CN111566828A - 半导体发光元件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的半导体发光元件的制造方法包含：准备基板(5)上设置有半导体结构的晶片的工序；以及在晶片的基板(5)内的厚度方向上的规定的深度，按规定的间隔距离以第一时间间隔(INT1)脉冲状多次照射激光的工序。在照射激光的工序中，以第一时间间隔(INT1)进行的各激光照射包含：向基板(5)内的厚度方向上的第一聚光位置照射具有第一脉冲能量的第一激光脉冲(LP1)的工序；以及在第一激光脉冲(LP1)的照射后，以比第一时间间隔(INT1)短的3ps～900ps的第二时间间隔(INT2)照射第二激光脉冲(LP2)的工序，其中第二激光脉冲的第二脉冲能量相对于上述第一脉冲能量的强度比设为0.5～1.5。

Description

半导体发光元件的制造方法
技术领域
本发明涉及半导体发光元件的制造方法，具体而言，涉及向晶片内部照射激光来将晶片芯片化的半导体发光元件的制造方法。
背景技术
半导体发光元件体积小而功率效率好地进行鲜艳的颜色的发光。另外，作为半导体元件的发光元件不必担心灯泡烧坏等。还具有初始驱动特性优异，而耐振动、耐重复导通/截止亮灯这些特征。由于具有这样的优异的特性，所以发光二极管(Light EmittingDiode：以下也称为“LED”。)，激光二极管(Laser Diode：以下也称为“LD”。)等半导体发光元件被作为各种光源利用。特别是近年来，作为代替荧光灯的照明用的光源，作为耗电更低且寿命长的下一代照明而引起关注，谋求进一步的发光输出的提高以及发光效率的改善。
对于这样的半导体发光元件，在蓝宝石基板上使半导体层外延生长后分割为各个芯片。以往，在基板上层叠有半导体层的晶片通过裁切、划线、激光划线等而被芯片化。在半导体层中使用氮化物半导体的情况下，蓝宝石基板、SiC基板等作为生长基板使用。
作为具有蓝宝石基板的晶片的割断方法，提出有使激光向蓝宝石基板的厚度方向的内部照射来进行割断的方法(例如日本特开2006-245043号公报)。另外，在基板表面的加工中利用了纳秒突发脉冲激光。
然而，若对在蓝宝石基板上使半导体层外延生长后的晶片照射较高的能量的激光，则存在半导体层受到损坏等而导致成品率降低的可能性。
发明内容
本发明的目的之一在于提供能够实现高效的激光划线的半导体发光元件的制造方法。
根据本发明的一侧面所涉及的半导体发光元件的制造方法，能够包含：准备基板上设置有半导体结构的晶片的工序；以及在上述晶片的基板内的厚度方向上的规定的深度，按规定的间隔距离以第一时间间隔脉冲状地多次照射激光的工序，在照射上述激光的工序中，以上述第一时间间隔进行的各激光照射包含：向上述基板内的厚度方向上的第一聚光位置照射具有第一脉冲能量的第一激光脉冲的工序；以及在上述第一激光脉冲的照射后，以比上述第一时间间隔短的3ps～900ps的第二时间间隔照射第二激光脉冲的工序，其中第二激光脉冲的第二脉冲能量相对于上述第一脉冲能量的强度比设为0.5～1.5。
根据上述方式，与以往的激光照射相比，由于能够通过将以第一时间间隔照射的激光分割为多个从而抑制每一个脉冲的强度(第一脉冲能量、第二脉冲能量)，因此能够实现减少对半导体层的损坏的可能而改善成品率的半导体发光元件的制造方法。
此外，根据其他的实施方式所涉及的半导体发光元件的制造方法，能够在照射上述第二激光脉冲的工序中，上述第二激光脉冲的第二脉冲能量相对于上述第一脉冲能量的强度比为0.8～1.2。
根据其他的实施方式所涉及的半导体发光元件的制造方法，能够将上述第二时间间隔设为3ps～500ps，优选设为50ps～350ps。
根据其他的实施方式所涉及的半导体发光元件的制造方法，能够将上述第一激光脉冲的脉冲宽度以及第二激光脉冲的脉冲宽度设为100fs～10000fs。
另外，根据其他的实施方式所涉及的半导体发光元件的制造方法，能够将上述第一时间间隔设为5μs～40μs。
除此以外，根据其他的实施方式所涉及的半导体发光元件的制造方法，能将上述第一激光脉冲的第一脉冲能量设为0.5μJ～15μJ。
除此以外，根据其他的实施方式所涉及的半导体发光元件的制造方法，能够将上述基板设为蓝宝石基板。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述将会更好地理解本发明，并且将容易获得对本发明及其许多伴随优点的更完整的认识，其中：
图1是示出本发明的一实施方式所涉及的半导体发光元件的剖视图。
图2是示出从晶片割断半导体发光元件芯片的样子的示意剖视图。
图3是示出从基板的背面侧将激光向第一聚光位置照射的状态的示意剖视图。
图4是示出背景技术的激光照射模式的例子的图表。
图5是示出背景技术的激光的聚光位置的示意剖视图。
图6是示出一实施方式所涉及的激光照射模式的例子的图表。
图7是示出点(斑点)与裂缝的例子的光学显微镜照片。
图8是示出实施方式所涉及的激光的聚光位置的示意剖视图。
图9是示出迈克尔逊干涉计的光学系统的示意图。
图10是示出自激光照射后的时间轴中的现象的表。
图11是每个第二时间间隔的裂缝伸展率的图表。
图12是示出裂缝的伸展性与加工痕迹形状的脉冲间隔的关系的表。
图13是示出背景技术与实施方式的裂缝的伸展所需要的最小脉冲能量的图表。
图14是示出背景技术与实施方式中的基板背面侧的裂缝的光学显微镜照片。
图15是示出实施方式中的脉冲宽度与基板背面侧的裂缝的关系的光学显微镜照片。
图16A是示出从基板的背面侧将第一次扫描的激光向第一聚光位置照射的状态的示意剖视图，图16B是图16A的放大示意剖视图，图16C是示出在图16B的状态下将第二扫描的激光向第二聚光位置照射的状态的示意剖视图，图16D是示出在图16C后裂缝伸展的状态的示意剖视图。
图17是示出基板中的激光的扫描方向的示意俯视图。
具体实施方式
现在将参考附图描述实施例，其中相同的参考标记在各个附图中表示相应或相同的元件。但是，以下所示的实施方式以及实施例是用于将本发明的技术思想具体化的例示，本发明不被限定于以下的内容。另外，各附图所示出的部件的大小、位置关系等存在为了使说明明确而夸张的情况。此外，在以下的说明中，对相同的名称、附图标记示出相同或同质的部件，而适当地省略详细说明。并且，构成本发明所涉及的实施方式以及实施例的各元件也可以设为由将多个元件由相同的部件构成而以一部件来兼作多个元件的形式，也能够反过来将一部件的功能由多个部件分担而实现。另外，在一部分的实施例、实施方式中进行了说明的内容也能够在其他的实施例、实施方式等中利用。并且，在以下的说明中，根据需要来使用示出特定的方向、位置的用语(例如，“上”、“下”、“右”、“左”、以及包含这些用语的其他的用语)。
(实施方式1)
以下，对本发明的实施方式1进行说明。
(半导体发光元件10)
首先，对通过本发明的实施方式1所涉及的制造方法得到的半导体发光元件10的概略内容进行说明。
在图1中示出半导体发光元件10的剖面。如图1所示，半导体发光元件10是在基板5的一方的主面亦即第一主面5a上层叠氮化物半导体层作为半导体结构11而形成。具体而言，对于半导体发光元件10，在具有对置的一对主面的基板5的第一主面5a亦即表面侧层叠有半导体结构11，该半导体结构11依次具备第一半导体层6亦即n型半导体层、活性层8、第二半导体层7亦即p型半导体层。另外，在n型半导体层电连接有n侧垫片电极3A，在p型半导体层电连接有p侧垫片电极3B。若半导体发光元件10经由n侧垫片电极3A以及p侧垫片电极3B而被从外部供给电力，则从活性层8释放出光，主要从图1中的电极3A、3B的形成面侧或者第二主面5b侧取出光。活性层8相当于发光层。活性层8发出的光的峰值波长例如设为360nm～650nm。
另外，在p型半导体层之上形成透光性导电层13，在透光性导电层13上形成p侧垫片电极3B。并且，仅n侧垫片电极3A以及p侧垫片电极3B的规定表面露出，而其他部分被绝缘性的保护膜14包覆。
(半导体发光元件的制造方法)
接下来，对半导体发光元件10的制造方法进行说明。
(晶片准备工序)
首先，准备基板5的第一主面5a上设置有半导体结构11的晶片。在这里基板5只要是能够使半导体结构11生长的生长基板即可，其大小、厚度等不特别地限定。作为这样的基板5的材质，能够使用透射来自半导体层叠体的发光的蓝宝石(Al2O3)、SiC、尖晶石(MgAl2O4)那样的透光性的绝缘性材料、半导体材料(例如，氮化物系半导体材料)。
蓝宝石是难以使裂缝伸展的材料，但若是本实施方式所涉及的方法，则即使是这样的蓝宝石基板也能够使裂缝伸展。另外，蓝宝石基板5的厚度例如能够设为50μm～2mm左右。蓝宝石基板5到形成半导体结构11以及电极为止设为200μm～2mm左右的厚度，之后，通过研磨等而薄膜化为50μm～1mm，优选100～500μm左右。
作为在基板5的第一主面5a上生长的半导体结构11，例如在输出、效率上优选从基板5侧依次层叠第一半导体层6(例如n型半导体层)、活性层8(发光层)、第二半导体层7(例如p型半导体层)的结构，但不限定于此，也可以为其他的半导体结构。
作为能够发出紫外光、蓝色光至绿色光的可见光的半导体层，例如能够由III-V族化合物半导体、II-VI族化合物半导体等半导体材料形成。具体而言，能够使用InXAlYGa1-X- YN(0≤X，0≤Y，X+Y≤1)等氮化物系的半导体材料(例如InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等)。由于基于氮化物半导体的发光为可见光域的短波长域、近紫外域、或是比其更短波长域，因此能够通过将来自半导体结构11的光与光变换部件(荧光体等)组合从而容易地得到白色光。另外，在作为基板5选择蓝宝石基板的情况下，容易使由氮化物半导体构成的半导体结构11生长。
作为这些半导体层的生长方法，不特别地限定，但能够适宜地使用MOVPE(有机金属气相生长法)，HVPE(氢化物气相生长法)等作为半导体的生长方法公知的全部的方法。特别是，MOCVD由于能够结晶性较好地生长而优选。
此外，也可以在使半导体结构11生长后且在照射激光的工序前包含减薄基板5的厚度的工序。为了减薄基板5的厚度，将基板5从第二主面5b(背面)侧研磨以及/或者研削。
(割断工序)
在基板5上使半导体结构11生长后，如图2所示，将基板5割断而分片化为芯片CP。在割断工序中，在基板5的内侧通过照射激光LB而使之局部脆化来改性。将该样子在图3的示意剖视图中示出。
(激光LB)
照射激光LB的激光源能够使用进行脉冲振荡的激光。另外，其波长不特别地限定，例如能够使用在800～1100nm的范围具有峰值波长的激光。具体而言，能够利用钛蓝宝石激光、Nd：YAG激光、Nd：YVO4激光、Nd：YLF激光、掺镱光纤激光等各种激光。另外，也可以使用它们的高次谐波。作为激光LB的脉冲宽度，使用飞秒至皮秒的脉冲宽度的脉冲激光，具体而言能够使用100fs～10000fs的脉冲激光。在实施方式1中使用将峰值波长设为1045nm的掺镱光纤激光。高输出的脉冲激光由于能够高效地聚光于基板5的内部，因此能够在基板的改性中优选利用。
激光LB的在水平面内的扫描方向沿着要将晶片分割的线(虚拟的分割预定线)进行。作为一个例子，如图17的俯视图所示，将与晶片的定向平面OF(例如蓝宝石的a面)大致垂直的方向设为1次方向，将与晶片的定向平面OF(例如蓝宝石的a面)大致水平的方向设为2次方向。首先，对晶片的2次方向进行激光的扫描，接下来在晶片的1次方向进行激光的扫描。
如图3所示，从基板5的背面侧朝着基板5的内部，使用飞秒至皮秒的脉冲宽度的脉冲激光等的激光加工机来向基板5的厚度方向上的第一聚光位置31照射激光LB。背景技术的激光如图4所示，以恒定的时间间隔(第一时间间隔INT1)向基板5照射脉冲状的激光(单脉冲SLP)，来使裂缝伸展。具体而言，如图5所示，在基板5内的厚度方向(在图中为上下方向)上的规定深度DPT，以恒定的斑点间隔STD来设定使激光聚光的点SPT，在点SPT彼此之间使裂缝CRK伸展。由于在蓝宝石基板的情况下为六方晶系，因此裂缝容易沿着a面伸展，因而预先在蓝宝石基板的c面使半导体层外延生长。
然而，由于激光具有较强的能量，因此即使从基板的背面侧使激光入光，也担心对在基板的表面侧生长的半导体结构造成损伤。若半导体结构受到损伤，则成为不合格的原因而成品率降低。另一方面，若抑制激光的强度，则不能得到充分的裂缝的伸展而在基板的割断时不在所希望的方向上断裂，这也导致成品率的降低。如这样，在使用激光划线的半导体的制造方法中，存在半导体结构的保护与激光划线的控制是矛盾的问题。
与此相对，本申请发明人在重复进行试错后，发现了能够在抑制激光的一个脉冲强度的同时进行裂缝的控制的方法。即，发现通过从图4的状态，如图6所示将脉冲分割为多个，并且将分割后的各脉冲LP1、LP2的强度设为1：(1±0.5)，从而能得到充分的裂缝的伸展，以至于完成本申请发明。即，通过维持以第一时间间隔INT1脉冲状地照射激光的工序，并且不以一个大脉冲(单脉冲SLP)进行各激光的照射，而如图6所示那样以抑制脉冲强度后的多个分割脉冲LP1、LP2并以较短的时间间隔进行各激光的照射，从而成功地控制裂缝的伸展并且抑制对半导体层的影响。将这样得到的点(斑点)SPT与裂缝CRK的例子在图7的照片中示出。该图是从基板的背面侧观察到的照片。
如图6所示，各激光照射由第一激光脉冲LP1的照射和第二激光脉冲LP2的照射构成。优选第一激光脉冲LP1与第二激光脉冲LP2的强度比几乎相等。在为了实现与图4中示出的背景技术的单脉冲相同的加工性而合计照射相同的脉冲能量中，能够通过分割为几乎均等的脉冲，从而抑制每一脉冲的能量。但是，即使不完全使第一激光脉冲LP1与第二激光脉冲LP2一致也可以例如将第一激光脉冲LP1与第二激光脉冲LP2的强度比设为1：(1±0.2)。若强度比变得比这大，则裂缝的伸展性降低。
此外，第一激光脉冲LP1以及第二激光脉冲LP2的脉冲宽度设为100fs～10000fs，优选设为200fs～5000fs，更优选设为500fs～1000fs。此外，还优选第一激光脉冲LP1以及第二激光脉冲LP2的脉冲宽度相等，但不需要使之完全一致，例如也可以将第一激光脉冲LP1与第二激光脉冲LP2的脉冲宽度设为1：(1±0.2)。
第一激光脉冲LP1与第二激光脉冲LP2的时间间隔亦即第二时间间隔INT2设为比第一时间间隔INT1短1/1000以上。优选将第二时间间隔INT2设为3ps～900ps，更优选设为3ps～500ps，最优选设为50ps～350ps。根据本发明人进行的试验，在将第二时间间隔INT2设为50ps～350ps(例如200ps)时，以最小输出确保了裂缝的伸展性。另外，若比下限的3ps短，则裂缝的伸展性变动而不能得到稳定的结果。此外，如图6所示，所谓第一时间间隔INT1是指从第一激光脉冲LP1至下一个第一激光脉冲LP1的时间，另外，所谓第二时间间隔INT2是指从第一激光脉冲LP1至第二激光脉冲LP2的时间。
此外，为了向以恒定间隔距离分离的点SPT照射激光，而使激光的照射位置与基板5相对移动。例如通过以恒定速度送出基板5，并以之同步地在固定位置重复激光的照射，从而能够形成多个以斑点间隔STD分离的点SPT。或者也可以将基板固定，并使激光的照射位置变化地进行扫描，另外，也可以将基板的移动与激光的扫描组合。此外，斑点间隔STD例如设为1μm～10μm，优选设为2μm～6μm。
例如，将激光的照射位置固定，并使基板5侧移动。由此，除了斑点间隔STD以外，斑点间的间隔距离DST也根据脉冲的时间差亦即第二时间间隔INT2而变动。若增宽第二时间间隔INT2，则间隔距离DST变宽，连结STD间的斑点彼此的裂缝变长而伸展性提高。根据本发明人进行的试验，在50ps～350ps的范围裂缝的伸展性提高得最高。但是，若脉冲间隔扩大到纳秒级，则裂缝的伸展性降低。第二时间间隔INT2为200ps，与背景技术的单脉冲(脉冲宽度700fs)相比较，即使使脉冲能量降低约60％也实现了激光划线加工。
另一方面，第一时间间隔INT1设为2μs～100μs，优选设为5μs～40μs。
根据本发明人进行的试验，基于背景技术的单脉冲的裂缝的伸展所需要的脉冲能量为3.4μJ，而在本实施方式中能够减少至1.4μJ。即，在本实施方式中，与背景技术的方法相比较，裂缝的伸展所需要的脉冲能量减少至40％，加工效率得以改善。另外，伸展的裂缝的直行性也提高，裂缝的控制的容易度也提高。
(脉冲间隔为皮秒的激光)
在如这样的脉冲间隔为皮秒的激光的产生中，例如能够利用图9所示的迈克尔逊干涉计等。在该图所示的迈克尔逊干涉计的光学系统中，将光分支为成为呈皮秒间隔的脉冲列。在这里，使入射的脉冲状的激光经过第一偏振滤光器HWP1并使偏振光旋转45°，而入射至偏振光光束分离器PBS，将光向二个方向(图中为上方向与右方向)分支。分支后的激光成分中的被反射向上方向的激光成分(相当于第一激光脉冲LP1)经过第一圆偏振滤光器QWP1并被第一金制镜AUM1反射。另一方面，向右方向直行的激光成分(相当于第二激光脉冲LP2)经过第二圆偏振滤光器QWP2并被第二金制镜AUM2反射。这些分支后的激光成分从偏振光光束分离器PBS经过偏振器WP以及第二偏振滤光器HWP2而分别被输出。此时，各激光成分因光程长度的不同而产生时间延迟地被输出。在图9中，能够通过使金制镜的任意一方(例如第一金制镜AUM1)移动，从而调整第一激光脉冲LP1与第二激光脉冲LP2的时间差，即第二时间间隔INT2。例如能够通过将光程长度差设为0.3mm，从而使1ps的时间差产生。另外，在作为激光源使用光纤激光的情况下，也能够使用WDM(WavelengthDivision Multiplexer)等光学分支元件，通过调整多个脉冲传输的距离(光纤长度)从而调整时间。并且，通过向上述分支后的特定的光纤导入光学延迟装置，从而也能够进行脉冲间隔的调整。期望光学延迟装置为直线型。
(在超短脉冲激光照射时产生的现象)
在这里，对在照射超短脉冲的第一激光脉冲时产生的现象进行考察。在这里，基于图10所示的示出自激光照射后的时间轴上的现象的表(S.K.SUNDARAM,E.MAZUR"Inducingand probing non-thermal transitions in semiconductors using femtosecond laserpulses"Nature Materials Vol.1,pp.217-224.Dec.2002的Figure 1)，激光照射后，定性地研究在各时间尺度上产生了怎样的现象。在图中以A示出的与ps(皮秒)对应的10-12s～10-11s的区域中，经由载流子(激发电子)间的散射、载流子-声子散射过程，产生载流子的扩散、向晶格的热能传播。在该区域中，若向处于载流子(电子密度)比通常多的激发态的区域(在激发中不需要多光子吸收)照射后续脉冲则电子高效地引起光吸收，而电离、离子化加速，加工效率提高。而且，在接下来的以B示出的10-11s～10-9s的区域中，是基于激光照射的相变(液化、气化)的形成“核”的初始过程、或是因爆发而产生的应力波产生、裂缝形成的初始过程。因此，认为能够通过后续的第二激光脉冲到达到该区域从而使加工加速。在B中，特别是在以C示出的区域中，也能够期待高效的加工。
接下来，作为照射第二激光脉冲的时机，将每个自第一激光脉冲的延迟时间亦即第二时间间隔的裂缝伸展率在图11的图表中示出。在图11中以D示出的2ps～10ps的范围(图10的A的区域)是初始的加工性良化范围，在这里，由于向电子在导体中存在多数的激发态的试料照射第二激光脉冲，因此不需要多光子吸收。由于由此能够向电子直接赋予光能，因此认为能量吸收效率较高，电离、离子化加速，加工效率提高。
另外，在图11中以E示出的90ps～340ps的范围(图10的C的区域)是加工性良好范围，在这里，通过一部分的残留激发载流子引起光吸收，从而电离及离子化加速，加工效率上升。另外，在基于激光照射的相变(液化、气化)的形成“核”的初始过程，或是因爆发而产生的应力波产生、裂缝形成的初始过程中，认为能够通过后续的第二激光脉冲到达，从而使加工加速。
(实施例)
接下来，作为实施例1～6，使第二时间间隔变化地使激光照射，以光学显微镜拍摄形成于激光加工后的蓝宝石基板的背面的加工痕迹和裂缝，并确认了裂缝的伸展性。另外，作为比较例1，以单脉冲照射激光并进行了测定。对于加工痕迹和裂缝，以光学显微镜在透射照明的环境下使焦点对准激光照射部(第1焦距)并进行了拍摄。在这里，作为蓝宝石基板使用4英寸，厚度150μm的基板。另外，第一时间间隔设为10μs。此外，脉冲宽度设为300fs。在该条件下，将脉冲的第二时间间隔在实施例1中设为3ps，在实施例2中设为10ps，在实施例3中设为50ps，在实施例4中设为90ps，在实施例5中设为200ps，在实施例6中设为340ps。将它们的结果在图12中示出。以裂缝的伸展性较好为A，较差为C，将评价分为A、B、C这3种。
如图12所示，实施例1～6均可观察到裂缝的伸展性并为良好(评价为A与B)，特别是实施例4～6的裂缝的伸展性最良好(评价为A)。另一方面，比较例1的单脉冲几乎观察不到裂缝的伸展(评价为C)。
另外，进行了使第一激光脉冲与第二激光脉冲的强度比变化的试验。在这里，将第一激光脉冲与第二激光脉冲的强度比在实施例7设为1：1(4：4)，在实施例8中设为4：2，在实施例9中设为2：4，并使之在比较例2中变化为4：1，在比较例3中变化为1：4，并拍摄了加工痕迹和裂缝的观察图像。此外，实施例7的其他的条件为与实施例4相同的条件。将其结果在表1中示出。如表1所示，对于裂缝的伸展性，强度比1：1为最良好，另一方面，在将第二激光脉冲的强度相对于第一激光脉冲的强度提高后的情况、降低后的情况下，均为强度越大则裂缝的伸展性越差而几乎观察不到裂缝的伸展(评价C)。
表1
Figure BDA0002512938080000101
另外，将观察到良好的裂缝的伸展性的最小脉冲能量在多个条件下进行了确认。图13是汇总了作为比较例4在单脉冲(1脉冲)，作为比较例5在第1激光脉冲与第2激光脉冲的间隔为纳秒(1ns～1000ns，在这里是20ns)的分割脉冲，作为实施例10在第1激光脉冲与第2激光脉冲的间隔为皮秒(本实施方式的范围3ps～900ps)的各个分割脉冲下，裂缝的伸展性为良好的最小脉冲能量的图表。将它们相比较后，实施例10为1.4μJ，相当于比较例4的单脉冲的3.4μJ的40％以下(减少60％以上)，确认了本实施例能够实现较高的加工效率。另外，实施例10即使相对于脉冲间隔为纳秒的比较例5(1.7μJ)也相当于80％(减少20％)，而确认了本实施例能够实现更高的加工效率。
另外，如图14所示，对于蓝宝石基板背面侧的裂缝的形状，与上述相同地，在比较例4、比较例5、实施例10的3个条件下进行了确认。对于基板背面的表面，以光学显微镜在透射照明的环境下使焦点对准基板背面的表面并进行了拍摄。根据图14，在纳秒的分割脉冲(比较例5)下，失去裂缝的直行性，但在实施例10所涉及的皮秒的分割脉冲下，能够维持与单脉冲(比较例4)相同的裂缝的直行性。如这样，确认了根据本实施例裂缝的直行性较好，并且能够实现较高的加工效率的激光划线。如以上的那样，根据实施例所涉及的半导体发光元件的制造方法，与背景技术的激光照射相比，通过将以第一时间间隔照射的激光分割为多个，并将分割后的脉冲间隔设为3ps～900ps，从而能够实现减少对半导体层的损坏的可能，并改善了成品率的半导体发光元件的制造方法。其结果为，能够提高对向半导体层的损伤的富余。
另外，如图15所示，对于本实施例的第一激光脉冲LP1以及第二激光脉冲LP2的脉冲宽度与蓝宝石基板背面侧的裂缝的形状的关系，从光学显微镜照片进行了确认。实施例11的脉冲宽度设为300fs，实施例12的脉冲宽度设为700fs。对于其他的条件，第一激光脉冲与第二激光脉冲的间隔为200ps，第一激光脉冲与第二激光脉冲的强度比为1：1。从其结果来看，实施例12的脉冲宽度为700fs在伸展的裂缝的直行性更为良好。
在以上的例子中，对将激光的照射在基板5的厚度方向上的恒定位置沿着基板5的主面以恒定间隔进行的例子进行了说明。但是，本发明不限于该结构，也能够将如这样的恒定深度下的激光的照射在不同厚度方向上扫描2次。特别是如图16A～图16D的示意剖视图所示，通过照射将以第一深度的第一扫描形成的改性区域内设为聚光位置的第二扫描的激光，从而能够进一步促进裂缝的伸展。该情况下，首先如图16A所示，在准备了在基板5的表面(第一主面5a侧)上使半导体结构11生长后的晶片的状态下，从该基板5的背面(第二主面5b)侧向基板5内的厚度方向，即基板5的内部并在基板5的深度方向上的第一聚光位置31照射第一次扫描的激光LB1。此时调整激光LB1的聚光位置以便激光LB1聚光于第一聚光位置31。在激光LB1所聚光的部分的周边形成改性区域20，通过将激光LB1在水平方向上扫描，从而形成带状的改性区域20。通过该第一激光照射工序，如图16B的放大剖视图所示，带状地形成改性区域20。接下来如图16C所示，向该改性区域20内且基板5的厚度方向上与第一聚光位置31不同的第二深度聚光位置32照射第二次扫描的激光LB2。通过该第二激光照射工序，促进裂缝的伸展，能够缩短裂缝伸展到基板5的第二主面5b为止的时间。若这样做，则可以将割断晶片并分片化为每个半导体发光元件的工序以更短的时间进行。
另外，激光的扫描次数也不限于2次，也能够设为3次以上。例如，也可以在第一激光照射工序前，包含将激光向第三聚光位置照射的第三激光照射工序。由此能够进一步促进裂缝向基板的第一主面侧的伸展。
另外，在本发明的其他的实施方式所涉及的半导体发光元件的制造方法中，也能够将纳秒突发脉冲激光(1ns～1000ns)的至少1脉冲分为本实施方式的那样的皮秒间隔的2个脉冲而使用。另外，若具备本发明的实施方式所涉及的半导体发光元件的制造方法，则也可以进一步添加在第2激光脉冲之后从第2激光脉冲隔开3ps～900ps的间隔地照射第3激光脉冲的工序，也可以添加隔开相同的间隔地在第3激光脉冲后照射第4激光脉冲的工序、接着照射第5以上的激光脉冲的工序。
通过本发明的制造方法得到的半导体发光元件不仅能够在照明用光源、LED显示器、背光灯光源、信号灯、照明式开关、各种传感器以及各种指示器等中使用的LED、激光元件等半导体发光元件中，还能够在半导体发光元件的制造中广泛地利用。对于本领域普通技术人员应该显而易见的是，尽管已经示出并描述了本发明的各种优选实施例，但是可以预期，本发明不限于所公开的特定实施例，这些实施例被认为仅是对本发明的说明，并且不应被解释为限制本发明的范围，并且适用于落入所附权利要求书所限定的本发明范围内的所有修改和改变。

Claims (8)

1.一种半导体发光元件的制造方法，包含：
准备基板上设置有半导体结构的晶片的工序；以及
在上述晶片的基板内的厚度方向上的规定的深度，按规定的间隔距离以第一时间间隔脉冲状地多次照射激光的工序，
在照射上述激光的工序中，以上述第一时间间隔进行的各激光照射包含：
向上述基板内的厚度方向上的第一聚光位置照射具有第一脉冲能量的第一激光脉冲的工序；以及
在上述第一激光脉冲的照射后，以比上述第一时间间隔短的3ps～900ps的第二时间间隔照射第二激光脉冲的工序，其中上述第二激光脉冲的第二脉冲能量相对于上述第一脉冲能量的强度比设为0.5～1.5。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件的制造方法，其中，
在照射上述第二激光脉冲的工序中，上述第二激光脉冲的第二脉冲能量相对于上述第一脉冲能量的强度比为0.8～1.2。
3.根据权利要求2所述的半导体发光元件的制造方法，其中，
上述第二时间间隔为3ps～500ps。
4.根据权利要求3所述的半导体发光元件的制造方法，其中，
上述第二时间间隔为50ps～350ps。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体发光元件的制造方法，其中，
上述第一激光脉冲的脉冲宽度以及第二激光脉冲的脉冲宽度为100fs～10000fs。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的半导体发光元件的制造方法，其中，
上述第一时间间隔为5μs～40μs。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的半导体发光元件的制造方法，其中，
上述第一激光脉冲的第一脉冲能量为0.5μJ～15μJ。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的半导体发光元件的制造方法，其中，
上述基板为蓝宝石基板。
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