(57)【要約】      （修正有）【課題】素子間における光のクロストークが大幅に抑制された高性能かつ高発光効率の半導体発光装置を提供する。【解決手段】第１の導電型を有する第１の半導体層２２、発光層２３及び第２の導電型を有する第２の半導体層２４が順次積層された構造を有する半導体構造層２１を含む半導体発光素子２０が搭載基板１１上に複数個並置された半導体発光装置１０であって、半導体構造層２１は、その隣接する半導体発光素子に対向する側面２１Ｓが、第１の半導体層２２から第２の半導体層２４に達する凹部によって段差形状を有し、凹部は、その全体が光学的に露出している。【選択図】図１
2015103590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電型を有する第１の半導体層、発光層及び第２の導電型を有する第２の半導体層が順次積層された構造を有する半導体構造層を含む半導体発光素子が搭載基板上に複数個並置された半導体発光装置であって、
前記半導体構造層は、その隣接する前記半導体発光素子に対向する側面が、前記第１の半導体層から前記第２の半導体層に達する凹部によって段差形状を有し、
前記凹部は、その全体が光学的に露出していることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記半導体構造層の前記側面は、隣接する前記半導体発光素子の前記半導体構造層間の間隔が前記搭載基板に向かって拡大するように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記凹部は、前記半導体構造層に平行な底面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
隣接する前記半導体発光素子間における前記搭載基板上に形成された光吸収体を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記半導体構造層の各々は、前記搭載基板側から前記第１の半導体層、前記発光層及び前記第２の半導体層の順で順次積層された構造を有し、
前記光吸収体は、隣接する前記側面に沿った方向に延在し、かつ隣接する前記半導体発光素子の前記第１の半導体層間の距離以上の幅を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記半導体構造層の前記側面のうち、前記凹部以外の部分は、空気又は封止ガス雰囲気中に露出していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記第１の半導体層上に形成された第１の電極と、
前記第１の半導体層から前記第１の半導体層及び前記発光層を貫通し、前記第２の半導体層に接続された第２の電極と、を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子を複数個用いた半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子は、通常、成長用基板上に、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層からなる半導体構造層を成長し、それぞれｎ型半導体層及びｐ型半導体層に電圧を印加するｎ電極及びｐ電極を形成して作製される。さらに、放熱性能の向上を図る半導体発光素子として、半導体構造層を成長用基板とは別の支持基板に接合した後、成長用基板を除去した半導体発光素子が知られている。また、複数の半導体発光素子を実装基板上に固定し、さらに波長変換用の蛍光体層を形成した後、樹脂などで封止することによって、半導体発光装置が作製される。
【０００３】
特許文献１には、ベース基板の主面に、発光素子であるＬＥＤが直列に接続されたＬＥＤアレイが配置され、当該ＬＥＤアレイを覆う蛍光体膜が設けられた半導体発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2011-044741号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、自動車用ヘッドライトにおいて、前方の状況、すなわち対向車や前走車などの有無及びその位置に応じて配光形状をリアルタイムで制御する技術が注目されている。この技術によって、例えば走行用の配光形状すなわちハイビームでの走行中に対向車を検知した際には、ヘッドライトに照射される領域のうち、当該対向車の領域のみをリアルタイムで遮光することが可能となる。従って、ドライバに対して常にハイビームに近い視界を与えることができ、その一方で対向車に眩惑光（グレア）を与えることが防止される。このような配光可変型のヘッドライトシステムは、例えば、複数の半導体発光素子をアレイ状に配置した半導体発光装置を作製し、当該半導体発光素子の各々への導通及び非導通をリアルタイムで制御することによって実現することができる。
【０００６】
しかし、一般に、複数の半導体発光素子が並置された半導体発光装置の半導体発光素子のうち、導通されている素子から放出された光が素子の側面から素子間に漏れ、非導通の素子に伝播してしまう場合があった。この場合、非導通の素子からも弱い光が放出されているような状態となり、これがグレアの原因の１つとなっていた。このいわゆる光のクロストークの問題は、さらに、発光装置の照射領域と非照射領域との境界を曖昧にすることや、所望の配光形状を得られないという問題を引き起こす。複数の素子を用いる発光装置の様々な応用分野において、光のクロストークはないことが望ましい。
【０００７】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、素子間における光のクロストークが大幅に抑制された高性能かつ高発光効率の半導体発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による半導体発光装置は、第１の導電型を有する第１の半導体層、発光層及び第２の導電型を有する第２の半導体層が順次積層された構造を有する半導体構造層を含む半導体発光素子が搭載基板上に複数個並置された半導体発光装置であって、半導体構造層は、その隣接する半導体発光素子に対向する側面が、第１の半導体層から第２の半導体層に達する凹部によって段差形状を有し、凹部は、その全体が光学的に露出していることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、実施例１の半導体発光装置の構成を示す図である。
【図２】（ａ）は実施例１の半導体発光装置における素子側面の詳細を示す図であり、（ｂ）は実施例１の半導体発光装置における光の進路を説明する図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、実施例１の半導体発光装置の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１（ａ）は、実施例１の半導体発光装置１０の構造を示す断面図である。図１（ｂ）は、半導体発光装置１０の上面を模式的に示す図である。なお、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。半導体発光装置１０は複数の半導体発光素子を有するが、図１（ａ）には隣接する２つの半導体発光素子２０及び３０を示している。以下においては、隣接する１対の素子として、半導体発光素子２０及び３０について説明する。
【００１２】
半導体発光素子２０は、半導体構造層２１、ｐ電極（第１の電極）２５及びｎ電極（第２の電極）２６からなる。半導体構造層２１は発光層２３がｐ型半導体層（第１の半導体層）２２及びｎ型半導体層（第２の半導体層）２４に挟まれるように形成された構造を有している。半導体構造層２１は、例えば、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）の組成を有するｐ型半導体層２２、発光層２３Ｂ及びｎ型半導体層２４が搭載基板１１上に順次積層された構造を有している。半導体構造層２１のｎ型半導体層２４は、複数の突起２４Ａからなる凹凸構造面を有している。ｎ型半導体層２４の当該凹凸構造面は光取出し面として機能する。
【００１３】
ｐ電極２５はｐ型半導体層２２上に形成され、反射性の高い金属からなる反射金属層２７及び反射金属層２７の全体を覆うように形成されたキャップ層２８からなる。反射金属層２７は、例えばＡｇ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｌ及びＰｄなどの金属材料並びにこれらを含む合金を用いて形成される。キャップ層２８は、例えばＴｉ、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ａｕなど、自身が他の層にマイグレーションしにくく、反射金属層２７のマイグレーションを防止する金属材料を用いて形成される。ｎ電極２６は、ｐ型半導体層２２の表面からｐ型半導体層２２及び発光層２３を貫通し、ｎ型半導体層２４に接続されている。ｎ電極２５は、例えばＴｉ、Ａｌ、Ｐｔ及びＡｕなどの金属材料を用いて形成される。
【００１４】
半導体発光素子３０は、半導体発光素子２０と同様の構成を有している。半導体発光素子３０は半導体構造層３１、ｐ電極３５及びｎ電極３６を有し、半導体構造層３１（ｐ型半導体層３２、発光層３３、ｎ型半導体層３４及び突起３２Ａ）は半導体構造層２１と、ｐ電極３５（反射金属層３７及びキャップ層３８）はｐ電極２５と、ｎ電極３６はｎ電極２６と、それぞれ同様の構成を有している。
【００１５】
搭載基板１１上には絶縁層１２及び第１及び第２の接合層１３Ａ及び１３Ｂが形成されている。また、半導体発光素子２０は、それぞれｐ電極２５及びｎ電極２６に接続されたｐ側接続電極２５Ａ及びｎ側接続電極２６Ａを有している。同様に、半導体発光素子３０は、それぞれｐ電極３５及びｎ電極３６に接続されたｐ側接続電極３５Ａ及びｎ側接続電極３６Ａを有している。搭載基板１１と半導体発光素子２０及び３０とは、接合層１３Ａ及び１３Ｂと、ｐ側接続電極２５Ａ及び３５Ａ並びにｎ側接続電極２６Ａ及び３６Ａとを介して接合されている。このようにして、半導体発光素子２０及び３０は、搭載基板１１上に並置されている。
【００１６】
第１の接合層１３Ａはｐ側接続電極２５Ａ上に形成され、第２の接合層１３Ｂはｎ側接続電極２６Ａ上に形成されている。また、第１及び第２の接合層１３Ａ及び１３Ｂは、搭載基板１１内に設けられたｐ側ビア配線ＶＡ及びｎ側ビア配線ＶＢにそれぞれ接続されている。なお、本実施例においては、半導体発光装置１０は、半導体発光素子２０及び３０が互いに並列に接続された構造を有している。また、半導体発光素子２０において、ｐ電極２５及びｐ側接続電極２５Ａとｎ電極２６及びｎ側接続電極２６Ａとの間は、絶縁膜１４によって絶縁されている。また、絶縁膜１４は、半導体構造層２１の側面２１Ｓの一部にも形成され、側面２１Ｓを保護し、ｐ型半導体層２２及びｎ型半導体層２４間の電流リークなどを防止している。絶縁膜１４は、半導体発光素子３０についても同様に形成されている。
【００１７】
搭載基板１１は、例えばＳｉ、ＡｌＮ、Ｍｏ、Ｗ、ＣｕＷなどの放熱性の高い材料からなる。絶縁層１２及び絶縁膜１４は、例えばＳｉＯ2及びＳｉ3Ｎ4などの絶縁材料からなる。接合層１３Ａ及び１３Ｂ並びに各接続電極は、Ａｕ及びＳｎ、Ａｕ及びＩｎ、Ｐｄ及びＩｎ、Ｃｕ及びＳｎ、Ａｇ及びＳｎ、Ａｇ及びＩｎ並びにＮｉ及びＳｎなど、互いに融着して接合される材料の組み合わせか、又はＡｕなどの互いに拡散して接合される材料を用いて形成される。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、半導体発光素子２０の半導体構造層２１は、その隣接する半導体発光素子３０に対向する側面２１Ｓが、ｐ型半導体層２２からｎ型半導体層２４に達する凹部によって段差形状を有している。また、凹部は、その全体が光学的に露出している。本実施例においては、凹部において露出する半導体構造層２１の表面全体、すなわち凹部の側面及び底面の全体が絶縁膜１４によって覆われているのみである。また、半導体構造層２１の側面２１Ｓは、隣接する半導体発光素子３０の半導体構造層３１との間隔、すなわち隣接する半導体構造層２１及び３１間の間隔が搭載基板１１に向かって拡大するように傾斜している。本実施例においては、半導体構造層２１の全ての側面が傾斜している。半導体発光素子３０の半導体構造層３１の側面３１Ｓは、半導体構造層２１の側面２１Ｓと同様に傾斜している。これら側面２１Ｓ及び３１Ｓについては図２を用いて後述する。
【００１９】
隣接する半導体発光素子２０及び３０間における搭載基板１１上には、光吸収体１５が形成されている。光吸収体１５は、例えば発光層２３からの放出光に対して高い吸収率を有する材料、すなわち反射率が低い材料から構成されている。光吸収体１５の材料としては、例えば、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｗ、Ｃｏ及びＺｎなどの金属材料、Ｓｉ及びＣなどの半導体材料、並びにポリイミドなどの有機材料が用いられる。
【００２０】
図１（ｂ）は、半導体発光装置１０の模式的な上面図である。なお、図１（ｂ）においては、理解の容易さのため、ｎ電極２６及び３６並びにｐ型半導体層２２及び３２を破線で示しており、一部の構成要素を省略してある。図１（ｂ）に示すように、半導体発光素子２０及び３０は、例えば、上面視において、すなわち搭載基板１１に垂直な方向から見たとき、矩形の形状を有している。後述するが、半導体発光素子２０の側面に設けられた凹部は、図１（ｂ）における実線部分（ｎ型半導体層２４の領域）及び破線部分（ｐ型半導体層２２の領域）間に設けられた部分である。また、凹部は光透過性の絶縁膜１４に覆われているのみであり、例えば電極用の金属など光を吸収及び反射するような部材は設けられていない。従って、凹部は光学的に露出しており、素子領域上には均一は発光領域が形成される。光吸収体１５は、半導体発光素子２０の隣接する半導体発光素子３０に面する側面２１Ｓに沿った方向に延在しており、かつ、隣接する半導体発光素子２０及び３０におけるｐ型半導体層２２及び３２間の距離Ｄ以上の幅Ｗを有している。
【００２１】
なお、本実施例においては、半導体発光装置１０は、図１（ｂ）に示すように、３行３列で合計９個の半導体発光素子がアレイ状に並置されている。このため、装置内には素子間の領域が格子状に形成され、当該格子状の素子間領域に光吸収体１５が設けられている。また、光吸収体１５は、素子間領域のみならず、素子の外側の領域、すなわち素子の外周部分に沿って形成されている。この素子の外側に形成された光吸収体１５は、素子の隣接する素子に対向しない側面から素子領域の外側に漏れる光を吸収し、素子間のみならず素子領域への光のクロストークが低減される。
【００２２】
次に、図２（ａ）を用いて、半導体発光素子２０における半導体構造層２１の側面２１Ｓの詳細構造について説明する。図２（ａ）及び後述の図２（ｂ）は、図１（ａ）の破線で囲まれた部分を拡大して示す部分拡大断面図である。なお、図２（ａ）においては、図の明確さのため、一部においてハッチングを省略しており、半導体発光素子３０の構成要素を破線で示している。図２（ａ）に示すように、半導体構造層２１は、その隣接する半導体発光素子３０に対向する側面２１Ｓにおいて、ｐ型半導体層２２からｎ型半導体層２４に達する凹部ＣＰによって段差形状を有している。より具体的には、側面２１Ｓは、凹部側面（以下、第１の側面と称する）２１Ｓ１及び凹部底面（以下、単に底面と称する）２１ＳＢからなる凹部ＣＰと、凹部ＣＰ以外の部分であり、第１の側面２１Ｓ１よりも外側に形成された第２の側面２１Ｓ２と、からなる。第１の側面（凹部底面）２１Ｓ１は、ｐ型半導体層２２の側面、発行層２３の側面及びｎ型半導体層２４の側面の一部を構成している。底面（凹部底面）２１ＳＢは、半導体構造層２１の層内方向に平行に形成されている。第２の側面２１Ｓ２は、ｎ型半導体層２４の側面の一部を構成している。また、凹部ＣＰにおいて露出する半導体構造層２１の表面全体、すなわち第１の側面２１Ｓ１及び底面２１ＳＢの全体は、絶縁膜１４によって覆われている。また、凹部ＣＰの底面２１Ｂに対向する絶縁膜１４の表面部分１４Ａは、半導体構造層２１に平行に、かつ発光層２３よりもｎ型半導体層２４側に形成されている。
【００２３】
半導体構造層２１の側面２１Ｓのうち、凹部ＣＰ以外の部分すなわち第２の側面２１Ｓ２は、外部（例えば空気又は封止ガス雰囲気中など）に露出している。第１の側面２１Ｓ１及び第２の側面２１Ｓ２は、隣接する半導体構造層２１及び３１間の間隔が搭載基板１１に向かって拡大するように傾斜している。従って、発光層２３から第１の側面２１Ｓ１及び第２の側面２１Ｓ２に向かって放出された光は、第１の側面２１Ｓ１及び第２の側面２１Ｓ２によって、光取出し面すなわちｎ型半導体層２４の表面に向かって反射される確率が高い。なお、図示していないが、半導体発光素子３０における半導体構造層３１の側面３１Ｓは、側面２１Ｓと同様に、凹部ＣＰ（第１の側面３１Ｓ１及び底面３１ＳＢ）及び第２の側面３１Ｓ２を有している。
【００２４】
次に、図２（ｂ）を用いて、半導体発光装置１０内における光の進路を３種類の光に区別して詳細に説明する。なお、図２（ｂ）においては、図の明確さのため、一部においてハッチングは省略してある。まず、発光層２３から第１の側面２１Ｓ１に向かって放出された光Ｌ１及びＬ２について説明する。発光層２３から第１の側面２１Ｓ１に向かって放出された光は、その第１の側面２１Ｓ１に対する入射角が臨界角以下である可能性が高い。従って、光Ｌ１及びＬ２のように、第１の側面２１Ｓ１によって反射されずに屈折された後、半導体構造層２１の外部に出る可能性が高い。発光層２３から第１の側面２１Ｓ１に向かって放出された光のうち、第１の側面２１Ｓ１によって屈折された光Ｌ１は、絶縁膜１４に入射し、底面２１ＳＢによって反射された後、搭載基板１１に向かって進む。また、発光層２３から第１の側面２１Ｓ１に向かって放出され、絶縁膜１４に入射して絶縁膜１４の側面によって屈折された光Ｌ２は、発光層２３よりもｎ型半導体層２４側に形成された凹部底面２１ＳＢに対向する絶縁膜１４の表面１４Ａによって反射される。光Ｌ２は、光Ｌ１と同様に搭載基板１１に向かって進む。
【００２５】
上記したように、半導体構造層２１の側面２１Ｓが凹部ＣＰを有する段差形状を有することによって、光Ｌ１及びＬ２のような光を搭載基板１１に向かって導くことが可能となる。従って、他の半導体発光素子３０に光が伝播することを抑制することができる。なお、凹部ＣＰの底面２１ＳＢは、平坦であることが望ましい。底面２１ＳＢが平坦であると、底面２１ＳＢにおいて光Ｌ１及びＬ２のような光が通過せず、搭載基板１１に向かって反射されやすくなるからである。また、光Ｌ１の一部は、底面２１ＳＢにおいて反射されず、再度半導体構造層２１のｎ型半導体層２４内に入射する（光Ｌ１Ａ）。この光Ｌ１Ａは、後述する光Ｌ３と同様の経路を進む。
【００２６】
さらに、光Ｌ１及びＬ２のような光は、搭載基板１１上に形成された光吸収体１５に入射して減衰する。光吸収体１５は、隣接する半導体発光素子２０及び３０におけるｐ型半導体層２２及び３２間の距離Ｄ以上の幅Ｗを有しているため、搭載基板１１に向かって進む光の多くが光吸収体１５に入射する。従って、他の半導体発光素子３０に伝播する可能性のある光である光Ｌ１及びＬ２を光吸収体１５によって確実に減衰又は消滅させることが可能となる。
【００２７】
次に、発光層２３から第２の側面２１Ｓ２に向かって放出された光Ｌ３は、第２の側面２１Ｓ２によって、光取出し面すなわちｎ型半導体層２４の表面に向かって反射される。これは、第２の側面２１Ｓ２が傾斜していることによる。第２の側面２１Ｓ２は、隣接する半導体構造層２１及び３１間の間隔が搭載基板１１に向かって拡大するように傾斜している。従って、第２の側面２１Ｓ２において光が全反射によって反射される可能性が高くなる。光Ｌ３は、第２の側面２１Ｓ２によって反射された後、発光層２３からｎ型半導体層２４の表面すなわち光取出し面に向かって放出される光（図示せず）と共に、外部に取出される。
【００２８】
また、側面２１のうちの凹部ＣＰ以外の部分である第２の側面２１Ｓ２は、空気又は封止ガス雰囲気中に露出している。従って、ｎ型半導体層２４と外部（例えば空気）との界面での光の屈折率差が大きいものとなる。なお、一般的には、ｐ型半導体層２２及びｎ型半導体層２４間の電流リークなど導通不良を防止する目的から、半導体構造層２１の側面２１Ｓの全体が絶縁膜１４によって覆われる。一方、本実施例においては、凹部ＣＰにおいて露出する半導体構造層２１の表面、すなわち第１の側面２１Ｓ１及び底面２１ＳＢのみが絶縁膜１４に覆われることによって導通不良などを防止することが可能となる。従って、第２の側面２１Ｓ２は絶縁膜１４によって覆われる必要がなく、第２の側面２１Ｓ２を外部に露出させることが可能となる。従って、絶縁膜１４を形成する場合に比べて第２の側面２１Ｓ２における屈折率差を大きくすることが可能となる。従って、第２の側面２１Ｓ２において光Ｌ３のような光が全反射によって反射される確率が大きくなる。このようにして、光Ｌ３のような光は、発光層２３からｎ型半導体層２４の表面である凹凸構造面の突起２４Ａを通過する可能性が高い。この凹凸構造面は光取出し効率に優れ、より多くの光を外部に取出すことができる。従って、他の半導体発光素子３０に伝播することなく光取出し面から多くの光が外部に放出される。
【００２９】
図３（ａ）〜（ｃ）は、半導体発光装置１０の製造過程を示す断面図である。図３（ａ〜（ｃ）を用いて半導体発光装置１０の製造方法について説明する。まず、図３（ａ）は、搭載基板１１に接合する直前における半導体発光素子２０及び３０を含む半導体ウェハを示す断面図である。まず、成長用基板１９としてサファイア基板を準備した。次に、成長用基板２９上に半導体構造層２１及び３１となる、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層からなる半導体膜をこの順で順次成長した。次に、当該半導体膜上にスパッタリングを行い、ｐ電極２５及び３５として、反射金属層２７及び３７並びにキャップ層２８及び３８を形成した。このとき、半導体膜の一部の表面にはｐ電極２５及び３５が形成されないようにした。
【００３０】
次に、当該半導体膜にエッチングを行うことによって、ｐ電極２５及び３５（反射金属層２７及び３７並びにキャップ層２８及び３８）が形成されていない半導体膜の領域の表面から、ｎ型半導体層に至るｎ電極２６及び３６用のコンタクトホールを形成すると共に、半導体構造層２１及び３１の凹部ＣＰとなる貫通溝ＴＲ１を形成した。このとき、貫通溝ＴＲ１が成長用基板１９に向かってテーパ形状をなすようにエッチング条件を調整した。次に、ｐ電極２５及び３５を含む半導体膜の全体を覆うように絶縁膜１４を形成した。続いて、コンタクトホール内に形成された絶縁膜１４の一部を除去し、当該コンタクトホール内にそれぞれｎ電極２６及び３６を形成した。また、ｐ電極２５及び３５上に形成された絶縁膜１４の一部を除去してｐ電極２５及び３５に至る開口部を形成し、当該開口部にそれぞれｐ側接続電極２５Ａ及び３５Ａを形成した。また、絶縁膜１４上において、ｎ電極２６及び３６に至るコンタクトホールを形成し、当該コンタクトホールにおいてｎ電極２６及び３６に接続されるように、それぞれｎ側接続電極２６Ａ及び３６Ａを形成した。その後、貫通溝ＴＲ１にエッチングを行って成長用基板１９に至る溝部ＴＲ２を形成し、これによって第２の側面２１Ｓ２及び３１Ｓ２を形成すると共に、半導体膜を半導体構造層２１及び３１に分割した。このとき、溝部ＴＲ２が成長用基板１９に向かってテーパ形状をなすようにエッチング条件を調整した。このようにして、搭載基板１１に接合する半導体ウェハを作製した。
【００３１】
図３（ｂ）は、半導体発光素子２０及び３０を含む半導体ウェハを接合する直前の搭載基板１１を示す断面図である。まず、搭載基板１１を準備し、搭載基板１１上に絶縁層１２を形成した。次に、絶縁層１２上にパターニングされたマスクを形成した後、スパッタリングを行うことによって、部分的に接合層１３Ａ及び１３Ｂを形成した。次に、接合層１３が形成されていない絶縁層１２の表面に光吸収体１５を形成した。また、搭載基板１１の裏面、すなわち絶縁層１２などが形成されていない主面において、その接合層１３Ａ及び１３Ｂが形成された領域に対向する領域にエッチングを行い、それぞれ第１及び第２の接合層１３Ａ及び１３Ｂに至るスルーホールを形成した。その後、当該スルーホールに導電性材料からなるｐ側ビア配線ＶＡ及びｎ側ビア配線ＶＢを形成した。
【００３２】
続いて、接合層１３Ａ及び１３Ｂとｐ側及びｎ側接続電極２５Ａ、２６Ａ、３５Ａ及び３６Ａとが接するように、搭載基板１１に半導体ウェハを密着させ、加熱及び圧着によって両者を接合した。次に、成長用基板１９をレーザリフトオフによって除去した。続いて、露出したｎ型半導体層２４及び３４の表面にエッチングを行い、複数の突起２４Ａ及び３４Ａを形成し、凹凸構造面とした。このようにして、半導体発光装置１０を作製した。
【００３３】
なお、図示していないが、搭載基板１１は実装基板に固定され、ワイヤボンディングによって装置に電源が接続された後、半導体発光素子２０及び３０の全体を覆うように保護層及び蛍光体層が形成されることによって、半導体発光装置１０は実装される。
【００３４】
なお、本実施例においては、第１及び第２の半導体層がそれぞれｐ型半導体層及びｎ型半導体層である場合について説明したが、第１及び第２の半導体層の導電型は反対であってもよい。また、光取出し面である半導体構造層の表面が複数の突起からなる凹凸構造面である場合について説明したが、半導体構造層の表面は平坦であってもよい。また、半導体発光装置における並置された複数の発光素子が並列に接続された場合について説明したが、複数の発光素子は、互いに直列に接続されていてもよく、また、互いに電気的に分離されていてもよい。
【００３５】
本実施例においては、半導体発光素子２０の半導体構造層２１は、その隣接する半導体発光素子３０に対向する側面２１Ｓが、第１の半導体層２２から第２の半導体層２４に達する凹部ＣＰによって段差形状を有している。従って、半導体構造層２１の発光層２３から放出された光が自身の光取出し面であるｎ型半導体層２２の表面以外の領域から外部に放出されることが大きく抑制される。また、隣接する素子間における搭載基板１１上に光吸収体１５が形成されている。従って、凹部ＣＰによって他の素子に光が伝播することを抑制することができる上に、素子間に漏れた光を光吸収体によって減衰又は消滅させることが可能となる。従って、素子間に光が漏れ出た場合においても、その光の強度を小さくすることができる。従って、光のクロストークが大幅に抑制された半導体発光装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０  半導体発光装置
１１  搭載基板
２０、３０  半導体発光素子
２１、３１  半導体構造層
２２、３２  第１の半導体層
２２、３２  発光層
２４、３４  第２の半導体層
２１Ｓ、３１Ｓ  側面
ＣＰ  凹部
２１Ｓ１  凹部側面（第１の側面）
２１ＳＢ  凹部底面（底面）
２１Ｓ２  第２の側面
１５  光吸収体
【図１】
2015103590.tif 000003
【図２】
2015103590.tif 000004
【図３】
2015103590.tif 000005