JP2013077611A - Method of manufacturing semiconductor light-emitting device - Google Patents
Method of manufacturing semiconductor light-emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013077611A JP2013077611A JP2011215126A JP2011215126A JP2013077611A JP 2013077611 A JP2013077611 A JP 2013077611A JP 2011215126 A JP2011215126 A JP 2011215126A JP 2011215126 A JP2011215126 A JP 2011215126A JP 2013077611 A JP2013077611 A JP 2013077611A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor layer
- resin layer
- support substrate
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、LED(発光ダイオード)等の半導体発光装置に関し、特に半導体層の結晶成長に用いられる成長用基板をレーザリフトオフ法により除去する工程を含む半導体発光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device such as an LED (light emitting diode), and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device including a step of removing a growth substrate used for crystal growth of a semiconductor layer by a laser lift-off method.
LED等の発光素子は、近年の技術の進歩により高効率、高出力化されている。しかし、高出力化に伴って発光素子から発せられる熱量も増加し、これによる信頼性の低下が問題となっている。これを解決するために結晶成長に用いられる比較的熱伝導率の低い成長用基板を除去し、これに代えて比較的熱伝導率の高い部材で半導体層を支持する所謂thin-film構造のLEDが提案されている。Thin-film構造によれば、発光素子の放熱性が改善される他、成長用基板を除去することにより光取り出し効率の向上も期待できる。例えば、GaN系半導体結晶を含む半導体層から成長用基板を剥離する方法として成長用基板の裏面側からレーザを照射してGaNを分解するレーザリフトオフ(LLO)法が知られている。 Light emitting elements such as LEDs have been improved in efficiency and output due to recent technological advances. However, as the output increases, the amount of heat generated from the light emitting element also increases, resulting in a decrease in reliability. To solve this problem, a growth substrate having a relatively low thermal conductivity used for crystal growth is removed, and instead a so-called thin-film structure LED that supports a semiconductor layer with a member having a relatively high thermal conductivity. Has been proposed. According to the thin-film structure, the heat dissipation of the light emitting element can be improved, and the light extraction efficiency can be improved by removing the growth substrate. For example, a laser lift-off (LLO) method in which GaN is decomposed by irradiating a laser from the back side of the growth substrate is known as a method for peeling the growth substrate from a semiconductor layer containing a GaN-based semiconductor crystal.
レーザリフトオフ(LLO)法によって成長用基板を除去する場合、GaN結晶の分解に伴ってN2ガスが発生し、その衝撃によって半導体層にクラックが発生する場合がある。これを防止するために、半導体層を支持基板と接合する際に、これらの間の空間に樹脂を充填し、半導体層を支持基板上に強固に固着させる方法がある。例えば特許文献1には、支持基板と、該支持基板上にフリップチップ接続された半導体層との間に液状のアンダーフィル材を充填しこれを硬化させた後に、成長用基板をレーザリフトオフ法により除去することが記載されている。 When the growth substrate is removed by the laser lift-off (LLO) method, N 2 gas is generated with the decomposition of the GaN crystal, and a crack may be generated in the semiconductor layer due to the impact. In order to prevent this, there is a method in which when the semiconductor layer is bonded to the support substrate, the space between them is filled with resin, and the semiconductor layer is firmly fixed on the support substrate. For example, in Patent Document 1, a liquid underfill material is filled between a support substrate and a semiconductor layer flip-chip connected to the support substrate and cured, and then the growth substrate is removed by a laser lift-off method. It is described to be removed.
図1は、従来の半導体発光装置の製造方法を示す断面図である。半導体層20がサファイア基板10上に形成された後、p電極およびn電極の形成が行われ、チップ状に個片化される。その後、表面にp電極およびn電極に対応する電極が形成された支持基板30と半導体層20とが共晶接合などの方法で接合される。次に、半導体層20と支持基板30との間の空間を充填するように液状の熱硬化性樹脂40が充填される。その後、熱処理によって熱硬化性樹脂40が熱硬化される。次に、レーザリフトオフ法によりサファイア基板10が除去される。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a semiconductor light emitting device. After the
このような製造方法によれば、液状の熱硬化性樹脂40を充填したときに熱硬化性樹脂40が半導体層20の側面およびサファイア基板10の側面に這い上がり、サファイア基板10の剥離が困難となる場合がある。かかる状態においてサファイア基板10を剥離しようとすると半導体層20にストレスが加わりクラックが生じる場合もある。
According to such a manufacturing method, when the
熱硬化性樹脂40は、支持基板30と半導体層20の接合前に支持基板30上に供給される場合もあるが、この場合においても半導体層20と支持基板30とを貼り合わせる際の押圧印加によって熱硬化性樹脂40が半導体膜20の側面およびサファイア基板10の側面に這い上がるおそれがある。
The
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、半導体層と支持基板との間に介在する熱硬化性樹脂の半導体層および成長用基板の側面への這い上がりを防止することができる半導体発光装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and can prevent creeping of the thermosetting resin interposed between the semiconductor layer and the support substrate to the side surfaces of the semiconductor layer and the growth substrate. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor light emitting device.
本発明の半導体発光装置の製造方法は、成長用基板上に半導体結晶を成長させて半導体層を形成する工程と、支持基板の表面に熱硬化性樹脂からなる樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層を間に挟んで前記半導体層と前記支持基板とを密着させた状態で前記樹脂層を熱硬化させて前記支持基板と前記半導体層とを接合する工程と、前記樹脂層の熱硬化後に前記成長用基板を除去する工程と、を含む半導体発光装置の製造方法であって、前記支持基板と前記半導体層とを接合する工程の前に、前記樹脂層の前記半導体層と接する部分の周辺領域の表層部に前記樹脂層の流動性を低減または喪失させる流動抑制部を形成する工程を含むことを特徴としている。 The method of manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention includes a step of growing a semiconductor crystal on a growth substrate to form a semiconductor layer, a step of forming a resin layer made of a thermosetting resin on the surface of the support substrate, A step of thermally curing the resin layer in a state where the semiconductor layer and the support substrate are in close contact with a resin layer interposed therebetween, and joining the support substrate and the semiconductor layer; A step of removing the growth substrate, and a periphery of a portion of the resin layer in contact with the semiconductor layer before the step of bonding the support substrate and the semiconductor layer. The method includes a step of forming a flow suppression portion that reduces or loses the fluidity of the resin layer in the surface layer portion of the region.
本発明に係る半導体発光装置の製造方法によれば、支持基板と半導体層とを接合する工程の前に、樹脂層の半導体層と接する部分の周辺領域の表層部に樹脂層の流動性を低減または喪失させる流動抑制部が形成されるので、樹脂層を間に挟んで半導体層と支持基板とを接合したときに半導体層側面および成長用基板側面への樹脂材料の這い上がりを防止することができる。これにより、半導体膜にダメージを与えることなく支持基板を除去することが可能となる。 According to the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention, before the step of bonding the support substrate and the semiconductor layer, the fluidity of the resin layer is reduced in the surface layer portion of the peripheral region of the resin layer in contact with the semiconductor layer. Alternatively, since the flow suppressing part to be lost is formed, it is possible to prevent the resin material from creeping up to the side surface of the semiconductor layer and the side surface of the growth substrate when the semiconductor layer and the support substrate are bonded with the resin layer interposed therebetween. it can. This makes it possible to remove the support substrate without damaging the semiconductor film.
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。尚、以下に示す図において、実質的に同一又は等価な構成要素、部分には同一の参照符を付している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings shown below, substantially the same or equivalent components and parts are denoted by the same reference numerals.
図2乃至図4は、本発明の実施例1に係る半導体発光装置の製造方法を示す断面図である。 2 to 4 are sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to Example 1 of the invention.
(半導体層の形成)
半導体結晶の成長を行うための成長用基板としてサファイア基板10を用意する。サファイア基板10を水素雰囲気中で1000℃、10分間加熱してサファイア基板10のサーマルクリーニングを行う。次にMOCVD法(有機金属気相成長法)によりサファイア基板10上に低温バッファ層21、下地GaN層22、n型GaN層23、活性層24、p型AlGaNクラッド層25、p型GaN層26からなる半導体層20を形成する。具体的には、基板温度を500℃とし、TMG(トリメチルガリウム)(流量10.4μmol/min)およびNH3(流量3.3LM)を約3分間供給してGaNからなる低温バッファ層21をサファイア基板10上に形成する。その後、基板温度を1000℃まで昇温し、約30秒間保持することで低温バッファ層21を結晶化させる。続いて、基板温度を1000℃に保持したままTMG(流量45μmol/min)およびNH3(流量4.4LM)を約20分間供給し、厚さ約1μmの下地GaN層22を形成する。次に、基板温度1000℃にてTMG(流量45μmol/min)、NH3(流量4.4LM)およびドーパントガスとしてSiH4(流量2.7×10-9mol/min)を約100分間供給し、厚さ約5μmのn型GaN層23を形成する。続いて、n型GaN層23の上に活性層24を形成する。本実施例では、活性層24としてInGaN/GaNからなる多重量子井戸構造を適用した。すなわち、InGaN/GaNを1周期として5周期の成長を行う。具体的には、基板温度を700℃とし、TMG(流量3.6μmol/min)、TMI(トリメチルインジウム)(流量10μmol/min)、NH3(流量4.4LM)を約33秒間供給し、厚さ約2.2nmのInGaN井戸層を形成し、続いてTMG(流量3.6μmol/min)、NH3(流量4.4LM)を約320秒間供給して厚さ約15nmのGaN障壁層を形成する。かかる処理を5周期分繰り返すことにより活性層24が形成される。次に、基板温度を870℃まで昇温し、TMG(流量8.1μmol/min)、TMA(トリメチルアルミニウム)(流量7.5μmol/min)、NH3(流量4.4LM)およびドーパントとしてCp2Mg(bis-cyclopentadienyl Mg)(流量2.9×10-7μmol/min)を約5分間供給し、厚さ約40nmのp型AlGaNクラッド層25を形成する。続いて、基板温度を保持したまま、TMG(流量18μmol/min)、NH3(流量4.4LM)およびドーパントとしてCp2Mg(流量2.9×10-7μmol/min)を約7分間供給し、厚さ約150nmのp型GaN層26を形成する。サファイア基板10上には、これらの各層によって構成される半導体層20が形成される(図2(a))。
(Formation of semiconductor layer)
A
(n型半導体層の露出)
半導体層20をp型GaN層26の表面から部分的エッチングして凹部20aを形成し、凹部20aの底面においてn型GaN層23を露出させる。具体的には、フォトリソグラフィ技術によってn型GaN層23を露出させる領域に開口部を有するレジストマスク(図示せず)をp型GaN層26の表面に形成した後、ウエハを反応性イオンエッチング(RIE)装置に投入する。上記レジストマスクを介して半導体層20をp型GaN層26の表面からエッチングして、凹部20aを形成して凹部20aの底面においてn型GaN層23を露出させる。その後、レジストマスクを除去する(図2(b))。
(Exposed n-type semiconductor layer)
The
(保護膜の形成)
凹部20aを形成することにより露出した半導体層20の側面等を覆う保護膜50を形成する。具体的には、スパッタ法などにより、ウエハ上に厚さ約300nmのSiO2膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ技術によりSiO2膜にパターニングを施して保護膜50を形成する。n型GaN層23およびp型GaN層26の表面には、それぞれn電極およびp電極を形成するための開口部50aおよび50bが形成される。尚、保護膜50はSiO2限らずSi3N4やTaN等の他の絶縁膜により構成されていてもよい。また、保護膜50を構成する絶縁体を電子ビーム蒸着法やCVD法にて成膜することも可能である(図2(c))。
(Formation of protective film)
A
(n電極およびp電極の形成)
保護膜50の開口部50aにおいて露出しているn型GaN層23の表面にTiおよびAlを順次蒸着してn電極61を形成する。その後、保護膜50の開口部50bにおいて露出しているp型GaN層26の表面にPt、Ag、Ti、Pt、Auを順次蒸着してp電極62を形成する。その後、n電極61およびp電極62上にTi、Pt、Auを順次蒸着して接合層(図示せず)を形成する(図2(d))。
(Formation of n electrode and p electrode)
Ti and Al are sequentially deposited on the surface of the n-
(半導体層の分割)
半導体層20に半導体発光装置の1区画を画定する素子分割溝を形成する。具体的には、半導体層20の表面にレジスト材を塗布した後、露光・現像処理を経て素子分割溝に対応した格子状パターンのレジストマスク(図示せず)を形成する。次に、ウエハをRIE(反応性イオンエッチング)装置に投入し、Cl2プラズマによるドライエッチングによりレジストマスクの開口部において露出した半導体層20をエッチングしてサファイア基板10に達する格子状の素子分割溝を形成する。続いて、素子分割溝に沿って、サファイア基板10をダイシングしてサファイア基板10および半導体層20からなる積層体をチップ状に個片化する(図3(a))。
(Division of semiconductor layers)
An element dividing groove that defines one section of the semiconductor light emitting device is formed in the
(支持基板の準備)
半導体層20を支持するための支持基板30を用意する。支持基板30は、例えば熱伝導率がサファイア基板10よりも高く、半導体層20を支持するのに十分な機械的強度を有する部材が好ましい。支持基板30として、例えばシリコン基板、セラミック基板、ガラスエポキシ基板、表面に絶縁層が形成された金属基板などを用いることが可能である。支持基板30の表面には、n電極61およびp電極62に対応したSnAgなどからなる共晶メタル31がパターニングされている。尚、支持基板30上に配線を設けることとしてもよい(図3(b))。
(Preparation of support substrate)
A
(熱硬化性樹脂層の形成)
支持基板30の表面に熱硬化性樹脂を供給して樹脂層40を形成する。樹脂層40は、例えばポリイミドフィルム(東レ製NCF:non-conductive film)を用いて形成することができる。ポリイミドフィルムは、熱硬化性のポリイミド接着剤がカバーフィルム(PET)で挟まれたフィルム状の接着材である。ポリイミド接着剤はカバーフィルムを剥がした後、支持基板30の表面に貼り付けることにより支持基板30上に供給することができる。ポリイミド接着剤は硬化温度よりも低い所定範囲内の温度で加熱することによって軟化し(粘度が低くなり)、凹凸を有する基板上に気泡を生じることなくラミネートすることが可能である。ポリイミド接着剤は、例えば約80℃程度で加熱した支持基板30上に貼り付けられる。尚、ディスペンス法、スピンコート法などの手法によって、支持基板30の表面に液状の熱硬化性樹脂を供給することとしてもよい(図3(c))。
(Formation of thermosetting resin layer)
A thermosetting resin is supplied to the surface of the
(流動抑制部の形成)
支持基板30上に形成された樹脂層40の半導体層20が接する部分の周辺領域を熱硬化して、樹脂層40の表層部に熱硬化層41を形成する。樹脂層40は熱硬化層41において流動性が低減または喪失する。すなわち、熱硬化層41は樹脂層40の流動性を低減または喪失させる流動抑制部として機能する。具体的には、樹脂層40の半導体層20が接する部分の周辺領域に例えば波長248nm、エネルギー密度300mJ/cm2のエキシマレーザを照射して樹脂層40の部分的な熱硬化を行って熱硬化層41を形成する。エキシマレーザのエネルギー密度を適切に設定することにより樹脂層40の表層部のみを熱硬化させることが可能である。熱硬化層41のパターニングは例えばレーザ走査による直接描画によって行うことが可能である。尚、かかる熱硬化処理において、樹脂層40の表層部を完全に硬化させることを要しない。すなわち、熱硬化層41は樹脂層40の流動性を低減または喪失させる機能を有する限りゲル状態であってもよい(図3(d))。
(Formation of flow control part)
The peripheral region of the portion of the
図5は、表面に樹脂層40が形成された支持基板30の上面図である。図5において、後の工程において当接される半導体層20の外縁に対応する部分が破線で示され、熱硬化層41がハッチングで示されている。すなわち、図5において破線の内側が半導体層20の接する部分である。熱硬化層41は、樹脂層40の半導体層20と接する部分の周辺領域に形成され且つ半導体層20の外縁部と接触する(重なる)位置に設けられる。熱硬化層41は、例えば矩形環状パターンを有するように形成される。また、熱硬化層41は、n電極61、p電極62およびこれらの電極に対応する共晶メタル31の形成領域の外側に形成される。
FIG. 5 is a top view of the
(支持基板の分割)
支持基板30をダイシングなどの方法によってチップ状に個片化する。支持基板30の1つの個片は、例えば先の工程において個片化されたサファイア基板10および半導体層20からなる積層体のサイズよりも一回り大きいサイズを有する。図5において支持基板30の分割ラインが一点鎖線で示されている。尚、樹脂層40を構成するポリイミドフィルムは、熱硬化前のシート状態において支持基板30とともにダイシングすることが可能である(図4(a))。
(Division of support substrate)
The
(半導体層と支持基板の接合)
個片化された支持基板30を80℃程度で加熱することにより樹脂層40を軟化または液状化させ、樹脂層40に流動性を持たせる。このとき不可逆性の熱硬化によって形成された熱硬化層41は、固体状態を維持する。樹脂層40の粘度が低い状態において、半導体層20の個片と支持基板30の個片とを密着させ、押圧を印加する。半導体層20上に形成されたn電極61およびp電極62と支持基板30上に形成された共晶メタル31とが接触するように位置合せがなされる。半導体層20の内側部分は、樹脂層40の粘度の低い部分と接する。一方、半導体層20の外縁部は先の熱硬化処理によって形成された熱硬化層41と接する。さらに、半導体層20の外縁部よりも外側には半導体層20を囲むように熱硬化層41が延在している。このように、樹脂層40の半導体層20との接触部の周辺領域には流動性を有しない熱硬化層41が形成されている故、軟化または液状化した樹脂層40に半導体層20の個片を押し付けたとしても、半導体層20の側面およびサファイア基板10の側面に樹脂材料が這い上がることはない。
(Semiconductor layer and support substrate bonding)
By heating the separated
半導体層20と支持基板30とを密着・加圧した状態において、周囲温度を約250℃まで上昇させる。これにより、半導体層20上に形成されたn電極61およびp電極62と支持基板30上に形成された共晶メタル31とが共晶接合を形成するとともに樹脂層40が硬化する。すなわち、半導体層20および成長用基板10からなる積層体は支持基板30の表面に強固に固定される(図4(b))。尚、半導体層20と支持基板30との接合は共晶接合に限らず、Au−Au接合などのメタル接合であってもよい。
In a state where the
(成長用基板の除去)
サファイア基板10を半導体層20から剥離する。サファイア基板10の剥離には、レーザリフトオフ法を用いることができる。具体的には、サファイア基板10の裏面側(半導体層20の形成面とは反対側)から波長248nm、エネルギー密度850mJ/cm2のエキシマレーザを照射する。これによりサファイア基板10との界面近傍におけるGaN結晶がGaとN2ガスに分解し、サファイア基板10が半導体層20から剥離する。半導体層20は、支持基板30上に樹脂層40を介して強固に固定されているためN2ガスの発生に伴う衝撃が緩和され、半導体層20におけるクラックの発生が防止される。また、流動抑制部41によって半導体層20の側面およびサファイア基板10の側面への樹脂材料の這い上がりが生じなくなったので、レーザ照射後、半導体層20にダメージを与えることなくサファイア基板10を容易に除去すること可能となる(図4(c))。尚、レーザリフトオフに使用されるレーザはエキシマレーザに限らずYAGレーザなどの他のレーザであってもよい。以上の各工程を経ることにより、半導体発光装置が完成する。
(Removal of growth substrate)
The
以下に、本発明の実施例2に係る半導体発光装置の製造方法について説明する。実施例2に係る製造方法は、樹脂層40の表面に流動抑制部を形成する工程が上記した実施例1の場合と異なる。それ以外の工程は上記した実施例1に係るものと同様であるのでその説明については省略する。
A method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to Example 2 of the present invention will be described below. The manufacturing method according to the second embodiment is different from the first embodiment described above in the step of forming the flow suppressing portion on the surface of the
図6(a)〜(d)は、本発明の第2実施例に係る半導体発光装置の製造方法における流動抑制部の形成工程を示す断面図である。支持基板30上には樹脂層40が形成されている。樹脂層40の半導体層20が接する部分の周辺領域(流動抑制部を形成する領域)に開口部を有する保護テープ70を樹脂層40表面に貼り付ける(図6(a))。
FIGS. 6A to 6D are cross-sectional views showing a flow suppressing portion forming process in the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the second embodiment of the present invention. A
次に、蒸着法、スパッタ法などによりAlやCuなどの金属からなるメタル層41aを保護テープ70が貼り付けられた樹脂層40上に形成する。メタル層41aは、保護テープ70の表面および保護テープ70の開口部において露出している樹脂層40の表面に形成される(図6(b))。
Next, a
次に、保護テープ70上に堆積しているメタル層41aを保護テープ70とともに除去する(図6(c))。その後、ダイシングなどの方法により支持基板30をチップ状に個片化する(図6(d))。
Next, the
樹脂層40の表面に形成されたメタル層41aは、実施例1における熱硬化層41と同様、樹脂層40の表層部の流動性を低減または喪失させる流動抑制部として機能することができる。メタル層41aは、実施例1に係る熱硬化層41と同様、樹脂層40の半導体層20が接する部分の周辺領域に形成され、例えば矩形状パターンを有する(図5参照)。尚、上記の説明では、メタル層で流動抑制部を形成する場合を例示したが、流動抑制部を金属以外の他の固体材料により構成することも可能である。すなわち、流動抑制部は、蒸着法、スパッタ法、CVD法などの既存の方法で成膜することができ、樹脂層40の硬化温度において固体状態を維持する材料により構成することができる。流動抑制部を構成する他の候補材料としては、例えばSiO2などが挙げられる。
The
このように、樹脂層40上にメタル層41aなどにより構成される流動抑制部を形成することにより上記した実施例1の場合と同様、半導体層側面およびサファイア基板側面への樹脂材料の這い上がりを防止することができ、レーザリフトオフ法などによって半導体層にダメージを与えることなくサファイア基板を容易に除去することが可能となる。
As described above, by forming the flow suppressing portion constituted by the
以下に、本発明の実施例3に係る半導体発光装置の製造方法について説明する。実施例3に係る製造方法は、樹脂層40の表面に流動抑制部を形成する工程が上記した実施例1の場合と異なる。それ以外の工程は、上記した実施例1に係るものと同様であるので、その説明については省略する。
The method for manufacturing the semiconductor light emitting device according to Example 3 of the present invention will be described below. The manufacturing method according to the third embodiment is different from the first embodiment described above in the step of forming the flow suppression portion on the surface of the
図7(a)〜(d)は、本発明の第3実施例に係る半導体発光装置の製造方法における流動抑制部の形成工程を示す断面図である。支持基板30上には樹脂層40が形成されている。樹脂層40の半導体層20が接する部分の周辺領域(流動抑制部を形成する領域)に開口部を有する保護テープ70を樹脂層40表面に貼り付ける(図7(a))。
FIGS. 7A to 7D are cross-sectional views showing a flow suppressing portion forming step in the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the third embodiment of the present invention. A
次に、スピンコート法などにより保護テープ70が貼り付けられた樹脂層40上にUV硬化性樹脂を塗布してUV硬化性樹脂層41bを形成する。UV硬化性樹脂層41bは、保護テープ70の表面および保護テープ70の開口部において露出している熱硬化性樹脂からなる樹脂層40の表面に形成される。続いて、支持基板30の表面にUV光を照射してUV硬化性樹脂層41bを硬化させる。UV硬化性樹脂層41bは、樹脂層40とは硬化方式が異なる故、UV硬化性樹脂層41bのみを硬化させることが可能である(図7(b))。
Next, a UV curable resin is applied on the
次に、保護テープ70上に堆積しているUV硬化樹脂層41bを保護テープ70とともに除去する(図7(c))。その後、ダイシングなどの方法により支持基板30をチップ状に個片化する(図7(d))。
Next, the UV
樹脂層40の表面に形成されたUV硬化性樹脂層41bは、実施例1における熱硬化層41と同様、樹脂層40の表層部の流動性を低減または喪失させる流動抑制部として機能することができる。UV硬化性樹脂層41bは、実施例1に係る熱硬化層41と同様、樹脂層40の半導体層20が接する部分の周辺領域に形成され、例えば矩形状パターンを有する(図5参照)。このように、樹脂層40上にUV硬化性樹脂層41bにより構成される流動抑制部を形成することにより上記した実施例1の場合と同様、半導体層側面およびサファイア基板側面への樹脂材料の這い上がりを防止することができ、レーザリフトオフ法などによって半導体層にダメージを与えることなくサファイア基板を容易に除去することが可能となる。
The UV
以上の説明から明らかなように、本発明の各実施例に係る半導体発光装置の製造方法によれば、半導体層20と支持基板30との間に熱硬化性樹脂からなる樹脂層40が介在しているので、半導体層20は支持基板30上に強固に固定される。これによりレーザリフトオフ法によって成長用基板を除去する際の半導体層20へのダメージを緩和することができる。ところで、半導体層と支持基板との間の隙間が小さい場合には、事後的に樹脂材料材を隙間に充填することは一般的に容易ではない。しかしながら、上記した各実施例に示されるように、半導体層20と支持基板30の接合の前に支持基板30上に樹脂層40を形成しておくことにより、半導体層20と支持基板30との間の隙間が比較的小さい場合でも、これらの隙間に樹脂層40を介在させることが可能となる。すなわち、本発明の各実施例に係る製造方法によれば、半導体層と支持基板との接合部材としてバンプなどの比較的高さのある構造物を有しない場合にも半導体層と支持基板との間に樹脂層を介在させることが可能となる。
As is apparent from the above description, according to the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to each embodiment of the present invention, the
また、本発明の各実施例に係る半導体発光装置の製造方法によれば、樹脂層40の半導体層20と接する部分の周辺領域に樹脂層40の流動性を低減または喪失させる流動抑制部が形成されるので、半導体層20と支持基板30とを密着させて押圧を印加しても半導体層20側面およびサファイア基板10側面への樹脂材料の這い上がりを防止することができる。従って、半導体層20にストレスを与えることなくサファイア基板10を除去することが可能となる。また、流動抑制部を半導体層20の外縁部と接する(重なる)位置に設けることにより、樹脂材料の這い上がりを確実に防止することができる。
In addition, according to the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to each embodiment of the present invention, the flow suppressing portion that reduces or loses the fluidity of the
尚、上記各実施例においては、半導体層20および支持基板30を個片化した後にこれらを接合することとしたが、半導体層と支持基板とをウエハレベルで接合して、その後チップ状に個片化することとしてもよい。この場合、流動抑制部をウエハ状の支持基板の外縁部に沿って形成することにより、半導体ウエハの側面への樹脂材料の這い上がりを防止することができる。また、この場合、ウエハ状の支持基板の表面に貼り付けられるポリイミドテープは、ウエハ形状に対応したシート状であってもよいし、チップ状に分割されていてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
また、樹脂層40の材料として異方性導電接着剤を用いることができる。異方性導電接着剤は、熱硬化性樹脂に導電性を有する微細な金属粒子を混ぜ合わせたものであり、熱および圧力を印加することにより、特定の方向のみに導電経路を形成する樹脂材料である。異方性導電接着剤を用いる場合、半導体層20と支持基板30とを電気的に接続するための共晶接合層が不要となり半導体層20および支持基板30上には電極パッドのみを設ければよい。
An anisotropic conductive adhesive can be used as the material for the
10 サファイア基板
20 半導体層
30 支持基板
40 樹脂層
41 熱硬化層
41a メタル層
41b UV硬化性樹脂層
DESCRIPTION OF
Claims (9)
支持基板の表面に熱硬化性樹脂からなる樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層を間に挟んで前記半導体層と前記支持基板とを密着させた状態で前記樹脂層を熱硬化させて前記支持基板と前記半導体層とを接合する工程と、
前記樹脂層の熱硬化後に前記成長用基板を除去する工程と、を含む半導体発光装置の製造方法であって、
前記支持基板と前記半導体層とを接合する工程の前に、前記樹脂層の前記半導体層と接する部分の周辺領域の表層部に前記樹脂層の流動性を低減または喪失させる流動抑制部を形成する工程を含むことを特徴とする製造方法。 Forming a semiconductor layer by growing a semiconductor crystal on a growth substrate;
Forming a resin layer made of a thermosetting resin on the surface of the support substrate;
Bonding the support substrate and the semiconductor layer by thermosetting the resin layer in a state where the semiconductor layer and the support substrate are in close contact with the resin layer interposed therebetween;
Removing the growth substrate after thermosetting the resin layer, and a method for manufacturing a semiconductor light emitting device,
Before the step of bonding the support substrate and the semiconductor layer, a flow suppressing portion that reduces or loses the fluidity of the resin layer is formed in a surface layer portion of a peripheral region of the resin layer that is in contact with the semiconductor layer. The manufacturing method characterized by including a process.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011215126A JP5816508B2 (en) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | Manufacturing method of semiconductor light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011215126A JP5816508B2 (en) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | Manufacturing method of semiconductor light emitting device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013077611A true JP2013077611A (en) | 2013-04-25 |
JP5816508B2 JP5816508B2 (en) | 2015-11-18 |
Family
ID=48480890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011215126A Active JP5816508B2 (en) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | Manufacturing method of semiconductor light emitting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5816508B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024085025A1 (en) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 | 信越化学工業株式会社 | Reception substrate, method for manufacturing reception substrate, lifting method, holding method, and method for cleaning microstructure |
-
2011
- 2011-09-29 JP JP2011215126A patent/JP5816508B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024085025A1 (en) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 | 信越化学工業株式会社 | Reception substrate, method for manufacturing reception substrate, lifting method, holding method, and method for cleaning microstructure |
JP7482339B1 (en) | 2022-10-21 | 2024-05-13 | 信越化学工業株式会社 | Receiving substrate, laser lift-off method, lifting method, holding method, and method for cleaning microstructure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5816508B2 (en) | 2015-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5313256B2 (en) | Strong LED structure for substrate lift-off | |
TWI467796B (en) | Substrate removal during led formation | |
JP5372133B2 (en) | Underfill processing for flip chip LEDs | |
JP4954712B2 (en) | Sapphire laser lift-off from nitride flip chip | |
JP4925726B2 (en) | Manufacturing method of light emitting diode | |
US8932891B2 (en) | Method for manufacturing nitride based single crystal substrate and method for manufacturing nitride based semiconductor device | |
TWI637537B (en) | Light emitting device and method of manufacturing the same | |
CN102760812B (en) | There is the method and structure of the LED of nano-patterning substrate | |
US20060281203A1 (en) | Method of removing the growth substrate of a semiconductor light emitting device | |
JP5301418B2 (en) | Semiconductor light emitting device and method for manufacturing semiconductor light emitting device | |
JP2011151191A (en) | Method of manufacturing semiconductor light-emitting device | |
KR20130029455A (en) | Manufacturing method for gan semiconductor device | |
JP5912442B2 (en) | Semiconductor light emitting device and method for manufacturing semiconductor light emitting device | |
WO2017208535A1 (en) | Nitride semiconductor ultraviolet light emitting device and method for manufacturing same | |
JP2011040425A (en) | Semiconductor light emitting device, and method of manufacturing the same | |
Lee et al. | Thin-film-flip-chip LEDs grown on Si substrate using wafer-level chip-scale package | |
JP5816508B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor light emitting device | |
JP5596375B2 (en) | Semiconductor light emitting device manufacturing method and semiconductor light emitting device | |
JP4333080B2 (en) | Substrate bonding method | |
JP2012238795A (en) | Semiconductor element manufacturing method | |
JP2012129440A (en) | Manufacturing method of semiconductor light-emitting element and semiconductor laminate structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140909 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150724 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150901 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150928 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5816508 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |