JP2021168360A - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い混色性を有する発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】発光装置の製造方法は、上面１１ａに凸部１３が設けられた第１ウェーハ１１、及び、凸部１３上に設けられ、第１ピーク波長の光を出射する第１半導体構造１２を含む第１構造体１０を準備する工程と、貫通部２３が設けられた第２ウェーハ２１、及び、第２ウェーハ２１上に設けられ、第１ピーク波長とは異なる第２ピーク波長の光を出射する第２半導体構造２２を含む第２構造体２０を準備する工程と、凸部１３が貫通部２３内に配置されるように、第２ウェーハ２１を第１ウェーハ１１に接合し、第１半導体構造１２と第２半導体構造２２とが隣り合う積層体３０を形成する工程と、積層体３０を、第１半導体構造１２の一部及び第２半導体構造２２の一部を含む複数の発光装置２０１に分割する工程と、を備える。【選択図】図７Ｂ
Description
実施形態は、発光装置の製造方法に関する。
特許文献１には、異なる色の光を出射する複数の発光素子を搭載した発光装置の製造方法が開示されている。このような発光装置において、混色性の向上が要求されている。
本発明の実施形態は、高い混色性を有する発光装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法は、上面に凸部が設けられた第１ウェーハ、及び、前記凸部上に設けられ、第１ピーク波長の光を出射する第１半導体構造を含む第１構造体を準備する工程と、貫通部が設けられた第２ウェーハ、及び、前記第２ウェーハ上に設けられ、前記第１ピーク波長とは異なる第２ピーク波長の光を出射する第２半導体構造を含む第２構造体を準備する工程と、前記凸部が前記貫通部内に配置されるように、前記第２ウェーハを前記第１ウェーハに接合し、前記第１半導体構造と前記第２半導体構造とが隣り合う積層体を形成する工程と、前記積層体を、前記第１半導体構造の一部及び前記第２半導体構造の一部を含む複数の発光装置に分割する工程と、を備える。
本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法は、上面に凸部が設けられた第１ウェーハ、及び、前記凸部上に設けられ、第１ピーク波長の光を出射する第１半導体構造を含む第１構造体を準備する工程と、第１部分及び前記第１部分から延出した複数の第２部分が設けられた第２ウェーハ、並びに、前記第２ウェーハ上に設けられ、前記第１ピーク波長とは異なる第２ピーク波長の光を出射する第２半導体構造を含む第２構造体を準備する工程と、第３部分及び前記第３部分から延出した複数の第４部分が設けられた第３ウェーハ、並びに、前記第３ウェーハ上に設けられ、前記第１ピーク波長及び前記第２ピーク波長とは異なる第３ピーク波長の光を出射する第３半導体構造を含む第３構造体を準備する工程と、前記第２部分及び前記第４部分が前記凸部間に配置されるように、前記第２ウェーハ及び前記第３ウェーハを前記第１ウェーハに接合し、前記第１半導体構造、前記第２半導体構造及び前記第３半導体構造が並んだ積層体を形成する工程と、前記積層体を、前記第１半導体構造の一部、前記第２半導体構造の一部及び前記第３半導体構造の一部を含む複数の発光装置に分割する工程と、を備える。
本発明の一実施形態によれば、高い混色性を有する発光装置の製造方法を実現できる。
＜第１の実施形態＞
先ず、第１の実施形態について説明する。本実施形態は、２種類の発光素子を搭載した発光装置の製造方法である。
先ず、第１の実施形態について説明する。本実施形態は、２種類の発光素子を搭載した発光装置の製造方法である。
（第１構造体を準備する工程）
先ず、第１構造体を準備する。第１構造体は、作製することにより準備してもよく、他者から購入することにより準備してもよい。本実施形態においては、第１構造体を作製する例を示す。
先ず、第１構造体を準備する。第１構造体は、作製することにより準備してもよく、他者から購入することにより準備してもよい。本実施形態においては、第１構造体を作製する例を示す。
図１Ａは本実施形態における第１構造体の作製方法を示す模式上面図であり、図１Ｂは図１Ａに示すＡ−Ａ’線による模式端面図である。図２Ａは本実施形態における第１構造体の作製方法を示す模式上面図であり、図２Ｂは図２Ａに示すＡ−Ａ’線による端面図である。図３Ａは本実施形態における第１構造体を示す模式上面図であり、図３Ｂは図３Ａに示すＡ−Ａ’線による模式端面図である。
先ず、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第１ウェーハ１１を準備する。第１ウェーハ１１は、例えば、シリコンウェーハとすることができる。第１ウェーハ１１の厚さは、例えば、５００μｍ以上１０００μｍ以下とすることができる。次に、第１ウェーハ１１の上面１１ａに、第１半導体構造１２を形成する。第１半導体構造１２は、例えば、第１ウェーハ１１の上面１１ａに窒化物半導体等を含む半導体層をエピタキシャル成長させることにより、形成できる。窒化物半導体は、ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，ｘ＋ｙ≦１）なる化学式において組成比ｘ及びｙをそれぞれの範囲内で変化させた全ての組成の半導体を含むものとする。第１半導体構造１２は、例えば、ｐ型層、発光層及びｎ型層が積層された積層体であり、ｐ型層とｎ型層との間に電圧が印加されると、発光層から第１ピーク波長の光を出射する。第１ピーク波長の光は、例えば、青色の光である。第１ピーク波長は、例えば、４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下である。
次に、第１半導体構造１２上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとして第１半導体構造１２及び第１ウェーハ１１の上部をエッチングする。これにより、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第１ウェーハ１１の上面１１ａに凸部１３が形成される。凸部１３は、第１方向Ｖ１に沿って延びる複数の延出部１４を有していてもよい。この場合、複数の延出部１４は、第１方向Ｖ１に直交する第２方向Ｖ２に沿って配列される。凸部１３の高さは、例えば、２５０μｍ以上７５０μｍ以下とすることができる。凸部１３の高さは、第１ウェーハ１１をエッチングする量を制御することで適宜調整することできる。第１方向Ｖ１及び第２方向Ｖ２は、第１ウェーハ１１の上面１１ａに平行である。第１方向Ｖ１及び第２方向Ｖ２に直交する方向を、上下方向Ｖ０とする。
第１半導体構造１２は、各凸部１３上に設けられ、上面１１ａのうち凸部１３が設けられた領域を除く領域１５からは除去される。領域１５は第１ウェーハ１１の一部がエッチングされることで形成された領域であり、複数の延出部１４の周囲及び延出部１４間に形成される。
次に、マスクパターンをマスクとして金属材料を堆積させることにより、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、領域１５に第１金属膜１６を形成する。第１金属膜１６は、例えば、チタン（Ｔｉ）又は金（Ａｕ）を含んでもよい。第１金属膜１６の厚さは、例えば、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることができる。次に、マスクパターンを除去する。このマスクパターンは、上述した半導体構造１２及び第１ウェーハ１１をエッチングする工程で用いたマスクパターンをそのまま用いてもよい。工程の簡略化や第１金属膜１６を形成する際の位置精度の向上の観点から、上述した工程と同じマスクパターンを用いることが好ましい。
このようにして、第１構造体１０が作製される。第１構造体１０は、上面１１ａに凸部１３が設けられた第１ウェーハ１１、凸部１３上に設けられ、第１ピーク波長の光を出射する第１半導体構造１２、及び、第１ウェーハ１１の上面１１ａのうち凸部１３を除く領域１５に設けられた第１金属膜１６を含む。
（第２構造体を準備する工程）
次に、第２構造体を準備する工程について説明する。第２構造体を準備する工程と、上述の第１構造体を準備する工程との順序は任意である。第２構造体は、作製することにより準備してもよく、他者から購入することにより準備してもよい。本実施形態においては、第２構造体を作製する例を示す。
次に、第２構造体を準備する工程について説明する。第２構造体を準備する工程と、上述の第１構造体を準備する工程との順序は任意である。第２構造体は、作製することにより準備してもよく、他者から購入することにより準備してもよい。本実施形態においては、第２構造体を作製する例を示す。
図４Ａは本実施形態における第２構造体の作製方法を示す模式上面図であり、図４Ｂは図４Ａに示すＢ−Ｂ’線による模式端面図である。図５Ａは本実施形態における第２構造体の作製方法を示す模式上面図であり、図５Ｂは図５Ａに示すＢ−Ｂ’線による模式端面図である。図６Ａは本実施形態における第２構造体を示す模式上面図であり、図６Ｂは図６Ａに示すＢ−Ｂ’線による模式端面図である。
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第２ウェーハ２１を準備する。本実施形態においては、例えば、第２ウェーハ２１は第１ウェーハ１１と同じ規格のシリコンウェーハとする。第２ウェーハ２１は、第１ウェーハ１１とは異なる種類のウェーハとしてもよい。
次に、第２ウェーハ２１の上面２１ａに、第２半導体構造２２を形成する。第２半導体構造２２は、例えば、第２ウェーハ２１の上面２１ａに窒化物半導体等を含む半導体層をエピタキシャル成長させることにより、形成できる。第２半導体構造２２は、例えば、ｐ型層、発光層及びｎ型層が積層された積層体であり、ｐ型層とｎ型層との間に電圧が印加されると、発光層から第２ピーク波長の光を出射する。第２ピーク波長は第１ピーク波長とは異なる。第２ピーク波長の光は、例えば、緑色の光である。第２ピーク波長は、例えば、５００ｎｍ以上５４０ｎｍ以下である。
次に、第２ウェーハ２１を研削して第２ウェーハ２１を薄くすることで下面２１ｂを形成する。次に、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第２ウェーハ２１の下面２１ｂに金属材料を堆積させることにより、第２金属膜２６を形成する。第２金属膜２６は、例えば、チタン又は金を含むことができる。第２金属膜２６の厚さは、例えば、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることができる。
次に、第２半導体構造２２上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとして第２半導体構造２２及び第２ウェーハ２１をエッチングする。次に、マスクパターンを除去する。
これにより、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第２ウェーハ２１に貫通部２３が形成される。貫通部２３は、第３方向Ｖ３に沿って設けられた複数の貫通孔２４を有していてもよい。例えば、上面視で、各貫通孔２４の形状は第３方向Ｖ３に延びる溝状である。この場合、複数の貫通孔２４は、第３方向Ｖ３に直交する第４方向Ｖ４に沿って配列される。第３方向Ｖ３及び第４方向Ｖ４は、第２ウェーハ２１の上面２１ａに平行である。第３方向Ｖ３及び第４方向Ｖ４に直交する方向を、上下方向Ｖ０とする。
このようにして、第２構造体２０が作製される。第２構造体２０は、貫通部２３が設けられた第２ウェーハ２１、第２ウェーハ２１上に設けられ、第１ピーク波長とは異なる第２ピーク波長の光を出射する第２半導体構造２２、及び、第２ウェーハ２１の下面２１ｂに設けられた第２金属膜２６を含む。
（積層体を形成する工程）
図７Ａは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式上面図であり、図７Ｂは図７Ａに示すＣ−Ｃ’線による模式端面図である。図７Ｃは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式端面図である。
図７Ａは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式上面図であり、図７Ｂは図７Ａに示すＣ−Ｃ’線による模式端面図である。図７Ｃは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式端面図である。
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、第２構造体２０において貫通孔２４が延びる第３方向Ｖ３を、第１構造体１０において延出部１４が延びる第１方向Ｖ１に一致させる。さらに、複数の貫通孔２４が配列された第４方向Ｖ４を、複数の延出部１４が配列された第２方向Ｖ２と一致させる。そして、貫通孔２４内に延出部１４が配置されるように、第１構造体１０上に第２構造体２０を重ねる。すなわち、第１構造体１０の凸部１３が第２構造体２０の貫通部２３内に配置されるように、第２ウェーハ２１を第１ウェーハ１１に重ねる。このとき、第２ウェーハ２１の外周部は、第１ウェーハ１１の外周部上に配置される。また、上面視で、第１半導体構造１２及び第２半導体構造２２は、概ね、同一の平面に隙間なく配置される。
これにより、第２構造体２０の第２金属膜２６が、第１構造体１０の第１金属膜１６に接する。そして、例えば、第１金属膜１６と第２金属膜２６とを直接接合させることにより、図７Ｃに示すように、第１金属膜１６と第２金属膜２６とで構成された金属膜３６とする。これにより、第２ウェーハ２１が第１ウェーハ１１に接合されて、積層体３０が形成される。第１金属膜１６と第２金属膜２６とを直接接合する方法としては、表面活性化接合法や原子拡散接合法などを用いることができる。なお、第１金属膜１６と第２金属膜２６は、直接接合以外の方法により接合してもよい。また、第１ウェーハ１１と第２ウェーハ２１は、第１金属膜１６及び第２金属膜２６を介さずに、例えば接着剤によって接合してもよい。
積層体３０においては、第１構造体１０の第１ウェーハ１１上における領域１５上に第２構造体２０が配置される。これにより、第２方向Ｖ２（第４方向Ｖ４）において、第１半導体構造１２と第２半導体構造２２とが隣り合う。第１半導体構造１２と第２半導体構造２２とが隣り合う位置に配置されるとは、例えば、第１半導体構造１２と第２半導体構造２２のとの最短距離が、０．５μｍ以上５．０μｍ以下で配置されることである。図５Ａ及び図５Ｂに示す工程において、第２ウェーハ２１は下面２１ｂ側から研削されているため、第１ウェーハ１１よりも薄くなっている。このため、第１半導体構造１２と第２半導体構造２２は、上下方向Ｖ０において、概ね同じ位置に配置される。例えば、第２半導体構造２２の上面２２ａは第１半導体構造１２の下面１２ｂよりも上方に位置する。例えば、第１半導体構造１２の上面１２ａは第２半導体構造２２の下面２２ｂよりも上方に位置する。
（複数の発光装置に分割する工程）
図８Ａは本実施形態における積層体の分割方法を示す模式上面図であり、図８Ｂは図８Ａに示すＣ−Ｃ’線による模式端面図である。
図８Ａは本実施形態における積層体の分割方法を示す模式上面図であり、図８Ｂは図８Ａに示すＣ−Ｃ’線による模式端面図である。
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、第１半導体構造１２の一部を除去して、第１半導体構造１２のｎ型層の一部を上方に露出させる。同様に、第２半導体構造２２の一部を除去して、第２半導体構造２２のｎ型層の一部を上方に露出させる。次に、第１半導体構造１２のｐ型層及びｎ型層、並びに、第２半導体構造２２のｐ型層及びｎ型層に、電極３１を接続する。
次に、積層体３０を、複数のダイシングライン３３に沿ってダイシングする。各ダイシングライン３３は、例えば、第１方向Ｖ１（第３方向Ｖ３）又は第２方向Ｖ２（第４方向Ｖ４）に延びる。これにより、積層体３０を、第１半導体構造１２の一部、及び、第２半導体構造２２の一部を含む複数の発光装置２０１に分割する。
（発光装置）
次に，発光装置２０１の詳細について説明する。
図９は、本実施形態に係る発光装置を示す模式端面図である。
図９に示すように、本実施形態に係る発光装置２０１は、上面に凸部２１３が設けられた第１基板２１１と、凸部２１３上に設けられた第１発光素子２１２と、第１基板２１１の上面における凸部２１３を除く領域２１５上に設けられた第２基板２２１と、第２基板２２１上に設けられた第２発光素子２２２と、第１基板２１１と第２基板２２１との間に配置され、第１基板２１１及び第２基板２２１に接合された金属膜２３６と、を有する。第１発光素子２１２のｐ型層及びｎ型層、並びに、第２発光素子２２２のｐ型層及びｎ型層には、電極３１がそれぞれ接続されている。電極３１にはワイヤ３２が接続されている。
次に，発光装置２０１の詳細について説明する。
図９は、本実施形態に係る発光装置を示す模式端面図である。
図９に示すように、本実施形態に係る発光装置２０１は、上面に凸部２１３が設けられた第１基板２１１と、凸部２１３上に設けられた第１発光素子２１２と、第１基板２１１の上面における凸部２１３を除く領域２１５上に設けられた第２基板２２１と、第２基板２２１上に設けられた第２発光素子２２２と、第１基板２１１と第２基板２２１との間に配置され、第１基板２１１及び第２基板２２１に接合された金属膜２３６と、を有する。第１発光素子２１２のｐ型層及びｎ型層、並びに、第２発光素子２２２のｐ型層及びｎ型層には、電極３１がそれぞれ接続されている。電極３１にはワイヤ３２が接続されている。
第１発光素子２１２は上述の第１半導体構造１２の一部であり、例えば青色の光を出射する発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）である。第２発光素子２２２は第２半導体構造２２の一部であり、例えば緑色の光を出射する発光ダイオードである。第１発光素子２１２及び第２発光素子２２２から出射される光の色は青及び緑には限定されず、任意の色とすることができる。但し、第１発光素子２１２から出射される光のピーク波長は、第２発光素子２２２から出射される光のピーク波長と異なっている。第１基板２１１は上述の第１ウェーハ１１の一部であり、第２基板２２１は第２ウェーハ２１の一部である。凸部２１３は上述の延出部１４の一部である。金属膜２３６は、上述の第１金属膜１６と第２金属膜２６とで構成された金属膜３６の一部である。
第１発光素子２１２上、又は、第２発光素子２２２上には、波長変換部材が設けられていてもよい。波長変換部材においては、例えば、透光性の母材中に蛍光体粒子が配置されていてもよい。波長変換部材は、第１ピーク波長の光又は第２ピーク波長の光を吸収し、第３ピーク波長の光を放射する。第３ピーク波長は、第１ピーク波長又は第２ピーク波長よりも長い。例えば、第１発光素子２１２が青色の光を出射し、波長変換部材が黄色の光を放射する蛍光体粒子を含む場合、波長変換部材は、第１発光素子２１２から出射された青色の光の一部を吸収し黄色の光を放射する。
図１０は、本実施形態に係る発光装置における電極のパターンの具体例を示す模式上面図である。
図１０に示すように、発光装置２０１においては、電極３１として、第１発光素子２１２のアノード電極３１ａ、第１発光素子２１２のカソード電極３１ｂ、第２発光素子２２２のアノード電極３１ｃ、及び、第２発光素子２２２のカソード電極３１ｄが設けられている。また、それぞれの電極３１にはワイヤ３２として、ワイヤ３２ａ、３２ｂ及び３２ｃが設けられている。上面視で、各アノード電極の形状は二叉に分岐した形状であり、各カソード電極の形状は直線状である。カソード電極はアノード電極の分岐部分に挟まれるように配置されている。
図１０に示すように、発光装置２０１においては、電極３１として、第１発光素子２１２のアノード電極３１ａ、第１発光素子２１２のカソード電極３１ｂ、第２発光素子２２２のアノード電極３１ｃ、及び、第２発光素子２２２のカソード電極３１ｄが設けられている。また、それぞれの電極３１にはワイヤ３２として、ワイヤ３２ａ、３２ｂ及び３２ｃが設けられている。上面視で、各アノード電極の形状は二叉に分岐した形状であり、各カソード電極の形状は直線状である。カソード電極はアノード電極の分岐部分に挟まれるように配置されている。
図１０に示す例では、第１発光素子２１２のアノード電極３１ａのパッド部分には、ワイヤ３２ａが接続されている。カソード電極３１ｂの一端部にはワイヤ３２ｂが接続されている。ワイヤ３２ｂは、第２発光素子２２２のアノード電極３１ｃのパッド部分に接続されている。第２発光素子２２２のカソード電極３１ｄの一端部にはワイヤ３２ｃが接続されている。これにより、ワイヤ３２ａ、アノード電極３１ａ、第１発光素子２１２、カソード電極３１ｂ、ワイヤ３２ｂ、アノード電極３１ｃ、第２発光素子２２２、カソード電極３１ｄ、ワイヤ３２ｃがこの順に直列に接続されている。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、貫通部２３内に凸部１３が配置されるように、第１ウェーハ１１に第２ウェーハ２１を重ねて、第１構造体１０と第２構造体２０を接合している。これにより、第２方向Ｖ２（第４方向Ｖ４）において、第１半導体構造１２と第２半導体構造２２とを隣り合う位置に配置することができる。その後、積層体３０を、それぞれが第１半導体構造１２の一部及び第２半導体構造２２の一部を含む発光装置２０１となるようにダイシングしている。これにより、発光装置２０１において、第１発光素子２１２と第２発光素子２２２を近接して配置できる。この結果、第１発光素子２１２から出射された第１ピーク波長の光と、第２発光素子２２２から出射された第２ピーク波長の光が混じり合いやすい。すなわち、発光装置２０１は高い混色性を有する。ここで、発光装置が高い混色性を有するとは、例えば、人が発光装置を見たときに、第１ピーク波長の光の色と第２ピーク波長の光の色とは異なる色が認識され、第１ピーク波長の光の色と第２ピーク波長の光の色が認識されにくくなることである。また、発光装置が高い混色性を有するとは、例えば、第１発光素子２１２の配向分布と第２発光素子２２２の配向分布が類似していることである。また、第１発光素子２１２と第２発光素子２２２を近くに配置できるため、発光装置２０１を小型化できる。本実施形態によれば、高い混色性を有する小型の発光装置２０１を効率よく一括して製造することできる。
本実施形態においては、貫通部２３内に凸部１３が配置されるように、第１ウェーハ１１に第２ウェーハ２１を重ねて、第１構造体１０と第２構造体２０を接合している。これにより、第２方向Ｖ２（第４方向Ｖ４）において、第１半導体構造１２と第２半導体構造２２とを隣り合う位置に配置することができる。その後、積層体３０を、それぞれが第１半導体構造１２の一部及び第２半導体構造２２の一部を含む発光装置２０１となるようにダイシングしている。これにより、発光装置２０１において、第１発光素子２１２と第２発光素子２２２を近接して配置できる。この結果、第１発光素子２１２から出射された第１ピーク波長の光と、第２発光素子２２２から出射された第２ピーク波長の光が混じり合いやすい。すなわち、発光装置２０１は高い混色性を有する。ここで、発光装置が高い混色性を有するとは、例えば、人が発光装置を見たときに、第１ピーク波長の光の色と第２ピーク波長の光の色とは異なる色が認識され、第１ピーク波長の光の色と第２ピーク波長の光の色が認識されにくくなることである。また、発光装置が高い混色性を有するとは、例えば、第１発光素子２１２の配向分布と第２発光素子２２２の配向分布が類似していることである。また、第１発光素子２１２と第２発光素子２２２を近くに配置できるため、発光装置２０１を小型化できる。本実施形態によれば、高い混色性を有する小型の発光装置２０１を効率よく一括して製造することできる。
また、本実施形態においては、第１構造体１０に第１金属膜１６を設け、第２構造体２０に第２金属膜２６を設け、第１金属膜１６と第２金属膜２６とを接合することにより、第１ウェーハ１１と第２ウェーハ２１を接合している。このため、第１ウェーハ１１と第２ウェーハ２１を精度よく接合することができ、発光装置２０１における第１発光素子２１２と第２発光素子２２２との距離をより短縮できる。特に、第１金属膜１６と第２金属膜２６とを直接接合すると、第１金属膜１６と第２金属膜２６との間に接合部材を介在させる必要がなく、実装精度が向上する。
これに対して、仮に、ダイシング後の発光素子をそれぞれ基板に実装して発光装置を製造する場合、実装のマージンが必要となるため、発光素子同士が離れてしまう。この結果、発光装置の混色性が低下する。また、発光装置が大型化する。
＜第１の実施形態の変形例＞
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本変形例に係る発光装置の製造方法を示す模式端面図である。
先ず、図１Ａ〜図７Ｃに示す工程を実施する。
次に、図１１Ａに示すように、第１半導体構造１２及び第２半導体構造２２を、支持基板３００に接合する。
次に、図１１Ｂに示すように、第１ウェーハ１１及び第２ウェーハ２１を除去する。これにより、第１半導体構造１２の下面１２ｂ及び第２半導体構造２２の下面２２ｂが露出する。
次に、図８Ａ及び図８Ｂに示す工程と同様に、支持基板３００を、それぞれが第１半導体構造１２の一部及び第２半導体構造２２の一部を含む発光装置となるようにダイシングする。
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本変形例に係る発光装置の製造方法を示す模式端面図である。
先ず、図１Ａ〜図７Ｃに示す工程を実施する。
次に、図１１Ａに示すように、第１半導体構造１２及び第２半導体構造２２を、支持基板３００に接合する。
次に、図１１Ｂに示すように、第１ウェーハ１１及び第２ウェーハ２１を除去する。これにより、第１半導体構造１２の下面１２ｂ及び第２半導体構造２２の下面２２ｂが露出する。
次に、図８Ａ及び図８Ｂに示す工程と同様に、支持基板３００を、それぞれが第１半導体構造１２の一部及び第２半導体構造２２の一部を含む発光装置となるようにダイシングする。
本変形例によれば、第１半導体構造１２及び第２半導体構造２２を、第１ウェーハ１１及び第２ウェーハ２１から支持基板３００に貼り替えることができる。これにより、発光装置の高さを低減できる。第１ウェーハ１１及び第２ウェーハ２１による光吸収がなく、第１半導体構造１２の下面１２ｂ及び第２半導体構造２２の下面２２ｂを主な光取り出し面とした発光装置とすることができる。本変形例における上記以外の構成、製造方法及び効果は、第１の実施形態と同様である。
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態も、２種類の発光素子を搭載した発光装置の製造方法であるが、第１の実施形態とは発光素子の配置が異なっている。本実施形態においては、主として第１の実施形態との相違点を説明し、第１の実施形態と同様な内容は説明を省略又は簡略化する。後述する他の実施形態についても同様である。
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態も、２種類の発光素子を搭載した発光装置の製造方法であるが、第１の実施形態とは発光素子の配置が異なっている。本実施形態においては、主として第１の実施形態との相違点を説明し、第１の実施形態と同様な内容は説明を省略又は簡略化する。後述する他の実施形態についても同様である。
（第１構造体を準備する工程）
図１２Ａは本実施形態における第１構造体の作製方法を示す模式上面図であり、図１２Ｂは図１２Ａに示すＡ−Ａ’線による模式端面図である。図１３Ａは本実施形態における第１構造体を示す模式上面図であり、図１３Ｂは図１３Ａに示すＡ−Ａ’線による模式端面図である。
図１２Ａは本実施形態における第１構造体の作製方法を示す模式上面図であり、図１２Ｂは図１２Ａに示すＡ−Ａ’線による模式端面図である。図１３Ａは本実施形態における第１構造体を示す模式上面図であり、図１３Ｂは図１３Ａに示すＡ−Ａ’線による模式端面図である。
先ず、図１Ａ及び図１Ｂに示す工程と同様に、第１ウェーハ１１を準備し、第１ウェーハ１１の上面１１ａに第１半導体構造１２を形成する。
次に、第１半導体構造１２上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとして第１半導体構造１２及び第１ウェーハ１１の上部をエッチングする。これにより、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、第１ウェーハ１１の上面１１ａに凸部１３が形成される。凸部１３は、第１方向Ｖ１と第２方向Ｖ２に沿って配列された複数の島状部１７を有する。上面視で、各島状部１７の形状は、例えば矩形とすることができる。第１半導体構造１２は、各凸部１３上に設けられ、上面１１ａのうち凸部１３が設けられた領域を除く領域１５からは除去される。
次に、第１半導体構造１２上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとして第１半導体構造１２及び第１ウェーハ１１の上部をエッチングする。これにより、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、第１ウェーハ１１の上面１１ａに凸部１３が形成される。凸部１３は、第１方向Ｖ１と第２方向Ｖ２に沿って配列された複数の島状部１７を有する。上面視で、各島状部１７の形状は、例えば矩形とすることができる。第１半導体構造１２は、各凸部１３上に設けられ、上面１１ａのうち凸部１３が設けられた領域を除く領域１５からは除去される。
次に、マスクパターンをマスクとして金属材料を堆積させることにより、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、領域１５に第１金属膜１６を形成する。このマスクパターンは、上述した半導体構造１２及び第１ウェーハ１１をエッチングする工程で用いたマスクパターンをそのまま用いてもよい。次に、マスクパターンを除去する。このようにして、第１構造体４０が作製される。第１構造体４０においては、第１ウェーハ１１の上面１１ａに複数の島状部１７が形成されており、島状部１７上に第１半導体構造１２が設けられている。第１ウェーハ１１の上面１１ａにおける島状部１７を除く領域１５には、第１金属膜１６が設けられている。
（第２構造体を準備する工程）
図１４Ａは本実施形態の第２構造体の作製方法を示す模式上面図であり、図１４Ｂは図１４Ａに示すＢ−Ｂ’線による模式端面図である。
先ず、図４Ａ〜図５Ｂに示す工程と同様に、第２ウェーハ２１を準備し、第２ウェーハの上面２１ａに第２半導体構造２２を形成する。
図１４Ａは本実施形態の第２構造体の作製方法を示す模式上面図であり、図１４Ｂは図１４Ａに示すＢ−Ｂ’線による模式端面図である。
先ず、図４Ａ〜図５Ｂに示す工程と同様に、第２ウェーハ２１を準備し、第２ウェーハの上面２１ａに第２半導体構造２２を形成する。
次に、第２半導体構造２２上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとして第２半導体構造２２及び第２ウェーハ２１をエッチングする。これにより、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、第２ウェーハ２１に貫通部２３が形成される。貫通部２３は、第３方向Ｖ３及び第４方向Ｖ４に沿って配列された複数の貫通孔２７を有する。上面視で、各貫通孔２７の形状は、例えば矩形とすることができる。次に、マスクパターンを除去する。このようにして、第２構造体５０が作製される。第２構造体５０においては、第２ウェーハ２１に複数の貫通孔２７が形成されており、第２ウェーハ２１の上面２１ａに第２半導体構造２２が設けられており、第２ウェーハ２１の下面２１ｂに第２金属膜２６が設けられている。
（積層体を形成する工程）
図１５Ａは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式上面図であり、図１５Ｂは図１５Ａに示すＣ−Ｃ’線による模式端面図であり、図１５Ｃは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式端面図である。
図１５Ａは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式上面図であり、図１５Ｂは図１５Ａに示すＣ−Ｃ’線による模式端面図であり、図１５Ｃは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式端面図である。
図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、第２構造体５０における貫通孔２７が配列された第３方向Ｖ３を、第１構造体４０における島状部１７が配列された第１方向Ｖ１に一致させる。さらに、貫通孔２７が配列された第４方向Ｖ４を、島状部１７が配列された第２方向Ｖ２と一致させて、貫通孔２７内に島状部１７が配置されるように、第１構造体１０上に第２構造体２０を重ねる。このとき、第２ウェーハ２１の外周部は、第１ウェーハ１１の外周部上に配置される。また、上面視で、第１半導体構造１２及び第２半導体構造２２は、概ね、同一の平面に隙間なく配置される。
これにより、第２構造体５０の第２金属膜２６が、第１構造体４０の第１金属膜１６に接する。そして、例えば、第１金属膜１６と第２金属膜２６とを直接接合させることにより、図１５Ｃに示すように、第１金属膜１６と第２金属膜２６とで構成された金属膜６６とする。これにより、第２ウェーハ２１が第１ウェーハ１１に接合されて、積層体６０が形成される。
（複数の発光装置に分割する工程）
図１６Ａは本実施形態における積層体の分割方法を示す模式上面図であり、図１６Ｂは図１６Ａに示すＣ−Ｃ’線による模式端面図である。
図１６Ａは本実施形態における積層体の分割方法を示す模式上面図であり、図１６Ｂは図１６Ａに示すＣ−Ｃ’線による模式端面図である。
図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、第１半導体構造１２の一部を除去して、第１半導体構造１２のｎ型層の一部を上方に露出させる。同様に、第２半導体構造２２の一部を除去して、第２半導体構造２２のｎ型層の一部を上方に露出させる。また、第２半導体構造２２に溝２２ｔを形成することにより、第２半導体構造２２を複数の部分に分割する。次に、第１半導体構造１２のｐ型層及びｎ型層、並びに、第２半導体構造２２のｐ型層及びｎ型層に、電極６１を接続する。
次に、積層体６０を、複数のダイシングライン６３に沿ってダイシングする。各ダイシングライン６３は、例えば、第１方向Ｖ１（第３方向Ｖ３）又は第２方向Ｖ２（第４方向Ｖ４）に延びる。これにより、積層体６０を、第１半導体構造１２の一部、及び、第２半導体構造２２の一部を含む複数の発光装置２０２に分割する。
（発光装置）
次に，発光装置２０２の詳細について説明する。
図１７は、本実施形態に係る発光装置を示す模式端面図である。
次に，発光装置２０２の詳細について説明する。
図１７は、本実施形態に係る発光装置を示す模式端面図である。
図１７に示すように、本実施形態に係る発光装置２０２においては、第１基板２１１を有し、第１基板２１１の上面には、１つの島状部２１７が設けられている。第１基板２１１の上面は、島状部２１７が設けられた領域を除く領域２１５を有する。島状部２１７の周囲には、第１基板２１１の上面の領域２１５上に設けられた第２基板２２１が配置されている。上方から見て、第２基板２２１の形状は、島状部２１７を囲む枠状である。第１基板２１１及び第２基板２２１は例えばシリコンを含み、例えば、単結晶のシリコンからなる。
第１基板２１１の島状部２１７上には、第１発光素子２１２が設けられている。第２基板２２１上には、第２発光素子２２２が設けられている。第２発光素子２２２は、複数の部分に分割されている。例えば、図１８に示すように、第２発光素子２２２は、４つの部分に分割されている。第１基板２１１と第２基板２２１との間には、金属膜２６６が設けられている。金属膜２６６は、第１基板２１１及び第２基板２２１に接合されている。第１発光素子２１２のｐ型層及びｎ型層、並びに、第２発光素子２２２のｐ型層及びｎ型層には、電極６１がそれぞれ接続されている。電極６１にはワイヤ６２が接続されている。
図１８は、本実施形態に係る発光装置における電極のパターンの具体例を示す模式上面図である。
図１８に示すように、発光装置２０２においては、第２発光素子２２２が第１部分２２２ａ、第２部分２２２ｂ、第３部分２２２ｃ、第４部分２２２ｄに分割されており、第１部分２２２ａ〜第４部分２２２ｄのそれぞれにアノード電極及びカソード電極が設けられている。第２発光素子２２２の第１部分２２２ａ〜第４部分２２２ｄのアノード電極をそれぞれ電極６１ａ〜６１ｄとし、カソード電極をそれぞれ電極６１ｅ〜６１ｈとする。上面視で、各アノード電極は二叉に分岐しており、各カソード電極は直線状である。各カソード電極は各アノード電極の分岐部分に挟まれている。第１発光素子２１２は、上面視において、第１部分２２２ａ、第２部分２２２ｂ、第３部分２２２ｃ、第４部分２２２ｄにより囲まれている。第１部分２２２ａ、第２部分２２２ｂ、第３部分２２２ｃ、第４部分２２２ｄにおいて、アノード電極からカソード電極に向かう方向はそれぞれ異なる。
図１８に示すように、発光装置２０２においては、第２発光素子２２２が第１部分２２２ａ、第２部分２２２ｂ、第３部分２２２ｃ、第４部分２２２ｄに分割されており、第１部分２２２ａ〜第４部分２２２ｄのそれぞれにアノード電極及びカソード電極が設けられている。第２発光素子２２２の第１部分２２２ａ〜第４部分２２２ｄのアノード電極をそれぞれ電極６１ａ〜６１ｄとし、カソード電極をそれぞれ電極６１ｅ〜６１ｈとする。上面視で、各アノード電極は二叉に分岐しており、各カソード電極は直線状である。各カソード電極は各アノード電極の分岐部分に挟まれている。第１発光素子２１２は、上面視において、第１部分２２２ａ、第２部分２２２ｂ、第３部分２２２ｃ、第４部分２２２ｄにより囲まれている。第１部分２２２ａ、第２部分２２２ｂ、第３部分２２２ｃ、第４部分２２２ｄにおいて、アノード電極からカソード電極に向かう方向はそれぞれ異なる。
第１発光素子２１２のアノード電極６１ｉは、ワイヤ６２ｃが接続されるパッド部分から延びる３本の補助電極を有する。第１発光素子２１２のカソード電極６１ｊは、ワイヤ６２ｄが接続されるパッド部分から延びる２本の補助電極を有する。アノード電極６１ｉとカソード電極６１ｊは、相互に対向して配置されており、補助電極が交互に配列されている。
第２発光素子２２２の第１部分２２２ａのアノード電極６１ａには、ワイヤ６２ａが接続されている。第１部分２２２ａのカソード電極６１ｅと第２部分２２２ｂのアノード電極６１ｂには、ワイヤ６２ｂが接続されている。第２部分２２２ｂのカソード電極６１ｆと第１発光素子２１２のアノード電極６１ｉには、ワイヤ６２ｃが接続されている。第１発光素子２１２のカソード電極６１ｊと第２発光素子２２２の第３部分２２２ｃのアノード電極６１ｃには、ワイヤ６２ｄが接続されている。第３部分２２２ｃのカソード電極６１ｇと第４部分２２２ｄのアノード電極６１ｄには、ワイヤ６２ｅが接続されている。第４部分２２２ｄのカソード電極６１ｈには、ワイヤ６２ｆが接続されている。これにより、第２発光素子２２２の第１部分２２２ａ、第２部分２２２ｂ、第１発光素子２１２、第２発光素子２２２の第３部分２２２ｃ、及び、第４部分２２２ｄが、この順に直列に接続されている。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る発光装置２０２においては、第１発光素子２１２を囲むように第２発光素子２２２が配置されている。第１発光素子２１２と第２発光素子２２２とは隣り合って配置されている。このため、発光装置２０２は、高い混色性を有する。本実施形態における上記以外の構成、製造方法及び効果は、第１の実施形態と同様である。
本実施形態に係る発光装置２０２においては、第１発光素子２１２を囲むように第２発光素子２２２が配置されている。第１発光素子２１２と第２発光素子２２２とは隣り合って配置されている。このため、発光装置２０２は、高い混色性を有する。本実施形態における上記以外の構成、製造方法及び効果は、第１の実施形態と同様である。
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、３種類の発光素子を搭載した発光装置の製造方法である。
次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、３種類の発光素子を搭載した発光装置の製造方法である。
（第１構造体を準備する工程）
先ず、第１の実施形態と同様な方法により、第１構造体７０を準備する。第１構造体７０は、作製することにより準備してもよく、他者から購入することにより準備してもよい。
図１９Ａは本実施形態における第１構造体を示す模式上面図であり、図１９Ｂは図１９Ａに示すＡ−Ａ’線による模式端面図である。
先ず、第１の実施形態と同様な方法により、第１構造体７０を準備する。第１構造体７０は、作製することにより準備してもよく、他者から購入することにより準備してもよい。
図１９Ａは本実施形態における第１構造体を示す模式上面図であり、図１９Ｂは図１９Ａに示すＡ−Ａ’線による模式端面図である。
図１９Ａ及び図１９Ｂにように、第１構造体７０は、上面１１ａに凸部１３が設けられた第１ウェーハ１１、凸部１３上に設けられ、第１ピーク波長の光を出射する第１半導体構造１２、及び、第１ウェーハ１１の上面１１ａのうち凸部１３を除く領域１５に設けられた第１金属膜１６を含む。凸部１３は、第１方向Ｖ１に沿って延びる複数の第１延伸部１８を有する。複数の第１延伸部１８は、第２方向Ｖ２に沿って配列される。
（第２構造体を準備する工程）
図２０Ａは本実施形態の第２構造体を示す模式上面図であり、図２０Ｂは図２０Ａに示すＢ−Ｂ’線による模式端面図である。
図２０Ａは本実施形態の第２構造体を示す模式上面図であり、図２０Ｂは図２０Ａに示すＢ−Ｂ’線による模式端面図である。
先ず、図４Ａ〜図５Ｂに示す工程を実施する。
次に、第２半導体構造２２上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとして第２半導体構造２２及び第２ウェーハ２１をエッチングする。次に、マスクパターンを除去する。これにより、図２０Ａ及び図２０Ｂに示すように、第２半導体構造２２及び第２ウェーハ２１が選択的に除去されて、第２ウェーハ２１に１つの第１部分２８、及び、第１部分２８から延出した複数の第２延伸部２９が形成される。
次に、第２半導体構造２２上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとして第２半導体構造２２及び第２ウェーハ２１をエッチングする。次に、マスクパターンを除去する。これにより、図２０Ａ及び図２０Ｂに示すように、第２半導体構造２２及び第２ウェーハ２１が選択的に除去されて、第２ウェーハ２１に１つの第１部分２８、及び、第１部分２８から延出した複数の第２延伸部２９が形成される。
このようにして、第２構造体８０が作製される。第２構造体８０は、第２ウェーハ２１を有している。第２ウェーハ２１には、１つの第１部分２８と、複数の第２延伸部２９が設けられている。上面視で、第１部分２８の形状は、例えば、円弧状である。また、各第２延伸部２９の形状は、第１部分２８から第３方向Ｖ３に延びる帯状である。各第２延伸部２９は、長手方向の一端が第１部分２８の内側面に接している。複数の第２延伸部２９は、第４方向Ｖ４に沿って配列されている。第２ウェーハ２１上には、第２半導体構造２２が設けられている。第２半導体構造２２は第２ピーク波長の光を出射する。第２ウェーハ２１の下面２１ｂには、第２金属膜２６が設けられている。
（第３構造体を準備する工程）
次に、第３構造体９０を準備する工程について説明する。第３構造体９０を準備する工程と、上述の第１構造体７０を準備する工程と、第２構造体８０を準備する工程との順序は任意である。第３構造体９０は、作製することにより準備してもよく、他者から購入することにより準備してもよい。本実施形態においては、第３構造体９０を作製する例を示す。
次に、第３構造体９０を準備する工程について説明する。第３構造体９０を準備する工程と、上述の第１構造体７０を準備する工程と、第２構造体８０を準備する工程との順序は任意である。第３構造体９０は、作製することにより準備してもよく、他者から購入することにより準備してもよい。本実施形態においては、第３構造体９０を作製する例を示す。
図２１Ａは本実施形態における第３構造体の作製方法を示す模式上面図であり、図２１Ｂは図２１Ａに示すＤ−Ｄ’線による模式端面図である。図２２Ａは本実施形態における第３構造体の作製方法を示す模式上面図であり、図２２Ｂは図２２Ａに示すＤ−Ｄ’線による模式端面図である。図２３Ａは本実施形態における第３構造体を示す模式上面図であり、図２３Ｂは図２３Ａに示すＤ−Ｄ’線による模式端面図である。
図２１Ａ及び図２１Ｂに示すように、第３ウェーハ９１を準備する。第３ウェーハ９１は、第１ウェーハ１１及び第２ウェーハ２１と同じ種類のウェーハとしてもよい。本実施形態においては、例えば、第３ウェーハ９１は第１ウェーハ１１及び第２ウェーハ２１と同じ規格のシリコンウェーハとする。
次に、第３ウェーハ９１の上面９１ａに、第３半導体構造９２を形成する。第３半導体構造９２は、例えば、第３ウェーハ９１の上面９１ａに半導体層をエピタキシャル成長させることにより、形成できる。第３半導体構造９２は、例えば、ｐ型層、発光層及びｎ型層が積層された積層体であり、ｐ型層とｎ型層との間に電圧が印加されると、発光層から第３ピーク波長の光を出射する。第３ピーク波長は第１ピーク波長及び第２ピーク波長とは異なる。第３ピーク波長の光は、例えば、赤色の光である。第３ピーク波長は、例えば、６１０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である。
次に、第３ウェーハ９１を下面９１ｂ側から研削して、第３ウェーハ９１を薄くする。このとき、第３ウェーハ９１の厚さは、第２ウェーハ２１の厚さと同程度とする。次に、図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、第３ウェーハ９１の下面９１ｂに金属材料を堆積させることにより、第３金属膜９６を形成する。第３金属膜９６は、例えば、チタン又は金を含む。
次に、第３半導体構造９２上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとして第３半導体構造９２及び第３ウェーハ９１をエッチングする。次に、マスクパターンを除去する。これにより、図２３Ａ及び図２３Ｂに示すように、第３半導体構造９２及び第３ウェーハ９１が選択的に除去されて、第３ウェーハ９１に１つの第２部分９８、及び、第２部分９８から延出した複数の第３延伸部９９が形成される。
このようにして、第３構造体９０が作製される。第３構造体９０は、第３ウェーハ９１を有している。第３ウェーハ９１には、１つの第２部分９８と、複数の第３延伸部９９が設けられている。上面視で、第３部分９８の形状は、例えば、円弧状である。また、各第３延伸部９９の形状は、第３部分９８から第５方向Ｖ５の反対方向に延びる帯状である。各第３延伸部９９は、長手方向の一端が第２部分９８の内側面に接している。複数の第３延伸部９９は、第６方向Ｖ６に沿って配列されている。第５方向Ｖ５及び第６方向Ｖ６は、第３ウェーハ９１の上面９１ａに平行である。第３ウェーハ９１上には、第３半導体構造９２が設けられている。第３半導体構造９２は第３ピーク波長の光を出射する。第３ウェーハ９１の下面９１ｂには、第３金属膜９６が設けられている。
（積層体を形成する工程）
図２４Ａは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式上面図であり、図２４Ｂは図２４Ａに示すＥ−Ｅ’線による模式端面図であり、図２４Ｃは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式端面図である。
図２４Ａは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式上面図であり、図２４Ｂは図２４Ａに示すＥ−Ｅ’線による模式端面図であり、図２４Ｃは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式端面図である。
図２４Ａ及び図２４Ｂに示すように、第２構造体８０における第３方向Ｖ３、及び、第３構造体９０における第５方向Ｖ５を、第１構造体７０における第１方向Ｖ１に一致させる。さらに、第２構造体８０における第４方向Ｖ４、及び、第３構造体９０における第６方向Ｖ６を、第１構造体７０における第２方向Ｖ２に一致させる。この状態で、第２構造体８０の第２延伸部２９と、第３構造体９０の第３延伸部９９とが第１構造体７０の凸部１３間に配置されるように、第２ウェーハ８１及び第３ウェーハ９１を第１ウェーハ７１に重ねる。具体的には、第２構造体８０の第１部分２８を第１ウェーハ１１の外縁部の一部に重ね、第３構造体９０の第２部分９８を第１ウェーハ１１の外縁部の他の一部に重ね、第１構造体７０の凸部１３の第１延伸部１８間毎に、１つの第２延伸部２９と１つの第３延伸部９９を配置する。
このとき、第２構造体８０の第１部分２８と３構造体９０の第２部分９８は１つの円環を構成し、第１ウェーハ１１の外周部上に配置される。第２構造体８０の第１部分２８と３構造体９０の第２部分９８とで構成される円環には境界部１１０が形成される。また、第１構造体７０の第１延伸部１８、第２構造体８０の第２延伸部２９、及び、第３構造体９０の第３延伸部９９が、第２方向Ｖ２（第４方向Ｖ４、第６方向Ｖ６）に沿って、繰り返し配列される。上面視で、第１半導体構造１２、第２半導体構造２２及び第３半導体構造９２は、概ね、同一の平面に隙間なく配置される。
また、第２構造体８０の第２金属膜２６及び第３構造体９０の第３金属膜９６が、第１構造体７０の第１金属膜１６に接する。そして、例えば、第１金属膜１６と第２金属膜２６とを直接接合させると共に、第１金属膜１６と第３金属膜９６とを直接接合させることにより、図２４Ｃに示すように、第１金属膜１６、第２金属膜２６、及び第３金属膜９６で構成された金属膜１０６とする。これにより、第２ウェーハ２１が第１ウェーハ１１に接合されると共に、第３ウェーハ９１が第１ウェーハ１１に接合されて、積層体１００が形成される。なお、第１金属膜１６、第２金属膜２６及び第３金属膜９６は、直接接合以外の方法により接合してもよく、接着剤によって接合してもよい。
積層体１００においては、第１構造体７０の第１ウェーハ１１上であって、領域１５上に第２構造体８０及び第３構造体９０が配置される。これにより、第１半導体構造１２、第２半導体構造２２及び第３半導体構造９２が隣り合う。第２ウェーハ２１及び第３ウェーハ９１は下面側から研磨されているため、第１ウェーハ１１よりも薄くなっている。このため、第１半導体構造１２、第２半導体構造２２及び第３半導体構造９２は、上下方向Ｖ０において概ね同じ位置に配置される。
例えば、第１半導体構造１２の上面１２ａは第２半導体構造２２の下面２２ｂ及び第３半導体構造９２の下面９２ｂよりも上方に位置する。例えば、第２半導体構造２２の上面２２ａは第１半導体構造１２の下面１２ｂ及び第３半導体構造９２の下面９２ｂよりも上方に位置する。例えば、第３半導体構造９２の上面９２ａは第１半導体構造１２の下面１２ｂ及び第２半導体構造２２の下面２２ｂよりも上方に位置する。
（複数の発光装置に分割する工程）
図２５Ａは本実施形態における積層体の分割方法を示す模式上面図であり、図２５Ｂは図２５Ａに示すＥ−Ｅ’線による模式端面図である。
図２５Ａは本実施形態における積層体の分割方法を示す模式上面図であり、図２５Ｂは図２５Ａに示すＥ−Ｅ’線による模式端面図である。
図２５Ａ及び図２５Ｂに示すように、第１半導体構造１２の一部を除去して、第１半導体構造１２のｎ型層の一部を上方に露出させる。同様に、第２半導体構造２２の一部を除去して、第２半導体構造２２のｎ型層の一部を上方に露出させる。また、第３半導体構造９２の一部を除去して、第３半導体構造９２のｎ型層の一部を上方に露出させる。
次に、第１半導体構造１２のｐ型層及びｎ型層、第２半導体構造２２のｐ型層及びｎ型層、並びに、第３半導体構造９２のｐ型層及びｎ型層に、電極１０１を接続する。
次に、積層体１００を、複数のダイシングライン１０３に沿ってダイシングする。各ダイシングライン１０３は、例えば、第１方向Ｖ１（第３方向Ｖ３、第５方向Ｖ５）又は第２方向Ｖ２（第４方向Ｖ４、第６方向Ｖ６）に延びる。これにより、積層体１００を、第１半導体構造１２の一部、第２半導体構造２２の一部、及び、第３半導体構造９２の一部を含む複数の発光装置２０３に分割する。
（発光装置）
次に、発光装置２０３の詳細について説明する。
図２６は、本実施形態に係る発光装置を示す模式端面図である。
次に、発光装置２０３の詳細について説明する。
図２６は、本実施形態に係る発光装置を示す模式端面図である。
図２６に示すように、本実施形態に係る発光装置２０３は、上面に凸部２１３が設けられた第１基板２１１と、凸部２１３上に設けられた第１発光素子２１２と、第１基板２１１の上面における凸部２１３を除く領域２１５上の一部に設けられた第２基板２２１と、第２基板２２１上に設けられた第２発光素子２２２と、領域２１５上の他の一部に設けられた第３基板２３１と、第３基板２３１上に設けられた第３発光素子２３２と、第１基板２１１と第２基板２２１との間、及び、第１基板２１１と第３基板２３１との間に配置され、第１基板２１１、第２基板２２１及び第３基板２３１に接合された金属膜２０６と、を有する。第１発光素子２１２のｐ型層及びｎ型層、第２発光素子２２２のｐ型層及びｎ型層、並びに、第３発光素子２３２のｐ型層及びｎ型層には、電極１０１がそれぞれ接続されている。電極１０１にはワイヤ１０２が接続されている。
第１発光素子２１２は上述の第１半導体構造１２の一部であり、例えば青色の光を出射する発光ダイオードである。第２発光素子２２２は第２半導体構造２２の一部であり、例えば緑色の光を出射する発光ダイオードである。第３発光素子２３２は第３半導体構造９２の一部であり、例えば赤色の光を出射する発光ダイオードである。但し、これには限定されない。第１発光素子２１２から出射される光のピーク波長と、第２発光素子２２２から出射される光のピーク波長と、第３発光素子２３２から出射される光のピーク波長は、相互に異なっていることが好ましい。
第１基板２１１は上述の第１ウェーハ１１の一部であり、凸部２１３は上述の第１延伸部１８の一部である。第２基板２２１は第２ウェーハ２１の第２延伸部２９の一部であり、第３基板２３１は第３ウェーハ９１の第３延伸部９９の一部である。金属膜２０６は、上述の金属膜１０６の一部である。
図２７は、本実施形態に係る発光装置における電極のパターンの具体例を示す模式上面図である。
図２７に示すように、発光装置２０３においては、電極１０１として、第１発光素子２１２のアノード電極１０１ａ、第１発光素子２１２のカソード電極１０１ｂ、第２発光素子２２２のアノード電極１０１ｃ、第２発光素子２２２のカソード電極１０１ｄ、第３発光素子２３２のアノード電極１０１ｅ、第３発光素子２３２のカソード電極１０１ｆが設けられている。上面視で、各アノード電極の形状は二叉に分岐した形状であり、各カソード電極の形状は直線状である。各カソード電極は各アノード電極の分岐部分に挟まれている。
図２７に示すように、発光装置２０３においては、電極１０１として、第１発光素子２１２のアノード電極１０１ａ、第１発光素子２１２のカソード電極１０１ｂ、第２発光素子２２２のアノード電極１０１ｃ、第２発光素子２２２のカソード電極１０１ｄ、第３発光素子２３２のアノード電極１０１ｅ、第３発光素子２３２のカソード電極１０１ｆが設けられている。上面視で、各アノード電極の形状は二叉に分岐した形状であり、各カソード電極の形状は直線状である。各カソード電極は各アノード電極の分岐部分に挟まれている。
図２７に示す例では、第１発光素子２１２のアノード電極１０１ａのパッド部分には、ワイヤ１０２ａが接続されている。第１発光素子２１２のカソード電極１０１ｂの一端部にはワイヤ１０２ｂが接続されている。ワイヤ１０２ｂは、第２発光素子２２２のアノード電極１０１ｃのパッド部分に接続されている。第２発光素子２２２のカソード電極１０１ｄの一端部には、ワイヤ１０２ｃが接続されている。ワイヤ１０２ｃは、第３発光素子２３２のアノード電極１０１ｅのパッド部分に接続されている。第３発光素子２３２のカソード電極１０１ｆの一端部には、ワイヤ１０２ｄが接続されている。これにより、ワイヤ１０２ａ、第１発光素子２１２、ワイヤ１０２ｂ、第２発光素子２２２、ワイヤ１０２ｃ、第３発光素子２３２、ワイヤ１０２ｄが、この順に直列に接続されている。
本実施形態によれば、第１ウェーハ１１の第１延伸部１８間に、第２ウェーハ２１の第２延伸部２９及び第３ウェーハ９１の第３延伸部９９が配置されるように、第２構造体８０及び第３構造体９０を第１構造体７０に重ねている。これにより、第１半導体構造１２、第２半導体構造２２及び第３半導体構造９２を相互に隣り合うように配置することができる。その後、積層体１００を、それぞれが第１半導体構造１２の一部、第２半導体構造２２の一部及び第３半導体構造９２の一部を含む発光装置２０３となるようにダイシングしている。図２５Ｂに示すように、第１半導体構造１２ｐ及び第２半導体構造２２と、第１半導体構造１２ｑ及び第３半導体構造９２と、をそれぞれ隣り合うように配置することが好ましい。積層体１００をダイシングすることで、第１半導体構造１２、第２半導体構造２２及び第３半導体構造９２が隣り合う複数発光装置２０３を効率よく一括して製造することができる。発光装置２０３において、第１発光素子２１２、第２発光素子２２２及び第３発光素子２３２が相互に近接して配置される。この結果、第１発光素子２１２から出射された第１ピーク波長の光と、第２発光素子２２２から出射された第２ピーク波長の光と、第３発光素子２３２から出射された第３ピーク波長の光が混じり合いやすい。すなわち、発光装置２０３は高い混色性を有する。
また、本実施形態においては、発光装置２０３に３つの発光素子を搭載することができる。例えば、青色、緑色、赤色の光を出射する３つの発光素子を搭載することで、発光装置２０３から白色の光を取り出すことができる。このため、発光装置２０３においては、白色の光を取り出すための波長変換部材を省略することができる。本実施形態における上記以外の構成、製造方法及び効果は、第１の実施形態と同様である。
前述の各実施形態及びその変形例は、本発明を具現化した例であり、本発明はこれらの実施形態及び変形例には限定されない。例えば、前述の各実施形態及び変形例において、いくつかの構成要素又は工程を追加、削除又は変更したものも本発明に含まれる。また、前述の各実施形態及び変形例は、相互に組み合わせて実施することができる。
本発明は、例えば、照明装置及び表示装置の光源等に利用することができる。
１０：第１構造体
１１：第１ウェーハ
１１ａ：上面
１２、１２ｐ、１２ｑ：第１半導体構造
１２ａ：上面
１２ｂ：下面
１３：凸部
１４：延出部
１５：領域
１６：第１金属膜
１７：島状部
１８：第１延伸部
２０：第２構造体
２１：第２ウェーハ
２１ａ：上面
２１ｂ：下面
２２：第２半導体構造
２２ａ：上面
２２ｂ：下面
２２ｔ：溝
２３：貫通部
２４：貫通孔
２６：第２金属膜
２７：貫通孔
２８：第１部分
２９：第２延伸部
３０：積層体
３１：電極
３１ａ、３１ｃ：アノード電極
３１ｂ、３１ｄ：カソード電極
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ：ワイヤ
３３：ダイシングライン
３６：金属膜
４０：第１構造体
５０：第２構造体
６０：積層体
６１：電極
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｉ：アノード電極
６１ｅ、６１ｆ、６１ｇ、６１ｈ、６１ｊ：カソード電極
６２、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ：ワイヤ
６３：ダイシングライン
６６：金属膜
７０：第１構造体
７１：第１ウェーハ
８０：第２構造体
８１：第２ウェーハ
９０：第３構造体
９１：第３ウェーハ
９１ａ：上面
９１ｂ：下面
９２：第３半導体構造
９２ａ：上面
９２ｂ：下面
９６：第３金属膜
９８：第２部分
９９：第３延伸部
１００：積層体
１０１：電極
１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｅ：アノード電極
１０１ｂ、１０１ｄ、１０１ｆ：カソード電極
１０２、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ：ワイヤ
１０３：ダイシングライン
１０６：金属膜
１１０：境界部
２０１、２０２、２０３：発光装置
２０６：金属膜
２１１：第１基板
２１２：第１発光素子
２１３：凸部
２１５：領域
２１７：島状部
２２１：第２基板
２２２：第２発光素子
２２２ａ：第１部分
２２２ｂ：第２部分
２２２ｃ：第３部分
２２２ｄ：第４部分
２３１：第３基板
２３２：第３発光素子
２３６：金属膜
２６６：金属膜
３００：支持基板
Ｖ０：上下方向
Ｖ１：第１方向
Ｖ２：第２方向
Ｖ３：第３方向
Ｖ４：第４方向
Ｖ５：第５方向
Ｖ６：第６方向
１１：第１ウェーハ
１１ａ：上面
１２、１２ｐ、１２ｑ：第１半導体構造
１２ａ：上面
１２ｂ：下面
１３：凸部
１４：延出部
１５：領域
１６：第１金属膜
１７：島状部
１８：第１延伸部
２０：第２構造体
２１：第２ウェーハ
２１ａ：上面
２１ｂ：下面
２２：第２半導体構造
２２ａ：上面
２２ｂ：下面
２２ｔ：溝
２３：貫通部
２４：貫通孔
２６：第２金属膜
２７：貫通孔
２８：第１部分
２９：第２延伸部
３０：積層体
３１：電極
３１ａ、３１ｃ：アノード電極
３１ｂ、３１ｄ：カソード電極
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ：ワイヤ
３３：ダイシングライン
３６：金属膜
４０：第１構造体
５０：第２構造体
６０：積層体
６１：電極
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｉ：アノード電極
６１ｅ、６１ｆ、６１ｇ、６１ｈ、６１ｊ：カソード電極
６２、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ、６２ｆ：ワイヤ
６３：ダイシングライン
６６：金属膜
７０：第１構造体
７１：第１ウェーハ
８０：第２構造体
８１：第２ウェーハ
９０：第３構造体
９１：第３ウェーハ
９１ａ：上面
９１ｂ：下面
９２：第３半導体構造
９２ａ：上面
９２ｂ：下面
９６：第３金属膜
９８：第２部分
９９：第３延伸部
１００：積層体
１０１：電極
１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｅ：アノード電極
１０１ｂ、１０１ｄ、１０１ｆ：カソード電極
１０２、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ：ワイヤ
１０３：ダイシングライン
１０６：金属膜
１１０：境界部
２０１、２０２、２０３：発光装置
２０６：金属膜
２１１：第１基板
２１２：第１発光素子
２１３：凸部
２１５：領域
２１７：島状部
２２１：第２基板
２２２：第２発光素子
２２２ａ：第１部分
２２２ｂ：第２部分
２２２ｃ：第３部分
２２２ｄ：第４部分
２３１：第３基板
２３２：第３発光素子
２３６：金属膜
２６６：金属膜
３００：支持基板
Ｖ０：上下方向
Ｖ１：第１方向
Ｖ２：第２方向
Ｖ３：第３方向
Ｖ４：第４方向
Ｖ５：第５方向
Ｖ６：第６方向
Claims (8)
- 上面に凸部が設けられた第１ウェーハ、及び、前記凸部上に設けられ、第１ピーク波長の光を出射する第１半導体構造を含む第１構造体を準備する工程と、
貫通部が設けられた第２ウェーハ、及び、前記第２ウェーハ上に設けられ、前記第１ピーク波長とは異なる第２ピーク波長の光を出射する第２半導体構造を含む第２構造体を準備する工程と、
前記凸部が前記貫通部内に配置されるように、前記第２ウェーハを前記第１ウェーハに接合し、前記第１半導体構造と前記第２半導体構造とが隣り合う積層体を形成する工程と、
前記積層体を、前記第１半導体構造の一部及び前記第２半導体構造の一部を含む複数の発光装置に分割する工程と、
を備えた発光装置の製造方法。 - 前記凸部は、第１方向に沿って延びる複数の延出部を有し、
前記複数の延出部は、前記第１方向に直交する第２方向に沿って配列されており、
前記貫通部は、第３方向に沿って設けられた複数の貫通孔を有し、
前記複数の貫通孔は、前記第３方向に直交する第４方向に沿って配列されている請求項１に記載の発光装置の製造方法。 - 前記凸部は、第１方向と、前記第１方向に直交する第２方向に沿って配列された複数の島状部を有し、
前記貫通部は、第３方向及び前記第３方向に直交する第４方向に沿って配列された複数の貫通孔を有する請求項１に記載の発光装置の製造方法。 - 上面に凸部が設けられた第１ウェーハ、及び、前記凸部上に設けられ、第１ピーク波長の光を出射する第１半導体構造を含む第１構造体を準備する工程と、
第１部分及び前記第１部分から延出した複数の第２部分が設けられた第２ウェーハ、並びに、前記第２ウェーハ上に設けられ、前記第１ピーク波長とは異なる第２ピーク波長の光を出射する第２半導体構造を含む第２構造体を準備する工程と、
第３部分及び前記第３部分から延出した複数の第４部分が設けられた第３ウェーハ、並びに、前記第３ウェーハ上に設けられ、前記第１ピーク波長及び前記第２ピーク波長とは異なる第３ピーク波長の光を出射する第３半導体構造を含む第３構造体を準備する工程と、
前記第２部分及び前記第４部分が前記凸部間に配置されるように、前記第２ウェーハ及び前記第３ウェーハを前記第１ウェーハに接合し、前記第１半導体構造、前記第２半導体構造及び前記第３半導体構造が並んだ積層体を形成する工程と、
前記積層体を、前記第１半導体構造の一部、前記第２半導体構造の一部及び前記第３半導体構造の一部を含む複数の発光装置に分割する工程と、
を備えた発光装置の製造方法。 - 前記凸部は、一方向に延びる複数の帯状部分を有し、
前記第１部分及び前記第３部分の形状は円弧状であり、
前記第２部分及び前記第４部分の形状は一方向に延びる帯状であり、
前記積層体を形成する工程において、前記第１部分を前記第１ウェーハの外縁部の一部に重ね、前記第３部分を前記第１ウェーハの外縁部の他の一部に重ね、前記凸部の前記帯状部分間毎に１つの前記第２部分と１つの前記第４部分を配置する請求項４に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第１構造体は、前記第１ウェーハの上面のうち前記凸部を除く領域に設けられた第１金属膜をさらに含み、
前記第２構造体は、前記第２ウェーハの下面に設けられた第２金属膜をさらに含み、
前記積層体を形成する工程において、前記第１金属膜と前記第２金属膜を接合することで前記第２ウェーハを前記第１ウェーハに接合する請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。 - 前記積層体を形成する工程において、前記第１金属膜と、前記第２金属膜とを直接接合する請求項６に記載の発光装置の製造方法。
- 前記第１半導体構造及び前記第２半導体構造を支持基板に接合する工程と、
前記支持基板に接合する工程の後、前記第１ウェーハ及び前記第２ウェーハを除去し、前記第１半導体構造及び前記第２半導体構造を露出させる工程と、
をさらに備えた請求項１〜７のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
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