發(fā)光裝置的制造方法、發(fā)光裝置以及投影儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光裝置的制造方法、發(fā)光裝置以及投影儀。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，正積極進(jìn)行半導(dǎo)體發(fā)光元件的開發(fā)。作為具體的半導(dǎo)體發(fā)光元件，公知有半導(dǎo)體激光器(Laser D1de)、超級(jí)發(fā)光二極管(Super Luminescent D1de，以下也稱為“SLD”)、LED (Light Emitting D1de:發(fā)光二極管)等。
[0003]在具備這樣的半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)光裝置中，以使半導(dǎo)體發(fā)光元件的熱高效地散熱作為目的，將半導(dǎo)體發(fā)光元件安裝于銅基等支承基板(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。在專利文獻(xiàn)I所記載的發(fā)光裝置中，Cu基板與半導(dǎo)體發(fā)光元件經(jīng)由Ag納米粒子的燒結(jié)體亦即接合層而接合?？梢钥紤]為根據(jù)這樣的接合層能夠提高熱傳導(dǎo)性，從而能夠經(jīng)由接合層高效地將半導(dǎo)體發(fā)光元件的熱傳遞到Cu基板。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-311371號(hào)公報(bào)
[0005]專利文獻(xiàn)I所記載的發(fā)光裝置通過如下過程被制造，即、在Cu基板上配置導(dǎo)電膏，對(duì)該導(dǎo)電膏進(jìn)行燒結(jié)處理，從而形成第一接合層，經(jīng)由導(dǎo)電膏將該第一接合層與半導(dǎo)體發(fā)光元件接合，對(duì)該導(dǎo)電膏進(jìn)行燒結(jié)處理，從而形成第二接合層，經(jīng)由由第一、第二接合層構(gòu)成的接合層將Cu基板與半導(dǎo)體發(fā)光元件接合。然而，針對(duì)第一接合層的表面的狀態(tài)沒有任何啟示。一般，在僅進(jìn)行了燒結(jié)處理的第一接合層的表面，形成比較大的的凹凸，因此在第一接合層與第二接合層之間容易產(chǎn)生空隙(間隙/氣泡)。若產(chǎn)生空隙，則接合層的熱傳遞效率降低，從而存在散熱性降低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種抑制接合層中的空隙的產(chǎn)生且散熱性優(yōu)異的發(fā)光裝置的制造方法、以及通過該制造方法得到的可靠性高的發(fā)光裝置以及投影儀。
[0007]這樣的目的通過下述的本發(fā)明實(shí)現(xiàn)。
[0008]本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法的特征在于，具有:
[0009]在基板上配置第一導(dǎo)電膏，并對(duì)上述第一導(dǎo)電膏進(jìn)行燒結(jié)而形成第一接合層的第一接合層形成工序；
[0010]在半導(dǎo)體發(fā)光元件上配置第二導(dǎo)電膏，并對(duì)上述第二導(dǎo)電膏進(jìn)行燒結(jié)而形成第二接合層的第二接合層形成工序；
[0011]對(duì)上述第一接合層以及上述第二接合層的表面進(jìn)行研磨的研磨工序；以及
[0012]使上述第一接合層與上述第二接合層之間夾持第三導(dǎo)電膏，并對(duì)上述第三導(dǎo)電膏進(jìn)行燒結(jié)而形成將上述第一接合層與上述第二接合層接合的第三接合層的第三接合層形成工序。
[0013]這樣通過對(duì)第一、第二接合層的表面進(jìn)行研磨，能夠抑制第一接合層與第三接合層之間以及第二接合層與第三接合層之間的空隙的產(chǎn)生，因此能夠提高接合層的熱傳遞效率，由此能夠制造散熱性優(yōu)越的發(fā)光裝置。
[0014]在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中，優(yōu)選上述第一導(dǎo)電膏、上述第二導(dǎo)電膏以及上述第三導(dǎo)電膏的粒徑包含Inm以上，且10nm以下的金屬粒子。
[0015]由此，能夠?qū)⒌谌龑?dǎo)電膏的熔融溫度抑制為較低，因此能夠減少熱損傷并且將基板與半導(dǎo)體發(fā)光元件接合。
[0016]在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中，優(yōu)選上述第二接合層比上述第一接合層厚。
[0017]由此，即使第三接合層從第一接合層以及第二接合層之間的區(qū)域露出，也能夠抑制第三接合層與半導(dǎo)體發(fā)光元件的意外的短路。
[0018]在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中，優(yōu)選上述第一接合層以及上述第二接合層的表面粗糙度Ra在10 μ m以下。
[0019]由此，使第一、第二接合層的表面充分平坦化，從而能夠更有效地抑制空隙的產(chǎn)生。
[0020]在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中，在上述研磨工序中，優(yōu)選通過拋光研磨對(duì)上述第一接合層以及上述第二接合層的表面進(jìn)行研磨。
[0021]由此，能夠簡(jiǎn)單地對(duì)第一、第二接合層的表面進(jìn)行研磨。
[0022]在本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法中，優(yōu)選上述第三接合層的全部區(qū)域位于上述第一接合層與上述第二接合層之間的區(qū)域內(nèi)。
[0023]由此，能夠防止第三接合層與其他電極/布線等的意外的短路。
[0024]本發(fā)明的發(fā)光裝置的特征在于，通過本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法被制造。
[0025]由此，得到可靠性高的發(fā)光裝置。
[0026]本發(fā)明的投影儀的特征在于，包含:
[0027]本發(fā)明的發(fā)光裝置；
[0028]根據(jù)圖像信息對(duì)從上述發(fā)光裝置射出的光進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制裝置；以及
[0029]對(duì)通過上述光調(diào)制裝置形成的圖像進(jìn)行投影的投影裝置。
[0030]由此，得到可靠性高的投影儀。
【附圖說明】
[0031]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。
[0032]圖2是示意性地表示圖1所示的發(fā)光裝置所具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件的俯視圖。
[0033]圖3是圖2中的A-A線剖視圖。
[0034]圖4是用于對(duì)圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0035]圖5是用于對(duì)圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0036]圖6是用于對(duì)圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0037]圖7是用于對(duì)圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。
[0038]圖8是拍攝了接合層的SEM圖像。
[0039]圖9是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。
[0040]圖10是表示圖9所示的發(fā)光裝置的制造過程的剖視圖。
[0041]圖11是表示本發(fā)明的投影儀的光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下，基于附圖所示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法、發(fā)光裝置以及投影儀詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0043]1.發(fā)光裝置/發(fā)光裝置的制造方法
[0044]第一實(shí)施方式
[0045]首先，對(duì)第一實(shí)施方式的發(fā)光裝置及其制造方法進(jìn)行說明。
[0046]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)光裝置的剖視圖。圖2是示意性地表示圖1所示的發(fā)光裝置所具有的半導(dǎo)體發(fā)光元件的俯視圖。圖3是圖2中的A-A線剖視圖。圖4?圖7是分別用于對(duì)圖1所示的發(fā)光裝置的制造方法進(jìn)行說明的剖視圖。圖8是拍攝了接合層的SEM圖像。
[0047]發(fā)光裝置
[0048]圖1所示的發(fā)光裝置100具有半導(dǎo)體發(fā)光元件10、基板20、以及將它們接合的接合層30。以下，依次對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件10、基板20以及接合層30進(jìn)行說明。
[0049]半導(dǎo)體發(fā)光元件
[0050]半導(dǎo)體發(fā)光元件10是SLD (超級(jí)發(fā)光二極管)。SLD例如與半導(dǎo)體激光器相比能夠減少斑點(diǎn)噪聲，并且與LED相比能夠?qū)崿F(xiàn)高輸出化，因此例如在將發(fā)光裝置100用于投影儀等的光源的情況下是合適的。但是，作為半導(dǎo)體發(fā)光元件10并不限定于SLD，例如也可以是半導(dǎo)體激光器、LED。
[0051]如圖2以及圖3所示，半導(dǎo)體發(fā)光元件10成為將基板102、第一包層104、活性層106、第二包層108、接觸層109、第一電極112、第二電極114、以及絕緣部120層疊的結(jié)構(gòu)。
[0052]作為基板102，例如能夠使用第一導(dǎo)電型(例如η型)的GaAs基板等。
[0053]第一包層104形成在基板102上。作為第一包層104，例如能夠使用η型的InGaAlP層等。
[0054]活性層106形成在第一包層104上。活性層106能夠具有例如將由InGaP阱層和InGaAlP阻擋層構(gòu)成的量子阱構(gòu)造重疊三次的多層量子阱(MQW)構(gòu)造。在本實(shí)施方式中，活性層106具有供光出射部11形成的第一側(cè)面131、相對(duì)于第一側(cè)面131傾斜的第二側(cè)面132以及第三側(cè)面133。
[0055]活性層106的一部分構(gòu)成第一增益區(qū)150、第二增益區(qū)160以及第三增益區(qū)170。增益區(qū)150、160、170能夠使光產(chǎn)生，該光能夠在增益區(qū)150、160、170內(nèi)接受增益并進(jìn)行導(dǎo)波。
[0056]第一增益區(qū)150被設(shè)置于從第二側(cè)面132至第三側(cè)面133，且相對(duì)于第一側(cè)面131被平行地設(shè)置。另外，第二增益區(qū)160被設(shè)置于從第二側(cè)面132至第一側(cè)面131，并在第二側(cè)面132中與第一增益區(qū)150重疊。另外，第三增益區(qū)170被設(shè)置于從第三側(cè)面133至第一側(cè)面131，并在第三側(cè)面133中與第一增益區(qū)150重疊。
[0057]在增益區(qū)150、160、170產(chǎn)生的光中，第一側(cè)面131的反射率比第二側(cè)面132的反射率以及第三側(cè)面133的反射率低。由此，第二增益區(qū)160與第一側(cè)面131的連接部以及第三增益區(qū)170與第一側(cè)面131的連接部能夠成為光出射部11。另外，第二、第三側(cè)面132、133能夠成為反射面。
[0058]增益區(qū)160、170相對(duì)于第一側(cè)面131的垂線P傾斜地與第一側(cè)面131連接。由此，在第二增益區(qū)160的第一側(cè)面131的端面與第三增益區(qū)170的第一側(cè)面131的端面之間，能夠不使產(chǎn)生于增益區(qū)150、160、170的光直接多重反射。其結(jié)果，能夠不構(gòu)成直接的共振器，因此能夠抑制或者防止產(chǎn)生于增益區(qū)150、160、170的光的激光振蕩。
[0059]增益區(qū)150、160、170能夠構(gòu)成增益區(qū)群180，在半導(dǎo)體發(fā)光元件10中，設(shè)置有一個(gè)增益區(qū)群180。此外，增益區(qū)群180的數(shù)量沒有特別限定，也可以是兩個(gè)以上。
[0060]第二包層108被形成在活性層106上。作為第二包層108，例如，能夠使用第二導(dǎo)電型(例如P型)的InGaAlP層等。例如，通過P型的第二包層108、未摻入雜質(zhì)的活性層106以及η型的第一包層104構(gòu)成pin 二極管。