JP2022117270A - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体層を分離する際の半導体層の欠けを抑制することができる発光装置の製造方法を提供すること。【解決手段】発光装置の製造方法は、半導体層と、前記半導体層上に配置され、前記半導体層に達しない第１の溝部が形成された第１部分と、前記第１部分よりも厚い第２部分と、を有する波長変換部材とを含む積層体を準備する工程と、前記波長変換部材の前記第２部分をマスクにして前記積層体をエッチングし、前記第１の溝部の下に前記半導体層を複数の半導体部に分離する第２の溝部を形成する工程と、を備える。【選択図】図６Ｄ
Description
本発明は、発光装置の製造方法に関する。
半導体層と、半導体層上に配置された波長変換部材とを含む積層体をブレードを用いて個片化する際に、半導体層と波長変換部材との硬さの違いなどにより、半導体層に欠けが発生することがある。
本発明は、半導体層を分離する際の半導体層の欠けを抑制することができる発光装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、発光装置の製造方法は、半導体層と、前記半導体層上に配置され、前記半導体層に達しない第１の溝部が形成された第１部分と、前記第１部分よりも厚い第２部分と、を有する波長変換部材とを含む積層体を準備する工程と、前記波長変換部材の前記第２部分をマスクにして前記積層体をエッチングし、前記第１の溝部の下に前記半導体層を複数の半導体部に分離する第２の溝部を形成する工程と、を備える。
本発明の発光装置の製造方法によれば、半導体層を分離する際の半導体層の欠けを抑制することができる。
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ構成には同じ符号を付している。なお、断面図として、その切断面のみを示す端面図を用いている場合もある。
［第１実施形態］
図１～図６Ｄは第１実施形態の発光装置の製造方法を模式的に表す断面図である。以下、図１～図６Ｄを用いて第１実施形態の発光装置の製造方法を説明する。
図１～図６Ｄは第１実施形態の発光装置の製造方法を模式的に表す断面図である。以下、図１～図６Ｄを用いて第１実施形態の発光装置の製造方法を説明する。
第１実施形態の発光装置の製造方法は、図５に示す積層体１００を準備する工程を有する。積層体１００は、半導体層１０を有する。
図１に示すように、半導体層１０は基板１１上に形成される。半導体層１０は、例えば、ＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）などの窒化物半導体を含む。基板１１は、例えば、Ｃ面、Ｒ面、及びＡ面のいずれかを主面とするサファイアやスピネル（ＭｇＡ１2Ｏ4）のような絶縁性基板を用いることができる。また、基板１１として、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃを含む）、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉなどの導電性の基板を用いても良い。
半導体層１０は、第１半導体層１０ｎと、第２半導体層１０ｐと、第１半導体層１０ｎと第２半導体層１０ｐとの間に位置する活性層１０ａとを有する。図１において第１半導体層１０ｎの下面を半導体層１０の第１面１０ｂとし、第２半導体層１０ｐの上面を半導体層１０の第２面１０ｃとする。本実施形態において、第１半導体層１０ｎはｎ側半導体層であり、第２半導体層１０ｐはｐ側半導体層である。活性層１０ａは、光を発する発光層である。活性層１０ａは、複数の障壁層と複数の井戸層とを含み、障壁層と井戸層とが交互に積層された多重量子井戸構造とすることができる。
例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法により、基板１１上に、第１半導体層１０ｎ、活性層１０ａ、及び第２半導体層１０ｐが順に形成される。
半導体層１０は、凹部Ｒを有している。凹部Ｒは半導体層１０の側面と側面の下に位置する面とで画定される部分である。側面の下に位置する面を第３面１０ｄと称する。凹部Ｒを画定する側面は、第２半導体層１０ｐの側面、活性層１０ａの側面、及び、第１半導体層１０ｎの側面を含む。第３面１０ｄは、第１半導体層１０ｎの上面の一部である。言い換えると、第１半導体層１０ｎは、活性層１０ａ及び第２半導体層１０ｐが積層されておらず、活性層１０ａ及び第２半導体層１０ｐから露出する第３面１０ｄを有する。凹部Ｒの開口形状及び第３面１０ｄの形状は、平面視で、例えば、円形または多角形である。凹部Ｒは、第２半導体層１０ｐ、活性層１０ａ及び第１半導体層１０ｎをドライエッチングやウェットエッチングなどで除去することで形成することができる。
また、半導体層１０は、凹部Ｒを備える側と同じ側に溝１７を有している。溝１７は、凹部Ｒから離れた位置にある。溝１７は、半導体層１０の側面と、側面の下に位置する面とで画定される部分であり、側面の下に位置する面を第４面１０ｅと称する。第４面１０ｅは、第１半導体層１０ｎの上面の一部である。溝１７を画定する側面は、第２半導体層１０ｐの側面、活性層１０ａの側面、及び、第１半導体層１０ｎの側面を含む。溝１７は、平面視において例えば格子状である。溝１７は半導体層１０の厚さ方向において半導体層１０を貫通していない。第１半導体層１０ｎにおいて、第４面１０ｅと第１面１０ｂとの間の距離は、第３面１０ｄと第１面１０ｂとの間の距離よりも短い。溝１７は、第２半導体層１０ｐ、活性層１０ａ及び第１半導体層１０ｎをドライエッチングやウェットエッチングなどで除去することで形成することができる。
第２半導体層１０ｐ上に光反射性電極１２が設けられている。言い換えると、光反射性電極１２は、半導体層１０の第２面１０ｃに接している。光反射性電極１２は、第２半導体層１０ｐに電気的に接続されており、第２半導体層１０ｐに電流を供給する役割を有する。また、光反射性電極１２は、活性層１０ａから第２半導体層１０ｐ側に向かう光を第１半導体層１０ｎの第１面１０ｂ側に反射させ、光取り出し効率を向上させる役割を有する。これらの観点から、光反射性電極１２には、低い接触抵抗と高い光反射性とを備える金属材料を用いることが好ましい。光反射性電極１２の金属材料としては、Ａｇ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔなどの金属材料、又はそれらを主成分とする合金等を用いることができる。光反射性電極１２は、これらの金属材料からなる層の単層構造としてもよいし、複数層を積層した積層構造としてもよい。光反射性電極１２は、スパッタ、蒸着法などの方法により形成することができる。
第２半導体層１０ｐ上には、光反射性電極１２を覆う第１の絶縁膜１５が設けられている。例えば、第１の絶縁膜１５は、シリコン窒化膜である。第１の絶縁膜１５は、スパッタ、蒸着法などの方法により形成することができる。
第２の絶縁膜１６は、第２半導体層１０ｐの側面、活性層１０ａの側面、及び、第１の絶縁膜を覆うように設けられている。また、第２の絶縁膜１６は、第３面１０ｄの一部を露出する開口を有している。また、第２の絶縁膜１６は、第４面１０ｅを覆っている。第２の絶縁膜１６は、例えば、シリコン酸化膜である。第２の絶縁膜１６は、スパッタ、蒸着法などの方法により形成することができる。
第２の絶縁膜１６上に第１導電部材１４が設けられている。第１導電部材１４は、第１半導体層１０ｎの第３面１０ｄに接し、外部から供給された電流を第３面１０ｄを通じて第１半導体層１０ｎへ供給するための導電部材である。第１導電部材１４の材料としては、Ａｌ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｓｎ等の金属材料や半導体材料、又はそれらを主成分とする合金を用いることができる。第１導電部材１４は、これらの金属材料からなる層の単層構造としてもよいし、複数層を積層した積層構造としてもよい。第１導電部材１４は、スパッタ、蒸着法などの方法により形成することができる。
光反射性電極１２上における第１の絶縁膜１５と第２の絶縁膜１６の積層部の一部には開口部が形成され、その開口部に第２導電部材１３が設けられている。第２導電部材１３は、光反射性電極１２に接し、外部から供給された電流を光反射性電極１２を通じて第２半導体層１０ｐへ供給するための導電部材である。第２導電部材１３の材料としては、Ａｌ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｓｉ等の金属材料や半導体材料、又はそれらを主成分とする合金を用いることができる。第２導電部材１３は、これらの金属材料からなる層の単層構造としてもよいし、複数層を積層した積層構造としてもよい。第２導電部材１３は、スパッタ、蒸着法などの方法により形成することができる。
図１に示す構造を形成又は準備した後、図２に示す工程に進む。図２において、半導体層１０の上下の位置を図１とは逆に表している。
図１に示す構造を支持部材２１上に支持させた状態で、基板１１を除去する。支持部材２１は、例えば、サファイア基板やシリコン基板などが挙げられる。第１導電部材１４と第２導電部材１３が、樹脂部材１８を介して支持部材２１に接合される。樹脂部材１８は、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、又はポリイミド樹脂から主として構成される。
半導体層１０の成長に用いた基板１１は、ＬＬＯ（Laser Lift Off）法、研削、エッチング等の方法によって除去する。本実施形態では、基板１１はサファイア基板であるため、ＬＬＯ法により除去することが好ましい。基板１１を除去することで、第１半導体層１０ｎの第１面１０ｂが露出する。
露出した第１半導体層１０ｎの第１面１０ｂを粗面化し、第１面１０ｂに凹凸を含む粗面を形成する。光の主な取り出し面である第１面１０ｂに粗面を形成することで、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。第１面１０ｂのＲａを、例えば、１μｍ以上３μｍ以下程度にすることで、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。例えば、塩素を含むガスによるＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法やＴＭＡＨ（Tetramethylammonium hydroxide）等のアルカリ溶液を使用したウェットエッチングにより第１面１０ｂを粗面化する。
次に、図３に示すように、第１半導体層１０ｎの粗面化された第１面１０ｂ上に中間膜２２を形成する。中間膜２２は、無機材料の誘電体膜である。また、中間膜２２は、活性層１０ａからの光に対する透光性を有する。中間膜２２は活性層１０ａのピーク波長の光を９０％以上透過することが好ましい。中間膜２２を形成した後、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）等により、中間膜２２の上面を研磨することで中間膜２２の上面を平坦化してよい。中間膜２２の上面を平坦化することで、後述する中間膜２２に波長変換部材２３を接合する工程の際に、中間膜２２と波長変換部材２３とを強い接合強度にすることができる。中間膜２２の上面を平坦化した後の中間膜２２の厚みは、例えば１μｍ以上５０μｍ以下であり、好ましくは、２μｍ以上１０μｍ以下である。中間膜２２の厚みをこのような厚みにすることで、第１半導体層１０ｎの第１面１０ｂが粗面化されている場合に、粗面化による凹凸を中間膜２２で埋めることができる。第１面１０ｂが粗面である場合、中間膜２２の厚みは、第１面１０ｂの凹凸部のうち凹部上の中間膜２２の厚みを指す。中間膜２２は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、又はアルミニウム酸化膜である。
次に、波長変換部材２３を準備する。波長変換部材２３は、発光装置において活性層１０ａからの光を変換する部材である。波長変換部材２３は、平坦面を備えていることが好ましい。波長変換部材２３が、平坦面を備えていることで中間膜２２に波長変換部材２３を接合する際に、接合強度を強くすることができる。次に、図４に示すように、中間膜２２に波長変換部材２３を接合する。波長変換部材２３が蛍光体の焼結体である場合、中間膜２２と波長変換部材２３のそれぞれの接合面を表面処理により活性化し、中間膜２２と波長変換部材２３の平坦面同士を直接接合する。中間膜２２と波長変換部材２３のそれぞれの接合面を表面処理により活性化する方法は、例えば、中間膜２２と波長変換部材２３のそれぞれの接合面に真空中でＡｒビームを照射することで行うことができる。中間膜２２と波長変換部材２３とを直接接合することで、例えば樹脂の接着剤を用いる場合と比較して、強い接合強度にすることができる。
波長変換部材２３は蛍光体の焼結体や、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの樹脂（バインダー）に蛍光体を含有させたものなどを用いることができる。蛍光体の焼結体とは、蛍光体を酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどのセラミックスとともに焼結した部材であり、樹脂を含まない部材を指す。波長変換部材２３に蛍光体の焼結体を用いることで、樹脂（バインダー）に蛍光体を含有させたものと比較して、蛍光体の放熱性が良くなるので、波長変換効率の低下を抑制できる。蛍光体は、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｌｕ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｔｂ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、βサイアロン系蛍光体（例えば、（Ｓｉ，Ａｌ）３（Ｏ，Ｎ）４：Ｅｕ）、α系サイアロン蛍光体（例えば、Ｃａ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ）、ＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）若しくはＳＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）等の窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）、ＫＳＡＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２（Ｓｉ，Ａｌ）Ｆ６：Ｍｎ）若しくはＭＧＦ系蛍光体（例えば、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ）等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する蛍光体（例えば、ＣｓＰｂ（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）３）、又は、量子ドット蛍光体（例えば、ＣｄＳｅ、ＩｎＰ、ＡｇＩｎＳ２又はＡｇＩｎＳｅ２）等を用いることができる。波長変換部材２３の厚みは、例えば、１００μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、１２０μｍ以上３００μｍ以下、さらに好ましくは。１３０μｍ以上２６０μｍ以下である。波長変換部材２３の厚みをこのようにすることで、発光装置において所望の波長変換機能を有する厚みでありつつ、後述する第２の溝部３２を形成する工程において波長変換部材２３の第２部分２３ｂがマスクとして機能する十分な厚みとすることができる。
以上のようにして、図４に示す構造体９０が得られる。また、構造体９０は購入して準備してもよい。
構造体９０の波長変換部材２３に第１の溝部３１を形成することで、図５に示すように、波長変換部材２３に第１の溝部３１を備える積層体１００を準備する。つまり、積層体１００を準備する工程は、波長変換部材２３に第１の溝部３１を形成する工程を有する。第１の溝部３１が形成された波長変換部材２３は、第１の溝部３１の下に、第１部分２３ａを有する。また、第１の溝部３１が形成された波長変換部材２３は、第１部分２３ａよりも厚さが厚い第２部分２３ｂを有する。例えば、ブレードを用いて第１の溝部３１を形成する。ブレードを用いることで、エッチングで第１の溝部３１を形成するよりも簡便に第１の溝部３１を形成することができる。第１の溝部３１は、溝１７の上の領域に位置し、平面視で溝１７と重なる位置に形成される。第１の溝部３１は、平面視で溝１７と重なる位置のすべてに形成されてよく、第１の溝部３１は、平面視で溝１７と重なる位置のうち一部には形成されなくてもよい。第１の溝部３１は、半導体層１０に達しない。本実施形態においては、第１の溝部３１は、波長変換部材２３を貫通せず、中間膜２２に達しない。第１の溝部３１が中間膜２２に達しないように形成されることにより、第１の溝部３１を形成する際のブレードによる圧力が、半導体層１０の近傍に加わりにくくすることができる。例えば、第１の溝部３１の深さは、波長変換部材２３の厚みの１０％以上９０％以下、好ましくは、２０％以上８０％以下、さらに好ましくは、３０％以上７５％以下である。第１の溝部３１の深さをこのような深さにすることで、半導体層１０の近傍にブレードによる圧力が加わりにくくしつつ、後述する第２の溝部３２の形成においてエッチング時間を短縮することができる。波長変換部材２３に第１の溝部３１が形成された積層体１００は購入して準備してもよい。
次に、第１の溝部３１が形成された波長変換部材２３をマスクにして積層体１００をエッチングする。これにより、図６Ｄに示すように、第１の溝部３１の下に、半導体層１０を複数の半導体部５０に分離する第２の溝部３２を形成する。
第２の溝部３２を形成する工程は、波長変換部材２３をエッチングすることで第１部分２３ａの一部を除去する第１工程と、波長変換部材２３の第２部分２３ｂをマスクにして中間膜２２をエッチングすることで中間膜２２の一部を除去する第２工程と、波長変換部材２３の第２部分２３ｂをマスクにして半導体層１０をエッチングすることで半導体層１０の一部を除去する第３工程とを有する。
図６Ａに示すように、第１工程において、波長変換部材２３を、例えば、塩素を含むガスを用いたＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法でエッチングする。波長変換部材２３における第１の溝部３１の下の第１部分２３ａの一部がエッチングにより除去され、第１の溝部３１の下方に中間膜２２の上面が露出する。言い換えると、第２の溝部３２が、波長変換部材２３を貫通して中間膜２２に達する。
第１工程において、波長変換部材２３の上面にはマスクが形成されず、波長変換部材２３の第１部分２３ａおよび第２部分２３ｂがエッチングにより除去され、波長変換部材２３の全体が薄くなる。つまり、第１工程後の波長変換部材２３の第２部分２３ｂの厚さは、第１工程前の波長変換部材２３の第２部分２３ｂの厚さよりも薄くなる。例えば、第１工程後の波長変換部材２３の第２部分２３ｂの厚さは、第１工程前の波長変換部材２３の第２部分２３ｂの厚さの６０％以上９０％以下の厚さになる。
図６Ｂに示すように、第２工程において、例えば、酸化ケイ素を含む中間膜２２を、フッ素を含むガスを用いたＲＩＥ法でエッチングする。第２工程により、第２の溝部３２は、中間膜２２を貫通して第１半導体層１０ｎに達する。
第２工程における中間膜２２のエッチングレートは、第２工程における波長変換部材２３のエッチングレートよりも大きい。例えば、第２工程における中間膜２２のエッチングレートは、第２工程における波長変換部材２３のエッチングレートの１０倍以上である。第２工程における波長変換部材２３のエッチング量は、第１工程における波長変換部材２３のエッチング量に比較してわずかであり、第２工程において波長変換部材２３の膜厚の低減量はわずかである。例えば、第２工程における波長変換部材２３のエッチング量は、第１工程における波長変換部材２３のエッチング量の１０分の１以下である。
図６Ｃに示すように、第３工程において、例えば、窒化ガリウムを含む半導体層１０を、塩素を含むガスを用いたＲＩＥ法でエッチングする。第３工程により、第２の溝部３２は半導体層１０を貫通し、半導体層１０は複数の半導体部５０に分離される。
第３工程では第１工程と同じ塩素を含むガスが用いられる。半導体層１０の厚みは、波長変換部材２３の厚みと比較して十分に薄いため、第３工程における波長変換部材２３のエッチング量は、第１工程における波長変換部材２３のエッチング量に比較してわずかである。第３工程における波長変換部材２３のエッチング量は、第３工程において除去される半導体層１０のエッチング量と同程度であり、例えば、１～３μｍ程度である。従って、第３工程において波長変換部材２３の膜厚の低減量はわずかである。
第３工程の後、第２の溝部３２の下に第２の絶縁膜１６が残っている場合には、波長変換部材２３の第２部分２３ｂをマスクにして、第２工程と同じガスを用いたＲＩＥ法で第２の溝部３２の下の第２の絶縁膜１６をエッチングする（第４工程）。これにより、図６Ｄに示すように、第２の溝部３２は第２の絶縁膜１６を貫通し、溝１７に配置された第２の絶縁膜１６が分離される。または、図１に示す構造体を形成する際に、溝１７の底面において第２の絶縁膜１６を予め分離しておけば、上記第４工程を省略することができる。
第１の溝部３１と第２の溝部３２は積層体１００の厚さ方向においてつながり、第１の溝部３１と第２の溝部３２によって、支持部材２１上で、波長変換部材２３、中間膜２２、および半導体層１０のそれぞれが複数に分離される。この後、例えば、樹脂部材１８を溶解させる処理を行い、支持部材２１を除去する。樹脂部材１８を溶解させる液としては、例えば、アルカリ系の溶剤が用いられる。これにより、互いに分離された複数の発光装置が得られる。
本実施形態によれば、半導体層１０上に波長変換部材２３が形成された積層体１００を分離するにあたって、半導体層１０は第１の溝部３１が形成された波長変換部材２３をマスクにしたエッチングによって分離するので、半導体層１０の欠けを抑制することができる。
第１の溝部３１はブレードやレーザー光を用いて形成される。第１の溝部３１はブレードを用いて形成されることで、第１の溝部３１の深さを制御し易くする事ができる。また、第１の溝部３１をブレードを用いて形成することで、図５に示すように、第１の溝部３１の幅を上方から下方に向かって狭くすることができる。第１の溝部３１の幅が上方から下方に向かって狭くすることで、エッチングによって形成される第２の溝部３２の最大幅を、第１の溝部３１の最大幅よりも小さくできる。したがって、第２の溝部３２が配置される溝１７の幅も小さくでき、溝１７を形成する際に活性層１０ａが除去される領域、すなわち発光領域の面積の低減を抑制することができる。
なお、本実施形態において、第１の溝部３１及び第２の溝部３２は、平面視で溝１７と重なる位置のすべてに形成されてよく、図６Ｅに示すように、第１の溝部３１及び第２の溝部３２は、断面視で、一部の溝１７の上には形成されなくてもよい。言い換えると、断面視で、半導体層１０、中間膜２２、及び、波長変換部材２３が連続している。このように溝１７の位置で分離しない箇所を設けることで、各溝１７の位置で分離して個片化した発光装置に比べて広い発光面積の発光装置が得られる。また、この発光装置においては、溝１７で区画されたそれぞれの領域に活性層１０ａが存在する。従って、活性層１０ａが存在するそれぞれの領域ごとに点灯と非点灯を制御することができる発光装置が得られる。
［第２実施形態］
次に、図７～図８Ｃを用いて第２実施形態の発光装置の製造方法を説明する。
次に、図７～図８Ｃを用いて第２実施形態の発光装置の製造方法を説明する。
第２実施形態においては、図７に示すように、第１の溝部３１は、波長変換部材２３を貫通して、中間膜２２に達する。この場合でも、第１の溝部３１は半導体層１０には達しない。
そして、第１実施形態と同様に、第１の溝部３１が形成された波長変換部材２３をマスクにして積層体１００をエッチングする。これにより、図８に示すように、第１の溝部３１の下に、半導体層１０を複数の半導体部５０に分離する第２の溝部３２を形成する。
第２実施形態において、第２の溝部３２を形成する工程は、波長変換部材２３の第２部分２３ｂをマスクにして中間膜２２をエッチングする工程と、波長変換部材２３の第２部分２３ｂをマスクにして半導体層１０をエッチングする工程とを有する。
図８Ａに示すように、波長変換部材２３の第２部分２３ｂをマスクにして中間膜２２をエッチングする工程において、第２の溝部３２は、中間膜２２を貫通して第１半導体層１０ｎに達する。
図８Ｂに示すように、波長変換部材２３の第２部分２３ｂをマスクにして半導体層１０をエッチングする工程において、第２の溝部３２は半導体層１０を貫通し、半導体層１０は複数の半導体部５０に分離される。
図８Ｃに示すように、波長変換部材２３をマスクにして第２の絶縁膜１６をエッチングする工程を有してよい。第２の溝部３２は、溝１７に配置された第２の絶縁膜１６を貫通する。または、図１に示す構造体を形成する際に、第４面１０ｅにおいて第２の絶縁膜１６を予め分離しておいてもよい。
第２実施形態においては、第１の溝部３１が、波長変換部材２３を貫通して中間膜２２に達するように形成することで、第１実施形態と比較して、第２の溝部３２を形成する工程を簡略化することができる。詳述すると、中間膜２２を、フッ素を含むガスを用いたＲＩＥ法でエッチングした後、半導体層１０を、塩素を含むガスを用いたＲＩＥ法でエッチングすることで、半導体層１０を複数の半導体部５０に分離することができる。従って、第１実施形態と比較して、第２の溝部３２を形成する工程を簡略化することができる。
第２実施形態においても、第１実施形態において図６Ｅを参照して前述したように、第１の溝部３１及び第２の溝部３２は、断面視で、一部の溝１７の上には形成されなくてもよい。言い換えると、断面視で、半導体層１０及び波長変換部材２３が連続している。
以上説明した実施形態１において、波長変換部材２３として樹脂（バインダー）に蛍光体を含有させた構成を用いた場合には、中間膜２２を設けずに、第１半導体層１０ｎの第１面１０ｂ上に波長変換部材２３を設けることができる。
図９は、本発明の実施形態の発光装置１の模式断面図である。発光装置１は、前述した第１実施形態または第２実施形態の製造方法により得られる。
発光装置１は、前述した半導体層１０を有する。半導体層１０における第１半導体層１０ｎの第１面１０ｂは粗面化されている。その粗面化された第１面１０ｂ上に中間膜２２が設けられ、中間膜２２上に波長変換部材２３が設けられている。波長変換部材２３は、上面２３ｃと、上面２３ｃに対して鈍角を形成して傾斜した側面２３ｄを有する。
第２半導体層１０ｐ上に光反射性電極１２が設けられている。光反射性電極１２は、第２半導体層１０ｐに接している。第２半導体層１０ｐ上には、光反射性電極１２を覆う第１の絶縁膜１５が設けられている。第１半導体層１０ｎの第１面１０ｂの反対側の面に、第２の絶縁膜１６が設けられている。第２の絶縁膜１６は、第１の絶縁膜１５を覆っている。また、第２の絶縁膜１６は、半導体層１０における第１面１０ｂの反対側の面を覆っている。
第２の絶縁膜１６上に第１導電部材１４が設けられている。第１導電部材１４は、第１半導体層１０ｎにおける活性層１０ａ及び第２半導体層１０ｐから露出する第３面１０ｄに接している。光反射性電極１２上における第１の絶縁膜１５と第２の絶縁膜１６の積層部の一部には開口部が形成され、その開口部に第２導電部材１３が設けられている。第２導電部材１３は、光反射性電極１２に接している。
発光装置１の断面視において、発光装置１の最大幅と、半導体部５０の最大幅とが、略同じである。従って、半導体部５０の最大幅が、比較的大きいため半導体部５０を伝搬した光が波長変換部材２３などを通じて外部に取り出されやすい。
１…発光装置、１０…半導体層、２２…中間膜、２３…波長変換部材、３１…第１の溝部、３２…第２の溝部、５０…半導体部、１００…積層体
Claims (8)
- 半導体層と、前記半導体層上に配置され、前記半導体層に達しない第１の溝部が形成された第１部分と、前記第１部分よりも厚い第２部分と、を有する波長変換部材とを含む積層体を準備する工程と、
前記波長変換部材の前記第２部分をマスクにして前記積層体をエッチングし、前記第１の溝部の下に前記半導体層を複数の半導体部に分離する第２の溝部を形成する工程と、
を備える発光装置の製造方法。 - 前記積層体を準備する工程は、前記波長変換部材に前記第１の溝部を形成する工程を有する請求項１に記載の発光装置の製造方法。
- 前記積層体を準備する工程は、
前記半導体層上に、無機材料の中間膜を形成する工程と、
前記波長変換部材として、蛍光体の焼結体を準備する工程と、
前記中間膜に、前記波長変換部材を接合する工程と、
を有する請求項１または２に記載の発光装置の製造方法。 - 前記中間膜を形成する工程の前に、前記半導体層の表面を粗面化し前記半導体層に粗面を形成する工程をさらに有し、
前記中間膜を形成する工程において、前記半導体層の前記粗面上に、前記中間膜を形成する請求項３に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第２の溝部を形成する工程は、
前記波長変換部材をエッチングすることで前記第１部分の一部を除去する第１工程と、
前記波長変換部材の前記第２部分をマスクにして前記中間膜をエッチングすることで前記中間膜の一部を除去する第２工程と、
前記波長変換部材の前記第２部分をマスクにして前記半導体層をエッチングすることで前記半導体層の一部を除去する第３工程と、
を有し、
前記第２工程における前記中間膜のエッチングレートは、前記第２工程における前記波長変換部材のエッチングレートよりも大きい請求項３または４に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第１工程において、前記波長変換部材を、塩素を含むガスを用いたＲＩＥ法でエッチングし、
前記第２工程において、酸化ケイ素を含む前記中間膜を、フッ素を含むガスを用いたＲＩＥ法でエッチングし、
前記第３工程において、窒化ガリウムを含む前記半導体層を、塩素を含むガスを用いたＲＩＥ法でエッチングする請求項５に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第１の溝部をブレードで形成し、
前記第２の溝部の最大幅は、前記第１の溝部の最大幅よりも小さい請求項１～６のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。 - 前記第１の溝部の深さは、前記波長変換部材の厚みの１０％以上９０％以下である請求項１～７のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
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