(57)【要約】【課題】発光セルの個別点灯の見切りが良好な発光装置の製造方法。【解決手段】発光装置の製造方法は、第１半導体層と第２半導体層とが積層する半導体積層体を準備する第１Ａ工程ＳＡ１と、第１半導体層に達する溝部を行列状に設け発光セルを複数形成する第２Ａ工程ＳＡ２と、各発光セルで第１半導体層の一部を第２半導体層から露出させる第３Ａ工程ＳＡ３と、第１孔を有する第１絶縁層を、発光セル及び溝部に形成する第４Ａ工程ＳＡ４と、各発光セルの第１半導体層と第１孔で導通する配線電極を形成する第５Ａ工程ＳＡ５と、第１絶縁層に第２孔を形成する第６Ａ工程ＳＡ６と、各発光セルに、第２孔で第２半導体層と導通する第２電極を形成する第７Ａ工程ＳＡ７と、第１半導体層を溝部の第１絶縁層に達しないように除去する第８Ａ工程ＳＡ８と、溝部の位置で第１絶縁層を第１半導体層から露出させ、かつ、第１半導体層を粗面化する第９Ａ工程ＳＡ９と、を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１半導体層と、前記第１半導体層の上面に設けられる第２半導体層とを有する半導体積層体を準備する第１Ａ工程と、
前記半導体積層体に前記半導体積層体の上面側から前記第１半導体層に達する複数の溝部を形成することにより、行列状に配置される複数の発光セルを形成する第２Ａ工程と、
前記複数の発光セルそれぞれにおいて、前記第２半導体層を前記第２半導体層の上面側から部分的に除去することにより、前記第１半導体層の一部を前記第２半導体層から露出させる第３Ａ工程と、
前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層から露出した前記第１半導体層の上方に第１孔が形成される第１絶縁層を、前記複数の発光セル及び前記複数の溝部に連続して形成する第４Ａ工程と、
前記第２半導体層の上面の所定領域を除く領域の上方において前記第１絶縁層を覆うように、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第１半導体層と前記第１絶縁層に形成された前記第１孔にて導通する配線電極を形成する第５Ａ工程と、
前記複数の発光セルそれぞれの前記第２半導体層の上面の前記所定領域の上方において、前記第１絶縁層に第２孔を形成する第６Ａ工程と、
前記複数の発光セルそれぞれに、前記第２孔にて前記第２半導体層と導通する第２電極を形成する第７Ａ工程と、
前記第１半導体層の下面側から、前記第１半導体層を前記溝部に形成された前記第１絶縁層に達しないようにドライエッチング又は研磨により除去する第８Ａ工程と、
前記第８Ａ工程の後に、前記第１半導体層の下面側から、前記第１半導体層の厚み方向における一部をウエットエッチングにより除去し、前記溝部の位置で前記第１絶縁層を前記第１半導体層から露出させると共に、前記第８Ａ工程により除去された第１半導体層の面に粗面加工を行う第９Ａ工程と、を含む発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記配線電極を形成する工程の後、前記配線電極及び前記配線電極から露出する前記第１絶縁層上に、前記第２孔と連通する第３孔が形成される第２絶縁層を形成する第２絶縁層形成工程を行い、
前記第７Ａ工程において、前記第２電極を、前記第２絶縁層の上方に形成し、前記第２孔及び前記第２絶縁層に形成された前記第３孔を介して前記第２半導体層と導通させる請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記第５Ａ工程の前に、前記第１孔内に前記第１半導体層と接し前記第１半導体層と導通する接続電極を設ける接続電極形成工程を行う請求項１又は請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記半導体積層体に複数の溝部を形成する工程において、前記複数の溝部を、前記複数の発光セルが行列状に配置されるように形成すると共に、行列状に配置された前記複数の発光セルに隣接し前記複数の発光セルの行方向及び列方向の少なくとも一方に延在する外部領域が配置されるように前記溝部を形成し、
前記配線電極は、前記外部領域上に延在して形成され、前記外部領域に設けられた第１電極と導通する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記半導体積層体に複数の溝部を形成する前記第２Ａ工程において、前記発光セルの領域内に、前記半導体積層体に前記半導体積層体の上面側から前記第１半導体層に達する溝部を形成する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
第１半導体層と、前記第１半導体層の上面に設けられる第２半導体層とを有する半導体積層体を準備する第１Ｂ工程と、
前記半導体積層体に前記半導体積層体の上面側から前記第１半導体層に達する複数の溝部を形成することにより、行列状に配置される複数の発光セルを形成する第２Ｂ工程と、
前記複数の発光セルそれぞれにおいて、前記第２半導体層を前記第２半導体層の上面側から部分的に除去することにより、前記第１半導体層の一部を前記第２半導体層から露出させる第３Ｂ工程と、
前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層の上面の所定領域の上方に、第２孔を有する第１絶縁層を、前記複数の発光セル及び前記複数の溝部に連続して形成する第４Ｂ工程と、
前記第２半導体層の上面の前記所定領域を除く領域の上方において前記第１絶縁層を覆うように、前記発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層と前記第２孔にて導通する配線電極を形成する第５Ｂ工程と、
前記複数の発光セルそれぞれの前記第２半導体層から露出した前記第１半導体層の上方において、前記第１絶縁層に第１孔を形成する第６Ｂ工程と、
前記複数の発光セルそれぞれに、前記第１孔において前記第１半導体層と導通する第１電極を形成する第７Ｂ工程と、
前記第１半導体層の下面側から、前記第１半導体層を前記溝部に形成された前記第１絶縁層に達しないようにドライエッチングまたは研磨により除去する第８Ｂ工程と、
前記ドライエッチングを行う工程の後に、前記第１半導体層の下面側から、前記第１半導体層の厚み方向における一部をウエットエッチングにより除去し、前記溝部の位置で前記第１絶縁層を前記第１半導体層から露出させると共に、前記第８Ｂ工程で除去された第１半導体層の面に粗面加工を行う第９Ｂ工程と、を含む発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記配線電極を形成する工程の後、前記配線電極及び前記配線電極から露出する前記第１絶縁層上に、前記第１孔と連通する第３孔を有する第２絶縁層を形成する第２絶縁層形成工程を行い、
前記第７Ｂ工程において、前記第１電極を、前記第２絶縁層の上方に形成し、前記第１孔及び前記第３孔を介して前記第１半導体層と導通させる請求項６に記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体積層体に複数の溝部を形成する工程において、前記複数の溝部を、前記複数の発光セルが行列状に配置されるように形成すると共に、行列状に配置された前記複数の発光セルに隣接し、前記複数の発光セルの行方向及び列方向の少なくとも一方に延在する外部領域が配置されるように前記溝部を形成し、
前記配線電極は、前記外部領域上に延在して形成され、前記外部領域に設けられた第２電極と導通する請求項７に記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記半導体積層体に複数の溝部を形成する前記第２Ｂ工程において、前記発光セルの領域内に、前記半導体積層体に前記半導体積層体の上面側から前記第１半導体層に達する溝部を形成する請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ウエットエッチングを、前記第１半導体層の下面が、前記溝部に設けられた前記配線電極よりも前記第２半導体層側に位置するように行う請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１１】
基板上に、前記半導体積層体を形成し、
前記第２電極を形成する工程の後、前記基板を剥離する基板剥離工程を行う請求項１から請求項４又は請求項８のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１２】
前記半導体積層体に複数の溝部を形成する工程の前に、前記第２半導体層の上面に、前記第２半導体層と導通する全面電極層を形成する全面電極形成工程を行う請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１３】
第１半導体層と、前記第１半導体層の上面に前記第１半導体層の上面の一部が露出するように設けられた第２半導体層とを備える半導体積層体をそれぞれが有する、行列状に配置された複数の発光セルと、
前記複数の発光セルに連続して設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層から露出した前記第１半導体層の上方に設けられた第１孔と、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層の上方に設けられた第２孔と、を有する第１絶縁層と、
光反射性を有し、前記第１絶縁層を覆うように設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第１半導体層と前記第１孔にて導通する配線電極と、
前記複数の発光セルそれぞれに設けられ、前記第２孔にて前記第２半導体層と導通する第２電極と、を備え、
前記第１絶縁層は、前記複数の発光セルの間において、前記第１半導体層から露出し、
前記第１半導体層の下面は、凹凸形状を有する発光装置。
【請求項１４】
前記配線電極上に設けられ、前記発光セルのそれぞれにおける前記第２孔と連通する第３孔を有する第２絶縁層を有し、
前記第２電極は、前記第２絶縁層の上方に設けられ、前記第２孔及び前記第３孔を介して前記第２半導体層と導通する請求項１３に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記配線電極は、前記第１孔内に前記第１半導体層と接して設けられた接続電極を有する請求項１３又は請求項１４に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記配線電極は、前記複数の発光セルに隣接し、前記複数の発光セルに対して行方向又は列方向に延在して形成される第１電極に、少なくとも一部が接続される請求項１３から請求項１５のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１７】
前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層の上面に、光反射性を有する全面電極層が設けられ、
前記第２電極は、前記全面電極層と前記第２孔を介して導通する請求項１３から請求項１６のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１８】
前記第２電極の一部は、前記発光セルの上面視において、前記配線電極と重なって設けられている請求項１３から請求項１７のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項１９】
第１半導体層と、前記第１半導体層の上面に前記第１半導体層の上面の一部が露出するように設けられた第２半導体層とを備える半導体積層体をそれぞれが有する、行列状に配置された複数の発光セルと、
前記複数の発光セルに連続して設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層から露出した前記第１半導体層の上方に設けられた第１孔と、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層の上方に設けられた第２孔と、を有する第１絶縁層と、
前記複数の発光セルそれぞれに設けられ、前記第１孔にて前記第１半導体層と導通する第１電極と、
光反射性を有し、前記第１絶縁層を覆うように設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層と前記第２孔にて導通する配線電極と、を備え、
前記第１絶縁層は、前記複数の発光セルの間において、前記第１半導体層から露出し、
前記第１半導体層の下面は、凹凸形状を有する発光装置。
【請求項２０】
前記配線電極上に設けられ、前記発光セルのそれぞれにおける前記第１孔と連通する第３孔を有する第２絶縁層を有し、
前記第１電極は、前記第２絶縁層上に設けられ、前記第１孔及び前記第３孔を介して前記第１半導体層と導通する請求項１９に記載の発光装置。
【請求項２１】
前記配線電極は、前記複数の発光セルに隣接し、前記複数の発光セルに対して行方向又は列方向に延在して形成される第２電極に、少なくとも一部が接続される請求項１９又は請求項２０に記載の発光装置。
【請求項２２】
前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層の上面に、光反射性を有する全面電極層が設けられ、
前記配線電極は、前記全面電極層と前記第２孔を介して導通する請求項２０又は請求項２１に記載の発光装置。
【請求項２３】
前記第１電極の一部は、前記発光セルの上面視において、前記配線電極と重なって設けられている請求項１９から請求項２２のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項２４】
隣り合う前記発光セル間に設けられる前記配線電極の一部は、前記第１半導体層の下面よりも下面側に突出して設けられる請求項１３から請求項２３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項２５】
前記第１電極は、ｎ電極であり、
前記第２電極は、ｐ電極であり、
前記第１半導体層はｎ側半導体層であり、
前記第２半導体層はｐ側半導体層である請求項１６又は請求項２１に記載の発光装置。
【請求項２６】
前記発光セルの領域内に、前記半導体積層体の上面側から前記第１半導体層に達する溝部が設けられている請求項１３から請求項２５のいずれか一項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置及び発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高発光効率の半導体発光装置として、複数の発光セルが平面に縦横格子状となるアレー状に配置された構成のものが知られている（特許文献１参照）。この半導体発光装置は、半導体構造層を複数の発光セグメントに区画する少なくとも１つの第１の電極と、複数の発光セグメントにおいて隣接する発光セグメントとの間における第１の半導体層の表面に形成され、側面に光反射膜が形成された少なくとも１つの光反射溝を有している。
また、発光装置として、第２導電型窒化物半導体層の粗面が形成された第１の面と同じ基板の側に第１電極がある構成が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５６４３１号公報
【特許文献２】特開２０１３−０１６８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の半導体発光装置では、第１の電極であるｎ側電極が半導体構造層と導通する配置が複数の発光セル間となっている。そのため、従来の半導体発光装置では、少なくとも２つの発光セルが発光することになり、個別点灯することが困難である。また、半導体発光装置では、半導体構造層部分が横方向に連続することや、半導体構造層が発光セグメントを区画する光反射溝の底面よりも上にも存在するため、半導体構造層に光が伝搬し見切りが良くない状態となってしまう。
【０００５】
そこで、本発明に係る実施形態は、発光セルを個別点灯したときに見切りが良好な発光装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法は、第１半導体層と、前記第１半導体層の上面に設けられる第２半導体層とを有する半導体積層体を準備する第１Ａ工程と、前記半導体積層体に前記半導体積層体の上面側から前記第１半導体層に達する複数の溝部を形成することにより、行列状に配置される複数の発光セルを形成する第２Ａ工程と、前記複数の発光セルそれぞれにおいて、前記第２半導体層を前記第２半導体層の上面側から部分的に除去することにより、前記第１半導体層の一部を前記第２半導体層から露出させる第３Ａ工程と、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層から露出した前記第１半導体層の上方に第１孔を有する第１絶縁層を、前記複数の発光セル及び前記複数の溝部に連続して形成する第４Ａ工程と、前記第２半導体層の上面の所定領域を除く領域の上方において前記第１絶縁層を覆うように、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第１半導体層と前記第１孔にて導通する配線電極を形成する第５Ａ工程と、前記複数の発光セルそれぞれの前記第２半導体層の上面の前記所定領域の上方において、前記第１絶縁層に第２孔を形成する第６Ａ工程と、前記複数の発光セルそれぞれに、前記第２孔にて前記第２半導体層と導通する第２電極を形成する第７Ａ工程と、前記第１半導体層の下面側から、前記第１半導体層を前記溝部に形成された前記第１絶縁層に達しないようにドライエッチング又は研磨により除去する第８Ａ工程と、前記第８Ａ工程の後に、前記第１半導体層の下面側から、前記第１半導体層の厚み方向における一部をウエットエッチングにより除去し、前記溝部の位置で前記第１絶縁層を前記第１半導体層から露出させると共に、前記第８Ａ工程により除去された第１半導体層の面に粗面加工を行う第９Ａ工程と、を含むこととした。
【０００７】
また、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法は、第１半導体層と、前記第１半導体層の上面に設けられる第２半導体層とを有する半導体積層体を準備する第１Ｂ工程と、前記半導体積層体に前記半導体積層体の上面側から前記第１半導体層に達する複数の溝部を形成することにより、行列状に配置される複数の発光セルを形成する第２Ｂ工程と、前記複数の発光セルそれぞれにおいて、前記第２半導体層を前記第２半導体層の上面側から部分的に除去することにより、前記第１半導体層の一部を前記第２半導体層から露出させる第３Ｂ工程と、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層の上面の所定領域の上方に、第２孔を有する第１絶縁層を、前記複数の発光セル及び前記複数の溝部に連続して形成する第４Ｂ工程と、前記第２半導体層の上面の前記所定領域を除く領域の上方において前記第１絶縁層を覆うように、前記発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層と前記第２孔にて導通する配線電極を形成する第５Ｂ工程と、前記複数の発光セルそれぞれの前記第２半導体層から露出した前記第１半導体層の上方において、前記第１絶縁層に第１孔を形成する第６Ｂ工程と、前記複数の発光セルそれぞれに、前記第１孔において前記第１半導体層と導通する第１電極を形成する第７Ｂ工程と、前記第１半導体層の下面側から、前記第１半導体層を前記溝部に形成された前記第１絶縁層に達しないようにドライエッチングまたは研磨により除去する第８Ｂ工程と、前記ドライエッチングを行う工程の後に、前記第１半導体層の下面側から、前記第１半導体層の厚み方向における一部をウエットエッチングにより除去し、前記溝部の位置で前記第１絶縁層を前記第１半導体層から露出させると共に、前記第８Ｂ工程で除去された第１半導体層の面に粗面加工を行う第９Ｂ工程と、を含むこととしてもよい。
【０００８】
さらに、本発明の実施形態に係る発光装置は、第１半導体層と、前記第１半導体層の上面に前記第１半導体層の上面の一部が露出するように設けられた第２半導体層とを備える半導体積層体をそれぞれが有する、行列状に配置された複数の発光セルと、前記複数の発光セルに連続して設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層から露出した前記第１半導体層の上方に設けられた第１孔と、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層の上方に設けられた第２孔と、を有する第１絶縁層と、光反射性を有し、前記第１絶縁層を覆うように設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第１半導体層と前記第１孔にて導通する配線電極と、前記複数の発光セルそれぞれに設けられ、前記第２孔にて前記第２半導体層と導通する第２電極と、を備え、前記第１絶縁層は、前記複数の発光セルの間において、前記第１半導体層から露出し、前記第１半導体層の下面は、凹凸形状を有する構成とした。
【０００９】
また、本発明の実施形態に係る発光装置は、第１半導体層と、前記第１半導体層の上面に設けられた第２半導体層とを備える半導体積層体をそれぞれが有する、行列状に配置された複数の発光セルと、前記複数の発光セルに連続して設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層から露出した前記第１半導体層の上方に設けられた第１孔と、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層の上方に設けられた第２孔と、を有する第１絶縁層と、前記複数の発光セルそれぞれに設けられ、前記第１孔にて前記第１半導体層と導通する第１電極と、光反射性を有し、前記第１絶縁層を覆うように設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第２半導体層と前記第２孔にて導通する配線電極と、を備え、前記第１絶縁層は、前記複数の発光セルの間において、前記第１半導体層から露出し、前記第１半導体層の下面は、凹凸形状を有する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態に係る発光装置によれば、複数の発光セルを個別点灯したときの見切りを向上させることができる。また、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、見切りの良い発光装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る発光装置の一例を模式的に示す側面図である。
【図２Ａ】本実施形態に係る発光装置の発光セルの部分を模式的に示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの一部を拡大して模式的に示す部分拡大図である。
【図３Ａ】本実施形態に係る発光装置の製造方法を断面にして示す模式図であり、バンプを形成した発光セル群を、レジストを形成したＩＣ基板電極に実装した状態を示す模式図である。
【図３Ｂ】本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す模式図であり、実装した発光セル群にアンダーフィルを形成する状態を断面にして示す模式図である。
【図３Ｃ】本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す模式図であり、発光セル群が設けられた基板を除去する状態を断面にして示す模式図である。
【図３Ｄ】本実施形態に係る発光装置の製造方法を示す模式図であり、発光セル群の半導体層をドライエッチングする状態を断面にして示す模式図である。
【図３Ｅ】本実施形態に係る発光装置の製造方法を断面にして示す模式図であり、半導体積層体をウエットエッチングする状態を示す模式図である。
【図３Ｆ】本実施形態に係る発光装置の製造方法を断面にして示す模式図であり、発光セル群に蛍光体層を設けた状態を示す模式図である。
【図４】第１実施形態に係る発光装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図５Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、半導体積層体上に全面電極層を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図５Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図５ＡのＶＢ−ＶＢ線における断面図である。
【図５Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図５ＡのＶＣ−ＶＣ線における断面図である。
【図６Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、半導体積層体の一部をエッチングして溝部を形成した状態の一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図６Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図６ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線における断面図である。
【図６Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図６ＡのＶＩＣ−ＶＩＣ線における断面図である。
【図７Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、全面電極及び第１半導体層の一部を除去し、第１半導体層が第２半導体層から露出する開口を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図７Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図７ＡのＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線における断面図である。
【図７Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図７ＡのＶＩＩＣ−ＶＩＩＣ線における断面図である。
【図８Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光セル群及び溝部に連続する第１絶縁層を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図８Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図８ＡのＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線における断面図である。
【図８Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図８ＡのＶＩＩＩＣ−ＶＩＩＩＣ線における断面図である。
【図９Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、第１半導体層に第１孔を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図９Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図９ＡのＩＸＢ−ＩＸＢ線における断面図である。
【図９Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図９ＡのＩＸＣ−ＩＸＣ線における断面図である。
【図１０Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、第１半導体層に導通する第１孔に接続電極を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図１０Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１０ＡのＸＢ−ＸＢ線における断面図である。
【図１０Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１０ＡのＸＣ−ＸＣ線における断面図である。
【図１１Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、配線電極を第１絶縁層上に形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図１１Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１１ＡのＸＩＢ−ＸＩＢ線における断面図である。
【図１１Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１１ＡのＸＩＣ−ＸＩＣ線における断面図である。
【図１２Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、配線電極上に第２絶縁層を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図１２Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１２ＡのＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線における断面図である。
【図１２Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１２ＡのＸＩＩＣ−ＸＩＩＣ線における断面図である。
【図１３Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、第２絶縁層の第３孔と第１絶縁層の第２孔とを形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図１３Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１３ＡのＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線における断面図である。
【図１３Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１３ＡのＸＩＩＩＣ−ＸＩＩＩＣ線における断面図である。
【図１３Ｄ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１３ＡのＸＩＩＩＤ−ＸＩＩＩＤ線における断面図である。
【図１４Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、第２絶縁層上に第２電極を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図１４Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１４ＡのＸＩＶＢ−ＸＩＶＢ線における断面図である。
【図１４Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１４ＡのＸＩＶＣ−ＸＩＶＣ線における断面図である。
【図１４Ｄ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１４ＡのＸＩＶＤ−ＸＩＶＤ線における断面図である。
【図１５Ａ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、第１電極上及び第２電極上にバンプを形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図１５Ｂ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１５ＡのＸＶＢ−ＸＶＢ線における断面図である。
【図１５Ｃ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１５ＡのＸＶＣ−ＸＶＣ線における断面図である。
【図１５Ｄ】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１５ＡのＸＶＤ−ＸＶＤ線における断面図である。
【図１６】第１実施形態に係る発光装置の製造方法において、ドライエッチングをして半導体層を薄くした後の発光セルの状態を模式的に部分拡大して模式的に示す断面図である。
【図１７】本実施形態に係る発光装置の製造方法において、ウエットエッチングをして半導体層の表面に粗面加工を行った発光セルの状態を部分拡大して模式的に示す断面図である。
【図１８】第２実施形態に係る発光装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図１９Ａ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、半導体積層体上に全面電極層を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図１９Ｂ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１９ＡのＸＩＸＢ−ＸＩＸＢ線における断面図である。
【図１９Ｃ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図１９ＡのＸＩＸＣ−ＸＩＸＣ線における断面図である。
【図２０Ａ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、半導体積層体の一部をエッチングして溝部を形成した状態の一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図２０Ｂ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２０ＡのＸＸＢ−ＸＸＢ線における断面図である。
【図２０Ｃ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２０ＡのＸＸＣ−ＸＸＣ線における断面図である。
【図２１Ａ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、全面電極及び第１半導体層の一部を除去し、第１半導体層が第２半導体層から露出する開口を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図２１Ｂ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２１ＡのＸＸＩＢ−ＸＸＢ線における断面図である。
【図２１Ｃ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２１ＡのＸＸＩＣ−ＸＸＩＣ線における断面図である。
【図２２Ａ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光セル群及び溝部に連続する第１絶縁層を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図２２Ｂ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２２ＡのＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢ線における断面図である。
【図２２Ｃ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２２ＡのＸＸＩＩＣ−ＸＸＩＩＣ線における断面図である。
【図２３Ａ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、第１絶縁層に第２孔を形成した発光セルの一部を拡大して示す部分拡大平面図である。
【図２３Ｂ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２３ＡのＸＸＩＩＩＢ−ＸＸＩＩＩＢ線における断面図である。
【図２３Ｃ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２３ＡのＸＸＩＩＩＣ−ＸＸＩＩＩＣ線における断面図である。
【図２４Ａ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、第１絶縁層上に配線電極を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図２４Ｂ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２４ＡのＸＸＩＶＢ−ＸＸＩＶＢ線における断面図である。
【図２４Ｃ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２４ＡのＸＸＩＶＣ−ＸＸＩＶＣ線における断面図である。
【図２５Ａ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、配線電極上に第２絶縁層を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図２５Ｂ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２５ＡのＸＸＶＢ−ＸＸＶＢ線における断面図である。
【図２５Ｃ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２５ＡのＸＸＶＣ−ＸＸＶＣ線における断面図である。
【図２６Ａ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、第２絶縁層に第３孔を形成し、第１絶縁層に第１孔を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図２６Ｂ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２６ＡのＸＸＶＩＢ−ＸＸＶＩＢ線における断面図である。
【図２６Ｃ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２６ＡのＸＸＶＩＣ−ＸＸＶＩＣ線における断面図である。
【図２６Ｄ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２６ＡのＸＸＶＩＤ−ＸＸＶＩＤ線における断面図である。
【図２７Ａ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、第１電極及び第２電極を形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図２７Ｂ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２７ＡのＸＸＶＩＩＢ−ＸＸＶＩＩＢ線における断面図である。
【図２７Ｃ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２７ＡのＸＸＶＩＩＣ−ＸＸＶＩＩＣ線における断面図である。
【図２７Ｄ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２７ＡのＸＸＶＩＩＤ−ＸＸＶＩＩＤ線における断面図である。
【図２８Ａ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、第１電極上及び第２電極上にバンプを形成した発光セルの一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図２８Ｂ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２８ＡのＸＸＶＩＩＩＢ−ＸＸＶＩＩＩＢ線における断面図である。
【図２８Ｃ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２８ＡのＸＸＶＩＩＩＣ−ＸＸＶＩＩＩＣ線における断面図である。
【図２８Ｄ】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、図２８ＡのＸＸＶＩＩＩＤ−ＸＸＶＩＩＩＤ線における断面図である。
【図２９】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、ドライエッチングをして半導体積層体を薄くした後の状態を模式的に部分拡大して模式的に示す断面図である。
【図３０】第２実施形態に係る発光装置の製造方法において、ウエットエッチングをして半導体積層体の表面に粗面加工を行った発光セルの状態を模式的に部分拡大して模式的に示す断面図である。
【図３１】第２実施形態に係る発光装置の一部を拡大して断面にして模式的に示す一部拡大平面図である。
【図３２Ａ】各実施形態に係る発光装置の製造方法において、変形例を示す半導体積層体の一部をエッチングして溝部により発光セルの１つを区画して形成した状態の一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図３２Ｂ】各実施形態に係る発光装置の製造方法において、変形例を示す半導体積層体の一部をエッチングして１つの発光セルの領域内に溝部を形成した状態の一部を拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。
【図３２Ｃ】各実施形態に係る発光装置の製造方法の変形例において、図３２ＢのＸＸＸＩＩＣ−ＸＸＸＩＩＣ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態に係る発光装置の製造方法及び発光装置について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、本実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一若しくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略することとする。
【００１３】
≪発光装置１００≫
まず、本実施形態に係る発光装置１００についての概略を、図１から図３Ｆを参照して説明する。
発光装置１００は、複数の発光セルの集合体である発光セル群１０と、発光セル群１０を設けるＩＣ基板２０とを備えている。また、発光装置システム１００Ｓは、発光セル群１０及びＩＣ基板２０を有する発光装置１００と、発光装置１００のＩＣ基板２０を実装する２次実装基板３０と、２次実装基板３０に接続されるコントローラ５０と、２次実装基板に設ける放熱器６０と、を備えている。
【００１４】
（第１実施形態）
＜発光装置１００の製造方法＞
図３Ａ〜図１７を参照して第１実施形態に係る発光装置１００の製造方法を説明する。
発光装置１００の製造方法は、半導体積層体を準備する第１Ａ工程ＳＡ１と、複数の発光セルからなる発光セル群を形成する第２Ａ工程ＳＡ２と、第１半導体層を第２半導体層から露出させる第３Ａ工程ＳＡ３と、第１絶縁層を形成する第４Ａ工程ＳＡ４と、配線電極を形成する第５Ａ工程ＳＡ５と、第２孔を形成する第６Ａ工程ＳＡ６と、第２電極を形成する第７Ａ工程ＳＡ７と、半導体層を薄層化する第８Ａ工程ＳＡ８と、半導体層を粗面化する第９Ａ工程ＳＡ９と、を含む。なお、第１半導体層１２ｎ、第２半導体層１２ｐ、発光層１２ａの図面での表示は、図５Ｂ及び図５Ｃのみとし、図６Ａ〜図１７における他の図では省略し、半導体積層体１２とする。
【００１５】
第１Ａ工程ＳＡ１である半導体積層体を準備する半導体積層体準備工程は、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、基板１１上に形成した半導体積層体１２を準備する工程である。この工程は、基板１１上に形成した第１半導体層１２ｎであるｎ型半導体層と、発光層１２ａと、第２半導体層１２ｐであるｐ型半導体層と、を基板１１側から順に備える半導体積層体１２を準備する。なお、半導体積層体１２は、発光セル１の形成される領域１０Ｅａに隣接して外部領域１０Ｅｂを形成することができる大きさに設定されている。
次に、半導体積層体１２上にｐ側全面電極である全面電極層１３を形成する全面電極形成工程が行われる。全面電極形成工程において、全面電極層１３は、例えば、スパッタリング法等により形成することができる。
【００１６】
続いて、第２Ａ工程ＳＡ２である発光セル１を形成する発光セル形成工程を行う。この発光セル形成工程は、図６Ａ〜図６Ｃに示すように、半導体積層体１２に複数の溝部１４ａを形成し、半導体積層体１２を複数の発光セルとなる領域に区画することで発光セル群１０とする工程である。発光セル形成工程は、半導体積層体１２の上面に形成した全面電極層１３側から、第１半導体層１２ｎに達する複数の溝部１４ａを格子状に形成することにより、行列状に配置される複数の発光セル１を形成する。溝部１４ａは、半導体積層体１２を部分的に除去するエッチング等の手段により形成される。ここでは、溝部１４ａを、マスクを介して、上面視において矩形の発光セル１となるように格子状に第１半導体層１２ｎまで掘り下げて形成している。溝部１４ａにより区画されて形成される発光セル１の数は、例えば、縦１５〜４０列×横１５〜４０行である。また、溝部１４ａの深さは、例えば、２．０〜５．０μｍの範囲とすることができる。
【００１７】
また、発光セル形成工程では、行列状に配置された複数の発光セル１に隣接して、複数の発光セルの行方向及び列方向の少なくとも一方に延在する外部領域１０Ｅｂが配置されるように溝部１４ａを形成することができる。ここでは列方向の一方の端に位置する溝部１４ａが、発光セル群１０を形成する半導体積層体１２の領域１０Ｅａに隣接する外部領域１０Ｅｂを区画するものとなる。そして、外部領域１０Ｅｂは、所定の幅で連続して形成され、外部電極と接続するための第１電極２を形成するときに必要となる大きさに形成される。
【００１８】
ここでは、発光セル群１０の列方向に延在する１つの外部領域１０Ｅｂを形成しているが、列方向に２つ形成してもよいし、また列方向だけでなく行方向にも形成し発光セル群１０を囲むように外部領域１０Ｅｂを形成してもよい。さらにまた、発光セル群１０を囲むように環状の外部領域１０Ｅｂを形成してもよい。複数の外部領域１０Ｅｂを形成し、それぞれの外部領域１０Ｅｂに外部電源を接続することで、複数の発光セル１に対して供給される電流のばらつきを低減できる。これにより、発光セル群１０全体における電流密度分布のばらつきが低減され発光むらを低減できる。外部領域１０Ｅｂの部分には、配線電極１７が延在して形成されその配線電極１７に導通する第１電極２が形成される。
【００１９】
第３Ａ工程ＳＡ３である第１半導体層１２ｎを露出する第１半導体層露出工程は、図７Ａ〜図７Ｃに示すように、第２半導体層１２ｐ及び全面電極層１３を除去して、第２半導体層１２ｐから第１半導体層１２ｎの一部を露出させる工程である。この露出工程は、露出させる部分を除く位置にマスクを設けてエッチング等を行い、第１半導体層１２ｎの一部を全面電極層１３及び第２半導体層１２ｐから露出させ、上面視において略円形状の露出領域１４ｂを形成している。
第４Ａ工程ＳＡ４は、図９Ａ〜図９Ｃに示すように、第１孔１５ａが形成される第１絶縁層１５を形成する第１絶縁層形成工程である。この第１絶縁層形成工程では、全面電極層１３上と、溝部１４ａ上と、露出領域１４ｂ上とを覆うように第１絶縁層１５が形成される。第１絶縁層１５は、例えば、酸化珪素からなる層と酸化ニオブからなる層とが交互に複数積層された誘電体多層膜であり、半導体積層体１２からの光を反射する反射層の役割を果たすものである。第１絶縁層１５は、一例として、スパッタリング法により６００ｎｍ〜１．５μｍの範囲の厚みで形成される。
【００２０】
また、第１絶縁層１５が形成された後に、第１孔１５ａを形成する第１孔形成工程が行われる。この第１孔形成工程では、第１絶縁層１５のうち露出領域１４ｂを覆う領域に第１孔１５ａを形成する。第１孔１５ａは、第１半導体層１２ｎに後記する配線電極１７を電気的に接続するために形成される。第１孔１５ａは、露出領域１４ｂの全部に相当する領域あるいは露出領域１４ｂの一部に相当する領域における第１絶縁層１５をエッチング等により除去することで形成される。そして、第１孔１５ａが設けられた領域において第１半導体層１２ｎは第１絶縁層１５から露出している。
【００２１】
続けて、次工程を行う前に、図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、第１孔１５ａ内に第１半導体層１２ｎと接し、第１半導体層１２ｎと導通する接続電極１６を設ける接続電極形成工程を行う。接続電極形成工程は、第１孔１５ａの周囲をマスクで覆い、スパッタリング法等を行うことにより、第１孔１５ａ及びその周囲の第１絶縁層１５の上面に接続電極１６を形成する工程である。接続電極１６は、例えば、チタン、アルミニウム又はこれらの金属を主成分とする合金を用いることができる。なお、接続電極１６は、前記した金属単体層と金属合金層とが積層された積層体してもよい。接続電極１６が形成されることで、接続電極１６と第１半導体層１２ｎとの電気的な抵抗が低減され、第１半導体層１２ｎと配線電極１７とが直接接続される場合に比較して、発光セル１の順方向電圧Ｖｆの上昇を軽減することができる。
【００２２】
第５Ａ工程ＳＡ５は、図１１Ａ〜図１１Ｃに示すように、第１孔１５ａを介して第１半導体層１２ｎに導通する配線電極１７を形成する配線電極形成工程である。この配線電極形成工程では、第１孔１５ａにおいて第１半導体層１２ｎに導通している接続電極１６上と、第１絶縁層１５上の所定の領域を覆うように配線電極１７が形成される。配線電極１７は、第２電極１９と導通する第２孔１５ｂ（及び第３孔１８ａ）を形成する予定の予定領域１７ｅを除いて形成される。つまり、配線電極１７は、予定領域１７ｅを覆うマスクを形成して、スパッタリング法等を行うことにより形成される。予定領域１７ｅは、図１１Ａに示すように、マスクにより略円形状の孔部となるように形成される。配線電極１７は、例えば、アルミニウムを主成分とする合金で形成されている。なお、配線電極１７は、アルミニウム合金層と他の金属層との積層体であってもよく、また、チタン等の金属単体層と金属合金層とを積層することで形成してもよい。さらに、予定領域１７ｅを、１つの発光セル１に対して２つとしているが、その数は限定されない。
【００２３】
次に、第３孔１８ａが形成される第２絶縁層１８を形成する第２絶縁層形成工程ＳＡ５ａが行われる。
第２絶縁層形成工程は、図１２Ａ〜図１２Ｃに示すように、配線電極１７上、及び、予定領域１７ｅにおいて配線電極１７から露出する第１絶縁層１５上に第２絶縁層１８を形成する工程である。第２絶縁層１８は、例えば、スパッタリング法等により形成される。また、第２絶縁層１８は、例えば、ＳｉＯ２からなる絶縁層を、膜厚が３００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲となるように設けることができる。
【００２４】
次に、第２絶縁層１８に第３孔１８ａを形成すると共に、第１絶縁層１５に第２孔１５ｂを形成する孔形成工程ＳＡ６が行われる。孔形成工程ＳＡ６は、図１３Ａ〜図１３Ｃに示すように、第２絶縁層１８のうち予定領域１７ｅの位置に設けられた第２絶縁層１８に、第２孔１５ｂ及び第３孔１８ａを形成する工程である。この孔形成工程ＳＡ６は、第６Ａ工程となる工程を含んでいる。つまり、孔形成工程ＳＡ６では、複数の発光セル１それぞれの第２半導体層１２ｐの上面の所定領域の上方（予定領域１７ｅ）において、第１絶縁層１５に第２孔を形成する第２孔形成工程が行われる。
【００２５】
孔形成工程ＳＡ６は、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、上面視において予定領域１７ｅと重なる領域１８ｅ内において、配線電極１７を全面電極層１３に接続して第２半導体層１２ｐに導通するための第２孔１５ｂ及び第３孔１８ａを、第１絶縁層１５及び第２絶縁層１８に形成する工程である。第２孔１５ｂ及び第３孔１８ａは、第２絶縁層１８上に領域１８ｅの一部に開口を有するマスクを形成し、そのマスクを介して第１絶縁層１５及び第２絶縁層１８をエッチングすることにより形成される。なお、第１絶縁層１５に形成される第２孔１５ｂと、第２絶縁層１８に形成される第３孔１８ａとは、第２絶縁層１８の領域１８ｅ内であれば、その大きさ形状は限定されるものではない。第２孔１５ｂ及び第３孔１８ａは、連通するように形成され、第２絶縁層１８及び第１絶縁層１５から全面電極層１３の一部を露出させる。
【００２６】
第７Ａ工程ＳＡ７は、図１４Ａ〜図１４Ｃに示すように、第２孔１５ｂ及び第３孔１８ａが設けられた領域において、全面電極層１３を介して第２半導体層１２ｐに導通する第２電極１９を形成する第２電極形成工程である。この第２電極形成工程は、第２電極１９を形成すると共に、バンプ３を形成するバンプ形成工程を含んでいる。第２電極形成工程では、第２電極１９を第２孔１５ｂと第２孔１５ｂに連通する第３孔１８ａとが設けられている領域に形成し、全面電極層１３を介して第２半導体層１２ｐと第２電極１９とを導通させている。第２電極１９は、金属あるいは合金の単体又は積層体であり、マスクを用いてスパッタリング法等により形成される。第２電極１９は、断面視において、接続電極１６が設けられた領域である中央部１９ｃが凹状に形成され、全面電極層１３に接続される接続部１９ｇの部分が凹状に形成される。第２電極１９は、１つの発光セル１において、溝部１４ａで囲まれる領域に、溝部１４ａから離間して矩形状に形成されている。そして、第２電極１９は、上面視において、溝部１４ａで囲まれる領域に対して、一例として面積率で５０〜９５％の範囲に形成することができる。第２電極１９の厚みは、３００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲で形成されることが好ましい。なお、第２電極１９を形成するときに、図１４Ｄに示すように、外部領域１０Ｅｂに第２電極１９から離間し、配線電極１７と導通する第１電極２を形成することができる。
【００２７】
第２電極１９及び第１電極２が形成された後に、第２電極１９及び第１電極２の所定位置に後記するＩＣ基板２０と接続するためのバンプ３を形成するバンプ形成工程が行われる。バンプ形成工程では、図１５Ａ〜図１５Ｄに示すように、発光セル１の溝部１４ａで区画されていた１つの領域に４つのバンプ３を形成している。また、第１電極２が形成される位置において、中央部２ｃの周囲に４つのバンプ３が形成されている。なお、バンプ３の個数、直径、及び高さは特に限定されない。バンプの直径は、例えば、３．０μｍ〜１０μｍ程度とすることができる。
【００２８】
バンプ形成工程の後に、図３Ａに示すように、発光セル群１０が設けられた基板１１を、バンプ３を介してＩＣ基板２０のＩＣ基板電極２２にフリップチップ実装する発光セル群実装工程ＳＡ７ａが行われる。次に、図３Ｂに示すように、発光セル群１０を、バンプ３により実装した後、ＩＣ基板２０の上面と発光セル群１０の下面あるいは側面との間にアンダーフィル４が設けられる。続いて、図３Ｃに示すように、ＩＣ基板２０に実装された発光セル群１０から基板１１がレーザリフトオフ等の剥離手段により剥離される（基板剥離工程ＳＡ８）。なお、ＩＣ基板２０に実装された発光セル群１０は、各発光セル１の第２電極１９が、ＩＣ基板２０上にそれぞれ発光セル１に対応して形成されているＩＣ基板電極２２にそれぞれ接続された状態となる。これにより、発光セル群１０の各発光セル１は、例えば、コントローラ５０により制御することで個別に点灯制御できる状態となる。
【００２９】
第８Ａ工程ＳＡ８は、図３Ｄ及び図１６に示すように、基板１１を剥離した後の半導体積層体１２の第１半導体層１２ｎを薄層化する半導体層薄層化工程である。この半導体層薄層化工程は、第１半導体層１２ｎの基板１１が剥離された側から、第１半導体層１２ｎを溝部１４ａに形成された第１絶縁層１５に達しないようにドライエッチング又は研磨により除去する。半導体層薄層化工程において、ドライエッチングとしては、例えば塩素系のガスを用いた反応性イオンエッチングを用いることができ、研磨としては、例えばスラリー等を用いて機械的に研磨するＣＭＰ（化学的機械的研磨）を用いることができる。
【００３０】
第９Ａ工程ＳＡ９は、図３Ｅ及び図１７に示すように、第１半導体層１２ｎの薄膜化した側の面を粗面化する半導体層粗面化工程である。この半導体層粗面化工程は、第１半導体層１２ｎの厚み方向における一部をウエットエッチングにより除去し、溝部１４ａの位置で第１絶縁層１５を第１半導体層１２ｎから露出させると共に、第８Ａ工程ＳＡにより除去された第１半導体層１２ｎの面に粗面加工を行う。ここで、溝部１４ａの位置で第１絶縁層１５を第１半導体層１２ｎから露出させる場合に、本実施形態のように第８Ａ工程ＳＡ８及び第９Ａ工程ＳＡ９の２つの工程に分けずに１つの工程で行うこともできる。例えば、第１半導体層１２ｎの基板１１が剥離された側の面側からドライエッチングなどを行うことにより第１絶縁層１５を第１半導体層１２ｎから露出させることができる。
【００３１】
しかしながら、この場合、溝部１４ａに設けられている配線電極１７、第１絶縁層１５及び第２絶縁層１８などがドライエッチングにより変質又は劣化する虞がある。その結果、溝部１４ａの位置で配線電極１７が断線することなどによる発光セル１の点灯不良が発生する。そのため、本実施形態では、半導体層薄層化工程で、第１半導体層１２ｎを第１絶縁層１５に達しないようにドライエッチング又は研磨により除去した後、半導体層粗面化工程で、第１絶縁層１５の下方に位置する第１半導体層１２ｎをウエットエッチングにより除去している。これにより、ドライエッチングのみで第１絶縁層１５を露出させる場合に比較して、配線電極１７、第１絶縁層１５及び第２絶縁層１８の変質又は劣化を軽減することができる。さらに、第１絶縁層１５を露出させる工程と第１半導体層１２ｎの粗面化する工程とを同時に行っているため工程が増えることはない。
【００３２】
半導体層粗面化工程で行われるウエットエッチングとしては、例えば、ＴＭＡＨを含む水溶液を用いて行うことができる。このようなウエットエッチングでは、ＳｉＯ２などで構成された第１絶縁層１５はエッチングされにくく、半導体積層体１２が選択的にエッチングされる。第１半導体層１２ｎの粗面化された表面の粗さは、例えば、凹部の深さが２．５μｍ程度となるように加工している。第１半導体層１２ｎが粗面化されることで、第１半導体層１２ｎの表面に凹凸形状が形成され、発光層１２ａからの発光効率を向上させることができる。
半導体層粗面化工程において、ウエットエッチングを、第１半導体層１２ｎの下面が溝部１４ａに設けられた配線電極１７よりも第２半導体層１２ｐ側に位置するように行うことが好ましい。これにより、発光セル１からの光が隣り合う発光セル１に伝搬されにくくなり、また溝部１４ａに設けられた配線電極１７により発光セル１からの光が反射されやすくなる。そのため、発光装置１００の見切りを向上させることができる。
【００３３】
図３Ｄと図１６との関係は、同じ工程を異なる視野で示しており、図３Ｄは、装置全体の状態が分かるように全体を断面にして模式的に示し、図１６は、発光セル１つの状態を拡大して模式的に示している。さらに、図３Ｅと図１７との関係も、同じ工程を異なる視野で示しており、図３Ｅは、装置全体の状態が分かるように全体を断面にして模式的に示し、図１７は、発光セル１つの状態を拡大して模式的に示している。
【００３４】
半導体層粗面化工程の次に、粗面化された第１半導体層１２ｎを覆うように母材となる樹脂に波長変換部材である蛍光体を含有する蛍光体層５を形成する蛍光体層形成工程が行われる。蛍光体層形成工程では、一例として、ポッティング等の滴下手段あるいはスプレーや塗布手段により蛍光体層５が設けられる。
以上のような工程により製造される発光装置１００は、図１に示すように、さらに、２次実装基板３０に実装され、その２次実装基板３０に制御機構であるコントローラ５０が接続されると共に、２次実装基板３０を冷却するための放熱器６０が設けられることで、発光装置システム１００Ｓとなる。２次実装基板３０としては、例えば、窒化アルミニウム等のセラミック材、ガラスエポキシ樹脂を用いることができる。放熱器６０としては、例えば、ＡｌあるいはＡｌ合金などの金属を用いることができる。
【００３５】
次に、発光装置１００の構成について適宜図面を参照して説明する。
発光装置１００は、複数の発光セル１を有する発光セル群１０と、発光セル群１０が接続されるＩＣ基板２０と、発光セル群１０の表面を被覆する蛍光体層５と、を備えている。また、発光装置１００の発光セル群１０とＩＣ基板２０との間には、母材となる樹脂に光拡散材が含有されたアンダーフィル４が設けられている。アンダーフィル４の母材は、発光セル１からの光の吸収が少ない材料であることが好ましく、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等を用いることができる。アンダーフィル４に含有される光拡散材としては、酸化チタンや酸化アルミニウムなどを使用することができる。アンダーフィル４を設けることで、発光セル群１０からの光が、ＩＣ基板２０が配置されている側とは反対側の光取り出し面側により反射され易くなり、光の取り出し効率の向上を図ることができる。
【００３６】
発光装置１００は、発光セル１のそれぞれにおいて第１孔１５ａ及び第２孔１５ｂを有する第１絶縁層１５と、第１絶縁層１５を覆うように設けられ、発光セル１それぞれにおける第１半導体層１２ｎに第１孔１５ａにて導通する配線電極１７と、発光セル１それぞれに設けられ、第２孔１５ｂにて第２半導体層１２ｐと導通する第２電極１９と、配線電極１７と第２電極１９との間に設けられた第３孔１８ａを有する第２絶縁層１８とを備えている。さらに、発光装置１００は、複数の発光セル１の間において、第１絶縁層１５が第１半導体層１２ｎから露出し、第１半導体層１２ｎの下面となる光取り出し面は、凹凸形状を有している。なお、発光装置１００は、第１孔内に第１半導体層１２ｎと接して設けられた接続電極１６を有し、この接続電極１６を介して配線電極１７が第１半導体層１２ｎと導通するようにしてもよい。
以下、発光装置１００の各構成について説明する。
【００３７】
発光セル群１０は、第１半導体層１２ｎと、第１半導体層１２ｎの上面に第１半導体層１２ｎの上面の一部が露出するように設けられた第２半導体層１２ｐとを備える半導体積層体１２を、それぞれ有する複数の発光セル１を有している。複数の発光セル１は、図２Ａに示すように、領域１０Ｅａに行方向及び列方向に整列して形成して設けられている。また、領域１０Ｅａに隣接して行方向又は列方向に沿った外部領域１０Ｅｂが設けられており、この外部領域１０Ｅｂに第１電極２が形成されている。領域１０Ｅａ及び外部領域１０Ｅｂは、共に半導体積層体１２で形成されている。
【００３８】
発光セル１としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いるのが好ましい。発光ダイオードは、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光ダイオードとしては、ＺｎＳｅや窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、ＧａＰを用いたものを用いることができる。
【００３９】
ＩＣ基板２０は、ＩＣ支持基板２１と、このＩＣ支持基板２１に形成された複数のＩＣ基板電極２２とを備えている。
ＩＣ支持基板２１は、例えば、シリコン基板、ＳｉＣ基板、ＧａＮ基板などを用いることができる。上面視形状は、例えば、矩形状に形成することができる。ＩＣ支持基板２１は、基板面や基板内等に配線が形成され外部電極と接続できるように形成されている。
ＩＣ基板電極２２は、発光セル群１０の発光セル１及び第１電極２を電気的に接続するための電極であり、コントローラ５０により制御することで複数の発光セル１を個別に点灯制御することができる。ＩＣ基板電極２２は、発光セル１の上面に形成されたバンプ３及び第１電極２の上面に形成されたバンプ３が個々に接続できるように、それぞれのバンプ３に対応して形成されている。
【００４０】
発光セル１は、第１半導体層１２ｎの凹凸形状が形成されている側が光取り出し面となる。そして、発光セル１は、ＩＣ支持基板２１側の半導体積層体１２に電極構造を備えており、この電極構造とＩＣ基板電極２２とが導通することで、個別点灯ができる。発光セル１の電極構造として、第１電極２に第１半導体層１２ｎを電気的に接続させる配線電極１７と、第２半導体層１２ｐに電気的に接続された第２電極１９と、を備えている。発光セル１は、ここでは配線電極１７に電気的な接続を行う接続電極１６を有し、この接続電極１６を介して配線電極１７に第１半導体層１２ｎが接続されている。また、発光セル１は、半導体積層体１２の第２半導体層１２ｐに全面電極層１３が露出領域１４ｂを除く位置に形成される。そして、発光セル１は、全面電極層１３と配線電極１７との間に第１絶縁層１５が形成され、配線電極１７と第２電極１９との間に第２絶縁層１８が形成されている。発光セル１は、第１電極２と第２電極１９とが、発光セル１の同一面側に配置されている。
【００４１】
第１電極２は、第１半導体層１２ｎに対して電流を供給するための電極である。第１電極２は、外部領域１０Ｅｂにおいて第２絶縁層１８を覆うように形成され、第２絶縁層１８の第４孔１８ｄを介して配線電極１７と接続されている。そして、第１電極２は、配線電極１７及び接続電極１６を介して第１半導体層１２ｎに導通している。第１電極２は、外部領域１０Ｅｂに、上面視において、長方形状に形成されている。第１電極２としては、例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金から選択された少なくとも一種を用いて形成することが好ましい。
【００４２】
第２電極１９は、第２半導体層１２ｐに対して電流を供給するための電極である。第２電極１９は、第２半導体層１２ｐに電流を均一に拡散させるための電極として機能すると共に、発光セル１からの光を反射する反射膜としても機能するものである。第２電極１９は、発光セル１の上面に、上面視において矩形状に形成されている。第２電極１９は、第２絶縁層１８の第３孔１８ａ及び第１絶縁層１５の第２孔１５ｂを介して全面電極層１３に接続され、全面電極層１３を介して第２半導体層１２ｐに導通している。第２電極１９は、例えばＴｉ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金から選択された少なくとも一種を含む金属膜により形成することができる。なお、第１電極２及び第２電極１９は、ここでは、同じ金属によりスパッタリング等の成膜手段により同じタイミングで形成される。
【００４３】
発光セル１における半導体積層体１２の光取り出し面となる下面は、発光セル１の断面視において、半導体積層体１２から露出する第１絶縁層１５が設けられた領域に位置する配線電極１７よりも半導体積層体１２の上面側に位置していることが好ましい。これにより発光セル１から横方向へ伝搬する光を配線電極１７により反射することができるため、隣り合う発光セル１を点灯させたときの見切りを向上させることができる。具体的には、発光セル１における半導体積層体１２の厚みは、例えば、１〜１０μｍ、発光セル１間の間隔は３〜２５μｍである。
【００４４】
全面電極層１３は、例えば、ＩＴＯ膜により形成され、第２半導体層１２ｐに接続して第２電極１９に導通するように形成されている。この全面電極層１３は、溝部１４ａの位置と露出領域１４ｂを除く第２半導体層１２ｐの上に形成される。この全面電極層１３は、第２半導体層１２ｐの全面に電流を拡散させるための層である。全面電極層１３は、外部領域１０Ｅｂの第２半導体層１２ｐ上にも形成される。
【００４５】
第１絶縁層１５は、全面電極層１３と配線電極１７との間に形成され、全面電極層１３と配線電極１７とを電気的に絶縁するためのものである。第１絶縁層１５は、１つの発光セル１の領域内において、第１半導体層１２ｎ上に形成された第１孔１５ａと、第２半導体層１２ｐに形成された第２孔１５ｂとを有し、全面電極層１３を覆うように形成されている。また第１絶縁層１５は、複数の発光セル１の間において、第１半導体層１２ｎから露出している。この第１絶縁層１５は、半導体積層体１２の保護及び帯電防止としても機能する。第１絶縁層１５は、例えば、単層あるいは積層されることで形成され、ＳｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＺｒＯ２，ＳｉＮ，ＳｉＯＮ，ＳｉＣ，ＡｌＮなどで構成することができる。第１絶縁層１５は、複数の誘電体層が積層された誘電体多層膜とすることができ、例えば、ＳｉＯ２からなる層とＮｂ２Ｏ５からなる層とを交互に積層し、発光セル１からの光を反射するように設計した誘電体多層膜とすることができる。これにより、発光セル１から横方向に伝搬する光を反射し、複数の発光セル１を点灯させたときの見切りを向上させることができる。
【００４６】
接続電極１６は、配線電極１７が第１半導体層１２ｎと接続を取り易くするために形成されるものである。この接続電極１６は、ＡｌＣｕ、Ｔｉ、Ｒｕ等の金属を積層した積層構造体で形成されることが好ましい。接続電極１６は、第１絶縁層１５の第１孔１５ａの周縁までの円形の領域を含む領域に形成される。
【００４７】
配線電極１７は、光反射性を有し、第１絶縁層１５を覆うように設けられる。配線電極１７は、発光セル１それぞれにおける第１半導体層１２ｎに導通するように形成されている。配線電極１７は、ここでは、接続電極１６を介して第１半導体層１２ｎに導通するように接続されている。また、配線電極１７は、第２電極１９が全面電極層１３に導通するための予定領域１７ｅを接続電極１６の両側に開口するように形成されている。配線電極１７は、ここでは積層体として形成され、例えば、ＡｌＣu、Ｔｉ、ＳｉＯ２等をそれぞれの厚みで積層することで形成されている。上面視において、第１絶縁層１５が半導体積層体１２から露出する領域に配線電極１７が形成されていることで、隣り合う発光セル１からの光の影響を受けることがない発光セル１とすることができる。また、隣り合う発光セル間に設けられる配線電極１７の一部は、第１半導体層１２ｎの下面よりも下面側に突出して設けられていることが好ましい。これにより、発光セル１から横方向へ伝搬する光を配線電極１７により反射することができるため、隣り合う発光セル１へ光が意図せず伝播することを抑制し、発光セル群１０の見切りを向上させることができる。
【００４８】
第２絶縁層１８は、配線電極１７と第２電極１９との間に形成され、配線電極１７と第２電極１９とを電気的に絶縁するためのものである。第２絶縁層１８は、１つの発光セル１の領域内において、配線電極１７上に形成され、予定領域１７ｅ内に形成された第３孔１８ａを有している。なお、第２絶縁層１８は、配線電極１７における予定領域１７ｅにより、配線電極１７の厚み程度凹んだ領域１８ｅが形成される。また、第２絶縁層１８の第３孔１８ａは、第１絶縁層１５の第２孔１５ｂに連通するように形成されている。なお、第２絶縁層１８は、発光セル群１０に連続して形成されると共に、外部領域１０Ｅｂ側の配線電極１７上にも形成される。
【００４９】
半導体積層体１２は、発光セル群１０のそれぞれに形成され、複数の発光セル１の間に第１絶縁層１５が露出していることで各発光セル１に区画されている。また、第１半導体層１２ｎの下面は、凹凸形状を有し、半導体積層体１２からの光が取り出されやすくなっている。
蛍光体層５が発光セル群１０を覆うように形成され、各発光セル１の下面は、蛍光体層５により覆われている。蛍光体層５は、例えば、母材となる透光性の樹脂に波長変換部材である蛍光体の粒子が含有されたものを用いることができる。
【００５０】
透光性の樹脂は、発光素子から出射される光に対して透光性を有するが好ましく、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、又はこれらの変性樹脂を用いることができる。
蛍光体としては、この分野で用いられる蛍光体を適宜選択することができ、蛍光体の種類や、濃度などについては特に限定されない。
【００５１】
蛍光体層５の層厚は、例えば５０μｍ以下とすることが好ましい。蛍光体層５の層厚を５０μｍ以下とすることで、面内方向に対し、物理的に経路が狭くなるために光は伝播しにくくなる。これにより、発光セル１を個別に点灯させた際に、点灯している発光セル１から隣り合う発光セル１への光の伝搬を抑制することができる。
以上のように構成された発光装置１００は、２次実装基板３０に接合され、２次実装基板３０に制御部となるコントローラ５０が設置される。
【００５２】
（第２実施形態）
＜発光装置１００Ｂの製造方法＞
次に、第２実施形態に係る発光装置の製造方法について、図１８〜図３１を参照して説明する。なお、第２実施形態に係る発光装置の製造方法は、第１実施形態に係る発光装置の製造方法では、各発光セル１のバンプ３が接続する電極がｐ側電極（第２電極１９）であるのに対して、各発光セル１の上面に形成されてバンプ３が接続される電極がｎ側電極（第１電極２）となることが異なる。そのため、同じ名称で同じ符号であっても、形成される場所やタイミングが異なることとして説明する場合がある。
【００５３】
発光装置１００Ｂの製造方法は、半導体積層体１２を準備する第１Ｂ工程ＳＢ１と、複数の発光セルからなる発光セル群を形成する第２Ｂ工程ＳＢ２と、第１半導体層１２ｎを第２半導体層１２ｐから露出させる第３Ｂ工程ＳＢ３と、第１絶縁層１５を形成する第４Ｂ工程ＳＢ４と、配線電極１７を形成する第５Ｂ工程ＳＢ５と、第１絶縁層１５に第１孔１５ａを形成する第６Ｂ工程ＳＢ６と、第１電極２を形成する第７Ｂ工程ＳＢ７と、半導体積層体１２を薄層化する第８Ｂ工程ＳＢ８と、半導体積層体１２を粗面化する第９Ｂ工程ＳＢ９と、を含む。なお、第１半導体層１２ｎ、第２半導体層１２ｐ、発光層１２ａの図面での表示は、図１９Ｂ及び図１９Ｃのみとし、図１９Ａ〜図３１における他の図では省略し、半導体積層体１２とする。また、既に説明した各部材の材質や配置等については、同じ符号を付して、ここでは適宜、省略して説明することがある。
【００５４】
第１Ｂ工程ＳＢ１である半導体積層体の準備工程は、基板１１に形成した半導体積層体１２を準備する工程である。この準備工程は、基板１１上に形成した第１半導体層１２ｎであるｎ型半導体層と、発光層１２ａと、第２半導体層１２ｐであるｐ型半導体層と、を基板１１側から順に備える半導体積層体１２を準備する。なお、半導体積層体１２は、発光セル１の形成される領域１０Ｅａに隣接して外部領域１０Ｅｂを形成することができる大きさに設定されている。
次に、半導体積層体１２上にｐ側全面電極である全面電極層１３を形成する全面電極形成工程が行われる。全面電極形成工程において、全面電極層１３は、例えば、スパッタリング法等により形成することができる。
【００５５】
続いて、第２Ｂ工程ＳＢ２である発光セル１を形成する発光セル形成工程が行われる。この発光セル形成工程は、図２０Ａ〜図２０Ｃに示すように、半導体積層体１２に複数の溝部１４ａを形成し、半導体積層体１２を複数の発光セル１となる領域に区画することで発光セル群１０とする工程である。発光セル形成工程は、半導体積層体１２の上面に形成した全面電極層１３側から、第１半導体層１２ｎに達する複数の溝部１４ａをエッチング等により格子状に形成することにより、行列状に配置される複数の発光セル１を区画して形成する。
【００５６】
また、発光セル形成工程では、行列状に配置された複数の発光セル１に隣接して、複数の発光セルの行方向及び列方向の少なくとも一方に延在する外部領域１０Ｅｂが配置されるように溝部１４ａを形成することができる。外部領域１０Ｅｂの部分には、配線電極１７が延在して形成され、その配線電極１７に導通する第２電極１９が形成されることになる。ここでは、発光セル群１０の列方向に延在する１つの外部領域１０Ｅｂを形成しているが、前記した第１実施形態と同様に外部領域１０Ｅｂの配置を変更することができる。
【００５７】
第３Ｂ工程ＳＢ３である第１半導体層１２ｎを露出する第１半導体層露出工程は、図２１Ａ〜図２１Ｃに示すように、一部の第２半導体層１２ｐ及び全面電極層１３を除去して、第２半導体層１２ｐから第１半導体層１２ｎの一部を、マスクを介してエッチング等により露出させる工程である。この露出工程は、第１半導体層１２ｎを全面電極層１３及び第２半導体層１２ｐから露出させ、上面視において略円形状の露出領域１４ｂを形成している。
第４Ｂ工程ＳＢ４は、図２２Ａ〜図２２Ｃに示すように、第１孔１５ａ及び第２孔１５ｂが形成される第１絶縁層１５を形成する第１絶縁層形成工程である。この第１絶縁層形成工程では、全面電極層１３上と、溝部１４ａ上と、露出領域１４ｂ上とを覆うように第１絶縁層１５が形成される。第１絶縁層１５には、前記した第１実施形態と同様のものを用いることができる。
【００５８】
また、第１絶縁層１５が形成された後に、第２孔１５ｂを形成する第２孔形成工程が行われる。第２孔１５ｂは、第１絶縁層１５で覆われている露出領域１４ｂの両側に離間して２カ所に形成される。この第２孔形成工程では、配線電極１７が全面電極層１３を介して第２半導体層１２ｐに導通するように第２孔１５ｂが形成される。第２孔１５ｂは、ここでは円形に形成されているが、形成される数や形状や大きさを限定するものではない。また、第１絶縁層１５は、露出領域１４ｂを覆う領域に凹部１５ｃが形成される。第１絶縁層１５は、溝部１４ａ内にも設けられている。
【００５９】
第５Ｂ工程ＳＢ５は、図２４Ａ〜図２４Ｃに示すように、第２孔１５ｂを介して第２半導体層１２ｐに導通する配線電極１７を形成する配線電極形成工程である。この配線電極形成工程では、第２孔１５ｂにより露出している全面電極層１３の一部の上と、凹部１５ｃを除く第１絶縁層１５上とを覆うように配線電極１７が形成される。配線電極１７は、第１電極２と導通する第１孔１５ａを形成する予定の凹部１５ｃの領域を、当該配線電極１７の開口１７ａにより除いて、第１絶縁層１５上に形成される。つまり、配線電極１７は、凹部１５ｃの位置を覆うマスクを形成し、スパッタリング法等を行うことで形成される。配線電極１７は、第２孔１５ｂを介して全面電極層１３に接続部１７ｇにより接続するように、第１絶縁層１５上に形成される。なお、配線電極１７は、全面電極層１３に接続される接続部１７ｇが第２孔１５ｂにより膜厚分程度凹んだ状態となる。また、配線電極１７は、溝部１４ａ内の第１絶縁層１５上にも形成される。
【００６０】
次に、第３孔１８ａが形成される第２絶縁層１８を形成する第２絶縁層形成工程ＳＢ５ａが行われる。
第２絶縁層形成工程ＳＢ５ａは、図２５Ａ〜図２５Ｃに示すように、配線電極１７上、及び、配線電極１７の開口１７ａにより露出する第１絶縁層１５の凹部１５ｃ上に第２絶縁層１８を形成する工程である。第２絶縁層１８は、例えば、スパッタリング法等により形成することができる。また、第２絶縁層１８は、第１絶縁層１５の凹部１５ｃの凹みに伴って、第２絶縁層１８の中央凹部１８ｃが形成されると共に、配線電極１７の接続部１７ｇに伴って、凹部１８ｇが形成されることになる。第２絶縁層１８は、溝部１４ａの配線電極１７上にも形成される。第２絶縁層１８は、例えば、ＳｉＯ２からなる層を３００〜７００ｎｍの範囲の膜厚で設けることで形成される。
【００６１】
次に、第１絶縁層１５に第１孔１５ａを形成すると共に、第２絶縁層１８に第３孔１８ａを形成する孔形成工程ＳＢ６が行われる。孔形成工程ＳＢ６は、図２６Ａ〜図２６Ｄに示すように、第２絶縁層１８の中央凹部１８ｃの位置において、第１絶縁層１５の第１孔１５ａ及び第２絶縁層１８の第３孔１８ａを形成する工程である。この孔形成工程は、第６Ｂ工程ＳＢ６となる工程を含んでいる。つまり、孔形成工程ＳＢ６では、複数の発光セル１それぞれの第１半導体層１２ｎの上面の所定領域の上方（中央凹部１８ｃ）において、第２絶縁層１８の第３孔１８ａを形成すると共に、第１絶縁層１５に第１孔１５ａを形成する第１孔形成工程を併せて行うこととなる。
【００６２】
孔形成工程ＳＢ６は、図２６Ａ及び図２６Ｂに示すように、上面視において第２絶縁層１８の中央凹部１８ｃである円形凹状となる領域内において、第１絶縁層１５の第１孔１５ａ及び第２絶縁層１８の第３孔１８ａを形成する。第１孔１５ａ及び第３孔１８ａは、第２絶縁層１８の中央凹部１８ｃの領域内を開口するマスクを形成し、そのマスクを介して、エッチングすることにより形成される。なお、第１絶縁層１５に形成される第１孔１５ａと、第２絶縁層１８に形成される第３孔１８ａとは、第２絶縁層１８の中央凹部１８ｃ内であれば、その大きさ形状は限定されるものではない。第１孔１５ａ及び第３孔１８ａは、連通するように形成され、第２絶縁層１８及び第１絶縁層１５から第１半導体層１２ｎの一部を露出させる。
【００６３】
さらに、孔形成工程では、図２６Ｄに示すように、外部領域１０Ｅｂの位置で、第２絶縁層１８に第２半導体層１２ｐに導通するための第４孔１８ｄが形成される。この第４孔１８ｄは、第１絶縁層１５の第１孔１５ａと、第２絶縁層１８の第３孔１８ａとが形成されるタイミングで形成される。つまり、第２絶縁層１８の中央凹部１８ｃの領域内を開口すると共に、第４孔１８ｄの位置を開口するマスクを形成し、このマスクを介してエッチングすることで、第４孔１８ｄも第１孔１５ａ及び第３孔１８ａと併せて形成される。
【００６４】
第７Ｂ工程ＳＢ７は、図２７Ａ〜図２７Ｄに示すように、第１絶縁層１５の第１孔１５ａ及び第２絶縁層１８の第３孔１８ａが設けられた領域において、第１半導体層１２ｎに導通する第１電極２を形成する第１電極形成工程である。この第１電極形成工程は、第１電極２を形成すると共に、外部領域１０Ｅｂの位置の第２絶縁層１８上に第２電極１９を形成する。なお、第１電極形成工程では、バンプ３を形成するバンプ形成工程を含んでいる。第１電極形成工程では、第１電極２を、第１孔１５ａ及び第３孔１８ａが設けられる領域に形成し、第１半導体層１２ｎに導通するように形成される。第１電極２は、電極に使用される金属あるいは合金の単体又は積層体であり、マスクを用いてスパッタリング法等により形成される。
【００６５】
第１電極２は、断面視において凹状に形成される中央部２ｃと、その両側に離間して形成される凹部２ｇとが形成される。第１電極２は、１つの発光セル１において、溝部１４ａで囲まれる領域中央に、例えば、溝部１４ａから離間して矩形状に形成されている。そして、第１電極２は、上面視において、溝部１４ａで囲まれる領域に対して、一例として面積率で５０〜９５％の範囲に形成することができる。第１電極２の厚みは、その厚みを３００〜７００ｎｍの範囲で形成されることが好ましい。なお、第１電極を形成するときに、図２７Ｄで示すように、同じ工程で第２半導体層１２ｐと導通する第２電極１９を形成することができる。
【００６６】
第７Ｂ工程ＳＢ７では、溝部１４ａ及び溝部１４ａで囲まれる第２絶縁層１８上の所定領域にマスクを設けて、領域１０Ｅａの第２絶縁層１８上と、外部領域１０Ｅｂの第２絶縁層１８上とに、第１電極２及び第２電極１９を形成している。第１電極２及び第２電極１９は、電極に使用される金属あるいは合金の単体又は積層体であり、マスクを用いてスパッタリング等により形成される。第１電極２は、１つの発光セル１において、溝部１４ａで囲まれる中央に、例えば、溝部１４ａから離間して矩形に形成され、一例として面積率で５０〜９５％の範囲において形成されている。第１電極２及び第２電極１９は、その厚みを３００〜７００ｎｍの範囲で形成されることが好ましい。なお、外部領域１０Ｅｂに形成される第２電極１９は、溝部１４ａを介して第１電極２から離間して形成される。
【００６７】
第１電極２及び第２電極１９が形成された後に、第１電極２及び第２電極１９の所定位置に後記するＩＣ基板２０と接続するためのバンプ３を形成するバンプ形成工程が行われる。バンプ形成工程では、図２８Ａ〜図２８Ｄに示すように、発光セル１の溝部１４ａで区画されていた１つの領域に、４つのバンプ３を形成している。また、第２電極１９の位置では、各電極接続部１９ｇの周囲に４つのバンプ３が形成されている。なお、バンプ３は前記した第１実施形態と同様のものを使用することができる。
【００６８】
また、バンプ形成工程の後に、図３Ａに示すように、第１実施形態と同じように、発光セル群１０が設けられた基板１１を、バンプ３を介してＩＣ基板２０のＩＣ基板電極２２にフリップチップ実装するＩＣ基板実装工程が行われる。そして、第１実施形態と同じように、図３Ｂに示すように、アンダーフィル４が設けられ、図３Ｃに示すように、レーザリフトオフにより基板１１が剥離され、図３Ｅ及び図２９に示すように、第８Ｂ工程ＳＢ８である半導体層薄層化工程、さらに、図３Ｆ及び図３０に示すように、第９Ｂ工程ＳＢ９である半導体層粗面化工程が行われることになる。
【００６９】
図３Ｄと図２９との関係は、同じ工程を異なる視野で示しており、図３Ｄは、装置全体の状態が分かるように全体を断面にして模式的に示し、図２９は、発光セル１つの状態を拡大して模式的に示している。さらに、図３Ｅと図３０との関係も、同じ工程を異なる視野で示しており、図３Ｅは、装置全体の状態が分かるように全体を断面にして模式的に示し、図３０は、発光セル１つの状態を拡大して模式的に示している。
半導体層粗面化工程の次に、前記した第１実施形態と同様に、蛍光体層形成工程などを行うこととしてもよい。
【００７０】
次に、第２実施形態に係る発光装置の製造方法により製造された発光装置１００Ｂについて説明する。発光装置１００Ｂは、既に説明した発光装置１００に対して、第１電極２と第２電極１９の位置が反対となるように形成されている。つまり、外部領域１０Ｅｂに第２電極１９が設けられ、発光セル１が設けられる領域１０Ｅａに第１電極２が設けられることになる。以下、第２実施形態に係る発光装置１００Ｂについて、第１実施形態に係る発光装置１００と異なる第１電極２及び第２電極１９の構成を主に説明する。
【００７１】
発光装置１００Ｂは、複数の発光セル１を有する発光セル群１０と、発光セル群１０が接続されるＩＣ基板２０と、発光セル群１０の表面を被覆する蛍光体層５と、を備えている。発光装置１００Ｂは、発光セル１のそれぞれにおいて第１孔１５ａ及び第２孔１５ｂを有する第１絶縁層１５と、第１絶縁層１５を覆うように設けられ、発光セル１それぞれにおける第２半導体層１２ｐに第２孔１５ｂにて導通する配線電極１７と、発光セル１それぞれに設けられ、第２孔１５ｂにて第２半導体層１２ｐと導通する配線電極１７と接続する第２電極１９と、配線電極１７と第２電極１９との間に設けられた第３孔１８ａを有する第２絶縁層１８とを備えている。さらに、発光装置１００Ｂは、複数の発光セル１の間において、第１絶縁層１５が第１半導体層１２ｎから露出し、第１半導体層１２ｎの下面となる光取り出し面が、凹凸形状を有している。なお、発光装置１００Ｂは、第２半導体層１２ｐ上に全面電極層１３が設けられている。
【００７２】
発光セル群１０は、行列方向に整列して設けられた複数の発光セル１を備えている。発光セル１は、半導体積層体１２として、ＩＣ支持基板２１側から順に第２半導体層１２ｐ、発光層１２ａ及び第１半導体層１２ｎを備え、第１半導体層１２ｎ側を光取り出し面としている。
発光セル１の電極構造として、第１孔１５ａにて第１半導体層１２ｎと導通する第１電極と、光反射性を有し、第１絶縁層を覆うように設けられ、複数の発光セル１それぞれにおける第２半導体層１２ｐに第２孔１５ｂを介して導通する配線電極１７と、を備えている。さらに、配線電極１７上には、発光セル１のそれぞれにおける第１孔１５ａと連通する第３孔を有する第２絶縁層１８が設けられている。
【００７３】
第１電極２は、第１半導体層１２ｎに対して電流を供給するための電極である。第１電極２は、第２絶縁層１８を覆うように上面視において矩形に形成されている。そして、第１電極２は、第２絶縁層１８の第３孔１８ａ及び第１絶縁層１５の第１孔１５ａを介して第１半導体層１２ｎと接続され導通している。第１電極２には、前記した第１実施形態と同様のものを用いることができる。
【００７４】
第２電極１９は、第２半導体層１２ｐに対して電流を供給するための電極である。第２電極１９は、外部領域１０Ｅｂにおいて、第２絶縁層１８を覆うように形成され、第２絶縁層１８の第４孔１８ｄを介して配線電極１７と接続され、その配線電極１７を介して第２半導体層１２ｐに導通されている。第２電極１９は、外部領域１０Ｅｂに、上面視において、長方形状に形成されている。第２電極１９には、前記した第１実施形態と同様のものを用いることができる。
隣り合う発光セル１間に設けられる配線電極１７の一部は、第１実施形態と同様に、第１半導体層１２ｎの下面よりも下面側に突出して設けられる。
【００７５】
以上説明したような第１電極２及び第２電極１９を備える発光セル１は、発光装置１００Ｂにおいて、発光セル１のそれぞれを個別に点灯制御ができる状態で発光セル群１０としてＩＣ基板２０に実装される。
このような構成を有する第２実施形態に係る発光装置１００Ｂの製造方法及び発光装置１００Ｂにおいても、前記した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７６】
なお、第２Ａ工程ＳＡ２又は第２Ｂ工程ＳＢ２である発光セル１を形成する発光セル形成工程は、図３２Ａ、図３２Ｂ及び図３２Ｃに示すように、溝部１４ａで囲まれた矩形の範囲である発光セル１の領域内に半導体積層体１２の一部を除去し、半導体積層体１２の上面から、第１半導体層１２ｎに達する溝部１４ｗを形成することもできる。このような溝部１４ｗは、上記した半導体積層体１２を複数の発光セル１となる領域に区画するために設けるのではなく、溝部１４ａで区画された隣接する発光セル１から伝搬する光の進行を抑制するために設ける。ここで、複数の発光セル１を個別点灯制御させて１つの発光セル１を点灯させた場合、その発光セル１の周辺に位置する点灯対象ではない発光セル１に光が伝搬し見切りが悪くなるおそれがある。しかしながら、溝部１４ａで区画される発光セル１の領域内に上記したような溝部１４ｗを形成することで、点灯対象ではない発光セル１に伝搬する光の進行を抑制し見切りを向上させることができる。発光セル１となる領域に形成する溝部１４ｗとしては、例えば、発光セル１となる領域に対して行状又は列状、格子状、あるいは同心円状に形成することができる。溝部１４ｗは、溝部１４ａを形成した後に形成する、又は溝部１４ａを形成するときに合せて形成することができる。また、溝部１４ｗの深さは、上記溝部１４ａと同様とすることができる。発光セル１の領域内に、このような溝部１４ｗを格子状に設けた例を図３２Ｂ、図３２Ｃに示す。図３２Ｂに示すように、溝部１４ｗにより発光セル１が複数の領域に分割される場合、複数の領域（図面では９つの領域）それぞれに第１孔１５ａ及び第２孔１５ｂが設けられ、既に説明した図１５Ａ〜図１５Ｄあるいは図２８Ａ〜図２８Ｄと同様な断面となるように各工程が順次行われることになる。このとき、第１電極２又は第２電極１９は、溝部１４ｗにより分割された複数の領域（図面では一例として９つの領域、その他：２×３、１×２、２×２等の複数の領域）それぞれで、第１孔１５ａ又は第２孔１５ｂと導通する。なお、発光セル１となる領域に溝部１４ｗを形成する以外は、その後の工程は他の実施形態と同じであるので説明を省略する。また、図３２Ｂにおいて記載した第１孔１５ａ及び第２孔１５ｂは、発光セル１内に形成したものと同じ状態となるように、他の工程で形成されることを示すために仮想的に記載したもので、後の工程で適宜形成され、溝部１４ｗを形成するときに形成されるものではない。
【００７７】
また、図１に示すように、発光装置システム１００Ｓのコントローラ５０は、複数の発光セル１を、例えば、パッシブマトリックス方式で駆動させる。コントローラ５０により、発光セル１をパッシブマトリックス方式で駆動させるための配線がＩＣ基板２０及び２次実装基板側に形成されている。発光装置システム１００Ｓでは、複数の発光セル１のそれぞれを、パッシブマトリックス方式で点灯させることができるため、例えば、発光セル１の全てを点灯させることで、図１に示すように、広い範囲の照射光Ｂ１として出力することができる。また、発光装置システム１００Ｓでは、発光セル群１０の中央側に位置する発光セル１を消灯させ、外周部に位置する発光セル１を点灯させることで、照射光Ｂ２のような中央が暗くてその周囲が環状に明るい光を出力することができる。さらに、発光セル群１０の中央に位置する発光セル１のみを点灯させ、外周部に位置する発光セル１を消灯させることで、照射光Ｂ３のような中央のみが明るい光を出力することができる。
【００７８】
なお、発光装置システム１００Ｓにおいて発光セル１を点灯させると、熱Ｈが発生するが、２次実装基板３０に放熱器６０が設置されている。そのため、発光装置システム１００Ｓで発生した熱Ｈは、放熱器６０を介して放熱される。したがって、発光装置システム１００Ｓでは、安定した動作を維持することができる。
【００７９】
前記した実施形態では、接続電極１６を設ける構成として説明したが、接続電極１６を設けることなく、配線電極１７を形成する構成としてもよい。
また、第２絶縁層１８を設ける構成として説明したが、この第２絶縁層１８を設けなくてもよく、第１電極２と第２電極１９とが電気的に導通しないように配置するようにしてもよい。
さらに、発光装置１００，１００Ｂでは、第２半導体層１２ｐに形成する全面電極層１３を設けなくてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１      発光セル
２      第１電極
２ａ    電極接続部
２ｃ    中央部
３      バンプ
４      アンダーフィル
５      蛍光体層
１０    発光セル群
１０Ｅａ  領域
１０Ｅｂ  外部領域
１１    基板
１２    半導体積層体
１２ａ  発光層
１２ｎ  第１半導体層
１２ｐ  第２半導体層
１３    全面電極層
１４    発光素子部
１４ａ，１４ｗ  溝部
１４ｂ  露出領域
１５    第１絶縁層
１５ａ  第１孔
１５ｂ  第２孔
１５ｃ  凹部
１６    接続電極
１７    配線電極
１７ａ  開口
１７ｅ  予定領域
１７ｇ  接続部
１８    第２絶縁層
１８ａ  第３孔
１８ｃ  中央凹部
１８ｄ  第４孔
１８ｅ  領域
１８ｇ  凹部
１９    第２電極
１９ｃ  中央部
１９ｇ  接続部
２０    ＩＣ基板
２１    ＩＣ支持基板
２２    ＩＣ基板電極
３０    ２次実装基板
５０    コントローラ
６０    放熱器
１００  発光装置
１００Ｂ  発光装置
１００Ｓ  発光装置システム
ＳＡ１  半導体積層体準備工程（第１Ａ工程）
ＳＡ２  発光セル群形成工程（第２Ａ工程）
ＳＡ３  第１半導体層露出工程（第３Ａ工程）
ＳＡ４  第１絶縁層形成工程（第４Ａ工程）
ＳＡ５  配線電極形成工程（第５Ａ工程）
ＳＡ６  孔形成工程（第６Ａ工程）
ＳＡ７  第２電極形成工程（第７Ａ工程）
ＳＡ８  半導体層薄層化工程（第８Ａ工程）
ＳＡ９  半導体層粗面化工程（第９Ａ工程）
ＳＢ１  半導体積層体準備工程（第１Ｂ工程）
ＳＢ２  発光セル群形成工程（第２Ｂ工程）
ＳＢ３  第１半導体層露出工程（第３Ｂ工程）
ＳＢ４  第１絶縁層形成工程（第４Ｂ工程）
ＳＢ５  配線電極形成工程（第５Ｂ工程）
ＳＢ６  孔形成工程（第６Ｂ工程）
ＳＢ７  第２電極形成工程（第７Ｂ工程）
ＳＢ８  半導体層薄層化工程（第８Ｂ工程）
ＳＢ９  半導体層粗面化工程（第９Ｂ工程）
【図１】
2019012816.tif 000003
【図２Ａ】
2019012816.tif 000004
【図２Ｂ】
2019012816.tif 000005
【図３Ａ】
2019012816.tif 000006
【図３Ｂ】
2019012816.tif 000007
【図３Ｃ】
2019012816.tif 000008
【図３Ｄ】
2019012816.tif 000009
【図３Ｅ】
2019012816.tif 000010
【図３Ｆ】
2019012816.tif 000011
【図４】
2019012816.tif 000012
【図５Ａ】
2019012816.tif 000013
【図５Ｂ】
2019012816.tif 000014
【図５Ｃ】
2019012816.tif 000015
【図６Ａ】
2019012816.tif 000016
【図６Ｂ】
2019012816.tif 000017
【図６Ｃ】
2019012816.tif 000018
【図７Ａ】
2019012816.tif 000019
【図７Ｂ】
2019012816.tif 000020
【図７Ｃ】
2019012816.tif 000021
【図８Ａ】
2019012816.tif 000022
【図８Ｂ】
2019012816.tif 000023
【図８Ｃ】
2019012816.tif 000024
【図９Ａ】
2019012816.tif 000025
【図９Ｂ】
2019012816.tif 000026
【図９Ｃ】
2019012816.tif 000027
【図１０Ａ】
2019012816.tif 000028
【図１０Ｂ】
2019012816.tif 000029
【図１０Ｃ】
2019012816.tif 000030
【図１１Ａ】
2019012816.tif 000031
【図１１Ｂ】
2019012816.tif 000032
【図１１Ｃ】
2019012816.tif 000033
【図１２Ａ】
2019012816.tif 000034
【図１２Ｂ】
2019012816.tif 000035
【図１２Ｃ】
2019012816.tif 000036
【図１３Ａ】
2019012816.tif 000037
【図１３Ｂ】
2019012816.tif 000038
【図１３Ｃ】
2019012816.tif 000039
【図１３Ｄ】
2019012816.tif 000040
【図１４Ａ】
2019012816.tif 000041
【図１４Ｂ】
2019012816.tif 000042
【図１４Ｃ】
2019012816.tif 000043
【図１４Ｄ】
2019012816.tif 000044
【図１５Ａ】
2019012816.tif 000045
【図１５Ｂ】
2019012816.tif 000046
【図１５Ｃ】
2019012816.tif 000047
【図１５Ｄ】
2019012816.tif 000048
【図１６】
2019012816.tif 000049
【図１７】
2019012816.tif 000050
【図１８】
2019012816.tif 000051
【図１９Ａ】
2019012816.tif 000052
【図１９Ｂ】
2019012816.tif 000053
【図１９Ｃ】
2019012816.tif 000054
【図２０Ａ】
2019012816.tif 000055
【図２０Ｂ】
2019012816.tif 000056
【図２０Ｃ】
2019012816.tif 000057
【図２１Ａ】
2019012816.tif 000058
【図２１Ｂ】
2019012816.tif 000059
【図２１Ｃ】
2019012816.tif 000060
【図２２Ａ】
2019012816.tif 000061
【図２２Ｂ】
2019012816.tif 000062
【図２２Ｃ】
2019012816.tif 000063
【図２３Ａ】
2019012816.tif 000064
【図２３Ｂ】
2019012816.tif 000065
【図２３Ｃ】
2019012816.tif 000066
【図２４Ａ】
2019012816.tif 000067
【図２４Ｂ】
2019012816.tif 000068
【図２４Ｃ】
2019012816.tif 000069
【図２５Ａ】
2019012816.tif 000070
【図２５Ｂ】
2019012816.tif 000071
【図２５Ｃ】
2019012816.tif 000072
【図２６Ａ】
2019012816.tif 000073
【図２６Ｂ】
2019012816.tif 000074
【図２６Ｃ】
2019012816.tif 000075
【図２６Ｄ】
2019012816.tif 000076
【図２７Ａ】
2019012816.tif 000077
【図２７Ｂ】
2019012816.tif 000078
【図２７Ｃ】
2019012816.tif 000079
【図２７Ｄ】
2019012816.tif 000080
【図２８Ａ】
2019012816.tif 000081
【図２８Ｂ】
2019012816.tif 000082
【図２８Ｃ】
2019012816.tif 000083
【図２８Ｄ】
2019012816.tif 000084
【図２９】
2019012816.tif 000085
【図３０】
2019012816.tif 000086
【図３１】
2019012816.tif 000087
【図３２Ａ】
2019012816.tif 000088
【図３２Ｂ】
2019012816.tif 000089
【図３２Ｃ】
2019012816.tif 000090