JP2005347647A - Element and element transfer method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an element and its transfer method capable of transferring it by efficient energy transmission when selectively peeling the elements arrayed on a substrate using laser ablation technology. <P>SOLUTION: The laser ablation technology peels elements from a transfer substrate by radiating laser beam to an arbitrary element among the elements arrayed on the transfer substrate. The projection form of laser beam which is radiated is made similar to the form of elements arrayed on the transfer substrate. Since the projection form of laser beam is similar to the form of elements, the energy that the laser beam conveys is efficiently transmitted to the interface between the element and the transfer substrate. Since the corner of projection form of laser beam can be indefinite due to the effect of diffraction when the laser beam is refracted with an optical member such as a lens, the projection form of laser beam is preferred to be almost circular, with the form of element being preferred to be almost circular. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、素子および素子転写方法に関し、特にレーザー照射によって基板上に配列された素子を転写する素子転写方法、および転写される素子に関するものである。   The present invention relates to an element and an element transfer method, and more particularly to an element transfer method for transferring an element arranged on a substrate by laser irradiation, and an element to be transferred.

近年になって、コンピューターやテレビジョン受像装置などの表示装置において、液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置、有機ELを用いた表示装置などが開発され、表示装置の軽量化や薄型化が著しい。これらの軽量薄型の表示装置として、発光ダイオードを発光素子として用いる表示装置も提案されている。発光ダイオードを用いた表示装置では、青色、緑色、赤色を発光する発光ダイオードを半導体基板上にそれぞれ形成した後に、表示面上に対して配列し、駆動用の配線形成を行う必要がある。この素子の転写方法としては、真空吸着を用いて所望の位置に素子を配置する方法が広く用いられており、配線形成にはワイヤーボンディング技術などが用いられていた。   In recent years, as display devices such as computers and television receivers, liquid crystal display devices, plasma display devices, display devices using organic EL, and the like have been developed, and the display devices are becoming lighter and thinner. As these light and thin display devices, display devices using light emitting diodes as light emitting elements have also been proposed. In a display device using light emitting diodes, it is necessary to form light emitting diodes that emit blue, green, and red light on a semiconductor substrate, and then arrange the light emitting diodes on the display surface to form a driving wiring. As a method for transferring the element, a method of arranging the element at a desired position using vacuum suction is widely used, and a wire bonding technique or the like has been used for wiring formation.

しかし発光ダイオードは、原材料が高価なガリウム砒素(GaAs)系やガリウム・インジウム・リン(GaInP)系、窒化ガリウム(GaN)系などの半導体材料を用いて製造されるため、素子一個あたりの製造コストを下げるために素子サイズを小さくする必要があり、微小な素子を真空吸着で素子配列し、ワイヤーボンディングで配線形成することは困難であり、素子配列での位置精度を向上させることも困難である。そこで、基板上に等間隔で形成した微小な発光ダイオード素子を選択的に剥離して、他の基板に対して素子を転写する技術も提案されている(例えば特許文献1参照)。   However, light emitting diodes are manufactured using semiconductor materials such as gallium arsenide (GaAs), gallium indium phosphide (GaInP), and gallium nitride (GaN), which are expensive raw materials. It is necessary to reduce the element size in order to reduce the resistance, and it is difficult to arrange elements by vacuum suction and form wiring by wire bonding, and it is also difficult to improve the positional accuracy in the element arrangement . Therefore, a technique has been proposed in which minute light-emitting diode elements formed at equal intervals on a substrate are selectively peeled off and the elements are transferred to another substrate (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−77940号公報JP 2003-77940 A

特許文献1に記載された素子転写方法では、微小な発光ダイオード素子を基板から選択的に剥離するためには、剥離する対象の素子に対して光径の小さなレーザー光を照射し、基板と素子との界面での化学的変化や力学的変化を引き起こして素子と基板との間での結合を弱める所謂レーザーアブレーション技術を用いている。このレーザーアブレーション技術では、半導体基板上に密集して形成された微細な素子に対して選択的にレーザー光を照射するために、レーザー光の光径を小さくして素子に照射する必要があり、レーザー光をレンズなどの光学部材で集光して照射する方法が用いられている。   In the element transfer method described in Patent Document 1, in order to selectively peel off a small light emitting diode element from a substrate, a laser beam having a small light diameter is irradiated to the element to be peeled, and the substrate and the element In other words, a so-called laser ablation technique is used to weaken the bond between the element and the substrate by causing a chemical change or a mechanical change at the interface. In this laser ablation technique, in order to selectively irradiate a laser beam to fine elements formed densely on a semiconductor substrate, it is necessary to irradiate the element with a reduced laser beam diameter, A method of condensing and irradiating laser light with an optical member such as a lens is used.

レーザー光を照射することで素子と基板との間にエネルギーを加えて、素子を基板から剥離するためには、レーザー光の持つエネルギーを効率良く素子と基板との間に伝達する必要がある。しかし、光学部材を用いてレーザー光を集光することによって、光の回折などで基板上に照射されるレーザー光の結像パターンが乱れてしまうことや、光学部材の焦点距離および焦点深度などの影響によってレーザー光の照射範囲が定まらないなどの問題が発生し易かった。   In order to apply energy between the element and the substrate by irradiating the laser beam and peel the element from the substrate, it is necessary to efficiently transmit the energy of the laser beam between the element and the substrate. However, by condensing the laser beam using an optical member, the imaging pattern of the laser beam irradiated on the substrate is distorted due to light diffraction, and the focal length and depth of the optical member Problems such as the laser beam irradiation range not being determined due to the influence were easy to occur.

したがって本発明は、レーザーアブレーション技術を用いて基板上に配列された素子を選択的に剥離する際に、効率良くエネルギーを伝達して素子の転写を行うことが可能な素子および素子転写方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an element and an element transfer method capable of efficiently transferring energy and transferring an element when selectively separating elements arranged on a substrate using a laser ablation technique. The purpose is to do.

上記課題を解決するために本発明の素子は、転写基板上に配設されレーザー光の照射によって前記転写基板から剥離される素子であって、前記転写基板に投影される前記レーザー光の形状と当該素子の前記転写基板に接触する面の形状とが実質的に相似であることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an element of the present invention is an element that is disposed on a transfer substrate and is peeled off from the transfer substrate by laser light irradiation, and has a shape of the laser light projected onto the transfer substrate. The shape of the surface of the element that contacts the transfer substrate is substantially similar.

レーザー光の投影形状と素子の形状とを実質的に相似形状とすることによって、素子と転写基板とが接触する領域に対して効率良くレーザー光のエネルギーを伝達することができ、転写基板から素子を剥離する効率を向上させることが可能となる。   By making the projected shape of the laser beam and the shape of the element substantially similar, the energy of the laser beam can be efficiently transmitted to the area where the element and the transfer substrate are in contact with each other. It is possible to improve the efficiency of peeling.

また、通常のレーザー光の形状は円形又は楕円形であり、レーザー光の転写基板に投影される形状を略円形若しくは略楕円形として、当該素子の転写基板と接触する面の形状を略円形若しくは略楕円形とすることにより、レーザー光の投影形状に角部分が存在しないため、レンズ等の光学部材での回折によって角部で生じる回折光の発生を抑制でき、レーザーアブレーションに用いられるレーザー光の投影形状を素子の外形を精度良く反映させることが可能である。また、転写基板と接触する面に、レーザー光の照射によって粘着力が低下する剥離層が形成されていることにより、レーザー光を照射された素子を容易に転写基板から剥離することができるため、素子の転写効率を向上させることが可能となる。   Further, the shape of the normal laser beam is a circle or an ellipse, and the shape of the laser beam projected onto the transfer substrate is set to a substantially circle or a substantially ellipse, and the shape of the surface in contact with the transfer substrate of the element is set to a substantially circle or By adopting a substantially elliptical shape, there is no corner portion in the projection shape of the laser beam, so that the generation of diffracted light at the corner portion due to diffraction by an optical member such as a lens can be suppressed, and the laser beam used for laser ablation can be suppressed. It is possible to accurately reflect the outer shape of the element in the projected shape. In addition, since a release layer whose adhesive force is reduced by irradiation with laser light is formed on the surface in contact with the transfer substrate, the element irradiated with laser light can be easily peeled from the transfer substrate. The transfer efficiency of the element can be improved.

また、上記課題を解決するために本発明の素子転写方法は、転写基板上に配設された素子に対してレーザー光を照射して、前記転写基板から前記素子を剥離する素子転写方法であって、前記レーザー光の前記転写基板に投影する形状を前記素子の前記転写基板に接触する面の形状と実質的に相似とすることを特徴とする   In order to solve the above problems, the element transfer method of the present invention is an element transfer method in which the element disposed on the transfer substrate is irradiated with a laser beam to peel the element from the transfer substrate. The shape of the laser beam projected onto the transfer substrate is substantially similar to the shape of the surface of the element that contacts the transfer substrate.

レーザー光の投影形状と素子の形状とを実質的に相似形状とすることによって、素子と転写基板とが接触する領域に対して効率的にレーザー光のエネルギーを伝達することができ、転写基板から素子を剥離する効率を向上させることが可能となる。   By making the projected shape of the laser beam and the shape of the element substantially similar, the energy of the laser beam can be efficiently transmitted to the area where the element and the transfer substrate are in contact with each other. It becomes possible to improve the efficiency of peeling the element.

素子の転写基板と接触する面の形状が実質的に円形若しくは楕円形であり、レーザー光の転写基板に投影する形状が実質的に円形若しくは楕円形であることにより、レーザー光の投影形状に角部分が存在しないため、レンズ等の光学部材での回折によって角部で生じる回折光の発生を抑制でき、レーザーアブレーションに用いられるレーザー光の投影形状を素子の外形を精度良く反映させることが可能である。また、転写基板と接触する面に、レーザー光の照射によって粘着力が低下する剥離層が形成されていることにより、レーザー光を照射された素子を容易に転写基板から剥離することができるため、素子の転写効率を向上させることが可能となる。   The shape of the surface of the element that contacts the transfer substrate is substantially circular or elliptical, and the shape of the laser light projected onto the transfer substrate is substantially circular or elliptical. Since there is no part, it is possible to suppress the generation of diffracted light at the corners due to diffraction by an optical member such as a lens, and it is possible to accurately reflect the external shape of the element with the projected shape of the laser light used for laser ablation. is there. In addition, since a release layer whose adhesive force is reduced by irradiation with laser light is formed on the surface in contact with the transfer substrate, the element irradiated with laser light can be easily peeled from the transfer substrate. The transfer efficiency of the element can be improved.

レーザー光の照射は、開口部を形成したマスクを介して転写基板にエキシマレーザーを照射する様にしてもよい。この場合、マスクに形成した複数の開口部を通過したレーザー光で、複数の素子を一括して転写基板から剥離することができる。レンズの外周近辺で屈折された光線と中心近辺を通過した光線との光路差が発生しても、開口部を略円形としてレーザー光の投影形状に差が生じ難くなり、開口部と相似する投影形状で素子に対して効率的にエネルギーを伝達することが可能である。   The laser light irradiation may be performed by irradiating the transfer substrate with an excimer laser through a mask in which an opening is formed. In this case, the plurality of elements can be peeled off from the transfer substrate at once by the laser light that has passed through the plurality of openings formed in the mask. Even if there is a difference in the optical path between the light refracted near the lens periphery and the light that has passed near the center, the opening is almost circular, making it difficult for the difference in the projected shape of the laser light, and a projection similar to the opening. It is possible to efficiently transfer energy to the element in shape.

またレーザー光の照射は、YAGレーザーを回転ミラーで反射してマスクを介して転写基板にレーザー光を照射するとしてもよい。YAGレーザーのガルバノスキャンによって、レーザー光を照射する素子を任意に選択することで、選択的に素子の転写を行うことができる。   The laser light may be irradiated by reflecting the YAG laser with a rotating mirror and irradiating the transfer substrate with the laser light through a mask. By arbitrarily selecting an element to be irradiated with laser light by a YAG laser galvano scan, the element can be selectively transferred.

レーザー光の投影形状と素子の形状とを実質的に相似形状とすることによって、素子と転写基板とが接触する領域に対して効率的にレーザー光のエネルギーを伝達することができ、転写基板から素子を剥離する効率を向上させることが可能となる。また、レーザー光の転写基板に投影される形状が略円形であり、当該素子の転写基板と接触する面の形状が略円形であることにより、レーザー光の投影形状に角部分が存在しないため、レンズ等の光学部材での回折によって角部で生じる回折光の発生を抑制でき、レーザーアブレーションに用いられるレーザー光の投影形状と素子の外形との相似を良好に維持することが可能である。また、転写基板と接触する面に、レーザー光の照射によって粘着力が低下する剥離層が形成されていることにより、レーザー光を照射された素子を容易に転写基板から剥離することができるため、素子の転写効率を向上させることが可能となる。   By making the projected shape of the laser beam and the shape of the element substantially similar, the energy of the laser beam can be efficiently transmitted to the area where the element and the transfer substrate are in contact with each other. It becomes possible to improve the efficiency of peeling the element. In addition, since the shape of the laser light projected onto the transfer substrate is substantially circular, and the shape of the surface that contacts the transfer substrate of the element is substantially circular, there is no corner portion in the laser light projection shape, Generation of diffracted light generated at the corners due to diffraction by an optical member such as a lens can be suppressed, and the similarity between the projected shape of the laser light used for laser ablation and the outer shape of the element can be favorably maintained. In addition, since a release layer whose adhesive force is reduced by irradiation with laser light is formed on the surface in contact with the transfer substrate, the element irradiated with laser light can be easily peeled from the transfer substrate. The transfer efficiency of the element can be improved.

以下、本発明を適用した素子および素子転写方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本発明は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。   Hereinafter, an element and an element transfer method to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.

図1は、本発明の素子転写方法を用いて転写される素子の構造例を示す図であり、図1(a)は素子を基板上に配列した状態を示す断面図であり、図1(b)は基板上に配列された素子を示した平面図である。図1に示すように、転写基板25上に略円柱形状の素子2が複数配列されている。転写基板25は、素子2を表面上に配置して保持できる程度に平坦さと剛性を有している板状の部材であり、例えばサファイア基板を用いて構成される。転写基板25上に配列された素子2は、転写基板25上で結晶成長されたものを用いるとしても良い。また、素子2を他の基板上で結晶成長させて転写基板25上に転写するとしても良く、その場合には転写基板25と素子2とは接着剤などにより接着される。   FIG. 1 is a diagram showing an example of the structure of an element transferred using the element transfer method of the present invention, and FIG. 1A is a cross-sectional view showing a state in which the elements are arranged on a substrate. b) is a plan view showing elements arranged on a substrate. As shown in FIG. 1, a plurality of substantially cylindrical elements 2 are arranged on a transfer substrate 25. The transfer substrate 25 is a plate-like member that is flat and rigid enough to place and hold the element 2 on the surface, and is configured by using, for example, a sapphire substrate. The elements 2 arranged on the transfer substrate 25 may be those grown on the transfer substrate 25 by crystal growth. Alternatively, the element 2 may be crystal-grown on another substrate and transferred onto the transfer substrate 25. In that case, the transfer substrate 25 and the element 2 are bonded together with an adhesive or the like.

転写される素子2は、図1(b)に示すように複数個、転写基板25上で行方向および列方向に所定の間隔を空けた位置に配置されている素子である。転写基板25上に配置された素子2のサイズは均一でなくとも良く、例えば、転写基板25としての矩形状のサファイア基板を用い、直径約15μmの素子2を18.75μmのピッチで配列し、直径約20μmの素子2を25μmのピッチで配列するなど、複数種類のサイズの素子2を異なるピッチで配列するようにしても良い。   As shown in FIG. 1B, a plurality of elements 2 to be transferred are elements arranged at predetermined intervals on the transfer substrate 25 in the row direction and the column direction. The sizes of the elements 2 arranged on the transfer substrate 25 may not be uniform. For example, a rectangular sapphire substrate as the transfer substrate 25 is used, and the elements 2 having a diameter of about 15 μm are arranged at a pitch of 18.75 μm. A plurality of sizes of elements 2 may be arranged at different pitches, such as elements 2 having a diameter of about 20 μm arranged at a pitch of 25 μm.

図1に示すように、素子2は、n型の不純物がドープされたn?GaAs層13上に、多重量子井戸構造を有する活性層であるMQW層14、p型の不純物がドープされたp?GaAs層15およびpコンタクトメタル層16が積層して形成され、pコンタクトメタル層16上に電気伝導度の高い金属によってシード層21およびバンプメタル層22が形成されている。また、素子2と転写基板25との間には接着剤層23と剥離層24とが形成されており、素子2を転写基板25に接着して配置している。また、MQW層14、p?GaAs層15、pコンタクトメタル層16、シード層21およびバンプメタル層22の周囲には絶縁性の樹脂によって絶縁層19が形成されている。n?GaAs層13の表面には、nコンタクトメタル層26が形成されており、バンプメタル層22とnコンタクトメタル層26との間に電流を流すことで、MQW層14で発光が起きる発光ダイオードが形成されている。   As shown in FIG. 1, the element 2 includes an nW GaAs layer 13 doped with an n-type impurity, an MQW layer 14 that is an active layer having a multiple quantum well structure, and a p-type doped with a p-type impurity. A GaAs layer 15 and a p-contact metal layer 16 are stacked, and a seed layer 21 and a bump metal layer 22 are formed on the p-contact metal layer 16 with a metal having high electrical conductivity. Further, an adhesive layer 23 and a release layer 24 are formed between the element 2 and the transfer substrate 25, and the element 2 is disposed by being bonded to the transfer substrate 25. Further, an insulating layer 19 is formed of an insulating resin around the MQW layer 14, the p? GaAs layer 15, the p contact metal layer 16, the seed layer 21, and the bump metal layer 22. An n-contact metal layer 26 is formed on the surface of the n-GaAs layer 13, and a light-emitting diode that emits light in the MQW layer 14 when a current is passed between the bump metal layer 22 and the n-contact metal layer 26. Is formed.

素子2の外形は略円柱形状であり、素子2を構成する各層の形状も略円柱形状をなしている。nコンタクトメタル層26の電極パターンは、MQW層14、p−GaAs層15およびpコンタクトメタル層16が形成されている領域と重なる範囲に形成され、MQW層14の円周状の端部に沿って円弧状に形成する。また、nコンタクトメタル層26をバンプメタル層22が形成されている領域とは重ならない領域に形成するとしても良い。nコンタクトメタル層26をMQW層14の円周状の端部に沿って円弧状に形成することで、素子2に電流を流してMQW層14が発光した場合に、nコンタクトメタル層26によって光が遮られる領域をMQW層14の端部に止めることができるため、素子2の光取り出し効率を向上させることが可能となる。   The outer shape of the element 2 is substantially cylindrical, and the shape of each layer constituting the element 2 is also substantially cylindrical. The electrode pattern of the n contact metal layer 26 is formed in a range overlapping the region where the MQW layer 14, the p-GaAs layer 15 and the p contact metal layer 16 are formed, and extends along the circumferential end of the MQW layer 14. To form an arc. Further, the n contact metal layer 26 may be formed in a region that does not overlap the region where the bump metal layer 22 is formed. By forming the n contact metal layer 26 in an arc shape along the circumferential end of the MQW layer 14, when the MQW layer 14 emits light when a current is passed through the element 2, the n contact metal layer 26 emits light. Since the region where the light is blocked can be stopped at the end of the MQW layer 14, the light extraction efficiency of the element 2 can be improved.

転写基板25から素子2を選択的に剥離する方法としては、例えば、転写基板25の素子2が配列されていない裏面から、転写基板25を透過するようにレーザー光を任意の素子2に照射するレーザーアブレーションを用いることができる。レーザーアブレーションとは、照射光を吸収した固体材料が光化学的または熱的に励起され、その表面や内部の原子又は分子の結合が切断されて放出されることであり、主に固体材料の全部または一部が溶融、蒸発、気化などの相変化を生じる現象として現れる。例えば、転写基板25としてサファイア基板を用いて、窒化ガリウム(GaN)系の素子2をレーザーアブレーションで剥離すると、素子と基板との界面で窒化ガリウムが金属のガリウム(Ga)と窒素ガスに分解して、素子2を容易に剥離することができる。   As a method for selectively separating the element 2 from the transfer substrate 25, for example, a laser beam is irradiated to an arbitrary element 2 so as to pass through the transfer substrate 25 from the back surface of the transfer substrate 25 where the elements 2 are not arranged. Laser ablation can be used. Laser ablation means that a solid material that has absorbed irradiated light is photochemically or thermally excited, and its surface and internal atomic or molecular bonds are cut and released. Part of it appears as a phenomenon that causes phase changes such as melting, evaporation, and vaporization. For example, when a sapphire substrate is used as the transfer substrate 25 and the gallium nitride (GaN) element 2 is peeled off by laser ablation, the gallium nitride is decomposed into metal gallium (Ga) and nitrogen gas at the interface between the element and the substrate. Thus, the element 2 can be easily peeled off.

図2はレーザー光を転写基板25の任意の領域に対して照射する方法を示す一例であり、エキシマレーザーとマスク投影の光学系とを用いる方法を説明する模式図である。エキシマレーザー発生装置50からレーザー光51を照射して、マスク52に形成した開口部53を通過するレーザー光51のみをガルバノミラーなどの反射鏡54に入射させる。開口部53を通過したレーザー光51は反射鏡54で反射されてレンズ55に入射し、レンズ55でレーザー光51が屈折されて集光されることで転写基板25の所定領域にレーザー光51が照射される。これにより、転写基板25上の任意の位置に配置されている素子2と転写基板25とを選択的に剥離して、高スループット、高位置精度、高エネルギー利用率の転写を行うことができる。本発明の素子転写方法では、素子2を転写基板25から剥離するレーザーアブレーション技術で、マスク52に形成する開口部53の形状を素子2の形状と相似形状としておく。   FIG. 2 is an example showing a method of irradiating an arbitrary region of the transfer substrate 25 with laser light, and is a schematic diagram for explaining a method using an excimer laser and an optical system for mask projection. A laser beam 51 is irradiated from the excimer laser generator 50 so that only the laser beam 51 passing through the opening 53 formed in the mask 52 is incident on a reflecting mirror 54 such as a galvanometer mirror. The laser beam 51 that has passed through the opening 53 is reflected by the reflecting mirror 54 and enters the lens 55, and the laser beam 51 is refracted and collected by the lens 55, so that the laser beam 51 is applied to a predetermined region of the transfer substrate 25. Irradiated. Thereby, the element 2 and the transfer substrate 25 arranged at an arbitrary position on the transfer substrate 25 can be selectively peeled off to perform transfer with high throughput, high position accuracy, and high energy utilization rate. In the element transfer method of the present invention, the shape of the opening 53 formed in the mask 52 is made similar to the shape of the element 2 by a laser ablation technique for peeling the element 2 from the transfer substrate 25.

図3はレーザーアブレーションで用いるマスク52と開口部53の形状を示す平面図である。図1に示したように素子2を略円柱形状に形成した場合には、開口部53の開口形状も略円形とすることで、開口部53を通過したレーザー光51の投影形状が略円形となる。従って、反射鏡54で反射されてレンズ55で屈折されたレーザー光51の投影形状も略円形となり、転写基板25上に配列されている素子2の転写基板25と接する領域に対して効率的にレーザー光51のエネルギーを伝達することができる。   FIG. 3 is a plan view showing the shapes of the mask 52 and the opening 53 used in laser ablation. As shown in FIG. 1, when the element 2 is formed in a substantially cylindrical shape, the opening shape of the opening 53 is also made substantially circular, so that the projected shape of the laser light 51 that has passed through the opening 53 is made substantially circular. Become. Therefore, the projected shape of the laser light 51 reflected by the reflecting mirror 54 and refracted by the lens 55 is also substantially circular, and it is efficient for the region in contact with the transfer substrate 25 of the elements 2 arranged on the transfer substrate 25. The energy of the laser beam 51 can be transmitted.

図4は、開口部53sとして略正方形の孔をマスクに開口して、レーザー光をレンズ55で集光させて投影した場合を模式的に示した図である。略正方形の開口部53sを通過したレーザー光はレンズ55に入射するまでは開口部53sと同一形状を維持しており、レンズ55を通過したレーザー光は屈折されてその結像位置で投影像56が現れる。このとき、レーザー光はレンズ55による回折が生じ、投影像56の角部分が明確に投影されないなど、投影像56と開口部53sの形状とが良好な相似関係を維持できない可能性がある。しかし、開口部として略円形のものを用いると、投影像に角部分が存在しないため、レーザーアブレーションに用いられるレーザー光の投影形状と素子2の外形との相似を良好に維持することが可能である。   FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a case where a substantially square hole is opened as the opening 53s in a mask, and laser light is condensed by the lens 55 and projected. The laser light that has passed through the substantially square opening 53 s maintains the same shape as the opening 53 s until it enters the lens 55, and the laser light that has passed through the lens 55 is refracted and projected at the imaging position 56. Appears. At this time, there is a possibility that the laser beam is diffracted by the lens 55 and the corner portion of the projection image 56 is not projected clearly, so that a good similarity between the shape of the projection image 56 and the opening 53s cannot be maintained. However, if a substantially circular opening is used, there is no corner in the projected image, so that it is possible to maintain a good similarity between the projected shape of the laser light used for laser ablation and the outer shape of the element 2. is there.

すなわち、素子2の形状を略円柱形状としマスク52の開口部53を略円形とすることで、レーザー光51がレンズ55などの光学部材によって集光されたとしても、転写基板25に照射されるレーザー光51の投影形状を良好に維持して効率的にエネルギーを伝達し、高効率で素子2を転写基板25から剥離することが可能となる。   That is, by making the shape of the element 2 substantially cylindrical and the opening 53 of the mask 52 substantially circular, even if the laser beam 51 is collected by an optical member such as the lens 55, the transfer substrate 25 is irradiated. The projection shape of the laser beam 51 is maintained well, energy is efficiently transmitted, and the element 2 can be peeled from the transfer substrate 25 with high efficiency.

また、マスク52に形成した複数の開口部53を通過したレーザー光51で、複数の素子2を一括して転写基板25から剥離する場合に、レンズ55の外周近辺で屈折された光線と中心近辺を通過した光線との光路差が発生してしまう可能性がある。しかし、開口部53を略円形とすることで、転写基板25に投影されるレーザー光51の投影形状に差が生じ難くなるため、開口部53と相似する投影形状で素子2に対して効率的にエネルギーを伝達することが可能である。   Further, when the plurality of elements 2 are peeled off from the transfer substrate 25 by the laser beam 51 that has passed through the plurality of openings 53 formed in the mask 52, the light beam refracted near the outer periphery of the lens 55 and the vicinity of the center. There is a possibility that an optical path difference with the light beam that has passed through will occur. However, since the opening 53 has a substantially circular shape, a difference in the projection shape of the laser light 51 projected onto the transfer substrate 25 is less likely to occur, so that the projection shape similar to the opening 53 is efficient for the element 2. It is possible to transmit energy to.

次に、素子2の形状をマスク52に形成された開口部53の形状と相似させて円柱形状とする素子2の製造方法について図5乃至図20を用いて説明する。なお、本発明の素子製造方法は、素子2の形状をレーザーアブレーションで用いるマスク52の開口部53形状と相似形状にすることが出来れば、以下に述べる製造方法に限定しない。   Next, a manufacturing method of the element 2 in which the shape of the element 2 is similar to the shape of the opening 53 formed in the mask 52 to form a columnar shape will be described with reference to FIGS. The element manufacturing method of the present invention is not limited to the manufacturing method described below as long as the shape of the element 2 can be similar to the shape of the opening 53 of the mask 52 used in laser ablation.

図5(a)は、結晶成長させる成長基板上に各層を形成した状態を示す工程断面図であり、図5(b)は各層の組成例と厚さの例を示した表である。成長基板11として例えば直径2インチのサファイア基板を用い、成長基板11上に、例えばMO−CVD法(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:有機金属気相成長法)を用いてバッファー層12、n−GaN層13、MQW層14およびp−GaN層15を積層して形成する。バッファー層12は、サファイア基板である成長基板11上にGaN(窒化ガリウム)系の半導体層を成長させることが可能な材料で形成された層であり、例えば不純物をドープしていないGaN(窒化ガリウム)を約900nm成長させることで形成されている。また、n−GaN層13は、n型の不純物をドープした層であり、例えば不純物としてSi(ケイ素)をドープしたGaN層を約4000nm成長させることで形成されている。   FIG. 5A is a process cross-sectional view showing a state in which each layer is formed on a growth substrate for crystal growth, and FIG. 5B is a table showing an example of composition and thickness of each layer. For example, a sapphire substrate having a diameter of 2 inches is used as the growth substrate 11, and the buffer layer 12 and the n-GaN layer are formed on the growth substrate 11 by using, for example, an MO-CVD method (Metal Organic Chemical Vapor Deposition). 13, the MQW layer 14 and the p-GaN layer 15 are laminated and formed. The buffer layer 12 is a layer formed of a material capable of growing a GaN (gallium nitride) based semiconductor layer on a growth substrate 11 which is a sapphire substrate. For example, GaN (gallium nitride) which is not doped with impurities. ) Is grown by about 900 nm. The n-GaN layer 13 is a layer doped with an n-type impurity, and is formed, for example, by growing a GaN layer doped with Si (silicon) as an impurity to about 4000 nm.

またMQW層14は、多重量子井戸構造(Multi−Quantum Well)を有する活性層であり、例えばGaN層とInGaN(インジウム・ガリウム・ナイトライド)層とを交互に複数積層して複数の量子井戸構造を構成することで形成される。p−GaN層15は、p型の不純物をドープした層であり、例えば不純物としてMg(マグネシウム)をドープしたGaN層とInGaN層を積層して形成される。p−GaN層15を形成した後に、例えば窒素と酸素を混合した雰囲気下で過熱を行い、p−GaN層15を活性化するためのアニールを行う。   The MQW layer 14 is an active layer having a multi-quantum well structure. For example, a plurality of GaN layers and InGaN (indium gallium nitride) layers are alternately stacked to form a plurality of quantum well structures. It is formed by comprising. The p-GaN layer 15 is a layer doped with a p-type impurity, and is formed, for example, by laminating a GaN layer doped with Mg (magnesium) as an impurity and an InGaN layer. After forming the p-GaN layer 15, for example, overheating is performed in an atmosphere in which nitrogen and oxygen are mixed, and annealing for activating the p-GaN layer 15 is performed.

次に図6に示すように、p−GaN層15上にpコンタクト電極を形成する。図6(a)はpコンタクト電極を形成した状態を示す工程断面図であり、図6(b)は平面図である。まず、活性化されたp−GaN層15上に、pコンタクトメタル層16を蒸着し、pコンタクトメタル層16上にマスク層17を蒸着する。pコンタクトメタル層16は、p−GaN層15とのオーミックコンタクトを確保することができる金属で形成され、例えばNi(ニッケル)、Pt(白金)およびAu(金)を蒸着で積層した層である。マスク層17は、後工程でのエッチング用マスクとして機能する層であり、例えばNiを蒸着することで形成される。次に、リフトオフで所定の領域以外のpコンタクトメタル層16およびマスク層17を除去する。所望の形状に開口部を形成したマスクを用いることで、pコンタクトメタル層16およびマスク層17を所望の形状に形成することができる。図6(b)では、直径約15μmの略円形状のマスク層17を18.75μmのピッチで残留させ、直径約14μmの略円形状のマスク層17を25μmのピッチで残留させるなど、複数種類のサイズのマスク層17を異なるピッチで残留させた例を示している。   Next, as shown in FIG. 6, a p-contact electrode is formed on the p-GaN layer 15. FIG. 6A is a process cross-sectional view showing a state in which a p-contact electrode is formed, and FIG. 6B is a plan view. First, a p-contact metal layer 16 is deposited on the activated p-GaN layer 15, and a mask layer 17 is deposited on the p-contact metal layer 16. The p-contact metal layer 16 is formed of a metal that can ensure ohmic contact with the p-GaN layer 15, and is a layer in which, for example, Ni (nickel), Pt (platinum), and Au (gold) are stacked by vapor deposition. . The mask layer 17 is a layer that functions as an etching mask in a later process, and is formed by evaporating Ni, for example. Next, the p-contact metal layer 16 and the mask layer 17 other than the predetermined region are removed by lift-off. By using a mask in which an opening is formed in a desired shape, the p-contact metal layer 16 and the mask layer 17 can be formed in a desired shape. In FIG. 6B, a substantially circular mask layer 17 having a diameter of about 15 μm is left at a pitch of 18.75 μm, and a substantially circular mask layer 17 having a diameter of about 14 μm is left at a pitch of 25 μm. The example which left the mask layer 17 of the size with a different pitch is shown.

次に図7に示すように、マスク層17をマスクとしてドライエッチングを行い溝18を形成する。図7(a)はエッチングでn−GaAs層13まで溝を形成した状態を示す工程断面図であり、図7(b)は平面図である。ドライエッチングとしては、例えば、塩素を用いた誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング(ICP?RIE)技術を用いることができる。マスク層17は、塩素に対して耐性のあるNiで形成されているため、マスク層17が残留している領域ではエッチングが進行しないが、マスク層17の無い領域ではエッチングが進行して、p−GaN層15、MQW層14およびn−GaN層13の一部が除去される。エッチングの量は任意であるが素子2を分離するためには少なくともn−GaN層13にまで到達するまでエッチングを行う必要があり、例えば約0.5μm〜1.0μm程度の深さまで除去する。   Next, as shown in FIG. 7, the groove 18 is formed by dry etching using the mask layer 17 as a mask. FIG. 7A is a process cross-sectional view showing a state where grooves are formed up to the n-GaAs layer 13 by etching, and FIG. 7B is a plan view. As the dry etching, for example, an inductively coupled plasma reactive ion etching (ICP? RIE) technique using chlorine can be used. Since the mask layer 17 is made of Ni that is resistant to chlorine, the etching does not proceed in the region where the mask layer 17 remains, but the etching proceeds in the region where the mask layer 17 does not exist, and p The GaN layer 15, the MQW layer 14, and the n-GaN layer 13 are partially removed. Although the amount of etching is arbitrary, in order to separate the element 2, it is necessary to perform etching until it reaches at least the n-GaN layer 13. For example, it is removed to a depth of about 0.5 μm to 1.0 μm.

n−GaN層13に到達するまでエッチングを行うことで、エッチング後には、マスク層17が残留している領域ではn−GaN層13、MQW層14、p−GaN層15およびpコンタクトメタル層16が積層された状態であり、マスク層17が残留していない領域には溝18が形成されて、n−GaN層13が露出した状態となる。これにより、素子2を構成する各層が溝18によってマスク層17の形状に分離されることになる。   Etching is performed until the n-GaN layer 13 is reached. After the etching, the n-GaN layer 13, the MQW layer 14, the p-GaN layer 15, and the p-contact metal layer 16 in the region where the mask layer 17 remains. In this state, a trench 18 is formed in a region where the mask layer 17 does not remain, and the n-GaN layer 13 is exposed. As a result, the layers constituting the element 2 are separated into the shape of the mask layer 17 by the grooves 18.

次に図8に示すように、ウェットエッチングでマスク層17の除去を行う。図8(a)はマスク層17を除去した状態を示す工程断面図であり、図8(b)は平面図である。この工程では、例えば、リン酸と酢酸を混合したエッチャントを用いてウェットエッチングを行うことで、マスク層17として残留しているNi層を除去する。マスク層17を除去することにより、pコンタクトメタル層16が露出されることになる。pコンタクトメタル層16は、マスク層17の下に形成されてドライエッチングによりマスク層17以外の領域では除去されているため、マスク層17と同様の略円形状にpコンタクトメタル層16が露出される。マスク層17が最上層として残留したままでは、表面がNiであるためにマスク層17を認識し難く、後工程でのアライメントなどで素子2の位置を認識する効率が落ちる可能性がある。したがって、マスク層17を除去してpコンタクトメタル層16を露出させることが望ましい。   Next, as shown in FIG. 8, the mask layer 17 is removed by wet etching. FIG. 8A is a process cross-sectional view showing a state where the mask layer 17 is removed, and FIG. 8B is a plan view. In this step, for example, wet etching is performed using an etchant in which phosphoric acid and acetic acid are mixed to remove the Ni layer remaining as the mask layer 17. By removing the mask layer 17, the p-contact metal layer 16 is exposed. Since the p-contact metal layer 16 is formed under the mask layer 17 and is removed in a region other than the mask layer 17 by dry etching, the p-contact metal layer 16 is exposed in a substantially circular shape similar to the mask layer 17. The If the mask layer 17 remains as the uppermost layer, it is difficult to recognize the mask layer 17 because the surface is Ni, and the efficiency of recognizing the position of the element 2 by alignment in a later process may be reduced. Therefore, it is desirable to remove the mask layer 17 and expose the p contact metal layer 16.

次に図9に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いて絶縁層19およびビア20を形成する。図9(a)は絶縁層19およびビア20を形成した状態を示す工程断面図であり、図9(b)は平面図である。ドライエッチング工程で形成した溝18およびp−GaN層15上に、例えばポジ型の感光性ポリイミドを塗布し、フォトリソグラフィー技術を用いて所定の領域のみを感光させ、溝18周辺領域にのみ絶縁層19を形成するとともに、p−GaN層15まで到達する孔であるビア20を形成する。図9(a)および図9(b)に示すように、pコンタクトメタル層16の直径よりもビア20の直径を小さく形成することにより、絶縁層19は溝18を埋めるだけではなく、一部がp−GaN層15の円周領域上に重なって積層される。p−GaN層15上に積層されている絶縁層19は例えば直径約7μmで厚さ約6.5μmであり、その場合はビア20の深さも約6.5μm程度となる。絶縁層19は、感光性ポリイミドを硬化することで形成されるため、絶縁性の材料を用いて溝18を埋めることによって、溝18によって略円形のパターンに分離されたMQW層14、p−GaAs層15およびpコンタクトメタル層16は、隣り合うパターン間での絶縁が確保されることになる。また、ビア20がpコンタクトメタル層16まで到達しているため、pコンタクトメタル層16の一部はビア20から露出した状態となる。   Next, as shown in FIG. 9, the insulating layer 19 and the via 20 are formed by using a photolithography technique. FIG. 9A is a process cross-sectional view showing a state in which the insulating layer 19 and the via 20 are formed, and FIG. 9B is a plan view. On the groove 18 and the p-GaN layer 15 formed by the dry etching process, for example, positive photosensitive polyimide is applied, and only a predetermined region is exposed using a photolithography technique, and an insulating layer is formed only in the peripheral region of the groove 18. 19 and a via 20 that is a hole reaching the p-GaN layer 15 is formed. As shown in FIGS. 9A and 9B, the insulating layer 19 not only fills the trench 18 but also partially by forming the via 20 smaller in diameter than the p contact metal layer 16. Are stacked on the circumferential region of the p-GaN layer 15. For example, the insulating layer 19 stacked on the p-GaN layer 15 has a diameter of about 7 μm and a thickness of about 6.5 μm. In this case, the depth of the via 20 is also about 6.5 μm. Since the insulating layer 19 is formed by curing photosensitive polyimide, the MQW layer 14 and p-GaAs separated into a substantially circular pattern by the groove 18 by filling the groove 18 with an insulating material. The layer 15 and the p-contact metal layer 16 ensure insulation between adjacent patterns. Further, since the via 20 reaches the p contact metal layer 16, a part of the p contact metal layer 16 is exposed from the via 20.

次に図10に示すように、ビア20内を金属で満たしてバンプメタル層を形成する。図10(a)はバンプメタル層を絶縁層19上に形成した状態を示す工程断面図であり、図10(b)は平面図である。ビア20が開口された絶縁層19の全面に対して、スパッタリング技術を用いてシード層21を形成する。絶縁層19の全面とビア20の内部に形成するシード層21としては、例えばTiを約50nm成膜した後にCuを約1μm成膜するなどの多層構造としてもよい。シード層21を形成した後に、絶縁層19上およびビア20内部に金属を堆積させてバンプメタル層22を形成する。バンプメタル層22は、例えば電解メッキ技術を用いてシード層21表面にCuを堆積させることによって形成される。ビア20はpコンタクトメタル層16まで到達する孔であるので、シード層21およびバンプメタル層22を形成することで、pコンタクトメタル層16および素子2を構成する各層との電気的な接続を確保することができる。   Next, as shown in FIG. 10, the via 20 is filled with a metal to form a bump metal layer. FIG. 10A is a process cross-sectional view showing a state in which a bump metal layer is formed on the insulating layer 19, and FIG. 10B is a plan view. A seed layer 21 is formed on the entire surface of the insulating layer 19 in which the via 20 is opened by using a sputtering technique. The seed layer 21 formed on the entire surface of the insulating layer 19 and the inside of the via 20 may have a multilayer structure in which, for example, a Cu film is formed by about 1 μm after a Ti film is formed by about 50 nm. After forming the seed layer 21, a metal is deposited on the insulating layer 19 and inside the via 20 to form a bump metal layer 22. The bump metal layer 22 is formed by depositing Cu on the surface of the seed layer 21 using, for example, an electrolytic plating technique. Since the via 20 is a hole that reaches the p contact metal layer 16, the seed layer 21 and the bump metal layer 22 are formed to ensure electrical connection between the p contact metal layer 16 and each of the layers constituting the element 2. can do.

次に図11に示すように、CMP(化学機械研磨)技術を用いてバンプメタル層22の研磨を行う。図11(a)は絶縁層19が露出するまで研磨を行った状態を示す工程断面図であり、図11(b)は平面図である。例えばメッキ技術によってCuを積層してバンプメタル層22を形成した場合には、Cu−CMP技術を用いてバンプメタル層22を研磨することによって、バンプメタル層22のCuを平坦化しながら除去することが出来る。Cu−CMPによる研磨では、バンプメタル層22のCuのみを研磨していくため、研磨は絶縁層19上に成膜されているシード層21のTi膜が露出した時点で終了する。次に、シード層21のTi膜をウェットエッチングによって除去し絶縁層19を露出させる。シード層21のTi膜を除去することで、各ビア20内に埋め込まれたバンプメタル層22同士の間での電気的接続が切られて孤立化することになる。また、シード層21のTi膜を除去した段階では、絶縁層19およびバンプメタル層22の表面は略面一となる。   Next, as shown in FIG. 11, the bump metal layer 22 is polished using a CMP (Chemical Mechanical Polishing) technique. FIG. 11A is a process cross-sectional view illustrating a state in which polishing is performed until the insulating layer 19 is exposed, and FIG. 11B is a plan view. For example, when the bump metal layer 22 is formed by laminating Cu by a plating technique, the bump metal layer 22 is polished using the Cu-CMP technique to remove Cu in the bump metal layer 22 while flattening. I can do it. In the polishing by Cu-CMP, since only Cu of the bump metal layer 22 is polished, the polishing is finished when the Ti film of the seed layer 21 formed on the insulating layer 19 is exposed. Next, the Ti film of the seed layer 21 is removed by wet etching to expose the insulating layer 19. By removing the Ti film of the seed layer 21, the electrical connection between the bump metal layers 22 embedded in each via 20 is cut and isolated. Further, at the stage where the Ti film of the seed layer 21 is removed, the surfaces of the insulating layer 19 and the bump metal layer 22 are substantially flush.

次に図12に示すように、バンプメタル層22側に転写基板を貼り合せる。図12(a)はバンプメタル層22および絶縁層19が形成されている表面に転写基板を貼り合わせた状態を示す工程断面図であり、図12(b)は成長基板11側から見た平面図である。まず、成長基板11と同等の面積を有する転写基板25を用意し、転写基板25上に剥離層24と接着剤層23とを成膜する。剥離層24は、例えば厚さ約1μmのポリイミドなどで形成することができ、後工程でのレーザーアブレーションによって、レーザー光を照射された領域の粘着力が低下する材質を用いている。接着剤層23は、例えば厚さ約3μm程度のエポキシ樹脂の熱硬化型接着剤などを用いることができる。次に、転写基板25の接着剤層23が形成された面と、Cu−CMPおよびウェットエッチングによって露出した絶縁層19とバンプメタル層とを対向させて密着させ、加熱処理を施して接着剤層23を硬化させて転写基板25と成長基板11との貼り合わせを行う。   Next, as shown in FIG. 12, a transfer substrate is bonded to the bump metal layer 22 side. 12A is a process cross-sectional view showing a state in which the transfer substrate is bonded to the surface on which the bump metal layer 22 and the insulating layer 19 are formed, and FIG. 12B is a plan view seen from the growth substrate 11 side. FIG. First, a transfer substrate 25 having an area equivalent to that of the growth substrate 11 is prepared, and a release layer 24 and an adhesive layer 23 are formed on the transfer substrate 25. The release layer 24 can be formed of, for example, polyimide having a thickness of about 1 μm, and is made of a material that reduces the adhesive strength of the region irradiated with laser light by laser ablation in a later process. For the adhesive layer 23, for example, a thermosetting adhesive of epoxy resin having a thickness of about 3 μm can be used. Next, the surface of the transfer substrate 25 on which the adhesive layer 23 is formed, the insulating layer 19 exposed by Cu-CMP and wet etching, and the bump metal layer are brought into close contact with each other, heat treatment is performed, and the adhesive layer is applied. Then, the transfer substrate 25 and the growth substrate 11 are bonded together.

次に図13に示すように、レーザーアブレーション技術を用いて成長基板11を剥離する。図13(a)はバッファー層12との界面で成長基板11を剥離した状態を示す工程断面図であり、図13(b)はバッファー層12側から見た平面図である。エキシマレーザー装置などを用いて成長基板11側からレーザー光を照射し、成長基板11とバッファー層12との界面でバッファー層12のGaNが金属のGaと窒素ガスNに分解して、バッファー層12から成長基板11が容易に剥離される。レーザーアブレーションでは、バッファー層12の金属Gaが析出するため、成長基板11を剥離したバッファー層12の表面に析出する金属Gaをウェットエッチングにより除去する。金属Gaの除去には、例えば塩酸と酢酸を混合したエッチャントを用いることができる。 Next, as shown in FIG. 13, the growth substrate 11 is peeled off using a laser ablation technique. FIG. 13A is a process cross-sectional view showing a state where the growth substrate 11 is peeled off at the interface with the buffer layer 12, and FIG. 13B is a plan view seen from the buffer layer 12 side. Laser light is irradiated from the growth substrate 11 side using an excimer laser device or the like, and GaN in the buffer layer 12 is decomposed into metallic Ga and nitrogen gas N 2 at the interface between the growth substrate 11 and the buffer layer 12, and the buffer layer From 12, the growth substrate 11 is easily peeled off. In laser ablation, since metal Ga in the buffer layer 12 is deposited, the metal Ga deposited on the surface of the buffer layer 12 from which the growth substrate 11 has been peeled is removed by wet etching. For removing the metal Ga, for example, an etchant in which hydrochloric acid and acetic acid are mixed can be used.

次に図14に示すように、バッファー層12側のエッチングを行ってバッファー層12およびn−GaN層13の一部をエッチングによって除去する。図14(a)はバッファー層12を除去した状態を示す工程断面図であり、図14(b)はn−GaN層13側から見た平面図である。この工程は、後工程での素子分離時などにGaN残渣が不具合を引き起こすことを防止するために、バッファー層12のGaNが表面に残留しないようにする処理であり、n−GaN層13を除去することが目的ではないため、バッファー層12を除去できる程度のエッチングを行えば十分である。この処理を行うことで、n−GaN層13が露出した状態となる。   Next, as shown in FIG. 14, the buffer layer 12 side is etched to remove part of the buffer layer 12 and the n-GaN layer 13 by etching. FIG. 14A is a process cross-sectional view showing a state where the buffer layer 12 is removed, and FIG. 14B is a plan view seen from the n-GaN layer 13 side. This process is a process for preventing the GaN of the buffer layer 12 from remaining on the surface in order to prevent the GaN residue from causing troubles at the time of element isolation in a subsequent process, and the n-GaN layer 13 is removed. Therefore, it is sufficient to perform etching to such an extent that the buffer layer 12 can be removed. By performing this process, the n-GaN layer 13 is exposed.

次に図15に示すように、露出したn−GaN層13の平坦化を行う。図15(a)はn−GaN層13を平坦化した状態を示す工程断面図であり、図15(b)はn−GaN層13側からみた平面図である。前工程でエッチングによりバッファー層12を除去すると、n−GaN層13表面に凹凸が生じてしまう。そのため、この工程ではCMP技術を用いてn−GaN層13の表面を研磨してn−GaN層13表面を平坦化する。研磨に際しては通常用いられる研磨技術を用いることができ、n−GaN層13の平坦度は後工程でのフォトリソグラフィーによるパターニングに適する程度でよい。   Next, as shown in FIG. 15, the exposed n-GaN layer 13 is planarized. FIG. 15A is a process cross-sectional view showing a state in which the n-GaN layer 13 is planarized, and FIG. 15B is a plan view seen from the n-GaN layer 13 side. When the buffer layer 12 is removed by etching in the previous step, irregularities are generated on the surface of the n-GaN layer 13. For this reason, in this step, the surface of the n-GaN layer 13 is polished by CMP to flatten the surface of the n-GaN layer 13. For polishing, a commonly used polishing technique can be used, and the flatness of the n-GaN layer 13 may be suitable for patterning by photolithography in a later step.

次に図16に示すように、平坦化したn−GaN層13の表面に蒸着とリフトオフでnコンタクトメタル層26を形成する。図16(a)はn−GaN層13の表面にnコンタクトメタル層26を形成した状態を示す工程断面図であり、図16(b)はn−GaN層13側からみた平面図である。nコンタクトメタル層26は、例えばn−GaN層13の表面全体にTiを約10nm蒸着した後にAuを約100nm蒸着し、リフトオフで所望のパターンを除去することで形成することが出来る。このとき、nコンタクトメタル層26として形成する電極パターンは、図16(a)および図16(b)に示すように、MQW層14、p−GaAs層15およびpコンタクトメタル層16が形成されている領域と重なる範囲に形成し、MQW層14を略円形パターンとして形成している場合には、MQW層14の円周領域に沿って円弧状に形成する。また、図16(b)に示しているように、nコンタクトメタル層26をバンプメタル層22が形成されている領域とは重ならない領域に形成するとしても良い。   Next, as shown in FIG. 16, an n-contact metal layer 26 is formed on the surface of the planarized n-GaN layer 13 by vapor deposition and lift-off. FIG. 16A is a process cross-sectional view showing a state in which the n-contact metal layer 26 is formed on the surface of the n-GaN layer 13, and FIG. 16B is a plan view seen from the n-GaN layer 13 side. The n-contact metal layer 26 can be formed, for example, by depositing about 10 nm of Ti on the entire surface of the n-GaN layer 13 and then depositing about 100 nm of Au and removing a desired pattern by lift-off. At this time, as the electrode pattern formed as the n contact metal layer 26, the MQW layer 14, the p-GaAs layer 15, and the p contact metal layer 16 are formed as shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b). When the MQW layer 14 is formed in a substantially circular pattern, it is formed in an arc shape along the circumferential region of the MQW layer 14. Further, as shown in FIG. 16B, the n contact metal layer 26 may be formed in a region that does not overlap the region where the bump metal layer 22 is formed.

nコンタクトメタル層26をMQW層14の円周領域に沿って円弧状に形成することで、素子2に電流を流してMQW層14が発光した場合に、nコンタクトメタル層26によって光が遮られる領域をMQW層14の円周領域にすることができるため、素子2の光取り出し効率を向上させることが可能となる。   By forming the n contact metal layer 26 in an arc shape along the circumferential region of the MQW layer 14, light is blocked by the n contact metal layer 26 when current flows in the element 2 and the MQW layer 14 emits light. Since the region can be a circumferential region of the MQW layer 14, the light extraction efficiency of the element 2 can be improved.

次に図17に示すように、nコンタクトメタル層26を覆うようにメタルマスク層27を形成する。図17(a)はメタルマスク層27を形成した状態を示す工程断面図であり、図17(b)はn−GaN層13側からみた平面図である。この工程では、nコンタクトメタル層26のパターンを形成したn?GaAs層13上に、蒸着でTiおよびNi成膜してウェットエッチングで所定のパターンにTiおよびNi膜を残留させることでメタルマスク層27の形成を行う。メタルマスク層27の表面はNi膜であり、後工程で素子分離を行う際のドライエッチングに対する耐性を有している。   Next, as shown in FIG. 17, a metal mask layer 27 is formed so as to cover the n contact metal layer 26. FIG. 17A is a process cross-sectional view showing a state where the metal mask layer 27 is formed, and FIG. 17B is a plan view seen from the n-GaN layer 13 side. In this process, a Ti and Ni film is formed by vapor deposition on the n-GaAs layer 13 in which the pattern of the n contact metal layer 26 is formed, and the Ti and Ni film is left in a predetermined pattern by wet etching, thereby forming a metal mask layer. 27 is formed. The surface of the metal mask layer 27 is a Ni film, and has resistance to dry etching when element isolation is performed in a later process.

メタルマスク層27は、後述するように素子2を分離して略円柱形状を形成する際の外形となるため、残留させるメタルマスク層27パターンの形状は、形成される素子2の外形に応じた形状にする必要がある。例えば図17(b)に示すように、直径約15μmの略円形状パターンを18.75μmピッチで配置することや、直径約20μmの略円形状パターンを25μmピッチで配置するなど、転写基板25上での素子2の配列と同等のパターンを形成する。このメタルマスク層27は、素子2の分離を行う際のマスクとして機能するため、素子2を構成する各層は全てメタルマスク層27と重なる領域内に収められる必要がある。また、本発明の素子転写方法では、上述した様に、レーザーアブレーションで投影されるレーザー光の投影形状と素子2の形状とを相似にすることが重要であり、かつ、レーザー光の投影形状を略円形とすることが重要である。したがって、メタルマスク層27の形状は、図17(b)に示すように略円形とすることが望ましい。   Since the metal mask layer 27 has an outer shape when the element 2 is separated to form a substantially cylindrical shape as will be described later, the shape of the remaining metal mask layer 27 pattern corresponds to the outer shape of the element 2 to be formed. It needs to be shaped. For example, as shown in FIG. 17B, a substantially circular pattern having a diameter of about 15 μm is arranged at a pitch of 18.75 μm, or a substantially circular pattern having a diameter of about 20 μm is arranged at a pitch of 25 μm. A pattern equivalent to the arrangement of the elements 2 in FIG. Since the metal mask layer 27 functions as a mask when the element 2 is separated, all the layers constituting the element 2 need to be stored in a region overlapping with the metal mask layer 27. In the element transfer method of the present invention, as described above, it is important to make the projected shape of the laser light projected by laser ablation similar to the shape of the element 2, and the projected shape of the laser light can be changed. It is important to make it substantially circular. Therefore, the shape of the metal mask layer 27 is desirably substantially circular as shown in FIG.

次に図18に示すように、ドライエッチングによってn?GaAs層13のエッチングを行う。図18(a)はエッチングによって絶縁層19に至るまでn?GaAs層13をエッチングした状態を示す工程断面図であり、図18(b)はn−GaN層13側からみた平面図である。この工程では、塩素による誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング(ICP?RIE)技術を用いて、メタルマスク層27のNi膜をマスクとしてn?GaAs層13のエッチングを行う。メタルマスク層27のNi膜はドライエッチングに対して耐性を有しているため、メタルマスク層27が形成されている領域のn?GaAs層13は除去されず、略円柱形状にn?GaAs層13が残留するようにエッチングが進行する。この工程では絶縁層19が露出した時点で高さ方向へのn?GaAs層13のエッチングが終了する。   Next, as shown in FIG. 18, the n-GaAs layer 13 is etched by dry etching. FIG. 18A is a process cross-sectional view showing a state in which the n-GaAs layer 13 is etched to reach the insulating layer 19 by etching, and FIG. 18B is a plan view seen from the n-GaN layer 13 side. In this step, the n? GaAs layer 13 is etched using the Ni film of the metal mask layer 27 as a mask by using inductively coupled plasma reactive ion etching (ICP? RIE) technology with chlorine. Since the Ni film of the metal mask layer 27 is resistant to dry etching, the n? GaAs layer 13 in the region where the metal mask layer 27 is formed is not removed, and the n? GaAs layer has a substantially cylindrical shape. Etching proceeds so that 13 remains. In this process, when the insulating layer 19 is exposed, the etching of the n-GaAs layer 13 in the height direction is completed.

次に図19に示すように、ドライエッチングによって絶縁層19、接着剤層23および剥離層24のエッチングを行う。図19(a)はエッチングによって転写基板25に至るまで絶縁層19、接着剤層23および剥離層24をエッチングした状態を示す工程断面図であり、図19(b)はメタルマスク層27側からみた平面図である。この工程では、CF/O/Nプラズマによる誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング(ICP?RIE)技術を用いて、メタルマスク層27のNi膜をマスクとして絶縁層19、接着剤層23および剥離層24のエッチングを行う。メタルマスク層27のNi膜はドライエッチングに対して耐性を有しているため、メタルマスク層27が形成されている領域の絶縁層19、接着剤層23および剥離層24は除去されず、略円柱形状に絶縁層19、接着剤層23および剥離層24が残留するようにエッチングが進行する。この工程では転写基板25が露出した時点で高さ方向へのエッチングが終了する。 Next, as shown in FIG. 19, the insulating layer 19, the adhesive layer 23, and the release layer 24 are etched by dry etching. FIG. 19A is a process cross-sectional view showing a state in which the insulating layer 19, the adhesive layer 23, and the peeling layer 24 are etched until reaching the transfer substrate 25 by etching, and FIG. 19B is a view from the metal mask layer 27 side. It is the seen top view. In this step, using the inductively coupled plasma reactive ion etching (ICP? RIE) technique using CF 4 / O 2 / N 2 plasma, the Ni layer of the metal mask layer 27 as a mask, the insulating layer 19, the adhesive layer 23, and Etching of the release layer 24 is performed. Since the Ni film of the metal mask layer 27 is resistant to dry etching, the insulating layer 19, the adhesive layer 23, and the release layer 24 in the region where the metal mask layer 27 is formed are not removed. Etching proceeds so that the insulating layer 19, the adhesive layer 23, and the release layer 24 remain in a cylindrical shape. In this step, the etching in the height direction is completed when the transfer substrate 25 is exposed.

次に図20に示すように、ウェットエッチングによってメタルマスク層27を除去する。図20(a)はエッチングによってメタルマスク層27を除去した状態を示す工程断面図であり、図20(b)はn?GaAs層13側からみた平面図である。この工程では、メタルマスク層27のNi膜を塩酸と硝酸を混合したエッチャントで除去し、Ti膜をフッ酸とフッ化アンモニウムを混合したエッチャントで除去して、n?GaAs層13とnコンタクトメタル層26とを露出させる。   Next, as shown in FIG. 20, the metal mask layer 27 is removed by wet etching. FIG. 20A is a process cross-sectional view showing a state where the metal mask layer 27 is removed by etching, and FIG. 20B is a plan view seen from the n-GaAs layer 13 side. In this step, the Ni film of the metal mask layer 27 is removed with an etchant mixed with hydrochloric acid and nitric acid, the Ti film is removed with an etchant mixed with hydrofluoric acid and ammonium fluoride, and the n? GaAs layer 13 and the n contact metal are removed. Layer 26 is exposed.

上述して説明したような素子製造方法を用いることで、転写基板25上に複数の略円柱形状の素子2を配列形成することが出来る。メタルマスク層27とドライエッチングによって素子2の外形を整形するため、素子2の外形を任意の形状とすることができ、素子転写に用いるレーザーアブレーションのレーザー光の投影形状と、素子2の外形とを相似形状として転写でのエネルギー伝達の効率を向上させることが可能である。   By using the element manufacturing method as described above, a plurality of substantially cylindrical elements 2 can be arrayed on the transfer substrate 25. Since the outer shape of the element 2 is shaped by the metal mask layer 27 and dry etching, the outer shape of the element 2 can be set to an arbitrary shape, and the projected shape of laser light for laser ablation used for element transfer, and the outer shape of the element 2 It is possible to improve the efficiency of energy transfer in transfer by using a similar shape.

図21は、本実施の形態の素子転写方法の他の例としてYAGレーザーを用いて転写基板25の所定の位置にレーザー光を照射する方法を示す模式図である。YAGレーザー発生装置60からビームスポットが小さいレーザー光62をガルバノミラー61に照射して、ガルバノミラー61でレーザー光62を反射する。ガルバノミラー61は、平板状の反射面が駆動可能に形成され、反射面の法線方向を変化させるような回転動作を行う装置である。図21ではガルバノミラー61として一枚の平面ミラーを用いた例を示しているが、二枚以上のミラーを組み合わせて光の反射方向を変化させる構成を用いても良い。ガルバノミラー61で反射されたレーザー光62は、ガルバノミラー61の法線方向に応じて進行方向が変えられ、fθレンズ65に入射する。fθレンズ65では、ガルバノミラー61の駆動に従って所要の角度を以って入射したレーザー光62が線形に変換され、結像面上での中心位置からのビーム入射角に対応した距離にスポットが位置するように制御される。このfθレンズ65の結像面には、転写元基板66、転写先基板67が配されており、レーザー光62のスポットが照射された位置の転写元基板66の円形素子68が転写先基板67に転写されて移動される。   FIG. 21 is a schematic diagram showing a method of irradiating a predetermined position of the transfer substrate 25 with laser light using a YAG laser as another example of the element transfer method of the present embodiment. The galvanometer mirror 61 is irradiated with a laser beam 62 having a small beam spot from the YAG laser generator 60, and the galvanometer mirror 61 reflects the laser beam 62. The galvanometer mirror 61 is a device in which a flat reflecting surface is formed so as to be drivable, and performs a rotating operation to change the normal direction of the reflecting surface. Although FIG. 21 shows an example in which a single plane mirror is used as the galvanometer mirror 61, a configuration in which the reflection direction of light is changed by combining two or more mirrors may be used. The laser light 62 reflected by the galvanometer mirror 61 is changed in the traveling direction according to the normal direction of the galvanometer mirror 61 and is incident on the fθ lens 65. In the fθ lens 65, the laser beam 62 incident at a required angle is linearly converted according to the driving of the galvanometer mirror 61, and the spot is positioned at a distance corresponding to the beam incident angle from the center position on the imaging plane. To be controlled. A transfer source substrate 66 and a transfer destination substrate 67 are arranged on the imaging surface of the fθ lens 65, and the circular element 68 of the transfer source substrate 66 at the position irradiated with the spot of the laser beam 62 is transferred to the transfer destination substrate 67. It is transcribed and moved.

ここでYAGレーザー発生装置60で発生しガルバノミラー61に入射するレーザー光62は、円形若しくは楕円形のスポット形状を有しており、それがfθレンズ65に入射して変換された場合でもfθレンズ65の出射光は円形若しくは楕円形のスポット形状を保っている。従って、このようなビーム走査方式を用いて円形素子68を転写する場合であっても、円形素子68の外形に沿った形式での剥離領域の形成がYAGレーザー発生装置60からのレーザー光62によって実現され、特に素子の形状を円形若しくは楕円形とすることで、効率の良い転写が実現されることになる。特に、YAGレーザー発生装置60で発生したレーザー光は、実際には光強度分布がガウス分布を示すようになっており、fθレンズ65を介して角度に対応した位置に集光するような場合であってもそのガウス分布を保つことができる。このガウス分布が光学系を通過した後も維持されると言う利点を生かし、そのまま円形素子等に照射することで、角部による光回折を排除した再現性の高い転写が実現されることになる。   Here, the laser beam 62 generated by the YAG laser generator 60 and incident on the galvanometer mirror 61 has a circular or elliptical spot shape, and even when it is incident on the fθ lens 65 and converted, the fθ lens. The 65 outgoing light maintains a circular or elliptical spot shape. Therefore, even when the circular element 68 is transferred using such a beam scanning method, the formation of the peeled area in the form along the outer shape of the circular element 68 is formed by the laser light 62 from the YAG laser generator 60. In particular, by making the shape of the element circular or elliptical, efficient transfer is realized. In particular, the laser beam generated by the YAG laser generator 60 is actually a case where the light intensity distribution shows a Gaussian distribution and is condensed at a position corresponding to the angle via the fθ lens 65. Even if it exists, the Gaussian distribution can be maintained. Taking advantage of the fact that the Gaussian distribution is maintained even after passing through the optical system, by irradiating the circular element or the like as it is, a highly reproducible transfer that eliminates light diffraction by the corners is realized. .

転写元基板66のレーザー光62が照射された領域では、上述したレーザーアブレーションによって円形素子68が転写元基板66から剥離され、レーザー光のオン・オフに応じて選択的に円形素子68の転写先基板67への転写を行うことができる。図21を用いて説明したYAGレーザーを用いた選択転写は、ガルバノミラー61を用いたレーザーシステムであり、高スループット、高位置精度、高エネルギー利用率を得ることができる。   In the region of the transfer source substrate 66 irradiated with the laser beam 62, the circular element 68 is peeled off from the transfer source substrate 66 by the laser ablation described above, and the transfer destination of the circular element 68 is selectively transferred according to the on / off state of the laser beam. Transfer to the substrate 67 can be performed. The selective transfer using the YAG laser described with reference to FIG. 21 is a laser system using the galvano mirror 61, and high throughput, high position accuracy, and high energy utilization rate can be obtained.

図22は本発明にかかる他のレーザー転写装置の一例を示す模式図である。この装置はガルバノミラー71とfθレンズ72の組み合わせで、レーザー光の走査を行なうと共に、fθレンズ72から射出する光に対してマスク77を用いて選択的な転写を行なう素子を定める装置となっている。   FIG. 22 is a schematic view showing an example of another laser transfer apparatus according to the present invention. This apparatus is a combination of the galvanometer mirror 71 and the fθ lens 72, and scans the laser beam and determines an element for selectively transferring the light emitted from the fθ lens 72 using a mask 77. Yes.

YAGレーザー発生装置70からレーザー光をガルバノミラー71に照射して、ガルバノミラー71でレーザー光を反射する。このガルバノミラー71で反射したレーザー光はfθレンズ72に入射してその射出光はほぼ中心部と周辺部で等速にスキャンされ、中心部と周辺部のむらは生じない。このfθレンズ72の射出光はマスク77を介してフィールドレンズ73に入射する。fθレンズ72の射出光はほぼ平行光線に近く、マスク77の配する位置として好適である。このマスク77を透過した光は、フィールドレンズ73及び投影レンズ74を介して縮小投影される。ここでマスク77には、略ビーム形状に合わせた円形若しくは楕円形の複数の開口部79が形成されており、このマスク77を用いることでYAGレーザー発生装置70のパワーのオン・オフなどによる転写対象となる素子の選択は不要となり、レーザー光を走査することで所要の転写対象となる素子の選択が可能となる。   The galvanometer mirror 71 is irradiated with a laser beam from the YAG laser generator 70, and the galvanometer mirror 71 reflects the laser beam. The laser light reflected by the galvanometer mirror 71 enters the fθ lens 72, and the emitted light is scanned at a substantially constant speed in the central portion and the peripheral portion, and unevenness in the central portion and the peripheral portion does not occur. The light emitted from the fθ lens 72 enters the field lens 73 through the mask 77. The light emitted from the fθ lens 72 is almost parallel and is suitable as a position where the mask 77 is disposed. The light transmitted through the mask 77 is reduced and projected through the field lens 73 and the projection lens 74. Here, the mask 77 is formed with a plurality of circular or elliptical openings 79 substantially matching the beam shape. By using this mask 77, transfer by turning on / off the power of the YAG laser generator 70 is performed. It is not necessary to select the target element, and it is possible to select the required target element by scanning the laser beam.

投影レンズ74の下部には、転写元基板75と転写先基板76が配置されており、転写元基板75のレーザー光が縮小投影された領域では、上述したレーザーアブレーションによって円形素子78が転写元基板76から剥離され、マスク77のパターンに従って選択的に円形素子68の転写先基板67への転写を行うことができる。図22を用いて説明したYAGレーザーを用いた選択転写は、ガルバノミラー71を用いたレーザーシステムであり且つ縮小投影系のシステムで行なわれるものであって、高スループット、高位置精度、高エネルギー利用率を得ることができる。   A transfer source substrate 75 and a transfer destination substrate 76 are disposed below the projection lens 74. In the region where the laser light of the transfer source substrate 75 is reduced and projected, the circular element 78 is transferred to the transfer source substrate by the laser ablation described above. The circular element 68 can be selectively transferred to the transfer destination substrate 67 according to the pattern of the mask 77 peeled off from 76. The selective transfer using the YAG laser described with reference to FIG. 22 is a laser system using a galvanometer mirror 71 and a reduction projection system, and uses high throughput, high positional accuracy, and high energy utilization. Rate can be obtained.

このYAGレーザー発生装置70で発生しガルバノミラー71に入射するレーザー光も、前述のYAGレーザー発生装置60で生成されるレーザー光と同様に、円形若しくは楕円形のスポット形状を有しており、それがfθレンズ72に入射して変換された場合でもfθレンズ72の出射光は円形若しくは楕円形のスポット形状を保っており、マスク77を介してもその開口部79が円形若しくは楕円形であることから、素子の形状を円形若しくは楕円形とすることで、効率の良い転写が実現されることになる。特に、YAGレーザー発生装置70で発生したレーザー光は、実際には光強度分布がガウス分布を示すようになっており、このガウス分布がfθレンズ72などの光学系を通過した後も維持される。従って、そのまま円形素子78に照射することで、角部による光回折を排除した再現性の高い転写が実現されることになる。   The laser beam generated by the YAG laser generator 70 and incident on the galvanometer mirror 71 has a circular or elliptical spot shape, similar to the laser beam generated by the YAG laser generator 60 described above. Is incident on the fθ lens 72 and converted, the light emitted from the fθ lens 72 maintains a circular or elliptical spot shape, and the opening 79 is circular or elliptical even through the mask 77. Therefore, efficient transfer can be realized by making the shape of the element circular or elliptical. In particular, the laser light generated by the YAG laser generator 70 actually has a Gaussian distribution of light intensity, and this Gaussian distribution is maintained after passing through an optical system such as the fθ lens 72. . Therefore, by irradiating the circular element 78 as it is, a highly reproducible transfer that eliminates light diffraction by the corners is realized.

本発明の素子転写方法を用いて転写される素子の構造例を示す図であり、図1(a)は素子を基板上に配列した状態を示す断面図であり、図1(b)は基板上に配列された素子を示した平面図である。It is a figure which shows the structural example of the element transcribe | transferred using the element transfer method of this invention, Fig.1 (a) is sectional drawing which shows the state which arranged the element on the board | substrate, FIG.1 (b) is a board | substrate. It is the top view which showed the element arranged on the top. レーザー光を転写基板の任意の領域に対して照射する方法を示す一例であり、エキシマレーザーとマスク投影の光学系とを用いる方法を説明する模式図である。It is an example which shows the method of irradiating the arbitrary area | region of a transfer substrate with a laser beam, and is a schematic diagram explaining the method using an excimer laser and the optical system of mask projection. レーザーアブレーションで用いるマスクと開口部の形状を示す平面図である。It is a top view which shows the mask used by laser ablation, and the shape of an opening part. 開口部として略正方形の孔をマスクに開口して、レーザー光をレンズで集光させて投影した場合を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the case where a substantially square hole is opened to a mask as an opening part, a laser beam is condensed with a lens, and it projects. 図5(a)は、結晶成長させる成長基板上に各層を形成した状態を示す工程断面図であり、図5(b)は各層の組成例と厚さの例を示した表である。FIG. 5A is a process cross-sectional view showing a state in which each layer is formed on a growth substrate for crystal growth, and FIG. 5B is a table showing an example of composition and thickness of each layer. 図6(a)はpコンタクト電極を形成した状態を示す工程断面図であり、図6(b)は平面図である。FIG. 6A is a process cross-sectional view showing a state in which a p-contact electrode is formed, and FIG. 6B is a plan view. 図7(a)はエッチングでn−GaAs層まで溝を形成した状態を示す工程断面図であり、図7(b)は平面図である。FIG. 7A is a process cross-sectional view showing a state where grooves are formed up to the n-GaAs layer by etching, and FIG. 7B is a plan view. 図8(a)はマスク層を除去した状態を示す工程断面図であり、図8(b)は平面図である。FIG. 8A is a process cross-sectional view showing a state where the mask layer is removed, and FIG. 8B is a plan view. 図9(a)は絶縁層およびビアを形成した状態を示す工程断面図であり、図9(b)は平面図である。FIG. 9A is a process cross-sectional view showing a state in which an insulating layer and a via are formed, and FIG. 9B is a plan view. 図10(a)はバンプメタル層を絶縁層上に形成した状態を示す工程断面図であり、図10(b)は平面図である。FIG. 10A is a process cross-sectional view showing a state in which a bump metal layer is formed on an insulating layer, and FIG. 10B is a plan view. 図11(a)は絶縁層が露出するまで研磨を行った状態を示す工程断面図であり、図11(b)は平面図である。FIG. 11A is a process cross-sectional view illustrating a state where polishing is performed until the insulating layer is exposed, and FIG. 11B is a plan view. 図12(a)はバンプメタル層および絶縁層が形成されている表面に転写基板を貼り合わせた状態を示す工程断面図であり、図12(b)は成長基板側から見た平面図である。FIG. 12A is a process cross-sectional view showing a state in which the transfer substrate is bonded to the surface on which the bump metal layer and the insulating layer are formed, and FIG. 12B is a plan view seen from the growth substrate side. . 図13(a)はバッファー層との界面で成長基板を剥離した状態を示す工程断面図であり、図13(b)はバッファー層側から見た平面図である。FIG. 13A is a process cross-sectional view showing a state where the growth substrate is peeled off at the interface with the buffer layer, and FIG. 13B is a plan view seen from the buffer layer side. 図14(a)はバッファー層を除去した状態を示す工程断面図であり、図14(b)はn−GaN層側から見た平面図である。FIG. 14A is a process cross-sectional view showing a state where the buffer layer is removed, and FIG. 14B is a plan view seen from the n-GaN layer side. 。図15(a)はn−GaN層を平坦化した状態を示す工程断面図であり、図15(b)はn−GaN層側からみた平面図である。. FIG. 15A is a process cross-sectional view showing a state in which the n-GaN layer is planarized, and FIG. 15B is a plan view seen from the n-GaN layer side. 図16(a)はn−GaN層の表面にnコンタクトメタルを形成した状態を示す工程断面図であり、図16(b)はn−GaN層側からみた平面図である。FIG. 16A is a process cross-sectional view showing a state in which an n-contact metal is formed on the surface of the n-GaN layer, and FIG. 16B is a plan view seen from the n-GaN layer side. 図17(a)はメタルマスク層を形成した状態を示す工程断面図であり、図17(b)はn−GaN層側からみた平面図である。FIG. 17A is a process cross-sectional view showing a state where a metal mask layer is formed, and FIG. 17B is a plan view seen from the n-GaN layer side. 図18(a)はエッチングによって絶縁層に至るまでn?GaAs層をエッチングした状態を示す工程断面図であり、図18(b)はn−GaN層側からみた平面図である。FIG. 18A is a process cross-sectional view showing a state in which the n-GaAs layer is etched to reach the insulating layer by etching, and FIG. 18B is a plan view seen from the n-GaN layer side. 図19(a)はエッチングによって転写基板に至るまで絶縁層、接着剤層および剥離層をエッチングした状態を示す工程断面図であり、図19(b)はメタルマスク側からみた平面図である。FIG. 19A is a process cross-sectional view illustrating a state in which the insulating layer, the adhesive layer, and the release layer are etched up to the transfer substrate by etching, and FIG. 19B is a plan view viewed from the metal mask side. 図20(a)はエッチングによってメタルマスク層を除去した状態を示す工程断面図であり、図20(b)はn?GaAs層側からみた平面図である。FIG. 20A is a process cross-sectional view showing a state where the metal mask layer is removed by etching, and FIG. 20B is a plan view seen from the n-GaAs layer side. 本実施の形態の素子転写方法の他の例としてYAGレーザーを用いて転写基板の所定の位置にレーザー光を照射する方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the method of irradiating a laser beam to the predetermined position of a transfer substrate using a YAG laser as another example of the element transfer method of this Embodiment. 本実施の形態の素子転写方法の更に他の例を説明するためのレーザー転写装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the laser transfer apparatus for demonstrating the further another example of the element transfer method of this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

2 素子
11 成長基板
12 バッファー層
13 n−GaAs層
14 MQW層
15 p−GaAs層
16 pコンタクトメタル層
17 マスク層
18 溝
19 絶縁層
20 ビア
21 シード層
22 バンプメタル層
23 接着剤層
24 剥離層
25 転写基板
26 nコンタクトメタル層
27 メタルマスク層
50 エキシマレーザー発生装置
51,62 レーザー光
52 マスク
53 開口部
54 反射鏡
55 レンズ
60 レーザー発生装置
61 ガルバノミラー
65 fθレンズ
2 element 11 growth substrate 12 buffer layer 13 n-GaAs layer 14 MQW layer 15 p-GaAs layer 16 p contact metal layer 17 mask layer 18 groove 19 insulating layer 20 via 21 seed layer 22 bump metal layer 23 adhesive layer 24 release layer 25 Transfer substrate 26 n contact metal layer 27 metal mask layer 50 excimer laser generator 51, 62 laser beam 52 mask 53 opening 54 reflecting mirror 55 lens 60 laser generator 61 galvano mirror 65 fθ lens

Claims (9)

転写基板上に配設されレーザー光の照射によって前記転写基板から剥離される素子であって、
前記転写基板に投影される前記レーザー光の形状と当該素子の前記転写基板に接触する面の形状とが実質的に相似であることを特徴とする素子。
An element disposed on the transfer substrate and peeled off from the transfer substrate by laser light irradiation,
The element characterized in that the shape of the laser light projected onto the transfer substrate is substantially similar to the shape of the surface of the element that contacts the transfer substrate.
前記転写基板に投影される前記レーザー光の形状及び当該素子の前記転写基板に接触する面の形状が実質的に円形若しくは楕円形であることを特徴とする請求項1記載の素子。   2. The element according to claim 1, wherein the shape of the laser beam projected onto the transfer substrate and the shape of the surface of the element that contacts the transfer substrate are substantially circular or elliptical. 前記転写基板に接触する面に、前記レーザー光の照射によって粘着力が低下する剥離層が形成されていることを特徴とする請求項1記載の素子。   The element according to claim 1, wherein a release layer whose adhesive force is reduced by irradiation with the laser beam is formed on a surface in contact with the transfer substrate. 前記レーザー光の光強度分布が略ガウス型の分布を有することを特徴とする請求項1記載の素子。   2. The element according to claim 1, wherein the light intensity distribution of the laser light has a substantially Gaussian distribution. 転写基板上に配設された素子に対してレーザー光を照射して、前記転写基板から前記素子を剥離する素子転写方法であって、
前記レーザー光の前記転写基板に投影する形状を前記素子の前記転写基板に接触する面の形状と実質的に相似とすることを特徴とする素子転写方法。
An element transfer method for irradiating an element disposed on a transfer substrate with laser light and peeling the element from the transfer substrate,
A device transfer method, wherein the shape of the laser beam projected onto the transfer substrate is substantially similar to the shape of the surface of the device that contacts the transfer substrate.
前記転写基板に投影される前記レーザー光の形状及び当該素子の前記転写基板に接触する面の形状が実質的に円形若しくは楕円形であることを特徴とする請求項5記載の素子転写方法。   6. The element transfer method according to claim 5, wherein the shape of the laser beam projected onto the transfer substrate and the shape of the surface of the element in contact with the transfer substrate are substantially circular or elliptical. 開口部を形成したマスクを介して前記転写基板にエキシマレーザーを照射することを特徴とする請求項5記載の素子転写方法。   6. The element transfer method according to claim 5, wherein the transfer substrate is irradiated with an excimer laser through a mask in which an opening is formed. YAGレーザーからのレーザー光を回転ミラーで反射し、マスクを介して前記転写基板に前記レーザー光を照射することを特徴とする請求項5記載の素子転写方法。   6. The element transfer method according to claim 5, wherein a laser beam from a YAG laser is reflected by a rotating mirror, and the transfer substrate is irradiated with the laser beam through a mask. 前記レーザー光の光強度分布が略ガウス型の分布を有することを特徴とする請求項5記載の素子転写方法。   6. The element transfer method according to claim 5, wherein the light intensity distribution of the laser light has a substantially Gaussian distribution.
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