JP2008098465A - 半導体発光素子の分離方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】サファイア基板10の一方の面12に、III族窒化物系化合物半導体発光素子部30をエピタキシャル成長及び電極形成その他により形成し(3.A)、分離線付近に形成された不要部をエッチングより除去した(3.B)。粘着テープ60を接着させ、面11側から、フェムト秒パルスレーザを走査して、溝部50と改質部51乃至54を形成した。直線偏光成分が分離予定面と平行となるように設定した。溝部50と改質部51は分離線方向に連続するように、改質部52乃至54を形成する際は分離線方向に連続しないように走査速度を設定し、改質部54、改質部53、改質部52、溝部50、改質部51の順に形成した(3.C及び3.D)。ブレーキング刃を用いて、外力を加えて個々の素子に分離した(3.E)。
【選択図】図3
Description
また、携帯電話の液晶画面のバックライト用途のように、矩形の発光面の短辺を250μm以下と、サファイア基板厚の2倍以下にする用途が増えている。このような発光素子においては、分割間隔が非常に狭いので、設計した分離予定面通りに分離面が基板面に垂直に形成される必要が有り、斜めにずれた割断は許容できるものではない。
偏光の方向を、分離面に垂直方向に直線偏光成分を有する様にして上記と同様に分離を行った。その断面図のSEM画像を図5.Bに示す。図5.Aは、図4の拡大写真である。分離面に垂直な方向の直線偏光成分を有する場合は、改質部の頭部が分離線方向に対して薄く、また、クラックが各改質部の分離線方向の両側には発生しなかった。このことから、分離面に平行な直線偏光成分を有する場合のほうが、より小さい外力で分離が容易であることが理解できる。
対物レンズの開口数を0.2、0.4として、レーザによりサファイア基板を切断した場合の断面図を図6.A及び図6.Bに示す。但し、改質部を1段のみ形成した実験である。対物レンズの開口数を0.2とした場合、改質部が基板の1/2以上の厚さに形成された(図6.A)。対物レンズの開口数を0.4とした場合、改質部が基板の1/3程度の厚さに形成された(図6.B)。対物レンズの開口数を0.2、0.4とした場合は、精度が悪いために断面の平滑度が悪く、切断の際の切り代が大きくなるので、小さなチップには適用できない。また、不本意なクラックも発生していた。図4の「縮小図」である図6.Cと比較すると、集光を十分に行うためには対物レンズの開口数が0.5以上であることが必要と言える。
30:III族窒化物系化合物半導体発光素子部
40:対物レンズ
41:フェムト秒パルスレーザ光
50:分離線方向に連続した溝部
51:分離線方向に連続した改質部
52、53、54:分離線方向に連続しない改質部
Claims (7)
- 基板上に形成された半導体発光素子の分離方法において、
パルス幅が10ピコ秒未満であるパルスレーザを前記基板において集光させて、多光子吸収を発生させることにより、
前記基板の表面の分離予定線に沿って、前記パルスレーザにより形成された実質的に分離予定線方向に連続した溝部と、
前記基板の内部の所定の深さに、分離予定面に対応して、前記パルスレーザにより形成された分離予定線方向に連続しない内部改質部とを形成し、
外力を加えて、前記連続した溝部と前記連続しない内部改質部に沿って分離面を形成することで各半導体発光素子を分離することを特徴とする半導体発光素子の分離方法。 - 前記連続しない内部改質部は、前記基板の深さ方向に2段以上形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子の分離方法。
- 前記連続した溝部に接続して、分離予定線方向に連続した内部改質部が前記パルスレーザにより更に形成されたのち、前記外力が加えられることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体発光素子の分離方法。
- 前記レーザ照射は、電界成分が分離予定面に平行な直線偏光レーザ、又は電界成分の軌跡が分離予定面に平行な長軸の楕円を形成する楕円偏光レーザにより行われることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の半導体発光素子の分離方法。
- 前記レーザ照射は、開口数が0.5以上の対物レンズを用いて行われることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の半導体発光素子の分離方法。
- 前記基板はサファイア基板であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の半導体発光素子の分離方法。
- 前記改質部は、前記パルスレーザの集光位置に形成された前記基板面に平行な方向の直径が1.5μm以上の頭部と、そこからフィラメンテーションにより前記パルスレーザの進行方向に延びた、前記基板面に平行な方向の直径が0.8μm以上の足部とから成ることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の半導体発光素子の分離方法。
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