JP2008524831A - 半導体発光装置、照明モジュール、および照明装置、並びに半導体発光装置の製造方法、および半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】全体的に略正六角柱状をしていながら、単結晶基板の有効利用が可能である半導体発光装置等を提供すること。
【解決手段】半導体発光装置（１０）は、ベース基板（１２）と、当該ベース基板（１２）上に配された、半導体多層膜（２０）を含む３個のＬＥＤチップ（１４Ａ）〜（１４Ｃ）とを有する。半導体多層膜（２０）は、六方晶系の結晶構造をしており、発光層（２４）を含む。ＬＥＤチップ（１４Ａ）〜（１４Ｂ）は、平面視で内角が略６０度と略１２０度である菱形をしている。これらのＬＥＤチップ（１４Ａ）〜（１４Ｃ）は、平面視で、大きい方の内角に対応する頂点部分が付き合わされるように組み合わされて、ベース基板（１２）上に配されている。これにより、ＬＥＤチップ（１４Ａ）〜（１４Ｃ）は、ベース基板（１２）上に配された状態で、平面視で全体的に略正六角形に見える。
【選択図】図１
【解決手段】半導体発光装置（１０）は、ベース基板（１２）と、当該ベース基板（１２）上に配された、半導体多層膜（２０）を含む３個のＬＥＤチップ（１４Ａ）〜（１４Ｃ）とを有する。半導体多層膜（２０）は、六方晶系の結晶構造をしており、発光層（２４）を含む。ＬＥＤチップ（１４Ａ）〜（１４Ｂ）は、平面視で内角が略６０度と略１２０度である菱形をしている。これらのＬＥＤチップ（１４Ａ）〜（１４Ｃ）は、平面視で、大きい方の内角に対応する頂点部分が付き合わされるように組み合わされて、ベース基板（１２）上に配されている。これにより、ＬＥＤチップ（１４Ａ）〜（１４Ｃ）は、ベース基板（１２）上に配された状態で、平面視で全体的に略正六角形に見える。
【選択図】図１
Description
本発明は、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と言う。）チップ等の半導体発光素子を有する半導体発光装置、当該半導体発光装置を用いた照明モジュールおよび照明装置、並びに半導体発光装置の製造方法、および半導体発光素子の製造方法に関する。
ＬＥＤは白熱電球やハロゲン電球に比べて高効率・長寿命であり、特に、近年、白色ＬＥＤの高輝度化が進むにつれ、当該白色ＬＥＤを照明用途に用いる研究が活発になされている。点光源であるＬＥＤは、中でもその特性から店舗、美術館、ショールームなどのスポット照明として、従来普及しているハロゲン電球等の代替光源としての用途が期待されている。
しかしながら、従来の白色ＬＥＤでは、被照射面におけるビームのスポット形状が方形に歪んでしまうので、前記照明用途に用いる場合には、この点を改善する必要がある。スポット形状が方形になるのは、白色ＬＥＤを構成するＬＥＤチップ（半導体発光素子）が直方体であり、方形をしている一面から主として光が射出されるからである（例えば、特許文献１を参照。）。
円柱状をしたＬＥＤチップが製造できればよいのであるが、生産効率の面等に鑑み、その可能性は非常に少ない。なぜなら、ＬＥＤチップ製造の最終段階である、ウエハのダイシング工程において、当該ウエハから、ダイヤモンドホイールで数百ミクロンオーダーの直径を有する円柱状にＬＥＤチップを切り出すのは、事実上不可能であり、また、直方体に切り出されたＬＥＤチップを円柱状に研磨する方法も考えられるが、その大きさからして、到底現実的とはいえないからである。
そこで、高い生産性を確保しつつ、できるだけ円形に近いスポット光を得るために、ＬＥＤチップを略正六角柱状とすることが考えられる。略正六角柱状であれば、特許文献２に記載の技術を用いれば、効率よく生産することができるからである。
特許文献２に記載の技術を用いて、略正六角柱状のＬＥＤチップを製造する方法を、図３１を参照しながら説明する。
特許文献２に記載の技術を用いて、略正六角柱状のＬＥＤチップを製造する方法を、図３１を参照しながら説明する。
図３１（ａ）に示すように、一般に、（０００１）面を主面とするＧａＮやＳｉＣなどの六方晶単結晶基板３００は、［１−２１０］方向、［２−１−１０］方向及び［１１−２０］方向に沿って劈開することができる。何れかの面方位は単結晶基板のオリエンテーションフラット（以下、略して「オリフラ」と称す。）３０２と一致しており、例えば、［１−２１０］方向とオリフラ３０２が平行方向にあれば、オリフラ３０２に対して６０゜、１２０゜の方向が［２−１−１０］方向、［１１−２０］方向となる。
そこで、単結晶基板上に発光層を含む半導体多層膜や電極等（いずれも不図示）を形成した後、劈開用ガイド溝３０４を［１−２１０］方向、［２−１−１０］方向及び［１１−２０］方向に形成する。すなわち、図３１（ａ）に示す点線に沿ってガイド溝３０４を形成して、各ＬＥＤチップとなる六角形領域３０６に単結晶基板３００を区画する。そして、当該ガイド溝３０４に沿って、劈開することにより、ＬＥＤチップ毎の個片に分割することができるのである。
上記の方法によれば、効率よく六角柱状をしたＬＥＤチップを生産することができる。また、壁開面を利用して分割することにより、分割時に生じる半導体多層膜の欠けや割れの発生が抑えることができる。
特開２００１−１５８１７号公報
特開平１１−３４０５０７号公報
しかしながら、特許文献２に記載の技術を用いれば効率よく生産することはできるものの、単結晶基板が有効に利用できないといった問題がある。すなわち、図３１（ａ）の一部拡大図である図３１（ｂ）に示すように、ＬＥＤチップとなる略正六角形部分３０６で囲まれた略正三角形部分３０８に成長する半導体多層膜は、無駄になってしまうからである。
上記した課題に鑑み、本発明は、全体的に略正六角柱状をしていながら、単結晶基板の有効利用が可能である半導体発光装置、当該半導体発光装置を備えた照明モジュール、および照明装置、並びに半導体発光装置の製造方法、および略正六角柱状をした半導体発光素子の製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の第１側面に係る半導体発光装置は、ベース基板と、発光層を含む半導体多層膜を有し、平面視で内角が略６０度と略１２０度である菱形をした３個の発光素子とを備え、前記３個の発光素子が、前記ベース基板の一方の主面上に、平面視で、略正六角形に見えるように組み合わされて配されている。
上記構成によれば、発光層を含む半導体多層膜を有し、平面視で内角が略６０度と略１２０度である菱形をした３個の発光素子が、ベース基板の一方の主面上に、平面視で、全体的に略正六角形に見えるように組み合わされて配されているので、方形よりも円形に近いスポット光を得ることができる。また、半導体多層膜は、前記菱形をしているので、製造に供される単結晶基板の有効利用を図ることができる。
第２の側面において、本発明に係る半導体発光装置は、ベース基板と、発光層を含む半導体多層膜を有し、平面視で略正三角形をした６個の発光素子とを備え、前記６個の半導体多層膜が、前記ベース基板の一方の主面上に、平面視で、略正六角形に見えるように組み合わされて配されている。
上記構成によれば、発光層を含む半導体多層膜を有し、平面視で略正三角形をした６個の発光素子が、ベース基板の一方の主面上に、平面視で、全体的に略正六角形に見えるように組み合わされて配されているので、方形よりも円形に近いスポット光を得ることができる。また、半導体多層膜は、略正三角形をしているので、製造に供される単結晶基板の有効利用を図ることができる。
上記構成によれば、発光層を含む半導体多層膜を有し、平面視で略正三角形をした６個の発光素子が、ベース基板の一方の主面上に、平面視で、全体的に略正六角形に見えるように組み合わされて配されているので、方形よりも円形に近いスポット光を得ることができる。また、半導体多層膜は、略正三角形をしているので、製造に供される単結晶基板の有効利用を図ることができる。
第３の側面において、本発明に照明モジュールは、実装基板と、前記実装基板に実装されている前記第１の側面に係る半導体発光装置とを備える。第４の側面において、本発明に係る照明モジュールは、実装基板と、前記実装基板に実装されている前記第２の側面に係る半導体発光装置とを備える。
第５の側面において、本発明に係る照明装置は、光源として、前記第３の側面に係る照明モジュールを有する。第６の側面において、本発明に係る照明装置は、光源として、前記第４の側面に係る照明モジュールを有する。
第５の側面において、本発明に係る照明装置は、光源として、前記第３の側面に係る照明モジュールを有する。第６の側面において、本発明に係る照明装置は、光源として、前記第４の側面に係る照明モジュールを有する。
第７の側面において、本発明に係る半導体発光装置の製造方法は、（０００１）面を主面に有し、結晶構造が六方晶系の結晶構造である基板の一の主面上に発光層を含む半導体多層膜を形成する形成工程と、前記基板の二つの主面の少なくとも一方に、[１−２１０]方向、[２−１−１０]方向、および[１１−２０]方向に沿って、ガイド溝を形成し、前記主面の周縁近傍を除く内部を同一の形状をした複数の領域に区画する区画工程と、前記ガイド溝に沿って前記基板を複数個のチップに劈開する劈開工程と、前記チップを複数個、平面視で、略正六角形に見えるように組み合わせて配する組み合わせ工程とを有する。
上記方法によれば、（０００１）面を主面に有する六方晶系結晶構造の基板の二つの主面の少なくとも一方に、[１−２１０]方向、[２−１−１０]方向、および[１１−２０]方向に沿って、ガイド溝が形成され、前記主面の周縁近傍を除く内部を同一の形状をした複数の領域に区画された後、前記ガイド溝に沿って前記基板が複数個のチップに劈開され、劈開によって得られる個々のチップが複数個、平面視で、全体的に略正六角形に見えるように組み合わされて半導体発光装置が製造される。これにより、単結晶基板の有効利用が図られると共に、得られる半導体発光装置は、平面視で、全体的に略正六角形に見えるようにチップが組み合わされて配されているので、方形よりも円形に近いスポット光を得ることができる。
第８の側面において、本発明に係る半導体発光装置の製造方法は、（０００１）面を主面に有し、結晶構造が六方晶系の結晶構造である基板の一の主面上に発光層を含む半導体多層膜を形成する形成工程と、前記基板の二つの主面の少なくとも一方に、[１−２１０]方向、[２−１−１０]方向、および[１１−２０]方向に沿って、ガイド溝を形成し、前記主面の周縁近傍を除く内部を、正六角のハニカム形状に区画する区画工程と、前記ガイド溝に沿って基板を複数個のチップに劈開する劈開工程とを有する。
上記方法によれば、（０００１）面を主面に有する六方晶系結晶構造の基板の二つの主面の少なくとも一方に、[１−２１０]方向、[２−１−１０]方向、および[１１−２０]方向に沿って、ガイド溝を形成され、前記主面の周縁近傍を除く内部を、正六角のハニカム形状に区画された後、前記ガイド溝に沿って基板が複数個のチップに劈開されて半導体発光素子が製造される。正六角のハニカム形状に区画されるので、単結晶基板の有効利用が図られる。加えて、正六角をした半導体発光素子が得られるので、当該半導体発光素子単体で、方形よりも円形に近いスポット光を得ることができる。
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１（ａ）は、実施の形態１に係る半導体発光装置１０の斜視図を、図１（ｂ）は、同平面図を、図１（ｃ）は、図１（ｂ）における概略Ａ・Ａ線の位置で半導体発光装置１０を切断した断面図である。なお、図１（ａ）〜（ｃ）を含む全ての図において、各構成要素間の縮尺は統一していない。
（実施の形態１）
図１（ａ）は、実施の形態１に係る半導体発光装置１０の斜視図を、図１（ｂ）は、同平面図を、図１（ｃ）は、図１（ｂ）における概略Ａ・Ａ線の位置で半導体発光装置１０を切断した断面図である。なお、図１（ａ）〜（ｃ）を含む全ての図において、各構成要素間の縮尺は統一していない。
半導体発光装置１０は、略正六角形をしたベース基板１２と、ベース基板１２に搭載された、半導体発光素子の一例として示す３個のＬＥＤチップ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃと、これらＬＥＤチップ１４Ａ〜Ｃの周囲（上面および側面）を覆う蛍光体１６とを有する。
３個のＬＥＤチップ１４Ａ〜Ｃは、いずれも同様の構成なので、特に区別する必要の無い場合は、Ａ〜Ｃの添え字を省略することとする。図２（ａ）は、ＬＥＤチップ１４の斜視図であり、図２（ｂ）は、同平面図である。
３個のＬＥＤチップ１４Ａ〜Ｃは、いずれも同様の構成なので、特に区別する必要の無い場合は、Ａ〜Ｃの添え字を省略することとする。図２（ａ）は、ＬＥＤチップ１４の斜視図であり、図２（ｂ）は、同平面図である。
ＬＥＤチップ１４は、図２（ｂ）に示すように、平面視で内角がα＝６０度とβ＝１２０度である略菱形をしている。このような菱形とした理由については、後述する。
ＬＥＤチップ１４は、六方晶の結晶構造を有する単結晶基板１８と、半導体多層膜（多層エピタキシャル構造）２０とを備える。半導体多層膜２０は、上から順に（単結晶基板１８から遠い順に）、ｐ型ＧａＮからなる第１導電型層２２、ＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸からなる発光層２４と、ｎ型ＧａＮからなる第２導電型層２６が積層されてなるものである。半導体多層膜２０は、ダイオード構造を構成する。なお、単結晶基板１８は、ｎ型ＧａＮからなり、半導体多層膜２０の結晶成長（エピタキシャル成長）の基礎となったものである。
ＬＥＤチップ１４は、六方晶の結晶構造を有する単結晶基板１８と、半導体多層膜（多層エピタキシャル構造）２０とを備える。半導体多層膜２０は、上から順に（単結晶基板１８から遠い順に）、ｐ型ＧａＮからなる第１導電型層２２、ＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸からなる発光層２４と、ｎ型ＧａＮからなる第２導電型層２６が積層されてなるものである。半導体多層膜２０は、ダイオード構造を構成する。なお、単結晶基板１８は、ｎ型ＧａＮからなり、半導体多層膜２０の結晶成長（エピタキシャル成長）の基礎となったものである。
ＬＥＤチップ１４を上方から見て、略菱形をした半導体多層膜２０の一角付近の一部が略正三角形に除去されている。除去の範囲は、半導体多層膜２０の積層方向では、第１導電型層２２から第２導電型層２６の途中までである。したがって、当該除去によって、第２導電型層２６の一部が正三角形面状に露出していることになる。そして、当該正三角形面には、ｎ側電極である第２電極２８が形成されている。また、第１導電型層２２の上面には、ｐ側電極である第１電極３０が形成されている。なお、第２電極２８は、Ｔｉ/Ａｕ膜からなり、第１電極３０は、Ｒｈ/Ｐｔ/Ａｕ膜からなる。
図１に戻り、ベース基板１２は、ＡｌＮ（窒化アルミ）からなる絶縁性基板３２を含む。絶縁性基板３２の上面には、第１導電パターン３４、第２導電パターン３６、第３導電パターン３８、および第４導電パターン４０が形成されている。これら第１〜第４導電パターン３６〜４０は、Ｔｉ/Ｐｔ/Ａｌ膜からなる。
また、絶縁性基板３２の下面には、アノード側となる第１給電端子４２とカソード側となる第２給電端子４４とが形成されている。両給電端子４２，４４は、Ｎｉ/Ａｕ膜からなる。そして、第１給電端子４２と第１導電パターン３４とが、スルーホール４６，４８を介して電気的に接続されており、第２給電端子４４と第４導電パターン４０とがスルーホール５０，５４を介して電気的に接続されている。
また、絶縁性基板３２の下面には、アノード側となる第１給電端子４２とカソード側となる第２給電端子４４とが形成されている。両給電端子４２，４４は、Ｎｉ/Ａｕ膜からなる。そして、第１給電端子４２と第１導電パターン３４とが、スルーホール４６，４８を介して電気的に接続されており、第２給電端子４４と第４導電パターン４０とがスルーホール５０，５４を介して電気的に接続されている。
上記の構成からなるベース基板１２は、フリップチップでＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃを搭載している。ＬＥＤチップ１４Ａの第１電極３０Ａが第１導電パターン３４の一部にメタルバンプ５６を介して接合されており、ＬＥＤチップ１４Ｂの第１電極３０Ｂが第２導電パターン３６の一部にメタルバンプ５８を介して接合されており、ＬＥＤチップ１４Ｃの第１電極３０Ｃが第３導電パターン３８の一部にメタルバンプ６０を介して接合されている。また、ＬＥＤチップ１４Ａの第２電極２８Ａが第２導電パターン３６の一部にメタルバンプ６２を介して接合されており、ＬＥＤチップ１４Ｂの第２電極２８Ｂが第３導電パターン３８の一部にメタルバンプ６４を介して接合されており、ＬＥＤチップ１４Ｃの第２電極２８Ｃが第４導電パターン４０の一部にメタルバンプ６６を介して接合されている。以上説明した接続態様から明らかなように、ＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃは、第２導電パターン３６、第３導電パターン３８によって、図１（ｄ）に示すように、直列に接続されている。ＧａＮ系半導体からなるダイオードの駆動電圧は通常３〜４Ｖであり、これが３個直列に接続されたＬＥＤ列の駆動電圧は１２Ｖ程度になる。電子機器類の駆動電源には、一般的に１２Ｖ仕様のものが用いられる。したがって、電子機器類に半導体発光装置１０を組み込んだ場合、別途電源を追加したり、あるいは専用の電源回路を設けたりすることなく、当該半導体発光装置１０を使用することができる。もっとも、ＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃは、並列に接続してもよいし、あるいは、各々に専用の端子を設けて、電気的に独立させても構わない。
また、略菱形をしたＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃは、平面視で、大きい方の内角に対応する頂点部分が付き合わされるように組み合わされて、ベース基板１２上に配されている。これにより、ＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃは、ベース基板１２上に配された状態で、平面視で略正六角形に見える。
蛍光体１６は、その外形が、組み合わされたＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃの全体形状に合わせて、略正六角柱状に形成されている。厳密には、後述する製法上の理由から、側面がテーパーになった略正六角錐台形をしているのであるが、そのテーパー角は非常に小さいので略正六角柱状とみなせる。そして、図１（ｂ）に示すように、その六角柱の中心軸が組み合わされたＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃの六角形の中心軸と略合致するように設けられている。蛍光体１６は、シリコーンなどの透光性樹脂に、(Ｂａ,Ｓｒ)2ＳｉＯ4:Ｅｕ2+やＹ3(Ａｌ,Ｇａ)5Ｏ12:Ｃｅ3＋の黄緑色蛍光体粉末とＳｒ2Ｓｉ5Ｎ8:Ｅｕ2+や（Ｃａ,Ｓｒ）Ｓ:Ｅｕ2+などの赤色蛍光体粉末とＳｉＯ２微粒子を分散させたものからなる。
蛍光体１６は、その外形が、組み合わされたＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃの全体形状に合わせて、略正六角柱状に形成されている。厳密には、後述する製法上の理由から、側面がテーパーになった略正六角錐台形をしているのであるが、そのテーパー角は非常に小さいので略正六角柱状とみなせる。そして、図１（ｂ）に示すように、その六角柱の中心軸が組み合わされたＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃの六角形の中心軸と略合致するように設けられている。蛍光体１６は、シリコーンなどの透光性樹脂に、(Ｂａ,Ｓｒ)2ＳｉＯ4:Ｅｕ2+やＹ3(Ａｌ,Ｇａ)5Ｏ12:Ｃｅ3＋の黄緑色蛍光体粉末とＳｒ2Ｓｉ5Ｎ8:Ｅｕ2+や（Ｃａ,Ｓｒ）Ｓ:Ｅｕ2+などの赤色蛍光体粉末とＳｉＯ２微粒子を分散させたものからなる。
上記の構成からなる半導体発光装置１０は、プリント配線板等に実装されて用いられる。実装は、プリント配線板の実装パッドに第１および第２給電端子４２、４４がはんだ等で接合されることによってなされる。この場合、ベース基板１２が略正六角形をしていることから、プリント配線板等に、ハニカム状に配置することで、高密度に実装することが可能となる。
そして、第１給電端子４２と第２給電端子４４を介して通電すると、各発光層２４から波長４６０ｎｍの青色光が発せられる。各発光層２４から発した青色光の内、各第１導電型層２２に向かった光は、その材質ゆえに高反射率で光を反射する各第１電極３０で各第２導電型層２６側に反射される。各第１電極３０で反射して、あるいは直接に各第２導電型層２６に進行した光は、当該各第２導電型層２６および単結晶基板１８を透過して、蛍光体１６で一部が吸収され黄緑色光と赤色光に変換される。そして、青色光と黄緑色光と赤色光が合成されて白色光となり、蛍光体１６の主に上面から出射される。一方、各発光層２４から側方に発せられた（半導体多層膜２０の側面から発せられた）青色光も同様に蛍光体１６によってその一部が黄緑色光と赤色光に変換され、そして、青色光と黄緑色光と赤色光が合成されて白色光となり、蛍光体１６の主に側面から出射される。このとき、平面視で略正六角形に見えるＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃの組合せ体から白色光が発せられるため、方形をした従来のＬＥＤチップの場合よりも、円形に近いスポット光を得ることができる。
次に、実施の形態１に係る半導体発光装置１０の製造方法について、図３〜図７を参照しながら説明する。なお、図３〜図７では、半導体発光装置１０の各構成部分となる素材部分には１０００番台の符号を付し、その下２桁には半導体発光装置１０の対応する構成部分に付した番号を用いることとする。
先ず、図３に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＧａＮ単結晶基板１０１８の（０００１）面上に、第２導電型層２６（図１）となるｎ型ＧａＮ層１０２６、発光層２４（図１）となるＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸層１０２４、第１導電型層２２（図１）となるｐ-ＧａＮ層１０２２を順次積層し、半導体多層膜１０２０を形成する（工程Ａ１）。単結晶基板としては、この他に、例えば、サファイア基板やＳｉＣ基板などが使える。
先ず、図３に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＧａＮ単結晶基板１０１８の（０００１）面上に、第２導電型層２６（図１）となるｎ型ＧａＮ層１０２６、発光層２４（図１）となるＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸層１０２４、第１導電型層２２（図１）となるｐ-ＧａＮ層１０２２を順次積層し、半導体多層膜１０２０を形成する（工程Ａ１）。単結晶基板としては、この他に、例えば、サファイア基板やＳｉＣ基板などが使える。
第２電極２８（図１）の形成面（前記正三角形面）を創出するために、ｎ型ＧａＮ層１０２６、ＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸層１０２４、ｐ-ＧａＮ層１０２２の一部をドライエッチングなどにより除去する（工程Ｂ１）。
ｐ-ＧａＮ層１０２２上面に電子ビーム蒸着法などにより、第１電極３０（図１）となるＲｈ/Ｐｔ/Ａｕ膜１０３０を形成する（工程Ｃ１）。
ｐ-ＧａＮ層１０２２上面に電子ビーム蒸着法などにより、第１電極３０（図１）となるＲｈ/Ｐｔ/Ａｕ膜１０３０を形成する（工程Ｃ１）。
前記正三角形面に、第２電極２８（図１）となるＴｉ/Ａｕ膜１０２８を形成する（工程Ｄ１）。
図４に進み、単結晶基板１０１８の厚さが２００μｍ程度になるまで、半導体多層膜１０２０の反対面を機械研磨等により研磨する（工程Ｅ１）。
単結晶基板１０１８の上記研磨面に、劈開用のガイド溝６８をドライエッチング等により形成する（工程Ｆ１）。工程Ｆ１と次工程Ｇ１については、後で、もう少し詳しく説明する。
図４に進み、単結晶基板１０１８の厚さが２００μｍ程度になるまで、半導体多層膜１０２０の反対面を機械研磨等により研磨する（工程Ｅ１）。
単結晶基板１０１８の上記研磨面に、劈開用のガイド溝６８をドライエッチング等により形成する（工程Ｆ１）。工程Ｆ１と次工程Ｇ１については、後で、もう少し詳しく説明する。
上記ガイド溝６８に沿って劈開により、単結晶基板１０１８を分割して、ＬＥＤチップ１４が完成する（工程Ｇ１）。
上記工程Ｆ１、Ｇ１では、単結晶基板の劈開性を利用して菱形をしたＬＥＤチップを形成している。この方法については特開平１１−３４０５０７号公報に開示されているので、詳細な説明は省略し、ここでは、図５を参照しながら、簡単に説明する。
上記工程Ｆ１、Ｇ１では、単結晶基板の劈開性を利用して菱形をしたＬＥＤチップを形成している。この方法については特開平１１−３４０５０７号公報に開示されているので、詳細な説明は省略し、ここでは、図５を参照しながら、簡単に説明する。
図５（ａ）に示すように、一般に、（０００１）面を主面とするＧａＮやＳｉＣなどの六方晶単結晶基板１０１８は、［１−２１０］方向、［２−１−１０］方向及び［１１−２０］方向に沿って劈開することができる。何れかの面方位は単結晶基板のオリエンテーションフラット（以下、略して「オリフラ」と称す。）７０と一致しており、例えば、［１−２１０］方向とオリフラ７０が平行方向にあれば、オリフラ７０に対して６０゜、１２０゜の方向が［２−１−１０］方向、［１１−２０］方向となる。
そこで、劈開用ガイド溝６８（図４、工程Ｆ１）を［１−２１０］方向、［２−１−１０］方向及び［１１−２０］方向に設け、すなわち、図５（ａ）、（ｂ）に示す点線に沿ってガイド溝６８を形成して、各ＬＥＤチップとなる菱形領域に単結晶基板１０１８を区画し、当該ガイド溝６８に沿って、劈開することにより、ＬＥＤチップ毎の個片に分割することができるのである。壁開面を利用して分割することにより、分割時に生じる半導体多層膜の欠けや割れの発生が抑えることができる。欠けや割れが発生すると半導体多層膜が菱形にならないばかりか、リーク電流を増加させる原因となり、信頼性にも悪影響を与える。さらに、単結晶基板１０１８の外縁近傍の菱形に区画し切れない領域を除いて、単結晶基板１０１８（半導体多層膜）は、余すことなく使うことが可能となる、すなわち、図３１で説明した従来の場合よりも、単結晶基板の有効利用を図ることができる。
続いて、図６、図７を参照しながら、ベース基板１２（図１）の製造工程および当該ベース基板１２へのＬＥＤチップ１４（図１）の搭載工程等について説明する。なお、図６、図７に示す各工程図は、作製される半導体発光装置１０の、図１（ｂ）に示すＣ・Ｃ線に相当する位置で切断した断面図である。
先ず、図６に示すように、ＡｌＮからなる未焼成のセラミックシート１０３２に、スルーホール４６，４８，５０，５４（図１）となる貫通孔を開設し、当該開設孔に金属ペースト（例えば、タングステン（Ｗ）ペースト）を充填した後、全体を焼成して、スルーホール１０４８，１０５０等が設けられた、厚さ３００μｍの絶縁性基板１０３２を作製する（工程Ｈ１）。
先ず、図６に示すように、ＡｌＮからなる未焼成のセラミックシート１０３２に、スルーホール４６，４８，５０，５４（図１）となる貫通孔を開設し、当該開設孔に金属ペースト（例えば、タングステン（Ｗ）ペースト）を充填した後、全体を焼成して、スルーホール１０４８，１０５０等が設けられた、厚さ３００μｍの絶縁性基板１０３２を作製する（工程Ｈ１）。
絶縁性基板１０３２の下面を機械的研磨などにより２００μｍ程度になるまで研磨する（工程Ｊ１）。
絶縁性基板１０３２の上面の所定領域に、スパッタなどによりＴｉ/Ｐｔ/Ａｕ膜を形成して、第１〜第４導電パターン３４〜４０（図１）を作製する（工程Ｋ１）。
絶縁性基板１０３２の下面の所定領域に、メッキなどにより、Ｎｉ/Ａｕ膜を形成して、第１および第２給電端子４２，４４（図１）を作製する（工程Ｌ１）。
絶縁性基板１０３２の上面の所定領域に、スパッタなどによりＴｉ/Ｐｔ/Ａｕ膜を形成して、第１〜第４導電パターン３４〜４０（図１）を作製する（工程Ｋ１）。
絶縁性基板１０３２の下面の所定領域に、メッキなどにより、Ｎｉ/Ａｕ膜を形成して、第１および第２給電端子４２，４４（図１）を作製する（工程Ｌ１）。
第１〜第４導電パターン３４〜４０の所定位置に金（Ａｕ）からなるメタルバンプ１０５８，１０６０，１０６６等を形成する（工程Ｍ１）。
ＬＥＤチップ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃをフリップチップで、第１〜第４導電パターン３４〜４０上に搭載する（工程Ｎ１）。
スクリーン印刷法などを用いて、蛍光体粒子やアエロジルなどのチクソ材を含むシリコーン樹脂で、ＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃを略正六角注状に覆った後、加熱硬化して蛍光体１６を形成する（工程Ｑ１）。
ＬＥＤチップ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃをフリップチップで、第１〜第４導電パターン３４〜４０上に搭載する（工程Ｎ１）。
スクリーン印刷法などを用いて、蛍光体粒子やアエロジルなどのチクソ材を含むシリコーン樹脂で、ＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃを略正六角注状に覆った後、加熱硬化して蛍光体１６を形成する（工程Ｑ１）。
絶縁性基板１０３２を、ダイシングブレードＤＢで個片に分割して、半導体発光装置１０が完成する（工程Ｒ１）。なお、ダイシングブレードによらず、レーザ切断によって個片に分割することとしても構わない。
実施の形態１では、平面視で菱形をしたＬＥＤチップを、劈開面を利用して作っていることから、六方晶基板上に発光層を含む半導体多層膜を成長させた例が示されている。六方晶単結晶基板からＬＥＤチップを個片に分離する方法として、図７の工程Ｒ１に示すようにダイシングブレードを用いたり、レーザ光を用いたりすれば、劈開面以外での切断も可能である。また、その場合、六方晶以外の基板上、例えばＳｉ基板上に発光層を含む半導体多層膜を成長させ、図５（ａ）に示すパターンで当該Ｓｉ基板を分割して菱形のＬＥＤチップを作ることが可能である。
実施の形態１では、平面視で菱形をしたＬＥＤチップを、劈開面を利用して作っていることから、六方晶基板上に発光層を含む半導体多層膜を成長させた例が示されている。六方晶単結晶基板からＬＥＤチップを個片に分離する方法として、図７の工程Ｒ１に示すようにダイシングブレードを用いたり、レーザ光を用いたりすれば、劈開面以外での切断も可能である。また、その場合、六方晶以外の基板上、例えばＳｉ基板上に発光層を含む半導体多層膜を成長させ、図５（ａ）に示すパターンで当該Ｓｉ基板を分割して菱形のＬＥＤチップを作ることが可能である。
なお、ダイシングブレードを用いる場合は、特にウエハ（すなわち、基板）が硬いと、ＬＥＤチップに欠けや割れの生じることがある。また、レーザ光を用いる場合は、発光層へのダメージを抑えるために、できるだけ低いパワーで切断することが望ましい。そのためには、ウエハを薄くすることが好ましい。
（実施の形態２）
図８（ａ）は、実施の形態２に係る半導体発光装置８０の斜視図を、図８（ｂ）は、後述するベース基板８２の平面図を、図８（ｃ）は、図８（ｂ）における概略Ｄ・Ｄ線に相当する位置で半導体発光装置８０を切断した断面図である。
（実施の形態２）
図８（ａ）は、実施の形態２に係る半導体発光装置８０の斜視図を、図８（ｂ）は、後述するベース基板８２の平面図を、図８（ｃ）は、図８（ｂ）における概略Ｄ・Ｄ線に相当する位置で半導体発光装置８０を切断した断面図である。
半導体発光装置８０は、略正方形をしたベース基板８２と、ベース基板８２に設けられた、半導体発光素子の一例として示す６個のＬＥＤ８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ，８４Ｄ，８４Ｅ，８４Ｆと、これらＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆの周囲（上面および側面）を覆う蛍光体８６とを有する。
６個のＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆは、いずれも同様の構成なので、特に区別する必要の無い場合は、Ａ〜Ｆの添え字を省略することとする。図９（ａ）は、ＬＥＤ８４を斜め上から見た斜視図であり、図９（ｂ）は、ＬＥＤ８４を斜め下から見た斜視図である。
６個のＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆは、いずれも同様の構成なので、特に区別する必要の無い場合は、Ａ〜Ｆの添え字を省略することとする。図９（ａ）は、ＬＥＤ８４を斜め上から見た斜視図であり、図９（ｂ）は、ＬＥＤ８４を斜め下から見た斜視図である。
ＬＥＤ８４は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、略正三角柱状をしている（すなわち、平面視で略正三角形をしている。）。このような三角形とした理由については、後述する。
ＬＥＤ８４は、ｐ型ＡｌＧａＮからなる第１導電型層８８と、ＡｌＧａＮ/ＩｎＧａＮ量子井戸からなる発光層９０と、ｎ型ＡｌＧａＮからなる第２導電型層９２がこの順に積層されてなる半導体多層膜（多層エピタキシャル構造）９４を有する。半導体多層膜９４は、ダイオード構造を構成する。なお、半導体多層膜９４は、後述するように、ベース基板８２とは異なる単結晶基板１４４（図１０）上に結晶成長（エピタキシャル成長）により形成されたものである。
ＬＥＤ８４は、ｐ型ＡｌＧａＮからなる第１導電型層８８と、ＡｌＧａＮ/ＩｎＧａＮ量子井戸からなる発光層９０と、ｎ型ＡｌＧａＮからなる第２導電型層９２がこの順に積層されてなる半導体多層膜（多層エピタキシャル構造）９４を有する。半導体多層膜９４は、ダイオード構造を構成する。なお、半導体多層膜９４は、後述するように、ベース基板８２とは異なる単結晶基板１４４（図１０）上に結晶成長（エピタキシャル成長）により形成されたものである。
第１導電型層８８の下面には、ｐ側電極である第１電極９６が形成されている。また、第２導電型層９２上面には、その一辺に沿って、ｎ側電極である第２電極９８が形成されている。第１電極９６は、Ｒｈ/Ｐｔ/Ａｕ膜からなり、第２電極９８は、Ｔｉ/Ａｕ膜からなる。
図８に戻り、ベース基板８２は、ＡｌＮからなる絶縁性基板１００を含む。絶縁性基板１００の上面には、第１導電パターン１０２、第２導電パターン１０４、第３導電パターン１０６、第４導電パターン１０８、第５導電パターン１１０、および第６導電パターン１１２が形成されている。これら第１〜第６導電パターン１０２〜１１２は、Ｔｉ/Ｐｔ/Ａｌ膜からなる。
図８に戻り、ベース基板８２は、ＡｌＮからなる絶縁性基板１００を含む。絶縁性基板１００の上面には、第１導電パターン１０２、第２導電パターン１０４、第３導電パターン１０６、第４導電パターン１０８、第５導電パターン１１０、および第６導電パターン１１２が形成されている。これら第１〜第６導電パターン１０２〜１１２は、Ｔｉ/Ｐｔ/Ａｌ膜からなる。
また、絶縁性基板１００の下面には、アノード側となる第１給電端子１１４とカソード側となる第２給電端子１１６とが形成されている。両給電端子１１４，１１６は、Ｎｉ/Ａｕ膜からなる。そして、第１給電端子１１４と第１導電パターン１０２とが、スルーホール１１８，１２０を介して電気的に接続されており、第２給電端子１１６と第２導電パターン１０４とがスルーホール１２２，１２４を介して電気的に接続されている。
上記の構成からなるベース基板８２の第１〜第６導電パターン１０２〜１１２の所定位置に、ＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆが配されている。ＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆは、第１電極９６（図９（ｂ））を下方に向け、当該第１電極９６がＡｕＳｎからなる接合層によって第１〜第６導電パターン１０２〜１１２の所定部分と接合されている。ＬＥＤ８４Ａは、第１導電パターン１０２の三角形の半島状をした領域１０２Ａに接合層１２６Ａによって接合されている。ＬＥＤ８４Ｂは、第３導電パターン１０６と接合層１２６Ｂによって接合されている。ＬＥＤ８４Ｃは、第４導電パターン１０８と接合層１２６Ｃによって接合されている。同様に、ＬＥＤ８４Ｄは第１導電パターン１０２の領域１０２Ｂに、ＬＥＤ８４Ｅは第５導電パターン１１０に、ＬＥＤ８４Ｆは第６導電パターン１１２に、それぞれ接合層（不図示）を介して接合されている。なお、言うまでも無く、ＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆは、各導電パターンの三角形状に合致させた状態で接合されている。
上記のようにして接合されたＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆの内、ＬＥＤ８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃが電気的に直列接続され、ＬＥＤ８４Ｄ，８４Ｅ，８４Ｆが電気的に直列接続されている（以下、直列接続されたＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｃを「第１ＬＥＤ列１２８」と、直列接続されたＬＥＤ８４Ｄ〜８４Ｆを「第２ＬＥＤ列１３０」と称する。）。
第１ＬＥＤ列１２８と第２ＬＥＤ列１３０におけるＬＥＤ間の接続態様は同様なので、ここでは、図８（ｃ）を参照しながら、第１ＬＥＤ列１２８における接続態様を代表として説明する。
第１ＬＥＤ列１２８と第２ＬＥＤ列１３０におけるＬＥＤ間の接続態様は同様なので、ここでは、図８（ｃ）を参照しながら、第１ＬＥＤ列１２８における接続態様を代表として説明する。
ＬＥＤ８４Ａの第２電極９８Ａが、ブリッジ配線１３２を介して第３導電パターン１０６と電気的に接続されている。これにより、ＬＥＤ８４Ａの第２電極９８ＡとＬＥＤ８４Ｂの第１電極９６Ｂとが電気的に接続されることとなる。なお、第２電極９８Ａとブリッジ配線１３２とは、後述するように、一体的に形成されたものである。
同様に、ＬＥＤ８４Ｂの第２電極９８Ｂが、ブリッジ配線１３４を介して第４導電パターン１０８と電気的に接続されている。これにより、ＬＥＤ８４Ｂの第２電極９８ＢとＬＥＤ８４Ｃの第１電極９６Ｃとが電気的に接続されることとなる。なお、第２電極９８Ｂとブリッジ配線１３４も、後述するように、一体的に形成されたものである。
同様に、ＬＥＤ８４Ｂの第２電極９８Ｂが、ブリッジ配線１３４を介して第４導電パターン１０８と電気的に接続されている。これにより、ＬＥＤ８４Ｂの第２電極９８ＢとＬＥＤ８４Ｃの第１電極９６Ｃとが電気的に接続されることとなる。なお、第２電極９８Ｂとブリッジ配線１３４も、後述するように、一体的に形成されたものである。
すなわち、ブリッジ配線１３２，１３４等によって、ＬＥＤ８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃが直列に接続されることとなる。
さらに、ＬＥＤ８４Ｃの第２電極９８Ｃは、ブリッジ配線１３６を介して第２導電パターン１０４と電気的に接続されている。なお、第２電極９８Ｃとブリッジ配線１３６も、後述するように、一体的に形成されたものである。また、上述したように、ＬＥＤ８４Ａの第１電極９６Ａは、第１導電パターン１０２と接続されている。
さらに、ＬＥＤ８４Ｃの第２電極９８Ｃは、ブリッジ配線１３６を介して第２導電パターン１０４と電気的に接続されている。なお、第２電極９８Ｃとブリッジ配線１３６も、後述するように、一体的に形成されたものである。また、上述したように、ＬＥＤ８４Ａの第１電極９６Ａは、第１導電パターン１０２と接続されている。
なお、ブリッジ配線１３２，１３４，１３６と半導体多層膜９４Ａ，９４Ｂ，９４Ｃ等とは、それぞれ、窒化シリコンからなる絶縁膜１３８，１４０，１４２によって電気的に絶縁されている。
第２ＬＥＤ列１３０に関しても同様の接続がなされているので、第１ＬＥＤ列１２８と第２ＬＥＤ列１３０とは、図８（ｄ）に示すように、並列に接続されることとなる。
第２ＬＥＤ列１３０に関しても同様の接続がなされているので、第１ＬＥＤ列１２８と第２ＬＥＤ列１３０とは、図８（ｄ）に示すように、並列に接続されることとなる。
このようにＬＥＤを３個直列に接続したことによって、電源に関して得られる利点は、実施の形態１の場合と同様である。なお、ＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆは、２直３並列に接続する（すなわち、２個ずつ直列に接続したもの（３対）を、並列に接続する）こととしてもかまわない。あるいは、ＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆの各々に専用の端子を設けて、電気的に独立させても構わない。
また、略正三角形をしたＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆは、平面視で、一の頂点部分を付き合わせるようにして組み合わされて、ベース基板８２上に配されている。これにより、ＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆは、ベース基板８２上に配された状態で、平面視で略正六角形に見える。
蛍光体８６は、その外形が略円柱状に形成されている。厳密には、後述する製法上の理由から、側面がテーパーになった略円錐台形をしているのであるが、そのテーパー角は非常に小さいので略円柱状とみなせる。そして、その円柱の中心軸がＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆが形成する六角形の中心軸と略合致するように設けられている。蛍光体８６は、シリコーンなどの透光性樹脂に、青色蛍光体として例えば（Ｂａ、Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋や（Ｂa、Ｓｒ、Ｃa、Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋などから少なくとも１種類、緑色蛍光体として例えばＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋や（Ｂa、Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋などから少なくとも１種類、黄色蛍光体として例えば（Ｓｒ、Ｂa）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２+、赤色蛍光体として例えばＬａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３+やＣａＳ：Ｅｕ２＋やＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋などから少なくとも１種類の計４色の蛍光体粉末とＳｉＯ２などの酸化金属微粒子を分散させたものからなる。
蛍光体８６は、その外形が略円柱状に形成されている。厳密には、後述する製法上の理由から、側面がテーパーになった略円錐台形をしているのであるが、そのテーパー角は非常に小さいので略円柱状とみなせる。そして、その円柱の中心軸がＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆが形成する六角形の中心軸と略合致するように設けられている。蛍光体８６は、シリコーンなどの透光性樹脂に、青色蛍光体として例えば（Ｂａ、Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋や（Ｂa、Ｓｒ、Ｃa、Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋などから少なくとも１種類、緑色蛍光体として例えばＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋や（Ｂa、Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋などから少なくとも１種類、黄色蛍光体として例えば（Ｓｒ、Ｂa）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２+、赤色蛍光体として例えばＬａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３+やＣａＳ：Ｅｕ２＋やＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋などから少なくとも１種類の計４色の蛍光体粉末とＳｉＯ２などの酸化金属微粒子を分散させたものからなる。
上記の構成からなる半導体発光装置８０も、実施の形態１の半導体発光装置１０と同様、プリント配線板等に実装されて用いられる。
そして、第１給電端子１１４と第２給電端子１１６を介して通電すると、各発光層９０から波長３８０ｎｍの紫外光が発せられ、その一部が蛍光体８６で、青、緑、黄、赤色光に変換され、これら４色が混合されて白色光が得られる。このとき、平面視で略正六角形に見えるＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆの組合せ体から白色光が発せられるため、方形をした従来のＬＥＤチップの場合よりも、円形に近いスポット光を得ることができる。さらに、実施の形態２では、蛍光体８６を円柱状に形成していることから、より円形に近いスポット光を得ることが可能となる。
そして、第１給電端子１１４と第２給電端子１１６を介して通電すると、各発光層９０から波長３８０ｎｍの紫外光が発せられ、その一部が蛍光体８６で、青、緑、黄、赤色光に変換され、これら４色が混合されて白色光が得られる。このとき、平面視で略正六角形に見えるＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆの組合せ体から白色光が発せられるため、方形をした従来のＬＥＤチップの場合よりも、円形に近いスポット光を得ることができる。さらに、実施の形態２では、蛍光体８６を円柱状に形成していることから、より円形に近いスポット光を得ることが可能となる。
次に、実施の形態２に係る半導体発光装置８０の製造方法について、図１０〜図１３を参照しながら説明する。なお、図１０〜図１３では、半導体発光装置８０の各構成部分となる素材部分には２０００番台の符号付し、その下３桁には半導体発光装置８０の対応する構成部分に付した番号を用いることとする。
先ず、図１０に示すように、単結晶基板１４４の（０００１）面上に、ＭＯＣＶＤ法等を用いて、ＧａＮ犠牲層（不図示）、第２導電型層９２（図９）となるｎ型ＡｌＧａＮ２０９２、発光層９０（図９）となるＡｌＧａＮ/ＩｎＧａＮ量子井戸層２０９０、第１導電型層８８（図９）となるｐ型ＡｌＧａＮ層２０８８を順次積層し、半導体多層膜２０９４を形成する（工程Ａ２）。なお、ここでは、単結晶基板１４４として、六方晶系の結晶構造を有するサファイア基板を用いる。
先ず、図１０に示すように、単結晶基板１４４の（０００１）面上に、ＭＯＣＶＤ法等を用いて、ＧａＮ犠牲層（不図示）、第２導電型層９２（図９）となるｎ型ＡｌＧａＮ２０９２、発光層９０（図９）となるＡｌＧａＮ/ＩｎＧａＮ量子井戸層２０９０、第１導電型層８８（図９）となるｐ型ＡｌＧａＮ層２０８８を順次積層し、半導体多層膜２０９４を形成する（工程Ａ２）。なお、ここでは、単結晶基板１４４として、六方晶系の結晶構造を有するサファイア基板を用いる。
半導体多層膜２０９４に対し、単結晶基板１４４にまで達する分割溝１４６を形成して、当該半導体多層膜２０９４を、多数の正三角柱状に分割する（工程Ｂ２）。
前記分割溝１４６の側壁（正三角柱状に分割された各半導体多層膜２０９４の側面）、分割溝１４６の底面、および、正三角柱状に分割された各半導体多層膜２０９４の上面の一部に、窒化珪素からなるパッシベーション膜１４８を、スパッタなどを用いて形成する（工程Ｃ２）。なお、パッシベーション膜１４８は、完成した半導体発光装置８０にも残存しているのであるが、図１０、図１１以外においては、その図示は省略している。
前記分割溝１４６の側壁（正三角柱状に分割された各半導体多層膜２０９４の側面）、分割溝１４６の底面、および、正三角柱状に分割された各半導体多層膜２０９４の上面の一部に、窒化珪素からなるパッシベーション膜１４８を、スパッタなどを用いて形成する（工程Ｃ２）。なお、パッシベーション膜１４８は、完成した半導体発光装置８０にも残存しているのであるが、図１０、図１１以外においては、その図示は省略している。
第１導電型層８８の上面に、電子ビーム蒸着法などによってＲｈ/Ｐｔ/Ａｕ膜を形成して、第１電極９６を作製する。そして、単結晶基板１４４の下面に、劈開用のガイド溝１５０をドライエッチング等により形成する（工程Ｄ２）。ガイド溝１５０の形成工程は、当該ガイド溝１５０の形成パターンが、実施の形態１の工程Ｆ１（図４）の場合と異なる以外は、基本的に、実施の形態１のガイド溝６８（図４）形成工程と同様である。すなわち、実施の形態１では、ウエハが菱形に区画されるようにガイド溝６８を形成したのに対し（図５参照）、実施の形態２では、図１１に示すように、ウエハ１５２が正三角形に区画されるようにガイド溝１５０を区画する点が異なるのである。
上記ガイド溝１５０に沿った劈開により、単結晶基板１４４を分割して、ＬＥＤチップ１５４が作製される（工程Ｅ２）。
なお、壁開面を利用して分割することにより、分割時に生じる半導体多層膜の欠けや割れの発生を抑えることができるのは、実施の形態１の場合と同様である。さらに、単結晶基板１４４の外縁近傍の正三角形に区画し切れない領域を除いて、半導体多層膜２０９４は、余すことなく使うことが可能となり、図３１で説明した従来の場合よりも、無駄に形成される半導体多層膜が少なく単結晶基板の有効利用を図ることができるのも、実施の形態１の場合と同様である。
なお、壁開面を利用して分割することにより、分割時に生じる半導体多層膜の欠けや割れの発生を抑えることができるのは、実施の形態１の場合と同様である。さらに、単結晶基板１４４の外縁近傍の正三角形に区画し切れない領域を除いて、半導体多層膜２０９４は、余すことなく使うことが可能となり、図３１で説明した従来の場合よりも、無駄に形成される半導体多層膜が少なく単結晶基板の有効利用を図ることができるのも、実施の形態１の場合と同様である。
続いて、図１２、図１３を参照しながら、ベース基板８２（図８）の製造工程および、当該ベース基板８２へのＬＥＤ８４の搭載工程等について説明する。なお、図１２、図１３に示す各工程図は、作成される半導体発光装置８０の、図８（ｂ）に示すＥ・Ｅ線に相当する位置で切断した断面図である。
先ず、スルーホール１１８〜１２４（図８参照、図１２では不図示）を備えた、ＡｌＮからなる絶縁性基板２１００を準備する（工程Ｆ２）。
先ず、スルーホール１１８〜１２４（図８参照、図１２では不図示）を備えた、ＡｌＮからなる絶縁性基板２１００を準備する（工程Ｆ２）。
絶縁性基板２１００の上面の所定領域に、スパッタなどによりＴｉ/Ｐｔ/Ａｕ膜を形成して第１〜第６導電パターン１０２〜１１２（図８）を作製すると共に、絶縁性基板２１００の上面の所定領域に、メッキなどにより、Ｎｉ/Ａｕ膜を形成して、第１および第２給電端子１１４，１１６（図８）を作製する（工程Ｇ２）。
前記第１〜第６導電パターン１０２〜１１２の所定領域に、接合層１２６となるＡｕＳｎ膜２１２６Ａ〜Ｆ（２１２６Ｄ〜Ｅは図に現われていない。）をメッキなどにより形成する（工程Ｈ２）。
前記第１〜第６導電パターン１０２〜１１２の所定領域に、接合層１２６となるＡｕＳｎ膜２１２６Ａ〜Ｆ（２１２６Ｄ〜Ｅは図に現われていない。）をメッキなどにより形成する（工程Ｈ２）。
前記工程Ｅ２で得られたＬＥＤチップ１５４を絶縁性基板２１００に接合する（工程Ｊ２）。具体的には、第１電極９６を下方に向け、当該第１電極９６を対応するＡｕＳｎ膜２１２６に加圧接触させた状態で、ＡｕＳｎ膜２１２６を加熱し、溶融して接合する。
次に、各ＬＥＤチップから、単結晶基板（サファイア基板）１４４を分離するために、単結晶基板１４４側から波長３５５ｎｍのＹＡＧレーザ第３高調波ビームＬＢを照射する。照射されたレーザ光は単結晶基板（サファイア基板）１４４では吸収されず、前記ＧａＮ犠牲層（不図示）のみで吸収されるので、局所的な発熱により界面付近のＧａＮの結合が分解する。これにより単結晶基板（サファイア基板）１４４が半導体多層膜９４（第２導電型層９２）と分離する。単結晶基板１４４と半導体多層膜９４は結晶構造的には分離したものの。金属Ｇａを含む層を介して付着した状態にあるので、その後、塩酸などに浸けることで界面部分を溶解し、完全に分離することができる（工程Ｋ２）。
次に、各ＬＥＤチップから、単結晶基板（サファイア基板）１４４を分離するために、単結晶基板１４４側から波長３５５ｎｍのＹＡＧレーザ第３高調波ビームＬＢを照射する。照射されたレーザ光は単結晶基板（サファイア基板）１４４では吸収されず、前記ＧａＮ犠牲層（不図示）のみで吸収されるので、局所的な発熱により界面付近のＧａＮの結合が分解する。これにより単結晶基板（サファイア基板）１４４が半導体多層膜９４（第２導電型層９２）と分離する。単結晶基板１４４と半導体多層膜９４は結晶構造的には分離したものの。金属Ｇａを含む層を介して付着した状態にあるので、その後、塩酸などに浸けることで界面部分を溶解し、完全に分離することができる（工程Ｋ２）。
続いて、半導体多層膜９４の側面等に窒化珪素膜を、スパッタなどにより形成して、絶縁膜１３８，１４０，１４２等を作製する（工程Ｌ２）。
スパッタなどにより、所定領域にＴｉ/Ｐｔ/Ａｕ膜を形成して、第２電極９８Ａ〜Ｃ、ブリッジ配線１３２，１３４，１３６等を作製する（工程Ｍ２）。
スクリーン印刷法などを用いて、蛍光体粒子やアエロジルなどのチクソ材を含むシリコーン樹脂で、ＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆ（ＬＥＤ８４Ｄ〜８４Ｆは、図１３では不図示）を略円柱状に覆った後、加熱硬化して蛍光体８６を形成する（工程Ｎ２）。
スパッタなどにより、所定領域にＴｉ/Ｐｔ/Ａｕ膜を形成して、第２電極９８Ａ〜Ｃ、ブリッジ配線１３２，１３４，１３６等を作製する（工程Ｍ２）。
スクリーン印刷法などを用いて、蛍光体粒子やアエロジルなどのチクソ材を含むシリコーン樹脂で、ＬＥＤ８４Ａ〜８４Ｆ（ＬＥＤ８４Ｄ〜８４Ｆは、図１３では不図示）を略円柱状に覆った後、加熱硬化して蛍光体８６を形成する（工程Ｎ２）。
絶縁性基板２１００を、ダイシングブレードＤＢで個片に分割して、半導体発光装置８０が完成する（工程Ｑ２）。
実施の形態２では、平面視で略正三角形をしたＬＥＤを、劈開面を利用して作っていることから、六方晶基板上に発光層を含む半導体多層膜を成長させた例が示されている。六方晶単結晶基板からＬＥＤを個片に分離する方法として、図１３の工程Ｑ２に示すようにダイシングブレードを用いたり、レーザ光又はウエットエッチングを用いたりすれば、劈開面以外での切断も可能である。また、その場合、六方晶以外の基板上、例えばＳｉ基板上に発光層を含む半導体多層膜を成長させ、図１１（ａ）に示すパターンで当該Ｓｉ基板を分割して略正三角形のＬＥＤを作ることが可能である。
実施の形態２では、平面視で略正三角形をしたＬＥＤを、劈開面を利用して作っていることから、六方晶基板上に発光層を含む半導体多層膜を成長させた例が示されている。六方晶単結晶基板からＬＥＤを個片に分離する方法として、図１３の工程Ｑ２に示すようにダイシングブレードを用いたり、レーザ光又はウエットエッチングを用いたりすれば、劈開面以外での切断も可能である。また、その場合、六方晶以外の基板上、例えばＳｉ基板上に発光層を含む半導体多層膜を成長させ、図１１（ａ）に示すパターンで当該Ｓｉ基板を分割して略正三角形のＬＥＤを作ることが可能である。
なお、ダイシングブレードを用いる場合は、特にウエハ（すなわち、基板）が硬いと、ＬＥＤチップに欠けや割れの生じることがある。また、レーザ光を用いる場合は、発光層へのダメージを抑えるために、できるだけ低いパワーで切断することが望ましい。そのためには、ウエハを薄くすることが好ましい。
（実施の形態３）
図１４は、実施の形態３に係る製造方法によって製造される半導体発光素子であるＬＥＤチップ４００を示す図である。図１４（ａ）は、ＬＥＤチップ４００の平面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）におけるＧ・Ｇ線で切断した断面図である。
（実施の形態３）
図１４は、実施の形態３に係る製造方法によって製造される半導体発光素子であるＬＥＤチップ４００を示す図である。図１４（ａ）は、ＬＥＤチップ４００の平面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）におけるＧ・Ｇ線で切断した断面図である。
ＬＥＤチップ４００は、図１４（ａ）に示すように、平面視で略正六角形をしている。ＬＥＤチップ４００は、図１４（ｂ）に示すように、単結晶基板４０２と、半導体多層膜（多層エピタキシャル構造）４０４とを有する。半導体多層膜４０４は、上から順に（単結晶基板４０２から遠い順に）、ｐ型ＧａＮからなる第１導電型層４０６、ＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸からなる発光層４０８、ｎ型ＧａＮからなる第２導電型層４１０が積層されてなるものである。半導体多層膜４０４は、ダイオード構造を構成する。なお、単結晶基板４０２は、ｎ型ＧａＮからなり、半導体多層膜４０４の結晶成長（エピタキシャル成長）の基礎となったものである。
ＬＥＤチップ４００を上方から見て、略正六角形をした半導体多層膜４０４の一角付近の一部が略菱形に除去されている。除去の範囲は、半導体多層膜４０４の積層方向では、第１導電型層４０６から第２導電型層４１０の途中までである。したがって、当該除去によって、第２導電型層４１０の一部が菱形状に露出していることになる。そして、当該菱形面には、ｎ側電極である第２電極４１２が形成されている。また、第１導電型層４０６の上面には、ｐ側電極である第１電極４１４が形成されている。なお、第２電極４１２は、Ｔｉ/Ａｕ膜からなり、第１電極４１４は、Ｒｈ/Ｐｔ/Ａｕ膜からなる。
なお、図１４（ａ）において、略正六角形をしているＬＥＤチップ４００の各頂部（符号４１３で指す部分）が孤状に欠けているには、後述する製造段階でウエハ１５６に開設される孔１６２（図１７）の痕跡である。また、図１４（ｂ）において、ＬＥＤチップ４００の側面の内、符号４１５で示す斜面部分は、同じく後述する製造段階でウエハ１５６に形成されるガイド溝１６４（図１８）の痕跡である。
上記の構成からなるＬＥＤチップ４００の製造方法について、図１５〜図１９を参照しながら説明する。なお、図１５〜図１９では、ＬＥＤチップ４００の各構成部分となる素材部分には３０００番台の符号付し、その下３桁にはＬＥＤチップ４００の対応する構成部分に付した番号を用いることとする。
先ず、図１５に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＧａＮ単結晶基板３４０２の（０００１）面上に、第２導電型層４１０（図１４）となるｎ型ＧａＮ層３４１０、発光層４０８（図１４）となるＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸層３４０８、第１導電型層４０６（図１４）となるｐ型ＧａＮ層３４０６を順次積層して、半導体多層膜３４０４を形成した後、さらに、ｐ型ＧａＮ層３４０６上面に電子ビーム蒸着法などにより、第１電極４１４（図１４）となるＲｈ/Ｐｔ/Ａｕ膜３４１４を形成する（工程Ａ３）。
先ず、図１５に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＧａＮ単結晶基板３４０２の（０００１）面上に、第２導電型層４１０（図１４）となるｎ型ＧａＮ層３４１０、発光層４０８（図１４）となるＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸層３４０８、第１導電型層４０６（図１４）となるｐ型ＧａＮ層３４０６を順次積層して、半導体多層膜３４０４を形成した後、さらに、ｐ型ＧａＮ層３４０６上面に電子ビーム蒸着法などにより、第１電極４１４（図１４）となるＲｈ/Ｐｔ/Ａｕ膜３４１４を形成する（工程Ａ３）。
第２電極４１２（図１４）の形成面（前記菱形面）を創出するために、ｎ型ＧａＮ層３４１０、ＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸層３４０８、ｐ型ＧａＮ層３４０６、およびＲｈ/Ｐｔ/Ａｕ膜３４１４の一部をドライエッチングなどにより除去する（工程Ｂ３）。
前記菱形面に、第２電極４１２（図１４）となるＴｉ/Ａｕ膜３４１２を形成する（工程Ｃ３）。
前記菱形面に、第２電極４１２（図１４）となるＴｉ/Ａｕ膜３４１２を形成する（工程Ｃ３）。
工程Ｃ３が終了した段階におけるウェハ１５６の平面図を一部拡大したものを図１６（ａ）に示す。図１６（ａ）に示すように、半導体多層膜３４０４（図１５、工程Ｃ３）およびＲｈ/Ｐｔ/Ａｕ膜３４１４からなる積層体とＴｉ/Ａｕ膜３４１２とで形成される略正六角形１５８（以下、単に「正六角形１５８」と言う。）にウェハ１５６が区画されている。ここで、ウェハ１５６全体の区画状態を分かりやすく示すため、隣接する正六角形１５８の中間線１６０を破線で示したものを図１６（ｂ）に示す。図１６（ｂ）に示すように、ウェハ１５６は、六角のハニカム状に区画されている。すなわち、縁辺近傍を除いて、ウェハ１５６は、同一形状（正六角形）に区画されている。しかも、正六角形１５８の各々における各辺は、六方晶系の単結晶基板３４０２における、［１−２１０］方向、［２−１−１０］方向及び［１１−２０］方向のいずれかの方向に沿っている。このように、ウェハ１５６を区画した理由については後述する。
図１５に戻り、単結晶基板３４０２の厚さが１００μｍ程度になるまで、半導体多層膜３４０４とは反対側の面を機械研磨等により研磨する（工程Ｄ３）。
続いて、図１７に示すように、隣接する正六角形１５８の３個の頂点が対向する位置に孔１６２を開設する（工程Ｅ３）。換言すると、図１７のＫ部拡大図に示すように中間線１６０が形成する各六角形の頂点位置に孔１６２を開設する。孔１６２は、ドライエッチングまたはレーザ加工等によって穿孔する。孔１６２は、貫通孔であっても非貫通孔であっても構わない。ただし、非貫通孔とする場合の深さは、後述するガイド溝１６４よりも深くする。孔１６２を開設する目的については後述する。
続いて、図１７に示すように、隣接する正六角形１５８の３個の頂点が対向する位置に孔１６２を開設する（工程Ｅ３）。換言すると、図１７のＫ部拡大図に示すように中間線１６０が形成する各六角形の頂点位置に孔１６２を開設する。孔１６２は、ドライエッチングまたはレーザ加工等によって穿孔する。孔１６２は、貫通孔であっても非貫通孔であっても構わない。ただし、非貫通孔とする場合の深さは、後述するガイド溝１６４よりも深くする。孔１６２を開設する目的については後述する。
次に、図１８に示すように、ウエハ１５６に対し、半導体多層膜３４０４側から劈開用のガイド溝１６４をドライエッチング等により形成する（工程Ｆ３）。ガイド溝１６４は、中間線１６０（図１６、図１７）の位置に形成する。ガイド溝１５４によって、単結晶基板３４０２は六角のハニカム状に区画されることとなる。また、言うまでも無く、ハニカム状を構成する各六角の６辺の各々は、六方晶系に属する単結晶基板３４０２の［１−２１０］方向、［２−１−１０］方向及び［１１−２０］方向のいずれかの方向に沿っている。
続いて、単結晶基板３４０２に弾力性を有するシート１６８を貼着した上で、同じく弾力性を有するシート１６６を介して基台１７０に、ウェハ１５６を載置する。そして、弾力性を有する略球体から成る押圧体１７２をシート１６８に押し付けながら（シート１６８を介して単結晶基板を加圧させながら）走行させ、図１９に示す矢印の向きに数回ウェハ１５６を横断させる（工程Ｇ３）。
これにより、ウェハ１５６（単結晶基板３４０２）は、ガイド溝１６４に沿って劈開し、個片に分割されてＬＥＤチップ４００が完成する（工程Ｈ３）。
上記劈開において亀裂が進行する際、実施の形態１，２のようにガイド溝がウェハを横断する直線状にのみ形成されている場合には問題とはならないが（図５、図１１）、当該実施の形態３のように複雑に入り組んだ形状となっている場合には、予定外の部位（ガイド溝以外の位置）に亀裂が生じる恐れがある。すなわち、ガイド溝の一線分状部分に亀裂が進行して行き、当該線分状部の終端部に至った以降も勢いあまって亀裂が当該線分状部の延長上に進行してしまうおそれがある。そこで、実施の形態３では、上記した孔１６２（図１７）を開設している。すなわち、亀裂の進行を孔１６２で食い止め、もって、不要な部分に亀裂が生じるのを防止しているのである。
上記劈開において亀裂が進行する際、実施の形態１，２のようにガイド溝がウェハを横断する直線状にのみ形成されている場合には問題とはならないが（図５、図１１）、当該実施の形態３のように複雑に入り組んだ形状となっている場合には、予定外の部位（ガイド溝以外の位置）に亀裂が生じる恐れがある。すなわち、ガイド溝の一線分状部分に亀裂が進行して行き、当該線分状部の終端部に至った以降も勢いあまって亀裂が当該線分状部の延長上に進行してしまうおそれがある。そこで、実施の形態３では、上記した孔１６２（図１７）を開設している。すなわち、亀裂の進行を孔１６２で食い止め、もって、不要な部分に亀裂が生じるのを防止しているのである。
なお、壁開面を利用して分割することにより、分割時に生じる半導体多層膜の欠けや割れの発生を抑えることができるのは、実施の形態１，２の場合と同様である。また、単結晶基板３４０２の外縁近傍の正六角形に区画し切れない領域を除いて、単結晶基板３４０２は、余すことなく使うことが可能となり、図３１で説明した従来の場合よりも、単結晶基板の有効利用を図ることができるのも、実施の形態１，２の場合と同様である。すなわち、実施の形態３では、実施の形態１，２と同様、単結晶基板をガイド溝によって同一の形状に区画し、ガイド溝に沿って分割した個片（ＬＥＤチップ）が利用されるので、単結晶基板の有効利用を図ることができるのである。
さらに、実施の形態３では、ＬＥＤチップ４００自身が正六角形をしているので、実施の形態１，２のように、複数のＬＥＤチップを組み合わせる必要がない。なお、蛍光体とＬＥＤチップ４００とを組み合わせて（ＬＥＤチップ４００の周囲に蛍光体を配して）、白色ＬＥＤを構成することができることは言うまでもない。
もっとも、ＬＥＤチップ４００は、実施の形態１，２と同様、複数個を組み合わせ半導体発光装置として構成することとしても構わない。
もっとも、ＬＥＤチップ４００は、実施の形態１，２と同様、複数個を組み合わせ半導体発光装置として構成することとしても構わない。
そのような半導体発光装置の例を図２０に示す。
図２０（ａ）に示すのは、ＬＥＤチップ４００を７個、平面視で全体的に略正六角形に見えるように組み合わせてなる半導体発光装置４２０である。
半導体発光装置４２０は、絶縁性基板上に形成する導電パターン等が異なる以外は、実施の形態１の半導体発光装置１０（図１）と略同様に構成することができるので、その詳細な説明については省略する。
図２０（ａ）に示すのは、ＬＥＤチップ４００を７個、平面視で全体的に略正六角形に見えるように組み合わせてなる半導体発光装置４２０である。
半導体発光装置４２０は、絶縁性基板上に形成する導電パターン等が異なる以外は、実施の形態１の半導体発光装置１０（図１）と略同様に構成することができるので、その詳細な説明については省略する。
図２０（ｂ）に示すのは、ＬＥＤチップ４００を１９個、平面視で全体的に略正六角形に見えるように組み合わせてなる半導体発光装置４２２である。
半導体発光装置４２２は、絶縁性基板の形状やその上に形成する導電パターン等が異なる以外は、実施の形態１の半導体発光装置１０（図１）と略同様に構成することができるので、その詳細な説明については省略する。
（実施の形態４）
上記実施の形態３のＬＥＤチップ４００は、単結晶基板の片側にｐ側、ｎ側の両電極を有し、フリップチップ実装するタイプのＬＥＤチップであった。これに対し、実施の形態４に係る製造方法で製造されるＬＥＤチップ５００は、単結晶基板の一方側にｐ側電極を他方側にｎ側電極を配してなるタイプのＬＥＤチップである。
半導体発光装置４２２は、絶縁性基板の形状やその上に形成する導電パターン等が異なる以外は、実施の形態１の半導体発光装置１０（図１）と略同様に構成することができるので、その詳細な説明については省略する。
（実施の形態４）
上記実施の形態３のＬＥＤチップ４００は、単結晶基板の片側にｐ側、ｎ側の両電極を有し、フリップチップ実装するタイプのＬＥＤチップであった。これに対し、実施の形態４に係る製造方法で製造されるＬＥＤチップ５００は、単結晶基板の一方側にｐ側電極を他方側にｎ側電極を配してなるタイプのＬＥＤチップである。
図２１（ａ）はＬＥＤチップ５００の斜視図を、図２１（ｂ）は同平面図を、図２１（ｃ）は図２１（ｂ）におけるＨ・Ｈ線断面図をそれぞれ示す。
ＬＥＤチップ５００は、図２１（ｂ）に示すように、平面視で略正六角形をしている。ＬＥＤチップ５００は、図１４（ａ），（ｃ）に示すように、単結晶基板５０２と、半導体多層膜（多層エピタキシャル構造）５０４とを有する。半導体多層膜５０４は、上から順に（単結晶基板５０２から遠い順に）、ｐ型ＧａＮからなる第１導電型層５０６、ＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸からなる発光層５０８と、ｎ型ＧａＮからなる第２導電型層５１０が積層されてなるものである。半導体多層膜５０４は、ダイオード構造を構成する。なお、単結晶基板５０２は、ｎ−ＧａＮ基板からなり、半導体多層膜５０４の結晶成長（エピタキシャル成長）の基礎となったものである。
ＬＥＤチップ５００は、図２１（ｂ）に示すように、平面視で略正六角形をしている。ＬＥＤチップ５００は、図１４（ａ），（ｃ）に示すように、単結晶基板５０２と、半導体多層膜（多層エピタキシャル構造）５０４とを有する。半導体多層膜５０４は、上から順に（単結晶基板５０２から遠い順に）、ｐ型ＧａＮからなる第１導電型層５０６、ＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸からなる発光層５０８と、ｎ型ＧａＮからなる第２導電型層５１０が積層されてなるものである。半導体多層膜５０４は、ダイオード構造を構成する。なお、単結晶基板５０２は、ｎ−ＧａＮ基板からなり、半導体多層膜５０４の結晶成長（エピタキシャル成長）の基礎となったものである。
第１導電型層５０６の上面の全面にＩＴＯ被膜から成る透明電極５１２が形成され、透明電極５１２の上面にＴｉ/Ｐｔ/Ａｕ膜から成るコンタクト電極５１４が形成されている。本例では、透明電極５１２とコンタクト電極５１４とで、ｐ側電極である第１電極５１６が構成されている。コンタクト電極５１４は、正六角形をしたリム部と当該正六角形の中心から各頂点に放射状に延びるスポーク部とを有する。
単結晶基板５０２の下面の全面には、ｎ側電極である第２電極５１８が形成されている。第２電極５１８は、Ｎｉ/Ａｇ/Ｐｔ/Ａｕ膜から成る。
なお、図２１（ａ）、図２１（ｂ）において、略正六角形をしているＬＥＤチップ５００の各頂部（符号５１７で指す部分）が孤状に欠けているのは、後述する製造段階でウエハ１７４に開設される孔１７８（図２５）の痕跡である。また、図２１（ｃ）において、ＬＥＤチップ５０００の側面の内、符号５１９で示す斜面部分は、同じく後述する製造段階でウエハ１７４に形成されるガイド溝１８２（図２４）の痕跡である。
なお、図２１（ａ）、図２１（ｂ）において、略正六角形をしているＬＥＤチップ５００の各頂部（符号５１７で指す部分）が孤状に欠けているのは、後述する製造段階でウエハ１７４に開設される孔１７８（図２５）の痕跡である。また、図２１（ｃ）において、ＬＥＤチップ５０００の側面の内、符号５１９で示す斜面部分は、同じく後述する製造段階でウエハ１７４に形成されるガイド溝１８２（図２４）の痕跡である。
上記の構成からなるＬＥＤチップ５００を、例えばプリント配線板に実装する場合は、第２電極５１８をプリント配線板のボンディングパッドに直接接合すると共に、第１電極５１６の中心部（リムの交差部）とプリント配線板の他のボンディングパッドとをボンディングワイヤーで電気的に接続する。
次に、ＬＥＤチップ５００の製造方法について、図２２〜図２５を参照しながら説明する。なお、図２２〜図２５では、ＬＥＤチップ５００の各構成部分となる素材部分には４０００番台の符号付し、その下３桁にはＬＥＤチップ５００の対応する構成部分に付した番号を用いることとする。
次に、ＬＥＤチップ５００の製造方法について、図２２〜図２５を参照しながら説明する。なお、図２２〜図２５では、ＬＥＤチップ５００の各構成部分となる素材部分には４０００番台の符号付し、その下３桁にはＬＥＤチップ５００の対応する構成部分に付した番号を用いることとする。
先ず、図２２に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ−ＧａＮ単結晶基板４５０２の（０００１）面上に、第２導電型層５１０（図２１）となるｎ型ＧａＮ層４５１０、発光層５０８（図２１）となるＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸層４５０８、第１導電型層５０６（図２１）となるｐ型ＧａＮ層４５０６を順次積層し、半導体多層膜４５０４を形成する（工程Ａ４）。
ｎ型ＧａＮ層４５１０、ＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸層４５０８、ｐ型ＧａＮ層４５０６の一部をドライエッチングなどにより除去して、半導体多層膜４５０４のｎ型ＧａＮ層４５１０の半ばよりも上部を正六角柱状に分割する（工程Ｂ４）。工程Ｂ４終了時におけるウェハ１７４の平面図を一部拡大したものを図２３に示す。図２３に示すように、半導体多層膜４５０４は、平面視で略正六角形１７６（以下、単に「正六角形１７６」と言う。）に区画されている。正六角形１７６の配列は、実施の形態３の場合と同様である（図１６等参照）。
図２２に戻り、続いて、ｐ型ＧａＮ層４５０８上面にスパッタリング等によって透明電極５１２（図２１）となるＩＴＯ被膜４５１２を形成する（工程Ｃ４）。
次に、ＩＴＯ被膜４５１２に上面に、電子ビーム蒸着法などにより、コンタクト電極５１６（図２１）となるＴｉ/Ｐｔ/Ａｕ膜４５１６を形成する（工程Ｄ４）。
単結晶基板４５０２の厚さが１００μｍ程度になるまで、半導体多層膜４５０４の反対面を機械研磨等により研磨する（工程Ｅ４）。
次に、ＩＴＯ被膜４５１２に上面に、電子ビーム蒸着法などにより、コンタクト電極５１６（図２１）となるＴｉ/Ｐｔ/Ａｕ膜４５１６を形成する（工程Ｄ４）。
単結晶基板４５０２の厚さが１００μｍ程度になるまで、半導体多層膜４５０４の反対面を機械研磨等により研磨する（工程Ｅ４）。
図２４に進み、単結晶基板４５０２の研磨面に第２電極５１８（図２１）となるＮｉ/Ａｇ/Ｐｔ/Ａｕ膜４５１８を形成する（工程Ｆ４）。
次に、図２５に示すように、実施の形態３の場合と同様、劈開時に不要なところに亀裂が生じるのを防止するための孔１７８を開設する（工程Ｇ４）。なお、図２５における破線は、隣接する正六角形１７６の中間線１８０である。
次に、図２５に示すように、実施の形態３の場合と同様、劈開時に不要なところに亀裂が生じるのを防止するための孔１７８を開設する（工程Ｇ４）。なお、図２５における破線は、隣接する正六角形１７６の中間線１８０である。
図２４に戻り、ウエハ１７４に対し、半導体多層膜４５０４側から劈開用のガイド溝１８２をドライエッチング等により形成する（工程Ｈ４）。ガイド溝１８２は、中間線１８０（図２５）の位置に形成する。ガイド溝１８２によって、単結晶基板４５０２は六角のハニカム状に区画されることとなる。また、言うまでも無く、ハニカム状を構成する各六角の６辺の各々は、六方晶系に属する単結晶基板４５０２の［１−２１０］方向、［２−１−１０］方向及び［１１−２０］方向のいずれかの方向に沿っている。
続いて、実施の形態３と同様、ウェハ１７４に弾力性を有するシート１６８を貼着した上で、同じく弾力性を有するシート１６６を介して基台１７０に載置する。そして、弾力性を有する略球体から成る押圧体１７２をシート１６８に押し付けながら走行させ、ウェハ１７４を数回横断させる（工程Ｊ４）。
これにより、ウェハ１７４（単結晶基板４５０２）は、ガイド溝１８２に沿って劈開し、個片に分割されてＬＥＤチップ５００が完成する（工程Ｋ４）。
これにより、ウェハ１７４（単結晶基板４５０２）は、ガイド溝１８２に沿って劈開し、個片に分割されてＬＥＤチップ５００が完成する（工程Ｋ４）。
ＬＥＤチップ５００は、シート１６６，１６８から剥がされて使用される。
上記の製造方法によって得られる効果は、実施の形態３の場合と同様であるので、その説明については省略する。
なお、ＬＥＤチップ５００を複数個用い、全体的に略正六角形に見えるように配列して、半導体発光装置を構成することとしても構わないのも、実施の形態３の場合と同様である。
（実施の形態５）
図２６は、実施の形態１に係る半導体発光装置１０を組み込んだ、照明モジュールである白色ＬＥＤモジュール２００（以下、単に「ＬＥＤモジュール２００」と言う。）の外観斜視図である。なお、ＬＥＤのジュール２００に組み込む半導体発光装置は、実施の形態２に係る半導体発光装置８０（図８等）でも、実施の形態３に係る半導体発光装置４２０，４２２（図２０）でも構わないのであるが、ここでは、実施の形態１の半導体発光装置１０を例にして説明する。なお、ＬＥＤモジュール２００は、後述する照明器具２４０（図２９）に装着されて用いられるものである。
上記の製造方法によって得られる効果は、実施の形態３の場合と同様であるので、その説明については省略する。
なお、ＬＥＤチップ５００を複数個用い、全体的に略正六角形に見えるように配列して、半導体発光装置を構成することとしても構わないのも、実施の形態３の場合と同様である。
（実施の形態５）
図２６は、実施の形態１に係る半導体発光装置１０を組み込んだ、照明モジュールである白色ＬＥＤモジュール２００（以下、単に「ＬＥＤモジュール２００」と言う。）の外観斜視図である。なお、ＬＥＤのジュール２００に組み込む半導体発光装置は、実施の形態２に係る半導体発光装置８０（図８等）でも、実施の形態３に係る半導体発光装置４２０，４２２（図２０）でも構わないのであるが、ここでは、実施の形態１の半導体発光装置１０を例にして説明する。なお、ＬＥＤモジュール２００は、後述する照明器具２４０（図２９）に装着されて用いられるものである。
ＬＥＤモジュール２００は、直径５ｃｍの円形をしたＡｌＮ（窒化アルミ）からなる、実装基板であるセラミックス基板２０２と３個のガラス製レンズ２０４，２０６，２０８を有している。セラミックス基板２０２には、照明器具２４０に取り付けるためのガイド凹部２１０や、照明器具２４０からの給電を受けるための端子２１２，２１４が設けられている。
図２７（ａ）はＬＥＤモジュール２００の平面図を、図２７（ｂ）は図２７（ａ）におけるＦ−Ｆ線断面図を、図２７（ｃ）は図２７（ｂ）におけるＧ部拡大図をそれぞれ示している。
図２７（ａ），（ｂ）に示すように、セラミックス基板２０２の中央には、照明器具２４０に取り付ける際のガイド孔（貫通孔）２１６が開設されている。また、セラミックス基板２０２の下面には、放熱特性を改善するために金メッキ２１７が施されている。
図２７（ａ），（ｂ）に示すように、セラミックス基板２０２の中央には、照明器具２４０に取り付ける際のガイド孔（貫通孔）２１６が開設されている。また、セラミックス基板２０２の下面には、放熱特性を改善するために金メッキ２１７が施されている。
図２７（ａ）において円形に見える各レンズ２０４，２０６，２０８の中心に対応するセラミックス基板２０２上に、半導体発光装置１０が１個ずつ（全部で３個）実装されている。
セラミックス基板２０２は、厚さ０．５ｍｍでＡｌＮを主材料とする２枚のセラミックス基板２０１，２０３が積層されてなるセラミックス基板である。なお、セラミックス基板の材料としては、ＡｌＮ以外に、Ａｌ２Ｏ３、ＢＮ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ダイヤモンドなどが考えられる。
セラミックス基板２０２は、厚さ０．５ｍｍでＡｌＮを主材料とする２枚のセラミックス基板２０１，２０３が積層されてなるセラミックス基板である。なお、セラミックス基板の材料としては、ＡｌＮ以外に、Ａｌ２Ｏ３、ＢＮ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ダイヤモンドなどが考えられる。
半導体発光装置１０は、下層のセラミックス基板２０１に、前記第１、第２給電端子４２、４４（図１参照）側を当該基板側に向けて実装されている。上層のセラミックス基板２０３には、半導体発光装置１０を実装する空間を創出するテーパー状の貫通孔２１５が開設されている。すなわち、セラミックス基板２０２は、内径が開口部に向かって拡がる凹部を有し、半導体発光装置１０は、当該凹部の底部に実装されている。なお、上記凹部を創出する貫通孔の（断面）形状は、上記したテーパー状に限らず、例えば、椀状であってもよい。
また、上層のセラミックス基板２０３に開設された前記貫通孔２１５の側壁および当該セラミックス基板２０３の上面には略一様な厚みのアルミ反射膜２１９が付着されていて、これによって反射鏡（反射孔）が構成されている。なお、前記貫通孔２１５は、半導体発光装置１０の側方から発せられた白色光が、貫通孔２１５の側壁部分のアルミ反射膜２１９によってセラミックス基板２０３の主表面と略直交する方向に反射するような形状に形成（設計）されている。
半導体発光装置１０の各実装位置に対応するセラミックス基板２０１上面には、図２８（ｂ）に示すような、カソードパッド２１８とアノードパッド２２０とが形成されている。両パッドには、銅（Ｃｕ）の表面に、ニッケル（Ｎｉ）めっき、ついで、金（Ａｕ）めっきを行なったものが用いられている。半導体発光装置１０は、ベース基板１２を下方に向けた状態で実装される。このとき、第２給電端子４４とカソードパッド２１８が、第１給電端子４２とアノードパッド２２０とがハンダによって接合される。なお、ハンダによらず、金バンプや銀ペーストによって接合しても構わない。
レンズ２０４，２０６，２０８は、セラミックス基板２０３に重ねて接着剤２２１を介して貼着されている。当該接着剤としてはシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などを用いることができる。
３個の半導体発光装置１０は、セラミックス基板２０１上面に形成された配線パターンによって、並列に接続されている。
３個の半導体発光装置１０は、セラミックス基板２０１上面に形成された配線パターンによって、並列に接続されている。
図２８（ａ）は、レンズ２０４，２０６，２０８を取り除いた状態のＬＥＤモジュール２００の平面図である。ここで、３個の半導体発光装置１０を、符号Ａ，Ｂ，Ｃを付して区別することとする。
半導体発光装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ各々の実装位置のセラミックス基板２０１表面には、上述したようにアノードパッド２２０とカソードパッド２１８（図２８（ｂ））が配されている。
半導体発光装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ各々の実装位置のセラミックス基板２０１表面には、上述したようにアノードパッド２２０とカソードパッド２１８（図２８（ｂ））が配されている。
そして、各半導体発光装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと接続されたアノードパッド２２０は、配線パターン２３６を介して電気的に接続されており、配線パターン２３６の端部は、スルーホール２３７を介して、正極端子２１２と接続されている。一方、各半導体発光装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと接続されたカソードパッド２１８は、配線パターン２３８を介して電気的に接続されており、配線パターン２３８の端部は、スルーホール２３９を介して、負極端子２１４と接続されている。すなわち、配線パターン２３６、２３８によって、半導体発光装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、並列に接続されている。
上記のように構成されたＬＥＤモジュール２００は、照明器具２４０に取り付けられて使用される。ＬＥＤモジュール２００と照明器具２４０とで照明装置２４２が構成される。
図２９（ａ）に、照明装置２４２の概略斜視図を、図２９（ｂ）に、照明装置２４２の底面図をそれぞれ示す。
図２９（ａ）に、照明装置２４２の概略斜視図を、図２９（ｂ）に、照明装置２４２の底面図をそれぞれ示す。
照明器具２４０は、例えば、室内の天井等に固定される。照明器具２４０は、商用電源からの交流電力（例えば、１００Ｖ、５０／６０Ｈｚ）を、ＬＥＤモジュール２００を駆動するのに必要な直流電力に変換する電源回路（不図示）を備えている。
図３０を参照しながら、ＬＥＤモジュール２００の照明器具２４０への取り付け構造について説明する。
図３０を参照しながら、ＬＥＤモジュール２００の照明器具２４０への取り付け構造について説明する。
照明器具２４０は、ＬＥＤモジュール２００がはめ込まれる円形凹部２４４を有している。円形凹部２４４の底面は、平坦面に仕上げられている。円形凹部２４４の内壁の開口部寄り部分には、雌ねじ（不図示）が切られている。また、当該雌ねじと底面との間における内壁から、フレキシブルな給電端子２４６，２４８と、ガイド片２３０とが突出されている。なお、給電端子２４６が正極、給電端子２４８が負極である。さらに、円形凹部２４４の底面中央にはガイドピン２５２が立設されている。
ＬＥＤモジュール２００を照明器具２４０へ取り付けるための部材として、シリコンゴム製のＯ−リング２５４とリングねじ２５６とが備えられている。リングねじ２５６は略矩形断面を有するリング状をしており、その外周には、不図示の雄ねじが形成されている。また、リングねじ２５６は、その周方向の一部が切り欠かれてなる切欠き部２５８を有している。
続いて、取り付け手順について説明する。
先ず、ＬＥＤモジュール２００を、円形凹部２４４にはめ込む。このとき、ＬＥＤモジュール２００のセラミックス基板２０２が、給電端子２４６，２４８と円形凹部２４４の底面との間に位置すると共に、ガイド孔２１６にガイドピン２５２が挿入され、ガイド凹部２１０とガイド片２３０とが係合するようにはめ込む。ガイド孔２１６とガイドピン２５２とで、ＬＥＤモジュール２００の円形凹部２４４に対するセンターの位置合わせがなされ、ガイド凹部２１０とガイド片２３０とで、正極端子２１２、負極端子２１４と対応する給電端子２４６，２４８との位置合わせがなされる。
先ず、ＬＥＤモジュール２００を、円形凹部２４４にはめ込む。このとき、ＬＥＤモジュール２００のセラミックス基板２０２が、給電端子２４６，２４８と円形凹部２４４の底面との間に位置すると共に、ガイド孔２１６にガイドピン２５２が挿入され、ガイド凹部２１０とガイド片２３０とが係合するようにはめ込む。ガイド孔２１６とガイドピン２５２とで、ＬＥＤモジュール２００の円形凹部２４４に対するセンターの位置合わせがなされ、ガイド凹部２１０とガイド片２３０とで、正極端子２１２、負極端子２１４と対応する給電端子２４６，２４８との位置合わせがなされる。
ＬＥＤモジュール２００がはめ込まれると、Ｏ−リング２５４を装着した後、リングねじ２５６を円形凹部２４４にねじ込んで固定する。これにより、正極端子２１２と給電端子２４６、負極端子２１４と給電端子２４８とが密着し、電気的に確実に接続されることとなる。また、セラミックス基板２０２のほぼ全面と円形凹部２４４の平坦な底面とが密着することとなり、ＬＥＤモジュール２００で発生した熱を照明器具２４０へ効果的に伝達し、ＬＥＤモジュール２００の冷却効果が向上することとなる。なお、ＬＥＤモジュール２００の照明器具２４０への熱伝達効率をさらに上げるため、セラミックス基板２０２と円形凹部２４４の底面にシリコングリスを塗布することとしてもよい。
上記の構成からなる照明装置２４２において、商用電源から給電がなされると、前述したように、各半導体発光装置１０におけるＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃからは青色光が発せられる。青色光の一部は蛍光体１６中の蛍光体粒子によって黄色光に変換される。そして青色光と黄色光が混色されて白色光が合成される。合成された白色光は、レンズ２０４，２０６，２０８を介して放射される。
ＬＥＤモジュール２００（図２６）に含まれる半導体発光装置１０を、ベース基板１２（図１）を用いずに構成しても構わない。すなわち、ＬＥＤチップ１４Ａ〜１４Ｃを、セラミックス基板２０２（図２６）に直接実装するようにしてもよい。最も、この場合、セラミックス基板２０２上のボンディングパッドや給電端子等の形状を適宜変更する必要があることはいうまでもない。このように構成するＬＥＤモジュールでは、セラミックス基板２０２がベース基板の機能を果たすこととなる。ベース基板を元々有しないＬＥＤチップ４００又は５００を用いてＬＥＤモジュール２００を構成する場合は、セラミックス基板２０２にＬＥＤチップ４００又は５００を直接実装し、当該ＬＥＤチップを覆うように蛍光体層を形成すればよい。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることもできる。
上記実施の形態の半導体発光装置は、基本的には、ｐ型半導体からなる第１導電型層と、発光層と、発光層から発せられた光の取出し側に配置されるｎ型半導体からなる第２導電型層と、がこの順に積層されたダイオード構造を有する半導体多層膜と、第１導電型層に接触して形成される第１電極と、第２導電型層に接触して形成される第２電極と、を含む発光素子を有する。また、半導体発光装置は、前記発光素子を支持するベース基板と、当該発光素子を覆ってベース基板上に形成され、発光層から発せられた光を吸収して発光する蛍光物質（蛍光体粒子）を含む蛍光体を有する。ベース基板は、第１電極と電気的に接続された第１給電端子と、第２電極と電気的に接続された第２給電端子とを含む。
（１）ここで、第１導電型層としては、上述したように、ｐ-ＧａＮ層やｐ-ＡｌＧａＮ層などを使用することができる。第２導電型層としては、上述したように、ｎ-ＧａＮ層やｎ-ＡｌＧａＮ層などを使用することができる。なお、第１導電型層がｐ型半導体の場合は、第２導電型層がｎ型半導体に、その逆に、第１導電型層がｎ型半導体の場合は、第２導電型層がｐ型半導体となる。
（２）発光層の材料としては、青色光（４３０〜４７０ｎｍ）から青紫光（３８０〜４３０ｎｍ）を発する場合は、例えば、上記実施の形態１のように、ＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸発光層などがあげられる。これに対し、近紫外光（３８０ｎｍ以下）を発する場合は、例えば、上記実施の形態２のように、ＡｌＧａＮ/ＩｎＧａＮ量子井戸発光層などが上げられる。
（３）第１導電型層、発光層及び、第２導電型発光層の厚みは、例えば、それぞれ、０．１〜０．５μｍ、０．０１〜０．１μｍ及び、０．５〜３μｍとすればよい。第１導電型層、発光層、第２導電型層は、それぞれ、単層でも、複数層から構成されていてもよい。複数層の場合は、各構成層の組成が異なる材料であってもよい。
（４）第１導電型層の主面または、第２導電型層の主面に接触し、半導体多層膜をエピタキシャル成長させる際に使用する単結晶基板は、例えば、ＧａＮ、ＳｉＣ、サファイアなどを用いることができ、その厚さは、０．０１〜０．５ｍｍ程度とすることができる。
（５）第１及び第２電極の材料は特に限定されないが、第１及び第２導電型層との接触抵抗が低い、例えば、ＮｉやＴｉなどを含む金属材料が好ましい。第１導電型層に接触している第１電極については、半導体発光装置からの光取出し効率が向上するので、発光層から発せられた光を反射する材料が好ましい。例えば、上記実施の形態で用いたＲｈ/Ｐｔ/Ａｕなどがある。また、第２導電型層の光取出し側主面に第２電極を設ける場合は、半導体発光装置からの光取出し効率が向上するので、ＩＴＯなどの透明導電性材料とすることもできる。第１及び第２電極の厚みは、０．０１〜３μｍとすればよい。
（６）ベース基板の基板材料は特に限定されず、例えばＳｉ、ＳｉＣなどの半導体や、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮなどのセラミックや、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕなどの金属などが基板の主材料に使用できる。特に、半導体や金属基板の場合であって、絶縁を必要とする場合は、酸化珪素、窒化珪素などの酸化物、窒化物、あるいは、例えばエポキシなどの樹脂、或いは、例えばエポキシなどの樹脂と例えばアルミナなどの金属酸化物微粒子からなるコンポジット材料、または、ガラス材などを基板上に設けてもよい。
上記実施の形態の半導体発光装置は、基本的には、ｐ型半導体からなる第１導電型層と、発光層と、発光層から発せられた光の取出し側に配置されるｎ型半導体からなる第２導電型層と、がこの順に積層されたダイオード構造を有する半導体多層膜と、第１導電型層に接触して形成される第１電極と、第２導電型層に接触して形成される第２電極と、を含む発光素子を有する。また、半導体発光装置は、前記発光素子を支持するベース基板と、当該発光素子を覆ってベース基板上に形成され、発光層から発せられた光を吸収して発光する蛍光物質（蛍光体粒子）を含む蛍光体を有する。ベース基板は、第１電極と電気的に接続された第１給電端子と、第２電極と電気的に接続された第２給電端子とを含む。
（１）ここで、第１導電型層としては、上述したように、ｐ-ＧａＮ層やｐ-ＡｌＧａＮ層などを使用することができる。第２導電型層としては、上述したように、ｎ-ＧａＮ層やｎ-ＡｌＧａＮ層などを使用することができる。なお、第１導電型層がｐ型半導体の場合は、第２導電型層がｎ型半導体に、その逆に、第１導電型層がｎ型半導体の場合は、第２導電型層がｐ型半導体となる。
（２）発光層の材料としては、青色光（４３０〜４７０ｎｍ）から青紫光（３８０〜４３０ｎｍ）を発する場合は、例えば、上記実施の形態１のように、ＩｎＧａＮ/ＧａＮ量子井戸発光層などがあげられる。これに対し、近紫外光（３８０ｎｍ以下）を発する場合は、例えば、上記実施の形態２のように、ＡｌＧａＮ/ＩｎＧａＮ量子井戸発光層などが上げられる。
（３）第１導電型層、発光層及び、第２導電型発光層の厚みは、例えば、それぞれ、０．１〜０．５μｍ、０．０１〜０．１μｍ及び、０．５〜３μｍとすればよい。第１導電型層、発光層、第２導電型層は、それぞれ、単層でも、複数層から構成されていてもよい。複数層の場合は、各構成層の組成が異なる材料であってもよい。
（４）第１導電型層の主面または、第２導電型層の主面に接触し、半導体多層膜をエピタキシャル成長させる際に使用する単結晶基板は、例えば、ＧａＮ、ＳｉＣ、サファイアなどを用いることができ、その厚さは、０．０１〜０．５ｍｍ程度とすることができる。
（５）第１及び第２電極の材料は特に限定されないが、第１及び第２導電型層との接触抵抗が低い、例えば、ＮｉやＴｉなどを含む金属材料が好ましい。第１導電型層に接触している第１電極については、半導体発光装置からの光取出し効率が向上するので、発光層から発せられた光を反射する材料が好ましい。例えば、上記実施の形態で用いたＲｈ/Ｐｔ/Ａｕなどがある。また、第２導電型層の光取出し側主面に第２電極を設ける場合は、半導体発光装置からの光取出し効率が向上するので、ＩＴＯなどの透明導電性材料とすることもできる。第１及び第２電極の厚みは、０．０１〜３μｍとすればよい。
（６）ベース基板の基板材料は特に限定されず、例えばＳｉ、ＳｉＣなどの半導体や、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮなどのセラミックや、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕなどの金属などが基板の主材料に使用できる。特に、半導体や金属基板の場合であって、絶縁を必要とする場合は、酸化珪素、窒化珪素などの酸化物、窒化物、あるいは、例えばエポキシなどの樹脂、或いは、例えばエポキシなどの樹脂と例えばアルミナなどの金属酸化物微粒子からなるコンポジット材料、または、ガラス材などを基板上に設けてもよい。
Ｓｉなど半導体材料を基板材料に用いる場合、ベース基板に半導体多層膜に供給する電圧、電流を制御する電子回路を一体形成してもよい。何れの基板材料に寄らず、ベース基板上、或いはベース基板内に同様に電子部品を配してもよい。ベース基板の厚さは０．１〜１ｍｍ程度とすればよい。ベース基板を構成する主基板材料の熱伝導率は１Ｗ/Ｋ・ｍ以上、好ましくは１０Ｗ/Ｋ・ｍ以上、より好ましくは１００Ｗ/K・ｍ以上の範囲が好ましい。ベース基板主面の形状は、一般的な四角形に限定されるものではなく、例えば、実施の形態１で示した六角形などの多角形や、あるいは円形でもよい。
実施の形態１又は２のベース基板を六方晶基板で作ると、当該六方晶基板を、外縁近傍の正六角形に区画し切れない領域を除いて余すことなく、略正六角形をしたベース基板に分離することが可能となる。すなわち、実施の形態１，２のベース基板の作製において、実施の形態３，４と同様、六方晶基板の有効利用が図られる。
（７）蛍光体は、シリコーンやエポキシなどの樹脂、あるいはガラスに、発光層から発せられた光を吸収して発光する蛍光体粉末を分散したものである。赤色を発する蛍光体材料としては、例えば、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ２＋，Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋，ＢａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ２＋，ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋，Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋，Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋など、黄色を発する蛍光体材料としては、例えば、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋，（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋など、緑色を発する蛍光体材料として、例えば、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋，Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋，ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋，ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋，青色を発する蛍光体材料としては、例えば、（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋，（Ｓｒ，Ｃａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋などがある。
（７）蛍光体は、シリコーンやエポキシなどの樹脂、あるいはガラスに、発光層から発せられた光を吸収して発光する蛍光体粉末を分散したものである。赤色を発する蛍光体材料としては、例えば、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ２＋，Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋，ＢａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ２＋，ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋，Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋，Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋など、黄色を発する蛍光体材料としては、例えば、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋，（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋など、緑色を発する蛍光体材料として、例えば、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋，Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋，ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋，ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋，青色を発する蛍光体材料としては、例えば、（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋，（Ｓｒ，Ｃａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋などがある。
発光層から発せられる色が青色光の場合は、蛍光体中の蛍光体材料として、少なくとも黄色を発する蛍光体材料に加え、赤色を発する蛍光体材料を用いることにより、青色光と黄色光と赤色光が混ざり合い、蛍光体から例えば白色光を取出すことができる。発光層から発せられる色が青紫光や近紫外光の場合は、蛍光体中の蛍光体材料として、少なくとも青色と黄色を発する蛍光体材料に加え、赤色と緑色を発する蛍光体材料を用いることにより、青色光と緑色光と黄色光と赤色光が混ざり合い、蛍光体から例えば白色光を取出すことができる。
（８）上記実施の形態１，２では、単結晶基板の劈開用のガイド溝は、半導体多層膜形成側とは反対側の主面に形成したがこれに限らず、実施の形態３，４と同様に、半導体多層膜形成側の主面に形成することとしても構わない。
（８）上記実施の形態１，２では、単結晶基板の劈開用のガイド溝は、半導体多層膜形成側とは反対側の主面に形成したがこれに限らず、実施の形態３，４と同様に、半導体多層膜形成側の主面に形成することとしても構わない。
これとは、反対に、上記実施の形態３，４では、単結晶基板の劈開用のガイド溝は、半導体多層膜形成側の主面に形成したがこれに限らず、実施の形態１，２と同様に、半導体多層膜形成側とは反対側の主面に形成することとしても構わない。
あるいは、単結晶基板の両主面に上記ガイド溝を形成することとしても良い。
なお、ガイド溝と共に形成される劈開用の孔（孔１６２：図１７参照）を貫通孔としない場合における当該孔の単結晶基板に対する開設側も上記したガイド溝と同様である。
（９）半導体多層膜（エピタキシャル層）と当該半導体多層膜の結晶成長の基礎となる基板の材料として、ＧａＮ系、ＳｉＣ系、サファイア以外にも、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＢＮ、ＭｇＯなどが知られているが、これらの材料でも結晶構造が六方晶であれば、本発明を適用することができる。
（１０）上記実施の形態では、半導体発光素子として青色ＬＥＤチップや紫外ＬＥＤチップを例に説明したが、発光色はこれらに限らないことはいうまでもない。要は、半導体多層膜（エピタキシャル層）や単結晶基板が六方晶系材料で構成されるＬＥＤチップであれば、発光色如何に関わらず本発明を適用することができるのである。
（１１）上記実施の形態１，２では、ＬＥＤチップと蛍光体とを組み合わせたが、蛍光体を設けずにＬＥＤチップからの光のみを利用する場合においても、円形に近いビームを得ることができる半導体発光装置を、半導体材料を有効に利用して作製できることは言うまでもない。
あるいは、単結晶基板の両主面に上記ガイド溝を形成することとしても良い。
なお、ガイド溝と共に形成される劈開用の孔（孔１６２：図１７参照）を貫通孔としない場合における当該孔の単結晶基板に対する開設側も上記したガイド溝と同様である。
（９）半導体多層膜（エピタキシャル層）と当該半導体多層膜の結晶成長の基礎となる基板の材料として、ＧａＮ系、ＳｉＣ系、サファイア以外にも、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＢＮ、ＭｇＯなどが知られているが、これらの材料でも結晶構造が六方晶であれば、本発明を適用することができる。
（１０）上記実施の形態では、半導体発光素子として青色ＬＥＤチップや紫外ＬＥＤチップを例に説明したが、発光色はこれらに限らないことはいうまでもない。要は、半導体多層膜（エピタキシャル層）や単結晶基板が六方晶系材料で構成されるＬＥＤチップであれば、発光色如何に関わらず本発明を適用することができるのである。
（１１）上記実施の形態１，２では、ＬＥＤチップと蛍光体とを組み合わせたが、蛍光体を設けずにＬＥＤチップからの光のみを利用する場合においても、円形に近いビームを得ることができる半導体発光装置を、半導体材料を有効に利用して作製できることは言うまでもない。
以上のように、本発明に係る半導体発光装置は、例えば、可能な限り円形に近いスポット光を必要する照明分野などに好適に利用可能である。なお、この照明分野には、屋内照明に限らず、外灯や自動車前照灯などの屋外照明も含まれる。
１０，８０，４２０，４２２ 半導体発光装置
１２，８２ ベース基板
１４，１５４，４００，５００ ＬＥＤチップ
２０，９４ 半導体多層膜
２４，９０ 発光層
３０，９０ 第１電極
２８，９８ 第２電極
３４〜４０ 第１〜第４導電パターン
６８，１５０，１６４，１８４ ガイド溝
１０２〜１１２ 第１〜第６導電パターン
１３２，１３４ ブリッジ配線
１４４，１０１８，３４０２，４５０２ 単結晶基板
１０２０，２０９４，３４０４，４５０４ 半導体多層膜
１０２４，２０９０，３４１０，４５０８ 発光層
１２，８２ ベース基板
１４，１５４，４００，５００ ＬＥＤチップ
２０，９４ 半導体多層膜
２４，９０ 発光層
３０，９０ 第１電極
２８，９８ 第２電極
３４〜４０ 第１〜第４導電パターン
６８，１５０，１６４，１８４ ガイド溝
１０２〜１１２ 第１〜第６導電パターン
１３２，１３４ ブリッジ配線
１４４，１０１８，３４０２，４５０２ 単結晶基板
１０２０，２０９４，３４０４，４５０４ 半導体多層膜
１０２４，２０９０，３４１０，４５０８ 発光層
Claims (17)
- ベース基板と、
発光層を含む半導体多層膜を有し、平面視で内角が略６０度と略１２０度である菱形をした３個の発光素子と、
を備え、
前記３個の発光素子が、前記ベース基板の一方の主面上に、平面視で、略正六角形に見えるように組み合わされて配されている半導体発光装置。 - 前記半導体多層膜はダイオード構造を成しており、
前記各発光素子は、アノード電極とカソード電極とを有し、
前記３個の発光素子は、一の発光素子のカソード電極とこれとは別の一の発光素子のアノード電極とを配線することによって、直列に接続されている請求項１記載の半導体発光装置。 - 前記半導体多層膜の結晶構造が、六方晶系の結晶構造である請求項１記載の半導体発光装置。
- ベース基板と、
発光層を含む半導体多層膜を有し、平面視で略正三角形をした６個の発光素子と、
を備え、
前記６個の半導体多層膜が、前記ベース基板の一方の主面上に、平面視で、略正六角形に見えるように組み合わされて配されている半導体発光装置。 - 前記半導体多層膜はダイオード構造を成しており、
前記各発光素子は、アノード電極とカソード電極とを有し、
前記６個の発光素子の内、３個が第１のアレイを構成し、前記６個発光素子の内、他の３個が第２のアレイを構成し、
各アレイにおける３個の発光素子は、一の発光素子のカソード電極とこれとは別の一の発光素子のアノード電極とを配線することによって、直列に接続されていて、
前記第１のアレイと第２のアレイとが、並列に接続されている請求項４記載の半導体発光装置。 - 前記半導体多層膜の結晶構造が、六方晶系の結晶構造である請求項４記載の半導体発光装置。
- 実装基板と、
前記実装基板に実装されている請求項１記載の半導体発光装置と、
を備える照明モジュール。 - 光源として、請求項７記載の照明モジュールを有する照明装置。
- 実装基板と、
前記実装基板に実装されている請求項４記載の半導体発光装置と、
を備える照明モジュール。 - 光源として、請求項９記載の照明モジュールを有する照明装置。
- （０００１）面を主面に有し、結晶構造が六方晶系の結晶構造である基板の一の主面上に発光層を含む半導体多層膜を形成する形成工程と、
前記基板の二つの主面の少なくとも一方に、[１−２１０]方向、[２−１−１０]方向、および[１１−２０]方向に沿って、ガイド溝を形成し、前記主面の周縁近傍を除く内部を同一の形状をした複数の領域に区画する区画工程と、
前記ガイド溝に沿って前記基板を複数個のチップに劈開する劈開工程と、
前記チップを複数個、平面視で、略正六角形に見えるように組み合わせて配する組み合わせ工程と、
を有する半導体発光装置の製造方法。 - 前記同一の形状が、内角が略６０度と略１２０度の菱形である請求項１１記載の半導体発光装置。
- 前記同一の形状が、略正三角形である請求項１１記載の半導体発光装置。
- 前記同一の形状が、略正六角形である請求項１１記載の半導体発光装置。
- （０００１）面を主面に有し、結晶構造が六方晶系の結晶構造である基板の一の主面上に発光層を含む半導体多層膜を形成する形成工程と、
前記基板の二つの主面の少なくとも一方に、[１−２１０]方向、[２−１−１０]方向、および[１１−２０]方向に沿って、ガイド溝を形成し、前記主面の周縁近傍を除く内部を、正六角のハニカム形状に区画する区画工程と、
前記ガイド溝に沿って基板を複数個のチップに劈開する劈開工程と、
を有する半導体発光装置の製造方法。 - 前記区画工程の前に、前記ハニカム形状を構成することとなる各正六角の頂点位置に、前記溝よりも深い孔を開設する孔開設工程をさらに有する請求項１５記載の半導体発光装置の製造方法。
- 前記劈開工程は、弾性材料からなる略球状をした押圧体で前記基板をその厚み方向に加圧しながら、当該押圧体を、前記基板を横断させることによってなされる請求項１５記載の半導体発光装置の製造方法。
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| JP2012049530A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Tyco Electronics Corp | 光モジュール |
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