置を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said reason, The objective is to provide the light-emitting device which is excellent in heat dissipation and can aim at the improvement of a light output more.

請求項1の発明は、導電性基板と該導電性基板の一表面側に形成されp型窒化物半導体層およびn型窒化物半導体層を有するLED薄膜部とを備えた半導体発光素子と、該半導体発光素子の前記導電性基板における他表面側が光取り出し面となるように金属バンプを介して前記半導体発光素子を実装する実装基板と、を有する発光装置であって、前記半導体発光素子は、平面視において前記導電性基板の前記一表面側における外周部が露出するように前記導電性基板よりも小さい前記LED薄膜部を備えてなり、前記金属バンプが、前記導電性基板の前記外周部に前記LED薄膜部を囲むように設けられる複数個の第一の金属バンプと、前記LED薄膜部における前記導電性基板と対向する表面側に設けられる複数個の第二の金属バンプであることを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor light emitting device comprising a conductive substrate and an LED thin film portion formed on one surface side of the conductive substrate and having a p-type nitride semiconductor layer and an n-type nitride semiconductor layer, A mounting substrate on which the semiconductor light emitting element is mounted via a metal bump so that the other surface side of the conductive substrate of the semiconductor light emitting element is a light extraction surface. The LED thin film portion smaller than the conductive substrate is exposed so that the outer peripheral portion on the one surface side of the conductive substrate is exposed, and the metal bumps are formed on the outer peripheral portion of the conductive substrate. A plurality of first metal bumps provided so as to surround the LED thin film portion, and a plurality of second metal bumps provided on the surface side of the LED thin film portion facing the conductive substrate. I am characterized in.

この発明によれば、半導体発光素子が平面視において導電性基板の一表面側における外周部が露出するように前記導電性基板よりも小さいLED薄膜部を備えてなり、前記導電性基板の前記外周部に前記LED薄膜部を囲むように設けられる複数個の第一の金属バンプと、前記LED薄膜部における前記導電性基板と対向する表面側に設けられる複数個の第二の金属バンプと、を用いて前記半導体発光素子を実装基板に実装させるという比較的簡単な構成で、放熱性に優れ、より光出力の向上を図れる発光装置とすることができる。   According to the present invention, the semiconductor light emitting device includes the LED thin film portion smaller than the conductive substrate so that the outer peripheral portion on the one surface side of the conductive substrate is exposed in a plan view, and the outer periphery of the conductive substrate. A plurality of first metal bumps provided so as to surround the LED thin film portion, and a plurality of second metal bumps provided on the surface side of the LED thin film portion facing the conductive substrate. It is possible to provide a light-emitting device that has a relatively simple configuration in which the semiconductor light-emitting element is mounted on a mounting substrate, has excellent heat dissipation, and can further improve light output.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記半導体発光素子の前記導電性基板が酸化亜鉛基板であるとともに、前記LED薄膜部における前記p型窒化物半導体層を前記n型窒化物半導体層よりも前記導電性基板の前記一表面側に備えてなることを特徴とする。   According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the conductive substrate of the semiconductor light emitting device is a zinc oxide substrate, and the p-type nitride semiconductor layer in the LED thin film portion is replaced with the n-type nitride semiconductor. It is provided on the one surface side of the conductive substrate from the layer.

この発明によれば、n型窒化物半導体層と比較して、一般に抵抗が高いとされるp型窒化物半導体層を前記酸化亜鉛基板の前記一表面側に備えてなることで、前記酸化亜鉛基板は、該酸化亜鉛基板の前記一表面側における前記外周部に前記LED薄膜部を囲むように設けられた複数の第1の金属パッドからの電流を前記p型窒化物半導体層に面状に拡散させることができる。また、前記LED薄膜部で生じた熱は、前記LED薄膜部の前記p型窒化物半導体層から面状に前記酸化亜鉛基板に熱伝達され、前記酸化亜鉛基板の前記一表面側における前記外周部に前記LED薄膜部を囲むように設けられた複数の第1の金属パッドから拡散して前記実装基板側へ効率よく放出させることができる。そのため、前記半導体発光素子の前記LED薄膜部における熱分布を均一にして輝度むらを抑制して光出力の向上を図ることが可能な発光装置とすることができる。   According to the present invention, the zinc oxide substrate is provided with a p-type nitride semiconductor layer generally having a higher resistance than the n-type nitride semiconductor layer on the one surface side of the zinc oxide substrate. The substrate is configured such that current from a plurality of first metal pads provided on the outer peripheral portion of the zinc oxide substrate on the one surface side so as to surround the LED thin film portion is planarized in the p-type nitride semiconductor layer. Can be diffused. The heat generated in the LED thin film portion is transferred from the p-type nitride semiconductor layer of the LED thin film portion to the zinc oxide substrate in a planar shape, and the outer peripheral portion on the one surface side of the zinc oxide substrate. And diffused from a plurality of first metal pads provided so as to surround the LED thin film portion, and efficiently released to the mounting substrate side. Therefore, it is possible to obtain a light emitting device capable of improving the light output by making uniform the heat distribution in the LED thin film portion of the semiconductor light emitting element and suppressing the luminance unevenness.

請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記半導体発光素子の前記導電性基板が窒化物半導体基板であるとともに、前記LED薄膜部における前記n型窒化物半導体層を前記p型窒化物半導体層よりも前記導電性基板の前記一表面側に備えてなることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the conductive substrate of the semiconductor light emitting device is a nitride semiconductor substrate, and the n-type nitride semiconductor layer in the LED thin film portion is replaced with the p-type nitride. It is provided on the one surface side of the conductive substrate with respect to the semiconductor layer.

この発明によれば、p型窒化物半導体層は、前記LED薄膜部で生じた熱を前記p型窒化物半導体層側に設けられた複数の第二の金属パッドを介して前記実装基板側に放熱させることができる。また、前記LED薄膜部で生じた熱は、n型窒化物半導体層から前記窒化物半導体基板に面状に拡散し、前記窒化物半導体基板の前記一表面側における前記外周部に前記LED薄膜部を囲むように設けられた複数の第一の金属パッドを介して放出させることができる。そのため、より大きな電流を流し、より光出力の向上を図ることが可能な発光装置とすることができる。   According to the present invention, the p-type nitride semiconductor layer transfers the heat generated in the LED thin film portion to the mounting substrate side via the plurality of second metal pads provided on the p-type nitride semiconductor layer side. Heat can be dissipated. The heat generated in the LED thin film portion diffuses in a planar manner from the n-type nitride semiconductor layer to the nitride semiconductor substrate, and the LED thin film portion is formed on the outer peripheral portion on the one surface side of the nitride semiconductor substrate. Can be discharged through a plurality of first metal pads provided to surround the first metal pad. Therefore, a light emitting device capable of flowing a larger current and further improving the light output can be obtained.

請求項1の発明は、半導体発光素子が、平面視において導電性基板の一表面側における外周部が露出するように前記導電性基板よりも小さい前記LED薄膜部を備え、前記導電性基板の前記外周部に前記LED薄膜部を囲むように設けられる複数個の第一の金属バンプと、前記LED薄膜部における前記導電性基板と対向する表面側に設けられる複数個の第二の金属バンプによって実装基板に実装することにより、放熱性に優れ、より光出力の向上を図れる発光装置にできるという効果がある。   According to a first aspect of the present invention, a semiconductor light emitting device includes the LED thin film portion smaller than the conductive substrate so that an outer peripheral portion on one surface side of the conductive substrate is exposed in a plan view, Mounted by a plurality of first metal bumps provided on the outer periphery so as to surround the LED thin film part and a plurality of second metal bumps provided on the surface side of the LED thin film part facing the conductive substrate. By mounting on the substrate, there is an effect that the light emitting device is excellent in heat dissipation and can further improve the light output.

実施形態1の発光装置を示し、(a)は概略断面図、(b)は概略平面図である。The light-emitting device of Embodiment 1 is shown, (a) is a schematic sectional drawing, (b) is a schematic plan view. 同上の半導体発光素子における概略平面図である。It is a schematic plan view in a semiconductor light emitting element same as the above. 同上の実装基板における概略平面図である。It is a schematic plan view in a mounting board same as the above. 実施形態2の発光装置を示し、(a)は概略断面図、(b)は概略平面図である。The light-emitting device of Embodiment 2 is shown, (a) is a schematic sectional drawing, (b) is a schematic plan view. 同上の半導体発光素子における概略平面図を示す。The schematic plan view in a semiconductor light emitting element same as the above is shown. 同上の実装基板における概略平面図を示す。The schematic plan view in the mounting board same as the above is shown. 従来の半導体発光素子における概略平面図である。It is a schematic plan view in the conventional semiconductor light-emitting device.

(実施形態1)
以下、本実施形態の発光装置について、図1ないし図3を用いて説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the light-emitting device of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

本実施形態の発光装置20は、図1に示すように、導電性基板たる酸化亜鉛基板1aと該酸化亜鉛基板1aの一表面側に形成されp型窒化物半導体層11およびn型窒化物半導体層13を有するLED薄膜部1bとを備えた半導体発光素子1と、該半導体発光素子1の酸化亜鉛基板1aにおける他表面側が光取り出し面となるように各金属バンプ3,4を介して半導体発光素子1を実装する実装基板2と、を有する。   As shown in FIG. 1, the light emitting device 20 of this embodiment includes a zinc oxide substrate 1a as a conductive substrate and a p-type nitride semiconductor layer 11 and an n-type nitride semiconductor formed on one surface side of the zinc oxide substrate 1a. Semiconductor light emitting device 1 having LED thin film portion 1b having layer 13 and semiconductor light emission via metal bumps 3 and 4 so that the other surface side of zinc oxide substrate 1a of semiconductor light emitting device 1 is a light extraction surface. And a mounting substrate 2 on which the element 1 is mounted.

特に、発光装置20に用いられる半導体発光素子1は、図2に示す平面視において酸化亜鉛基板1aの前記一表面側における外周部1dが露出するように酸化亜鉛基板1aよりも小さいLED薄膜部1bを備えている。また、発光装置20に用いられる各金属バンプ3,4は、酸化亜鉛基板1aの外周部1dにLED薄膜部1bを囲むように設けられた複数個のp型電極パッド5と、LED薄膜部1bにおける酸化亜鉛基板1aと対向する表面側に設けられた複数個のn型電極パッド6とを接続している。より具体的には、複数個のp型電極パッド5は、それぞれ一対一に接合する複数個の第一の金属バンプ3を介して実装基板2側に接続している。また、複数個のn型電極パッド6は、それぞれ一対一に接合する複数個の第二の金属バンプ4を介して実装基板2側に接続している。   In particular, the semiconductor light emitting element 1 used in the light emitting device 20 has an LED thin film portion 1b smaller than the zinc oxide substrate 1a so that the outer peripheral portion 1d on the one surface side of the zinc oxide substrate 1a is exposed in a plan view shown in FIG. It has. The metal bumps 3 and 4 used in the light emitting device 20 include a plurality of p-type electrode pads 5 provided on the outer peripheral portion 1d of the zinc oxide substrate 1a so as to surround the LED thin film portion 1b, and the LED thin film portion 1b. Are connected to a plurality of n-type electrode pads 6 provided on the surface side facing the zinc oxide substrate 1a. More specifically, the plurality of p-type electrode pads 5 are connected to the mounting substrate 2 side via a plurality of first metal bumps 3 that are bonded one-on-one. Further, the plurality of n-type electrode pads 6 are connected to the mounting substrate 2 side via a plurality of second metal bumps 4 that are bonded one-on-one.

これにより、半導体発光素子1のLED薄膜部1bで発生した熱は、LED薄膜部1bのp型窒化物半導体層11から面状に酸化亜鉛基板1aに熱伝達する。熱伝達された酸化亜鉛基板1aの熱は、酸化亜鉛基板1aの前記一表面における外周部1dにLED薄膜部1bを囲むように設けられたp型電極パッド5およびp型電極パッド5に接続された第一の金属バンプ3を介して実装基板2側に放熱させることができる。同様に、半導体発光素子1のLED薄膜部1bで発生した熱は、LED薄膜部1bにおけるn型窒化物半導体層13からもn型電極パッド6およびn型電極パッド6に接続された第二の金属バンプ4を介して実装基板2側に放熱させることができる。   Thereby, the heat generated in the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting element 1 is transferred from the p-type nitride semiconductor layer 11 of the LED thin film portion 1b to the zinc oxide substrate 1a in a planar shape. The heat transferred to the zinc oxide substrate 1a is connected to the p-type electrode pad 5 and the p-type electrode pad 5 provided on the outer peripheral portion 1d on the one surface of the zinc oxide substrate 1a so as to surround the LED thin film portion 1b. The heat can be radiated to the mounting substrate 2 via the first metal bump 3. Similarly, the heat generated in the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting element 1 is also supplied from the n-type nitride semiconductor layer 13 in the LED thin film portion 1b to the n-type electrode pad 6 and the n-type electrode pad 6. Heat can be radiated to the mounting substrate 2 side through the metal bumps 4.

以下、本実施形態の発光装置20に用いられる各構成について説明する。まず、最初に半導体発光素子1について詳述する。   Hereinafter, each structure used for the light-emitting device 20 of this embodiment is demonstrated. First, the semiconductor light emitting device 1 will be described in detail.

半導体発光素子1は、導電性基板たる酸化亜鉛基板1aの一表面にp型窒化物半導体層11およびn型窒化物半導体層13を有するLED薄膜部1bを備え、酸化亜鉛基板1aの前記一表面とは対向する他表面側を光取り出し面としている。   The semiconductor light emitting device 1 includes an LED thin film portion 1b having a p-type nitride semiconductor layer 11 and an n-type nitride semiconductor layer 13 on one surface of a zinc oxide substrate 1a that is a conductive substrate, and the one surface of the zinc oxide substrate 1a. The other surface side opposite to is used as a light extraction surface.

そのため、半導体発光素子1の前記導電性基板は、半導体発光素子1のLED薄膜部1bから放射される光の波長に対して透光性を有し、LED薄膜部1bに電力を供給することが可能な導電性を有している。このような前記導電性基板の材料としては、n型ZnO材料からなる酸化亜鉛基板1aなどが挙げられる。   Therefore, the conductive substrate of the semiconductor light emitting element 1 is translucent to the wavelength of light emitted from the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting element 1, and supplies power to the LED thin film portion 1b. It has possible conductivity. Examples of the material of the conductive substrate include a zinc oxide substrate 1a made of an n-type ZnO material.

本実施形態では、半導体発光素子1の導電性基板として、酸化亜鉛基板1aを用いており、酸化亜鉛基板1aの外形形状は、LED薄膜部1bを底面に備えた六角錐形状としている。このような酸化亜鉛基板1aの六角錐形状の外形形状は、たとえば、酸化亜鉛基板1aの前記他表面側を塩酸に浸しエッチング速度の結晶方位依存性を利用した結晶異方性エッチングを利用することにより形成することができる。エッチング時間を調整して、酸化亜鉛基板1aの外形形状を六角錐台形状に形成することもできる。このように半導体発光素子1の光取り出し面となる酸化亜鉛基板1aの前記他表面側を六角錐形状ないし六角錐台形状にすることで、半導体発光素子1からの光取り出し効率をより向上させることができる。なお、酸化亜鉛基板1aの外形形状は、六角錐形状あるいは六角錐台形状に限られず、立方体形状や直方体形状としてもよい。   In this embodiment, the zinc oxide substrate 1a is used as the conductive substrate of the semiconductor light emitting element 1, and the outer shape of the zinc oxide substrate 1a is a hexagonal pyramid shape having the LED thin film portion 1b on the bottom surface. Such a hexagonal pyramid outer shape of the zinc oxide substrate 1a uses, for example, crystal anisotropic etching utilizing the crystal orientation dependence of the etching rate by immersing the other surface side of the zinc oxide substrate 1a in hydrochloric acid. Can be formed. The outer shape of the zinc oxide substrate 1a can be formed in a hexagonal truncated pyramid shape by adjusting the etching time. Thus, the light extraction efficiency from the semiconductor light-emitting element 1 can be further improved by forming the other surface side of the zinc oxide substrate 1a serving as the light extraction surface of the semiconductor light-emitting element 1 into a hexagonal pyramid shape or a hexagonal truncated cone shape. Can do. The outer shape of the zinc oxide substrate 1a is not limited to the hexagonal pyramid shape or the hexagonal truncated pyramid shape, and may be a cubic shape or a rectangular parallelepiped shape.

半導体発光素子1のLED薄膜部1bは、酸化亜鉛基板1aの前記一表面に形成されたp型窒化物半導体層11と該p型窒化物半導体層11上のn型窒化物半導体層13を備えた積層構造により青色の光を放射することが可能に構成している。また、半導体発光素子1のLED薄膜部1bは、図2に示す平面視において酸化亜鉛基板1aの前記一表面側における外周部1dが露出するように、酸化亜鉛基板1aの前記一表面の六角形状における中央部に酸化亜鉛基板1aと相似形で、より小さい六角形状に形成している。   The LED thin film portion 1 b of the semiconductor light emitting device 1 includes a p-type nitride semiconductor layer 11 formed on the one surface of the zinc oxide substrate 1 a and an n-type nitride semiconductor layer 13 on the p-type nitride semiconductor layer 11. The laminated structure can radiate blue light. Further, the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting element 1 has a hexagonal shape on the one surface of the zinc oxide substrate 1a so that the outer peripheral portion 1d on the one surface side of the zinc oxide substrate 1a is exposed in a plan view shown in FIG. Is formed in a smaller hexagonal shape, similar to the zinc oxide substrate 1a.

また、本実施形態の半導体発光素子1は、酸化亜鉛基板1aの前記一表面における外周部1dにおいて、p型電極パッド5が、酸化亜鉛基板1aに対してオーミック接触となるように形成している。これにより半導体発光素子1のLED薄膜部1bにおけるp型窒化物半導体層11は、p型電極パッド5から酸化亜鉛基板1aを介して電気的に接続することができる。また、半導体発光素子1は、LED薄膜部1bのn型窒化物半導体層13に対してオーミック接触となるようにn型窒化物半導体層13の表面にn型電極パッド6が形成されている。これにより半導体発光素子1のLED薄膜部1bにおけるn型窒化物半導体層13は、n型電極パッド6と電気的に接続している。ここで、n型窒化物半導体層13の表面には、19個のn型電極パッド1cがn型窒化物半導体層13の中心から放射状に略等間隔となるように配置されている。また、酸化亜鉛基板1aの外周部1dには、六角形の一辺を除いて、11個のp型電極パッド5が略等間隔でLED薄膜部1bを囲むように配置してある。   Further, in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, the p-type electrode pad 5 is formed in ohmic contact with the zinc oxide substrate 1a at the outer peripheral portion 1d on the one surface of the zinc oxide substrate 1a. . Thereby, the p-type nitride semiconductor layer 11 in the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting element 1 can be electrically connected from the p-type electrode pad 5 through the zinc oxide substrate 1a. Further, in the semiconductor light emitting device 1, an n-type electrode pad 6 is formed on the surface of the n-type nitride semiconductor layer 13 so as to be in ohmic contact with the n-type nitride semiconductor layer 13 of the LED thin film portion 1b. As a result, the n-type nitride semiconductor layer 13 in the LED thin film portion 1 b of the semiconductor light emitting device 1 is electrically connected to the n-type electrode pad 6. Here, 19 n-type electrode pads 1 c are arranged on the surface of the n-type nitride semiconductor layer 13 so as to be radially spaced from the center of the n-type nitride semiconductor layer 13. Further, on the outer peripheral portion 1d of the zinc oxide substrate 1a, eleven p-type electrode pads 5 are arranged so as to surround the LED thin film portion 1b at substantially equal intervals except for one side of the hexagon.

ここで、p型電極パッド5およびn型電極パッド6は、それぞれ第一の金属バンプ3および第二の金属バンプ4との密着性を向上させるために好適に設けている。なお、p型電極パッド5と酸化亜鉛基板1aとは、直接接合させてもよいし、p型電極を介して接続させても良い。同様に、n型電極パッド6とn型窒化物半導体層13とは、直接接合させても良いし、n型電極を介して接続させてもよい。p型電極やn型電極の大きさを、それぞれp型電極パッド5やn型電極パッド6よりも大きくすることで、電流の拡散性や放熱性をより向上させることができる。たとえば、p型電極は、酸化亜鉛基板1aの外周部1dに沿ってリング形状に形成すればよい。また、n型電極は、n型窒化物半導体層13の全面に形成すればよい(図示していない。)。   Here, the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 are preferably provided in order to improve the adhesion with the first metal bump 3 and the second metal bump 4, respectively. The p-type electrode pad 5 and the zinc oxide substrate 1a may be directly joined or may be connected via a p-type electrode. Similarly, the n-type electrode pad 6 and the n-type nitride semiconductor layer 13 may be directly joined or may be connected via an n-type electrode. By making the size of the p-type electrode and the n-type electrode larger than those of the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6, respectively, current diffusibility and heat dissipation can be further improved. For example, the p-type electrode may be formed in a ring shape along the outer peripheral portion 1d of the zinc oxide substrate 1a. The n-type electrode may be formed on the entire surface of the n-type nitride semiconductor layer 13 (not shown).

本実施形態の半導体発光素子1に用いられるLED薄膜部1bのより詳細な構成としては、発光層12をn型窒化物半導体層13とp型窒化物半導体層11とにより挟んで積層構造に形成している。   As a more detailed configuration of the LED thin film portion 1b used in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, the light emitting layer 12 is sandwiched between the n-type nitride semiconductor layer 13 and the p-type nitride semiconductor layer 11 and formed in a laminated structure. is doing.

LED薄膜部1bのn型窒化物半導体層13は、発光層12に対してクラッド層として機能するとともにコンタクト層としても機能するn型GaN層により構成している。なお、n型窒化物半導体層13は、単層構造に限らず、たとえば、コンタクト層として機能するn型GaN層と、クラッド層として機能するn型InGaN層に機能分離させた多層構造としてもよい。   The n-type nitride semiconductor layer 13 of the LED thin film portion 1b is composed of an n-type GaN layer that functions as a cladding layer for the light emitting layer 12 and also functions as a contact layer. The n-type nitride semiconductor layer 13 is not limited to a single layer structure, and may be a multilayer structure in which an n-type GaN layer functioning as a contact layer and an n-type InGaN layer functioning as a cladding layer are functionally separated. .

さらに、クラッド層やコンタクト層として機能させるためには、それぞれ単層構造で形成させる場合に限らず、多層構造で形成してもよい。たとえば、LED薄膜部1bに生ずる内部応力を低減して結晶性を向上させるなどのために、前記クラッド層や前記コンタクト層を厚膜の単層構造で形成させるだけでなく、異なる組成の窒化物半導体層を数Åから数百Åの膜厚の薄膜で交互に積層させた量子効果を奏するとされる超格子多層膜で形成することもできる。このような、超格子多層膜としては、たとえば、InGaN層とGaN層を薄膜で交互に積層した積層膜や、AlGaN層とGaN層を薄膜で交互に積層した積層膜などが挙げられる。前記超格子多層膜は、その組成、膜厚や積層数を調整することで、LED薄膜部1bに生ずる内部応力の低減などを図りつつ単層構造のものとは異なる電気特性や光学特性を持たせることができる。   Further, in order to function as a clad layer or a contact layer, each layer is not limited to a single layer structure, but may be formed in a multilayer structure. For example, in order to reduce the internal stress generated in the LED thin film portion 1b and improve the crystallinity, the cladding layer and the contact layer are not only formed with a single-layer structure having a thick film, but also nitrides having different compositions. The semiconductor layer can also be formed of a superlattice multilayer film having a quantum effect in which thin layers having a thickness of several to hundreds of layers are alternately stacked. Examples of such a superlattice multilayer film include a laminated film in which InGaN layers and GaN layers are alternately laminated in a thin film, and a laminated film in which AlGaN layers and GaN layers are alternately laminated in a thin film. The superlattice multilayer film has electric and optical characteristics different from those of the single-layer structure while reducing the internal stress generated in the LED thin film portion 1b by adjusting the composition, film thickness, and number of layers. Can be made.

本実施形態のLED薄膜部1bにおける発光層12は、GaN層からなる障壁層によりInGaN層からなる井戸層が挟まれた多重量子井戸構造を有している。発光層12は、放出される光の発光ピークが460nmとなるようにInGaN層のIn組成比を設定しているが、発光ピークを特に限定するものではない。なお、半導体発光素子1の発光層12は、多重量子井戸構造に限らず単一量子井戸構造でもよい。また、発光層12は、ホモ構造、ヘテロ構造やダブルヘテロ構造で形成してもよい。発光層12の材料は、窒化物半導体材料であればよく、たとえば、AlGaInN、AlInN、AlGaNのほか、SiとZnとが含有されたGaNなどでもよい。   The light emitting layer 12 in the LED thin film portion 1b of the present embodiment has a multiple quantum well structure in which a well layer made of an InGaN layer is sandwiched between barrier layers made of a GaN layer. In the light emitting layer 12, the In composition ratio of the InGaN layer is set so that the emission peak of emitted light is 460 nm, but the emission peak is not particularly limited. The light emitting layer 12 of the semiconductor light emitting device 1 is not limited to a multiple quantum well structure, and may be a single quantum well structure. The light emitting layer 12 may be formed with a homo structure, a hetero structure, or a double hetero structure. The material of the light emitting layer 12 may be a nitride semiconductor material. For example, in addition to AlGaInN, AlInN, and AlGaN, GaN containing Si and Zn may be used.

LED薄膜部1bのp型窒化物半導体層11は、発光層12に対してクラッド層として機能するp型AlGaN層からなる第1のp型窒化物半導体層と、コンタクト層として機能するp型GaN層からなる第2のp型窒化物半導体層とに機能分離して構成している。p型窒化物半導体層11は、量産性や求める電気特性や光学特性に応じて、多層構造でも良いしp型GaN層やp型AlGaN層だけの単層構造としても良い。また、p型窒化物半導体層11の前記クラッド層や前記コンタクト層は、n型窒化物半導体層13の場合と同様に、それぞれ厚膜の単層構造で成膜させるだけでなく、異なる組成の窒化物半導体層を数Åから数百Åの膜厚で交互に積層させた量子効果を奏するとされる超格子多層膜で形成してもよい。   The p-type nitride semiconductor layer 11 of the LED thin film portion 1b includes a first p-type nitride semiconductor layer composed of a p-type AlGaN layer that functions as a cladding layer with respect to the light emitting layer 12, and p-type GaN that functions as a contact layer. The second p-type nitride semiconductor layer made of layers is functionally separated. The p-type nitride semiconductor layer 11 may have a multilayer structure or a single-layer structure consisting of only a p-type GaN layer or a p-type AlGaN layer, depending on mass productivity and required electrical characteristics and optical characteristics. Further, as in the case of the n-type nitride semiconductor layer 13, the cladding layer and the contact layer of the p-type nitride semiconductor layer 11 are not only formed with a thick single-layer structure, but also have different compositions. You may form with the superlattice multilayer film said to show the quantum effect which laminated | stacked the nitride semiconductor layer by the film thickness of several to several hundreds of turns alternately.

なお、LED薄膜部1bは、後述するようにLED薄膜部1bを酸化亜鉛基板1aの基礎となるn型ZnOウェハと接合する前に、主表面が(0001)面であるサファイアウェハの主表面側に低温成長バッファ層(たとえば、GaN層、AlN層やAlGaN層など)を介してn型窒化物半導体層13、発光層12、p型窒化物半導体層11の順に有機金属気相成長法(MOVPE法)のようなエピタキシャル成長技術を利用して成膜することができる。ここで、LED薄膜部1bのエピタキシャル成長方法は、MOVPE法に限定するものではなく、たとえば、ハイドライド気相成長法(HVPE法)や、分子線エピタキシー法(MBE法)などを用いて成膜してもよい。   The LED thin film portion 1b is formed on the main surface side of the sapphire wafer whose main surface is the (0001) plane before the LED thin film portion 1b is bonded to the n-type ZnO wafer serving as the basis of the zinc oxide substrate 1a. In addition, an n-type nitride semiconductor layer 13, a light emitting layer 12, and a p-type nitride semiconductor layer 11 are sequentially formed through a low temperature growth buffer layer (for example, a GaN layer, an AlN layer, an AlGaN layer, etc.). The film can be formed using an epitaxial growth technique such as Here, the epitaxial growth method of the LED thin film portion 1b is not limited to the MOVPE method. Also good.

ところで、窒化物半導体材料および酸化亜鉛材料は、ともにウルツ鉱型の結晶構造でc軸方向に極性を有する有極性半導体である。そのため、LED薄膜部1bは、n型窒化物半導体層13における前記n型GaN層の発光層12側とは反対側の表面がN極性面である(000−1)面により構成され、p型窒化物半導体層11における前記p型GaN層の発光層12側とは反対側の表面がGa極性面である(0001)面により構成されている。また、酸化亜鉛基板1aは、LED薄膜部1bを備える前記一表面側がZn極性面である(0001)面により構成され、酸化亜鉛基板1aの前記他表面側がO極性面である(000−1)面により構成されている。   By the way, both the nitride semiconductor material and the zinc oxide material are polar semiconductors having a wurtzite crystal structure and polarity in the c-axis direction. Therefore, the LED thin film portion 1b is configured by a (000-1) plane in which the surface of the n-type nitride semiconductor layer 13 opposite to the light emitting layer 12 side of the n-type GaN layer is an N-polar plane, and is p-type. The surface of the nitride semiconductor layer 11 opposite to the light emitting layer 12 side of the p-type GaN layer is constituted by a (0001) plane that is a Ga polar plane. In addition, the zinc oxide substrate 1a includes the LED thin film portion 1b, and the one surface side is constituted by a (0001) plane that is a Zn polar plane, and the other surface side of the zinc oxide substrate 1a is an O polar plane (000-1). It is composed of surfaces.

すなわち、LED薄膜部1bと酸化亜鉛基板1aとは、酸化亜鉛基板1aのZn極性面とp型窒化物半導体層11のGa極性面とが接合されている。   That is, the LED thin film portion 1b and the zinc oxide substrate 1a are joined to the Zn polar surface of the zinc oxide substrate 1a and the Ga polar surface of the p-type nitride semiconductor layer 11.

酸化亜鉛基板1aは、不純物をドーピングすることなく酸素空孔もしくは亜鉛の格子間原子欠陥によりn型の導電性を示すノンドープZnO基板を用いてもよいが、不純物のドーピングによって導電型や導電率を制御したものでもよい。不純物のドーピングによって導電型や導電率を制御した酸化亜鉛基板1aとしては、たとえば、GaドープZnO基板(GZO基板)や、AlドープZnO基板(AZO基板)が挙げられる。不純物のドーピングによって導電型や導電率を制御した酸化亜鉛基板1aは、不純物をドープしていない酸化亜鉛基板1aと比較して、酸化亜鉛基板1aと接触させるp型電極パッド5などとのオーミック接触の接触抵抗を低減することが可能なため、より好ましい。   The zinc oxide substrate 1a may be a non-doped ZnO substrate that exhibits n-type conductivity due to oxygen vacancies or zinc interstitial defects without doping impurities, but the conductivity type and conductivity can be increased by doping impurities. It may be controlled. Examples of the zinc oxide substrate 1a whose conductivity type and conductivity are controlled by doping impurities include a Ga-doped ZnO substrate (GZO substrate) and an Al-doped ZnO substrate (AZO substrate). The zinc oxide substrate 1a, whose conductivity type and conductivity are controlled by doping impurities, is in ohmic contact with the p-type electrode pad 5 etc. that is in contact with the zinc oxide substrate 1a, as compared with the zinc oxide substrate 1a not doped with impurities. It is more preferable because the contact resistance can be reduced.

次に、半導体発光素子1の酸化亜鉛基板1aの外周部1dにLED薄膜部1bを囲む設けられるp型電極パッド5およびLED薄膜部1bにおけるn型窒化物半導体層13の表面に設けられるn型電極パッド6は、それぞれTi膜とAl膜とAu膜との積層膜により構成している。p型電極パッド5およびn型電極パッド6は、いずれも最表面側がAu膜で構成してある。ここで、p型電極パッド5およびn型電極パッド6は、たとえば、Ti膜の膜厚を10nm、Al膜の膜厚を50nm、Au膜の膜厚を500nmとすることができるが、これらの数値は一例であって特に限定するものではない。また、必要に応じて、p型電極パッド5と酸化亜鉛基板1aとの間、n型電極パッド6とn型窒化物半導体層13との間には、電流拡散や熱拡散等のために別途電極を形成させてもよい。   Next, the p-type electrode pad 5 provided around the LED thin film portion 1b on the outer peripheral portion 1d of the zinc oxide substrate 1a of the semiconductor light emitting element 1 and the n-type provided on the surface of the n-type nitride semiconductor layer 13 in the LED thin film portion 1b. The electrode pad 6 is composed of a laminated film of a Ti film, an Al film, and an Au film, respectively. Each of the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 is composed of an Au film on the outermost surface side. Here, the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 can have, for example, a Ti film thickness of 10 nm, an Al film thickness of 50 nm, and an Au film thickness of 500 nm. The numerical value is an example and is not particularly limited. Further, if necessary, between the p-type electrode pad 5 and the zinc oxide substrate 1 a and between the n-type electrode pad 6 and the n-type nitride semiconductor layer 13, separately for current diffusion, thermal diffusion, and the like. An electrode may be formed.

いずれにしろ、本実施形態の半導体発光素子1は、p型電極パッド5およびn型電極パッド6が同一の金属材料により形成され、同一の電極構造を有している。p型電極パッド5およびn型電極パッド6は、それぞれを構成する前記積層膜において厚み方向で重なる膜同士の密着性を高めることができるとともに、それぞれ接続される酸化亜鉛基板1aおよびn型窒化物半導体層13に対する密着性を高めることもできる。また、p型電極パッド5およびn型電極パッド6は、前記積層膜の構造により、量産性よく同時形成することができる。ここで、p型電極パッド5およびn型電極パッド6は、電子ビーム蒸着法(EB蒸着法)により同時に成膜しているが、これに限られるものではなく、スパッタ法や他の蒸着法(たとえば、抵抗加熱蒸着法や誘導加熱蒸着法)などを用いて形成してもよい。   In any case, in the semiconductor light emitting device 1 of this embodiment, the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 are formed of the same metal material and have the same electrode structure. The p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 can enhance the adhesion between the films that overlap each other in the thickness direction in the laminated film constituting each of the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6. The adhesion to the semiconductor layer 13 can also be improved. Further, the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 can be simultaneously formed with high productivity by the structure of the laminated film. Here, the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 are simultaneously formed by an electron beam vapor deposition method (EB vapor deposition method). However, the present invention is not limited to this, and sputtering or other vapor deposition methods ( For example, it may be formed using resistance heating vapor deposition or induction heating vapor deposition).

本実施形態の半導体発光素子1では、p型電極パッド5およびn型電極パッド6として、Ti膜とAl膜とAu膜との積層膜を採用することにより、酸化亜鉛基板1aの外周部1d、n型窒化物半導体層13の表面に対してそれぞれ良好なオーミック接触(低オーミック抵抗のオーミック接触)を得ることができる。なお、p型電極パッド5およびn型電極パッド6は、前記積層膜に限らず、Ti膜とAu膜との積層膜やAl膜とAu膜との積層膜、Ti膜とAl膜とNi膜とAu膜との積層膜の群から選択される1つの積層膜により形成してもよい。いずれの構成でも、p型電極パッド5およびn型電極パッド6の最表面側がAu膜とすることで、p型電極パッド5およびn型電極パッド6の表面の酸化を防ぐことができる。このような、半導体発光素子1に設けられたp型電極パッド5およびn型電極パッド6は、それぞれ第一の金属バンプ(たとえば、Auバンプ)3および第二の金属バンプ(たとえば、Auバンプ)4と一対一に接合し、実装基板2の配線パターン8,9に設けられた配線パッド21,22上に実装することができる。   In the semiconductor light emitting device 1 of this embodiment, the outer peripheral portion 1d of the zinc oxide substrate 1a is formed by adopting a laminated film of a Ti film, an Al film, and an Au film as the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6. Good ohmic contact (low ohmic resistance ohmic contact) can be obtained with respect to the surface of the n-type nitride semiconductor layer 13, respectively. The p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 are not limited to the laminated film, but are a laminated film of a Ti film and an Au film, a laminated film of an Al film and an Au film, a Ti film, an Al film, and a Ni film. And a single laminated film selected from the group of laminated films of Au and Au films. In any configuration, the outermost surfaces of the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 are made of an Au film, so that oxidation of the surfaces of the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 can be prevented. The p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 provided on the semiconductor light emitting device 1 are respectively a first metal bump (for example, Au bump) 3 and a second metal bump (for example, Au bump). 4 can be mounted on the wiring pads 21 and 22 provided on the wiring patterns 8 and 9 of the mounting substrate 2.

なお、本実施形態の半導体発光素子1は、LED薄膜部1bにおける酸化亜鉛基板1a側とは反対側のn型窒化物半導体層13の表面に微細凹凸構造をしてもよい。微細凹凸構造は、LED薄膜部1bから放射された光を散乱させ半導体発光素子1の光取り出し効率を向上させることができる。また、n型窒化物半導体層13の表面においてn型電極パッド6の形成部位に微細凹凸構造を形成させると、n型窒化物半導体層13の表面とn型電極パッド6との密着性を向上させることができる。なお、前記微細凹凸構造の周期および高低差は、数μm以下で適宜設定すればよい。   In addition, the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment may have a fine concavo-convex structure on the surface of the n-type nitride semiconductor layer 13 opposite to the zinc oxide substrate 1a side in the LED thin film portion 1b. The fine concavo-convex structure can improve the light extraction efficiency of the semiconductor light emitting device 1 by scattering light emitted from the LED thin film portion 1b. Further, when a fine concavo-convex structure is formed at the formation site of the n-type electrode pad 6 on the surface of the n-type nitride semiconductor layer 13, the adhesion between the surface of the n-type nitride semiconductor layer 13 and the n-type electrode pad 6 is improved. Can be made. In addition, the period and height difference of the fine concavo-convex structure may be appropriately set to several μm or less.

また、本実施形態においては、半導体発光素子1のLED薄膜部1bにおけるp型窒化物半導体層11から酸化亜鉛基板1a側に放出された光は、窒化物半導体材料と酸化亜鉛材料との屈折率差が一般的な青色LED素子などに用いられている窒化物半導体材料とサファイアとの屈折率差よりも小さいため、半導体発光素子1のLED薄膜部1bから酸化亜鉛基板1a側に効率よく光を取り出すことができる。   In the present embodiment, the light emitted from the p-type nitride semiconductor layer 11 to the zinc oxide substrate 1a side in the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting element 1 is the refractive index of the nitride semiconductor material and the zinc oxide material. Since the difference is smaller than the refractive index difference between the nitride semiconductor material and sapphire used for general blue LED elements, light is efficiently emitted from the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting element 1 to the zinc oxide substrate 1a side. It can be taken out.

また、酸化亜鉛基板1aにおける前記一表面側の外周部1dは、p型電極パッド5との密着性を向上させるために凹凸構造とすることもできる。このような、外周部1dの前記凹凸構造は、所望の周期や高低差など適宜設計することができる。   In addition, the outer peripheral portion 1d on the one surface side of the zinc oxide substrate 1a may have a concavo-convex structure in order to improve the adhesion with the p-type electrode pad 5. Such a concavo-convex structure of the outer peripheral portion 1d can be appropriately designed such as a desired period and a height difference.

以下、本実施形態の発光装置20に用いられる半導体発光素子1の製造方法について説明する。   Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor light emitting element 1 used in the light emitting device 20 of the present embodiment will be described.

半導体発光素子1は、サファイアウェハのC面である主表面側に低温成長バッファ層となるAlGaN層を介してLED薄膜部1bとなるn型窒化物半導体層13と発光層12とp型窒化物半導体層11との積層構造膜をMOVPE法などの結晶成長法により順に成膜する。他方、水熱合成法などにより形成させたn型ZnOウェハを半導体発光素子1の酸化亜鉛基板1aの基礎として用いる。次に、LED薄膜部1bを酸化亜鉛基板1a上に形成させるため、前記サファイアウェハの前記主面側の前記積層構造膜と、前記n型ZnOウェハとの接合面を洗浄した後、窒素雰囲気中において600℃に加熱し、2MPaの圧力をかけて熱接合する。その後、前記サファイアウェハとn型ZnOウェハが熱接合されたウェハから前記サファイアウェハを剥離して、前記n型ZnOウェハ上にLED薄膜部1bとなる前記積層構造膜が熱接合されたウェハを形成させることができる。   The semiconductor light-emitting device 1 includes an n-type nitride semiconductor layer 13, a light-emitting layer 12, and a p-type nitride that become the LED thin film portion 1 b through an AlGaN layer that becomes a low-temperature growth buffer layer on the main surface side that is the C-plane of the sapphire wafer A stacked structure film with the semiconductor layer 11 is sequentially formed by a crystal growth method such as the MOVPE method. On the other hand, an n-type ZnO wafer formed by a hydrothermal synthesis method or the like is used as the basis of the zinc oxide substrate 1 a of the semiconductor light emitting device 1. Next, in order to form the LED thin film portion 1b on the zinc oxide substrate 1a, after cleaning the bonding surface between the main structure side of the sapphire wafer and the n-type ZnO wafer, in a nitrogen atmosphere And heated to 600 ° C. and thermally bonded by applying a pressure of 2 MPa. Thereafter, the sapphire wafer is peeled off from the wafer in which the sapphire wafer and the n-type ZnO wafer are thermally bonded to form a wafer in which the laminated structure film to be the LED thin film portion 1b is thermally bonded on the n-type ZnO wafer. Can be made.

ここでサファイアウェハの剥離方法としては、たとえば、前記サファイアウェハと前記積層構造膜との界面付近にレーザ光を照射しレーザ加工工程により前記低温成長バッファ層が形成されたサファイアウェハごと前記積層構造膜を剥離する方法がある。また、別のサファイアウェハの剥離方法としては、前記積層構造膜を前記サファイアウェハ上に選択成長法により結晶成長をさせ前記n型ZnOウェハとの熱接合後、前記積層構造膜と前記サファイアウェハとの界面近傍において選択成長時に形成したボイドを利用して熱応力により前記サファイアウェハ側を剥離する方法などが挙げられる。   Here, the sapphire wafer is peeled off by, for example, irradiating a laser beam near the interface between the sapphire wafer and the laminated structure film and forming the low-temperature growth buffer layer by a laser processing step together with the laminated structure film. There is a method to peel off. As another method for peeling off the sapphire wafer, the laminated structure film is crystal-grown on the sapphire wafer by selective growth, and after thermal bonding with the n-type ZnO wafer, the laminated structure film, the sapphire wafer, And a method of peeling the sapphire wafer side by thermal stress using a void formed during selective growth in the vicinity of the interface.

次に、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて前記積層構造膜が酸化亜鉛基板1aの前記一表面における外周部1dが露出するように前記n型ZnOウェハ上でパターニングを行い、六角柱形状のLED薄膜部1bを形成する。   Next, patterning is performed on the n-type ZnO wafer so that the outer peripheral portion 1d of the one surface of the zinc oxide substrate 1a is exposed by using a photolithography technique and an etching technique, and a hexagonal prism-shaped LED is formed. The thin film portion 1b is formed.

その後、酸化亜鉛基板1aの前記一表面側に電子ビーム蒸着法による成膜、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、酸化亜鉛基板1aの外周部1dに相当する前記n型ZnOウェハ上にTi膜、Al膜および最表面がAu膜となるp型電極パッド5を形成する。同時に、LED薄膜部1bにおけるn型窒化物半導体層13のコンタクト層として機能するn型GaN層上にTi膜、Al膜および最表面がAu膜となるn型電極パッド6を形成する。   Thereafter, a Ti film is formed on the n-type ZnO wafer corresponding to the outer peripheral portion 1d of the zinc oxide substrate 1a by using a film formation by electron beam evaporation, photolithography technique and etching technique on the one surface side of the zinc oxide substrate 1a. Then, an Al film and a p-type electrode pad 5 whose outermost surface is an Au film are formed. At the same time, the Ti film, the Al film, and the n-type electrode pad 6 whose outermost surface is an Au film are formed on the n-type GaN layer functioning as the contact layer of the n-type nitride semiconductor layer 13 in the LED thin film portion 1b.

続いて、前記n型ZnOウェハにおける複数のLED薄膜部1bが形成された前記一表面とは反対側の他表面に各LED薄膜部1bに対応してパターニングされたマスク層を形成するマスク層形成工程を行う。その後、塩酸系のエッチング液(たとえば、塩酸水溶液など)を用いてエッチング速度の結晶方位依存性を利用した結晶異方性エッチングを行った後、前記マスク層を除去する。これにより、エッチング面が平滑面であり、LED薄膜部1bを備えた底面から頂点までの高さが約500μmとなる六角錐状の酸化亜鉛基板1aを有する半導体発光素子1を形成することができる。   Subsequently, a mask layer is formed in which a mask layer patterned corresponding to each LED thin film portion 1b is formed on the other surface opposite to the one surface where the plurality of LED thin film portions 1b are formed in the n-type ZnO wafer. Perform the process. Then, after performing crystal anisotropic etching using the crystal orientation dependency of the etching rate using a hydrochloric acid-based etching solution (for example, hydrochloric acid aqueous solution), the mask layer is removed. Thereby, the semiconductor light-emitting device 1 having a hexagonal pyramid-shaped zinc oxide substrate 1a having a smooth etching surface and a height from the bottom surface having the LED thin film portion 1b to the apex of about 500 μm can be formed. .

次に、本実施形態の発光装置20に用いられる実装基板2について説明する。実装基板2は、図1で示すように略直方体形状の電気絶縁性を有するAlN材料からなるベース部7と、該ベース部7の表面上に配置され半導体発光素子1に電流を供給することが可能なAu膜からなる一対の配線パターン8,9が形成されている。   Next, the mounting substrate 2 used in the light emitting device 20 of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the mounting substrate 2 has a base portion 7 made of an AlN material having a substantially rectangular parallelepiped shape, and an electric current is supplied to the semiconductor light emitting element 1 disposed on the surface of the base portion 7. A pair of wiring patterns 8 and 9 made of a possible Au film are formed.

一方の配線パターン9は、図3で示すように平面視において、ベース部7における矩形状の前記表面の中央部に六角形状部15を備えている。また、配線パターン9は、六角形状部15の一辺における中央の一端からベース部7の前記表面における前記矩形状の一隅部に向かって配線が延在し、該配線の他端に略円形のランドを形成している。該ランド上には、発光装置20の外部と電気的に接続させるためカソード電極となるAu膜からなるパッド電極17を形成している。また、他方の配線パターン8は、一方の配線パターン9における六角形状部15の外周に沿って離間して囲むリング形状部14を備えている。リング形状部14の一部は、一方の配線パターン9の配線と短絡しないように切り欠いている。   One wiring pattern 9 includes a hexagonal portion 15 at the center of the rectangular surface of the base portion 7 in plan view as shown in FIG. Further, the wiring pattern 9 has a wiring extending from one central end on one side of the hexagonal shape portion 15 toward one corner of the rectangular shape on the surface of the base portion 7, and a substantially circular land on the other end of the wiring. Is forming. A pad electrode 17 made of an Au film serving as a cathode electrode is formed on the land so as to be electrically connected to the outside of the light emitting device 20. The other wiring pattern 8 includes a ring-shaped portion 14 that surrounds the hexagonal portion 15 of the one wiring pattern 9 so as to be separated from the outer periphery. A part of the ring-shaped portion 14 is cut out so as not to be short-circuited with the wiring of one wiring pattern 9.

また、他方の配線パターン8は、六角形状部15の前記一辺と対向する他辺側のリング形状部14の一端からベース部7の前記表面における前記一隅部と対向する隅部側に向かって配線が延在し、該配線の他端に略円形のランドを形成している。該ランド上には、発光装置20の外部と電気的に接続させるためアノード電極となるAu膜からなるパッド電極16を形成している。また、配線パターン8,9と電気的に分離して、前記ベース部7の前記一表面を覆い半導体発光素子1からの光を反射する光反射膜18を形成させてある。   The other wiring pattern 8 is wired from one end of the ring-shaped portion 14 on the other side facing the one side of the hexagonal portion 15 toward the corner on the surface of the base portion 7 facing the one corner. And a substantially circular land is formed at the other end of the wiring. A pad electrode 16 made of an Au film serving as an anode electrode is formed on the land so as to be electrically connected to the outside of the light emitting device 20. Further, a light reflecting film 18 that covers the one surface of the base portion 7 and reflects light from the semiconductor light emitting element 1 is formed so as to be electrically separated from the wiring patterns 8 and 9.

さらに、実装基板2の配線パターン8におけるリング形状部14上には、半導体発光素子1を実装させるための第一の金属バンプ3と一対一に接続される11個の第一の配線パッド21を形成している。同様に、実装基板2の配線パターン9における六角形状部15上には、半導体発光素子1を実装させるための第二の金属バンプ4と一対一に接続される19個の第二の配線パッド22を形成している。ここで、半導体発光素子1は、酸化亜鉛基板1aのLED薄膜部1bが備えられた一表面側と対向する他表面側を光取り出し面側として、実装基板2の配線パターン8,9上に第一の金属バンプ3および第二の金属バンプ4を介して実装することになる。   Furthermore, eleven first wiring pads 21 connected to the first metal bumps 3 for mounting the semiconductor light emitting element 1 on a one-to-one basis on the ring-shaped portion 14 in the wiring pattern 8 of the mounting substrate 2. Forming. Similarly, 19 second wiring pads 22 connected to the second metal bump 4 for mounting the semiconductor light emitting element 1 on the hexagonal portion 15 in the wiring pattern 9 of the mounting substrate 2 in a one-to-one manner. Is forming. Here, the semiconductor light emitting element 1 is formed on the wiring patterns 8 and 9 of the mounting substrate 2 with the other surface side facing the one surface side provided with the LED thin film portion 1b of the zinc oxide substrate 1a as the light extraction surface side. Mounting is performed via one metal bump 3 and second metal bump 4.

実装基板2のベース部7は、半導体発光素子1のLED薄膜部1bからの熱が各金属バンプ3,4を介して効率よく実装基板2側に放熱できるように熱伝導率が高い材料が好ましい。ベース部7の具体的材料としては、たとえば、アルミナ、窒化アルミニウムや金属Cuなどが挙げられる。なお、ベース部7が金属Cuなど導電性を有する場合は、ベース部7の表面と配線パターン8,9との間にベース部7への熱伝導性を妨げないように絶縁膜(たとえば、結晶化ガラスや金属酸化物など)を別途に形成しておけばよい。なお、配線パターン8,9は、たとえば、Au膜により形成することができる。   The base portion 7 of the mounting substrate 2 is preferably made of a material having high thermal conductivity so that heat from the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting element 1 can be efficiently radiated to the mounting substrate 2 side through the metal bumps 3 and 4. . Specific examples of the material for the base portion 7 include alumina, aluminum nitride, and metal Cu. In the case where the base portion 7 has conductivity such as metal Cu, an insulating film (for example, a crystal) is used so as not to disturb the thermal conductivity to the base portion 7 between the surface of the base portion 7 and the wiring patterns 8 and 9. (Such as glass or metal oxide) may be formed separately. The wiring patterns 8 and 9 can be formed of, for example, an Au film.

本実施形態では、実装基板2の配線パターン8,9上には、第一の金属バンプ3と接続可能な第一の配線パッド21と、第二の金属バンプ4と接続可能な第二の配線パッド22と、が形成されている。ここで、配線パターン8の第一の配線パッド21は、半導体発光素子1における酸化亜鉛基板1aの前記一表面に設けられたp型電極パッド5と第一の金属バンプ3を介して電気的に接続させてある。また、配線パターン9の第二の配線パッド22は、半導体発光素子1におけるLED薄膜部1bのn型窒化物半導体層13に設けられたn型電極パッド6と第二の金属バンプ4を介して電気的に接続させてある。   In the present embodiment, on the wiring patterns 8 and 9 of the mounting substrate 2, a first wiring pad 21 that can be connected to the first metal bump 3 and a second wiring that can be connected to the second metal bump 4. Pad 22 is formed. Here, the first wiring pad 21 of the wiring pattern 8 is electrically connected via the p-type electrode pad 5 and the first metal bump 3 provided on the one surface of the zinc oxide substrate 1 a in the semiconductor light emitting device 1. Connected. Further, the second wiring pad 22 of the wiring pattern 9 is connected to the n-type electrode pad 6 provided on the n-type nitride semiconductor layer 13 of the LED thin film portion 1 b in the semiconductor light emitting device 1 and the second metal bump 4. It is electrically connected.

本実施形態の実装基板2の光反射膜18は、半導体発光素子1のLED薄膜部1bから放射される光を光取り出し面側に反射させるものであり、半導体発光素子1から放出される光に対して反射率の高い金属膜で形成すればよい。したがって、半導体発光素子1から放出される光の波長にもよるが、光反射膜18の材料として、たとえばAgやAlなどの金属材料を用いることができる。これにより、半導体発光素子1のLED薄膜部1bから実装基板2側に放射される光が実装基板2に吸収されてしまうことを抑制し、発光装置20の光出力低下を防止することができる。   The light reflecting film 18 of the mounting substrate 2 of the present embodiment reflects light emitted from the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting element 1 to the light extraction surface side, and reflects light emitted from the semiconductor light emitting element 1. In contrast, a metal film having a high reflectance may be used. Therefore, although depending on the wavelength of light emitted from the semiconductor light emitting device 1, a metal material such as Ag or Al can be used as the material of the light reflecting film 18, for example. Thereby, it can suppress that the light radiated | emitted from the LED thin film part 1b of the semiconductor light-emitting element 1 to the mounting substrate 2 side is absorbed by the mounting substrate 2, and the light output fall of the light-emitting device 20 can be prevented.

ここで、光反射膜18は、Ag膜の単層膜に限らず、たとえば、Ag膜およびAu膜の多層膜でもよい。光反射膜18は、たとえば、電解メッキ法、スパッタ法や電子ビーム蒸着法などにより形成すればよい。   Here, the light reflection film 18 is not limited to a single-layer film of an Ag film, and may be a multilayer film of an Ag film and an Au film, for example. The light reflecting film 18 may be formed by, for example, electrolytic plating, sputtering, or electron beam evaporation.

次に、本実施形態の発光装置20に用いられる各金属バンプ3,4は、半導体発光素子1を実装基板2に実装固定するものであって、Au膜により形成させている。なお、各金属バンプ3,4の材料としては、Auに限られず、AuSnやSnAgCuなどを用いても良い。また、各金属バンプ3,4は、それぞれ複数個で形成することができ、その数は限定されない。しかしながら、第一の金属バンプ3は、LED薄膜部1bを囲んで形成するために、少なくとも3個以上としている。   Next, each metal bump 3, 4 used in the light emitting device 20 of the present embodiment is for mounting and fixing the semiconductor light emitting element 1 on the mounting substrate 2, and is formed of an Au film. The material of the metal bumps 3 and 4 is not limited to Au, and AuSn or SnAgCu may be used. Moreover, each metal bump 3 and 4 can be formed in multiple numbers, respectively, and the number is not limited. However, at least three first metal bumps 3 are provided so as to surround the LED thin film portion 1b.

各金属バンプ3,4は、半導体発光素子1を実装基板2に実装させるに先立って、半導体発光素子1のp型電極パッド5やn型電極パッド6上に予め形成させてもよいし、実装基板2の第一の配線パッド21や第二の配線パッド22上に予め形成させてもよい。また、各金属バンプ3,4は、p型電極パッド5やn型電極パッド6を厚膜で形成させて、各金属バンプ3,4と、p型電極パッド5やn型電極パッド6と、を兼用しても良い。同様に、各金属バンプ3,4は、第一の配線パッド21や第二の配線パッド22を厚膜で形成させて、各金属バンプ3,4と、第一の配線パッド21や第二の配線パッド22とを兼用させることもできる。   The metal bumps 3 and 4 may be formed in advance on the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 of the semiconductor light-emitting element 1 before the semiconductor light-emitting element 1 is mounted on the mounting substrate 2. It may be formed in advance on the first wiring pad 21 or the second wiring pad 22 of the substrate 2. Further, each metal bump 3, 4 is formed by forming a p-type electrode pad 5 or an n-type electrode pad 6 with a thick film, and each metal bump 3, 4, p-type electrode pad 5, n-type electrode pad 6, May also be used. Similarly, the metal bumps 3 and 4 are formed by forming the first wiring pads 21 and the second wiring pads 22 in a thick film, and the metal bumps 3 and 4 and the first wiring pads 21 and the second wiring pads 22 are formed. The wiring pad 22 can also be used.

このような各金属バンプ3,4を形成するためには、電解メッキ法、スタッドバンプ法、印刷法や蒸着法などを用いればよい。各金属バンプ3,4は、量産性の向上のためにp型電極パッド5と接続させる第一の金属バンプ3と、n型電極パッド6と接続させる第二の金属バンプ4とを同じ材料を用いて同時に形成してもよい。また、各金属バンプ3,4は、LED薄膜部1bの厚み分だけ酸化亜鉛基板1aの外周部1dと接続させる第一の金属バンプ3をn型窒化物半導体層13と接続させる第二の金属バンプ4よりも厚くさせた別の構成や別の材料で形成させてもよい。   In order to form each of the metal bumps 3 and 4, an electrolytic plating method, a stud bump method, a printing method, a vapor deposition method, or the like may be used. The metal bumps 3 and 4 are made of the same material for the first metal bump 3 connected to the p-type electrode pad 5 and the second metal bump 4 connected to the n-type electrode pad 6 in order to improve mass productivity. May be used simultaneously. Each metal bump 3, 4 is a second metal that connects the first metal bump 3 connected to the outer peripheral portion 1 d of the zinc oxide substrate 1 a by the thickness of the LED thin film portion 1 b to the n-type nitride semiconductor layer 13. You may form with another structure made thicker than the bump 4, and another material.

具体的には、予め、実装基板2の表面側において、第一の配線パッド21および第二の配線パッド22上が開口する開口部位を備えたレジスト膜をフォトリソグラフィ技術を用いて形成する。次に、前記開口部位に電解メッキ法でAu膜を成長させた後、レジスト膜を除去して金属バンプの材料となるAu膜を形成する。続いて、前記Au膜を除いて実装基板2の前記表面側にフォトリソグラフィ技術を用いて保護マスクを形成し、実装基板2にリフローを施すことで前記Au膜が溶融して球状の各金属バンプ3,4を配線パッド21,22上にそれぞれ形成させることができる。最後に前記保護マスクを除去することで各金属バンプ3,4を備えた実装基板2を形成させることができる。   Specifically, a resist film having an opening portion that opens on the first wiring pad 21 and the second wiring pad 22 is formed in advance on the surface side of the mounting substrate 2 by using a photolithography technique. Next, after an Au film is grown on the opening by an electrolytic plating method, the resist film is removed to form an Au film as a material for the metal bumps. Subsequently, a protective mask is formed on the surface side of the mounting substrate 2 except for the Au film by using a photolithography technique, and the mounting substrate 2 is reflowed to melt the Au film so that each spherical metal bump is formed. 3 and 4 can be formed on the wiring pads 21 and 22, respectively. Finally, the mounting mask 2 provided with the metal bumps 3 and 4 can be formed by removing the protective mask.

なお、各金属バンプ3,4は、半導体発光素子1や実装基板2に対して同じ接合面積で接合したとしても、第一の金属バンプ3および第二の金属バンプ4をそれぞれ1個づつ大きく形成させるより、第一の金属バンプ3および第二の金属バンプ4をそれぞれ複数個づつに分けて小さく形成させる方が、半導体発光素子1への電流分布や半導体発光素子1からの熱分布を調整しやすい。また、各金属バンプ3,4を介して半導体発光素子1を実装基板2へ実装する場合、第一の金属バンプ3および第二の金属バンプ4をそれぞれ複数個づつ分けて形成させたものを用いて実装させた方が、第一の金属バンプ3および第二の金属バンプ4をそれぞれ1個づつ用いて実装させたものと比較して、実装精度を高め強固に実装させやすい。   Each metal bump 3, 4 is formed larger by one each for the first metal bump 3 and the second metal bump 4 even if they are bonded to the semiconductor light emitting element 1 and the mounting substrate 2 with the same bonding area. Rather than making the first metal bumps 3 and the second metal bumps 4 smaller in size, the current distribution to the semiconductor light emitting element 1 and the heat distribution from the semiconductor light emitting element 1 are adjusted. Cheap. Further, when the semiconductor light emitting element 1 is mounted on the mounting substrate 2 through the metal bumps 3 and 4, a plurality of first metal bumps 3 and a plurality of second metal bumps 4 formed separately are used. The mounting is easier to achieve with higher mounting accuracy and stronger mounting than mounting with the first metal bumps 3 and the second metal bumps 4 one by one.

次に、半導体発光素子1を第一の金属バンプ3および第二の金属バンプ4を介して実装基板2に実装させて本実施形態の発光装置20を製造する。   Next, the semiconductor light emitting element 1 is mounted on the mounting substrate 2 via the first metal bump 3 and the second metal bump 4 to manufacture the light emitting device 20 of the present embodiment.

半導体発光素子1は、酸化亜鉛基板1aのLED薄膜部1bが設けられた前記一表面側と対向する他表面側を光取り出し面側として、実装基板2に実装する。   The semiconductor light emitting device 1 is mounted on the mounting substrate 2 with the other surface side facing the one surface side where the LED thin film portion 1b of the zinc oxide substrate 1a is provided as the light extraction surface side.

ここで、半導体発光素子1のp型電極パッド5およびn型電極パッド6と、実装基板2における配線パターン8上に形成している第一の金属バンプ3および配線パターン9上に形成している第二の金属バンプ4とをそれぞれ位置合わせを行い熱圧着接合により実装する。こうして形成された発光装置20の実装基板2における配線パターン8に設けたパッド電極16と配線パターン9に設けたパッド電極17との間に外部から電流を供給すると、発光装置20は、青色の光を発光することができる。   Here, the p-type electrode pad 5 and the n-type electrode pad 6 of the semiconductor light emitting device 1 and the first metal bump 3 and the wiring pattern 9 formed on the wiring pattern 8 on the mounting substrate 2 are formed. The second metal bumps 4 are aligned and mounted by thermocompression bonding. When current is supplied from the outside between the pad electrode 16 provided on the wiring pattern 8 and the pad electrode 17 provided on the wiring pattern 9 on the mounting substrate 2 of the light-emitting device 20 formed in this way, the light-emitting device 20 causes the blue light to emit light. Can emit light.

ここで、半導体発光素子1の酸化亜鉛基板1aに用いられる酸化亜鉛材料の熱伝導率は、約0.6W/cmKであり、一般的に知られている窒化物半導体を用いた青色LED素子などの基板材料であるサファイア(Al)の熱伝導率の約0.3W/cmKと比較して、約2倍も熱伝導性に優れている。そのため、本実施形態の発光装置20では、半導体発光素子1のLED薄膜部1bの熱をLED薄膜部1bにおけるp型窒化物半導体層11から面状に半導体発光素子1の酸化亜鉛基板1aに熱伝導することができる。熱伝導された酸化亜鉛基板1aの熱は、酸化亜鉛基板1aの前記一表面における外周部1dからLED薄膜部1bを囲む第一の金属バンプ3を介して実装基板2側に放熱させることができる。同様に、半導体発光素子1のLED薄膜部1bの熱は、LED薄膜部1bのn型窒化物半導体層21から第二の金属バンプ4を介して実装基板2に放熱させることができる。これにより、放熱性に優れ、より光出力の向上を図れる発光装置20とすることができる。 Here, the thermal conductivity of the zinc oxide material used for the zinc oxide substrate 1a of the semiconductor light emitting device 1 is about 0.6 W / cmK, and a blue LED device using a generally known nitride semiconductor or the like. Compared with about 0.3 W / cmK of the thermal conductivity of sapphire (Al 2 O 3 ), which is a substrate material, the thermal conductivity is about twice as excellent. Therefore, in the light emitting device 20 of the present embodiment, the heat of the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting device 1 is heated from the p-type nitride semiconductor layer 11 in the LED thin film portion 1b to the zinc oxide substrate 1a of the semiconductor light emitting device 1 in a planar shape. Can conduct. The heat of the thermally conductive zinc oxide substrate 1a can be radiated from the outer peripheral portion 1d on the one surface of the zinc oxide substrate 1a to the mounting substrate 2 side through the first metal bump 3 surrounding the LED thin film portion 1b. . Similarly, the heat of the LED thin film portion 1 b of the semiconductor light emitting element 1 can be radiated from the n-type nitride semiconductor layer 21 of the LED thin film portion 1 b to the mounting substrate 2 through the second metal bump 4. Thereby, it can be set as the light-emitting device 20 which is excellent in heat dissipation and can aim at the improvement of a light output more.

なお、本実施形態では、半導体発光素子1から放射される光が青色の光となるように発光層12を設計してあるが、半導体発光素子1から放射される光は、青色の光に限らず、たとえば、紫外線、緑色の光や黄色の光などであってもよい。   In the present embodiment, the light emitting layer 12 is designed so that the light emitted from the semiconductor light emitting element 1 becomes blue light. However, the light emitted from the semiconductor light emitting element 1 is limited to blue light. For example, it may be ultraviolet light, green light, yellow light, or the like.

また、発光装置20は、実装基板2上に該半導体発光素子1からの光を吸収して波長変換する蛍光体が含有された波長変換部材のカバーを設けることで、白色などの混色光を放出させることもできる。さらに、発光装置20は、所望に応じて実装基板2に複数個の半導体発光素子1をそれぞれ実装させることができ、各半導体発光素子1を実装基板2上に設けた配線パターン8,9を用いて電気的に直列接続、並列接続や直並列接続させてもよい。   In addition, the light emitting device 20 emits mixed color light such as white by providing a cover of a wavelength conversion member containing a phosphor that absorbs light from the semiconductor light emitting element 1 and converts the wavelength on the mounting substrate 2. It can also be made. Furthermore, the light emitting device 20 can mount a plurality of semiconductor light emitting elements 1 on the mounting substrate 2 as desired, and uses the wiring patterns 8 and 9 provided with the semiconductor light emitting elements 1 on the mounting substrate 2. It may be electrically connected in series, in parallel, or in series-parallel.

(実施形態2)
本実施形態の発光装置20の基本構成は、実施形態1と略同一であり、半導体発光素子1のLED薄膜部1bにおけるp型窒化物半導体層11が酸化亜鉛基板1aの一表面側に設けられるかわりに、図4に示すように半導体発光素子1のLED薄膜部1bにおけるn型窒化物半導体層13をn型GaN材料からなる窒化物半導体基板1cの一表面側に備えた点が異なる。なお、実施形態1と同様の構成要素には、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
(Embodiment 2)
The basic configuration of the light emitting device 20 of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, and the p-type nitride semiconductor layer 11 in the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting element 1 is provided on one surface side of the zinc oxide substrate 1a. Instead, as shown in FIG. 4, the difference is that the n-type nitride semiconductor layer 13 in the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting device 1 is provided on one surface side of the nitride semiconductor substrate 1c made of n-type GaN material. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to Embodiment 1, and description is abbreviate | omitted suitably.

本実施形態の発光装置20は、半導体発光素子1を半導体発光素子1の窒化物半導体基板1cにおけるLED薄膜部1bが備えられた前記一表面側と対向する他表面側を光取り出し面として、第一の金属バンプ3および第二の金属バンプ4を介して実装基板2側に実装している。   In the light emitting device 20 of the present embodiment, the semiconductor light emitting element 1 is a first light extraction surface on the other surface side facing the one surface side where the LED thin film portion 1b of the nitride semiconductor substrate 1c of the semiconductor light emitting element 1 is provided. It is mounted on the mounting substrate 2 side through one metal bump 3 and second metal bump 4.

本実施形態の半導体発光素子1は、導電性基板たる窒化物半導体基板1cの一表面と接してLED薄膜部1bが形成されている。本実施形態の半導体発光素子1におけるLED薄膜部1bは、実施形態1におけるLED薄膜部1bの積層構造と略同一であるが、LED薄膜部1bにおけるn型窒化物半導体層13をp型窒化物半導体層11よりも導電性基板たる窒化物半導体基板1cの前記一表面側に備えている。ここで、半導体発光素子1のLED薄膜部1bは、図5に示す平面視において窒化物半導体基板1cの前記一表面側における外周部1dが露出するように、窒化物半導体基板1cの前記一表面の矩形形状における中央部に窒化物半導体基板1cと略相似形でより小さい略矩形形状に形成している。LED薄膜部1bの略矩形形状は、四隅を切り欠いて形成している。また、LED薄膜部1bにおけるp型窒化物半導体層11の全面には、p型窒化物半導体層11と相似形で、より小さい略矩形形状のp型電極19を形成させている。ここで、p型電極19は、Pt膜とAg膜とNi膜とAu膜との積層構造物としている。p型電極19は、最表面側をAu膜としている。   In the semiconductor light emitting device 1 of this embodiment, an LED thin film portion 1b is formed in contact with one surface of a nitride semiconductor substrate 1c that is a conductive substrate. The LED thin film portion 1b in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment is substantially the same as the stacked structure of the LED thin film portion 1b in Embodiment 1, but the n-type nitride semiconductor layer 13 in the LED thin film portion 1b is replaced with a p-type nitride. It is provided on the one surface side of the nitride semiconductor substrate 1c, which is a conductive substrate, with respect to the semiconductor layer 11. Here, the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting device 1 has the one surface of the nitride semiconductor substrate 1c so that the outer peripheral portion 1d on the one surface side of the nitride semiconductor substrate 1c is exposed in a plan view shown in FIG. Is formed in a substantially rectangular shape that is substantially similar to and smaller than the nitride semiconductor substrate 1c at the center of the rectangular shape. The substantially rectangular shape of the LED thin film portion 1b is formed by cutting out four corners. In addition, a p-type electrode 19 having a substantially rectangular shape smaller than that of the p-type nitride semiconductor layer 11 is formed on the entire surface of the p-type nitride semiconductor layer 11 in the LED thin film portion 1b. Here, the p-type electrode 19 is a laminated structure of a Pt film, an Ag film, a Ni film, and an Au film. The p-type electrode 19 has an Au film on the outermost surface side.

また、半導体発光素子1は、窒化物半導体基板1cの前記一表面側における外周部1dの四隅において、LED薄膜部1bを囲むようにn型電極パッド6を4個形成している。n型電極パッド6は、Ti膜とAl膜とAu膜との積層構造物としている。n型電極パッド6は、最表面側をAu膜としている。   In the semiconductor light emitting device 1, four n-type electrode pads 6 are formed so as to surround the LED thin film portion 1b at the four corners of the outer peripheral portion 1d on the one surface side of the nitride semiconductor substrate 1c. The n-type electrode pad 6 is a laminated structure of a Ti film, an Al film, and an Au film. The n-type electrode pad 6 has an Au film on the outermost surface side.

また、本実施形態の実装基板2は、ベース部7に半導体発光素子1の前記一表面側におけるn型電極パッド6やp型電極19などの配置形状を考慮して一対の配線パターン8,9を形成している。一方の配線パターン8は、図6に示す平面視において、ベース部7における矩形状の前記表面の中央部にベース部7の矩形とは略45度傾斜した矩形形状部24を備えている。また、配線パターン8は、矩形形状部24の一辺における中央の一端からベース部7の前記表面における前記矩形状の一隅部に向かって配線が延在し、該配線の他端に略円形のランドを形成している。該ランド上には、発光装置20の外部と電気的に接続させるためアノード電極となるAu膜からなるパッド電極16を形成している。また、他方の配線パターン9は、一方の配線パターン8における矩形形状部24の外周に沿い離間して囲むリング形状部25を備えている。   Further, the mounting substrate 2 of the present embodiment has a pair of wiring patterns 8 and 9 in consideration of the arrangement shape of the n-type electrode pad 6 and the p-type electrode 19 on the one surface side of the semiconductor light emitting element 1 on the base portion 7. Is forming. One wiring pattern 8 includes a rectangular portion 24 that is inclined at approximately 45 degrees with respect to the rectangle of the base portion 7 at the center of the rectangular surface of the base portion 7 in a plan view shown in FIG. Further, the wiring pattern 8 has a wiring extending from one central end of one side of the rectangular portion 24 toward one corner of the rectangular shape on the surface of the base portion 7, and a substantially circular land at the other end of the wiring. Is forming. A pad electrode 16 made of an Au film serving as an anode electrode is formed on the land so as to be electrically connected to the outside of the light emitting device 20. In addition, the other wiring pattern 9 includes a ring-shaped portion 25 that surrounds and is separated along the outer periphery of the rectangular-shaped portion 24 in the one wiring pattern 8.

また、他方の配線パターン9は、矩形形状部24の前記一辺と対向する他辺側のリング形状部25の一端からベース部7の前記一表面における前記一隅部と対向する隅部側に向かって配線が延在し、該配線の他端に略円形のランドを形成している。該ランド上には、発光装置20の外部と電気的に接続させるためカソード電極となるAu膜からなるパッド電極17を形成している。   The other wiring pattern 9 is directed from one end of the ring-shaped portion 25 on the other side facing the one side of the rectangular portion 24 toward the corner on the one surface of the base portion 7 facing the one corner. The wiring extends, and a substantially circular land is formed at the other end of the wiring. A pad electrode 17 made of an Au film serving as a cathode electrode is formed on the land so as to be electrically connected to the outside of the light emitting device 20.

本実施形態では、半導体発光素子1の窒化物半導体基板1cの前記一表面における外周部1dに略矩形形状のLED薄膜部1bを囲むように四隅にそれぞれ形成したn型電極パッド6が、実装基板2の配線パターン9と第一の金属バンプ3を介して電気的に接続することになる。同様に、LED薄膜部1bの表面に形成させたp型電極19上に形成された複数のp型電極パッド5は、実装基板2の配線パターン8と第二の金属バンプ4を介して電気的に接続することになる。なお、p型電極19上には、n型電極パッド6と同一構成、同一材料のp型電極パッド5を第二の金属バンプ4と一対一に接続させるために複数個形成している。   In this embodiment, the n-type electrode pads 6 formed at the four corners so as to surround the substantially rectangular LED thin film portion 1b on the outer peripheral portion 1d of the one surface of the nitride semiconductor substrate 1c of the semiconductor light emitting device 1 are mounted substrates. The second wiring pattern 9 and the first metal bump 3 are electrically connected. Similarly, the plurality of p-type electrode pads 5 formed on the p-type electrode 19 formed on the surface of the LED thin film portion 1 b are electrically connected via the wiring pattern 8 and the second metal bump 4 of the mounting substrate 2. Will be connected to. Note that a plurality of p-type electrode pads 5 having the same configuration and the same material as the n-type electrode pad 6 are formed on the p-type electrode 19 in order to be connected to the second metal bump 4 on a one-to-one basis.

したがって、半導体発光素子1は、窒化物半導体基板1cのLED薄膜部1bが備えられた前記一表面側と対向する前記他表面側を光取り出し面側として、実装基板2の配線パターン8,9上に第一の金属バンプ3および第二の金属バンプ4を介して実装することになる。   Therefore, the semiconductor light emitting device 1 is formed on the wiring patterns 8 and 9 of the mounting substrate 2 with the other surface side facing the one surface side provided with the LED thin film portion 1b of the nitride semiconductor substrate 1c as the light extraction surface side. The first metal bump 3 and the second metal bump 4 are mounted.

ここで、半導体発光素子1の窒化物半導体基板1cに用いられるGaNの熱伝導率は、約1.3W/cmKであり、サファイアの熱伝導率の約0.3W/cmKと比較して約4倍も大きい。そのため、本実施形態の発光装置20は、半導体発光素子1のLED薄膜部1bの熱をLED薄膜部1bにおけるn型窒化物半導体層13から面状に半導体発光素子1の窒化物半導体基板1cに熱伝導することができる。窒化物半導体基板1cに熱伝導された熱は、窒化物半導体基板1cの一表面における外周部1dに略矩形形状のLED薄膜部1bを囲むように四隅にそれぞれ形成したn型電極パッド6から第一の金属バンプ3を介して実装基板2側に放熱することができる。同様に、半導体発光素子1のLED薄膜部1bの熱は、LED薄膜部1bにおけるp型窒化物半導体層11からp型電極19、p型電極パッド5を経て第二の金属バンプ4を介して実装基板2側に放熱することができる。これにより、放熱性に優れ、より光出力の向上を図れる発光装置20とすることができる。   Here, the thermal conductivity of GaN used for the nitride semiconductor substrate 1c of the semiconductor light emitting device 1 is about 1.3 W / cmK, which is about 4 compared with about 0.3 W / cmK of sapphire. Twice as large. Therefore, in the light emitting device 20 of this embodiment, the heat of the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting element 1 is transferred from the n-type nitride semiconductor layer 13 in the LED thin film portion 1b to the nitride semiconductor substrate 1c of the semiconductor light emitting element 1 in a planar shape. It can conduct heat. The heat conducted to the nitride semiconductor substrate 1c is transmitted from the n-type electrode pads 6 formed at the four corners so as to surround the substantially rectangular LED thin film portion 1b on the outer peripheral portion 1d on one surface of the nitride semiconductor substrate 1c. Heat can be radiated to the mounting substrate 2 side through one metal bump 3. Similarly, the heat of the LED thin film portion 1b of the semiconductor light emitting element 1 is transmitted from the p-type nitride semiconductor layer 11 in the LED thin film portion 1b through the p-type electrode 19 and the p-type electrode pad 5 through the second metal bump 4. Heat can be radiated to the mounting substrate 2 side. Thereby, it can be set as the light-emitting device 20 which is excellent in heat dissipation and can aim at the improvement of a light output more.

本実施形態の半導体発光素子1は、窒化物半導体材料からなるウェハ上にLED薄膜部1bとなる窒化物半導体層の積層構造膜をMOVPE法などの結晶成長法により順次成膜させる。その後、LED薄膜部1bとなる前記窒化物半導体層の前記積層構造膜を、窒化物半導体基板1cの前記一表面側における外周部1dにn型電極パッド6などを設けることができるように、窒化物半導体基板1cとなる表面が露出するまでRIE(Reactive Ion Etching)法によりエッチングする。続いて、n型電極パッド6、p型電極19およびp型電極パッド5をそれぞれ電子ビーム蒸着法による成膜、フォトグラフィ技術およびエッチング技術を用いて形成した後、窒化物半導体材料からなるウェハをダイシングすることにより、半導体発光素子1を形成することができる。   In the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, a laminated structure film of a nitride semiconductor layer that becomes the LED thin film portion 1b is sequentially formed on a wafer made of a nitride semiconductor material by a crystal growth method such as the MOVPE method. Thereafter, the nitride semiconductor layer of the nitride semiconductor layer to be the LED thin film portion 1b is nitrided so that the n-type electrode pad 6 and the like can be provided on the outer peripheral portion 1d on the one surface side of the nitride semiconductor substrate 1c. Etching is performed by RIE (Reactive Ion Etching) method until the surface to be the physical semiconductor substrate 1c is exposed. Subsequently, after the n-type electrode pad 6, the p-type electrode 19 and the p-type electrode pad 5 are formed by film formation by electron beam evaporation, photolithography technique and etching technique, respectively, a wafer made of a nitride semiconductor material is formed. The semiconductor light emitting element 1 can be formed by dicing.

なお、本実施形態の半導体発光素子1は、前記窒化物半導体層の前記積層構造膜をエッチングして露出した前記積層構造膜の結晶成長面上にn型電極パッド6などを接合させるものと比較して、前記窒化物半導体層の前記積層構造膜をエッチングして窒化物半導体基板1cの外周部1dにn型電極パッド6などを接合させる方が、エッチングに伴う前記積層構造膜の内部応力を低減させることができる。そのため、各金属バンプ3,4を介して、半導体発光素子1から実装基板2側へ熱伝導する熱量が大きい場合でも、半導体発光素子1の長寿命化を図ることが可能となる。   Note that the semiconductor light emitting device 1 of this embodiment is compared with the one in which the n-type electrode pad 6 or the like is bonded to the crystal growth surface of the stacked structure film exposed by etching the stacked structure film of the nitride semiconductor layer. When the n-type electrode pad 6 or the like is bonded to the outer peripheral portion 1d of the nitride semiconductor substrate 1c by etching the multi-layer structure film of the nitride semiconductor layer, the internal stress of the multi-layer structure film accompanying the etching is increased. Can be reduced. Therefore, even when the amount of heat conducted from the semiconductor light emitting element 1 to the mounting substrate 2 via the metal bumps 3 and 4 is large, the life of the semiconductor light emitting element 1 can be extended.

また、本実施形態の半導体発光素子1の別の形成方法として、サファイアウェハに低温成長バッファ層を介してLED薄膜部1bを形成させた後、別途に形成させた窒化物半導体材料からなるウェハにLED薄膜部1bを熱圧着などにより接合する。その後、サファイアウェハを剥離することで窒化物半導体材料からなるウェハ上にLED薄膜部1bとなる窒化物半導体層の積層構造膜が形成されたウェハを得る。前記窒化物半導体層の前記積層構造膜が形成されたウェハを用いて、半導体発光素子1を形成することもできる。この場合、窒化物半導体基板1cの一表面と接するLED薄膜部1bは、実施形態1と同様にp型窒化物半導体層11となる。   Further, as another method for forming the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, after the LED thin film portion 1b is formed on the sapphire wafer via the low temperature growth buffer layer, the wafer is made of a nitride semiconductor material formed separately. The LED thin film portion 1b is joined by thermocompression bonding or the like. Thereafter, the sapphire wafer is peeled to obtain a wafer in which a nitride semiconductor layer laminated structure film to be the LED thin film portion 1b is formed on the nitride semiconductor material wafer. The semiconductor light emitting device 1 can also be formed using a wafer on which the laminated structure film of the nitride semiconductor layer is formed. In this case, the LED thin film portion 1b in contact with one surface of the nitride semiconductor substrate 1c becomes the p-type nitride semiconductor layer 11 as in the first embodiment.

1 半導体発光素子
1a 酸化亜鉛基板(導電性基板)
1b LED薄膜部
1c 窒化物半導体基板(導電性基板)
1d 外周部
2 実装基板
3 第一の金属バンプ
4 第二の金属バンプ
11 p型窒化物半導体層
13 n型窒化物半導体層
20 発光装置
1 Semiconductor Light Emitting Element 1a Zinc oxide substrate (conductive substrate)
1b LED thin film part 1c Nitride semiconductor substrate (conductive substrate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1d Outer peripheral part 2 Mounting substrate 3 1st metal bump 4 2nd metal bump 11 p-type nitride semiconductor layer 13 n-type nitride semiconductor layer 20 Light-emitting device

Claims (3)

導電性基板と該導電性基板の一表面側に形成されp型窒化物半導体層およびn型窒化物半導体層を有するLED薄膜部とを備えた半導体発光素子と、該半導体発光素子の前記導電性基板における他表面側が光取り出し面となるように金属バンプを介して前記半導体発光素子を実装する実装基板と、を有する発光装置であって、
前記半導体発光素子は、平面視において前記導電性基板の前記一表面側における外周部が露出するように前記導電性基板よりも小さい前記LED薄膜部を備えてなり、前記金属バンプが、前記導電性基板の前記外周部に前記LED薄膜部を囲むように設けられる複数個の第一の金属バンプと、前記LED薄膜部における前記導電性基板と対向する表面側に設けられる複数個の第二の金属バンプであることを特徴とする発光装置。
A semiconductor light emitting device comprising a conductive substrate and an LED thin film portion formed on one surface side of the conductive substrate and having a p-type nitride semiconductor layer and an n-type nitride semiconductor layer, and the conductivity of the semiconductor light emitting device A mounting substrate on which the semiconductor light emitting element is mounted via a metal bump so that the other surface side of the substrate is a light extraction surface,
The semiconductor light emitting device includes the LED thin film portion smaller than the conductive substrate so that an outer peripheral portion on the one surface side of the conductive substrate is exposed in a plan view, and the metal bumps are formed of the conductive conductive material. A plurality of first metal bumps provided on the outer periphery of the substrate so as to surround the LED thin film portion, and a plurality of second metals provided on the surface side of the LED thin film portion facing the conductive substrate. A light emitting device characterized by being a bump.
前記半導体発光素子の前記導電性基板が酸化亜鉛基板であるとともに、前記LED薄膜部における前記p型窒化物半導体層を前記n型窒化物半導体層よりも前記導電性基板の前記一表面側に備えてなることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。   The conductive substrate of the semiconductor light emitting device is a zinc oxide substrate, and the p-type nitride semiconductor layer in the LED thin film portion is provided on the one surface side of the conductive substrate with respect to the n-type nitride semiconductor layer. The light-emitting device according to claim 1. 前記半導体発光素子の前記導電性基板が窒化物半導体基板であるとともに、前記LED薄膜部における前記n型窒化物半導体層を前記p型窒化物半導体層よりも前記導電性基板の前記一表面側に備えてなることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
The conductive substrate of the semiconductor light-emitting element is a nitride semiconductor substrate, and the n-type nitride semiconductor layer in the LED thin film portion is closer to the one surface side of the conductive substrate than the p-type nitride semiconductor layer The light-emitting device according to claim 1, further comprising:
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014204071A (en) * 2013-04-09 2014-10-27 シチズン電子株式会社 Lighting device
US9196802B2 (en) 2012-05-29 2015-11-24 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light-emitting device
EP3125311A1 (en) 2015-07-30 2017-02-01 Nichia Corporation Light emitting element and light emitting device having the same
KR20170015145A (en) 2015-07-30 2017-02-08 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 Light emitting element and light emitting device using the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9196802B2 (en) 2012-05-29 2015-11-24 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light-emitting device
JP2014204071A (en) * 2013-04-09 2014-10-27 シチズン電子株式会社 Lighting device
EP3125311A1 (en) 2015-07-30 2017-02-01 Nichia Corporation Light emitting element and light emitting device having the same
KR20170015145A (en) 2015-07-30 2017-02-08 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 Light emitting element and light emitting device using the same
US9786812B2 (en) 2015-07-30 2017-10-10 Nichia Corporation Light emitting element and light emitting device
US10361340B2 (en) 2015-07-30 2019-07-23 Nichia Corporation Light emitting element and light emitting device

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