JP2023172069A - 半導体発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の発光素子を備え、発光素子内に流れる電流分布を均一化することが可能な半導体発光装置を提供する。【解決手段】透光性の基板１２と、第１の導電型を有する第１の半導体層、発光層、第２の導電型を有する第２の半導体層、第１の半導体層上に形成された第１の電極ＰＥ、及び第２の半導体層上に形成された第２の電極ＮＥを各々が有し、基板上に列をなして配された複数の発光素子１３Ａ～１３Ｅと、列の一端側の発光素子における第１の電極ＰＥを露出する第１の開口ＯＰ１及び他端側の第２の電極ＮＥを露出する第２の開口ＯＰ２を形成するように、基板上で複数の発光素子を覆う絶縁層と、第１の開口を覆い絶縁層上の１の領域に亘って形成され、第１の電極と電気的に接続されている第１の電極パッドと、第２の開口を覆い絶縁層上の１の領域と離間した他の領域に亘って形成され、第２の電極と電気的に接続されている第２の電極パッドと、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子を含む半導体発光装置に関する。
近年、発光装置の多様化にともない発光素子も様々な種類が開発されている。例えば、複数の発光素子が接続された発光装置が開示されている。特許文献１には、基板上においてワイヤを介して互いに直列接続された複数の発光素子と、当該複数の発光素子のうち一端側の発光素子に隣接して配された電極パッド及び他端側の発光素子に隣接して配された電極パッドとを有する発光装置が開示されている。
特開２００４―０６５８２号公報
特許文献１に開示されている発光装置においては、基板上の複数の発光素子が配されている領域とは別の領域に電極パッドが配されている。そのため、発光装置としてのサイズが大きくなってしまうことが問題の１つとしてあげられる。
また、特許文献１に開示されている発光装置においては、複数の発光素子の各々がワイヤを介して直列接続されている。そのため、隣接する発光素子のうち一方の発光素子から他方の発光素子に電流が流れた際に、当該発光素子内の電流分布において部分的に偏りが生じてしまうことが問題の１つとしてあげられる。
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、複数の発光素子を備えつつも、発光素子内に流れる電流分布を均一化することが可能な半導体発光装置を提供することを目的とする。
本発明による半導体発光装置は、透光性の基板と、基板上に形成された第１の導電型を有する第１の半導体層、第１の半導体層上に形成された発光層、発光層上に形成され且つ第１の導電型と反対の第２の導電型を有する第２の半導体層、第１の半導体層上に形成された第１の電極、及び第２の半導体層上に形成された第２の電極、を各々が有し、基板上に列をなして配された複数の発光素子と、複数の発光素子のうちの列の一端側の発光素子における第１の電極を露出する第１の開口及び複数の発光素子のうちの列の他端側の発光素子における第２の電極を露出する第２の開口を形成するように、基板上で複数の発光素子を覆う絶縁層と、第１の開口を覆い且つ第１の開口から絶縁層上の１の領域に亘って形成され、第１の電極と電気的に接続されている第１の電極パッドと、第２の開口を覆い且つ第２の開口から絶縁層上の１の領域と離間した他の領域に亘って形成され、第２の電極と電気的に接続されている第２の電極パッドと、を有する。
実施例１に係る発光装置の上面図である。 実施例１に係る発光装置の断面図である。 実施例１に係る発光装置の製造工程の一部を示す断面図である。 実施例１に係る発光装置の製造工程の一部を示す断面図である。 実施例１に係る発光装置の製造工程の一部を示す断面図である。 実施例１に係る発光装置の製造工程の一部を示す断面図である。 実施例１に係る発光装置の製造工程の一部を示す断面図である。 実施例１に係る発光装置の製造工程の一部を示す断面図である。 実施例１に係る発光装置の製造工程の一部を示す断面図である。 実施例１に係る発光装置の製造工程の一部を示す断面図である。 実施例１に係る発光装置の使用例を示す発光装置の断面図である。 実施例２に係る発光装置の上面図である。
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面において同一の構成要素については同一の符号を付け、重複する構成要素の説明は省略する。
図１及び図２を参照しつつ、実施例１に係る発光装置１０の構成について説明する。図１は、実施例１に係る発光装置１０の上面図である。また、図２は、図１に示した発光装置１０の２－２線に沿った断面図である。以下、説明の簡便化のために、図１及び図２に示すようにＸＹＺ軸を定義する。図１及び図２においては、Ｘ軸が発光装置１０の左右方向、Ｙ軸が発光装置１０の前後方向、Ｚ軸が発光装置１０の上下方向として説明する。
［発光装置の概要］
実施例１に係る発光装置１０は、基板１２と、基板１２の上面に列をなして配された５つの発光素子１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ及び１３Ｅ（以後、１３Ａ～１３Ｅを区別しない場合は単に発光素子１３と記載する）と、発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々を覆う第１の絶縁層１７及び第２の絶縁層２１と、隣接する発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々を電気的に接続する渡り配線１８と、各々が第１の絶縁層１７及び第２の絶縁層２１を覆いつつ一部の発光素子と電気的に接続されている第１の電極パッド２３及び第２の電極パッド２４と、を含んで構成される。
［基板］
基板１２は、上面形状が矩形を有し、絶縁性及び透光性を有する平板状の板状体である。基板１２は、その上面（一方の平板面）に発光素子１３Ａ～１３Ｅを備えている。また、基板１２は、発光素子１３Ａ～１３Ｅを構成する半導体結晶の成長基板でもある。また、基板１２の下面（他方の平板面）は発光装置１０の出光面である。
基板１２としては、単結晶のサファイア（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミ（ＡｌＮ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）等を用いることができる。本実施例では基板１２として単結晶のサファイアを用いている。
なお、基板１２の左右方向の辺を辺１２Ｘ、前後方向の辺を辺１２Ｙとして以後説明を進める。
［発光素子］
発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々は互いに等価な長方形をしており、短辺が矩形の基板１２の１対の対向した辺１２Ｘに沿って配置され、長辺が基板１２の他の１対の対向した辺１２Ｙに沿って配置されている。また発光素子１３Ａ～１３Ｅは、辺１２Ｘに沿った方向に、この順に列をなしかつ互いに離間して配置されている。言い換えれば、発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々は、上面視において、長辺が基板１２の辺１２Ｙに沿った短冊状を有し、辺１２Ｘ方向に並列して並んでいる。
発光素子１３の各々は、ＧａＮ等の窒化物系半導体からなり、ｎ型半導体層１４、発光層１５及びｐ型半導体層１６を有する半導体構造層ＥＭと、ｐ側電極ＰＥと、ｎ側電極ＮＥとを含んで構成された発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emission Diode）である。言い換えれば、発光素子１３の各々は、発光素子１３の内領域に発光素子１３の外形に沿った長方形の半導体構造層ＥＭを備えた発光ダイオードである。
ｎ型半導体層１４は、基板１２の上面に配された平板状の下部１４Ａと、下部１４Ａの短辺に沿った方向における中央部付近から突出している上部１４Ｂとを備えた電導キャリアが電子（第１の導電型）である半導体層（第１の導電層）である。また、ｎ型半導体層１４の上部１４Ｂを有する領域は半導体構造層ＥＭの下層部でもある。言い換えれば、ｎ型半導体層１４は、メサ形状の構造（以下、メサ構造とも称する）を有している。
発光層１５は、ｎ型半導体層１４の上部１４Ｂの上面に亘って形成されている電子とホールの再結合で光を放出する半導体層である。発光層１５は、例えば、４５０ｎｍをピーク波長とする青色光を放出する。
ｐ型半導体層１６は、発光層１５の上面に亘って形成されている電導キャリアがホール（第２の導電型）である半導体層（第２の導電層）である。
なお、ｎ型半導体層１４、発光層１５及びｐ型半導体層１６には、不純物を添加した半導体層、不純物を添加しない半導体層、層間の歪みを緩和する歪み緩和層、結晶組成を徐変する組成傾斜層、量子効果を有する量子井戸層、キャリアの拡散を抑えるバリア層、ｎ側電極又はｐ側電極との接触抵抗を低減するコンタクト層等を目的に応じて適宜含むことができる。
また、半導体構造層ＥＭの対向する２つの長辺の間隔（幅）は、基板１２の上面から発光層１５の下面に至るｎ型半導体層１４の厚みの２０倍から１００倍としている。この範囲とすることで、半導体構造層ＥＭに流れる電流の偏りを抑制できる。本実施例のｎ型半導体層１４の厚みは３μｍなので半導体構造層ＥＭの幅を１５０μｍとしている。
また、半導体構造層ＥＭは、ｎ型半導体層１４の下部１４Ａの中央部付近に設けなくてもよい。例えば、ｎ型半導体層１４の下部１４Ａの上面にｎ側電極ＮＥを設けられる面があればよく、半導体構造層ＥＭをｎ側電極が設けてない側へ寄せて設けることもできる。
ｎ側電極ＮＥは、ｎ型半導体層１４の下部１４Ａの上面に形成されており、上面形状が半導体構造層ＥＭの長辺及び短辺に沿った長方形の電極である。また、ｎ側電極ＮＥは、発光素子１３Ａ～１３Ｅの並びにおいて同一な側面側に設けてある。
また、ｎ側電極ＮＥは、下部１４Ａの上面において、上部１４Ｂの側面から所定距離だけ離隔した位置に形成されている。
ｎ側電極ＮＥは、ｎ型半導体層１４の下部１４Ａの上面にチタン（Ｔｉ）、アルミ（Ａｌ）、Ｔｉ及び金（Ａｕ）がこの順で積層されて形成されている。
ｎ側電極ＮＥは、ｎ型半導体層１４との間で良好なオーミックコンタクトを形成するオーミック電極として機能する。
ｐ側電極ＰＥは、ｐ型半導体層１６の上面に形成されており、上面形状が半導体構造層ＥＭの長辺及び短辺に沿った長方形の電極である。
また、ｐ側電極ＰＥは、ｐ型半導体層１６の上面において、半導体構造層ＥＭの縁から所定距離だけ離隔して形成されている。
ｐ側電極ＰＥは、ｐ型半導体層１６の上面に透光性を有する酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）電極と、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、Ｔｉ及びＡｕからなる金属層とがこの順で積層されて形成されている。
ｐ側電極ＰＥのＩＴＯ電極は、ｐ型半導体層１６との間で良好なオーミックコンタクトを形成するオーミック電極として機能する。
また、Ｎｉ、Ａｇからなる金属層は、上記した発光層１５から放出される青色光を反射させる反射層として機能する。すなわち、上記金属層は、発光層１５から放出されてｐ側電極ＰＥに向かって進行する青色光を基板１２側へと反射させる。従って、基板１２の下面（発光装置１０の出光面）からは、発光層１５から放出されて上記反射層によって反射された青色光とそのまま基板１２に進行した青色光とが出射される。
なお、ｎ側電極ＮＥ及びｐ側電極ＰＥの長辺は、半導体構造層ＥＭの長辺と略平行になるように形成している。また、ｎ側電極ＮＥ及びｐ側電極ＰＥの長辺の長さは略等しい長さとしている。この構成により、半導体構造層ＥＭの長辺方向（Ｙ方向）及び短辺方向（Ｘ方向）において略均一に電流を流すことができる。
［第１の絶縁層］
第１の絶縁層１７は、基板１２の上面において、発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々の表面全体を覆っている絶縁性を有する二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる被覆層である。第１の絶縁層１７は、ｐ型半導体層１６の上面に形成されているｐ側電極ＰＥの一部を露出する開口ＯＰ１を有している。開口ＯＰ１は、ｐ側電極ＰＥの長手方向に亘って形成されており、上面形状が細長い長方形を有している。
また、第１の絶縁層１７は、ｎ型半導体層１４の下部１４Ａの上面に形成されているｎ側電極ＮＥの一部を露出する開口ＯＰ２を有している。開口ＯＰ２は、ｎ側電極ＮＥの長手方向に亘って形成されており、上面形状が細長い長方形を有している。
［渡り配線］
渡り配線１８は、各々が隣り合う発光素子のｎ側電極ＮＥとｐ側電極ＰＥとを接続している金属配線である。具体的には、渡り配線１８は、隣り合う発光素子の一方の開口ＯＰ２から他方の開口ＯＰ１に亘って、当該開口ＯＰ１と開口ＯＰ２との間にある第１の絶縁層１７の上面に形成されている。すなわち、渡り配線１８は、上面形状が短冊状を有している。なお、図１においては、図の煩雑化を避けるために渡り配線１８を省略している。
渡り配線１８は、図２に示すように、発光素子１３Ａのｎ側電極ＮＥと発光素子１３Ｂのｐ側電極ＰＥとを電気的に接続し、発光素子１３Ｂのｎ側電極ＮＥと発光素子１３Ｃのｐ側電極ＰＥとを電気的に接続し、発光素子１３Ｃのｎ側電極ＮＥと発光素子１３Ｄのｐ側電極ＰＥとを電気的に接続し、発光素子１３Ｄのｎ側電極ＮＥと発光素子１３Ｅのｐ側電極ＰＥとを電気的に接続している。
すなわち、渡り配線１８は、発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々を電気的に直列に接続している。言い換えれば、発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々は、渡り配線１８の各々を介して互いにその配列順に直列に接続されている。従って、発光素子１３Ａ上の開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極ＰＥが当該直列接続の一端の電極となっており、発光素子１３Ｅ上の開口ＯＰ２から露出しているｎ側電極ＮＥが当該直列接続の他端の電極となっている。
渡り配線１８は、第１の絶縁層１７、ｐ側電極ＰＥ及びｎ側電極ＮＥ上においてＮｉ及びＡｌがこの順で積層されて形成されている。当該渡り配線１８は、発光層１５から出射される光を反射する金属が好ましい。例えば、Ａｌの代わりにＡｇ、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）などを用いることができる。また、渡り配線１８を短冊状とすることで発光素子１３Ａ～１３Ｅの発光素子間に流れる電流を均一化できる。
［第２の絶縁層］
第２の絶縁層２１は、渡り配線１８の各々を覆っている絶縁性を有するＳｉＯ２からなる被覆層である。
上述のように、第１の絶縁層１７が発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々を覆い、第２の絶縁層２１が発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々を互いに接続する渡り配線１８の各々を覆っている。従って、発光素子１３Ａ～１３Ｅは、基板１２上において、発光素子１３Ａ上の開口ＯＰ１及び発光素子１３Ｅ上の開口ＯＰ２を介してのみ、第１の絶縁層１７及び第２の絶縁層２１から露出しており、外部と導通可能になっている。
［第１の電極パッド］
第１の電極パッド２３は、発光素子１３Ａ上の開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極ＰＥを覆うように形成されている電極パッドである。第１の電極パッド２３は、発光素子１３Ａ上の開口ＯＰ１を覆うと共に、発光素子１３Ａを覆う第１の絶縁層１７の上面から発光素子１３Ｂ上を経て、発光素子１３Ｃを覆っている第２の絶縁層２１の上面に至るまで形成されている。
すなわち、第１の電極パッド２３は、発光素子１３Ａ上の開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極ＰＥを介して、発光素子１３Ａと電気的に接続されている。従って、第１の電極パッド２３は、外部からの電力の供給を受けてｐ側電極ＰＥを介して発光素子１３Ａのｐ型半導体層１６に電圧を印加するアノード電極として機能する。
本実施例において、第１の電極パッド２３は、上面形状が基板１２の辺１２Ｘに沿った方向を短手方向としかつ基板１２の辺１２Ｙに沿った方向を長手方向とする長方形を有する電極パッドとなっている。
また、本実施例において、第１の電極パッド２３は、ｐ側電極ＰＥ、第１の絶縁層１７及び第２の絶縁層２１上に、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔｉ及びＡｕがこの順で積層されて形成されている。
［第２の電極パッド］
第２の電極パッド２４は、発光素子１３Ｅ上の開口ＯＰ２から露出しているｎ側電極ＮＥを覆うように第１の電極パッド２３と離隔して形成されている電極パッドである。第２の電極パッド２４は、発光素子１３Ｅ上の開口ＯＰ２を覆うと共に、発光素子１３Ｅを覆う第１の絶縁層１７の上面から発光素子１３Ｄ上を経て、発光素子１３Ｃを覆っている第１の絶縁層１７の上面に至るまで形成されている。
すなわち、第２の電極パッド２４は、発光素子１３Ｅ上の開口ＯＰ２から露出しているｎ側電極ＮＥを介して、発光素子１３Ｅと電気的に接続されている。従って、第２の電極パッド２４は、外部からの電力の供給を受けてｎ側電極ＮＥを介して発光素子１３Ｅのｎ型半導体層１４に電圧を印加するカソード電極として機能する。
本実施例において、第２の電極パッド２４は、上面形状が基板１２の辺１２Ｘに沿った方向を短手方向としかつ基板１２の辺１２Ｙに沿った方向を長手方向とする長方形を有する電極パッドとなっている。
また、本実施例において、第２の電極パッド２４は、第１の電極パッド２３と同様に、ｎ側電極ＮＥ、第１の絶縁層１７及び第２の絶縁層２１上に、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔｉ及びＡｕがこの順で積層されて形成されている。
なお、第１の電極パッド２３及び第２の電極パッド２４を構成するＡｌ層は、発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々から出射され第１の絶縁層１７の外側に滲み出ようとする青色光を反射させる反射層として機能する。また、Ｔｉ層は、当該Ｔｉ層上のＡｕ層の一部がＡｌ層に拡散することを防ぐバリア層としても機能する。
上述のように、発光装置１０においては、アノード電極としての第１の電極パッド２３が直列接続の一端をなす発光素子１３Ａに開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極ＰＥを介して接続され、カソード電極としての第２の電極パッド２４が直列接続の他端をなす発光素子１３Ｅに開口ＯＰ２から露出しているｎ側電極ＮＥを介して接続されている。
従って、本実施例においては、第１の電極パッド２３及び第２の電極パッド２４を介して発光素子１３Ａ及び発光素子１３Ｅに電圧が印加されることにより、直列に接続されている発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々の半導体構造層ＥＭ内に電流が流れ（図２中矢印方向）、発光層１５から青色光が放出される。
本実施例の発光装置１０によれば、各々の発光素子１３Ａ～１３Ｅのｎ側電極ＮＥ及びｐ側電極ＰＥを半導体構造層ＥＭの長辺に平行に配置している。また、ｎ側電極ＮＥ及びｐ側電極ＰＥの長さを等しくしている。従って、図２中の矢印に示すように電流は半導体構造層ＥＭの短手方向にｎ側電極ＮＥ及びｐ側電極ＰＥの幅（長さ）で均等に流れる。言い換えれば、電流が半導体構造層ＥＭ内を局部的に流れることがなく、局部劣化を防止できると同時に均一な発光を可能としている。
また、発光装置１０は、発光素子１３Ａ～１３Ｅの５つを直列接続しているので高い電圧系（例えば１８Ｖ系）の駆動回路で点灯することができる。
また、発光装置１０は、反射層を含む第１の電極パッド２３及び第２の電極パッド２４を発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々を覆うように配置し、かつ第１の電極パッド２３と第２の電極パッド２４の離間部を発光素子１３Ｃのｐ側電極ＰＥ上に設けている。従って、発光素子１３Ａ～１３Ｅから第１の電極パッド２３及び第２の電極パッド２４側へ放射された青色光を基板１２側（発光装置１０の出光面側）へ反射することができるので発光装置１０の光出力を高くできる。
［発光装置の作製方法］
ここで、図３～図１０を参照しつつ、本実施例における発光装置１０の作製方法について説明する。図３～図１０の各々は、発光装置１０の製造工程の一部を示す発光装置１０の断面図である。
まず、図３に示すように、成長用基板としての基板１２上に、ｎ型半導体層１４、発光層１５及びｐ型半導体層１６となるｎ型半導体層１４Ｍ、発光層１５Ｍ及びｐ型半導体層１６Ｍがこの順で積層された半導体層形成済み基板を用意しておく。
初めに、図４に示すように、分割された半導体構造層ＥＭを形成する（ステップＳ１：発光領域分割工程）。具体的には、半導体構造層ＥＭを形成する領域を覆い、それ以外の領域を露出するようにレジストマスクを形成する。
そして、リアクティブ・イオン・エッチング（ＲＩＥ）法にてレジストマスクの開口部（レジストマスクが形成されていない部分）から露出している形成済みの半導体積層をｎ型半導体層１４Ｍが露出するまでエッチング処理する。その後、レジストマスクを除去することにより、図４に示すように、分割された半導体構造層ＥＭが形成できる。
次に、図５に示すように、基板１２上のｎ型半導体層１４Ｍを分割して発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々の素子領域を形成する（ステップＳ２：素子領域分割工程）。具体的には、発光素子１３Ａ～１３Ｅとなる領域を覆い、それ以外の領域を露出するようにレジストマスクを形成する。
そして、ＲＩＥ法にてレジストマスクの開口部から露出しているｎ型半導体層１４Ｍを基板１２が露出するまでエッチング処理する。その後、レジストマスクを除去することにより、図５に示すように、基板１２の上面に発光素子１３Ａ～１３Ｅとなる領域が形成できる。
次に、図６に示すように、発光素子１３の各々のｐ型半導体層１６上にｐ側電極ＰＥを形成する（ステップＳ３：ｐ側電極形成工程）。具体的には、ｐ型半導体層１６の上面を開口部としたレジストマスクを形成し、スパッタ法にてＩＴＯ膜を成膜する。続いて、ＩＴＯ膜上にＥＢ（イオンビーム）法にてＮｉ及びＡｇをこの順で成膜する。続いて、成膜したＮｉ及びＡｇ層上にＥＢ法にてＴｉ及びＡｕをこの順で成膜する。
そして、レジストマスクを除去することにより、図６に示すように、ｐ型半導体層１６上に形成されたｐ側電極ＰＥを得ることができる。なお、ｐ側電極ＰＥの表層に用いる金属層としては、Ａｕに代えてＰｔ、Ｐｄ又はＲｈを成膜してもよい。
次に、図７に示すように、発光素子１３Ａ～１３Ｅとなる部分の各々のｎ型半導体層１４の下部１４Ａの上面にｎ側電極ＮＥを形成する（ステップＳ４：ｎ側電極形成工程）。具体的には、下部１４Ａの上面のｎ側電極ＮＥを形成する領域を開口部としたレジストマスクを形成し、ＥＢ法にてＴｉ、Ａｌ、Ｔｉ及びＡｕをこの順で成膜する。
そして、レジストマスクを除去することにより、図７に示すように、ｎ型半導体層１４の下部１４Ａの上面に形成されたｎ側電極ＮＥを得ることができる。なお、ｎ側電極ＮＥの表層に用いる金属層としては、Ａｕに代えてＰｔ、Ｐｄ又はＲｈを成膜してもよい。
次に、図８に示すように、開口ＯＰ１及び開口ＯＰ２を形成するように発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々を覆う第１の絶縁層１７を形成する（ステップＳ５：第１の絶縁層形成工程）。具体的には、上記ステップＳ４までの処理を実施した基板１２の加工面の全面に対してスパッタ法にてＳｉＯ２層を形成する。そして、形成したＳｉＯ２層に対して開口ＯＰ１及び開口ＯＰ２の各々に対応する領域を開口部とするレジストマスクを形成する。
続いて、バッファードフッ酸にてレジストマスクの開口部のＳｉＯ２層をエッチングして除去する。このとき、ｐ側電極ＰＥ及びｎ側電極ＮＥの最上面の金属層、すなわちＡｕ層がエッチングストップ層となる。これにより、図８に示すように、発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々上に開口ＯＰ１及び開口ＯＰ２を有する第１の絶縁層１７を形成することができる。
次に、図９に示すように、隣接する２つの発光素子の一方の発光素子の開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極ＰＥと他方の発光素子の開口ＯＰ２から露出しているｎ側電極ＮＥとを互いに電気的に接続する渡り配線１８を形成する（ステップＳ６：渡り配線形成工程）。
具体的には、第１の絶縁層１７上において、発光素子１３Ｂ～１３Ｅの各々の開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極ＰＥと、発光素子１３Ａ～１３Ｄの各々の開口ＯＰ２から露出しているｎ側電極ＮＥとを開口部とするレジストマスクを形成する。
続いて、上記開口部に対してＥＢ法にてＮｉ及びＡｌをこの順で成膜する。その後、レジストマスクを除去することにより、図９に示すように、発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々を接続するように互いに形成された渡り配線１８を得ることができる。
次に、図１０に示すように、渡り配線１８の各々を覆うように第２の絶縁層２１を形成する（ステップＳ７：第２の絶縁層形成工程）。具体的には、発光素子１３Ａの開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極ＰＥ及び発光素子１３Ｅの開口ＯＰ２から露出しているｎ側電極ＮＥの各々に対して、当該露出している電極の形状よりも一回り大きい開口を有するレジストマスクを形成する。
続いて、上記処理を実施した基板１２の加工面の全面にスパッタ法にてのＳｉＯ２層を形成する。そして、上記したレジストマスクをリフトオフすることで剥離して、図１０に示すように、開口ＯＰ１から露出しているｐ側電極ＰＥを有する発光素子１３Ａ及び開口ＯＰ２から露出しているｎ側電極ＮＥを有する発光素子１３Ｅを得ることができる。
最後に、ステップＳ７にて作製した発光装置に第１の電極パッド２３及び第２の電極パッド２４を形成する（ステップＳ８：電極パッド形成工程）。具体的には、基板１２上において第１の電極パッド２３の形成面と第２の電極パッド２４の形成面とを開口部としたレジストマスク形成する。
そして、開口部にＥＢ法にてＮｉ、Ａｌ、Ｔｉ及びＡｕをこの順で成膜し、上記レジストマスクをリフトオフにより除去することにより、図１及び図２に示すように、第１の電極パッド２３及び第２の電極パッド２４が形成された発光装置１０を得ることができる。すなわち、上記したステップＳ１～Ｓ８の工程により、本実施例に示した発光装置１０を得ることができる。
［発光装置の使用例］
ここで、図１１を用いて、本実施例における発光装置１０の具体的な使用例について説明する。図１１は、発光装置１０の使用例として、コンデンサ、抵抗、ＩＣチップ等を実装する回路基板３１の一部に実装した発光モジュール装置３０の断面図である。本使用例は、発光装置１０に波長変換部材３２と遮光層３４を備えた発光モジュール装置３０とした後に回路基板３１に実装した使用例である。
発光モジュール装置３０は、発光装置１０の出光面の上面に、当該出光面と同形状の波長変換部材３２がシリコーン樹脂等の透光性の接着層３３を介して接着されている。また、発光モジュール装置３０は、発光装置１０と接着層３３及び波長変換部材３２の側面を覆う遮光層３４を備えている。
波長変換部材３２は、発光装置１０から入射される青色光によって励起されて黄色蛍光を発する蛍光体粒子を含んでいる。波長変換部材３２は、母材としてのＡｌ２Ｏ３と、当該母材内に含有されたセリウム（Ｃｅ）を発光中心としたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ）の蛍光体粒子とを含んで構成される。
遮光層３４は、発光装置１０から出射される青色光と、波長変換部材３２で生じる黄色蛍光とを反射させる。すなわち、発光モジュール装置３０の側面からの光漏れを抑え、波長変換部材３２の上面から出光する光の出力を向上させる。
遮光層３４は、シリコーン樹脂に酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子を含有させた反射性の樹脂材からなる。遮光層３４は、光反射性を有する材料から形成されていればよく、例えば、溶射アルミナによって形成されていてもよく、また、青色光及び黄色蛍光を反射させる誘電体多層膜によって形成されていてもよい。
本発光モジュール装置３０は、発光装置１０（図中一点鎖線で囲んだ部分）を基にしているので、発光装置１０の第１の電極パッド２３及び第２の電極パッド２４が発光モジュール装置３０の第１の電極パッド及び第２の電極パッドになる。
本実施例によれば、第１の電極パッド２３及び第２の電極パッド２４を接合部材３６となるはんだペーストが塗布された回路基板３１のアノード配線３７及びカソード配線３８上に、他の電子部品（チップ抵抗、チップコンデンサ、他）と同時に載置してリフローによって一括実装できる。
また、第１の電極パッド２３と第２の電極パッド２４が等価なサイズ且つ対称に配置されているので、リフローの際に、発光モジュール装置３０が倒立する現象（マンハッタン現象）を抑制できる。
次に、図１２を参照しつつ、実施例２に係る発光装置４０について説明する。図１２は、実施例２に係る発光装置４０の上面図である。
発光装置４０は、実施例１に係る発光装置１０と第１の絶縁層１７、第１の電極パッド２３及び第２の電極パッド２４の構成が異なっており、それ以外の点において実施例１と同様である。以下の説明においては、実施例１と異なる点について主に説明する。
［第１の絶縁層１７］
第１の絶縁層１７は、発光素子１３Ａのｐ型半導体層１６の上面に形成されているｐ側電極ＰＥの長辺方向の長さの半分未満を露出する開口ＯＰ３を有している。本実施例において、開口ＯＰ３は、ｐ側電極ＰＥの長手方向に沿って基板１２の対向する１対の辺１２Ｘの片辺の側から中央部付近まで延在している。言い換えれば、開口ＯＰ３は、ｐ側電極ＰＥの短手方向の一端から当該ｐ側電極ＰＥの中途までを露出するように延在している。
また、第１の絶縁層１７は、発光素子１３Ｅのｎ型半導体層１４の下部１４Ａの上面に形成されているｎ側電極ＮＥの長辺方向の長さの半分未満を露出する開口ＯＰ４を有している。本実施例において、開口ＯＰ４は、ｎ側電極ＮＥの長手方向に沿って基板１２の対向する１対の辺１２Ｘの他辺の側から中央部付近まで延在している。言い換えれば、開口ＯＰ４は、ｎ側電極ＮＥの短手方向の一端から当該ｎ側電極ＮＥの中途までを露出するように延在している。
［第１の電極パッド］
第１の電極パッド２３は、発光素子１３Ａ上の開口ＯＰ３から露出しているｐ側電極ＰＥを覆うように形成されている電極パッドである。第１の電極パッド２３は、発光素子１３Ａ上の開口ＯＰ３を覆うと共に、発光素子１３Ａを覆う第１の絶縁層１７の上面から発光素子１３Ｅを覆っている第１の絶縁層１７の上面に至るまで形成されている。
本実施例において、第１の電極パッド２３は、上面形状が基板１２の辺１２Ｙに沿った方向を短手方向としかつ基板１２の１対の辺１２Ｘの片辺に隣接して沿った長方形を有する電極パッドとなっている。
［第２の電極パッド］
第２の電極パッド２４は、発光素子１３Ｅ上の開口ＯＰ４から露出しているｎ側電極ＮＥを覆うように第１の電極パッド２３と離隔して形成されている電極パッドである。第２の電極パッド２４は、発光素子１３Ｅ上の開口ＯＰ４を覆うと共に、発光素子１３Ｅを覆う第１の絶縁層１７の上面から発光素子１３Ａを覆っている第１の絶縁層１７の上面に至るまで形成されている。
本実施例において、第２の電極パッド２４は、上面形状が基板１２の辺１２Ｙに沿った方向を短手方向としかつ基板１２の１対の辺１２Ｘの他辺に隣接して沿った長方形を有する電極パッドとなっている。
このように、本実施例において、第１の電極パッド２３及び第２の電極パッド２４は、発光素子１３Ａ～１３Ｅの配列方向（Ｘ方向）を長手方向とするように、言い換えれば、発光素子１３Ａ～１３Ｅの長手方向（Ｙ方向）に直交するように、発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々上に亘って配されている。
従って、基板１２の辺１２Ｘ（左右方向）に対して辺１２Ｙ（前後方向）が長い場合であっても、第１の電極パッド２３及び第２の電極パッド２４を辺１２Ｙ方向に縦列配置できるので回路基板に安定した実装が可能になる。例えば、倒立現象の抑制、電極パッド間距離を広くして短絡の抑制などが可能となる。なお、第１の電極パッド２３とｐ側電極ＰＥとの接触長、及び第２の電極パッド２４とｎ側電極ＮＥとの接触長は実施例１よりも短くなるが、ｐ側電極ＰＥ及びｎ側電極ＮＥとｐ型半導体層１６及びｎ型半導体層１４との接触長は実施例１と同じなので、発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々に偏りなく電流を流すことができる。
本実施例によれば、発光装置４０は、実施例１と同様に、発光装置として複数の素子を備えつつ、発光素子１３Ａ～１３Ｅの各々内に流れる電流分布を均一化することができる。
なお、上述した実施例及び変形例における種々の数値、寸法、材料等は、例示に過ぎず、用途及び製造される発光装置に応じて、適宜選択することができる。例えば、１つの基板上に設ける発光素子の数を３、５、７、・・・と求められる駆動電圧に応じて適宜選択することができる。また例えば、短冊状に直列接続された発光素子群を複数行（並列）に配置することもできる。
１０、４０ 発光装置
１２ 基板
１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅ 発光素子
１４ ｎ型半導体層
１５ 発光層
１６ ｐ型半導体層
１７ 第１の絶縁層
１８ 渡り配線
２１ 第２の絶縁層
２３ 第１の電極パッド
２４ 第２の電極パッド
３０ 発光モジュール装置
３１ 回路基板
３２ 波長変換部材
３３ 接着層
３４ 遮光層
３６ 接合部材
３７ アノード配線
３８ カソード配線
ＰＥ ｐ側電極
ＮＥ ｎ側電極
ＥＭ 半導体構造層

Claims (9)

  1. 透光性の基板と、
    前記基板上に形成された第１の導電型を有する第１の半導体層、前記第１の半導体層上に形成された発光層、前記発光層上に形成され且つ前記第１の導電型と反対の第２の導電型を有する第２の半導体層、前記第１の半導体層上に形成された第１の電極、及び前記第２の半導体層上に形成された第２の電極、を各々が有し、前記基板上に列をなして配された複数の発光素子と、
    前記複数の発光素子のうちの前記列の一端側の発光素子における前記第１の電極を露出する第１の開口及び前記複数の発光素子のうちの前記列の他端側の発光素子における前記第２の電極を露出する第２の開口を形成するように、前記基板上で前記複数の発光素子を覆う絶縁層と、
    前記第１の開口を覆い且つ前記第１の開口から前記絶縁層上の１の領域に亘って形成され、前記第１の電極と電気的に接続されている第１の電極パッドと、
    前記第２の開口を覆い且つ前記第２の開口から前記絶縁層上の１の領域と離間した他の領域に亘って形成され、前記第２の電極と電気的に接続されている第２の電極パッドと、
    を有する半導体発光装置。
  2. 前記複数の発光素子の各々の上面形状は、前記列に沿った方向を短手方向とする長方形であり、前記第１の電極及び前記第２の電極は前記複数の発光素子の各々の長手方向に沿って伸張していることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
  3. 前記列に沿って隣接する発光素子の一方の発光素子の前記第１の電極から他方の発光素子の前記第２の電極に亘って夫々形成され且つ前記絶縁層に覆われた複数の渡り配線を有することを特徴とする請求項２に記載の半導体発光装置。
  4. 前記複数の渡り配線は、前記複数の発光素子の各々を直列に接続し、各々が前記複数の発光素子の各々の前記長手方向に沿って伸張していることを特徴とする請求項３に記載の半導体発光装置。
  5. 前記第１の開口及び前記第２の開口は、前記複数の発光素子の上面の前記長手方向の辺に亘って形成されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体発光装置。
  6. 前記１の開口は前記長手方向の辺の一端から前記長手方向の辺の中途まで延在し、前記第２の開口は前記長手方向の辺の他端から前記長手方向の辺の中途まで延在し、前記第１の電極パッド及び前記第２の電極パッドは、前記列に沿って前記複数の発光素子上に亘っていることを特徴とする請求項２に記載の半導体発光装置。
  7. 前記複数の発光素子の各々の前記第１の半導体層は、下部及び前記下部の上面から上方に突出する上部を有し、前記第１の電極は、前記下部の上面の前記上部が形成されている領域を除く領域に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体発光装置。
  8. 前記第１の電極パッド及び前記第２の電極パッドは、所定の間隔で互いに離隔していることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
  9. 前記第１の電極パッド及び前記第２の電極パッドの各々は、Ａｌを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
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