WO2021171894A1 - 発光装置およびその製造方法 - Google Patents

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WO2021171894A1
WO2021171894A1 PCT/JP2021/003086 JP2021003086W WO2021171894A1 WO 2021171894 A1 WO2021171894 A1 WO 2021171894A1 JP 2021003086 W JP2021003086 W JP 2021003086W WO 2021171894 A1 WO2021171894 A1 WO 2021171894A1
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lens
light emitting
emitting device
concave
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PCT/JP2021/003086
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賢哉 西尾
宣年 藤井
齋藤 卓
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L33/02Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/22Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01S5/10Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
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    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/42Arrays of surface emitting lasers

Definitions

  • This disclosure relates to a light emitting device and a method for manufacturing the same.
  • a surface emitting laser such as VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) is known.
  • VCSEL Vertical Cavity Surface Emitting Laser
  • a plurality of light emitting elements are provided on the front surface or the back surface of a substrate in a two-dimensional array.
  • the back-illuminated light emitting device is provided with a plurality of light emitting elements on the front surface of the substrate, and the light emitted from each light emitting element is transmitted from the front surface to the back surface in the substrate and emitted from the back surface of the substrate. In this case, if the light is reflected on the back surface of the substrate, the light extraction efficiency is lowered. Therefore, it is desirable to suppress the reflection of light on the back surface of the substrate.
  • the present disclosure provides a light emitting device capable of suppressing reflection of light on a substrate and a method for manufacturing the same.
  • the light emitting device on the first side surface of the present disclosure includes a substrate, a plurality of light emitting elements provided on the first surface of the substrate, and a light emitting element provided on the second surface of the substrate as a part of the substrate. It is provided with a plurality of lenses into which light emitted from the substrate is incident, and a plurality of convex portions and a plurality of concave portions provided only on the surface of the lens among the second surfaces of the substrate. As a result, it is possible to suppress the reflection of light on the substrate due to the unevenness on the surface of the lens. Further, since there is no unevenness other than the surface of the lens, it is possible to prevent the transfer device or the like from coming into contact with the unevenness and damaging the substrate.
  • the convex portion and the concave portion may be included in the moth-eye structure provided on the surface of the lens. This makes it possible to effectively suppress the reflection of light on the substrate by the moth-eye structure.
  • the lens may include at least one of a concave lens, a convex lens, and a flat lens. This makes it possible to suppress light reflection in lenses such as concave lenses, convex lenses, and flat lenses.
  • the plurality of light emitting elements and the plurality of lenses have a one-to-one correspondence, and the light emitted from one light emitting element is incident on the corresponding one lens. You may. This makes it possible to mold the light from the plurality of light emitting elements for each light emitting element, and it is possible to effectively perform the molding with a lens having less reflection.
  • the substrate may be a semiconductor substrate containing gallium (Ga) and arsenic (As). This makes it possible to make the substrate suitable for a light emitting device, and on the other hand, it is possible to suppress damage to the substrate even if the substrate has a drawback of being easily damaged.
  • Ga gallium
  • As arsenic
  • the light emitted from the plurality of light emitting elements may pass through the substrate from the first surface to the second surface and enter the plurality of lenses. This makes it possible to realize a structure in which light passes through the substrate and is emitted from the light emitting device.
  • the first surface of the substrate may be the front surface of the substrate, and the second surface of the substrate may be the back surface of the substrate. This makes it possible to make the light emitting device a back-illuminated type.
  • a plurality of light emitting elements are formed on the first surface of the substrate, and the light emitting device is emitted from the light emitting element on the second surface of the substrate as a part of the substrate.
  • This includes forming a plurality of lenses into which the light is incident, and forming a plurality of convex portions and a plurality of concave portions only on the surface of the lens among the second surfaces of the substrate.
  • the convex portion and the concave portion may be formed by treating the surface of the lens with a chemical solution. This makes it possible to easily form irregularities.
  • the lens may be formed as a part of the substrate by etching the second surface of the substrate. This makes it possible to easily form the lens as a part of the substrate.
  • the lens may include at least one of a concave lens, a convex lens, and a flat lens. This makes it possible to suppress light reflection in lenses such as concave lenses, convex lenses, and flat lenses.
  • the concave lens may be formed by forming a convex portion on the second surface of the substrate and processing the convex portion into a concave portion. This makes it possible to form a concave lens by processing from a convex portion to a concave portion.
  • the convex lens may be formed by forming a convex portion on the second surface of the substrate. This makes it possible, for example, to form a convex lens with a small number of steps.
  • a plurality of light emitting elements are formed on the first surface of the substrate, and a plurality of convex portions and a plurality of concave portions are formed on the second surface of the substrate.
  • a plurality of lenses to which light emitted from the light emitting element is incident are formed on the second surface of the substrate as a part of the substrate.
  • the convex portion and the concave portion remain on the surface of the lens. As a result, it is possible to suppress the reflection of light on the substrate due to the unevenness on the surface of the lens. Further, since there is no unevenness other than the surface of the lens, it is possible to prevent the transfer device or the like from coming into contact with the unevenness and damaging the substrate.
  • the convex portion and the concave portion may be formed only in a region of the second surface of the substrate on which the lens is to be formed. This makes it possible to suppress damage to the substrate not only after the formation of the lens but also before the formation of the lens after the formation of the unevenness.
  • the convex portion and the concave portion are formed in a region in which the lens is planned to be formed and a region in which the lens is not planned to be formed in the second surface of the substrate, and the lens is formed. May be formed so that the convex portion and the concave portion remain only on the surface of the lens among the second surfaces of the substrate. This eliminates the need to limit the region where the unevenness is formed, and makes it possible to easily form the unevenness.
  • the convex portion and the concave portion may be formed by treating the second surface of the substrate with a chemical solution. This makes it possible to easily form irregularities.
  • the lens may be formed as a part of the substrate by etching the second surface of the substrate. This makes it possible to easily form the lens as a part of the substrate.
  • the lens may include at least one of a concave lens, a convex lens, and a flat lens. This makes it possible to suppress light reflection in lenses such as concave lenses, convex lenses, and flat lenses.
  • the concave lens may be formed by forming a convex portion on the second surface of the substrate and processing the convex portion into a concave portion. This makes it possible to form a concave lens by processing from a convex portion to a concave portion.
  • the convex lens may be formed by forming a convex portion on the second surface of the substrate. This makes it possible, for example, to form a convex lens with a small number of steps.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a method 1 different from the method shown in FIGS. 16A to 17B.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a method 2 different from the method shown in FIGS. 16A to 17B.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring device according to the first embodiment.
  • the distance measuring device of FIG. 1 includes a light emitting device 1, an imaging device 2, and a control device 3.
  • the distance measuring device of FIG. 1 irradiates the subject with the light emitted from the light emitting device 1, receives the light reflected by the subject by the imaging device 2, images the subject, and outputs an image signal output from the imaging device 2.
  • the control device 3 measures (calculates) the distance to the subject.
  • the light emitting device 1 functions as a light source for the image pickup device 2 to image a subject.
  • the light emitting device 1 includes a light emitting unit 11, a drive circuit 12, a power supply circuit 13, and a light emitting side optical system 14.
  • the image pickup apparatus 2 includes an image sensor 21, an image processing unit 22, and an image pickup side optical system 23.
  • the control device 3 includes a ranging unit 31.
  • the light emitting unit 11 emits a laser beam for irradiating the subject.
  • the light emitting unit 11 of the present embodiment includes a plurality of light emitting elements arranged in a two-dimensional array, and each light emitting element has a VCSEL structure. The light emitted from these light emitting elements irradiates the subject. Further, the light emitting unit 11 of the present embodiment is provided in a chip called an LD (Laser Diode) chip 41.
  • LD Laser Diode
  • the drive circuit 12 is an electric circuit that drives the light emitting unit 11.
  • the power supply circuit 13 is an electric circuit that generates a power supply voltage of the drive circuit 12.
  • a power supply voltage is generated by the power supply circuit 13 from the input voltage supplied from the battery in the distance measuring device, and the light emitting unit 11 is driven by the drive circuit 12 using this power supply voltage.
  • the drive circuit 12 of this embodiment is provided in a substrate called an LDD (Laser Diode Driver) substrate 42.
  • the light emitting side optical system 14 includes various optical elements, and irradiates the subject with light from the light emitting unit 11 via these optical elements.
  • the image pickup side optical system 23 includes various optical elements, and receives light from the subject through these optical elements.
  • the image sensor 21 receives light from the subject via the image pickup side optical system 23, and converts this light into an electric signal by photoelectric conversion.
  • the image sensor 21 is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor.
  • the image sensor 21 of the present embodiment converts the above electronic signal from an analog signal to a digital signal by A / D (Analog to Digital) conversion, and outputs an image signal as a digital signal to the image processing unit 22.
  • the image sensor 21 of the present embodiment outputs a frame synchronization signal to the drive circuit 12, and the drive circuit 12 emits light from the light emitting unit 11 at a timing corresponding to the frame cycle of the image sensor 21 based on the frame synchronization signal.
  • the image processing unit 22 performs various image processing on the image signal output from the image sensor 21.
  • the image processing unit 22 includes, for example, an image processing processor such as a DSP (Digital Signal Processor).
  • DSP Digital Signal Processor
  • the control device 3 controls various operations of the distance measuring device shown in FIG. 1, for example, controlling the light emitting operation of the light emitting device 1 and the imaging operation of the imaging device 2.
  • the control device 3 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.
  • the distance measuring unit 31 measures the distance to the subject based on the image signal output from the image sensor 21 and subjected to image processing by the image processing unit 22.
  • the distance measuring unit 31 employs, for example, an STL (Structured Light) method or a ToF (Time of Flight) method as the distance measuring method.
  • the distance measuring unit 31 may further measure the distance between the distance measuring device and the subject for each portion of the subject based on the above image signal to specify the three-dimensional shape of the subject.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the distance measuring device of the first embodiment.
  • a in FIG. 2 shows a first example of the structure of the distance measuring device of the present embodiment.
  • the distance measuring device of this example includes the above-mentioned LD chip 41 and LDD board 42, a mounting board 43, a heat radiating board 44, a correction lens holding portion 45, one or more correction lenses 46, and a wiring 47. ing.
  • a in FIG. 2 shows the X-axis, Y-axis, and Z-axis that are perpendicular to each other.
  • the X and Y directions correspond to the horizontal direction (horizontal direction), and the Z direction corresponds to the vertical direction (vertical direction). Further, the + Z direction corresponds to the upward direction, and the ⁇ Z direction corresponds to the downward direction.
  • the ⁇ Z direction may or may not exactly coincide with the direction of gravity.
  • the LD chip 41 is arranged on the mounting board 43 via the heat radiating board 44, and the LDD board 42 is also arranged on the mounting board 43.
  • the mounting board 43 is, for example, a printed circuit board.
  • the image sensor 21 and the image processing unit 22 of FIG. 1 are also arranged on the mounting board 43 of the present embodiment.
  • the heat dissipation substrate 44 is, for example, a ceramic substrate such as an AlN (aluminum nitride) substrate.
  • the correction lens holding portion 45 is arranged on the heat radiating substrate 44 so as to surround the LD chip 41, and holds one or more correction lenses 46 above the LD chip 41. These correction lenses 46 are included in the light emitting side optical system 14 (FIG. 1) described above. The light emitted from the light emitting unit 11 (FIG. 1) in the LD chip 41 is corrected by these correction lenses 46 and then irradiated to the subject (FIG. 1). As an example, A in FIG. 2 shows two correction lenses 46 held by the correction lens holding portion 45.
  • the wiring 47 is provided on the front surface, the back surface, the inside, etc. of the mounting board 41, and electrically connects the LD chip 41 and the LDD board 42.
  • the wiring 47 is, for example, a printed wiring provided on the front surface or the back surface of the mounting board 41, or a via wiring penetrating the mounting board 41.
  • the wiring 47 of the present embodiment further passes through the inside or the vicinity of the heat radiating substrate 44.
  • FIG. 2 shows a second example of the structure of the distance measuring device of the present embodiment.
  • the ranging device of this example has the same components as the ranging device of the first example, but includes bumps 48 instead of wiring 47.
  • the LDD substrate 42 is arranged on the heat radiating substrate 44, and the LD chip 41 is arranged on the LDD substrate 42.
  • the LD chip 41 is arranged on the LDD substrate 42 in this way, the size of the mounting substrate 44 can be reduced as compared with the case of the first example.
  • the LD chip 41 is arranged on the LDD substrate 42 via the bump 48, and is electrically connected to the LDD substrate 42 by the bump 48.
  • the distance measuring device of the present embodiment will be described as having the structure of the second example shown in B of FIG.
  • the following description is also applicable to the ranging device having the structure of the first example, except for the description of the structure peculiar to the second example.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the distance measuring device shown in FIG. 2B.
  • FIG. 3 shows a cross section of the LD chip 41 and the LDD substrate 42 in the light emitting device 1.
  • the LD chip 41 includes a substrate 51, a laminated film 52, a plurality of light emitting elements 53, a plurality of anode electrodes 54, and a plurality of cathode electrodes 55.
  • the LDD substrate 42 includes a substrate 61 and a plurality of connection pads 62.
  • the lens 71 and the moth-eye structure 72 which will be described later, are not shown (see FIG. 4).
  • the substrate 51 is a semiconductor substrate such as a GaAs (gallium arsenide) substrate.
  • FIG. 3 shows the front surface S1 of the substrate 51 facing the ⁇ Z direction and the back surface S2 of the substrate 51 facing the + Z direction.
  • the surface S1 is an example of the first surface of the present disclosure.
  • the back surface S2 is an example of the second surface of the present disclosure.
  • the laminated film 52 includes a plurality of layers laminated on the surface S1 of the substrate 51. Examples of these layers are an n-type semiconductor layer, an active layer, a p-type semiconductor layer, a light reflecting layer, an insulating layer having a light emission window, and the like.
  • the laminated film 52 includes a plurality of mesa portions M protruding in the ⁇ Z direction. A part of these mesa portions M is a plurality of light emitting elements 53.
  • the plurality of light emitting elements 53 are provided on the surface S1 of the substrate 52 as a part of the laminated film 52.
  • Each light emitting element 53 of the present embodiment has a VCSEL structure and emits light in the + Z direction. As shown in FIG. 3, the light emitted from each light emitting element 53 is transmitted from the front surface S1 to the back surface S2 in the substrate 51, and is incident on the correction lens 46 (FIG. 2) from the substrate 51.
  • the LD chip 41 of the present embodiment is a back-illuminated VCSEL chip.
  • the anode electrode 54 is formed on the lower surface of the light emitting element 53.
  • the cathode electrode 55 is formed on the lower surface of the mesa portion M other than the light emitting element 53, and extends to the lower surface of the laminated film 52 between the mesas portions M.
  • Each light emitting element 53 emits light when a current flows between its anode electrode 54 and the corresponding cathode electrode 55.
  • the LD chip 41 is arranged on the LDD substrate 42 via the bump 48, and is electrically connected to the LDD substrate 42 by the bump 48.
  • the connection pad 62 is formed on the substrate 61 included in the LDD substrate 42, and the mesa portion M is arranged on the connection pad 62 via the bump 48.
  • Each mesa portion M is arranged on the bump 48 via the anode electrode 54 or the cathode electrode 55.
  • the substrate 61 is a semiconductor substrate such as a Si (silicon) substrate.
  • the LDD board 42 includes a drive circuit 12 that drives the light emitting unit 11 (FIG. 1).
  • FIG. 3 schematically shows a plurality of switch SWs included in the drive circuit 12. Each switch SW is electrically connected to the corresponding light emitting element 53 via the bump 48.
  • the drive circuit 12 of the present embodiment can control (on / off) these switch SWs for each individual switch SW. Therefore, the drive circuit 12 can drive a plurality of light emitting elements 53 for each individual light emitting element 53. This makes it possible to precisely control the light emitted from the light emitting unit 11, for example, causing only the light emitting element 53 required for distance measurement to emit light.
  • Such individual control of the light emitting element 53 can be realized by arranging the LDD substrate 42 below the LD chip 41 so that each light emitting element 53 can be easily electrically connected to the corresponding switch SW. ing.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of the light emitting device 1 of the first embodiment.
  • a in FIG. 4 shows a cross section of the LD chip 41 and the LDD substrate 42 in the light emitting device 1.
  • the LD chip 41 includes a substrate 51, a laminated film 52, a plurality of light emitting elements 53, a plurality of anode electrodes 54, and a plurality of cathode electrodes 55
  • the LDD substrate 42 is a substrate. 61 and a plurality of connection pads 62 are provided.
  • the anode electrode 54, the cathode electrode 55, and the connection pad 62 are not shown.
  • the LD chip 41 of the present embodiment includes a plurality of light emitting elements 53 on the front surface S1 of the substrate 51, and a plurality of lenses 71 on the back surface S2 of the substrate 51. These lenses 71 are arranged in a two-dimensional array like the light emitting element 53.
  • the lens 71 of the present embodiment has a one-to-one correspondence with the light emitting element 53, and each of the lenses 71 is arranged in the + Z direction of one light emitting element 53.
  • the lens 71 of the present embodiment is provided on the back surface S2 of the substrate 51 as a part of the substrate 51.
  • the lens 71 of the present embodiment is a concave lens, and is formed as a part of the substrate 51 by etching the back surface S2 of the substrate 51 into a concave shape. According to this embodiment, the lens 71 can be easily formed by processing the substrate 51.
  • the light emitted from the plurality of light emitting elements 53 is transmitted from the front surface S1 to the back surface S2 in the substrate 51 and is incident on the plurality of lenses 71.
  • the light emitted from each light emitting element 53 is incident on one corresponding lens 71.
  • the light emitted from each light emitting element 53 can be molded by the corresponding lens 71.
  • the light that has passed through these lenses 71 passes through the correction lens 46 (FIG. 2) and is applied to the subject (FIG. 1).
  • the light emitting device 1 of the present embodiment includes a moth-eye structure 72 provided on the surface (upper surface) of each lens 71.
  • the moth-eye structure 72 is a fine concavo-convex structure
  • B and C in FIG. 4 show a plurality of convex portions 72a and a plurality of concave portions 72b included in the concavo-convex structure.
  • the convex portion 72a and the concave portion 72b on the surface of each lens 71, it is possible to suppress the light from the light emitting element 53 from being reflected on the surface of the lens 71, and the light can be suppressed.
  • the reflection of light can be effectively suppressed by forming the convex portion 72a and the concave portion 72b into fine irregularities called a moth-eye structure 72.
  • the convex portion 72a and the concave portion 72b of the present embodiment are randomly formed on the surface of the lens 71.
  • the surface S2a is a surface between the lenses 71 adjacent to each other, and is a flat surface in the present embodiment.
  • the surface S2b is a surface between the edge E of the substrate 51 and the lens 71, and is a flat surface in the present embodiment.
  • the back surface S2 of the substrate 51 of the present embodiment includes the front surface of the lens 71, the surface S2a, and the surface S2b.
  • the moth-eye structure 72 (convex portion 72a and concave portion 72b) of the present embodiment is formed only on the front surface of the lens 71 among the back surface S2 of the substrate 51, and is not formed on the surface S2a or the surface S2b.
  • the substrate 51 is likely to be damaged due to the moth-eye structure 72 on the surface S2a and the surface S2b.
  • the moth-eye structure 72 may be the starting point and the substrate 51 may be cracked or chipped.
  • the edge clamp comes into contact with the edge E of the substrate 51, stress is applied to the edge E of the substrate 51, and the substrate 51 is cracked or chipped.
  • the substrate portion under the surface S2a is sandwiched between the lenses 71 and becomes thin, it is easily damaged in the first place. Therefore, if the moth-eye structure 72 is formed on the surface S2a, the substrate portion under the surface S2a is more likely to be damaged, and even a small force may crack or chip this portion.
  • the moth-eye structure 72 is formed only on the front surface of the lens 71 in the back surface S2 of the substrate 51. As a result, it is possible to suppress damage to the substrate 51 caused by the surfaces S2a and S2b, and to suppress reflection of light from the light emitting element 53 on the surface of the lens 71.
  • the substrate 51 of this embodiment is, for example, a GaAs substrate.
  • the GaAs substrate has an advantage that it is suitable for forming the light emitting element 53, but has a drawback that it is weak in strength. Therefore, the GaAs substrate is liable to be damaged as described above.
  • by forming the moth-eye structure 72 only on the surface of the lens 71 it is possible to enjoy the advantages of the GaAs substrate while suppressing the defects of the GaAs substrate.
  • FIG. 5 is a plan view showing the structure of the light emitting device 1 of the first embodiment.
  • the plan views of A, B, and C in FIG. 5 correspond to the cross-sectional views of A, B, and C in FIG. 4, respectively.
  • 3 ⁇ 3 lenses 71 are arranged in a two-dimensional array on the back surface S2 of the substrate 51, specifically, in a square grid pattern.
  • the number of lenses 71 of the light emitting device 1 of the present embodiment may be any number, and the arrangement of the lenses 71 of the light emitting device 1 of the present embodiment does not have to be in a square grid pattern.
  • B and C in FIG. 5 indicate surfaces S2a and S2b, similar to B and C in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of the light emitting device 1 of the comparative example of the first embodiment.
  • the cross-sectional views of A, B, and C in FIG. 6 correspond to the cross-sectional views of A, B, and C in FIG. 4, respectively.
  • the moth-eye structure 72 (convex portion 72a and concave portion 72b) of this comparative example is formed not only on the surface of the lens 71 but also on the surface S2a and the surface S2b. In this case, the substrate 51 is easily damaged due to the moth-eye structure 72 on the surface S2a and the surface S2b.
  • such damage can be suppressed by not forming the moth-eye structure 72 on the surface S2a or the surface S2b. If the damage to the substrate 51 caused by the surface S2a does not pose a problem in the present embodiment, the moth-eye structure 72 may be formed only on the surface of the lens 71 and the surface S2b. On the other hand, if damage to the substrate 51 due to the surface S2b does not pose a problem in the present embodiment, the moth-eye structure 72 may be formed only on the surface of the lens 71 and the surface S2a.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the light emitting device 1 of the first embodiment.
  • a laminated film 52, a light emitting element 53, and the like are formed on the surface S1 of the substrate 51.
  • the laminated film 52 and the light emitting element 53 are formed with the front surface S1 of the substrate 51 facing upward and the back surface S2 of the substrate 51 facing downward. Then, after the laminated film 52 and the light emitting element 53 are formed, the substrate 51 is turned upside down as shown in A of FIG.
  • a plurality of lenses 71 are formed on the back surface S2 of the substrate 51.
  • these lenses 71 are formed as a part of the substrate 51 by processing the back surface S2 of the substrate 51.
  • a resist film 73 is formed on the back surface S2 of the substrate 51.
  • the resist film 73 of the present embodiment is formed so as to cover a surface other than the front surface of the lens 71 in the back surface S2 of the substrate 51. That is, the resist film 73 of the present embodiment is formed so as to cover the above-mentioned surfaces S2a and 2b.
  • the surface of the lens 71 is treated with a chemical solution.
  • the chemical solution is, for example, a mixed solution containing hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and ozone (O 3).
  • H 2 O 2 hydrogen peroxide
  • O 3 ozone
  • the surface of the lens 71 can be roughened by the difference between the oxidation reaction and the etching reaction, whereby the moth-eye structure 72 can be formed.
  • the moth-eye structure 72 can be easily formed by using the chemical solution.
  • the chemical solution may be other than the above-mentioned mixed solution, and may be, for example , a mixed solution containing phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and hydrochloric acid (HCl). Further, the moth-eye structure 72 may be formed by means other than the chemical solution.
  • the above chemical solution treatment is executed in a state where the surface other than the front surface of the lens 71 of the back surface S2 of the substrate 51 is covered with the resist film 73.
  • the resist film 73 may be replaced with another mask layer, for example, a hard mask layer. Further, the resist film 73 may be the resist film used when processing the lens 71. This is the same even when a mask layer other than the resist film 73 is used.
  • the moth-eye structure 72 of the present embodiment includes a plurality of convex portions 72a and a plurality of concave portions 72b.
  • the moth-eye structure 72 may be formed, for example, by forming a plurality of recesses 72b on the back surface S2 of the substrate 51. In this case, a plurality of convex portions 72a are formed between these concave portions 72b (method 1).
  • the moth-eye structure 72 may be formed, for example, by forming a plurality of convex portions 72b on the back surface S2 of the substrate 51. In this case, a plurality of concave portions 72b are formed between these convex portions 72a (method 2).
  • the moth-eye structure 72 may be formed by, for example, a combination of the method 1 and the method 2.
  • the moth-eye structure 72 may be formed on all the lenses 71 provided on the substrate 51, or the moth-eye structure 72 may be formed only on a part of the lenses 71 provided on the substrate 51. good.
  • a moth-eye structure 72 is formed on a part of the lenses 71 provided on the substrate 51 by the first chemical solution, and another part of the lenses 71 provided on the substrate 51 is different from the first chemical solution.
  • the moth-eye structure 72 may be formed by a chemical solution.
  • the first chemical solution is used for one type of lens 71 (for example, a concave lens)
  • the second chemical solution is used for another type of lens 71 (for example, a convex lens).
  • a chemical solution may be used.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of the light emitting device 1 of the first modification of the first embodiment.
  • the cross-sectional views of A, B, and C in FIG. 8 correspond to the cross-sectional views of A, B, and C in FIG.
  • the lens 71 of A in FIG. 4 is a concave lens
  • the lens 71 of A in FIG. 8 is a convex lens.
  • the moth-eye structure 72 of this modification is formed only on the front surface of the lens 71 among the back surface S2 of the substrate 51, and is not formed on the surface S2a or the surface S2b. ..
  • the moth-eye structure 72 can be applied not only to a concave lens but also to a convex lens. According to this modification, it is possible to suppress the light from the light emitting element 53 from being reflected by the surface of the convex lens.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the light emitting device 1 of the first modification of the first embodiment.
  • the steps A, B, and C in FIG. 9 are performed in the same manner as the steps A, B, and C in FIG. 8 except that the lens 71 is changed from a concave lens to a convex lens. This makes it possible to form the moth-eye structure 72 on the surface of the convex lens.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of the light emitting device 1 of the second modification of the first embodiment.
  • the cross-sectional views of A, B, and C in FIG. 10 correspond to the cross-sectional views of A, B, and C in FIG.
  • the lens 71 of A in FIG. 4 is a concave lens, but the lens 71 of A in FIG. 10 is a flat lens.
  • the flat lens is a lens having a flat surface and provides a flat lens surface directly above the corresponding light emitting element 53. The light from the corresponding light emitting element 53 is incident on this flat lens surface.
  • the state in which the flat lens exists above the light emitting element 53 can also be said to be the state in which the lens does not exist above the light emitting element 53.
  • the moth-eye structure 72 of this modification is formed only on the front surface of the lens 71 among the back surface S2 of the substrate 51, and is not formed on the surface S2a or the surface S2b. ..
  • the moth-eye structure 72 can be applied not only to a concave lens and a convex lens but also to a flat lens. According to this modification, it is possible to suppress the light from the light emitting element 53 from being reflected on the surface of the flat lens.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the light emitting device 1 of the second modification of the first embodiment.
  • the steps A and B in FIG. 11 correspond to the steps A and C in FIG. Since the lens 71 of this modified example is a flat lens, the step of forming the lens 71 is not necessary in this modified example, and the step corresponding to B in FIG. 4 does not exist.
  • this modification by forming the moth-eye structure 72 in the region directly above each light emitting element 53, this region becomes the lens 71 (flat lens) having the moth-eye structure 72. This makes it possible to form the moth-eye structure 72 on the surface of the flat lens.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the structure of the light emitting device 1 of the third modification of the first embodiment.
  • the cross-sectional view of A in FIG. 12 corresponds to the cross-sectional view of A in FIG.
  • the lens 71 of this modification includes two or more types of lenses, for example, a concave lens, a flat lens, and a convex lens.
  • B, C, and D in FIG. 12 are enlarged cross-sectional views showing a concave lens, a flat lens, and a convex lens, respectively.
  • the moth-eye structure 72 of this modification is formed only on the front surface of these lenses 71 among the back surface S2 of the substrate 51, and is formed on the surface S2a and the surface S2b. Not formed.
  • the moth-eye structure 72 is also applicable to the lens 71 including two or more types of lenses. These lenses 71 can be formed by combining the methods shown in FIGS. 7, 9, and 11.
  • the light emitting device 1 of the present embodiment includes a moth-eye structure 72 (a plurality of convex portions 72a and a plurality of concave portions 72b) provided only on the front surface of the lens 71 in the back surface S2 of the substrate 51. .. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the reflection of light on the substrate 51 by the moth-eye structure 72 and to suppress the damage to the substrate 51 caused by the moth-eye structure 72.
  • (Second Embodiment) 13 and 14 are cross-sectional views showing a method of manufacturing the light emitting device 1 of the second embodiment. In the method of this embodiment, the light emitting device 1 of the first embodiment is manufactured.
  • a laminated film 52, a plurality of light emitting elements 53, a plurality of anode electrodes 54, a plurality of cathode electrodes 55, and the like are formed on the upper surface of the substrate (wafer) 51 (A in FIG. 13).
  • the laminated film 52 and the cathode electrode 55 are not shown.
  • a in FIG. 13 further shows the plurality of mesas portions M described above.
  • the process A in FIG. 13 corresponds to the process A in FIG. 7, the process A in FIG. 9, and the process A in FIG.
  • the upper surface of the substrate 51 in A in FIG. 13 is the surface S1 of the substrate 51.
  • FIG. 13B shows a state in which the substrate 51 and the glass substrate 76 are pressed by the two members.
  • the substrate 51 is thinned (C in FIG. 13).
  • the upper surface of the substrate 51 in C in FIG. 13 is the back surface S2 of the substrate 51.
  • a plurality of lenses 71 are formed on the upper surface of the substrate 51 (A in FIG. 14).
  • these lenses 71 are formed as a part of the substrate 51 by processing the upper surface of the substrate 51.
  • the process A in FIG. 14 corresponds to the process B in FIG. 7 and the process B in FIG.
  • Each lens 71 of the present embodiment is formed above the corresponding light emitting element 53, and the light emitted from the corresponding light emitting element 53 is incident on the lens 71.
  • the lens 71 is a convex lens in A in FIG. 14, but other lenses may be used. When the lens 71 is a flat lens, the step A in FIG. 14 is unnecessary.
  • a resist film 73 is formed on the upper surface of the substrate 51 (B in FIG. 14).
  • the resist film 73 of the present embodiment is formed on a surface other than the surface of the lens 71 on the upper surface of the substrate 51.
  • a resist film 73 is formed on the entire upper surface of the substrate 51, and the resist film 73 is patterned into the shape shown in FIG. 14B.
  • the process C in FIG. 13 corresponds to the process C in FIG. 7, the process C in FIG. 9, and the process B in FIG.
  • the surface of the lens 71 is treated with a chemical solution (C in FIG. 14).
  • a chemical solution C in FIG. 14
  • the moth-eye structure 72 can be formed on the surface of the lens 71.
  • the shape of the moth-eye structure 72 here, refer to, for example, C in FIG. 7, C in FIG. 9, or B in FIG.
  • the above chemical solution treatment is performed with the surface of the upper surface of the substrate 51 other than the surface of the lens 71 covered with the resist film 73. This makes it possible to form the moth-eye structure 72 only on the surface of the lens 71.
  • the resist film 73 is then removed.
  • the LD chip 41 of the present embodiment is manufactured.
  • the LD chip 41 is then placed on the LDD substrate 42 via the plurality of bumps 48. In this way, the light emitting device 1 shown in FIG. 8A is manufactured.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a manufacturing method of the light emitting device 1 of the modified example of the second embodiment.
  • the light emitting device 1 of the first embodiment is also manufactured by the method of this modification.
  • a resist film 73 is formed on the upper surface of the substrate 51 (A in FIG. 15).
  • the resist film 73 of this modification is formed on the upper surface of the substrate 51 in a region other than the region where the lens 71 is to be formed.
  • a resist film 73 is formed on the entire upper surface of the substrate 51, and the resist film 73 is patterned into the shape shown in FIG. 15A.
  • the surface of the lens 71 is treated with a chemical solution (B in FIG. 15).
  • a chemical solution B in FIG. 15
  • the moth-eye structure 72 can be formed in the region where the lens 71 is to be formed.
  • the above chemical solution treatment is performed in a state where the upper surface of the substrate 51 other than the region where the lens 71 is to be formed is covered with the resist film 73. This makes it possible to form the moth-eye structure 72 only in the region where the lens 71 is to be formed.
  • the resist film 73 is then removed.
  • a plurality of lenses 71 are formed on the upper surface of the substrate 51 (C in FIG. 15).
  • these lenses 71 are formed as a part of the substrate 51 by processing the upper surface of the substrate 51.
  • Each lens 71 of the present embodiment is formed above the corresponding light emitting element 53, and the light emitted from the corresponding light emitting element 53 is incident on the lens 71.
  • the lens 71 is a convex lens in C of FIG. 15, but other lenses may be used. When the lens 71 is a flat lens, the step C in FIG. 15 is unnecessary.
  • the lens 71 of this modification is formed by forming the moth-eye structure 72 in the region where the lens 71 is to be formed in the step B of FIG. 15 and then processing this region in the step C of FIG. NS. At this time, the lens 71 of the present modification is formed so that the moth-eye structure 72 remains on the surface of the lens 71.
  • the convex portion 72a having a large height and the depth can be left on the surface of the lens 71 by forming the recess 72b having a large size.
  • the step A in FIG. 15 may be omitted.
  • the moth-eye structure 72 is formed on the entire upper surface of the substrate 51. That is, the moth-eye structure 72 is formed in the region where the lens 71 is planned to be formed, and the moth-eye structure 72 and the region other than the region where the lens 71 is planned to be formed.
  • the step C in FIG. 15 is performed so that the moth-eye structure 72 is removed from other than the surface of the lens 71 and the moth-eye structure 72 remains on the surface of the lens 71.
  • the moth-eye structure 72 can be left only on the surface of the lens 71, as in the step C of FIG.
  • the step C in FIG. 15 is performed to remove the moth-eye structure 72 from other than the surface of the lens 71. There is a need.
  • the moth-eye structure 72 may be formed only in the region where the lens 71 is to be formed, or the moth-eye structure 72 may be formed on the entire upper surface of the substrate 51.
  • the lens 71 is formed in the step C of FIG. Even before, it is possible to suppress damage to the substrate 51. This is because the transfer device or the like may come into contact with the substrate 51 also between the process B in FIG. 15 and the process C in FIG.
  • the transfer device or the like may come into contact with the substrate 51 also between the process B in FIG. 15 and the process C in FIG.
  • the LD chip 41 of this modified example is manufactured.
  • the LD chip 41 is then placed on the LDD substrate 42 via the plurality of bumps 48. In this way, the light emitting device 1 shown in FIG. 8A is manufactured.
  • the substrate 51 it is possible to process the substrate 51 so that the moth-eye structure 72 is provided only on the surface of the lens 71.
  • FIGS. 16 and 17 are cross-sectional views showing a method of manufacturing the light emitting device 1 of the third embodiment.
  • the concave lens (lens 71) of the first embodiment is formed.
  • a laminated film 52, a light emitting element 53, and the like are formed on the front surface S1 of the substrate 51, then a resist film 81 is formed on the back surface S2 of the substrate 51, and the resist film 81 is patterned by lithography (A in FIG. 16). As a result, a resist film 81 including a plurality of resist portions P1 and openings P2 is formed on the back surface S2 of the substrate 51. These resist portions P1 are formed above the light emitting element 53.
  • the patterned resist film 81 is reflow-baked (B in FIG. 16).
  • the resist film 81 changes into a resist film 82 including a plurality of resist portions P3 rounded by surface tension.
  • the resist film 82 includes a plurality of resist portions P3 and openings P4.
  • the resist portion (resist pattern) P3 of the baked resist film 82 is transferred to the substrate 51 by dry etching (C in FIG. 16).
  • the back surface S2 of the substrate 51 is processed by dry etching, and a plurality of convex portions 83 having the same shape as the resist portion P3 before the dry etching are formed on the back surface S2 of the substrate 51.
  • a hard mask layer 84 is formed on the back surface S2 of the substrate 51 so as to cover these convex portions 83 (A in FIG. 17).
  • the hard mask layer 84 is, for example, an SOG (Spin On Glass) film.
  • the hard mask layer 84 is gradually removed by dry etching (B in FIG. 17).
  • the convex portion 83 is exposed from the hard mask layer 84 by dry etching
  • the hard mask layer 84 is removed together with the convex portion 83 by the subsequent dry etching
  • the convex portion 83 is a concave portion, that is, a concave lens (lens 71). Changes to. In this way, a plurality of lenses 71 are formed on the back surface S2 of the substrate 51.
  • Dry etching is performed using, for example, a chlorine-based gas such as BCl 3 gas or Cl 2 gas (B represents boron and Cl represents chlorine). O 2 (oxygen) gas, N 2 (nitrogen) gas, or Ar (argon gas) may be used together with the chlorine-based gas. Details of this step will be described with reference to FIG.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view for explaining the details of the process shown in FIG. 17B.
  • a in FIG. 18 shows a convex portion 83 covered with a hard mask layer 84.
  • the convex portion 83 is exposed from the hard mask layer 84 (B in FIG. 18).
  • the convex portion 83 is etched at a higher etching rate than the hard mask layer 84 due to the difference in etching rate between the substrate 51 (GaAs substrate) and the hard mask layer 84 (SOG film) (FIG. 18).
  • the concave portion 85 is formed at the upper end of the convex portion 83, the size of the concave portion 85 gradually increases, the convex portion 83 is finally removed, and the concave portion 85, that is, at the position where the convex portion 83 is removed.
  • a concave lens (lens 71) is formed. In this way, the process shown in B of FIG. 17 proceeds.
  • the steps B and C of FIG. 14 and the subsequent steps of the second embodiment are then performed, or the steps after the step C of FIG. 15 of the modified example of the second embodiment are performed. .. In this way, the light emitting device 1 shown in A of FIG. 4 is manufactured.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing the light emitting device 1 of the modified example of the third embodiment.
  • the convex lens (lens 71) of the first embodiment is formed.
  • a laminated film 52, a light emitting element 53, and the like are formed on the front surface S1 of the substrate 51, then a resist film 81 is formed on the back surface S2 of the substrate 51, and the resist film 81 is patterned by lithography (A in FIG. 19).
  • a resist film 81 including a plurality of resist portions P1 and openings P2 is formed on the back surface S2 of the substrate 51. These resist portions P1 are formed above the light emitting element 53.
  • the patterned resist film 81 is reflow-baked (B in FIG. 19).
  • the resist film 81 changes into a resist film 82 including a plurality of resist portions P3 rounded by surface tension.
  • the resist film 82 includes a plurality of resist portions P3 and openings P4.
  • the resist portion (resist pattern) P3 of the baked resist film 82 is transferred to the substrate 51 by dry etching (C in FIG. 19).
  • the back surface S2 of the substrate 51 is processed by dry etching, and a plurality of convex portions having the same shape as the resist portion P3 before the dry etching, that is, a convex lens (lens 71) is formed on the back surface S2 of the substrate 51.
  • a convex lens lens
  • the steps B and C of FIG. 14 and the subsequent steps of the second embodiment are then performed, or the steps after the step C of FIG. 15 of the modified example of the second embodiment are performed. .. In this way, the light emitting device 1 shown in FIG. 8A is manufactured.
  • the convex lens can be formed without performing the process using the hard mask layer 84, it can be formed more easily than the concave lens.
  • FIGS. 16A to 17B can be replaced with another method. Two examples of such a method will be described below.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a method 1 different from the method shown in FIGS. 16A to 17B.
  • the hard mask layer 91 is formed on the upper surface (back surface S2) of the substrate 51, and the opening 92 is formed in the hard mask layer 91 (A in FIG. 20).
  • the hard mask layer 91 is, for example, a SiO 2 film.
  • a plurality of openings 92 are formed in the hard mask layer 91, and A in FIG. 20 shows one of these openings 92.
  • the upper surface of the hard mask layer 91 is flattened by CMP (Chemical Mechanical Polishing) (B in FIG. 20).
  • CMP Chemical Mechanical Polishing
  • a phenomenon called "dishes” occurs in which the upper surface of the substrate 51 exposed in the opening 92 is recessed by the CMP.
  • a recess that is, a concave lens (lens 71) is formed on the upper surface (back surface S2) of the substrate 51 in the opening 92.
  • a plurality of concave lenses (lenses 71) are formed on the back surface S2 of the substrate 51 in the plurality of openings 92 of the hard mask layer 91.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a method 2 different from the method shown in FIGS. 16A to 17B.
  • the first hard mask layer 93 is formed on the upper surface (back surface S2) of the substrate 51, the second hard mask layer 94 is formed on the first hard mask layer 93, and a small opening is formed in the second hard mask layer 94.
  • Form 95 (A in FIG. 21).
  • the first hard mask layer 93 is, for example, an organic film such as a carbon film.
  • the second hard mask layer 94 is, for example, a SiO 2 film.
  • a plurality of openings 95 are formed in the second hard mask layer 94, and A in FIG. 21 shows one of these openings 95.
  • the first hard mask layer 93 is processed by isotropic etching using the second hard mask layer 94 as a mask (B in FIG. 21). As a result, the first hard mask layer 93 exposed in the opening 95 is isotropically recessed, and the recess 96 is formed in the first hard mask layer 93.
  • the second hard mask layer 94 is removed (C in FIG. 21).
  • the recess 96 of the first hard mask layer 93 is transferred to the substrate 51 by dry etching (D in FIG. 21).
  • the back surface S2 of the substrate 51 is processed by dry etching, and a recess having the same shape as the recess 96, that is, a concave lens (lens 71) is formed on the back surface S2 of the substrate 51. More specifically, a plurality of concave lenses (lenses 71) having the same shape as the plurality of recesses 96 are formed on the back surface S2 of the substrate 51.
  • the steps B and C of FIG. 14 of the second embodiment and the subsequent steps are then performed, or the step after C of FIG. 15 of the modified example of the second embodiment is performed.
  • the light emitting device 1 shown in A of FIG. 4 is manufactured.
  • the light emitting device 1 of the first to third embodiments is used as a light source of the distance measuring device, it may be used in other embodiments.
  • the light emitting device 1 of these embodiments may be used as a light source of an optical device such as a printer, or may be used as a lighting device.
  • the lens includes at least one of a concave lens, a convex lens, and a flat lens.
  • the substrate is a semiconductor substrate containing gallium (Ga) and arsenic (As).
  • a plurality of light emitting elements are formed on the first surface of the substrate, and a plurality of light emitting elements are formed.
  • a plurality of lenses to which light emitted from the light emitting element is incident are formed on the second surface of the substrate as a part of the substrate.
  • a plurality of convex portions and a plurality of concave portions are formed only on the surface of the lens.
  • a plurality of light emitting elements are formed on the first surface of the substrate, and a plurality of light emitting elements are formed.
  • a plurality of convex portions and a plurality of concave portions are formed on the second surface of the substrate.
  • a plurality of lenses to which light emitted from the light emitting element is incident are formed on the second surface of the substrate as a part of the substrate.
  • the convex portion and the concave portion are formed in a region in which the lens is planned to be formed and a region in which the lens is not planned to be formed in the second surface of the substrate.

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Abstract

[課題]基板における光の反射を抑制す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、基板と、前記基板の第1面側に設けられた複数の発光素子と、前記基板の第2面側に前記基板の一部として設けられ、前記発光素子から出射された光が入射する複数のレンズとを備え、前記基板の前記第2面は、前記レンズの表面に設けられた複数の凸部および複数の凹部を有し、前記レンズの表面以外の面に凸部および凹部を有していない。

Description

発光装置およびその製造方法
 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2012-529775号公報
 裏面照射型の発光装置は、基板の表面に複数の発光素子を備えており、各発光素子から出射された光が、基板内を表面から裏面へと透過し、基板の裏面から出射される。この場合、基板の裏面で光が反射すると、光の取り出し効率が低下してしまう。そのため、基板の裏面における光の反射を抑制することが望ましい。
 そこで、本開示は、基板における光の反射を抑制す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、基板と、前記基板の第1面に設けられた複数の発光素子と、前記基板の第2面に前記基板の一部として設けられ、前記発光素子から出射された光が入射する複数のレンズと、前記基板の前記第2面のうち、前記レンズの表面のみに設けられた複数の凸部および複数の凹部とを備える。これにより、レンズの表面に凹凸があることで、基板における光の反射を抑制することが可能となる。さらには、レンズの表面以外に凹凸がないことで、凹凸に搬送装置等が接触して基板が損傷す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、前記凸部および前記凹部は、前記レンズの表面に設けられたモスアイ構造に含まれていてもよい。これにより、基板における光の反射を、モスアイ構造により効果的に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、凹レンズ、凸レンズ、およびフラットレンズの少なくともいずれかを含んでいてもよい。これにより、凹レンズ、凸レンズ、フラットレンズ等のレンズにおける光の反射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、前記複数の発光素子と前記複数のレンズは、1対1で対応しており、1個の発光素子から出射された光は、対応する1個のレンズに入射してもよい。これにより、複数の発光素子からの光を個々の発光素子ごとに成形することが可能となり、当該成形を反射の少ないレンズで効果的に行うことが可能となる。
 また、この第1の側面において、前記基板は、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、基板を発光装置に適したものとすることが可能となり、その反面で当該基板が損傷しやすいという欠点を有する場合でも当該基板の損傷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、前記複数の発光素子から出射された光は、前記基板内を前記第1面から前記第2面へと透過し、前記複数のレンズに入射してもよい。これにより、光が基板を透過して発光装置から照射される構造を実現することが可能となる。
 また、この第1の側面において、前記基板の前記第1面は、前記基板の表面でもよく、前記基板の前記第2面は、前記基板の裏面でもよく。これにより、発光装置を裏面照射型とすることが可能となる。
 本開示の第2の側面の発光装置の製造方法は、基板の第1面に複数の発光素子を形成し、前記基板の第2面に、前記基板の一部として、前記発光素子から出射された光が入射する複数のレンズを形成し、前記基板の前記第2面のうち、前記レンズの表面のみに複数の凸部および複数の凹部を形成することを含む。これにより、レンズの表面に凹凸があることで、基板における光の反射を抑制することが可能となる。さらには、レンズの表面以外に凹凸がないことで、凹凸に搬送装置等が接触して基板が損傷することを抑制することが可能となる。
 また、この第2の側面において、前記凸部および凹部は、前記レンズの表面を薬液で処理することで形成されてもよい。これにより、凹凸を簡単に形成することが可能となる。
 また、この第2の側面において、前記レンズは、前記基板の前記第2面をエッチング加工することで、前記基板の一部として形成されてもよい。これにより、レンズを基板の一部として簡単に形成することが可能となる。
 また、この第2の側面において、前記レンズは、凹レンズ、凸レンズ、およびフラットレンズの少なくともいずれかを含んでいてもよい。これにより、凹レンズ、凸レンズ、フラットレンズ等のレンズにおける光の反射を抑制することが可能となる。
 また、この第2の側面において、前記凹レンズは、前記基板の前記第2面に凸部を形成し、前記凸部を凹部に加工することで形成されてもよい。これにより、凹レンズを凸部から凹部への加工により形成することが可能となる。
 また、この第2の側面において、前記凸レンズは、前記基板の前記第2面に凸部を形成することで形成されてもよい。これにより例えば、凸レンズを少ない工程数で形成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、基板の第1面に複数の発光素子を形成し、前記基板の第2面に、複数の凸部および複数の凹部を形成し、前記凸部および前記凹部を形成した後に、前記基板の前記第2面に、前記基板の一部として、前記発光素子から出射された光が入射する複数のレンズを形成することを含み、前記レンズは、前記レンズの表面に前記凸部および前記凹部が残存するように形成される。これにより、レンズの表面に凹凸があることで、基板における光の反射を抑制することが可能となる。さらには、レンズの表面以外に凹凸がないことで、凹凸に搬送装置等が接触して基板が損傷す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、前記凸部および前記凹部は、前記基板の前記第2面のうち、前記レンズを形成予定の領域のみに形成されてもよい。これにより例えば、レンズの形成後だけでなく、凹凸の形成後のレンズの形成前にも、基板の損傷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、前記凸部および前記凹部は、前記基板の前記第2面のうち、前記レンズを形成予定の領域と、前記レンズを形成予定でない領域とに形成され、前記レンズは、前記基板の前記第2面のうち、前記レンズの表面のみに前記凸部および前記凹部が残存するように形成されてもよい。これにより、凹凸を形成する領域を制限する必要がなくなり、凹凸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、前記凸部および凹部は、前記基板の前記第2面を薬液で処理することで形成されてもよい。これにより、凹凸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、前記レンズは、前記基板の前記第2面をエッチング加工することで、前記基板の一部として形成されてもよい。これにより、レンズを基板の一部として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、前記レンズは、凹レンズ、凸レンズ、およびフラットレンズの少なくともいずれかを含んでいてもよい。これにより、凹レンズ、凸レンズ、フラットレンズ等のレンズにおける光の反射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、前記凹レンズは、前記基板の前記第2面に凸部を形成し、前記凸部を凹部に加工することで形成されてもよい。これにより、凹レンズを凸部から凹部への加工により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、前記凸レンズは、前記基板の前記第2面に凸部を形成することで形成されてもよい。これにより例えば、凸レンズを少ない工程数で形成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実施形態の測距装置の構造の例を示す断面図である。 図2のBに示す測距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である。 第1実施形態の発光装置の構造を示す平面図である。 第1実施形態の比較例の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製造方法を示す断面図である。 第1実施形態の第1変形例の発光装置の構造を示す断面図である。 第1実施形態の第1変形例の発光装置の製造方法を示す断面図である。 第1実施形態の第2変形例の発光装置の構造を示す断面図である。 第1実施形態の第2変形例の発光装置の製造方法を示す断面図である。 第1実施形態の第3変形例の発光装置の構造を示す断面図である。 第2実施形態の発光装置の製造方法を示す断面図(1/2)である。 第2実施形態の発光装置の製造方法を示す断面図(2/2)である。 第2実施形態の変形例の発光装置の製造方法を示す断面図である。 第3実施形態の発光装置の製造方法を示す断面図(1/2)である。 第3実施形態の発光装置の製造方法を示す断面図(2/2)である。 図17のBに示す工程の詳細を説明するための断面図である。 第3実施形態の変形例の発光装置の製造方法を示す断面図である。 図16のAから図17のBに示す方法と別の方法1を示す断面図である。 図16のAから図17のBに示す方法と別の方法2を示す断面図である。
 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し、被写体で反射した光を撮像装置2により受光して被写体を撮像し、撮像装置2から出力された画像信号を用いて制御装置3により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。また、本実施形態の発光部11は、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。本実施形態の測距装置は例えば、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回路13により電源電圧を生成し、この電源電圧を用いて駆動回路12により発光部11を駆動する。また、本実施形態の駆動回路12は、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、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実施形態の測距装置の構造の例を示す断面図である。
 図2のAは、本実施形態の測距装置の構造の第1の例を示している。この例の測距装置は、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、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41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41の表面や裏面に設けられたプリント配線や、実装基板41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、本実施形態の測距装置の構造の第2の例を示している。この例の測距装置は、第1の例の測距装置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、LDD基板42が放熱基板44上に配置され、LDチップ41がLDD基板42上に配置されている。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44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。
 以下、本実施形態の測距装置については、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測距装置にも適用可能である。
 図3は、図2のBに示す測距装置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。なお、図3では、後述するレンズ71やモスアイ構造72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。表面S1は、本開示の第1面の例である。裏面S2は、本開示の第2面の例である。
 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、光反射層、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。
 複数の発光素子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。本実施形態の各発光素子53は、VCSEL構造を有しており、光を+Z方向に出射する。各発光素子53から出射された光は、図3に示すように、基板51内を表面S1から裏面S2へと透過し、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、裏面照射型の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、そのアノード電極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。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、この駆動回路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を備えている。これらのレンズ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。
 本実施形態のレンズ71は、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、凹レンズであり、基板51の裏面S2を凹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の加工によりレンズ71を簡単に形成することが可能となる。
 複数の発光素子53から出射された光は、基板51内を表面S1から裏面S2へと透過し、複数のレンズ71に入射する。本実施形態では、図4のAに示すように、各発光素子53から出射された光が、対応する1個のレンズ71に入射する。これにより、各発光素子53から出射された光を、対応するレンズ71により成形することが可能となる。これらのレンズ71を通過した光は、補正レンズ46(図2)を通過して、被写体(図1)に照射される。
 図4のBおよびCは、上記のレンズ71を示す拡大断面図である。本実施形態の発光装置1は、各レンズ71の表面(上面)に設けられたモスアイ構造72を備えている。モスアイ構造72は、微細な凹凸構造であり、図4のBおよびCは、この凹凸構造に含まれる複数の凸部72aおよび複数の凹部72bを示している。本実施形態によれば、各レンズ71の表面にこれらの凸部72aおよび凹部72bを設けることで、発光素子53からの光がレンズ71の表面で反射することを抑制することが可能となり、光の取り出し効率を向上させることが可能となる。また、本実施形態によれば、これらの凸部72aおよび凹部72bをモスアイ構造72と呼ばれる微細な凹凸とすることで、光の反射を効果的に抑制することが可能となる。本実施形態の凸部72aおよび凹部72bは、レンズ71の表面にランダムに形成されている。
 図4のBおよびCは、基板51の裏面S2に含まれる面S2aおよび面S2bを示している。面S2aは、互いに隣接するレンズ71同士の間の面であり、本実施形態では平坦面となっている。面S2bは、基板51のエッジEとレンズ71との間の面であり、本実施形態では平坦面となっている。本実施形態の基板51の裏面S2は、レンズ71の表面と、面S2aと、面S2bとを含んでいる。本実施形態のモスアイ構造72(凸部72aおよび凹部72b)は、基板51の裏面S2のうち、レンズ71の表面のみに形成されており、面S2aや面S2bには形成されていない。
 仮に面S2aや面S2bにもモスアイ構造72を形成すると、基板51が、面S2aや面S2bのモスアイ構造72が原因で損傷しやすくなる。例えば、基板51を搬送するために、モスアイ構造72を有する面S2bに搬送装置が接触すると、モスアイ構造72が起点となり基板51が割れたり欠けたりする可能性がある。具体的には、基板51のエッジE付近にエッジクランプが接触すると、基板51のエッジEに応力が掛かり、基板51が割れたり欠けたりしてしまう。また、面S2aの下の基板部分は、レンズ71同士の間に挟まれて細くなっているため、そもそも損傷しやすい。そのため、面S2aにモスアイ構造72が形成されていると、面S2aの下の基板部分はさらに損傷しやすくなり、小さな力でもこの部分が割れたり欠けたりする可能性がある。
 そこで、本実施形態では、基板51の裏面S2のうち、レンズ71の表面のみにモスアイ構造72を形成する。これにより、面S2aや面S2bが原因での基板51の損傷を抑制しつつ、発光素子53からの光がレンズ71の表面で反射することを抑制することが可能となる。
 なお、本実施形態の基板51は、例えばGaAs基板である。GaAs基板は、発光素子53を形成するのに適しているという利点を有しているが、強度的に弱いという欠点がある。そのため、GaAs基板では、上記のような損傷が起こりやすい。しかしながら、本実施形態によれば、レンズ71の表面のみにモスアイ構造72を形成することで、GaAs基板の欠点を抑制しつつ、GaAs基板の利点を享受することが可能となる。
 図5は、第1実施形態の発光装置1の構造を示す平面図である。
 図5のA、B、Cの平面図はそれぞれ、図4のA、B、Cの断面図に対応している。図5のAでは、3×3個のレンズ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。なお、本実施形態の発光装置1のレンズ71の個数は、いくつでもよいし、本実施形態の発光装置1のレンズ71の配置は、正方格子状でなくてもよい。図5のBおよびCは、図4のBおよびCと同様に、面S2aや面S2bを示している。
 図6は、第1実施形態の比較例の発光装置1の構造を示す断面図である。
 図6のA、B、Cの断面図はそれぞれ、図4のA、B、Cの断面図に対応している。本比較例のモスアイ構造72(凸部72aおよび凹部72b)は、レンズ71の表面だけでなく、面S2aや面S2bにも形成されている。この場合、基板51が、面S2aや面S2bのモスアイ構造72が原因で損傷しやすくなる。
 一方、本実施形態によれば、面S2aや面S2bにモスアイ構造72を形成しないことで、このような損傷を抑制することが可能となる。なお、本実施形態において面S2aに起因する基板51の損傷が問題とならない場合には、レンズ71の表面および面S2bのみにモスアイ構造72を形成してもよい。一方、本実施形態において面S2bに起因する基板51の損傷が問題とならない場合には、レンズ71の表面および面S2aのみにモスアイ構造72を形成してもよい。
 図7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、図7のAに示すように、基板51の表面S1に、積層膜52や発光素子53などを形成する。積層膜52や発光素子53は、基板51の表面S1を上向きにし、基板51の裏面S2を下向きにした状態で形成される。そして、積層膜52や発光素子53の形成後には、図7のAに示すように、基板51の上下を反転させる。
 次に、図7のBに示すように、基板51の裏面S2に複数のレンズ71を形成する。本実施形態では、基板51の裏面S2を加工することで、これらのレンズ71を基板51の一部として形成する。
 次に、図7のCに示すように、基板51の裏面S2にレジスト膜73を形成する。本実施形態のレジスト膜73は、基板51の裏面S2のうち、レンズ71の表面以外の面を覆うように形成される。すなわち、本実施形態のレジスト膜73は、上述の面S2aおよび面2bを覆うように形成される。
 次に、図7のCにて矢印で示すように、レンズ71の表面を薬液で処理する。これにより、レンズ71の表面にモスアイ構造72を形成することができる。薬液は例えば、過酸化水素(H)とオゾン(O)とを含む混合液である。レンズ71の表面をこの混合液で処理することで、酸化反応とエッチング反応との差分によりレンズ71の表面を粗面化することができ、これによりモスアイ構造72を形成することができる。本実施形態によれば、薬液を使用することにより、モスアイ構造72を簡単に形成することが可能となる。なお、薬液は、上記の混合液以外でもよく、例えばリン酸(HPO)と塩酸(HCl)とを含む混合液でもよい。また、モスアイ構造72は、薬液以外の手段を用いて形成してもよい。
 本実施形態では、基板51の裏面S2のうち、レンズ71の表面以外の面がレジスト膜73により覆われた状態で、上記の薬液処理を実行する。これにより、レンズ71の表面のみにモスアイ構造72を形成することが可能となる。なお、レジスト膜73は、その他のマスク層に置き換えてもよく、例えばハードマスク層に置き換えてもよい。また、レジスト膜73は、レンズ71を加工する際に使用されたレジスト膜でもよい。これは、レジスト膜73以外のマスク層を使用する場合でも同様である。
 本実施形態のモスアイ構造72は、上述のように、複数の凸部72aと複数の凹部72bとを含んでいる。モスアイ構造72は例えば、基板51の裏面S2に複数の凹部72bを形成することで形成されてもよい。この場合、これらの凹部72b同士の間に複数の凸部72aが形成される(手法1)。一方、モスアイ構造72は例えば、基板51の裏面S2に複数の凸部72bを形成することで形成されてもよい。この場合、これらの凸部72a同士の間に複数の凹部72bが形成される(手法2)。また、モスアイ構造72は例えば、手法1と手法2との組合せで形成されてもよい。
 また、本実施形態では、基板51に設けられた全部のレンズ71にモスアイ構造72を形成してもよいし、基板51に設けられた一部のレンズ71のみにモスアイ構造72を形成してもよい。
 また、本実施形態では、基板51に設けられた一部のレンズ71に第1薬液によりモスアイ構造72を形成し、基板51に設けられた別の一部のレンズ71に第1薬液と異なる第2薬液によりモスアイ構造72を形成してもよい。例えば、基板51に2種類以上のレンズ71が設けられている場合には、ある種類のレンズ71(例えば凹レンズ)に第1薬液を使用し、別の種類のレンズ71(例えば凸レンズ)に第2薬液を使用してもよい。
 図8は、第1実施形態の第1変形例の発光装置1の構造を示す断面図である。
 図8のA、B、Cの断面図は、図4のA、B、Cの断面図に対応している。図4のAのレンズ71は凹レンズであるが、図8のAのレンズ71は凸レンズである。本変形例のモスアイ構造72は、図8のBおよびCに示すように、基板51の裏面S2のうち、レンズ71の表面のみに形成されており、面S2aや面S2bには形成されていない。このように、モスアイ構造72は、凹レンズだけでなく、凸レンズにも適用可能である。本変形例によれば、発光素子53からの光が凸レンズの表面で反射することを抑制することが可能となる。
 図9は、第1実施形態の第1変形例の発光装置1の製造方法を示す断面図である。
 図9のA、B、Cの工程は、レンズ71が凹レンズから凸レンズに変わっている以外、図8のA、B、Cの工程と同様に行われる。これにより、凸レンズの表面にモスアイ構造72を形成することが可能となる。
 図10は、第1実施形態の第2変形例の発光装置1の構造を示す断面図である。
 図10のA、B、Cの断面図は、図4のA、B、Cの断面図に対応している。図4のAのレンズ71は凹レンズであるが、図10のAのレンズ71はフラットレンズである。フラットレンズは、平坦な表面を有するレンズであり、対応する発光素子53の真上に平坦なレンズ表面を提供している。対応する発光素子53からの光は、この平坦なレンズ表面に入射する。発光素子53の上方にフラットレンズが存在する状態は、発光素子53の上方にレンズが存在しない状態ということもできる。本変形例のモスアイ構造72は、図10のBおよびCに示すように、基板51の裏面S2のうち、レンズ71の表面のみに形成されており、面S2aや面S2bには形成されていない。このように、モスアイ構造72は、凹レンズや凸レンズだけでなく、フラットレンズにも適用可能である。本変形例によれば、発光素子53からの光がフラットレンズの表面で反射することを抑制することが可能となる。
 図11は、第1実施形態の第2変形例の発光装置1の製造方法を示す断面図である。
 図11のA、Bの工程は、図4のA、Cの工程に対応している。本変形例のレンズ71はフラットレンズであるため、本変形例では、レンズ71を形成する工程が必要なく、図4のBに対応する工程が存在していない。本変形例では、各発光素子53の真上の領域にモスアイ構造72を形成することにより、この領域が、モスアイ構造72を有するレンズ71(フラットレンズ)となる。これにより、フラットレンズの表面にモスアイ構造72を形成することが可能となる。
 図12は、第1実施形態の第3変形例の発光装置1の構造を示す断面図である。
 図12のAの断面図は、図4のAの断面図に対応している。本変形例のレンズ71は、2種類以上のレンズを含んでおり、例えば、凹レンズと、フラットレンズと、凸レンズとを含んでいる。図12のB、C、Dはそれぞれ、凹レンズ、フラットレンズ、凸レンズを示す拡大断面図である。本変形例のモスアイ構造72は、図12のB、C、Dに示すように、基板51の裏面S2のうち、これらのレンズ71の表面のみに形成されており、面S2aや面S2bには形成されていない。このように、モスアイ構造72は、2種類以上のレンズを含むレンズ71にも適用可能である。これらのレンズ71は、図7、図9、図11に示す方法を組み合わせることで形成可能である。
 以上のように、本実施形態の発光装置1は、基板51の裏面S2のうち、レンズ71の表面のみに設けられたモスアイ構造72(複数の凸部72aおよび複数の凹部72b)を備えている。よって、本実施形態によれば、基板51における光の反射をモスアイ構造72により抑制すると共に、モスアイ構造72に起因する基板51の損傷を抑制することが可能となる。
 (第2実施形態)
 図13および図14は、第2実施形態の発光装置1の製造方法を示す断面図である。本実施形態の方法では、第1実施形態の発光装置1を製造する。
 まず、基板(ウェハ)51の上面に、積層膜52、複数の発光素子53、複数のアノード電極54、複数のカソード電極55等を形成する(図13のA)。ただし、積層膜52やカソード電極55の図示は省略されている。図13のAはさらに、上述した複数のメサ部Mを示している。図13のAの工程は、図7のAの工程や、図9のAの工程や、図11のAの工程に対応している。なお、図13のAにおける基板51の上面は、基板51の表面S1である。
 次に、基板51の上面に、メサ部M等を覆うように樹脂膜74を形成し、樹脂膜74に接着剤75によりガラス基板76を接合する(図13のB)。図13のBは、基板51とガラス基板76を、2つの部材でプレスする様子を示している。
 次に、基板51とガラス基板76の上下を反転させた後、基板51を薄化する(図13のC)。なお、図13のCにおける基板51の上面は、基板51の裏面S2である。
 次に、基板51の上面に複数のレンズ71を形成する(図14のA)。本実施形態では、基板51の上面を加工することにより、これらのレンズ71を基板51の一部として形成する。図14のAの工程は、図7のBの工程や、図9のBの工程に対応している。本実施形態の各レンズ71は、対応する発光素子53の上方に形成され、対応する発光素子53から出射された光が入射する。レンズ71は、図14のAでは凸レンズであるが、その他のレンズでもよい。なお、レンズ71がフラットレンズの場合には、図14のAの工程は不要である。
 次に、基板51の上面にレジスト膜73を形成する(図14のB)。本実施形態のレジスト膜73は、基板51の上面のうち、レンズ71の表面以外の面に形成される。具体的には、基板51の上面全体にレジスト膜73を形成し、レジスト膜73を図14のBに示す形状にパターニングする。図13のCの工程は、図7のCの工程や、図9のCの工程や、図11のBの工程に対応している。
 次に、レンズ71の表面を薬液で処理する(図14のC)。これにより、レンズ71の表面にモスアイ構造72を形成することができる。ここでのモスアイ構造72の形状については、例えば図7のC、図9のC、または図11のBを参照されたい。本実施形態では、基板51の上面のうち、レンズ71の表面以外の面がレジスト膜73により覆われた状態で、上記の薬液処理を実行する。これにより、レンズ71の表面のみにモスアイ構造72を形成することが可能となる。レジスト膜73はその後、除去される。
 このようにして、本実施形態のLDチップ41が製造される。このLDチップ41はその後、複数のバンプ48を介して、LDD基板42上に配置される。こうして、図8のAに示す発光装置1が製造される。
 図15は、第2実施形態の変形例の発光装置1の製造方法を示す断面図である。本変形例の方法でも、第1実施形態の発光装置1を製造する。
 まず、図13のAからCの工程を実行する。
 次に、基板51の上面にレジスト膜73を形成する(図15のA)。本変形例のレジスト膜73は、基板51の上面のうち、レンズ71を形成予定の領域以外に形成される。具体的には、基板51の上面全体にレジスト膜73を形成し、レジスト膜73を図15のAに示す形状にパターニングする。
 次に、レンズ71の表面を薬液で処理する(図15のB)。これにより、レンズ71を形成予定の領域にモスアイ構造72を形成することができる。ここでのモスアイ構造72の形状については、例えば図11のBを参照されたい。本実施形態では、基板51の上面のうち、レンズ71を形成予定の領域以外がレジスト膜73により覆われた状態で、上記の薬液処理を実行する。これにより、レンズ71を形成予定の領域のみにモスアイ構造72を形成することが可能となる。レジスト膜73はその後、除去される。
 次に、基板51の上面に複数のレンズ71を形成する(図15のC)。本実施形態では、基板51の上面を加工することにより、これらのレンズ71を基板51の一部として形成する。本実施形態の各レンズ71は、対応する発光素子53の上方に形成され、対応する発光素子53から出射された光が入射する。レンズ71は、図15のCでは凸レンズであるが、その他のレンズでもよい。なお、レンズ71がフラットレンズの場合には、図15のCの工程は不要である。
 本変形例のレンズ71は、図15のBの工程において、レンズ71を形成予定の領域にモスアイ構造72が形成された後、図15のCの工程において、この領域を加工することで形成される。この際、本変形例のレンズ71は、レンズ71の表面にモスアイ構造72が残存するように形成される。例えば、高さの小さい凸レンズ(レンズ71)を形成することや、深さの小さい凹レンズ(レンズ71)を形成することや、図15のBの工程で、高さの大きい凸部72aと深さの大きい凹部72bとを形成することで、レンズ71の表面にモスアイ構造72を残存させることができる。
 なお、本変形例では、図15のAの工程を省略してもよい。この場合、図15のBの工程では、基板51の上面全体にモスアイ構造72が形成される。すなわち、モスアイ構造72が、レンズ71を形成予定の領域にモスアイ構造72と、レンズ71を形成予定の領域以外とに形成される。この場合、図15のCの工程は、レンズ71の表面以外からモスアイ構造72が除去され、レンズ71の表面にモスアイ構造72を残存するように行われる。これにより、図14のCの工程と同様に、レンズ71の表面のみにモスアイ構造72を残存させることができる。なお、基板51の上面全体にモスアイ構造72を形成する場合には、レンズ71がフラットレンズの場合にも、図15のCの工程を行って、レンズ71の表面以外からモスアイ構造72を除去する必要がある。
 このように、図15のBの工程では、レンズ71を形成予定の領域のみにモスアイ構造72を形成してもよいし、基板51の上面全体にモスアイ構造72を形成してもよい。前者の場合には、図15のCの工程でレンズ71を形成した後だけでなく、図15のBの工程でモスアイ構造72を形成してから図15のCの工程でレンズ71を形成する前にも、基板51の損傷を抑制することが可能となる。図15のBの工程と図15のCの工程との間にも、基板51に搬送装置等が接触し得るからである。一方、後者の場合には、図15のAの工程を行って、モスアイ構造72を形成する領域を制限する必要がなくなるため、モスアイ構造72を簡単に形成することが可能となる。
 このようにして、本変形例のLDチップ41が製造される。このLDチップ41はその後、複数のバンプ48を介して、LDD基板42上に配置される。こうして、図8のAに示す発光装置1が製造される。
 以上のように、本実施形態によれば、レンズ71の表面のみにモスアイ構造72を有するように基板51を加工することが可能となる。
 (第3実施形態)
 図16および図17は、第3実施形態の発光装置1の製造方法を示す断面図である。本実施形態の方法では、第1実施形態の凹レンズ(レンズ71)を形成する。
 まず、基板51の表面S1に積層膜52や発光素子53などを形成した後、基板51の裏面S2にレジスト膜81を形成し、リソグラフィによりレジスト膜81をパターニングする(図16のA)。その結果、基板51の裏面S2に、複数のレジスト部P1と開口部P2とを含むレジスト膜81が形成される。これらのレジスト部P1は、発光素子53の上方に形成される。
 次に、パターニングされたレジスト膜81のリフローベークを行う(図16のB)。その結果、レジスト膜81が、表面張力で丸くなった複数のレジスト部P3を含むレジスト膜82に変化する。このレジスト膜82は、複数のレジスト部P3と開口部P4とを含んでいる。
 次に、ベークされたレジスト膜82のレジスト部(レジストパターン)P3を、ドライエッチングにより基板51に転写する(図16のC)。その結果、基板51の裏面S2がドライエッチングにより加工され、ドライエッチング前のレジスト部P3と同様の形状を有する複数の凸部83が、基板51の裏面S2に形成される。
 次に、これらの凸部83を覆うように、基板51の裏面S2上にハードマスク層84を形成する(図17のA)。ハードマスク層84は、例えばSOG(Spin On Glass)膜である。
 次に、ハードマスク層84を、ドライエッチングにより徐々に除去していく(図17のB)。その結果、ドライエッチングによりハードマスク層84から凸部83が露出し、その後のドライエッチングによりハードマスク層84が凸部83と共に除去されていき、凸部83が凹部、すなわち、凹レンズ(レンズ71)に変化する。このようにして、基板51の裏面S2に複数のレンズ71が形成される。ドライエッチングは例えば、BClガスやClガスなどの塩素系ガスを用いて行われる(Bはボロン、Clは塩素を表す)。塩素系ガスと共に、O(酸素)ガス、N(窒素)ガス、またはAr(アルゴンガス)を用いてもよい。この工程の詳細は、図18を参照して説明する。
 図18は、図17のBに示す工程の詳細を説明するための断面図である。
 図18のAは、ハードマスク層84で覆われた凸部83を示している。ハードマスク層84をドライエッチングにより徐々に除去していくと、ハードマスク層84から凸部83が露出する(図18のB)。その後のドライエッチングでは、基板51(GaAs基板)とハードマスク層84(SOG膜)とのエッチングレートの違いにより、凸部83はハードマスク層84よりも速いエッチングレートでエッチングされていく(図18のC)。その結果、凸部83の上端に凹部85が形成され、その凹部85のサイズが徐々に大きくなり、最終的に凸部83が除去され、凸部83が除去された位置に凹部85、すなわち、凹レンズ(レンズ71)が形成される。このようにして、図17のBに示す工程が進行する。
 本実施形態ではその後、第2実施形態の図14のBおよびCの工程やその後の工程が行われるか、または第2実施形態の変形例の図15のCの工程の後の工程が行われる。こうして、図4のAに示す発光装置1が製造される。
 図19は、第3実施形態の変形例の発光装置1の製造方法を示す断面図である。本実施形態の方法では、第1実施形態の凸レンズ(レンズ71)を形成する。
 まず、基板51の表面S1に積層膜52や発光素子53などを形成した後、基板51の裏面S2にレジスト膜81を形成し、リソグラフィによりレジスト膜81をパターニングする(図19のA)。その結果、基板51の裏面S2に、複数のレジスト部P1と開口部P2とを含むレジスト膜81が形成される。これらのレジスト部P1は、発光素子53の上方に形成される。
 次に、パターニングされたレジスト膜81のリフローベークを行う(図19のB)。その結果、レジスト膜81が、表面張力で丸くなった複数のレジスト部P3を含むレジスト膜82に変化する。このレジスト膜82は、複数のレジスト部P3と開口部P4とを含んでいる。
 次に、ベークされたレジスト膜82のレジスト部(レジストパターン)P3を、ドライエッチングにより基板51に転写する(図19のC)。その結果、基板51の裏面S2がドライエッチングにより加工され、ドライエッチング前のレジスト部P3と同様の形状を有する複数の凸部、すなわち、凸レンズ(レンズ71)が、基板51の裏面S2に形成される。
 本実施形態ではその後、第2実施形態の図14のBおよびCの工程やその後の工程が行われるか、または第2実施形態の変形例の図15のCの工程の後の工程が行われる。こうして、図8のAに示す発光装置1が製造される。
 このように、凸レンズは、ハードマスク層84を用いた工程を行わずに形成することができるため、凹レンズよりも簡単に形成することができる。
 なお、図16のAから図17のBに示す方法は、別の方法に置き換えることも可能である。以下、このような方法の2つの例について説明する。
 図20は、図16のAから図17のBに示す方法と別の方法1を示す断面図である。
 まず、基板51の上面(裏面S2)上にハードマスク層91を形成し、ハードマスク層91に開口部92を形成する(図20のA)。ハードマスク層91は例えば、SiO膜である。この方法では、ハードマスク層91に複数の開口部92を形成するが、図20のAは、これらの開口部92のうちの1つを示している。
 次に、ハードマスク層91の上面をCMP(Chemical Mechanical Polishing)により平坦化する(図20のB)。この際、開口部92内に露出した基板51の上面がCMPによりリセスされていく「ディッシング」という現象が起こる。その結果、開口部92内の基板51の上面(裏面S2)に凹部、すなわち、凹レンズ(レンズ71)が形成される。より具体的にいうと、ハードマスク層91の複数の開口部92内の基板51の裏面S2に複数の凹レンズ(レンズ71)が形成される。
 本方法ではその後、ハードマスク層91を除去した後、第2実施形態の図14のBおよびCの工程やその後の工程が行われるか、第2実施形態の変形例の図15のCの後の工程が行われる。こうして、図4のAに示す発光装置1が製造される。
 図21は、図16のAから図17のBに示す方法と別の方法2を示す断面図である。
 まず、基板51の上面(裏面S2)上に第1ハードマスク層93を形成し、第1ハードマスク層93上に第2ハードマスク層94を形成し、第2ハードマスク層94に小さい開口部95を形成する(図21のA)。第1ハードマスク層93は例えば、カーボン膜などの有機膜である。第2ハードマスク層94は例えば、SiO膜である。この方法では、第2ハードマスク層94に複数の開口部95を形成するが、図21のAは、これらの開口部95のうちの1つを示している。
 次に、第2ハードマスク層94をマスクとする等方性エッチングにより、第1ハードマスク層93を加工する(図21のB)。その結果、開口部95内に露出した第1ハードマスク層93が等方的にリセスされていき、第1ハードマスク層93内に凹部96が形成される。
 次に、第2ハードマスク層94を除去する(図21のC)。次に、第1ハードマスク層93の凹部96を、ドライエッチングにより基板51に転写する(図21のD)。その結果、基板51の裏面S2がドライエッチングにより加工され、凹部96と同様の形状を有する凹部、すなわち、凹レンズ(レンズ71)が、基板51の裏面S2に形成される。より具体的にいうと、複数の凹部96と同様の形状を有する複数の凹レンズ(レンズ71)が、基板51の裏面S2に形成される。
 本方法ではその後、第2実施形態の図14のBおよびCの工程やその後の工程が行われるか、第2実施形態の変形例の図15のCの後の工程が行われる。こうして、図4のAに示す発光装置1が製造される。
 以上のように、本実施形態によれば、レンズ71として凹レンズや凸レンズを形成することが可能となる。
 なお、第1~第3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)
 基板と、
 前記基板の第1面に設けられた複数の発光素子と、
 前記基板の第2面に前記基板の一部として設けられ、前記発光素子から出射された光が入射する複数のレンズと、
 前記基板の前記第2面のうち、前記レンズの表面のみに設けられた複数の凸部および複数の凹部と、
 を備える発光装置。
 (2)
 前記凸部および前記凹部は、前記レンズの表面に設けられたモスアイ構造に含まれている、(1)に記載の発光装置。
 (3)
 前記レンズは、凹レンズ、凸レンズ、およびフラットレンズの少なくともいずれかを含む、(1)に記載の発光装置。
 (4)
 前記複数の発光素子と前記複数のレンズは、1対1で対応しており、1個の発光素子から出射された光は、対応する1個のレンズに入射する、(1)に記載の発光装置。
 (5)
 前記基板は、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。
 (6)
 前記複数の発光素子から出射された光は、前記基板内を前記第1面から前記第2面へと透過し、前記複数のレンズに入射する、(1)に記載の発光装置。
 (7)
 前記基板の前記第1面は、前記基板の表面であり、前記基板の前記第2面は、前記基板の裏面である、(1)に記載の発光装置。
 (8)
 基板の第1面に複数の発光素子を形成し、
 前記基板の第2面に、前記基板の一部として、前記発光素子から出射された光が入射する複数のレンズを形成し、
 前記基板の前記第2面のうち、前記レンズの表面のみに複数の凸部および複数の凹部を形成する、
 ことを含む発光装置の製造方法。
 (9)
 前記凸部および凹部は、前記レンズの表面を薬液で処理することで形成される、(8)に記載の発光装置の製造方法。
 (10)
 前記レンズは、前記基板の前記第2面をエッチング加工することで、前記基板の一部として形成される、(8)に記載の発光装置の製造方法。
 (11)
 前記レンズは、凹レンズ、凸レンズ、およびフラットレンズの少なくともいずれかを含む、(8)に記載の発光装置の製造方法。
 (12)
 前記凹レンズは、前記基板の前記第2面に凸部を形成し、前記凸部を凹部に加工することで形成される、(11)に記載の発光装置の製造方法。
 (13)
 前記凸レンズは、前記基板の前記第2面に凸部を形成することで形成される、(11)に記載の発光装置の製造方法。
 (14)
 基板の第1面に複数の発光素子を形成し、
 前記基板の第2面に、複数の凸部および複数の凹部を形成し、
 前記凸部および前記凹部を形成した後に、前記基板の前記第2面に、前記基板の一部として、前記発光素子から出射された光が入射する複数のレンズを形成する、
 ことを含み、
 前記レンズは、前記レンズの表面に前記凸部および前記凹部が残存するように形成される、発光装置の製造方法。
 (15)
 前記凸部および前記凹部は、前記基板の前記第2面のうち、前記レンズを形成予定の領域のみに形成される、(14)に記載の発光装置の製造方法。
 (16)
 前記凸部および前記凹部は、前記基板の前記第2面のうち、前記レンズを形成予定の領域と、前記レンズを形成予定でない領域とに形成され、
 前記レンズは、前記基板の前記第2面のうち、前記レンズの表面のみに前記凸部および前記凹部が残存するように形成される、(14)に記載の発光装置の製造方法。
 (17)
 前記凸部および凹部は、前記基板の前記第2面を薬液で処理することで形成される、(14)に記載の発光装置の製造方法。
 (18)
 前記レンズは、前記基板の前記第2面をエッチング加工することで、前記基板の一部として形成される、(14)に記載の発光装置の製造方法。
 (19)
 前記レンズは、凹レンズ、凸レンズ、およびフラットレンズの少なくともいずれかを含む、(14)に記載の発光装置の製造方法。
 (20)
 前記凹レンズは、前記基板の前記第2面に凸部を形成し、前記凸部を凹部に加工することで形成される、(19)に記載の発光装置の製造方法。
 (21)
 前記凸レンズは、前記基板の前記第2面に凸部を形成することで形成される、(19)に記載の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:モスアイ構造、72a:凸部、72:凹部、
 73:レジスト膜、74:樹脂膜、75:接着剤、76:ガラス基板、
 81:レジスト膜、82:レジスト膜、83:凸部、84:ハードマスク層、
 85:凹部、91:ハードマスク層、92:開口部、93:第1ハードマスク層、
 94:第2ハードマスク層、95:開口部、96:凹部

Claims (21)

  1.  基板と、
     前記基板の第1面に設けられた複数の発光素子と、
     前記基板の第2面に前記基板の一部として設けられ、前記発光素子から出射された光が入射する複数のレンズと、
     前記基板の前記第2面のうち、前記レンズの表面のみに設けられた複数の凸部および複数の凹部と、
     を備える発光装置。
  2.  前記凸部および前記凹部は、前記レンズの表面に設けられたモスアイ構造に含まれている、請求項1に記載の発光装置。
  3.  前記レンズは、凹レンズ、凸レンズ、およびフラットレンズの少なくともいずれかを含む、請求項1に記載の発光装置。
  4.  前記複数の発光素子と前記複数のレンズは、1対1で対応しており、1個の発光素子から出射された光は、対応する1個のレンズに入射する、請求項1に記載の発光装置。
  5.  前記基板は、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。
  6.  前記複数の発光素子から出射された光は、前記基板内を前記第1面から前記第2面へと透過し、前記複数のレンズに入射する、請求項1に記載の発光装置。
  7.  前記基板の前記第1面は、前記基板の表面であり、前記基板の前記第2面は、前記基板の裏面である、請求項1に記載の発光装置。
  8.  基板の第1面に複数の発光素子を形成し、
     前記基板の第2面に、前記基板の一部として、前記発光素子から出射された光が入射する複数のレンズを形成し、
     前記基板の前記第2面のうち、前記レンズの表面のみに複数の凸部および複数の凹部を形成する、
     ことを含む発光装置の製造方法。
  9.  前記凸部および凹部は、前記レンズの表面を薬液で処理することで形成される、請求項8に記載の発光装置の製造方法。
  10.  前記レンズは、前記基板の前記第2面をエッチング加工することで、前記基板の一部として形成される、請求項8に記載の発光装置の製造方法。
  11.  前記レンズは、凹レンズ、凸レンズ、およびフラットレンズの少なくともいずれかを含む、請求項8に記載の発光装置の製造方法。
  12.  前記凹レンズは、前記基板の前記第2面に凸部を形成し、前記凸部を凹部に加工することで形成される、請求項11に記載の発光装置の製造方法。
  13.  前記凸レンズは、前記基板の前記第2面に凸部を形成することで形成される、請求項11に記載の発光装置の製造方法。
  14.  基板の第1面に複数の発光素子を形成し、
     前記基板の第2面に、複数の凸部および複数の凹部を形成し、
     前記凸部および前記凹部を形成した後に、前記基板の前記第2面に、前記基板の一部として、前記発光素子から出射された光が入射する複数のレンズを形成する、
     ことを含み、
     前記レンズは、前記レンズの表面に前記凸部および前記凹部が残存するように形成される、発光装置の製造方法。
  15.  前記凸部および前記凹部は、前記基板の前記第2面のうち、前記レンズを形成予定の領域のみに形成される、請求項14に記載の発光装置の製造方法。
  16.  前記凸部および前記凹部は、前記基板の前記第2面のうち、前記レンズを形成予定の領域と、前記レンズを形成予定でない領域とに形成され、
     前記レンズは、前記基板の前記第2面のうち、前記レンズの表面のみに前記凸部および前記凹部が残存するように形成される、請求項14に記載の発光装置の製造方法。
  17.  前記凸部および凹部は、前記基板の前記第2面を薬液で処理することで形成される、請求項14に記載の発光装置の製造方法。
  18.  前記レンズは、前記基板の前記第2面をエッチング加工することで、前記基板の一部として形成される、請求項14に記載の発光装置の製造方法。
  19.  前記レンズは、凹レンズ、凸レンズ、およびフラットレンズの少なくともいずれかを含む、請求項14に記載の発光装置の製造方法。
  20.  前記凹レンズは、前記基板の前記第2面に凸部を形成し、前記凸部を凹部に加工することで形成される、請求項19に記載の発光装置の製造方法。
  21.  前記凸レンズは、前記基板の前記第2面に凸部を形成することで形成される、請求項19に記載の発光装置の製造方法。
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