JP2006066548A - 発光素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子の製造方法において、発光素子への損傷を発生させることなく、発光素子ウエハを加工位置精度良く切断してチップ化することを可能とする。
【解決手段】透明結晶基板１上に半導体層を積層した発光部２及び電極から成る発光素子パターン２０が複数形成されている発光素子ウエハ１０を発光素子パターン２０毎に切断して発光素子チップを得る発光素子の製造方法において、発光素子パターン２０部分に樹脂６を配置して樹脂６により発光素子ウエハ１０を透明な保持基板５上に接着する第１の工程と、樹脂６部分にレーザ光ＬＢが照射されない状態で保持基板５に接着された発光素子ウエハ１０にレーザ光ＬＢを照射することによりウエハ１０を発光素子パターン２０毎に切断する第２の工程と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、発光素子ウエハを切断し、チップ化する発光素子の製造方法に関する。

従来から、基板上に多数の電子素子を形成した後、機械加工やレーザ光照射により基板を切断して個々の電子素子を製造することが行われている。機械加工による切断では、目標切断位置からのずれやチッピングの発生を抑えることが困難である。レーザ光による切断では、被加工物に機械的な負荷をかけないので切断面がきれいに仕上がり、またレーザ光のビーム径を絞ることにより微細な加工や高精度な加工が可能である。レーザ光を用いる例として、レーザ光が透過する透明な保持体に半導体ウエハを接着固定し、半導体ウエハのの表裏両面側からレーザ光を照射して半導体ウエハを切断する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５３−１１４６６９号公報

しかしながら、上述した特許文献１に示されるような半導体ウエハをレーザ光により切断する場合においては、半導体素子の表面における光学的ダメージを考慮する必要がなく、このような方法を、透明結晶基板上に発光部を形成した発光素子ウエハを透明結晶基板を含めて切断する方法として適用する場合、レーザ光による切断に際して発生する異物等により発光部が光学的なダメージを受けるという問題がある。

本発明は、上記課題を解消するものであって、発光素子への損傷を発生させることなく、発光素子ウエハを加工位置精度良く切断してチップ化することができる発光素子の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、請求項１の発明は、透明結晶基板上に半導体層を積層した発光部及び電極から成る発光素子パターンが複数形成されている発光素子ウエハを前記発光素子パターン毎に切断して発光素子チップを得る発光素子の製造方法において、前記発光素子パターン部分に樹脂を配置して該樹脂により前記発光素子ウエハを透明な保持基板上に接着する第１の工程と、前記樹脂部分にレーザ光が照射されない状態で前記保持基板に接着された発光素子ウエハにレーザ光を照射することにより該ウエハを発光素子パターン毎に切断する第２の工程と、を備えたものである。

請求項２の発明は、透明結晶基板上に半導体層を積層した発光部及び電極から成る発光素子パターンが複数形成されている発光素子ウエハを前記発光素子パターン毎に切断して発光素子チップを得る発光素子の製造方法において、前記発光素子パターン表面を透明な保持基板表面に接触させて前記発光素子ウエハを前記保持基板上に配置し、前記保持基板に設けた前記発光素子パターン表面に対向した開口を有する排気用流路の内部を排気することにより前記発光素子パターン表面を前記保持基板に真空吸着して前記発光素子ウエハを前記保持基板上に固定する第１の工程と、前記保持基板に固定された発光素子ウエハにレーザ光を照射することにより該ウエハを発光素子パターン毎に切断する第２の工程と、を備えたものである。

請求項３の発明は、透明結晶基板上に半導体層を積層した発光部及び電極から成る発光素子パターンが複数形成されている発光素子ウエハを前記発光素子パターン毎に切断して発光素子チップを得る発光素子の製造方法において、前記発光素子パターン表面を透明な保持基板表面に接触させて前記発光素子ウエハを前記保持基板上に配置し、前記発光部周辺に設けられた切断領域を臨むスリット状開口を有する圧接板を用いて前記発光素子ウエハを前記保持基板に押さえつけることにより前記発光素子ウエハを前記保持基板上に固定する第１の工程と、前記スリット状開口の方向を第１の切断の方向に合わせた状態でスリット状開口を通過するレーザ光を前記保持基板に固定された発光素子ウエハに照射することにより該ウエハを第１の切断の方向に沿って切断し、その後、前記圧接板を９０゜回転させて前記スリット状開口の方向を第２の切断の方向に合わせた状態でスリット状開口を通過するレーザ光を前記保持基板に固定された発光素子ウエハに照射することにより該ウエハを第２の切断の方向に沿って切断して前記発光素子ウエハを発光素子パターン毎に切断する第２の工程と、を備えたものである。

請求項４の発明は、請求項３に記載の発光素子の製造方法において、前記第１の工程では、前記圧接板と前記発光素子ウエハとを樹脂により接合するものである。

請求項５の発明は、請求項４に記載の発光素子の製造方法において、前記接合に用いる樹脂として温度により接合強度を制御可能な樹脂を用い、前記圧接板に電気抵抗体を備え、この電気抵抗体に通電したときの発熱により前記樹脂の接合強度を変化させることにより前記発光素子ウエハと圧接板との接合強度を制御するものである。

請求項６の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光素子の製造方法において、前記第２の工程では、前記発光素子パターンの外周部分のみを切断し、前記発光素子ウエハの周囲に未加工部を残すものである。

請求項７の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光素子の製造方法において、前記保持基板は、前記発光素子ウエハに対向する面であって前記レーザ光が照射される部分に逃げ溝を有しているものである。

請求項８の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光素子の製造方法において、前記発光素子ウエハに対向する前記保持基板の表面に酸化シリコン系材料を配置したものである。

請求項１の発明によれば、発光素子パターン部分に配置した樹脂で発光素子ウエハを保持基板に接着した状態で発光素子ウエハを切断するので、個片化された発光素子チップがチップ毎にばらばらに離散することがない。また、発光素子パターン部分に配置した樹脂が発光部表面を保護することになるので、切断時に発生する切断粉や蒸発物などの異物が発光素子パターンの表面、従って発光部表面に付着するのを防ぐことができる。また、樹脂部分にレーザ光が照射されないので、発光素子ウエハに光学的ダメージを与える蒸発物などの異物発生が抑制され発光素子の損傷が抑制される。

また、発光素子ウエハの裏面側（発光部が形成されていない面側）、又は、透明な保持基板を透過して保持基板側のいずれからでもレーザ光を照射して切断を行うことができるが、前者の裏面側から切断領域にレーザ光を照射して発光素子ウエハを切断することにより、発光素子パターンの表面が切断時の異物汚染や熱負荷にさらされる時間を少なくして発光部へのダメージ発生を抑制できる。この場合、切断中に透明結晶基板を透過したレーザ光、又は切断後に直接飛来するレーザ光が保持基板を照射しても保持基板が透明であるので、保持基板の損傷は少なく、従って保持基板の損傷による発光素子ウエハヘの光学的なダメージも少ない。

請求項２の発明によれば、発光素子パターン表面を保持基板に真空吸着した状態で発光素子ウエハを切断するので、個片化された発光素子チップがチップ毎にばらばらに離散することがなく、また、発光素子ウエハの保持基板への取り付け及び発光素子チップの保持基板からの取り外しが真空吸着力を制御することにより容易に行える。また、発光素子パターン表面を保持基板表面に接触させた状態で切断するので、切断時に発生する切断粉や蒸発物などの異物が発光素子パターン表面、従って発光部表面に付着するのを防ぐことができる。また、発光素子ウエハの裏面側から、切断領域にレーザ光を照射して発光素子ウエハを切断することによる効果が、前記同様に得られる。

請求項３の発明によれば、圧接板を用いて発光素子パターン表面を保持基板表面に接触させて押さえつけた状態で発光素子ウエハを切断するので、個片化された発光素子チップがチップ毎にばらばらに離散することがなく、また、発光素子ウエハの保持基板への取り付け及び発光素子チップの保持基板からの取り外しが圧接板の着脱により容易に行える。また、発光素子パターン表面を保持基板表面に接触させた状態で切断するので、切断時に発生する切断粉や蒸発物などの異物が発光素子パターン表面、従って発光部表面に付着するのを防ぐことができる。また、発光素子ウエハの裏面側から、切断領域にレーザ光を照射して発光素子ウエハを切断することによる効果が、前記同様に得られる。

また、発光素子ウエハには、通常、発光素子パターンが碁盤目状に配置して形成され、発光素子ウエハは、発光部（発光素子パターン）周辺に設けられた直交する２方向に延びる切断領域における切断線に沿って切断できるので、１方向の切断領域を臨むスリット状開口を有する圧接板を２回用いて、発光素子ウエハを効率よく切断できる。

請求項４の発明によれば、発光素子ウエハを保持基板に押さえつけて固定する際に、圧接板と前記発光素子ウエハとがずれるのを防止できて固定作業が容易となり、また、樹脂の接合強度を下げることにより圧接板を発光素子ウエハから容易に取り外しできる。

請求項５の発明によれば、樹脂の接合強度を電気的に制御できるので、圧接板と発光素子ウエハの着脱が容易に行われる。

請求項６の発明によれば、発光素子ウエハの外形形状を保持できるので、切断後の発光素子ウエハの取扱が容易であり、特に、請求項３においては、第１の切断の方向に沿った切断の後、圧接板を９０゜回転させるため圧接板を取り外してたときに発光素子ウエハがばらばらになるのを防止できる。

請求項７の発明によれば、発光素子ウエハの裏面側から切断領域にレーザ光を照射して発光素子ウエハを切断する場合、切断中に透明結晶基板を透過したレーザ光、又は切断後に直接飛来するレーザ光が逃げ溝内を通過する際にレーザビーム径が広がるのでレーザ光のエネルギ密度を低減でき、レーザ光による保持基板の損傷を抑えて発光素子ウエハへのダメージ発生を抑えることができる。

請求項８の発明によれば、酸化シリコン系材料は一般にレーザ光による損傷を受けにくいので、レーザ光による保持基板の損傷を抑制して発光素子ウエハへのダメージ発生を低減することができる。

以下、本発明の発光素子の製造方法について、図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る発光素子の製造方法を用いて製造された発光素子チップ４と切断前の発光素子ウエハ１０を示し、図２は、図１における発光素子チップ４及び発光素子ウエハ１０の断面を示す。発光素子チップ４は、透明結晶基板１上に半導体層２１，２２を積層してなる複数の発光部２及びこの発光部２へ電力を供給する電極３から成る発光素子パターン２０が形成されている発光素子ウエハ１０を発光素子パターン２０毎に切断して得られる。発光素子チップ４からの発光は、例えば、透明結晶基板１に対向していない側の発光部２の表面から取り出される。なお、発光部２の表面とは反対側の面から透明結晶基板１を透過した光を取り出すこともできる。

上述の発光素子チップ４は、紫外発光素子、青色発光素子、ＧａＮ系発光素子などである。透明結晶基板１は、例えばサファイア基板からなる。また、発光部２を構成する半導体層２１，２２は、界面に活性層を有しているｐ型、ｎ型の半導体であり、これらが透明結晶基板１上に積層されている。発光素子ウエハ１０の製造方法の例を述べる。まず、サファイア基板からなる透明結晶基板１上にｎ型窒化物からなる半導体層２１を積層し、さらにｐ型窒化物からなる半導体層２２を半導体層２１上に積層して所定形状にパターニングして発光部２が形成される。パターニングにおいて、各発光部２の周囲に切断領域９を備えて碁盤目状に配列した発光部２を形成するとともに、下層の半導体層２１の一部を除去して下層の電極形成領域が確保される。次に、ｐ型、ｎ型窒化物からなる各半導体層２１，２２に電力を供給するための電極３が形成され、これらの電極３と前述の発光部２のパターンから成る発光素子パターン２０を複数備えた発光素子ウエハ１０が完成する。発光素子ウエハ１０の切断は、切断領域９を通る切断面１１に沿って行われる。

次に、図３を参照して発光素子ウエハ１０の切断工程の概要を述べる。発光素子チップ４を得る発光素子ウエハ１０の切断方法は、発光素子ウエハ１０を保持基板上に固定する第１の工程と、保持基板に固定された発光素子ウエハ１０をレーザ光を用いて発光素子パターン２０毎に切断する第２の工程とを備えている。第１の工程では、３種類の固定方法を用いることができる。方法１では樹脂を用いて発光素子ウエハを保持基板に固定し、方法２では真空吸着を用いて発光素子ウエハを保持基板に固定し、方法３では圧接板を用いて発光素子ウエハを保持基板に固定する。これらの３種類の固定方法を適用した実施形態を説明する。

（実施形態１）
図４は実施形態１を示す。実施形態１は、第１の工程における固定方法として上述の樹脂による方法１を用いている。すなわち、透明結晶基板１上に形成された複数の発光素子パターン２０の表面を透明な保持基板５の表面に対向させ、発光素子パターン２０の表面に介在させた樹脂６により発光素子パターン２０の表面を保持基板５の表面に接着して、発光素子ウエハ１０を保持基板５上に固定している。第２の工程における切断は、発光素子ウエハ１０の保持基板５に対向していない面、すなわち発光部２が形成されていない発光素子ウエハの面（裏面）側からレーザ光ＬＢを照射して行う。レーザ光ＬＢの照射は、切断領域９を通る切断面１１に沿って行う。

上述の切断方法において、接着用の樹脂６を発光素子パターン２０の表面に局在させて発光素子パターン２０周辺の切断領域９から接合用の樹脂６を排除した状態で発光素子ウエハ１０を保持基板５上に固定している。この結果、レーザ光ＬＢは樹脂６には照射されないので、樹脂６からの異物が発光素子ウエハ１０に付着したりするダメージを生じることがない。接着用の樹脂６として、熱硬化性の樹脂や光硬化性の樹脂を用いることができる。特に、シリコンウエハのダイシング用ＵＶシートなどに用いられる紫外線硬化樹脂を好適に用いることができる。このような紫外線硬化樹脂は、未硬化状態において接着強度があるので発光素子ウエハ１０を固定でき、また、紫外線を照射して硬化状態にすることにより接着強度を下げることができるので、樹脂６に紫外線を照射することにより発光素子チップ４を保持基板５から容易に剥離できる。

また、接着用の樹脂６として、温度により接着強度を制御できる樹脂シートを用いてもよい。例えば、米国Ｌａｎｄｅｃ社製インテリマーテープを用いることができる。また、接合用の樹脂６を保持基板５に塗布する場合、塗布の方法として、ディスペンサを用いて発光素子パターン２０の表面に対応する塗布位置に位置決めしながら微小量を塗布する方法や、インクジェット方式による塗布方法、マスクを用いたスキージ法などが挙げられる。樹脂６から発光素子チップ４を剥離した後に発光素子パターン２０の表面に樹脂６が残存している場合や、樹脂６と発光素子パターン２０の表面との接着強度が強過ぎて剥離できない場合などには、それぞれの樹脂６に適したエッチング剤や溶剤を用いて溶液処理すればよい。樹脂６がＰＭＭＡ系樹脂であれば、アセトンなどの有機溶媒で樹脂６の除去が可能である。

（実施形態２）
図５は実施形態２を示す。実施形態２は、第１の工程における固定方法として上述の真空吸着による方法２を用いている。すなわち、透明結晶基板１上に形成された発光素子パターン２０の表面を透明な保持基板５の表面に接触させて発光素子ウエハ１０を保持基板５上に配置し、保持基板５に設けた発光素子パターン２０の表面に対向した開口を有する排気用流路５０の内部を矢印Ｐで示すように排気することにより発光素子パターン２０の表面を保持基板５に真空吸着して、発光素子ウエハ１０を保持基板５上に固定している。第２の工程における切断は、実施形態１と同様に、発光素子ウエハ１０の裏面側から切断面１１に沿ってレーザ光ＬＢを照射して行う。

上述の排気用流路５０の開口を設ける位置は、各発光素子パターン２０毎の表面の内部とする。その結果、レーザ光ＬＢは開口５０には照射されず、レーザ光ＬＢにより排気流路が加工されて真空吸着力が下がるということがなく、また、各発光素子パターン２０毎に真空吸着しているので、発光素子ウエハ１０の切断後に切断された発光素子チップ４が飛散することがない。

（実施形態３）
図６は実施形態３を示す。実施形態３は、第１の工程における固定方法として上述の圧接板による方法３を用いている。すなわち、透明結晶基板１上に形成された複数の発光素子パターン２０の表面を透明な保持基板５の表面に接触させて発光素子ウエハ１０を保持基板５上に配置し、発光部２周辺に設けられた切断領域９を臨むスリット状開口７１を有する圧接板７を用いて発光素子ウエハ１０を保持基板５に押さえつけることにより発光素子ウエハ１０を保持基板５上に固定している。第２の工程における切断は、実施形態１と同様に、発光素子ウエハ１０の裏面側から切断面１１に沿ってレーザ光ＬＢを照射して行う。ただし、本実施形態３においては、スリット状開口７１を通過するレーザ光ＬＢを用いる。

（実施形態４）
図７（ａ）〜（ｄ）は実施形態４を示し、各図は、発光素子ウエハ１０の切断における主要段階を示している。本実施形態４は前述の実施形態１と同様に固定方法として樹脂６による方法１を用いている。図７（ａ）は接着用の樹脂６を透明な保持基板５の表面であって発光素子パターン２０の接着予定位置に対応する表面位置に配置し、発光素子ウエハ１０を保持基板５に対向させた状態を示す。なお、樹脂６は、保持基板５上ではなく、発光素子パターン２０の表面に配置してもよい。発光素子ウエハ１０を固定する相手方として透明な保持基板５を用いるのは次の理由による。透明な保持基板５の代わりにシリコンウエハのダイシング時に用いられるＵＶシートなどを用いて高出力のレーザ光で切断した場合、切断完了後に発光素子ウエハ１０を透過したレーザ光によりＵＶシートが加工される結果、発光素子チップ４に異物汚染などのダメージを与えてしまう。透明な保持基板５を用いることにより、レーザ光ＬＢによる保持基板５の損傷を抑制でき、保持基板５の損傷による発光素子チップ４へのダメージ発生を抑制できる。

図７（ｂ）はレーザ光ＬＢを用いて切断を開始した状態を示す。レーザ光ＬＢとして、第３高調波ＹＡＧレーザ光が適しているが、その他のレーザ光、例えば、第２高調波ＹＡＧレーザ光、第４高調波ＹＡＧレーザ光、エキシマレーザ光やその他の高調波紫外線レーザ光でもよい。第３高調波ＹＡＧレーザ光を用いた場合、レーザ出力６Ｗ、レーザ走査速度２ｍｍ／ｓの条件で、厚み３００μｍのサファイアウエハからなる透明結晶基板１を、発光素子ウエハ１０にダメージを与えることなく切断して発光素子チップ４を得ることができる。

また、レーザ光ＬＢは切断領域９を通る切断面１１に沿って照射される。発光素子ウエハ１０を発光素子ウエハ１０上に碁盤目状に形成された発光素子パターン２０毎にチップ化するため、直交する２方向についてレーザ光ＬＢを走査して照射する。レーザ光ＬＢの照射方向（ビーム方向）は、発光素子ウエハ１０の裏面に対して、垂直方向に限らず、斜め方向の照射も行うことができる（後述図８）。

図７（ｃ）は発光素子ウエハ１０の切断が完了して透明結晶基板１に切断溝１２が形成された状態を示す。保持基板５と発光素子ウエハ１０が（樹脂６を介して）接触しているのは発光素子パターン２０の部分のみである。つまり、発光素子パターン２０の周囲に切断用に設けられているストリート部やスクライブラインと呼ばれる切断領域９は、保持基板５の表面には接触しておらず、互いに空間を介して対向しているだけである。すなわち、レーザ光ＬＢの照射領域には異物発生の原因となる樹脂６などの介在物がなく、従って、透過したレーザ光により保持基板５が加工されても（通常加工され難い）発光素子ウエハ１０に異物汚染などによるダメージを与えることがなく、発光素子の機能を損なうことなく切断加工できる。図７（ｄ）は樹脂６の接合力を下げて個々の発光素子チップ４を保持基板５から分離した状態を示す。

（実施形態５）
図８（ａ）〜（ｅ）は実施形態５を示す。実施形態５は、上述の実施形態４におけるレーザ光ＬＢの照射方向（ビーム方向）が発光素子ウエハ１０の裏面に対し垂直であるのに対し、斜め方向からレーザ光ＬＢを照射するものである。従って、図８（ｃ）（ｄ）に示すように、隣接する発光素子パターン２０の間には２つの切断溝１２が形成されて切断片１３が形成される。また、図８（ｅ）に示すように、切断片１３を取り除いて、保持基板５から分離した発光素子チップ４は、台形状となる。このような形状の発光素子チップ４は、台形状の透明結晶基板１の斜面を集光や光分散に用いることができる。この斜面を光反射面として用いる場合、発光素子パターン２０からの光取り出し効率を上げることができる。

（実施形態６）
図９は実施形態６を示す。実施形態６は、前述の実施形態３と同様に固定方法として圧接板７による方法３を用いている。図９において、保持基板５に固定された発光素子ウエハ１０の切断における主要段階が、図の上方から下方に向けて時系列的に、状態Ｓ１〜Ｓ５により示されている。状態Ｓ１は、発光素子ウエハ１０を裏面を上にして保持基板５上に配置した状態である。碁盤目状に配列して形成された発光素子パターン２０が、透明結晶基板１を透過して見える。碁盤目状に並んだ発光素子パターン２０の隙間は、直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に連続しており、この連続した隙間領域が切断領域を構成する。圧接板７は、切断領域に対応するスリット状開口７１を備えている。

状態Ｓ２は、発光素子ウエハ１０の裏面に圧接板７を配置し、図示しない付勢手段を用いて、圧接板７を介して発光素子ウエハ１０を保持基板５に押さえつけて固定し、レーザ光ＬＢをＸ方向（第１の切断方向）に走査しながら照射して切断を行っている状態である。圧接板７の配置に際し、圧接板７のスリット状開口７１の開口方向は、切断領域のＸ方向に合わせてある。

状態Ｓ３は、Ｘ方向の切断加工が完了した状態である。透明結晶基板１の裏面（図の状態の上面）から表面（図の状態の下面）に至る切断溝１２がＸ方向の切断領域に形成されている。状態Ｓ４は、圧接板７の平面内でθ＝９０゜回転した圧接板７を用いて、発光素子ウエハ１０を保持基板５に固定し、今度はＹ方向（第２の切断方向）に沿って、レーザ光ＬＢによる切断を行っている状態である。状態Ｓ５は、Ｘ方向及びＹ方向の切断加工が完了して各発光部がチップ化された状態である。

（実施形態７）
図１０は実施形態７を示す。上述のように、スリット状開口７１を有する圧接板７を用いて切断加工する場合、発光素子ウエハ１０の外周部分を切断加工せずに切断溝１２の端部に未加工部分Ｑとして残しておく。これにより、圧接板７を９０゜回転させる際に、発光素子ウエハ１０がばらばらになることを防ぐことができる。従って、圧接板７を９０゛回転させた後に、圧接板７と発光素子ウエハ１０の位置合わせが容易となり、精度良く切断加工できる。

（実施形態８）
図１１は実施形態８を示す。実施形態８は、実施形態３や実施形態６におけるように圧接板７を用いて発光素子ウエハ１０を保持基板５に固定する場合に、圧接板７の裏面側（発光素子ウエハ側）に接合用の樹脂７３を配置するものである。樹脂７３として、例えば粘着テープ用いることができる。Ｘ方向のレーザ加工の間は圧接板７と発光素子ウエハ１０とは樹脂７３により接合して固定された状態としておく。Ｘ方向の加工後、樹脂７３の接合強度を低下させて、圧接板７と発光素子ウエハ１０を分離し、圧接板７を９０゜回転させる。その後、Ｘ方向と同様にＹ方向の切断加工を行い、発光素子パターン２０毎に発光素子ウエハ１０をチップ化する。

（実施形態９）
図１２は実施形態９を示す。実施形態９は、上述の実施形態８における圧接板７を発光素子ウエハ１０に固定するための接合用の樹脂７３として、温度により接合強度が制御できる樹脂７３を用いるものである。樹脂７３の具体例として、米国Ｌａｎｄｅｃ社製インテリマーテープなどが挙げられる。樹脂７３の温度制御は、圧接板７を加熱して行う。例えば、圧接板７に電気抵抗体７４を備え、この電気抵抗体７４に通電したときの発熱により樹脂７３の接合強度を変化させる。このため、圧接板７を、ガラスなどの絶縁物質で作製し、樹脂７３に接する側に発熱用の金属薄膜からなる電気抵抗体７４を形成する。金属薄膜材料としては、ニクロムなどが適している。

（実施形態１０）
図１３は実施形態１０を示す。実施形態１０は、保持基板５における発光素子ウエハ１０に対向する面であってレーザ光ＬＢが照射される部分に逃げ溝５１を形成したものである。発光素子ウエハ１０を裏面（図の上方）から切断中に透明結晶基板１を透過したレーザ光ＬＢ、又は切断後に直接飛来するレーザ光ＬＢによって照射される保持基板５の表面部分に逃げ溝５１を形成して凹形状にしておく。その結果、保持基板５上におけるレーザ光ＬＢによる被照射位置が集光点から遠ざかった逃げ溝５１の底部となり、被照射位置におけるレーザ光ＬＢの強度（エネルギ密度）を低減できるので、保持基板５の表面が損傷されにくくなる。従って、保持基板５からの異物等による発光素子ウエハ１０へのダメージを抑制することが可能となる。

（実施形態１１）
図１４は実施形態１１を示す。実施形態１１は、発光素子ウエハ１０に対向する保持基板５の表面、すなわちレーザ光ＬＢによって照射される面に酸化シリコン系材料８を配置するものである。この場合、酸化シリコン系材料８は、保持基板５の表面の全面に配置してよい。酸化シリコン系材料８は一般にレーザ光による損傷を受けにくく、切断中に透明結晶基板１を透過したレーザ光ＬＢ、又は切断後に直接飛来するレーザ光ＬＢによる保持基板５の損傷を抑制して発光素子ウエハ１０へのダメージ発生を低減できる。酸化シリコン系材料８として、ＨＳＱレジン（具体的にはＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ社製ＦｏｘＦｌｏｗａｂｌｅＯｘｉｉｄｅ）などが挙げられる。これらの材料は、Ｓｉ、Ｏ、Ｈのみから構成されており、炭化物を含まないため、レーザ加工による熱的ダメージや汚染が少ない。なお、酸化シリコン系材料８は、接着用樹脂として機能する。

なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述で参照した図において、切断領域９として発光素子パターンが形成されていないストリート部を有する構造の発光素子ウエハ１０を示したが、ストリート部が形成されていない発光素子ウエハ１０に対しても本発明を適用できる。後者の場合、発光素子パターン２０の所定領域が、何らかの介在物を介して保持基板に接触して保護されており、切断領域９とされる領域が保持基板５に接触していない状態であれば好適である。発光素子ウエハ１０の裏面側からレーザー光により切断するとき、切断領域９と保持基板５との間に間隙が存在することにより、保持基板５の表面の影響を低減できるからである。

本発明に係る発光素子の製造方法を用いて製造された発光素子チップの斜視図と発光素子ウエハの斜視図。 図１における発光素子チップのＡ−Ａ断面図と発光素子ウエハの断面図。 同上製造方法の工程図。 同上製造方法の実施形態１を示す発光素子ウエハと保持基板の断面図。 同上製造方法の実施形態２を示す発光素子ウエハと保持基板の断面図。 同上製造方法の実施形態３を示す発光素子ウエハと保持基板の断面図。 （ａ）〜（ｄ）は同上製造方法の実施形態４を示す発光素子ウエハと保持基板の断面図。 （ａ）〜（ｅ）は同上製造方法の実施形態５を示す発光素子ウエハと保持基板の断面図。 同上製造方法の実施形態６を示す発光素子ウエハと保持基板と圧接板の斜視図。 同上製造方法の実施形態７を示す発光素子ウエハの平面図。 同上製造方法の実施形態８を示す発光素子ウエハと保持基板の断面図。 同上製造方法の実施形態９を示す発光素子ウエハと保持基板の断面図。 同上製造方法の実施形態１０を示す発光素子ウエハと保持基板の断面図。 同上製造方法の実施形態１１を示す発光素子ウエハと保持基板の断面図。

符号の説明

１ 透明結晶基板
２ 発光部
３ 電極
４ 発光素子チップ
５ 保持基板
６ 樹脂
７ 圧接板
８ 酸化シリコン系材料
９ 切断領域
１０ 発光素子ウエハ
２０ 発光素子パターン
２１，２２ 半導体層
５０ 排気用流路
５１ 逃げ溝
７１ スリット状開口
７３ 樹脂
７４ 電気抵抗体
ＬＢ レーザ光
Ｑ 未加工部

Claims (8)

1. 透明結晶基板上に半導体層を積層した発光部及び電極から成る発光素子パターンが複数形成されている発光素子ウエハを前記発光素子パターン毎に切断して発光素子チップを得る発光素子の製造方法において、
   前記発光素子パターン部分に樹脂を配置して該樹脂により前記発光素子ウエハを透明な保持基板上に接着する第１の工程と、
   前記樹脂部分にレーザ光が照射されない状態で前記保持基板に接着された発光素子ウエハにレーザ光を照射することにより該ウエハを発光素子パターン毎に切断する第２の工程と、を備えたことを特徴とする発光素子の製造方法。
2. 透明結晶基板上に半導体層を積層した発光部及び電極から成る発光素子パターンが複数形成されている発光素子ウエハを前記発光素子パターン毎に切断して発光素子チップを得る発光素子の製造方法において、
   前記発光素子パターン表面を透明な保持基板表面に接触させて前記発光素子ウエハを前記保持基板上に配置し、前記保持基板に設けた前記発光素子パターン表面に対向した開口を有する排気用流路の内部を排気することにより前記発光素子パターン表面を前記保持基板に真空吸着して前記発光素子ウエハを前記保持基板上に固定する第１の工程と、
   前記保持基板に固定された発光素子ウエハにレーザ光を照射することにより該ウエハを発光素子パターン毎に切断する第２の工程と、を備えたことを特徴とする発光素子の製造方法。
3. 透明結晶基板上に半導体層を積層した発光部及び電極から成る発光素子パターンが複数形成されている発光素子ウエハを前記発光素子パターン毎に切断して発光素子チップを得る発光素子の製造方法において、
   前記発光素子パターン表面を透明な保持基板表面に接触させて前記発光素子ウエハを前記保持基板上に配置し、前記発光部周辺に設けられた切断領域を臨むスリット状開口を有する圧接板を用いて前記発光素子ウエハを前記保持基板に押さえつけることにより前記発光素子ウエハを前記保持基板上に固定する第１の工程と、
   前記スリット状開口の方向を第１の切断の方向に合わせた状態でスリット状開口を通過するレーザ光を前記保持基板に固定された発光素子ウエハに照射することにより該ウエハを第１の切断の方向に沿って切断し、その後、前記圧接板を９０゜回転させて前記スリット状開口の方向を第２の切断の方向に合わせた状態でスリット状開口を通過するレーザ光を前記保持基板に固定された発光素子ウエハに照射することにより該ウエハを第２の切断の方向に沿って切断して前記発光素子ウエハを発光素子パターン毎に切断する第２の工程と、を備えたことを特徴とする発光素子の製造方法。
4. 前記第１の工程では、前記圧接板と前記発光素子ウエハとを樹脂により接合することを特徴とする請求項３に記載の発光素子の製造方法。
5. 前記接合に用いる樹脂として温度により接合強度を制御可能な樹脂を用い、前記圧接板に電気抵抗体を備え、この電気抵抗体に通電したときの発熱により前記樹脂の接合強度を変化させることにより前記発光素子ウエハと圧接板との接合強度を制御することを特徴とする請求項４に記載の発光素子の製造方法。
6. 前記第２の工程では、前記発光素子パターンの外周部分のみを切断し、前記発光素子ウエハの周囲に未加工部を残すことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
7. 前記保持基板は、前記発光素子ウエハに対向する面であって前記レーザ光が照射される部分に逃げ溝を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
8. 前記発光素子ウエハに対向する前記保持基板の表面に酸化シリコン系材料を配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
   

Images