JP7478947B2 - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
先ず、第1の実施形態について説明する。本実施形態は、2種類の発光素子を搭載した発光装置の製造方法である。
先ず、第1構造体を準備する。第1構造体は、作製することにより準備してもよく、他者から購入することにより準備してもよい。本実施形態においては、第1構造体を作製する例を示す。
次に、第2構造体を準備する工程について説明する。第2構造体を準備する工程と、上述の第1構造体を準備する工程との順序は任意である。第2構造体は、作製することにより準備してもよく、他者から購入することにより準備してもよい。本実施形態においては、第2構造体を作製する例を示す。
図7Aは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式上面図であり、図7Bは図7Aに示すC-C’線による模式端面図である。図7Cは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式端面図である。
図8Aは本実施形態における積層体の分割方法を示す模式上面図であり、図8Bは図8Aに示すC-C’線による模式端面図である。
次に,発光装置201の詳細について説明する。
図9は、本実施形態に係る発光装置を示す模式端面図である。
図9に示すように、本実施形態に係る発光装置201は、上面に凸部213が設けられた第1基板211と、凸部213上に設けられた第1発光素子212と、第1基板211の上面における凸部213を除く領域215上に設けられた第2基板221と、第2基板221上に設けられた第2発光素子222と、第1基板211と第2基板221との間に配置され、第1基板211及び第2基板221に接合された金属膜236と、を有する。第1発光素子212のp型層及びn型層、並びに、第2発光素子222のp型層及びn型層には、電極31がそれぞれ接続されている。電極31にはワイヤ32が接続されている。
図10に示すように、発光装置201においては、電極31として、第1発光素子212のアノード電極31a、第1発光素子212のカソード電極31b、第2発光素子222のアノード電極31c、及び、第2発光素子222のカソード電極31dが設けられている。また、それぞれの電極31にはワイヤ32として、ワイヤ32a、32b及び32cが設けられている。上面視で、各アノード電極の形状は二叉に分岐した形状であり、各カソード電極の形状は直線状である。カソード電極はアノード電極の分岐部分に挟まれるように配置されている。
本実施形態においては、貫通部23内に凸部13が配置されるように、第1ウェーハ11に第2ウェーハ21を重ねて、第1構造体10と第2構造体20を接合している。これにより、第2方向V2(第4方向V4)において、第1半導体構造12と第2半導体構造22とを隣り合う位置に配置することができる。その後、積層体30を、それぞれが第1半導体構造12の一部及び第2半導体構造22の一部を含む発光装置201となるようにダイシングしている。これにより、発光装置201において、第1発光素子212と第2発光素子222を近接して配置できる。この結果、第1発光素子212から出射された第1ピーク波長の光と、第2発光素子222から出射された第2ピーク波長の光が混じり合いやすい。すなわち、発光装置201は高い混色性を有する。ここで、発光装置が高い混色性を有するとは、例えば、人が発光装置を見たときに、第1ピーク波長の光の色と第2ピーク波長の光の色とは異なる色が認識され、第1ピーク波長の光の色と第2ピーク波長の光の色が認識されにくくなることである。また、発光装置が高い混色性を有するとは、例えば、第1発光素子212の配向分布と第2発光素子222の配向分布が類似していることである。また、第1発光素子212と第2発光素子222を近くに配置できるため、発光装置201を小型化できる。本実施形態によれば、高い混色性を有する小型の発光装置201を効率よく一括して製造することできる。
図11A及び図11Bは、本変形例に係る発光装置の製造方法を示す模式端面図である。
先ず、図1A~図7Cに示す工程を実施する。
次に、図11Aに示すように、第1半導体構造12及び第2半導体構造22を、支持基板300に接合する。
次に、図11Bに示すように、第1ウェーハ11及び第2ウェーハ21を除去する。これにより、第1半導体構造12の下面12b及び第2半導体構造22の下面22bが露出する。
次に、図8A及び図8Bに示す工程と同様に、支持基板300を、それぞれが第1半導体構造12の一部及び第2半導体構造22の一部を含む発光装置となるようにダイシングする。
次に、第2の実施形態について説明する。本実施形態も、2種類の発光素子を搭載した発光装置の製造方法であるが、第1の実施形態とは発光素子の配置が異なっている。本実施形態においては、主として第1の実施形態との相違点を説明し、第1の実施形態と同様な内容は説明を省略又は簡略化する。後述する他の実施形態についても同様である。
図12Aは本実施形態における第1構造体の作製方法を示す模式上面図であり、図12Bは図12Aに示すA-A’線による模式端面図である。図13Aは本実施形態における第1構造体を示す模式上面図であり、図13Bは図13Aに示すA-A’線による模式端面図である。
次に、第1半導体構造12上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとして第1半導体構造12及び第1ウェーハ11の上部をエッチングする。これにより、図12A及び図12Bに示すように、第1ウェーハ11の上面11aに凸部13が形成される。凸部13は、第1方向V1と第2方向V2に沿って配列された複数の島状部17を有する。上面視で、各島状部17の形状は、例えば矩形とすることができる。第1半導体構造12は、各凸部13上に設けられ、上面11aのうち凸部13が設けられた領域を除く領域15からは除去される。
図14Aは本実施形態の第2構造体の作製方法を示す模式上面図であり、図14Bは図14Aに示すB-B’線による模式端面図である。
先ず、図4A~図5Bに示す工程と同様に、第2ウェーハ21を準備し、第2ウェーハの上面21aに第2半導体構造22を形成する。
図15Aは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式上面図であり、図15Bは図15Aに示すC-C’線による模式端面図であり、図15Cは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式端面図である。
図16Aは本実施形態における積層体の分割方法を示す模式上面図であり、図16Bは図16Aに示すC-C’線による模式端面図である。
次に,発光装置202の詳細について説明する。
図17は、本実施形態に係る発光装置を示す模式端面図である。
図18に示すように、発光装置202においては、第2発光素子222が第1部分222a、第2部分222b、第3部分222c、第4部分222dに分割されており、第1部分222a~第4部分222dのそれぞれにアノード電極及びカソード電極が設けられている。第2発光素子222の第1部分222a~第4部分222dのアノード電極をそれぞれ電極61a~61dとし、カソード電極をそれぞれ電極61e~61hとする。上面視で、各アノード電極は二叉に分岐しており、各カソード電極は直線状である。各カソード電極は各アノード電極の分岐部分に挟まれている。第1発光素子212は、上面視において、第1部分222a、第2部分222b、第3部分222c、第4部分222dにより囲まれている。第1部分222a、第2部分222b、第3部分222c、第4部分222dにおいて、アノード電極からカソード電極に向かう方向はそれぞれ異なる。
本実施形態に係る発光装置202においては、第1発光素子212を囲むように第2発光素子222が配置されている。第1発光素子212と第2発光素子222とは隣り合って配置されている。このため、発光装置202は、高い混色性を有する。本実施形態における上記以外の構成、製造方法及び効果は、第1の実施形態と同様である。
次に、第3の実施形態について説明する。本実施形態は、3種類の発光素子を搭載した発光装置の製造方法である。
先ず、第1の実施形態と同様な方法により、第1構造体70を準備する。第1構造体70は、作製することにより準備してもよく、他者から購入することにより準備してもよい。
図19Aは本実施形態における第1構造体を示す模式上面図であり、図19Bは図19Aに示すA-A’線による模式端面図である。
図20Aは本実施形態の第2構造体を示す模式上面図であり、図20Bは図20Aに示すB-B’線による模式端面図である。
次に、第2半導体構造22上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとして第2半導体構造22及び第2ウェーハ21をエッチングする。次に、マスクパターンを除去する。これにより、図20A及び図20Bに示すように、第2半導体構造22及び第2ウェーハ21が選択的に除去されて、第2ウェーハ21に1つの第1部分28、及び、第1部分28から延出した複数の第2延伸部29が形成される。
次に、第3構造体90を準備する工程について説明する。第3構造体90を準備する工程と、上述の第1構造体70を準備する工程と、第2構造体80を準備する工程との順序は任意である。第3構造体90は、作製することにより準備してもよく、他者から購入することにより準備してもよい。本実施形態においては、第3構造体90を作製する例を示す。
図24Aは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式上面図であり、図24Bは図24Aに示すE-E’線による模式端面図であり、図24Cは本実施形態における積層体の形成方法を示す模式端面図である。
図25Aは本実施形態における積層体の分割方法を示す模式上面図であり、図25Bは図25Aに示すE-E’線による模式端面図である。
次に、発光装置203の詳細について説明する。
図26は、本実施形態に係る発光装置を示す模式端面図である。
図27に示すように、発光装置203においては、電極101として、第1発光素子212のアノード電極101a、第1発光素子212のカソード電極101b、第2発光素子222のアノード電極101c、第2発光素子222のカソード電極101d、第3発光素子232のアノード電極101e、第3発光素子232のカソード電極101fが設けられている。上面視で、各アノード電極の形状は二叉に分岐した形状であり、各カソード電極の形状は直線状である。各カソード電極は各アノード電極の分岐部分に挟まれている。
11:第1ウェーハ
11a:上面
12、12p、12q:第1半導体構造
12a:上面
12b:下面
13:凸部
14:延出部
15:領域
16:第1金属膜
17:島状部
18:第1延伸部
20:第2構造体
21:第2ウェーハ
21a:上面
21b:下面
22:第2半導体構造
22a:上面
22b:下面
22t:溝
23:貫通部
24:貫通孔
26:第2金属膜
27:貫通孔
28:第1部分
29:第2延伸部
30:積層体
31:電極
31a、31c:アノード電極
31b、31d:カソード電極
32、32a、32b、32c:ワイヤ
33:ダイシングライン
36:金属膜
40:第1構造体
50:第2構造体
60:積層体
61:電極
61a、61b、61c、61d、61i:アノード電極
61e、61f、61g、61h、61j:カソード電極
62、62a、62b、62c、62d、62e、62f:ワイヤ
63:ダイシングライン
66:金属膜
70:第1構造体
71:第1ウェーハ
80:第2構造体
81:第2ウェーハ
90:第3構造体
91:第3ウェーハ
91a:上面
91b:下面
92:第3半導体構造
92a:上面
92b:下面
96:第3金属膜
98:第2部分
99:第3延伸部
100:積層体
101:電極
101a、101c、101e:アノード電極
101b、101d、101f:カソード電極
102、102a、102b、102c、102d:ワイヤ
103:ダイシングライン
106:金属膜
110:境界部
201、202、203:発光装置
206:金属膜
211:第1基板
212:第1発光素子
213:凸部
215:領域
217:島状部
221:第2基板
222:第2発光素子
222a:第1部分
222b:第2部分
222c:第3部分
222d:第4部分
231:第3基板
232:第3発光素子
236:金属膜
266:金属膜
300:支持基板
V0:上下方向
V1:第1方向
V2:第2方向
V3:第3方向
V4:第4方向
V5:第5方向
V6:第6方向
Claims (8)
- 上面に凸部が設けられた第1部材、及び、前記凸部上に設けられ、第1ピーク波長の光を出射する第1半導体構造を含む第1構造体を準備する工程と、
貫通部が設けられた第2部材、及び、前記第2部材上に設けられ、前記第1ピーク波長とは異なる第2ピーク波長の光を出射する第2半導体構造を含む第2構造体を準備する工程と、
前記凸部が前記貫通部内に配置されるように、前記第2部材を前記第1部材に接合し、前記第1半導体構造と前記第2半導体構造とが隣り合い、前記第2半導体構造の上面が前記第1半導体構造の下面よりも上方に位置し、前記第1半導体構造の上面が前記第2半導体構造の下面よりも上方に位置する積層体を形成する工程と、
前記積層体を、前記第1半導体構造の一部及び前記第2半導体構造の一部を含む複数の発光装置に分割する工程と、
を備えた発光装置の製造方法。 - 前記凸部は、第1方向に沿って延びる複数の延出部を有し、
前記複数の延出部は、前記第1方向に直交する第2方向に沿って配列されており、
前記貫通部は、第3方向に沿って設けられた複数の貫通孔を有し、
前記複数の貫通孔は、前記第3方向に直交する第4方向に沿って配列されている請求項1に記載の発光装置の製造方法。 - 前記凸部は、第1方向と、前記第1方向に直交する第2方向に沿って配列された複数の島状部を有し、
前記貫通部は、第3方向及び前記第3方向に直交する第4方向に沿って配列された複数の貫通孔を有する請求項1に記載の発光装置の製造方法。 - 上面に凸部が設けられた第1部材、及び、前記凸部上に設けられ、第1ピーク波長の光を出射する第1半導体構造を含む第1構造体を準備する工程と、
第1部分及び前記第1部分から延出した複数の第2部分が設けられた第2部材、並びに、前記第2部材上に設けられ、前記第1ピーク波長とは異なる第2ピーク波長の光を出射する第2半導体構造を含む第2構造体を準備する工程と、
第3部分及び前記第3部分から延出した複数の第4部分が設けられた第3部材、並びに、前記第3部材上に設けられ、前記第1ピーク波長及び前記第2ピーク波長とは異なる第3ピーク波長の光を出射する第3半導体構造を含む第3構造体を準備する工程と、
前記第2部分及び前記第4部分が前記凸部間に配置されるように、前記第2部材及び前記第3部材を前記第1部材に接合し、前記第1半導体構造、前記第2半導体構造及び前記第3半導体構造が並び、前記第1半導体構造の上面が前記第2半導体構造の下面及び前記第3半導体構造の下面よりも上方に位置し、前記第2半導体構造の上面が前記第1半導体構造の下面及び前記第3半導体構造の下面よりも上方に位置し、前記第3半導体構造の上面が前記第1半導体構造の下面及び前記第2半導体構造の下面よりも上方に位置する積層体を形成する工程と、
前記積層体を、前記第1半導体構造の一部、前記第2半導体構造の一部及び前記第3半導体構造の一部を含む複数の発光装置に分割する工程と、
を備えた発光装置の製造方法。 - 前記凸部は、一方向に延びる複数の帯状部分を有し、
前記第1部分及び前記第3部分の形状は円弧状であり、
前記第2部分及び前記第4部分の形状は一方向に延びる帯状であり、
前記積層体を形成する工程において、前記第1部分を前記第1部材の外縁部の一部に重ね、前記第3部分を前記第1部材の外縁部の他の一部に重ね、前記凸部の前記帯状部分間毎に1つの前記第2部分と1つの前記第4部分を配置する請求項4に記載の発光装置の製造方法。 - 前記第1構造体は、前記第1部材の上面のうち前記凸部を除く領域に設けられた第1金属膜をさらに含み、
前記第2構造体は、前記第2部材の下面に設けられた第2金属膜をさらに含み、
前記積層体を形成する工程において、前記第1金属膜と前記第2金属膜を接合することで前記第2部材を前記第1部材に接合する請求項1~5のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。 - 前記積層体を形成する工程において、前記第1金属膜と、前記第2金属膜とを直接接合する請求項6に記載の発光装置の製造方法。
- 前記第1半導体構造及び前記第2半導体構造を支持基板に接合する工程と、
前記支持基板に接合する工程の後、前記第1部材及び前記第2部材を除去し、前記第1半導体構造及び前記第2半導体構造を露出させる工程と、
をさらに備えた請求項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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