JP6597837B2 - Light emitting device and manufacturing method thereof - Google Patents
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本発明は、発光装置及び発光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a method for manufacturing the light emitting device.
従来、高発光効率の半導体発光装置として、複数の発光セルが平面に縦横格子状となるアレー状に配置された構成のものが知られている(特許文献1参照)。この半導体発光装置は、半導体構造層を複数の発光セグメントに区画する少なくとも1つの第1の電極と、複数の発光セグメントにおいて隣接する発光セグメントとの間における第1の半導体層の表面に形成され、側面に光反射膜が形成された少なくとも1つの光反射溝を有している。
また、発光装置として、第2導電型窒化物半導体層の粗面が形成された第1の面と同じ基板の側に第1電極がある構成が開示されている(特許文献2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a semiconductor light emitting device with high luminous efficiency, there is known a configuration in which a plurality of light emitting cells are arranged in an array of vertical and horizontal grids on a plane (see Patent Document 1). The semiconductor light emitting device is formed on the surface of the first semiconductor layer between at least one first electrode that partitions the semiconductor structure layer into a plurality of light emitting segments and a light emitting segment adjacent to the plurality of light emitting segments, At least one light reflecting groove having a light reflecting film formed on the side surface is provided.
Further, as a light emitting device, a configuration in which a first electrode is provided on the same substrate side as the first surface on which the rough surface of the second conductivity type nitride semiconductor layer is formed is disclosed (see Patent Document 2).
しかし、従来の半導体発光装置では、第1の電極であるn側電極が半導体構造層と導通する配置が複数の発光セル間となっている。そのため、従来の半導体発光装置では、少なくとも2つの発光セルが発光することになり、個別点灯することが困難である。また、半導体発光装置では、半導体構造層部分が横方向に連続することや、半導体構造層が発光セグメントを区画する光反射溝の底面よりも上にも存在するため、半導体構造層に光が伝搬し見切りが良くない状態となってしまう。 However, in the conventional semiconductor light emitting device, the arrangement in which the n-side electrode as the first electrode is electrically connected to the semiconductor structure layer is between the plurality of light emitting cells. Therefore, in the conventional semiconductor light emitting device, at least two light emitting cells emit light, and it is difficult to individually light them. In the semiconductor light emitting device, the semiconductor structure layer portion is continuous in the lateral direction, and the semiconductor structure layer is also present above the bottom surface of the light reflecting groove that partitions the light emitting segment, so that light propagates to the semiconductor structure layer. It will be in a state that the closeout is not good.
そこで、本発明に係る実施形態は、発光セルを個別点灯したときに見切りが良好な発光装置及びその製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, an embodiment of the present invention has an object to provide a light-emitting device that has good parting when the light-emitting cells are individually turned on, and a method for manufacturing the light-emitting device.
本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法は、第1半導体層と、前記第1半導体層の上面に設けられる第2半導体層とを有する半導体積層体を準備する第1A工程と、前記半導体積層体に前記半導体積層体の上面側から前記第1半導体層に達する複数の溝部を形成することにより、行列状に配置される複数の発光セルを形成する第2A工程と、前記複数の発光セルそれぞれにおいて、前記第2半導体層を前記第2半導体層の上面側から部分的に除去することにより、前記第1半導体層の一部を前記第2半導体層から露出させる第3A工程と、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層から露出した前記第1半導体層の上方に第1孔を有する第1絶縁層を、前記複数の発光セル及び前記複数の溝部に連続して形成する第4A工程と、前記第2半導体層の上面の所定領域を除く領域の上方において前記第1絶縁層を覆うように、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第1半導体層と前記第1孔にて導通する配線電極を形成する第5A工程と、前記複数の発光セルそれぞれの前記第2半導体層の上面の前記所定領域の上方において、前記第1絶縁層に第2孔を形成する第6A工程と、前記複数の発光セルそれぞれに、前記第2孔にて前記第2半導体層と導通する第2電極を形成する第7A工程と、前記第1半導体層の下面側から、前記第1半導体層を前記溝部に形成された前記第1絶縁層に達しないようにドライエッチング又は研磨により除去する第8A工程と、前記第8A工程の後に、前記第1半導体層の下面側から、前記第1半導体層の厚み方向における一部をウエットエッチングにより除去し、前記溝部の位置で前記第1絶縁層を前記第1半導体層から露出させると共に、前記第8A工程により除去された第1半導体層の面に粗面加工を行う第9A工程と、を含むこととした。 A method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a first A step of preparing a semiconductor stacked body having a first semiconductor layer and a second semiconductor layer provided on an upper surface of the first semiconductor layer, and the semiconductor Forming a plurality of light emitting cells arranged in a matrix by forming a plurality of groove portions reaching the first semiconductor layer from the upper surface side of the semiconductor stacked body in the stacked body; and the plurality of light emitting cells In each of the steps, a third A step of partially removing the first semiconductor layer from the second semiconductor layer by partially removing the second semiconductor layer from the upper surface side of the second semiconductor layer; Forming a first insulating layer having a first hole above the first semiconductor layer exposed from the second semiconductor layer in each of the light emitting cells; and continuously forming the plurality of light emitting cells and the plurality of grooves. Process A wiring electrode that is electrically connected to the first semiconductor layer and the first hole in each of the plurality of light emitting cells so as to cover the first insulating layer above a region excluding a predetermined region on the upper surface of the second semiconductor layer. A 5A step of forming a plurality of light emitting cells, a 6A step of forming a second hole in the first insulating layer above the predetermined region on the upper surface of the second semiconductor layer of each of the plurality of light emitting cells, In each light emitting cell, a seventh electrode forming a second electrode that is electrically connected to the second semiconductor layer through the second hole, and forming the first semiconductor layer in the groove from the lower surface side of the first semiconductor layer. And removing the first insulating layer by dry etching or polishing so as not to reach the first insulating layer, and after the eighth A step, from the lower surface side of the first semiconductor layer in the thickness direction of the first semiconductor layer Some A 9A step of removing the first insulating layer from the first semiconductor layer at a position of the groove and performing a rough surface processing on the surface of the first semiconductor layer removed by the 8A step; , Including.
また、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法は、第1半導体層と、前記第1半導体層の上面に設けられる第2半導体層とを有する半導体積層体を準備する第1B工程と、前記半導体積層体に前記半導体積層体の上面側から前記第1半導体層に達する複数の溝部を形成することにより、行列状に配置される複数の発光セルを形成する第2B工程と、前記複数の発光セルそれぞれにおいて、前記第2半導体層を前記第2半導体層の上面側から部分的に除去することにより、前記第1半導体層の一部を前記第2半導体層から露出させる第3B工程と、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層の上面の所定領域の上方に、第2孔を有する第1絶縁層を、前記複数の発光セル及び前記複数の溝部に連続して形成する第4B工程と、前記第2半導体層の上面の前記所定領域を除く領域の上方において前記第1絶縁層を覆うように、前記発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層と前記第2孔にて導通する配線電極を形成する第5B工程と、前記複数の発光セルそれぞれの前記第2半導体層から露出した前記第1半導体層の上方において、前記第1絶縁層に第1孔を形成する第6B工程と、前記複数の発光セルそれぞれに、前記第1孔において前記第1半導体層と導通する第1電極を形成する第7B工程と、前記第1半導体層の下面側から、前記第1半導体層を前記溝部に形成された前記第1絶縁層に達しないようにドライエッチングまたは研磨により除去する第8B工程と、前記ドライエッチングを行う工程の後に、前記第1半導体層の下面側から、前記第1半導体層の厚み方向における一部をウエットエッチングにより除去し、前記溝部の位置で前記第1絶縁層を前記第1半導体層から露出させると共に、前記第8B工程で除去された第1半導体層の面に粗面加工を行う第9B工程と、を含むこととしてもよい。 In addition, a method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a first B step of preparing a semiconductor stacked body including a first semiconductor layer and a second semiconductor layer provided on an upper surface of the first semiconductor layer; Forming a plurality of grooves reaching the first semiconductor layer from the upper surface side of the semiconductor stacked body in the semiconductor stacked body, thereby forming a plurality of light emitting cells arranged in a matrix; the second B step; In each light emitting cell, a third B step of partially removing the first semiconductor layer from the second semiconductor layer by partially removing the second semiconductor layer from the upper surface side of the second semiconductor layer; A first insulating layer having a second hole is formed continuously above the plurality of light emitting cells and the plurality of grooves above a predetermined region of the upper surface of the second semiconductor layer in each of the plurality of light emitting cells. Process, A wiring electrode is formed which is electrically connected to the second semiconductor layer and the second hole in each of the light emitting cells so as to cover the first insulating layer above the region excluding the predetermined region on the upper surface of the second semiconductor layer. A 5B step, a 6B step of forming a first hole in the first insulating layer above the first semiconductor layer exposed from the second semiconductor layer of each of the plurality of light emitting cells, and the plurality of the plurality of light emitting cells. The first semiconductor layer is formed in the groove from the lower surface side of the first semiconductor layer in the seventh step of forming a first electrode that is electrically connected to the first semiconductor layer in the first hole in each light emitting cell. Further, after the step 8B of removing by dry etching or polishing so as not to reach the first insulating layer and the step of performing dry etching, the first semiconductor layer is formed from the lower surface side of the first semiconductor layer. A portion of the first insulating layer is removed by wet etching, the first insulating layer is exposed from the first semiconductor layer at the position of the groove, and the surface of the first semiconductor layer removed in the step 8B is roughened. It is good also as including the 9th B process which processes.
さらに、本発明の実施形態に係る発光装置は、第1半導体層と、前記第1半導体層の上面に前記第1半導体層の上面の一部が露出するように設けられた第2半導体層とを備える半導体積層体をそれぞれが有する、行列状に配置された複数の発光セルと、前記複数の発光セルに連続して設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層から露出した前記第1半導体層の上方に設けられた第1孔と、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層の上方に設けられた第2孔と、を有する第1絶縁層と、光反射性を有し、前記第1絶縁層を覆うように設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第1半導体層と前記第1孔にて導通する配線電極と、前記複数の発光セルそれぞれに設けられ、前記第2孔にて前記第2半導体層と導通する第2電極と、を備え、前記第1絶縁層は、前記複数の発光セルの間において、前記第1半導体層から露出し、前記第1半導体層の下面は、凹凸形状を有する構成とした。 Furthermore, the light emitting device according to the embodiment of the present invention includes a first semiconductor layer, a second semiconductor layer provided so that a part of the upper surface of the first semiconductor layer is exposed on the upper surface of the first semiconductor layer, and A plurality of light emitting cells arranged in a matrix, each of which has a semiconductor laminate comprising: a plurality of light emitting cells provided continuously from the plurality of light emitting cells and exposed from the second semiconductor layer in each of the plurality of light emitting cells A first insulating layer having a first hole provided above the first semiconductor layer and a second hole provided above the second semiconductor layer in each of the plurality of light emitting cells; A wiring electrode that is provided so as to cover the first insulating layer, is electrically connected to the first semiconductor layer in each of the plurality of light emitting cells, and is provided in each of the plurality of light emitting cells. In the second hole, the second A second electrode electrically connected to the semiconductor layer, the first insulating layer is exposed from the first semiconductor layer between the plurality of light emitting cells, and the lower surface of the first semiconductor layer has an uneven shape. It was set as the structure which has.
また、本発明の実施形態に係る発光装置は、第1半導体層と、前記第1半導体層の上面に設けられた第2半導体層とを備える半導体積層体をそれぞれが有する、行列状に配置された複数の発光セルと、前記複数の発光セルに連続して設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層から露出した前記第1半導体層の上方に設けられた第1孔と、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層の上方に設けられた第2孔と、を有する第1絶縁層と、前記複数の発光セルそれぞれに設けられ、前記第1孔にて前記第1半導体層と導通する第1電極と、光反射性を有し、前記第1絶縁層を覆うように設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層と前記第2孔にて導通する配線電極と、を備え、前記第1絶縁層は、前記複数の発光セルの間において、前記第1半導体層から露出し、前記第1半導体層の下面は、凹凸形状を有する構成としてもよい。 In addition, the light emitting device according to the embodiment of the present invention is arranged in a matrix, each having a semiconductor stacked body including a first semiconductor layer and a second semiconductor layer provided on the upper surface of the first semiconductor layer. A plurality of light emitting cells, and a first hole provided continuously above the plurality of light emitting cells and provided above the first semiconductor layer exposed from the second semiconductor layer in each of the plurality of light emitting cells; A first insulating layer having a second hole provided above the second semiconductor layer in each of the plurality of light emitting cells; and provided in each of the plurality of light emitting cells, wherein the first hole has the first hole. A first electrode that is electrically connected to the semiconductor layer, has light reflectivity, is provided to cover the first insulating layer, and is electrically connected to the second semiconductor layer and the second hole in each of the plurality of light emitting cells. A wiring electrode; and The insulating layer between the plurality of light emitting cells, exposed from the first semiconductor layer, the lower surface of the first semiconductor layer may have a structure having an uneven shape.
本発明の実施形態に係る発光装置によれば、複数の発光セルを個別点灯したときの見切りを向上させることができる。また、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、見切りの良い発光装置を製造することができる。 According to the light emitting device according to the embodiment of the present invention, it is possible to improve a parting time when a plurality of light emitting cells are individually lit. Moreover, according to the manufacturing method of the light-emitting device which concerns on embodiment of this invention, the light-emitting device with a sufficient parting-off can be manufactured.
以下、実施形態に係る発光装置の製造方法及び発光装置について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、本実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一若しくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略することとする。 Hereinafter, a method for manufacturing a light emitting device and a light emitting device according to an embodiment will be described with reference to the drawings. The drawings referred to in the following description schematically show the present embodiment, and the scale, spacing, positional relationship, etc. of each member are exaggerated, or some of the members are not shown. There may be. Moreover, in the following description, the same name and code | symbol are shown in principle the same or the same member, and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
≪発光装置100≫
まず、本実施形態に係る発光装置100についての概略を、図1から図3Fを参照して説明する。
発光装置100は、複数の発光セルの集合体である発光セル群10と、発光セル群10を設けるIC基板20とを備えている。また、発光装置システム100Sは、発光セル群10及びIC基板20を有する発光装置100と、発光装置100のIC基板20を実装する2次実装基板30と、2次実装基板30に接続されるコントローラ50と、2次実装基板に設ける放熱器60と、を備えている。
<<
First, an outline of the
The
(第1実施形態)
<発光装置100の製造方法>
図3A〜図17を参照して第1実施形態に係る発光装置100の製造方法を説明する。
発光装置100の製造方法は、半導体積層体を準備する第1A工程SA1と、複数の発光セルからなる発光セル群を形成する第2A工程SA2と、第1半導体層を第2半導体層から露出させる第3A工程SA3と、第1絶縁層を形成する第4A工程SA4と、配線電極を形成する第5A工程SA5と、第2孔を形成する第6A工程SA6と、第2電極を形成する第7A工程SA7と、半導体層を薄層化する第8A工程SA8と、半導体層を粗面化する第9A工程SA9と、を含む。なお、第1半導体層12n、第2半導体層12p、発光層12aの図面での表示は、図5B及び図5Cのみとし、図6A〜図17における他の図では省略し、半導体積層体12とする。
(First embodiment)
<Method for Manufacturing Light-Emitting
A method of manufacturing the
The manufacturing method of the
第1A工程SA1である半導体積層体を準備する半導体積層体準備工程は、図5A〜図5Cに示すように、基板11上に形成した半導体積層体12を準備する工程である。この工程は、基板11上に形成した第1半導体層12nであるn型半導体層と、発光層12aと、第2半導体層12pであるp型半導体層と、を基板11側から順に備える半導体積層体12を準備する。なお、半導体積層体12は、発光セル1の形成される領域10Eaに隣接して外部領域10Ebを形成することができる大きさに設定されている。
次に、半導体積層体12上にp側全面電極である全面電極層13を形成する全面電極形成工程が行われる。全面電極形成工程において、全面電極層13は、例えば、スパッタリング法等により形成することができる。
The semiconductor stacked body preparation step of preparing the semiconductor stacked body as the first A process SA1 is a process of preparing the semiconductor stacked
Next, a full-surface electrode forming step for forming a full-
続いて、第2A工程SA2である発光セル1を形成する発光セル形成工程を行う。この発光セル形成工程は、図6A〜図6Cに示すように、半導体積層体12に複数の溝部14aを形成し、半導体積層体12を複数の発光セルとなる領域に区画することで発光セル群10とする工程である。発光セル形成工程は、半導体積層体12の上面に形成した全面電極層13側から、第1半導体層12nに達する複数の溝部14aを格子状に形成することにより、行列状に配置される複数の発光セル1を形成する。溝部14aは、半導体積層体12を部分的に除去するエッチング等の手段により形成される。ここでは、溝部14aを、マスクを介して、上面視において矩形の発光セル1となるように格子状に第1半導体層12nまで掘り下げて形成している。溝部14aにより区画されて形成される発光セル1の数は、例えば、縦15〜40列×横15〜40行である。また、溝部14aの深さは、例えば、2.0〜5.0μmの範囲とすることができる。
Then, the light emitting cell formation process which forms the
また、発光セル形成工程では、行列状に配置された複数の発光セル1に隣接して、複数の発光セルの行方向及び列方向の少なくとも一方に延在する外部領域10Ebが配置されるように溝部14aを形成することができる。ここでは列方向の一方の端に位置する溝部14aが、発光セル群10を形成する半導体積層体12の領域10Eaに隣接する外部領域10Ebを区画するものとなる。そして、外部領域10Ebは、所定の幅で連続して形成され、外部電極と接続するための第1電極2を形成するときに必要となる大きさに形成される。
Further, in the light emitting cell forming step, an external region 10Eb extending in at least one of the row direction and the column direction of the plurality of light emitting cells is disposed adjacent to the plurality of light emitting
ここでは、発光セル群10の列方向に延在する1つの外部領域10Ebを形成しているが、列方向に2つ形成してもよいし、また列方向だけでなく行方向にも形成し発光セル群10を囲むように外部領域10Ebを形成してもよい。さらにまた、発光セル群10を囲むように環状の外部領域10Ebを形成してもよい。複数の外部領域10Ebを形成し、それぞれの外部領域10Ebに外部電源を接続することで、複数の発光セル1に対して供給される電流のばらつきを低減できる。これにより、発光セル群10全体における電流密度分布のばらつきが低減され発光むらを低減できる。外部領域10Ebの部分には、配線電極17が延在して形成されその配線電極17に導通する第1電極2が形成される。
Here, one external region 10Eb extending in the column direction of the light emitting
第3A工程SA3である第1半導体層12nを露出する第1半導体層露出工程は、図7A〜図7Cに示すように、第2半導体層12p及び全面電極層13を除去して、第2半導体層12pから第1半導体層12nの一部を露出させる工程である。この露出工程は、露出させる部分を除く位置にマスクを設けてエッチング等を行い、第1半導体層12nの一部を全面電極層13及び第2半導体層12pから露出させ、上面視において略円形状の露出領域14bを形成している。
第4A工程SA4は、図9A〜図9Cに示すように、第1孔15aが形成される第1絶縁層15を形成する第1絶縁層形成工程である。この第1絶縁層形成工程では、全面電極層13上と、溝部14a上と、露出領域14b上とを覆うように第1絶縁層15が形成される。第1絶縁層15は、例えば、酸化珪素からなる層と酸化ニオブからなる層とが交互に複数積層された誘電体多層膜であり、半導体積層体12からの光を反射する反射層の役割を果たすものである。第1絶縁層15は、一例として、スパッタリング法により600nm〜1.5μmの範囲の厚みで形成される。
In the first semiconductor layer exposing step of exposing the
4A process SA4 is a 1st insulating layer formation process which forms the 1st insulating
また、第1絶縁層15が形成された後に、第1孔15aを形成する第1孔形成工程が行われる。この第1孔形成工程では、第1絶縁層15のうち露出領域14bを覆う領域に第1孔15aを形成する。第1孔15aは、第1半導体層12nに後記する配線電極17を電気的に接続するために形成される。第1孔15aは、露出領域14bの全部に相当する領域あるいは露出領域14bの一部に相当する領域における第1絶縁層15をエッチング等により除去することで形成される。そして、第1孔15aが設けられた領域において第1半導体層12nは第1絶縁層15から露出している。
Moreover, after the 1st insulating
続けて、次工程を行う前に、図10A〜図10Cに示すように、第1孔15a内に第1半導体層12nと接し、第1半導体層12nと導通する接続電極16を設ける接続電極形成工程を行う。接続電極形成工程は、第1孔15aの周囲をマスクで覆い、スパッタリング法等を行うことにより、第1孔15a及びその周囲の第1絶縁層15の上面に接続電極16を形成する工程である。接続電極16は、例えば、チタン、アルミニウム又はこれらの金属を主成分とする合金を用いることができる。なお、接続電極16は、前記した金属単体層と金属合金層とが積層された積層体してもよい。接続電極16が形成されることで、接続電極16と第1半導体層12nとの電気的な抵抗が低減され、第1半導体層12nと配線電極17とが直接接続される場合に比較して、発光セル1の順方向電圧Vfの上昇を軽減することができる。
Subsequently, before performing the next process, as shown in FIGS. 10A to 10C, a connection electrode is provided in which the
第5A工程SA5は、図11A〜図11Cに示すように、第1孔15aを介して第1半導体層12nに導通する配線電極17を形成する配線電極形成工程である。この配線電極形成工程では、第1孔15aにおいて第1半導体層12nに導通している接続電極16上と、第1絶縁層15上の所定の領域を覆うように配線電極17が形成される。配線電極17は、第2電極19と導通する第2孔15b(及び第3孔18a)を形成する予定の予定領域17eを除いて形成される。つまり、配線電極17は、予定領域17eを覆うマスクを形成して、スパッタリング法等を行うことにより形成される。予定領域17eは、図11Aに示すように、マスクにより略円形状の孔部となるように形成される。配線電極17は、例えば、アルミニウムを主成分とする合金で形成されている。なお、配線電極17は、アルミニウム合金層と他の金属層との積層体であってもよく、また、チタン等の金属単体層と金属合金層とを積層することで形成してもよい。さらに、予定領域17eを、1つの発光セル1に対して2つとしているが、その数は限定されない。
As shown in FIGS. 11A to 11C, the fifth A process SA5 is a wiring electrode forming process for forming a
次に、第3孔18aが形成される第2絶縁層18を形成する第2絶縁層形成工程SA5aが行われる。
第2絶縁層形成工程は、図12A〜図12Cに示すように、配線電極17上、及び、予定領域17eにおいて配線電極17から露出する第1絶縁層15上に第2絶縁層18を形成する工程である。第2絶縁層18は、例えば、スパッタリング法等により形成される。また、第2絶縁層18は、例えば、SiO2からなる絶縁層を、膜厚が300nm〜700nmの範囲となるように設けることができる。
Next, a second insulating layer forming step SA5a for forming the second insulating
In the second insulating layer forming step, as shown in FIGS. 12A to 12C, the second insulating
次に、第2絶縁層18に第3孔18aを形成すると共に、第1絶縁層15に第2孔15bを形成する孔形成工程SA6が行われる。孔形成工程SA6は、図13A〜図13Cに示すように、第2絶縁層18のうち予定領域17eの位置に設けられた第2絶縁層18に、第2孔15b及び第3孔18aを形成する工程である。この孔形成工程SA6は、第6A工程となる工程を含んでいる。つまり、孔形成工程SA6では、複数の発光セル1それぞれの第2半導体層12pの上面の所定領域の上方(予定領域17e)において、第1絶縁層15に第2孔を形成する第2孔形成工程が行われる。
Next, a hole forming step SA6 is performed in which the
孔形成工程SA6は、図13A及び図13Bに示すように、上面視において予定領域17eと重なる領域18e内において、配線電極17を全面電極層13に接続して第2半導体層12pに導通するための第2孔15b及び第3孔18aを、第1絶縁層15及び第2絶縁層18に形成する工程である。第2孔15b及び第3孔18aは、第2絶縁層18上に領域18eの一部に開口を有するマスクを形成し、そのマスクを介して第1絶縁層15及び第2絶縁層18をエッチングすることにより形成される。なお、第1絶縁層15に形成される第2孔15bと、第2絶縁層18に形成される第3孔18aとは、第2絶縁層18の領域18e内であれば、その大きさ形状は限定されるものではない。第2孔15b及び第3孔18aは、連通するように形成され、第2絶縁層18及び第1絶縁層15から全面電極層13の一部を露出させる。
In the hole forming step SA6, as shown in FIGS. 13A and 13B, the
第7A工程SA7は、図14A〜図14Cに示すように、第2孔15b及び第3孔18aが設けられた領域において、全面電極層13を介して第2半導体層12pに導通する第2電極19を形成する第2電極形成工程である。この第2電極形成工程は、第2電極19を形成すると共に、バンプ3を形成するバンプ形成工程を含んでいる。第2電極形成工程では、第2電極19を第2孔15bと第2孔15bに連通する第3孔18aとが設けられている領域に形成し、全面電極層13を介して第2半導体層12pと第2電極19とを導通させている。第2電極19は、金属あるいは合金の単体又は積層体であり、マスクを用いてスパッタリング法等により形成される。第2電極19は、断面視において、接続電極16が設けられた領域である中央部19cが凹状に形成され、全面電極層13に接続される接続部19gの部分が凹状に形成される。第2電極19は、1つの発光セル1において、溝部14aで囲まれる領域に、溝部14aから離間して矩形状に形成されている。そして、第2電極19は、上面視において、溝部14aで囲まれる領域に対して、一例として面積率で50〜95%の範囲に形成することができる。第2電極19の厚みは、300nm〜700nmの範囲で形成されることが好ましい。なお、第2電極19を形成するときに、図14Dに示すように、外部領域10Ebに第2電極19から離間し、配線電極17と導通する第1電極2を形成することができる。
As shown in FIGS. 14A to 14C, the seventh A process SA7 includes a second electrode that is electrically connected to the
第2電極19及び第1電極2が形成された後に、第2電極19及び第1電極2の所定位置に後記するIC基板20と接続するためのバンプ3を形成するバンプ形成工程が行われる。バンプ形成工程では、図15A〜図15Dに示すように、発光セル1の溝部14aで区画されていた1つの領域に4つのバンプ3を形成している。また、第1電極2が形成される位置において、中央部2cの周囲に4つのバンプ3が形成されている。なお、バンプ3の個数、直径、及び高さは特に限定されない。バンプの直径は、例えば、3.0μm〜10μm程度とすることができる。
After the
バンプ形成工程の後に、図3Aに示すように、発光セル群10が設けられた基板11を、バンプ3を介してIC基板20のIC基板電極22にフリップチップ実装する発光セル群実装工程SA7aが行われる。次に、図3Bに示すように、発光セル群10を、バンプ3により実装した後、IC基板20の上面と発光セル群10の下面あるいは側面との間にアンダーフィル4が設けられる。続いて、図3Cに示すように、IC基板20に実装された発光セル群10から基板11がレーザリフトオフ等の剥離手段により剥離される(基板剥離工程SA8)。なお、IC基板20に実装された発光セル群10は、各発光セル1の第2電極19が、IC基板20上にそれぞれ発光セル1に対応して形成されているIC基板電極22にそれぞれ接続された状態となる。これにより、発光セル群10の各発光セル1は、例えば、コントローラ50により制御することで個別に点灯制御できる状態となる。
After the bump formation step, as shown in FIG. 3A, there is a light emitting cell group mounting step SA7a for flip-chip mounting the
第8A工程SA8は、図3D及び図16に示すように、基板11を剥離した後の半導体積層体12の第1半導体層12nを薄層化する半導体層薄層化工程である。この半導体層薄層化工程は、第1半導体層12nの基板11が剥離された側から、第1半導体層12nを溝部14aに形成された第1絶縁層15に達しないようにドライエッチング又は研磨により除去する。半導体層薄層化工程において、ドライエッチングとしては、例えば塩素系のガスを用いた反応性イオンエッチングを用いることができ、研磨としては、例えばスラリー等を用いて機械的に研磨するCMP(化学的機械的研磨)を用いることができる。
8A process SA8 is a semiconductor layer thinning process which thins the
第9A工程SA9は、図3E及び図17に示すように、第1半導体層12nの薄膜化した側の面を粗面化する半導体層粗面化工程である。この半導体層粗面化工程は、第1半導体層12nの厚み方向における一部をウエットエッチングにより除去し、溝部14aの位置で第1絶縁層15を第1半導体層12nから露出させると共に、第8A工程SAにより除去された第1半導体層12nの面に粗面加工を行う。ここで、溝部14aの位置で第1絶縁層15を第1半導体層12nから露出させる場合に、本実施形態のように第8A工程SA8及び第9A工程SA9の2つの工程に分けずに1つの工程で行うこともできる。例えば、第1半導体層12nの基板11が剥離された側の面側からドライエッチングなどを行うことにより第1絶縁層15を第1半導体層12nから露出させることができる。
The 9A step SA9 is a semiconductor layer roughening step for roughening the surface of the
しかしながら、この場合、溝部14aに設けられている配線電極17、第1絶縁層15及び第2絶縁層18などがドライエッチングにより変質又は劣化する虞がある。その結果、溝部14aの位置で配線電極17が断線することなどによる発光セル1の点灯不良が発生する。そのため、本実施形態では、半導体層薄層化工程で、第1半導体層12nを第1絶縁層15に達しないようにドライエッチング又は研磨により除去した後、半導体層粗面化工程で、第1絶縁層15の下方に位置する第1半導体層12nをウエットエッチングにより除去している。これにより、ドライエッチングのみで第1絶縁層15を露出させる場合に比較して、配線電極17、第1絶縁層15及び第2絶縁層18の変質又は劣化を軽減することができる。さらに、第1絶縁層15を露出させる工程と第1半導体層12nの粗面化する工程とを同時に行っているため工程が増えることはない。
However, in this case, the
半導体層粗面化工程で行われるウエットエッチングとしては、例えば、TMAHを含む水溶液を用いて行うことができる。このようなウエットエッチングでは、SiO2などで構成された第1絶縁層15はエッチングされにくく、半導体積層体12が選択的にエッチングされる。第1半導体層12nの粗面化された表面の粗さは、例えば、凹部の深さが2.5μm程度となるように加工している。第1半導体層12nが粗面化されることで、第1半導体層12nの表面に凹凸形状が形成され、発光層12aからの発光効率を向上させることができる。
半導体層粗面化工程において、ウエットエッチングを、第1半導体層12nの下面が溝部14aに設けられた配線電極17よりも第2半導体層12p側に位置するように行うことが好ましい。これにより、発光セル1からの光が隣り合う発光セル1に伝搬されにくくなり、また溝部14aに設けられた配線電極17により発光セル1からの光が反射されやすくなる。そのため、発光装置100の見切りを向上させることができる。
As the wet etching performed in the semiconductor layer roughening step, for example, an aqueous solution containing TMAH can be used. In such wet etching, the first insulating
In the semiconductor layer roughening step, wet etching is preferably performed so that the lower surface of the
図3Dと図16との関係は、同じ工程を異なる視野で示しており、図3Dは、装置全体の状態が分かるように全体を断面にして模式的に示し、図16は、発光セル1つの状態を拡大して模式的に示している。さらに、図3Eと図17との関係も、同じ工程を異なる視野で示しており、図3Eは、装置全体の状態が分かるように全体を断面にして模式的に示し、図17は、発光セル1つの状態を拡大して模式的に示している。 The relationship between FIG. 3D and FIG. 16 shows the same process in different fields of view. FIG. 3D schematically shows the entire device in cross section so that the state of the entire device can be understood. The state is schematically shown in an enlarged manner. Further, the relationship between FIG. 3E and FIG. 17 also shows the same process in different fields of view, and FIG. 3E schematically shows the entire device in cross section so that the state of the entire device can be seen. FIG. One state is schematically shown in an enlarged manner.
半導体層粗面化工程の次に、粗面化された第1半導体層12nを覆うように母材となる樹脂に波長変換部材である蛍光体を含有する蛍光体層5を形成する蛍光体層形成工程が行われる。蛍光体層形成工程では、一例として、ポッティング等の滴下手段あるいはスプレーや塗布手段により蛍光体層5が設けられる。
以上のような工程により製造される発光装置100は、図1に示すように、さらに、2次実装基板30に実装され、その2次実装基板30に制御機構であるコントローラ50が接続されると共に、2次実装基板30を冷却するための放熱器60が設けられることで、発光装置システム100Sとなる。2次実装基板30としては、例えば、窒化アルミニウム等のセラミック材、ガラスエポキシ樹脂を用いることができる。放熱器60としては、例えば、AlあるいはAl合金などの金属を用いることができる。
After the semiconductor layer roughening step, the phosphor layer is formed by forming the
As shown in FIG. 1, the
次に、発光装置100の構成について適宜図面を参照して説明する。
発光装置100は、複数の発光セル1を有する発光セル群10と、発光セル群10が接続されるIC基板20と、発光セル群10の表面を被覆する蛍光体層5と、を備えている。また、発光装置100の発光セル群10とIC基板20との間には、母材となる樹脂に光拡散材が含有されたアンダーフィル4が設けられている。アンダーフィル4の母材は、発光セル1からの光の吸収が少ない材料であることが好ましく、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等を用いることができる。アンダーフィル4に含有される光拡散材としては、酸化チタンや酸化アルミニウムなどを使用することができる。アンダーフィル4を設けることで、発光セル群10からの光が、IC基板20が配置されている側とは反対側の光取り出し面側により反射され易くなり、光の取り出し効率の向上を図ることができる。
Next, the configuration of the
The
発光装置100は、発光セル1のそれぞれにおいて第1孔15a及び第2孔15bを有する第1絶縁層15と、第1絶縁層15を覆うように設けられ、発光セル1それぞれにおける第1半導体層12nに第1孔15aにて導通する配線電極17と、発光セル1それぞれに設けられ、第2孔15bにて第2半導体層12pと導通する第2電極19と、配線電極17と第2電極19との間に設けられた第3孔18aを有する第2絶縁層18とを備えている。さらに、発光装置100は、複数の発光セル1の間において、第1絶縁層15が第1半導体層12nから露出し、第1半導体層12nの下面となる光取り出し面は、凹凸形状を有している。なお、発光装置100は、第1孔内に第1半導体層12nと接して設けられた接続電極16を有し、この接続電極16を介して配線電極17が第1半導体層12nと導通するようにしてもよい。
以下、発光装置100の各構成について説明する。
The
Hereinafter, each configuration of the
発光セル群10は、第1半導体層12nと、第1半導体層12nの上面に第1半導体層12nの上面の一部が露出するように設けられた第2半導体層12pとを備える半導体積層体12を、それぞれ有する複数の発光セル1を有している。複数の発光セル1は、図2Aに示すように、領域10Eaに行方向及び列方向に整列して形成して設けられている。また、領域10Eaに隣接して行方向又は列方向に沿った外部領域10Ebが設けられており、この外部領域10Ebに第1電極2が形成されている。領域10Ea及び外部領域10Ebは、共に半導体積層体12で形成されている。
The light emitting
発光セル1としては、発光ダイオード(LED)を用いるのが好ましい。発光ダイオードは、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光ダイオードとしては、ZnSeや窒化物系半導体(InXAlYGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)、GaPを用いたものを用いることができる。
As the
IC基板20は、IC支持基板21と、このIC支持基板21に形成された複数のIC基板電極22とを備えている。
IC支持基板21は、例えば、シリコン基板、SiC基板、GaN基板などを用いることができる。上面視形状は、例えば、矩形状に形成することができる。IC支持基板21は、基板面や基板内等に配線が形成され外部電極と接続できるように形成されている。
IC基板電極22は、発光セル群10の発光セル1及び第1電極2を電気的に接続するための電極であり、コントローラ50により制御することで複数の発光セル1を個別に点灯制御することができる。IC基板電極22は、発光セル1の上面に形成されたバンプ3及び第1電極2の上面に形成されたバンプ3が個々に接続できるように、それぞれのバンプ3に対応して形成されている。
The
As the
The
発光セル1は、第1半導体層12nの凹凸形状が形成されている側が光取り出し面となる。そして、発光セル1は、IC支持基板21側の半導体積層体12に電極構造を備えており、この電極構造とIC基板電極22とが導通することで、個別点灯ができる。発光セル1の電極構造として、第1電極2に第1半導体層12nを電気的に接続させる配線電極17と、第2半導体層12pに電気的に接続された第2電極19と、を備えている。発光セル1は、ここでは配線電極17に電気的な接続を行う接続電極16を有し、この接続電極16を介して配線電極17に第1半導体層12nが接続されている。また、発光セル1は、半導体積層体12の第2半導体層12pに全面電極層13が露出領域14bを除く位置に形成される。そして、発光セル1は、全面電極層13と配線電極17との間に第1絶縁層15が形成され、配線電極17と第2電極19との間に第2絶縁層18が形成されている。発光セル1は、第1電極2と第2電極19とが、発光セル1の同一面側に配置されている。
In the
第1電極2は、第1半導体層12nに対して電流を供給するための電極である。第1電極2は、外部領域10Ebにおいて第2絶縁層18を覆うように形成され、第2絶縁層18の第4孔18dを介して配線電極17と接続されている。そして、第1電極2は、配線電極17及び接続電極16を介して第1半導体層12nに導通している。第1電極2は、外部領域10Ebに、上面視において、長方形状に形成されている。第1電極2としては、例えば、Ti、Al、Al合金、Ag、Ag合金から選択された少なくとも一種を用いて形成することが好ましい。
The
第2電極19は、第2半導体層12pに対して電流を供給するための電極である。第2電極19は、第2半導体層12pに電流を均一に拡散させるための電極として機能すると共に、発光セル1からの光を反射する反射膜としても機能するものである。第2電極19は、発光セル1の上面に、上面視において矩形状に形成されている。第2電極19は、第2絶縁層18の第3孔18a及び第1絶縁層15の第2孔15bを介して全面電極層13に接続され、全面電極層13を介して第2半導体層12pに導通している。第2電極19は、例えばTi、Al、Al合金、Ag、Ag合金から選択された少なくとも一種を含む金属膜により形成することができる。なお、第1電極2及び第2電極19は、ここでは、同じ金属によりスパッタリング等の成膜手段により同じタイミングで形成される。
The
発光セル1における半導体積層体12の光取り出し面となる下面は、発光セル1の断面視において、半導体積層体12から露出する第1絶縁層15が設けられた領域に位置する配線電極17よりも半導体積層体12の上面側に位置していることが好ましい。これにより発光セル1から横方向へ伝搬する光を配線電極17により反射することができるため、隣り合う発光セル1を点灯させたときの見切りを向上させることができる。具体的には、発光セル1における半導体積層体12の厚みは、例えば、1〜10μm、発光セル1間の間隔は3〜25μmである。
The lower surface, which is the light extraction surface of the semiconductor stacked
全面電極層13は、例えば、ITO膜により形成され、第2半導体層12pに接続して第2電極19に導通するように形成されている。この全面電極層13は、溝部14aの位置と露出領域14bを除く第2半導体層12pの上に形成される。この全面電極層13は、第2半導体層12pの全面に電流を拡散させるための層である。全面電極層13は、外部領域10Ebの第2半導体層12p上にも形成される。
The entire
第1絶縁層15は、全面電極層13と配線電極17との間に形成され、全面電極層13と配線電極17とを電気的に絶縁するためのものである。第1絶縁層15は、1つの発光セル1の領域内において、第1半導体層12n上に形成された第1孔15aと、第2半導体層12pに形成された第2孔15bとを有し、全面電極層13を覆うように形成されている。また第1絶縁層15は、複数の発光セル1の間において、第1半導体層12nから露出している。この第1絶縁層15は、半導体積層体12の保護及び帯電防止としても機能する。第1絶縁層15は、例えば、単層あるいは積層されることで形成され、SiO2,Nb2O5,ZrO2,SiN,SiON,SiC,AlNなどで構成することができる。第1絶縁層15は、複数の誘電体層が積層された誘電体多層膜とすることができ、例えば、SiO2からなる層とNb2O5からなる層とを交互に積層し、発光セル1からの光を反射するように設計した誘電体多層膜とすることができる。これにより、発光セル1から横方向に伝搬する光を反射し、複数の発光セル1を点灯させたときの見切りを向上させることができる。
The first insulating
接続電極16は、配線電極17が第1半導体層12nと接続を取り易くするために形成されるものである。この接続電極16は、AlCu、Ti、Ru等の金属を積層した積層構造体で形成されることが好ましい。接続電極16は、第1絶縁層15の第1孔15aの周縁までの円形の領域を含む領域に形成される。
The
配線電極17は、光反射性を有し、第1絶縁層15を覆うように設けられる。配線電極17は、発光セル1それぞれにおける第1半導体層12nに導通するように形成されている。配線電極17は、ここでは、接続電極16を介して第1半導体層12nに導通するように接続されている。また、配線電極17は、第2電極19が全面電極層13に導通するための予定領域17eを接続電極16の両側に開口するように形成されている。配線電極17は、ここでは積層体として形成され、例えば、AlCu、Ti、SiO2等をそれぞれの厚みで積層することで形成されている。上面視において、第1絶縁層15が半導体積層体12から露出する領域に配線電極17が形成されていることで、隣り合う発光セル1からの光の影響を受けることがない発光セル1とすることができる。また、隣り合う発光セル間に設けられる配線電極17の一部は、第1半導体層12nの下面よりも下面側に突出して設けられていることが好ましい。これにより、発光セル1から横方向へ伝搬する光を配線電極17により反射することができるため、隣り合う発光セル1へ光が意図せず伝播することを抑制し、発光セル群10の見切りを向上させることができる。
The
第2絶縁層18は、配線電極17と第2電極19との間に形成され、配線電極17と第2電極19とを電気的に絶縁するためのものである。第2絶縁層18は、1つの発光セル1の領域内において、配線電極17上に形成され、予定領域17e内に形成された第3孔18aを有している。なお、第2絶縁層18は、配線電極17における予定領域17eにより、配線電極17の厚み程度凹んだ領域18eが形成される。また、第2絶縁層18の第3孔18aは、第1絶縁層15の第2孔15bに連通するように形成されている。なお、第2絶縁層18は、発光セル群10に連続して形成されると共に、外部領域10Eb側の配線電極17上にも形成される。
The second insulating
半導体積層体12は、発光セル群10のそれぞれに形成され、複数の発光セル1の間に第1絶縁層15が露出していることで各発光セル1に区画されている。また、第1半導体層12nの下面は、凹凸形状を有し、半導体積層体12からの光が取り出されやすくなっている。
蛍光体層5が発光セル群10を覆うように形成され、各発光セル1の下面は、蛍光体層5により覆われている。蛍光体層5は、例えば、母材となる透光性の樹脂に波長変換部材である蛍光体の粒子が含有されたものを用いることができる。
The semiconductor stacked
The
透光性の樹脂は、発光素子から出射される光に対して透光性を有するが好ましく、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、又はこれらの変性樹脂を用いることができる。
蛍光体としては、この分野で用いられる蛍光体を適宜選択することができ、蛍光体の種類や、濃度などについては特に限定されない。
The light-transmitting resin is preferably light-transmitting with respect to light emitted from the light-emitting element. For example, a silicone resin, an epoxy resin, a phenol resin, a polycarbonate resin, an acrylic resin, or a modified resin thereof is used. Can do.
As the phosphor, a phosphor used in this field can be appropriately selected, and the type and concentration of the phosphor are not particularly limited.
蛍光体層5の層厚は、例えば50μm以下とすることが好ましい。蛍光体層5の層厚を50μm以下とすることで、面内方向に対し、物理的に経路が狭くなるために光は伝播しにくくなる。これにより、発光セル1を個別に点灯させた際に、点灯している発光セル1から隣り合う発光セル1への光の伝搬を抑制することができる。
以上のように構成された発光装置100は、2次実装基板30に接合され、2次実装基板30に制御部となるコントローラ50が設置される。
The layer thickness of the
The
(第2実施形態)
<発光装置100Bの製造方法>
次に、第2実施形態に係る発光装置の製造方法について、図18〜図31を参照して説明する。なお、第2実施形態に係る発光装置の製造方法は、第1実施形態に係る発光装置の製造方法では、各発光セル1のバンプ3が接続する電極がp側電極(第2電極19)であるのに対して、各発光セル1の上面に形成されてバンプ3が接続される電極がn側電極(第1電極2)となることが異なる。そのため、同じ名称で同じ符号であっても、形成される場所やタイミングが異なることとして説明する場合がある。
(Second Embodiment)
<Method for Manufacturing Light-Emitting
Next, a method for manufacturing a light emitting device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. The light emitting device manufacturing method according to the second embodiment is the same as the light emitting device manufacturing method according to the first embodiment. The electrode to which the
発光装置100Bの製造方法は、半導体積層体12を準備する第1B工程SB1と、複数の発光セルからなる発光セル群を形成する第2B工程SB2と、第1半導体層12nを第2半導体層12pから露出させる第3B工程SB3と、第1絶縁層15を形成する第4B工程SB4と、配線電極17を形成する第5B工程SB5と、第1絶縁層15に第1孔15aを形成する第6B工程SB6と、第1電極2を形成する第7B工程SB7と、半導体積層体12を薄層化する第8B工程SB8と、半導体積層体12を粗面化する第9B工程SB9と、を含む。なお、第1半導体層12n、第2半導体層12p、発光層12aの図面での表示は、図19B及び図19Cのみとし、図19A〜図31における他の図では省略し、半導体積層体12とする。また、既に説明した各部材の材質や配置等については、同じ符号を付して、ここでは適宜、省略して説明することがある。
The manufacturing method of the
第1B工程SB1である半導体積層体の準備工程は、基板11に形成した半導体積層体12を準備する工程である。この準備工程は、基板11上に形成した第1半導体層12nであるn型半導体層と、発光層12aと、第2半導体層12pであるp型半導体層と、を基板11側から順に備える半導体積層体12を準備する。なお、半導体積層体12は、発光セル1の形成される領域10Eaに隣接して外部領域10Ebを形成することができる大きさに設定されている。
次に、半導体積層体12上にp側全面電極である全面電極層13を形成する全面電極形成工程が行われる。全面電極形成工程において、全面電極層13は、例えば、スパッタリング法等により形成することができる。
The step of preparing the semiconductor stacked body, which is the first B step SB1, is a step of preparing the semiconductor stacked
Next, a full-surface electrode forming step for forming a full-
続いて、第2B工程SB2である発光セル1を形成する発光セル形成工程が行われる。この発光セル形成工程は、図20A〜図20Cに示すように、半導体積層体12に複数の溝部14aを形成し、半導体積層体12を複数の発光セル1となる領域に区画することで発光セル群10とする工程である。発光セル形成工程は、半導体積層体12の上面に形成した全面電極層13側から、第1半導体層12nに達する複数の溝部14aをエッチング等により格子状に形成することにより、行列状に配置される複数の発光セル1を区画して形成する。
Then, the light emitting cell formation process which forms the
また、発光セル形成工程では、行列状に配置された複数の発光セル1に隣接して、複数の発光セルの行方向及び列方向の少なくとも一方に延在する外部領域10Ebが配置されるように溝部14aを形成することができる。外部領域10Ebの部分には、配線電極17が延在して形成され、その配線電極17に導通する第2電極19が形成されることになる。ここでは、発光セル群10の列方向に延在する1つの外部領域10Ebを形成しているが、前記した第1実施形態と同様に外部領域10Ebの配置を変更することができる。
Further, in the light emitting cell forming step, an external region 10Eb extending in at least one of the row direction and the column direction of the plurality of light emitting cells is disposed adjacent to the plurality of light emitting
第3B工程SB3である第1半導体層12nを露出する第1半導体層露出工程は、図21A〜図21Cに示すように、一部の第2半導体層12p及び全面電極層13を除去して、第2半導体層12pから第1半導体層12nの一部を、マスクを介してエッチング等により露出させる工程である。この露出工程は、第1半導体層12nを全面電極層13及び第2半導体層12pから露出させ、上面視において略円形状の露出領域14bを形成している。
第4B工程SB4は、図22A〜図22Cに示すように、第1孔15a及び第2孔15bが形成される第1絶縁層15を形成する第1絶縁層形成工程である。この第1絶縁層形成工程では、全面電極層13上と、溝部14a上と、露出領域14b上とを覆うように第1絶縁層15が形成される。第1絶縁層15には、前記した第1実施形態と同様のものを用いることができる。
In the first semiconductor layer exposing step of exposing the
The fourth B step SB4 is a first insulating layer forming step for forming the first insulating
また、第1絶縁層15が形成された後に、第2孔15bを形成する第2孔形成工程が行われる。第2孔15bは、第1絶縁層15で覆われている露出領域14bの両側に離間して2カ所に形成される。この第2孔形成工程では、配線電極17が全面電極層13を介して第2半導体層12pに導通するように第2孔15bが形成される。第2孔15bは、ここでは円形に形成されているが、形成される数や形状や大きさを限定するものではない。また、第1絶縁層15は、露出領域14bを覆う領域に凹部15cが形成される。第1絶縁層15は、溝部14a内にも設けられている。
In addition, after the first insulating
第5B工程SB5は、図24A〜図24Cに示すように、第2孔15bを介して第2半導体層12pに導通する配線電極17を形成する配線電極形成工程である。この配線電極形成工程では、第2孔15bにより露出している全面電極層13の一部の上と、凹部15cを除く第1絶縁層15上とを覆うように配線電極17が形成される。配線電極17は、第1電極2と導通する第1孔15aを形成する予定の凹部15cの領域を、当該配線電極17の開口17aにより除いて、第1絶縁層15上に形成される。つまり、配線電極17は、凹部15cの位置を覆うマスクを形成し、スパッタリング法等を行うことで形成される。配線電極17は、第2孔15bを介して全面電極層13に接続部17gにより接続するように、第1絶縁層15上に形成される。なお、配線電極17は、全面電極層13に接続される接続部17gが第2孔15bにより膜厚分程度凹んだ状態となる。また、配線電極17は、溝部14a内の第1絶縁層15上にも形成される。
The fifth B step SB5 is a wiring electrode forming step for forming the
次に、第3孔18aが形成される第2絶縁層18を形成する第2絶縁層形成工程SB5aが行われる。
第2絶縁層形成工程SB5aは、図25A〜図25Cに示すように、配線電極17上、及び、配線電極17の開口17aにより露出する第1絶縁層15の凹部15c上に第2絶縁層18を形成する工程である。第2絶縁層18は、例えば、スパッタリング法等により形成することができる。また、第2絶縁層18は、第1絶縁層15の凹部15cの凹みに伴って、第2絶縁層18の中央凹部18cが形成されると共に、配線電極17の接続部17gに伴って、凹部18gが形成されることになる。第2絶縁層18は、溝部14aの配線電極17上にも形成される。第2絶縁層18は、例えば、SiO2からなる層を300〜700nmの範囲の膜厚で設けることで形成される。
Next, a second insulating layer forming step SB5a for forming the second insulating
In the second insulating layer forming step SB5a, as shown in FIGS. 25A to 25C, the second insulating
次に、第1絶縁層15に第1孔15aを形成すると共に、第2絶縁層18に第3孔18aを形成する孔形成工程SB6が行われる。孔形成工程SB6は、図26A〜図26Dに示すように、第2絶縁層18の中央凹部18cの位置において、第1絶縁層15の第1孔15a及び第2絶縁層18の第3孔18aを形成する工程である。この孔形成工程は、第6B工程SB6となる工程を含んでいる。つまり、孔形成工程SB6では、複数の発光セル1それぞれの第1半導体層12nの上面の所定領域の上方(中央凹部18c)において、第2絶縁層18の第3孔18aを形成すると共に、第1絶縁層15に第1孔15aを形成する第1孔形成工程を併せて行うこととなる。
Next, a hole forming step SB6 in which the
孔形成工程SB6は、図26A及び図26Bに示すように、上面視において第2絶縁層18の中央凹部18cである円形凹状となる領域内において、第1絶縁層15の第1孔15a及び第2絶縁層18の第3孔18aを形成する。第1孔15a及び第3孔18aは、第2絶縁層18の中央凹部18cの領域内を開口するマスクを形成し、そのマスクを介して、エッチングすることにより形成される。なお、第1絶縁層15に形成される第1孔15aと、第2絶縁層18に形成される第3孔18aとは、第2絶縁層18の中央凹部18c内であれば、その大きさ形状は限定されるものではない。第1孔15a及び第3孔18aは、連通するように形成され、第2絶縁層18及び第1絶縁層15から第1半導体層12nの一部を露出させる。
In the hole forming step SB6, as shown in FIGS. 26A and 26B, the
さらに、孔形成工程では、図26Dに示すように、外部領域10Ebの位置で、第2絶縁層18に第2半導体層12pに導通するための第4孔18dが形成される。この第4孔18dは、第1絶縁層15の第1孔15aと、第2絶縁層18の第3孔18aとが形成されるタイミングで形成される。つまり、第2絶縁層18の中央凹部18cの領域内を開口すると共に、第4孔18dの位置を開口するマスクを形成し、このマスクを介してエッチングすることで、第4孔18dも第1孔15a及び第3孔18aと併せて形成される。
Further, in the hole forming step, as shown in FIG. 26D, a
第7B工程SB7は、図27A〜図27Dに示すように、第1絶縁層15の第1孔15a及び第2絶縁層18の第3孔18aが設けられた領域において、第1半導体層12nに導通する第1電極2を形成する第1電極形成工程である。この第1電極形成工程は、第1電極2を形成すると共に、外部領域10Ebの位置の第2絶縁層18上に第2電極19を形成する。なお、第1電極形成工程では、バンプ3を形成するバンプ形成工程を含んでいる。第1電極形成工程では、第1電極2を、第1孔15a及び第3孔18aが設けられる領域に形成し、第1半導体層12nに導通するように形成される。第1電極2は、電極に使用される金属あるいは合金の単体又は積層体であり、マスクを用いてスパッタリング法等により形成される。
As shown in FIGS. 27A to 27D, the seventh B step SB7 is performed in the
第1電極2は、断面視において凹状に形成される中央部2cと、その両側に離間して形成される凹部2gとが形成される。第1電極2は、1つの発光セル1において、溝部14aで囲まれる領域中央に、例えば、溝部14aから離間して矩形状に形成されている。そして、第1電極2は、上面視において、溝部14aで囲まれる領域に対して、一例として面積率で50〜95%の範囲に形成することができる。第1電極2の厚みは、その厚みを300〜700nmの範囲で形成されることが好ましい。なお、第1電極を形成するときに、図27Dで示すように、同じ工程で第2半導体層12pと導通する第2電極19を形成することができる。
The
第7B工程SB7では、溝部14a及び溝部14aで囲まれる第2絶縁層18上の所定領域にマスクを設けて、領域10Eaの第2絶縁層18上と、外部領域10Ebの第2絶縁層18上とに、第1電極2及び第2電極19を形成している。第1電極2及び第2電極19は、電極に使用される金属あるいは合金の単体又は積層体であり、マスクを用いてスパッタリング等により形成される。第1電極2は、1つの発光セル1において、溝部14aで囲まれる中央に、例えば、溝部14aから離間して矩形に形成され、一例として面積率で50〜95%の範囲において形成されている。第1電極2及び第2電極19は、その厚みを300〜700nmの範囲で形成されることが好ましい。なお、外部領域10Ebに形成される第2電極19は、溝部14aを介して第1電極2から離間して形成される。
In the seventh B step SB7, a mask is provided in a predetermined region on the second insulating
第1電極2及び第2電極19が形成された後に、第1電極2及び第2電極19の所定位置に後記するIC基板20と接続するためのバンプ3を形成するバンプ形成工程が行われる。バンプ形成工程では、図28A〜図28Dに示すように、発光セル1の溝部14aで区画されていた1つの領域に、4つのバンプ3を形成している。また、第2電極19の位置では、各電極接続部19gの周囲に4つのバンプ3が形成されている。なお、バンプ3は前記した第1実施形態と同様のものを使用することができる。
After the
また、バンプ形成工程の後に、図3Aに示すように、第1実施形態と同じように、発光セル群10が設けられた基板11を、バンプ3を介してIC基板20のIC基板電極22にフリップチップ実装するIC基板実装工程が行われる。そして、第1実施形態と同じように、図3Bに示すように、アンダーフィル4が設けられ、図3Cに示すように、レーザリフトオフにより基板11が剥離され、図3E及び図29に示すように、第8B工程SB8である半導体層薄層化工程、さらに、図3F及び図30に示すように、第9B工程SB9である半導体層粗面化工程が行われることになる。
In addition, after the bump formation step, as shown in FIG. 3A, the
図3Dと図29との関係は、同じ工程を異なる視野で示しており、図3Dは、装置全体の状態が分かるように全体を断面にして模式的に示し、図29は、発光セル1つの状態を拡大して模式的に示している。さらに、図3Eと図30との関係も、同じ工程を異なる視野で示しており、図3Eは、装置全体の状態が分かるように全体を断面にして模式的に示し、図30は、発光セル1つの状態を拡大して模式的に示している。
半導体層粗面化工程の次に、前記した第1実施形態と同様に、蛍光体層形成工程などを行うこととしてもよい。
The relationship between FIG. 3D and FIG. 29 shows the same process in different fields of view, and FIG. 3D schematically shows the entire device in cross section so that the state of the entire device can be understood. The state is schematically shown in an enlarged manner. Further, the relationship between FIG. 3E and FIG. 30 also shows the same process in different fields of view, and FIG. 3E schematically shows the whole in cross section so that the state of the entire apparatus can be seen. FIG. One state is schematically shown in an enlarged manner.
After the semiconductor layer roughening step, a phosphor layer forming step or the like may be performed as in the first embodiment.
次に、第2実施形態に係る発光装置の製造方法により製造された発光装置100Bについて説明する。発光装置100Bは、既に説明した発光装置100に対して、第1電極2と第2電極19の位置が反対となるように形成されている。つまり、外部領域10Ebに第2電極19が設けられ、発光セル1が設けられる領域10Eaに第1電極2が設けられることになる。以下、第2実施形態に係る発光装置100Bについて、第1実施形態に係る発光装置100と異なる第1電極2及び第2電極19の構成を主に説明する。
Next, a
発光装置100Bは、複数の発光セル1を有する発光セル群10と、発光セル群10が接続されるIC基板20と、発光セル群10の表面を被覆する蛍光体層5と、を備えている。発光装置100Bは、発光セル1のそれぞれにおいて第1孔15a及び第2孔15bを有する第1絶縁層15と、第1絶縁層15を覆うように設けられ、発光セル1それぞれにおける第2半導体層12pに第2孔15bにて導通する配線電極17と、発光セル1それぞれに設けられ、第2孔15bにて第2半導体層12pと導通する配線電極17と接続する第2電極19と、配線電極17と第2電極19との間に設けられた第3孔18aを有する第2絶縁層18とを備えている。さらに、発光装置100Bは、複数の発光セル1の間において、第1絶縁層15が第1半導体層12nから露出し、第1半導体層12nの下面となる光取り出し面が、凹凸形状を有している。なお、発光装置100Bは、第2半導体層12p上に全面電極層13が設けられている。
The
発光セル群10は、行列方向に整列して設けられた複数の発光セル1を備えている。発光セル1は、半導体積層体12として、IC支持基板21側から順に第2半導体層12p、発光層12a及び第1半導体層12nを備え、第1半導体層12n側を光取り出し面としている。
発光セル1の電極構造として、第1孔15aにて第1半導体層12nと導通する第1電極と、光反射性を有し、第1絶縁層を覆うように設けられ、複数の発光セル1それぞれにおける第2半導体層12pに第2孔15bを介して導通する配線電極17と、を備えている。さらに、配線電極17上には、発光セル1のそれぞれにおける第1孔15aと連通する第3孔を有する第2絶縁層18が設けられている。
The light emitting
As the electrode structure of the
第1電極2は、第1半導体層12nに対して電流を供給するための電極である。第1電極2は、第2絶縁層18を覆うように上面視において矩形に形成されている。そして、第1電極2は、第2絶縁層18の第3孔18a及び第1絶縁層15の第1孔15aを介して第1半導体層12nと接続され導通している。第1電極2には、前記した第1実施形態と同様のものを用いることができる。
The
第2電極19は、第2半導体層12pに対して電流を供給するための電極である。第2電極19は、外部領域10Ebにおいて、第2絶縁層18を覆うように形成され、第2絶縁層18の第4孔18dを介して配線電極17と接続され、その配線電極17を介して第2半導体層12pに導通されている。第2電極19は、外部領域10Ebに、上面視において、長方形状に形成されている。第2電極19には、前記した第1実施形態と同様のものを用いることができる。
隣り合う発光セル1間に設けられる配線電極17の一部は、第1実施形態と同様に、第1半導体層12nの下面よりも下面側に突出して設けられる。
The
A part of the
以上説明したような第1電極2及び第2電極19を備える発光セル1は、発光装置100Bにおいて、発光セル1のそれぞれを個別に点灯制御ができる状態で発光セル群10としてIC基板20に実装される。
このような構成を有する第2実施形態に係る発光装置100Bの製造方法及び発光装置100Bにおいても、前記した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
The
Also in the manufacturing method and the
なお、第2A工程SA2又は第2B工程SB2である発光セル1を形成する発光セル形成工程は、図32A、図32B及び図32Cに示すように、溝部14aで囲まれた矩形の範囲である発光セル1の領域内に半導体積層体12の一部を除去し、半導体積層体12の上面から、第1半導体層12nに達する溝部14wを形成することもできる。このような溝部14wは、上記した半導体積層体12を複数の発光セル1となる領域に区画するために設けるのではなく、溝部14aで区画された隣接する発光セル1から伝搬する光の進行を抑制するために設ける。ここで、複数の発光セル1を個別点灯制御させて1つの発光セル1を点灯させた場合、その発光セル1の周辺に位置する点灯対象ではない発光セル1に光が伝搬し見切りが悪くなるおそれがある。しかしながら、溝部14aで区画される発光セル1の領域内に上記したような溝部14wを形成することで、点灯対象ではない発光セル1に伝搬する光の進行を抑制し見切りを向上させることができる。発光セル1となる領域に形成する溝部14wとしては、例えば、発光セル1となる領域に対して行状又は列状、格子状、あるいは同心円状に形成することができる。溝部14wは、溝部14aを形成した後に形成する、又は溝部14aを形成するときに合せて形成することができる。また、溝部14wの深さは、上記溝部14aと同様とすることができる。発光セル1の領域内に、このような溝部14wを格子状に設けた例を図32B、図32Cに示す。図32Bに示すように、溝部14wにより発光セル1が複数の領域に分割される場合、複数の領域(図面では9つの領域)それぞれに第1孔15a及び第2孔15bが設けられ、既に説明した図15A〜図15Dあるいは図28A〜図28Dと同様な断面となるように各工程が順次行われることになる。このとき、第1電極2又は第2電極19は、溝部14wにより分割された複数の領域(図面では一例として9つの領域、その他:2×3、1×2、2×2等の複数の領域)それぞれで、第1孔15a又は第2孔15bと導通する。なお、発光セル1となる領域に溝部14wを形成する以外は、その後の工程は他の実施形態と同じであるので説明を省略する。また、図32Bにおいて記載した第1孔15a及び第2孔15bは、発光セル1内に形成したものと同じ状態となるように、他の工程で形成されることを示すために仮想的に記載したもので、後の工程で適宜形成され、溝部14wを形成するときに形成されるものではない。
In addition, the light emitting cell forming process for forming the
また、図1に示すように、発光装置システム100Sのコントローラ50は、複数の発光セル1を、例えば、パッシブマトリックス方式で駆動させる。コントローラ50により、発光セル1をパッシブマトリックス方式で駆動させるための配線がIC基板20及び2次実装基板側に形成されている。発光装置システム100Sでは、複数の発光セル1のそれぞれを、パッシブマトリックス方式で点灯させることができるため、例えば、発光セル1の全てを点灯させることで、図1に示すように、広い範囲の照射光B1として出力することができる。また、発光装置システム100Sでは、発光セル群10の中央側に位置する発光セル1を消灯させ、外周部に位置する発光セル1を点灯させることで、照射光B2のような中央が暗くてその周囲が環状に明るい光を出力することができる。さらに、発光セル群10の中央に位置する発光セル1のみを点灯させ、外周部に位置する発光セル1を消灯させることで、照射光B3のような中央のみが明るい光を出力することができる。
As shown in FIG. 1, the
なお、発光装置システム100Sにおいて発光セル1を点灯させると、熱Hが発生するが、2次実装基板30に放熱器60が設置されている。そのため、発光装置システム100Sで発生した熱Hは、放熱器60を介して放熱される。したがって、発光装置システム100Sでは、安定した動作を維持することができる。
Note that, when the
前記した実施形態では、接続電極16を設ける構成として説明したが、接続電極16を設けることなく、配線電極17を形成する構成としてもよい。
また、第2絶縁層18を設ける構成として説明したが、この第2絶縁層18を設けなくてもよく、第1電極2と第2電極19とが電気的に導通しないように配置するようにしてもよい。
さらに、発光装置100,100Bでは、第2半導体層12pに形成する全面電極層13を設けなくてもよい。
In the above-described embodiment, the
Although the second insulating
Furthermore, in the
1 発光セル
2 第1電極
2a 電極接続部
2c 中央部
3 バンプ
4 アンダーフィル
5 蛍光体層
10 発光セル群
10Ea 領域
10Eb 外部領域
11 基板
12 半導体積層体
12a 発光層
12n 第1半導体層
12p 第2半導体層
13 全面電極層
14 発光素子部
14a,14w 溝部
14b 露出領域
15 第1絶縁層
15a 第1孔
15b 第2孔
15c 凹部
16 接続電極
17 配線電極
17a 開口
17e 予定領域
17g 接続部
18 第2絶縁層
18a 第3孔
18c 中央凹部
18d 第4孔
18e 領域
18g 凹部
19 第2電極
19c 中央部
19g 接続部
20 IC基板
21 IC支持基板
22 IC基板電極
30 2次実装基板
50 コントローラ
60 放熱器
100 発光装置
100B 発光装置
100S 発光装置システム
SA1 半導体積層体準備工程(第1A工程)
SA2 発光セル群形成工程(第2A工程)
SA3 第1半導体層露出工程(第3A工程)
SA4 第1絶縁層形成工程(第4A工程)
SA5 配線電極形成工程(第5A工程)
SA6 孔形成工程(第6A工程)
SA7 第2電極形成工程(第7A工程)
SA8 半導体層薄層化工程(第8A工程)
SA9 半導体層粗面化工程(第9A工程)
SB1 半導体積層体準備工程(第1B工程)
SB2 発光セル群形成工程(第2B工程)
SB3 第1半導体層露出工程(第3B工程)
SB4 第1絶縁層形成工程(第4B工程)
SB5 配線電極形成工程(第5B工程)
SB6 孔形成工程(第6B工程)
SB7 第2電極形成工程(第7B工程)
SB8 半導体層薄層化工程(第8B工程)
SB9 半導体層粗面化工程(第9B工程)
DESCRIPTION OF
SA2 Light emitting cell group forming step (2A step)
SA3 First semiconductor layer exposure step (3A step)
SA4 First insulating layer forming step (step 4A)
SA5 Wiring electrode formation process (5th A process)
SA6 hole forming step (step 6A)
SA7 Second electrode formation step (Step 7A)
SA8 Semiconductor layer thinning step (8th step)
SA9 Semiconductor layer roughening step (9th step A)
SB1 Semiconductor laminate preparation process (1B process)
SB2 Light emitting cell group formation process (2B process)
SB3 1st semiconductor layer exposure process (3B process)
SB4 first insulating layer forming step (step 4B)
SB5 Wiring electrode formation process (5th B process)
SB6 hole formation process (6th B process)
SB7 Second electrode formation step (Step 7B)
SB8 Semiconductor layer thinning process (8B process)
SB9 Semiconductor layer roughening step (9th step B)
Claims (26)
前記半導体積層体に前記半導体積層体の上面側から前記第1半導体層に達する複数の溝部を形成することにより、行列状に配置される複数の発光セルを形成する第2A工程と、
前記複数の発光セルそれぞれにおいて、前記第2半導体層を前記第2半導体層の上面側から部分的に除去することにより、前記第1半導体層の一部を前記第2半導体層から露出させる第3A工程と、
前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層から露出した前記第1半導体層の上方に第1孔が形成される第1絶縁層を、前記複数の発光セル及び前記複数の溝部に連続して形成する第4A工程と、
前記第2半導体層の上面の所定領域を除く領域の上方において前記第1絶縁層を覆うように、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第1半導体層と前記第1絶縁層に形成された前記第1孔にて導通する配線電極を形成する第5A工程と、
前記複数の発光セルそれぞれの前記第2半導体層の上面の前記所定領域の上方において、前記第1絶縁層に第2孔を形成する第6A工程と、
前記複数の発光セルそれぞれに、前記第2孔にて前記第2半導体層と導通する第2電極を形成する第7A工程と、
前記第1半導体層の下面側から、前記第1半導体層を前記溝部に形成された前記第1絶縁層に達しないようにドライエッチング又は研磨により除去する第8A工程と、
前記第8A工程の後に、前記第1半導体層の下面側から、前記第1半導体層の厚み方向における一部をウエットエッチングにより除去し、前記溝部の位置で前記第1絶縁層を前記第1半導体層から露出させると共に、前記第8A工程により除去された第1半導体層の面に粗面加工を行う第9A工程と、をこの順に含む発光装置の製造方法。 Preparing a semiconductor stacked body having a first semiconductor layer and a second semiconductor layer provided on an upper surface of the first semiconductor layer;
A second A step of forming a plurality of light emitting cells arranged in a matrix by forming a plurality of grooves reaching the first semiconductor layer from the upper surface side of the semiconductor stacked body in the semiconductor stacked body;
In each of the plurality of light emitting cells, a part of the first semiconductor layer is exposed from the second semiconductor layer by partially removing the second semiconductor layer from the upper surface side of the second semiconductor layer. Process,
A first insulating layer in which a first hole is formed above the first semiconductor layer exposed from the second semiconductor layer in each of the plurality of light emitting cells is continuously connected to the plurality of light emitting cells and the plurality of grooves. 4A process to form,
The first semiconductor layer and the first insulating layer formed in each of the plurality of light emitting cells so as to cover the first insulating layer above a region excluding a predetermined region on the upper surface of the second semiconductor layer. A 5A step of forming a wiring electrode that conducts through one hole;
A 6A step of forming a second hole in the first insulating layer above the predetermined region on the upper surface of the second semiconductor layer of each of the plurality of light emitting cells;
Forming a second electrode that is electrically connected to the second semiconductor layer in the second hole in each of the plurality of light emitting cells;
An 8A step of removing the first semiconductor layer from the lower surface side of the first semiconductor layer by dry etching or polishing so as not to reach the first insulating layer formed in the groove;
After the 8A step, a part of the first semiconductor layer in the thickness direction is removed by wet etching from the lower surface side of the first semiconductor layer, and the first insulating layer is removed from the first semiconductor at the position of the groove. A method of manufacturing a light emitting device, which includes a ninth step of exposing the layer to the surface of the first semiconductor layer removed by the eighth step A and performing a rough surface process in this order .
前記第7A工程において、前記第2電極を、前記第2絶縁層の上方に形成し、前記第2孔及び前記第2絶縁層に形成された前記第3孔を介して前記第2半導体層と導通させる請求項1に記載の発光装置の製造方法。 After the step of forming the wiring electrode, a second insulating layer is formed in which a third hole communicating with the second hole is formed on the wiring electrode and the first insulating layer exposed from the wiring electrode. 2 Perform the insulating layer formation process,
In the seventh step A, the second electrode is formed above the second insulating layer, and the second semiconductor layer is formed through the second hole and the third hole formed in the second insulating layer. The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting device is made conductive.
前記配線電極は、前記外部領域上に延在して形成され、前記外部領域に設けられた第1電極と導通する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 In the step of forming a plurality of grooves in the semiconductor stacked body, the plurality of grooves are formed so that the plurality of light emitting cells are arranged in a matrix, and the plurality of light emitting cells arranged in a matrix Forming the groove so that an external region that is adjacent and extends in at least one of a row direction and a column direction of the plurality of light emitting cells is disposed;
4. The method of manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein the wiring electrode is formed to extend on the external region and is electrically connected to a first electrode provided in the external region. .
前記半導体積層体に前記半導体積層体の上面側から前記第1半導体層に達する複数の溝部を形成することにより、行列状に配置される複数の発光セルを形成する第2B工程と、
前記複数の発光セルそれぞれにおいて、前記第2半導体層を前記第2半導体層の上面側から部分的に除去することにより、前記第1半導体層の一部を前記第2半導体層から露出させる第3B工程と、
前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層の上面の所定領域の上方に、第2孔を有する第1絶縁層を、前記複数の発光セル及び前記複数の溝部に連続して形成する第4B工程と、
前記第2半導体層の上面の前記所定領域を除く領域の上方において前記第1絶縁層を覆うように、前記発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層と前記第2孔にて導通する配線電極を形成する第5B工程と、
前記複数の発光セルそれぞれの前記第2半導体層から露出した前記第1半導体層の上方において、前記第1絶縁層に第1孔を形成する第6B工程と、
前記複数の発光セルそれぞれに、前記第1孔において前記第1半導体層と導通する第1電極を形成する第7B工程と、
前記第1半導体層の下面側から、前記第1半導体層を前記溝部に形成された前記第1絶縁層に達しないようにドライエッチングまたは研磨により除去する第8B工程と、
前記ドライエッチングを行う工程の後に、前記第1半導体層の下面側から、前記第1半導体層の厚み方向における一部をウエットエッチングにより除去し、前記溝部の位置で前記第1絶縁層を前記第1半導体層から露出させると共に、前記第8B工程で除去された第1半導体層の面に粗面加工を行う第9B工程と、をこの順に含む発光装置の製造方法。 Preparing a semiconductor stacked body having a first semiconductor layer and a second semiconductor layer provided on an upper surface of the first semiconductor layer;
A second B step of forming a plurality of light emitting cells arranged in a matrix by forming a plurality of grooves reaching the first semiconductor layer from the upper surface side of the semiconductor stacked body in the semiconductor stacked body;
In each of the plurality of light emitting cells, the second semiconductor layer is partially removed from the upper surface side of the second semiconductor layer, thereby exposing a part of the first semiconductor layer from the second semiconductor layer. Process,
A first insulating layer having a second hole is formed continuously above the plurality of light emitting cells and the plurality of grooves above a predetermined region of the upper surface of the second semiconductor layer in each of the plurality of light emitting cells. Process,
A wiring electrode that is electrically connected to the second semiconductor layer and the second hole in each of the light emitting cells is formed so as to cover the first insulating layer above the region excluding the predetermined region on the upper surface of the second semiconductor layer. 5B step to perform,
A 6B step of forming a first hole in the first insulating layer above the first semiconductor layer exposed from the second semiconductor layer of each of the plurality of light emitting cells;
A 7B step of forming, in each of the plurality of light emitting cells, a first electrode that is electrically connected to the first semiconductor layer in the first hole;
An 8B step of removing the first semiconductor layer from the lower surface side of the first semiconductor layer by dry etching or polishing so as not to reach the first insulating layer formed in the groove;
After the dry etching step, a part of the first semiconductor layer in the thickness direction is removed by wet etching from the lower surface side of the first semiconductor layer, and the first insulating layer is removed at the position of the groove. A method for manufacturing a light emitting device , comprising: a 9B step which is exposed from one semiconductor layer, and a rough surface process is performed on the surface of the first semiconductor layer removed in the 8B step in this order .
前記第7B工程において、前記第1電極を、前記第2絶縁層の上方に形成し、前記第1孔及び前記第3孔を介して前記第1半導体層と導通させる請求項6に記載の発光装置の製造方法。 After the step of forming the wiring electrode, on the first insulating layer exposed from the wiring electrode and the wiring electrode, a second insulating layer having a third hole communicating with the first hole is formed. Perform the layer formation process,
The light emission according to claim 6, wherein in the seventh step B, the first electrode is formed above the second insulating layer and is electrically connected to the first semiconductor layer through the first hole and the third hole. Device manufacturing method.
前記配線電極は、前記外部領域上に延在して形成され、前記外部領域に設けられた第2電極と導通する請求項7に記載の発光装置の製造方法。 In the step of forming a plurality of grooves in the semiconductor stacked body, the plurality of grooves are formed so that the plurality of light emitting cells are arranged in a matrix, and the plurality of light emitting cells arranged in a matrix Forming the groove so that an external region adjacent to and extending in at least one of a row direction and a column direction of the plurality of light emitting cells is disposed;
The method of manufacturing a light emitting device according to claim 7, wherein the wiring electrode is formed to extend on the external region and is electrically connected to a second electrode provided in the external region.
前記第2電極を形成する工程の後、前記基板を剥離する基板剥離工程を行う請求項1から請求項4又は請求項8のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 Forming the semiconductor laminate on a substrate;
The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1, wherein a substrate peeling step for peeling the substrate is performed after the step of forming the second electrode.
求項11のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法。 The full-surface electrode forming step of forming a full-surface electrode layer electrically connected to the second semiconductor layer on the upper surface of the second semiconductor layer is performed before the step of forming a plurality of grooves in the semiconductor stacked body. Item 12. A method for manufacturing a light emitting device according to any one of Items 11 to 11.
前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層から露出した前記第1半導体層の上方に設けられた第1孔と、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層の上方に設けられた第2孔と、を有すると共に、前記複数の発光セルに連続して設けられ、前記複数の発光セルの間において、前記第1半導体層から露出する第1絶縁層と、
光反射性を有し、前記第1絶縁層を覆うように設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第1半導体層と前記第1孔にて導通する配線電極と、
前記複数の発光セルそれぞれに設けられ、前記第2孔にて前記第2半導体層と導通する第2電極と、を備え、
前記第1半導体層の下面は、凹凸形状を有する発光装置。 In a matrix, each of the semiconductor stacks includes a first semiconductor layer and a second semiconductor layer provided on the upper surface of the first semiconductor layer so that a part of the upper surface of the first semiconductor layer is exposed. A plurality of light emitting cells arranged;
A first hole provided above the front Symbol plurality of light emitting cells of the first semiconductor layer exposed from the second semiconductor layer in each, provided above said second semiconductor layer in each of the plurality of light emitting cells A first insulating layer provided continuously with the plurality of light emitting cells and exposed from the first semiconductor layer between the plurality of light emitting cells ,
A wiring electrode that has light reflectivity and is provided so as to cover the first insulating layer, and is electrically connected to the first semiconductor layer and the first hole in each of the plurality of light emitting cells;
A second electrode provided in each of the plurality of light emitting cells and electrically connected to the second semiconductor layer in the second hole;
Before Symbol lower surface of the first semiconductor layer, the light emitting device having an uneven shape.
前記第2電極は、前記第2絶縁層の上方に設けられ、前記第2孔及び前記第3孔を介して前記第2半導体層と導通する請求項13に記載の発光装置。 A second insulating layer provided on the wiring electrode and having a third hole communicating with the second hole in each of the light emitting cells;
The light emitting device according to claim 13, wherein the second electrode is provided above the second insulating layer and is electrically connected to the second semiconductor layer through the second hole and the third hole.
前記第2電極は、前記全面電極層と前記第2孔を介して導通する請求項13から請求項16のいずれか一項に記載の発光装置。 A full-surface electrode layer having light reflectivity is provided on the upper surface of the second semiconductor layer in each of the plurality of light emitting cells,
The light emitting device according to any one of claims 13 to 16, wherein the second electrode is electrically connected to the entire surface electrode layer through the second hole.
前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層から露出した前記第1半導体層の上方に設けられた第1孔と、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層の上方に設けられた第2孔と、を有すると共に、前記複数の発光セルに連続して設けられ、前記複数の発光セルの間において、前記第1半導体層から露出する第1絶縁層と、
前記複数の発光セルそれぞれに設けられ、前記第1孔にて前記第1半導体層と導通する第1電極と、
光反射性を有し、前記第1絶縁層を覆うように設けられ、前記複数の発光セルそれぞれにおける前記第2半導体層と前記第2孔にて導通する配線電極と、を備え、
前記第1半導体層の下面は、凹凸形状を有する発光装置。 In a matrix, each of the semiconductor stacks includes a first semiconductor layer and a second semiconductor layer provided on the upper surface of the first semiconductor layer so that a part of the upper surface of the first semiconductor layer is exposed. A plurality of light emitting cells arranged;
A first hole provided above the front Symbol plurality of light emitting cells of the first semiconductor layer exposed from the second semiconductor layer in each, provided above said second semiconductor layer in each of the plurality of light emitting cells A first insulating layer that is provided continuously with the plurality of light emitting cells and is exposed from the first semiconductor layer between the plurality of light emitting cells ;
A first electrode provided in each of the plurality of light emitting cells and electrically connected to the first semiconductor layer in the first hole;
A wiring electrode that has light reflectivity and is provided so as to cover the first insulating layer and is electrically connected to the second semiconductor layer and the second hole in each of the plurality of light emitting cells;
Before Symbol lower surface of the first semiconductor layer, the light emitting device having an uneven shape.
前記第1電極は、前記第2絶縁層上に設けられ、前記第1孔及び前記第3孔を介して前記第1半導体層と導通する請求項19に記載の発光装置。 A second insulating layer provided on the wiring electrode and having a third hole communicating with the first hole in each of the light emitting cells;
The light emitting device according to claim 19, wherein the first electrode is provided on the second insulating layer and is electrically connected to the first semiconductor layer through the first hole and the third hole.
前記配線電極は、前記全面電極層と前記第2孔を介して導通する請求項20又は請求項21に記載の発光装置。 A full-surface electrode layer having light reflectivity is provided on the upper surface of the second semiconductor layer in each of the plurality of light emitting cells,
The light emitting device according to claim 20 or 21, wherein the wiring electrode is electrically connected to the entire surface electrode layer through the second hole.
前記第2電極は、p電極であり、
前記第1半導体層はn側半導体層であり、
前記第2半導体層はp側半導体層である請求項16又は請求項21に記載の発光装置。 The first electrode is an n-electrode;
The second electrode is a p-electrode;
The first semiconductor layer is an n-side semiconductor layer;
The light emitting device according to claim 16 or 21, wherein the second semiconductor layer is a p-side semiconductor layer.
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