(57)【要約】【課題】本発明は、生産性に優れ、光学部材の位置決めの精度が良い紫外線発光装置の製造方法、並びに、小型化が可能かつ簡易な構造で光出力が向上した紫外線発光装置、および、それを備えた装置を提供することを目的とする。【解決手段】紫外線発光装置１は、基板１０と、基板１０の第１主面Ｓ１側に形成された半導体積層部２０と、半導体積層部２０に電気的に接続する第１電極部３１及び第２電極部３２とを有する半導体チップ１００と、平面視したときに第１主面Ｓ１よりも大きい面積を有する第１板状部５１と、第１板状部５１の一方の面Ｓ３側に同一部材で一体形成された凸状部５３とを有する光学部材５０と、第１板状部５１の他方の面Ｓ４と基板１０の第２主面Ｓ２とを接着する接着層４０とを備える。【選択図】図２
2016171303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の第１主面側に形成された半導体積層部と、前記半導体積層部に電気的に接続する第１電極部及び第２電極部とを有する半導体パターンを複数有する半導体ウエハの前記基板の第２主面上に、接着層を介して、第１板状部と、該第１板状部の一方の面側に同一部材で一体形成された複数の凸状部とを有する光学部材を貼りつける工程と、
前記第１主面側からダイシング法で各々の半導体パターンを分割して素子化するダイシング工程と、を備える
紫外線発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記光学部材は、前記第１板状部と前記凸状部との間に、前記第１板状部及び前記凸状部と同一部材で一体形成された第２板状部をさらに有し、
前記ダイシング工程で外力を加える領域の直下に前記第２板状部が存在しない
請求項１に記載の紫外線発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記光学部材は、ゾル−ゲル法を用いて形成される
請求項１又は２に記載の紫外線発光装置の製造方法。
【請求項４】
基板と、前記基板の第１主面側に形成された半導体積層部と、前記半導体積層部に電気的に接続する第１電極部及び第２電極部とを有する半導体チップと、
平面視したときに前記第１主面よりも大きい面積を有する第１板状部と、該第１板状部の一方の面側に同一部材で一体形成された凸状部とを有する光学部材と、
前記第１板状部の他方の面と前記基板の第２主面とを接着する接着層と
を備える紫外線発光装置。
【請求項５】
前記光学部材は、前記第１板状部と前記凸状部との間に、前記第１板状部及び前記凸状部と同一部材で一体形成された第２板状部をさらに有し、
平面視したときに前記第２板状部の面積は、前記第１主面の面積よりも小さい
請求項４に記載の紫外線発光装置。
【請求項６】
前記接着層で接着された前記半導体チップ及び前記光学部材の組がアレイ状に連結されている
請求項４又は５に記載の紫外線発光装置。
【請求項７】
前記光学部材及び前記接着層の紫外線透過率は、いずれも波長２６０〜３００ｎｍの領域で９０％以上である
請求項４〜６のいずれか一項に記載の紫外線発光装置。
【請求項８】
前記接着層はシリコーンを主成分とする樹脂で形成されており、
前記接着層の厚みは０．１μｍ以上１０μｍ以下である
請求項４〜７のいずれか一項に記載の紫外線発光装置。
【請求項９】
中心発光波長が２３０ｎｍ以上３２０ｎｍ以下である
請求項４〜８のいずれか一項に記載の紫外線発光装置。
【請求項１０】
請求項４〜９のいずれか一項に記載の紫外線発光装置を備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紫外線発光装置、それを備えた装置および紫外線発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体をベースとする半導体装置は、その広いバンドギャップを有する特徴を活かし、光を発光する発光装置や光を受光する受光装置、パワーデバイスなどへの適用が期待されている。特に、紫外線発光装置は、殺菌用途に利用可能であり、その開発が期待されている。紫外線発光装置に関する従来の技術として、例えば特許文献１〜３に開示された技術がある。
【０００３】
特許文献１には、発光素子、電子素子、半導体センサなどの半導体デバイスの基板などに用いられるＡｌＮ結晶の表面処理方法とＡｌＮ結晶の表面処理方法により得られたサファイア基板とに関する技術が開示されている。特許文献１には、ヘテロエピタキシャルでの課題を解決するために、ＡｌＮ結晶基板における一方の主面側にホモエピタキシャル成長された３層以上の半導体層と、ＡｌＮ結晶基板の他方の主面に形成された第１の電極と、半導体層の最外半導体層上に形成された第２の電極とを含む発光素子と、発光素子を搭載する導電体とを備え、上記発光素子は、ＡｌＮ結晶基板側が発光面側であり、最外半導体層側が搭載面側であり、上記半導体層は、ｐ型半導体層と、ｎ型半導体層と、ｐ型半導体層とｎ型半導体層との間に形成される発光層とを含むことが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）から放出された光を、レンズを介して空気中に均一な色及び強度で放出するパッケージ構造が提案されている。レンズを搭載することで、光方向の制御が可能となる。このパッケージの工程において、基板上に形成された複数のＬＥＤは、まず個片化され、サブマウントに搭載された後に、レンズが形成される。
【０００５】
特許文献３には、ＬＥＤのパッケージの製造方法に関する技術が開示されており、キャビティに接続された空気排出路によって、レンズを接着する過程でレンズがパッケージ本体から剥離することを防止する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７７４２３号公報
【特許文献２】特表２００６―５１９５００号公報
【特許文献３】特表２０１４−５３２９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の通り、紫外線発光装置のパッケージ方法は種々知られている。特許文献３に記載された紫外線発光装置では、紫外線発光素子上にレンズを配置しているが、紫外線が直接当たらないようにキャビティ上平面にレンズを設置する場合、レンズを接着する過程で、キャビティ内で圧縮された空気によってレンズがパッケージ本体から剥離してしまい、接着不良が発生しやすい。そのためパッケージ本体に空気排出通路を設ける必要が生じ、全体として複雑な機構となるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２及び３に記載された従来のレンズ付きパッケージの工程では、ウェハをダイシングして個片化した後に、個片化したそれぞれの素子上にレンズを設置するため、生産性が悪いという問題がある。また個片化した素子上に素子よりも幅広な半球レンズを搭載する場合、レンズの位置決め精度が悪いという問題がある。
【０００９】
上述した従来のレンズ付き紫外線発光装置では、レンズ剥離防止のために構造が複雑になったり、レンズの位置決め精度が悪いため光出力が低く、小型化にも適さないという問題もある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、生産性に優れ、光学部材の位置決めの精度が良い紫外線発光装置の製造方法、並びに、小型化が可能かつ簡易な構造で光出力が向上した紫外線発光装置、および、それを備えた装置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】
【００１１】
本発明の一態様による紫外線発光装置の製造方法は、基板と、前記基板の第１主面側に形成された半導体積層部と、前記半導体積層部に電気的に接続する第１電極部及び第２電極部とを有する半導体パターンを複数有する半導体ウエハの前記基板の第２主面上に、接着層を介して、第１板状部と、該第１板状部の一方の面側に同一部材で一体形成された複数の凸状部とを有する光学部材を貼りつける工程と、前記第１主面側からダイシング法で各々の半導体パターンを分割して素子化するダイシング工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また本発明の一態様による紫外線発光装置は、基板と、前記基板の第１主面側に形成された半導体積層部と、前記半導体積層部に電気的に接続する第１電極部及び第２電極部とを有する半導体チップと、平面視したときに前記第１主面よりも大きい面積を有する第１板状部と、該第１板状部の一方の面側に同一部材で一体形成された凸状部とを有する光学部材と、前記第１板状部の他方の面と前記基板の第２主面とを接着する接着層とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様による装置は、上記本発明の一態様による紫外線発光装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様によれば、生産性に優れ、光学部材の位置決め精度が良い紫外線発光装置の製造方法、および小型化が可能かつ簡易な構造で光出力が向上した紫外線発光装置およびそれを備えた装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態の紫外線発光装置の製造方法を説明するための平面模式図および断面模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の紫外線発光装置を説明するための平面模式図および断面模式図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の紫外線発光装置の製造方法を説明するための平面模式図および断面模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の紫外線発光装置を説明するための平面模式図および断面模式図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の紫外線発光装置および紫外線発光装置の製造方法を説明するための平面模式図および断面模式図である。
【図６】従来の紫外線発光装置を説明するための断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態（本実施形態）について説明する。
＜紫外線発光装置の製造方法＞
本実施形態の紫外線発光装置の製造方法は、基板と、前記基板の第１主面側に形成された半導体積層部と、前記半導体積層部に電気的に接続する第１電極部及び第２電極部とを有する半導体パターンを複数有する半導体ウエハの前記基板の第２主面上に、接着層を介して、第１板状部と、該第１板状部の一方の面側に同一部材で一体形成された複数の凸状部とを有する光学部材を貼りつける工程と、前記第１主面側からダイシング法で各々の半導体パターンを分割して素子化するダイシング工程と、を備える。
【００１７】
本実施形態の紫外線発光装置の製造方法は、光学部材を貼りつける工程の後にダイシング工程を実施するため、ダイシング工程の後にレンズを搭載する従来の紫外線発光装置と比較して、生産性に優れ、レンズの配置の位置精度が向上する。
【００１８】
＜紫外線発光装置＞
本実施形態の紫外線発光装置は、基板と、前記基板の第１主面側に形成された半導体積層部と、前記半導体積層部に電気的に接続する第１電極部及び第２電極部とを有する半導体チップと、平面視したときに前記第１主面よりも大きい面積を有する第１板状部と、該第１板状部の一方の面側に同一部材で一体形成された凸状部とを有する光学部材と、前記第１板状部の他方の面と前記基板の第２主面とを接着する接着層とを備える。
【００１９】
本実施形態の紫外線発光装置は、光学部材が、第１板状部と、第１板状部の一方の面側に同一部材で一体形成された凸状部とを有し、光学部材の第１板状部の他方の面が、基板の第２主面と接着層を介して接続され、平面視したときに第１板状部の面積が、基板の第１主面の面積よりも大きいことにより、小型化が可能かつ簡易な構造で、光出力が向上するという効果を奏する。
【００２０】
以下、上述した本実施形態の紫外線発光装置および紫外線発光装置の製造方法における各構成要件について説明する。なお、以下に記載される各構成要件における特徴は、本発明の技術思想を逸脱しない範囲でそれぞれ単独または組み合わせて適用可能である。
【００２１】
＜基板＞
本実施形態の紫外線発光装置及び紫外線発光装置の製造方法における基板は、第１主面上に半導体積層部を形成可能なものであれば特に制限されず、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの酸化物単結晶、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＮ、ＧａＮなどの基板を使用することができる。基板は、上記に列挙した基板材料に加えて、さらに同一組成または別組成のバッファ層を有していてもよい。例えばサファイア上に窒化アルミニウムのバッファ層を有するものも全体として基板となる。また、後の工程で元の基板を除去するような場合は、残ったバッファ層を基板となる。
【００２２】
基板の面方位は特に限定されず、ジャスト基板であっても、オフ角を付与した基板であっても良い。また、厚みについても特に限定されることはなく、ハンドリングが可能な厚み以上で適正なものを用いることができる。
【００２３】
＜半導体積層部＞
本実施形態の紫外線発光装置および紫外線発光装置の製造方法における半導体積層部は、基板の第１主面上に形成された第１半導体層と、第１半導体層上に形成された発光層及び発光層上に形成された第２半導体層を少なくとも有する。半導体積層部は、これら第１半導体層、発光層及び第２半導体層以外に、電極との良好なオーミック接触を実現するためのコンタクト層や、発光効率を向上させるためのバリア層（ブロック層）などの別の層をさらに備えていてもよい。発光層は、発光効率を向上させるために、単一又は多重量子井戸構造であることが好ましい。半導体積層部に用いる材料としては、ＬＥＤの発光波長に応じて公知の材料を採用できる。一例としては、ＩｎｘＡｌｙＧａ（１−ｘ−ｙ）Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）、やＡｌＧａＩｎＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるIII−Ｖ族化合物半導体材料を用いることができる。
【００２４】
半導体積層部は、予め設定した電圧が印加されると、中心発光波長が２３０ｎｍ以上３２０ｎｍ以下の紫外線を発光してもよい。波長が２３０ｎｍ以上３２０ｎｍ以下の紫外線を発光する紫外線ＬＥＤは、殺菌やタンパク質成分の分離などさまざまなアプリケーションに適用することができる。
【００２５】
第１半導体層は、例えば、ＩｎｘＡｌｙＧａ（１−ｘ−ｙ）Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）、やＡｌＧａＩｎＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）から構成される複数の層を有している。これら複数の層の少なくとも一部は発光層の格子パラメータに近づくように擬似格子整合的に歪まされている。または、第１半導体層は、一層又は複数層のＩｎｘＡｌｙＧａ（１−ｘ−ｙ）Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）やＡｌＧａＩｎＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）を有している。これらのＩｎｘＡｌｙＧａ（１−ｘ−ｙ）ＮやＡｌＧａＩｎＰの組成式のｘ及びｙが第１半導体層の厚みと共に変化する（すなわち、厚み方向に沿って線形的又は段階的に変化する）組成であってもよい。
【００２６】
ドーピングに用いられる不純物としては、ｐ型不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）が例示され、ｎ型不純物としてシリコン（Ｓｉ）が例示される。
第１半導体層のうち、基板との界面を含む部位は、基板または基板が有するバッファ層とほぼ同一の組成を有していることが好ましい。これにより、第１半導体層の２次元の成長が促進され、不都合なアイランド形成を回避することができる。また、そのようなアイランド形成を回避することにより、第１半導体層及び後続の成長層での不都合な弾性の歪み緩和が起こることを回避することができる。
【００２７】
発光層は、例えば多重量子井戸（ＭＱＷ：Ｍｕｌｔｉ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ）層を含む。ＭＱＷ層は、複数の量子井戸を含み、その量子井戸のそれぞれは、例えばＩｎＡｌＧａＮ、又は、ＡｌＧａＮから構成されている。
【００２８】
一例を挙げると、ＭＱＷ層は、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ量子井戸及びＡｌｙＧａ１−ｙＮ量子井戸を含み、その一方が他方の上に積層された構造を有する。ここで、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ量子井戸のｘと、ＡｌｙＧａ１−ｙＮ量子井戸のｙは、互いに異なる値である。ｘとｙの差は、活性領域での電子及び正孔の良好な閉じ込めが得られるように十分に大きくなっていることが好ましい。これにより、放射性の再結合の、非放射性の再結合に対する比を高くすることができる。
ＡｌｘＧａ１−ｘＮ量子井戸及びＡｌｙＧａ１−ｙＮ量子井戸を含むＭＱＷ層において、ｘとｙの値を例示すると、ｘとｙとの差は約０．０５であり、ｘは約０．３５で、ｙは約０．４である。なお、ｘとｙの差が過度に大きい（例えば、約０．３より大きい）と、ＭＱＷ層の形成中に不都合なアイランド形成が起こってしまう。このため、ｘとｙの差は例えば０．３以下であることが好ましい。
【００２９】
また、ＭＱＷ層は、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ量子井戸及びＡｌｙＧａ１−ｙＮ量子井戸の対を１周期として複数の周期を含んでもよく、全体の厚み（すなわち、総厚）が約５０ｎｍ未満であってもよい。
【００３０】
また、発光層は任意の薄い電子ブロック（又はｎ型コンタクトがデバイスの上部に置かれている場合には正孔ブロック）層を有していてもよい。この電子ブロック層は、例えば、Ｍｇのような１つ以上の不純物でドーピングされたＡｌｘＧａ１−ｘＮから構成されていてもよい。電子ブロック層の厚みは、例えば約２０ｎｍである。
【００３１】
第２半導体層は、発光層上に形成され、例えば、不純物でドープされたＩｎＡｌＧａＮ、又は、不純物でドープされたＡｌＧａＮから構成されている。不純物としては、ｐ型不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）が例示され、ｎ型不純物としてシリコン（Ｓｉ）が例示される。
【００３２】
第２半導体層はｎ型又はｐ型にドープされているが、第１半導体層とは反対の導電性を有している。例えば、第１半導体層はＳｉ等のｎ型不純物がドープされてｎ型の導電性を示している場合、第２半導体層はＭｇ等のｐ型不純物がドープされてｐ型の導電性を示している。第２半導体層の厚みは、例えば５０ｎｍから１００ｎｍ程度である。
【００３３】
また、第２半導体層は、第２導電型にドープされた半導体材料を含むキャップ層を有していてもよい。第２半導体層がｐ型の導電性を示している場合、このキャップ層は、例えばＭｇでドープされたＧａＮを含み、１０ｎｍから１００ｎｍ程度の厚み、好ましくは約５０ｎｍの厚みを有する。
【００３４】
半導体チップが有する半導体積層部の数は１つでもよいし、複数であってもよい。単位面積当たりの発光量を向上させる観点から、半導体チップは並列接続された複数の半導体積層部を備えることが好ましい場合もある。また、半導体積層部の形状も特に制限されず、例えば平面視で矩形状、円形状または楕円形状、多角形状、またはそれらを組み合わせた形状等でもよい。
【００３５】
［光学部材］
本実施形態の紫外線発光装置の製造方法における光学部材は、第１板状部と凸状部との間に、第１板状部及び凸状部と同一部材で一体形成された第２板状部をさらに有し、第２板状部はダイシング工程で外力を加える領域の直下に存在しないことが好ましい。
【００３６】
第２板状部がダイシング工程で外力を加える領域の直下に存在しないことにより、ダイシング工程において各々の半導体パターンをより容易に分割することが可能になり、生産性が向上し、また製造段階における紫外線発光装置への外力によるダメージを低減することが可能になる。
【００３７】
また、本実施形態の紫外線発光装置における光学部材は、光出力向上の観点から、第１板状部と凸状部との間に、第１板状部及び凸状部と同一部材で一体形成された第２板状部をさらに有し、平面視したときに第２板状部の面積が、基板の第１主面の面積よりも小さいことが好ましい。光学部材は、第１板状部と凸状部との間にこのような構成の第２板状部を備えていることにより、半導体積層部から出力された光が効率的に外部に取り出される。これにより、紫外線発光装置は光出力の向上を図ることができる。
光学部材は、紫外線の吸収による劣化を抑制するという観点から、紫外線透過率が２６０から３２０ｎｍの領域で９０％以上である事が好ましい。
【００３８】
本実施形態の紫外線発光装置及び紫外線発光装置の製造方法における光学部材の製造方法は特に制限されないが、例えば切削による切り出し等により加工形成する方法が挙げられる。本実施形態では、光学部材の製造方法は、安価かつ任意の形状で容易に加工が可能である観点から、金型を用いたゾル−ゲル法を用いることが好ましい。光学部材の形成材料は、一例としては石英やサファイアなどが挙げられる。また、一般的に上述したゾル−ゲル法を用いた場合、光学部材の形成材料は樹脂材料となる。樹脂材料は特に制限されないが、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂やアクリル樹脂、又は光硬化性のエポキシ樹脂やアクリル樹脂などが適用可能である。また、これらの樹脂に無機微粒子を分散させた有機無機複合材料を用いることもできる。無機微粒子としては、例えば酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子が挙げられる。より具体的に無機微粒子としては、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ及び硫化亜鉛等の微粒子を挙げることができる。無機微粒子は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、無機微粒子は、複数の成分による複合物であってもよい。
【００３９】
本実施形態の紫外線発光装置の製造方法における光学部材の厚さは特に制限されないが、ダイシング工程において各々の半導体パターンをより容易に分割することを可能にする観点から薄い方が好ましく、半導体ウエハよりも薄いことが好ましい。
【００４０】
［接着層］
本実施形態の紫外線発光装置及び紫外線発光装置の製造方法における接着層は、紫外線の吸収による劣化を抑制するという観点から、紫外線透過率が２６０ｎｍから３２０ｎｍの波長領域で９０％以上である事が好ましい。
【００４１】
発光層から生成した紫外線は基板の第２主面を通して放出される。接着層に用いられる材料としては、紫外線に耐性があれば特に限定されない。接着層は、例えばシリコーンを主成分とする樹脂で形成されている。その中でも接着性の観点から、接着層に用いられる材料は、ジメチルシリコーンやシリコーンオイルなどの熱硬化型の樹脂が望ましい。
【００４２】
また接着層の厚みは、紫外線の吸収による劣化を抑制するという観点から、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
シリコーン樹脂は紫外線を吸収してしまうようなフェニル基などを有しないものが好ましく、ジメチルシリコーンやシリコーンオイルを用いることが特に望ましい。適用可能なシリコーン樹脂としてはダウコーニング社のＯＥ、ＪＣＲシリーズや、Ｓｃｈｏｔｔ社のＤｅｅｐ  ＵＶ２００などを用いることが出来る。またガラスをベースにした材料も使用可能であり、旭硝子株式会社のサイトップ（登録商標）や、Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ社のＮｏｖａｘｉｌなども使用可能であるが、上記の材料に限定されるものではない。
【００４３】
［第１、第２電極部］
本実施形態の紫外線発光装置および紫外線発光装置の製造方法における第１及び第２電極部は、半導体積層部の発光層に電力を供給するための電極部である。第１及び第２電極部の形状や配置については特に制限されないが、半導体積層部がメサ型構造の場合、メサ頂部とメサ底部のそれぞれに第１及び第２電極部のいずれか一端が配置される例が挙げられる。また、他には素子上面と下面のそれぞれに第１及び第２電極部のいずれか一端が配置される例などがある。
【００４４】
第１及び第２電極部は、導電性の材料で形成され、例えば金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）又はそれらの組み合わせなどで構成されている。一例を挙げると、ｐ型の半導体層に接続する第１電極部はＮｉ／Ａｕ合金で形成され、ｎ型の半導体層に接続する第１電極部はＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕスタックで形成されている構成が挙げられる。第１及び第２電極部は、例えばスパッタリング又は蒸着によって形成される。
【００４５】
また、第１及び第２電極部は紫外線反射器としての機能も含んでいてよい。紫外線反射器は、第１及び第２電極部に向かって発光する光子を再度方向付けする（すなわち、光子が半導体積層部から逃げないようにする）こと及び、所望の発光面（例えば、底部表面）に向けて光子を再度方向付けることによって、デバイスの活性領域において生成される光子の抽出効率を改善するように設計される。
【００４６】
［アレイ構造］
本実施形態に係る紫外線発光装置及び紫外線発光装置の製造方法では、一装置、すなわち接着層で接着された半導体チップ及び光学部材の組あたりの光出力向上の観点からアレイ状に連結されていることが好ましい。
接着層で接着された半導体チップ及び光学部材の組がアレイ状に連結されている紫外線発光装置の製造方法は特に制限されないが、例えばダイシング工程において、それぞれ独立して発光部を有する半導体パターンを複数有するようにウエハから分割して素子化する方法が挙げられる。本実施形態の紫外線発光装置の製造方法は、ダイシング工程の前に光学部材を貼りつける工程を有しているため、ダイシング工程の後にレンズを搭載する従来の紫外線発光装置と比較して、生産性や各レンズの配置の位置精度を向上させながらアレイ状に連結された紫外線発光装置を得ることが可能になる。
【００４７】
＜装置＞
本発明の一実施形態に係る装置は、本発明の一実施形態に係る紫外線発光装置を備えるものである。
本発明の一実施形態に係る紫外線発光装置は、各種の装置に適用可能である。
本発明の一実施形態に係る紫外線発光装置は、紫外線ランプが用いられている既存の全ての装置に適用・置換可能である。特に、波長２８０ｎｍ以下の深紫外線を用いている装置に適用可能である。
本発明の一実施形態に係る紫外線発光装置は、例えば、医療・ライフサイエンス分野、環境分野、産業・工業分野、生活・家電分野、農業分野、その他分野の装置に適用可能である。
【００４８】
本発明の一実施形態に係る紫外線発光装置は、薬品や化学物質の合成・分解装置、液体・気体・固体（容器、食品、医療機器等）殺菌装置、半導体等の洗浄装置、フィルム・ガラス・金属等の表面改質装置、半導体・フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）・プリント回路基板（ＰＣＢ）・その他電子品製造用の露光装置、印刷・コーティング装置、接着・シール装置、フィルム・パターン・モックアップ等の転写・成形装置、紙幣・傷・血液・化学物質等の測定・検査装置に適用可能である。
【００４９】
液体殺菌装置の例としては、冷蔵庫内の自動製氷装置・製氷皿および貯氷容器・製氷機用の給水タンク、冷凍庫、製氷機、加湿器、除湿器、ウォーターサーバの冷水タンク・温水タンク・流路配管、据置型浄水器、携帯型浄水器、給水器、給湯器、排水処理装置、ディスポーザ、便器の排水トラップ、洗濯機、透析用水殺菌モジュール、腹膜透析のコネクタ殺菌器、災害用貯水システム等が挙げられるがこの限りではない。
【００５０】
気体殺菌装置の例としては、空気清浄器、エアコンディショナー、天井扇、床面用や寝具用の掃除機、布団乾燥機、靴乾燥機、洗濯機、衣類乾燥機、室内殺菌灯、保管庫の換気システム、靴箱、タンス等が挙げられるがこの限りではない。
固体殺菌装置(表面殺菌装置を含む）の例としては、真空パック器、ベルトコンベヤ、医科用・歯科用・床屋用・美容院用のハンドツール殺菌装置、歯ブラシ、歯ブラシ入れ、箸箱、化粧ポーチ、排水溝のふた、便器の局部洗浄器、便器フタ等が挙げられるがこの限りではない。
【００５１】
次に、図面を参酌しながら、本実施形態の紫外線発光装置の製造方法及び紫外線発光装置をより詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態の紫外線発光装置の製造方法を説明するための平面模式図及び断面模式図である。図１中の上段には、紫外線発光装置１の平面模式図が示され、図１中の下段には、紫外線発光装置１の断面模式図が示されている。なお、図１では説明を簡略化するために、複数の半導体パターン２が形成された半導体ウエハ５の中で、４つの半導体パターン２を有する部分を抜き出しているが本実施形態はこれに限定されない。
図１（ａ）は、光学部材５０（図１（ａ）では不図示）を貼りつける工程に供する半導体ウエハ５を図示している。半導体ウエハ５は、基板１０と、基板１０の第１主面Ｓ１側に形成された半導体積層部２０と、半導体積層部２０に電気的に接続する第１電極部３１と第２電極部３２とを有する半導体パターン２を４つ（図１（ａ）では２つの半導体パターン２が図示されている）有している。
【００５２】
半導体積層部２０は、基板１０の第１主面Ｓ１側に形成された、第１導電型の第１半導体層２１と、発光層２２と、第２導電型の第２半導体層２３とを含む積層構造であることが好ましい。半導体積層部２０の材料、組成および構造を所望のものにすることにより、所望の波長の紫外線を発光することが可能になる。発光層は量子井戸構造を有していてもよい。半導体積層部２０は、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法で形成することができる。
【００５３】
半導体パターン２は、例えばフォトリソグラフィ及びドライエッチング技術で行うことができる。第１電極部３１及び第２電極部３２は、例えばスパッタリング法又は蒸着法と、リフトオフ技術とを用いて形成することが可能である。
【００５４】
また、図示はしていないが、基板１０の第２主面Ｓ２を機械的化学的な手法で研削してもよい。第２主面Ｓ２は、第１主面Ｓ１に対して基板１０の裏面に相当する。例えば基板１０の厚さを研削前の厚さの半分以下にまで薄く加工することが可能である。基板１０の厚さを１００μｍ以上薄くする場合は、機械的に研削する。基板１０として窒化アルミニウム基板を用いる場合、窒化アルミニウムはダイヤモンドと同等の高度を有するため、細かい砥粒のダイヤモンドで削ることが好ましい。但し基板１０を機械的に研削する場合は、基板１０の第２主面Ｓ２にサブミクロンオーダーでの擦り傷が残存する場合がある。そこで、このような擦り傷が第２主面Ｓ２に残存した場合は、第２主面Ｓ２を機械的化学的研磨法（ＣＭＰ）法で研磨することによって、擦り傷を除去してもよい。
【００５５】
図１（ｂ）は、光学部材５０を貼りつける工程を示す図である。図１（ａ）に示すように、光学部材５０を貼りつける工程では、半導体ウエハ５の基板１０の第２主面Ｓ２上に、接着層４０を介して、第１板状部５１と、第１板状部５１の一方の面Ｓ３側に同一部材で一体形成された４つの凸状部５３と有する光学部材５０を貼りつける。一方の面Ｓ３は、第２主面Ｓ２と同方向に向く面である。図１（ｂ）に示すように、各半導体パターンの特定の領域（図１（ｂ）では発光層が形成されるメサ形状の半導体積層部２０の領域）に対応した領域に光学部材５０の凸状部５３が配置されることが、光出力向上の観点から好ましい。図１（ｂ）に示すように、アレイ状に予め形成された光学部材５０を用いることにより、例えば半導体ウエハ５上に形成された数個の半導体パターン２と光学部材５０との位置合わせを正確に行えば、半導体ウエハ５上に形成された残余の半導体パターン２と光学部材５０との位置合わせも完了する。このため、本実施形態によれば、高精度な位置合わせを短時間に行うことが可能となる。図示はしていないが、例えば半導体ウエハ５側と光学部材５０側の両方に何らかの位置合わせ用の部分（マーキングや嵌合可能な凹凸等）を予め形成しておくことにより、より短時間に位置合わせが可能になる。
【００５６】
接着層４０はいかなる方法で準備されてもよい。例えば、接着層４０は、半導体パターン２毎にディスペンス法やスタンプ法で塗布してもよいし、スピンコート法を用いて基板１０の第２主面Ｓ２の全面に薄膜を形成しても良い。あるいは、光学部材５０側に予め接着層４０を形成して基板１０の第２主面Ｓ２に貼り付けてもよい。接着層４０はいかなる材料であってもよいが、入手容易性や接着性の関係からシリコーン樹脂を用いることが好適である。シリコーン樹脂は紫外線を１０％弱吸収してしまうため、シリコーン樹脂の厚みによっては直ぐに劣化してしまう可能性がある。そのためシリコーン樹脂の厚みは、薄いほど望ましく、かつ光学部材５０と基板１０との接着性を維持するために０．１μｍ以上の厚みが好ましい。このためシリコーン樹脂の厚みとしては０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲であることが好ましい。接着層４０を硬化する場合は、硬化時の光学部材５０の反りを防止するために、適度な加重を掛けながら硬化させてもよい。
【００５７】
図１（ｃ）は、半導体ウエハ５の基板１０の第１主面Ｓ１側からダイシング法で各々の半導体パターン２を分割して素子化するダイシング工程を図示している。図１（ｃ）中の上段に示す４つの破線正方形枠の間隙がダイシングによる切断部となる。半導体積層部２０へのダメージを低減する観点から、各半導体パターン２を隔てる領域に、ダイシングブレードやレーザーブレード等で外部から何らかの作用を施し、必要に応じてさらに外力等を加え、各々の半導体パターン２が分割されて素子化される。
【００５８】
窒化アルミニウム基板等の硬度が高く、ブレードダイシングでの加工が困難な場合がある基板１０を用いる場合は、レーザ光を照射して溝を形成し、その後、この溝に沿って基板１０を機械的に分断することで、基板１０の個片化を実施することが好ましい。この加工に使用するレーザ光の種類は特には限定されないが、基板１０への熱負荷を減らすために高密度なレーザ光が望ましく、例えば、波長３６５ｎｍのレーザ光や、波長２６５ｎｍのレーザ光が望ましい。また、このレーザ光を用いたダイシングは、ステルスダイシング法で行ってもよい。
また光学部材５０を分断するために、ブレードダイシングでレンズ台座分割し、レーザーダイシング法で基板１０に溝を形成して、組み合わせてブレードで個片化してもよい。
【００５９】
図２は、素子化した紫外線発光装置１の模式図である。図２（ａ）は上面から見た紫外線発光装置１の平面模式図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中に示すＡ−Ａ線で切断した紫外線発光装置１の断面模式図であり、図２（ｃ）は下面から見た紫外線発光装置１の底面模式図である。
【００６０】
紫外線発光装置１は、基板１０と、基板１０の第１主面Ｓ１側に形成された半導体積層部２０と、半導体積層部２０に電気的に接続する第１電極部３１及び第２電極部３２とを有する半導体チップ１００と、光学部材５０と、基板１０と光学部材５０とを接着する接着層４０とを備えている。光学部材５０は、第１板状部５１と、第１板状部５１の一方の面Ｓ３側に同一部材で一体形成された凸状部５３とを有している、光学部材５０の第１板状部５１の他方の面Ｓ４は、基板１０の第２主面Ｓ２と接着層４０を介して接続されている。他方の面Ｓ４は、第１主面Ｓ１と同方向に向く面である。また、他方の面Ｓ４は、第２主面Ｓ２に対向する面である。
【００６１】
紫外線発光装置１は、基板１０の第１主面Ｓ１側からダイシング法で分割して素子化されているので基板１０の第１主面Ｓ１の縁部が除去されている。このため、紫外線発光装置１は、平面視したときに第１板状部５１の面積Ｍ１が、基板１０の第１主面Ｓ１の面積Ｍ２よりも大きくなっている。
【００６２】
本実施形態の紫外線発光装置１に備えられた光学部材５０は、第１板状部５１と、第１板状部５１の一方の面Ｓ３側に同一部材で一体形成された凸状部５３とを有している。光学部材５０の第１板状部５１の他方の面Ｓ４は、基板１０の第２主面Ｓ２と接着層４０を介して接続されている。紫外線発光装置１を平面視したときに第１板状部５１の面積Ｍ１は、基板１０の第１主面Ｓ１の面積Ｍ２よりも大きく形成されている。これにより、紫外線発光装置１は、半導体ウエハを素子化した後にレンズを搭載する従来の紫外線発光装置と比較して、小型化が可能かつ簡易な構造を有し、かつ光学部材５０の配置の位置精度が向上する。このため、紫外線発光装置１は光出力の向上を図ることができる。
【００６３】
＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態の紫外線発光装置１の製造方法を説明するための模式図である。図３中の上段には、紫外線発光装置１の平面模式図が示され、図３中の下段には、上段中に示すＡ−Ａ線で切断した紫外線発光装置１の断面模式図が示されている。
図３（ａ）に示すように、第２の実施形態による紫外線発光装置１の製造方法では、光学部材５０（図３（ａ）では不図示）を貼りつける工程に供する半導体ウエハ５は、第１の実施形態による紫外線発光装置１の製造方法における半導体ウエハ５と同一の構造を有している。
【００６４】
図３（ｂ）に示すように、第１の実施形態の紫外線発光装置１の製造方法と比較すると、第２の実施形態による紫外線発光装置１の製造方法は、基板１０の第２主面Ｓ２に貼り付けられる光学部材５０が、第１板状部５１及び凸状部５３に加え、さらに第２板状部５２を備えている点で相違する。第２板状部５２をさらに備えていることにより、図３（ｃ）に図示するダイシング工程において外力を加える領域の直下に第２板状部５２が存在しないことにより、この外力が加わる領域の光学部材５０の厚みが相対的に薄くなるため、各々の半導体パターン２を更に容易に分割することが可能になる。図３（ｃ）中の上段に示す４つの破線正方形枠の間隙がダイシングによる切断部となる。このように、第２板状部５２はこの切断部に存在していないので、第２の実施形態による紫外線発光装置１の製造方法によれば、生産性が向上し、また紫外線発光装置１への外力によるダメージを低減することが可能になる。
【００６５】
図４は、第２の実施形態による紫外線発光装置１の製造方法によって得られた、第２の実施形態による紫外線発光装置１の模式図である。図４（ａ）は上面から見た紫外線発光装置１の平面模式図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）中に示すＡ−Ａ線で切断した紫外線発光装置１の断面模式図であり、図４（ｃ）は下面から見た紫外線発光装置１の底面模式図である。
【００６６】
第２の実施形態による紫外線発光装置１は、平面視したときに第２板状部５２の面積Ｍ３が、基板１０の第１主面Ｓ１の面積Ｍ２よりも小さくなっている。この構成となるように紫外線発光装置１を製造すれば、製造段階での紫外線発光装置１への外力によるダメージを低減することが可能になる。これにより、紫外線発光装置１は光出力のより一層の向上を図ることができる。
【００６７】
＜第３の実施形態＞
図５は、本発明の第３の実施形態による紫外線発光装置の製造方法を説明するための模式図である。図３中の上段には、紫外線発光装置１の平面模式図が示され、図３中の下段には、上段中に示すＡ−Ａ線で切断した紫外線発光装置１の断面模式図が示されている。第１の実施形態による紫外線発光装置１の製造方法と比較すると、図５（ｃ）に示すダイシング工程におけるダイシング領域が異なる。
つまり、図５（ａ）に示すように、第３の実施形態による紫外線発光装置１の製造方法では、光学部材５０（図５（ａ）では不図示）を貼りつける工程に供する半導体ウエハ５は、第１の実施形態による紫外線発光装置１の製造方法における半導体ウエハ５と同一の構造を有している。また、図５（ｂ）に示すように、第３の実施形態による紫外線発光装置１の製造方法では、接着層４０を介して半導体ウエハ５に接着される光学部材５０は、第１の実施形態による紫外線発光装置１の製造方法における光学部材５０と同一の構造を有している。
一方、図５（ｃ）に示すように、第３の実施形態による紫外線発光装置１の製造方法では、２つの半導体パターン２が１つの個片化された素子に含まれるようにダイシングされる。図５（ｃ）中の上段に示す２つの破線長方形枠の長手方向の間隙がダイシングによる切断部となる。これにより、各々に光学部材５０が搭載され、かつ、アレイ状に連結された紫外線発光装置１を容易かつ高精度に得ることが可能になる。
【００６８】
次に、本実施形態の紫外線発光装置の製造方法及び紫外線発光装置を、実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
（実施例１）
本実施形態の実施例１による紫外線発光装置について図１及び図２を参照しつつ説明する。
厚さ４２５μｍのＡｌＮ単結晶基板（以下、比較例を除いて、単に「基板」と称する場合がある）１０の第１主面Ｓ１上に、ＭＯＣＶＤ法により、ＡｌＮ層を４μｍ、Ｎ型Ａｌ０．７Ｇａ０．３Ｎ層を２μｍ、発光層としてのＡｌＧａＮ層、Ｐ型Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ｎ層、Ｐ型ＧａＮ層を２００ｎｍを積層成膜し、外部から電力を印加するためのメサ構造を形成し、Ｎ型Ａｌ０．７Ｇａ０．３Ｎ層の表面の一部に第１電極部３１、Ｐ型ＧａＮ層の表面の一部に第２電極部３２を形成し、図１（ａ）に示す形態の紫外線発光装置１の半導体パターン２を有する半導体ウエハ５を用意した。一つの紫外線発光装置１の半導体パターン２は平面視したときに８２０μｍ×８２０μｍのパターンとした。
【００６９】
次いで、ＡｌＮ単結晶基板１０の第２主面Ｓ２を機械的研磨およびＫＯＨを用いたＣＭＰ（化学的機械的研磨法）により処理し、基板１０の厚みを２００μｍとした。
【００７０】
次いで、研磨後のＡｌＮ単結晶基板１０の第２主面Ｓ２にジメチルシリコーン系のシリコーン樹脂をスタンプ法で塗布し、凸状部５３と第１板状部５１を有する光学部材５０を、図１（ｂ）に示す形態を有するようにＡｌＮ単結晶基板１０の第２主面Ｓ２に接着した。凸状部５３の中心が半導体ウエハ５の各半導体パターン２のメサ構造の中心に位置するパターンとなるようにゾル−ゲル法で形成した光学部材５０を用いた。第１板状部５１の厚みは０．２ｍｍとし、凸状部５３の厚みは０．３ｍｍとした。シリコーン樹脂の接着層４０の厚みは０．９μｍとなるようにシリコーン樹脂の塗布量および光学部材の押し付け力を制御した。
【００７１】
次いで、半導体ウエハ５の基板１０の第１主面Ｓ１側からレーザーでハーフカットしその後金属ブレードでハーフカット部をたたく事で、個片化し、５００個の紫外線発光装置１を得た。
【００７２】
得られた紫外線発光装置１の断面及び平面を確認したところ、平面視したとき、第１板状部５１の面積Ｍ１は０．６７ｍｍ２であり、基板１０の第１主面Ｓ１の面積Ｍ２は０．６４ｍｍ２であり、凸状部５３の面積は０．２８ｍｍ２であった。
【００７３】
光学部材５０の凸状部５３の中心と半導体パターン２のメサ構造の中心とのずれはいずれも８μｍ以内に収まっていた。
【００７４】
得られた紫外線発光装置１に１００ｍＡの定電流を４８時間連続通電して光強度の変化を確認したところ、初期（０時間）の光強度は２．２ｍＷであり、４８時間経過後の光出力は２．１ｍＷであった。４８時間連続通電後の紫外線発光装置１を観察したところ、接着層４０であるシリコーン樹脂には亀裂等は見られなかった。
【００７５】
（実施例２）
本実施形態の実施例２による紫外線発光装置について図１及び図２を参照しつつ説明する。
シリコーン樹脂の厚みを８μｍとした以外は実施例１と同様の方法で紫外線発光装置１を得た。得られた紫外線発光装置１の断面および平面を確認したところ、平面視したとき、第１板状部５１の面積Ｍ１は０．６７ｍｍ２であり、基板１０の第１主面Ｓ１の面積Ｍ２は０．６４ｍｍ２であり、凸状部５３の面積は０．２８ｍｍ２であった。光学部材５０の凸状部５３の中心と半導体パターン２のメサ構造の中心とのずれはいずれも８μｍ以内に収まっていた。
【００７６】
得られた紫外線発光装置１に１００ｍＡの定電流を４８時間連続通電して光強度の変化を確認したところ、初期（０時間）の光強度は１．８ｍＷであり、４８時間経過後の光出力は１．８ｍＷであった。４８時間連続通電後の紫外線発光装置１を観察したところ、接着層４０であるシリコーン樹脂には亀裂等は見られなかった。
【００７７】
（実施例３）
本実施形態の実施例３による紫外線発光装置について図１及び図２を参照しつつ説明する。
シリコーン樹脂の厚みを１５μｍとした以外は実施例１と同様の方法で紫外線発光装置１を得た。得られた紫外線発光装置１の断面および平面を確認したところ、平面視したとき、第１板状部５１の面積Ｍ１は０．６７ｍｍ２であり、基板１０の第１主面Ｓ１の面積Ｍ２は０．６４ｍｍ２であり、凸状部５３の面積は０．２８ｍｍ２であった。光学部材５０の凸状部５３の中心と半導体パターン２のメサ構造の中心とのずれはいずれも８μｍ以内に収まっていた。
【００７８】
（実施例４）
本実施形態の実施例４による紫外線発光装置について図１及び図２を参照しつつ説明する。
シリコーン樹脂の厚みを４１μｍとした以外は実施例１と同様の方法で紫外線発光装置１を得た。得られた紫外線発光装置１の断面および平面を確認したところ、平面視したとき、第１板状部５１の面積Ｍ１は０．６７ｍｍ２であり、基板１０の第１主面Ｓ１の面積Ｍ２は０．６４ｍｍ２であり、凸状部５３の面積は０．２８ｍｍ２であった。光学部材５０の凸状部５３の中心と半導体パターン２のメサ構造の中心とのずれはいずれも８μｍ以内に収まっていた。
【００７９】
（比較例）
比較例としての紫外線発光装置について図６を参照しつつ説明する。図６は、比較例としての従来の紫外線発光装置３の断面模式図である。
厚さ４２５μｍのＡｌＮ単結晶基板（以下、本比較例において単に「基板」と称する場合がある）１１０の第１主面Ｓ１０上に、ＭＯＣＶＤ法により、ＡｌＮ層を４μｍ、Ｎ型Ａｌ０．７Ｇａ０．３Ｎ層を２μｍ、発光層としてのＡｌＧａＮ層、Ｐ型Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ｎ層、Ｐ型ＧａＮ層を２００ｎｍを積層成膜し、外部から電力を印加するためのメサ構造を形成し、Ｎ型Ａｌ０．７Ｇａ０．３Ｎ層の表面の一部に第１電極部１３１、Ｐ型ＧａＮ層の表面の一部に第２電極部１３２を形成し、実施例１における半導体パターン２と同形状の紫外線発光装置３の半導体パターン２００を有する半導体ウエハを用意した。
【００８０】
次いで、ＡｌＮ単結晶基板１１０の第２主面Ｓ２０を機械的研磨およびＫＯＨを用いたＣＭＰ（化学的機械的研磨法）により処理し、基板１１０の厚みを２００μｍとした。
次いで、半導体ウエハの基板１１０の第１主面Ｓ１０側からレーザーでハーフカットしその後金属ブレードでハーフカット部をたたく事で個片化した。
【００８１】
次いで、個片化されたＡｌＮ単結晶基板１１０の第２主面Ｓ２０にジメチルシリコーン系のシリコーン樹脂をスタンプ法で塗布し、図６に示す形態を有する光学部材１５０をＡｌＮ単結晶基板１１０の第２主面Ｓ２０に接着した。光学部材１５０としては直径２．５ｍｍの半球石英レンズを用いた。シリコーン樹脂の接着層１４０の厚みは８μｍとなるようにシリコーン樹脂の塗布量および光学部材１５０の押し付け力を制御した。
【００８２】
得られた紫外線発光装置３の断面および平面を確認したところ、平面視したとき、光学部材１５０の面積は１９．６ｍｍ２であり、基板１１０の第１主面Ｓ１０の面積は０．６４ｍｍ２であった。光学部材１５０の中心と半導体パターン２００のメサ構造の中心とのずれは平均で５５μｍであった。
得られた紫外線発光装置３に１００ｍＡの定電流を印加したところ、光出力は０．６ｍＷであった。
【００８３】
（実施例５）
本実施形態の実施例５による紫外線発光装置について図３及び図４を参照しつつ説明する。
厚さ４２５μｍのＡｌＮ単結晶基板１０の第１主面Ｓ１上に、ＭＯＣＶＤ法により、ＡｌＮ層を４μｍ、Ｎ型Ａｌ０．７Ｇａ０．３Ｎ層を２μｍ、発光層としてのＡｌＧａＮ層、Ｐ型Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ｎ層、Ｐ型ＧａＮ層を２００ｎｍを積層成膜し、外部から電力を印加するためのメサ構造を形成し、Ｎ型Ａｌ０．７Ｇａ０．３Ｎ層の表面の一部に第１電極部、Ｐ型ＧａＮ層の表面の一部に第２電極部を形成し、図３（ａ）に示す形態を有する紫外線発光装置１の半導体パターン２を有する半導体ウエハ５を用意した。一つの紫外線発光装置１の半導体パターン２は平面視したときに８２０μｍ×８２０μｍのパターンとした。
【００８４】
次いで、ＡｌＮ単結晶基板１０の第２主面Ｓ２を機械的研磨およびＫＯＨを用いたＣＭＰ（化学的機械的研磨法）により処理し、基板の厚みを２００μｍとした。
次いで、研磨後のＡｌＮ単結晶基板１０の第２主面Ｓ２にジメチルシリコーン系のシリコーン樹脂をスタンプ法で塗布し、凸状部５３と第１板状部５１と第２板状部５２とを有する光学部材５０を、図３（ｂ）に示す形態を有するようにＡｌＮ単結晶基板の第２主面Ｓ１に接着した。光学部材５０としては凸状部５３の中心が半導体ウエハ５の各半導体パターン２のメサ構造の中心に位置するパターンとなるようにゾル−ゲル法で形成したものを用いた。第１板状部５１の厚みは０．２ｍｍとし、第２板状部５２の厚みは０．１ｍｍとし、凸状部５３の厚みは０．３ｍｍとした。シリコーン樹脂を形成材料とする接着層４０の厚みは０．９μｍとなるようにシリコーン樹脂の塗布量及び光学部材５０の押し付け力を制御した。
【００８５】
次いで、半導体ウエハ５の基板１０の第１主面Ｓ１側からレーザースクライブを行い、光学部材５０の第２板状部５２間の溝部に刃先を押し当てることで個片化し、５００個の紫外線発光装置１を得た。
【００８６】
得られた紫外線発光装置１の断面および平面を確認したところ、平面視したとき、光学部材（第１板状部５１の外縁で囲まれる領域）の面積は０．６７ｍｍ２であり、基板１０の第１主面Ｓ１の面積Ｍ１は０．６４ｍｍ２であり、第２板状部５２（第２板状部５２の外縁で囲まれる領域）の面積Ｍ３は０．５２ｍｍ２であり、凸状部５３の面積は０．２８ｍｍ２であった。光学部材５０の凸状部５３の中心と半導体パターン２のメサ構造の中心とのずれはいずれも３μｍ以内に収まっていた。これは第２板状部５２と第１板状部５１との段差領域によって位置決めがより高精度になったことと、ダイシング領域の位置決めがさらに高精度かつ低応力になったこととに起因する。
【００８７】
（実施例６）
本実施形態の実施例６による紫外線発光装置について図５を参照しつつ説明する。
図５（ｃ）に示すように、２つの半導体発光素子パターンを含むように個片化した以外は実施例１と同様の方法で紫外線発光装置１を得た。
得られた紫外線発光装置１の断面および平面を確認したところ、平面視したときの光学部材５０の面積は０．６７８ｍｍ２であり、基板１０の第１主面Ｓ１の面積Ｍ１は０．６４ｍｍ２であり、第２板状部５２の面積Ｍ３は０．５２ｍｍ２であり、凸状部５３の面積は０．２８ｍｍ２であった。光学部材５０の凸状部５３の中心と半導体パターン２のメサ構造の中心とのずれはいずれも８μｍ以内に収まっていた。
得られた紫外線発光装置１に１００ｍＡの定電流を印加したところ、光出力は４．３ｍＷであった。
【符号の説明】
【００８８】
１，３  紫外線発光装置
２，２００  半導体パターン
５  半導体ウエハ
１０，１１０  基板
２０  半導体積層部
２１  第１半導体層
２２  発光層
２３  第２半導体層
３１，１３１  第１電極部
３２，１３２  第２電極部
４０，１４０  接着層
５０，１５０  光学部材
５１  第１板状部
５２  第２板状部
５３  凸状部
１００  半導体チップ
１４０ 接着層
Ｓ１，Ｓ１０  第１主面
Ｓ２，Ｓ２０  第２主面
Ｓ３  一方の面
Ｓ４  他方の面
【図１】
2016171303.tif 000003
【図２】
2016171303.tif 000004
【図３】
2016171303.tif 000005
【図４】
2016171303.tif 000006
【図５】
2016171303.tif 000007
【図６】
2016171303.tif 000008