JP2011249384A - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、半導体素子およびその製造方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a semiconductor device and a method for manufacturing the same.
窒化物系半導体は、GaAsと比べてバンドギャップが広く電子飽和速度が高いことから、発光素子、高周波素子、高出力スイッチング素子などへの応用が拡大することが期待される。 Since nitride-based semiconductors have a wider band gap and higher electron saturation speed than GaAs, it is expected that their application to light-emitting elements, high-frequency elements, high-power switching elements, and the like will expand.
また、例えば、窒化物系半導体を用いた発光素子は、紫外から青紫色波長範囲の光を放出可能である。例えば、青紫色光を吸収し波長変換された黄色光を放出可能な蛍光体粒子を備えた発光装置では、青紫色光と、黄色光と、混合光として、白色光や白熱電球色光を得ることができる。 For example, a light-emitting element using a nitride-based semiconductor can emit light in the ultraviolet to blue-violet wavelength range. For example, in a light emitting device equipped with phosphor particles that can absorb blue-violet light and emit wavelength-converted yellow light, white light and incandescent light bulb color light can be obtained as blue-violet light, yellow light, and mixed light Can do.
サファイヤ基板の上に半導体積層体が設けられた半導体素子や発光素子は、チップへの分離工程において、サファイヤ基板の主面に垂直となる方向に割れず、斜め方向や曲がって割れることがある。六方晶系結晶であるサファイヤを結晶方向と異なる方向にスクライブする場合、特にチップに割れや欠けを生じやすい。このために、半導体素子のチップ収量が低下する問題がある。 A semiconductor element or a light emitting element in which a semiconductor laminate is provided on a sapphire substrate may not be broken in a direction perpendicular to the main surface of the sapphire substrate, but may be broken obliquely or bent in the separation process into chips. When sapphire, which is a hexagonal crystal, is scribed in a direction different from the crystal direction, cracks and chips are particularly likely to occur in the chip. For this reason, there is a problem that the chip yield of the semiconductor element is lowered.
素子領域における結晶欠陥が抑制され、ダイシング及びブレーキングの精度を高めることが容易な半導体素子およびその製造方法を提供する。 Provided are a semiconductor element in which crystal defects in an element region are suppressed and the accuracy of dicing and breaking can be easily increased, and a method for manufacturing the same.
実施形態によれば、主面及び側面を有し、前記側面は前記主面側から設けられた切り欠き部の側壁を含む基板と、前記主面上に設けられ、前記切り欠き部の前記側壁上に延在し、InxGayAl1−x−yN(0≦x≦1、0≦y≦1)からなる積層体を備えた半導体素子が提供される。 According to the embodiment, the substrate has a main surface and a side surface, and the side surface includes a side wall of a cutout portion provided from the main surface side, and the side wall of the cutout portion provided on the main surface. There is provided a semiconductor element including a stacked body that extends upward and is made of In x Ga y Al 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1).
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
図1(a)は本発明の第1の実施形態にかかる半導体素子の模式断面図、図1(b)〜(d)は基板に設けられた切り欠き部の模式断面図、である。
基板10の主面10aの側から所定の深さD1を有する切り欠き部12が設けられている。切り欠き部12の表面の少なくとも一部および基板10の主面10aには、InGaAlNからなる積層体20が設けられている。例えば、研磨後の基板10の厚さは100μm、所定の深さD1は10μm、などとすることができる。また、例えば、D1はD2よりもよりも大きく、かつ切り欠き部12の側壁12aと基板10の主面10aとの間の傾斜角θNは、例えば90〜135度の範囲とされる(90°≦θN≦135°)。このようにすると、切り欠き部12の側壁12aに供給される原料が単位面積当たり、平坦部より減少するため、膜厚を薄くできるのでより好ましい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 1B to 1D are schematic cross-sectional views of a notch provided in a substrate.
A
なお、本明細書において、「InGaAlN」とは、InxGayAl1−x−yN(0≦x≦1、0≦y≦1)なる組成式で表され、アクセプタまたはドナーとなる元素を含んでいてもよいものとする。 Note that in this specification, “InGaAlN” is an element which is represented by a composition formula of In x Ga y Al 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) and serves as an acceptor or a donor. May be included.
切り欠き部12の断面は、図1(b)のように傾斜した側壁12aと底面とを含む構造、図1(c)のように垂直な側壁12aと底面を含む構造、図1(d)のように底面を殆ど含まない構造、などとすることができる。なお、基板10は、サファイヤ、GaN、SiC、などとすることができる。
The cross section of the
このように、切り欠き部12の少なくとも側壁12aと、主面10aと、にまたがってInGaAlNからなる積層体20が設けられている。この場合、基板10の主面10aの面方位は、半導体素子の特性が所望の特性となるように選択される。ところが、切り欠き部12の側壁10aは、主面10aに対して傾斜角θNを有している。このために、破線で表すスクライブ領域SRの積層体20は、結晶性に乱れを生じやすい。これらの結晶性の乱れにより、切り欠き部12の近傍は空格子点や格子間原子のような点欠陥、転位、転位を伴った積層欠陥、などを含む結晶欠陥、またはボイドなどが平坦部よりも発生しやすい。このため、この領域の積層体20は多結晶領域を含みやすい。
As described above, the stacked
結晶欠陥やボイドは、切り欠き部12に集中して発生しやすいが、積層体20の平坦な主面10a上である素子領域ARまで広がることが抑制される。この結果、素子領域ARの上の積層体20の結晶欠陥密度は、切り欠き部のような段差を有していないウェーハの平坦な面の上の積層体の結晶欠陥密度と同一であるか、またはそれよりも低くすることが可能である。このために、信頼性の高い半導体素子を得ることが容易となる。
Crystal defects and voids are likely to be concentrated in the
なお、転位などによる結晶欠陥密度は、例えば結晶面をエッチング処理し、生じたエッチピットをSEM(Scanning Electron Microscope)などを用いて観察することにより測定可能である。 The crystal defect density due to dislocation can be measured, for example, by etching the crystal surface and observing the generated etch pits using a scanning electron microscope (SEM) or the like.
半導体素子がダイオードの場合、積層体20の第1導電型層の上に第1電極31、その上に第1パッド電極32、第2導電型層の上に第2電極40、その上に第2パッド電極42、がそれぞれ設けられる。また、半導体素子がFET(Field Effect Transistor)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、トランジスタ、の場合、さらに第3の電極、第3のパッド電極などを設ける。
When the semiconductor element is a diode, the
図2(a)〜(c)は、第1の実施形態にかかる半導体素子の製造方法のうち積層体形成までの工程断面図である。図2(a)のように、基板10の上にSiO2などのマスク材を形成し、マスク材52の上にフォトレジスト膜49をパターニングする。マスク材52をエッチングすると、スクライブ領域SRとする基板10の主面10aの一部が露出する。この場合、スクライブ領域SRとする領域に合わせマークを設けておく。
2A to 2C are process cross-sectional views up to the formation of the stacked body in the semiconductor element manufacturing method according to the first embodiment. As shown in FIG. 2A, a mask material such as SiO 2 is formed on the
図2(b)のように、フォトレジスト膜49を除去後、マスク材52をマスクに、基板10の主面10a側から、例えば幅が10μm、深さD1が10μmの凹部(溝部)10bをRIE(Reactive Ion Etching)などを用いて形成し、マスク材52を除去する。このようにして、第1の方向に延在する溝部10bが形成される。また、第1の方向とは交差する第2の方向にも、溝部10bが形成される。なお、フォトレジスト膜をマスクにRIEを行うことも可能である。また、RIE加工により溝部10bのラフネスは平坦度のそれよりも悪化するため、多結晶化が促進される。溝部10bのラフネスはRIE条件を一部変更し、堆積物を制御して形成したり、追加のウェット処理により付加することも可能である。平坦部の10倍以上のラフネスとなるように粗面化により効果を促進させることができる。
As shown in FIG. 2B, after removing the
続いて、図2(c)のように、基板10の主面10aに、積層体20を、例えばMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法やMBE(Molecular Beam Epitaxy)法を用いて結晶成長する。この場合、溝部10bに延在した積層体20の上方に凹みを残すように結晶成長を行うと、溝部10bに結晶欠陥を集中させることができる。これに対して平坦な主面では結晶欠陥が抑制される。すなわち、本製造方法では、スクライブ領域SR近傍に結晶欠陥をより集中させ、平坦な素子領域ARへの結晶欠陥の広がりを低減することが容易となる。このような効果を、「ゲッタリング効果」と呼ぶことにする。なお、主面10aの面方位は、(0001)面から0±15度の範囲の傾斜角度を有するものとすることができる。また、(11−22)面や(1−100)面などとすることもできる。また、凹部10bは結晶成長条件や、凹部10bのアスペクト比を大きくすることにより、ボイドを含む状態にすることも可能であるがその効果は変わらない。このように平坦部と凹部10bとの形態差、結晶面差、平坦度差、を素子サイズで変化させることによってそれによる結晶成長モードを局所的に変化させ、出来上がった結晶の形態(Inの偏析、多結晶化、ラフネスの増大等)、特性(破断強度、色、透過率、低効率等)を変えることができる。
Subsequently, as shown in FIG. 2C, the
図3(a)および(b)はチップ分離までの工程断面図である。
第1電極31、その上に第1パッド電極32をそれぞれ形成する。このパターニングには合わせマークを用いる。結晶欠陥が多い溝部10bは、高倍率顕微鏡では黒く見えるのでパターン認識が容易である。この結果、出来上がった素子は周辺部が黒く縁どられるため、チップの外観検査時の画像認識精度が上がり、精度よく不良チップの除去ができる。
3A and 3B are process cross-sectional views up to chip separation.
The
さらに、第2電極40、第2パッド電極42、を形成する。続いて、基板10を所定の厚さまで研磨すると図3(a)のようになる。研磨後の基板10の厚さは、例えば100〜150μmとすることができる。さらにダイアモンドダイシング、ブレーキング工程により個々のチップに分離する。なお、YAGレーザ装置を用いて、溝部10bの下方をレーザ照射領域10fとすると、レーザ照射領域10fが起点となり確実にダイシングラインを形成することができる。さらに、スクライブ領域SRの中心線上に、先端が鋭い刃56を基板10の裏面側から当接し、ウェーハに荷重を加えると、溝部10bが図1に表す2つの切り欠き部12として分離される。スクライブ領域SRの溝幅は、結晶方位の方向と交差する方向に沿った溝幅を結晶方位の方向に沿った溝幅よりも広くすると、より確実に分割することができる。なお、第1の方向は、例えば<1−100>または<11−20>と平行な方向とすることができる。また、切り欠き部12の幅は、溝幅の2分の1となる。
Further, the
なお、InAlGaNは硬い材料であるが切り欠き部12において結晶欠陥が多く、結晶成長工程における積層体20の熱応力が成長後に緩和される。このため、基板10の反りが低減される。また多結晶領域を含む切り欠き部12は、スクライブが容易となり、六方晶系であるInGaAlNからなる積層体20の割れ、欠けが低減できる。他方、基板10に設けられた切り欠き部12により、ダイシングやブレーキング工程で生じる応力は溝部10bの近傍に集中できる。このために、サファイヤ、SiC、GaNなどからなる六方晶系材料であり、かつ硬い基板であっても確実にスクライブすることが可能となる。すなわち、基板の割れ、欠けが低減され、ダイシング及びブレーキングの精度が改善される。このため、例えばスクライブ領域の幅を10μm以下とすることができる。結果として、チップの収量を高めることができる。
Although InAlGaN is a hard material, there are many crystal defects in the
図4は、第2の実施形態にかかる発光素子の模式断面図である。
基板10はサファイヤとし、積層体20は、基板10側から、n型層23、発光層22、p型層21、を有するものとする。p型層21の上面にはITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電膜からなるp側電極30、さらにその上にはp側パッド電極32が設けられている。また、n型層23の一部が露出するまで、積層体20を上方からエッチング除去し、n側電極40およびn側パッド電極42を設ける。このようにすると、注入電流はp側電極30内で広がり、発光層22内にホールを注入する。他方、n側電極40からの注入電子が発光層22に注入され、発光再結合を生じる。この場合、「ゲッタリング効果」により結晶欠陥が低減された発光層22は、信頼性を高く保つことができる。なお、導電型はこれに限定されず、それぞれを反対導電型としてもよい。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to the second embodiment.
The
図5(a)〜(c)は、第2の実施形態にかかる発光素子の製造方法のうち積層体形成までの工程断面図である。
図5(a)のように、例えば直径W1が3μmとなるフォトレジスト膜50のドットパターンを形成する。ドットパターンのフォトレジスト膜50をマスクとし、ドット10dの高さT1が1μmとなるようにRIEを用いて基板10を表面側からエッチング除去する。この場合、基板10の主面10aは、高さT1のドット10dの表面と、ドット10dの周囲を取り囲む底面と、を有するものとする。ドットパターンはスクライブ領域には、形成されない。また、第1の合わせマークがスクライブ領域に形成される。
FIGS. 5A to 5C are process cross-sectional views up to the formation of a stacked body in the method for manufacturing a light emitting device according to the second embodiment.
As shown in FIG. 5A, for example, a dot pattern of a
続いて、全体にSiO2などからなるマスク材52を成膜したのち、図5(b)のように、ドット10dが設けられた素子領域ARを覆い、スクライブ領域SR1の幅WSR1が10μmの開口部となるようにフォトレジスト膜50のパターンを形成する。なお、この場合、第1の合わせマークを用いてパターンの重ね合わせを行うとともに、第2の合わせマークをスクライブ領域に形成する。
Subsequently, after forming a
スクライブ領域とする領域の開口部のSiO2を溶液エッチング法などを用いて除去し、さらにフォトレジスト膜50を除去する。マスク材52をマスクに、基板10の主面10aに、例えば幅WSR1が10μm、深さD1が10μmとなる溝部10bをRIE(Reactive Ion Etching)などを用いて形成できる。なお、フォトレジスト膜をマスクにRIEを行うことも可能である。この場合、溝部10bの深さはドット10dの高さよりも大きく形成する。
The SiO 2 in the opening of the region to be a scribe region is removed using a solution etching method or the like, and the
続いて、図5(c)のように、ドット10dおよび溝部10bが形成された基板10に、InGaAlNからなる積層体20を、例えばMOCVD法やMBE法を用いて結晶成長する。この場合、溝形状の凹み20aを残すように結晶成長を行うと、結晶欠陥を溝部10bに集中して発生することができる。また、高さT1が1μmのドット10dの上方は平坦にできる。
Subsequently, as shown in FIG. 5C, the
図6は、積層体を形成する前の基板の模式平面図である。
ドット10dは、素子領域ARに設けられ、スクライブ領域SR1、SR2に設けられない。また、スクライブ領域SR1、SR2の幅は、第1の方向と交差する方向に沿った幅WSR1を第1の方向に沿った幅WSR2よりも広くすると、より確実に分割できる場合がある。ドット10dの形状は、発光層22からの放出光を反射させ、上方での光取り出し効率を高めるように形成することが好ましい。
FIG. 6 is a schematic plan view of the substrate before the stacked body is formed.
The
図7(a)および(b)はチップ分離までの工程断面図である。
図7(a)のように、ITOからなる第1(p側)電極30、その上に第1(p側)パッド電極32をそれぞれ形成する。このパターニングにも第2の合わせマークを用いると合わせ精度を高めることができる。溝部10bの上の積層体20は結晶欠陥が多いので、第2の合わせマークは高倍率顕微鏡で見ると黒くなりパターンの認識が容易となる。
7A and 7B are process cross-sectional views up to chip separation.
As shown in FIG. 7A, a first (p-side)
さらに、第2(n側)電極40、第2(n側)パッド電極42、p側パッド電極32を形成する。続いて、基板10を所定の厚さまで研磨し、さらにダイアモンドまたはレーザダイシング工程を行い、ブレーキング工程により個々のチップに分離される。
Further, a second (n-side)
図8は、スクライブ工程前のウェーハの部分模式平面図である。
スクライブ領域SR1とこれに直交するスクライブ領域SR2に挟まれた素子領域ARは、ダイシングおよびブレーキング工程により、個々のチップに分離される。
FIG. 8 is a partial schematic plan view of the wafer before the scribing process.
The element region AR sandwiched between the scribe region SR1 and the scribe region SR2 orthogonal to the scribe region SR1 is separated into individual chips by a dicing and braking process.
図9は、第2の実施形態の変形例の模式断面図である。
電極工程ののち、切り欠き部12の側壁12aの上の積層体を除去しても素子領域ARの結晶欠陥が増加することはないので、信頼性を高く保つことができる。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a modified example of the second embodiment.
After the electrode process, even if the stacked body on the
図10(a)〜(c)は、比較例にかかる発光素子の模式図である。
図10(a)のように、フォトレジスト膜150をマスクに形成したドット部110dの周りは、深さが1μmの底面に取り囲まれている。ドット部110dは、スクライブ領域SR10を含む基板110の表面に均一に形成されている。ドット部110dを有する側の面に、MOCVD法やMBE法を用いてInGaAlNからなる積層体120が形成される。p型層121の上に、ITOからなるp側電極130、さらにその上にp側パッド電極132が形成される。他方、積層体120をエッチング法を用いて露出したn型層123にn側電極140、その上にn側パッド電極142、が形成される。
FIGS. 10A to 10C are schematic views of light-emitting elements according to comparative examples.
As shown in FIG. 10A, the periphery of the
基板110に溝部が設けられない比較例の場合、基板110と積層体120との間で熱膨張率が異なるので結晶成長後の基板110には反りが発生する。基板110の口径が大きいほど、反りが大きくなる。例えば、直径が100mmの基板では、反りが100μmとなることもある。このような反りがあると、ウェーハの搬送工程での割れや欠け、または露光工程でのパターン異常、などを生じやすい。また、ダイシングやブレーキング工程で、基板に対して垂直方向に割れず、図10(b)のように曲がった方向に割れることや、欠けを生じることがある。このために、チップの収量が低下する。特に、結晶方向と異なる方位に割る場合、チップの欠けが増加しやすい。比較例において、スクライブ領域の幅を30μmよりも小さくすると、チップ収量がより低下する。
In the case of the comparative example in which the groove portion is not provided in the
また、図10(c)の模式平面図のように、基板110の主面側に溝部が設けられないのでゲッター効果は不十分であり、素子領域AR10の結晶欠陥を低減することは困難である。
Further, as shown in the schematic plan view of FIG. 10C, since no groove is provided on the main surface side of the
図11(a)は第3の実施形態にかかる発光素子の模式断面図、図11(b)はその側面図、である。
スクライブ領域は、溝部ではなく基板10に設けられた凹部10eにより構成されている。すなわち、図11(b)の側面図のように、凹部10eの中心線を含む平面において分割された凹部10eの内部には積層体20が設けられている。また、その中心線近傍には多結晶領域20pが形成されるので結晶欠陥を集中させることが容易であり、ゲッタリング効果を高めることができる。また、この多結晶領域20pが配列した方向に沿って積層体20を分割すると、積層体20の分割が確実にでき、チップの収量を高めることができる。
FIG. 11A is a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to the third embodiment, and FIG. 11B is a side view thereof.
The scribe region is constituted by a
図12(a)〜(c)は第3の実施形態にかかる発光素子の製造方法の模式断面図である。
図12(a)のように、直径3μmのフォトレジスト膜50のドットパターンを形成する。ドットパターンのフォトレジスト膜50をマスクとし、ドット10dの高さT1が1μmとなるようにRIEを用いて基板10の表面を除去する。この場合、スクライブ領域SR3に、ドットパターンを形成しないが、第1の合わせマークを形成する。
12A to 12C are schematic cross-sectional views of a method for manufacturing a light emitting device according to the third embodiment.
As shown in FIG. 12A, a dot pattern of a
素子領域ARを覆い、スクライブ領域SR3に沿って幅WSR3が6μmの凹部10eが設けられたフォトレジスト膜50にパターンを形成する。凹部10eの形状は限定されず、円または楕円などとすることができる。なお、この場合、第1の合わせマークを用いてパターンの重ね合わせを行うとともに、第2の合わせマークをスクライブ領域SR3に形成する。
A pattern is formed on the
図12(b)のように、このフォトレジスト膜をマスクにSiO2などのマスク材をエッチングする。さらに、に基板10を深さ10μmとなるまでRIEを行うと、U字またはV字形断面を有する凹部10eがスクライブ領域SR3に沿って形成できる。その後SiO2を除去する。また、フォトレジスト膜をマスクに基板10をエッチングすることもできる。
As shown in FIG. 12B, a mask material such as SiO 2 is etched using this photoresist film as a mask. Further, when RIE is performed until the
図12(c)のように、ドット10dおよび凹部10eが形成された基板10に、InGaAlNからなる積層体20を、例えばMOCVD法やMBE法を用いて結晶成長する。この場合、凹部10e内に成長した積層体20には結晶欠陥が発生しやすい。特に、凹部10eの中心線近傍は多結晶領域20pとなりやすい。他方、高さT1が1μmのドット部10dの上方は平坦とできる。
As shown in FIG. 12C, the
図13は、積層体形成前の基板10の模式平面図である。
スクライブ領域SR3、SR4に沿って、凹部10eが設けられる。この場合、第1の方向と交差する方向に沿った凹部10eの幅WSR3は、第1の方向に沿った凹部10eの幅WSR4よりも広くすると、スクライブを容易にできる場合がある。凹部10eの形状は限定されず、円または楕円などとすることができる。
FIG. 13 is a schematic plan view of the
A
図14(a)および(b)はチップ分離までの工程断面図である。
図14(a)のように、ITOからなるp側電極30、その上にp側パッド電極32をそれぞれ形成する。このパターニングにも第2の合わせマークを用いると合わせ精度を高めることができる。凹部10eは結晶欠陥が多いので、第2の合わせマークは高倍率顕微鏡で見ると黒くなり認識が容易となる。また、凸部は結晶成長条件によって、ボイドを含む状態になることもあるが、認識や分離に効果あることは変わらない。
14A and 14B are process cross-sectional views up to chip separation.
As shown in FIG. 14A, a p-
さらに、n側電極40、n側パッド電極42、p側パッド電極32を形成する。続いて、基板10を所定の厚さまで研磨し、さらにダイアモンドダイシングまたはレーザダイシングを行い、ブレーキングにより個々のチップに分離される。
Further, an n-
以上、第1〜第3の実施形態にかかる半導体素子およびこれらに付随した変形例において、基板のスクライブ領域に設けられた凹部の上のInGaAlN系積層体の結晶欠陥密度は、素子領域の積層体の結晶欠陥密度よりも高くする。すなわち、本実施形態の半導体素子では、結晶欠陥をスクライブ領域近傍に集中し、素子領域への結晶欠陥の広がる要因を抑制できる。このため、素子領域において結晶品質が高められ、信頼性を高めることが容易となる。 As described above, in the semiconductor elements according to the first to third embodiments and the modifications associated therewith, the crystal defect density of the InGaAlN-based stacked body on the recess provided in the scribe region of the substrate is the stacked body of the device region. Higher than the crystal defect density. That is, in the semiconductor element of this embodiment, the crystal defects can be concentrated in the vicinity of the scribe region, and the cause of the crystal defects spreading to the element region can be suppressed. For this reason, the crystal quality is improved in the element region, and it becomes easy to improve the reliability.
また、本実施形態にかかる半導体素子の製造方法では、スクライブ領域のInGaAlN系積層体は多結晶領域を有するなど結晶欠陥を多く含むため、積層体を精度よくダイシングおよびブレーキングすることができる。また、ダイシングおよびブレーキング工程において基板に設けられた凹部に応力が集中しやすく、ダイシングおよびブレーキングの精度をさらに高めることが容易となる。 Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the InGaAlN-based stacked body in the scribe region has many crystal defects such as having a polycrystalline region, so that the stacked body can be diced and braked with high accuracy. In addition, in the dicing and braking processes, stress tends to concentrate on the recesses provided on the substrate, and it becomes easy to further improve the accuracy of dicing and braking.
このようなInGaAlN系半導体は、GaAsと比べてバンドギャップが広く電子飽和速度が高いことから、発光素子、高周波素子、高出力スイッチング素子などで応用が拡大できる。 Such an InGaAlN-based semiconductor has a wider band gap and a higher electron saturation speed than GaAs, and thus can be applied to light-emitting elements, high-frequency elements, high-power switching elements, and the like.
以上、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかしながら、本発明は、これらの実施形態に限定されない。本発明を構成する基板、切り欠き部、積層体、InAlGaN系半導体、溝部、スクライブ領域、素子領域、電極、透明導電膜、などに関して、当業者が各種設計変更を行ったものであっても、本発明の主旨を逸脱しない限り、本発明の範囲に包含される。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments. Even if those skilled in the art have made various design changes with respect to the substrate, notch portion, laminate, InAlGaN-based semiconductor, groove portion, scribe region, element region, electrode, transparent conductive film, etc. constituting the present invention, Unless it deviates from the main point of this invention, it is included in the scope of the present invention.
10 基板、10a 主面、10b 凹(溝)部、10d 凸部、10e 凹部 12 切り欠き部、12a 側壁、20 積層体、20p 多結晶領域、22 発光層、AR 素子領域、SR、SR1、SR2、SR3、SR4 スクライブ領域、θN 傾斜角
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記主面上に設けられ、前記切り欠き部の前記側壁上に延在し、InxGayAl1−x−yN(0≦x≦1、0≦y≦1)からなる積層体と、
を備えたことを特徴とする半導体素子。 A substrate having a main surface and a side surface, the side surface including a side wall of a notch provided from the main surface side;
A laminated body provided on the main surface, extending on the side wall of the notch, and made of In x Ga y Al 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1); ,
A semiconductor device comprising:
前記第1の方向は、<1−100>または<11−20>と平行であることを特徴とする請求項1記載の半導体素子。 The notch includes a first notch extending in a first direction and a second notch extending in a second direction intersecting the first direction,
The semiconductor element according to claim 1, wherein the first direction is parallel to <1-100> or <11-20>.
前記基板の前記主面には、前記切り欠き部の深さよりも小さい高さを有する凸部が設けられ、
前記積層体は発光層を含み、前記基板の側とは反対側の前記積層体の面は平坦とされることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体素子。 The substrate is made of any one of sapphire, SiC, and GaN,
The main surface of the substrate is provided with a convex portion having a height smaller than the depth of the notch,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the stacked body includes a light emitting layer, and a surface of the stacked body on a side opposite to the substrate side is flat.
前記側壁は、前記非形成領域に設けられたことを特徴とする請求項3記載の半導体素子。 The main surface has a non-formation region of the convex portion,
The semiconductor device according to claim 3, wherein the side wall is provided in the non-formation region.
InxGayAl1−x−yN(0≦x≦1、0≦y≦1)からなり、前記凹部の上および前記主面の上を覆うように積層体を結晶成長する工程と、
前記積層体及び前記基板を、前記凹部に沿ってダイシング及びブレーキングを行う工程と、
を備えたことを特徴とする半導体素子の製造方法。 Forming a recess having a predetermined depth from the main surface side of the substrate;
A step of crystal-growing the laminate so as to cover the concave portion and the main surface, which is made of In x Ga y Al 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1);
Dicing and braking the laminate and the substrate along the recess;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記第1の方向を、<1−100>または<11−20>と平行にすることを特徴とする請求項8記載の半導体素子の製造方法。 The step of forming the concave portion includes a step of forming a first concave portion extending in a first direction and a second concave portion extending in a second direction intersecting the first direction. ,
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the first direction is parallel to <1-100> or <11-20>.
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- 2010-05-24 JP JP2010118120A patent/JP2011249384A/en active Pending
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