(57)【要約】  半導体モジュール（１）は、駆動回路（１１ａ）が形成された下地基板（１１）と、駆動回路（１１ａ）と電気的に接続された、複数の発光素子（１５）とを備え、互いに隣接する発光素子（１５）間の距離は、上面視において、２０μｍ以下である。
2019031183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動回路が形成された下地基板と、
前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子と
を備え、
互いに隣接する前記発光素子間の距離は、上面視において、２０μｍ以下であることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項２】
駆動回路が形成された下地基板と、
前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子と、
互いに隣接する前記発光素子間の溝の前記下地基板とは反対側に、上面視において、前記溝を遮る半導体層と
を備えることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項３】
駆動回路が形成された下地基板と、
前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子と
を備え、
前記複数の発光素子の各々の前記下地基板とは反対側の面が凹凸形状であることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項４】
駆動回路が形成された下地基板と、
前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子と、
互いに隣接する前記発光素子間の溝に充填されている樹脂と
を備えることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項５】
駆動回路が形成された下地基板と、
前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子と、
互いに隣接する前記発光素子間の溝の前記下地基板側に、上面視において、前記溝を遮る遮光性部材又は光反射性部材と
を備えることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項６】
前記樹脂の前記下地基板とは反対側の面が凹凸形状であることを特徴とする請求項４に記載の半導体モジュール。
【請求項７】
前記複数の発光素子の各々の上部に配置された複数の色変換層を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体モジュールを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
成長基板上に成長された半導体層から複数の発光素子を形成する工程と、
前記複数の発光素子からレーザー照射により前記成長基板を剥離する工程と
を含み、
前記複数の発光素子を形成する工程は、前記レーザー照射時に下地基板に向かうレーザー光が通過する、互いに隣接する前記発光素子間の距離を、上面視において、０．１μｍ以上２０μｍ以下に形成する工程を含み、
前記複数の発光素子は、前記下地基板に形成された駆動回路と電気的に接続されていることを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記複数の発光素子を形成する工程は、前記レーザー照射時に前記下地基板に向かうレーザー光が通過する、互いに隣接する前記発光素子間の空間の前記成長基板側に、上面視において、前記空間を遮るように、厚さ０．１μｍ以上３μｍ以下の前記半導体層を残存させる工程をさらに含み、
前記半導体層は、窒化物半導体層であることを特徴とする請求項９に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記成長基板を剥離する工程は、前記複数の発光素子の各々の前記成長基板側の面に凹凸形状を形成する工程を含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１２】
互いに隣接する前記発光素子間の溝に樹脂を充填する工程をさらに含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記樹脂を充填する工程にて、前記下地基板の上面、及び前記発光素子の全露出面を覆うように前記樹脂を充填することを特徴とする請求項１２に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記成長基板を剥離する工程は、前記樹脂の前記成長基板側の面に凹凸形状を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１２に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１５】
前記発光素子の剥離面を研磨する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１６】
前記発光素子の剥離面を研磨した後、前記発光素子の剥離面を洗浄する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項１７】
請求項９〜１６のいずれか一項に記載の半導体モジュールの製造方法を用いて製造された半導体モジュールを備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュール、表示装置、及び半導体モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２には、発光素子から成長基板を剥離することにより製造される半導体モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国公開特許公報「ＵＳ２０１０／０３１４６０５号（２０１０年１２月１６日公開）」
【特許文献２】米国特許公報「特許第９，４７２，７１４号（２０１６年１０月１８日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２に開示されている半導体モジュールでは、発光素子が設けられる下地基板に支持以外の機能がないため、発光装置の構成及び成長基板の剥離工程においては、下地基板へダメージが及ぶか否かに注意が払われていない。よって、上記半導体モジュールでは、支持以外の機能を有する下地基板を用いようとした場合が考慮されておらず、下地基板へのダメージが発生し得るという問題がある。【０００５】
本発明の一態様は、成長基板を剥離する工程等において、発光素子を駆動させる駆動回路を有する下地基板を用い、その下地基板に対してのダメージを低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る半導体モジュールは、駆動回路が形成された下地基板と、前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子とを備え、互いに隣接する前記発光素子の間の距離は、上面視において、２０μｍ以下である。【０００７】
本発明の一態様に係る半導体モジュールは、駆動回路が形成された下地基板と、前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子と、互いに隣接する前記発光素子間の空間の前記下地基板とは反対側に、上面視において、前記空間を遮る半導体層とを備える。【０００８】
本発明の一態様に係る半導体モジュールは、駆動回路が形成された下地基板と、前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子とを備え、前記複数の発光素子の各々の前記下地基板とは反対側の面が凹凸形状である。【０００９】
本発明の一態様に係る半導体モジュールは、駆動回路が形成された下地基板と、前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子と、互いに隣接する前記発光素子間の溝に充填されている樹脂とを備える。【００１０】
本発明の一態様に係る半導体モジュールは、駆動回路が形成された下地基板と、前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子と、互いに隣接する前記発光素子間の溝の前記下地基板側に、上面視において、前記溝を遮る遮光性部材又は光反射性部材とを備える。【００１１】
本発明の一態様に係る半導体モジュールの製造方法は、成長基板上に成長された半導体層から複数の発光素子を形成する工程と、前記複数の発光素子からレーザー照射により前記成長基板を剥離する工程とを含み、前記複数の発光素子を形成する工程は、前記レーザー照射時に下地基板に向かうレーザー光が通過する、互いに隣接する前記発光素子間の距離を、上面視において、０．１μｍ以上２０μｍ以下に形成する工程を含み、前記複数の発光素子は、前記下地基板に形成された駆動回路と電気的に接続されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、成長基板を剥離する工程等において、発光素子を駆動させる駆動回路を有する下地基板を用い、その下地基板に対してのダメージを低減させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態１に係る半導体モジュールの断面構成を示す断面図である。（ｂ）は上記半導体モジュールの上面図であり、（ｃ）は（ｂ）に示す半導体モジュールの断面図である。
【図２】半導体モジュールの製造方法を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る半導体モジュールの製造方法を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態２に係る半導体モジュールの断面構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態３に係る半導体モジュールの断面構成を示す断面図である。（ａ）〜（ｅ）は成長基板の表面が凹凸形状になっている場合を示す図である。
【図６】本発明の実施形態４に係る半導体モジュールの製造方法を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態４に係る半導体モジュールの断面構成を示す断面図である。（ａ）は上面視において成長基板の面積と樹脂の面積とが同一である構成を示す図であり、（ｂ）は上面視において成長基板の面積が樹脂の面積より小さい構成を示す図である。（ｃ）は樹脂が下地基板側に部分的に形成されている構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態５に係る半導体モジュールの断面構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態６に係る半導体モジュールの断面構成を示す断面図である。（ａ）は樹脂に凹凸形状が形成されている構成を示す図であり、（ｂ）は発光素子及び樹脂に凹凸形状が形成されている構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態６に係る半導体モジュールの製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態７に係る半導体モジュールの断面構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態８に係る半導体モジュールの断面構成を示す断面図である。
【図１３】（ａ）は本発明の実施形態９に係る半導体モジュールの断面構成を示す断面図であり、（ｂ）は上記半導体モジュールの上面図である。
【図１４】本発明の実施形態１０に係る半導体モジュールの製造方法を説明する図である。
【図１５】本発明の実施形態１０に係る半導体モジュールの製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔実施形態１〕
図１の（ａ）は本発明の実施形態１に係る半導体モジュール１の断面構成を示す断面図である。図１の（ｂ）は半導体モジュール１の上面図であり、図１の（ｃ）は図１の（ｂ）に示す半導体モジュール１の断面図である。図２は、半導体モジュール１の製造方法を説明する図である。図３は、本発明の実施形態１に係る半導体モジュール１の製造方法を説明するフローチャートである。
【００１５】
（半導体モジュール１の構成）
図２の（ｇ）に示すように、半導体モジュール１は、下地基板１１、金属配線１２、絶縁層１３、電極１４、発光素子１５、及び樹脂１６を備えている。図１の（ａ）は、図２の（ｆ）を簡略化した図であり、下地基板１１、電極１４、発光素子１５、及び成長基板１８のみを示している。図１の（ａ）に示すように、半導体モジュール１では、下地基板１１上に電極１４を介して発光素子１５を設けている。下地基板１１側において、発光素子１５間には溝２０が形成されている。溝２０とは、発光素子１５間に形成された空間である。また、後述する成長基板１８の剥離工程において、レーザー照射時に下地基板１１に向かうレーザー光が通過する、互いに隣接する発光素子１５間の溝２０の幅、つまり、隣接する発光素子１５の端面間の距離は、上面視において、０．１μｍ以上２０μｍ以下である。溝２０の幅が２０μｍ以下であれば、レーザー照射により下地基板１１側へ到達するレーザー光量が小さくなるため、後述の成長基板１８の剥離工程において、下地基板１１、金属配線１２、絶縁層１３、及び電極１４へのダメージを低減することができる。溝２０の幅が狭くなると、隣接する電極１４間及び隣接する発光素子１５間の静電容量が増加し、発光素子１５に電圧を印加したときに、隣接する電極１４間にカップリングノイズによる起電力が発生する可能性がある。これにより、発光素子１５の精密な点灯制御を妨げたり、発光素子１５に逆電圧が印加されたりすることで、発光素子１５の劣化が発生し得る。このため、溝２０の幅は０．１μｍ以上であることが好ましい。また、半導体モジュール１の信頼性の点で、発光素子１５は、製造時の初期の発光強度に対して、１０００時間点灯した後に５０％以上の発光強度を維持することが望ましい。逆電圧による発光素子１５の劣化を防ぐためにも、溝２０の幅は０．１μｍ以上であることが望ましい。
【００１６】
半導体モジュール１は、例えば、ヘッドマウントディスプレイ又はメガネ型デバイス向けのディスプレイ等の小型の表示装置に組み込まれる。表示装置が備える発光装置には、半導体モジュール１が１つだけ搭載されていてもよいし、複数の半導体モジュール１が搭載されていてもよい。半導体モジュール１では、従来の一般的な表示装置の各画素に相当する箇所に、個別の発光素子１５が配置されている。上記表示装置は半導体モジュール１を備えており、後述する実施形態２〜８においても、表示装置は半導体モジュールを備えている。
【００１７】
図１の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、半導体モジュール１は、発光素子１５がｍ×ｎ（ｍ、ｎは自然数）の格子状に配置されたアレイ（構造体）であってもよいし、千鳥格子状又は他のパターンで配置されていてもよい。つまり、発光素子１５の配置形態は、特に限定されない。半導体モジュール１は、下地基板１１に形成された駆動回路１１ａで、複数の発光素子１５それぞれの点灯及び消灯を制御することによって、高いコントラストを実現しつつ、表示装置における情報の表示に寄与する。
【００１８】
半導体モジュール１では、個々の発光素子１５を小さくすると共に、下地基板１１上に発光素子１５が密集された状態で配置されるレイアウトが好ましい。これにより、表示装置の表示画面の解像度を向上することができる。本技術は、上面視において、個々の発光素子１５の縦幅及び横幅が３０μｍ以下、より好ましくは２μｍ〜１５μｍの製品に応用が可能な技術である。
【００１９】
（下地基板１１）
下地基板１１は、少なくともその表面が発光素子１５と接続できるよう、配線を形成したものが利用できる。下地基板１１は、発光素子１５を駆動する駆動回路１１ａを有する。また、下地基板１１の材料は、全体が窒化アルミニウムで構成される窒化アルミニウムの単結晶又は多結晶等の結晶性基板、並びに焼結基板が好ましい。また、下地基板１１の材料は、アルミナ等のセラミック、ガラス、又はＳｉ等の半金属又は金属基板が好ましく、また、それらの表面に窒化アルミニウム薄膜層が形成された基板等の積層体又は複合体が使用できる。金属性基板及びセラミック基板は放熱性が高いため、好ましい。
【００２０】
例えば、Ｓｉ上に発光素子１５の発光を制御する駆動回路１１ａを集積回路形成技術により形成したものを下地基板１１として使用することで、微細な発光素子１５を密集させた高解像度の表示装置を製造することができる。
【００２１】
（金属配線１２）
金属配線１２は、発光素子１５に制御電圧を供給する制御回路を少なくとも含む配線である。金属配線１２の形成は、イオンミリング法又はエッチング法等によって、金属層のパターニングが施される。例えば、Ｓｉ基板表面上に白金薄膜等からなる金属配線１２等を形成する例が挙げられる。さらに、金属配線１２を保護する目的で、下地基板１１の金属配線１２が形成された側の表面にＳｉＯ２等の薄膜からなる保護膜を形成してもよい。
【００２２】
（絶縁層１３）
絶縁層１３は、酸化膜、樹脂膜、及び樹脂層によって構成される、絶縁性の層である。絶縁層１３は、下地基板１１と電極１４とが直接接触することを防ぐ。
【００２３】
（電極１４）
電極１４は、金属配線１２と発光素子１５上に設けられた金属端子（不図示）とを電気的に接続する、パッド電極として機能するもので、バンプとも呼ばれる。電極１４における金属配線１２に接続される第１部分は基板側電極１４１であり、電極１４における発光素子１５上に設けられた金属端子（不図示）に接続される第２部分は発光素子側電極１４２である。基板側電極１４１及び発光素子側電極１４２は、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、及びＴｉのいずれかの金属、並びにこれらの合金又はそれらの組み合わせから成る。組合せの例としては、基板側電極１４１及び発光素子側電極１４２を金属電極層として構成する場合、下面からＷ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｒｈ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｗ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｎｉ、Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｒｈ、又はＴｉＷ／Ａｕの積層構造が考えられる。発光素子側電極１４２はｎ側電極とｐ側電極とを同一面側に形成し、発光素子１５の光出射面とは逆側に配置するフリップチップタイプとすることができる。
【００２４】
電極１４は、光出射方向において段差箇所を有する。基板側電極１４１における光出射方向と平行な断面の面積は、発光素子側電極１４２における光出射方向と平行な断面の面積と異なる。図２の（ｇ）では、基板側電極１４１の断面積は、発光素子側電極１４２の断面積よりも大きい。なお、基板側電極１４１及び発光素子側電極１４２の最表面はＡｕであることが好ましい。
【００２５】
（発光素子１５）
発光素子１５は、公知のもの、具体的には半導体発光素子を利用できる。例えば、ＧａＡｓ系、ＺｎＯ系、又はＧａＮ系のものがある。発光素子１５には、赤色、黄色、緑色、青色、又は紫色の光を発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いてもよく、また紫外光を発光するＬＥＤを用いてもよい。中でも、青色から紫色又は紫色から紫外光の発光が可能なＧａＮ系半導体を発光素子１５として用いることが好ましい。発光素子１５は、図１の（ａ）において、上面から光を出射する。発光素子１５の上面は光出射面である。発光素子１５は、電極１４を介して、下地基板１１に形成された駆動回路１１ａと電気的に接続されている。発光素子１５上に、光が照射されることで発光素子１５の発光色とは異なる発光色を示す蛍光物質を塗布することで、可視光領域にある様々な発光色を示すことができる。このため、効率よく励起できる短波長の光を発光することが可能である。また、発光効率が高く、寿命が長く、信頼性が高いといった特徴を有する点でも、ＧａＮ系半導体は、発光素子１５として好ましい。
【００２６】
発光素子１５の半導体層としては、窒化物半導体が、可視光域の短波長域、近紫外域、又はそれより短波長域である点、その点と波長変換部材（蛍光体）とを組み合わせた半導体モジュール１において好適に用いられる。また、それに限定されずに、ＺｎＳｅ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＡｌＩｎＧａＰ系などの半導体でもよい。
【００２７】
半導体層による発光素子構造は、第１導電型（ｎ型）層、第２導電型（ｐ型）層との間に活性層を有する構造が出力効率上好ましいがこれに限定されない。また、各導電型層に、絶縁、半絶縁性、及び逆導電型構造が一部に設けられてもよく、またそれらが第１、２導電型層に対し付加的に設けられた構造でもよい。別の回路構造、例えば保護素子構造を付加的に有してもよい。
【００２８】
本実施形態においては、後述のように成長基板１８をレーザー光の照射などにより剥離する。半導体モジュール１を表示装置に適用し、発光素子１５上に成長基板１８がある場合には、発光素子１５からの出射光が成長基板１８内で拡散し、高精細な表示が難しい。これに対し、発光素子１５上に成長基板１８がない場合には、個々の発光素子１５からの出射光が拡散せずに取り出されるため、表示装置は高精細な表示が可能となる。
【００２９】
発光素子１５及びその半導体層の構造としては、ＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造、又はダブルへテロ構成のものが挙げられる。また、各層を超格子構造としたりすることもできるし、活性層である発光層を量子効果が生じる薄膜に形成させた単一量子井戸構造又は多重量子井戸構造としたりすることもできる。発光素子１５上には外部からの電力供給を目的とする金属端子が設けられる。
【００３０】
（半導体モジュール１の製造方法）
次に、半導体モジュール１の製造方法について、図２及び図３に基づいて説明する。
【００３１】
（発光素子１５の形成工程）
まず、図２の（ａ）に示すように、成長基板１８に発光素子１５を設ける。成長基板１８は、発光素子１５の半導体層をエピタキシャル成長させる基板である。ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法又はＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法などにより、異なる層を順々に堆積させることで、発光素子１５の発光素子構造を形成する。窒化物半導体における成長基板１８としては、Ｃ面、Ｒ面、及びＡ面のいずれかを主面とするサファイア（Ａｌ２Ｏ３）又はスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）のような絶縁性基板がある。また、窒化物半導体における成長基板１８としては、炭化珪素（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃ）、Ｓｉ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ダイヤモンド、及び窒化物半導体と格子接合するニオブ酸リチウム又はガリウム酸ネオジウムなどの酸化物基板がある。さらに、窒化物半導体における成長基板１８としては、ＧａＮ又はＡｌＮなどの窒化物半導体基板がある。
【００３２】
例えば、サファイア基板を成長基板１８として用い、ＭＯＣＶＤ法でＧａＮ系の発光素子１５を製造する場合には、成長基板１８をＰＳＳ（Patterned Sapphire Substrate）としてもよい。ＰＳＳとは、成長基板１８のＧａＮ層を堆積させる面に、数μｍピッチで数μｍサイズの凹凸を形成させたものである。この微細な凹凸によって、発光素子１５の光射出面に傾斜構造を形成することで、発光素子１５の光取り出し効率を上げる役割を果たし、且つ、発光素子１５の発光層中の構造欠陥を低減させる役割を果たす。これにより、高効率発光の発光素子１５を得ることができる。ＰＳＳの凹凸はＡｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、又はＧａＮなどからなる。成長基板１８と同じ組成であるＡｌ２Ｏ３からなる場合を考える。この場合、成長基板１８上にフォトレジストマスクを形成した後、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）ドライエッチングなどにより凹凸が形成される。また、Ａｌ２Ｏ３とＧａＮとの格子不整合を緩和するためにＡｌ２Ｏ３上にＡｌＮなどを堆積させる場合もある。ＰＳＳの凹凸の形状は限定されるものではないが、略円錐形が一般的であり、その略円錐の底面の直径は３μｍ以下、高さは２μｍ以下、頂点の角度は６０°以上１２０°以下程度の範囲にあることが好ましい。また、成長基板１８の厚みは２０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲にある。この厚みとは、下地基板１１から成長基板１８に向かう方向に沿った厚みである。成長基板１８の厚みが薄いと、製造工程中で成長基板１８が割れてしまうリスクが高くなるため、成長基板１８の厚みは２０μｍ以上であることが望ましい。一方、成長基板１８の厚みが厚いと、発光素子１５を形成した後、成長基板１８の反りが大きくなる可能性が高くなり、高い発光効率の発光素子１５を形成できない可能性が高くなる。このため、成長基板１８の厚みは１０００μｍ以下であることが望ましい。
【００３３】
窒化物半導体としては、一般式がＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）であって、Ｂ、Ｐ、又はＡｓを混晶してもよい。発光素子１５のｎ型半導体層及びｐ型半導体層は、単層、多層を特に限定しない。窒化物半導体層には活性層である発光層を有し、この活性層は、単一（ＳＱＷ）又は多重量子井戸構造（ＭＱＷ）とする。
【００３４】
成長基板１８上に、バッファ層などの窒化物半導体の下地層、例えば低温成長薄膜ＧａＮとＧａＮ層を介して、ｎ型窒化物半導体層として、例えばＳｉドープＧａＮのｎ型コンタクト層とＧａＮ／ＩｎＧａＮのｎ型多層膜層、を積層する。続いてＩｎＧａＮ／ＧａＮのＭＱＷの活性層を積層し、さらにｐ型窒化物半導体層として、例えばＭｇドープのＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮのｐ型多層膜層とＭｇドープＧａＮのｐ型コンタクト層とを積層した構造を用いる。また、窒化物半導体の発光層（活性層）は、例えば、井戸層を含む、障壁層と井戸層とを含む量子井戸構造を有する。活性層に用いられる窒化物半導体は、ｐ型不純物ドープでもよいが、好ましくはノンドープ又はｎ型不純物ドープにより発光素子１５を高出力化することができる。
【００３５】
井戸層にＡｌを含ませることで、ＧａＮのバンドギャップエネルギーである波長３６５ｎｍより短い波長を得ることができる。活性層から放出する光の波長は、発光素子の目的及び用途などに応じて３６０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下付近、好ましくは３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長とする。井戸層の組成はＩｎＧａＮが、可視光・近紫外域に好適に用いられ、その時の障壁層の組成は、ＧａＮ、ＩｎＧａＮがよい。障壁層及び井戸層の膜厚の具体例としては、それぞれ１ｎｍ以上３０ｎｍ以下、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、１つの井戸層の単一量子井戸及び障壁層などを介した複数の井戸層の多重量子井戸構造にすることができる。
【００３６】
（メサ形成工程）
発光素子１５の形成後、発光素子１５に含まれるｐ型コンタクト層の表面の一部に、エッチングによりｎ型ＧａＮ層を露出させ、メサを形成する。エッチングは公知のフォトリソグラフィー法を用いて行われてもよい。露出したｎ型ＧａＮ層には後の工程でｎ側電極が形成される。
【００３７】
（発光素子側電極１４２の形成工程）
メサの形成後、図２の（ｂ）に示すように、発光素子１５の上に複数の発光素子側電極１４２を形成する。この形成には、周知の一般的な電極形成技術が使用される。発光素子側電極１４２の代表的な材料は、例えばＡｕである。
【００３８】
（分離溝１９の形成工程）
発光素子側電極１４２の形成後、図２の（ｃ）に示すように、発光素子１５に複数の分離溝１９を形成する（ステップＳ１１０）。分離溝１９の形成には、標準的な半導体選択エッチングプロセスが使用される。図２の（ｃ）では、隣り合う発光素子側電極１４２の間に、分離溝１９を形成する。形成される分離溝１９は、成長基板１８の表面にまで達する。分離溝１９が形成されることによって、一枚の発光素子１５が、成長基板１８の表面において複数の個別の発光素子１５（チップ）に分割される。分離溝１９の幅が０．１μｍ以上２０μｍ以下の範囲となるように、分離溝１９が形成される。分離溝１９の幅が２０μｍ以下であることで、下地基板１１側へ到達するレーザー光量が小さくなるため、後述の成長基板１８の成長基板１８の剥離工程において、下地基板１１、金属配線１２、絶縁層１３、及び電極１４へのダメージを低減することができる。一方、分離溝１９の幅が狭くなると、隣接する電極１４間及び隣接する発光素子１５間の静電容量が増加し、発光素子１５に電圧を印加したときに、隣接する発光素子１５間にカップリングノイズによる起電力が発生する可能性がある。これにより、発光素子１５の精密な点灯制御を妨げたり、発光素子１５に逆電圧が印加されたりすることで、発光素子１５の劣化が発生し得る。このため、分離溝１９の幅は０．１μｍ以上であることが好ましい。また、半導体モジュール１の信頼性の点で、発光素子１５は、製造時の初期の発光強度に対して、１０００時間点灯した後に５０％以上の発光強度を維持することが望ましい。逆電圧による発光素子１５の劣化を防ぐためにも、分離溝１９の幅は０．１μｍ以上であることが望ましい。
【００３９】
（成長基板１８の平滑化工程）
また、後述の成長基板１８の剥離工程において、剥離面にレーザー光を均一に照射する必要がある。このため、成長基板１８の発光素子１５が形成している面以外の面を研磨等により平滑化する工程を実施することが望ましい。研磨等による平滑化後の成長基板１８の厚みは２０μｍ以上４００μｍ以下の範囲にあることが好ましい。成長基板１８の厚みが薄いと、製造工程中で成長基板１８が割れてしまうリスクが高くなるため、成長基板１８の厚みは２０μｍ以上であることが望ましい。一方、成長基板１８の厚みが厚いと、成長基板１８の反りが大きい可能性が高くなる。これにより、高い発光効率の発光素子１５を形成できなかったり、後述する下地基板１１との貼り合わせ工程を行うことが困難になったり、成長基板１８を剥離するために照射するレーザー光が、剥離面に対して均一に入射される可能性が低くなったりする。このため、成長基板１８の厚みは４００μｍ以下であることが望ましい。なお、平滑化工程は、後述のアレイ個片化工程の後に実施してもよい。
【００４０】
（成長基板１８の個片化工程）
発光素子１５はウェハ形状の成長基板１８上に形成されているが、１個以上の発光素子１５が搭載される発光素子個片へと個片化する工程を実施してもよい。発光素子個片は、１つの発光素子アレイが搭載された個片であってもよいし、複数の発光素子アレイが搭載された個片であってもよい。また、発光素子個片は、複数の個片で１つの発光素子アレイとなるようなものであってもよい。ここで、発光素子アレイとは、下地基板１１の駆動回路１１ａの一構成単位に対応する発光素子数からなるものである。前述のとおり半導体モジュール１においては、ｍ×ｎ個の発光素子が搭載される。成長基板１８の個片化はダイシング等により行うことが可能である。特に、成長基板１８のサイズと下地基板１１とのサイズが異なる場合には、成長基板１８の個片化工程を実施した後に、下地基板１１との貼り合わせを行うことが好ましい。また、成長基板１８の個片化を行わず、成長基板１８をウェハ形状の状態のままで下地基板１１との貼り合わせを行ってもよい。
【００４１】
（２つの基板の位置合わせ工程）
分離溝１９の形成後、図２の（ｄ）に示すように、金属配線１２、絶縁層１３、及び基板側電極１４１が予め形成された下地基板１１を用意する。下地基板１１に対する基板側電極１４１の形成には、周知の一般的な電極形成技術が使用される。下地基板１１上に基板側電極１４１を形成する（ステップＳ１２０）。基板側電極１４１の代表的な材料は、例えばＡｕである。下地基板１１の用意と並行して、図２の（ｄ）に示すように、成長基板１８を反転させる。反転後、各基板側電極１４１と各発光素子側電極１４２とが対向するように、下地基板１１と成長基板１８とを位置合わせする。
【００４２】
（基板の貼り合わせ工程）
位置合わせの完了後、図２の（ｅ）に示すように、下地基板１１と成長基板１８とを貼り合わせる（ステップＳ１３０）。その際、既存の貼り合わせ技術を使用して、対応する基板側電極１４１及び発光素子側電極１４２が接合するように、下地基板１１及び成長基板１８を加圧によって上下から抑える。これにより、対応する基板側電極１４１及び発光素子側電極１４２が一体化され、電極１４を構成する。また、下地基板１１がウェハ形状の状態のままで、貼り合わせを行ってもよいし、下地基板１１を個片化した後に貼り合わせを行ってもよい。なお、図２の（ｆ）に示す樹脂１６の形成工程は、本実施形態では行われない。一方、後述の実施形態４、６、７、及び８では、図２の（ｆ）に示す樹脂１６の形成工程が行われる。後述の実施形態５では、樹脂１６に代えて、遮光性部材３１が形成される。
【００４３】
（成長基板１８の剥離工程）
貼り合わせの完了後、図２の（ｇ）に示すように、成長基板１８を剥離させる（ステップＳ１４０）。ただし、前述のように本実施形態においては、図２（ｆ）に示す樹脂１６の形成工程を実施していないため、樹脂１６は存在していない。この工程には、剥離手段の一例として、レーザー光の照射を利用した剥離技術を利用することができる。例えば成長基板１８にサファイアなどの透明基板を用い、発光素子層として窒化物半導体を結晶成長した場合、透明基板側からレーザー光を一定条件で照射することにより成長基板１８と結晶成長層との界面に与えるダメージを軽減することが可能である。成長基板１８を剥離させることにより、発光素子１５は、成長基板１８上に成長された半導体層からレーザー照射により成長基板１８が剥離された構造を有する。レーザー光の波長は２００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の範囲であれば、特に限定されないが、成長基板１８の剥離を行うことが可能な波長、つまり、成長基板１８により光吸収される波長であることが必要である。
【００４４】
また、図１の（ａ）に示すように、発光素子１５間に形成された溝２０の幅が０．１μｍ以上２０μｍ以下であることから、成長基板１８の剥離工程において、レーザー光の照射時に下地基板１１に到達するレーザー光の強度は低いものとなる。このため、成長基板１８の剥離工程に伴う下地基板１１へのダメージを低減することができる。
【００４５】
本実施形態の半導体モジュール１では、下地基板１１へのダメージにより、下地基板１１が有する駆動回路１１ａが正常に動作しなくなり、発光素子１５全て又は一部の発光素子１５が発光しなくなるという問題を抑制する。ここで、下地基板１１へのダメージとは、下地基板１１自体、並びに下地基板１１上に形成されている金属配線１２、絶縁層１３、及び電極１４の溶融又は焼損等がある。また、下地基板１１へのダメージによって、下地基板１１上に形成された駆動回路１１ａに用いられているトランジスタ、ダイオード、及び／又はキャパシタ等の素子が動作しなくなることがある。さらに、下地基板１１へのダメージによって、それらの素子の特性が変化することがある。下地基板１１へのダメージによって、文字、記号、数字、又は画像が、表示装置の表示画面に鮮明に映し出されないという問題が生じる可能性がある。
【００４６】
成長基板１８の剥離後、発光素子１５の光出射面が露出される。これにより、半導体モジュール１の製造が完了する。成長基板１８の剥離工程における下地基板１１へのダメージとは、下地基板１１上の金属配線１２の損傷及び下地基板１１上の絶縁層１３の損傷を示す。本実施形態は、これらの下地基板１１へのダメージにより、下地基板１１が有する駆動回路１１ａが正常に動作しなくなることを抑制する。
【００４７】
上述した製造方法は、あくまで、半導体モジュール１を製造可能とする方法の一例に過ぎない。ここに説明された各工程は、半導体モジュール１を製造し易くするためのものであり、半導体モジュール１の製造方法を構成する工程は、これらに限定されるものではない。例えば、複数の発光素子１５については、一種類だけを用いずに複数の種類のものを組み合わせてもよく、複数の発光素子１５として、赤色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤを同時に形成してもよい。
【００４８】
ここで、複数の発光素子１５として、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び赤色ＬＥＤを用いてもよい。青色ＬＥＤには、成長基板１８の一部又は成長基板１８の全てを剥離した発光素子１５を用いてもよい。また、半導体モジュール１では、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び赤色ＬＥＤが駆動回路１１ａ上に搭載されてもよい。青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び赤色ＬＥＤの各々は駆動回路１１ａと電気的に接続されている。
【００４９】
〔実施形態２〕
図４は、本発明の実施形態２に係る半導体モジュール１０の断面構成を示す断面図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５０】
図４に示すように、半導体モジュール１０は、半導体モジュール１と比べて、発光素子１５上に薄いＧａＮ膜２１（半導体層、窒化物半導体層）が残存している。つまり、半導体モジュール１０は、下地基板１１、電極１４、発光素子１５、及びＧａＮ膜２１を備えている。このとき、ＧａＮ膜２１のみが残存している必要はなく、ＧａＮ膜２１の他に、発光素子１５の他の層が残存していてもよい。隣接する複数の発光素子１５の光出射面の少なくとも一部は、ＧａＮ膜２１を介して互いに接続されている。つまり、成長基板１８の剥離工程におけるレーザー照射時に下地基板１１に向かうレーザー光が通過する、溝２０の成長基板１８側に、上面視において、溝２０を遮るようにＧａＮ膜２１が残存している。ＧａＮ膜２１は、成長基板１８側に光出射面を有し、複数の発光素子１５は、１つの光出射面を共有している。これにより、レーザー光の照射によって成長基板１８を剥離させるとき、ＧａＮ膜２１がレーザー光を吸収することで、駆動回路１１ａを有する下地基板１１へのダメージを抑制することができる。さらに、半導体モジュール１０の成長基板１８側の表面をより平滑にすることもできる。
【００５１】
半導体モジュール１０は、例えば、以下に説明するように製造される。分離溝１９の形成工程にて、分離溝１９を成長基板１８まで到達させず、エピタキシャル成長によって形成されたＧａＮ膜２１が少しだけ成長基板１８の表面に残るように、分離溝１９を形成する。例えば、ＧａＮ膜２１が１μｍだけ成長基板１８の表面に残るように、分離溝１９を形成する。よって、ＧａＮ膜２１が少しだけ成長基板１８の表面に残るように、分離溝１９を形成する。なお、ＧａＮ膜２１の厚みは０．１μｍ以上３μｍ以下であることが好ましい。この厚みとは、下地基板１１から成長基板１８に向かう方向に沿った厚みである。レーザー光がＧａＮ膜２１へ侵入することが可能な深さは０．１μｍ程度であるため、ＧａＮ膜２１の厚みは０．１μｍ以上であることが好ましい。一方、ＧａＮ膜２１が厚すぎると、発光素子１５から照射される青色光がＧａＮ膜２１内を伝搬する。これにより、点灯した発光素子１５の周辺に位置し、且つ、点灯していない発光素子１５上にも光が到達してしまうため、表示装置は高精細な表示を行うことが難しくなる。ＧａＮ膜２１中の光伝搬の影響を小さくするため、ＧａＮ膜２１の厚みは３μｍ以下であることが好ましい。これにより、成長基板１８の剥離工程において、例えば、成長基板１８をレーザー照射によって剥離するとき、ＧａＮ膜２１が分解されることなく、図４に示すように薄い層としてＧａＮ膜２１が半導体モジュール１０に残る状態にすることができる。これにより、レーザー照射によって成長基板１８を剥離させるとき、ＧａＮ膜２１がレーザー光を吸収することで、駆動回路１１ａを有する下地基板１１へのダメージを抑制することができる。また、半導体モジュール１０の作製時において、半導体モジュール１０の成長基板１８側の表面をより平滑にすることができる。
【００５２】
また、図４に示すように、ＧａＮ膜２１によって発光素子１５は全て繋がっているが、電極１４が個別の発光素子１５を発光させられるように形成されているため、半導体モジュール１０による画像表示が可能である。
【００５３】
このように、半導体モジュール１０では、複数の発光素子１５がＧａＮ膜２１を介して繋がっているため、高精細な表示性能を維持しつつ、下地基板１１へのダメージを低減することができる。このため、半導体モジュール１０の製品品質を向上させることができる。
【００５４】
〔実施形態３〕
図５は、本発明の実施形態３に係る半導体モジュール１０Ａ〜１０Ｅの断面構成を示す断面図である。図５の（ａ）〜（ｅ）は、成長基板１８１ａ〜１８１ｅの表面が凹凸形状になっている場合を示す図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５５】
図５の（ａ）に示すように、半導体モジュール１０Ａは、半導体モジュール１と比べて、発光素子１５１ａの形状が発光素子１５の形状とは異なっている点が異なる。また、成長基板１８１ａの下地基板１１側の面は凹凸形状になっており、凸部２２ａが形成されている。例えば、凸部２２ａは略円錐形の形状を有し、等間隔に形成されている。レーザー照射によって成長基板１８１ａを剥離させたとき、複数の発光素子１５１ａの光出射面（成長基板１８１ａ側の面）上にはそれぞれ凹凸形状が形成され、１つの発光素子１５１ａの光出射面上には複数の凹部２３ａが等間隔に形成される。つまり、発光素子１５１ａと成長基板１８１ａとが合わさったとき、凹部２３ａは、凸部２２ａによって形成される。凹部２３ａは、下地基板１１に向かう方向に先細りになる形状を有する。
【００５６】
以上により、成長基板１８１ａの下地基板１１側の面が凹凸形状になっていることにより、レーザー照射によって成長基板１８１ａを剥離させるとき、成長基板１８１ａの凸部２２ａの表面でレーザー光が回折・散乱する。散乱したレーザー光は、発光素子１５１ａの主成分であるＧａＮにほとんど吸収される。これにより、下地基板１１に到達するレーザー光が少ないため、下地基板１１へのダメージを低減することができる。また、半導体モジュール１０Ａの構成を実現するための製造工程を考慮すると、成長基板１８１ａの下地基板１１側の面が凹凸形状になっていることが好ましい。これは、成長基板１８１ａの凸部２２ａの表面でレーザー光が回折・散乱することにより、下地基板１１に到達するレーザー光を少なくすることができ、下地基板１１へのダメージを低減させることができるからである。
【００５７】
また、発光素子１５１ａの光出射面が凹凸形状になっていることにより、発光素子１５１ａからの光取り出し効率を向上させることができる。この凹凸形状は、発光素子１５１ａを形成するとき、ＰＳＳ等の凹凸形状を有する成長基板１８１ａを用いることで形成可能である。
【００５８】
このように、半導体モジュール１０Ａでは、下地基板１１へのダメージを低減させることができ、発光素子１５１ａからの光取り出し効率を向上させることができるので、半導体モジュール１０Ａの製品品質を向上させることができる。後述する半導体モジュール１０Ｂ〜１０Ｅでも同様の効果が得られる。
【００５９】
また、図５の（ｂ）に示すように、半導体モジュール１０Ｂでは、複数の発光素子１５１ｂの光出射面上にはそれぞれ凹部２３ｂが形成されているが、１つの発光素子１５１ｂの光出射面上に形成される凹部２３ｂは１つである。発光素子１５１ｂと成長基板１８１ｂとが合わさったとき、凹部２３ｂは、凸部２２ｂによって形成される。凹部２３ｂは、下地基板１１に向かう方向に先細りになる形状を有する。成長基板１８１ｂの下地基板１１側の面は凹凸形状になっているが、成長基板１８１ｂの下地基板１１側の面に形成される複数の凸部２２ｂの間隔は、複数の凸部２２ａの間隔より大きくなっている。また、１つの発光素子１５１ｂの光出射面上に形成される凹部２３ｂが１つになるように、成長基板１８１ｂの下地基板１１側の面に凸部２２ｂが形成される。凸部２２ｂは略円錐形の形状を有する。
【００６０】
図５の（ｃ）に示すように、半導体モジュール１０Ｃでは、複数の発光素子１５１ｃの光出射面上にはそれぞれ凹部２３ｃが形成されている。発光素子１５１ｃと成長基板１８１ｃとが合わさったとき、凹部２３ｃは、凸部２２ｃによって形成される。凹部２３ｃは、下地基板１１に向かう方向に先細りになる形状を有する。上面視において、発光素子１５１ｃの光出射面の面積のうち、凹部２３ｃが占める部分の面積は、発光素子１５１ｃの光出射面の面積の半分以上である。また、成長基板１８１ｃの下地基板１１側の面は凹凸形状になっているが、成長基板１８１ｃの下地基板１１側の面に形成される凸部２２ｃのサイズが、凸部２２ａのサイズよりも大きくなっている。上面視において、発光素子１５１ｃの光出射面の面積のうち、凹部２３ｃが占める部分の面積が、発光素子１５１ｃの光出射面の面積の半分以上になるように、成長基板１８１ｃの下地基板１１側の面に凸部２２ｃが形成される。凸部２２ｃは略円錐形の形状を有する。
【００６１】
図５の（ｄ）に示すように、半導体モジュール１０Ｄでは、複数の発光素子１５１ｄの光出射面上にはそれぞれ凹部２３ｄが形成されている。発光素子１５１ｄと成長基板１８１ｄとが合わさったとき、凹部２３ｄは、凸部２２ｄによって形成される。凹部２３ｄは、下地基板１１に向かう方向に先細りになる形状を有し、凹部２３ｄの内壁の傾斜角度が途中で一度変化する形状になっている。また、成長基板１８１ｄの下地基板１１側の面は凹凸形状になっているが、成長基板１８１ｄの下地基板１１側の面上に形成された凸部２２ｄは、先端が尖っている形状を有し、凸部２２ｄの外壁の傾斜角度が途中で一度変化する形状になっている。
【００６２】
図５の（ｅ）に示すように、半導体モジュール１０Ｅでは、複数の発光素子１５１ｅの光出射面上には凹部がなく、成長基板１８１ｅには、複数の発光素子１５１ｅ間に入るように凸部２２ｅが形成されている。半導体モジュール１０Ｅ上の発光素子１５１ｅにおいては凹部がない点で、半導体モジュール１０Ａ〜１０Ｄと異なる。しかし、成長基板１８１ｅに凸部２２ｅが形成されることにより、成長基板１８１ｅの剥離時に下地基板１１へのダメージを低減できる効果を有する点では、半導体モジュール１０Ａ〜１０Ｄと同様である。
【００６３】
以上により、凸部２２ａ〜２２ｅは略円錐形の形状を有する。その円錐について、底面の直径は３μｍ以下、高さは２μｍ以下、頂点の角度は６０°以上１２０°以下程度の範囲にあることが好ましい。
【００６４】
〔実施形態４〕
図６は、本発明の実施形態４に係る半導体モジュール１００Ａ〜１００Ｃの製造方法を説明するフローチャートである。図７は、本発明の実施形態４に係る半導体モジュール１００Ａ〜１００Ｃの断面構成を示す断面図である。図７の（ａ）は上面視において成長基板１８の最外形と樹脂１６の最外形とが同一である構成を示す図であり、図７の（ｂ）は上面視において成長基板１８２の最外形が樹脂１６の最外形より小さい構成を示す図である。図７の（ｃ）は樹脂１６１が下地基板１１側に部分的に形成されている構成を示す図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６５】
図７の（ａ）に示すように、半導体モジュール１００Ａは、半導体モジュール１と比べて、樹脂１６を備えている点が異なる。下地基板１１と複数の発光素子１５の各々との間に、及び、レーザー照射時に下地基板１１に向かうレーザー光が通過する、互いに隣接する発光素子１５間の溝２０に、樹脂１６が充填されている。また、樹脂１６は、下地基板１１の上面、電極１４、及び発光素子１５の側面を完全に覆っている。発光素子１５の光出射面と、樹脂１６の成長基板１８側の面とは、下地基板１１の上面からの高さが同一になっている。
【００６６】
また、図７の（ｂ）に示すように、半導体モジュール１００Ｂでは、上面視において、成長基板１８２の最外形よりも樹脂１６の最外形の方が大きくなるように、樹脂１６が充填されている。例えば、下地基板１１の駆動回路１１ａへの駆動電力供給用の電極が、上面視において、成長基板１８の外側にある下地基板１１の上面に形成されている場合を考える。この場合、駆動電力供給用の電極は、上面視において、成長基板１８には覆われないが、樹脂１６には覆われる。これにより、成長基板１８の剥離工程において、樹脂１６によって、成長基板１８を剥離するために照射するレーザー光に対して駆動電力供給用の電極を保護することができる。
【００６７】
また、図７の（ｃ）に示すように、半導体モジュール１００Ｃでは、下地基板１１の上面、電極１４、及び発光素子１５の側面を全て覆うように、樹脂１６１が充填されているのではなく、樹脂１６１は、溝２０の下地基板１１側に部分的に形成されている。ここでは、樹脂１６１は、電極１４の一部を覆うように形成されている。なお、下地基板１１の上面からの、樹脂１６の成長基板１８側の面の高さは、下地基板１１の上面から発光素子１５の光出射面までの間の高さであればよい。樹脂１６の厚みは０．２μｍ以上３０μｍ以下の範囲にあることが好ましい。この厚みとは、下地基板１１から成長基板１８（又は成長基板１８２）に向かう方向に沿った厚みである。樹脂１６の厚みが薄すぎると、レーザー光を反射したり吸収したりすることができず、下地基板１１へのダメージが発生し得るため、樹脂１６の厚みは０．２μｍ以上であることが好ましい。また、金属配線及び発光素子１５のサイズとの兼ね合いにはなるが、樹脂１６の厚みが厚すぎると、樹脂１６の高さが、発光素子１５の光射出面の高さよりも高くなってしまう。このため、樹脂１６の厚みは３０μｍ以下であることが好ましい。この高さとは、下地基板１１からの高さであり、下地基板１１から成長基板に向かう方向に沿った高さである。
【００６８】
溝２０の下地基板１１側に樹脂１６が形成されていることにより、樹脂１６は下地基板１１を保護することができる。また、樹脂１６に、レーザー光の反射又は吸収の機能を有する材料を選定することで、成長基板１８の剥離工程において、樹脂１６がレーザー光を反射又は吸収することができる。これにより、下地基板１１へのダメージを低減することができる。また、半導体モジュール１００Ａ・１００Ｂでは、発光素子１５の光出射面と、樹脂１６の成長基板１８側の面とは、下地基板１１の上面からの高さが同一になっている。これにより、樹脂１６によって、半導体モジュール１００Ａ・１００Ｂの表面をより平滑にすることができる。また、半導体モジュール１００Ａ・１００Ｂの表面をより平滑にすることにより、後述する実施形態７及び８のように、発光素子の光出射面に色変換層等を形成する場合に有利となる。
【００６９】
（樹脂１６）
次に、樹脂１６について説明するが、以下に説明することは樹脂１６１にも適用される。樹脂１６は、発光素子１５及び電極１４を下地基板１１に固定させると共に、発光素子１５の側面から光が漏れることを防ぐ。樹脂１６は、アンダーフィルとも呼ばれ、一例として液状である樹脂を硬化させて形成することが可能である。樹脂１６は、半導体モジュール１００Ａにおける、下地基板１１の上面と、発光素子１５の側面の一部と、電極１４の側面とを少なくとも含めた領域に、埋め込まれている。
【００７０】
樹脂１６は、下地基板１１を保護することに加えて、レーザー光の反射又は吸収によって、成長基板１８の剥離工程における下地基板１１へのダメージを低減することができる。また、発光素子１５の発光は、発光素子１５における下地基板１１側とは反対側の光出射面から放出される。したがって、発光素子１５における少なくとも側面を樹脂１６でもって被覆することにより、以下の作用および効果が得られる。第１に、発光素子１５の側面から光が漏れ出すのを回避できる。第２に、発光素子１５の光出射面からの発光と比較して、無視できないほどの色味差を有する光が、側面から外方へ放出するのを抑止して、全体の発光色における色ムラの発生を低減できる。第３に、側面方向へと進行した光を半導体モジュール１００Ａ（又は半導体モジュール１００Ｂ・１００Ｃ）の光取り出し方向側へと反射させ、さらに外部への発光領域を制限する。これにより、放出される光の指向性を高めると共に、光出射面１５１における発光輝度を高められる。第４に、発光素子１５から発生する熱を樹脂１６へ伝導させることによって、発光素子１５の放熱性を高めることができる。第５に、発光素子１５の発光層の耐湿性を高めることができる。
【００７１】
発光素子１５における光出射面から連続した側面、つまり、発光素子１５の厚さ方向と平行な側面側が、樹脂１６により被覆され、且つ発光素子１５の光出射面が樹脂１６から露出されていれば、その外面形状は特に限定しない。例えば、樹脂１６が、下地基板１１から成長基板１８（又は成長基板１８２）に向かう方向に発光素子１５の光出射面を超えて突出した構造でも構わない。また、図７の（ｃ）に示すように、樹脂１６が、下地基板１１から成長基板１８に向かう方向に発光素子１５の光出射面に満たない構造でも構わない。
【００７２】
半導体モジュール１００Ａ・１００Ｂでは、図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、樹脂１６の成長基板１８側の面が、発光素子１５の光出射面の面状に沿うように構成される。つまり、樹脂１６の被覆領域の表出面が、発光素子１５の光出射面と略同一面となるように形成されている。これにより、半導体モジュール１００Ａ・１００Ｂ内での発光特性のバラツキを抑え、歩留まりの向上につながる。また、側面の略全面を被覆することにより、発光素子１５の放熱性を高めることができる。なお、この段落で説明されたことは、樹脂１６１には適用されない。
【００７３】
本実施形態では、樹脂１６は、レーザー光を反射するもの、又は、吸収する特性を持つ樹脂材料が好ましい。樹脂１６の色は、白系の色又は黒系の色が好ましい。
【００７４】
（電極１４の固定強化）
図２の（ｆ）においては、基板側電極１４１の断面積が発光素子側電極１４２の断面積と異なるので、樹脂１６は、基板側電極１４１の側面及び発光素子側電極１４２の側面に加えて、いずれかの電極の表面がむき出しになった領域（段差面）にも、密着される。段差面に対し、樹脂１６の吸着作用が働くことによって、基板側電極１４１及び発光素子側電極１４２が下地基板１１により強く固定される。
【００７５】
図２の（ｆ）に示すように、基板側電極１４１の断面積が発光素子側電極１４２の断面積よりも大きい場合、基板側電極１４１における段差面の上部から基板側電極１４１を下地基板１１に向けて押さえつける固定力が、基板側電極１４１に働く。これにより、電極１４及びその上に配置される発光素子１５を、より安定して下地基板１１に固定することができるので、より好ましい。発光素子１５の光出射面と、樹脂１６の成長基板１８側の面とは、略同一の面とするのが望ましい。これにより、発光素子１５の発光が発光素子１５の側面から出射されることを抑えることができるので、発光素子１５の発光効率を高めることができる。なお、この段落で樹脂１６について説明されたことは、樹脂１６１には適用されない。
【００７６】
（半導体モジュール１００Ａ〜１００Ｃの製造方法）
半導体モジュール１００Ａ〜１００Ｃの製造方法について、図２及び図６に基づいて説明する。図６に示すステップＳ２１０〜ステップＳ２３０、及びステップＳ２６０の処理はそれぞれ、図３に示すステップＳ１１０〜ステップＳ１４０と同様の処理である。ここでは、ステップＳ２３０の処理とステップＳ２６０の処理との間に行われるステップＳ２４０及びステップＳ２５０の処理について説明する。
【００７７】
（樹脂１６の充填工程）
ステップＳ２３０の貼り合わせ工程の完了後、下地基板１１と成長基板１８との間にできた空隙内に、液状樹脂１６ａを充填する（ステップＳ２４０）。液状樹脂１６ａは、発光素子１５間の溝２０に充填される。充填後の状態を図２の（ｆ）に示す。この際、例えば、液状樹脂１６ａで満たされた容器内に、貼り合わせ状態で浸せばよい。液状樹脂１６ａの主材料は特に限定されないが、例えばエポキシ樹脂であることが好ましい。なお、液状樹脂１６ａの注入方法は上記以外に注射針、下地基板１１と成長基板１８との間にできた空隙のサイズに合ったマイクロニードルで液状樹脂１６ａを注入する方法でもよい。この場合の注射針の材料としては金属製、又はプラスチック製などが用いられる。液状樹脂１６ａは、下地基板１１と成長基板１８との間にできた空隙から毛細管現象により充填される。また、液状樹脂１６ａの充填量をコントロールすることで、半導体モジュール１００Ａ・１００Ｂのように空隙内に完全に樹脂１６を充填することもできる。また、液状樹脂１６ａの充填量をコントロールすることで、半導体モジュール１００Ｃのように下地基板１１側のみに、ある一定の厚みで樹脂１６を充填することもできる。
【００７８】
充填工程では、液状樹脂１６ａを５０℃〜２００℃の温度範囲内の温度下で充填することが好ましい。これにより、液状樹脂１６ａを空隙内に正常に充填しやすくなる。さらに、温度範囲は、８０℃〜１７０℃であることがより好ましい。これにより、樹脂１６の特性（後述する硬化プロセス後の密着性、放熱性など）を損なう恐れを減少させることができる。また、温度範囲は、１００℃〜１５０℃であることがなお一層好ましい。これにより、前記空隙に発生する気泡などを少なくすることができ、対流などが発生することなくほぼ完全に充填することができ、半導体モジュール１００Ａ〜１００Ｃを製造し易くなる。
【００７９】
特に、個々の発光素子１５の大きさを、例えば縦幅及び横幅が２０μｍ以下、より好ましくは数μｍ〜１０数μｍ、発光素子１５の厚みを数μｍ（２μｍ〜１０μｍ）程度の微小サイズとした場合を考える。この場合、成長基板１８の剥離及び剥離後の工程において液状樹脂１６ａは固着力向上のための補強部材としてより有用に機能する。これにより、樹脂１６の、半導体モジュール１００Ａ〜１００Ｃの製品間の特性のバラツキをより小さくできるため、半導体モジュール１００Ａ〜１００Ｃを製造し易くできる。
【００８０】
空隙内に充填された液状樹脂１６ａは、図２の（ｆ）に示すように、空隙内に完全に埋め込まれる。これにより、発光素子１５の側面、電極１４の側面及び段差面、並びに下地基板１１の上部に、液状樹脂１６ａが埋め込まれる。液状樹脂１６ａの充填完了後、液状樹脂１６ａを硬化させる（ステップＳ２５０）。なお、液状樹脂１６ａを硬化させる方法については特に限定されないが、例えば、液状樹脂１６ａを加熱する、又は、液状樹脂１６ａに紫外線を照射する、ことにより液状樹脂１６ａを硬化させてもよい。
【００８１】
上述した製造方法は、あくまで、半導体モジュール１００Ａ〜１００Ｃを製造可能とする方法の一例に過ぎない。ここに説明された各工程は、半導体モジュール１００Ａ〜１００Ｃを製造し易くするためのものであり、半導体モジュール１００Ａ〜１００Ｃの製造方法を構成する工程は、これらに限定されるものではない。
【００８２】
〔実施形態５〕
図８は、本発明の実施形態５に係る半導体モジュール１０１Ａの断面構成を示す断面図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００８３】
図８に示すように、半導体モジュール１０１Ａは、半導体モジュール１と比べて、遮光性部材３１を備えている点が異なる。レーザー照射時に下地基板１１に向かうレーザー光が通過する、互いに隣接する発光素子１５間の溝２０の下地基板１１側に、上面視において、溝２０を遮るように遮光性部材３１が配置されている。半導体モジュール１０１Ａの構成を実現するための１つの方法としては、下地基板１１に絶縁層１３を形成した後、下地基板１１の上面に遮光性部材３１を形成し、遮光性部材３１において電極１４を形成する部分のみをエッチングなどにより取り除く。遮光性部材３１は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、ＭＢＥ、又は貼り付け等により形成される。遮光性部材３１が形成された後は、ステップＳ１２０の処理に移る。ステップＳ１２０の処理の後は、実施形態１と同様である。遮光性部材３１は、ポリイミド、エポキシ、又はシリコーン等の樹脂であっても構わないし、それらが色材又はフィラーを含んでいても構わない。また、遮光性部材３１は、ＧａＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、又はＳｉＣ等の無機材料であっても構わない。遮光性部材３１の厚みは０．２μｍ以上１０μｍ以下の範囲にあることが好ましい。この厚みとは、下地基板１１から成長基板１８に向かう方向に沿った厚みである。
【００８４】
半導体モジュール１０１Ａでは、成長基板１８の剥離工程において、遮光性部材３１がレーザー光の反射又は吸収することにより、下地基板１１へのダメージを低減することができるので、半導体モジュール１０１Ａの製品品質を向上させることができる。また、遮光性部材３１は、レーザー光を反射する光反射性部材であっても構わない。
【００８５】
〔実施形態６〕
図９は、本発明の実施形態６に係る半導体モジュール１０２Ａ・１０２Ｂの断面構成を示す断面図である。図９の（ａ）は樹脂１６１ａに凹凸形状が形成されている構成を示す図であり、図９の（ｂ）は発光素子１５２及び樹脂１６１ｂに凹凸形状が形成されている構成を示す図である。図１０は、本発明の実施形態６に係る半導体モジュール１０２Ａ・１０２Ｂの製造方法を示すフローチャートである。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００８６】
図９の（ａ）に示すように、半導体モジュール１０２Ａは、半導体モジュール１００Ａと比べて、成長基板１８３ａの下地基板１１側の面上に凹凸形状が形成されている点、及び樹脂１６１ａの成長基板１８３ａ側の面上に凹凸形状が形成されている点が異なる。具体的には、成長基板１８３ａの下地基板１１側の面上には、複数の凸部２２１が形成されており、樹脂１６１ａの成長基板１８３ａ側の面上には、複数の凹部３２が形成されている。樹脂１６１ａと成長基板１８３ａとが合わさったとき、凹部３２は、凸部２２１によって形成される。凹部３２は、樹脂１６１ａについて、発光素子１５間の溝２０に充填された部分の成長基板１８３ａ側の面上に形成されている。また、成長基板１８３ａの剥離工程において、樹脂１６１ａの成長基板１８３ａ側の面上に凹凸形状が形成されるように、成長基板１８３ａが剥離される。
【００８７】
これにより、成長基板１８３ａの剥離工程において、樹脂１６１ａがレーザー光の反射又は吸収に加えて、成長基板１８３ａに形成された凹凸形状によるレーザー光の散乱により発光素子１５の間を通るレーザー光が減少する。これにより、下地基板１１へのダメージを低減することができる。
【００８８】
また、図９の（ｂ）に示すように、半導体モジュール１０２Ｂでは、樹脂１６１ｂの成長基板１８３ｂ側の面上に凹凸形状が形成されているだけでなく、発光素子１５２の光出射面にも凹凸形状が形成されている。具体的には、成長基板１８３ｂの下地基板１１側の面上には、複数の凸部２２ａが形成されており、発光素子１５２の光出射面上には、複数の凹部２３１が形成されている。また、樹脂１６１ｂの成長基板１８３ｂ側の面上には、凹部３２が形成されている。発光素子１５２及び樹脂１６１ｂと成長基板１８３ｂとが合わさったとき、凹部３２・２３１は、凸部２２ａによって形成される。
【００８９】
これにより、成長基板１８３ｂに形成された凹凸形状によって下地基板１１へのダメージを低減させつつ、発光素子１５２の光出射面上に凹凸形状が形成されていることによって発光素子１５２からの光取り出し効率を向上させることができる。よって、半導体モジュール１０２Ｂの製品品質を向上させることができる。
【００９０】
なお、半導体モジュール１０２Ａ・１０２Ｂの構成を実現するための１つの方法としては、成長基板１８３ａ（又は成長基板１８３ｂ）として、ＰＳＳ等の凹凸形状を有する成長基板を用いればよい。凹凸形状を有する成長基板を用いること以外は、半導体モジュール１００Ａの製造方法と同様である。
【００９１】
（半導体モジュール１０２Ａ・１０２Ｂの製造方法）
半導体モジュール１０２Ａ・１０２Ｂの製造方法について、図２及び図１０に基づいて説明する。図１０に示すステップＳ３１０〜ステップＳ３３０、ステップＳ３６０の処理はそれぞれ、図３に示すステップＳ１１０〜ステップＳ１４０と同様の処理である。また、図１０に示すステップＳ３４０及びステップＳ３５０の処理は、図６に示すステップＳ２４０及びステップＳ２５０と同様の処理である。ここでは、ステップＳ３６０の処理の後に行われるステップＳ３７０及びステップＳ３８０の処理について説明する。
【００９２】
（発光素子１５の剥離面の研磨工程）
ステップＳ３６０の剥離工程の完了後、ｎ型窒化物系化合物半導体積層構造の露出表面（発光素子１５の剥離面）を研磨する（ステップＳ３７０）。半導体モジュール１０２Ａ・１０２Ｂの製造方法においては、成長基板１８３ａが剥離されて露出した発光素子１５の露出表面を研磨する研磨工程を含むことを特徴としている。研磨工程において、発光素子１５の露出表面の研磨は、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polish）等で実施することができる。成長基板１８３ａとしてＰＳＳを用いた場合でも、発光素子１５の光出射面上の凹凸形状がなくなるまで研磨することも可能である。発光素子１５の光出射面上の凹凸形状がなくなるまで研磨した場合、本実施形態の半導体モジュールの構成は、図７の（ａ）及び図７の（ｂ）に示すような半導体モジュール１００Ａ・１００Ｂの構成と同様になる。なお、ＣＭＰに用いる研磨剤として、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ダイヤモンド、Ｍｎ２Ｏ３、及びＣｅＯ２等を用いることができ、特にＳｉＯ２であることが好ましい。
【００９３】
（発光素子１５の剥離面の洗浄工程）
発光素子１５の剥離面の研磨工程の完了後、研磨されたｎ型窒化物系化合物半導体積層構造の露出表面（発光素子１５の剥離面）を洗浄する（ステップＳ３８０）。なお、ステップＳ３６０の剥離工程の完了後、洗浄工程（ステップＳ３８０）を行った後、研磨工程（ステップＳ３７０）を行ってもよい。洗浄工程を行った後、研磨工程を行う場合、研磨工程を行った後に、再度洗浄工程を行う。また、ステップＳ３６０の剥離工程の完了後、洗浄工程を行わずに研磨工程のみを行ってもよく、研磨工程を行わずに洗浄工程のみを行ってもよい。
【００９４】
ステップＳ３７０の研磨工程の完了後、ｎ型窒化物系化合物半導体積層構造の露出表面（発光素子１５の剥離面）上には、研磨の際に生じた残渣が残っている。また、レーザー照射によって成長基板１８３ａが剥離して露出したｎ型窒化物系化合物半導体積層構造の露出表面（発光素子１５の剥離面）上にはＧａ等のドロップレットが生じる。このドロップレットは、ステップＳ３７０の研磨工程の完了後にも残存している可能性が高い。このため、Ｇａの融点以上の温度の水（お湯）及び希塩酸類として１種類以上の洗浄剤を選択し、その露出表面をその洗浄剤によって洗浄する。
【００９５】
つまり、半導体モジュール１０２Ａ・１０２Ｂの製造方法においては、成長基板１８３ａが剥離されて露出した発光素子１５の露出表面を洗浄する洗浄工程を含むことを特徴としている。洗浄工程において、露出表面をお湯で拭く又はお湯に浸けることによって、露出表面上の残渣を取り除くことができる。また、室温の希塩酸類もしくは沸騰させた希塩酸類に露出表面を浸ける、又は室温の希塩酸類もしくは沸騰させた希塩酸類で拭くことも好ましい。さらに、まず露出表面をお湯で拭き、且つお湯に浸けて、その後に希塩酸類に浸けることがより好ましい。
【００９６】
発光素子１５の露出表面を洗浄しない場合、ｎ型窒化物系化合物半導体層が光出射面となるとき、露出表面上に残った残渣及び／又はＧａ等のドロップレットによって、光が吸収、反射、及び散乱されることで、発光素子１５の発光層からの発光が遮られる。よって、発光素子１５の光取り出し効率が低下する。また、その洗浄されたｎ型窒化物系化合物半導体層が光出射面となるとき、発光素子１５の露出表面を洗浄することにより、発光素子１５の発光層からの発光が遮られることがない。よって、発光素子１５の光取り出し効率を格段に向上させることができる。また、発光素子１５の露出表面の洗浄に利用するお湯は、Ｇａの融点以上の温度であることが好ましく、希塩酸類の温度は、室温以上で１１０℃以下であることが好ましい。
【００９７】
また、研磨工程及び／又は洗浄工程を行うことにより、発光素子１５の光出射面、及び樹脂１６１ａの成長基板１８３ａ側の面に、残渣が残らないようにすることができる。特に研磨工程を実施することで、発光素子１５の光射出面、及び樹脂１６１ａの成長基板１８３ａ側の面を略平面の形状とすることができる。このため、発光素子１５上に色変換層を形成する場合に、残渣が残らない平面上に色変換層を塗布又はパターニングすることができる。これにより、複数の発光素子１５上に、より均一な厚みの色変換層を形成することができる。
【００９８】
なお、色変換層は、蛍光体又は光吸収材料等の色変換材料、及び母材となる樹脂等からなり、発光素子１５が出射した光のスペクトルを変換し、例えば、緑色又は赤色等に変換するためのものである。
【００９９】
以上のように、成長基板１８３ａの剥離後に洗浄工程及び／又は研磨工程を実施することにより、発光素子１５の光出射面、及び樹脂１６１ａの成長基板１８３ａ側の面に、残渣が残らないようにすることができる。よって、発光素子１５の光取り出し効率を向上させることができる。また、発光素子１５上に色変換層を形成する場合に、残渣が残らない平面上に色変換層を塗布又はパターニングすることができる。よって、色変換層を有する半導体モジュールを製造する場合に、半導体モジュールの製品品質を向上させることができる。
【０１００】
上述した製造方法は、あくまで、半導体モジュール１０２Ａ・１０２Ｂを製造可能とする方法の一例に過ぎない。ここに説明された各工程は、半導体モジュール１０２Ａ・１０２Ｂを製造し易くするためのものであり、半導体モジュール１０２Ａ・１０２Ｂの製造方法を構成する工程は、これらに限定されるものではない。
【０１０１】
〔実施形態７〕
図１１は、本発明の実施形態７に係る半導体モジュール１０３の断面構成を示す断面図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１０２】
図１１に示すように、半導体モジュール１０３は、半導体モジュール１０２Ｂと比べて、透光性質樹脂４１及び色変換層４２・４３を備えている点が異なる。色変換層４２・４３には複数の種類が考えられる。例えば、半導体モジュール１０３では、色変換層４２は緑色変換層であり、色変換層４３は赤色変換層である。また、例えば、半導体モジュール１０３が備える発光素子１５２は、青色光を出射する青色ＬＥＤである。半導体モジュール１０３の製造方法においては、ステップ３７０の洗浄工程及び／又はステップＳ３８０の研磨工程の後に、発光素子１５２の各々の上部（光出射面）に透光性質樹脂４１及び色変換層４２・４３が配置される。
【０１０３】
透光性質樹脂４１は、発光素子１５２の上部に配置されており、色変換層４２は、透光性質樹脂４１が配置された発光素子１５２と隣接する発光素子１５２の上部（光出射面）に配置されている。色変換層４３は、色変換層４２が配置された発光素子１５２について、透光性質樹脂４１が配置された発光素子１５２側とは反対側と隣接する発光素子１５２の上部（光出射面）に配置されている。透光性質樹脂４１及び色変換層４２・４３の各々は、少なくとも発光素子１５２の光出射面を覆うように、例えばフォトリソグラフィー法又はスクリーン印刷等の手法によって形成される。
【０１０４】
透光性質樹脂４１は、その直下に配置される発光素子１５２から出射された光の波長を変換せず、その光を通過させる。つまり、透光性質樹脂４１は青色光を出射する。色変換層４２は、その直下に配置される発光素子１５２から出射された光の波長を変換し、緑色光を出射する。色変換層４３は、その直下に配置される発光素子１５２から出射された光の波長を変換し、赤色光を出射する。これにより、半導体モジュール１０３は、赤色光、緑色光、及び青色光の三原色の色を発光することができる。また、半導体モジュール１０３が組み込まれる表示装置は、それぞれの発光素子１５２を制御することによりカラー表示を行うことができる。
【０１０５】
色変換層４２・４３は、例えば、具体的にガラス板、ガラス板に光変換部材を備えたもの、光変換部材の蛍光体結晶もしくは蛍光体結晶の相を有する単結晶体もしくは多結晶体、アモルファス体、又はセラミック体等から構成される。また、色変換層４２・４３は、例えば、蛍光体結晶粒子と適宜付加された透光性部材との焼結体、凝集体、多孔質性材料、それらに透光性部材（例えば樹脂）を混入もしくは含浸したもの等から構成される。さらに、色変換層４２・４３は、蛍光体結晶粒子を含有する透光性部材、例えば透光性樹脂の成形体等から構成される。
【０１０６】
なお、上記透光性部材は、耐熱性の観点から、樹脂等の有機材料よりも無機材料で構成されることが好ましい。具体的には、上記透光性部材は、蛍光体結晶粒子を含有する透光性の無機材料からなることが好ましく、特に蛍光体結晶粒子と無機物（結合材）との焼結体、又は蛍光体結晶粒子からなる焼結体もしくは単結晶で成形することが好ましい。これにより、上記透光性部材の信頼性が高まる。なお、３価Ｃｅを賦活したＹ３Ａｌ５Ｏ１２の蛍光体を用いる場合、信頼性の観点から、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２の単結晶、高純度の焼結体、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を結合材（バインダー）とするＹ３Ａｌ５Ｏ１２／アルミナの焼結体が好ましい。また、色変換層４２・４３の形状は特に限定されないが、半導体モジュール１０３では、色変換層４２・４３の形状は直方体形状である。また、色変換層４２・４３の厚みを略一定とすることで、色変換層４２・４３内の蛍光体（波長変換部材）の偏在を抑止することができ、色変換層４２・４３を通過する光の波長変換量を略均一にすることができる。これにより、混色の割合を安定させ、半導体モジュール１０３の光出射における色ムラを抑止することができる。色変換層４２・４３の厚みとは、下地基板１１から発光素子１５２に向かう方向に沿った厚みである。また、半導体モジュール１０３の製造方法において、色変換層４２・４３の形状が直方体形状であると、色変換層４２・４３を容易に形成することができる。さらに、発光素子１５２の光取り出し効率の観点から、色変換層４２・４３の発光素子１５２とは反対側の面の形状を凹凸形状又は半球形状にしたり、その面における端面に角度を付けたりすることで、光取り出し効率を向上させることができる。また、研磨・洗浄等により、発光素子１５２の光射出面と樹脂１６の上面とからなる面を略均一な面とすることができる。これにより、色変換層４２の主面と色変換層４３の主面とが略平行になるよう容易に位置合わせすることができる。
【０１０７】
また、発光素子１５２と好適に組み合わせて白色発光とすることができ、波長変換部材に用いられる代表的な蛍光体としては、３価Ｃｅを賦活したＹ３Ａｌ５Ｏ１２及び３価Ｃｅを賦活したＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２の蛍光体が挙げられる。それらの蛍光体の一般式としては、（Ｒｅ１−ｘＣｅｘ）３（Ａｌ１−ｙＧａｙ）５Ｏ１２（０≦ｘ＜０．２、０≦ｙ≦１、Ｒｅは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａ、及びＬｕからなる群より選択される少なくとも１種の元素である。）で表される。この他、３価Ｃｅを賦活した（Ｌａ１−ｘ−ｙＹｘＧｄｙ）３Ｓｉ６Ｎ１１、３価Ｃｅを賦活したアルファ型ＳｉＡｌＯＮ、２価Ｅｕを賦活した（Ｃａ１−ｘ−ｙＳｒｘＢａｙ）５（ＰＯ４）３（Ｃｌ１−ｚＦｚ）、３価Ｃｅを賦活した（Ｌｕ１−ｘ−ｙＹｘＬａｙ）Ｓｉ３Ｎ５、２価Ｅｕを賦活したＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７、２価Ｅｕ及び２価Ｍｎを賦活したＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７、２価Ｅｕを賦活した（Ｓｒ１−ｘＢａｘ）２ＳｉＯ４、２価Ｅｕを賦活した（Ｓｒ、Ｂａ）３ＳｉＯ５、２価Ｅｕを賦活したベータ型ＳｉＡｌＯＮ、３価Ｃｅを賦活した（Ｃａ１−ｘ−ｙＳｒｘＢａｙ）３（Ｓｃ１−ｚＹｚ）２Ｓｉ３Ｏ１２、２価Ｅｕを賦活した（Ｃａ１−ｘ−ｙＳｒｘＢａｙ）Ｓｉ５Ｎ８、４価Ｍｎを賦活したＫ２（Ｓｉ１−ｘＧｅｘ）Ｆ６、並びに２価Ｅｕを賦活した（Ｃａ１−ｘＳｒｘ）ＡｌＳｉＮ３等を用いることができる。ｘ及びｙについては、０≦ｘ＜０．２、０≦ｙ≦１である。これら蛍光体のうち、少なくとも１種を含む蛍光体を波長変換部材に使用できる。
【０１０８】
半導体モジュール１０３では、少なくとも発光素子１５２の光出射面には、残渣が残らないようにされているので、透光性質樹脂４１、色変換層４２、及び色変換層４３を、発光素子１５２の光出射面に対して密着力を上げることができる。また、透光性質樹脂４１、色変換層４２、及び色変換層４３の厚みの均一化も図れるので光学特性が向上する。また、実施形態６で説明したような研磨工程及び洗浄工程等により、発光素子１５２の光射出面と樹脂１６２の上面からなる面を略均一な面とする。これにより、透光性質樹脂４１、色変換層４２、及び色変換層４３の膜厚を決定することが容易となり、光学特性を向上させることができる。また、各種蛍光体の形成工程（例えばフォトリソグラフィー法又はスクリーン印刷等）において安定なパターン形成が可能となり、製品品質を向上させることができる。
【０１０９】
〔実施形態８〕
図１２は、本発明の実施形態８に係る半導体モジュール１０４の断面構成を示す断面図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１０】
図１２に示すように、半導体モジュール１０４は、半導体モジュール１０３と比べて、色変換層４２の上部に光吸収層５１が配置されている点、及び色変換層４３の上部に光吸収層５２が配置されている点が異なる。光吸収層５１・５２は、色素分子等の光吸収材料を少なくとも１種類以上含んでおり、光吸収層５１が含む光吸収材料と光吸収層５２が含む光吸収材料とは同一であっても構わないし、異なっていても構わない。また、透光性質樹脂４１の上部にも、光吸収層（不図示）が配置されていても構わない。
【０１１１】
光吸収層５１・５２の形成方法について以下に説明する。例えば、光吸収層５１・５２を構成する材料は、光吸収材料として色素を含む樹脂からなっており、さらに感光性が付与されている。例えば、スピンコート塗布により、色変換層上に光吸収材料を均一に塗布した後、フォトリソグラフィー法により、上記光吸収材料が少なくとも色変換層の上面（光出射面）を覆うように光吸収層５１・５２が形成される。光吸収層５１・５２を構成する材料に感光性を付与されていない場合でも、スクリーン印刷又はエッチング等の手法によって、上記光吸収材料が少なくとも色変換層の上面を覆うように光吸収層５１・５２を形成することができる。
【０１１２】
例えば、光吸収層５２は、発光素子１５２及び色変換層４３からの発光スペクトルのうち、特定の波長の光を吸収することで、半導体モジュール１０４の色再現範囲を向上させることが可能となる。光吸収層５２は、色変換層４３から出射される赤色蛍光体からの光のうち、６３０ｎｍよりも短波長の光成分、及び６５０ｎｍよりも長波長の光成分を吸収する。また、光吸収層５２は、発光素子１５２から出射される青色光のうち、色変換層４３に含有される赤色蛍光体に吸収されずに色変換層４３を透過した青色光を吸収する。これにより、光吸収層５２から出射される光は、６３０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下のスペクトル成分が主たるものとなることで、より純度の高い赤色を得ることが可能となる。光吸収層５１も、光吸収層５２と類似の機能を有することにより、純度の高い緑色を得るように作用する。このように、光吸収層５１・５２がそれぞれ、色変換層４２・４３の上部に配置されることにより、半導体モジュール１０４の色再現範囲を向上させることができ、半導体モジュール１０４の製品品質を向上させることができる。
【０１１３】
〔実施形態９〕
図１３は、本発明の実施形態９に係る半導体モジュール１０５の断面構成を示す断面図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１４】
図１３に示すように、半導体モジュール１０５は、半導体モジュール１と比べて、発光素子として、複数の青色発光素子１５３ａだけでなく、複数の緑色発光素子１５３ｂ及び複数の赤色発光素子１５３ｃが搭載されていている点が異なる。青色発光素子１５３ａ及び緑色発光素子１５３ｂ、又は、青色発光素子１５３ａ及び赤色発光素子１５３ｃのいずれかの組み合わせで半導体モジュール１０５が構成されていてもよい。青色発光素子１５３ａ、緑色発光素子１５３ｂ、及び赤色発光素子１５３ｃは、下地基板１１に対して、金属配線及び電極１４を介して電気的に接続され、下地基板１１の駆動回路１１ａにより動作させることが可能である。青色発光素子１５３ａ間の距離は０．１μｍ以上２０μｍ以下である。また、各発光素子間の距離は０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。この発光素子１５間の距離が２０μｍ以下であれば、レーザー照射により下地基板１１側へ到達するレーザー光量が小さくなるため、成長基板の剥離工程において、下地基板１１、金属配線、絶縁層、及び電極１４へのダメージを低減することができる。また、高精細な画像表示が可能となる。一方、溝２０の幅が狭くなると、隣接する電極１４間の静電容量が増加し、発光素子に電圧を印加したときに、隣接する電極１４間にカップリングノイズによる起電力が発生する可能性がある。これにより、発光素子の精密な点灯制御を妨げたり、発光素子に逆電圧が印加されたりすることで、発光素子の劣化が発生し得る。このため、溝２０の幅は０．１μｍ以上であることが好ましい。また、半導体モジュール１０５の信頼性の点で、発光素子は、製造時の初期の発光強度に対して、１０００時間点灯した後に５０％以上の発光強度を維持することが望ましい。逆電圧による発光素子の劣化を防ぐためにも、発光素子間の距離は０．１μｍ以上であることが望ましい。
【０１１５】
青色発光素子１５３ａ、緑色発光素子１５３ｂ、及び赤色発光素子１５３ｃの形成方法について以下に説明する。青色発光素子１５３ａは、実施形態１の発光素子の形成工程と同様に、成長基板上に半導体層をエピタキシャル成長させ、メサ工程及び電極の形成を経て形成される。緑色発光素子１５３ｂ及び赤色発光素子１５３ｃは、下地基板１１上に金属配線及び絶縁層を形成した後、個々に下地基板１１上に搭載する。その後、成長基板と下地基板１１との位置合わせ工程以降は、その他の実施形態と同様の工程を経て、半導体モジュール１０５を製造することができる。半導体モジュール１０５を製造する別の方法として、下地基板１１に対して、青色発光素子１５３ａを形成した成長基板を位置合わせ及び貼り合わせした後、青色発光素子１５３ａの成長基板を剥離する。また、緑色発光素子１５３ｂを形成した成長基板を位置合わせ及び貼り合わせした後、緑色発光素子１５３ｂの成長基板を剥離する。さらに、赤色発光素子１５３ｃを形成した成長基板を位置合わせ及び貼り合わせした後、赤色発光素子１５３ｃの成長基板を剥離、研磨、又はエッチング等により、成長基板を削除する工程がある。なお、緑色発光素子１５３ｂ及び赤色発光素子１５３ｃの成長基板の剥離は、成長基板の一部又は全てを剥離する。後者の工程においては、例えば、成長基板はサファイア基板、青色発光素子はＧａＮ系半導体、緑色発光素子１５３ｂはＩｎＧａＮ系半導体、赤色発光素子１５３ｃはＧａＡｓ系半導体である。また、各色の発光素子の高さは略同一、又は青色発光素子１５３ａが最も低いようにし、赤色発光素子１５３ｃが最も高いようにする。これにより、各発光素子の貼り合わせのときに、各色の発光素子の成長基板と先に搭載した発光素子との機械的な干渉を防ぐことができる。ただし、各色の発光素子の貼り合わせの順序を変更することも可能であり、その場合には、各発光素子の高さへの要求は異なる。加えて、青色発光素子１５３ａ、緑色発光素子１５３ｂ、及び赤色発光素子１５３ｃの上面の高さは、異なっていてもよいし、略均一であってもよい。異なる高さの青色発光素子１５３ａ、緑色発光素子１５３ｂ、及び赤色発光素子１５３ｃを用いて成長基板と下地基板１１とを貼り合わせ、成長基板を剥離する。その後、研磨工程により青色発光素子１５３ａ、緑色発光素子１５３ｂ、及び赤色発光素子１５３ｃの高さを均一とすることも可能である。また、実施形態４、６、７、及び８のように各発光素子間に、光反射又は吸収特性を持つ樹脂を注入及び形成することで、各々の発光素子の発光が隣接する発光素子上へ到達する量を低減することができる。これにより、表示装置は、高精細な画像表示を行うことが可能となる。
【０１１６】
上述した製造方法は、あくまで、半導体モジュール１０５を製造可能とする方法の一例に過ぎない。ここに説明された各工程は、半導体モジュール１０５を製造し易くするためのものであり、半導体モジュール１０５の製造方法を構成する工程は、これらに限定されるものではない。
【０１１７】
〔実施形態１０〕
図１４は、本発明の実施形態１０に係る半導体モジュール１０６の製造方法を説明する図である。図１５は、本発明の実施形態１０に係る半導体モジュール１０６の製造方法を示すフローチャートである。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１８】
（半導体モジュール１０６の製造方法）
半導体モジュール１０６の製造方法について、図１４及び図１５に基づいて説明する。図１５に示すステップＳ４１０〜ステップＳ４４０の処理はそれぞれ、図３に示すステップＳ１１０〜ステップＳ１４０と同様の処理である。また、図１５に示すステップＳ４６０、ステップＳ４８０、及びステップＳ４９０の処理は、図１０に示すステップＳ３５０、ステップＳ３７０、及びステップＳ３８０と同様の処理である。
【０１１９】
ここでは、ステップＳ４４０の処理の後に行われるステップＳ４５０、ステップＳ４６０の処理の後に行われるステップＳ４７０、及びステップＳ４９０の処理の後に行われるステップＳ５００・ステップＳ５１０の処理について説明する。
【０１２０】
図１４の（ａ）に示すように、下地基板１１上には、電極１４を介して発光素子１５が設けられているだけではなく、金属端子６１及び絶縁層６２が設けられている。金属端子６１は、下地基板１１に形成された駆動回路１１ａを駆動するための電力を外部から供給するためのものである。金属端子６１は、下地基板１１に形成された駆動回路１１ａと電気的に接続されており、電極１４と電気的に接続されている。
【０１２１】
ステップＳ４４０の剥離工程の完了後、図１４の（ｂ）に示すように、樹脂１６４の充填工程にて、下地基板１１の上面、及び発光素子１５の全露出面を覆うように樹脂１６４を充填する（ステップＳ４５０）。また、樹脂１６４の充填工程では、電極１４、金属端子６１、及び絶縁層６２の全露出面が樹脂１６４に覆われる。
【０１２２】
ステップＳ４５０の充填工程の完了後、図１４の（ｃ）に示すように、発光素子１５の上面を含む下地基板１１からの高さ（水平面）より上にある樹脂１６４の部分を除去する。つまり、樹脂１６４の一部（発光素子１５の上面から樹脂１６４の上面に達するまでの厚みに相当する部分）を除去する（ステップＳ４７０）。これにより、発光素子１５の上面が露出するので、後述するステップＳ５１０の処理において、発光素子１５を基準として、樹脂１６４ａを除去する装置（不図示）と金属端子６１との位置合わせを行うことができる。
【０１２３】
ステップＳ４７０の樹脂１６４の一部を除去する工程の完了後、発光素子１５の上面を研磨する（ステップＳ４８０）。発光素子１５の上面が研磨されることにより、発光素子１５の上面の下地基板１１からの高さが低くなる（発光素子１５の厚みが研磨により薄くなる）。ステップＳ４８０の発光素子１５の上面を研磨する工程の完了後、発光素子１５の上面を洗浄する（ステップＳ４９０）。ステップＳ４９０の発光素子１５の上面を洗浄する工程の完了後、樹脂１６４は樹脂１６４ａになる。
【０１２４】
ステップＳ４９０の発光素子１５の上面を洗浄する工程の完了後、図１４の（ｄ）に示すように、異なる発光素子１５の上部にそれぞれ、色変換層４２・４３を配置する（ステップＳ５００）。具体的には、発光素子１５の上部に色変換層４２を配置し、上部に色変換層４２が配置された発光素子１５と隣接する発光素子１５の上部に色変換層４３を配置する。
【０１２５】
ステップＳ５００の発光素子１５に色変換層４２・４３を配置する工程の完了後、図１４の（ｅ）に示すように、金属端子６１上にある樹脂１６４ａの部分を除去する（ステップＳ５１０）。金属端子６１上にある樹脂１６４ａの部分を除去すると、金属端子６１上には、凹部７１が形成される。
【０１２６】
凹部７１に金（Ａｕ）バンプを形成して外部接続用の電極とする。
【０１２７】
また、金属端子６１の周囲の樹脂１６４ａの部分を除去する。具体的には、金属端子６１の上面近傍より上にある樹脂１６４ａの部分を除去、又は、絶縁層６２の上面より上にある樹脂１６４ａの部分を除去する。さらに、露出した金属端子６１に、ワイヤボンディング、はんだ付け、金（Ａｕ）バンプの形成、又はコネクタの接続を行う。
【０１２８】
以上により、金属端子６１と外部とを容易に接続することができるので、半導体モジュール１０６に容易に電力供給することができる。
【０１２９】
半導体モジュール１０６は、電気配線を有する、ポリイミドなどのフィルム上、又はその他基板に実装することが可能である。これにより、半導体モジュール１０６の表示装置への実装が容易になる。例えば、ポリイミドなどのフィルムの一方の側に半導体モジュール１０６と接続する接続コネクタを設け、ポリイミドなどのフィルムの他方の側に表示装置と接続する接続コネクタを設ける。半導体モジュール１０６が実装されたポリイミドなどのフィルムは折り曲げが可能であるので、半導体モジュール１０６を表示装置に容易に実装することができる。
【０１３０】
〔半導体モジュールの製造方法について〕
なお、上記各実施形態において、発光素子に分離溝を形成するステップＳ１１０、Ｓ２１０、Ｓ３１０、Ｓ４１０と、下地基板に基板側電極を形成するステップＳ１２０、Ｓ２２０、Ｓ３２０、Ｓ４２０とは、工程順序が逆であってもよいことは言うまでもない。
【０１３１】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る半導体モジュール１、１０、１０Ａ〜１０Ｅ、１００Ａ〜１００Ｃ、１０１Ａ、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０３、１０４、１０５は、駆動回路１１ａが形成された下地基板１１と、前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子１５、１５１ａ〜１５１ｄ、１５２とを備え、互いに隣接する前記発光素子間の距離は、上面視において、２０μｍ以下である。
【０１３２】
上記構成によれば、発光素子間の距離が、上面視において、０．１μｍ以上２０μｍ以下である。これにより、例えば、成長基板を剥離させるとき、レーザー光の照射時に下地基板に到達するレーザー光の強度は低いものとなる。このため、成長基板を剥離させるときに伴う下地基板へのダメージを低減することができる。したがって、成長基板を剥離する工程等において、発光素子を駆動させる駆動回路を有する下地基板に対してのダメージを低減させることができる。
【０１３３】
本発明の態様２に係る半導体モジュール１０は、駆動回路１１ａが形成された下地基板１１と、前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子１５と、互いに隣接する前記発光素子間の空間の前記下地基板とは反対側に、上面視において、前記空間を遮る半導体層とを備える。
【０１３４】
上記構成によれば、例えば、レーザー光の照射によって複数の発光素子から成長基板を剥離させるとき、半導体層がレーザー光を吸収することで、駆動回路を有する下地基板へのダメージを抑制することができる。さらに、半導体モジュールの成長基板側の表面をより平滑にすることもできる。
【０１３５】
本発明の態様３に係る半導体モジュール１０Ａ〜１０Ｄ、１０２Ｂ、１０３、１０４は、駆動回路１１ａが形成された下地基板１１と、前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子１５１ａ〜１５１ｄ、１５２とを備え、前記複数の発光素子の各々の前記下地基板とは反対側の面が凹凸形状である。
【０１３６】
上記構成によれば、発光素子の各々の下地基板とは反対側の面上が凹凸形状であることにより、発光素子からの光取り出し効率を向上させることができる。よって、半導体モジュールでは、発光素子からの光取り出し効率を向上させることができるので、半導体モジュールの製品品質を向上させることができる。
【０１３７】
本発明の態様４に係る半導体モジュール１００Ａ〜１００Ｃ、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０３、１０４は、駆動回路１１ａが形成された下地基板１１と、前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子１５、１５２と、互いに隣接する前記発光素子間の溝に充填されている樹脂１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６３とを備える。
【０１３８】
上記構成によれば、発光素子間の溝に、樹脂が充填されていることにより、樹脂は下地基板を保護することができる。また、例えば、樹脂に、レーザー光の反射又は吸収の機能を有する材料を選定することで、成長基板の剥離工程において、樹脂がレーザー光を反射又は吸収することができる。これにより、下地基板へのダメージを低減することができる。
【０１３９】
本発明の態様５に係る半導体モジュール１０１Ａは、駆動回路１１ａが形成された下地基板１１と、前記駆動回路と電気的に接続された、複数の発光素子１５と、互いに隣接する前記発光素子間の溝の前記下地基板側に、上面視において、前記溝を遮る遮光性部材３１又は光反射性部材とを備える。
【０１４０】
上記構成によれば、上面視において、遮光性部材又は光反射性部材が溝を遮る。これにより、成長基板の剥離工程において、遮光性部材がレーザー光を反射又は吸収することにより発光素子間を通るレーザー光が減少する。これにより、下地基板へのダメージを低減することができるので、半導体モジュールの製品品質を向上させることができる。
【０１４１】
本発明の態様６に係る半導体モジュール１０２Ａ、１０２Ｂ、１０３、１０４は、上記態様４において、前記樹脂１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６３の前記下地基板１１とは反対側の面が凹凸形状であってもよい。
【０１４２】
本発明の態様７に係る半導体モジュール１０３、１０４は、上記態様１〜６のいずれかにおいて、前記複数の発光素子１５２の各々の上部に配置された複数の色変換層４２・４３を備えてもよい。
【０１４３】
上記構成によれば、複数の発光素子の各々の上部に複数の色変換層が配置される。これにより、発光素子から出射された光が色変換層を通過することで、例えば、様々な種類の色変換層を用いると、複数の色変換層から様々な色の光を出射することができる。
【０１４４】
本発明の態様８に係る表示装置は、上記態様１〜７のいずれかにおいて、前記半導体モジュール１、１０、１０Ａ〜１０Ｅ、１００Ａ〜１００Ｃ、１０１Ａ、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０３、１０４を備えてもよい。
【０１４５】
本発明の態様９に係る半導体モジュールの製造方法は、成長基板上に成長された半導体層から複数の発光素子を形成する工程と、前記複数の発光素子からレーザー照射により前記成長基板を剥離する工程とを含み、前記複数の発光素子を形成する工程は、前記レーザー照射時に下地基板に向かうレーザー光が通過する、互いに隣接する前記発光素子間の距離を、上面視において、０．１μｍ以上２０μｍ以下に形成する工程を含み、前記複数の発光素子は、前記下地基板に形成された駆動回路と電気的に接続されている。
【０１４６】
上記構成によれば、上記態様１と同様の効果を奏する。
【０１４７】
本発明の態様１０に係る半導体モジュールの製造方法は、上記態様９において、前記複数の発光素子を形成する工程は、前記レーザー照射時に前記下地基板に向かうレーザー光が通過する、互いに隣接する前記発光素子間の空間の前記成長基板側に、上面視において、前記空間を遮るように、厚さ０．１μｍ以上３μｍ以下の前記半導体層を残存させる工程をさらに含み、前記半導体層は、窒化物半導体層であってもよい。
【０１４８】
上記構成によれば、上記態様２と同様の効果を奏する。
【０１４９】
本発明の態様１１に係る半導体モジュールの製造方法は、上記態様９又は１０において、前記成長基板を剥離する工程は、前記複数の発光素子の各々の前記成長基板側の面に凹凸形状を形成する工程を含んでもよい。
【０１５０】
上記構成によれば、上記態様３と同様の効果を奏する。
【０１５１】
本発明の態様１２に係る半導体モジュールの製造方法は、上記態様９又は１０において、互いに隣接する前記発光素子間の溝に樹脂を充填する工程をさらに含んでもよい。
【０１５２】
上記構成によれば、上記態様４と同様の効果を奏する。
【０１５３】
本発明の態様１３に係る半導体モジュールの製造方法は、上記態様１２において、前記樹脂を充填する工程にて、前記下地基板の上面、及び前記発光素子の全露出面を覆うように前記樹脂を充填してもよい。
【０１５４】
上記構成によれば、樹脂により下地基板の上面、及び発光素子の全露出面を覆うことにより、例えば、樹脂の上面を平坦にし、発光素子の剥離面を研磨する研磨工程にて平坦な面を形成することが容易となる。平坦な面が形成されることにより色変換層を塗布し易くなる。
【０１５５】
本発明の態様１４に係る半導体モジュールの製造方法は、上記態様１２において、前記成長基板を剥離する工程は、前記樹脂の前記成長基板側の面に凹凸形状を形成する工程を含んでもよい。
【０１５６】
本発明の態様１５に係る半導体モジュールの製造方法は、上記態様１２又は１３において、前記発光素子の剥離面を研磨する工程をさらに含んでもよい。
【０１５７】
上記構成によれば、成長基板の剥離後に発光素子の剥離面を研磨する工程を実施することにより、発光素子の剥離面に残渣が残らないようにすることができる。よって、発光素子の光取り出し効率を向上させることができる。また、例えば、発光素子上に色変換層を形成する場合に、残渣が残らない平面上に色変換層を塗布又はパターニングすることができる。よって、色変換層を有する半導体モジュールを製造する場合に、半導体モジュールの製品品質を向上させることができる。
【０１５８】
本発明の態様１６に係る半導体モジュールの製造方法は、上記態様１５において、前記発光素子の剥離面を研磨した後、前記発光素子の剥離面を洗浄する工程をさらに含んでもよい。
【０１５９】
上記構成によれば、発光素子の剥離面を研磨した後、発光素子の剥離面を洗浄する工程を実施することにより、発光素子の剥離面に残渣が残らないようにすることができる。よって、発光素子の光取り出し効率を向上させることができる。また、例えば、発光素子上に色変換層を形成する場合に、残渣が残らない平面上に色変換層を塗布又はパターニングすることができる。よって、色変換層を有する半導体モジュールを製造する場合に、半導体モジュールの製品品質を向上させることができる。
【０１６０】
本発明の態様１７に係る表示装置は、上記態様９〜１６のいずれかにおいて、前記半導体モジュールの製造方法を用いて製造された半導体モジュールを備えてもよい。
【０１６１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０１６２】
１、１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１０１Ａ、１０２Ａ、
１０２Ｂ、１０３、１０４、１０５、１０６  半導体モジュール
１１  下地基板
１１ａ  駆動回路
１２  金属配線
１３、６２  絶縁層
１４  電極
１５、１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ、１５１ｄ、１５１ｅ、１５２  発光素子
１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６４、１６４ａ  樹脂
１６ａ  液状樹脂
１８、１８１ａ、１８１ｂ、１８１ｃ、１８１ｄ、
１８１ｅ、１８２、１８３ａ、１８３ｂ  成長基板
１９  分離溝
２１  ＧａＮ膜
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２１  凸部
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、３２、７１、２３１  凹部
３１  遮光性部材
４１  透光性質樹脂
４２、４３  色変換層
５１、５２  光吸収層
６１  金属端子
１４１  基板側電極
１４２  発光素子側電極
１５１  光出射面
１５３ａ  青色発光素子
１５３ｂ  緑色発光素子
１５３ｃ  赤色発光素子
【図１】
2019031183.tif 000003
【図２】
2019031183.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2019031183.tif 000015
【図１４】
2019031183.tif 000016
【図１５】
2019031183.tif 000017
【国際調査報告】
2019031183.tif 000018
2019031183.tif 000019
2019031183.tif 000020
2019031183.tif 000021