(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＥＤ等の発光素子を搭載する発光装置及びその製造において、発光素子を個別に駆動可能にかつ近接して複数配置しつつ、意図しない領域からの光漏出を防止し、クロストークの少ない優れた発光装置を提供する。【解決手段】発光装置１０は、支持基板１１と、基板上の配線電極１５と、配線電極上に複数列配され、配線電極上に接合されている第２の接合層と、第１の半導体層、発光層及び第２の半導体層が積層されている半導体構造層と、を有する複数の発光素子１７と、を有する発光装置であり、複数列の各列の間の領域である列間領域に面した複数の発光素子の側面を覆うように形成された側面絶縁膜と、側面絶縁膜上に形成され列間領域に沿って伸長する側面導電層と、を含む素子間配線層を含む配線構造を有し、側面導電層は、所定の発光素子の第２の半導体層に電気的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された第１の接合層と、
前記第１の接合層上に複数列配され、前記第１の接合層上に接合されている第２の接合層と、第１の導電型の第１の半導体層、発光層及び第２の導電型の第２の半導体層がこの順に積層されている半導体構造層と、を有する複数の発光素子と、
を有する発光装置であって、
前記複数列の各列の間の領域である列間領域に面した前記複数の発光素子の側面を覆うように形成された側面絶縁膜と、前記側面絶縁膜上に形成され前記列間領域に沿って伸長する側面導電層と、を含む素子間配線層を含む配線構造を有し、
前記側面導電層は、所定の前記発光素子の前記第２の半導体層に電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記側面導電層は、前記所定の発光素子の前記第２の半導体層上に伸長して前記第２の半導体層と電気的に接続されているコンタクト部を有していることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記コンタクト部は前記所定の発光素子の前記第２の半導体層の表面の前記側面導電層の伸長方向において対向する端部に沿って形成されており、当該端部に沿った前記発光素子の側面において前記第１の半導体層及び前記発光層が前記側面絶縁膜に覆われており、前記側面絶縁膜及び前記側面において前記側面絶縁膜から露出している前記第２の半導体層が前記側面導電層によって覆われていることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記配線構造は、前記複数列の最外列の一方の列に配された前記発光素子の前記第２の半導体層上に形成された端部絶縁膜及び前記端部絶縁膜上に形成された端部導電層を含む端部配線層を有し、前記端部絶縁膜は前記側面導電層が形成されている側面と反対側の側面に沿って前記第２の半導体層上に形成され、前記端部導電層は前記絶縁膜上に形成され、前記端部導電層は、所定の発光素子の前記第２の半導体層上に伸長して前記第２の半導体層と電気的に接続されている端部コンタクト部を有し、前記端部コンタクト部は前記第２の半導体層の表面の前記端部導電層の伸長方向において対向する端部に沿って形成されており、当該端部に沿った前記発光素子の側面において前記第１の半導体層及び前記発光層が前記端部絶縁膜に覆われており、前記端部絶縁膜及び前記側面において前記端部絶縁膜から露出している前記第２の半導体層が前記端部導電層によって覆われていることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記素子間配線層は、前記側面導電層上に形成された側面絶縁層及び側面上層導電層を有し、前記端部配線層は、前記端部導電層上に形成された端部絶縁層及び端部上層導電層を有し、前記側面導電層及び前記側面上層導電層はそれぞれ異なる前記発光素子の前記第２の半導体層に接続され、前記端部導電層と前記端部上層導電層はそれぞれ異なる前記発光素子の前記第２の半導体層に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記側面導電層と前記側面上層導電層と、及び前記端部導電層と前記端部上層導電層とは各列内の前記発光素子に交互に電気的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の発光素子。
【請求項７】
前記配線構造は、前記複数列の各列に配された発光素子の上面の一部を覆うように前記複数列の各列に沿って伸長する上面絶縁層及び前記絶縁層上に形成された上面導電層を有し、前記側面導電層及び前記端部導電層と前記上面導電層とはそれぞれ異なる前記発光素子の前記第２の半導体層に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の発光装置。
【請求項８】
前記側面導電層及び前記端部導電層と前記上面導電層とは、前記複数列の各列内の前記発光素子に交互に電気的に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を搭載した発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ素子を搭載した発光装置が、照明、バックライト、産業機器等に従来から用いられてきた。特許文献１に記載されている記載の発光装置は、回路基板上にＬＥＤと光起電力素子が近接して搭載されている装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２６３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のようにフリップチップ素子を複数配列する発光装置では、フリップチップ素子を載置する機器の精度によって発光素子同士の間隔の狭隘化に限界があった。また、発光素子を近接して複数配置して各々を個別に駆動させる場合、点灯している発光素子の光が非点灯の発光素子の発光領域に光が伝播してしまい、本来発光領域としたくない領域から光が漏出してしまうクロストーク現象が発生してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤ等の発光素子を搭載する発光装置及びその製造において、発光素子を個別に駆動可能にかつ近接して複数配置しつつ、意図しない領域からの光漏出を防止し、クロストークの少ない優れた発光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】
【０００６】
本発明の発光装置は、基板と、当該基板上に形成された第１の接合層と、当該第１の接合層上に複数列配され、当該第１の接合層上に接合されている第２の接合層と、第１の導電型の第１の半導体層、発光層及び第２の導電型の第２の半導体層がこの順に積層されている半導体構造層と、を有する複数の発光素子と、を有する発光装置であって、当該複数列の各列の間の領域である列間領域に面した当該複数の発光素子の側面を覆うように形成された側面絶縁膜と、当該側面絶縁膜上に形成され当該列間領域に沿って伸長する側面導電層と、を含む素子間配線層を含む配線構造を有し、当該側面導電層は、所定の当該発光素子の当該第２の半導体層に電気的に接続されていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例である発光装置の上面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図１の４−４線に沿った断面図である。
【図５】図１の５−５線に沿った断面図である。
【図６Ａ】図１に示す発光装置の製造工程の一工程を示す断面図である。
【図６Ｂ】図１に示す発光装置の製造工程の一工程を示す断面図である。
【図６Ｃ】図１に示す発光装置の製造工程の一工程を示す断面図である。
【図６Ｄ】図１に示す発光装置の製造工程の一工程を示す断面図である。
【図６Ｅ】図１に示す発光装置の製造工程の一工程を示す断面図である。
【図６Ｆ】図１に示す発光装置の製造工程の一工程を示す断面図である。
【図７】変形例である発光装置の上面図である。
【図８】図１の７−７線に沿った断面図である。
【図９】変形例である発光装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に説明する実施例においては、説明及び理解の容易さのため、半導体構造層が第１の半導体層、発光層及び第２の半導体層からなる場合について説明するが、第１の半導体層及び／又は第２の半導体層、並びに発光層はそれぞれ複数の層から構成されていてもよい。例えば、当該半導体層には、キャリア注入層、キャリアオーバーフロー防止のための障壁層、電流拡散層、オーミック接触性向上のためのコンタクト層、バッファ層などが含まれていてもよい。また、第１の半導体層及び第２の半導体層の導電型はそれぞれ下記実施例とは反対の導電型であってもよい。
【０００９】
以下においては、本発明の好適な実施例について説明するが、これらを適宜改変し、組合せてもよい。また、以下の説明及び添付図面において、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符を付して説明する。
【実施例】
【００１０】
以下の実施例においては、支持基板上に９つの発光素子が３×３のマトリクス状に配置されている発光装置について説明する。図１は、本発明の実施例１である発光装置１０の上面図である。図２乃至図５は、それぞれ図１の２−２線、３−３線、４−４線、５−５線に沿った断面図である。
【００１１】
支持基板１１は、Ｓｉ等の放熱性の高い基板であり、矩形状の上面形状を有している。支持基板１１の一方の面には、ＳｉＯ2等の絶縁性材料からなる絶縁層１３が形成されている。
【００１２】
第１の接合層としての配線電極１５は、絶縁層１３上に互いに離間して並置されており、各々が矩形状の上面形状を有しているＡｕからなる３つの金属配線電極である。配線電極１５の各々は、支持基板１１の１つの辺に沿った絶縁層１３の上面の一端部に接して形成されている端子部１５Ｔを有し、当該端子部１５Ｔから当該端子部１５Ａが形成されている一端部に対向する他端部へ向けて、当該１つの辺と垂直な方向に伸長している。
【００１３】
各々の配線電極１５上には、それぞれに矩形状の上面形状を有する３つの発光素子１７が、配線電極１５の伸長方向に沿って一列に載置されている。すなわち、発光素子１７は、支持基板１１の一方の面上に、３×３のマトリクス状に配置されている。発光素子１７は、ＧａＮ系（ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１））の発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
【００１４】
より詳細には、発光素子１７は、第１の導電型の第１の半導体層１９と、発光層２１と、第１の導電型とは反対導電型の第２の導電型の第２の半導体層２３とがこの順に積層されてなる発光機能層である半導体構造層２５を有する。本実施例においては、第１の半導体層１９がｎ型半導体層であり、第２の半導体層２３がｐ型半導体層である場合を例に説明する。
【００１５】
第１の半導体層１９は、Ｓｉのようなｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層を含む層である。発光層２１は、ＧａＮの層とＩｎxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）の層が繰り返し積層されることで構成された多重量子井戸構造を有する。第２の半導体層２３は、Ｍｇのようなｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層である。第１の半導体層１９の表面１９Ｓ（すなわち、半導体構造層２５の上面）が光出射面として機能する。
【００１６】
半導体構造層２５の支持基板１１と対向する面である下面には、第２の半導体層２３の表面上に、例えばＴｉ、Ａｇがこの順に積層されたｐ電極２７が形成されている。なお、ｐ電極２７は、ＩＴＯ、Ａｇがこの順に積層されて形成されていてもよい。
【００１７】
第２の接合層としての接合層２９は、第２の半導体層２３の下面にｐ電極２７を埋設するように形成されており、例えばＴｉＷ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔｉがこの順に積層されている層である。接合層２９は、配線電極１５に接合されている。なお、ｐ電極２７及び接合層２９は、第２の半導体層２３の表面の中央領域を覆うように形成されており、第２の半導体層２３の周縁領域はｐ電極２７及び接合層２９から露出している。
【００１８】
隣り合う発光素子１７の間の素子間領域には、隣り合う発光素子１７の各々の第２の半導体層２３の周縁領域の表面から配線電極１５の表面に達する、例えばＳｉＯ2またはＳｉＮからなる素子間絶縁層３１が形成されている。素子間絶縁層３１は、素子間領域に亘って連続して形成されている。すなわち、素子間絶縁層３１は、配線電極１５上に格子状に配されている。
【００１９】
［素子間配線層］
素子間絶縁層３１上には、配線電極１５の伸長方向と垂直に配列されている３つの発光素子１７の列の各々の間の２つの列間領域Ｓにおいて、各々の半導体構造層２５の側面を覆う２つの素子間配線層３３が形成されている。すなわち、素子間配線層３３は、配線電極１５の伸長方向と垂直方向に伸張しており、列間領域Ｓに面した発光素子１７の側面を覆っている。
【００２０】
素子間配線層３３は、発光素子１７の側面及び素子間絶縁層３１上面に形成された側面絶縁膜としての第１の絶縁層３５、側面導電層としての第１の金属配線層３７、側面絶縁層としての第２の絶縁層３９及び側面上層導電層としての第２の金属配線層４１がこの順に積層されている素子間配線層である。すなわち、第１の金属配線層３７及び第２の金属配線層４１は、第２の絶縁層３９によって互いに電気的に絶縁されている。なお、図１においては、金属配線層３７及び４１の配置を明確にするために、絶縁層３５及び３９は省略している。
【００２１】
素子間配線層３３を構成する夫々の層は隣接する２つの発光素子１７の側面に沿ってＶ上に折れ曲がった断面となっている。
【００２２】
素子間配線層３３は、その伸長方向の一端において端子部３３Ｔを有している。端子部３３Ｔにおいては、第１の絶縁層３５及び第２の絶縁層３９は形成されて居らず、第１の金属配線層３７及び第２の金属配線層４１が、絶縁層１３上に互いに離間して電気的に絶縁されて配されている。
【００２３】
図１及び図３に示すように、素子間配線層３３の各々の第１の金属配線層３７は、端子部３３Ｔに最も近接して配されている発光素子１７及び最も離間して配されている発光素子１７の上面に接して形成されている２つのコンタクト部３７Ａを有している。２つのコンタクト部３７Ａは、素子間配線層３３が接している発光素子１７のうち、配線電極１５の端子部１５Ａから離間した側の発光素子１７上に形成されている。
【００２４】
２つコンタクト部３７Ａは、発光素子１７の第１の半導体層１９の上面において、第１の絶縁層３５の端部を越えて当該上面の素子間配線層３３の伸長方向と垂直な辺に沿ってそれぞれ伸張している。換言すれば、コンタクト部３７Ａの各々は、第１の半導体層１９の表面の第１の金属配線層３７の伸長方向において対向する端部に沿って形成されている。
【００２５】
コンタクト部３７Ａの各々は、第１の半導体層１９とその表面において電気的に接続されている。すなわち、第１の金属配線層３７は、端子部３３Ｔに最も近接して配されている発光素子１７及び最も離間して配されている発光素子１７の上面において、コンタクト部３７Ａを介して第１の半導体層１９と電気的に接続されている。
【００２６】
また、図１及び図４に示すように、素子間配線層３３の各々の第２の金属配線層４１は、端子部３３Ｔからみて、２つ目の発光素子１７の上面に接して形成されている２つのコンタクト部４１Ａを有している。すなわち、コンタクト部４１Ａは、上面にコンタクト部３７Ａが形成されていない発光素子１７上面に形成されている。コンタクト部３７Ａと同様に、２つのコンタクト部４１Ａは、素子間配線層３３が接している発光素子１７のうち、配線電極１５の端子部１５Ａから離間した側の発光素子１７上に形成されている。
【００２７】
２つコンタクト部４１Ａは、発光素子１７の上面において、第２の絶縁層の端部を越えて当該上面の素子間配線層３３の伸長方向と垂直な辺に沿ってそれぞれ伸張している。換言すれば、コンタクト部４１Ａの各々は、第１の半導体層１９の表面の第１の金属配線層３７の伸長方向において対向する端部に沿って形成されている。
【００２８】
コンタクト部４１Ａの各々は、第１の半導体層１９とその表面において電気的に接続されている。すなわち、第２の金属配線層４１は、コンタクト部３７Ａが形成されていない、端子部３３Ｔからみて２つ目の発光素子１７の上面において、第１の半導体層１９と電気的に接続されている。
【００２９】
換言すれば、第１の金属配線層３７及び第２の金属配線層４１は、素子間配線層３３の伸長方向に沿った各列内の発光素子１７に交互に電気的に接続されている。
【００３０】
図５に示すように、発光素子１７のコンタクト部３７Ａが形成されている領域に沿った側面上には、第１の絶縁層３５及び第１の金属配線層３７のみが形成されている。当該側面において、第２の半導体２３及び発光層２１は第１の絶縁層３５によって覆われており、第１の絶縁層３５及び第１の半導体層１９の側面を覆うように第１の金属配線層３７が形成されている。また、発光素子１７のコンタクト部４１Ａが形成されている領域に沿った側面は、第１の絶縁層３５によって覆われている。
【００３１】
すなわち、配線電極１５の伸長方向と垂直に配列された発光素子１７の各々の間の領域に面した発光素子１７の側面の一方は、第１の金属配線層３７によって覆われている。
【００３２】
［端部配線層］
配線電極１５の端子部１５Ｔに最も近接している列、すなわち最外列のうちの一方の列に配されている発光素子１７の各々の第１の半導体層１９上には、端部配線層４３が形成されている。端部配線層４３は、発光素子１７の第１の半導体層１９上に、発光素子１７の素子間配線層３３が形成されている側面と反対側の側面に沿って伸張している。すなわち、端部配線層４３は、配線電極１５の伸長方向と垂直方向に伸張している。
【００３３】
端部配線層４３は、発光素子１７の第１の半導体層１９上に、発光素子１７の素子間配線層３３が形成されている側面と反対側の側面に沿って形成されている端部絶縁膜としての第１の絶縁層４５、端部導電層としての第１の金属配線層４７、端部絶縁層としての第２の絶縁層４９及び端部上層導電層としての第２の金属配線層５１がこの順に積層されている配線構造である。
【００３４】
すなわち、第１の金属配線層４７及び第２の金属配線層５１は、第２の絶縁層４９によって互いに電気的に絶縁されている。なお、図１においては、金属配線層４７及び５１の配置を明確にするために、絶縁層４５及び４９は省略している。
【００３５】
端部配線層４３は、その伸長方向の一端において端子部４３Ｔを有している。端子部４３Ｔにおいては、第１の絶縁層４５及び第２の絶縁層４９は形成されておらず、第１の金属配線層４７及び第２の金属配線層５１が、絶縁層１３上に互いに離間して電気的に絶縁されて配されている。
【００３６】
図１及び図３に示すように、端部配線層４３の各々の第１の金属配線層４７は、端子部４３Ｔに最も近接して配されている発光素子１７及び最も離間して配されている発光素子１７の上面に接して形成されている２つのコンタクト部４７Ａを有している。
【００３７】
端部コンタクト部としての２つコンタクト部４７Ａは、発光素子１７の上面において、第１の絶縁層４５の端部を越えて当該上面の端部配線層４３の伸長方向と垂直な辺に沿ってそれぞれ伸張している。すなわち、第１の金属配線層４７は、端子部４３Ｔに最も近接して配されている発光素子１７及び最も離間して配されている発光素子１７の上面において、コンタクト部４７Ａを介して第１の半導体層１９と電気的に接続されている。
【００３８】
また、図１及び図４に示すように、端部配線層４３の各々の第２の金属配線層５１は、端子部４３Ｔからみて、２つ目の発光素子１７の上面に接して形成されている２つのコンタクト部５１Ａを有している。すなわち、コンタクト部５１Ａは、上面にコンタクト部４７Ａが形成されていない発光素子１７上面に形成されている。
【００３９】
２つのコンタクト部５１Ａは、発光素子１７の上面において、第２の絶縁層の端部を越えて当該上面の端部配線層４３の伸長方向と垂直な辺に沿ってそれぞれ伸張している。すなわち、第２の金属配線層５１は、コンタクト部４７Ａが形成されていない、端子部４３Ｔからみて２つ目の発光素子１７の上面において、第１の半導体層１９と電気的に接続されている。
【００４０】
素子間配線層３３について図５を参照して説明したのと同様に、発光素子１７のコンタクト部４７Ａが形成されている領域に沿った側面上には、第１の絶縁層４５及び第１の金属配線層４７のみが形成されている。当該側面において、第２の半導体２３及び発光層２１は第１の絶縁層４５によって覆われており、第１の絶縁層４５及び第１の半導体層１９の側面を覆うように第１の金属配線層４７が形成されている。また、発光素子１７のコンタクト部５１Ａが形成されている領域に沿った側面は、第１の絶縁層４５によって覆われている。
【００４１】
すなわち、配線電極１５の伸長方向と垂直に配列された発光素子１７の各々の間の領域に面した発光素子１７の側面の一方は、第１の金属配線層４７によって覆われている。
【００４２】
なお、第１の金属配線層３７、４７と接合層１５とが電気的に絶縁されるように、第１の金属配線層３７、４７と接合層１５との間には絶縁層が形成されているものとする。
【００４３】
上述のように、発光装置１０においては、配線電極１５の伸長方向と垂直方向に配列される３つ発光素子１７の列間領域Ｓに面している側面が素子間配線層３３で覆われている。さらに、配線電極１５の伸長方向と垂直に配列された発光素子１７の各々の間の領域に面した発光素子１７の側面の少なくとも一方が、素子間配線層３３の第１の金属配線層３７及び端部配線層４３の第１の金属配線層４７によって覆われている。従って、隣り合う２つ発光素子１７の対向する側面の少なくとも一方が金属からなる層によって覆われることで遮光されている。
【００４４】
従って、発光素子１７を個別にまたは所定のグループ毎に発光させた場合において、隣り合う発光素子１７の一方から出射した光が、他方の発光素子１７の内部に伝播することが防止でき、いわゆるクロストークを防止することが可能である。
【００４５】
また、発光装置１０においては、発光素子１７の第１の半導体層１９の上面に給電を行うための配線が発光素子１７の側面に支持されるように支持基板１１から離間して形成されている。従って、第１の半導体層１９の上面に給電を行うための配線を支持基板１１上の発光素子１７間の領域に形成する必要がない。したがって、発光素子１７を支持基板１１上に載置する際の配置精度にかかわらず、複数の発光素子１７を互いに近接して配置することが可能である。
【００４６】
また、発光装置１０においては、発光素子１７がマトリクス状に配置されており、第１の金属配線層３７、４７と第２の金属配線層４１、５１とが互いに異なった発光素子１７に接続されている。従って、各発光素子１７をグループ単位で時分割にて駆動対象とし、そのグループに属する発光素子１７に発光駆動電圧を供給するダイナミック駆動方式にて発光装置１０を動作させることが可能である。
【００４７】
［発光装置１０の製造方法］
実施例である発光装置１０の製造方法について、以下に詳細に説明する。図６Ａ乃至図６Ｆは、実施例の発光装置１０の各製造工程を示す断面図である。なお、図６Ａ乃至図６Ｆは、図２と同様の切断線に沿った断面図である。
【００４８】
［発光素子の形成］
まず、図６Ａに示すように、ＭＯＣＶＤ（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition）法を用いて結晶成長を行い、半導体構造層２５を形成する。具体的には、サファイア基板等の成長基板５３をＭＯＣＶＤ装置に投入し、サーマルクリーニング後、第１の半導体層１９、発光層２１、及び第２の半導体層２３を順に成膜する。
【００４９】
次に、ｐ電極２７及び接合層２９を形成する。ｐ電極２７は、第２の半導体層２３の発光素子１７となる領域上に互いに離間して３×３のマトリクス状に成膜される。ｐ電極２７は、第２の半導体層２３上にＴｉ、Ａｇを、この順に、例えばスパッタ法または電子ビーム（ＥＢ）蒸着法で成膜する。なお、上述したように、ｐ電極２７は、ＩＴＯ、Ａｇを、この順に成膜して形成することとしてもよい。
【００５０】
接合層２９は、ｐ電極２７を埋設するようにＴｉＷ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔｉをこの順に、例えばスパッタ法またはＥＢ蒸着法で成膜し、ｐ電極２７と同様の所定の形状にパターニングすることで形成する。
【００５１】
次に、図６Ｂに示すように、素子間絶縁層３１を形成する。具体的には、ｐ電極２７及び接合層２９が形成されておらずに露出している第２の半導体層２３上に、ＳｉＯ2またはＳｉＮ等の絶縁体を、例えばスパッタ法またはＥＢ蒸着法で成膜する。素子間絶縁層３１の層厚は、ｐ電極２７及び接合層２９を合わせた層厚と同様とする。すなわち、第２の半導体層２３の表面から接合層２９の頂面までの高さ及び素子間絶縁層３１の頂面の高さ同一になるように形成される。
【００５２】
［支持基板との接合］
次に、図６Ｃに示すように、支持基板１１と半導体構造層２５とを接合する。まず、Ｓｉ等の支持基板１１の一方の面に例えばＳｉＯ2またはＳｉＮからなる絶縁層１３を形成する。その後、絶縁層１３上に発光素子１７との接合層としても機能するＡｕからなる配線電極１５を形成する。配線電極１５の形成には、例えば、抵抗加熱及びＥＢ蒸着法、スパッタ法などから適当な手法を用いることが出来る。
【００５３】
次に、支持基板１１と発光素子１７を接合させる。より詳細には、発光素子１７の接合層２９の頂面と配線電極１５の頂面とを熱圧着して、いわゆるＡｕ／Ａｕ接合を行う。なお、接合方法及び材料は上記の方法及び材料によるものに限定されず、例えば接合層２９の頂面にＡｕＳｎ等を形成して、共晶接合を用いた接合を行ってもよい。
【００５４】
［成長基板の除去及び素子分割］
次に、図６Ｄに示すように、成長基板５３を除去して素子分割を行って発光素子１７を個片化する。成長基板５３の除去により第１の半導体層の表面１９Ｓが露出し、光出射面となる。成長基板５３の除去は、レーザリフトオフ法を用いて行った。なお、成長基板５３の除去は、レーザリフトオフに限らず、ウエットエッチングドライエッチング、機械研磨法、化学機械研磨（ＣＭＰ）もしくはそれらのうち少なくとも１つの方法を含む組合せにより行ってもよい。
【００５５】
成長基板５３を除去した後、素子分割を行う。具体的には、素子間絶縁層３１が形成されている領域上の第１の半導体層１９が露出するようにマスクを形成し、ドライエッチングを行い、第１の半導体層１９の表面から第２の半導体層２３の表面に至る溝を形成する。この際、素子間絶縁層３１がエッチングストップ層として機能し、エッチングは素子間絶縁層３１よりも先の領域までは進行しない。
【００５６】
［素子間配線構造及び端部配線層の形成］
次に、図６Ｅ及び図６Ｆに示すように、素子間配線層３３及び端部配線層４３を形成する。まず、図６Ｅに示すように、第１の絶縁層３５、４５及び第１の金属配線層３７、４７を形成する。
【００５７】
第１の絶縁層３５、４５は、半導体構造層２５の側面を覆うように、素子間絶縁層３１上に形成する。具体的には、ＳｉＯ2またはＳＩＮ等の絶縁性材料を、例えばスパッタまたはＣＶＤ等で半導体構造層２５の側面上に成膜する。第１の絶縁層３５、４５は、例えば６００ｎｍ程度の層厚で形成する。
【００５８】
次に、第１の金属配線層３７、４７を第１の絶縁層３５、４５上に形成する。具体的には、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕをこの順に、例えば、スパッタ法またはＥＢ蒸着法等で積層する。この際、各材料の層厚は、Ｔｉ（１０ｎｍ）／Ａｌ（２００ｎｍ）／Ｔｉ（１０００ｎｍ）／Ｐｔ（５００ｎｍ）／Ａｕ２００ｎｍ）であるか各層がこれ以上の層厚を有しているが好ましい。なお、第１の金属配線層３７、４７の配線抵抗を下げるために、Ａｕ等の伝導率の高い金属の層厚を大きくすることが好ましい。
【００５９】
次に、図６Ｆに示すように、第２の絶縁層３９、４９及び第２の金属配線層４１、５１を形成する。まず、第２の絶縁層３９、４９を第１の金属配線層３７、４７上にコンタクト部３７Ａ、４７Ａ及び端子部３３Ｔ、４４Ｔとなる領域以外の部分を覆うように形成する。具体的には、第１の絶縁層３５の形成と同様に、ＳｉＯ2またはＳＩＮ等の絶縁性材料を、例えばスパッタまたはＣＶＤ等で第１の金属配線３７、４７上に成膜する。第２の絶縁層３９、４９は、例えば６００ｎｍ程度の層厚で形成する。
【００６０】
次に、第２の金属配線層４１、５１を第２の絶縁層３９、４９上に形成する。具体的には、第１の金属配線層３７、４７の形成と同様に、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕをこの順に、例えば、スパッタ法またはＥＢ蒸着法等で積層する。この際、各材料の層厚は、Ｔｉ（１０ｎｍ）／Ａｌ（２００ｎｍ）／Ｔｉ（１０００ｎｍ）／Ｐｔ（５００ｎｍ）／Ａｕ２００ｎｍ）であるか各層がこれ以上の層厚を有しているが好ましい。なお、第２の金属配線層４１、５１の配線抵抗を下げるために、Ａｕ等の伝導率の高い金属の層厚を大きくすることが好ましい。
【００６１】
なお、上記第２の金属配線層４１、５１の形成後に、第１の半導体層１９の表面１９Ｓ（光出射面）に光り取り出し効率向上のための凹凸構造を形成してもよい。このような凹凸構造は、第２の金属配線層４１、５１の形成後に、第１の半導体層１９の光取り出し面をＴＭＡＨ等を用いた異方性ウェットエッチングによって形成する。なお、フォトリソグラフィ、ＥＢリソグラフィ、ＥＢ描画、ナノインプリント、レーザ露光などの方法及びリフトオフ法により、人工的周期構造のマスクパターンを形成後にドライエッチングを行って形成して凹凸構造を形成してもよい。
【００６２】
上述の発光装置１０の製造方法においては、半導体構造層２５を支持基板１１に接合してから切断して発光素子を形成し、その切断面に配線構造を形成する。従って、発光素子１７を支持基板１１上に載置する際の配置精度にかかわらず、個別駆動可能な複数の発光素子１７を互いに近接して配置することが可能である。
【００６３】
上述の実施例においては、外部から発光素子１７の上面へ電気的接続をするにあたり、第１の金属配線層３７及び第２の金属配線層４１の両方が発光素子１７間の列間領域Ｓに積層されている素子間配線層３３を用いる例について説明した。しかし、金属配線層の一方が発光素子１７間の領域以外の領域に形成されるような他の配線構造を取ることも可能である。
【００６４】
例えば、図７及び８に示す発光装置７０のように、第１の絶縁層３５及び第１の金属配線層３７のみ素子間導電層３３として列間領域Ｓに形成され、第１の絶縁層４５及び第１の金属配線層４７のみが端部配線層４３として形成されてもよい。この際、上面絶縁層５５及び伸長方向の一端において端子部５７Ｔを有している上面導電層としての上面金属配線層５７が発光素子１７の第１の半導体層１９の上面中央の領域を通過するように形成されていてもよい。
【００６５】
この場合、図７に示すように、上面金属配線層５７の上面コンタクト部としてのコンタクト部５７Ａは、上面配線層５７の両側に発光素子１７の第１の半導体層１９の上面の対向する辺に沿って、第２の金属配線層の伸長方向と垂直に伸長していてもよい。
【００６６】
また、この場合、配線電極１５と第２の金属配線層４１、５１とが電気的に絶縁されるように、配線電極１５上面の第２の金属配線層４１、５１が通過する領域にＳｉＯ2またはＳｉＮ等の絶縁性材料からなる絶縁層を形成する必要がある。
【００６７】
このような配線構造を有する発光装置であっても、第１の金属配線層３７、４７または第２の金属配線層４１、５１に選択的に電流を流すことで、発光素子１７を個別にまたはグループ毎に発光させることができる。また、第１の金属配線層３７、４７によって素子側面が覆われることでクロストークを防止することも可能である。
【００６８】
また、上述の実施例においては、発光素子１７が３×３のマトリクス状に配置されている発光装置１０について説明した。しかし、発光素子１７が３×３以外のｍ×ｎ（ｍ、ｎ＝２以上）のマトリクス状で配置されていてもよい。
【００６９】
その場合、第１の金属配線層３７、４７のコンタクト部３７Ａ、４７Ａと第２の金属配線層４１、５１のコンタクト部４１Ａ、５１Ａとが、素子間配線層３３及び端部配線層４３の伸長方向に沿って配列された発光素子１７の各々に、交互に配されていることとしてもよい。
【００７０】
また、上述の実施例においては、第１の金属配線層３７、４７及び第２の金属配線層４１、５１を素子間配線層３３及び端部配線層４３の伸長方向に沿って配列された発光素子１７の各々に、交互に電気的に接続されることとしたがこの構成に限られない。すなわち、第１の金属配線層３７、４７及び第２の金属配線層４１、５１がそれぞれ異なった発光素子１７に接続されていればよい。
【００７１】
さらに、支持基板１１上に配置される発光素子１７の数が多い場合には、第２の金属配線層４１、５１を配線電極１５の伸長方向と垂直に配列された発光素子１７全部に亘って形成しなくともよい。この場合、図９に示す発光装置６０のように、第１の金属配線層３７、４７上の第２の金属配線層４１、５１が形成されていない領域に３つ目の金属層である上面導電層としての第３の金属層６１、６３を形成することが可能である。
【００７２】
発光装置６０において、発光素子１７は、支持基板１１上に６×６のマトリクス状に配されている。第３の金属配線層６１、６３は、マトリクス状に配置された発光素子１７を挟んで第１の金属配線層３７、４７及び第２の金属配線層４１、５１の端子部３３Ｔとは反対側の支持基板１１の端部に配されている端子部６１Ｔ、６３Ｔを夫々有している。
【００７３】
第３の金属配線層６１、６３は、それぞれ端子部６１Ｔ、６３Ｔから第１の金属配線層３７、４７上に伸長している。第２の金属配線層４１、５１は、１行目から３行目までの発光素子１７上に配線され、第３の金属配線層６１、６３は、６行目から４行目までの発光素子１７上に配線されている。すなわち、第１の金属配線層３７、４７上で第２の金属配線層４１、５１と第３の金属配線層６１、６３とは重なり合わないように配線されており、金属配線層が３層以上重ならない構成となっている。
【００７４】
なお、図９に示す例では、第１の金属配線層３７、４７は、コンタクト部３７Ａ、４７Ａによって第２及び第６行目の発光素子１７に、第２の金属配線層４１、５１は、コンタクト部４１Ａ、５１Ａによって第１及び第３行目の発光素子１７に、第３の金属配線層６１、６３はコンタクト部６１Ａ、６３Ａによって第４及び第５行目の発光素子１７にそれぞれ電気的に接続されている。
【００７５】
また、図示していないが、発光装置６０の金属配線層の積層断面は図２と同様の断面となっており、第１の金属配線層３７、４７と第２の金属配線層４１、５１及び第３の金属配線層６１、６３との間は絶縁層で電気的に絶縁されている。
【００７６】
上述のように図９に示す発光装置６０においては、マトリクス状に配置された発光素子１７を挟んで互いに反対側の端部から伸長し、互いに重なり合わない第２の金属配線層４１、５１及び第３の金属配線層６１、６３を第１の金属配線層３７、４７上に形成している。このような構成にすることにより、３以上の金属配線層を用いる場合であっても、図２に示すのと同様の金属配線層断面構造とすることができる。すなわち、金属層は同時に２層以上は重ならない構造とすることができ、隣接する素子間の領域という狭い領域での金属配線層及び絶縁層の積層数を抑制することができる。
【００７７】
また、上述の実施例においては、支持基板１１上に互いに離間した配線電極１５を並置した発光装置について説明したが、全発光素子１７に共通に接合された１の配線電極１５を配することとしてもよい。この場合であっても、第１の金属配線層３７、４７または第２の金属配線層４１、５１に選択的に電流を流すことで、発光素子１７を個別にまたはグループ毎に発光させることができ、かつ素子間配線層３３によってクロストークを防止することが可能である。
【００７８】
なお、全発光素子１７に共通に接合された１の配線電極１５を配する場合には、支持基板１１上の絶縁層１３は形成されなくともよい。
【００７９】
上述した実施例における種々の数値、寸法、材料等は、例示に過ぎず、用途及び製造される発光装置に応じて、適宜選択することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０、６０  発光装置
１１  支持基板
１３  絶縁層
１５  配線電極
１７  発光素子
１９  第１の半導体層
２１  発光層
２３  第２の半導体層
２５  半導体構造層
２７  ｐ電極
２９  接合層
３１  素子間絶縁層
３３  素子間配線層
３５、４５  第１の絶縁層
３７、４７  第１の金属配線層
３９、４９  第２の絶縁層
４１、５１  第２の金属配線層
４３  端部配線層
５３  成長基板
５５  上面絶縁層
５７  上面金属配線層
６１、６３  第３の金属配線層
【図１】
2016100487.tif 000003
【図２】
2016100487.tif 000004
【図３】
2016100487.tif 000005
【図４】
2016100487.tif 000006
【図５】
2016100487.tif 000007
【図６Ａ】
2016100487.tif 000008
【図６Ｂ】
2016100487.tif 000009
【図６Ｃ】
2016100487.tif 000010
【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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