(57)【要約】【課題】放熱性に優れる発光装置の製造方法、この製造方法により得られる信頼性の高い発光装置およびプロジェクターを提供すること。【解決手段】発光装置１００の製造方法は、基板２０の凹部４０に第１導電性ペースト３１０を充填し、第１導電性ペースト３１０を焼結して第１接合層３１を形成する第１接合層形成工程と、第１接合層３１と半導体発光素子１０との間に第２導電性ペースト３２０を介在させ、第２導電性ペースト３２０を焼結して第１接合層３１と半導体発光素子１０とを接合する第２接合層３２を形成する第２接合層形成工程と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有する基板の前記凹部に第１導電性ペーストを充填し、前記第１導電性ペーストを焼結して第１接合層を形成する第１接合層形成工程と、
前記第１接合層と半導体発光素子との間に第２導電性ペーストを介在させ、前記第２導電性ペーストを焼結して前記第１接合層と前記半導体発光素子とを接合する第２接合層を形成する第２接合層形成工程と、を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記第２接合層形成工程に先立って、前記半導体発光素子に第３導電性ペーストを塗布し、前記第３導電性ペーストを焼結して第３接合層を形成する第３接合層形成工程を有し、
前記第２接合層形成工程では、前記第２接合層は、前記第３接合層と接合される請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２接合層形成工程に先立って、前記第３接合層の表面を研磨する第３接合層研磨工程を有している請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１導電性ペースト、前記第２導電性ペースト、および前記第３導電性ペーストは、粒径が１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の金属粒子を含んでいる請求項２または３に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１接合層形成工程において、前記凹部の表面には金属層が設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記凹部の側面は、前記基板の厚さ方向に対して傾斜する傾斜面である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２接合層形成工程に先立って、前記第１接合層の表面を研磨する第１接合層研磨工程を有している請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記凹部は、第１部分と、前記第１部分に接続されており、前記第１部分よりも幅の小さい第２部分と、を有し、
前記第１接合層形成工程では、前記第１部分を介して前記凹部に前記第１導電性ペーストを流し込む請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法によって製造されることを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発光装置と、
前記発光装置から出射された光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、を含むことを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置の製造方法、発光装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体発光素子の開発が精力的に行われてきている。具体的な半導体発光素子としては、半導体レーザー（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）、スーパールミネッセントダイオード（Ｓｕｐｅｒ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ、以下「ＳＬＤ」ともいう）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等が知られている。
【０００３】
このような半導体発光素子を備えている発光装置では、半導体発光素子の熱を効率的に放熱することを目的として、半導体発光素子を銅ベース等の支持基板に実装する（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の発光装置では、Ｃｕ基板と半導体発光素子とが、Ａｇナノ粒子の焼結体である接合層を介して接合されている。このような接合層によれば熱伝導性を高めることができ、接合層を介して半導体発光素子の熱を効率的にＣｕ基板に伝達することができると考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３１１３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発光装置では、Ｃｕ基板の接合面が平坦面であるため、Ｃｕ基板と接合層との接触面積を十分に広くすることができない。そのため、特に半導体発光素子の発熱量が大きい場合には、接合層を介したＣｕ基板への熱の伝達が不十分となり、半導体発光素子の放熱機能を十分に発揮することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、放熱性に優れる発光装置の製造方法、この製造方法により得られる信頼性の高い発光装置およびプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光装置の製造方法は、凹部を有する基板の前記凹部に第１導電性ペーストを充填し、前記第１導電性ペーストを焼結して第１接合層を形成する第１接合層形成工程と、
前記第１接合層と半導体発光素子との間に第２導電性ペーストを介在させ、前記第２導電性ペーストを焼結して前記第１接合層と前記半導体発光素子とを接合する第２接合層を形成する第２接合層形成工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
このように、基板に凹部を設けてこの凹部内に第１接合層を充填するように形成することで、接合層を介して半導体発光素子の熱を効率的に基板に伝達することができる。そのため、放熱性に優れる発光装置が得られる。
【０００９】
本発明の発光装置の製造方法では、前記第２接合層形成工程に先立って、前記半導体発光素子に第３導電性ペーストを塗布し、前記第３導電性ペーストを焼結して第３接合層を形成する第３接合層形成工程を有し、
前記第２接合層形成工程では、前記第２接合層は、前記第３接合層と接合されることが好ましい。
【００１０】
これにより、半導体発光素子と第２接合層との間にボイド（気泡）等の欠陥部分を少なくし接合面積を確保することができるので、半導体素子からの熱をより確実に基板に伝えることが可能となり、放熱性が向上する。
【００１１】
本発明の発光装置の製造方法では、前記第２接合層形成工程に先立って、前記第３接合層の表面を研磨する第３接合層研磨工程を有していることが好ましい。
これにより、基板と半導体発光素子との接合面積を確保することができる。
【００１２】
本発明の発光装置の製造方法では、前記第１導電性ペースト、前記第２導電性ペースト、および第３導電性ペーストは、粒径が１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の金属粒子を含んでいることが好ましい。
【００１３】
これにより、第２導電性ペーストの融着温度を低く抑えることができるので、熱ダメージを低減しつつ基板と半導体発光素子とを接合することができる。
【００１４】
本発明の発光装置の製造方法では、前記第１接合層形成工程において、前記凹部の表面には金属層が設けられていることが好ましい。
【００１５】
これにより、基板と第１接合層との密着性を高めることができる。
【００１６】
本発明の発光装置の製造方法では、前記凹部の側面は、前記基板の厚さ方向に対して傾斜する傾斜面であることが好ましい。
【００１７】
これにより、凹部に第１導電性ペーストを充填し易くなり、例えば、ボイドの発生を効果的に抑制することができる。
【００１８】
本発明の発光装置の製造方法では、前記第２接合層形成工程に先立って、前記第１接合層の表面を研磨する第１接合層研磨工程を有していることが好ましい。
これにより、基板と半導体発光素子との接合面積を確保することができる。
【００１９】
本発明の発光装置の製造方法では、前記凹部は、第１部分と、前記第１部分に接続されており、前記第１部分よりも幅の小さい第２部分と、を有し、
前記第１接合層形成工程では、前記第１部分を介して前記凹部に前記第１導電性ペーストを流し込むことが好ましい。
【００２０】
これにより、例えば、毛細管現象によって第２部分へも第１導電性ペーストを充填することができる。このように毛細管現象を用いることで、第２部分でのボイドの発生をより効果的に抑制することができる。
【００２１】
本発明の発光装置は、本発明の発光装置の製造方法によって製造されることを特徴とする。
これにより、放熱性が高く、信頼性の高い発光装置が得られる。
【００２２】
本発明のプロジェクターは、本発明の発光装置と、
前記発光装置から出射された光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、を含むことを特徴とする。
これにより、信頼性の高いプロジェクターが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す発光装置が有する半導体発光素子を模式的に示す平面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示す発光装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図５】図１に示す発光装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図６】図１に示す発光装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る発光装置が有する基板を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る発光装置が有する基板を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】図８に示す基板の凹部への第１導電性ペーストの供給方法を示す平面図である。
【図１０】図８に示す基板の変形例を示す平面図および断面図である。
【図１１】本発明のプロジェクターの光学系の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の発光装置の製造方法、発光装置およびプロジェクターを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
１．発光装置・発光装置の製造方法
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係る発光装置およびその製造方法について説明する。
【００２６】
図１は、本発明の第１実施形態に係る発光装置を示す断面図である。図２は、図１に示す発光装置が有する半導体発光素子を模式的に示す平面図である。図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図である。図４ないし図６は、それぞれ、図１に示す発光装置の製造方法を説明するための断面図である。
【００２７】
≪発光装置≫
図１に示す発光装置１００は、半導体発光素子１０と、基板２０と、これらを接合する接合層３０と、を有している。以下、半導体発光素子１０、基板２０および接合層３０について順次説明する。
【００２８】
−半導体発光素子−
半導体発光素子１０は、ＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）である。ＳＬＤは、例えば、半導体レーザーに比べてスペックルノイズを低減することができ、かつＬＥＤに比べて高出力化を図ることができるため、例えば、発光装置１００をプロジェクター等の光源に用いる場合に好適である。ただし、半導体発光素子１０としては、ＳＬＤに限定されず、例えば、半導体レーザー、ＬＥＤであってもよい。
【００２９】
図２および図３に示すように、半導体発光素子１０は、基板１０２と、第１クラッド層１０４と、活性層１０６と、第２クラッド層１０８と、コンタクト層１０９と、第１電極１１２と、第２電極１１４と、絶縁部１２０とが積層した構成となっている。
【００３０】
基板１０２としては、例えば、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＡｓ基板などを用いることができる。
【００３１】
第１クラッド層１０４は、基板１０２上に形成されている。第１クラッド層１０４としては、例えば、ｎ型のＩｎＧａＡｌＰ層などを用いることができる。
【００３２】
活性層１０６は、第１クラッド層１０４上に形成されている。活性層１０６は、例えば、ＩｎＧａＰウェル層とＩｎＧａＡｌＰバリア層とから構成される量子井戸構造を３つ重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有することができる。本実施形態では、活性層１０６は、光出射部１１が形成される第１側面１３１と、第１側面１３１に対して傾斜した第２側面１３２および第３側面１３３を有している。
【００３３】
活性層１０６の一部は、第１利得領域１５０、第２利得領域１６０および第３利得領域１７０を構成している。利得領域１５０、１６０、１７０は、光を発生させることができ、この光は、利得領域１５０、１６０、１７０内を利得を受けつつ導波することができる。
【００３４】
第１利得領域１５０は、第２側面１３２から第３側面１３３まで設けられており、第１側面１３１に対して平行に設けられている。また、第２利得領域１６０は、第２側面１３２から第１側面１３１まで設けられており、第２側面１３２において、第１利得領域１５０と重なっている。また、第３利得領域１７０は、第３側面１３３から第１側面１３１まで設けられており、第３側面１３３において、第１利得領域１５０と重なっている。
【００３５】
利得領域１５０、１６０、１７０に発生する光において、第１側面１３１の反射率は、第２側面１３２の反射率および第３側面１３３の反射率より低い。これにより、第２利得領域１６０と第１側面１３１との接続部および第３利得領域１７０と第１側面１３１との接続部は、光出射部１１となることができる。また、第２、第３側面１３２、１３３は、反射面となることができる。
【００３６】
利得領域１６０、１７０は、第１側面１３１の垂線Ｐに対して傾いて第１側面１３１に接続されている。これにより、第２利得領域１６０の第１側面１３１における端面と、第３利得領域１７０の第１側面１３１における端面との間で、利得領域１５０、１６０、１７０に発生する光を、直接的に多重反射させないことができる。その結果、直接的な共振器を構成させないことができるため、利得領域１５０、１６０、１７０に発生する光のレーザー発振を抑制または防止することができる。
【００３７】
利得領域１５０、１６０、１７０は、利得領域群１８０を構成することができ、半導体発光素子１０では、１つの利得領域群１８０が設けられている。なお利得領域群１８０の数は、特に限定されず、２つ以上であってもよい。
【００３８】
第２クラッド層１０８は、活性層１０６上に形成されている。第２クラッド層１０８としては、例えば、第２導電型（例えばｐ型）のＩｎＧａＡｌＰ層などを用いることができる。例えば、ｐ型の第２クラッド層１０８、不純物がドーピングされていない活性層１０６およびｎ型の第１クラッド層１０４により、ｐｉｎダイオードが構成される。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８の各々は、活性層１０６よりも禁制帯幅が大きく、屈折率が小さい層である。活性層１０６は、光を発生させ、かつ光を増幅しつつ導波させる機能を有する。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８は、活性層１０６を挟んで、注入キャリア（電子および正孔）並びに光を閉じ込める機能（光の漏れを抑制する機能）を有する。
【００３９】
半導体発光素子１０は、第１電極１１２と第２電極１１４との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加する（電流を注入する）と、活性層１０６に利得領域１５０、１６０、１７０を生じ、利得領域１５０、１６０、１７０において電子と正孔との再結合が起こる。この再結合により発光が生じる。この生じた光を起点として、連鎖的に誘導放出が起こり、利得領域１５０、１６０、１７０内で光の強度が増幅される。そして、強度が増幅された光は、光出射部１１から光Ｌとして出射される。すなわち、半導体発光素子１０は、端面発光型の半導体発光素子である。
【００４０】
コンタクト層１０９と第２クラッド層１０８の一部とは、柱状部１２２を構成する。柱状部１２２の平面形状は、利得領域１５０、１６０、１７０の平面形状と同じである。すなわち、コンタクト層１０９の上面の平面形状は、利得領域１５０、１６０、１７０の平面形状と同じである。例えば、柱状部１２２の平面形状によって、第１、第２電極１１２、１１４間の電流経路が決定され、その結果、利得領域１５０、１６０、１７０の平面形状が決定される。
【００４１】
絶縁部１２０は、第２クラッド層１０８上であって、柱状部１２２の側方に設けられている。絶縁部１２０としては、例えば、ＳｉＮ層、ＳｉＯ２層、ＳｉＯＮ層、Ａｌ２Ｏ３層、ポリイミド層を用いることができる。絶縁部１２０として上記の材料を用いた場合、第１、第２電極１１２、１１４間の電流は、絶縁部１２０を避けて、該絶縁部１２０に挟まれた柱状部１２２を流れることができる。絶縁部１２０は、第２クラッド層１０８の屈折率よりも小さい屈折率を有している。この場合、絶縁部１２０を形成した部分の垂直断面の有効屈折率は、絶縁部１２０を形成しない部分、すなわち、柱状部１２２が形成された部分の垂直断面の有効屈折率よりも小さくなる。これにより、平面方向において、利得領域１５０、１６０、１７０内に効率良く光を閉じ込めることができる。
【００４２】
第１電極１１２は、基板１０２の下の全面に形成されている。第１電極１１２としては、例えば、基板１０２側からＣｒ層、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層、Ａｕ層の順序で積層したものを用いることができる。
【００４３】
第２電極１１４は、コンタクト層１０９上に形成されている。第２電極１１４の平面形状は、例えば、利得領域１５０、１６０、１７０と平面形状と同じである。第２電極１１４としては、例えば、コンタクト層１０９側からＣｒ層、ＡｕＺｎ層、Ａｕ層の順序で積層したものを用いることができる。
【００４４】
半導体発光素子１０は、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術などによる半導体加工技術によって形成される。
【００４５】
図１に示すように、以上のような構成の半導体発光素子１０は、ジャンクションダウンの状態で基板２０に実装されている。すなわち、半導体発光素子１０は、活性層１０６が、半導体発光素子１０の基板１０２よりも基板２０側に位置するように、第２電極１１４側を基板２０に向けて（図３の例とは上下を逆にして）実装されている。このような半導体発光素子１０は、端面発光型の半導体発光素子であるため、光出射部１１から出射される光Ｌは、基板２０の主面に沿う方向に進行する。
【００４６】
−基板−
基板２０は、主に、半導体発光素子１０を支持する機能と、半導体発光素子１０の熱を放熱する機能と、を有している。このような基板２０は、例えば、シリコン基板で構成されている。また、基板２０の上面（半導体発光素子１０側の面）には凹部４０が形成されている。凹部４０は、平面視形状が矩形であり、その側面４１が基板２０の厚さ方向に対して傾斜しているテーパー状をなし、横断面積が開口から底面に向けて漸減している。すなわち、凹部４０は、四角錐台形をなしている。
【００４７】
このような凹部４０の表面にはスパッタリング、蒸着等によって成膜された金属膜５０が設けられている。金属膜５０は、基板２０と接合層３０との密着性を向上させるための膜である。したがって、金属膜５０を設けることで、基板２０と半導体発光素子１０との接合面積が確保されて接合強度が向上し、機械的強度が高く信頼性に優れる発光装置１００を得ることができる。このような金属膜５０の構成材料としては、上記効果を発揮することができれば、特に限定されず、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ等の各種金属材料や、これら金属を含む合金材料を用いることができる。
【００４８】
なお、基板２０には、半導体発光素子１０と電気的に接続される配線が形成されていてもよい。この場合、例えば、前記配線は、接合層３０を介して第２電極１１４と電気的に接続することができ、ボンディングワイヤーを介して第１電極１１２と電気的に接続することができる。
【００４９】
−接合層−
接合層３０は、凹部４０内に配置されている第１接合層３１と、半導体発光素子１０の下面に設けられている第３接合層３３と、第１接合層３１と第３接合層３３の間に設けられている（介在している）第２接合層３２と、を有し、これらの積層体で構成されている。
【００５０】
このように、第１接合層３１を凹部４０内に配置することで、第１接合層３１と基板２０との接触面積を大きくすることができるとともに、第１接合層３１を基板２０に埋設する（埋め込む）ことができる。そのため、半導体発光素子１０で発生するより多くの熱を、接合層３０を介して基板２０へ効率的に伝達することができる。特に、本実施形態では凹部４０がテーパー状をなし、第１接合層３１から基板２０へ熱が放射状に伝達されるため、半導体発光素子１０の熱を基板２０へ効率的に伝達することができる。加えて、接合層３０では、第２接合層３２および第３接合層３３の側面が露出しているため、これら側面からも半導体発光素子１０の熱を放熱することができる。したがって、基板２０から半導体発光素子１０の熱を十分に放熱することができるとともに、接合層３０からも半導体発光素子１０の熱を放熱することができる。その結果、放熱性に優れた発光装置１００となる。
【００５１】
また、第１、第２、第３接合層３１、３２、３３が２００Ｗ／Ｋ・ｍ以上であることが好ましい。これにより、接合層３０に十分に高い熱伝導性を付与することができ、半導体発光素子１０の熱をより効率的に基板２０へ伝達することができる。
【００５２】
これら第１、第２、第３接合層３１、３２、３３は、後述する製造方法でも述べるように、それぞれ、導電性ペーストを焼結して形成されたものである。
【００５３】
≪発光装置の製造方法≫
次に、発光装置１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００５４】
発光装置１００の製造方法は、基板２０の凹部４０に第１導電性ペースト３１０を充填し、第１導電性ペースト３１０を焼結して第１接合層３１を形成する第１接合層形成工程と、第１接合層３１の表面を研磨する第１接合層研磨工程と、半導体発光素子１０の下面（第２電極１１４上）に第３導電性ペースト３３０を配置し、第３導電性ペースト３３０を焼結して第３接合層３３を形成する第３接合層形成工程と、第３接合層の表面を研磨する第３接合層研磨工程と、第１接合層３１と第３接合層３３との間に第２導電性ペースト３２０を介在させ、第２導電性ペースト３２０を焼結して第２接合層３２を形成する第２接合層形成工程と、を有している。
【００５５】
［第１接合層形成工程］
まず、図４（ａ）に示すように、シリコン基板からなる基板２０を用意する。次に、基板２０の表面に凹部４０に対応する開口を有するマスクを形成し、このマスクを介して基板２０をウエットエッチングすることで、図４（ｂ）に示すように、基板２０に凹部４０を形成する。ウエットエッチングによれば、シリコンの結晶面が露出するため、自然とテーパー状の凹部４０が形成される。
【００５６】
次に、図４（ｃ）に示すように、凹部４０の内面に、スパッタリングや蒸着によって金属膜５０を形成する。
【００５７】
次に、図４（ｄ）に示すように、凹部４０内に第１導電性ペースト３１０を供給・配置する（充填する）。第１導電性ペースト３１０の凹部４０内への供給は、例えば、ディスペンサーを使用するディスペンス法で行うことができる。ディスペンス法で第１導電性ペースト３１０を供給することで、供給された第１導電性ペースト３１０は、毛細管現象によって凹部４０内へ徐々に広がるため、ボイド（基板２０との隙間／気泡）の発生が効果的に抑制される。特に、凹部４０がテーパー状をなしているため、凹部４０内に第１導電性ペースト３１０を供給した際に、第１導電性ペースト３１０が凹部４０の側面を伝って凹部４０の底部までスムーズに流れ込み、この点からも、ボイドの発生が効果的に抑制される。ただし、第１導電性ペースト３１０の凹部４０内への供給は、ディスペンス法に限定されず、例えば、スクリーン印刷法で行ってもよい。
【００５８】
ここで、第１導電性ペースト３１０としては、特に限定されず、例えば、溶媒３１１に金属粒子３１２を分散させたものを用いることができる。
【００５９】
金属粒子３１２としては、特に限定されず、例えば、銀粒子、銅粒子等を用いることができる。また、金属粒子３１２の粒径（直径）としては、特に限定されないが、具体的には、１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下程度のものを含むことが好ましい。すなわち、金属粒子３１２はいわゆる「金属ナノ粒子」を含むことが好ましい。これにより、低融点で熱伝導率の高い第１接合層３１を形成することができる。一方、溶媒３１１としては、例えば、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−ウンデカン、トルエン等の炭化水素系溶媒、ｎ−ノナノール、ｎ−ウンデカノール等の高級アルコール、オクタノール、テルピネオール等のアルコール類、水系溶媒を用いることができる。
【００６０】
次に、第１導電性ペースト３１０を焼結処理し、図４（ｅ）に示すように、第１接合層３１を形成する。
【００６１】
［第１接合層研磨工程］
次に、図５（ａ）に示すように、第１接合層３１の表面を研磨し、第１接合層３１の表面に形成されている酸化膜等の不要膜を除去するとともに、第１接合層３１の表面を平坦化する。このように、不要膜を除去し、かつ、表面を平坦化することで、後の第２接合層形成工程において、第１接合層３１と第２接合層３２との接合面積を確保し、より強固に接合することができる。なお、研磨方法としては、特に限定されず、例えば、ＣＭＰ（化学機械研磨）、プラズマ処理等で行うことができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、第１接合層３１の上面は、基板２０の上面と面一になっているが、第１接合層３１の上面の位置は、これに限定されず、基板２０の上面よりも下側に位置していてもよいし、上側に位置していてもよい（すなわち、第１接合層３１の一部が凹部４０から突出していてもよい）。
【００６３】
［第３接合層形成工程］
次に、図５（ｂ）に示すように、半導体発光素子１０を用意する。次に、半導体発光素子１０の第２電極１１４の表面に第３導電性ペースト３３０を供給・配置する。第３導電性ペースト３３０の供給・配置は、例えば、スクリーン印刷法や、ディスペンス法を用いて行うことができる。なお、第３導電性ペースト３３０としては、特に限定されず、例えば、第１導電性ペースト３１０と同じものを用いることができる。次に、第３導電性ペースト３３０を焼結処理し、図５（ｃ）に示すように、第３接合層３３を形成する。
【００６４】
［第３接合層研磨工程］
次に、図５（ｄ）に示すように、第３接合層３３の表面を研磨し、第３接合層３３の表面に形成されている酸化膜等の不要膜を除去するとともに、第３接合層３３の表面を平坦化する。このように、不要膜を除去し、かつ、表面を平坦化することで、後の第２接合層形成工程において、第３接合層３３と第２接合層３２との接合面積を確保し、より強固に接合することができる。なお、研磨方法としては、特に限定されず、例えば、ＣＭＰ（化学機械研磨）、プラズマ処理等で行うことができる。
【００６５】
［第２接合層形成工程］
次に、図６（ａ）に示すように、基板２０の第１接合層３１上に第２導電性ペースト３２０を供給・配置する。第２導電性ペースト３２０としては、特に限定されず、例えば、溶媒３２１に金属粒子３２２を分散させたものを用いることができる。金属粒子３２２としては、特に限定されず、銀粒子、銅粒子等を用いることができる。また、金属粒子３２２の粒径（直径）としては、特に限定されないが、例えば、１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下程度のものを含むことが好ましい。すなわち、金属粒子３２２は、いわゆる「金属ナノ粒子」を含むことが好ましい。このように、金属粒子３２２が微小な粒径のものを含むことで、融点を低くすることができ、金属粒子３２２が低温で融着する。すなわち、第２導電性ペースト３２０の焼成温度を低くすることができ、半導体発光素子１０や基板２０への熱ダメージを低減することができる。一方、溶媒３２１としては、例えば、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−ウンデカン、トルエン等の炭化水素系溶媒、ｎ−ノナノール、ｎ−ウンデカノール等の高級アルコール、オクタノール、テルピネオール等のアルコール類、水系溶媒を用いることができる。
【００６６】
次に、図６（ｂ）に示すように、第３接合層３３が第２導電性ペースト３２０上に配置されるように、基板２０に半導体発光素子１０を配置する。次に、図６（ｃ）に示すように、第２導電性ペースト３２０を焼成処理し、第１、第３接合層３１、３３と接合した第２接合層３２を形成する。これにより、第１、第２、第３接合層３１、３２、３３からなる接合層３０が形成され、接合層３０を介して基板２０と半導体発光素子１０とが接合される。
以上によって、発光装置１００が得られる。
【００６７】
このような製造方法によれば、放熱性に優れる発光装置１００を簡単に製造することができる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態に係る発光装置が有する基板を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図である。
【００６９】
以下、第２実施形態の発光装置について前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００７０】
第２実施形態の発光装置は、基板に形成されている凹部の形状が異なる以外は、前述した第１実施形態の発光装置と同様である。なお、図７では、前述した実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。
【００７１】
図７に示すように、本実施形態の凹部４０の側面は、基板２０の厚さ方向とほぼ平行であり、上面に対してほぼ直交している。一方で、凹部４０の底面は、凹状に湾曲したアーチ状の湾曲面となっている。このような形状とすることで、発光装置１００の製造過程において、第１導電性ペースト３１０を凹部４０内に充填する際、凹部４０の底面の凹みに沿って第１導電性ペースト３１０が凹部４０内を広がるため、ボイドの発生をより効果的に抑制することができる。
【００７２】
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７３】
＜第３実施形態＞
図８は、本発明の第３実施形態に係る発光装置が有する基板を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中のＣ−Ｃ線断面図である。図９は、図８に示す基板の凹部への第１導電性ペーストの供給方法を示す平面図である。図１０は、図８に示す基板の変形例を示す平面図および断面図である。
【００７４】
以下、第３実施形態の発光装置について前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００７５】
第３実施形態の発光装置は、基板に形成されている凹部の形状が異なる以外は、前述した第１実施形態の発光装置と同様である。なお、図８では、前述した実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。
【００７６】
図８に示すように、本実施形態の凹部４０は、第１部分４０Ａと、第１部分４０Ａに接続されており、第１部分４０Ａよりも幅Ｗが小さく凹部の深さが小さい一対の第２部分４０Ｂと、を有している。また、一対の第２部分４０Ｂは、第１部分４０Ａを挟んで対向配置されており、互いに、第１部分４０Ａに接続されている。このような形状の凹部４０では、第１部分４０Ａが第１導電性ペースト３１０を供給する供給口として機能する。
【００７７】
図９（ａ）に示すように、発光装置１００の製造過程において、第１導電性ペースト３１０を第１部分４０Ａから供給すると、図９（ｂ）に示すように、第１部分４０Ａに供給された第１導電性ペースト３１０が毛細管現象によって第２部分４０Ｂ内に広がっていく。このような方法によれば、第１部分４０Ａが第２部分４０Ｂよりも大きく開口しているため、第１導電性ペースト３１０を凹部４０内に供給し易くなる。さらに、第２部分４０Ｂへは毛細管現象によって第１導電性ペースト３１０が充填されるため、第２部分４０Ｂでボイドが発生し難い。
【００７８】
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７９】
なお、本実施形態の変形例として、例えば、図１０に示すように、第１部分４０Ａを複数有していてもよい。図１０に示す凹部４０では、第１部分４０Ａが３つ並んで設けられ、これらが２つの第２部分４０Ｂで接続された構成となっている。なお、中央の第１部分４０Ａは、端部に設けられた第１部分４０Ａの幅よりも小さく構成されている。この場合には、３つの第１部分４０Ａのそれぞれから第１導電性ペースト３１０を供給してもよい。これにより、第２部分４０Ｂへは、その両端から第１導電性ペースト３１０が充填されていくので、第２部分４０Ｂへの第１導電性ペースト３１０の充填を効率的にかつ短時間で行うことができる。
【００８０】
２．プロジェクター
次に、本発明のプロジェクターについて説明する。ただし、以下に示す構成は、一例であって、本発明のプロジェクターの構成は、以下の構成に限定されない。
【００８１】
図１１に示すように、プロジェクター５００は、赤色光、緑色光、青色光を出射する赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、青色光源１００Ｂを含む。これら光源１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂとして上述した発光装置１００を用いることができる。
【００８２】
プロジェクター５００は、さらに、レンズアレイ５０２Ｒ、５０２Ｇ、５０２Ｂと、透過型の液晶ライトバルブ（光変調装置）５０４Ｒ、５０４Ｇ、５０４Ｂと、投射レンズ（投射装置）５０８とを有している。
【００８３】
光源１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂから出射された光は、各レンズアレイ５０２Ｒ、５０２Ｇ、５０２Ｂに入射する。レンズアレイ５０２Ｒ、５０２Ｇ、５０２Ｂの入射面は、例えば、光源１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂから出射される光の光軸に対して、所定の角度で傾斜している。これにより、光源１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂから出射された光の光軸を変換することができる。したがって、例えば、光源１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂから出射された光を、液晶ライトバルブ５０４の照射面に対して、直交させることができる。特に、図２に示すように、半導体発光素子１０の利得領域１６０、１７０が第１側面１３１に対して傾いて設けられている場合、発光装置１００から出射される光は、第１側面１３１の垂線Ｐに対して傾いて進行するため、レンズアレイ５０２Ｒ、５０２Ｇ、５０２Ｂの入射面は、所定の角度で傾斜していることが望ましい。
【００８４】
レンズアレイ５０２Ｒ、５０２Ｇ、５０２Ｂは、液晶ライトバルブ５０４Ｒ、５０４Ｇ、５０４Ｂ側に凸曲面を有している。これにより、レンズアレイ５０２Ｒ、５０２Ｇ、５０２Ｂの入射面において光軸が変換された光は、凸曲面によって、集光される（または拡散角を小さくされることができる）。したがって、均一性よく液晶ライトバルブ５０４Ｒ、５０４Ｇ、５０４Ｂを照射することができる。このように、レンズアレイ５０２Ｒ、５０２Ｇ、５０２Ｂは、光源１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂから出射される光の光軸を制御して、当該光を集光させることができる。
【００８５】
各レンズアレイ５０２Ｒ、５０２Ｇ、５０２Ｂによって集光された光は、各液晶ライトバルブ５０４Ｒ、５０４Ｇ、５０４Ｂに入射する。各液晶ライトバルブ５０４Ｒ、５０４Ｇ、５０４Ｂは、入射した光をそれぞれ画像情報に応じて変調する。
【００８６】
各液晶ライトバルブ５０４Ｒ、５０４Ｇ、５０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム５０６に入射する。クロスダイクロイックプリズム５０６は、例えば、４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。
【００８７】
クロスダイクロイックプリズム５０６によって合成された光は、投射光学系である投射レンズ５０８に入射する。投射レンズ５０８は、液晶ライトバルブ５０４Ｒ、５０４Ｇ、５０４Ｂによって形成された像を拡大して、スクリーン（表示面）５１０に投射する。これにより、スクリーン５１０上に所望の映像が映し出される。
以上、プロジェクター５００について説明した。
【００８８】
なお、上述の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）が挙げられる。また、投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。
【００８９】
また、光源１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂを、光源からの光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置である走査手段を有するような走査型の画像表示装置（プロジェクター）の光源装置にも適用することが可能である。
【００９０】
以上、本発明の発光装置の製造方法、発光装置およびプロジェクターについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【００９１】
また、前述した実施形態では、半導体発光素子に第３接合層を形成しているが、第３接合層は、省略してもよい。この場合は、第２接合層と半導体発光素子とを接合すればよい。
【００９２】
また、前述した実施形態では、第１接合層研磨工程と第３接合層研磨工程とを有しているが、これら工程は、必要に応じて行えばよく、省略してもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１００……発光装置  １００Ｂ……青色光源  １００Ｇ……緑色光源  １００Ｒ……赤色光源  １０……半導体発光素子  １０２……基板  １０４……第１クラッド層  １０６……活性層  １０８……第２クラッド層  １０９……コンタクト層  １１……光出射部  １１２……第１電極  １１４……第２電極  １２０……絶縁部  １２２……柱状部  １３１……第１側面  １３２……第２側面  １３３……第３側面  １５０……第１利得領域  １６０……第２利得領域  １７０……第３利得領域  １８０……利得領域群  ２０……基板  ３０……接合層  ３１……第１接合層  ３１０……第１導電性ペースト  ３１１……溶媒  ３１２……金属粒子  ３２……第２接合層  ３２０……第２導電性ペースト  ３２１……溶媒  ３２２……金属粒子  ３３……第３接合層  ３３０……第３導電性ペースト  ４０……凹部  ４０Ａ……第１部分  ４０Ｂ……第２部分  ４１……側面  ５０……金属膜  ５００……プロジェクター  ５０２Ｒ、５０２Ｇ、５０２Ｂ……レンズアレイ  ５０４、５０４Ｒ、５０４Ｇ、５０４Ｂ……液晶ライトバルブ  ５０６……クロスダイクロイックプリズム  ５０８……投射レンズ  ５１０……スクリーン  Ｌ……光  Ｐ……垂線  Ｗ……幅
【図１】
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【図２】
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【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】
2015188034.tif 000010
【図９】
2015188034.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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