JP2014195087A - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ダイシング工程において剥離が生じにくい半導体発光素子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】支持基板と、前記支持基板上に設けられた第１金属層と、前記第１金属層上に設けられ、金及びインジウムを含む接合層と、前記接合層上に設けられた第２金属層と、前記第２金属層上に設けられたＬＥＤ層と、金を含み、前記接合層よりも軟質な緩衝層と、を備える。前記緩衝層は、前記支持基板と前記第１金属層との間、前記第１金属層と前記接合層との間、前記接合層と前記第２金属層との間、及び、前記第２金属層と前記ＬＥＤ層との間のうち、いずれかに配置されている。
【選択図】図１
【解決手段】支持基板と、前記支持基板上に設けられた第１金属層と、前記第１金属層上に設けられ、金及びインジウムを含む接合層と、前記接合層上に設けられた第２金属層と、前記第２金属層上に設けられたＬＥＤ層と、金を含み、前記接合層よりも軟質な緩衝層と、を備える。前記緩衝層は、前記支持基板と前記第１金属層との間、前記第１金属層と前記接合層との間、前記接合層と前記第２金属層との間、及び、前記第２金属層と前記ＬＥＤ層との間のうち、いずれかに配置されている。
【選択図】図１
Description
本発明の実施形態は、半導体発光素子及びその製造方法に関する。
薄膜（Thin Film）型のＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を製造する際には、支持基板上に金合金等からなる接合層を形成し、一方、結晶成長用の基板上にＬＥＤ層及び反射層を形成し、その上に金合金等からなる接合層を形成する。そして、接合層同士を接合することにより、ＬＥＤ層を支持基板上に搭載する。その後、ダイシングを行い、素子に切り分ける。
しかしながら、この方法においては、接合後の接合層が硬くなってしまい、ダイシングの際にいずれかの層の界面が剥離してしまう場合がある。これにより、ＬＥＤの歩留まりが低下する。
本発明の目的は、ダイシング工程において剥離が生じにくい半導体発光素子及びその製造方法を提供することである。
実施形態に係る半導体発光素子は、支持基板と、前記支持基板上に設けられた第１金属層と、前記第１金属層上に設けられ、金及びインジウムを含む接合層と、前記接合層上に設けられた第２金属層と、前記第２金属層上に設けられたＬＥＤ層と、金を含み、前記接合層よりも軟質な緩衝層と、を備える。前記緩衝層は、前記支持基板と前記第１金属層との間、前記第１金属層と前記接合層との間、前記接合層と前記第２金属層との間、及び、前記第２金属層と前記ＬＥＤ層との間のうち、いずれかに配置されている。
他の実施形態に係る半導体発光素子の製造方法は、支持基板上に第１金属層を形成する工程と、前記第１金属層上に第１成分を含む第１接合層を形成する工程と、結晶成長用基板上にＬＥＤ層を形成する工程と、前記ＬＥＤ層上に第２金属層を形成する工程と、前記第２金属層上に前記第１成分を含む第２接合層を形成する工程と、前記支持基板と前記第１金属層との間、前記第１金属層と前記第１接合層との間、前記ＬＥＤ層と前記第２金属層との間、及び、前記第２金属層と前記第２接合層との間のいずれかに、緩衝層を形成する工程と、前記第１接合層と前記第２接合層とを、第２成分を含む第２成分層を介して当接させる工程と、前記第１接合層及び前記第２接合層に含まれる前記第１成分と前記第２成分層に含まれる前記第２成分とを反応させることにより、前記第１接合層と前記第２接合層とを接合させる工程と、前記結晶成長用基板を除去する工程と、前記支持基板、前記第１金属層、前記第１接合層、前記第２接合層、前記第２金属層、前記ＬＥＤ層及び前記緩衝層を含む積層体をダイシングする工程と、を備える。前記緩衝層は、接合後の前記第１接合層及び前記第２接合層よりも軟質である。
以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る半導体発光素子を例示する断面図である。
本実施形態に係る半導体発光素子は、薄膜型ＬＥＤである。
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る半導体発光素子を例示する断面図である。
本実施形態に係る半導体発光素子は、薄膜型ＬＥＤである。
図１に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子１においては、例えば、単結晶のシリコン（Ｓｉ）からなる支持基板１０が設けられている。支持基板１０上には、バリア層１１が設けられている。バリア層１１は、例えば、チタン（Ｔｉ）層２１、白金（Ｐｔ）層２２及びチタン（Ｔｉ）層２３がこの順に積層された（Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ）３層膜である。
バリア層１１上には、接合層１２が設けられている。接合層１２は金インジウム（Ａｕ−Ｉｎ）合金により形成されている。接合層１２の厚さは、例えば１〜５μｍ程度である。接合層１２上には、バリア層１３が設けられている。バリア層１３は、バリア層１１と同様な（Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉ）３層膜である。
バリア層１３上には、緩衝層１４が設けられている。緩衝層１４は接合層１２よりも軟質である。例えば、緩衝層１４を形成する材料のヤング率は、接合層１２の形成する材料のヤング率よりも低い。緩衝層１４は金（Ａｕ）を含む材料、例えば、純金により形成されている。緩衝層１４の厚さは例えば０．１〜１μｍであり、例えば０．４μｍである。
緩衝層１４上には、バリア層１５が設けられている。バリア層１５の構成は、バリア層１１と同様である。バリア層１５上には、反射層１６が設けられている。反射層１６は、銀（Ａｇ）を含む材料からなり、例えば、純銀からなる。なお、反射層１６は、アルミニウム（Ａｌ）により形成されていてもよい。
反射層１６上には、ＬＥＤ層１７が設けられている。ＬＥＤ層１７は、電力が供給されることにより発光する層である。ＬＥＤ層１７においては、支持基板１０側から順に、ｐ形層２５、発光層２６及びｎ形層２７が積層されている。ＬＥＤ層１７の構造は、例えば、インジウム−アルミニウム−ガリウム−リン（ＩｎＡｌＧａＰ）の４元系成分からなるＭＱＷ（Multiple Quantum Well:多重量子井戸）構造である。
ＬＥＤ層１７上の一部には、上部電極層１８が設けられている。また、支持基板１０の下面上の全面には、下部電極層１９が設けられている。
ＬＥＤ層１７上の一部には、上部電極層１８が設けられている。また、支持基板１０の下面上の全面には、下部電極層１９が設けられている。
バリア層１１は、支持基板１０と接合層１２との間の反応を抑制する層である。バリア層１３は、接合層１２と緩衝層１４との間の反応を抑制する層である。バリア層１５は、緩衝層１４と反射層１６との間の反応を抑制する層である。なお、各バリア層は、ニッケル（Ｎｉ）を含む層により形成されていてもよい。反射層１６は、ＬＥＤ層１７から下方に向けて出射された光を、上方に向けて反射する層である。
次に、本実施形態に係る半導体発光素子の製造方法について説明する。
図２（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）及び（ｂ）、図４は、本実施形態に係る半導体発光素子の製造方法を例示する工程断面図である。
図２（ａ）〜（ｃ）、図３（ａ）及び（ｂ）、図４は、本実施形態に係る半導体発光素子の製造方法を例示する工程断面図である。
先ず、図２（ａ）に示すように、支持基板１０を用意する。支持基板１０には、例えば、シリコンウェーハを用いる。そして、支持基板１０上にチタン層２１（図１参照）、白金層２２（図１参照）及びチタン層２３（図１参照）をこの順に堆積させることにより、バリア層１１を形成する。次に、金を含む材料、例えば、純金を堆積させて、バリア層１１上に接合層３１を形成する。接合層３１の厚さは、完成後の半導体発光素子１における接合層１２（図１参照）の厚さの半分程度とする。このようにして、支持基板１０上にバリア層１１及び接合層３１が積層された支持部材４１が作製される。
一方、図２（ｂ）に示すように、結晶成長用基板３０を用意する。結晶成長用基板３０には、例えば、単結晶のガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板を用いる。そして、結晶成長用基板３０上に、ｎ形層２７（図１参照）、発光層２６（図１参照）及びｐ形層２５（図１参照）をこの順にエピタキシャル成長させることにより、ＬＥＤ層１７を形成する。
次に、例えば銀を堆積させて、ＬＥＤ層１７上に反射層１６を形成する。次に、チタン、白金及びチタンをこの順に堆積させて、バリア層１５を形成する。次に、金を含む材料、例えば純金を堆積させて、バリア層１５上に緩衝層１４を形成する。次に、緩衝層１４上にバリア層１３を形成する。次に、金を含む材料、例えば、純金を堆積させて、バリア層１３上に接合層３２を形成する。接合層３２の厚さは、完成後の半導体発光素子１における接合層１２（図１参照）の厚さの半分程度とする。このようにして、結晶成長用基板３０上にＬＥＤ層１７、反射層１６、バリア層１５、緩衝層１４、バリア層１３及び接合層３２がこの順に積層されたＬＥＤ部材４２が作製される。
次に、図２（ｃ）に示すように、接合層３１上又は接合層３２上の少なくとも一方に、インジウム層３３を形成する。そして、支持部材４１の接合層３１と、ＬＥＤ部材４２の接合層３２とを、インジウム層３３を介して当接させることにより、支持部材４１とＬＥＤ部材４２とを重ね合わせる。この段階では、接合層３１と接合層３２との間には、多数のボイド（図示せず）が存在する。
次に、図３（ａ）に示すように、熱処理を施し、インジウム層３３を溶融させる。これにより、インジウム層３３が液相となり、ボイドを埋める。また、インジウム層３３を構成するインジウム原子は、接合層３１及び接合層３２の内部に拡散し、接合層３１及び３２を構成する金原子と反応して、金インジウム合金を形成する。これにより、接合層３１及び接合層３２は、インジウム層３３を介して接合されて、金インジウム（Ａｕ−Ｉｎ）合金からなる１枚の接合層１２となる。この過程において、純金からなる接合層３１及び３２は、金インジウム合金からなる接合層１２に変化するため、硬質になり、粘性が低下する。
但し、このとき、接合層３２内に拡散したインジウム原子は、バリア層１３によって拡散を阻止されるため、緩衝層１４内に侵入して緩衝層１４を構成する金と反応することはない。このため、緩衝層１４の組成は純金のままである。従って、緩衝層１４は、接合後の接合層３１及び３２、すなわち、金インジウム合金からなる接合層１２よりも軟質である。
次に、図３（ｂ）に示すように、結晶成長用基板３０（図３（ａ）参照）を除去する。次に、ＬＥＤ層１７における結晶成長用基板３０に接していた面上の一部に、上部電極層１８を形成する。また、支持基板１０の下面上の全面に下部電極層１９を形成する。次に、シンター処理を行う。すなわち、熱処理を施すことにより、上部電極層１８をＬＥＤ層１７にオーミック接続させると共に、下部電極層１９を支持基板１０にオーミック接続させる。
次に、図４に示すように、上述のようにして作製された積層体、すなわち、下部電極層１９、支持基板１０、バリア層１１、接合層１２、バリア層１３、緩衝層１４、バリア層１５、反射層１６、ＬＥＤ層１７及び上部電極層１８からなる積層体４３を、ブレード５０によってダイシングする。ブレード５０は、例えば円板状であり、回転することによって積層体４３を局所的に除去する。この結果、積層体４３が複数個の半導体発光素子１に切り分けられる。このようして、半導体発光素子１が製造される。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
図２（ｃ）に示す工程において、支持部材４１上にＬＥＤ部材４２を搭載する際に、接合層３１と接合層３２との間には、多数のボイドが発生する。このとき、仮に、インジウム層３３を設けずに、金からなる接合層３１と接合層３２とを直接当接させると、金は流動性が低いため、図３（ａ）に示す熱処理を行っても、これらのボイドが消滅せずに接合層１２内に残留し、接合強度が低くなってしまう。
図２（ｃ）に示す工程において、支持部材４１上にＬＥＤ部材４２を搭載する際に、接合層３１と接合層３２との間には、多数のボイドが発生する。このとき、仮に、インジウム層３３を設けずに、金からなる接合層３１と接合層３２とを直接当接させると、金は流動性が低いため、図３（ａ）に示す熱処理を行っても、これらのボイドが消滅せずに接合層１２内に残留し、接合強度が低くなってしまう。
そこで、本実施形態においては、接合層３１及び接合層３２を、インジウム層３３を挟んで当接させた上で加熱している。これにより、インジウム層３３が液体化して流動し、ボイドを埋める。すなわち、接合層３１と接合層３２とを液相拡散接合によって強固に接合させることができる。但し、これにより、接合層１２は金インジウム合金となり、硬くなってしまう。
本実施形態においては、接合層１２と反射層１６との間に、接合層１２よりも軟質で粘性が高い緩衝層１４を配置している。これにより、図４に示すダイシング工程において、積層体４３に印加される機械的な応力及び衝撃を、緩衝層１４が緩和することができる。この結果、ダイシング工程において、積層体４３における各層の界面で剥離が生じることを抑制できる。これにより、半導体発光素子１を高い歩留まりで製造することができ、コストを低く抑えることができる。特に、緩衝層１４を金によって形成することにより、特に軟質で、導電性が高く、腐食しにくい緩衝層を実現することができる。
更に、本実施形態においては、接合層１２と緩衝層１４との間にバリア層１３を設けている。これにより、図３（ａ）に示す接合に際しても、図３（ｂ）に示すシンター処理に際しても、接合層１２内を拡散するインジウム原子が緩衝層１４内に進入することを抑制でき、緩衝層１４を軟質な純金の状態に保つことができる。また、支持基板１０と接合層１２との間にバリア層１１を設け、緩衝層１４と反射層１６との間にバリア層１５を設けているため、これらの基板及び層の間の反応も抑制することができる。
次に、第２の実施形態について説明する。
図５は、本実施形態に係る半導体発光素子を例示する断面図である。
図５に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子２は、前述の第１の実施形態に係る半導体発光素子１（図１参照）と比較して、接合層１２と緩衝層１４とが逆に配置されている点が異なっている。すなわち、支持基板１０上に、バリア層１１、緩衝層１４、バリア層１３、接合層１２、バリア層１５、反射層１６及びＬＥＤ層１７が、この順に積層されている。
図５は、本実施形態に係る半導体発光素子を例示する断面図である。
図５に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子２は、前述の第１の実施形態に係る半導体発光素子１（図１参照）と比較して、接合層１２と緩衝層１４とが逆に配置されている点が異なっている。すなわち、支持基板１０上に、バリア層１１、緩衝層１４、バリア層１３、接合層１２、バリア層１５、反射層１６及びＬＥＤ層１７が、この順に積層されている。
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、本実施形態に係る半導体発光素子の製造方法を例示する工程断面図である。
先ず、図６（ａ）に示すように、支持基板１０上に、チタン、白金及びチタンをこの順に堆積させて、バリア層１１を形成する。次に、金を含む材料、例えば純金を堆積させて、バリア層１１上に緩衝層１４を形成する。次に、緩衝層１４上にバリア層１３を形成する。次に、金を含む材料、例えば、純金を堆積させて、バリア層１３上に接合層３１を形成する。このようにして、支持基板１０上にバリア層１１、緩衝層１４、バリア層１３及び接合層３１が積層された支持部材４６が作製される。
先ず、図６（ａ）に示すように、支持基板１０上に、チタン、白金及びチタンをこの順に堆積させて、バリア層１１を形成する。次に、金を含む材料、例えば純金を堆積させて、バリア層１１上に緩衝層１４を形成する。次に、緩衝層１４上にバリア層１３を形成する。次に、金を含む材料、例えば、純金を堆積させて、バリア層１３上に接合層３１を形成する。このようにして、支持基板１０上にバリア層１１、緩衝層１４、バリア層１３及び接合層３１が積層された支持部材４６が作製される。
一方、図６（ｂ）に示すように、結晶成長用基板３０上にＬＥＤ層１７を形成する。次に、例えば銀を堆積させて、ＬＥＤ層１７上に反射層１６を形成する。次に、反射層１６上にバリア層１５を形成する。次に、金を含む材料、例えば、純金を堆積させて、バリア層１５上に接合層３２を形成する。このようにして、結晶成長用基板３０上にＬＥＤ層１７、反射層１６、バリア層１５及び接合層３２がこの順に積層されたＬＥＤ部材４７が作製される。
以後の製造方法は、前述の第１の実施形態と同様である。すなわち、図６（ｃ）に示すように、接合層３１と接合層３２とを、インジウム層３３を介して当接させる。次に、接合層３１及び接合層３２に含まれる金とインジウム層３３に含まれるインジウムとを反応させることにより、接合層３１と接合層３２とを接合させる。これにより、金インジウム合金からなる接合層１２が形成される。次に、結晶成長用基板３０を除去する。次に、図５に示すように、ＬＥＤ層１７上に上部電極雄１８を形成すると共に、支持基板１０の下面上に下部電極層１９を形成する。次に、熱処理を施すことにより、上部電極層１８をＬＥＤ層１７にオーミック接続させると共に、下部電極層１９を支持基板１０にオーミック接続させる。そして、支持基板１０、バリア層１１、緩衝層１４、バリア層１３、接合層１２、バリア層１５、反射層１６及びＬＥＤ層１７からなる積層体をダイシングして切り分ける。これにより、本実施形態に係る半導体発光素子２が製造される。
本実施形態によっても、前述の第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。本実施形態における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
次に、第３の実施形態について説明する。
図７は、本実施形態に係る半導体発光素子を例示する断面図である。
図７に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子３においては、緩衝層１４が２層設けられており、支持基板１０と接合層１２との間、及び、接合層１２と反射層１６との間にそれぞれ配置されている。また、バリア層１３も２層設けられており、各緩衝層１４と接合層１２との間にそれぞれ配置されている。すなわち、支持基板１０上に、バリア層１１、緩衝層１４、バリア層１３、接合層１２、バリア層１３、緩衝層１４、バリア層１５、反射層１６及びＬＥＤ層１７が、この順に積層されている。
図７は、本実施形態に係る半導体発光素子を例示する断面図である。
図７に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子３においては、緩衝層１４が２層設けられており、支持基板１０と接合層１２との間、及び、接合層１２と反射層１６との間にそれぞれ配置されている。また、バリア層１３も２層設けられており、各緩衝層１４と接合層１２との間にそれぞれ配置されている。すなわち、支持基板１０上に、バリア層１１、緩衝層１４、バリア層１３、接合層１２、バリア層１３、緩衝層１４、バリア層１５、反射層１６及びＬＥＤ層１７が、この順に積層されている。
このような半導体発光素子３は、図６（ａ）に示す支持部材４６、及び図２（ｂ）に示すＬＥＤ部材４２をそれぞれ作製して、インジウム層３３を介して接合し、その後、上部電極層１８及び下部電極層１９を形成し、ダイシングすることによって製造することができる。
本実施形態によれば、緩衝層１４が接合層１２を挟んで２層設けられているため、ダイシングの際の層間の剥離をより確実に防止することができる。
本実施形態における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
本実施形態における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
次に、第４の実施形態について説明する。
図８は、本実施形態に係る半導体発光素子を例示する断面図である。
図８に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子４においては、前述の第１の実施形態に係る半導体発光素子１（図１参照）の構成に加えて、反射層１６とＬＥＤ層１７との間に、導電性合金化抑制層４８が設けられている。導電性合金化抑制層４８は、反射層１６及びＬＥＤ層１７との間で合金化反応せず、且つ、電気的な導通を確保できる構造を持つ層であり、光を透過させる層であることが好ましい。導電性合金化抑制層４８としては、例えば、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide：スズドープ酸化インジウム）層を用いることができる。
図８は、本実施形態に係る半導体発光素子を例示する断面図である。
図８に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子４においては、前述の第１の実施形態に係る半導体発光素子１（図１参照）の構成に加えて、反射層１６とＬＥＤ層１７との間に、導電性合金化抑制層４８が設けられている。導電性合金化抑制層４８は、反射層１６及びＬＥＤ層１７との間で合金化反応せず、且つ、電気的な導通を確保できる構造を持つ層であり、光を透過させる層であることが好ましい。導電性合金化抑制層４８としては、例えば、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide：スズドープ酸化インジウム）層を用いることができる。
本実施形態においては、導電性合金化抑制層４８を設けることにより、反応層１６とＬＥＤ層１７との間に合金化反応層が形成されることを防止し、この合金化反応層が光の吸収層となって反射効率が低下することを防止できる。
本実施形態における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
本実施形態における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
次に、第５の実施形態について説明する。
図９は、本実施形態に係る半導体発光素子を例示する断面図である。
図９に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子５においては、前述の第１の実施形態に係る半導体発光素子１（図１参照）の構成に加えて、反射層１６とＬＥＤ層１７との間に、電流狭窄層４９が設けられている。電流狭窄層４９は、ＬＥＤ層１７に供給される電流の電流経路上に任意のパターンで選択的に配置された絶縁性の層であり、例えば、シリコン酸化層又はシリコン窒化層等の電気的な絶縁層を用いることができる。
図９は、本実施形態に係る半導体発光素子を例示する断面図である。
図９に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子５においては、前述の第１の実施形態に係る半導体発光素子１（図１参照）の構成に加えて、反射層１６とＬＥＤ層１７との間に、電流狭窄層４９が設けられている。電流狭窄層４９は、ＬＥＤ層１７に供給される電流の電流経路上に任意のパターンで選択的に配置された絶縁性の層であり、例えば、シリコン酸化層又はシリコン窒化層等の電気的な絶縁層を用いることができる。
本実施形態においては、電流狭窄層４９を設けることにより、ＬＥＤ層１７に供給される電流の電流密度を調整することができる。
本実施形態における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
本実施形態における上記以外の構成、製造方法及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
なお、電流狭窄層４９の配設位置は反射層１６とＬＥＤ層１７との間には限定されず、ＬＥＤ層１７に供給される電流の電流経路に介在できる位置であればよい。また、前述の第４の実施形態における導電性合金化抑制層４８（図８参照）及び本実施形態における電流狭窄層４９は、双方設けてもよい。
なお、前述の各実施形態においては、接合層３１及び３２を金により形成し、インジウム層３３を介して接合することにより、接合層１２を金インジウム合金により形成し、一方、緩衝層１４を金により形成する例を示したが、これには限定されない。緩衝層１４は接合後の接合層１２よりも軟質であれば、ダイシングに伴うストレスを緩和する効果が得られる。
次に、比較例について説明する。
図１０は、本比較例に係る半導体発光素子を例示する断面図であり、
図１１は、本比較例に係る半導体発光素子の製造方法を例示する図である。
図１０は、本比較例に係る半導体発光素子を例示する断面図であり、
図１１は、本比較例に係る半導体発光素子の製造方法を例示する図である。
図１０に示すように、本比較例に係る半導体発光素子１０１においては、緩衝層１４（図１参照）が設けられていない。また、接合層１２と緩衝層１４との間に配置されるバリア層１３（図１参照）も設けられていない。
図１１に示すように、このような半導体発光素子１０１を製造しようとすると、ダイシング工程において、いずれかの界面で剥離が発生することが多い。特に、密着性が低い界面、例えば、半導体と金属の界面である支持基板１０とバリア層１１との界面、及び、バリア層１５と反射層１６との界面で、剥離が頻発する。これは、緩衝層１４が設けられていないため、ダイシングに伴う機械的なストレスが緩和されず、積層体における最も弱い部分に集中するためと考えられる。この結果、半導体発光素子１０１は、歩留まりが低く、製造コストが高くなる。
以上説明した実施形態によれば、ダイシング工程において剥離が生じにくい半導体発光素子及びその製造方法を実現することができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明及びその等価物の範囲に含まれる。
１、２、３、４、５：半導体発光素子、１０：支持基板、１１：バリア層、１２：接合層、１３：バリア層、１４：緩衝層、１５：バリア層、１６：反射層、１７：ＬＥＤ層、１８：上部電極層、１９：下部電極層、２１：チタン層、２２：白金層、２３：チタン層、２５：ｐ形層、２６：発光層、２７：ｎ形層、３０：結晶成長用基板、３１：接合層、３２：接合層、３３：インジウム層、４１：支持部材、４２：ＬＥＤ部材、４３：積層体、４６：支持部材、４７：ＬＥＤ部材、４８：導電性合金化抑制層、４９：電流狭窄層、５０：ブレード、１０１：半導体発光素子
Claims (12)
- 支持基板と、
前記支持基板上に設けられた第１金属層と、
前記第１金属層上に設けられ、金及びインジウムを含む接合層と、
前記接合層上に設けられた第２金属層と、
前記第２金属層上に設けられたＬＥＤ層と、
金を含み、前記接合層よりも軟質な緩衝層と、
を備え、
前記緩衝層は、前記支持基板と前記第１金属層との間、前記第１金属層と前記接合層との間、前記接合層と前記第２金属層との間、及び、前記第２金属層と前記ＬＥＤ層との間のうち、いずれかに配置されている半導体発光素子。 - 前記支持基板と前記第１金属層との間、前記第１金属層と前記接合層との間、前記接合層と前記第２金属層との間、及び、前記第２金属層と前記ＬＥＤ層との間のうち、前記緩衝層が配置されていない位置に配置され、前記接合層よりも軟質な他の緩衝層をさらに備えた請求項１記載の半導体発光素子。
- 前記第１金属層は、チタンを含む層を有する請求項１または２に記載の半導体発光素子。
- 前記第２金属層は、チタンを含む層を有する請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
- 前記緩衝層及び前記接合層のうちより上方に配置された層と、前記ＬＥＤ層との間に設けられた反射層をさらに備えた請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
- 前記反射層は銀を含む請求項５記載の半導体発光素子。
- 前記反射層と前記ＬＥＤ層との間に設けられ、前記反射層及び前記ＬＥＤ層との間で合金化反応せず、且つ、導電性である導電性合金化抑制層をさらに備えた請求項５または６に記載の半導体発光素子。
- 前記ＬＥＤ層に供給される電流の電流経路上に選択的に配置された絶縁層をさらに備えた請求項１〜７のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
- 支持基板上に第１金属層を形成する工程と、
前記第１金属層上に第１成分を含む第１接合層を形成する工程と、
結晶成長用基板上にＬＥＤ層を形成する工程と、
前記ＬＥＤ層上に第２金属層を形成する工程と、
前記第２金属層上に前記第１成分を含む第２接合層を形成する工程と、
前記支持基板と前記第１金属層との間、前記第１金属層と前記第１接合層との間、前記ＬＥＤ層と前記第２金属層との間、及び、前記第２金属層と前記第２接合層との間のいずれかに、緩衝層を形成する工程と、
前記第１接合層と前記第２接合層とを、第２成分を含む第２成分層を介して当接させる工程と、
前記第１接合層及び前記第２接合層に含まれる前記第１成分と前記第２成分層に含まれる前記第２成分とを反応させることにより、前記第１接合層と前記第２接合層とを接合させる工程と、
前記結晶成長用基板を除去する工程と、
前記支持基板、前記第１金属層、前記第１接合層、前記第２接合層、前記第２金属層、前記ＬＥＤ層及び前記緩衝層を含む積層体をダイシングする工程と、
を備え、
前記緩衝層は、接合後の前記第１接合層及び前記第２接合層よりも軟質である半導体発光素子の製造方法。 - 前記第１成分は金であり、
前記第２成分はインジウムであり、
前記緩衝層は金を含む請求項９記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記ＬＥＤ層上に反射層を形成する工程をさらに備え、
前記第２金属層は前記反射層上に形成する請求項９または１０に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記結晶成長用基板を除去する工程の後、前記ＬＥＤ層における前記結晶成長用基板に接していた面上に電極層を形成する工程と、
熱処理を施すことにより、前記電極層を前記ＬＥＤ層にオーミック接続させる工程と、
をさらに備えた請求項９〜１１のいずれか１つに記載の半導体発光素子の製造方法。
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