CN117063300A - 制造方法、检查方法及检查装置 - Google Patents

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Abstract

半导体器件的制造方法具备：第1步骤，其通过在蓝宝石基板上使晶体生长而形成层叠膜，且在层叠膜上形成绝缘膜，在绝缘膜中的n‑GaN层的电连接部位与p‑GaN层的电连接部位形成接触孔而产生第1构件；第2步骤，其在第1构件形成导电层，而产生n‑GaN层的电连接部位与p‑GaN层的电连接部位通过导电层相互电连接的第2构件；第3步骤，其对第2构件照射激发光，并测量由第2构件产生的发光；及第4步骤，其形成第1焊垫电极及第2焊垫电极，而产生半导体器件。

Description

制造方法、检查方法及检查装置
技术领域
本发明的一个方式涉及一种半导体器件的制造方法、检查方法及检查装置。
背景技术
作为判定形成于晶圆上的发光元件组的合格·不合格的方法，已知有观察发光元件所发出的光致发光，基于该光致发光的亮度来判定发光元件合格与否的方法(例如参照专利文献1)。根据这样的方法，例如与通过探测(即基于电特性)来判定发光元件合格与否的方法相比，可有效地检查微细且大量的发光元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-163857号公报
发明内容
发明所要解决的问题
此处，在如上所述的观察光致发光的方法中，虽然可检测泄漏不良，但无法适当地检测接触不良(开路不良、高电阻不良、高阈值不良)。因此，在如上所述的观察光致发光的方法中，在由于不是泄漏不良而被判定为合格品的发光元件中，有时会包含不合格品(接触不良的发光元件)，可能导致无法适当地进行发光元件的合格与否判定。
本发明的一个方式鉴于上述实际情况而完成，其目的在于，适当地检测发光元件的接触不良。
解决问题的技术手段
本发明的一个方式的半导体器件的制造方法，是形成有多个发光元件的半导体器件的制造方法，具备：第1步骤，其通过在基板上使晶体生长，而形成包含缓冲层、N层、发光层及P层的层叠膜，在层叠膜上形成绝缘膜，在绝缘膜中的N层的电连接部位及P层的电连接部位形成接触孔而产生第1构件；第2步骤，其在第1构件中的形成有绝缘膜的面形成导电层，产生N层的电连接部位与P层的电连接部位通过导电层而相互电连接的第2构件；及第3步骤，其对第2构件照射光，并测量由第2构件产生的发光；及第4步骤，其通过对形成于第2构件的导电层进行加工，而形成与N层的电连接部位对应的第1焊垫电极、及与P层的电连接部位对应的第2焊垫电极，而产生半导体器件。
在本发明的一个方式的半导体器件的制造方法中，在形成层叠膜及绝缘膜、在绝缘膜中的N层的电连接部位及P层的电连接部位形成接触孔、在绝缘膜形成导电层、加工导电层而形成焊垫电极、这样的半导体器件的制造过程中，对形成有导电层的第2构件照射光，测量由第2构件产生的发光。此处，在形成有导电层的第2构件中，通过导电层，N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接，成为短路的状态。这样的短路的第2构件中，关于成为合格品的发光元件的部分不易发生载子的再结合，发光亮度变小。另一方面，关于成为接触不良的发光元件的部分，即使是通过导电层将N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接的状态(短路的状态)，在内部也活跃地发生载子的再结合，因而相比合格品，发光亮度变大。这样，N层的电连接部位与P层的电连接部位通过导电层相互电连接的状态下的来自第2构件的发光的亮度根据有无接触不良而产生差异。因此，通过如本发明的一个方式的制造方法那样，对N层的电连接部位与P层的电连接部位通过导电层相互电连接的第2构件照射光并测量来自第2构件的发光，可基于测量的发光的亮度来区分接触不良的发光元件的部分与非接触不良的发光元件的部分。由此，可适当地检测发光元件的接触不良，提高发光元件的合格与否判定精度。而且，在本发明的一个方式的半导体器件的制造方法中，如上所述，可在半导体器件的制造过程中进行与接触不良相关的检测，因而与例如为了检测接触不良而另行进行检查(在制造过程以外另行进行检查)的情况相比，可容易且迅速地进行与接触不良相关的检测。
上述制造方法也可还具备：第5步骤，其在第4步骤之后，对半导体器件照射光，并测量半导体器件所产生的发光。在经第4步骤产生的半导体器件中，形成有第1焊垫电极及第2焊垫电极，N层的电连接部位与P层的电连接部位未相互电连接。来自这样的半导体器件的发光的亮度根据有无泄漏不良而产生差异。因此，通过对第4步骤后的半导体器件照射光并测量来自半导体器件的发光，可基于测量的发光的亮度来区分泄漏不良的发光元件的部分与非泄漏不良的发光元件的部分。由此，可适当地检测发光元件的泄漏不良。
上述制造方法也可还具备：第6步骤，其基于确定结果，判别发光元件的合格品与不合格品，该确定结果通过基于第3步骤中的测量结果而确定接触不良的发光元件的部分，并且基于第5步骤中的测量结果而确定泄漏不良的发光元件的部分来取得。根据这样的结构，可适当地检测出接触不良的发光元件及泄漏不良的发光元件作为不合格品，从而可提高发光元件的合格与否判定精度。
上述制造方法也可还具备：第7步骤，其基于通过对第2构件照射光并测量来自第2构件的反射光而获得的反射像、及预先取得的半导体器件的设计数据，确定反射像中的与半导体器件的各发光元件对应的位置。由此，可在测量发光时判别是来自设计数据上的哪个发光元件的发光。
本发明的一个方式的检查方法具备：导电层形成步骤，其在多个发光元件形成中的测定对象物中，以层叠膜上的绝缘膜中的N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接的方式，在形成有绝缘膜的面形成导电层；及第1测量步骤，其在通过导电层，N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接的状态下，对测定对象物照射光，测量由测定对象物产生的发光。在本发明的一个方式的检查方法中，在通过导电层，N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接的状态下，对测定对象物照射光并测量自测定对象物发出的光。此处，N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接的状态是指短路的状态。在这样的短路的测定对象物中，关于成为合格品的发光元件的部分不易发生载子的再结合，发光亮度变小。另一方面，关于成为接触不良的发光元件的部分，即使是通过导电层而N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接的状态(短路的状态)，在内部也活跃地发生载子的再结合，因而相比合格品，发光亮度变大。这样，N层的电连接部位与P层的电连接部位通过导电层相互电连接的状态下的来自测定对象物的发光的亮度根据有无接触不良而产生差异。因此，通过如本发明的一个方式的检查方法那样，对N层的电连接部位与P层的电连接部位通过导电层相互电连接的测定对象物照射光并测量自测定对象物发出的光，可基于测量的发光的亮度来区分接触不良的发光元件的部分与非接触不良的发光元件的部分。由此，可适当地检测发光元件的接触不良，提高发光元件的合格与否判定精度。
上述检查方法也可还具备：第2测量步骤，其在导电层被加工而使N层的电连接部位与P层的电连接部位未相互电连接的状态下，对测定对象物照射光，测量由测定对象物产生的发光。来自N层的电连接部位与P层的电连接部位未相互电连接的半导体器件的发光的亮度根据有无泄漏不良而产生差异。因此，通过对这样的半导体器件照射光并测量来自半导体器件的发光，可基于测量的发光的亮度来区分泄漏不良的发光元件的部分与非泄漏不良的发光元件的部分。由此，可适当地检测发光元件的泄漏不良。
上述检查方法也可还具备：判别步骤，其基于第1测量步骤中的测量结果而确定接触不良的发光元件的部分，并且基于第2测量步骤中的测量结果而确定泄漏不良的发光元件的部分，基于确定结果而判别发光元件的合格品与不合格品。根据这样的结构，可适当地检测出接触不良的发光元件及泄漏不良的发光元件作为不合格品，从而可提高发光元件的合格与否判定精度。
上述检查方法也可还具备：确定步骤，其基于通过对测定对象物照射光并测量来自测定对象物的反射光而获得的反射像、及预先取得的测定对象物的设计数据，确定反射像中的与测定对象物的各发光元件对应的位置。由此，可在测量发光时判别是来自设计数据上的哪个发光元件的发光。
本发明的一个方式的检查装置具备：光照射部，其对多个发光元件形成中的测定对象物照射光；光测量部，其对对应于由光照射部照射的光而由测定对象物产生的发光进行测量；及处理部，其输出光测量部的测量结果；处理部输出在测定对象物中的层叠膜上的绝缘膜被形成了的面，以绝缘膜中的N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接的方式形成有导电层的状态下的光测量部的测量结果。如上所述，N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接的状态(短路的状态)下的来自测定对象物的发光的亮度根据有无接触不良而产生差异。因此，通过如本发明的一个方式的检查装置那样，输出形成有导电层且N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接的状态下的光测量部的测量结果，可基于测量的发光的亮度来区分接触不良的发光元件的部分与非接触不良的发光元件。由此，可适当地检测发光元件的接触不良，提高发光元件的合格与否判定精度。
处理部也可输出导电层被加工而使N层的电连接部位与P层的电连接部位未相互电连接的状态下的光测量部的测量结果。如上所述，N层的电连接部位与P层的电连接部位未相互电连接的状态下的来自测定对象物的发光的亮度根据有无泄漏不良而产生差异。因此，通过输出N层的电连接部位与P层的电连接部位未相互电连接的状态下的光测量部的测量结果，可基于测量的发光的亮度来区分泄漏不良的发光元件的部分与非泄漏不良的发光元件的部分。由此，可适当地检测发光元件的泄漏不良。
处理部也可基于N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接的状态下的光测量部的测量结果而确定接触不良的发光元件的部分，并且基于N层的电连接部位与P层的电连接部位未相互电连接的状态下的光测量部的测量结果而确定泄漏不良的发光元件的部分，且基于确定结果来判别发光元件的合格品与不合格品。根据这样的结构，可适当地检测出接触不良的发光元件及泄漏不良的发光元件作为不合格品，从而可提高发光元件的合格与否判定精度。
也可是光测量部还对与由光照射部照射的光对应的来自测定对象物的反射光进行测量，处理部基于通过在光测量部中测量反射光而获得的反射像、及预先取得的测定对象物的设计数据，确定反射像中的与测定对象物的各发光元件对应的位置。由此，可在测量发光时判别是来自设计数据上的哪个发光元件的发光。
发明的效果
根据本发明的一个方式，可适当地检测发光元件的接触不良。
附图说明
图1是本发明的实施方式的检查装置1的结构图。
图2是表示相机的摄像结果的图，(a)是反射像，(b)是表示泄漏不良的PL像，(c)是表示接触不良的PL像。
图3是说明半导体器件的制造工序的图。
图4是说明半导体器件的制造工序的图。
图5是说明半导体器件的制造及检查工序的图。
图6是说明半导体器件的制造及检查工序的图。
图7是表示半导体器件的制造方法的顺序的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。再者，对各图中相同或相当的部分附上相同的符号，省略重复的说明。
图1是本实施方式的检查装置1的结构图。检查装置1是检查样品S(测定对象物)的装置。样品S是在晶圆上形成有多个发光元件的半导体器件。再者，本实施方式中所说明的样品S(测定对象物)不仅包含完成的半导体器件，也包含制造中(未完成)的半导体器件。在制造中的半导体器件中，发光元件有时处于形成中，作为指代这样的形成中的发光元件的用语，例如准确的是记载为“成为发光元件的部分”或“发光元件的部分”，但以下对于这样的形成中的发光元件，有时也仅称为“发光元件”加以说明。发光元件是例如LED、迷你LED、μLED、SLD元件、激光元件、垂直型激光元件(VCSEL)等。检查装置1通过针对样品S中形成的多个发光元件的各个观察光致发光(具体而言为荧光)，来判定是相当于接触不良或泄漏不良的不合格品、或者是合格品。再者，关于这样的发光元件的检查，例如也考虑通过探测(即基于电特性)来进行。然而，例如对于μLED等微细的LED，用针接触来进行测量的探测在物理上较为困难。关于该点，本实施方式的基于光致发光的发光元件的检查方法可通过取得荧光图像而进行检查，因而可不受限于物理上的限制，可有效地检查大量发光元件。
如图1所示，检查装置1具备吸盘(chuck)11、XY载台12、激发光源20(光照射部)、光学系统30、分色镜40、物镜51、Z载台52、成像透镜72、相机82(光测量部)、暗箱90、控制装置100(处理部)及监视器110。暗箱90收纳上述结构中的例如控制装置100及监视器110以外的结构，为了避免外部的光的影响波及到所收纳的各结构而设置。再者，收纳于暗箱90的各结构也可搭载于除振台之上，该除振台用于提高相机82所摄像的图像的质量(提高画质及防止图像的位置偏移)。
吸盘11是保持样品S的保持构件。吸盘11例如通过真空吸附样品S的晶圆，而保持样品S。XY载台12是使保持样品S的吸盘11在XY方向(前后·左右方向)、即沿着吸盘11上的样品S的载置面的方向上移动的载台。XY载台12根据控制装置100的控制，以使多个发光元件的各个依次成为激发光的照射区域的方式，使吸盘11在XY方向上移动。再者，检查装置1也可还具备旋转载台(Θ载台。未图示)。这样的旋转载台例如可设置于XY载台12之上且吸盘11之下，也可与XY载台12一体地设置。旋转载台用于使样品S的纵横的位置高精度地对准。通过设置旋转载台，可缩短位置对准等的时间，而可缩短数据处理的总时间。
激发光源20是产生对样品S照射的激发光，并将该激发光照射至样品S的光照射部。激发光源20只要是可产生包含使样品S的发光元件激发的波长的光的光源即可，例如为LED、激光、卤素灯、水银灯、D2灯、等离子体光源等。再者，检查装置1也可还具备监视照明亮度的传感器，以使自激发光源20出射的激发光的亮度保持为一定。另外，为了尽可能减少明暗(shading)，也可在自激发光源20出射激发光的位置使用扩散板或复眼透镜等使亮度分布均匀化。
光学系统30被构成为包含光纤缆线31及导光透镜32。光纤缆线31是连接于激发光源20的导光用光纤缆线。作为光纤缆线31，例如可使用偏振保持光纤或单模光纤等。导光透镜32是例如单独或复合的凸透镜，将经由光纤缆线31到达的激发光朝分色镜40方向引导。再者，为了防止自激发光源20出射的激发光的波长发生经时变化，检查装置1也可在激发光源20与分色镜40之间具备带通滤波器(未图示)。
分色镜40是使用特殊的光学素材制作的镜，反射特定的波长的光，并且透过其他的波长的光。具体而言，分色镜40构成为将激发光朝物镜51方向反射，并且将与激发光不同的波长频带的光、即来自发光元件的光致发光(详细而言为荧光)朝成像透镜72方向透过。再者，激发光的正常发光光谱的区域也可较荧光的正常发光光谱(正常荧光光谱)的区域更靠低波长侧。即，分色镜40将低波长频带的光即激发光朝物镜51方向反射，并且将比激发光高波长频带的光即荧光朝成像透镜72方向透过。
物镜51是用于观察样品S的结构，将由分色镜40引导的激发光聚光于样品S。Z载台52使物镜51在Z方向(上下方向)、即与吸盘11上的样品S的载置面交叉的方向上移动而进行聚焦调整。
成像透镜72是使透过了分色镜40的发光元件的荧光成像，并将该荧光引导至相机82的透镜。相机82对发光元件的荧光进行摄像。即，相机82通过对对应于由激发光源20照射的激发光而由样品S产生的发光(荧光)进行摄像而进行测量。相机82对通过成像透镜72成像的图像进行检测。相机82将摄像结果、即PL像(荧光图像)输出至控制装置100。相机82是例如CCD或MOS等区域影像传感器。另外，相机82也可由线传感器或TDI传感器构成。再者，如下所述，相机82也对与通过激发光源20照射至样品S的激发光对应的来自样品S的反射光进行摄像(测量)。
控制装置100控制XY载台12、激发光源20、Z载台52、及相机82。具体而言，控制装置100通过控制XY载台12而调整激发光的照射区域(样品S上的照射区域)。控制装置100通过控制Z载台52而进行与激发光相关的聚焦调整。控制装置100通过控制激发光源20而进行激发光的出射调整、以及激发光的波长及振幅等的调整。控制装置100通过控制相机82而进行与荧光图像的取得相关的调整。另外，控制装置100基于由相机82摄像的荧光图像，进行发光元件的合格与否判定(详细情况在后面叙述)。再者，控制装置100是计算机，在物理上被构成为具备RAM、ROM等存储器、CPU等处理器(运算电路)、通信接口、硬盘等储存部。作为该控制装置100，例如可列举个人计算机、云服务器、智能型器件(智能型手机、平板终端等)等。控制装置100通过利用计算机系统的CPU执行存储器中储存的程序而发挥功能。监视器110是显示测量结果即PL像(荧光图像)等的显示装置。
其次，参照图3及图4对成为检查装置1中的样品S的半导体器件的制造工序进行说明。半导体器件的制造工序在制造装置500(参照图5)中实施。在制造工序中，首先，如图3的(a)所示准备蓝宝石基板401。蓝宝石基板401例如可经由产生晶块(ingot)的单晶生长工序、将晶块的蓝宝石薄地切割的加工工序、平坦地研磨的CMP(Chemical MechanicalPolishing(化学机械抛光))工序等而产生。再者，也可代替蓝宝石基板401而使用适合半导体的其他材质的基板。
随后，对蓝宝石基板401实施外延生长工序，在蓝宝石基板401上形成由缓冲层402(参照图3的(b))、作为电子输送层的n-GaN层403(参照图3的(c))、发光层404(参照图3的(d))、及作为空穴输送层的p-GaN层405(参照图3的(e))构成的层叠膜。外延生长工序也可通过例如LPE(Liquid Phase Epitaxy(液相外延))法或MOVPE(Metal Organic VaporPhase Epitaxy(金属有机物气相外延))法等而实施。再者，电子输送层及空穴输送层可未必为GaN，也可为包含与发光层404的能隙及晶格间距不会发生失配的其他元素的半导体。另外，n-GaN层403及p-GaN层405的位置可彼此相反。
随后，如图3的(f)所示，实施元件分离。具体而言，依次实施抗蚀剂涂布、图案化、蚀刻、抗蚀剂去除。随后，如图4的(a)所示，实施使n-GaN层403露出的处理。具体而言，依次实施抗蚀剂涂布、图案化、蚀刻、抗蚀剂去除。再者，图3的(f)所示的元件分离的处理与图4的(a)所示的处理的处理顺序可相反。
随后，如图4的(b)所示，在层叠膜上形成绝缘膜406。继而，如图4的(c)所示，在绝缘膜406中的规定的部位形成贯通绝缘膜406的接触孔H1、H2。接触孔H1形成于绝缘膜406中的n-GaN层403的电连接部位。接触孔H2形成于绝缘膜406中的p-GaN层405的电连接部位。通过至此为止的工序产生的构件为第1构件S1。
随后，在第1构件S1中的形成有绝缘膜406的面，如图4的(d)所示形成导电层407。导电层407为电极材料，例如为金属或ITO(Indium Tin Oxide(氧化铟锡))等。导电层407形成于形成有绝缘膜406的面的大致整个区域。因此，通过导电层407，n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位相互电连接(导通)。通过至此为止的工序产生的构件为第2构件S2。
随后，通过对形成于第2构件S2的导电层407进行加工，而形成与n-GaN层403的电连接部位对应的第1焊垫电极407A、及与p-GaN层405的电连接部位对应的第2焊垫电极407B。具体而言，依次实施抗蚀剂涂布、图案化、蚀刻、抗蚀剂去除，而形成第1焊垫电极407A及第2焊垫电极407B。在形成有第1焊垫电极407A及第2焊垫电极407B的半导体器件S3中，n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位未相互电连接。以上为半导体器件的制造工序。
此处，在本实施方式中，在上述半导体器件的制造工序的中途，实施半导体器件的检查工序。以下，对半导体器件的制造工序中的检查工序进行说明。图5是说明半导体器件的制造及检查工序的一个例子的图。
在图5所示的例子中，首先，在制造装置500中，对蓝宝石基板401实施外延生长工序(参照图3的(b)～图3的(e))、元件分离(参照图3的(f))、使n-GaN层403露出的处理(参照图4的(a))、形成绝缘膜406的处理(参照图4的(b))、形成接触孔H1、H2的处理(参照图4的(c))、形成导电层407的导电层形成处理(参照图4的(d))，而产生第2构件S2。继而，在检查装置1中，第2构件S2作为样品S，实施针对第2构件S2的PL测量即第1测量步骤(详细情况在后面叙述)。尽管详细情况在后面叙述，但在第1测量步骤后的判别步骤中确定第2构件S2中的接触不良位置，输出表示接触不良位置的数据D1。继而，在制造装置500中，对第2构件S2实施形成第1焊垫电极407A及第2焊垫电极407B的焊垫形成处理(参照图4的(e))之后的工艺而产生半导体器件S3。由于取得表示接触不良位置的数据D1，因而可基于该数据D1而去除半导体器件S3中的接触不良的发光元件等。这样，在本实施方式中，在制造工序中的导电层形成的处理之后，且在焊垫形成处理之前，实施用于确定接触不良位置的PL测量即第1测量步骤。
第1测量步骤是与接触不良的发光元件的检测相关的步骤，且是在上述导电层形成处理(导电层形成步骤)之后，在通过导电层407，n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位相互电连接的状态(即焊垫形成处理之前)下，对作为测定对象物的第2构件S2照射光，测量由第2构件S2产生的发光的步骤。在第1测量步骤中，在第2构件S2配置于吸盘11上的状态下，对第2构件S2中的未形成有导电层407的一侧的面(背面)照射自激发光源20出射的激发光。再者，在导电层407由ITO等透明材料形成的情况下，也可自导电层407侧的面(表面)照射激发光。继而，对应于激发光而由第2构件S2产生的发光透过分色镜40，通过成像透镜72而成像，在相机82中作为PL像被加以检测(测量)。继而，控制装置100输出以n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位相互电连接的方式形成有导电层407的状态下的相机82的检测(测量)结果，以用于下述判别步骤。
判别步骤由控制装置100实施。在判别步骤中，控制装置100基于第1测量步骤中的测量结果而确定接触不良的发光元件。
对接触不良的确定进行说明。作为第1测量步骤的实施状态的、n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位通过导电层407相互电连接的状态，是指第2构件S2中的各发光元件短路的状态。在这样的状态下，关于合格品的发光元件不易发生载子的再结合，发光亮度相对变小。另一方面，关于接触不良的发光元件，即使是短路的状态，在发光元件的内部也活跃地发生载子的再结合，因而与合格品的发光元件相比，发光亮度变大。这样，在第1测量步骤中测量的各发光元件所涉及的发光的亮度根据有无接触不良而产生差异。控制装置100确定PL像中的各发光元件的亮度，并基于该亮度而确定接触不良的发光元件。在图2的(c)的PL像中，仅某发光元件200z的亮度较其他发光元件的亮度大。这样的情况下，控制装置100将该发光元件200z确定为接触不良的发光元件。控制装置100产生并输出规定了接触不良的发光元件的地址(位置)的接触不良分布图即数据D1。
继而，控制装置100基于第1测量步骤中的测量结果即数据D1，将半导体器件S3中的接触不良的发光元件确定为不合格品，输出不合格品的发光元件的地址。由此，避免在后续的工艺中使用不合格品的发光元件，可提高利用发光元件的面板等的品质。
图6是说明半导体器件的制造及检查工序的另一个例子的图。在图6所示的例子中，将除了图5的工序以外，还实施了焊垫形成处理的半导体器件S3作为样品S，实施第2测量步骤。再有，实施与第2测量步骤对应的判别步骤。
第2测量步骤是与泄漏不良的发光元件的检测相关的步骤，且是实施焊垫形成处理，对n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位未相互电连接的半导体器件S3照射光，测量由半导体器件S3产生的发光的步骤。在第2测量步骤中，在半导体器件S3配置于吸盘11上的状态下，对半导体器件S3照射自激发光源20出射的激发光。继而，对应于激发光而由半导体器件S3产生的发光透过分色镜40，通过成像透镜72而成像，在相机82中作为PL像被加以检测(测量)。继而，控制装置100输出n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位未相互电连接的状态下的相机82的检测(测量)结果，以用于下述判别步骤。
在判别步骤中，控制装置100基于第1测量步骤中的测量结果而确定接触不良的发光元件，并且基于第2测量步骤中的测量结果而确定泄漏不良的发光元件，基于确定结果而判别发光元件的合格品与不合格品。关于接触不良的确定，如上所述。
对泄漏不良的确定进行说明。关于第2测量步骤的实施状态即n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位未相互电连接的状态下的来自发光元件的发光，泄漏不良(短路不良)的发光元件的发光亮度与合格品的发光元件相比极小。控制装置100确定PL像中的各发光元件的亮度，基于该亮度而确定泄漏不良的发光元件。在图2的(b)的PL像中，仅某发光元件200x的亮度与其他发光元件的亮度相比极小。这样的情况下，控制装置100将该发光元件200x确定为泄漏不良的发光元件。控制装置100产生并输出规定了泄漏不良的发光元件的地址(位置)的泄漏不良分布图即数据D2。
继而，控制装置100基于第1测量步骤中的测量结果即数据D1而确定接触不良的发光元件，并且基于第2测量步骤中的测量结果即数据D2而确定泄漏不良的发光元件，基于确定结果而判别发光元件的合格品与不合格品。控制装置100通过导出数据D1及数据D2的互斥或，而确定非接触不良且非泄漏不良的发光元件，将该发光元件判别为合格品，将除此以外的发光元件判别为不合格品，输出不合格品的发光元件的地址。由此，避免在后续的工艺中使用不合格品的发光元件，可提高利用发光元件的面板等的品质。另外，通过输出不合格品的发光元件的地址，可利用激光装置600(参照图6)激光去除不合格品的发光元件。在该情况下，可产生去除了不合格品的发光元件的半导体器件S4(参照图6)。
再者，也可在实施第1测量步骤及第2测量步骤之前，实施调整发光元件的对准的确定步骤。在确定步骤中，基于通过对样品S照射光并测量来自样品S的反射光而获得的反射像、及预先取得的样品S的设计数据，确定反射像中的与样品S的各发光元件对应的位置(调整发光元件的对准)。在第1测量步骤实施前的确定步骤中，对第2构件S2照射自激发光源20出射的光，在相机82中检测其反射光而取得反射像(例如图2的(a)所示的像)。在第2测量步骤实施前的确定步骤中，对半导体器件S3照射自激发光源20出射的光，在相机82中检测其反射光而取得反射像(例如图2的(a)所示的像)。如图2的(a)所示，反射像显示出与各发光元件200及各电极300对应的像。继而，例如控制装置100通过核对反射像与样品S的设计数据，而确定反射像中的与样品S的各发光元件对应的位置。此处的设计数据至少示出样品S的各发光元件及电极的状态(位置、形状等)。这样，在第1测量步骤及第2测量步骤之前，确定样品S的各发光元件位于取得图像的哪个位置，由此可确定在第1测量步骤及第2测量步骤中取得的PL像的各位置对应于哪个发光元件。
其次，参照图7，对半导体器件S4的制造方法的顺序进行说明。在本制造方法中，在制造工序的中途实施半导体器件的检查工序。图7是表示半导体器件S4的制造方法的顺序的流程图。
如图7所示，首先，实施外延生长工序，在蓝宝石基板401上使晶体生长，由此形成包含缓冲层402、n-GaN层403、发光层404及p-GaN层405的层叠膜，且在层叠膜上形成绝缘膜406，再有，在绝缘膜406中的n-GaN层403的电连接部位形成接触孔H1，并且在绝缘膜406中的p-GaN层405的电连接部位形成接触孔H2(第1步骤，步骤S101)。通过第1步骤而产生第1构件S1。
随后，在第1构件S1中的形成有绝缘膜406的面的整个面形成导电层407(第2步骤，步骤S102)。通过第2步骤而产生n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位通过导电层407相互电连接的第2构件S2。
随后，实施对第2构件S2照射激发光并测量由第2构件S2产生的发光的PL测量(第3步骤，步骤S103)。在该情况下，控制装置100确定PL像中的各发光元件的亮度，并基于该亮度而确定接触不良的发光元件。控制装置100产生并输出规定了接触不良的发光元件的地址(位置)的接触不良分布图即数据D1。
随后，通过对形成于第2构件S2的导电层407进行加工，而形成与n-GaN层403的电连接部位对应的第1焊垫电极407A、及与p-GaN层405的电连接部位对应的第2焊垫电极407B(第4步骤，步骤S104)。这样，在形成有第1焊垫电极407A及第2焊垫电极407B的半导体器件S3中，n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位未相互电连接。
随后，实施对半导体器件S3照射激发光并测量由半导体器件S3产生的发光的PL测量(第5步骤，步骤S105)。在该情况下，控制装置100确定PL像中的各发光元件的亮度，且基于该亮度而确定泄漏不良的发光元件。控制装置100产生并输出规定了泄漏不良的发光元件的地址(位置)的泄漏不良分布图即数据D2。
随后，基于数据D1而确定接触不良的发光元件，并且基于数据D2而确定泄漏不良的发光元件，且基于确定结果，判别发光元件的合格品与不合格品(第6步骤，步骤S106)。
最后，通过激光装置600而激光去除不合格品的发光元件(步骤S107)，产生去除了不合格品的发光元件的半导体器件S4。
其次，对本实施方式的半导体器件S3的制造方法、检查方法及检查装置1的作用效果进行说明。
本实施方式的半导体器件S3的制造方法是形成有多个发光元件的半导体器件的制造方法，具备：第1步骤，其通过在蓝宝石基板401上使晶体生长，而形成包含缓冲层402、n-GaN层403、发光层404、及p-GaN层405的层叠膜，在层叠膜上形成绝缘膜406，在绝缘膜406中的n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位形成接触孔H1、H2，而产生第1构件S1；第2步骤，其在第1构件S1中的形成有绝缘膜406的面形成导电层407，产生n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位通过导电层407相互电连接的第2构件S2；第3步骤，其对第2构件S2照射激发光，测量由第2构件S2产生的发光；第4步骤，其通过对形成于第2构件S2的导电层407进行加工，而形成与n-GaN层403的电连接部位对应的第1焊垫电极407A、及与p-GaN层405的电连接部位对应的第2焊垫电极407B，而产生半导体器件S3。
在本实施方式的半导体器件S3的制造方法中，在形成层叠膜及绝缘膜406、且在绝缘膜406中的n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位形成接触孔H1、H2、在绝缘膜406形成导电层407、加工导电层407而形成第1焊垫电极407A及第2焊垫电极407B、这样的半导体器件S3的制造过程中，对形成有导电层407的第2构件S2照射激发光，测量由第2构件S2产生的发光。此处，在形成有导电层407的第2构件S2中，通过导电层407，n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位相互电连接，成为短路的状态。在这样的短路的第2构件S2中，关于合格品的发光元件不易发生载子的再结合，发光亮度变小。另一方面，关于接触不良的发光元件，即使是n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位通过导电层407相互电连接的状态(短路的状态)，在内部也活跃地发生载子的再结合，因而与合格品相比，发光亮度变大。这样，n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位通过导电层407相互电连接的状态下的来自第2构件S2的发光的亮度根据有无接触不良而产生差异。因此，通过如本实施方式的制造方法那样，对n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位通过导电层407相互电连接的第2构件S2照射激发光并测量来自第2构件S2的发光，可基于测量的发光的亮度来区分接触不良的发光元件与非接触不良的发光元件。由此，可适当地检测发光元件的接触不良，提高发光元件的合格与否判定精度。而且，在本实施方式的半导体器件S3的制造方法中，如上所述，可在半导体器件S3的制造过程中进行与接触不良相关的检测，因而与例如为了检测接触不良而另行进行检查(在制造过程以外另行进行检查)的情况相比，可容易且迅速地进行与接触不良相关的检测。
上述制造方法也可还具备：第5步骤，其在第4步骤之后，对半导体器件S3照射激发光，测量由半导体器件S3产生的发光。在经第4步骤产生的半导体器件S3中，形成有第1焊垫电极407A及第2焊垫电极407B，n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位未相互电连接。来自这样的半导体器件S3的发光的亮度根据有无泄漏不良而产生差异。因此，通过对第4步骤后的半导体器件S3照射激发光并测量来自半导体器件S3的发光，可基于测量的发光的亮度而区分泄漏不良的发光元件与非泄漏不良的发光元件。由此，可适当地检测发光元件的泄漏不良。
上述制造方法也可还具备：第6步骤，其基于第3步骤中的测量结果而确定接触不良的发光元件，并且基于第5步骤中的测量结果而确定泄漏不良的发光元件，基于确定结果而判别发光元件的合格品与不合格品。根据这样的结构，可适当地检测出接触不良的发光元件及泄漏不良的发光元件作为不合格品，从而可提高发光元件的合格与否判定精度。
上述制造方法也可还具备：第7步骤，其基于通过对第2构件S2照射光并测量来自第2构件S2的反射光而获得的反射像、及预先取得的半导体器件的设计数据，确定反射像中的与半导体器件的各发光元件对应的位置。由此，可在测量发光时判别是来自设计数据上的哪个发光元件的发光。
本实施方式的检查方法具备：导电层形成步骤，其在多个发光元件形成中的测定对象物中，以层叠膜上的绝缘膜406中的n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位相互电连接的方式，在形成有绝缘膜406的面形成导电层407；及第1测量步骤，其在通过导电层407，n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位相互电连接的状态下，对测定对象物照射激发光，测量由测定对象物产生的发光。根据本实施方式的检查方法，与上述制造方法同样，可适当地检测发光元件的接触不良，提高发光元件的合格与否判定精度。
本实施方式的检查装置1具备：激发光源20(光照射部)，其对多个发光元件形成中的测定对象物照射光；相机82(光测量部)，其测量对应于由激发光源20照射的光而由测定对象物产生的发光；及控制装置100(处理部)，其输出相机82的测量结果；控制装置100输出在测定对象物中的层叠膜上的绝缘膜406被形成了的面，以绝缘膜406中的n-GaN层403的电连接部位与p-GaN层405的电连接部位相互电连接的方式形成有导电层407的状态下的相机82的测量结果。根据本实施方式的检查装置1，与上述制造方法同样，可适当地检测发光元件的接触不良，提高发光元件的合格与否判定精度。
符号的说明
1…检查装置、20…激发光源(光照射部)、82…相机(光测量部)、100…控制装置(处理部)。

Claims (12)

1.一种半导体器件的制造方法，其中，
是形成有多个发光元件的半导体器件的制造方法，
具备：
第1步骤，其通过在基板上使晶体生长，而形成包含缓冲层、N层、发光层及P层的层叠膜，且在所述层叠膜上形成绝缘膜，在所述绝缘膜中的N层的电连接部位及P层的电连接部位形成接触孔而产生第1构件；
第2步骤，其在所述第1构件中的形成有所述绝缘膜的面形成导电层，而产生所述N层的电连接部位与所述P层的电连接部位通过所述导电层相互电连接的第2构件；
第3步骤，其对所述第2构件照射光，测量由所述第2构件产生的发光；及
第4步骤，其通过对形成于所述第2构件的所述导电层进行加工，而形成与所述N层的电连接部位对应的第1焊垫电极、及与所述P层的电连接部位对应的第2焊垫电极，而产生所述半导体器件。
2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其中，
还具备：第5步骤，其在所述第4步骤之后，对所述半导体器件照射光，并测量由所述半导体器件产生的发光。
3.如权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其中，
还具备：第6步骤，其基于确定结果，判别发光元件的合格品与不合格品，该确定结果通过基于所述第3步骤中的测量结果而确定接触不良的发光元件的部分，并且基于所述第5步骤中的测量结果而确定泄漏不良的发光元件的部分来取得。
4.如权利要求1～3中任一项所述的半导体器件的制造方法，其中，
还具备：第7步骤，其基于通过对所述第2构件照射光并测量来自所述第2构件的反射光而获得的反射像、及预先取得的所述半导体器件的设计数据，确定所述反射像中的与所述半导体器件的各发光元件对应的位置。
5.一种检查方法，其中，
具备：
导电层形成步骤，其在多个发光元件形成中的测定对象物中，以层叠膜上的绝缘膜中的N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接的方式，在形成有所述绝缘膜的面形成导电层；及
第1测量步骤，其在通过所述导电层，所述N层的电连接部位与所述P层的电连接部位相互电连接的状态下，对所述测定对象物照射光，并测量由所述测定对象物产生的发光。
6.如权利要求5所述的检查方法，其中，
还具备：第2测量步骤，其在所述导电层被加工而使所述N层的电连接部位与所述P层的电连接部位未相互电连接的状态下，对所述测定对象物照射光，并测量由所述测定对象物产生的发光。
7.如权利要求6所述的检查方法，其中，
还具备：判别步骤，其基于所述第1测量步骤中的测量结果而确定接触不良的发光元件的部分，并且基于所述第2测量步骤中的测量结果而确定泄漏不良的发光元件的部分，基于确定结果而判别发光元件的合格品与不合格品。
8.如权利要求5～7中任一项所述的检查方法，其中，
还具备：确定步骤，其基于通过对所述测定对象物照射光并测量来自所述测定对象物的反射光而获得的反射像、及预先取得的所述测定对象物的设计数据，确定所述反射像中的与所述测定对象物的各发光元件对应的位置。
9.一种检查装置，其中，
具备：
光照射部，其对多个发光元件形成中的测定对象物照射光；
光测量部，其测量对应于由所述光照射部照射的光而由所述测定对象物产生的发光；及
处理部，其输出所述光测量部的测量结果，
所述处理部输出在所述测定对象物中的层叠膜上的绝缘膜被形成了的面，以所述绝缘膜中的N层的电连接部位与P层的电连接部位相互电连接的方式形成有导电层的状态下的所述光测量部的测量结果。
10.如权利要求9所述的检查装置，其中，
所述处理部输出所述导电层被加工而使所述N层的电连接部位与所述P层的电连接部位未相互电连接的状态下的所述光测量部的测量结果。
11.如权利要求10所述的检查装置，其中，
所述处理部基于所述N层的电连接部位与所述P层的电连接部位相互电连接的状态下的所述光测量部的测量结果而确定接触不良的发光元件的部分，并且基于所述N层的电连接部位与所述P层的电连接部位未相互电连接的状态下的所述光测量部的测量结果而确定泄漏不良的发光元件的部分，基于确定结果而判别发光元件的合格品与不合格品。
12.如权利要求9～11中任一项所述的检查装置，其中，
所述光测量部还测量与由所述光照射部照射的光对应的来自所述测定对象物的反射光，
所述处理部基于通过在所述光测量部中测量反射光而获得的反射像、及预先取得的所述测定对象物的设计数据，确定所述反射像中的与所述测定对象物的各发光元件对应的位置。
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