(57)【要約】【課題】放熱性に優れ、発光効率の高い、高輝度で発光させることのできる発光ダイオード、発光ダイオードランプ及び発光ダイオードの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の発光ダイオードは、発光層を含む発光部に機能性基板が接合された発光ダイオードであって、発光部の外周側方に発光部から離間して配置し、発光部の側面から発せられた光を機能性基板から遠ざかる方向へ反射する反射部を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に、発光層を含む発光部レイヤーを形成する工程と、
前記発光部レイヤーに機能性基板を接合する工程と、
前記半導体基板を除去する工程と、
前記発光部レイヤーを、前記半導体基板が除去された面側から前記機能性基板が露出するまでエッチングして、平面視してチップ分割予定ラインを含む範囲において該チップ分割予定ラインに沿って溝部を形成し、前記発光部レイヤーを各チップの発光部に分離する工程と、
前記溝部内の前記機能性基板上の、前記発光部の外周端から離間する位置にサイド反射部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。
【請求項２】
半導体基板上に、発光層を含む発光部レイヤーを形成する工程と、
前記発光部レイヤーに反射構造体を形成する工程と、
前記反射構造体上に前記機能性基板を接合する工程と、
前記半導体基板を除去する工程と、
前記発光部レイヤーを、前記半導体基板が除去された面側から前記機能性基板が露出するまでエッチングして、平面視してチップ分割予定ラインを含む範囲において該チップ分割予定ラインに沿って溝部を形成し、前記発光部レイヤーを各チップの発光部に分離する工程と、
前記溝部内の前記機能性基板上の、前記発光部の外周端から離間する位置にサイド反射部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。
【請求項３】
前記サイド反射部を形成する工程は、レーザーを用いて、レーザーによる前記機能性基板の溶融物によってサイド反射部を形成することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項４】
前記サイド反射部を形成する工程は、めっき法によって行うことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項５】
発光層を含む発光部に機能性基板が接合された発光ダイオードであって、
前記発光部の外周側方に該発光部から離間して配置し、該発光部の側面から発せられた光を前記機能性基板から遠ざかる方向へ反射するサイド反射部を備えたことを特徴とする発光ダイオード。
【請求項６】
前記サイド反射部は、前記発光部の側面から発せられた光を反射する傾斜面を有することを特徴とする請求項５に記載の発光ダイオード。
【請求項７】
前記サイド反射部は、前記機能性基板上の周縁領域に設けられていることを特徴とする請求項５又は６のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項８】
前記傾斜面上に金属膜が設けられていることを特徴とする請求項６又は７のいずれかに記載の発光ダイオード。
【請求項９】
前記発光部と前記機能性基板との間に反射構造体を備えたことを特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
【請求項１０】
前記サイド反射部は、前記機能性基板の材料を含んでなることを特徴とする請求項５から９のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
【請求項１１】
前記サイド反射部は、銅、アルミニウム、ニッケル、銀または金のいずれか１つを含んでなることを特徴とする請求項５から１０のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
【請求項１２】
前記機能性基板は、銅、アルミニウム、銀、モリブデン、タングステンまたは金のいずれか１つを含んでなることを特徴とする請求項５から１１のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
【請求項１３】
前記機能性基板は、銅とモリブデンの積層基板でなることを特徴とする請求項５から１１のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
【請求項１４】
前記発光層は、ＡｌＧａＩｎＰ層、ＡｌＧａＡｓ層またはＧａＩｎＮ層のいずれか１つを含むことを特徴とする請求項５から１３のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
【請求項１５】
請求項５から１３のいずれか一項に記載の発光ダイオードと、該発光ダイオードを搭載するパッケージ基板とを備えた発光ダイオードランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード、発光ダイオードランプ及び発光ダイオードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
青色、緑色、赤色、黄色或いは白色などの可視光及び、紫外、赤外光を発光する発光ダイオード（英略称：ＬＥＤ）が知られている。例えば、可視光では、燐化アルミニウム・ガリウム・インジウム（組成式（ＡｌＸＧａ１−Ｘ）ＹＩｎ１−ＹＰ；０≦Ｘ≦１，０＜Ｙ≦１）からなる発光層を有する発光部と、前記発光部が形成された基板と、を備えた化合物半導体ＬＥＤが知られている。
【０００３】
前記基板としては、一般に、前記発光層から出射される光に対し光学的に不透明であり、また機械的にもそれ程強度のない砒化ガリウム（ＧａＡｓ）等が用いられている。
しかし、最近では、より高輝度の可視光発光ダイオードを得るために、また、発光素子の機械的強度の更なる向上を目的として、前記基板を除去して、然る後、発光光を透過または反射し、尚且つ機械強度的に優れる材料からなる支持体層（機能性基板）を接合させている。
例えば、特許文献１〜７には、前記発光層に前記支持体層（機能性基板）を改めて接合させる技術（接合型ＬＥＤ形成技術）が開示されている。さらにまた、特許文献８には、前記接合技術に関連する技術が開示され、金属層と反射層とを接着した有機接着層にオーミック金属を埋め込んだ発光素子が開示されている。
【０００４】
前記接合型ＬＥＤ形成技術の開発により、発光部に接合させる基板の自由度が増えており、例えば、反射、放熱性、機械強度などの機能の高い金属材料、好適な材料を組みあわせた複合材料などからなる機能性基板を用いることができている。前記基板として機能性基板を用いることにより、前記発光部からの光学性能、放熱性を確保して、発光層の劣化を抑制し、長寿命とすることができる。
特に、高電流で光らせる必要がある高出力用の発光ダイオードは、従来のものに比べて発熱量が多く、放熱性の確保がより課題となっている。そのため、発光部に機能性基板を接合させることは、発光ダイオードの高出力化、長寿命化に有用とされる。
【０００５】
しかしながら、主な光取り出し面に対して、機能性基板に接合された発光部の側面からの発光を取り出す工夫は、不十分であった。パッケージの形状によっては、発光部の側面からの光に対して、反射構造等がなく、パッケージから取り出せない光のロスとなり、発光効率を低下させる要因の1つであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２３０６３８号公報
【特許文献２】特開平６−３０２８５７号公報
【特許文献３】特開２００２−２４６６４０号公報
【特許文献４】特許第２５８８８４９号公報
【特許文献５】特開２００１−５７４４１号公報
【特許文献６】特開２００７−８１０１０号公報
【特許文献７】特開２００６−３２９５２号公報
【特許文献８】特開２００５−２３６３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、放熱性に優れ、発光効率の高く、高輝度で発光できる発光ダイオード、発光ダイオードランプ及び発光ダイオードの製造方法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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、
（１）半導体基板上に、発光層を含む発光部レイヤーを形成する工程と、前記発光部レイヤーに機能性基板を接合する工程と、前記半導体基板を除去する工程と、前記発光部レイヤーを、前記半導体基板が除去された面側から前記機能性基板が露出するまでエッチングして、平面視してチップ分割予定ラインを含む範囲において該チップ分割予定ラインに沿って溝部を形成し、前記発光部レイヤーを各チップの発光部に分離する工程と、前記溝部内の前記機能性基板上の、前記発光部の外周端から離間する位置にサイド反射部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。
ここで、「発光部レイヤー」はチップ化する前の発光部からなる層群を示すのに用いるが、以下では単に「発光部」ともいう。
また、「チップ分割予定ライン」とは、チップに分割するために切断を入れる予定のラインであって、 “ストリート”又は“スペーシング”とも呼ばれる。
（２）半導体基板上に、発光層を含む発光部レイヤーを形成する工程と、前記発光部レイヤーに反射構造体を形成する工程と、前記反射構造体上に前記機能性基板を接合する工程と、前記半導体基板を除去する工程と、前記発光部レイヤーを、前記半導体基板が除去された面側から前記機能性基板が露出するまでエッチングして、平面視してチップ分割予定ラインを含む範囲において該チップ分割予定ラインに沿って溝部を形成し、前記発光部レイヤーを各チップの発光部に分離する工程と、前記溝部内の前記機能性基板上の、前記発光部の外周端から離間する位置にサイド反射部を形成する工程と、を備えたことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。
（３）前記サイド反射部を形成する工程は、レーザーを用いて、レーザーによる前記機能性基板の溶融物によってサイド反射部を形成することを特徴とする前項（１）又は（２）のいずれかに記載の発光ダイオードの製造方法。
（４）前記サイド反射部を形成する工程は、めっき法によって行うことを特徴とする前項（１）又は（２）のいずれかに記載の発光ダイオードの製造方法。
（５）発光層を含む発光部に機能性基板が接合された発光ダイオードであって、前記発光部の外周側方に該発光部から離間して配置し、該発光部の側面から発せられた光を前記機能性基板から遠ざかる方向へ反射するサイド反射部を備えたことを特徴とする発光ダイオード。
（６）前記サイド反射部は、前記発光部の側面から発せられた光を反射する傾斜面を有することを特徴とする前項（１）に記載の発光ダイオード。
（７）前記サイド反射部は、前記機能性基板上の周縁領域に設けられていることを特徴とする前項（５）又は（６）のいずれかに記載の発光ダイオード。
（８）前記傾斜面上に金属膜が設けられていることを特徴とする前項（６）又は（７）のいずれかに記載の発光ダイオード。
（９）前記発光部と前記機能性基板との間に反射構造体を備えたことを特徴とする前項（５）から（８）のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
（１０）前記サイド反射部は、前記機能性基板の材料を含んでなることを特徴とする前項（５から（９）のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
（１１）前記サイド反射部は、銅、アルミニウム、ニッケル、銀または金のいずれか１つを含んでなることを特徴とする前項（５）から（１０）のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
（１２）前記機能性基板は、銅、アルミニウム、銀、モリブデン、タングステンまたは金のいずれか１つを含んでなることを特徴とする前項（５）から（１１）のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
（１３）前記機能性基板は、銅とモリブデンの積層基板でなることを特徴とする前項（５）から（１２）のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
（１４）前記発光層は、ＡｌＧａＩｎＰ層、ＡｌＧａＡｓ層またはＧａＩｎＮ層のいずれか１つを含むことを特徴とする前項（５）から（１３）のいずれか一項に記載の発光ダイオード。
（１５）前項（５）から（１３）のいずれか一項に記載の発光ダイオードと、該発光ダイオードを搭載するパッケージ基板とを備えた発光ダイオードランプ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の発光ダイオードは、発光部の外周側方に発光部から離間して配置するサイド反射部を備えているので、発光部の側面からの発光を有効利用するめため、高電流を印加して、高輝度で発光できる。
【００１０】
本発明の発光ダイオードは、発光層を含む発光部に接合された機能性基板が金属基板または、シリコン、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＧａＰ、Ｇｅなどの表面（接合面側）に反射層を形成した基板である場合は、高電流を印加して、さらに高輝度で発光できる。
【００１１】
本発明の発光ダイオードランプは、先に記載の発光ダイオードと、発光ダイオードを搭載するパッケージ基板とを有する発光ダイオードランプであり、パッケージ基板の熱抵抗が１００℃／Ｗ以下である場合は、放熱性に優れ、高輝度で発光できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）本発明の実施形態である発光ダイオードの一例を示す平面図である。（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ’に沿った断面図である。
【図２】本発明の実施形態である発光ダイオードに用いる機能性基板の製造工程の一例を示す工程断面図である。
【図３】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造工程の一例を示す工程断面図である。
【図４】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造工程の一例を示す工程断面図である。
【図５】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造工程の一例を示す工程断面図である。
【図６】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造工程の一例を示す工程断面図である。
【図７】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造工程の一例を示す工程断面図である。
【図８】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造工程の一例を示す工程断面図である。
【図９】本発明の実施形態である発光ダイオードの一例を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態である発光ダイオードランプの別の一例を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態である発光ダイオードの別の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
＜発光ダイオード＞
図１は、本発明の実施形態である発光ダイオードの一例を示す図であって、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’に沿った断面図である。
図１に示すように、本発明の実施形態である発光ダイオード（ＬＥＤ）１は、発光層２を含む発光部３に機能性基板５が接合された発光ダイオードであって、発光部３の外周側方に発光部３から離間して機能性基板５上の周縁領域５ａに配置し、発光部３の側面から発せられた光を機能性基板５から遠ざかる方向へ反射するサイド反射部６を備える。
また、サイド反射部６は、発光部３の側面から発せられた光を反射する傾斜面６Aを有する。
また、発光部３と機能性基板５との間に反射構造体４を備える。
サイド反射部が、発光部の側面から発せられた光を、正面方向を含む機能性基板から遠ざかる方向に反射するのに対して、反射構造体は発光部から発せられた光を正面方向に反射する。
【００１４】
＜発光部＞
発光部３は、発光層２を含む化合物半導体積層構造体であって、複数のエピタキシャル成長させた層を積層してなるエピタキシャル積層構造体である。
発光部３としては、例えば、ＩｎＧａＮ層等の公知の発光層を利用できるが、機能性基板の接合技術が確立され、不透明基板を用いるＡｌＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＡｓ層などが効果が大きく、更に望ましい。ＡｌＧａＩｎＰ層は、一般式（ＡｌＸＧａ１−Ｘ）ＹＩｎ１−ＹＰ（０≦Ｘ≦１，０＜Ｙ≦１）で表される材料からなる層である。この組成は、発光ダイオードの発光波長に応じて、決定される。
また、赤色及び赤外発光の発光ダイオードを作製する際に用いられるＡｌＸＧａ１−ＸＡｓ（０≦Ｘ≦１）層の場合も同様に、構成材料の組成は発光ダイオードの発光波長に応じて決定される。
発光部３は、ｎ型またはｐ型の何れか一の伝導型の化合物半導体であり、内部でｐｎ接合が形成される。なお、発光部３の表面の極性はｐ型、ｎ型のどちらでもよいが、電流拡散のしやすいｎ型が、表面側である事が望ましい。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、発光部３は例えば、コンタクト層１２ｂと、クラッド層１０ａと、発光層２と、クラッド層１０ｂと、コンタクト層１３とからなる。
コンタクト層１２ｂは、オーミック（Ｏｈｍｉｃ）電極の接触抵抗を下げるため層であり、例えば、Ｓｉドープしたｎ型の（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなり、キャリア濃度を２×１０１８ｃｍ−３とし、層厚を１．５μｍとする。
また、クラッド層１０ａは、例えば、Ｓｉをドープしたｎ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなり、キャリア濃度を８×１０１７ｃｍ−３とし、層厚を１μｍとする。
【００１６】
発光層２は例えば、アンドープの（Ａｌ０．２Ｇａ０．８）０．５Ｉｎ０．５Ｐ／（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐの１０対の積層構造からなり、層厚を０．８μｍとする。
発光層２は、ダブルへテロ構造（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｈｅｔｅｒｏ：ＤＨ）、単一量子井戸構造（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ：ＳＱＷ）または多重量子井戸構造（Ｍｕｌｔｉ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ：ＭＱＷ）などの構造を有する。ここで、ダブルへテロ構造は、放射再結合を担うキャリアを閉じ込められる構造である。また、量子井戸構造は、井戸層と、前記井戸層を挟む２つの障壁層を有する構造であって、ＳＱＷは井戸層が１つのものであり、ＭＱＷは井戸層が２以上のものである。発光部３の形成方法としては、ＭＯＣＶＤ法などを用いることができる。
発光層２から単色性に優れる発光を得るためには、特に、発光層２としてＭＱＷ構造を用いることが好ましい。
【００１７】
クラッド層１０ｂは、例えば、Ｍｇをドープしたｐ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなり、キャリア濃度を２×１０１７ｃｍ−３とし、層厚を１μｍとする。
また、コンタクト層１３は、電流拡散と電極との接触抵抗を下げることを目的とし、透明な材料であるＧａＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓなどを用いることができる。例えば、Ｍｇをドープしたｐ型（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．５Ｉｎ０．５Ｐ層であり、キャリア濃度を３×１０１８ｃｍ−３とし、層厚を２μｍとする。  
【００１８】
発光部３の構成は、上記に記載した構造に限られるものではなく、例えば、素子駆動電流を発光部３の全般に平面的に拡散させる電流拡散層や、素子駆動電流の通流する領域を制限するための電流阻止層または電流狭窄層などを有していてもよい。
【００１９】
＜第１の電極、第２の電極＞
第１の電極７、７ａ及び第２の電極８はそれぞれオーミック電極であり、それらの形状及び配置は、発光部３に電流を均一に拡散させるものであればよく、特に限定されない。例えば、平面視したときに円状または矩形状等の公知の電極を用いることができ、一個の電極として配置することも、複数の電極の組み合わせを配置することもできる。
【００２０】
第１の電極７、７ａの材料としては、コンタクト層１２ｂとしてｎ型の化合物半導体を用いた場合には、例えば、ＡｌＧａＡｓ系、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体に対してはＡｕＧｅ、ＡｕＳｉなどを用いることができ、コンタクト層１２ｂとしてｐ型の化合物半導体を用いた場合には、例えば、ＡｕＢｅ、ＡｕＺｎなどを用いることができる。ＩｎＧａＮ等の他の半導体材料に対して、電極材料の組み合わせは、公知の技術を利用できる。
また、更にその上にＡｕなどを積層して、酸化を防止させるとともに、ワイヤーボンディング特性を向上させることができる。
【００２１】
第２の電極８の材料としては、ｎ型の化合物半導体を用いた場合には、例えば、ＡｕＧｅ、ＡｕＳｉなどを含む材料を用いることができ、ｐ型の化合物半導体を用いた場合には、例えば、ＡｕＢｅ、ＡｕＺｎなどを含む材料を用いることができる。ＩｎＧａＮ等の他の半導体材料に対して、電極材料の組み合わせは、公知の技術を利用できる。
【００２２】
＜反射構造体＞
反射構造体は発光部と機能性基板との間に備えられ、発光層から下方（機能性基板側）へ発光された光を上方へ反射する機能を有するものであれば、単層でも積層構造からなるものでも構わない。例えば、単層の金属膜や、透明導電膜と金属膜の積層構造のものを用いることができる。
図１に示した実施形態では、発光部３の反射構造体４側の面３ｂに、第２の電極８を覆うように反射構造体４が形成されている。反射構造体４は、金属膜１５と透明導電膜１４とが積層されてなる。
尚、発光部と機能性基板とを直接接合する実施形態では反射構造体を有さない。
【００２３】
反射率の高い金属膜は、銅、銀、金、アルミニウムなどを主な材料とする金属及びそれらの合金などにより構成されている。これらの材料は適切な発光波長と組み合わせれば反射率を９０％以上とすることができる。反射率の高い金属膜を形成することにより、発光層２からの光を金属膜で正面方向へ反射させて、正面方向での光取り出し効率を向上させることができる。しかし、低入射角の光は、正面方向からではなく、側面から射出される。この側面から射出される光を有効利用することが、発光ダイオードランプをより高輝度化できる。
【００２４】
＜機能性基板＞
機能性基板５は、単層でも積層構造からなるものでもよい。
機能性基板５は複数の金属層（板）からなるものを用いることができる。特に、２種類の金属層が交互に積層されてなるのが好ましく、この２種類の金属層の層数は合わせて奇数とするのがさらに好ましい。
例えば、２枚の第１の金属層が第２の金属層を挟んだ積層構造からなる場合は、熱伝導率が１３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であって、熱膨張係数が前記発光部と略等しい第１の金属層と、熱伝導率が２３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の第２の金属層からなるのが好ましい
機能性基板として熱伝導の高い金属基板は、発光部とのオーミック接触を確保し、直接接合できるので最も好ましい。不透明基板を用いた場合は、オーミック接触と反射機能を兼ね備えた構造とする。例えば、Ｓｉ基板の場合には表面に銀、金などの反射率の高い金属膜を形成して作製した複合基板を機能性基板とするのが好ましい。
銅とモリブデンの積層基板でなるものも好ましい。
図２（ｂ）に、２枚の略平板状の第１の金属板２１に１枚の略平板状の第２の金属板２２を挟んでなる機能性基板を示す。この場合、第１の金属板２１は反射率の高い金属からなるのが好ましい。
【００２５】
機能性基板５として金属基板を用いる場合、金属基板の反りや割れの観点から、第２の金属板２２として発光部３より熱膨張係数が小さい材料を用いるときは、第１の金属板２１、２１を発光部３より熱膨張係数が大きい材料からなるものを用いるのが好ましい。金属基板全体としての熱膨張係数が化合物半導体層の熱膨張係数に近いものとなるため、化合物半導体層と金属基板とを接合する際の金属基板の反りや割れを抑制することができ、発光ダイオードの製造歩留まりを向上させることができるからである。同様に、第２の金属板２２として化合物半導体層２より熱膨張係数が大きい材料を用いるときは、第１の金属板２１、２１を化合物半導体層２より熱膨張係数が小さい材料からなるものを用いるのが好ましい。金属基板全体としての熱膨張係数が化合物半導体層の熱膨張係数に近いものとなるため、化合物半導体層と金属基板とを接合する際の金属基板の反りや割れを抑制でき、発光ダイオードの製造歩留まりを向上できるからである。
以上の観点からは、２種類の金属層はいずれが第１の金属層でも第２の金属層でも構わない。
２種類の金属層としては、例えば、銀（熱膨張係数＝１８．９ｐｐｍ／Ｋ）、銅（熱膨張係数＝１６．５ｐｐｍ／Ｋ）、金（熱膨張係数＝１４．２ｐｐｍ／Ｋ）、アルミニウム（熱膨張係数＝２３．１ｐｐｍ／Ｋ）、ニッケル（熱膨張係数＝１３．４ｐｐｍ／Ｋ）およびこれらの合金のいずれかからなる金属層と、モリブデン（熱膨張係数＝５．１ｐｐｍ／Ｋ）、タングステン（熱膨張係数＝４．３ｐｐｍ／Ｋ）、クロム（熱膨張係数＝４．９ｐｐｍ／Ｋ）およびこれらの合金のいずれかからなる金属層との組み合わせを用いることができる。
好適な例としては、Ｃｕ／Ｍｏ／Ｃｕの３層からなる金属基板があげられる。上記の観点ではＭｏ／Ｃｕ／Ｍｏの３層からなる金属基板でも同様な効果が得られるが、Ｃｕ／Ｍｏ／Ｃｕの３層からなる金属基板は、機械的強度が高いＭｏを加工しやすいＣｕで挟んだ構成なので、Ｍｏ／Ｃｕ／Ｍｏの３層からなる金属基板よりも切断等の加工が容易であるという利点がある。
【００２６】
金属基板全体としての熱膨張係数は例えば、Ｃｕ（３０μｍ）／Ｍｏ（２５μｍ）／Ｃｕ（３０μｍ）の３層からなる金属基板では６．１ｐｐｍ／Ｋであり、Ｍｏ（２５μｍ）／Ｃｕ（７０μｍ）／Ｍｏ（２５μｍ）の３層からなる金属基板では５．７ｐｐｍ／Ｋとなる。
【００２７】
また、放熱の観点からは、金属基板を構成する金属層は熱伝導率が高い材料からなるのが好ましい。これにより、金属基板の放熱性を高くして、発光ダイオードを高輝度で発光させることができるとともに、発光ダイオードの寿命を長寿命とすることができるからである。
例えば、銀（熱伝導率＝４２０Ｗ／ｍ・Ｋ）、銅（熱伝導率＝３９８Ｗ／ｍ・Ｋ）、金（熱伝導率＝３２０Ｗ／ｍ・Ｋ）、アルミニウム（熱伝導率＝２３６Ｗ／ｍ・Ｋ）、モリブデン（熱伝導率＝１３８Ｗ／ｍ・Ｋ）、タングステン（熱伝導率＝１７４Ｗ／ｍ・Ｋ）およびこれらの合金などを用いることが好ましい。
それらの金属層の熱膨張係数が化合物半導体層の熱膨張係数と略等しい材料からなるのがさらに好ましい。特に、金属層の材料が、化合物半導体層の熱膨張係数の±１．５ｐｐｍ／Ｋ以内である熱膨張係数を有する材料であるのが好ましい。これにより、金属基板と化合物半導体層との接合時の発光部への熱によるストレスを小さくすることができ、金属基板を化合物半導体層と接続させたときの熱による金属基板の割れを抑制することができ、発光ダイオードの製造歩留まりを向上させることができる。
金属基板全体としての熱伝導率は例えば、Ｃｕ（３０μｍ）／Ｍｏ（２５μｍ）／Ｃｕ（３０μｍ）の３層からなる金属基板では２５０Ｗ／ｍ・Ｋとなり、Ｍｏ（２５μｍ）／Ｃｕ（７０μｍ）／Ｍｏ（２５μｍ）の３層からなる金属基板では２２０Ｗ／ｍ・Ｋとなる。
【００２８】
機能性基板５の厚さは、５０μｍ以上２５０μｍ以下とするのが好ましいが、１５０μｍ以下がより好ましい。
機能性基板５の厚さが２５０μｍより厚い場合には、発光ダイオードの製造コスト上昇、チップにする為の切断が困難になって好ましくない。また、機能性基板５の厚さが５０μｍより薄い場合には、ハンドリング時に割れ、かけ、反りなどが生じやすく、製造歩留まりを低下させるおそれがある。基板の材質により、最適な厚さは異なる。
【００２９】
＜サイド反射部＞
サイド反射部６は、発光部３の外周側方に発光部３から離間して配置し、発光部３の側面から発せられた光を機能性基板５から遠ざかる方向へ反射する機能を有する。発光層の側面から略垂直に射出された光を機能性基板から遠ざかる方向に反射するのが好ましく、正面方向に反射するものがさらに好ましい。
サイド反射部６は、発光部３の側面から発せられた光を反射する傾斜面６Ａを有するのが好ましい。傾斜面６Ａ上には金属膜が設けられていてもよい。
傾斜角度が４５°±３０°、望ましくは４５°±２０°の範囲の傾斜面が好適である。反射部の高さは低くても効果があるが、側面から強い光が出る発光層より高いことが望ましい。反射部の形成技術・コストを考慮するとチップ表面と同等または、低いことが望ましい。
また、サイド反射部６は、機能性基板５上の周縁領域５ａに設けられる。
また、サイド反射部６は、機能性基板５の材料を含んでなるものでもよく、また、銅、アルミニウム、ニッケル、銀または金のいずれか１つを含んでなるものでもよい。
【００３０】
サイド反射部を上述したような機能性基板を構成する金属膜と同様の材料を用いる場合は、反射率の高い９０％以上の材料からなるのが望ましい。
【００３１】
サイド反射部は発光部の外周を囲むように配置するのが最も望ましいが、矩形のチップの特異点である４隅部を除いても十分効果がある。更に、例えば、対抗する２辺だけ等、部分的に形成しても良い。
【００３２】
＜発光ダイオードの製造方法（第１の実施形態）＞
次に、本発明の実施形態である発光ダイオードの製造方法について説明する。
第１の実施形態に係る発光ダイオードの製造方法は、半導体基板上に、発光層を含む発光部レイヤーを形成する工程と、発光部レイヤーに機能性基板を接合する工程と、半導体基板を除去する工程と、発光部レイヤーを、半導体基板が除去された面側から機能性基板が露出するまでエッチングして、平面視してチップ分割予定ラインを含む範囲において該チップ分割予定ラインに沿って溝部を形成し、発光部レイヤーを各チップの発光部に分離する工程と、溝部内の機能性基板上の、前記発光部の外周端から離間する位置にサイド反射部を形成する工程と、を備える。
【００３３】
ここで、「サイド反射部を形成する工程」は、レーザーを用いて、レーザーによる機能性基板の溶融物によってサイド反射部を形成することにより行うことができる。この際、レーザーを用いて、チップ分割予定ラインに沿って機能性基板を切断してチップ化すると同時に、レーザーによる溶融物によってサイド反射部を形成してもよい。
レーザーの波長は、市販されている金属で吸収される高出力のものであれば、制限なく用いることできる。例えば、３５５ｎｍ、５３２ｎｍ、１０６４ｎｍなどが一般的である。レーザーの出力は、１Ｗ〜１０Ｗ程度のものが望ましい。出力が低いと切断に時間が長く、生産性が極端に低下する。一方、出力が高すぎる場合は、発光層へダメージを与える可能性がある。
ウェーハの表面に、再付着防止の保護膜を形成するのが望ましい。保護膜がない場合は、再付着が起こらない切断条件の調整が難しい。保護膜を形成し、複数回の照射の切断する方法が、サイド反射部の形成が容易である。１回目の照射で、保護膜と基板の一部を切断し、２回目の照射で、切断部付近の保護膜が除去された部分のみ機能性基板（例えば、金属）を再付着させサイド反射部を形成するのが望ましい。        
保護膜としては例えば、フォトレジスト（感光性樹脂）やポリビニルアルコールなどの水溶性樹脂等を用いることができる。水溶性樹脂の場合は、水洗によって容易に除去できるので好ましい。保護膜は、1回目のレーザー照射で昇華させるので、ある程度レーザーを吸収するか、保護膜の下の発熱により蒸発するような材料が望ましい。
【００３４】
また、「サイド反射部を形成する工程」は、めっき法によって行うことができる。
切断予定部（ストリート）以外に保護膜を形成後、めっき法を用い、切断部に断面が台形状のめっき層からなるサイド反射部を形成する。厚膜が形成しやすい、電気めっきで、例えば、Ｎｉめっき、金めっきの２層構造が望ましい。厚さ５〜１０μｍが望ましい。めっき工程の後、スパッタ、蒸着法により、例えば、反射率が高い、銀膜を形成するのも望ましい。
その後、メカニカルまたは、レーザーを用いて切断・分離を行う。ストリートの幅は、切断方法や、反射部の高さなどにより、調整することができる。１０〜４０μｍが好適である。            
【００３５】
以下に、本実施形態について図を用いて詳細に説明する。
＜機能性基板の製造工程＞
機能性基板は単層でも積層構造でもよい。
図２を用いて、積層構造からなる機能性基板５の例として金属積層基板の製造工程について説明する。
【００３６】
まず、２枚の略平板状の第１の金属板２１と、１枚の略平板状の第２の金属板２２を用意する。
次に、図２（ａ）に示すように、前記２枚の第１の金属板２１の間に前記第２の金属板２２を挿入してこれらを重ねて配置する。第１の金属板２１は、反射率の高い金属からなるのが望ましい。
【００３７】
次に、所定の加圧装置に重ねた３枚の金属板を配置して、高温下で、第１の金属板２１と第２の金属板２２に矢印の方向に荷重をかける。これにより、図２（ｂ）に示すように３層からなる機能性基板５を形成する。
【００３８】
なお、この後、発光部（ウェーハ）３の接合面の大きさに合わせて切断した後、表面を鏡面加工してもよい。
また、機能性基板５の接合面５ｂに、電気的接触を安定化させるため接合補助膜を形成してもよい。前記接合補助膜としては、金、白金、ニッケルなどを用いることができる。例えば、まず、ニッケルを０．１μｍ成膜した後、前記ニッケル上に金を０．５μｍ成膜する。
さらにまた、前記接合補助膜の代わりに、低融点のＡｕＳｎ等の共晶金属を形成してもよい。これにより、接合工程を簡便にすることができる。
【００３９】
＜発光部及び第２の電極形成工程＞
まず、図３に示すように、半導体基板１１の一面１１ａ上に、複数のエピタキシャル層を成長させてエピタキシャル積層体１７を形成する。半導体基板１１は、エピタキシャル積層体１７形成用基板であり、例えば、一面１１ａが（１００）面から１５°傾けた面とされた、Ｓｉドープしたｎ型のＧａＡｓ単結晶基板である。このように、エピタキシャル積層体１７としてＡｌＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＡｓ層を用いる場合、エピタキシャル積層体１７を形成する基板として、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）単結晶基板を用いる。
【００４０】
発光部３の形成方法としては、有機金属化学気相成長（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）法、分子線エピタキシャル（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｉｃｙ：ＭＢＥ）法や液相エピタキシャル（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｉｃｙ：ＬＰＥ）法などを用いることができる。
【００４１】
本実施形態では、トリメチルアルミニウム（（ＣＨ３）３Ａｌ）、トリメチルガリウム（（ＣＨ３）３Ｇａ）及びトリメチルインジウム（（ＣＨ３）３Ｉｎ）をＩＩＩ族構成元素の原料に用いた減圧ＭＯＣＶＤ法を用いて、各層をエピタキシャル成長させる。
なお、Ｍｇのドーピング原料にはビスシクロペンタジエニルマグネシウム（ｂｉｓ−（Ｃ５Ｈ５）２Ｍｇ）を用いる。また、Ｓｉのドーピング原料にはジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）を用いる。また、Ｖ族構成元素の原料としては、ホスフィン（ＰＨ３）又はアルシン（ＡｓＨ３）を用いる。
なお、ｐ型のＧａＰ層１３は、例えば、７５０°Ｃで成長させ、その他のエピタキシャル成長層は、例えば、７３０°Ｃで成長させる。
【００４２】
具体的には、まず、半導体基板１１の一面１１ａ上に、Ｓｉをドープしたｎ型のＧａＡｓからなる緩衝層１２ａを成膜する。緩衝層１２ａとしては、例えば、Ｓｉをドープしたｎ型のＧａＡｓを用い、キャリア濃度を２×１０１８ｃｍ−３とし、層厚を０．２μｍとする。
次に、緩衝層１２ａ上に、Ｓｉドープしたｎ型の（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるコンタクト層１２ｂを成膜する。
次に、コンタクト層１２ｂ上に、Ｓｉをドープしたｎ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるクラッド層１０ａを成膜する。
次に、クラッド層１０ａ上に、アンドープの（Ａｌ０．２Ｇａ０．８）０．５Ｉｎ０．５Ｐ／（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐの１０対の積層構造からなる発光層２を成膜する。
次に、発光層２上に、Ｍｇをドープしたｐ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるクラッド層１０ｂを成膜する。
次に、クラッド層１０ｂ上に、Ｍｇドープしたｐ型のＧａＰ層１３を成膜する。
【００４３】
次に、ｐ型のＧａＰ層１３の半導体基板１１と反対側の面１３ａを、表面から１μｍの深さに至るまで鏡面研磨して、表面の粗さを、例えば、０．２０ｎｍ以下とする。
次に、図４に示すように、ｐ型のＧａＰ層１３の半導体基板１１と反対側の面１３ａ上に第２の電極（オーミック電極）８を形成する。第２の電極８は、例えば、０．４μｍの厚さのＡｕＢｅ上に０．２μｍの厚さのＡｕが積層されてなる。第２の電極８は、例えば、平面視したときに１２μｍφの円形状であり、８０μｍの間隔で形成される。
【００４４】
＜反射構造体形成工程＞
次に、図５に示すように、ｐ型のＧａＰ層１３の半導体基板１１と反対側の面１３ａ及び第２の電極８を覆うようにＩＴＯ膜からなる透明導電膜１４を形成する。次に、４５０℃の熱処理を施して、第２の電極８と透明導電膜１４との間にオーミックコンタクトを形成する。
尚、発光部と機能性基板とを直接接合する実施形態では反射構造体形成工程はない。
【００４５】
次に、図６に示すように、透明導電膜１４のエピタキシャル積層体１７と反対側の面１４ａに、蒸着法を用いて、銀（Ａｇ）合金からなる膜を０．５μｍ成膜した後、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）を各０．１μｍ、金（Ａｕ）を０．５μｍ、ＡｕＧｅ共晶金属（融点３８６℃）を１μｍ成膜して、金属膜１５とする。
これにより、金属膜１５と透明導電膜１４とからなる反射構造体４が形成される。
【００４６】
＜機能性基板接合工程＞
図７に、反射構造体４と機能性基板５とを接合する工程を示す。
反射構造体４及びエピタキシャル積層体１７を形成した半導体基板１１と、上記機能性基板の製造工程で形成した機能性基板５と、を減圧装置内に搬入して、反射構造体４の接合面４ａと機能性基板５の接合面５ｂとが対向して重ねあわされるように配置する。
次に、前記減圧装置内を３×１０−５Ｐａまで排気した後、半導体基板１１と機能性基板５とを３９０℃に加熱した状態で、２００ｇ／ｃｍ２の加重を印加して反射構造体４の接合面４ａと機能性基板５の接合面５ｂと接合して、接合構造体１８を形成する。
接合方法としては例えば、拡散接合、金属共晶接合、接着剤、常温接合方法など公知の技術を適用することができる。
【００４７】
＜半導体基板及び緩衝層除去工程＞
次に、図８に示すように、接合構造体１８から、半導体基板１１及び緩衝層１２ａをアンモニア系エッチャントにより選択的に除去する。これにより、発光層２を有する発光部（発光部レイヤー）３が形成される。
【００４８】
＜第１の電極形成工程＞
次に、例えば真空蒸着法を用いて、発光部３の反射構造体４と反対側の面３ａに電極用導電膜を成膜する。
電極用導電膜としては、例えば、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる金属層構造を用いることができる。例えば、ＡｕＧｅ（Ｇｅ質量比１２％）を０．１５μｍの厚さで成膜した後、Ｎｉを０．０５μｍの厚さで成膜し、さらにＡｕを０．２μｍの厚さで成膜する。この後、例えば、４２０°Ｃで３分間熱処理を行って、ｎ型オーミック電極（第１の電極）６の各金属を合金化することが好ましい。これにより、ｎ型オーミック電極（第１の電極）６を低抵抗化することができる。
【００４９】
次に、一般的なフォトリソグラフィー手段を利用して、例えば図１に示すように、電極用導電膜を平面視円形状にパターニングして、Ａｕを１μｍ蒸着してボンディング用電極を有する発光ダイオード１を作製する。
【００５０】
＜機能性基板切断及びサイド反射部形成工程＞
図９に示すように、発光ダイオードを所望の大きさに区画する切断部分（チップ分割予定ライン）３１を含む範囲３２の発光部レイヤー３及び反射構造体４を、機能性基板５が露出するまでチップ分割予定ライン３１に沿ってエッチングで除去して溝部３３を形成する。これにより、発光部レイヤーは各チップごとの発光部に分離される。
次に、例えば、０．８ｍｍピッチでレーザーを用いて、切断部分の機能性基板をチップ分割予定ライン３１に沿って、例えば正方形の発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）に切断する。
尚、切断が容易である場合は、反射構造体を除去しなくてもよい。また、除去に用いるエッチャントとしては、材料に適した公知のエッチャント又はその組み合わせを使用することができる。
このように、レーザーを用いてチップ分割予定ライン３１に沿って機能性基板５を切断してチップ化すると同時に、溝部３３内の機能性基板５上の、発光部３の外周端から離間する位置の周縁領域５ａにサイド反射部６を形成することができる。
【００５１】
発光ダイオードの大きさは、例えば、平面視したときに略矩形状の発光部３の対角線の長さを１．１ｍｍとする。このとき、機能性基板５としてＣｕ／Ｍｏ／Ｃｕを用いた場合、切断と同時に機能性基板５上の周縁領域５ａに例えば、高さ３〜２０μｍ、幅５〜２０μｍの主に銅でなる凸部（サイド反射部）６が形成される。この実施形態では、凸部（サイド反射部）６は機能性基板の材料である銅からなる。凸部（サイド反射部）の傾斜角度は例えば約３０〜６０°である。
このとき、レーザーの波長は、市販されている金属で吸収される高出力のものであれば、制限なく用いることできる。例えば、３５５ｎｍ、５３２ｎｍ、１０６４ｎｍなど、が一般的である。レーザーの出力は、１Ｗ〜１０Ｗ程度のものが、望ましい。出力が低いと切断に時間が長く、生産性が極端に低下する。一方、出力が高すぎる場合は、発光層へダメージを与える可能性がある。
ウェーハの表面に、再付着防止の保護膜を形成するのが望ましい。保護膜がない場合は、再付着が起こらない切断条件の調整が難しい。保護膜を形成し、複数回の照射の切断する方法によってサイド反射部を形成するのが容易である。１回目の照射で、保護膜と機能性基板の一部を切断し、２回目の照射で、切断部付近の保護膜が除去された部分のみ機能性基板の金属を再付着させ反射部を形成するのが望ましい。      
高出力で切断回数が少ないほど、凸部の高さが高くなり、保護膜がない場合は、幅が広くなり、保護膜がある場合は、幅を狭くすることができる。
例えば、高出力で１回で基板を切断すると、凸部の高さが高く角度が大きくしやすい。
その後、チップを洗浄する。
【００５２】
この発光ダイオードでは、発光部３の側面から発せられた光は凸部（サイド反射部）６の傾斜面６Ａで正面方向へ反射される。
このように、本発明の発光ダイオードによれば、発光ダイオードに機能性基板を接合し、サイド反射部を形成する構成なので、高電流域においても、高い発光効率が得られている。
【００５３】
本発明の実施形態である発光ダイオードの製造方法において、凸部（サイド反射部）の形成も機能性基板の切断と同時に行う場合は、コストメリットがある。
また、機能性基板５を、熱伝導率が１３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であって、熱膨張係数が前記発光部と略等しい第１の金属層２１と、熱伝導率が２３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の第２の金属層２２と、を高温下で圧着して形成した場合は、接合の際の基板の割れを抑制して、放熱性に優れ、高電圧を印加して、高輝度で発光させることのできる発光ダイオードを製造できる。
【００５４】
＜発光ダイオードランプ＞
第１実施形態の発光ダイオードの製造方法によって製造した発光ダイオードを用いた、本発明の実施形態である発光ダイオードランプについて説明する。
図１０は、本発明の実施形態である発光ダイオードランプの一例を示す断面模式図である。
図１０に示すように、本発明の実施形態である発光ダイオードランプ４０は、パッケージ基板４５と、パッケージ基板４５上に形成された２つの電極端子４３、４４と、電極端子４４上に搭載された発光ダイオード１と、発光ダイオード１を覆うように形成されたシリコンなどからなる透明樹脂（封止樹脂）４１と、を有している。
発光ダイオード１は、発光部３と反射構造体４と機能性基板５と第１の電極６と第２の電極８を有しており、機能性基板５が電極端子４３と接続されるように配置されている。また、第１の電極６と電極端子４４とはワイヤーボンディングされている。電極端子４３、４４に印加された電圧が、第１の電極６と第２の電極８を介して発光部３に印加され、発光部３に含まれる発光層が発光する。発光された光は、正面方向ｆに取り出される。
【００５５】
パッケージ基板４５は、その熱抵抗が１００℃／Ｗ以下であるのが好ましい。これにより、発光層２に１Ｗ以上の電力を加えて発光させたときでも、機能させることができ、発光ダイオード１の放熱性をより高めることができる。
なお、パッケージ基板の形状は、これに限定されず、他の形状のパッケージ基板を用いてもよい。他の形状のパッケージ基板を用いたＬＥＤランプ製品においても、放熱性を十分確保できるので、高出力、高輝度の発光ダイオードランプとすることができる。
【００５６】
本発明の実施形態である発光ダイオードパッケージ４０は、発光ダイオード１と、発光ダイオード１を搭載するパッケージ基板４５とを有する発光ダイオードランプ４０であり、パッケージ基板４５の熱抵抗が１００℃／Ｗ以下である場合は、放熱性に優れ、高電圧を印加して、高輝度で発光させることができる。
【００５７】
本発明の実施形態である発光ダイオードパッケージ４０は、発光ダイオード１の発光層２に１Ｗ以上の電力を加えて発光させるである場合は、放熱性に優れ、高電流を印加して、高輝度で発光させることができる。
【００５８】
＜発光ダイオードの製造方法（第２の実施形態）＞
図１１は、本発明の第２の実施形態にかかる発光ダイオードの製造方法で製造した発光ダイオードの例を示す図である。
図１１に示すように、本発明の実施形態である発光ダイオード（ＬＥＤ）５１は、機能性基板５の代わりに機能性基板５５を用い、ＡｕＩｎで接合し、サイド反射部１５をめっき法で形成することが、第１の実施形態と異なる。なお、第１の実施形態で示した部材と同一の部材については同一の符号を付して示している。
めっきは市販のめっき液を用いて公知の方法で行うことができる。
【００５９】
本発明の実施形態である発光ダイオード（ＬＥＤ）５１は、発光層（図示略）を含む発光部３と、反射構造体４を介して発光部３に接合された機能性基板５５と、を有している。
機能性基板５５は、Ｓｉ基板のおもて面（発光部側）と裏面にＴｉのオーミック電極を設ける。裏面には、更に、Ａｕ膜を形成し酸化防止膜とする。おもて面には、ＡｕＧｅの代わりに、ＡｕＩｎ膜を形成し、発光部と接合する。具体的には例えば、Ｔｉのオーミック電極を厚さ０．２μｍで形成し、Ａｕ膜を厚さ０．５μｍで形成し、ＡｕＩｎを１μｍ形成し、２４０℃で接合することができる。
Ｓｉ基板の代わりに、Ｇｅ基板、ＧａＰ基板、ＳｉＣ基板なども利用できる。
【００６０】
チップ分割予定ラインの発光部レイヤー３、反射構造体４を構成するＩＴＯ膜及びＡｇ層を除去した後、Ｐｔ層を形成して、そのＰｔ層の上にＮｉ／Ａｕめっき処理を行うことにより、例えば厚さ５μｍ、幅１０μｍの凸部（サイド反射部）を形成する。この場合、傾斜面は例えば、約６０度とすることができる。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
（実施例１）
まず、第１の実施形態に示した方法を用いて、Ｃｕ（５０μｍ）／Ｍｏ（２５μｍ）／Ｃｕ（５０μｍ）の３層構造からなる実施例１の機能性基板を形成した。なお、機能性基板の接合面には、Ｐｔ（０．１μｍ）／Ａｕ（０．５μｍ）を成膜した。実施例１の機能性基板の熱膨張係数は６ｐｐｍ／Ｋであり、熱伝導率は２３０Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【００６２】
次に、第１の実施形態に示した方法を用いて、発光部と反射構造体を形成するとともに、これに前記機能性基板を接合して、実施例１の発光ダイオードを作製した。
コンタクト層１２ｂは、Ｓｉドープしたｎ型の（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなり、キャリア濃度を２×１０１８ｃｍ−３とし、層厚を１．５μｍとした。クラッド層１０ａは、Ｓｉをドープしたｎ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなり、キャリア濃度を８×１０１７ｃｍ−３とし、層厚を１μｍとした。発光層２は、アンドープの（Ａｌ０．２Ｇａ０．８）０．５Ｉｎ０．５Ｐ／（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐの１０対の積層構造からなり、層厚を０．８μｍとした。クラッド層１０ｂは、Ｍｇをドープしたｐ型の（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなり、キャリア濃度を２×１０１７ｃｍ−３とし、層厚を１μｍとした。また、ＧａＰ層１３は、Ｍｇをドープしたｐ型ＧａＰ層であり、キャリア濃度を３×１０１８ｃｍ−３とし、層厚を２μｍとした。  
さらに、第１の電極は、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕの積層構造として形成し、第２の電極は、ＡｕＢｅ／Ａｕの積層構造とした。また、反射構造体としては、ＩＴＯからなる透明導電膜と、Ａｇ合金／Ｗ／Ｐｔ／Ａｕ／ＡｕＧｅからなる積層構造とした。
銅／モリブデン／銅基板をレーザーで、切断した。
このとき、電極や発光面に切断時に発生する金属の再付着を防止するため、表面にレーザー光を透過する保護膜を塗布する。保護膜の厚さは、約１μｍである。
波長３５５ｎｍ、パワー４Ｗのレーザーを同一切断ラインに２回照射して切断を行った。１回目の照射で、切断部の保護膜と約半分の厚さの金属基板を切断した。２回目の照射で、金属基板を完全に切断するともに、１回目の切断で、切断部近傍の保護膜がなくなっている部分の金属基板表面に金属（銅）が再付着、固化することにより、チップ外周部に凸部を形成した。  
前記凸部は、高さは約１０μｍ、幅は約１２μｍであった。発光層に対して、約４０°角度の反射部を形成した。その後、洗浄、保護膜を除去した。
実施例１の発光ダイオードをランプに組み込み２．４Ｖ印加し、５００ｍＡ通電して、主波長６２０ｎｍの赤色発光をさせた。約７０ｌｍ／Ｗの高い発光効率が得られた。このとき、発光ダイオードランプは、機能性基板と凸部の効果により、発光効率が向上した。
【００６３】
（実施例２）
実施例１との相違点は、レーザー切断後、めっき工程を追加した点である。
波長３５５ｎｍ、パワー２Ｗのレーザーを同一切断ラインに３回照射して切断を行った。１回目の照射で、切断部の保護膜と約半分の厚さの金属基板を切断した。２回目の照射で、金属基板を完全に切断するともに、１回目の切断で、切断部近傍の保護膜がなくなっている部分の金属基板表面に金属（銅）が再付着、固化することにより、チップ外周部に小さい凸部を形成した。  
前記凸部は、高さは約３μｍ、幅は約４μｍであった。発光層に対して、約４０°角度の反射部を形成した。次に、Ｎｉを１μｍ、金メッキを２μｍ施し、高さ６μｍ、幅１０μｍの凸部とした。
実施例２の発光ダイオードをランプに組み込み２．４Ｖ印加し、５００ｍＡ通電して、主波長６２０ｎｍの赤色発光をさせた。約６９ｌｍ／Ｗの高い発光効率が得られた。このとき、発光ダイオードランプは、機能性基板と凸部の効果により、発光効率が向上した。
【００６４】
（比較例）
実施例１の切断工程をメカニカルなダイシング法で切断した以外は、実施例１と同様な条件で発光ダイオードランプを作製した。従って、切断工程をメカニカルなダイシング法で行ったので、機能性基板の周縁領域は平坦であり、凸部は形成されなかった。
【００６５】
この発光ダイオードランプに２．４Ｖ印加し、５００ｍＡ通電して、主波長６２０ｎｍの赤色発光をさせた。約６４ｌｍ／Ｗであった。このとき、発光ダイオードの凸部からの取り出し効率が低下し、実施例より発光出力が約１０％低下した。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の発光ダイオード及び発光ダイオードランプは、放熱性に優れ、発光効率の高い、高輝度で発光させることができるので、各種の表示ランプ、照明器具等に利用でき、これらを製造・利用する産業において利用可能性がある。また、発光ダイオードの製造方法は、放熱性に優れ、発光効率の高い、高輝度で発光させることができる発光ダイオードを製造できるので、各種の表示ランプ、照明器具等に利用でき、これらを製造・利用する産業において利用可能性がある。
【符号の説明】
【００６７】
１  発光ダイオード（発光ダイオードチップ）
２  発光層
３  発光部（発光部レイヤー）
３Ａ  発光部
４  反射構造体
５、５５  機能性基板
５ａ  周縁領域
６、１５、  サイド反射部
６Ａ  傾斜面
７  第１の電極
８  第２の電極
１１半導体基板（エピタキシャル成長用基板）
１０ａ、１０ｂ  クラッド層
１２ａ  緩衝層
１２ｂ  コンタクト層
１３  ＧａＰ層
１７  エピタキシャル積層体
２１  第１の金属層
２２  第２の金属層
２５  金属積層膜
３１  チップ分割予定ライン
３２  チップ分割予定ラインを含む範囲
３３  溝部
４０  発光ダイオードランプ
４１  透明樹脂
４３、４４  電極端子
４５  パッケージ基板
４６  ワイヤー
５１  発光ダイオード（発光ダイオードチップ）
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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