半導体発光装置および半導体発光装置の製造方法
【課題】基部の周端面から出射する光の量の均等化を図ることができる半導体発光装置および半導体発光装置の製造方法を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る半導体発光装置は、第１の方向における屈折率と、前記第１の方向に直交する第２の方向における屈折率とが異なる基部と、前記第１の方向および前記第２の方向に直交する第３の方向に設けられた発光部と、を備えている。そして、前記基部の前記第１の方向における周端面に形成された改質部の前記第３の方向における断面形状と、前記基部の前記第２の方向における周端面に形成された改質部の前記第３の方向における断面形状と、が同じとなっている。
【解決手段】実施形態に係る半導体発光装置は、第１の方向における屈折率と、前記第１の方向に直交する第２の方向における屈折率とが異なる基部と、前記第１の方向および前記第２の方向に直交する第３の方向に設けられた発光部と、を備えている。そして、前記基部の前記第１の方向における周端面に形成された改質部の前記第３の方向における断面形状と、前記基部の前記第２の方向における周端面に形成された改質部の前記第３の方向における断面形状と、が同じとなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
後述する実施形態は、半導体発光装置および半導体発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基部上にｎ形半導体部、発光部、ｐ形半導体部、透光性電極を積層するようにして形成した半導体発光装置がある。この様な半導体発光装置においては、発光部において発生した光を、透光性電極や基部の周端面を介して外部に取り出すようにしている。そのため、複数の周端面における性状が異なるものとなると周端面から出射する光の量が不均等となるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、基部の周端面から出射する光の量の均等化を図ることができる半導体発光装置および半導体発光装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る半導体発光装置は、第１の方向における屈折率と、前記第１の方向に直交する第２の方向における屈折率とが異なる基部と、前記第１の方向および前記第２の方向に直交する第３の方向に設けられた発光部と、を備えている。そして、前記基部の前記第１の方向における周端面に形成された改質部の前記第３の方向における断面形状と、前記基部の前記第２の方向における周端面に形成された改質部の前記第３の方向における断面形状と、が同じとなっている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係る半導体発光装置を例示する模式断面図である。
【図２】比較例に係る加工ビームの断面形状と集光ビームの断面形状とを例示する模式図である。
【図３】比較例に係る改質痕の断面形状を例示する模式図である。（ａ）は改質痕の模式平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】比較例に係る基部の周端面に形成された改質部を例示する模式図である。
【図５】実施形態に係る改質部の形成を例示する模式図である。（ａ）は加工ビームの断面形状、集光ビームの断面形状、改質痕の断面形状を例示する模式図であり、（ｂ）は基部の周端面に形成された改質部の断面形状を例示する模式図である。
【図６】他の実施形態に係る改質部の形成を例示する模式図である。（ａ）、（ｂ）は加工ビームの断面形状、集光ビームの断面形状、改質痕の断面形状を例示する模式図であり、（ｃ）は基部の周端面に形成された改質部の断面形状を例示する模式図である。
【図７】他の実施形態に係る改質部の形成を例示する模式図である。（ａ）は加工ビームの断面形状、集光ビームの断面形状、改質痕の断面形状を例示する模式図であり、（ｂ）は基部の周端面に形成された改質部の断面形状を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係る半導体発光装置を例示する模式断面図である。
図１に示すように、半導体発光装置１には、基部２、半導体部３、発光部４、半導体部５、透光性電極７、電極８、電極９、絶縁部１０が設けられている。
基部２は、矩形状を呈し、Ｘ方向（第１の方向の一例に相当する）における屈折率と、Ｘ方向に直交するＹ方向（第２の方向の一例に相当する）における屈折率とが異なっている。また、基部２は、周端面２ａと周端面２ｂとを有し、周端面２ａ、２ｂには改質部２ｃが形成されている。なお、改質部２ｃに関する詳細は後述する。
【０００８】
Ｘ方向およびＹ方向に直交するＺ方向（第３の方向の一例に相当する）における基部２の一方の主面側には半導体部３が設けられている。半導体部３は、基部２となる基板上に結晶成長させることで形成されたものとすることができる。半導体部３を基板上に結晶成長させる場合には、半導体部３と同じ材料を用いた基板としたり、半導体部３と格子定数や熱膨張係数の近い材料を用いた基板としたりすることができる。例えば、半導体部３が窒化物半導体を用いたものである場合には、基部２となる基板が窒化物半導体、サファイア、ＳｉＣ、スピネルなどから形成されたものとすることができる。
【０００９】
半導体部３は、ｎ形となるようにドープされた半導体（ｎ形半導体）から形成されたものとすることができる。この場合、半導体部３は、ｎ形の窒化物半導体から形成されたものとすることができる。窒化物半導体としては、例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＡｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）、ＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）などを例示することができる。
【００１０】
発光部４は、半導体部３の基部２が設けられる側とは反対側に設けられている。
発光部４は、正孔および電子が再結合して光を発生する井戸層と、井戸層よりも大きなバンドギャップを有する障壁層（クラッド層）と、によって構成された量子井戸構造とすることができる。
この場合、単一量子井戸（ＳＱＷ；Single Quantum Well）構造としてもよいし、多重量子井戸（ＭＱＷ；Multiple Quantum Well）構造としてもよい。また、単一量子井戸構造のものを複数積層するようにしてもよい。
なお、発光部４は量子井戸構造に限定されるわけではなく、発光可能な構造を適宜選択することができる。
【００１１】
半導体部５は、発光部４の半導体部３が設けられる側とは反対側に設けられている。
半導体部５は、ｐ形となるようにドープされた半導体（ｐ形半導体）から形成されたものとすることができる。この場合、ｐ形の窒化物半導体から形成されたものとすることができる。窒化物半導体としては、例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＡｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）、ＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）などを例示することができる。
【００１２】
透光性電極７は、半導体部５の発光部４が設けられる側とは反対側に設けられている。 ここで、半導体部５がｐ形ＧａＮ（窒化ガリウム）から形成されたものである場合には、電子の移動度が低く、電極８からの電流が半導体部５の全面に広がらないおそれがある。そのため、透光性電極７は、電極８からの電流を半導体部５の全面に広げるために設けられている。
【００１３】
また、透光性電極７は入射した光を透過させる必要もある。例えば、発光部４から発せられ透光性電極７に入射した光Ｌ３や基部２などにより反射され透光性電極７に入射した光Ｌ１を透過させる必要がある。そのため、透光性電極７は光を透過させることのできる材料から形成されている。
この場合、透光性電極７は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ）などから形成されたものとすることができる。
【００１４】
電極８は、透光性電極７上に形成されている。また、電極９は、半導体部３上に形成されている。電極８、電極９は、例えば、Ｎｉ（ニッケル）／Ａｕ（金）の二重層などの金属材料から形成されたものとすることができる。
絶縁部１０は、半導体部３、発光部４、半導体部５の露出部分を覆うようにして形成されている。絶縁部１０は、例えば、ＳｉＯ２（二酸化シリコン）などの絶縁性材料から形成されたものとすることができる。
【００１５】
ここで、発光部４から発せられ基部２に入射した光Ｌ２は、基部２の周端面２ａ、２ｂから外部に向けて出射する。そのため、周端面２ａ、２ｂに改質部２ｃが形成されている場合には、改質部２ｃの形態により出射する光Ｌ２の量が変化することになる。
【００１６】
次に、改質部２ｃについて例示する。
なお、一例として、基部２の主面がサファイアの結晶のＣ軸に垂直なＣ面である場合、すなわち、基部２がＣ面サファイア基板を用いて形成された場合について例示をする。
複数の半導体発光装置１を一体的に形成した後、レーザ光を用いて各半導体発光装置１毎に割断することで個片化する場合がある。
この様な個片化においては、まず、基部２となる基板４２の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、割断予定線に沿って複数の改質痕を基板４２の内部に形成する。そして、改質痕を割断の起点として、各半導体発光装置１を割断予定線に沿って割断するようにする。そのため、半導体発光装置１に設けられた基部２の周端面２ａ、２ｂには改質痕が分断されることにより改質部２ｃが形成されることになる。
【００１７】
ここで、複屈折性を有するサファイアを用いて基板４２を形成した場合には、基板４２の外部における加工ビームの断面形状と、基板４２の内部における集光ビームの断面形状とが異なるものとなる。
図２は、比較例に係る加工ビームの断面形状と集光ビームの断面形状とを例示する模式図である。
図３は、比較例に係る改質痕の断面形状を例示する模式図である。なお、図３（ａ）は改質痕の模式平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
また、図２、図３（ａ）におけるＸ、Ｙ、Ｚは互いに直交する３方向を表し、Ｙ方向を劈開方向、Ｚ方向をレーザ光の照射方向としている。
また、図２中のＬｘはＸ方向における割断予定線（第１の割断予定線の一例に相当する）、ＬｙはＹ方向における割断予定線（第２の割断予定線の一例に相当する）を表している。
【００１８】
サファイアは複屈折性を有する材料であるので、図２に示すように、基板４２の外部において加工ビーム１００の断面形状が円であっても、基部２の内部においては集光ビーム１０１の断面形状が楕円となる。すなわち、Ｘ方向における屈折率と、Ｙ方向における屈折率との違いに基づいて集光ビーム１０１の断面形状が変化することになる。
【００１９】
そのため、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、基板４２の内部に形成される改質痕１０２ｃの断面形状がＸ方向とＹ方向とでは異なるものとなる。すなわち、図３（ａ）に示すように、Ｚ方向から見た改質痕１０２ｃの断面形状は、集光ビーム１０１の断面形状に応じて楕円となる。そのため、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、Ｘ方向から見た改質痕１０２ｃの断面形状と、Ｙ方向から見た改質痕１０２ｃの断面形状とが異なるものとなる。
このことは、割断面である基部１０２の周端面１０２ａ、１０２ｂに形成された改質部の断面形状がＸ方向とＹ方向とでは異なるものとなることを意味する。
【００２０】
図４は、比較例に係る基部の周端面に形成された改質部を例示する模式図である。
図３（ａ）に示すように、Ｚ方向から見た改質痕１０２ｃの断面形状は、長軸がＹ方向に向いた楕円となる。そのため、割断面である基部１０２の周端面１０２ａに形成された改質部１０２ｃ１の断面形状は、Ｚ方向から見た場合に楕円の長軸に沿って楕円を分断した形状となる。一方、基部１０２の周端面１０２ｂに形成された改質部１０２ｃ２の断面形状は、Ｚ方向から見た場合に楕円の短軸に沿って楕円を分断した形状となる。
【００２１】
この様に、基部１０２の周端面１０２ａ、１０２ｂに形成された改質部１０２ｃ１、１０２ｃ２の断面形状がＸ方向とＹ方向とで異なるものとなると、Ｘ方向とＹ方向とで出射する光Ｌ２の量が異なるものとなる。例えば、図４に例示をしたものの場合には、周端面１０２ａ側から出射する光Ｌ２の量よりも周端面１０２ｂ側から出射する光Ｌ２の量の方が多くなるおそれがある。この場合、Ｘ方向とＹ方向とで出射する光Ｌ２の量が異なるものとなると、半導体発光装置１における光の取り出し効率が低下したり、配光特性が狭くなりすぎたりするおそれがある。
【００２２】
そのため、本実施形態においては、基部２のＸ方向における周端面２ａに形成された改質部２ｃのＺ方向における断面形状と、基部２のＹ方向における周端面２ｂに形成された改質部２ｃのＺ方向における断面形状と、が同じとなっている。
なお、本明細書において改質部の断面形状が同じとは、寸法的に全く同じの場合のみならず、出射する光の量に大きな影響を与えない程度の寸法誤差を含むものとする。また、改質部の断面形状における輪郭は必ずしも明確である必要はない。
【００２３】
図５は、本実施形態に係る改質部の形成を例示する模式図である。なお、図５（ａ）は加工ビームの断面形状、集光ビームの断面形状、改質痕の断面形状を例示する模式図であり、図５（ｂ）は基部の周端面に形成された改質部の断面形状を例示する模式図である。また、図５（ａ）におけるＬｘはＸ方向における割断予定線、ＬｙはＹ方向における割断予定線を表している。
基部２の周端面２ａ、２ｂに形成された改質部２ｃの断面形状がＸ方向とＹ方向とで同じとなるようにするためには、Ｚ方向から見た集光ビームの断面形状が４回対称（９０°対称）となる形状（例えば、正４角形）となったり、円となったりするようにすればよい。
【００２４】
図５（ａ）は、Ｚ方向から見た集光ビームの断面形状が円の場合を例示するものである。
前述したように、基板４２は複屈折性を有する材料を用いて形成されるため、加工ビームの断面形状を円とすれば、集光ビームの断面形状が円とはならず楕円となる。
そのため、本実施形態においては、集光ビーム２１の断面形状の変化に応じた加工ビーム２０の断面形状とすることで、集光ビーム２１の断面形状が円となるようにしている。例えば、加工ビーム２０の断面形状を長軸がＸ方向に向いた楕円とし、Ｘ方向における屈折率と、Ｙ方向における屈折率とを考慮して楕円を規定するようにすれば、集光ビーム２１の断面形状が円となるようにすることができる。この場合、予め実験やシミュレーションなどを行うことで加工ビーム２０の断面形状を適宜決定することができる。
なお、加工ビーム２０の断面形状が所定の楕円となるようにするためには、例えば、Ｘ方向とＹ方向とで曲率半径の異なるレンズを用いたり、シリンドリカルレンズなどを適宜組み合わせたレンズセットを用いたりすることで、加工ビーム２０の断面形状が所定の楕円となるようにすることができる。また、波長板やマスクなどの光学要素を適宜用いるようにすることもできる。
また、複屈折性を有した材料でレンズを作成し、Ｘ方向とＹ方向とにおけるレンズの曲率半径を一緒にするとともに、レンズの複屈折軸と基板４２の複屈折軸との位置関係を制御して、集光ビーム２１の断面形状が円となるように加工ビーム２０の断面形状を所定の楕円となるようにすることができる。
【００２５】
また、加工ビーム２０の断面を複数の領域に分割し、複数の領域毎にレーザ光を照射することができる光学系において、レーザ光が照射される領域を適宜選択することで加工ビーム２０の断面形状が疑似的に所定の楕円となるようにすることもできる。すなわち、小さな断面形状を有する複数のレーザ光の照射位置を適宜組み合わせることで、加工ビーム２０の断面形状が疑似的に所定の楕円となるようにすることもできる。
【００２６】
この様に、Ｚ方向から見た集光ビームの断面形状を４回対称となるような形状としたり、円としたりすることで、基部２の周端面２ａ、２ｂに形成される改質部２ｃのＺ方向から見た断面形状を同じものとすることができる。
例えば、Ｚ方向から見た集光ビームの断面形状を円とすれば、図５（ｂ）に示すように、基部２の周端面２ａ、２ｂに形成されるＺ方向から見た改質部２ｃの断面形状を半円とすることができる。
基部２の周端面２ａ、２ｂに形成される改質部２ｃのＺ方向から見た断面形状を同じものとすれば、基部２の周端面２ａ、２ｂから出射する光Ｌ２の量の均等化を図ることができる。また、半導体発光装置１における光の取り出し効率の向上や、配光特性の広角化などを図ることができる。
【００２７】
図６は、他の実施形態に係る改質部の形成を例示する模式図である。なお、図６（ａ）、（ｂ）は加工ビームの断面形状、集光ビームの断面形状、改質痕の断面形状を例示する模式図であり、図６（ｃ）は基部の周端面に形成された改質部の断面形状を例示する模式図である。また、図６（ａ）はＹ方向における割断予定線Ｌｙに沿って改質痕を形成する場合を表し、図６（ｂ）はＸ方向における割断予定線Ｌｘに沿って改質痕を形成する場合を表している。
本実施形態においても基部の周端面に形成された改質部２ｃ１の断面形状がＸ方向とＹ方向とで同じとなるようになっている。
ただし、図５に例示をしたものの場合には、同じ断面形状の集光ビームによりＸ方向における改質痕とＹ方向における改質痕とを形成するようにしたが、図６に例示をしたものの場合には、Ｘ方向における改質痕を形成する場合とＹ方向における改質痕を形成する場合とで集光ビームの断面形状を変えるようにしている。
【００２８】
例えば、図６（ａ）に示すように集光ビーム２４の断面形状を長軸がＹ方向に向いた楕円とし、図６（ｂ）に示すように集光ビーム２４の断面形状を長軸がＸ方向に向いた楕円とする。この様にすれば、Ｙ方向における割断予定線Ｌｙに沿って形成される改質痕２２ｃと、Ｘ方向における割断予定線Ｌｘに沿って形成される改質痕２２ｃとが同一形状となるようにすることができる。
【００２９】
この場合、所定の断面形状を有する集光ビーム２４となるように、割断予定線Ｌｙに沿って改質痕２２ｃを形成する場合の加工ビーム２３ａの断面形状と、割断予定線Ｌｘに沿って改質痕２２ｃを形成する場合の加工ビーム２３ｂの断面形状とを異なるものとすることができる。
なお、加工ビーム２３ａ、２３ｂの断面形状の制御は前述の場合と同様とすることができる。
例えば、Ｘ方向とＹ方向とで曲率半径の異なるレンズを用いたり、シリンドリカルレンズなどを適宜組み合わせたレンズセットを用いたりすることで、加工ビーム２３ａ、２３ｂの断面形状が所定の楕円となるようにすることができる。また、波長板やマスクなどの光学要素を適宜用いるようにすることもできる。
また、複屈折性を有した材料でレンズを作成し、Ｘ方向とＹ方向とにおけるレンズの曲率半径を一緒にするとともに、レンズの複屈折軸と基板４２の複屈折軸との位置関係を制御して、集光ビーム２４の断面形状が前述した楕円となるように加工ビーム２３ａ、２３ｂの断面形状を所定の楕円となるようにすることができる。
また、小さな断面形状を有する複数のレーザ光の照射位置を適宜組み合わせることで、加工ビーム２３ａ、２３ｂの断面形状が疑似的に所定の楕円となるようにすることもできる。
【００３０】
この様にすれば、基部２の周端面２ａ、２ｂに形成される改質部２ｃ１のＺ方向から見た断面形状を同じものとすることができる。
そのため、基部２の周端面２ａ、２ｂから出射する光Ｌ２の量の均等化を図ることができる。また、半導体発光装置１における光の取り出し効率の向上や、配光特性の広角化などを図ることができる。この場合、Ｚ方向から見た改質部２ｃ１の厚み寸法Ｗを小さくすることができるので、光の取り出し効率をさらに向上させることができる。
【００３１】
以上に例示をしたように、改質部２ｃ、２ｃ１のＺ方向における断面形状を、円、楕円、および４回対称となる形状からなる群より選ばれた形状の一部分とすることができる。
【００３２】
図７も他の実施形態に係る改質部の形成を例示する模式図である。なお、図７（ａ）は加工ビームの断面形状、集光ビームの断面形状、改質痕の断面形状を例示する模式図であり、図７（ｂ）は基部の周端面に形成された改質部の断面形状を例示する模式図である。また、図７（ａ）におけるＬｘ１、Ｌｙ１は割断予定線を表している。図７（ａ）、（ｂ）におけるＸ１、Ｙ１、Ｚは互いに直交する３方向を表し、図５、図６におけるＸ方向、Ｙ方向を回転方向に４５°傾けてそれぞれをＸ１方向、Ｙ１方向としている。
なお、基板４２上に形成される半導体部３、発光部４、半導体部５、透光性電極７、電極８、電極９、絶縁部１０などは、割断予定線Ｌｘ１、Ｌｙ１に合わせて回転方向に４５°ずらして形成されている。
【００３３】
本実施形態においても基部の周端面に形成された改質部２ｃ２の断面形状がＸ１方向とＹ１方向とで同等となるようにしている。
ただし、図５、図６に例示をしたものの場合には集光ビームの断面形状が所定のものとなるように制御したが、図７に例示をしたものの場合には照射されるレーザ光に対する基板４２の回転方向の位置を４５°傾けるようにしている。
この場合、加工ビーム２５の断面形状が円であるため集光ビーム２６の断面形状は回転方向に４５°傾いた楕円となる。そのため、Ｚ方向から見た改質痕３２ｃの断面形状は、集光ビーム２６の断面形状に応じて回転方向に４５°傾いた楕円となる。
【００３４】
この様にすれば、Ｙ１方向における割断予定線Ｌｙ１に沿って形成される改質痕３２ｃと、Ｘ１方向における割断予定線Ｌｘ１に沿って形成される改質痕３２ｃとが同じ形状となるようにすることができる。
そのため、図７（ｂ）に示すように、基部２の周端面２ａ、２ｂに形成される改質部２ｃ２のＺ方向から見た断面形状を同じものとすることができる。その結果、基部２の周端面２ａ、２ｂから出射する光Ｌ２の量の均等化を図ることができる。また、半導体発光装置１における光の取り出し効率の向上や、配光特性の広角化などを図ることができる。また、集光ビームの断面形状の制御を行う必要がないので製造工程や製造装置の簡略化を図ることができる。
【００３５】
なお、図７において例示をしたものは回転方向に４５°傾ける場合であるが、回転方向に１３５°、２２５°、３１５°傾けるようにすることもできる。
また、互いに直交する方向における屈折率の違いを考慮して回転方向に傾ける角度を適宜変更することもできる。例えば、実験やシミュレーションなどにより適切な角度を求め、求められた角度に基づいて基板４２の回転方向の位置を傾けるようにすることもできる。 この様に、改質部２ｃ２のＺ方向における断面形状を楕円の一部とし、楕円の長軸が周端面２ａ、２ｂに対して所定の角度傾けられているようにすることができる。
【００３６】
なお、以上に例示をしたものではＹ方向を劈開方向としたが、Ｘ方向が劈開方向の場合にも適用が可能である。また、材料によってはＸ方向、Ｙ方向が劈開方向となる場合もあるが、その様な場合にも適用が可能である。
【００３７】
[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態に係る半導体発光装置の製造方法について例示をする。
まず、サファイアなどからなる基板４２上に所定の形状を有する半導体部３、発光部４、半導体部５、透光性電極７、電極８、電極９、絶縁部１０を複数組形成する。この場合、基板４２上に形成される半導体部３、発光部４、半導体部５、透光性電極７、電極８、電極９、絶縁部１０などは、割断予定線により画される領域に形成する。
【００３８】
例えば、有機金属気相成長（MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法、ハイドライド気相成長（HVPE:Hydride Vapor Phase Epitaxy）法、分子線エピタキシャル成長（MBE;Molecular Beam Epitaxy）法などを用いて半導体部３、発光部４、半導体部５となる膜を成膜し、リソグラフィ技術やエッチング技術などを用いて半導体部３、発光部４、半導体部５の形状を成形するようにすることができる。
【００３９】
また、真空蒸着法やスパッタリング法などの各種の物理的気相成長（PVD：Physical Vapor Deposition）法、各種の化学的気相成長（CVD:Chemical Vapor Deposition）法などと、リソグラフィ技術やエッチング技術などとを組み合わせることで透光性電極７、電極８、電極９、絶縁部１０などを形成するようにすることができる。
なお、前述した成膜法、リソグラフィ技術やエッチング技術などは既知の技術を適用することができるので各要素の形成に関する詳細な説明は省略する。
【００４０】
次に、半導体部３などが形成された側とは反対側からレーザ光を照射して、割断予定線に沿って改質痕を形成する。
そして、割断予定線に沿って、隣接する改質痕と一部が重なる様にして複数の改質痕を形成することで、基板４２の内部に複数の改質痕を含む改質領域を形成する。この場合、基板４２の厚み方向（Ｚ方向）に改質痕の列が複数形成されるようにすることができる。 例えば、第三高調波（３５５ｎｍ（紫外光））を有するレーザ光を照射することができるＹＡＧ（Yittrium Aluminium Garnet）レーザ装置を用いて改質痕を形成するようにすることができる。
【００４１】
この際、互いに直交する方向（例えば、前述したＸ方向とＹ方向、Ｘ１方向とＹ１方向）における割断予定線に沿って形成される改質痕の形状が同一となるようにする。なお、改質痕の形状に関する詳細は前述したものと同様とすることができるのでその説明は省略する。また、加工ビームの断面形状の制御、集光ビームの断面形状の制御、照射されるレーザ光に対する基板４２の回転方向の位置などに関しても前述したものと同様とすることができるのでそれらの説明は省略する。
【００４２】
次に、必要に応じてブレーキングを行う。
割断予定線に沿って改質領域を形成すれば、各半導体発光装置１毎に個片化することができる場合もあるが、外力を加えることで改質痕を起点とした割断を行うことが必要となる場合もある。
例えば、割断予定線に沿って改質領域が形成された基板４２にブレードを押し当てて、ブレードによる加圧を行うことで改質痕を起点とした割断を行うようにすることができる。
【００４３】
以上に例示をしたように、本実施形態に係る半導体発光装置の製造方法は、Ｘ方向における屈折率と、Ｘ方向に直交するＹ方向における屈折率とが異なる基板４２のＸ方向およびＹ方向に直交するＺ方向における一方の主面側に半導体部３を形成する工程、半導体部３の基板４２が設けられる側とは反対側に発光部４を形成する工程、発光部４の半導体部３が設けられる側とは反対側に半導体部５を形成する工程、Ｘ方向における割断予定線Ｌｘに沿って基板４２の内部に改質痕を形成する工程、Ｙ方向における割断予定線Ｌｙに沿って基板４２の内部に改質痕を形成する工程、を備えている。そして、割断予定線Ｌｘおよび割断予定線Ｌｙにより画された領域に含まれた改質痕の一部（改質部となる部分）のＺ方向における断面形状が同じとなるようにされている。
この場合、基板の内部に形成される改質痕のＺ方向における断面形状は、円、楕円、および４回対称となる形状からなる群より選ばれた形状とすることができる。
また、改質痕のＺ方向における断面形状を楕円とし、楕円の長軸が割断予定線Ｌｘまたは割断予定線Ｌｙに対して所定の角度傾けられているようにすることができる。
【００４４】
以上に例示をした実施形態によれば、基部の周端面から出射する光の量の均等化を図ることができる半導体発光装置および半導体発光装置の製造方法を実現することができる。 以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 半導体発光装置、２ 基部、２ａ 周端面、２ｂ 周端面、２ｃ 改質部、２ｃ１ 改質部、２ｃ２ 改質部、３ 半導体部、４ 発光部、５ 半導体部、１２ｃ 改質痕、２０ 加工ビーム、２１ 集光ビーム、２２ｃ 改質痕、２３ａ 加工ビーム、２３ｂ 加工ビーム、２４ 集光ビーム、３２ｃ 改質痕、４２ 基板
【技術分野】
【０００１】
後述する実施形態は、半導体発光装置および半導体発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基部上にｎ形半導体部、発光部、ｐ形半導体部、透光性電極を積層するようにして形成した半導体発光装置がある。この様な半導体発光装置においては、発光部において発生した光を、透光性電極や基部の周端面を介して外部に取り出すようにしている。そのため、複数の周端面における性状が異なるものとなると周端面から出射する光の量が不均等となるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、基部の周端面から出射する光の量の均等化を図ることができる半導体発光装置および半導体発光装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る半導体発光装置は、第１の方向における屈折率と、前記第１の方向に直交する第２の方向における屈折率とが異なる基部と、前記第１の方向および前記第２の方向に直交する第３の方向に設けられた発光部と、を備えている。そして、前記基部の前記第１の方向における周端面に形成された改質部の前記第３の方向における断面形状と、前記基部の前記第２の方向における周端面に形成された改質部の前記第３の方向における断面形状と、が同じとなっている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係る半導体発光装置を例示する模式断面図である。
【図２】比較例に係る加工ビームの断面形状と集光ビームの断面形状とを例示する模式図である。
【図３】比較例に係る改質痕の断面形状を例示する模式図である。（ａ）は改質痕の模式平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】比較例に係る基部の周端面に形成された改質部を例示する模式図である。
【図５】実施形態に係る改質部の形成を例示する模式図である。（ａ）は加工ビームの断面形状、集光ビームの断面形状、改質痕の断面形状を例示する模式図であり、（ｂ）は基部の周端面に形成された改質部の断面形状を例示する模式図である。
【図６】他の実施形態に係る改質部の形成を例示する模式図である。（ａ）、（ｂ）は加工ビームの断面形状、集光ビームの断面形状、改質痕の断面形状を例示する模式図であり、（ｃ）は基部の周端面に形成された改質部の断面形状を例示する模式図である。
【図７】他の実施形態に係る改質部の形成を例示する模式図である。（ａ）は加工ビームの断面形状、集光ビームの断面形状、改質痕の断面形状を例示する模式図であり、（ｂ）は基部の周端面に形成された改質部の断面形状を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係る半導体発光装置を例示する模式断面図である。
図１に示すように、半導体発光装置１には、基部２、半導体部３、発光部４、半導体部５、透光性電極７、電極８、電極９、絶縁部１０が設けられている。
基部２は、矩形状を呈し、Ｘ方向（第１の方向の一例に相当する）における屈折率と、Ｘ方向に直交するＹ方向（第２の方向の一例に相当する）における屈折率とが異なっている。また、基部２は、周端面２ａと周端面２ｂとを有し、周端面２ａ、２ｂには改質部２ｃが形成されている。なお、改質部２ｃに関する詳細は後述する。
【０００８】
Ｘ方向およびＹ方向に直交するＺ方向（第３の方向の一例に相当する）における基部２の一方の主面側には半導体部３が設けられている。半導体部３は、基部２となる基板上に結晶成長させることで形成されたものとすることができる。半導体部３を基板上に結晶成長させる場合には、半導体部３と同じ材料を用いた基板としたり、半導体部３と格子定数や熱膨張係数の近い材料を用いた基板としたりすることができる。例えば、半導体部３が窒化物半導体を用いたものである場合には、基部２となる基板が窒化物半導体、サファイア、ＳｉＣ、スピネルなどから形成されたものとすることができる。
【０００９】
半導体部３は、ｎ形となるようにドープされた半導体（ｎ形半導体）から形成されたものとすることができる。この場合、半導体部３は、ｎ形の窒化物半導体から形成されたものとすることができる。窒化物半導体としては、例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＡｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）、ＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）などを例示することができる。
【００１０】
発光部４は、半導体部３の基部２が設けられる側とは反対側に設けられている。
発光部４は、正孔および電子が再結合して光を発生する井戸層と、井戸層よりも大きなバンドギャップを有する障壁層（クラッド層）と、によって構成された量子井戸構造とすることができる。
この場合、単一量子井戸（ＳＱＷ；Single Quantum Well）構造としてもよいし、多重量子井戸（ＭＱＷ；Multiple Quantum Well）構造としてもよい。また、単一量子井戸構造のものを複数積層するようにしてもよい。
なお、発光部４は量子井戸構造に限定されるわけではなく、発光可能な構造を適宜選択することができる。
【００１１】
半導体部５は、発光部４の半導体部３が設けられる側とは反対側に設けられている。
半導体部５は、ｐ形となるようにドープされた半導体（ｐ形半導体）から形成されたものとすることができる。この場合、ｐ形の窒化物半導体から形成されたものとすることができる。窒化物半導体としては、例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＡｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）、ＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）などを例示することができる。
【００１２】
透光性電極７は、半導体部５の発光部４が設けられる側とは反対側に設けられている。 ここで、半導体部５がｐ形ＧａＮ（窒化ガリウム）から形成されたものである場合には、電子の移動度が低く、電極８からの電流が半導体部５の全面に広がらないおそれがある。そのため、透光性電極７は、電極８からの電流を半導体部５の全面に広げるために設けられている。
【００１３】
また、透光性電極７は入射した光を透過させる必要もある。例えば、発光部４から発せられ透光性電極７に入射した光Ｌ３や基部２などにより反射され透光性電極７に入射した光Ｌ１を透過させる必要がある。そのため、透光性電極７は光を透過させることのできる材料から形成されている。
この場合、透光性電極７は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ）などから形成されたものとすることができる。
【００１４】
電極８は、透光性電極７上に形成されている。また、電極９は、半導体部３上に形成されている。電極８、電極９は、例えば、Ｎｉ（ニッケル）／Ａｕ（金）の二重層などの金属材料から形成されたものとすることができる。
絶縁部１０は、半導体部３、発光部４、半導体部５の露出部分を覆うようにして形成されている。絶縁部１０は、例えば、ＳｉＯ２（二酸化シリコン）などの絶縁性材料から形成されたものとすることができる。
【００１５】
ここで、発光部４から発せられ基部２に入射した光Ｌ２は、基部２の周端面２ａ、２ｂから外部に向けて出射する。そのため、周端面２ａ、２ｂに改質部２ｃが形成されている場合には、改質部２ｃの形態により出射する光Ｌ２の量が変化することになる。
【００１６】
次に、改質部２ｃについて例示する。
なお、一例として、基部２の主面がサファイアの結晶のＣ軸に垂直なＣ面である場合、すなわち、基部２がＣ面サファイア基板を用いて形成された場合について例示をする。
複数の半導体発光装置１を一体的に形成した後、レーザ光を用いて各半導体発光装置１毎に割断することで個片化する場合がある。
この様な個片化においては、まず、基部２となる基板４２の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、割断予定線に沿って複数の改質痕を基板４２の内部に形成する。そして、改質痕を割断の起点として、各半導体発光装置１を割断予定線に沿って割断するようにする。そのため、半導体発光装置１に設けられた基部２の周端面２ａ、２ｂには改質痕が分断されることにより改質部２ｃが形成されることになる。
【００１７】
ここで、複屈折性を有するサファイアを用いて基板４２を形成した場合には、基板４２の外部における加工ビームの断面形状と、基板４２の内部における集光ビームの断面形状とが異なるものとなる。
図２は、比較例に係る加工ビームの断面形状と集光ビームの断面形状とを例示する模式図である。
図３は、比較例に係る改質痕の断面形状を例示する模式図である。なお、図３（ａ）は改質痕の模式平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。
また、図２、図３（ａ）におけるＸ、Ｙ、Ｚは互いに直交する３方向を表し、Ｙ方向を劈開方向、Ｚ方向をレーザ光の照射方向としている。
また、図２中のＬｘはＸ方向における割断予定線（第１の割断予定線の一例に相当する）、ＬｙはＹ方向における割断予定線（第２の割断予定線の一例に相当する）を表している。
【００１８】
サファイアは複屈折性を有する材料であるので、図２に示すように、基板４２の外部において加工ビーム１００の断面形状が円であっても、基部２の内部においては集光ビーム１０１の断面形状が楕円となる。すなわち、Ｘ方向における屈折率と、Ｙ方向における屈折率との違いに基づいて集光ビーム１０１の断面形状が変化することになる。
【００１９】
そのため、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、基板４２の内部に形成される改質痕１０２ｃの断面形状がＸ方向とＹ方向とでは異なるものとなる。すなわち、図３（ａ）に示すように、Ｚ方向から見た改質痕１０２ｃの断面形状は、集光ビーム１０１の断面形状に応じて楕円となる。そのため、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、Ｘ方向から見た改質痕１０２ｃの断面形状と、Ｙ方向から見た改質痕１０２ｃの断面形状とが異なるものとなる。
このことは、割断面である基部１０２の周端面１０２ａ、１０２ｂに形成された改質部の断面形状がＸ方向とＹ方向とでは異なるものとなることを意味する。
【００２０】
図４は、比較例に係る基部の周端面に形成された改質部を例示する模式図である。
図３（ａ）に示すように、Ｚ方向から見た改質痕１０２ｃの断面形状は、長軸がＹ方向に向いた楕円となる。そのため、割断面である基部１０２の周端面１０２ａに形成された改質部１０２ｃ１の断面形状は、Ｚ方向から見た場合に楕円の長軸に沿って楕円を分断した形状となる。一方、基部１０２の周端面１０２ｂに形成された改質部１０２ｃ２の断面形状は、Ｚ方向から見た場合に楕円の短軸に沿って楕円を分断した形状となる。
【００２１】
この様に、基部１０２の周端面１０２ａ、１０２ｂに形成された改質部１０２ｃ１、１０２ｃ２の断面形状がＸ方向とＹ方向とで異なるものとなると、Ｘ方向とＹ方向とで出射する光Ｌ２の量が異なるものとなる。例えば、図４に例示をしたものの場合には、周端面１０２ａ側から出射する光Ｌ２の量よりも周端面１０２ｂ側から出射する光Ｌ２の量の方が多くなるおそれがある。この場合、Ｘ方向とＹ方向とで出射する光Ｌ２の量が異なるものとなると、半導体発光装置１における光の取り出し効率が低下したり、配光特性が狭くなりすぎたりするおそれがある。
【００２２】
そのため、本実施形態においては、基部２のＸ方向における周端面２ａに形成された改質部２ｃのＺ方向における断面形状と、基部２のＹ方向における周端面２ｂに形成された改質部２ｃのＺ方向における断面形状と、が同じとなっている。
なお、本明細書において改質部の断面形状が同じとは、寸法的に全く同じの場合のみならず、出射する光の量に大きな影響を与えない程度の寸法誤差を含むものとする。また、改質部の断面形状における輪郭は必ずしも明確である必要はない。
【００２３】
図５は、本実施形態に係る改質部の形成を例示する模式図である。なお、図５（ａ）は加工ビームの断面形状、集光ビームの断面形状、改質痕の断面形状を例示する模式図であり、図５（ｂ）は基部の周端面に形成された改質部の断面形状を例示する模式図である。また、図５（ａ）におけるＬｘはＸ方向における割断予定線、ＬｙはＹ方向における割断予定線を表している。
基部２の周端面２ａ、２ｂに形成された改質部２ｃの断面形状がＸ方向とＹ方向とで同じとなるようにするためには、Ｚ方向から見た集光ビームの断面形状が４回対称（９０°対称）となる形状（例えば、正４角形）となったり、円となったりするようにすればよい。
【００２４】
図５（ａ）は、Ｚ方向から見た集光ビームの断面形状が円の場合を例示するものである。
前述したように、基板４２は複屈折性を有する材料を用いて形成されるため、加工ビームの断面形状を円とすれば、集光ビームの断面形状が円とはならず楕円となる。
そのため、本実施形態においては、集光ビーム２１の断面形状の変化に応じた加工ビーム２０の断面形状とすることで、集光ビーム２１の断面形状が円となるようにしている。例えば、加工ビーム２０の断面形状を長軸がＸ方向に向いた楕円とし、Ｘ方向における屈折率と、Ｙ方向における屈折率とを考慮して楕円を規定するようにすれば、集光ビーム２１の断面形状が円となるようにすることができる。この場合、予め実験やシミュレーションなどを行うことで加工ビーム２０の断面形状を適宜決定することができる。
なお、加工ビーム２０の断面形状が所定の楕円となるようにするためには、例えば、Ｘ方向とＹ方向とで曲率半径の異なるレンズを用いたり、シリンドリカルレンズなどを適宜組み合わせたレンズセットを用いたりすることで、加工ビーム２０の断面形状が所定の楕円となるようにすることができる。また、波長板やマスクなどの光学要素を適宜用いるようにすることもできる。
また、複屈折性を有した材料でレンズを作成し、Ｘ方向とＹ方向とにおけるレンズの曲率半径を一緒にするとともに、レンズの複屈折軸と基板４２の複屈折軸との位置関係を制御して、集光ビーム２１の断面形状が円となるように加工ビーム２０の断面形状を所定の楕円となるようにすることができる。
【００２５】
また、加工ビーム２０の断面を複数の領域に分割し、複数の領域毎にレーザ光を照射することができる光学系において、レーザ光が照射される領域を適宜選択することで加工ビーム２０の断面形状が疑似的に所定の楕円となるようにすることもできる。すなわち、小さな断面形状を有する複数のレーザ光の照射位置を適宜組み合わせることで、加工ビーム２０の断面形状が疑似的に所定の楕円となるようにすることもできる。
【００２６】
この様に、Ｚ方向から見た集光ビームの断面形状を４回対称となるような形状としたり、円としたりすることで、基部２の周端面２ａ、２ｂに形成される改質部２ｃのＺ方向から見た断面形状を同じものとすることができる。
例えば、Ｚ方向から見た集光ビームの断面形状を円とすれば、図５（ｂ）に示すように、基部２の周端面２ａ、２ｂに形成されるＺ方向から見た改質部２ｃの断面形状を半円とすることができる。
基部２の周端面２ａ、２ｂに形成される改質部２ｃのＺ方向から見た断面形状を同じものとすれば、基部２の周端面２ａ、２ｂから出射する光Ｌ２の量の均等化を図ることができる。また、半導体発光装置１における光の取り出し効率の向上や、配光特性の広角化などを図ることができる。
【００２７】
図６は、他の実施形態に係る改質部の形成を例示する模式図である。なお、図６（ａ）、（ｂ）は加工ビームの断面形状、集光ビームの断面形状、改質痕の断面形状を例示する模式図であり、図６（ｃ）は基部の周端面に形成された改質部の断面形状を例示する模式図である。また、図６（ａ）はＹ方向における割断予定線Ｌｙに沿って改質痕を形成する場合を表し、図６（ｂ）はＸ方向における割断予定線Ｌｘに沿って改質痕を形成する場合を表している。
本実施形態においても基部の周端面に形成された改質部２ｃ１の断面形状がＸ方向とＹ方向とで同じとなるようになっている。
ただし、図５に例示をしたものの場合には、同じ断面形状の集光ビームによりＸ方向における改質痕とＹ方向における改質痕とを形成するようにしたが、図６に例示をしたものの場合には、Ｘ方向における改質痕を形成する場合とＹ方向における改質痕を形成する場合とで集光ビームの断面形状を変えるようにしている。
【００２８】
例えば、図６（ａ）に示すように集光ビーム２４の断面形状を長軸がＹ方向に向いた楕円とし、図６（ｂ）に示すように集光ビーム２４の断面形状を長軸がＸ方向に向いた楕円とする。この様にすれば、Ｙ方向における割断予定線Ｌｙに沿って形成される改質痕２２ｃと、Ｘ方向における割断予定線Ｌｘに沿って形成される改質痕２２ｃとが同一形状となるようにすることができる。
【００２９】
この場合、所定の断面形状を有する集光ビーム２４となるように、割断予定線Ｌｙに沿って改質痕２２ｃを形成する場合の加工ビーム２３ａの断面形状と、割断予定線Ｌｘに沿って改質痕２２ｃを形成する場合の加工ビーム２３ｂの断面形状とを異なるものとすることができる。
なお、加工ビーム２３ａ、２３ｂの断面形状の制御は前述の場合と同様とすることができる。
例えば、Ｘ方向とＹ方向とで曲率半径の異なるレンズを用いたり、シリンドリカルレンズなどを適宜組み合わせたレンズセットを用いたりすることで、加工ビーム２３ａ、２３ｂの断面形状が所定の楕円となるようにすることができる。また、波長板やマスクなどの光学要素を適宜用いるようにすることもできる。
また、複屈折性を有した材料でレンズを作成し、Ｘ方向とＹ方向とにおけるレンズの曲率半径を一緒にするとともに、レンズの複屈折軸と基板４２の複屈折軸との位置関係を制御して、集光ビーム２４の断面形状が前述した楕円となるように加工ビーム２３ａ、２３ｂの断面形状を所定の楕円となるようにすることができる。
また、小さな断面形状を有する複数のレーザ光の照射位置を適宜組み合わせることで、加工ビーム２３ａ、２３ｂの断面形状が疑似的に所定の楕円となるようにすることもできる。
【００３０】
この様にすれば、基部２の周端面２ａ、２ｂに形成される改質部２ｃ１のＺ方向から見た断面形状を同じものとすることができる。
そのため、基部２の周端面２ａ、２ｂから出射する光Ｌ２の量の均等化を図ることができる。また、半導体発光装置１における光の取り出し効率の向上や、配光特性の広角化などを図ることができる。この場合、Ｚ方向から見た改質部２ｃ１の厚み寸法Ｗを小さくすることができるので、光の取り出し効率をさらに向上させることができる。
【００３１】
以上に例示をしたように、改質部２ｃ、２ｃ１のＺ方向における断面形状を、円、楕円、および４回対称となる形状からなる群より選ばれた形状の一部分とすることができる。
【００３２】
図７も他の実施形態に係る改質部の形成を例示する模式図である。なお、図７（ａ）は加工ビームの断面形状、集光ビームの断面形状、改質痕の断面形状を例示する模式図であり、図７（ｂ）は基部の周端面に形成された改質部の断面形状を例示する模式図である。また、図７（ａ）におけるＬｘ１、Ｌｙ１は割断予定線を表している。図７（ａ）、（ｂ）におけるＸ１、Ｙ１、Ｚは互いに直交する３方向を表し、図５、図６におけるＸ方向、Ｙ方向を回転方向に４５°傾けてそれぞれをＸ１方向、Ｙ１方向としている。
なお、基板４２上に形成される半導体部３、発光部４、半導体部５、透光性電極７、電極８、電極９、絶縁部１０などは、割断予定線Ｌｘ１、Ｌｙ１に合わせて回転方向に４５°ずらして形成されている。
【００３３】
本実施形態においても基部の周端面に形成された改質部２ｃ２の断面形状がＸ１方向とＹ１方向とで同等となるようにしている。
ただし、図５、図６に例示をしたものの場合には集光ビームの断面形状が所定のものとなるように制御したが、図７に例示をしたものの場合には照射されるレーザ光に対する基板４２の回転方向の位置を４５°傾けるようにしている。
この場合、加工ビーム２５の断面形状が円であるため集光ビーム２６の断面形状は回転方向に４５°傾いた楕円となる。そのため、Ｚ方向から見た改質痕３２ｃの断面形状は、集光ビーム２６の断面形状に応じて回転方向に４５°傾いた楕円となる。
【００３４】
この様にすれば、Ｙ１方向における割断予定線Ｌｙ１に沿って形成される改質痕３２ｃと、Ｘ１方向における割断予定線Ｌｘ１に沿って形成される改質痕３２ｃとが同じ形状となるようにすることができる。
そのため、図７（ｂ）に示すように、基部２の周端面２ａ、２ｂに形成される改質部２ｃ２のＺ方向から見た断面形状を同じものとすることができる。その結果、基部２の周端面２ａ、２ｂから出射する光Ｌ２の量の均等化を図ることができる。また、半導体発光装置１における光の取り出し効率の向上や、配光特性の広角化などを図ることができる。また、集光ビームの断面形状の制御を行う必要がないので製造工程や製造装置の簡略化を図ることができる。
【００３５】
なお、図７において例示をしたものは回転方向に４５°傾ける場合であるが、回転方向に１３５°、２２５°、３１５°傾けるようにすることもできる。
また、互いに直交する方向における屈折率の違いを考慮して回転方向に傾ける角度を適宜変更することもできる。例えば、実験やシミュレーションなどにより適切な角度を求め、求められた角度に基づいて基板４２の回転方向の位置を傾けるようにすることもできる。 この様に、改質部２ｃ２のＺ方向における断面形状を楕円の一部とし、楕円の長軸が周端面２ａ、２ｂに対して所定の角度傾けられているようにすることができる。
【００３６】
なお、以上に例示をしたものではＹ方向を劈開方向としたが、Ｘ方向が劈開方向の場合にも適用が可能である。また、材料によってはＸ方向、Ｙ方向が劈開方向となる場合もあるが、その様な場合にも適用が可能である。
【００３７】
[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態に係る半導体発光装置の製造方法について例示をする。
まず、サファイアなどからなる基板４２上に所定の形状を有する半導体部３、発光部４、半導体部５、透光性電極７、電極８、電極９、絶縁部１０を複数組形成する。この場合、基板４２上に形成される半導体部３、発光部４、半導体部５、透光性電極７、電極８、電極９、絶縁部１０などは、割断予定線により画される領域に形成する。
【００３８】
例えば、有機金属気相成長（MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法、ハイドライド気相成長（HVPE:Hydride Vapor Phase Epitaxy）法、分子線エピタキシャル成長（MBE;Molecular Beam Epitaxy）法などを用いて半導体部３、発光部４、半導体部５となる膜を成膜し、リソグラフィ技術やエッチング技術などを用いて半導体部３、発光部４、半導体部５の形状を成形するようにすることができる。
【００３９】
また、真空蒸着法やスパッタリング法などの各種の物理的気相成長（PVD：Physical Vapor Deposition）法、各種の化学的気相成長（CVD:Chemical Vapor Deposition）法などと、リソグラフィ技術やエッチング技術などとを組み合わせることで透光性電極７、電極８、電極９、絶縁部１０などを形成するようにすることができる。
なお、前述した成膜法、リソグラフィ技術やエッチング技術などは既知の技術を適用することができるので各要素の形成に関する詳細な説明は省略する。
【００４０】
次に、半導体部３などが形成された側とは反対側からレーザ光を照射して、割断予定線に沿って改質痕を形成する。
そして、割断予定線に沿って、隣接する改質痕と一部が重なる様にして複数の改質痕を形成することで、基板４２の内部に複数の改質痕を含む改質領域を形成する。この場合、基板４２の厚み方向（Ｚ方向）に改質痕の列が複数形成されるようにすることができる。 例えば、第三高調波（３５５ｎｍ（紫外光））を有するレーザ光を照射することができるＹＡＧ（Yittrium Aluminium Garnet）レーザ装置を用いて改質痕を形成するようにすることができる。
【００４１】
この際、互いに直交する方向（例えば、前述したＸ方向とＹ方向、Ｘ１方向とＹ１方向）における割断予定線に沿って形成される改質痕の形状が同一となるようにする。なお、改質痕の形状に関する詳細は前述したものと同様とすることができるのでその説明は省略する。また、加工ビームの断面形状の制御、集光ビームの断面形状の制御、照射されるレーザ光に対する基板４２の回転方向の位置などに関しても前述したものと同様とすることができるのでそれらの説明は省略する。
【００４２】
次に、必要に応じてブレーキングを行う。
割断予定線に沿って改質領域を形成すれば、各半導体発光装置１毎に個片化することができる場合もあるが、外力を加えることで改質痕を起点とした割断を行うことが必要となる場合もある。
例えば、割断予定線に沿って改質領域が形成された基板４２にブレードを押し当てて、ブレードによる加圧を行うことで改質痕を起点とした割断を行うようにすることができる。
【００４３】
以上に例示をしたように、本実施形態に係る半導体発光装置の製造方法は、Ｘ方向における屈折率と、Ｘ方向に直交するＹ方向における屈折率とが異なる基板４２のＸ方向およびＹ方向に直交するＺ方向における一方の主面側に半導体部３を形成する工程、半導体部３の基板４２が設けられる側とは反対側に発光部４を形成する工程、発光部４の半導体部３が設けられる側とは反対側に半導体部５を形成する工程、Ｘ方向における割断予定線Ｌｘに沿って基板４２の内部に改質痕を形成する工程、Ｙ方向における割断予定線Ｌｙに沿って基板４２の内部に改質痕を形成する工程、を備えている。そして、割断予定線Ｌｘおよび割断予定線Ｌｙにより画された領域に含まれた改質痕の一部（改質部となる部分）のＺ方向における断面形状が同じとなるようにされている。
この場合、基板の内部に形成される改質痕のＺ方向における断面形状は、円、楕円、および４回対称となる形状からなる群より選ばれた形状とすることができる。
また、改質痕のＺ方向における断面形状を楕円とし、楕円の長軸が割断予定線Ｌｘまたは割断予定線Ｌｙに対して所定の角度傾けられているようにすることができる。
【００４４】
以上に例示をした実施形態によれば、基部の周端面から出射する光の量の均等化を図ることができる半導体発光装置および半導体発光装置の製造方法を実現することができる。 以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 半導体発光装置、２ 基部、２ａ 周端面、２ｂ 周端面、２ｃ 改質部、２ｃ１ 改質部、２ｃ２ 改質部、３ 半導体部、４ 発光部、５ 半導体部、１２ｃ 改質痕、２０ 加工ビーム、２１ 集光ビーム、２２ｃ 改質痕、２３ａ 加工ビーム、２３ｂ 加工ビーム、２４ 集光ビーム、３２ｃ 改質痕、４２ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向における屈折率と、前記第１の方向に直交する第２の方向における屈折率と、が異なる基部と、
前記第１の方向および前記第２の方向に直交する第３の方向に設けられた発光部と、
を備え、
前記基部の前記第１の方向における周端面に形成された改質部の前記第３の方向における断面形状と、前記基部の前記第２の方向における周端面に形成された改質部の前記第３の方向における断面形状と、が同じであることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記改質部の前記第３の方向における断面形状は、円、楕円、および４回対称となる形状からなる群より選ばれた形状の一部分であることを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記改質部の前記第３の方向における断面形状は、楕円の一部分であり、前記楕円の長軸が前記周端面に対して所定の角度傾けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記第１の方向および前記第２の方向の少なくともいずれかは、劈開方向であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項５】
第１の方向における屈折率と、前記第１の方向に直交する第２の方向における屈折率と、が異なる基板の前記第１の方向および前記第２の方向に直交する第３の方向における一方の側に発光部を形成する工程と、
前記第１の方向における第１の割断予定線に沿って前記基板の内部に改質痕を形成する工程と、
前記第２の方向における第２の割断予定線に沿って前記基板の内部に改質痕を形成する工程と、
を備え、
前記第１の割断予定線および前記第２の割断予定線により画された領域に含まれた前記改質痕の一部分の前記第３の方向における断面形状を同じとすることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記改質痕の前記第３の方向における断面形状は、円、楕円、および４回対称となる形状からなる群より選ばれた形状であることを特徴とする請求項５記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記改質痕の前記第３の方向における断面形状は、楕円であり、前記楕円の長軸が前記第１の割断予定線または前記第２の割断予定線に対して所定の角度傾けられていることを特徴とする請求項５記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項１】
第１の方向における屈折率と、前記第１の方向に直交する第２の方向における屈折率と、が異なる基部と、
前記第１の方向および前記第２の方向に直交する第３の方向に設けられた発光部と、
を備え、
前記基部の前記第１の方向における周端面に形成された改質部の前記第３の方向における断面形状と、前記基部の前記第２の方向における周端面に形成された改質部の前記第３の方向における断面形状と、が同じであることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記改質部の前記第３の方向における断面形状は、円、楕円、および４回対称となる形状からなる群より選ばれた形状の一部分であることを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記改質部の前記第３の方向における断面形状は、楕円の一部分であり、前記楕円の長軸が前記周端面に対して所定の角度傾けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記第１の方向および前記第２の方向の少なくともいずれかは、劈開方向であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光装置。
【請求項５】
第１の方向における屈折率と、前記第１の方向に直交する第２の方向における屈折率と、が異なる基板の前記第１の方向および前記第２の方向に直交する第３の方向における一方の側に発光部を形成する工程と、
前記第１の方向における第１の割断予定線に沿って前記基板の内部に改質痕を形成する工程と、
前記第２の方向における第２の割断予定線に沿って前記基板の内部に改質痕を形成する工程と、
を備え、
前記第１の割断予定線および前記第２の割断予定線により画された領域に含まれた前記改質痕の一部分の前記第３の方向における断面形状を同じとすることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記改質痕の前記第３の方向における断面形状は、円、楕円、および４回対称となる形状からなる群より選ばれた形状であることを特徴とする請求項５記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記改質痕の前記第３の方向における断面形状は、楕円であり、前記楕円の長軸が前記第１の割断予定線または前記第２の割断予定線に対して所定の角度傾けられていることを特徴とする請求項５記載の半導体発光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２４３９８９（Ｐ２０１２−２４３９８９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３５７６（Ｐ２０１１−１１３５７６）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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