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JP7425955B2 - Light-emitting device and method for manufacturing the light-emitting device - Google Patents

Light-emitting device and method for manufacturing the light-emitting device Download PDF

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JP7425955B2
JP7425955B2 JP2022029079A JP2022029079A JP7425955B2 JP 7425955 B2 JP7425955 B2 JP 7425955B2 JP 2022029079 A JP2022029079 A JP 2022029079A JP 2022029079 A JP2022029079 A JP 2022029079A JP 7425955 B2 JP7425955 B2 JP 7425955B2
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light emitting
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Description

本発明は、発光装置及び発光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a method of manufacturing the light emitting device.

実装基板と、実装基板上に実装された活性層を含む半導体構造体と、半導体構造体の上方及び実装基板上における半導体構造体の周囲の空間の上方を覆う透光性部材と、を備えた発光装置において、透光性部材からの光取り出し効率の向上が求められる。 A mounting board, a semiconductor structure including an active layer mounted on the mounting board, and a light-transmitting member covering above the semiconductor structure and the space around the semiconductor structure on the mounting board. In a light emitting device, improvement in the efficiency of light extraction from a translucent member is required.

特開2018-93136号公報JP2018-93136A

本発明に係る実施形態は、光取り出し効率を向上させることができる発光装置及び発光装置の製造方法を提供することを目的とする。 Embodiments of the present invention aim to provide a light-emitting device and a method of manufacturing the light-emitting device that can improve light extraction efficiency.

本発明の一態様によれば、発光装置は、透光性を有し、第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面とを有する第1基板と、前記第1基板の前記第1面の一部に配置され、前記第1基板の前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面とを有し、活性層を含む半導体構造体と、前記半導体構造体の前記第4面に配置され、前記半導体構造体と電気的に接続された電極と、前記第1基板の前記第1面に配置され、前記第1基板の前記第1面に平行な第1方向において前記半導体構造体と離隔して配置された金属部材と、前記第1基板の前記第1面及び前記半導体構造体の前記第4面に対向する第2基板と、前記第2基板と前記電極との間に配置され、前記電極と電気的に接続された第1接合部材と、前記第2基板と前記金属部材との間に配置され、前記金属部材に接合された第2接合部材と、を備え、前記第1基板の前記第2面は、複数の凸部を有し、上面視において前記第2面のうち少なくとも前記第3面と重なって配置された第1領域と、前記第1領域と前記第2面の外縁との間に位置し、前記第1領域よりも表面粗さが小さい第2領域とを有し、前記第1方向において、前記第1領域と前記第2領域との境界は、前記半導体構造体の前記第3面の外縁と、前記金属部材の内縁との間に位置する。
本発明の一態様によれば、発光装置の製造方法は、第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面とを有する第1基板であって、前記第2面は、複数の凸部を有する第1領域と、前記第1領域よりも表面粗さが小さい第2領域とを有する前記第1基板と、前記第1面に配置され、前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面とを有する半導体構造体と、を有するウェーハを準備する工程と、前記半導体構造体の一部を除去し、前記第1面の一部を前記半導体構造体から露出させる工程と、前記半導体構造体の前記第4面に電極を形成する工程と、前記第2面の前記第2領域に重なる前記第1面の一部に、前記第1面に平行な第1方向において前記半導体構造体から離隔して金属部材を形成する工程と、前記第1基板の前記第2領域にレーザ光を照射して、前記第1基板を割断する工程であって、前記第1方向において前記金属部材は、前記第1基板の割断位置と前記半導体構造体との間に位置する、工程と、前記第1基板の前記第1面及び前記半導体構造体の前記第4面を第2基板に対向させ、前記電極と前記第2基板との間に前記電極と電気的に接続される第1接合部材を形成し、前記金属部材と前記第2基板との間に第2接合部材を形成することで、前記第1基板と前記第2基板を接合する工程と、を備える。
According to one aspect of the present invention, a light emitting device includes a first substrate that is transparent and has a first surface and a second surface located on the opposite side of the first surface, and the first substrate. The substrate has a third surface opposite to the first surface of the first substrate, and a fourth surface located on the opposite side of the third surface, and includes an active layer. a semiconductor structure including a semiconductor structure; an electrode disposed on the fourth surface of the semiconductor structure and electrically connected to the semiconductor structure; and a semiconductor structure disposed on the first surface of the first substrate; a metal member disposed apart from the semiconductor structure in a first direction parallel to the first surface of the substrate; and a metal member facing the first surface of the first substrate and the fourth surface of the semiconductor structure. a first bonding member disposed between the second substrate and the electrode and electrically connected to the electrode; and a first bonding member disposed between the second substrate and the metal member and connected to the metal member. a second bonding member bonded to a member, the second surface of the first substrate has a plurality of convex portions, and overlaps at least the third surface of the second surface when viewed from above. a second region located between the first region and the outer edge of the second surface and having a surface roughness smaller than that of the first region, , a boundary between the first region and the second region is located between an outer edge of the third surface of the semiconductor structure and an inner edge of the metal member.
According to one aspect of the present invention, a method for manufacturing a light emitting device includes a first substrate having a first surface and a second surface located on the opposite side of the first surface, the second surface comprising: the first substrate having a first region having a plurality of convex portions and a second region having a surface roughness smaller than the first region; preparing a wafer having a semiconductor structure having three sides and a fourth side opposite to the third side; removing a portion of the semiconductor structure; a step of exposing a portion from the semiconductor structure; a step of forming an electrode on the fourth surface of the semiconductor structure; a portion of the first surface overlapping the second region of the second surface; forming a metal member spaced apart from the semiconductor structure in a first direction parallel to the first surface; and cutting the first substrate by irradiating the second region of the first substrate with a laser beam. the first surface of the first substrate and the semiconductor structure, the metal member being located between the cutting position of the first substrate and the semiconductor structure in the first direction; The fourth surface of the structure faces the second substrate, a first bonding member electrically connected to the electrode is formed between the electrode and the second substrate, and the metal member and the second bonding member are formed between the electrode and the second substrate. The method includes a step of joining the first substrate and the second substrate by forming a second joining member between the substrates.

本発明に係る実施形態によれば、光取り出し効率を向上させることができる発光装置及び発光装置の製造方法を提供することができる。 According to embodiments of the present invention, it is possible to provide a light-emitting device and a method for manufacturing a light-emitting device that can improve light extraction efficiency.

第1実施形態の発光装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to a first embodiment. 第1実施形態の発光装置の上面図である。FIG. 2 is a top view of the light emitting device of the first embodiment. 第1実施形態の発光装置の製造方法の一工程を説明するための断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining one step of the method for manufacturing the light emitting device of the first embodiment. 第1実施形態の発光装置の製造方法の一工程を説明するための断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining one step of the method for manufacturing the light emitting device of the first embodiment. 第1実施形態の発光装置の製造方法の一工程を説明するための断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining one step of the method for manufacturing the light emitting device of the first embodiment. 第1実施形態の発光装置の製造方法の一工程を説明するための断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining one step of the method for manufacturing the light emitting device of the first embodiment. 第2実施形態の発光装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a light emitting device according to a second embodiment. 第3実施形態の発光装置の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a light emitting device according to a third embodiment. 第4実施形態の発光装置の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a light emitting device according to a fourth embodiment. 第4実施形態の発光装置の上面図である。It is a top view of the light emitting device of 4th embodiment. 第1のシミュレーション結果を示すグラフである。It is a graph showing a first simulation result. 光透過率の測定結果を示すグラフである。It is a graph showing the measurement results of light transmittance. 第2のシミュレーション結果を示すグラフである。It is a graph showing a second simulation result. 第3のシミュレーション結果を示すグラフである。It is a graph showing a third simulation result.

以下、図面を参照し、実施形態について説明する。各図面中、同じ構成には同じ符号を付している。なお、各図面は、実施形態を模式的に示したものであるため、各部材のスケール、間隔若しくは位置関係などが誇張、又は部材の一部の図示を省略する場合がある。また、断面図として、切断面のみを示す端面図を示す場合がある。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components are designated by the same reference numerals. Note that each drawing schematically shows an embodiment, so the scale, spacing, positional relationship, etc. of each member may be exaggerated, or illustration of some members may be omitted. Moreover, as a sectional view, an end view showing only a cut surface may be shown.

以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。また、特定の方向又は位置を示す用語(例えば、「上」、「下」及びそれらの用語を含む別の用語)を用いる場合がある。しかしながら、それらの用語は、参照した図面における相対的な方向又は位置を分かり易さのために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向又は位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。本明細書において「平行」とは、2つの直線、辺、面等が延長しても交わらない場合だけでなく、2つの直線、辺、面等がなす角度が10°以内の範囲で交わる場合も含む。本明細書において「上」と表現する位置関係は、接している場合と、接していないが上方に位置している場合も含む。 In the following description, components having substantially the same functions are indicated by common reference numerals, and the description thereof may be omitted. In addition, terms indicating a specific direction or position (eg, "above", "below", and other terms including those terms) may be used. However, these terms are used only for clarity of relative orientation or position in the referenced drawings. If the relative directions or positional relationships using terms such as "upper" and "lower" in the referenced drawings are the same, the arrangement may not be the same in drawings other than this disclosure, actual products, etc. as in the referenced drawings. It's okay. In this specification, "parallel" refers not only to cases in which two straight lines, sides, planes, etc. do not intersect even if extended, but also to cases in which two lines, sides, planes, etc. intersect within an angle of 10°. Also included. In this specification, the positional relationship expressed as "above" includes cases in which they are in contact with each other, and cases in which they are not in contact with each other but are located above.

[第1実施形態]
図1は、第1実施形態の発光装置1の断面図である。図2は、第1実施形態の発光装置1の上面図である。図1は、図2のI-I線における断面図である。
[First embodiment]
FIG. 1 is a sectional view of a light emitting device 1 of the first embodiment. FIG. 2 is a top view of the light emitting device 1 of the first embodiment. FIG. 1 is a sectional view taken along line II in FIG. 2.

発光装置1は、第1基板10と、半導体構造体20と、電極31と、金属部材32と、第2基板50と、第1接合部材41と、第2接合部材42とを備える。 The light emitting device 1 includes a first substrate 10, a semiconductor structure 20, an electrode 31, a metal member 32, a second substrate 50, a first bonding member 41, and a second bonding member 42.

半導体構造体20は、例えば、InAlGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、x+y≦1)なる化学式において組成比x及びyをそれぞれの範囲内で変化させた全ての組成の半導体を含む。半導体構造体20は、n側層と、p側層と、n側層とp側層との間に配置された活性層21とを含む。活性層21は、紫外光を発することができる。活性層21は、例えば、ピーク波長が400nm以下の光を発する。 The semiconductor structure 20 has, for example, a chemical formula of In x Al y Ga 1-x-y N (0≦x≦1, 0≦y≦1, x+y≦1) with composition ratios x and y within their respective ranges. Contains semiconductors of all varied compositions. Semiconductor structure 20 includes an n-side layer, a p-side layer, and an active layer 21 disposed between the n-side layer and the p-side layer. The active layer 21 can emit ultraviolet light. The active layer 21 emits light having a peak wavelength of 400 nm or less, for example.

第1基板10は、活性層21からの光に対して透光性を有する。第1基板10として、例えば、サファイア基板を用いることができる。第1基板10は、第1面11を有する。第1基板10の第1面11に平行な方向を第1方向Xとする。第1基板10の第1面11に平行であり、且つ第1方向Xに直交する方向を第2方向Yとする。第2基板50から第1基板10に向かう方向を第3方向Zとする。第3方向Zは、第1方向X及び第2方向Yに直交する。第1基板10は、第3方向Zにおいて第1面11の反対側に位置する第2面12を有する。第1基板10の厚さ(第3方向Zにおいて、第1基板10の第1面11から第1基板10の第2面12の最も高い地点までの最短距離)は、例えば、300μm以上1000μm以下とすることができる。 The first substrate 10 is transparent to light from the active layer 21 . As the first substrate 10, for example, a sapphire substrate can be used. The first substrate 10 has a first surface 11 . A direction parallel to the first surface 11 of the first substrate 10 is defined as a first direction X. A direction parallel to the first surface 11 of the first substrate 10 and orthogonal to the first direction X is defined as a second direction Y. The direction from the second substrate 50 toward the first substrate 10 is defined as a third direction Z. The third direction Z is orthogonal to the first direction X and the second direction Y. The first substrate 10 has a second surface 12 located on the opposite side of the first surface 11 in the third direction Z. The thickness of the first substrate 10 (the shortest distance from the first surface 11 of the first substrate 10 to the highest point of the second surface 12 of the first substrate 10 in the third direction Z) is, for example, 300 μm or more and 1000 μm or less It can be done.

半導体構造体20は、第1基板10の第1面11の一部に配置されている。半導体構造体20は、第1基板10の第1面11に対向する第3面23と、第3方向Zにおいて第3面23の反対側に位置する第4面24とを有する。第3方向Zにおいて、第1基板10の第1面11と、半導体構造体20の第4面24と、の間に、半導体構造体20の第3面23が位置している。また、半導体構造体20は、第3面23と第4面24とを接続する側面25を有する。 The semiconductor structure 20 is placed on a part of the first surface 11 of the first substrate 10 . The semiconductor structure 20 has a third surface 23 facing the first surface 11 of the first substrate 10 and a fourth surface 24 located on the opposite side of the third surface 23 in the third direction Z. In the third direction Z, the third surface 23 of the semiconductor structure 20 is located between the first surface 11 of the first substrate 10 and the fourth surface 24 of the semiconductor structure 20 . Furthermore, the semiconductor structure 20 has a side surface 25 that connects the third surface 23 and the fourth surface 24 .

電極31は、半導体構造体20の第4面24に配置され、半導体構造体20と電気的に接続されている。半導体構造体20のp側層と電気的に接続されアノード電極として機能する電極31と、半導体構造体20のn側層と電気的に接続されカソード電極として機能する電極31とが、第1方向Xにおいて離隔して半導体構造体20の第4面24に配置されている。電極31の材料として、例えば、金、銅を用いることができる。 The electrode 31 is disposed on the fourth surface 24 of the semiconductor structure 20 and is electrically connected to the semiconductor structure 20 . An electrode 31 that is electrically connected to the p-side layer of the semiconductor structure 20 and functions as an anode electrode, and an electrode 31 that is electrically connected to the n-side layer of the semiconductor structure 20 and functions as a cathode electrode are arranged in the first direction. They are arranged on the fourth surface 24 of the semiconductor structure 20 and spaced apart in the direction X. As the material for the electrode 31, for example, gold or copper can be used.

金属部材32は、第1方向Xにおいて半導体構造体20と離隔して、第1基板10の第1面11に配置されている。金属部材32の材料として、例えば、チタン、白金を用いることができる。金属部材32は、例えば、第1基板10の第1面11から順に、白金層とチタン層が積層された積層構造を有していてもよい。 The metal member 32 is arranged on the first surface 11 of the first substrate 10 and separated from the semiconductor structure 20 in the first direction X. As the material of the metal member 32, for example, titanium or platinum can be used. The metal member 32 may have, for example, a laminated structure in which a platinum layer and a titanium layer are laminated in order from the first surface 11 of the first substrate 10.

第2基板50は、第1基板10の第1面11及び半導体構造体20の第4面24に対向している。第2基板50は、絶縁性の材料からなる。第2基板50の材料として、例えば、窒化アルミニウムを用いることができる。第2基板50の表面には、配線51、52が配置される。ここで、第2基板50の表面とは、第1基板10の第1面11及び半導体構造体20の第4面24と対向する面である。配線51、52は、第1基板10の第1面11及び半導体構造体20の第4面24と対向している。また、配線51、52の材料として、例えば、ニッケル、金、又はこれらの合金を用いることができる。配線51、52は、例えば、第2基板50の表面側から順に、ニッケル層と金層とが積層された積層構造としてよい。配線51、52は、同じ材料を用いて一括で形成してもよい。 The second substrate 50 faces the first surface 11 of the first substrate 10 and the fourth surface 24 of the semiconductor structure 20 . The second substrate 50 is made of an insulating material. As the material of the second substrate 50, for example, aluminum nitride can be used. Wiring lines 51 and 52 are arranged on the surface of the second substrate 50. Here, the surface of the second substrate 50 is a surface facing the first surface 11 of the first substrate 10 and the fourth surface 24 of the semiconductor structure 20. The wirings 51 and 52 face the first surface 11 of the first substrate 10 and the fourth surface 24 of the semiconductor structure 20. Further, as the material for the wirings 51 and 52, for example, nickel, gold, or an alloy thereof can be used. The wirings 51 and 52 may have, for example, a laminated structure in which a nickel layer and a gold layer are laminated in order from the surface side of the second substrate 50. The wirings 51 and 52 may be formed all at once using the same material.

第1接合部材41は、第3方向Zにおいて、第2基板50と電極31との間に配置され、電極31と電気的に接続されている。また、第1接合部材41は、第2基板50の表面に配置された配線51と電気的に接続されている。半導体構造体20は、電極31及び第1接合部材41を介して、第2基板50の表面に配置された配線51と電気的に接続される。第1接合部材41の材料として、例えば、金、銀、銅、又はこれらの合金を用いることができる。また、第1接合部材41の材料は、例えば、錫(Sn)の含有量が20重量%以上30重量%以下の金錫合金を用いることができる。 The first bonding member 41 is disposed between the second substrate 50 and the electrode 31 in the third direction Z, and is electrically connected to the electrode 31. Further, the first bonding member 41 is electrically connected to a wiring 51 arranged on the surface of the second substrate 50. The semiconductor structure 20 is electrically connected to the wiring 51 arranged on the surface of the second substrate 50 via the electrode 31 and the first bonding member 41 . As the material of the first joining member 41, for example, gold, silver, copper, or an alloy thereof can be used. Further, as the material of the first joining member 41, for example, a gold-tin alloy having a tin (Sn) content of 20% by weight or more and 30% by weight or less can be used.

第2接合部材42は、第3方向Zにおいて、第2基板50と金属部材32との間に配置されている。第2接合部材42によって、金属部材32及び第2基板50は接合されている。第2接合部材42の材料として、例えば、第1接合部材41の材料と同じ材料を用いることができる。 The second bonding member 42 is arranged between the second substrate 50 and the metal member 32 in the third direction Z. The metal member 32 and the second substrate 50 are joined by the second joining member 42 . As the material of the second joining member 42, for example, the same material as the material of the first joining member 41 can be used.

第2接合部材42は、第2基板50の表面に配置された配線52と電気的に接続されている。配線51と配線52は、電気的に接続されていない。第2接合部材42は、図2に示すように、上面視において半導体構造体20の周りを連続して囲んでいる。第2接合部材42が接合される金属部材32も、上面視において半導体構造体20の周りを連続して囲んでいる。第2接合部材42が接合される配線52も、上面視において半導体構造体20の周りを連続して囲んでいる。金属部材32は、第2方向Yにおいても半導体構造体20と離隔している。上面視において第2接合部材42及び金属部材32は、半導体構造体20の側面25の周りを連続して囲んでいる。 The second bonding member 42 is electrically connected to wiring 52 arranged on the surface of the second substrate 50. Wiring 51 and wiring 52 are not electrically connected. As shown in FIG. 2, the second bonding member 42 continuously surrounds the semiconductor structure 20 in a top view. The metal member 32 to which the second bonding member 42 is bonded also continuously surrounds the semiconductor structure 20 in a top view. The wiring 52 to which the second bonding member 42 is bonded also continuously surrounds the semiconductor structure 20 in a top view. The metal member 32 is also separated from the semiconductor structure 20 in the second direction Y. The second bonding member 42 and the metal member 32 continuously surround the side surface 25 of the semiconductor structure 20 when viewed from above.

半導体構造体20は、第1基板10、第2基板50、第2接合部材42、及び金属部材32によって画定される空間90に配置されている。空間90は、第1基板10、第2基板50、第2接合部材42、及び金属部材32によって、発光装置1の外部の空間から気密封止された状態になっている。これにより、半導体構造体20の酸化や、電極31の腐食などを低減することができる。 The semiconductor structure 20 is arranged in a space 90 defined by the first substrate 10 , the second substrate 50 , the second bonding member 42 , and the metal member 32 . The space 90 is hermetically sealed from the space outside the light emitting device 1 by the first substrate 10, the second substrate 50, the second bonding member 42, and the metal member 32. Thereby, oxidation of the semiconductor structure 20, corrosion of the electrode 31, etc. can be reduced.

なお、第2接合部材42は、上面視において半導体構造体20の周りに非連続で配置することもできる。また、第2接合部材42が接合される金属部材32も、上面視において半導体構造体20の周りに非連続で配置することもできる。例えば、半導体構造体20は、複数の金属部材32及び複数の第2接合部材42によって、囲まれていてもよい。また、例えば、上面視において、金属部材32は連続して配置し、第2接合部材42は、非連続で配置してもよい。この場合、第1基板10と第2基板50との間における半導体構造体20が位置する空間が、発光装置1の外部の空間と通じる。 Note that the second bonding member 42 can also be disposed discontinuously around the semiconductor structure 20 when viewed from above. Further, the metal member 32 to which the second bonding member 42 is bonded can also be disposed discontinuously around the semiconductor structure 20 in a top view. For example, the semiconductor structure 20 may be surrounded by a plurality of metal members 32 and a plurality of second bonding members 42. Further, for example, when viewed from above, the metal members 32 may be arranged continuously, and the second bonding members 42 may be arranged discontinuously. In this case, the space between the first substrate 10 and the second substrate 50 in which the semiconductor structure 20 is located communicates with the space outside the light emitting device 1 .

活性層21からの光は、主に第1基板10の第2面12から発光装置1の外部に取り出される。第1基板10の第2面12は、第1領域12-1と第2領域12-2とを有する。上面視において、第1領域12-1は、第2領域12-2と隣り合っている。また、上面視において、第2領域12-2は、第1領域12-1を取り囲むように環状に位置している。上面視において、第1領域12-1は、第1基板10の中央に位置していることが好ましい。第1領域12-1は、複数の凸部12aを有する。上面視において、複数の凸部12aは、第1領域12-1の全面に配置することが好ましい。上面視における第1領域12-1の形状は、例えば、矩形状である。第1領域12-1は、上面視において第2面12のうち少なくとも半導体構造体20の第3面23と重なって配置されている。これにより、活性層21からの光を効率よく第2面12から取り出すことができ、発光装置1の取り出し効率を向上させることができる。また、第2領域12-2は、上面視において、金属部材32と重なって配置されている。 Light from the active layer 21 is mainly extracted to the outside of the light emitting device 1 through the second surface 12 of the first substrate 10 . The second surface 12 of the first substrate 10 has a first region 12-1 and a second region 12-2. In a top view, the first region 12-1 is adjacent to the second region 12-2. Furthermore, in a top view, the second region 12-2 is located in an annular shape so as to surround the first region 12-1. When viewed from above, the first region 12-1 is preferably located at the center of the first substrate 10. The first region 12-1 has a plurality of convex portions 12a. In a top view, the plurality of convex portions 12a are preferably arranged over the entire surface of the first region 12-1. The shape of the first region 12-1 in a top view is, for example, a rectangle. The first region 12-1 is arranged to overlap at least the third surface 23 of the semiconductor structure 20 of the second surface 12 when viewed from above. Thereby, light from the active layer 21 can be efficiently extracted from the second surface 12, and the extraction efficiency of the light emitting device 1 can be improved. Further, the second region 12-2 is arranged to overlap the metal member 32 when viewed from above.

半導体構造体20は、第1基板10の第1面11上に、例えば、MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)法により形成することができる。半導体構造体20の形成に用いた第1基板10を、空間90の上方(図1の+Z側)を塞ぐ部材としても用いている。そのため、発光装置1は、半導体構造体20の第3面23から、発光装置1の主な光取り出し面である第1基板10の第2面12までの経路に空気層が介在せず、その空気層と他の部材との界面における全反射による光取り出し効率の低下が起こりにくい。第1実施形態によれば、半導体構造体20の第3面23から上方に向かう光を、空気層を介さずに、第1基板10の第2面12から発光装置1の外部に直接取り出すことができる。 The semiconductor structure 20 can be formed on the first surface 11 of the first substrate 10 by, for example, MOCVD (metal organic chemical vapor deposition). The first substrate 10 used to form the semiconductor structure 20 is also used as a member that closes the upper part of the space 90 (+Z side in FIG. 1). Therefore, in the light emitting device 1, there is no air layer in the path from the third surface 23 of the semiconductor structure 20 to the second surface 12 of the first substrate 10, which is the main light extraction surface of the light emitting device 1. Deterioration in light extraction efficiency due to total reflection at the interface between the air layer and other members is less likely to occur. According to the first embodiment, light directed upward from the third surface 23 of the semiconductor structure 20 can be directly extracted from the second surface 12 of the first substrate 10 to the outside of the light emitting device 1 without passing through an air layer. I can do it.

第2領域12-2は、第1領域12-1と、第2面12の外縁12bとの間に位置し、第1領域12-1よりも表面粗さが小さい。例えば、第1領域12-1の凸部12aの高さは、0.5μm以上2μm以下とすることができる。また、例えば、第2領域12-2の凸部の高さは、0.5μm未満とすることができる。第2領域12-2は、凸部12が配置されていなくてもよい。 The second region 12-2 is located between the first region 12-1 and the outer edge 12b of the second surface 12, and has a smaller surface roughness than the first region 12-1. For example, the height of the convex portion 12a of the first region 12-1 can be set to 0.5 μm or more and 2 μm or less. Further, for example, the height of the convex portion of the second region 12-2 can be less than 0.5 μm. The convex portion 12 may not be arranged in the second region 12-2.

第1方向Xにおいて、第1領域12-1と第2領域12-2との境界15は、半導体構造体20の第3面23の外縁23aと、金属部材32の内縁32aとの間に位置する。図2において、第1領域12-1と第2領域12-2との境界15を2点鎖線で表す。第2方向Yにおいても、第1領域12-1と第2領域12-2との境界15は、半導体構造体20の第3面23の外縁23aと、金属部材32の内縁32aとの間に位置する。第1領域12-1と第2領域12-2との境界15は、上面視において半導体構造体20の周りを連続して囲む位置にある。半導体構造体20の第3面23の外縁23aと、金属部材32の内縁32aとは、第1方向X及び第2方向Yにおいて離隔している。 In the first direction do. In FIG. 2, the boundary 15 between the first region 12-1 and the second region 12-2 is represented by a two-dot chain line. Also in the second direction Y, the boundary 15 between the first region 12-1 and the second region 12-2 is between the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 and the inner edge 32a of the metal member 32. To position. The boundary 15 between the first region 12-1 and the second region 12-2 is located at a position that continuously surrounds the semiconductor structure 20 when viewed from above. The outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 and the inner edge 32a of the metal member 32 are separated in the first direction X and the second direction Y.

半導体構造体20の第3面23の外縁23aと、金属部材32の内縁32aとの間の領域において、第1基板10の第1面11の一部11aが空間90に露出している。後述するように、半導体構造体20を第1基板10の第1面11の全面に形成した後、半導体構造体20の一部を除去することで、第1基板10の第1面11の一部11aを半導体構造体20から露出させる。 A portion 11 a of the first surface 11 of the first substrate 10 is exposed to the space 90 in a region between the outer edge 23 a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 and the inner edge 32 a of the metal member 32 . As will be described later, after the semiconductor structure 20 is formed on the entire first surface 11 of the first substrate 10, a part of the semiconductor structure 20 is removed, thereby forming a part of the first surface 11 of the first substrate 10. The portion 11a is exposed from the semiconductor structure 20.

半導体構造体20の第3面23の外縁23aよりも外側に位置する第1面11の一部11aを露出させることで、半導体構造体20の第3面23から第1基板10に入射して第1基板10内を伝播する光が、第1面11の一部11aと、空間90の空気との界面で全反射しやすくなる。これにより、第1基板10内を伝播する光が第1面11の一部11aを透過して第2基板50側に向かう光の量を低減でき、第2面12からの光取り出し効率を向上させることができる。 By exposing a portion 11a of the first surface 11 located outside the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20, light incident on the first substrate 10 from the third surface 23 of the semiconductor structure 20 is exposed. The light propagating within the first substrate 10 is likely to be totally reflected at the interface between the part 11a of the first surface 11 and the air in the space 90. As a result, the amount of light propagating within the first substrate 10 that passes through the part 11a of the first surface 11 and goes toward the second substrate 50 can be reduced, and the light extraction efficiency from the second surface 12 can be improved. can be done.

ここで、第1基板10において、第1面11を露出させた場合と、第1面11にAlN(窒化アルミニウム)膜がある場合とで、第1基板10の第1面11での反射率を比較した第1のシミュレーション結果について説明する。一般に、AlNは、サファイア基板上に窒化物半導体層を形成する際の格子不整合を緩和するバッファ層として用いられる。 Here, in the first substrate 10, the reflectance on the first surface 11 of the first substrate 10 is The first simulation results comparing the two will be explained. Generally, AlN is used as a buffer layer to alleviate lattice mismatch when forming a nitride semiconductor layer on a sapphire substrate.

図8は、第1のシミュレーション結果を示すグラフである。横軸は、第1基板10内から第1面11に入射する光の第1面11に対する入射角を表す。縦軸は、第1基板10内から第1面11に入射する光の第1面11における反射率を表す。ここで、第1基板10は、サファイア基板である。また、ここで、光の波長は280nmとした。第1面11にAlN膜がある場合においては、AlN膜の厚さを、50nm、100nm、500nm、1000nmと変えて反射率をシミュレーションした。図8においてAlNなしは、第1面11にAlN膜がなく、第1面11を空気に対して露出させた場合を表す。 FIG. 8 is a graph showing the first simulation results. The horizontal axis represents the angle of incidence of light entering the first surface 11 from inside the first substrate 10 to the first surface 11 . The vertical axis represents the reflectance at the first surface 11 of light that enters the first surface 11 from inside the first substrate 10 . Here, the first substrate 10 is a sapphire substrate. Further, here, the wavelength of light was 280 nm. When there is an AlN film on the first surface 11, the reflectance was simulated by changing the thickness of the AlN film to 50 nm, 100 nm, 500 nm, and 1000 nm. In FIG. 8, "No AlN" indicates a case where there is no AlN film on the first surface 11 and the first surface 11 is exposed to air.

図8の結果より、第1面11を露出させた場合には、入射角が33°以上で全反射する。そのため、第1面11を露出させた場合は、入射角が33°以上において、第1面11にAlN膜がある場合よりも反射率が高くなる。 From the results shown in FIG. 8, when the first surface 11 is exposed, total reflection occurs at an incident angle of 33° or more. Therefore, when the first surface 11 is exposed, the reflectance is higher than when the first surface 11 has an AlN film at an incident angle of 33 degrees or more.

活性層21が発する光は半導体構造体20の側面25からも出射される。半導体構造体20の側面25から出射した光は、第1面11の一部11aから第1基板10に入射し、第2面12から発光装置1の外部に取り出すことができる。第1面11の一部11aにAlN膜があるとAlN膜における光の吸収が生じる。第1面11の一部11aにAlN膜がない場合、第1面11の一部11aにAlN膜がある場合に比べて、半導体構造体20の側面25から出射した光の第1面11における光透過率を高くでき、第2面12からの光取り出し効率を向上させることができる。 The light emitted by the active layer 21 is also emitted from the side surface 25 of the semiconductor structure 20 . The light emitted from the side surface 25 of the semiconductor structure 20 enters the first substrate 10 through a portion 11 a of the first surface 11 and can be extracted from the second surface 12 to the outside of the light emitting device 1 . When the AlN film is present on a portion 11a of the first surface 11, light absorption occurs in the AlN film. When there is no AlN film on a part 11a of the first surface 11, compared to a case where there is an AlN film on a part 11a of the first surface 11, the amount of light emitted from the side surface 25 of the semiconductor structure 20 is affected by the first surface 11. The light transmittance can be increased, and the light extraction efficiency from the second surface 12 can be improved.

図9は、第1基板10において、第1面11にAlN膜がある場合と、第1面11にAlN膜がない場合とで、第1面11における光透過率を比較した実測値の測定結果を示すグラフである。横軸は、光の波長を表す。縦軸は、第1面11における光透過率を表す。第1基板10は、サファイア基板である。なお、図9の結果は、分光光度計を用いて測定した。
図9において、実線は第1面11にAlN膜がない場合の結果を表し、破線は第1面11に厚さ2μmのAlN膜がある場合の結果を表す。
FIG. 9 shows actual measurements comparing the light transmittance on the first surface 11 of the first substrate 10 when there is an AlN film on the first surface 11 and when there is no AlN film on the first surface 11. It is a graph showing the results. The horizontal axis represents the wavelength of light. The vertical axis represents the light transmittance on the first surface 11. The first substrate 10 is a sapphire substrate. Note that the results shown in FIG. 9 were measured using a spectrophotometer.
In FIG. 9, the solid line represents the results when there is no AlN film on the first surface 11, and the broken line represents the results when the first surface 11 has an AlN film with a thickness of 2 μm.

図9の結果より、第1面11にAlN膜がない場合は、第1面11に厚さ2μmのAlN膜がある場合よりも、第1面11における光透過率を高くでき、第1面11における光の損失を低減することができる。 From the results in FIG. 9, when there is no AlN film on the first surface 11, the light transmittance on the first surface 11 can be made higher than when there is an AlN film with a thickness of 2 μm on the first surface 11. 11 can be reduced.

図10は、第2のシミュレーション結果を示すグラフである。横軸は、第1基板10の第2面12における複数の凸部12aが配置された第1領域12-1の第1方向Xにおける幅を表す。縦軸は、第2面12からの光取り出し効率を表す。光取り出し効率は、半導体構造体20の活性層21から出射する光をどれだけ取り出すことができるかを示す。光の波長は280nmとした。また、第1基板10は、サファイア基板である。 FIG. 10 is a graph showing the second simulation results. The horizontal axis represents the width in the first direction X of the first region 12-1 on the second surface 12 of the first substrate 10, where the plurality of convex portions 12a are arranged. The vertical axis represents the light extraction efficiency from the second surface 12. The light extraction efficiency indicates how much light emitted from the active layer 21 of the semiconductor structure 20 can be extracted. The wavelength of the light was 280 nm. Further, the first substrate 10 is a sapphire substrate.

第2のシミュレーションにおいて、第1基板10の第1面11及び第2面12の第1方向Xにおける幅は3000μmである。第1領域12-1の第1方向Xにおける中心、及び半導体構造体20の第3面23の第1方向Xにおける中心は、第1面11及び第2面12の第1方向Xにおける中心と一致させている。半導体構造体20の第3面23の第1方向Xにおける幅は、1000μmである。したがって、第1領域12-1の幅が1000μmとは、凸部12aが、上面視において第2面12のうち半導体構造体20と重なっている第2面12のみに配置され、半導体構造体20の第3面23の外縁23aよりも外側の領域の第2面12にはない場合を表す。第1領域12-1の幅が3000μmとは、凸部12aが第2面12の全面にある場合を表す。例えば、図1において、第1領域12-1の幅が1500μmとは、第1方向Xにおいて、半導体構造体20の幅が1000μmであり、半導体構造体20の第3面23の外縁23aと、半導体構造体20の両側に位置する2つの境界15との間の幅がそれぞれ250μmである場合である。 In the second simulation, the width of the first surface 11 and second surface 12 of the first substrate 10 in the first direction X is 3000 μm. The center of the first region 12-1 in the first direction X and the center of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 in the first direction X are the centers of the first surface 11 and the second surface 12 in the first direction It is matched. The width of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 in the first direction X is 1000 μm. Therefore, when the width of the first region 12-1 is 1000 μm, it means that the convex portion 12a is arranged only on the second surface 12 that overlaps the semiconductor structure 20 of the second surface 12 in a top view, and This represents a case where the second surface 12 does not exist in an area outside the outer edge 23a of the third surface 23. When the width of the first region 12-1 is 3000 μm, it means that the convex portion 12a is located on the entire surface of the second surface 12. For example, in FIG. 1, the width of the first region 12-1 is 1500 μm, which means that the width of the semiconductor structure 20 is 1000 μm in the first direction X, and the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20, This is a case where the width between two boundaries 15 located on both sides of the semiconductor structure 20 is 250 μm.

図10の結果より、第1領域12-1の幅は、上面視において、少なくとも半導体構造体20の幅よりも大きくすることが好ましい。また、第1領域12-1の幅を1000μmより大きくすることがより好ましい。上面視において、凸部12aを半導体構造体20の第3面23の外縁23aよりも外側の領域の第2面12にも配置することで、凸部12aを第2面12のうち半導体構造体20と重なっている第2面12のみに配置する場合よりも光取り出し効率をさらに向上させることができる。第1領域12-1の幅を1500μm以上とすることがさらに好ましい。これにより、第1方向Xにおいて、半導体構造体20の第3面23の外縁23aから境界15までの距離を長くすることができる。第1基板10の第2面12の第2領域12-2で全反射した光は、第1基板10の第1面11の方向へ戻る。第3面23の外縁23aから境界15までの距離を長くすることで、半導体構造体20によって、第1基板10の第1面11の方向へ戻る光が、吸収されることを低減できる。そのため、発光装置1の光取り出し効率を向上させることができる。 From the results shown in FIG. 10, it is preferable that the width of the first region 12-1 is at least larger than the width of the semiconductor structure 20 when viewed from above. Furthermore, it is more preferable that the width of the first region 12-1 is greater than 1000 μm. In a top view, by arranging the convex portions 12a also in a region of the second surface 12 outside the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20, the convex portions 12a are located on the second surface 12 of the semiconductor structure. The light extraction efficiency can be further improved than when disposing only on the second surface 12 that overlaps with the second surface 20. More preferably, the width of the first region 12-1 is 1500 μm or more. Thereby, in the first direction X, the distance from the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 to the boundary 15 can be increased. The light totally reflected by the second region 12-2 of the second surface 12 of the first substrate 10 returns toward the first surface 11 of the first substrate 10. By increasing the distance from the outer edge 23a of the third surface 23 to the boundary 15, absorption of light returning toward the first surface 11 of the first substrate 10 by the semiconductor structure 20 can be reduced. Therefore, the light extraction efficiency of the light emitting device 1 can be improved.

また、図10の結果より、第1領域12-1の幅が2000μm以上になると、光取り出し効率に大きな変化がなくなってくる。第1基板10内を、半導体構造体20の第3面23の外縁23aよりも外側の領域に伝播した光は、第2面12で反射して第1面11に入射し得る。第2面12の全面が凸部12aを有する第1領域12-1であると、半導体構造体20の第3面23の外縁23aよりも外側の領域において、第2面12の凸部12aでの拡散反射により、第1面11に対して臨界角よりも小さい入射角で入射する光が生じやすい。すなわち、第2面12の全面が凸部12aを有する第1領域12-1である場合、半導体構造体20の第3面23の外縁23aよりも外側の領域において、光が第1面11で全反射しにくくなり、第1面11から空間90への透過光が増え、この透過光は第2基板50や第2接合部材42で吸収されやすくなる。したがって、第1領域12-1と第2領域12-2との境界15は、金属部材32の内縁32aより内側(半導体構造体20側)にあることが好ましい。幅が1000μmの半導体構造体20の第3面23に対して、第1領域12-1の幅は2000μm以下とすることが好ましい。
第1領域12-1の幅は、少なくとも半導体構造体20の幅よりも大きく、且つ第2面12の幅(第2のシミュレーションにおいては3000μm)よりも小さくすることが好ましい。これにより、光取り出し効率を向上させることができる。また、第1領域12-1の幅は、1500μm以上2000μm以下にすることがより好ましい。これにより、半導体構造体20から出射する光の拡散反射を低減しつつ、光取り出し効率を向上させることができる。
Further, from the results shown in FIG. 10, when the width of the first region 12-1 becomes 2000 μm or more, there is no significant change in the light extraction efficiency. Light propagating within the first substrate 10 to a region outside the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 may be reflected by the second surface 12 and enter the first surface 11. If the entire surface of the second surface 12 is the first region 12-1 having the convex portions 12a, the convex portions 12a of the second surface 12 in the region outside the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20. Due to the diffuse reflection of the light, light that is incident on the first surface 11 at an incident angle smaller than the critical angle is likely to occur. That is, when the entire surface of the second surface 12 is the first region 12-1 having the convex portion 12a, the light is not transmitted to the first surface 11 in the region outside the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20. Total reflection becomes difficult, the amount of transmitted light from the first surface 11 to the space 90 increases, and this transmitted light is easily absorbed by the second substrate 50 and the second bonding member 42 . Therefore, the boundary 15 between the first region 12-1 and the second region 12-2 is preferably located inside the inner edge 32a of the metal member 32 (on the semiconductor structure 20 side). The width of the first region 12-1 is preferably 2000 μm or less with respect to the third surface 23 of the semiconductor structure 20, which has a width of 1000 μm.
The width of the first region 12-1 is preferably at least larger than the width of the semiconductor structure 20 and smaller than the width of the second surface 12 (3000 μm in the second simulation). Thereby, light extraction efficiency can be improved. Further, the width of the first region 12-1 is more preferably 1500 μm or more and 2000 μm or less. Thereby, the light extraction efficiency can be improved while reducing the diffuse reflection of light emitted from the semiconductor structure 20.

第2領域12-2の表面粗さは、第1領域12-1の表面粗さよりも小さくすることが好ましい。第2領域12-2の表面粗さを、第1領域12-1の表面粗さよりも小さくするとは、第2領域12-2に凸部を配置しないことも含む。第2領域12-2の表面粗さを、第1領域12-1の表面粗さよりも小さくすることで、発光装置1は、凸部12aによる半導体構造体20から出射する光の拡散反射を低減し、第1基板10内を伝播する光を第1面11で全反射させやすくなり、第2面12からの光取り出し効率を向上させることができる。 It is preferable that the surface roughness of the second region 12-2 is smaller than that of the first region 12-1. Making the surface roughness of the second region 12-2 smaller than the surface roughness of the first region 12-1 includes not arranging a convex portion in the second region 12-2. By making the surface roughness of the second region 12-2 smaller than the surface roughness of the first region 12-1, the light emitting device 1 reduces the diffuse reflection of light emitted from the semiconductor structure 20 by the convex portions 12a. However, the light propagating within the first substrate 10 can be easily totally reflected on the first surface 11, and the light extraction efficiency from the second surface 12 can be improved.

例えば、第1方向Xにおいて、第1基板10の第2面12の外縁12bと、第1領域12-1と第2領域12-2との境界15と、の間の最短距離(第2領域12-2の第1方向Xにおける幅)は、第2面12の外縁12b間の最短距離(第2のシミュレーションにおいては3000μm)の10%以上20%以下とすることが好ましい。これにより、凸部12aによる光取り出し効率を向上させつつ、凸部12aによる拡散反射によって金属部材32に入射する光を低減することができる。 For example, in the first direction 12-2 in the first direction X) is preferably 10% or more and 20% or less of the shortest distance between the outer edges 12b of the second surface 12 (3000 μm in the second simulation). Thereby, it is possible to reduce the light incident on the metal member 32 due to diffuse reflection by the convex portion 12a while improving the light extraction efficiency by the convex portion 12a.

また、例えば、第1方向Xにおいて、第1領域12-1と第2領域12-2との境界15は、第3面23の外縁23aからの最短距離が半導体構造体20の第3面23の外縁23a間の最短距離(第2のシミュレーションにおいては1000μm)に対して25%以上50%以下の地点に位置することが好ましい。これにより、凸部12aによる光取り出し効率を向上させつつ、凸部12aによる拡散反射によって金属部材32に入射する光を低減することができる。 Further, for example, in the first direction It is preferable that the position be located at a point that is 25% or more and 50% or less of the shortest distance between the outer edges 23a (1000 μm in the second simulation). Thereby, it is possible to reduce the light incident on the metal member 32 due to diffuse reflection by the convex portion 12a while improving the light extraction efficiency by the convex portion 12a.

第1方向Xにおいて、半導体構造体20の第3面23の幅が、第1基板10の第2面12の幅に対して小さくなると、相対的に第1領域12-1の幅が半導体構造体20の第3面23の幅に対して大きくすることができる。例えば、第1方向Xにおいて、半導体構造体20の第3面23の外縁23aと、金属部材32の内縁32aとの間の最短距離(第1面11において半導体構造体20が配置されていない領域の距離)は、第1基板10の第2面12の外縁12b間の最短距離の10%以上20%以下とすることが好ましい。これにより、半導体構造体20の側面25から出射した光が第1領域12-1の凸部12aによって発光装置1の外部に取り出されやすくなる。 When the width of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 becomes smaller than the width of the second surface 12 of the first substrate 10 in the first direction It can be made larger than the width of the third surface 23 of the body 20. For example, the shortest distance between the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 and the inner edge 32a of the metal member 32 in the first direction ) is preferably 10% or more and 20% or less of the shortest distance between the outer edges 12b of the second surface 12 of the first substrate 10. Thereby, light emitted from the side surface 25 of the semiconductor structure 20 is easily extracted to the outside of the light emitting device 1 by the convex portion 12a of the first region 12-1.

次に、図3A~図3Dを参照して、第1実施形態の発光装置1の製造方法の一例について説明する。
図3A~図3Dは、第1実施形態の発光装置1の製造方法の一工程を説明するための断面図である。
Next, an example of a method for manufacturing the light emitting device 1 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3A to 3D.
3A to 3D are cross-sectional views for explaining one step of the method for manufacturing the light emitting device 1 of the first embodiment.

発光装置1の製造方法は、図3Aに示すように、第1基板10と半導体構造体20’とを有するウェーハWを準備する工程を備える。半導体構造体20’は半導体構造体20と同じ構造であり、後述するように半導体構造体20’の一部を除去することで半導体構造体20が得られる。半導体構造体20’は、第1基板10の第1面11上に、例えば、MOCVD法により形成することができる。例えば、半導体構造体20’は、第1基板10の第1面11側から順に、n側層と、活性層21と、p側層と、を順に含む。例えば、厚さが850μmの第1基板10上に、厚さが6μmの半導体構造体20’を形成することができる。厚さが750μm以上の第1基板10を用いることで、第1基板10の反りを低減することができる。 As shown in FIG. 3A, the method for manufacturing the light emitting device 1 includes the step of preparing a wafer W having a first substrate 10 and a semiconductor structure 20'. The semiconductor structure 20' has the same structure as the semiconductor structure 20, and the semiconductor structure 20 is obtained by removing a portion of the semiconductor structure 20' as described later. The semiconductor structure 20' can be formed on the first surface 11 of the first substrate 10 by, for example, MOCVD. For example, the semiconductor structure 20' includes, in order from the first surface 11 side of the first substrate 10, an n-side layer, an active layer 21, and a p-side layer. For example, the semiconductor structure 20' having a thickness of 6 μm can be formed on the first substrate 10 having a thickness of 850 μm. By using the first substrate 10 having a thickness of 750 μm or more, warpage of the first substrate 10 can be reduced.

半導体構造体20’を形成する前に、第1基板10の第2面12に、複数の凸部12aを有する第1領域12-1を形成しておくことが好ましい。後述する第1基板10を割断する工程の前、第1基板10を研磨する工程の後に、第1基板10の第2面12に複数の凸部12aを形成する工程を行ってもよい。第1基板10の第2面12において第1領域12-1以外の領域は、第1領域12-1よりも表面粗さが小さい第2領域12-2となる。ウェーハWを準備する工程は、半導体構造体20’のn側層の一部が露出するように、活性層21およびp側層の一部を除去する工程を含む。また、ウェーハWを準備する工程において、半導体構造体20’の第4面24に電極31を配置することができる。電極31は、n側層及びp側層のそれぞれに電気的に接続されるように配置することができる。 It is preferable to form a first region 12-1 having a plurality of convex portions 12a on the second surface 12 of the first substrate 10 before forming the semiconductor structure 20'. A step of forming a plurality of convex portions 12a on the second surface 12 of the first substrate 10 may be performed before a step of cutting the first substrate 10, which will be described later, and after a step of polishing the first substrate 10. The area other than the first area 12-1 on the second surface 12 of the first substrate 10 becomes a second area 12-2 whose surface roughness is smaller than that of the first area 12-1. The step of preparing the wafer W includes the step of removing the active layer 21 and a portion of the p-side layer so that a portion of the n-side layer of the semiconductor structure 20' is exposed. Further, in the step of preparing the wafer W, the electrode 31 can be placed on the fourth surface 24 of the semiconductor structure 20'. The electrode 31 can be arranged to be electrically connected to each of the n-side layer and the p-side layer.

発光装置1の製造方法は、ウェーハWを準備した後、半導体構造体20’の一部を除去する工程を備える。半導体構造体20’の一部を除去することで、図3Bに示すように、第1基板10の第1面11上に半導体構造体20を残すとともに、第1面11の一部11aを半導体構造体20から露出させる。例えば、RIE(Reactive Ion Etching)法により、半導体構造体20の一部を除去することができる。 The method for manufacturing the light emitting device 1 includes a step of preparing the wafer W and then removing a portion of the semiconductor structure 20'. By removing a portion of the semiconductor structure 20', as shown in FIG. 3B, the semiconductor structure 20 is left on the first surface 11 of the first substrate 10, and a portion 11a of the first surface 11 is removed as a semiconductor. exposed from the structure 20. For example, a portion of the semiconductor structure 20 can be removed by RIE (Reactive Ion Etching).

発光装置1の製造方法は、第1基板10の第1面11の一部11aを露出させた後、図3Cに示すように、第1基板10の第2面12の第2領域12-2に重なる第1面11の一部に、第1方向Xにおいて半導体構造体20から離隔して金属部材32を形成する工程を備える。金属部材32は、第1基板10の第2面12の外縁12bから離隔して形成することが好ましい。または、金属部材32の外縁(第1方向Xにおいて金属部材32の内縁32aの反対側の縁)と、第1基板10の第2面12の外縁12bと、の間の最短距離は、第1基板10の第2面12の外縁12b間の最短距離の10%以下としてもよい。これにより、後述する第1基板10を割断する工程において、第1基板10の割断を行いやすい。また、金属部材32の外縁は、第1基板10の第2面12の外縁12bから10μm以上20μm以下離隔して形成することがより好ましい。これにより、後述する第1基板10を割断する工程において、歩留まりをより向上させることができる。なお、第1基板10の第1面11の一部11aを露出させた後、半導体構造体20の第4面24に電極31を配置してもよい。この場合、電極31と金属部材32を同じ材料で同時に形成することができる。これにより、工程を簡略化することができる。なお、金属部材32を形成する工程は、後述する第1基板10を割断する工程の後に行ってもよい。 The method for manufacturing the light emitting device 1 includes exposing a part 11a of the first surface 11 of the first substrate 10, and then exposing the second region 12-2 of the second surface 12 of the first substrate 10, as shown in FIG. 3C. A step of forming a metal member 32 on a part of the first surface 11 overlapping with the semiconductor structure 20 in the first direction X is provided. The metal member 32 is preferably formed apart from the outer edge 12b of the second surface 12 of the first substrate 10. Alternatively, the shortest distance between the outer edge of the metal member 32 (the edge opposite to the inner edge 32a of the metal member 32 in the first direction X) and the outer edge 12b of the second surface 12 of the first substrate 10 is It may be 10% or less of the shortest distance between the outer edges 12b of the second surface 12 of the substrate 10. This makes it easy to cut the first substrate 10 in the step of cutting the first substrate 10, which will be described later. Furthermore, it is more preferable that the outer edge of the metal member 32 be formed at a distance of 10 μm or more and 20 μm or less from the outer edge 12 b of the second surface 12 of the first substrate 10 . Thereby, the yield can be further improved in the step of cutting the first substrate 10, which will be described later. Note that the electrode 31 may be placed on the fourth surface 24 of the semiconductor structure 20 after exposing the part 11a of the first surface 11 of the first substrate 10. In this case, the electrode 31 and the metal member 32 can be formed from the same material at the same time. Thereby, the process can be simplified. Note that the step of forming the metal member 32 may be performed after the step of cutting the first substrate 10, which will be described later.

発光装置1の製造方法は、第1基板10の第2領域12-2にレーザ光を照射して、第1基板10を割断する工程を備える。レーザ光は、半導体構造体20が配置された第1面11の反対側に位置する第2面12側から第2領域12-2に照射される。これにより、半導体構造体20は、レーザ光によるダメージを受けにくくなる。 The method for manufacturing the light emitting device 1 includes a step of irradiating the second region 12-2 of the first substrate 10 with a laser beam and cutting the first substrate 10. The laser light is irradiated onto the second region 12-2 from the second surface 12 side located on the opposite side of the first surface 11 where the semiconductor structure 20 is disposed. This makes the semiconductor structure 20 less susceptible to damage by laser light.

第1基板10は、第1方向X及び第2方向Yに沿って割断される。第1基板10を割断した後、図3Dに示すように、第1基板10の割断位置X1に、第1基板10の側面10aが露出する。第1方向Xにおいて、金属部材32は、第1基板10の割断位置X1と半導体構造体20との間に位置する。第2方向Yにおいても、金属部材32は、第1基板10の割断位置と半導体構造体20との間に位置する。 The first substrate 10 is cut along the first direction X and the second direction Y. After cutting the first substrate 10, the side surface 10a of the first substrate 10 is exposed at the cutting position X1 of the first substrate 10, as shown in FIG. 3D. In the first direction X, the metal member 32 is located between the cutting position X1 of the first substrate 10 and the semiconductor structure 20. Also in the second direction Y, the metal member 32 is located between the cutting position of the first substrate 10 and the semiconductor structure 20.

レーザ光は、レンズによって集光されて第1基板10の内部に照射される。レーザ光を第2面12側から照射する場合に、レーザ光が凸部12aで散乱され、第1基板10の割断が難しくなったり、割断不良となることがある。例えば、厚さが850μmの第1基板10を用いる場合、第1基板10を割断するために必要なレーザ光の集光領域は、レンズの光軸から467μmである。したがって、例えば、第1方向Xにおいて、第1基板10の第2面12の外縁12bと、第1領域12-1と第2領域12-2との境界15と、の間の距離は、第2面12の外縁12b間の距離の10%以上20%以下とすることが好ましい。これにより、レーザ光によって第1基板10を良好に割断することができる。 The laser light is focused by a lens and irradiated inside the first substrate 10 . When the laser beam is irradiated from the second surface 12 side, the laser beam is scattered by the convex portions 12a, which may make it difficult to cut the first substrate 10 or result in defective cutting. For example, when using the first substrate 10 with a thickness of 850 μm, the convergence area of the laser beam required to cut the first substrate 10 is 467 μm from the optical axis of the lens. Therefore, for example, in the first direction The distance between the outer edges 12b of the two surfaces 12 is preferably 10% or more and 20% or less. Thereby, the first substrate 10 can be cut well with the laser beam.

なお、第1基板10を割断後に金属部材32を形成する工程を行う場合、第1面11の一部11aと半導体構造体20の第3面23の外縁23aとの距離を大きくすることで、レーザ光を、半導体構造体20が配置された第1面11側から第1基板10に照射して、第1基板10を割断することもできる。この場合、第1方向Xにおいて、半導体構造体20の第3面23の外縁23aと、金属部材32の内縁32aと、の間の最短距離を、第1基板10の第2面12の外縁12b間の最短距離の10%以上20%以下にすることで、レーザ光を第1面11側から照射しても、半導体構造体20がレーザ光によるダメージを受けにくくすることができる。また、第1基板10を研磨する工程を行ってもよい。第1基板10を研磨する工程を行う場合、第1基板10の第2面12に複数の凸部12aを形成する工程は、第1基板10の第1面11上に半導体構造体20’を形成後に行うことが好ましい。第1基板10を研磨することで、発光装置1を小型化することができる。 Note that when performing the step of forming the metal member 32 after cutting the first substrate 10, by increasing the distance between the part 11a of the first surface 11 and the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20, The first substrate 10 can also be cut by irradiating the first substrate 10 with laser light from the first surface 11 side where the semiconductor structure 20 is disposed. In this case, the shortest distance between the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 and the inner edge 32a of the metal member 32 in the first direction By setting the shortest distance between them to be 10% or more and 20% or less, the semiconductor structure 20 can be made less susceptible to damage by the laser beam even if the laser beam is irradiated from the first surface 11 side. Further, a step of polishing the first substrate 10 may be performed. When performing the step of polishing the first substrate 10, the step of forming the plurality of convex portions 12a on the second surface 12 of the first substrate 10 involves polishing the semiconductor structure 20' on the first surface 11 of the first substrate 10. Preferably, this is done after formation. By polishing the first substrate 10, the light emitting device 1 can be downsized.

発光装置1の製造方法は、第1基板10を割断する工程の後、図1に示すように、第1基板10の第1面11及び半導体構造体20の第4面24を第2基板50に対向させ、第1基板10と第2基板50を接合する工程を備える。電極31と第2基板50との間に電極31と電気的に接続される第1接合部材41を形成し、金属部材32と第2基板50との間に第2接合部材42を形成することで、第1基板10と第2基板50を接合する。 In the method for manufacturing the light emitting device 1, after the step of cutting the first substrate 10, as shown in FIG. The method includes a step of joining the first substrate 10 and the second substrate 50 so as to face each other. A first bonding member 41 electrically connected to the electrode 31 is formed between the electrode 31 and the second substrate 50, and a second bonding member 42 is formed between the metal member 32 and the second substrate 50. Then, the first substrate 10 and the second substrate 50 are bonded.

例えば、配線51、52を形成した第2基板50を準備する。その後、準備した第2基板50の配線51上に第1接合部材41を配置し、配線52上に第2接合部材42を配置する。第1接合部材41と第2接合部材42の厚さは、例えば、30μm以上150μm以下である。第1接合部材41と第2接合部材42を配置した第2基板50と、第1基板10を対向させ、第1接合部材41上に電極31を載置し、第2接合部材42上に金属部材32を載置する。この後、第1接合部材41及び第2接合部材42を加熱して溶融させて、第1接合部材41と電極31とを接合し、第2接合部材42と金属部材32とを接合する。例えば、第1接合部材41と電極31との接合、及び第2接合部材42と金属部材32との接合には、共晶接合等を用いることができる。 For example, a second substrate 50 on which wirings 51 and 52 are formed is prepared. Thereafter, the first bonding member 41 is placed on the wiring 51 of the prepared second substrate 50, and the second bonding member 42 is placed on the wiring 52. The thickness of the first joining member 41 and the second joining member 42 is, for example, 30 μm or more and 150 μm or less. The second substrate 50 on which the first bonding member 41 and the second bonding member 42 are disposed is opposed to the first substrate 10, the electrode 31 is placed on the first bonding member 41, and the metal is placed on the second bonding member 42. Place the member 32. Thereafter, the first joining member 41 and the second joining member 42 are heated and melted to join the first joining member 41 and the electrode 31, and to join the second joining member 42 and the metal member 32. For example, eutectic bonding or the like can be used to bond the first bonding member 41 and the electrode 31 and to bond the second bonding member 42 and the metal member 32.

[第2実施形態]
図4は、第2実施形態の発光装置2の断面図である。
[Second embodiment]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the light emitting device 2 of the second embodiment.

第2実施形態の発光装置2は、第1実施形態の発光装置1の構成に加えて、保護膜60をさらに備える。保護膜60は、半導体構造体20の表面(第4面24及び側面25)を覆う。これにより、半導体構造体20の酸化を低減することができる。保護膜60は、絶縁膜である。保護膜60として、例えば、シリコン酸化膜を用いることができる。 The light emitting device 2 of the second embodiment further includes a protective film 60 in addition to the configuration of the light emitting device 1 of the first embodiment. The protective film 60 covers the surface (fourth surface 24 and side surface 25) of the semiconductor structure 20. Thereby, oxidation of the semiconductor structure 20 can be reduced. The protective film 60 is an insulating film. For example, a silicon oxide film can be used as the protective film 60.

また、保護膜60は、第1基板10の第1面11における半導体構造体20の第3面23の外縁23aよりも外側に位置する一部11aを覆う。保護膜60は、第1面11の一部11aの全面を覆うことができる。 The protective film 60 also covers a portion 11a of the first surface 11 of the first substrate 10 located outside the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20. The protective film 60 can cover the entire part 11a of the first surface 11.

また、第1方向Xにおいて、第1面11の一部11aは、第1領域12-1の外縁16と金属部材32の内縁32aとの間で保護膜60から露出する領域を有する。第1領域12-1の外縁16は、第1領域12-1と第2領域12-2との境界15に一致する。金属部材32と、第1面11と、の間に保護膜60を配置しないことにより、第1面11と金属部材32との接合強度を高めることができる。 Further, in the first direction X, the part 11a of the first surface 11 has a region exposed from the protective film 60 between the outer edge 16 of the first region 12-1 and the inner edge 32a of the metal member 32. The outer edge 16 of the first region 12-1 coincides with the boundary 15 between the first region 12-1 and the second region 12-2. By not disposing the protective film 60 between the metal member 32 and the first surface 11, the bonding strength between the first surface 11 and the metal member 32 can be increased.

また、第1面11の一部11aを保護膜60から露出させることで、半導体構造体20の第3面23から第1基板10に入射して第1基板10内を伝播する光が、第1面11の一部11aと、空間90の空気との界面で全反射しやすくなる。これにより、第1基板10内を伝播する光が第1面11の一部11aを透過して第2基板50側に向かう光の量を低減でき、第2面12からの光取り出し効率を向上させることができる。 Furthermore, by exposing a portion 11a of the first surface 11 from the protective film 60, light that enters the first substrate 10 from the third surface 23 of the semiconductor structure 20 and propagates within the first substrate 10 can be Total reflection is likely to occur at the interface between the part 11a of the first surface 11 and the air in the space 90. As a result, the amount of light propagating within the first substrate 10 that passes through the part 11a of the first surface 11 and goes toward the second substrate 50 can be reduced, and the light extraction efficiency from the second surface 12 can be improved. can be done.

また、第1面11の一部11aに保護膜60がない領域においては、半導体構造体20の側面25から出射した光透過率を高くでき、第2面12からの光取り出し効率を向上させることができる。 Furthermore, in the region where the protective film 60 is not present on the part 11a of the first surface 11, the transmittance of light emitted from the side surface 25 of the semiconductor structure 20 can be increased, and the efficiency of light extraction from the second surface 12 can be improved. I can do it.

図11は、第3のシミュレーション結果を示すグラフである。横軸は、保護膜60の第1方向Xにおける幅を表す。縦軸は、第2面12からの光取り出し効率を表す。光取り出し効率は、半導体構造体20の活性層21から出射する光をどれだけ取り出すことができるかを示す。第1基板10に配置した保護膜60の膜厚は、1300nmとした。光の波長は280nmとした。第1基板10は、サファイア基板である。 FIG. 11 is a graph showing the third simulation results. The horizontal axis represents the width of the protective film 60 in the first direction X. The vertical axis represents the light extraction efficiency from the second surface 12. The light extraction efficiency indicates how much light emitted from the active layer 21 of the semiconductor structure 20 can be extracted. The thickness of the protective film 60 disposed on the first substrate 10 was 1300 nm. The wavelength of the light was 280 nm. The first substrate 10 is a sapphire substrate.

第3のシミュレーションにおいて、第1基板10の第1面11及び第2面12の第1方向Xにおける幅は3000μmである。第1領域12-1の第1方向Xにおける中心、及び半導体構造体20の第3面23の第1方向Xにおける中心は、第1面11及び第2面12の第1方向Xにおける中心と一致させている。複数の凸部12aを有する第1領域12-1の第1方向Xにおける幅は、2000μmである。半導体構造体20の第3面23の第1方向Xにおける幅は、1000μmである。したがって、保護膜60の幅が1000μmとは、保護膜60が第1面11に配置されていない場合を表す。保護膜60の幅が2000μmとは、保護膜60の外縁が第1領域12-1の外縁16に位置する場合を表す。保護膜60の幅が3000μmとは、保護膜60が、半導体構造体20の表面、及び第1面11の一部11aの全面にある場合を表す。 In the third simulation, the width of the first surface 11 and second surface 12 of the first substrate 10 in the first direction X is 3000 μm. The center of the first region 12-1 in the first direction X and the center of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 in the first direction X are the centers of the first surface 11 and the second surface 12 in the first direction It is matched. The width in the first direction X of the first region 12-1 having the plurality of convex portions 12a is 2000 μm. The width of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 in the first direction X is 1000 μm. Therefore, the width of the protective film 60 of 1000 μm represents the case where the protective film 60 is not disposed on the first surface 11. The width of the protective film 60 of 2000 μm means that the outer edge of the protective film 60 is located at the outer edge 16 of the first region 12-1. The width of the protective film 60 of 3000 μm means that the protective film 60 is present on the entire surface of the semiconductor structure 20 and the part 11a of the first surface 11.

図11の結果より、保護膜60の幅を、2000μm前後とすることが好ましい。これにより、第1方向Xにおいて、第1基板10の第1面11は、第1領域12-1の外縁16と、金属部材32の内縁32aと、の間で保護膜60から露出している。すなわち、保護膜60の幅を、第1領域12-1の幅と同程度にすることで、光取り出し効率を向上させることができる。 From the results shown in FIG. 11, it is preferable that the width of the protective film 60 is approximately 2000 μm. Thus, in the first direction X, the first surface 11 of the first substrate 10 is exposed from the protective film 60 between the outer edge 16 of the first region 12-1 and the inner edge 32a of the metal member 32. . That is, by making the width of the protective film 60 approximately the same as the width of the first region 12-1, the light extraction efficiency can be improved.

[第3実施形態]
図5は、第3実施形態の発光装置3の断面図である。
[Third embodiment]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the light emitting device 3 of the third embodiment.

第3実施形態の発光装置3は、第1実施形態の発光装置1の構成に加えて、ツェナーダイオード70をさらに備える。また、第3実施形態の発光装置3は、第2実施形態の保護膜60を備えていてもよい。 The light emitting device 3 of the third embodiment further includes a Zener diode 70 in addition to the configuration of the light emitting device 1 of the first embodiment. Further, the light emitting device 3 of the third embodiment may include the protective film 60 of the second embodiment.

ツェナーダイオード70は、図3Aに示すウェーハWにおける半導体構造体20’の一部から構成することができる。すなわち、半導体構造体20’の一部を除去するときに、半導体構造体20とともにツェナーダイオード70を第1基板10の第1面11上に残すことができる。 Zener diode 70 may be formed from a portion of semiconductor structure 20' in wafer W shown in FIG. 3A. That is, when removing a portion of the semiconductor structure 20', the Zener diode 70 can be left on the first surface 11 of the first substrate 10 together with the semiconductor structure 20.

ツェナーダイオード70は、半導体構造体20の第3面23の外縁23aと、金属部材32の内縁32aとの間の第1面11に配置される。ツェナーダイオード70における第1面11に対向する面の反対側に位置する面に電極71が配置されている。電極71は、ツェナーダイオード70と電気的に接続されている。電極71と第2基板50との間に、電極71と接合された第3接合部材72が配置されている。第3接合部材72は、第2基板50の表面に配置された配線51と電気的に接続されている。ツェナーダイオード70は、電極71及び第3接合部材72を介して、第2基板50の表面に配置された配線51と電気的に接続されている。また、ツェナーダイオード70は、第2基板50の表面に配置された配線51を介して、半導体構造体20と電気的に接続されている。 The Zener diode 70 is arranged on the first surface 11 between the outer edge 23 a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 and the inner edge 32 a of the metal member 32 . An electrode 71 is arranged on a surface of the Zener diode 70 located on the opposite side of the surface facing the first surface 11 . Electrode 71 is electrically connected to Zener diode 70 . A third bonding member 72 bonded to the electrode 71 is arranged between the electrode 71 and the second substrate 50 . The third bonding member 72 is electrically connected to the wiring 51 arranged on the surface of the second substrate 50. The Zener diode 70 is electrically connected to the wiring 51 arranged on the surface of the second substrate 50 via an electrode 71 and a third bonding member 72. Furthermore, the Zener diode 70 is electrically connected to the semiconductor structure 20 via a wiring 51 arranged on the surface of the second substrate 50.

[第4実施形態]
図6は、第4実施形態の発光装置4の断面図である。図7は、第4実施形態の発光装置4の上面図である。図6は、図7のVI-VI線における断面図である。
[Fourth embodiment]
FIG. 6 is a cross-sectional view of the light emitting device 4 of the fourth embodiment. FIG. 7 is a top view of the light emitting device 4 of the fourth embodiment. FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 7.

第4実施形態の発光装置4は、第1基板10の第1面11に配置された複数の半導体構造体20を有する。図7に示すように、複数の半導体構造体20は、第1方向X及び第2方向Yにおいて互いに離隔している。第4実施形態の発光装置4は、半導体構造体20の数が異なる以外は、第1実施形態の発光装置1と基本的に同じ構造を有する。第4実施形態の発光装置4において、「第3面23の外縁23a」は、第1方向X(または第2方向Y)において最も外側に位置する半導体構造体20の第3面23の外縁23aを表す。 The light emitting device 4 of the fourth embodiment includes a plurality of semiconductor structures 20 arranged on the first surface 11 of the first substrate 10. As shown in FIG. 7, the plurality of semiconductor structures 20 are spaced apart from each other in the first direction X and the second direction Y. The light emitting device 4 of the fourth embodiment has basically the same structure as the light emitting device 1 of the first embodiment except that the number of semiconductor structures 20 is different. In the light emitting device 4 of the fourth embodiment, the "outer edge 23a of the third surface 23" is the outer edge 23a of the third surface 23 of the semiconductor structure 20 located at the outermost side in the first direction X (or the second direction Y). represents.

第4実施形態の発光装置4において、第2実施形態の保護膜60や、第3実施形態のツェナーダイオード70を備えることができる。 The light emitting device 4 of the fourth embodiment can include the protective film 60 of the second embodiment and the Zener diode 70 of the third embodiment.

前述した発光装置1~4において、第1基板10の第2面12に、光学膜を配置することができる。これにより、第2面12における反射を低減して、第2面12からの光取り出し効率を向上させることができる。光学膜としては、例えば、SiO膜、MgF膜、HfO膜を用いることができる。また、光学膜として、前述した膜のうち2以上を含む積層膜を用いることができる。 In the light emitting devices 1 to 4 described above, an optical film can be disposed on the second surface 12 of the first substrate 10. Thereby, reflection on the second surface 12 can be reduced and the light extraction efficiency from the second surface 12 can be improved. As the optical film, for example, a SiO 2 film, a MgF 2 film, or a HfO film can be used. Further, as the optical film, a laminated film including two or more of the above-mentioned films can be used.

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。本発明の上述した実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての形態も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものである。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. All forms that can be implemented by appropriately modifying the design based on the above-described embodiments of the present invention by those skilled in the art also belong to the scope of the present invention as long as they encompass the gist of the present invention. In addition, those skilled in the art will be able to come up with various changes and modifications within the scope of the present invention, and these changes and modifications also fall within the scope of the present invention.

1~4…発光装置、10…第1基板、11…第1面、12…第2面、12b…第2面の外縁、12-1…第1領域、12-2…第2領域、12a…凸部、20…半導体構造体、21…活性層、23…第3面、23a…第3面の外縁、24…第4面、31…電極、32…金属部材、32a…金属部材の内縁、41…第1接合部材、42…第2接合部材、50…第2基板、51、52…配線、60…保護膜、70…ツェナーダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-4... Light emitting device, 10... First substrate, 11... First surface, 12... Second surface, 12b... Outer edge of second surface, 12-1... First region, 12-2... Second region, 12a ...Convex portion, 20...Semiconductor structure, 21...Active layer, 23...Third surface, 23a...Outer edge of third surface, 24...Fourth surface, 31...Electrode, 32...Metal member, 32a...Inner edge of metal member , 41... First bonding member, 42... Second bonding member, 50... Second substrate, 51, 52... Wiring, 60... Protective film, 70... Zener diode

Claims (8)

透光性を有し、第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面とを有する第1基板と、
前記第1基板の前記第1面の一部に配置され、前記第1基板の前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面とを有し、活性層を含む半導体構造体と、
前記半導体構造体の前記第4面に配置され、前記半導体構造体と電気的に接続された電極と、
前記第1基板の前記第1面に配置され、前記第1基板の前記第1面に平行な第1方向において前記半導体構造体と離隔して配置された金属部材と、
前記第1基板の前記第1面及び前記半導体構造体の前記第4面に対向する第2基板と、
前記第2基板と前記電極との間に配置され、前記電極と電気的に接続された第1接合部材と、
前記第2基板と前記金属部材との間に配置され、前記金属部材に接合された第2接合部材と、
を備え、
前記第1基板の前記第2面は、複数の凸部を有し、上面視において前記第2面のうち少なくとも前記第3面と重なって配置された第1領域と、前記第1領域と前記第2面の外縁との間に位置し、前記第1領域よりも表面粗さが小さい第2領域とを有し、
前記第1方向において、前記第1領域と前記第2領域との境界は、前記半導体構造体の前記第3面の外縁と、前記金属部材の内縁との間に位置する発光装置。
a first substrate that is translucent and has a first surface and a second surface located on the opposite side of the first surface;
The third surface is disposed on a part of the first surface of the first substrate, and has a third surface opposite to the first surface of the first substrate, and a fourth surface located on the opposite side of the third surface. , a semiconductor structure including an active layer;
an electrode disposed on the fourth surface of the semiconductor structure and electrically connected to the semiconductor structure;
a metal member disposed on the first surface of the first substrate and spaced apart from the semiconductor structure in a first direction parallel to the first surface of the first substrate;
a second substrate facing the first surface of the first substrate and the fourth surface of the semiconductor structure;
a first bonding member disposed between the second substrate and the electrode and electrically connected to the electrode;
a second joining member disposed between the second substrate and the metal member and joined to the metal member;
Equipped with
The second surface of the first substrate has a plurality of convex portions, and includes a first region of the second surface that overlaps at least the third surface when viewed from above, and a first region and the third surface of the second surface. a second region located between the outer edge of the second surface and having a surface roughness smaller than that of the first region;
In the light emitting device, in the first direction, a boundary between the first region and the second region is located between an outer edge of the third surface of the semiconductor structure and an inner edge of the metal member.
前記第1方向において、前記第3面と前記金属部材の前記内縁との間の最短距離は、前記第2面の前記外縁間の最短距離の10%以上20%以下である請求項1に記載の発光装置。 2. The shortest distance between the third surface and the inner edge of the metal member in the first direction is 10% or more and 20% or less of the shortest distance between the outer edges of the second surface. light emitting device. 前記第2接合部材は、上面視において前記半導体構造体の周りを連続して囲んでいる請求項1または2に記載の発光装置。 3. The light emitting device according to claim 1, wherein the second bonding member continuously surrounds the semiconductor structure when viewed from above. 前記第1方向において、前記第2面の前記外縁と前記境界との間の最短距離は、前記第2面の前記外縁間の最短距離の10%以上20%以下である請求項1~3のいずれか1つに記載の発光装置。 4. The shortest distance between the outer edge of the second surface and the boundary in the first direction is 10% or more and 20% or less of the shortest distance between the outer edges of the second surface. The light emitting device according to any one of the above. 前記第1方向において、前記境界は、前記第3面の前記外縁からの距離が前記第3面の前記外縁間の最短距離に対して25%以上50%以下の地点に位置する請求項1~4のいずれか1つに記載の発光装置。 In the first direction, the boundary is located at a point where a distance from the outer edge of the third surface is 25% or more and 50% or less of the shortest distance between the outer edges of the third surface. 4. The light emitting device according to any one of 4. 前記活性層は、ピーク波長が400nm以下の光を発する請求項1~5のいずれか1つに記載の発光装置。 6. The light emitting device according to claim 1, wherein the active layer emits light having a peak wavelength of 400 nm or less. 前記半導体構造体の表面と前記第1基板の前記第1面とを覆う保護膜をさらに備え、
上面視において、前記第1基板の前記第1面は、前記第1領域の外縁と、前記金属部材の前記内縁との間で前記保護膜から露出している請求項1~6のいずれか1つに記載の発光装置。
further comprising a protective film covering a surface of the semiconductor structure and the first surface of the first substrate,
7. In a top view, the first surface of the first substrate is exposed from the protective film between the outer edge of the first region and the inner edge of the metal member. The light emitting device described in .
第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面とを有する第1基板であって、前記第2面は、複数の凸部を有する第1領域と、前記第1領域よりも表面粗さが小さい第2領域とを有する前記第1基板と、前記第1面に配置され、前記第1面に対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面とを有する半導体構造体と、を有するウェーハを準備する工程と、
前記半導体構造体の一部を除去し、前記第1面の一部を前記半導体構造体から露出させる工程と、
前記半導体構造体の前記第4面に電極を形成する工程と、
前記第2面の前記第2領域に重なる前記第1面の一部に、前記第1面に平行な第1方向において前記半導体構造体から離隔して金属部材を形成する工程と、
前記第1基板の前記第2領域にレーザ光を照射して、前記第1基板を割断する工程であって、前記第1方向において前記金属部材は、前記第1基板の割断位置と前記半導体構造体との間に位置する、工程と、
前記第1基板の前記第1面及び前記半導体構造体の前記第4面を第2基板に対向させ、前記電極と前記第2基板との間に前記電極と電気的に接続される第1接合部材を形成し、前記金属部材と前記第2基板との間に第2接合部材を形成することで、前記第1基板と前記第2基板を接合する工程と、
を備える発光装置の製造方法。
A first substrate having a first surface and a second surface located on the opposite side of the first surface, wherein the second surface has a first region having a plurality of convex portions and a second surface located on the opposite side of the first surface. the first substrate having a second region having a small surface roughness; a third surface disposed on the first surface and facing the first surface; and a fourth surface located on the opposite side of the third surface. preparing a wafer having a semiconductor structure having a surface;
removing a portion of the semiconductor structure to expose a portion of the first surface from the semiconductor structure;
forming an electrode on the fourth surface of the semiconductor structure;
forming a metal member on a part of the first surface overlapping the second region of the second surface, spaced apart from the semiconductor structure in a first direction parallel to the first surface;
The step of cleaving the first substrate by irradiating the second region of the first substrate with a laser beam, wherein the metal member is aligned with the cutting position of the first substrate and the semiconductor structure in the first direction. A process located between the body and
a first junction that is electrically connected to the electrode between the electrode and the second substrate, with the first surface of the first substrate and the fourth surface of the semiconductor structure facing a second substrate; joining the first substrate and the second substrate by forming a member and forming a second joining member between the metal member and the second substrate;
A method of manufacturing a light emitting device comprising:
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