JP2006286991A - 発光装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
複数の発光要素を集合化した発光素子において、歩留まりを上げるためには、短絡により不良となった発光要素を正確に選別し、短絡により不良となった発光要素に電流を通電しないように構成する必要がある。
【解決手段】
発光要素に通電し順方向抵抗又は発光強度を測定する工程と、順方向抵抗又は発光強度が規定値より低い発光要素に通電しない手段を付与する工程を有することを特徴とする製造方法により発光装置を製造する。
【選択図】図７
複数の発光要素を集合化した発光素子において、歩留まりを上げるためには、短絡により不良となった発光要素を正確に選別し、短絡により不良となった発光要素に電流を通電しないように構成する必要がある。
【解決手段】
発光要素に通電し順方向抵抗又は発光強度を測定する工程と、順方向抵抗又は発光強度が規定値より低い発光要素に通電しない手段を付与する工程を有することを特徴とする製造方法により発光装置を製造する。
【選択図】図７
Description
本発明は、複数の発光要素が配置された発光装置及びその製造方法に関する。
大面積発光用の発光装置として、単一の大面積の発光要素からなる発光装置では、一部に不良がある場合には全体として不良品となり歩留まりが悪いため、良品の小面積の発光要素を集合化することによる大面積発光の発光装置が用いられている。かかる発光装置は、小面積の発光要素を複数個製造し、その中から良品を選別し、その良品を集合化、アセンブリ化することにより、製造する必要があるため、製造コストが高い。
特許文献１には、かかる問題を解決するための技術が開示されている。
特許文献１には、単一の基板上にｐｎ接合部が分離された複数個の小面積発光の発光要素を配置した発光装置が記載されている。しかし、かかる発光装置は、単一の基板上に配置された複数の発光要素のうちリーク電流が大きく発光効率の低い発光要素が存在すると、かかる発光効率の低い発光要素に電流が集中し、正常な発光要素に流れる電流が不足し十分な発光輝度が得られないため、発光装置全体としても発光輝度が不十分となる。この問題を解決するため、短絡により不良となった発光要素に自動的に電力を節約させるように、各ＬＥＤにヒューズを設けた発光素子が記載されている。
そして、この特許文献１に記載された発光装置では、電力がチップに与えられたときに、発光要素に流れる電流値が所定の値を越えたときにヒューズが焼き切れることにより、このチップ内の短絡した発光要素は、他の発光要素と自動的に電気的に分離される。かかる構成をとることにより、発光効率の低い発光要素に電流が集中しないようにしている。かかる発光装置は、少数の不良の発光要素を有していても、全体として十分な発光輝度を確保できれば、良品の発光装置として用いることが可能である。そのため、上記の単一の大面積の発光要素からなる発光装置より歩留まりがよい。
特開平１１−２２４９６０号公報
しかしながら、特許文献１に記載の発光装置では、温度ヒューズが切断する条件が環境温度により異なるなどの理由のために、ヒューズの切断する電流量について大きなマージン（特許文献１では２．５倍）を設ける必要があった。このため、順方向にリーク電流を有する発光効率の小さい発光要素を正確に選別できないので、かかる発光要素を充分に取り除くことができず、全体の発光効率が低下するという問題があった。
また、発光装置における発光要素ごとの温度分布を測定することにより、不良の発光要素を選別する方法の場合、熱伝導率の低い材料からなる発光要素の場合、リーク電流があって発光効率の低い不良の発光要素であっても温度があまり上がらない場合があるため、かかる不良の発光要素を正確に選別できないことがある。
本発明の目的は、上記問題を解消することであり、不良となった発光要素を正確に選別し、不良となった発光要素に電流を通電しないように構成された発光装置の製造方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、不良となった発光要素に電流を通電しないように構成された発光装置を提供することである。
本発明にかかる発光装置の製造方法は、第１電極が第１共通電極に電気的に接続され、かつ第２電極が第２共通電極に電気的に接続される複数の発光要素が配置された発光装置の製造方法において、前記複数の発光要素が配置された発光要素基板を形成する工程と、前記複数の発光要素から不良の発光要素を選別する工程と、前記選別する工程により選別された前記不良の発光要素を前記第１共通電極から電気的に分離する工程とを有することを特徴とする。
これにより、複数の発光要素が配置された発光装置において、正確に不良の発光要素を選別でき、確実にかかる不良の発光要素に通電しない構成の発光装置を製造できる。したがって、不良でない発光要素のみが発光することにより所望の発光輝度を確保できる発光装置を、歩留まりよく製造できる。特に、大面積発光の発光装置を歩留まりよく製造できる。
ここで、第１電極はｎ側電極あるいはｐ側電極であり、第２電極はｐ側電極あるいはｎ側電極であってもよい。
また、発光要素は、前記第１電極が該発光要素ごとに分離されている。
発光要素がかかる構成であることにより、前記発光装置基板に配置された複数の発光要素から不良の発光要素を正確に選別すること、あるいは、確実に不良の発光要素に通電しないようにすることが容易となる。
また、発光要素は、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた発光層を有し、該発光層は、前記発光要素ごとに分離されている。
発光層は、厚みが非常に薄い場合が多く、発光層に不良がある場合が多い。発光層が発光要素ごとに分離されていることにより、発光層が原因の不良の発光要素を共通電極から電気的に完全に分離することができ、不良の発光要素に電流が確実に流れないような発光装置を製造できるため、所望の発光輝度を確保できる発光装置を、歩留まりよく製造できる。特に、大面積発光の発光装置を歩留まりよく製造できる。
また、複数の発光要素から前記不良の発光要素を選別する工程は、前記複数の発光要素の順方向抵抗又は発光強度を測定し、該順方向抵抗又は発光強度が所定の値よりも小さい発光要素を選別する工程である。
本発明によれば、直接的に発光要素の電気特性又は発光特性を測定するため、不良の発光要素をより正確に選別することができ、より確実にかかる不良の発光要素に通電しない構成の発光装置を製造できる。したがって、所望の発光輝度を確保できる、特に、大面積発光の発光装置を製造できる。
また、前記第１共通電極から電気的に分離する工程は、前記選別された不良の発光要素の前記第１電極を除去する工程を含んでいる。
かかる工程を用いることによって、より確実に不良の発光要素を共通電極から電気的に分離することができる。
また、共通電極から電気的に分離する工程は、前記選別された発光要素の前記共通電極に接続される電極を絶縁物で被覆する工程を含んでいる。
かかる工程を用いることによって、より確実に不良の発光要素を共通電極から電気的に分離することができる。
第１電極を絶縁物で被覆する工程は、インクジェット法のようなマスクレスで容易に所望の位置に成膜できる方法により、前記選別された発光要素の前記共通電極に接続される電極を絶縁物で被覆する工程を用いてもよい。これによって、発光要素に与えるダメージを抑制しつつ、容易に不良の発光要素を共通電極から電気的に分離することができる。
本発明にかかる発光装置は、基板上に、第１電極が第１共通電極に電気的に接続され、かつ第２電極が第２共通共通電極と電気的に接続される複数の発光要素が配置された発光装置であって、前記複数の発光要素のうち一部の発光要素が前記第１共通電極と電気的に分離されていることを特徴とする。
発光装置がかかる構成であることにより、不良の発光要素に電圧を印加しないことにより、正常の発光要素において所望の発光輝度を確保できる。したがって、歩留まりよく製造できる、特に、大面積発光の発光装置を提供できる。
ここで、第１電極はｎ側電極あるいはｐ側電極であり、第２電極はｐ側電極あるいはｎ側電極であってもよい。
また、発光要素は、前記第１電極が該発光要素ごとに分離されている。
発光装置がかかる構成であることにより、不良の発光要素に電圧を印加しないことが容易となる。また発光要素の構成要素のうちｎ側電極及びｐ側電極を除く部分の構成の自由度を広げることができる。
さらに、発光要素は、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた発光層を有し、該発光層は、前記発光要素ごとに分離されている。
発光層は、厚みが非常に薄い場合が多く、発光層に不良がある場合が多い。発光層が発光要素ごとに分離されていることにより、発光層が原因の不良の発光要素を共通電極から電気的に完全に分離することができ、不良の発光要素に電流が確実に流れないような発光装置を提供できる。したがって、各発光要素の電気的特性が他の発光要素から影響を受けにくくすることができるため、所望の発光輝度を確保できる発光装置を、より歩留まりよく製造できる。
また、一部の発光要素は、不良の発光要素である。
また、不良の発光要素は、順方向抵抗又は発光強度が所定の値よりも小さい発光要素である。
複数の発光要素のうち不良の発光要素が共通電極と電気的に分離されているため、該不良の発光要素以外の発光要素に該不良の発光要素からの電気的な影響が及ぶことを抑制することができるため、発光装置全体として所望の発光輝度を確保でき、より歩留まりよく製造できる、特に、大面積発光の発光装置を提供できる。
また、一部の発光要素は、前記第１電極が除去されることにより、前記第１共通電極と電気的に分離されている。
発光装置がかかる構成であることにより、一部の発光要素に電圧を印加しないことが容易となる。また所望の発光輝度を確保でき、より歩留まりよく製造できる、特に、大面積発光の発光装置を提供できる。
また、一部の発光要素は、前記第１電極が絶縁物で被覆されることにより、前記第１共通電極と電気的に分離されている。
発光装置がかかる構成であることにより、一部の発光要素に電圧を印加しないことが容易となる。また所望の発光輝度を確保でき、より歩留まりよく製造できる、特に、大面積発光の発光装置を提供できる。
本発明によれば、不良となった発光要素を正確に選別し、かかる発光要素に通電しないことにより、発光効率の低い発光要素が存在していても、所望の発光輝度を確保できる発光装置を、歩留まりよく製造できる。特に、大面積発光の発光装置を歩留まりよく製造できる。
また、本発明によれば、発光効率の低い発光要素が存在していても、所望の発光輝度を確保でき、歩留まりよく製造できる、特に、大面積発光の発光装置を提供できる。
（第１実施形態）
図面を参照して本発明に係る第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかる発光装置１００を示す模式的上面図である。図２は、図１中のＡとＢを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。
図面を参照して本発明に係る第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかる発光装置１００を示す模式的上面図である。図２は、図１中のＡとＢを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。
本実施形態においては、発光装置１００は、基板１上に島状の発光要素１０１が６行６列（３６個）で格子状に配置された構成である。具体的には、発光要素１０１のうち、図１において、一点鎖線ＡＢに沿って、発光要素ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１が直線状に配列されている。また、発光要素ｃ１は、不良の発光要素であり、その表面が樹脂からなる絶縁膜１０によって被覆されている。なお、不良の発光要素は後述する製造方法の１−５の工程により選別される。
本実施形態の発光装置は、基板１上の全域に、ｎ型層６、ｎ型クラッド層７が形成され、該ｎ型クラッド層７上に、発光層９、保護層１１、ｐ型クラッド層１２、ｐ型コンタクト層１３、ｐ側電極３１が各発光要素毎に分離されて形成されている。発光層９は、障壁層９ａ及び井戸層９ｂが交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ）構造であり、ｐ側電極３１は、ｐ側オーミック電極１４、反射金属膜１５、保護層１６がｐ型コンタクト層１３側から順に形成されている。基板１の下面にはｎ側電極４１が形成されている。前記ｎ側電極４１は、ｎ側オーミック電極１７および透明導電体膜１８が基板１側から順に形成されている。また、透明導電体膜１８上には、ｎ側パッド電極１９が形成されている。透明導電体膜１８側は光の取り出し側であるので、ｎ側パッド電極１９は透明導電体膜１８上の一部分に形成されている。
各発光要素１０１は、格子状にｎ型クラッド層７の上側の一部の深さまで形成された溝（トレンチ）５１によって電気的に分離されている。本実施形態においては、発光層９（ＬＥＤの場合は、電子とホールが再結合し発光に供するｐｎ接合部）、保護層１１、ｐ型クラッド層１２、ｐ型コンタクト層１３、ｐ側電極３１が溝５１により発光要素１０１毎に分離されている。また、ｎ型クラッド層７、障壁層９ａ、井戸層９ｂ、保護層１１、ｐ型クラッド層１２、ｐ型コンタクト層１３の壁面及び溝５１の底面は、絶縁膜２０により被覆されている。また、不良の発光要素ｃ１は全体が絶縁膜１０により被覆されている。このため、不良の発光要素ｃ１の少なくともｐ側電極３１の表面及び側面全域が絶縁膜１０により被覆されている。
発光装置１００は、ｐ側電極３１、ｎ側電極４１がそれぞれ共通電極と電気的に接続される。例えば、ｐ電極３１はリードフレームやサブマウント等のｐ側共通電極と融着により接続され、ｎ電極４１はｎ側共通電極とワイヤーボンディング等により接続される。図３は、発光装置１００と共通電極との接続状態を示す図である。図３中の１１１は、ｐ側共通電極、１１２はｎ側共通電極である。図３に示すように、不良の発光要素ｃ１以外の発光要素ａ１、ｂ１、ｄ１、ｅ１及びｆ１のｐ電極３１は、ｐ側共通電極１１１と電気的に接続され、発光要素ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１及びｆ１のｎ電極４１は、ｎ側共通電極１１２と電気的に接続されている。不良の発光要素ｃ１はｐ側電極３１の表面及び側面全域が絶縁膜１０により被覆されているため、発光要素ｃ１のｐ側電極３１はｐ側共通電極１１１とは電気的に分離されている。このため、発光要素ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１のうち、不良の発光要素ｃ１のみが通電されない。
以下に、本発明の第１実施形態にかかる発光素子の製造方法を説明する。
１−１．ＬＥＤの積層構造の形成
まず、図４に示すような積層構造を基板上に有機金属気相エピタキシー（ＭＯＶＰＥ）法を用いて形成する。積層構造の形成方法は以下の通りである。酸素ドープやＳｉドープなどのｎ型ＧａＮ基板（０００１）面基板１（厚さ２００〜４００μｍ）のｎ型ＧａＮ基板（０００１）Ｇａ面上に、成長温度１１５０℃で、Ｈ２及びＮ２からなるキャリアガス（Ｈ２の含有率は約５０％）、原料ガスとしてＮＨ３及びトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、ドーパントガスとしてＳｉＨ４を用いて、単結晶のＳｉドープＧａＮからなる層厚５μｍのｎ型層６を成長させる。その後、成長温度１１５０℃で、Ｈ２及びＮ２からなるキャリアガス（Ｈ２の含有率は約１〜３％）、原料ガスとしてＮＨ３、ＴＭＧａ、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、ドーパントガスとしてＳｉＨ４を用いて、ｎ型層６上に単結晶のＳｉドープＡｌ０．1Ｇａ０．９Ｎからなる層厚０．１５μｍのｎ型クラッド層７を成長させる。
まず、図４に示すような積層構造を基板上に有機金属気相エピタキシー（ＭＯＶＰＥ）法を用いて形成する。積層構造の形成方法は以下の通りである。酸素ドープやＳｉドープなどのｎ型ＧａＮ基板（０００１）面基板１（厚さ２００〜４００μｍ）のｎ型ＧａＮ基板（０００１）Ｇａ面上に、成長温度１１５０℃で、Ｈ２及びＮ２からなるキャリアガス（Ｈ２の含有率は約５０％）、原料ガスとしてＮＨ３及びトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、ドーパントガスとしてＳｉＨ４を用いて、単結晶のＳｉドープＧａＮからなる層厚５μｍのｎ型層６を成長させる。その後、成長温度１１５０℃で、Ｈ２及びＮ２からなるキャリアガス（Ｈ２の含有率は約１〜３％）、原料ガスとしてＮＨ３、ＴＭＧａ、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、ドーパントガスとしてＳｉＨ４を用いて、ｎ型層６上に単結晶のＳｉドープＡｌ０．1Ｇａ０．９Ｎからなる層厚０．１５μｍのｎ型クラッド層７を成長させる。
次に、成長温度８５０℃で、Ｈ２及びＮ２からなるキャリアガス（Ｈ２の含有率は約１〜５％）、原料ガスとしてＮＨ３、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）を用いて、ｎ型クラッド層７上に単結晶のアンドープＧａＮからなる層厚５ｎｍの障壁層９ａ（６層）と単結晶のアンドープＧａ０．9Ｉｎ０．1Ｎからなる層厚５ｎｍの井戸層９ｂ（５層）を交互に成長することにより、ＭＱＷからなる発光層９を形成し、さらに連続して、発光層９上に単結晶のアンドープＧａＮからなる層厚１０ｎｍの保護層１１を成長させる。
その後、成長温度１１５０℃で、Ｈ２及びＮ２からなるキャリアガス（Ｈ２の含有率は約１〜３％）、原料ガスとしてＮＨ３、ＴＭＧａ、ＴＭＡｌ、ドーパントガスとしてＣｐ２Ｍｇを用いて、保護層１１上に単結晶のＭｇドープＡｌ０．1Ｇａ０．９Ｎからなる層厚０．１５μｍのｐ型クラッド層１２を成長させる。
次に、成長温度８５０℃で、Ｈ２及びＮ２からなるキャリアガス（Ｈ２の含有率は約１〜５％）、原料ガスとしてＮＨ３、ＴＥＧａ、ＴＭＩｎ、ドーパントガスとしてＣｐ２Ｍｇを用いて、ｐ型クラッド層１２上にＭｇドープＧａ０．９５Ｉｎ０．０５Ｎからなる層厚０．３μｍのｐ型コンタクト層１３を成長させる。
１−２．ｐ側の電極構造の形成
次に、上記ｐコンタクト層１３上に、ｐ側オーミック電極１４および反射金属膜１５から構成されるｐ側電極３１を形成する。具体的には、ｐ型コンタクト層１３上に、厚さ２ｎｍのＰｄからなるｐ側オーミック電極１４を形成する。次に、該ｐ側オーミック電極１４上に、反射金属膜１５として、Ａｇを２００ｎｍの厚さに形成する。さらに、反射金属膜１５上に、保護層１６として、Ａｕを２００ｎｍの厚さに形成する。ｐ側オーミック電極１４、反射金属膜１５及び保護膜１６は、それぞれ、スパッタ法や真空蒸着法等により形成する。なお、ｐ側オーミック電極１４としては、Ｎｉ、Ｐｄ又はＰｔを用いてもよい。さらに、保護層１６として、貴金属の薄膜や、透明導電体膜などを用いてもよい。
次に、上記ｐコンタクト層１３上に、ｐ側オーミック電極１４および反射金属膜１５から構成されるｐ側電極３１を形成する。具体的には、ｐ型コンタクト層１３上に、厚さ２ｎｍのＰｄからなるｐ側オーミック電極１４を形成する。次に、該ｐ側オーミック電極１４上に、反射金属膜１５として、Ａｇを２００ｎｍの厚さに形成する。さらに、反射金属膜１５上に、保護層１６として、Ａｕを２００ｎｍの厚さに形成する。ｐ側オーミック電極１４、反射金属膜１５及び保護膜１６は、それぞれ、スパッタ法や真空蒸着法等により形成する。なお、ｐ側オーミック電極１４としては、Ｎｉ、Ｐｄ又はＰｔを用いてもよい。さらに、保護層１６として、貴金属の薄膜や、透明導電体膜などを用いてもよい。
１−３．アレーの作製
次に、上記のｐ側の電極構造が形成された積層構造において、島状の発光要素からなるアレーを形成する。図５は、発光装置１００のアレー構造を説明するための模式的上面図、図６は、図５中のＡとＢを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。まず、保護層１６、反射金属膜１５、ｐ側オーミック電極１４およびｐ型コンタクト層１３表面からｎ型クラッド層７の途中まで達する幅４０μｍの格子状の溝５１を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法により形成し、図５及び図６に示すように、一辺が３００μｍの島状の発光要素１０１毎に分離する。なお、発光要素は格子状に多数配列されるが、図６は、そのうち６つの発光要素を抽出して示している。
次に、上記のｐ側の電極構造が形成された積層構造において、島状の発光要素からなるアレーを形成する。図５は、発光装置１００のアレー構造を説明するための模式的上面図、図６は、図５中のＡとＢを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。まず、保護層１６、反射金属膜１５、ｐ側オーミック電極１４およびｐ型コンタクト層１３表面からｎ型クラッド層７の途中まで達する幅４０μｍの格子状の溝５１を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法により形成し、図５及び図６に示すように、一辺が３００μｍの島状の発光要素１０１毎に分離する。なお、発光要素は格子状に多数配列されるが、図６は、そのうち６つの発光要素を抽出して示している。
次に、溝５１の底面およびｐ型コンタクト層１３からｎ型クラッド層７の側面にＴａ２Ｏ５からなる絶縁膜２０を２００ｎｍの厚さに形成する。なお、絶縁膜２０としては、ＮｂＯ２、ＺｒＯ２等の金属酸化膜を用いてもよい。
１−４．ｎ側の電極構造の形成
次に、基板の厚さが約１００μｍになるまで、基板の裏面を研磨する。基板の裏面をＲＩＥでエッチングした後、上記アレーが形成された基板１の裏面のほぼ全面にｎ側電極４１として、厚さ２ｎｍのＡｌからなる透光性のｎ側オーミック電極１７、厚さ５００ｎｍのＩＴＯからなる透明導電体膜１８を真空蒸着法等により順次形成する。さらに、透明導電体膜１８上に、真空蒸着法により厚さ５００ｎｍのＡｕからなる膜を形成し、フォトリソグラフィーによって、前記Ａｕ膜を２０４０μｍ間隔、直径２００μｍにパターニングすることによって、ｎ側パッド電極１９を形成する。ｎ側パッド金属１９としては、Ａｕ−Ｓｎ等を用いてもよい。
次に、基板の厚さが約１００μｍになるまで、基板の裏面を研磨する。基板の裏面をＲＩＥでエッチングした後、上記アレーが形成された基板１の裏面のほぼ全面にｎ側電極４１として、厚さ２ｎｍのＡｌからなる透光性のｎ側オーミック電極１７、厚さ５００ｎｍのＩＴＯからなる透明導電体膜１８を真空蒸着法等により順次形成する。さらに、透明導電体膜１８上に、真空蒸着法により厚さ５００ｎｍのＡｕからなる膜を形成し、フォトリソグラフィーによって、前記Ａｕ膜を２０４０μｍ間隔、直径２００μｍにパターニングすることによって、ｎ側パッド電極１９を形成する。ｎ側パッド金属１９としては、Ａｕ−Ｓｎ等を用いてもよい。
以上により、複数の発光要素が配置された発光要素基板が形成される。
１−５．不良の発光要素の選別と絶縁膜の形成
次に、ｎ側パッド金属１９と各発光要素１０１の保護層１６に探針を接触させ、各発光要素の発光強度と電流−電圧特性を測定する。ある電流値（例えば５０ｍＡ）を標準動作電流値と設定し、正常な発光要素に該標準動作電流を流したときの順方向の電圧値を標準動作電圧、このときの発光強度を標準発光強度とする。このときの抵抗値が規定値としての順方向標準抵抗値となる。
次に、ｎ側パッド金属１９と各発光要素１０１の保護層１６に探針を接触させ、各発光要素の発光強度と電流−電圧特性を測定する。ある電流値（例えば５０ｍＡ）を標準動作電流値と設定し、正常な発光要素に該標準動作電流を流したときの順方向の電圧値を標準動作電圧、このときの発光強度を標準発光強度とする。このときの抵抗値が規定値としての順方向標準抵抗値となる。
標準動作電流を流したときの順方向の電圧値が前記標準動作電圧より何％（例えば２０％）以上か小さい発光要素または標準動作電流において発光強度が前記標準発光強度より何％（例えば２０％）以上か小さい発光要素１０１（本実施形態の場合、発光要素ｃ１）が、このような発光要素を不良の発光要素であると判断する。
以上により、複数の発光要素から不良の発光要素が選別される。
標準動作電流値、標準動作電圧、標準発光強度の設定方法としては、例えば、アレー内の各発光要素に標準動作電流を流したときの動作電圧及び発光強度の平均値をそれぞれ標準動作電圧及び標準発光強度としてもかまわない。
また、本実施形態に係る発光要素１０１と同構造の単一の発光要素を作製し、正常な単一発光要素の発光強度及び電流−電圧特性を測定し、適当な値を標準動作電流値、標準動作電圧及び標準発光強度と設定してもよい。
さらに、不良の発光要素の保護層１６上面および保護層１６、反射金属膜１５、ｐ側オーミック電極１４の側面及び絶縁膜２０表面の全面を覆うように樹脂からなる絶縁膜１０を形成する。絶縁性の樹脂の場合、例えば、アルコール等の有機溶剤に希釈した熱硬化性樹脂をインクジェット法によりパターニング成膜した後、例えば１５０℃で熱硬化させることにより形成できる。なお、絶縁膜１０はＳｉＯ２を用いてもよい。ＳｉＯ２の場合、例えば、ヘキサメチルジシラザンをインクジェット法によりパターニング成膜した後、熱処理により形成できる。図２においては、発光要素ｃ１において絶縁膜１０が形成されている。
１−６．素子分離と組立
次に、図１に示すような一辺が２０４０μｍの６行６列（３６個）の発光要素１０１からなる発光装置１００にスクライブなどを用いて分割する。図７は、発光装置１００と外部との接続状態を説明するための模式的断面図である。次に、図７に示すように、ｐ側電極３１をｐ側共通電極１１１に接続されるリードフレーム５１やサブマウントなどに融着する。これにより、ｐ側共通電極には、上記１−５の工程で不良の発光要素であると選別された発光要素ｃ１のｐ側電極３１は絶縁膜１０により電気的に接続されず、不良の発光要素ｃ１以外の発光要素のみのｐ側電極３１が電気的に接続される。またｎ側パッド電極１９をワイヤーボンド２６などで外部のｎ側共通電極１１２と電気的に接続する。
次に、図１に示すような一辺が２０４０μｍの６行６列（３６個）の発光要素１０１からなる発光装置１００にスクライブなどを用いて分割する。図７は、発光装置１００と外部との接続状態を説明するための模式的断面図である。次に、図７に示すように、ｐ側電極３１をｐ側共通電極１１１に接続されるリードフレーム５１やサブマウントなどに融着する。これにより、ｐ側共通電極には、上記１−５の工程で不良の発光要素であると選別された発光要素ｃ１のｐ側電極３１は絶縁膜１０により電気的に接続されず、不良の発光要素ｃ１以外の発光要素のみのｐ側電極３１が電気的に接続される。またｎ側パッド電極１９をワイヤーボンド２６などで外部のｎ側共通電極１１２と電気的に接続する。
本実施形態によれば、不良となった発光要素を正確に選別し、かかる発光要素に通電しないことにより、発光効率の低い発光要素が存在していても、所望の発光輝度を確保できる発光装置を、歩留まりよく製造できる。特に、大面積発光の発光装置を歩留まりよく製造できる。
また、本実施形態によれば、発光効率の低い発光要素が存在していても、所望の発光輝度を確保でき、歩留まりよく製造できる、特に、大面積発光の発光装置を提供できる。
（第２実施形態）
図面を参照して本発明に係る第２実施形態について説明する。図８は、本発明の第２実施形態にかかる発光装置２００を示す模式的上面図である。図９は、図８中のＣとＤを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。本実施形態においては、発光装置２００は、導電体基板２２上に島状の発光要素２０１が１０行１０列（１００個）で格子状に配置された構成である。具体的には、発光要素２０１のうち、図８において、一点鎖線ＣＤに沿って、発光要素ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２が直線状に配列されている。また、発光要素ｇ２は、不良の発光要素であり、その表面が樹脂からなる絶縁膜１０によって被覆されている。なお、不良の発光要素は、後述する製造方法の２−６の工程により選別される。本実施形態の発光装置２００は、導電性基板２２上の全域に、ｐ側電極３１、ｐ型コンタクト層１３、ｐ型クラッド層１２が形成され、該ｐ型クラッド層１２上に、保護層１１、発光層９、ｎ型クラッド層７、ｎ型コンタクト層４、ｎ側電極４１が各発光要素毎に分離されて形成されている。ｐ側電極３１は、保護層１６、反射金属膜１５、ｐ側オーミック電極１４、が導電性基板２２側から順に形成されている。発光層９は、障壁層９ａ及び井戸層９ｂが交互に積層されたＭＱＷ構造である。また、ｎ型コンタクト層４、ｎ型クラッド層７、障壁層９ａ、井戸層９ｂ、保護層１１、ｐ型クラッド層１２の壁面及び溝５１の底面は、絶縁膜２０により被覆されている。また、図９に示すように、不良の発光要素であるｇ２のｎ側電極４１の表面全体は、絶縁膜１０により被覆されている。また、図９に示すように、各発光要素２０１のｎ側電極４１側の表面全体は、透明導電体膜２１によって覆われている。したがって、各発光要素２０１は、透明導電体膜２１によって、それぞれが電気的に接続されている。ただし、不良の発光要素であるｇ２は、ｎ側電極４１及びｎ型コンタクト層４上と、透明導電体膜２１の間に絶縁膜１０が存在するため、他の正常な発光要素２０１と電気的に絶縁されている。また、正常な発光要素２０１の一つであるｊ２の透明導電体層２１上には、ｎ側パッド電極１９が形成されている。なお、ｎ側パッド電極１９は、不良の発光要素の透明導電体層２１上に形成されてもよい。ｎ側パッド電極１９は各発光要素２０１共通のパッド電極となる。本実施形態は、透明導電体層２１側が光の取り出し側となる。
図面を参照して本発明に係る第２実施形態について説明する。図８は、本発明の第２実施形態にかかる発光装置２００を示す模式的上面図である。図９は、図８中のＣとＤを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。本実施形態においては、発光装置２００は、導電体基板２２上に島状の発光要素２０１が１０行１０列（１００個）で格子状に配置された構成である。具体的には、発光要素２０１のうち、図８において、一点鎖線ＣＤに沿って、発光要素ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２が直線状に配列されている。また、発光要素ｇ２は、不良の発光要素であり、その表面が樹脂からなる絶縁膜１０によって被覆されている。なお、不良の発光要素は、後述する製造方法の２−６の工程により選別される。本実施形態の発光装置２００は、導電性基板２２上の全域に、ｐ側電極３１、ｐ型コンタクト層１３、ｐ型クラッド層１２が形成され、該ｐ型クラッド層１２上に、保護層１１、発光層９、ｎ型クラッド層７、ｎ型コンタクト層４、ｎ側電極４１が各発光要素毎に分離されて形成されている。ｐ側電極３１は、保護層１６、反射金属膜１５、ｐ側オーミック電極１４、が導電性基板２２側から順に形成されている。発光層９は、障壁層９ａ及び井戸層９ｂが交互に積層されたＭＱＷ構造である。また、ｎ型コンタクト層４、ｎ型クラッド層７、障壁層９ａ、井戸層９ｂ、保護層１１、ｐ型クラッド層１２の壁面及び溝５１の底面は、絶縁膜２０により被覆されている。また、図９に示すように、不良の発光要素であるｇ２のｎ側電極４１の表面全体は、絶縁膜１０により被覆されている。また、図９に示すように、各発光要素２０１のｎ側電極４１側の表面全体は、透明導電体膜２１によって覆われている。したがって、各発光要素２０１は、透明導電体膜２１によって、それぞれが電気的に接続されている。ただし、不良の発光要素であるｇ２は、ｎ側電極４１及びｎ型コンタクト層４上と、透明導電体膜２１の間に絶縁膜１０が存在するため、他の正常な発光要素２０１と電気的に絶縁されている。また、正常な発光要素２０１の一つであるｊ２の透明導電体層２１上には、ｎ側パッド電極１９が形成されている。なお、ｎ側パッド電極１９は、不良の発光要素の透明導電体層２１上に形成されてもよい。ｎ側パッド電極１９は各発光要素２０１共通のパッド電極となる。本実施形態は、透明導電体層２１側が光の取り出し側となる。
各発光要素２０１は、格子状にｐ型クラッド層１２の上側の一部の深さまで形成された溝（トレンチ）５１によって電気的に分離されている。本実施形態においては、ｎ型コンタクト層４、ｎ型クラッド層７、発光層９、保護層１１が溝５１により発光要素２０１毎に分離されている。
発光装置２００は、ｐ側電極３１、ｎ側電極４１がそれぞれ共通電極と電気的に接続される。例えば、導電性基板２２がリードフレームやサブマウント等に融着されることにより、ｐ側電極３１はリードフレームやサブマウント等のｐ側共通電極と電気的に接続される。また、パッド電極１９がワイヤーボンディング等を用いて外部のｎ側共通電極と接続されることによって、ｎ側電極４１は透明導電体膜２１を介して、外部のｎ側共通電極と電気的に接続される。図１０は、発光装置２００と共通電極との接続状態を示す図である。図１０中の２１１は、ｐ側共通電極、２１２はｎ側共通電極である。図１０に示すように、発光要素ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２及びｊ２のｐ側電極３１は、ｐ側共通電極２１１と電気的に接続され、不良の発光要素ｇ２以外の発光要素ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｈ２、ｉ２及びｊ２のｎ側電極４１は、ｎ側共通電極２１２と電気的に接続されている。不良の発光要素ｇ２のｎ型コンタクト層４上及びｎ側電極４１と、透明導電体膜２１との間には絶縁膜１０が存在するため、発光要素ｇ２はｎ側共通電極２１２とは電気的に分離されている。このため発光要素ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２のうち、不良の発光要素ｇ２のみが通電されない。
第２実施形態では、成長用基板上に形成された発光要素を支持基板上に電極を介して接着した後、成長用基板を除去し、その後発光要素の側面を発光要素の表面と垂直と異なるように加工することを特徴とする。ここで、発光要素の光の出射面の面積より、発光要素の支持基板に対向する面の面積の方が大きい。出射面と側面は鈍角の稜を作る。
以下に、図面を参照して、本発明の第２実施形態にかかる発光装置の製造方法を説明する。図１１乃至図１６は本発明に係る第２実施形態における製造方法を説明するための模式的断面図である。
２−１．ＬＥＤの積層構造の形成
なお、基板１としては前記各半導体層の成長の可能な基板、例えば、サファイア、ＳｉＣ，Ｓｉ，ＧａＡｓ，ＭｇＯ、ＺｎＯ，スピネル等が使用可能である。
なお、基板１としては前記各半導体層の成長の可能な基板、例えば、サファイア、ＳｉＣ，Ｓｉ，ＧａＡｓ，ＭｇＯ、ＺｎＯ，スピネル等が使用可能である。
まず、図１１に示すように、サファイア基板１の（０００１）Ｃ面上に、５００℃で、原料ガスとしてＮＨ３及びＴＭＧａあるいはＴＭＡｌ、ドーパントガスとしてＳｉＨ４を用いて、非単結晶のＧａＮやＡｌＧａＮやＡｌＮの低温バッファ層２を３０ｎｍの厚さに、例えば、ＭＯＶＰＥ法により成長させる。その後、１１５０℃の成長温度に保持した状態で、Ｈ２及びＮ２からなるキャリアガス（Ｈ２の含有率は約５０％）、原料ガスとしてＮＨ３及びＴＭＧａ、ドーパントガスとしてＳｉＨ４を用いて、基板１上に単結晶の不純物濃度３×１０１８ｃｍ−３のＳｉドープＧａＮからなる層厚０．５μｍのｎ型コンタクト層４を、ＭＯＶＰＥ法により成長させる。その後、実施例１と同様にｎ型クラッド層７からｐ型コンタクト層１３を成長させる。
２−２．ｐ側の電極構造の形成
次に、図１１のように、ｐ型コンタクト層１３上に、厚さ２ｎｍのＰｄからなるｐ側オーミック電極１４を形成する。次に、ｐ側オーミック電極１４上に、反射金属膜１５として、厚さ２００ｎｍのＡｇを形成する。さらに、反射金属膜１５上に、保護層１６として、厚さ２００ｎｍのＡｕを形成する。
次に、図１１のように、ｐ型コンタクト層１３上に、厚さ２ｎｍのＰｄからなるｐ側オーミック電極１４を形成する。次に、ｐ側オーミック電極１４上に、反射金属膜１５として、厚さ２００ｎｍのＡｇを形成する。さらに、反射金属膜１５上に、保護層１６として、厚さ２００ｎｍのＡｕを形成する。
２−３．基板の張替え
次に、図１２に示すように、保護層１６上にＳｉの導電性基板２２を接着する。接着方法としてはハンダ等の材料、導電性ペースト等の材料、または直接接着方式などを用いることができる。
次に、図１２に示すように、保護層１６上にＳｉの導電性基板２２を接着する。接着方法としてはハンダ等の材料、導電性ペースト等の材料、または直接接着方式などを用いることができる。
支持基板となる導電性基板２２としては、Ｓｉ以外に劈開性の導電性基板（ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ等の半導体基板）や、金属板(Ａｌ、 Ｆｅ−Ｎｉ、 Ｃｕ−Ｗ)や、金属などの導電性の微粒子を分散させた導電性樹脂フィルムや、金属・金属酸化物の複合材料（Ｃｕ−ＣｕＯ）等を用いてもよい。
次に、図１３のように、サファイア基板１をｎ型コンタクト層４から剥離する。剥離方法としては研磨やドライエッチングまたはウエットエッチング、レーザ照射等が可能である。ＳｉやＧａＡｓを成長基板に用いた場合は特にウェットエッチングが有効である。さらに、ポリッシング、エッチングなどにより、ｎ型コンタクト層４を露出させる。
２−４．ｎ側の電極構造の形成
次に、ｎ型コンタクト層４上に、Ａｌを蒸着により成膜し、フォトリソグラフィーによりパターニングすることによって、ｎ側電極４１を格子状に配列させて形成する（図１４
、図１５）。
次に、ｎ型コンタクト層４上に、Ａｌを蒸着により成膜し、フォトリソグラフィーによりパターニングすることによって、ｎ側電極４１を格子状に配列させて形成する（図１４
、図１５）。
２−５．アレーの作製
次に、上記のｎ側の電極構造が形成された積層構造において、島状の発光要素からなるアレーを形成する。図１４は、発光装置２００のアレー構造を説明するための模式的上面図、図１５は、図１４中のＣとＤを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。
次に、上記のｎ側の電極構造が形成された積層構造において、島状の発光要素からなるアレーを形成する。図１４は、発光装置２００のアレー構造を説明するための模式的上面図、図１５は、図１４中のＣとＤを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。
次に、図１４及び図１５に示すように、ｎ型クラッド層７表面からｐ型クラッド層１２の上側の一部の深さまで達する幅４０μｍの格子状の溝５１をＲＩＥ法により形成し、一辺が２００μｍの島状の発光要素３０１毎に分離する。次に、溝５１の底面、側面にＮｂ２Ｏ５からなる絶縁膜２０を形成する。絶縁膜２０としては、例えば、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２等の金属酸化膜を用いることができる。
以上により、複数の発光要素が配置された発光要素基板が形成される。
２−６．不良の発光要素の選別と絶縁膜の形成
次に、ｐ側オーミック電極１４と各発光要素のｎ側電極４１に探針を接触させ各発光要素の発光強度と電流−電圧特性を測定する。ある電流値（例えば５０ｍＡ）を標準動作電流値と設定し、正常な発光要素に該標準動作電流を流したときの順方向の電圧値を標準動作電圧、このときの発光強度を標準発光強度とする。このときの抵抗値が規定値としての順方向標準抵抗値となる。
次に、ｐ側オーミック電極１４と各発光要素のｎ側電極４１に探針を接触させ各発光要素の発光強度と電流−電圧特性を測定する。ある電流値（例えば５０ｍＡ）を標準動作電流値と設定し、正常な発光要素に該標準動作電流を流したときの順方向の電圧値を標準動作電圧、このときの発光強度を標準発光強度とする。このときの抵抗値が規定値としての順方向標準抵抗値となる。
標準動作電流を流したときの順方向の電圧値が前記標準動作電圧より何％（例えば２０％）以上か小さい発光要素または標準動作電流において発光強度が前記標準発光強度より何％（例えば２０％）以上か小さい発光要素（本実施形態においては、発光要素ｇ２）が、このような発光要素を不良の発光要素であると判断し、該不良の発光要素の位置を記憶しておく。
以上により、複数の発光要素から不良の発光要素が選別される。
標準動作電流値、標準動作電圧、標準発光強度の設定方法としては、例えば、アレー内の各発光要素に標準動作電流を流したときの動作電圧及び発光強度の平均値をそれぞれ標準動作電圧及び標準発光強度としてもかまわない。
また、本実施例に係る発光要素と同構造の単一の発光要素を作製し、正常な単一発光要素の発光強度及び電流−電圧特性を測定し、適当な値を標準動作電流値、標準動作電圧及び標準発光強度と設定してもよい。
次に、図１６に示すように、不良の発光要素のｎ側オーミック電極側の表面全体、すなわち、ｎ側電極４１上面および側面、絶縁膜２０表面を覆うように絶縁膜１０を形成する。絶縁膜１０は絶縁性の樹脂を用いることができる。図１６においては、発光要素ｇ２において絶縁膜１０が形成されている。
次に、図９のように、正常な発光要素２０１については、ｎ側電極４１、ｎ型コンタクト層４および絶縁膜１０上の表面全体を覆うように、不良の発光要素については、前記絶縁膜１０の表面全体を覆うように、厚さ５００ｎｍのＩＴＯからなる透明導電体膜２１をスパッタ法や真空蒸着法等により形成し、不良の発光要素を除く全ての発光要素同士を透明導電体膜２１で電気的に接続する。なお、前記絶縁膜１０と前記透明導電体膜２１については、不良の発光要素が他の正常な発光要素２０１と電気的に絶縁される構成をとればよい。
２−７．素子分離と組立
次に、図８、図９のように、透明導電体膜２１上に真空蒸着法により厚さ５００ｎｍのＡｕからなる膜を形成し、フォトリソグラフィーによって、前記Ａｕ膜を２０４０μｍ間隔、直径２００μｍにパターニングすることによって、ｎ側パッド電極１９を形成する。
次に、図８、図９のように、透明導電体膜２１上に真空蒸着法により厚さ５００ｎｍのＡｕからなる膜を形成し、フォトリソグラフィーによって、前記Ａｕ膜を２０４０μｍ間隔、直径２００μｍにパターニングすることによって、ｎ側パッド電極１９を形成する。
なおｎ側パッド電極１９は、マスクを用いたパターニング成膜によって形成してもよい。なお、ｎ側パッド電極１９はｎ側電極４１上に形成することが望ましい。
次に、スクライブなどを用いて、図８に示すような１０行１０列（１００個）の発光要素２０１からなる発光装置２００に分割する。図１７は、発光装置２００と外部との接続状態を説明するための模式的断面図である。次に、図１７に示すように、導電性基板２２をｐ側共通電極に接続されるリードフレーム５１やサブマウントなどに融着する。これにより、ｐ側共通電極には、発光要素ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２のｐ側電極３１が電気的に接続される。またｎ側パッド電極１９をワイヤーボンド２６などで外部のｎ側共通電極２１２に電気的に接続する。これにより、ｎ側共通電極には、上記２−６の工程で不良の発光要素であると選別された発光要素ｇ２のｎ側電極４１は絶縁膜１０により電気的に接続されず、不良の発光要素ｇ２以外の発光要素のみのｎ側電極４１が電気的に接続される。
本発明によれば、不良となった発光要素を正確に選別し、かかる発光要素に通電しないことにより、発光効率の低い発光要素が存在していても、所望の発光輝度を確保できる発光装置を、歩留まりよく製造できる。特に、大面積発光の発光装置を歩留まりよく製造できる。
また、本発明によれば、発光効率の低い発光要素が存在していても、所望の発光輝度を確保でき、歩留まりよく製造できる、特に、大面積発光の発光装置を提供できる。
（第３実施形態）
図面を参照して本発明に係る第３実施形態について説明する。図１８は、本発明の第３実施形態にかかる発光装置３００を示す模式的上面図である。図１９は、図１８中のＥとＦを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。本実施形態においては、発光装置３００は、導電体基板２２上に島状の発光要素３０１が１０行１０列（１００個）で格子状に配置された構成である。具体的には、発光要素３０１のうち、図１８において、一点鎖線ＥＦに沿って、発光要素ａ３、ｂ３、ｃ３、ｄ３、ｅ３、ｆ３、ｇ３、ｈ３、ｉ３、ｊ３が直線状に配列されている。また、発光要素ｈ３は、不良の発光要素であり、ｎ側電極を有していない。なお、不良の発光要素３０２は、後述する製造方法の３−６の工程により選別される。本実施形態の発光装置３００は、導電性基板２２上の全域に、ｐ側電極３１、ｐ型コンタクト層１３、ｐ型クラッド層１２が形成され、該ｐ型クラッド層１２上に、保護層１１、発光層９、ｎ型クラッド層７、ｎ型コンタクト層４、ｎ側電極４１が各発光要素毎に分離されて形成されている。ｐ側電極３１は、保護層１６、反射金属膜１５、ｐ側オーミック電極１４、が導電性基板２２側から順に形成されている。発光層９は、障壁層９ａ及び井戸層９ｂが交互に積層されたＭＱＷ構造であり、ｎ側電極４１は、ｎ側オーミック電極から構成されている。また、n型コンタクト層４、n型クラッド層７、障壁層９ａ、井戸層９ｂ、保護層１１、ｐ型クラッド層１２の壁面及び溝５１の底面は、絶縁膜２０により被覆されている。なお、図１９に示すように、各発光要素３０１のｎ側電極４１側の表面全体は、透明導電体膜２１によって覆われている。したがって、各発光要素３０１は、ｎ側電極４１によって、それぞれが電気的に接続されている。ただし、不良の発光要素であるｈ３は、ｎ側電極４１がなく、ｎ型コンタクト層４上が透明導電性膜２１に覆われておらず、他の正常な発光要素３０１と電気的に絶縁されている。また、正常な発光要素３０１の一つであるｊ３の透明導電体膜２１上には、ｎ側パッド電極１９が形成されている。該ｎ側パッド電極１９は各発光要素３０１共通のパッド電極となる。本実施形態は、透明導電体層２１側が光の取り出し側となる。
図面を参照して本発明に係る第３実施形態について説明する。図１８は、本発明の第３実施形態にかかる発光装置３００を示す模式的上面図である。図１９は、図１８中のＥとＦを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。本実施形態においては、発光装置３００は、導電体基板２２上に島状の発光要素３０１が１０行１０列（１００個）で格子状に配置された構成である。具体的には、発光要素３０１のうち、図１８において、一点鎖線ＥＦに沿って、発光要素ａ３、ｂ３、ｃ３、ｄ３、ｅ３、ｆ３、ｇ３、ｈ３、ｉ３、ｊ３が直線状に配列されている。また、発光要素ｈ３は、不良の発光要素であり、ｎ側電極を有していない。なお、不良の発光要素３０２は、後述する製造方法の３−６の工程により選別される。本実施形態の発光装置３００は、導電性基板２２上の全域に、ｐ側電極３１、ｐ型コンタクト層１３、ｐ型クラッド層１２が形成され、該ｐ型クラッド層１２上に、保護層１１、発光層９、ｎ型クラッド層７、ｎ型コンタクト層４、ｎ側電極４１が各発光要素毎に分離されて形成されている。ｐ側電極３１は、保護層１６、反射金属膜１５、ｐ側オーミック電極１４、が導電性基板２２側から順に形成されている。発光層９は、障壁層９ａ及び井戸層９ｂが交互に積層されたＭＱＷ構造であり、ｎ側電極４１は、ｎ側オーミック電極から構成されている。また、n型コンタクト層４、n型クラッド層７、障壁層９ａ、井戸層９ｂ、保護層１１、ｐ型クラッド層１２の壁面及び溝５１の底面は、絶縁膜２０により被覆されている。なお、図１９に示すように、各発光要素３０１のｎ側電極４１側の表面全体は、透明導電体膜２１によって覆われている。したがって、各発光要素３０１は、ｎ側電極４１によって、それぞれが電気的に接続されている。ただし、不良の発光要素であるｈ３は、ｎ側電極４１がなく、ｎ型コンタクト層４上が透明導電性膜２１に覆われておらず、他の正常な発光要素３０１と電気的に絶縁されている。また、正常な発光要素３０１の一つであるｊ３の透明導電体膜２１上には、ｎ側パッド電極１９が形成されている。該ｎ側パッド電極１９は各発光要素３０１共通のパッド電極となる。本実施形態は、透明導電体層２１側が光の取り出し側となる。
各発光要素３０１は、格子状にｐ型クラッド層１２の上側の一部の深さまで形成された溝（トレンチ）５１によって電気的に分離されている。本実施形態においては、ｎ型コンタクト層４、ｎ型クラッド層７、発光層９、保護層１１が溝５１により発光要素３０１毎に分離されている。
発光装置３００は、ｐ側電極３１、ｎ側電極４１がそれぞれ共通電極と電気的に接続される。例えば、導電性基板２２がリードフレームやサブマウント等に融着されることにより、ｐ側電極３１はリードフレームやサブマウント等のｐ側共通電極と電気的に接続される。また、パッド電極１９がワイヤーボンディング等を用いて外部のｎ側共通電極と接続されることによって、ｎ側電極４１は外部のｎ側共通電極と電気的に接続される。図２０は、発光装置３００と共通電極との接続状態を示す図である。図２０中の３１１は、ｐ側共通電極、３１２はｎ側共通電極である。図２０に示すように、発光要素ａ３、ｂ３、ｃ３、ｄ３、ｅ３、ｆ３、ｇ３、ｈ３、ｉ３及びｊ３のｐ側電極３１は、ｐ側共通電極３１１と電気的に接続され、不良の発光要素ｈ３以外の発光要素ａ３、ｂ３、ｃ３、ｄ３、ｅ３、ｆ３、ｇ３、ｉ３及びｊ３のｎ側電極４１は、ｎ側共通電極３１２と電気的に接続されている。不良の発光要素ｈ３のｎ型コンタクト層４上にはｎ側電極４１及び透明導電体膜２１がないため、発光要素ｈ３のｎ電極４１はｎ側共通電極３１２とは電気的に分離されている。このため、発光要素ａ３、ｂ３、ｃ３、ｄ３、ｅ３、ｆ３、ｇ３、ｈ３、ｉ３、ｊ３のうち、不良の発光要素ｈ３のみが通電されない。
以下に、図面を参照して、本発明の第３実施形態にかかる発光装置の製造方法を説明する。
上記の第２実施形態における２−１乃至２−５と同様の工程を行う。その後、以下の工程を行う。
３−６．不良の発光要素の選別と電極の除去
次に、ｐ側オーミック電極１４と各発光要素のｎ側電極４１に探針を接触させ各発光要素の発光強度と電流−電圧特性を測定する。ある電流値（例えば５０ｍＡ）を標準動作電流値と設定し、正常な発光要素に該標準動作電流を流したときの順方向の電圧値を標準動作電圧、このときの発光強度を標準発光強度とする。このときの抵抗値が規定値としての順方向標準抵抗値となる。
次に、ｐ側オーミック電極１４と各発光要素のｎ側電極４１に探針を接触させ各発光要素の発光強度と電流−電圧特性を測定する。ある電流値（例えば５０ｍＡ）を標準動作電流値と設定し、正常な発光要素に該標準動作電流を流したときの順方向の電圧値を標準動作電圧、このときの発光強度を標準発光強度とする。このときの抵抗値が規定値としての順方向標準抵抗値となる。
標準動作電流を流したときの順方向の電圧値が前記標準動作電圧より何％（例えば２０％）以上か小さい発光要素または標準動作電流において発光強度が前記標準発光強度より何％（例えば２０％）以上か小さい発光要素（本実施形態においては、発光要素ｈ３）が、このような発光要素を不良の発光要素３０２であると判断し、該不良の発光要素の位置を記憶しておく。
以上により、複数の発光要素から不良の発光要素が選別される。
標準動作電流値、標準動作電圧、標準発光強度の設定方法としては、例えば、アレー内の各発光要素に標準動作電流を流したときの動作電圧及び発光強度の平均値をそれぞれ標準動作電圧及び標準発光強度としてもかまわない。
また、本実施例に係る発光要素と同構造の単一の発光要素を作製し、正常な単一発光要素の発光強度及び電流−電圧特性を測定し、適当な値を標準動作電流値、標準動作電圧及び標準発光強度と設定してもよい。
次に、図２１のように、ｎ側電極４１、ｎ型コンタクト層４および絶縁膜１０上の全体に、厚さ５００ｎｍのＩＴＯからなる透明導電体膜２１を形成し、全ての発光要素同士を透明導体電膜２１で電気的に接続する。その後、図１８、図１９のように、上記の不良の発光要素ｈ３上の全面の透明導電体膜２１を除去する。透明導電体膜２１を除去する方法として、例えば、ＹＡＧレーザを用いたレーザ照射により透明導電体膜２１を蒸発させる。透明導電体膜２１は不良の発光要素の周辺部のみ、例えば、不良の発光要素の周囲の透明導電体膜を除去してもよい。なお、不良の発光要素の透明導体電膜２１だけでなく、不良の発光要素の半導体層の一部を除去してもよい。不良の発光要素が他の正常な発光要素と電気的に絶縁される構成をとればよい。
３−７．素子分離と組立
次に、図１８、図１９のように、発光要素３０１のうちの一つ（図１８、図１９では、発光要素ｊ３）のｎ側電極４１上に対応する透明導電体膜２１上に、透明導電体膜２１上に真空蒸着法により厚さ５００ｎｍのＡｕからなる膜を形成し、フォトリソグラフィーによって、前記Ａｕ膜を２０４０μｍ間隔、直径２００μｍにパターニングすることによって、ｎ側パッド電極１９を形成する。
次に、図１８、図１９のように、発光要素３０１のうちの一つ（図１８、図１９では、発光要素ｊ３）のｎ側電極４１上に対応する透明導電体膜２１上に、透明導電体膜２１上に真空蒸着法により厚さ５００ｎｍのＡｕからなる膜を形成し、フォトリソグラフィーによって、前記Ａｕ膜を２０４０μｍ間隔、直径２００μｍにパターニングすることによって、ｎ側パッド電極１９を形成する。
次に、スクライブなどを用いて、１０行１０列（１００個）の発光要素３０１からなる発光装置３００に分割する。図２２は、発光装置３００と外部との接続状態を説明するための模式的断面図である。次に、図２２に示すように、導電性基板２２をｐ側共通電極に接続されるリードフレーム５１やサブマウントなどに融着する。これにより、ｐ側共通電極には、発光要素ａ３、ｂ３、ｃ３、ｄ３、ｅ３、ｆ３、ｇ３、ｈ３、ｉ３、ｊ３のｐ側電極３１が電気的に接続される。またｎ側パッド電極１９をワイヤーボンド２６などで外部のｎ側共通電極３１２に電気的に接続する。これにより、ｎ側共通電極には、上記３−６の工程で不良の発光要素であると選別された発光要素ｈ３にはｎ側電極４１が存在しないため不良の発光要素ｈ３は電気的に接続されず、不良の発光要素ｈ３以外の発光要素のみのｎ側電極４１が電気的に接続される。
本発明によれば、不良となった発光要素を正確に選別し、かかる発光要素に通電しないことにより、発光効率の低い発光要素が存在していても、所望の発光輝度を確保できる発光装置を、歩留まりよく製造できる。特に、大面積発光の発光装置を歩留まりよく製造できる。
また、本発明によれば、発光効率の低い発光要素が存在していても、所望の発光輝度を確保でき、歩留まりよく製造できる、特に、大面積発光の発光装置を提供できる。
（第４実施形態）
図面を参照して本発明に係る第４実施形態について説明する。図２３は、本発明の第４実施形態にかかる発光装置４００を示す模式的上面図である。図２４は、図２３中のＧとＨを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図であり、図２５は、図２３中のＫとＬを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。
図面を参照して本発明に係る第４実施形態について説明する。図２３は、本発明の第４実施形態にかかる発光装置４００を示す模式的上面図である。図２４は、図２３中のＧとＨを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図であり、図２５は、図２３中のＫとＬを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。
本実施形態においては、発光装置４００は、基板１上に島状の発光要素４０１が６行６列（３６個）で格子状に配置された構成である。また、隣接する発光要素４０１同士は、配線２３によって電気的に接続されている。具体的には、発光要素４０１のうち、図２３において、一点鎖線ＧＨ間及び一点鎖線ＫＬに沿って、発光要素ａ４、ｂ４、ｃ４、ｄ４、ｅ４、ｆ４が直線状に配列されており、例えば、隣接する発光要素ａ４とｂ４、ｂ４とｃ４は、それぞれ配線２３によって電気的に接続されている。一方、発光要素ｄ４は、不良の発光要素であり、隣接する発光要素との間、即ち、発光要素ｃ４との間、及び発光要素ｅ４との間では配線２３が一部除却されており、電気的に接続されていない。なお、不良の発光要素は後述する製造方法の４−５の工程により選別される。
本実施形態の発光装置は、基板１上の全域に、ｎ型層６、ｎ型クラッド層７が形成され、該ｎ型クラッド層７上に、発光層９、保護層１１、ｐ型クラッド層１２、ｐ型コンタクト層１３、ｐ側電極３１が各発光要素毎に分離されて形成されている。発光層９は、障壁層９ａ及び井戸層９ｂが交互に積層されたＭＱＷ構造であり、ｐ側電極３１は、ｐ側オーミック電極１４、透光性電極２５がｐ型コンタクト層１３側から順に形成されている。基板１の下面のほぼ全面にはｎ側電極４１が形成されている。前記ｎ側電極４１は、ｎ側コンタクト電極２６およびｎ型パッド電極１９が基板１側から順に形成されている。ｎ側パッド電極１９は各発光要素４０１共通のパッド電極となる。本実施形態は、透光性電極２５側が光の取り出し側となる。
各発光要素４０１は、格子状にｎ型クラッド層７の上側の一部の深さまで形成された溝（トレンチ）５１によって電気的に分離されている。本実施形態においては、発光層９、保護層１１、ｐ型クラッド層１２、ｐ型コンタクト層１３、ｐ側電極３１が溝５１により発光要素４０１毎に分離されている。また、ｎ型クラッド層７、障壁層９ａ、井戸層９ｂ、保護層１１、ｐ型クラッド層１２、ｐ型コンタクト層１３の壁面及び溝５１の底面は、絶縁膜２０により被覆されている。また、図２４に示すように、正常な各発光要素４０１のｐ側電極３１の一部と、該発光要素４０１と隣接する正常な発光要素４０１のｐ側電極３１の一部と、隣接するこれら２つの発光要素４０１間に形成された溝５１の壁面を覆う絶縁膜２０の表面とを覆うように配線２３が形成されている。かかる配線２３によって、隣接する発光要素４０１、４０１は電気的に接続される。ただし、不良の発光要素ｄ４のｐ側電極３１の一部及び絶縁膜２０の一部の表面上に形成された配線２３は、該不良の発光要素ｄ４に隣接する正常な発光要素ｃ４、ｅ４のｐ側電極３１の一部及び絶縁膜２０の一部の表面上に形成された配線２３とつながっていないため、不良の発光要素ｄ４は、隣接する発光要素と電気的に絶縁されている。また、正常な発光要素３０１の一つであるｆ４の透光性電極２５上には、ｐ側パッド電極２４が形成されている。ｐ側パッド電極２４は各発光要素４０１共通のパッド電極となる。また、図２３における一点鎖線ＫＬ間には、前記配線２３が設けられておらず、断面は図２５のようになる。
発光装置４００は、ｐ側電極３１、ｎ側電極４１がそれぞれ共通電極と接続される。例えば、ｐ側電極３１はｐ側共通電極とワイヤーボンディング等により接続され、ｎ側電極４１はリードフレームやサブマウント等のｎ側共通電極と融着により接続される。図２６は、発光装置１００と共通電極との接続状態を示す図である。図２６中の４１１は、ｐ側共通電極、４１２はｎ側共通電極である。図２６に示すように、不良の発光要素ｄ４以外の発光要素ａ４、ｂ４、ｃ４、ｅ１及びｆ１のｐ側電極３１は、ｐ側共通電極４１１と電気的に接続され、発光要素ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１及びｆ１のｎ側電極４１は、ｎ側共通電極４１２と電気的に接続されている。不良の発光要素ｄ４はｐ側電極３１の表面及び側面に形成された配線２３が、隣接する発光要素４０１のｐ側電極３１の表面及び側面に形成された配線２３と分離されているため、発光要素ｄ４のｐ側電極３１はｐ側共通電極４１１とは電気的に分離されている。このため、発光要素ａ４、ｂ４、ｃ４、ｄ４、ｅ４、ｆ４のうち、不良の発光要素ｄ４のみが通電されない。
以下に、本発明の第４実施形態にかかる発光素子の製造方法を説明する。
上記の第１実施形態における１−１と同様の工程を行う。その後、以下の工程を行う。
４−２．ｐ側の電極構造の形成
次に、図２７に示すように、ｐ型コンタクト層１３上に、厚さ２ｎｍのＰｄからなるｐ側オーミック電極１４を形成する。次に、スパッタ法により、該ｐ側オーミック電極１４上に、透光性電極２５として、Ａｕを５ｎｍの厚さに形成する。透光性電極２５としては、透明導電膜を用いてもよい。
次に、図２７に示すように、ｐ型コンタクト層１３上に、厚さ２ｎｍのＰｄからなるｐ側オーミック電極１４を形成する。次に、スパッタ法により、該ｐ側オーミック電極１４上に、透光性電極２５として、Ａｕを５ｎｍの厚さに形成する。透光性電極２５としては、透明導電膜を用いてもよい。
４−３．アレーの作製
次に、上記のｐ側電極３１が形成された積層構造において、島状の発光要素からなるアレーを形成する。図２８は、発光装置４００のアレー構造を説明するための模式的断面図、図２９は、図２８中のＧとＨを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。まず、保護層１６、反射金属膜１５、ｐ側オーミック電極１４およびｐ型コンタクト層１３表面からｎ型クラッド層７の途中まで達する幅４０μｍの格子状の溝５１をＲＩＥ法により形成し、図２８及び図２９に示すように、一辺が３００μｍの島状の発光要素４０１毎に分離する。なお、発光要素は格子状に多数配列されるが、図２８及び図２９は、そのうち６つの発光要素を抽出して示している。
次に、上記のｐ側電極３１が形成された積層構造において、島状の発光要素からなるアレーを形成する。図２８は、発光装置４００のアレー構造を説明するための模式的断面図、図２９は、図２８中のＧとＨを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。まず、保護層１６、反射金属膜１５、ｐ側オーミック電極１４およびｐ型コンタクト層１３表面からｎ型クラッド層７の途中まで達する幅４０μｍの格子状の溝５１をＲＩＥ法により形成し、図２８及び図２９に示すように、一辺が３００μｍの島状の発光要素４０１毎に分離する。なお、発光要素は格子状に多数配列されるが、図２８及び図２９は、そのうち６つの発光要素を抽出して示している。
次に、溝の底面およびｐ型コンタクト層１３からｎ型クラッド層７の側面にＴａ２Ｏ５からなる絶縁膜２０を２００ｎｍの厚さに形成する。
４−４．ｎ側の電極構造の形成
次に、基板１の厚さが約１００μｍになるまで、基板の裏面を研磨する。次に、基板の裏面をＲＩＥでエッチングした後、基板１の裏面のほぼ全面にｎ側電極４１として、厚さ２００ｎｍのＡｌからなるｎ側コンタクト電極２６を真空蒸着法により形成する。さらに、ｎ側コンタクト電極２６上に、ｎ側パッド電極１９として、厚さ５００ｎｍのＡｕからなる膜を真空蒸着法により形成する（図２９）。
次に、基板１の厚さが約１００μｍになるまで、基板の裏面を研磨する。次に、基板の裏面をＲＩＥでエッチングした後、基板１の裏面のほぼ全面にｎ側電極４１として、厚さ２００ｎｍのＡｌからなるｎ側コンタクト電極２６を真空蒸着法により形成する。さらに、ｎ側コンタクト電極２６上に、ｎ側パッド電極１９として、厚さ５００ｎｍのＡｕからなる膜を真空蒸着法により形成する（図２９）。
以上により、複数の発光要素が配置された発光要素基板が形成される。
４−５．不良の発光要素の選別と配線の形成及び配線の除去
次に、ｎ側パッド金属１９と各発光要素１０１の保護層１６に探針を接触させ、各発光要素の発光強度と電流−電圧特性を測定する。ある電流値（例えば５０ｍＡ）を標準動作電流値と設定し、正常な発光要素に該標準動作電流を流したときの順方向の電圧値を標準動作電圧、このときの発光強度を標準発光強度とする。このときの抵抗値が規定値としての順方向標準抵抗値となる。
次に、ｎ側パッド金属１９と各発光要素１０１の保護層１６に探針を接触させ、各発光要素の発光強度と電流−電圧特性を測定する。ある電流値（例えば５０ｍＡ）を標準動作電流値と設定し、正常な発光要素に該標準動作電流を流したときの順方向の電圧値を標準動作電圧、このときの発光強度を標準発光強度とする。このときの抵抗値が規定値としての順方向標準抵抗値となる。
標準動作電流を流したときの順方向の電圧値が前記標準動作電圧より何％（２０％）以上か小さい発光要素または標準動作電流において発光強度が前記標準発光強度より何％（２０％）以上か小さい発光要素４０１（本実施形態の場合、発光要素ｄ４）が、このような発光要素を不良の発光要素であると判断する。
以上により、複数の発光要素から不良の発光要素が選別される。
標準動作電流値、標準動作電圧、標準発光強度の設定方法としては、例えば、アレー内の各発光要素に標準動作電流を流したときの動作電圧及び発光強度の平均値をそれぞれ標準動作電圧及び標準発光強度としてもかまわない。
また、本実施例に係る発光要素４０１と同構造の単一の発光要素を作製し、正常な単一発光要素の発光強度及び電流−電圧特性を測定し、適当な値を標準動作電流値、標準動作電圧及び標準発光強度と設定してもよい。
次に、図３０のように、真空蒸着法等により銅を成膜し、フォトリソグラフィーによりパターニングすることによって、全ての発光要素同士を銅の配線２３で電気的に接続する。その後、図２３、図２４のように、上記の不良の発光要素ｄ４の周囲の配線のみ切断する。不良の発光要素が他の正常な発光要素と電気的に絶縁される構成をとればよい。配線を切断する方法として、例えばレーザ照射により配線を蒸発させる、あるいは、スクライブにより配線を切断するなどの方法がある。
４−６．素子分離と組立
次に、図２３、図２４及び図２５に示すように、透光性電極２５上に、厚さ５００ｎｍのＩＴＯを真空蒸着法により成膜する。成膜後、フォトリソグラフィーを用いてパターニングすることにより、図２３、２４及び図２５に示すように、直径３００μｍの透光性のｐ側パッド電極２４を形成する。
次に、図２３、図２４及び図２５に示すように、透光性電極２５上に、厚さ５００ｎｍのＩＴＯを真空蒸着法により成膜する。成膜後、フォトリソグラフィーを用いてパターニングすることにより、図２３、２４及び図２５に示すように、直径３００μｍの透光性のｐ側パッド電極２４を形成する。
次に、スクライブなどを用いて、図２３に示すような一辺が２０４０μｍの６行６列（３６個）の発光要素４０１からなる発光装置４００となるように分割する。次に、図３１に示すように、ｎ側パッド電極１９をｎ側共通電極に接続されるリードフレーム５１に融着する。これにより、ｎ側共通電極には、発光要素ａ４、ｂ４、ｃ４、ｄ４、ｅ４、ｆ４のｎ側電極４１が電気的に接続される。さらに、ｐ側パッド電２４をワイヤーボンドなどで外部のｐ側共通電極４１１に電気的に接続する。これにより、上記の４−５の工程で不良の発光要素であると選別された発光要素ｄ４のｐ側電極３１が隣接する発光要素ｃ４及びｅ４と配線２３により接続されていないことにより、ｐ側共通電極には不良の発光要素ｄ４が電気的に接続されず、不良の発光要素ｄ４以外のｐ側電極３１のみがｐ側共通電極に接続される。
本実施形態の場合、図２３を参照して、隣接する正常な各発光要素４０１は配線２３によってｐ側電極３１が電気的に接続されており、ｐ側パッド電極２４が外部のｐ側共通電極４１１と電気的に接続されているため、正常な各発光要素４０１は外部のｐ側共通電極４１１と電気的に接続される。それに対して、不良の発光要素（本実施形態においては、ｄ４）は隣接する発光要素と配線２３により接続されていないため、外部のｐ側共通電極４１１と電気的に接続されない。
本発明によれば、不良となった発光要素を正確に選別し、かかる発光要素に通電しないことにより、発光効率の低い発光要素が存在していても、所望の発光輝度を確保できる発光装置を、歩留まりよく製造できる。特に、大面積発光の発光装置を歩留まりよく製造できる。
また、本発明によれば、発光効率の低い発光要素が存在していても、所望の発光輝度を確保でき、歩留まりよく製造できる、特に、大面積発光の発光装置を提供できる。
（第５実施形態）
図面を参照して本発明に係る第５実施形態について説明する。図３２は、本発明の第５実施形態にかかる発光装置５００を示す模式的上面図である。図３３は、図３２中のＩとＪを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。本実施形態においては、発光装置５００は、導電体基板２２上に島状の発光要素５０１が２行１０列（２０個）で格子状に配置された構成である。具体的には、発光要素２０１のうち、図３３において、一点鎖線ＩＪに沿って、発光要素ａ５、ｂ５、ｃ５、ｄ５、ｅ５、ｆ５、ｇ５、ｈ５、ｉ５、ｊ５が直線状に配列されている。また、発光要素ｈ５は、不良の発光要素である。なお、不良の発光要素ｈ５は、後述する製造方法の５−７の工程により選別される。図３３に示すように、発光装置５００の断面構造は、図１９に示す第３実施形態にかかる発光装置３００と、次の点が異なる。発光装置３００は、不良の発光要素ｈ３を除く各発光要素３０１のｎ側電極４１側の表面全体を覆う透明導電体層２１を有するのに対して、発光装置５００はこのような透明導電体膜２１を有していない。発光装置３００では、不良の発光要素ｈ３はｎ側電極４１を有さず、正常な発光要素はそれぞれｎ側電極４１を有し、正常な発光要素の一つ（本実施形態においてはｈ５）上に各発光要素共通のｎ側パッド電極１９を有しているのに対し、発光装置５００では、不良の発光要素ｈ５を含め全ての発光要素がｎ側電極４１及びｎ側パッド電極１９を有している。不良の発光要素ｈ５を除く各発光要素上のｎ側パッド電極１９がワイヤーボンド２６と電気的に接続されているのに対して、不良の発光要素ｈ５のｎ側パッド電極１９にはワイヤーボンド２６が接続されていない。その他の点については、発光装置５００の断面構造は発光装置３００の断面構造と同様である。本実施形態は、ｎ側パッド電極１９側が光の取り出し側となる。
図面を参照して本発明に係る第５実施形態について説明する。図３２は、本発明の第５実施形態にかかる発光装置５００を示す模式的上面図である。図３３は、図３２中のＩとＪを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。本実施形態においては、発光装置５００は、導電体基板２２上に島状の発光要素５０１が２行１０列（２０個）で格子状に配置された構成である。具体的には、発光要素２０１のうち、図３３において、一点鎖線ＩＪに沿って、発光要素ａ５、ｂ５、ｃ５、ｄ５、ｅ５、ｆ５、ｇ５、ｈ５、ｉ５、ｊ５が直線状に配列されている。また、発光要素ｈ５は、不良の発光要素である。なお、不良の発光要素ｈ５は、後述する製造方法の５−７の工程により選別される。図３３に示すように、発光装置５００の断面構造は、図１９に示す第３実施形態にかかる発光装置３００と、次の点が異なる。発光装置３００は、不良の発光要素ｈ３を除く各発光要素３０１のｎ側電極４１側の表面全体を覆う透明導電体層２１を有するのに対して、発光装置５００はこのような透明導電体膜２１を有していない。発光装置３００では、不良の発光要素ｈ３はｎ側電極４１を有さず、正常な発光要素はそれぞれｎ側電極４１を有し、正常な発光要素の一つ（本実施形態においてはｈ５）上に各発光要素共通のｎ側パッド電極１９を有しているのに対し、発光装置５００では、不良の発光要素ｈ５を含め全ての発光要素がｎ側電極４１及びｎ側パッド電極１９を有している。不良の発光要素ｈ５を除く各発光要素上のｎ側パッド電極１９がワイヤーボンド２６と電気的に接続されているのに対して、不良の発光要素ｈ５のｎ側パッド電極１９にはワイヤーボンド２６が接続されていない。その他の点については、発光装置５００の断面構造は発光装置３００の断面構造と同様である。本実施形態は、ｎ側パッド電極１９側が光の取り出し側となる。
発光装置５００は、ｐ側電極３１、ｎ側電極４１がそれぞれ共通電極と電気的に接続される。例えば、導電性基板２２がリードフレームやサブマウント等に融着されることにより、ｐ側電極３１はリードフレームやサブマウント等のｐ側共通電極と電気的に接続される。また、ｎ側パッド電極１９がワイヤーボンディング等を用いて外部のｎ側共通電極と接続されることによって、ｎ側電極４１は外部のｎ側共通電極と電気的に接続される。図３４は、発光装置５００と共通電極との接続状態を示す図である。図３４中の５１１はｐ側共通電極、５１２はｎ側共通電極である。図３４に示すように、発光要素ａ５、ｂ５、ｃ５、ｄ５、ｅ５、ｆ５、ｇ５、ｈ５、ｉ５及びｊ５のｐ側電極３１は、ｐ側共通電極３１１と電気的に接続され、不良の発光要素ｈ３以外の発光要素ａ５、ｂ５、ｃ５、ｄ５、ｅ５、ｆ５、ｇ５、ｉ５及びｊ５のｎ側電極４１は、ｎ側共通電極５１２と電気的に接続されている。不良の発光要素ｈ５のｎ側パッド電極１９は、ワイヤーボンド２６と電気的に接続されていないため、発光要素ｈ５のｎ側電極４１はｎ側共通電極５１２とは電気的に分離されている。このため、発光要素ａ５、ｂ５、ｃ５、ｄ５、ｅ５、ｆ５、ｇ５、ｈ５、ｉ５、ｊ５のうち、不良の発光要素ｈ５のみが通電されない。
以下に、図面を参照して、本発明の第５実施形態にかかる発光素子の製造方法を説明する。
上記の第２実施形態における２−１乃至２−３と同様の工程を行う。その後、以下の工程を行う。
５−４．アレーの作製
次に、上記の２−１乃至２−３と同様の工程において形成された積層構造において、島状の発光要素からなるアレーを形成する。図３５は、発光装置５００のアレー構造を説明するための模式的上面図、図３６は、図３５中のＩとＪを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。
次に、上記の２−１乃至２−３と同様の工程において形成された積層構造において、島状の発光要素からなるアレーを形成する。図３５は、発光装置５００のアレー構造を説明するための模式的上面図、図３６は、図３５中のＩとＪを結ぶ一点鎖線に沿った位置での模式的断面図である。
次に、図３５及び図３６に示すように、ｎ型クラッド層７表面からｐ型クラッド層１２の上側の一部の深さまで達する幅５０μｍの格子状の溝５１をＲＩＥ法により形成し、縦９５０μｍ、横１５０μｍの島状の発光要素５０１毎に分離する。次に、溝５１の底面、側面に厚さ２００ｎｍのＺｒＯ２からなる絶縁膜２０を形成する。なお、絶縁膜２０としては、例えば、Ｔａ２Ｏ５、ＮｂＯ２等の金属酸化膜を用いてもよい。
５−５．ｎ側の電極構造の形成
次に、ｎ型コンタクト層４上に、厚さ２００ｎｍのＡｌを蒸着により成膜し、さらに、その上に厚さ５００ｎｍのＡｕを真空蒸着により成膜する。次に、Ａｌ膜とＡｕ膜をフォトリソグラフィーによりパターニングすることによって、直径１００μｍのｎ側電極４１、ｎ側パッド電極１９を格子状に配列させて形成する（図３２、図３７）。
次に、ｎ型コンタクト層４上に、厚さ２００ｎｍのＡｌを蒸着により成膜し、さらに、その上に厚さ５００ｎｍのＡｕを真空蒸着により成膜する。次に、Ａｌ膜とＡｕ膜をフォトリソグラフィーによりパターニングすることによって、直径１００μｍのｎ側電極４１、ｎ側パッド電極１９を格子状に配列させて形成する（図３２、図３７）。
以上により、複数の発光要素が配置された発光要素基板が形成される。
５−６．素子分離と組立
次に、スクライブなどを用いて、２行１０列（２０個）の発光要素５０１からなる発光装置５００に分割する。図３８は、発光装置５００と外部との接続状態を説明するための模式的断面図である。次に、図３８に示すように、導電性基板２２をｐ側共通電極に接続するリードフレーム５１やサブマウントなどに融着する。これにより、導電性基板２をリードフレーム５１やサブマウントのｐ側共通電極５１１と電気的に接続できる。
次に、スクライブなどを用いて、２行１０列（２０個）の発光要素５０１からなる発光装置５００に分割する。図３８は、発光装置５００と外部との接続状態を説明するための模式的断面図である。次に、図３８に示すように、導電性基板２２をｐ側共通電極に接続するリードフレーム５１やサブマウントなどに融着する。これにより、導電性基板２をリードフレーム５１やサブマウントのｐ側共通電極５１１と電気的に接続できる。
５−７．不良の発光要素の選別とワイヤーボンドによる接続
次に、ｐ側オーミック電極１４と各発光要素のｎ側パッド電極１９に探針を接触させ各発光要素の発光強度と電流−電圧特性を測定する。ある電流値（例えば５０ｍＡ）を標準動作電流値と設定し、正常な発光要素に該標準動作電流を流したときの順方向の電圧値を標準動作電圧、このときの発光強度を標準発光強度とする。このときの抵抗値が規定値としての順方向標準抵抗値となる。
次に、ｐ側オーミック電極１４と各発光要素のｎ側パッド電極１９に探針を接触させ各発光要素の発光強度と電流−電圧特性を測定する。ある電流値（例えば５０ｍＡ）を標準動作電流値と設定し、正常な発光要素に該標準動作電流を流したときの順方向の電圧値を標準動作電圧、このときの発光強度を標準発光強度とする。このときの抵抗値が規定値としての順方向標準抵抗値となる。
標準動作電流を流したときの順方向の電圧値が前記標準動作電圧より何％（例えば２０％）以上か小さい発光要素または標準動作電流において発光強度が前記標準発光強度より何％（例えば２０％）以上か小さい発光要素（本実施形態においては、発光要素ｈ５）が、このような発光要素を不良の発光要素５０２であると判断し、該不良の発光要素の位置を記憶しておく。
以上により、複数の発光要素から不良の発光要素が選別される。
標準動作電流値、標準動作電圧、標準発光強度の設定方法としては、例えば、アレー内の各発光要素に標準動作電流を流したときの動作電圧及び発光強度の平均値をそれぞれ標準動作電圧及び標準発光強度としてもかまわない。
また、本実施例に係る発光要素と同構造の単一の発光要素を作製し、正常な単一発光要素の発光強度及び電流−電圧特性を測定し、適当な値を標準動作電流値、標準動作電圧及び標準発光強度と設定してもよい。
次に、図３２及び図３８に示すように、前記不良の発光要素ｈ５以外の発光要素５０１のｎ側パッド電極１９をワイヤーボンド２６などで外部のｎ側共通電極５１２と電気的に接続する。不良の発光要素ｈ５のｎ側パッド電極１９を外部と電気的に接続しない。
本発明によれば、不良となった発光要素を正確に選別し、かかる発光要素に通電しないことにより、発光効率の低い発光要素が存在していても、所望の発光輝度を確保できる発光装置を、歩留まりよく製造できる。特に、大面積発光の発光装置を歩留まりよく製造できる。
また、本発明によれば、発光効率の低い発光要素が存在していても、所望の発光輝度を確保でき、歩留まりよく製造できる、特に、大面積発光の発光装置を提供できる。
また、本実施形態によれば、マスクパターニングを要する絶縁膜の形成等を必要とせず、工程数が少ないため、製造が容易であり、設備投資が少なくてすむ。
上述した実施形態によれば、複数の発光要素が配列された発光装置において、不良となった発光要素に電流を通電しないように構成された発光装置を製造することができる。
さらに、上述した方法をとることにより、不良の発光要素を選定する基準、例えば、順方向抵抗値に大きなマージンを設ける必要がない。したがって、順方向にリーク電流を有する発光効率の小さい発光要素を充分に取り除くことができる。
なお、本発明に係る実施形態について、発光要素としてＬＥＤの例について説明したが、ＬＥＤに限定されない。他の発光要素、例えば、有機ＥＬ、無機ＥＬなどの発光要素についても本発明は適用できる。
また、本発明に係る実施形態について、窒化物系半導体を用いたＬＥＤの例について説明したが、本発明はこれに限定されず、他の半導体材料、例えば、酸化亜鉛やＧａＩｎＰ系、ＡｌＧａＡｓ系などを用いたＬＥＤについても本発明は適用できる。
なお、本発明に係る実施形態において、ＬＥＤとして作用する限りは各層を追加・削除することは設計変更の範囲である。
加えて、本発明に係る実施形態において、各層を積層する基板面として、窒化物系半導体の（０００１）面を用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されず、窒化物系半導体の（１−１００）や（１１−２０）面などの（Ｈ、Ｋ、−Ｈ−Ｋ、０）面を用いることがきる。この場合、発光層にピエゾ電場が発生しないので、発光層の発光効率を向上させることができる。また、それぞれの面方位からオフしている基板を用いてもよい。
加えて、本発明に係る第１の実施形態において、基板としては、ｎ型の透明基板を用いることができ、例えばＺｎＯ基板を用いてもよい。
また、発光層としてＭＱＷ構造を用いる例を示したが、発光層は量子効果を有しない厚膜の単層あるいは単一量子井戸構造であってもよい。
また、上記実施形態において、窒化物系半導体の結晶構造は、ウルツ鉱型構造であってもよいし、閃亜鉛鉱型構造であってもよい。
また、上記実施形態では、半導体各層の結晶成長を、ＭＯＶＰＥ法などを用いて行ったが、本発明はこれに限らず、ＨＶＰＥ法、または、ＴＭＡｌ、ＴＭＧａ、ＴＭＩｎ、ＮＨ３、ＳｉＨ４、ＧｅＨ４およびＣｐ２Ｍｇなどを原料ガスとして用いるガスソースＭＢＥ法などを用いて結晶成長を行ってもよい。
１…基板
２…低温バッファ層
４…ｎ型コンタクト層
６…ｎ型層
７…ｎ型クラッド層
９…発光層
９ａ…障壁層
９ｂ…井戸層
１０…絶縁膜
１１…保護層
１２…ｐ型クラッド層
１３…ｐ型コンタクト層
１４…ｐ型オーミック電極
１５…反射金属膜
１６…保護層
１７…ｎ型オーミック電極
１８…透明導電体膜
１９…ｎ側パッド電極
２０…絶縁膜
２１…透明導電体膜
２２…導電性基板
２３…配線
２４…ｐ側パッド電極
２５…透光性電極
２６…ワイヤー
３１…ｐ側電極
４１…ｎ側電極
１００、２００、３００、４００、５００…発光装置
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１…発光要素
２…低温バッファ層
４…ｎ型コンタクト層
６…ｎ型層
７…ｎ型クラッド層
９…発光層
９ａ…障壁層
９ｂ…井戸層
１０…絶縁膜
１１…保護層
１２…ｐ型クラッド層
１３…ｐ型コンタクト層
１４…ｐ型オーミック電極
１５…反射金属膜
１６…保護層
１７…ｎ型オーミック電極
１８…透明導電体膜
１９…ｎ側パッド電極
２０…絶縁膜
２１…透明導電体膜
２２…導電性基板
２３…配線
２４…ｐ側パッド電極
２５…透光性電極
２６…ワイヤー
３１…ｐ側電極
４１…ｎ側電極
１００、２００、３００、４００、５００…発光装置
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１…発光要素
Claims (13)
- 第１電極が第１共通電極に電気的に接続され、かつ第２電極が第２共通電極に電気的に接続される複数の発光要素が配置された発光装置の製造方法において、前記複数の発光要素が配置された発光要素基板を形成する工程と、前記複数の発光要素から不良の発光要素を選別する工程と、前記選別する工程により選別された前記不良の発光要素を前記第１共通電極から電気的に分離する工程とを有することを特徴とする発光装置の製造方法。
- 前記発光要素は、前記第１電極が該発光要素ごとに分離されていることを特徴とする、請求項１に記載の発光装置の製造方法。
- 前記発光要素は、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた発光層を有し、該発光層は、前記発光要素ごとに分離されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の発光装置の製造方法。
- 前記複数の発光要素から前記不良の発光要素を選別する工程は、前記複数の発光要素の順方向抵抗又は発光強度を測定し、該順方向抵抗又は発光強度が所定の値よりも小さい発光要素を選別する工程であることを特徴とする前記請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
- 前記第１共通電極から電気的に分離する工程は、前記選別された不良の発光要素の前記第１電極を除去する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
- 前記第１共通電極から電気的に分離する工程は、前記選別された不良の発光要素の前記第１電極を絶縁物で被覆する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至４に記載の発光装置の製造方法。
- 基板上に、第１電極が第１共通電極に電気的に接続され、かつ第２電極が第２共通共通電極と電気的に接続される複数の発光要素が配置された発光装置であって、前記複数の発光要素のうち一部の発光要素が前記第１共通電極と電気的に分離されていることを特徴とする発光装置。
- 前記発光要素は、前記第１電極が該発光要素ごとに分離されていることを特徴とする、請求項７に記載の発光装置。
- 前記発光要素は、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられた発光層を有し、該発光層は、前記発光要素ごとに分離されていることを特徴とする、請求項７又は請求項８に記載の発光装置。
- 前記一部の発光要素は、不良の発光要素であることを特徴とする請求項７乃至請求項９に記載の発光装置。
- 前記不良の発光要素は、順方向抵抗又は発光強度が所定の値よりも小さい発光要素であることを特徴とする前記請求項１０に記載の発光装置。
- 前記一部の発光要素は、前記第１電極が除去されることにより、前記第１共通電極と電気的に分離されていることを特徴とする請求項７乃至請求項１１に記載の発光装置。
- 前記一部の発光要素は、前記第１電極が絶縁物で被覆されることにより、前記第１共通電極と電気的に分離されていることを特徴とする請求項７乃至請求項１１に記載の発光装置。
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