JP2024004502A - 発光装置およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板にレンズを好適な態様で設けることが可能な発光装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】本開示の発光装置は、第１基板と、前記第１基板の下面に設けられた発光素子と、前記第１基板の上面に設けられたレンズと、前記第１基板の上面に設けられた凸部と、前記第１基板の上面に設けられた膜であって、前記レンズ上に配置されているかまたは前記レンズを形成している第１部分と、前記凸部上に配置されているかまたは前記凸部を形成している第２部分と、を含む膜とを備え、前記第１部分の最上部の高さは、前記第２部分の最上部の高さ以下である。【選択図】図４

Description

本開示は、発光装置およびその製造方法に関する。
半導体レーザーの一種として、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）等の面発光レーザーが知られている。一般に、面発光レーザーを利用した発光装置では、基板の表面または裏面に複数の発光素子が２次元アレイ状に設けられる。
特表２００４－５２６１９４号公報
上記の発光装置では例えば、基板の表面に複数の発光素子が設けられ、基板の裏面に複数のレンズが設けられる。この場合、これらのレンズに関する種々の問題が生じるおそれがある。例えば、上記の基板を吸着して別の基板上に搭載する際などに、レンズに圧力が加わってレンズが傷つくおそれや、上記の基板がレンズのせいで吸着しにくくなるおそれがある。
そこで、本開示は、基板にレンズを好適な態様で設けることが可能な発光装置およびその製造方法を提供する。
本開示の第１の側面の発光装置は、第１基板と、前記第１基板の下面に設けられた発光素子と、前記第１基板の上面に設けられたレンズと、前記第１基板の上面に設けられた凸部と、前記第１基板の上面に設けられた膜であって、前記レンズ上に配置されているかまたは前記レンズを形成している第１部分と、前記凸部上に配置されているかまたは前記凸部を形成している第２部分と、を含む膜とを備え、前記第１部分の最上部の高さは、前記第２部分の最上部の高さ以下である。これにより、第１基板にレンズを好適な態様で設けることが可能となる。例えば、第１基板を吸着して第２基板上に搭載する際に、第１基板を第２部分での吸着により保持することで、レンズに圧力が加わってレンズが傷つくことや、第１基板がレンズのせいで吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。
また、この第１の側面において、前記レンズは、凸レンズ、凹レンズ、フレネルレンズ、バイナリレンズ、またはフラットレンズでもよい。これにより例えば、第１基板に種々の形状のレンズを好適な態様で形成することが可能となる。
また、この第１の側面において、前記第１基板の下面には、１つ以上の前記発光素子が設けられており、前記第１基板の上面には、１つ以上の前記レンズが設けられており、前記発光素子と前記レンズは、１：１で、Ｎ：１で、または１：Ｎで対応していてもよい（Ｎは２以上の整数）。これにより例えば、第１基板に種々のサイズのレンズを好適な態様で形成することが可能となる。
また、この第１の側面において、前記凸部は、前記レンズを環状に包囲する形状を有していてもよい。これにより例えば、凸部をレンズの周りの広い範囲に配置することが可能となる。
また、この第１の側面の発光装置は、前記凸部として、前記第１基板の上面の複数の角に設けられた複数の凸部を備えていてもよい。これにより例えば、凸部を第１基板の上面の角付近に限定して配置することが可能となる。
また、この第１の側面において、前記凸部は、前記第１基板の上面の１つの辺に沿って延びる線状の形状を有していてもよい。これにより例えば、凸部をレンズを第１基板の上面の１つの辺付近に限定して配置することが可能となる。
また、この第１の側面において、前記凸部は、前記第１基板の上面の２つの辺の沿って延びるＬ字型の形状を有していてもよい。これにより例えば、凸部をレンズを第１基板の上面の２つの辺付近に限定して配置することが可能となる。
また、この第１の側面において、前記膜は、前記レンズ上に設けられた反射防止膜でもよい。これにより例えば、第１基板を保持する基板保持装置に接触する部分を反射防止膜とすることが可能となる。
また、この第１の側面において、前記第１基板は、ガリウム（Ｇａ）およびヒ素（Ａｓ）を含む半導体基板でもよい。これにより例えば、傷つきやすいＧａＡｓ基板にレンズを形成する場合でも、レンズが傷つくことを抑制することが可能となる。
また、この第１の側面において、前記発光素子から出射された光は、前記第１基板の下面から上面へと前記第１基板内を透過し、前記レンズに入射してもよい。これにより例えば、裏面出射型の発光装置におけるレンズが傷つくことを抑制することが可能となる。
また、この第１の側面の発光装置は、前記発光素子を介して前記第１基板が搭載された第２基板をさらに備えていてもよい。これにより例えば、第１基板をこの第２基板上に搭載する際に、レンズに圧力が加わってレンズが傷つくことや、第１基板がレンズのせいで吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。
また、この第１の側面において、前記第２基板は、シリコン（Ｓｉ）を含む半導体基板でもよい。これにより例えば、発光素子やレンズを高特性なＧａＡｓ基板に形成しつつ、発光装置用の回路を安価なＳｉ基板に形成することが可能となる。
本開示の第２の側面の発光装置は、第１基板と、前記第１基板の下面に設けられた発光素子と、前記第１基板の上面に設けられたレンズと、前記第１基板の上面に設けられた凸部とを備え、前記レンズの最上部の高さは、前記凸部の最上部の高さ以下である。これにより、第１基板にレンズを好適な態様で設けることが可能となる。例えば、第１基板を吸着して第２基板上に搭載する際に、第１基板を凸部での吸着により保持することで、レンズに圧力が加わってレンズが傷つくことや、第１基板がレンズのせいで吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。
本開示の第３の側面の発光装置の製造方法は、第１基板の下面に発光素子を形成し、前記第１基板の上面にレンズを形成し、前記第１基板の上面に凸部を形成し、前記第２基板の上面に、第１部分と第２部分とを含む膜を形成することを含み、前記膜は、前記第１部分が前記レンズ上に配置されるかまたは前記レンズを形成し、前記第２部分が前記凸部上に配置されるかまたは前記凸部を形成するように形成され、前記膜は、前記第１部分の最上部の高さが、前記第２部分の最上部の高さ以下となるように形成される。これにより、第１基板にレンズを好適な態様で設けることが可能となる。例えば、第１基板を吸着して第２基板上に搭載する際に、第１基板を第２部分での吸着により保持することで、レンズに圧力が加わってレンズが傷つくことや、第１基板がレンズのせいで吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。
また、この第３の側面の発光装置の製造方法は、前記レンズ、前記凸部、および前記膜の形成後に、前記第１基板を複数にチップにダイシングすることをさらに含んでいてもよい。これにより例えば、第１基板の保持のための凸部や膜を、レンズと同様にダイシング前に形成することが可能となり、レンズを形成する工程と同様の工程で凸部や膜を簡単に形成することが可能となる。
また、この第３の側面において、前記凸部の一部は、前記第１基板のダイシング領域内に形成されてもよい。これにより例えば、凸部の存在がレンズの配置の邪魔になることを抑制することが可能となる。
また、この第３の側面において、前記凸部の少なくとも一部は、前記第１基板のダイシング領域以外の領域内に形成されてもよい。これにより例えば、凸部をダイシング後も残存させることが可能となり、凸部や第２部分をダイシング後の第１基板の保持に利用することが可能となる。
また、この第３の側面の発光装置の製造方法は、前記第１基板のダイシング後に前記膜に基板保持装置を接触させて、前記第１基板を前記基板保持装置により保持し、前記基板保持装置により保持されている前記第１基板を前記発光素子を介して第２基板上に搭載することをさらに含んでいてもよい。これにより例えば、凸部や第２部分を第１基板の保持に利用することで、レンズが傷つくことや、第１基板がレンズのせいで吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。
また、この第３の側面において、前記基板保持装置は、前記第２部分に接触し前記第１部分に接触しないように前記第１基板を保持してもよい。これにより例えば、レンズや第１部分を第１基板の保持に利用しないことで、レンズが傷つくことや、第１基板がレンズのせいで吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。
本開示の第４の側面の発光装置の製造方法は、第１基板の下面に発光素子を形成し、前記第１基板の上面にレンズを形成し、前記第１基板の上面に凸部を形成することを含み、前記レンズおよび前記凸部は、前記レンズの最上部の高さが、前記凸部の最上部の高さ以下となるように形成される。これにより、第１基板にレンズを好適な態様で設けることが可能となる。例えば、第１基板を吸着して第２基板上に搭載する際に、第１基板を凸部での吸着により保持することで、レンズに圧力が加わってレンズが傷つくことや、第１基板がレンズのせいで吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。
第１実施形態の測距装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の発光装置の構造の例を示す断面図である。 図２のＢに示す発光装置の構造を示す断面図である。 第１実施形態の発光装置の構造を示す断面図および平面図である。 比較例の発光装置の基板の構造を示す平面図および断面図である。 第１実施形態の発光装置の基板の構造を示す平面図および断面図である。 比較例の発光装置の製造方法を示す断面図である。 第１実施形態の発光装置の製造方法を示す断面図である。 第２実施形態の発光装置の基板の構造を示す平面図および断面図である。 第３実施形態の発光装置の基板の構造を示す平面図および断面図である。 第４実施形態の発光装置の基板の構造を示す平面図および断面図である。 第５実施形態の発光装置の基板の構造を示す平面図および断面図である。 第６実施形態の発光装置の基板の構造を示す平面図および断面図である。 第７実施形態の発光装置の基板の構造を示す平面図および断面図である。 第８実施形態の発光装置の基板の構造を示す平面図および断面図である。 第９実施形態の発光装置の基板の構造を示す平面図および断面図である。 第１０実施形態の発光装置の基板の構造の例を示す断面図(1/2)である。 第１０実施形態の発光装置の基板の構造の例を示す断面図(2/2)である。 第１０実施形態の発光装置の構造の例を示す断面図(1/2)である。 第１０実施形態の発光装置の構造の例を示す断面図(2/2)である。
以下、本開示の実施形態を、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の測距装置の構成を示すブロック図である。
図１の測距装置は、発光装置１と、撮像装置２と、制御装置３とを備えている。図１の測距装置は、発光装置１から発光された光を被写体に照射する。撮像装置２は、被写体で反射した光を受光して被写体を撮像する。制御装置３は、撮像装置２から出力された画像信号を用いて被写体までの距離を測定（算出）する。発光装置１は、撮像装置２が被写体を撮像するための光源として機能する。
発光装置１は、発光部１１と、駆動回路１２と、電源回路１３と、発光側光学系１４とを備えている。撮像装置２は、イメージセンサ２１と、画像処理部２２と、撮像側光学系２３とを備えている。制御装置３は、測距部３１を備えている。
発光部１１は、被写体に照射するためのレーザー光を発光する。本実施形態の発光部１１は、後述するように、２次元アレイ状に配置された複数の発光素子を備え、各発光素子は、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）構造を有している。これらの発光素子から出射された光が、被写体に照射される。本実施形態の発光部１１は、図１に示すように、ＬＤ（Laser Diode）チップ４１と呼ばれるチップ内に設けられている。
駆動回路１２は、発光部１１を駆動する電気回路である。電源回路１３は、駆動回路１２の電源電圧を生成する電気回路である。図１の測距装置では例えば、電源回路１３が、測距装置内のバッテリから供給される入力電圧から電源電圧を生成し、駆動回路１２が、この電源電圧を用いて発光部１１を駆動する。本実施形態の駆動回路１２は、図１に示すように、ＬＤＤ（Laser Diode Driver）基板４２と呼ばれる基板内に設けられている。
発光側光学系１４は、種々の光学素子を備えており、これらの光学素子を介して発光部１１からの光を被写体に照射する。同様に、撮像側光学系２３は、種々の光学素子を備えており、これらの光学素子を介して被写体からの光を受光する。
イメージセンサ２１は、被写体からの光を撮像側光学系２３を介して受光し、この光を光電変換により電気信号に変換する。イメージセンサ２１は例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサである。本実施形態のイメージセンサ２１は、上記の電子信号をＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換によりアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号としての画像信号を画像処理部２２に出力する。また、本実施形態のイメージセンサ２１は、フレーム同期信号を駆動回路１２に出力し、駆動回路１２は、フレーム同期信号に基づいて、発光部１１をイメージセンサ２１におけるフレーム周期に応じたタイミングで発光させる。
画像処理部２２は、イメージセンサ２１から出力された画像信号に対し種々の画像処理を施す。画像処理部２２は例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの画像処理プロセッサを備えている。
制御装置３は、図１の測距装置の種々の動作を制御し、例えば、発光装置１の発光動作や、撮像装置２の撮像動作を制御する。制御装置３は例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。
測距部３１は、イメージセンサ２１から出力されて、画像処理部２２により画像処理を施された画像信号に基づいて、被写体までの距離を測定する。測距部３１は、測距方式として例えば、ＳＴＬ（Structured Light）方式またはＴｏＦ（Time of Flight）方式を採用している。測距部３１はさらに、上記の画像信号に基づいて、測距装置と被写体との距離を被写体の部分ごとに測定して、被写体の３次元形状を特定してもよい。
図２は、第１実施形態の発光装置１の構造の例を示す断面図である。
図２のＡは、本実施形態の発光装置１の構造の第１の例を示している。この例の発光装置１は、上述のＬＤチップ４１およびＬＤＤ基板４２と、実装基板４３と、放熱基板４４と、補正レンズ保持部４５と、１つ以上の補正レンズ４６と、配線４７とを備えている。
図２のＡは、互いに垂直なＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を示している。Ｘ方向とＹ方向は横方向（水平方向）に相当し、Ｚ方向は縦方向（垂直方向）に相当する。また、＋Ｚ方向は上方向に相当し、－Ｚ方向は下方向に相当する。－Ｚ方向は、厳密に重力方向に一致していてもよいし、厳密には重力方向に一致していなくてもよい。
ＬＤチップ４１は、放熱基板４４を介して実装基板４３上に配置され、ＬＤＤ基板４２も、実装基板４３上に配置されている。実装基板４３は、例えばプリント基板である。本実施形態の実装基板４３には、図１のイメージセンサ２１や画像処理部２２も配置されている。放熱基板４４は例えば、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）基板やＡｌＮ（窒化アルミニウム）基板などのセラミック基板である。
補正レンズ保持部４５は、ＬＤチップ４１を囲むように放熱基板４４上に配置されており、ＬＤチップ４１の上方に１つ以上の補正レンズ４６を保持している。これらの補正レンズ４６は、上述の発光側光学系１４（図１）に含まれている。ＬＤチップ４１内の発光部１１（図１）から発光された光は、これらの補正レンズ４６により補正された後、被写体（図１）に照射される。図２のＡは、一例として、補正レンズ保持部４５に保持された２つの補正レンズ４６を示している。
配線４７は、実装基板４３の表面、裏面、内部などに設けられており、ＬＤチップ４１とＬＤＤ基板４２とを電気的に接続している。配線４７は例えば、実装基板４３の表面や裏面に設けられたプリント配線や、実装基板４３を貫通するビア配線である。本実施形態の配線４７はさらに、放熱基板４４の内部または付近を通過している。
図２のＢは、本実施形態の発光装置１の構造の第２の例を示している。この例の発光装置１は、第１の例の発光装置１と同じ構成要素を備えているが、配線４７の代わりにバンプ４８を備えている。
図２のＢでは、放熱基板４４上にＬＤＤ基板４２が配置されており、ＬＤＤ基板４２上にＬＤチップ４１が配置されている。このようにＬＤチップ４１をＬＤＤ基板４２上に配置することにより、第１の例の場合に比べて、実装基板４３のサイズを小型化することが可能となる。図２のＢでは、ＬＤチップ４１が、ＬＤＤ基板４２上にバンプ４８を介して配置されており、バンプ４８によりＬＤＤ基板４２と電気的に接続されている。バンプ４８は、例えば金（Ａｕ）で形成されている。
以下、本実施形態の発光装置１について、図２のＢに示す第２の例の構造を有しているとして説明する。ただし、以下の説明は、第２の例に特有の構造についての説明を除き、第１の例の構造を有する発光装置１にも適用可能である。
図３は、図２のＢに示す発光装置１の構造を示す断面図である。
図３は、発光装置１内のＬＤチップ４１とＬＤＤ基板４２の断面を示している。図３に示すように、ＬＤチップ４１は、基板５１と、積層膜５２と、複数の発光素子５３と、複数のアノード電極５４と、複数のカソード電極５５とを備えている。また、ＬＤＤ基板４２は、基板６１と、複数の接続パッド６２とを備えている。基板５１は、本開示の第１基板の例であり、基板６１は、本開示の第２基板の例である。なお、図３では、後述するレンズ７１、凸部７２、および反射防止膜７３の図示は省略されている（図４を参照）。
基板５１は、例えばＧａＡｓ（ガリウムヒ素）基板などの化合物半導体基板である。図３は、－Ｚ方向を向いている基板５１の表面Ｓ１と、＋Ｚ方向を向いている基板５１の裏面Ｓ２とを示している。図３では、表面Ｓ１が基板５１の下面となっており、裏面Ｓ２が基板５１の上面となっている。
積層膜５２は、基板５１の表面Ｓ１に積層された複数の層を含んでいる。これらの層の例は、ｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層、および光反射層や、光の射出窓を有する絶縁層などである。積層膜５２は、－Ｚ方向に突出した複数のメサ部Ｍを含んでいる。これらのメサ部Ｍの一部が、複数の発光素子５３となっている。
発光素子５３は、積層膜５２の一部として、基板５２の表面Ｓ１に設けられている。本実施形態の発光素子５３は、ＶＣＳＥＬ構造を有しており、光を＋Ｚ方向に出射する。発光素子５３から出射された光は、図３に示すように、基板５１の表面Ｓ１から裏面Ｓ２へと基板５１内を透過し、基板５１から上述の補正レンズ４６（図２）に入射する。このように、本実施形態のＬＤチップ４１は、裏面出射型のＶＣＳＥＬチップとなっている。
アノード電極５４は、発光素子５３の下面に形成されている。カソード電極５５は、発光素子５３以外のメサ部Ｍの下面に形成されており、メサ部Ｍの下面から、メサ部Ｍ間にある積層膜５２の下面まで延びている。各発光素子５３は、対応するアノード電極５４と対応するカソード電極５５との間に電流が流れることで光を出射する。
上述のように、ＬＤチップ４１は、ＬＤＤ基板４２上にバンプ４８を介して搭載されており、バンプ４８によりＬＤＤ基板４２と電気的に接続されている。具体的には、ＬＤＤ基板４２に含まれる基板６１上に接続パッド６２が形成されており、接続パッド６２上にバンプ４８を介してメサ部Ｍが配置されている。各メサ部Ｍは、アノード電極５４またはカソード電極５５を介してバンプ４８上に配置されている。基板６１は、例えばＳｉ（シリコン）基板などの半導体基板である。
ＬＤＤ基板４２は、発光部１１を駆動する駆動回路１２を含んでいる（図１）。図３は、駆動回路１２に含まれる複数のスイッチＳＷを模式的に示している。各スイッチＳＷは、バンプ４８を介して、対応する発光素子５３と電気的に接続されている。本実施形態の駆動回路１２は、これらのスイッチＳＷを個々のスイッチＳＷごとに制御（オン・オフ）することができる。よって、駆動回路１２は、複数の発光素子５３を個々の発光素子５３ごとに駆動させることができる。これにより、例えば測距に必要な発光素子５３のみを発光させるなど、発光部１１から出射される光を精密に制御することが可能となる。このような発光素子５３の個別制御は、ＬＤＤ基板４２をＬＤチップ４１の下方に配置することにより、各発光素子５３を対応するスイッチＳＷと電気的に接続しやすくなったことで実現可能となっている。
図４は、第１実施形態の発光装置１の構造を示す断面図および平面図である。
図４のＡは、発光装置１内のＬＤチップ４１とＬＤＤ基板４２の断面を示している。上述のように、ＬＤチップ４１は、基板５１と、積層膜５２と、複数の発光素子５３と、複数のアノード電極５４と、複数のカソード電極５５とを備えており、ＬＤＤ基板４２は、基板６１と、複数の接続パッド６２とを備えている。ただし、図４のＡでは、アノード電極５４、カソード電極５５、および接続パッド６２の図示が省略されている。
本実施形態のＬＤチップ４１は、基板５１の表面Ｓ１に複数の発光素子５３を備えると共に、基板５１の裏面Ｓ２に複数のレンズ７１と、凸部７２と、反射防止膜７３とを備えている。反射防止膜７３は、本開示の膜の例である。
レンズ７１は、発光素子５３と同様に、２次元アレイ状に配置されている。本実施形態のレンズ７１は、発光素子５３と１対１で対応しており、レンズ７１の各々が、１つの発光素子５３の＋Ｚ方向に配置されている。また、本実施形態のレンズ７１は、図４のＡに示すように、基板５１の裏面Ｓ２に基板５１の一部として設けられている。具体的には、本実施形態のレンズ７１は凸レンズであり、基板５１の裏面Ｓ２を凸形状にエッチング加工することで、基板５１の一部として形成されている。本実施形態によれば、基板５１のエッチング加工によりレンズ７１を形成することで、レンズ７１を簡単に形成することができる。なお、凸レンズ以外のレンズ７１の例や、基板５１のエッチング加工の詳細については、後述する。
凸部７２は、基板５１の裏面Ｓ２に設けられており、基板５１から＋Ｚ方向に突出した凸型の形状を有している。よって、基板５１の裏面Ｓ２には、凸部７２に起因する段差が形成されている。凸部７２は、凸レンズである本実施形態のレンズ７１と同様に、凸型の形状を有しているが、レンズ７１としては使用されない。本実施形態の凸部７２は、後述するように、基板５１上の全レンズ７１を環状に包囲する形状を有している（図４のＢを参照）。また、本実施形態の凸部７２は、レンズ７１と同様に、基板５１の裏面Ｓ２に基板５１の一部として設けられている。よって、本実施形態によれば、基板５１のエッチング加工により凸部７２を形成することで、凸部７２を簡単に形成することができる。
反射防止膜７３は、レンズ７１および凸部７２を覆うように、基板５１の裏面Ｓ２に設けられている。よって、反射防止膜７３は、レンズ７１上に配置された第１部分Ｘ１と、凸部７２上に配置された第２部分Ｘ２とを含んでいる。反射防止膜７３は、基板５１の内部からレンズ７１に入射した光が、基板５１の内部へと反射されることを防止する機能を有している。反射防止膜７３は、例えば酸化シリコン膜である。反射防止膜７３は、本実施形態では均一な厚さを有しているが、不均一な厚さを有していてもよい。
上記複数の発光素子５３から出射された光は、基板５１の表面Ｓ１から裏面Ｓ２へと基板５１内を透過し、上記複数のレンズ７１に入射する。本実施形態では、各発光素子５３から出射された光が、対応する１つのレンズ７１に入射する。これにより、上記複数の発光素子５３から出射された光を、個々のレンズ７１ごとに成形することが可能となる。上記複数のレンズ７１を通過した光は、補正レンズ４６（図２）を通過し、被写体（図１）に照射される。なお、発光素子５３とレンズ７１が１対１に対応しない場合の例については、後述する。
ここで、図４のＡに示す厚さＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２や幅Ｄ１、Ｄ２について説明する。
本実施形態では、各レンズ７１の最上部の高さが、凸部７２の最上部の高さ以下となっている。別言すると、各レンズ７１の最上部のＺ座標が、凸部７２の最上部のＺ座標以下となっている。本実施形態の各レンズ７１は凸レンズであるため、各レンズ７１の最上部は、各レンズ７１の頂部である。一方、本実施形態の凸部７２は平坦な上面を有しているため、凸部７２の最上部は、凸部７２の上面である。よって、本実施形態では、各レンズ７１の頂部の高さが、凸部７２の上面の高さ以下となっている。
その結果、各レンズ７１上の反射防止膜７３の第１部分Ｘ１の最上部の高さは、凸部７２上の反射防止膜７３の第２部分Ｘ２の最上部の高さ以下となっている。各レンズ７１上の第１部分Ｘ１の最上部は、各レンズ７１の頂部の上方に存在している。一方、凸部７２上の第２部分Ｘ２の最上部は、凸部７２の上面の上方に存在している。よって、各レンズ７１の頂部の上方に存在する第１部分Ｘ１の最上部の高さは、凸部７２の上面の上方に存在する第２部分Ｘ２の最上部の高さ以下となっている。
厚さＡ１、Ｂ１、Ｃ１はそれぞれ、基板５１、レンズ７１、凸部７２のＺ方向の厚さを表している。幅Ｄ１は、図４のＡにおける凸部７２のＸ方向の幅を表している。基板５１の厚さＡ１は、例えば１００～６００μｍである。レンズ７１の厚さＢ１は、例えば０．１～１０μｍである。凸部７２の厚さＣ１は、例えば０．１～１０μｍである。凸部７２の幅Ｄ１は、例えば１０～１００μｍである。さらに、反射防止膜７３の厚さは、例えば０．１～１μｍである。
各レンズ７１の厚さＢ１は、基板５１の裏面Ｓ２の平坦部に対する各レンズ７１の最上部の高さに相当している。同様に、凸部７２の厚さＣ１は、基板５１の裏面Ｓ２の平坦部に対する凸部７２の最上部の高さに相当している。よって、各レンズ７１の最上部の高さが、凸部７２の最上部の高さ以下であることは、各レンズ７１の厚さＢ１が、凸部７２の厚さＣ１以下であると言い換えることができる（Ｂ１≦Ｃ１）。
さらに、厚さＡ２、Ｂ２、Ｃ２はそれぞれ、基板５１と反射防止膜７３の合計厚、レンズ７１と反射防止膜７３の合計厚、凸部７２と反射防止膜７３の合計厚を表している。幅Ｄ２は、図４のＡにおける凸部７２と反射防止膜７４の合計幅を表している。各レンズ７１上の第１部分Ｘ１の最上部の高さが、凸部７２上の第２部分Ｘ２の最上部の高さ以下であることは、各レンズ７１と反射防止膜７３の合計厚Ｂ２が、凸部７２と反射防止膜７３の合計厚Ｃ２以下であると言い換えることができる（Ｂ２≦Ｃ２）。
本実施形態の発光装置１を製造する際には、後述するように、基板５１を吸着することで基板５１を保持し、吸着により保持されている基板５１を基板６１上に搭載する。この際、レンズ７１上の第１部分Ｘ１で基板５１を吸着しようとすると、レンズ７１に圧力が加わってレンズ７１が傷つくおそれや、基板５１がレンズ７１のせいで吸着しにくくなるおそれがある。しかしながら、本実施形態の第１部分Ｘ１の最上部の高さは第２部分Ｘ２の最上部の高さ以下となっているので、凸部７２上の第２部分Ｘ２で基板５１を吸着することができる。これにより、レンズ７１に圧力が加わってレンズ７１が傷つくことや、基板５１がレンズ７１のせいで吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。
なお、上記複数のレンズ７１は、本実施形態では同じ形状を有しているが、互いに異なる形状を有していてもよい。また、凸部７２は、本実施形態では平坦な上面を有しているが、非平坦な上面を有していてもよい。これらの場合でも、各レンズ７１上の第１部分Ｘ１の最上部の高さを、凸部７２上の第２部分Ｘ２の最上部の高さ以下に設定することで、上記の効果を得ることができる。
図４のＢは、基板５１の裏面Ｓ２に設けられたレンズ７１や凸部７２のレイアウトを示している。図４のＢでは、レンズ７１が、基板５１の裏面Ｓ２に２次元アレイ状に配置されており、具体的には、正方格子状に配置されている。また、凸部７２は、四角形の裏面Ｓ２の四辺に沿って延びる四角形の環状の形状を有しており、基板５１上の全レンズ７１を環状に包囲している。なお、図４のＡは、図４のＢに示すＡ－Ａ’線に沿った断面を示している。
次に、図５から図８を参照して、第１実施形態の発光装置１と比較例の発光装置１とを比較する。本比較例の発光装置１の説明では、本実施形態の発光装置１の説明で使用した符号と同じ符号を使用する。
図５は、比較例の発光装置１の基板５１の構造を示す平面図および断面図である。図５のＡは、ダイシングされる前の基板５１の構造を示す平面図であり、図５のＢは、図５のＡに示すＡ－Ａ’線に沿った断面図である。
本比較例の基板５１は、図５のＡおよびＢに示すように、複数のチップ領域８１と、スクライブ領域（ダイシング領域）８２とを備えている。各チップ領域８１は、基板５１のダイシング後に１つのチップとなる領域である。スクライブ領域８２は、基板５１のダイシング時にカットされる領域である。本比較例の基板５１は、スクライブ領域８２においてカットされることで、複数のチップ領域８１に分割（ダイシング）される。
各チップ領域８１は、長方形（または正方形）の平面形状を有しており、レンズ領域８１ａと、周辺領域８１ｂとを含んでいる。レンズ領域８１ａは、２次元アレイ状に配置された複数のレンズ７１を含んでいる（図５のＢ）。周辺領域８１ｂは、レンズ領域８１ａを環状に包囲している。
スクライブ領域８２は、上記複数のチップ領域８１を個々のチップ領域８１ごとに環状に包囲する平面形状を有しており、Ｘ方向に延びる複数のスクライブライン（ダイシングライン）８２ａと、Ｙ方向に延びる複数のスクライブライン８２ｂとを含んでいる。本比較例の基板５１は、これらのスクライブライン８２ａ、８２ｂにダイサーを当ててカットされることで、複数のチップ領域８１に分割される。符号Ｌは、スクライブライン８２ｂを通過する平面を示している。
本比較例の基板５１には、凸部７２が設けられていないことに留意されたい。なお、反射防止膜７３は、図５のＡおよびＢに示す基板５１上に、後に形成される。すなわち、図５のＡおよびＢは、反射防止膜７３が形成される前の基板５１を示している。
図６は、第１実施形態の発光装置１の基板５１の構造を示す平面図および断面図である。図６のＡは、ダイシングされる前の基板５１の構造を示す平面図であり、図６のＢは、図６のＡに示すＡ－Ａ’線に沿った断面図である。
本実施形態の基板５１は、図６のＡおよびＢに示すように、複数のチップ領域８１と、スクライブ領域８２とを備えている。本実施形態のチップ領域８１およびスクライブ領域８２の構造は、おおむね比較例のチップ領域８１およびスクライブ領域８２の構造と同じである。
ただし、本実施形態の基板５１には、複数の凸部７２が設けられている。これらの凸部７２は、基板５１のチップ領域８１内に設けられており、具体的には、１つのチップ領域８１内に１つの凸部７２が設けられている（図６のＡ）。各凸部７２は、周辺領域８１ｂ内に設けられており、レンズ領域８１ａを環状に包囲する平面形状を有している。本実施形態の各凸部７２は、図６のＡおよびＢに示すように、スクライブ領域８２内には設けられていないことに留意されたい。
図６のＡにおいて、各チップ領域８１の面積に占めるレンズ領域８１ａおよび周辺領域８１ｂの面積の割合はそれぞれ、例えば約７０％および約３０％である。また、各チップ領域８１の面積に占める凸部７２の面積の割合は、例えば１．５～３０％である。これは後述する第２～第１０実施形態でも同様である。なお、これらの割合の値は、上記の値と異なる値に設定してもよい。
図７は、比較例の発光装置１の製造方法を示す断面図である。
まず、基板５１の表面Ｓ１に積層膜５２を形成し、積層膜５２に、発光素子５３を含むメサ部Ｍを形成する（図７のＡ）。具体的には、基板５１の表面Ｓ１を上向きにした状態にて、基板５１の上面（表面Ｓ１）に積層膜５２やメサ部Ｍを形成し、その後に基板５１の表面Ｓ１を下向きにする。このようにして、図７のＡに示すように、基板５１の下面（表面Ｓ１）に、積層膜５２やメサ部Ｍが形成される。図７のＡの工程ではさらに、基板５１の表面Ｓ１にアノード電極５４やカソード電極５５が形成される。
次に、リソグラフィおよびドライエッチングにより、基板５１の裏面Ｓ２（上面）にレンズ７１を形成する（図７のＢ）。本比較例のレンズ７１は、基板５１の裏面Ｓ２に、基板５１の一部として形成される。次に、基板５１の裏面Ｓ２に、レンズ７１を覆うように反射防止膜７３を形成する（図７のＢ）。
次に、基板５１を、上述のスクライブ領域８２においてカットする（図７のＣ）。これにより、基板５１が、図７のＤに示すように、上述の複数のチップ領域８１に分割される。
次に、基板５１（チップ）をコレット８３により保持し、コレット８３により保持されている基板５１を基板６１上に搭載する（図７のＤ）。具体的には、基板５１に設けられたメサ部Ｍが、不図示のアノード電極５４またはカソード電極５５と、バンプ４８と、不図示の接続パッド６２とを介して、基板６１上に配置される。これにより、基板５１が基板６１と電気的に接続される。このようにして、本比較例の発光装置１が製造される。
コレット８３は、基板５１上の露出面に接触して基板５１を吸着することで、基板５１を保持することができる。本比較例の基板５１上の露出面は、基板５１上の反射防止膜７３の上面であるため、コレット８３は反射防止膜７３の上面に接触している。コレット８３は、本開示の基板保持装置の例である。
本比較例では、基板５１からレンズ７１が＋Ｚ方向に突出しているため、レンズ７１上の反射防止膜７３が、反射防止膜７３のその他の部分から＋Ｚ方向に突出している。そのため、コレット８３は、レンズ７１上の反射防止膜７３に接触する。一般にコレット８３は硬い材料で形成されており、コレット８３がレンズ７１上の反射防止膜７３に接触しても、コレット８３の形状は、レンズ７１上の反射防止膜７３の凹凸形状に追従しない。よって、コレット８３がレンズ７１上の反射防止膜７３に接触すると、コレット８３からレンズ７１に圧力が加わってレンズ７１が傷つくおそれや、基板５１がレンズ７１のせいでコレット８３により吸着しにくくなるおそれがある。
図８は、第１実施形態の発光装置１の製造方法を示す断面図である。
まず、基板５１の表面Ｓ１に積層膜５２を形成し、積層膜５２に、発光素子５３を含むメサ部Ｍを形成する（図８のＡ）。具体的には、基板５１の表面Ｓ１を上向きにした状態にて、基板５１の上面（表面Ｓ１）に積層膜５２やメサ部Ｍを形成し、その後に基板５１の表面Ｓ１を下向きにする。このようにして、図８のＡに示すように、基板５１の下面（表面Ｓ１）に、積層膜５２やメサ部Ｍが形成される。図８のＡの工程ではさらに、基板５１の表面Ｓ１にアノード電極５４やカソード電極５５が形成される。
次に、リソグラフィおよびドライエッチングにより、基板５１の裏面Ｓ２（上面）にレンズ７１および凸部７２を形成する（図８のＢ）。本実施形態のレンズ７１および凸部７２は、基板５１の裏面Ｓ２に、基板５１の一部として形成される。なお、レンズ７１および凸部７２は、本実施形態では同じエッチングにより同時に形成されるが、異なるエッチングにより順番に形成されてもよい。次に、基板５１の裏面Ｓ２に、レンズ７１および凸部７２を覆うように反射防止膜７３を形成する（図８のＢ）。
本実施形態のレンズ７１および凸部７２は、上述のように、各レンズ７１の最上部の高さが、凸部７２の最上部の高さ以下となるように形成される（図４のＡ参照）。その結果、本実施形態の反射防止膜７３は、上述のように、各レンズ７１上の第１部分Ｘ１の最上部の高さが、凸部７２上の第２部分Ｘ２の最上部の高さ以下となるように形成される（図４のＡ参照）。図８のＢでは、各レンズ７１の最上部の高さが、凸部７２の最上部の高さよりも低くなっているため、各レンズ７１上の第１部分Ｘ１の最上部の高さが、凸部７２上の第２部分Ｘ２の最上部の高さよりも低くなっている。
次に、基板５１を、上述のスクライブ領域８２においてカットする（図８のＣ）。これにより、基板５１が、図８のＤに示すように、上述の複数のチップ領域８１に分割される。
次に、基板５１（チップ）をコレット８３により保持し、コレット８３により保持されている基板５１を基板６１上に搭載する（図８のＤ）。具体的には、基板５１に設けられたメサ部Ｍが、不図示のアノード電極５４またはカソード電極５５と、バンプ４８と、不図示の接続パッド６２とを介して、基板６１上に配置される。これにより、基板５１が基板６１と電気的に接続される。このようにして、本実施形態の発光装置１が製造される。
本実施形態では、レンズ７１上の反射防止膜７３（第１部分Ｘ１）の最上部の高さが、凸部７２上の反射防止膜７３（第２部分Ｘ２）の最上部の高さよりも低くなっている。そのため、コレット８３は、凸部７２上の反射防止膜７３に接触し、レンズ７１上の反射防止膜７３に接触しないように、基板５１を吸着することができる。これにより、コレット８３からレンズ７１に圧力が加わってレンズ７１が傷つくことや、基板５１がレンズ７１のせいでコレット８３により吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。
本実施形態では、レンズ７１上の反射防止膜７３（第１部分Ｘ１）の最上部の高さが、凸部７２上の反射防止膜７３（第２部分Ｘ２）の最上部の高さと同じでもよい。この場合には、コレット８３が、凸部７２上の反射防止膜７３だけでなく、レンズ７１上の反射防止膜７３にも接触する可能性がある。しかしながら、これらの最上部の高さが同じであれば、コレット８３からレンズ７１に大きな圧力が加わることは抑制できるし、基板５１は凸部７２の上方で好適に吸着できる。よって、レンズ７１上の反射防止膜７３の最上部の高さは、凸部７２上の反射防止膜７３の最上部の高さより低くてもよいし、凸部７２上の反射防止膜７３の最上部の高さと同じでもよい。
また、本実施形態によれば、凸部７２上に反射防止膜７３を形成することで、反射防止膜７３を基板５１から剥がれにくくすることが可能となる。理由は、反射防止膜７３が凸部７２にひっかかることで、基板５１の端面からの反射防止膜７３の剥がれが生じにくくなるからである。反射防止膜７３が剥がれにくくなる効果は、発光装置１の製造中にも製造後にも享受できる。
本実施形態の基板５１のダイシング後の面積は小さく、本実施形態の各レンズ７１の面積も小さい。そのため、本実施形態のレンズ７１は、コレット８３からの圧力により傷つきやすい。さらに、本実施形態の基板５１はＧａＡｓ基板であるため、このこともレンズ７１が傷つきやすい原因となる。本実施形態によれば、傷つきやすい構造物であるレンズ７１が傷つくことを抑制することが可能となる。
本実施形態の基板５１は、ダイシング後に基板６１上に搭載される。この際、本実施形態によれば、コレット８３からレンズ７１に圧力が加わってレンズ７１が傷つくことや、基板５１がレンズ７１のせいでコレット８３により吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。よって、本実施形態によれば、発光素子５３やレンズ７１を高性能なＧａＡｓ基板（基板５１）に形成しつつ、発光装置１用の回路を安価なＳｉ基板（基板６１）に形成することが可能となる。
以上のように、本実施形態の発光装置１では、各レンズ７１上の反射防止膜７３（第１部分Ｘ１）の最上部の高さが、凸部７２上の反射防止膜７３（第２部分Ｘ２）の最上部の高さ以下となっている。よって、本実施形態によれば、基板５１にレンズ７１を好適な態様で設けることが可能となる。例えば、基板５１を吸着して基板６１上に搭載する際に、基板５１を第２部分Ｘ２での吸着により保持することで、レンズ７１に圧力が加わってレンズ７１が傷つくことを抑制することや、基板５１がレンズ７１のせいで吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。
なお、本実施形態のレンズ７１や凸部７２は、基板５１上の膜により覆われており、具体的には、基板５１上の反射防止膜７３により覆われている。しかしながら、レンズ７１や凸部７２は、基板５１上の膜により形成されていてもよい。この膜は、反射防止膜７３でもよいし、反射防止膜７３とは異なる膜でもよい。このような膜の詳細については、後述する。
（第２～第９実施形態）
図９は、第２実施形態の発光装置１の基板５１の構造を示す平面図および断面図である。図９のＡおよびＢの関係は、図６のＡおよびＢの関係と同様である。
本実施形態の凸部７２は、図９のＡおよびＢに示すように、基板５１のチップ領域８１およびスクライブ領域８２内に連続して形成されている。具体的には、本実施形態の凸部７２は、各周辺領域８１ｂ内に形成された部分と、スクライブライン８２ａ、８２ｂ内に形成された部分とを含んでおり、各レンズ領域８１ａを環状に包囲している。本実施形態の基板５１をダイシングすると、１つの凸部７２が、個々のチップ領域８１内の凸部７２に分割される。本実施形態の凸部７２の幅は、第１実施形態の凸部７２の幅よりも広いことから、本実施形態の凸部７２は一般に、第１実施形態の凸部７２よりも容易に形成することが可能である。
図１０は、第３実施形態の発光装置１の基板５１の構造を示す平面図および断面図である。図１０のＡおよびＢの関係は、図６のＡおよびＢの関係と同様である。
本実施形態の各凸部７２は、スクライブライン８２ａとスクライブライン８２ｂとの各交点やその付近に配置されている。具体的には、本実施形態の各凸部７２は、互いに隣接する４つの周辺領域８１ｂ内に形成された部分と、スクライブ領域８２内に形成された部分とを含んでおり、正方形（または長方形）の平面形状を有している。本実施形態の基板５１をダイシングすると、各チップ領域８１は、基板５１の裏面Ｓ２の４つの角に設けられた４つの凸部７２を含むこととなる。本実施形態のダイシング後の基板５１は、４つの角に４つの凸部７２を含んでいるため、コレット８３が反射防止膜７３の４箇所で接触することになり、コレット８３により基板５１を容易に吸着することができる。
図１１は、第４実施形態の発光装置１の基板５１の構造を示す平面図および断面図である。図１１のＡおよびＢの関係は、図６のＡおよびＢの関係と同様である。
本実施形態の各凸部７２は、１本のスクライブライン８２ｂ内やその付近に配置されている。具体的には、本実施形態の各凸部７２は、周辺領域８１ｂ内に形成された部分と、スクライブ領域８２内に形成された部分とを含んでおり、Ｙ方向に延びる線状の平面形状を有している。本実施形態の基板５１をダイシングすると、各チップ領域８１は、基板５１の裏面Ｓ２の１つの辺に沿って線状に延びる凸部７２と、基板５１の裏面Ｓ２の別の１つの辺に沿って線状に延びる凸部７２とを含むことになる。本実施形態のダイシング後の基板５１も、第３実施形態のダイシング後の基板５１と同様に、コレット８３により容易に吸着することができる。
図１２は、第５実施形態の発光装置１の基板５１の構造を示す平面図および断面図である。図１２のＡおよびＢの関係は、図６のＡおよびＢの関係と同様である。
本実施形態の各凸部７２は、１本のスクライブライン８２ｂの＋Ｘ方向または－Ｘ方向に配置されている。具体的には、本実施形態の各凸部７２は、周辺領域８１ｂ内に形成された部分と、スクライブライン８２ａ内に形成された部分とを含んでおり、Ｙ方向に延びる線状の平面形状を有している。本実施形態の基板５１をダイシングすると、各チップ領域８１は、基板５１の裏面Ｓ２の１つの辺に沿って線状に延びる凸部７２と、基板５１の裏面Ｓ２の別の１つの辺に沿って線状に延びる凸部７２とを含むことになる。本実施形態のダイシング後の基板５１も、第３および第４実施形態のダイシング後の基板５１と同様に、コレット８３により容易に吸着することができる。
なお、第４および第５実施形態の各凸部７２は、Ｙ方向の代わりにＸ方向に線状に延びていてもよい。
図１３は、第６実施形態の発光装置１の基板５１の構造を示す平面図および断面図である。図１３のＡおよびＢの関係は、図６のＡおよびＢの関係と同様である。
本実施形態の各凸部７２は、１組のスクライブライン８２ａ、８２ｂ内やその付近に配置されている。具体的には、本実施形態の各凸部７２は、周辺領域８１ｂ内に形成された部分と、スクライブ領域８２内に形成された部分とを含んでおり、Ｘ方向およびＹ方向に延びるＬ字型の平面形状を有している。本実施形態の基板５１をダイシングすると、各チップ領域８１は、基板５１の裏面Ｓ２の２つの辺に沿ってＬ字型に延びる凸部７２と、基板５１の裏面Ｓ２の１つの角に設けられた凸部７２とを含むことになる（チップ領域８１によっては、１つの辺に沿って線状に延びる１つの凸部７２と、２つの角に設けられた２つの凸部７２とを含むこととなる）。本実施形態のダイシング後の基板５１も、これらの２つの凸部７２で吸着されるため、コレット８３により容易に吸着することができる。
図１４は、第７実施形態の発光装置１の基板５１の構造を示す平面図および断面図である。図１４のＡおよびＢの関係は、図６のＡおよびＢの関係と同様である。
本実施形態の各凸部７２は、１組のスクライブライン８２ａ、８２ｂの＋Ｘおよび＋Ｙ方向または－Ｘおよび－Ｙ方向に配置されている。具体的には、本実施形態の各凸部７２は、周辺領域８１ｂ内に形成された部分と、スクライブライン８２ａ、８２ｂ内に形成された部分とを含んでおり、Ｘ方向およびＹ方向に延びるＬ字型の平面形状を有している。本実施形態の基板５１をダイシングすると、各チップ領域８１は、基板５１の裏面Ｓ２の２つの辺に沿ってＬ字型に延びる凸部７２と、基板５１の裏面Ｓ２の１つの角付近に設けられた凸部７２とを含むことになる（チップ領域８１によっては、１つの辺に沿って線状に延びる１つの凸部７２と、２つの角に設けられた２つの凸部７２とを含むこととなる）。本実施形態のダイシング後の基板５１も、これらの２つの凸部７２で吸着されるため、コレット８３により容易に吸着することができる。
図１５は、第８実施形態の発光装置１の基板５１の構造を示す平面図および断面図である。図１５のＡおよびＢの関係は、図６のＡおよびＢの関係と同様である。
本実施形態の各凸部７２は、１本のスクライブライン８２ａまたは８２ｂの＋Ｙ方向、－Ｙ方向、＋Ｘ方向、または－Ｘ方向に配置されている。具体的には、本実施形態の各凸部７２は、周辺領域８１ｂ内に形成されており、Ｘ方向またはＹ方向に延びる線状の平面形状を有している。本実施形態の基板５１をダイシングすると、各チップ領域８１は、基板５１の裏面Ｓ２の４つの辺に沿って線状に延びる４つの凸部７２を含むことになる。本実施形態のダイシング後の基板５１は、これらの４つの凸部７２で吸着されるため、コレット８３により容易に吸着することができる。
図１６は、第９実施形態の発光装置１の基板５１の構造を示す平面図および断面図である。図１６のＡおよびＢの関係は、図６のＡおよびＢの関係と同様である。
本実施形態の各凸部７２は、１本のスクライブライン８２ａまたは８２ｂ内やその付近に配置されている。具体的には、本実施形態の各凸部７２は、周辺領域８１ｂ内に形成された部分と、スクライブライン８２ａまたは８２ｂ内に形成された部分とを含んでおり、Ｘ方向またはＹ方向に延びる線状の平面形状を有している。本実施形態の基板５１をダイシングすると、各チップ領域８１は、基板５１の裏面Ｓ２の４つの辺に沿って線状に延びる４つの凸部７２を含むことになる。本実施形態のダイシング後の基板５１は、これらの４つの凸部７２で吸着されるため、コレット８３により容易に吸着することができる。
これらの実施形態では、第１実施形態と同様に、各レンズ７１上の反射防止膜７３（第１部分Ｘ１）の最上部の高さが、凸部７２上の反射防止膜７３（第２部分Ｘ２）の最上部の高さ以下に設定される。よって、これらの実施形態によれば、基板５１にレンズ７１を好適な態様で設けることが可能となる。
これらの実施形態の発光装置１は、第１実施形態の発光装置１と同様に、図８に示す方法により製造可能である。ただし、図８のＢに示す工程では、凸部７２を、第２～第９実施形態の各々の凸部７２の形状を有するように形成する。
（第１０実施形態）
第１０実施形態の発光装置１は、第１～第９実施形態の変形例の発光装置１に相当している。以下、図１７～図２０を参照して、第１０実施形態の発光装置１の種々の例を説明する。
図１７および図１８は、第１０実施形態の発光装置１の基板５１の構造の例を示す断面図である。図１７のＡ～図１８のＤの各々は、図４のＡと同様に発光装置１の基板５１等の断面を示しているが、凸部７２や反射防止膜７３等の図示は省略されている。
図１７のＡの基板５１は、図４のＡの基板５１と同様に、発光素子５３と１対１で対応する凸レンズである複数のレンズ７１を備えている。同様に、図１７のＢ、Ｃ、およびＤの各々の基板５１は、発光素子５３と１対１で対応する複数のレンズ７１を備えている。ただし、図１７のＢの基板５１は、凹レンズを備えており、図１７のＣの基板５１は、互いに形状（曲率）の異なる凸レンズを備えており、図１７のＤの基板５１は、凸レンズと凹レンズの両方を備えている。このように、本実施形態の各レンズ７１は、凸レンズでも凹レンズでもよい。
図１８のＡの基板５１では、発光素子５３とレンズ７１がＮ：１で対応している（Ｎは２以上の整数）。よって、図１８のＡでは、Ｎ個の発光素子５３から出射された光が、１個のレンズ７１に入射する。一方、図１８のＢの基板５１では、発光素子５３とレンズ７１が１：Ｎで対応している。よって、図１８のＢでは、１個の発光素子５３から出射された光が、Ｎ個のレンズ７１に入射する。このように、本実施形態の各レンズ７１は、発光素子５３と１：１で対応していなくてもよい。
図１８のＣの基板５１では、発光素子５３とレンズ７１が１：１で対応している。ただし、図１８のＣの基板５１は、フレネルレンズを備えている。同様に、図１８のＤの基板５１では、発光素子５３とレンズ７１が１：１で対応している。ただし、図１８のＤの基板５１は、バイナリレンズおよびフラットレンズを備えている。このように、本実施形態の各レンズ７１は、凸レンズや凹レンズ以外のレンズでもよい。
図１９および図２０は、第１０実施形態の発光装置１の構造の例を示す断面図である。図１９のＡ～図２０のＢの各々は、図４のＡと同様に発光装置１の基板５１等の断面を示している。
図１９のＡの基板５１では、図４のＡの基板５１と同様に、発光素子５３とレンズ７１が１：１で対応している。ただし、図１９のＡの基板５１は、凸レンズではなく凹レンズを備えている。図１９のＡはさらに、基板５１の裏面Ｓ２に設けられた凸部７２と、基板５１の裏面Ｓ２に、レンズ７１および凸部７２を覆うように形成された反射防止膜７３とを示している。図１９のＡでは、図４のＡと同様に、各レンズ７１上の反射防止膜７３（第１部分Ｘ１）の最上部の高さが、凸部７２上の反射防止膜７３（第２部分Ｘ２）の最上部の高さ以下となっている。なお、図１９のＡの各レンズ７１の最上部は、レンズ７１の縁の部分である。
図１９のＡのレンズ７１は、凹レンズである。この場合にも、レンズ７１上の反射防止膜７３の上面には、レンズ７１に起因する凹凸が生じる。そのため、基板５１をレンズ７１上の反射防止膜７３で吸着しようとすると、レンズ７１に圧力が加わってレンズ７１が傷つくおそれや、基板５１がレンズ７１のせいで吸着しにくくなるおそれがある。しかしながら、図１９のＡの基板５１は凸部７２上の反射防止膜７３で吸着することができるため、これらの問題を抑制することが可能となる。
図１９のＢの基板５１は、図４のＡの基板５１と同様に、レンズ７１として凸レンズを備えている。ただし、図１９のＢの基板５１では、発光素子５３とレンズ７１がＮ：１で対応している。図１９のＡはさらに、基板５１の裏面Ｓ２に設けられた凸部７２と、基板５１の裏面Ｓ２に、レンズ７１および凸部７２を覆うように形成された反射防止膜７３とを示している。図１９のＢでは、図４のＡと同様に、各レンズ７１上の反射防止膜７３（第１部分Ｘ１）の最上部の高さが、凸部７２上の反射防止膜７３（第２部分Ｘ２）の最上部の高さ以下となっている。図１９のＢの基板５１も凸部７２上の反射防止膜７３で吸着することができるため、上記の問題を抑制することが可能となる。
図２０のＡの発光装置１は、レンズ７１、凸部７２、反射防止膜７３等に加えて、半導体膜７４を備えている。図２０のＡでは、半導体膜７４が、基板５１の裏面Ｓ２に形成されている。さらには、レンズ７１および凸部７２が、半導体膜７４の上面に、半導体膜７４の一部として設けられている。さらには、反射防止膜７３が、半導体膜７４の上面に、レンズ７１および凸部７２を覆うように形成されている。図２０のＡの反射防止膜７３および半導体膜７４は、本開示の膜の例である。具体的には、反射防止膜７３は、レンズ７１および凸部７２上に配置されている膜となっており、半導体膜７４は、レンズ７１および凸部７２を形成している膜となっている。半導体膜７４は、例えばＳｉ（シリコン）膜である。
図２０のＡの反射防止膜７３および半導体膜７４は、レンズ７１上に配置されているかまたはレンズ７１を形成している第１部分Ｙ１と、凸部７２上に配置されているかまたは凸部７２を形成している第２部分Ｙ２とを含んでいる。そして、各レンズ７１の最上部の高さが、凸部７２の最上部の高さ以下となっている。その結果、反射防止膜７３および半導体膜７４の第１部分Ｙ１の最上部の高さが、反射防止膜７３および半導体膜７４の第２部分Ｙ２の最上部の高さ以下となっている。これにより、基板５１を吸着して基板６１上に搭載する際に、レンズ７１に圧力が加わってレンズ７１が傷つくことや、基板５１がレンズ７１のせいで吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。
なお、図２０のＡに示す反射防止膜７３は、凸部７２上に配置されている膜と解する代わりに、凸部７２を形成している膜と解してもよい。前者のように解する場合でも、後者のように解する場合でも、反射防止膜７３および半導体膜７４の第１部分Ｙ１の最上部の高さは、反射防止膜７３および半導体膜７４の第２部分Ｙ２の最上部の高さ以下に設定される。これは、第１～第９実施形態の反射防止膜７３や、第１０実施形態のその他の例の反射防止膜７３についても同様である。
図２０のＢの発光装置１は、図４のＡの発光装置１と同様に、レンズ７１や凸部７２等を備えているが、反射防止膜７３は備えていない。このように、本実施形態の発光装置１は、反射防止膜７２を備えていなくてもよい。この場合、コレット８３は、反射防止膜７３の上面ではなく基板５１の裏面Ｓ２に接触することになる。
図２０のＢでは、各レンズ７１の最上部の高さが、凸部７２の最上部の高さ以下となっている。そのため、基板５１を凸部７２での吸着により保持することができる。これにより、基板５１を吸着して基板６１上に搭載する際に、レンズ７１に圧力が加わってレンズ７１が傷つくことや、基板５１がレンズ７１のせいで吸着しにくくなることを抑制することが可能となる。
図１７のＡ～図２０のＢの例の発光装置１は、第１実施形態の発光装置１と同様に、図８に示す方法により製造可能である。ただし、図８のＢに示す工程では、レンズ７１や凸部７２を、各例のレンズ７１や凸部７２の形状を有するように形成する。また、図２０のＡの発光装置１を製造する際には、図８のＢに示す工程を、基板５１の裏面Ｓ２に半導体膜７４を形成してから、基板５１の代わりに半導体膜７４に対して行う。また、図２０のＢの発光装置１を製造する際には、図８のＢに示す工程で、反射防止膜７３の形成を省略する。
なお、第１～第１０実施形態の発光装置１は、測距装置の光源として使用されているが、その他の態様で使用されてもよい。例えば、これらの実施形態の発光装置１は、プリンタなどの光学機器の光源として使用されてもよいし、照明装置として使用されてもよい。
以上、本開示の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の変更を加えて実施してもよい。例えば、２つ以上の実施形態を組み合わせて実施してもよい。
なお、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
（１）
第１基板と、
前記第１基板の下面に設けられた発光素子と、
前記第１基板の上面に設けられたレンズと、
前記第１基板の上面に設けられた凸部と、
前記第１基板の上面に設けられた膜であって、前記レンズ上に配置されているかまたは前記レンズを形成している第１部分と、前記凸部上に配置されているかまたは前記凸部を形成している第２部分と、を含む膜とを備え、
前記第１部分の最上部の高さは、前記第２部分の最上部の高さ以下である、
発光装置。
（２）
前記レンズは、凸レンズ、凹レンズ、フレネルレンズ、バイナリレンズ、またはフラットレンズである、（１）に記載の発光装置。
（３）
前記第１基板の下面には、１つ以上の前記発光素子が設けられており、
前記第１基板の上面には、１つ以上の前記レンズが設けられており、
前記発光素子と前記レンズは、１：１で、Ｎ：１で、または１：Ｎで対応している（Ｎは２以上の整数）、（１）に記載の発光装置。
（４）
前記凸部は、前記レンズを環状に包囲する形状を有する、（１）に記載の発光装置。
（５）
前記凸部として、前記第１基板の上面の複数の角に設けられた複数の凸部を備える、（１）に記載の発光装置。
（６）
前記凸部は、前記第１基板の上面の１つの辺に沿って延びる線状の形状を有する、（１）に記載の発光装置。
（７）
前記凸部は、前記第１基板の上面の２つの辺の沿って延びるＬ字型の形状を有する、（１）に記載の発光装置。
（８）
前記膜は、前記レンズ上に設けられた反射防止膜である、（１）に記載の発光装置。
（９）
前記第１基板は、ガリウム（Ｇａ）およびヒ素（Ａｓ）を含む半導体基板である、（１）に記載の発光装置。
（１０）
前記発光素子から出射された光は、前記第１基板の下面から上面へと前記第１基板内を透過し、前記レンズに入射する、（１）に記載の発光装置。
（１１）
前記発光素子を介して前記第１基板が搭載された第２基板をさらに備える、（１）に記載の発光装置。
（１２）
前記第２基板は、シリコン（Ｓｉ）を含む半導体基板である、（１１）に記載の発光装置。
（１３）
第１基板と、
前記第１基板の下面に設けられた発光素子と、
前記第１基板の上面に設けられたレンズと、
前記第１基板の上面に設けられた凸部とを備え、
前記レンズの最上部の高さは、前記凸部の最上部の高さ以下である、
発光装置。
（１４）
第１基板の下面に発光素子を形成し、
前記第１基板の上面にレンズを形成し、
前記第１基板の上面に凸部を形成し、
前記第２基板の上面に、第１部分と第２部分とを含む膜を形成する、
ことを含み、
前記膜は、前記第１部分が前記レンズ上に配置されるかまたは前記レンズを形成し、前記第２部分が前記凸部上に配置されるかまたは前記凸部を形成するように形成され、
前記膜は、前記第１部分の最上部の高さが、前記第２部分の最上部の高さ以下となるように形成される、
発光装置の製造方法。
（１５）
前記レンズ、前記凸部、および前記膜の形成後に、前記第１基板を複数にチップにダイシングすることをさらに含む、（１４）に記載の発光装置の製造方法。
（１６）
前記凸部の一部は、前記第１基板のダイシング領域内に形成される、（１５）に記載の発光装置の製造方法。
（１７）
前記凸部の少なくとも一部は、前記第１基板のダイシング領域以外の領域内に形成される、（１５）に記載の発光装置の製造方法。
（１８）
前記第１基板のダイシング後に前記膜に基板保持装置を接触させて、前記第１基板を前記基板保持装置により保持し、
前記基板保持装置により保持されている前記第１基板を前記発光素子を介して第２基板上に搭載する、
ことをさらに含む、（１５）に記載の発光装置の製造方法。
（１９）
前記基板保持装置は、前記第２部分に接触し前記第１部分に接触しないように前記第１基板を保持する、（１８）に記載の発光装置の製造方法。
（２０）
第１基板の下面に発光素子を形成し、
前記第１基板の上面にレンズを形成し、
前記第１基板の上面に凸部を形成する、
ことを含み、
前記レンズおよび前記凸部は、前記レンズの最上部の高さが、前記凸部の最上部の高さ以下となるように形成される、
発光装置の製造方法。
１：発光装置、２：撮像装置、３：制御装置、
１１：発光部、１２：駆動回路、１３：電源回路、１４：発光側光学系、
２１：イメージセンサ、２２：画像処理部、２３：撮像側光学系、３１：測距部、
４１：ＬＤチップ、４２：ＬＤＤ基板、４３：実装基板、４４：放熱基板、
４５：補正レンズ保持部、４６：補正レンズ、４７：配線、４８：バンプ、
５１：基板、５２：積層膜、５３：発光素子、
５４：アノード電極、５５：カソード電極、６１：基板、６２：接続パッド、
７１：レンズ、７２：凸部、７３：反射防止膜、７４：半導体膜、
８１：チップ領域、８１ａ：レンズ領域、８１ｂ：周辺領域、
８２：スクライブ領域、８２ａ：スクライブライン、８２ｂ：スクライブライン、
８３：コレット

Claims (20)

  1. 第１基板と、
    前記第１基板の下面に設けられた発光素子と、
    前記第１基板の上面に設けられたレンズと、
    前記第１基板の上面に設けられた凸部と、
    前記第１基板の上面に設けられた膜であって、前記レンズ上に配置されているかまたは前記レンズを形成している第１部分と、前記凸部上に配置されているかまたは前記凸部を形成している第２部分と、を含む膜とを備え、
    前記第１部分の最上部の高さは、前記第２部分の最上部の高さ以下である、
    発光装置。
  2. 前記レンズは、凸レンズ、凹レンズ、フレネルレンズ、バイナリレンズ、またはフラットレンズである、請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記第１基板の下面には、１つ以上の前記発光素子が設けられており、
    前記第１基板の上面には、１つ以上の前記レンズが設けられており、
    前記発光素子と前記レンズは、１：１で、Ｎ：１で、または１：Ｎで対応している（Ｎは２以上の整数）、請求項１に記載の発光装置。
  4. 前記凸部は、前記レンズを環状に包囲する形状を有する、請求項１に記載の発光装置。
  5. 前記凸部として、前記第１基板の上面の複数の角に設けられた複数の凸部を備える、請求項１に記載の発光装置。
  6. 前記凸部は、前記第１基板の上面の１つの辺に沿って延びる線状の形状を有する、請求項１に記載の発光装置。
  7. 前記凸部は、前記第１基板の上面の２つの辺の沿って延びるＬ字型の形状を有する、請求項１に記載の発光装置。
  8. 前記膜は、前記レンズ上に設けられた反射防止膜である、請求項１に記載の発光装置。
  9. 前記第１基板は、ガリウム（Ｇａ）およびヒ素（Ａｓ）を含む半導体基板である、請求項１に記載の発光装置。
  10. 前記発光素子から出射された光は、前記第１基板の下面から上面へと前記第１基板内を透過し、前記レンズに入射する、請求項１に記載の発光装置。
  11. 前記発光素子を介して前記第１基板が搭載された第２基板をさらに備える、請求項１に記載の発光装置。
  12. 前記第２基板は、シリコン（Ｓｉ）を含む半導体基板である、請求項１１に記載の発光装置。
  13. 第１基板と、
    前記第１基板の下面に設けられた発光素子と、
    前記第１基板の上面に設けられたレンズと、
    前記第１基板の上面に設けられた凸部とを備え、
    前記レンズの最上部の高さは、前記凸部の最上部の高さ以下である、
    発光装置。
  14. 第１基板の下面に発光素子を形成し、
    前記第１基板の上面にレンズを形成し、
    前記第１基板の上面に凸部を形成し、
    前記第２基板の上面に、第１部分と第２部分とを含む膜を形成する、
    ことを含み、
    前記膜は、前記第１部分が前記レンズ上に配置されるかまたは前記レンズを形成し、前記第２部分が前記凸部上に配置されるかまたは前記凸部を形成するように形成され、
    前記膜は、前記第１部分の最上部の高さが、前記第２部分の最上部の高さ以下となるように形成される、
    発光装置の製造方法。
  15. 前記レンズ、前記凸部、および前記膜の形成後に、前記第１基板を複数にチップにダイシングすることをさらに含む、請求項１４に記載の発光装置の製造方法。
  16. 前記凸部の一部は、前記第１基板のダイシング領域内に形成される、請求項１５に記載の発光装置の製造方法。
  17. 前記凸部の少なくとも一部は、前記第１基板のダイシング領域以外の領域内に形成される、請求項１５に記載の発光装置の製造方法。
  18. 前記第１基板のダイシング後に前記膜に基板保持装置を接触させて、前記第１基板を前記基板保持装置により保持し、
    前記基板保持装置により保持されている前記第１基板を前記発光素子を介して第２基板上に搭載する、
    ことをさらに含む、請求項１５に記載の発光装置の製造方法。
  19. 前記基板保持装置は、前記第２部分に接触し前記第１部分に接触しないように前記第１基板を保持する、請求項１８に記載の発光装置の製造方法。
  20. 第１基板の下面に発光素子を形成し、
    前記第１基板の上面にレンズを形成し、
    前記第１基板の上面に凸部を形成する、
    ことを含み、
    前記レンズおよび前記凸部は、前記レンズの最上部の高さが、前記凸部の最上部の高さ以下となるように形成される、
    発光装置の製造方法。
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