JP2010067818A - 半導体発光素子用ウェハおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体発光素子製造時のダイシング工程における裏面チッピングの発生を抑制することができる半導体発光素子用ウェハを提供する。
【解決手段】少なくとも第一のクラッド層４、活性層５及び第二のクラッド層６から成るダブルへテロ構造を含み、ダブルへテロ構造の第一主表面側は光取出し面であって、第一主表面側には第一電極１２が形成されており、ダブルへテロ構造の相対する第二主表面側にはダブルへテロ構造側から順次金属光反射層９及び金属接合層１１が形成されており、さらに金属接合層１１を介して、支持基板１０の一方の主表面が結合されておりかつ他方の主表面には第二電極１３が形成されている半導体において、支持基板１０の第二電極１３は、ダイシング加工されるべき所定の位置に第二電極１３が形成されていないものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、高出力な半導体発光素子作製時の歩留りの向上を図った半導体発光素子用ウェハおよびその製造方法に関するものである。

従来、半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）は、近年、ＧａＮ系やＡｌＧａＩｎＰ系の高品質結晶を有機金属成長（ＭＯＶＰＥ：Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）法で成長できるようになったことから、青色、緑色、橙色、黄色、赤色の高輝度ＬＥＤが製作できるようになった。

そして、ＬＥＤの高輝度化に伴いその用途は、自動車のブレーキランプや液晶ディスプレイのバックライトなどへ広がり、その需要は年々増加している。

現在、ＭＯＶＰＥ法によって高品質の結晶が成長可能となってから、発光素子の内部効率は理論値限界値に近づきつつある。しかし、発光素子からの光取り出し効率はまだまだ低く、光取り出し効率を向上することが重要となっている。

例えば、高輝度赤色ＬＥＤはＡｌＧａＩｎＰ系の材料で形成され、導電性のＧａＡｓ基板上に格子整合する組成のＡｌＧａＩｎＰ系の材料からなるｎ型ＡｌＧａＩｎＰ層とｐ型ＡｌＧａＩｎＰ層とそれらに挟まれたＡｌＧａＩｎＰまたはＧａＩｎＰからなる発光層（活性層）を有するダブルへテロ構造となっている。

しかしながら、ＧａＡｓ基板のバンドギャップは発光層のバンドギャップよりも狭いために、発光層からの光の多くがＧａＡｓ基板に吸収され、光取り出し効率が著しく低下する。

発光層とＧａＡｓ基板との間に、屈折率の異なる半導体層からなる多層反射膜構造を形成することによってＧａＡｓ基板での光の吸収を低減し、光取り出し効率を向上させる方法もある。

しかし、この方法では、多層反射膜構造へ限定された入射角を持つ光しか反射することができない。

そこで、ＡｌＧａＩｎＰ系の材料からなるダブルへテロ構造を反射率の高いＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕなどの金属膜（金属光反射層）を介して、ＧａＡｓ基板よりも熱伝導率のよいＳｉ支持基板に貼り付け、その後成長用に用いたＧａＡｓ基板を除去する方法が考案されている（特許文献１）。

この方法を用いた場合には、反射膜として金属膜を用いているため、反射膜への光の入射角を選ばずに高い反射が可能となる。

特開２００５−１７５４６２号公報 特開平８−２２２５３１号公報

貼り替えに用いられるＳｉなどの支持基板材は、実装時のＬＥＤ素子の厚みを考慮して、貼り替え工程当初から２００μｍ前後の薄い支持基板材が利用できる。

しかし、上述した金属光反射層をＬＥＤ素子内に備えたＬＥＤウェハは、ダイシング工程時にウェハの裏面に裏面チッピングと呼ばれる基板の欠けや割れが発生する。

これは主として、切削対象であるＬＥＤウェハにＡｕなどの柔らかい金属材料が含まれていることにより、切削に用いられるダイヤモンドブレードのダイヤモンド砥粒が目詰まりを起こしてしまうことが大きな原因である。Ａｕなどの難切削材を含む箇所は、化合物半導体層と支持基板とを接合している接合層、光反射層、そして第二電極である。

その他の要因として、切削対象である支持基板材が２００μｍ前後と薄く、ダイヤモンドブレードの自生発刃が起きにくいことも挙げられる。この裏面チッピングは金属材料を介して基板貼り替えを行ったＬＥＤ素子特有の問題であり、ＬＥＤ素子作製の歩留りにおいて大きな問題となっている。

そこで、本発明の目的は、高出力な半導体発光素子作製時のダイシング工程における裏面チッピングの発生を抑制して歩留りを向上できる半導体発光素子用ウェハおよびその製造方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、ダイシング加工を施すことによって各個の素子に分割される半導体発光素子用ウェハであって、少なくとも第一のクラッド層、活性層及び第二のクラッド層から成るダブルへテロ構造を含み、前記ダブルへテロ構造の第一主表面側は光取出し面であって、前記第一主表面側には第一電極が形成されており、前記ダブルへテロ構造の相対する第二主表面側には前記ダブルへテロ構造側から順次金属光反射層及び金属接合層が形成されており、さらに前記金属接合層を介して、支持基板の一方の主表面が結合されておりかつ他方の主表面には第二電極が形成されている前記半導体において、前記支持基板の第二電極は、ダイシング加工されるべき所定の位置に前記第二電極が形成されていない半導体発光素子用ウェハである。

請求項２の発明は、出発基板上に前記ダブルへテロ構造を含む積層構造を成長させる工程と、前記ダブルへテロ構造を含む積層構造上に前記金属光反射層および前記金属接合層を順次形成する工程と、前記金属接合層によって前記支持基板を結合する工程と、しかる後前記出発基板を除去して前記ダブルへテロ構造を含む積層構造の第一主表面を光取出し面とする工程を含む、請求項１に記載の半導体発光素子用ウェハの製造方法である。

請求項３の発明は、前記第二電極はＡｕからなり、また、前記支持基板はＳｉからなる請求項１または２に記載の半導体発光素子用ウェハである。

本発明によれば、高出力な半導体発光素子製造時のダイシング工程における裏面チッピングの発生を抑制して歩留りを向上できる。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

本実施の形態では、ＡｌＧａＩｎＰ系の化合物半導体を用いた半導体発光素子用ウェハの場合について説明する。図１は、本発明に係る半導体発光素子用ウェハの断面模式図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る半導体発光素子用ウェハ１００は、第一主表面を光取り出し面とした、クラッド層４，６に挟まれた発光層（活性層）５を有する化合物半導体層（ダブルへテロ構造を含む積層構造）１４と、化合物半導体層１４の第二主表面に順次形成された金属光反射層９および金属接合層１１と、その金属接合層１１によって第一主表面が結合された支持基板１０と、化合物半導体層１４の第一主表面に形成された第一電極１２と、支持基板１０の第二主表面に部分的に形成された第二電極１３とからなる。ここで、それぞれの層における第一主表面とは図示上側の面を指し、それぞれの層における第二主表面とは図示下側の面を指す。

より具体的には、Ｓｉからなる支持基板１０上に、拡散防止バリア層１８、金属接合層１１（第２金属接合層１１ｂ＋第１金属接合層１１ａ）、合金化バリア層１６、金属光反射層９、界面電極８を有する誘電体膜１５、化合物半導体層１４（コンタクト層７＋クラッド層６＋発光層（活性層）５＋クラッド層４＋コンタクト層３）を有し、支持基板１０側とコンタクト層３側の主表面にそれぞれ第二電極１３、第一電極１２が形成され、第一電極１２の表面にボンディングパッド電極１７が形成されたものである。

また、支持基板１０の第二電極１３は、部分的に形成されており、ダイシング加工されるべき所定の位置（ダイシングストリート）１９を除いて第二電極１３が形成されている。これは、ダイシング加工時に、ダイシング加工に用いられるダイヤモンドブレードのダイヤモンド砥粒が、柔らかい金属（Ａｕ）からなる第二電極１３に目詰まりを起こして支持基板１０に裏面チッピングが発生してしまう現象を回避するためである。

第１、第２金属接合層１１ａ、１１ｂは、Ａｕからなり、合金化バリア層１６と拡散防止バリア層１８とを接合するためのものである。

金属光反射層９は、活性層５で発生した光を光取り出し面に反射して高い光取り出し効率を得るためのものであり、合金化バリア層１６は、半導体発光素子の腐食を防止するものである。金属光反射層９としては、Ａｌを用いるとよく、合金化バリア層１６としてはＴｉを用いるとよい。

誘電体膜１５は、ＳｉＯ₂からなり、その内部には、誘電体膜１５を挟むように形成されるコンタクト層７と金属光反射層９を電気的に接続するための界面電極８を有する。

コンタクト層３，７は、半導体と電極とを接続するための層である。コンタクト層３としてはＧａＡｓを、コンタクト層７としてはＧａＰを用いるとよい。

クラッド層４，６、活性層５は、発光素子を構成する要部である。ｎ型とｐ型のクラッド層４，６で活性層５を挟み、ダブルへテロ構造とすることで高い発光効率が得られる。クラッド層４，６、活性層５としてはＡｌＧａＩｎＰを用いるとよい。同じ材料であるが、ドーピングの有無、種類によりｎ型、ｐ型、活性層となる。

ここで、半導体発光素子用ウェハ１００の製造方法の一例を図２および図３により説明する。図２（ａ）〜（ｆ）および図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る半導体発光素子用ウェハの製造方法を説明する図である。

まず、図２（ａ）に示すように、ＧａＡｓからなる出発基板１上にクラッド層４，６に挟まれた発光層（活性層）５を有する化合物半導体層１４を成長させる。

具体的には、ｎ型の出発基板１上に、ｎ型のエッチングストップ層２、ｎ型のコンタクト層３、ｎ型のクラッド層４、活性層５、ｐ型のクラッド層６、ｐ型のコンタクト層７を形成する。

エッチングストップ層２は、後述するが出発基板１をエッチングして除去する際に、コンタクト層３が出発基板１と一緒にエッチング除去されないようにするためのものである。エッチングストップ層２としては、ＡｌＧａＩｎＰを用いるとよい。

その後、上述の化合物半導体層１４の表面に、図２（ｂ）に示すように誘電体膜１５を形成し、さらに、図２（ｃ）に示すように誘電体膜１５に界面電極８を設ける。

さらに、図２（ｄ）に示すように、誘電体膜１５の表面に金属光反射層９、合金化バリア層１６、第１金属接合層１１ａを順次形成する。

一方、図２（ｅ）に示すように、支持基板１０上に、オーミックコンタクト金属を兼ねる拡散防止バリア層１８を介して第２金属接合層１１ｂを形成したものを準備する。

そして、図２（ｆ）に示すように、支持基板１０の第２金属接合層１１ｂを第１金属接合層１１ａに貼り合わせ、しかる後、図３（ａ）に示すように、出発基板１を除去し、さらに、図３（ｂ）に示すように、出発基板１の除去により露出したコンタクト層３上に第一電極１２を形成し、この第一電極１２をマスク材として第一電極１２直下以外のコンタクト層３をエッチングにより除去してクラッド層４を露出させる。

その後、図３（ｃ）に示すように、ダイシングストリート１９以外の支持基板１０の第二主表面に第二電極１３を形成する。さらに、第一電極１２の表面にボンディングパッド電極１７を形成すると、図１の半導体発光素子用ウェハ１００が得られる。

以上のような構成の半導体発光素子用ウェハ１００によれば、難切削材（ここではＡｕ）からなる第二電極１３がダイシングストリート１９に形成されておらず、ダイヤモンドブレードによってダイシングする際の切削力を高く維持することが可能となり、ダイシング工程における裏面チッピングの発生を大きく抑制できる。これにより、半導体発光素子作製時の歩留りを向上できる。

本発明は、本実施の形態で示した半導体発光素子用ウェハ１００以外にも適用可能であるが、本実施の形態のように化合物半導体層１４よりも硬いＳｉからなる支持基板１０を用い、反射層として金属膜を含んでいるような切削の難しい構造を持つ半導体発光素子用ウェハには特に有効である。

次に、上述の半導体発光素子用ウェハ１００を用いた半導体発光素子について説明する。図４は、本発明に係る半導体発光素子の断面模式図である。

図４に示すように、本発明に係る半導体発光素子４００の構造は、基本的に図１の半導体発光素子用ウェハ１００と同様である。

半導体発光素子用ウェハ１００のダイシングストリート１９に沿ってダイシング加工して素子化すると、図４に示す半導体発光素子４００が得られる。

本発明の半導体発光素子４００は、半導体発光素子用ウェハ１００から半導体発光素子４００を作製する際に裏面チッピングの発生を大きく抑制できるため、従来の半導体発光素子より素子面積に対するチッピング量の比率を抑えられ品質を向上できる。

（実施例１）
実施例では、半導体発光素子として発光波長が６３０ｎｍの赤色ＬＥＤの例で説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓからなる出発基板１上に、有機金属成長（ＭＯＶＰＥ）法でｎ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐからなるエッチングストップ層２、ｎ型ＧａＡｓからなるコンタクト層３、ｎ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐからなるクラッド層４、アンドープ（Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐからなる活性層５、ｐ型（Ａｌ_0.7Ｇａ_0.3）_0.5Ｉｎ_0.5Ｐからなるクラッド層６、ｐ型ＧａＰからなるコンタクト層７を順次積層して化合物半導体層１４を得た。

その後、図２（ｂ）に示すように、化合物半導体層１４をＭＯＣＶＤ装置から搬送した後、コンタクト層７の表面にプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置でＳｉＯ₂膜からなる膜厚約１１０ｎｍの誘電体膜１５を成膜した。

そしてさらに、図２（ｃ）に示すように、レジストやマスクアライナーなどの一般的なフォトリソグラフィ装置、技術を駆使すると共に、純水で希釈したフッ酸エッチング液を用いて誘電体膜１５に開口部を形成し、さらにその開口部には真空蒸着法によって界面電極８を形成した。

界面電極８は、ＡｕＺｎ合金（金・亜鉛合金、Ａｕ：９５ｍａｓｓ％／Ｚｎ：５ｍａｓｓ％）からなり、その膜厚は誘電体膜１５と同様に約１１０ｎｍである。また、界面電極８は後に形成する第一電極１２直下以外の領域に配置されるように適宜設計した。配置法則は以下の通りである。

図５は、最終的に得られる半導体発光素子の上面図であり、図５に示すように、界面電極８は、複数の個体に分かれているのではなく、単一の形状（櫛型状）をしている。この櫛型状の界面電極８は、第一電極１２の細線部の側方に位置し、櫛型状の界面電極８と第一電極１２の細線部との距離は概ね一定の距離間隔に保たれている。ここでは界面電極８の線幅は、５μｍに設定した。

その後、図２（ｄ）に示すように、界面電極８が形成された誘電体膜１５上に真空蒸着法にてＡｌ（アルミニウム）からなる膜厚４００ｎｍの金属光反射層９、Ｐｔ（白金）からなる膜厚５０ｎｍの合金化バリア層１６、Ａｕ（金）からなる膜厚５００ｎｍの第１金属接合層１１ａを順次形成した。

そして一方では、図２（ｅ）に示すように、導電性ｐ型Ｓｉからなる支持基板１０の表面にＴｉ（チタン）、Ａｕを、それぞれ５０ｎｍ、５００ｎｍの膜厚で形成した。Ｔｉがオーミックコンタクト金属を兼ねる拡散防止バリア層１８、Ａｕが第２金属接合層１１ｂとなる。このときの支持基板１０の面方位に関しては特に不問であり、後に完成する半導体発光素子の特性を左右するものではない。

しかし、この支持基板１０に対する電極の良好なオーミック性を得るために、抵抗率は０．０１Ω・ｃｍ以下のものを用いるとよい。ここでは、抵抗率０．００５Ω・ｃｍのＳｉを用いた。

その後、図２（ｆ）に示すように、支持基板１０表面の第２金属接合層１１ｂと第１金属接合層１１ａとが接合するように重ね合わせ、熱圧着法によって貼り合わせた。

貼り合わせは、圧力１．３３Ｐａ（０．０１Ｔｏｒｒ）雰囲気で圧力を１４７Ｐａ（１５ｋｇｆ／ｃｍ²）負荷した状態で、温度３５０℃に加熱し、さらにその状態で３０分間加熱保持することによって行った。

そして、図３（ａ）に示すように、出発基板１であるＧａＡｓをアンモニア水と過酸化水素水との混合エッチャントを用いてウェットエッチングにより除去してエッチングストップ層２を露出させた後、そのエッチングストップ層２を塩酸を用いてウェットエッチングにより除去し、コンタクト層３を露出させた。

その後、図３（ｂ）に示すように、露出したコンタクト層３の表面にレジスト塗布装置やマスクアライナー、現像装置などを用い上述した形状の第一電極１２のパターニングを行い、さらに真空蒸着装置で電極構造を蒸着することで第一電極１２を形成した。第一電極１２の構造は、ＡｕＧｅ（金・ゲルマニウム合金）、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕを、それぞれ５０ｎｍ、１０ｎｍ、３００ｎｍの膜厚で順次形成した。

第一電極１２形成後、硫酸と過酸化水素水と水との混合エッチャントを用いて、先に形成した第一電極１２をマスク材とし、第一電極１２直下以外のコンタクト層３をウェットエッチングにて除去し、この選択性エッチングによってクラッド層４を露出させた。

さらに、図３（ｃ）に示すように、支持基板１０の第二主表面に第二電極１３を、第一電極１２と同じく真空蒸着法によって形成した。

この第二電極１３は、支持基板１０の第二主表面に部分的に形成されており、この形成方法は以下の通りである。

まず、フォトリソグラフィにより支持基板１０の第二主表面に、両面マスクアライナーを用いてリフトオフ用のネガレジストマスクを形成した。

レジストパターンは、サイズ２８０μｍ角の蒸着膜形成領域が縦横に３２０μｍ周期で規則配列されたものであり、この２８０μｍ角領域の中心位置は、先に形成した第一電極１２の中心位置とほぼ一致するようにアライメントされ、パターニングされている。

３２０μｍ周期に対し、２８０μｍ角の第二電極１３形成領域を設けているので、素子としては４０μｍ幅のダイシング切削幅の設計としていることになる。

レジストマスクを形成した後、真空蒸着にてＴｉ、Ａｕを、それぞれ４００ｎｍ、３００ｎｍの膜厚で順次形成し、これをアセトン中に浸し、レジストの溶解をもって第二電極１３のリフトオフ法による形成を行った。

第二電極１３を形成した後、電極の合金化処理であるアロイ工程を、上下独立ヒータを備えたアロイ装置で行った。

アロイ条件は窒素ガス雰囲気中にて４００℃まで加熱し、その状態で５分間熱処理することとした。ウェハはグラファイト製のトレー上に載せ、それを下部ヒータの組み込まれた下部プレート上に設置した。

さらにその後、再度フォトリソグラフィ工程と真空蒸着工程を行い、第一電極１２のほぼ中央に重なるように、ボンディングパッド電極１７を形成した。これにより、図１の半導体発光素子用ウェハ１００を得た。

ボンディングパッド電極１７の形状は直径Φ１００μｍの単純な円形状であり、先の工程で形成した第一電極１２の中央部に位置する円形状の部分と合致するように形成した。ボンディングパッド電極１７は、第一電極１２側からＴｉ、Ａｕで構成された構造であり、それぞれの膜厚は３０ｎｍ、１０００ｎｍとした。

このボンディングパッド電極１７形成後はアロイ処理を行わず、半導体発光素子ができあがるまでノンアロイ状態となっていることがワイヤボンディング工程を行う上で肝要である。

その後、上述のようにして形成された貼り替え型の半導体発光素子用ウェハ１００を、第一電極１２の円形状のボンディングパッド電極１７がほぼ中央に配置されるようにダイシング装置を用いて素子化を行った。

ダイシング工程は、２ステップ方式のダイシング工程を採用し、２台のダイシング装置を用いた。１つ目のダイサーは株式会社ディスコ製のＤＡＤ５２２という１軸式セミオートマチックダイシングソーを用いた。こちらには同じく株式会社ディスコ製のダイヤモンドブレードＮＢＣ−ＺＨ２２７Ｊ−２７ＨＣＢＣを装着した。

このときのダイヤモンドブレードは、砥粒径が＃４０００、刃先出し量がおよそ０．５６０ｍｍ、刃厚が２９μｍのものである。切削条件は、スピンドル回転数３５０００ｒｐｍ、送り速度５ｍｍ／ｓｅｃ、切削深さ１００μｍで行った。半導体発光素子用ウェハ１００の厚さは約２１０μｍなので、およそ半導体発光素子用ウェハ１００の半分の深さまでハーフカットしている。

１軸目のハーフカットを終えた後、ワークを１つ目のダイサーから取り外し、次いで２つ目のダイサーにセットした。２つ目のダイサーも株式会社ディスコ製のＤＡＤ５２２という１軸式セミオートマチックダイシングソーを用いた。こちらには同じく株式会社ディスコ製のダイヤモンドブレードＮＢＣ−ＺＨ２２７Ｊ−２７ＨＣＡＡを装着した。

このときのダイヤモンドブレードは、砥粒径が＃４０００、刃先出し量がおよそ０．４５０ｍｍ、刃厚が１９μｍのものである。切削条件は、スピンドル回転数３００００ｒｐｍ、送り速度５ｍｍ／ｓｅｃ、切削深さ２３０μｍで行った。半導体発光素子用ウェハ１００の厚さは約２１０μｍなので、ウェハを完全にフルカットし、ダイシングシートへの切り込みが２０μｍ程度の深さまで達するように切削した。

作製したＬＥＤ素子のチップピッチは設計上３５０μｍであり、ダイシング後の個別のＬＥＤチップのサイズおよそ３３０μｍ角のサイズとなった。

次に、作製した半導体発光素子用ウェハ１００について評価した。

その結果、ダイシング工程、チップの転写工程、シートの拡張工程を経たチップの裏面チッピングの様子を確認したところ、ウェハ面内における裏面チッピングの発生頻度はおよそ０．７％以下に留まっており、そのどれもがチッピング幅１０μｍ以内の極めて小さいチッピング量であった。

ＬＥＤ素子のサイズがおよそ３３０μｍであるので、ＬＥＤ素子の面積に対するチッピング量の比率は３％程度に留まった。

（実施例２）
実施例２では、第二電極１３の選択的形成方法を変えて作製した。

実施例１とは異なり、第二電極１３の形成前にパターニングを行わず、第二電極１３を支持基板１０の第二主表面の全面に形成した後、第二電極１３上に両面マスクアライナーを用いたフォトリソグラフィによって２８０μｍ角サイズのレジストマスクを形成した。

このレジストマスクは、縦横に３２０μｍ周期で規則配列されており、ウェハ全面に形成される。また、実施例１と同様にレジストマスクは、各マスクの中心位置がＬＥＤ素子の第一電極１２の中心位置にほぼ一致するようにパターニング配置されている。

実施例１の場合は、リフトオフ法で第二電極１３を形成するので２８０μｍ角の領域がレジストがない領域となっているが、実施例２の場合は、エッチング法によって第二電極１３を部分的に形成するので、２８０μｍ角以外の部分がエッチング領域としてレジストがない状態となっている。

このようにレジストマスクを形成した後、第二電極１３であるＡｕを関東化学株式会社製のＡｕエッチング液、ＡＵＲＵＭシリーズなどを用いてエッチングした。この他にも、例えば一般的に知られているエッチング液として、ヨウ素、ヨウ化アンモニウム、塩酸などの混合エッチング液や、塩酸と硝酸の混酸であるいわゆる王水でもエッチングは可能であるが、エッチングレートの安定性や、高速なエッチングレートといった優れた特性を有するので、一般的に市販されているＡｕエッチング液を用いるのが製造上好適である。

このＡｕエッチング処理によって、第二電極１３形成時に、支持基板１０の第二主表面上に形成されたＴｉ層が露出する。このＴｉ層は、フッ酸と硝酸の混酸エッチング液によって除去できるが、Ｔｉ層はＡｕなどの難切削材に比べて硬く、ダイシングブレードの砥粒目詰まりの原因にならないことから、除去しない場合でも特に問題はない。

以上のようにして第二電極１３の選択的形成を行った以外は実施例１と同様の製造方法で作成した。実施例２の試料を実施例１と同様に裏面チッピングの評価を行ったところ、実施例１とほぼ同じ結果を得ることができた。

（比較例１）
比較例１では、従来の方法で作製した半導体発光素子の評価を行った。

実施例１と異なる点は、支持基板１０の第二電極１３が、支持基板１０の第二主表面の全面に形成されている点である。

この半導体発光素子用ウェハを実施例１と同様に素子化工程を経て裏面チッピングの検査をした結果、ウェハ面内における裏面チッピングの発生頻度はおよそ１５％もあり、かつチッピング幅は最大で３０μｍ程度と比較的大きいものであった。

このように裏面チッピングの発生頻度が高く、かつその裏面チッピングの幅が大きい場合、半導体発光素子として充分な仕様を満足しない。従って、従来の方法で作製した場合には半導体発光素子の歩留りを低下させるという問題がある。

上述の実施例１、２では、ダイシング工程において２台のダイシング装置を併用するステップカット方式を採用したが、これが例えば２軸式ブレードダイサーなどに置き換わっても本発明の意図する効果が得られることは容易推考である。

また、実施例１、２では、発光波長６３０ｎｍの赤色半導体発光素子のみを作製例としたが、その他の波長帯域の半導体発光素子であっても本発明の意図する効果が得られることは容易推考である。

さらに、実施例１、２における第一電極１２の形状以外の異形状、例えば四角、菱形、多角形などの形状を有した第一電極１２であったり、または界面電極形状が実施例１、２に記載以外の形状をしていたとしても本発明の意図する効果が得られることは容易推考である。

また、実施例１、２では１種のダイシングブレードを用いた例を記載したが、これと異なるダイシングブレードを用いた場合においても、本発明の意図する主の部分については、同様の効果が得られることは容易推考である。

上述の実施例１、２においては、第二電極１３が形成されていない領域を幅４０μｍの格子状としたが、本発明の意図する効果はこの幅に限られたものではなく、ダイシング加工位置、つまり切削する位置において第二電極１３が形成されていないことが肝要であることから、第二電極１３が形成されていない領域の幅は４０μｍに限らずとももっと広くても、もっと狭くても同様の効果を得ることが可能であることは容易推考の事例といえる。

しかしながら、本発明の意図する効果は素子加工工程時の裏面チッピングの発生抑止であり、電流狭窄や光の反射などを目的としたものではない。従って、むやみに第二電極１３が形成されていない領域の幅を狭めることは、通常の一般的な低出力ＬＥＤのように２０ｍＡ程度の電流で使用するのではなく、それ以上の大電流通電用途に用いられる基板貼り替え型高出力ＬＥＤであることから、第二電極１３における接触抵抗の増大、放熱性の悪化などの誘発に直結するので好ましくない。

こういったことから、好適にはダイシング加工によってできる溝の幅よりも１０〜３０μｍ程度広い幅で第二電極１３の形成されていない領域を形成することが望ましい。

上述の実施例１、２および比較例１では、本発明の半導体発光素子を用いて、一例として発光波長が６３０ｎｍの赤色ＬＥＤを作製したが、ＬＥＤ以外、つまりレーザーダイオードなどを作製することもできる。

本発明に係る半導体発光素子用ウェハの断面模式図である。 図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明に係る半導体発光素子用ウェハの製造方法を説明する図である。 図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る半導体発光素子用ウェハの製造方法を説明する図である。 本発明に係る半導体発光素子の断面模式図である。 本発明に係る半導体発光素子の上面図である。

符号の説明

４，６ クラッド層
５ 発光層（活性層）
９ 金属光反射層
１０ 支持基板
１１ 金属接合層
１２ 第一電極
１３ 第二電極
１４ 化合物半導体層
１９ ダイシングストリート
１００ 半導体発光素子用ウェハ

Claims (3)

1. ダイシング加工を施すことによって各個の素子に分割される半導体発光素子用ウェハであって、
   少なくとも第一のクラッド層、活性層及び第二のクラッド層から成るダブルへテロ構造を含み、
   前記ダブルへテロ構造の第一主表面側は光取出し面であって、
   前記第一主表面側には第一電極が形成されており、
   前記ダブルへテロ構造の相対する第二主表面側には前記ダブルへテロ構造側から順次金属光反射層及び金属接合層が形成されており、
   さらに前記金属接合層を介して、支持基板の一方の主表面が結合されておりかつ他方の主表面には第二電極が形成されている前記半導体において、
   前記支持基板の第二電極は、ダイシング加工されるべき所定の位置に前記第二電極が形成されていないことを特徴とする半導体発光素子用ウェハ。
2. 出発基板上に前記ダブルへテロ構造を含む積層構造を成長させる工程と、
   前記ダブルへテロ構造を含む積層構造上に前記金属光反射層および前記金属接合層を順次形成する工程と、
   前記金属接合層によって前記支持基板を結合する工程と、
   しかる後前記出発基板を除去して前記ダブルへテロ構造を含む積層構造の第一主表面を光取出し面とする工程を含む、
   請求項１に記載の半導体発光素子用ウェハの製造方法。
3. 前記第二電極はＡｕからなり、また、前記支持基板はＳｉからなる請求項１に記載の半導体発光素子用ウェハ。

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