JP2016046461A - 半導体発光素子ウエハ及び半導体発光素子並びに半導体発光素子の製造方法 - Google Patents

半導体発光素子ウエハ及び半導体発光素子並びに半導体発光素子の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】半導体発光素子の光取り出し効率の向上にあたり、基板の裏面側に比較的大きな凹凸を採用しても、半導体発光素子ウエハの状態から個々の半導体発光素子へと分離するための切断起点部を形成する位置としての分離領域を容易に検出して特定することを可能とする。
【解決手段】半導体発光素子ウエハは、第1の面と、その反対側の面である第2の面とを有する基板と、該第1の面に形成される半導体発光素子層とから成る。半導体発光素子ウエハには、複数の半導体発光素子基体が形成され、該半導体発光素子基体は、隣接する半導体発光素子基体同士の境界部に分離領域を有している。基板の第2の面に於いて、分離領域に該当しない部分は粗面部となっており、分離領域に該当する部分は、分離領域に該当しない部分よりも平坦であるとともに、切断起点部が形成されている。
【選択図】図3

Description

本発明は、半導体発光素子ウエハ及び半導体発光素子並びに半導体発光素子の製造方法に関する。
半導体発光素子の光取り出し効率の向上について、様々な提案が成されている。例えば、特許文献1では、フリップチップ素子(FC素子)の様な、主に基板の裏面側(半導体層が形成されていない側)から光を取り出す素子について、基板の裏面側に加工を施して凹凸を形成し、粗面化する構成が提案されている。この構成に於いては、半導体発光素子ウエハの状態から個々の半導体発光素子へと分離するにあたって、基板へレーザ光を照射して、基板の内部に改質部を形成し、該改質部を分離するための切断起点部としている。そして、基板の内部に於ける切断起点部とする位置に、レーザ光の焦光点を正確に合せることを可能とするため、基板の裏面側の凹凸の程度として、表面粗さRaを3nm〜25nmとしている。また、特許文献2では、基板の裏面側の凹凸の程度として、凹凸の高さを300nm〜500nmとしたものが提案されている。また、特許文献3や特許文献4では、半導体発光素子ウエハの状態から個々の半導体発光素子へと分離するにあたって、基板の裏面側に切断起点部としての溝(スクライブライン)を、予め形成しておく方法が提案されている。
特開2010−103424号公報 特開2006−100518号公報 特開2005−109432号公報 特開平11−354841号公報
しかし乍ら、特許文献1では、レーザ光の焦光点を正確に合せるために、基板の裏面側の凹凸の程度として表面粗さRaを3nm〜25nmとしていることから、特許文献2の様な、比較的大きな凹凸を基板の裏面側に形成する技術に対して、特許文献1の技術をそのまま適用することは困難である。また、特許文献2の技術に対して、特許文献3や特許文献4の技術を適用し、基板の裏面側を粗面化するための凹凸を形成した後に、切断起点部としての溝を形成することにより、前述の課題の解決を図ることが考えられるものの、溝の形成の際に、真直ぐな溝を形成しようとしても、凹凸の形状の影響を受けて、溝が蛇行した状態で形成されてしまう懸念が有る。更に、その様な溝を用いて分離工程を行った場合には、半導体発光素子同士を上手く分離することが出来なかったり、分離することが出来たとしても、溝の蛇行の影響を受けて、半導体発光素子の分離した部分の形状的なバラツキが発生し、それに起因した、半導体発光素子間の性能のバラツキを引き起こすことが懸念される。別の解決手段としては、凹凸の形成に先駆けて、基板の裏面側に溝を設けることが考えられるものの、凹凸の形成の際に溝の部分も影響を受けることが予想される。例えば、溝の深さを比較的浅く設定した場合には、凹凸の中に溝が紛れ込んでしまい、分離工程の際に、光学顕微鏡等を用いたとしても、人間の目視による確認では、切断起点部としての溝の位置の特定が困難となってしまう懸念が有る。或いは、凹凸の程度よりも溝の深さを深く形成しておくことも考えられるが、半導体発光素子ウエハに溝を加工した後に、凹凸を形成する工程へ搬送する際、半導体発光素子ウエハが溝を起点として割れて破損してしまう懸念が有る。更に別の解決手段としては、切断起点部を、半導体発光素子ウエハの基板の裏面側ではなく、半導体発光素子層側に形成する方法も考えられる。しかし乍ら、この様な方法を採用した場合には、半導体発光素子ウエハの分離工程の際に、半導体発光素子層を形成した側を受け台に当接させ、基板の裏面側から分離刃を当てて加圧することとなるため、半導体発光素子層への加圧による半導体発光素子層の損傷が懸念される。
本発明に於いては、半導体発光素子の光取り出し効率の向上を図るべく、基板の裏面側に比較的大きな凹凸を採用しても、半導体発光素子ウエハの状態から個々の半導体発光素子へと分離する際に於ける、前述の様な懸念事項を解消可能とする、半導体発光素子ウエハ及び半導体発光素子並びに半導体発光素子の製造方法について提案する。より詳細には、半導体発光素子ウエハの状態から個々の半導体発光素子へと分離するための切断起点部を形成する位置としての分離領域を容易に検出して特定することを可能とし、更に、半導体発光素子の分離工程に於いて、半導体発光素子への加圧による半導体発光素子の損傷が抑制されることを可能とする、半導体発光素子ウエハ及び半導体発光素子並びに半導体発光素子の製造方法について提案する。
本発明は、第1の面と、その反対側の面である第2の面とを有する基板と、第1の面に形成される半導体発光素子層とから成る、半導体発光素子ウエハであって、半導体発光素子ウエハには、複数の半導体発光素子基体が形成され、半導体発光素子基体は、隣接する半導体発光素子基体同士の境界部に分離領域を有し、分離領域は、半導体発光素子基体に於ける機能部分の周囲を囲む様に形成され、第2の面に於いて、分離領域に該当しない部分は粗面部となっており、分離領域に該当する部分は、分離領域に該当しない部分よりも平坦であり、分離領域には、切断起点部が形成されていることを特徴とする。
本発明の半導体発光素子に於いては、第1の面と、その反対側の面である第2の面とを有する基板と、第1の面に形成される半導体発光素子層とから成る半導体発光素子ウエハに形成された複数の半導体発光素子基体が分離されて成る半導体発光素子であって、隣接する半導体発光素子基体同士の境界部に於いて、少なくとも一部に半導体発光素子基体同士が分離された後に残る残存部分を有し、残存部分は、半導体発光素子に於ける機能部分の周囲を囲む様に形成され、第2の面に於いて、残存部分に該当しない部分は粗面部となっており、残存部分に該当する部分は、残存部分に該当しない部分よりも平坦であることを特徴とする。
本発明の半導体発光素子の製造方法に於いては、基板に於ける第1の面に半導体発光素子層を形成する工程と、第1の面の反対側の面である第2の面を粗面化する工程と、隣接する半導体発光素子基体同士を境界部の分離領域に於いて分離する工程とを有する半導体発光素子の製造方法であって、第2の面に於いて、半導体発光素子基体に於ける機能部分の周囲を囲む部位であって、分離領域に該当する部分を、平坦化する平坦化工程と、第2の面に於いて、分離領域以外の部分を粗面化する粗面化工程と、平坦化工程を経た後に、分離領域に切断起点部を形成する加工工程とを有することを特徴とする。
本発明の半導体発光素子ウエハに於いては、半導体発光素子ウエハに形成された、隣接する半導体発光素子基体同士の境界部の分離領域について、基板の第2の面側である裏面側に於いて、分離領域に該当しない部分である粗面部よりも平坦である。従って、特許文献1に開示される半導体発光素子ウエハと比較して、基板の裏面側に比較的大きな凹凸を採用しても、半導体発光素子ウエハの状態から個々の半導体発光素子へと分離するための切断起点部を形成する位置としての分離領域を容易に検出して特定することが可能となる。また、切断起点部の形成も容易に行えることとなる。更に、分離領域を半導体発光素子基体の機能部分よりも外側に設けていることから、基板の裏面側の平坦部を必要最小限に留めることとなる。
本発明の半導体発光素子に於いては、半導体発光素子ウエハの状態から個々の半導体発光素子へと分離した際の残存部分を、半導体発光素子の機能部分よりも外側の部位に設けるとともに、該残存部分は、基板の第2の面側である裏面側に於いて、残存部分に該当しない部分である粗面部よりも平坦である。従って、特許文献1に開示される半導体発光素子と比較して、基板の外周部分となる僅かな領域を除いて、基板の裏面側の殆どの領域に、比較的大きな凹凸が形成されるとともに、分離の際に必要となる平坦な残存部分が、必要最小限に留められている。
本発明の半導体発光素子の製造方法に於いては、基板の第2の面である裏面に於いて切断起点部を形成する部位が、平坦化されている。従って、特許文献1に開示される半導体発光素子の製造方法と比較して、基板の裏面側に比較的大きな凹凸を採用しても、半導体発光素子ウエハの状態から個々の半導体発光素子へと分離するための切断起点部を形成する位置としての分離領域を容易に検出して特定することが可能となるとともに、切断起点部の形成を容易に行えることとなる。更に、分離領域を半導体発光素子層の機能部分よりも外側に設けていることから、基板の裏面側の平坦部を必要最小限に留めることとなる。
図1は本発明の半導体発光素子ウエハの正面図である。(実施例1) 図2は図1の半導体発光素子ウエハのA部を拡大した部分拡大図である。(実施例1) 図3は図2の半導体発光素子ウエハのB−B断面の部分断面図である。(実施例1) 図4は図3の半導体発光素子ウエハのC部を拡大した部分拡大図である。(実施例1) 図5は本発明の半導体発光素子の断面図である。(実施例1) 図6は本発明の半導体発光素子の製造方法の工程を示す図である。(実施例1)
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、実施例では、フリップチップ型の半導体発光素子(フリップチップ素子)を例に採り、その構成と製造方法について説明する。また、全ての図は、半導体発光素子ウエハ及び半導体発光素子の構成を判り易くするために模式的に描いている。
先ず、実施例1の半導体発光素子ウエハ1の構成について説明する。
図1から図4に示す様に、この半導体発光素子ウエハ1は、オリエンテーションフラット部2となる直線状部分を有した、略円形の板状の部材である。半導体発光素子ウエハ1は、窒化ガリウム(GaN)から成る基板20と、半導体発光素子層30とから成り、図3における上方側の面であって、該基板20の第1の面21の上に、半導体発光素子層30が形成されている。第1の面21の反対側の面であって、基板20の裏面となる第2の面22には、粗面部24と、粗面部24よりも平坦な平坦面23が形成されている。基板20の厚みT1は、30μm〜200μmの範囲で設定され、この実施例では、100μmに設定されている。
半導体発光素子層30は、窒化ガリウム系のn型半導体材料から成る第1の半導体層31と、窒化ガリウム系の半導体材料から成る発光層33と、窒化ガリウム系のp型半導体材料から成る第2の半導体層34とが、基板20の側から順次積層されて形成されている。第1の半導体層31には、発光層33と第2の半導体層34とを除去して形成した露出面31bに、n側パッド電極となる第1の電極となる第1の電極32が形成されている。第2の半導体層34には、p側パッド電極となる第2の電極35が形成されている。第1の半導体層31の露出面31bと、発光層33と、第2の半導体層34と、第1の電極32と、第2の電極35とは、実装時の第1の電極32と第2の電極35との表面部分を除いて、保護膜36に被覆されている。保護膜36は各半導体層や電極を保護するものであり、電気的な絶縁性を有する材料として、SiO2を用いている。本明細書に於いては、これ等の半導体層、発光層、電極、保護膜をまとめて、半導体発光素子層30と称する。
半導体発光素子層30に於いて、機能部分30bは、後述する分離領域40に囲まれた領域に形成されている。この機能部分30bは、1つの半導体発光素子基体10に対して1つ備わっており、第1の半導体層31の一部と、発光層33と、第2の半導体層34と、第1の電極32と、第2の電極35と、保護膜36とから形成され、発光する機能を担う部分である。より詳細には、分離領域40は、図2に於いて、機能部分30bとして重要な部分である第1の電極32や第2の半導体層34が形成されている領域と重複しない様に、それ等の構成要素の外側の部位に形成されており、分離領域40と機能部分30bとは、隣接している。なお、保護膜36は、機能部分30bと分離領域40との境界部分から、機能部分30bの方に幾分控えた部位までを被覆する様に形成されているが、後述する分離工程S150に於いて作業を阻害したりする様な態様でなければ、該境界部分まで延設されていても良く、分離領域40まで食み出して形成されていても良い。
この半導体発光素子ウエハ1は、複数の半導体発光素子基体10が、縦横に隣接して並んだ状態となっている。隣接する半導体発光素子基体10同士の間の部分である境界部には、半導体発光素子基体10同士を分離して、個々の半導体発光素子10aとするための分離領域40が設けられている。図3に於いて2点鎖線の間に挟まれた斜線部で示される分離領域40は、図中において1点鎖線で示される分離予定線3を中心として、その幅W1が20μm〜100μmの範囲で設定され、この実施例では、40μmに設定されている。この幅W1は、後述する溝60を形成する際の加工精度(位置精度)に因って決まるものである。図2に示す様に、半導体発光素子層30が積層されてゆく方向から見て、半導体発光素子基体10は、左右方向に横長の矩形となる様に、分離予定線3によって囲まれている。図2に於ける左右方向の分離予定線3は、直線状に形成されたオリエンテーションフラット部2と略平行となる様に設定されている。
基板20の第2の面22に於ける分離領域40には、前述の平坦面23が形成されている。この平坦面23は、後述する粗面化工程S120によって粗面部24が粗面化される際に、第2の面22の一部が粗面化されずにそのまま残された部分であり、その表面粗さRaは0.1nm〜1.0nmの範囲で設定され、この実施例では、0.5nm程度に設定されている。そして、この平坦面23には、後述する加工工程S140によって、切断起点部となる溝60が形成される。
基板20の第2の面22に於ける分離領域40に該当しない部分には、前述の粗面部24が形成されている。この粗面部24は、粗面化工程S120によって凹凸が形成されて粗面化される。その凹凸の高さH1は1.0μm〜10.0μmの範囲で設定され、この実施例では、最大で5.0μm程度に設定されている。なお、凹凸の高さH1は、粗面部24の凹部の底の部分から、突出した凸部の頂部までの長さで定義される。また、凸部の頂部同士の間のピッチは3.0μm〜5.0μm程度に設定されている。また、この凹凸の形状は、六角錐である。なお、この凹凸の凸部に於ける頂部は、分離領域40の平坦面23に接する平面Sを超えない様に形成されている。換言すれば、凹凸の凸部は、基板20が粗面化される前の第2の面22を超える様に突出して形成されることはない。
前述の溝60は、基板20の第2の面22に於ける分離領域40に対して、分離予定線3に沿う様に形成されており、溝を横切る方向の断面形状がV字状をしている。また、溝60は、半導体発光素子基体10を囲む様に形成されている。平坦面23に於ける溝60の開口幅W2は10μm〜40μmの範囲で設定され、この実施例では、20μm程度に設定されている。また、溝60の深さD1は10μm〜40μmの範囲で設定され、この実施例では、20μm程度に設定されている。
次に、実施例1の半導体発光素子ウエハ1から製造される、半導体発光素子10aの構成について説明する。
図5に示す様に、この半導体発光素子10aは、基板20aと、半導体発光素子層30aとから成り、図5における下方側であって、半導体発光素子層30aから基板20aへ向かう方向が、光取り出しの主な方向となる、所謂、フリップチップ型の半導体発光素子である。この半導体発光素子10aは、図1〜4に於いて1点鎖線で示される分離予定線3に沿って、半導体発光素子ウエハ1に於ける複数の半導体発光素子基体10を分離することで、個々に分離されて成る。そして、この半導体発光素子10aは、半導体発光素子層30aが積層されてゆく方向から(換言すれば、図5における上方側から)見て、その外形形状が、左右方向に横長となった矩形に形成されている。
基板20aは、半導体発光素子ウエハ1に於ける基板20が分離されたものであり、その材料は窒化ガリウム(GaN)である。基板20aの第1の面21aの上に、半導体発光素子層30aが形成されている。第1の面21aの反対側の面であって、基板20aの裏面となる第2の面22aには、粗面部24aと、粗面部24aよりも平坦な平坦面23aが形成されている。隣接する半導体発光素子基体10同士の間の部分である境界部に設けられた分離領域40の一部は、半導体発光素子10aの外周部分に、残存部分41として残っており、平坦面23aは、基板20aの裏面となる第2の面22aに於ける残存部分41に該当する部分に形成されている。なお、基板20aに於ける最外周部分となる素子端部11は、分離予定線3に沿う様に形成され、半導体発光素子10aの外形形状(矩形)を形成している。
基板20aの第2の面22aに於ける残存部分41に該当しない部分には、前述の粗面部24aが形成されている。この凹凸の形状は、六角錐である。なお、この凹凸の凸部に於ける頂部は、残存部分41の平坦面23aに接する平面Saを超えない様に形成されている。
半導体発光素子層30aは、半導体発光素子ウエハ1に於ける半導体発光素子層30が分離されたものである。半導体発光素子層30aは、窒化ガリウム系のn型半導体材料から成る第1の半導体層31aと、窒化ガリウム系の半導体材料から成る発光層33と、窒化ガリウム系のp型半導体材料から成る第2の半導体層34とが、基板20aの側から順次積層されて形成されている。第1の半導体層31aには、発光層33と第2の半導体層34とを除去した露出面31bに、n側パッド電極となる第1の電極となる第1の電極32が形成されている。第2の半導体層34には、p側パッド電極となる第2の電極35が形成されている。第1の半導体層31の露出面31bと、発光層33と、第2の半導体層34と、第1の電極32と、第2の電極35とは、実装時の第1の電極32と第2の電極35との表面部分を除いて、保護膜36に被覆されている。本明細書に於いては、これ等の半導体層、発光層、電極、保護層をまとめて、半導体発光素子層30aと称する。なお、第1の半導体層31aは、分離される前の半導体発光素子ウエハ1の状態では、半導体発光素子層30に於ける第1の半導体層31を形成している。
半導体発光素子層30aに於いて、機能部分30bは、残存部分41に囲まれた領域に形成されている。この機能部分30bは、1つの半導体発光素子10aに対して1つ備わっており、第1の半導体層31aの一部と、発光層33と、第2の半導体層34と、第1の電極32と、第2の電極35と、保護膜36とから形成されている。より詳細に述べれば、残存部分41の分離前の状態である分離領域40は、図2に於いて、機能部分30bとして重要な部位である第1の電極32や第2の半導体層34が形成されている領域と重複しない様に、それ等の構成要素の外側の部位に形成されており、残存部分41と機能部分30bとは、隣接している。また、平坦面23aを有する残存部分41は、矩形である半導体発光素子10aの外周の4辺全てに形成されていることが望ましいが、この4辺のうち、少なくとも2辺に形成されていれば良い。また、半導体発光素子10aに於ける残存部分41には、溝60を形成したことにより、切断起点部の痕跡とも云える傾斜面41aが形成される。この傾斜面41aが存在しない場合に比べて、傾斜面41aが存在する分、粗面部24aと同様の効果を得ることが期待される。なお、保護膜36は、機能部分30bと分離領域40との境界部分から、機能部分30bの方に幾分控えた部位までを被覆する様に形成されているが、後述する分離工程S150に於いて作業を阻害したりする様な態様でなければ、該境界部分まで延設されていても良く、分離領域40まで食み出して形成されていても良い。
次に、実施例1の半導体発光素子ウエハ1から製造される、半導体発光素子10aの製造方法について説明する。
図6に示す様に、先ず、基板20に対して、有機金属気相成長法(MOCVD)等を用いて、順次、第1の半導体層31、発光層33、第2の半導体層34を積層して形成する。
次いで、第2の半導体層34に於ける所定領域上に、被覆部材としてのレジスト材にて被覆し、エッチング用のマスクを形成する。レジスト材の被覆にあたっては、CVD法等を用いる。
次いで、前述のマスクで被覆されていない、第1の半導体層31、発光層33、第2の半導体層34の一部をドライエッチング(ICP)で除去して、第1の半導体層31に於ける露出面31bを形成する。
次いで、前述のマスクを除去する。
次いで、スパッタ法等を用いて、第1の電極32と、第2の電極35と、保護膜36とを順次形成する。以上までが、半導体発光素子ウエハ1に於ける、半導体発光素子層30を形成する形成工程S100である。
次いで、基板20の裏面となる第2の面22に於ける所定領域上に、被覆部材50としてのレジスト材にて被覆し、エッチング用のマスクを形成する。第2の面22に於ける所定領域は、分離領域40に該当する部分である。この工程が、被覆工程S110である。
次いで、第2の面22に於いて被覆部材50で被覆されていない部分をウェットエッチングして凹凸を形成し、粗面化する。この粗面化された部分が、半導体発光素子ウエハ1に於ける、粗面部24と成る。この工程が、粗面化工程S120である。このウェットエッチングには、TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)水溶液を用いることが好ましい。エッチング条件として、濃度22%、温度60℃のTMAH水溶液中に、半導体発光素子ウエハ1を60分間浸漬させることで、高さH1が5.0μm程度の六角錐の凹凸が形成される。
次いで、被覆部材50を除去する。この工程が除去工程S130である。被覆部材50で被覆されていたことにより、粗面化工程S120で粗面化されなかった部分が、半導体発光素子ウエハ1に於ける、平坦面23と成る。なお、実施例1に於いては、粗面化工程S120を間に挟み、被覆工程S110と除去工程S130とが、平坦面23を形成する平坦化工程を成している。
次いで、半導体発光素子ウエハ1に於ける平坦面23に、分離予定線3に沿う様に溝60を形成する。この工程が加工工程S140である。この溝60の形成にあたっては、ダイヤモンドカッター等を用いる。この溝60が切断起点部となる。
次いで、基板20の側(第2の面22側)が受け台に当接する様に、半導体発光素子ウエハ1を受け台へ配置し、分離予定線3に沿う様に、半導体発光素子層30側から分離刃を当てて加圧し、半導体発光素子ウエハ1を分離してゆく。これにより、半導体発光素子基体10が分離されてゆき、個々の半導体発光素子10aが製造されることとなる。この工程が分離工程S150である。この分離工程S150に於いては、分離後の半導体発光素子基体10や半導体発光素子10aが散逸したりしない様に、基板20の第2の面22側に粘着テープ等を貼付しておいても良い。
以上の様にして、半導体発光素子10aが完成する。
以上、図1から図6に基づいて、半導体発光素子ウエハ1、半導体発光素子10aの構成と、半導体発光素子10aの製造方法を説明してきたが、本発明を実施する上では、下記の様に、更に構成の一部を適宜変更可能である。以下、箇条書きに列記する。
・半導体発光素子ウエハ1に於ける半導体発光素子基体10の配置の仕方としては、オリエンテーションフラット部2に沿う方向が半導体発光素子基体10の短手方向となる様に設定しても良い。
・半導体発光素子10aは、歩留まりの良さ等の観点から、矩形であることが一般的であり、半導体発光素子ウエハ1を分離する際にも、矩形であることが望ましいが、この点を考慮しなければ、特に外形形状は限定されない。
・半導体発光素子10aは、対向して配置される第1の電極32と第2の電極35との間を結ぶ方向を、半導体発光素子の長手方向とした、長方形としているが、正方形であっても良い。
・基板20(20a)の材料は、窒化ガリウム系の材料から成る半導体発光素子層30を積層して形成する際の作業性や、半導体層の結晶成長性等を考慮すると、同質の材料である窒化ガリウム系の材料を用いることが望ましいが、本発明と同様の加工等が可能であれば、特に材料は限定されず、サファイア等の材料を用いても良い。また、サファイア基板を用いる場合は、半導体層との間に、バッファ層を設けることとしても良い。また、サファイア基板を用いる場合は、粗面部24(24a)の凸部の高さH1は、300nm〜500nmとすることが望ましい。
・基板20(20a)の粗面部24(24a)の凹凸の高さH1は揃っていても良いが、前述の数値の範囲内であれば、不揃いとなっていても良い。
・基板20(20a)の粗面部24(24a)の凹凸の形状は、六角錐に限らず、略コーン状(円錐状)等、任意の形状に設定して良い。
・基板20(20a)として、半導体発光素子層30(30a)を形成する面に粗面化加工を施した、所謂加工基板を採用しても良い。具体的には、基板20(20a)の第1の面21(21a)に、任意の凹凸形状を形成しても良い。
・基板20aに於ける残存部分41は、パッケージ化する際に、波長変換部材や封止部材を搭載するための部位として利用しても良い。具体的には、それ等の部材の固定面(接着面)として利用可能である。
・基板20aに於ける残存部分41は、配光特性の調整のために、分離工程S150を終えた後に、その一部や、その全てを除去しても良い。或いは、残存部分41における平坦面23aを含んで、その表面を粗面化することとしても良い。
・基板20aに形成する切断起点部としては、溝60でなくとも良く、特許文献1の様にレーザ光を照射することによって改質部を形成する方法を採用しても良い。
・分離領域40と機能部分30bとの間に、機能部分30b程には発光する機能に寄与しない、中間的な部位が介在しても良い。即ち、分離領域40は、機能部分30bから外側に離れているほど望ましい。この様に分離領域40を形成すれば、分離領域40内に於いて切断起点部(溝60)の位置が極端に偏った状態になったとしても、機能部分30bへの影響が抑制されることとなり、半導体発光素子10aの性能への影響が抑制される。なお、この場合は、残存部分41と機能部分30bとの間に、前述した、機能部分30b程には発光する機能に寄与しない、中間的な部位が介在していることとなる。
・残存部分41に於ける平坦面23aは、基板20aの裏面をそのまま利用したものに限られず、例えば、配光特性の調整のために、予め、更に平滑度を向上する加工を施しておいても良い。或いは、粗面化加工の際の被覆部材50の剥離を抑制するべく、粗面部24(24a)よりも平坦であり、切断起点部としての溝60の形成を阻害するものでなければ、多少、粗面化しておいても良い。更に、被覆部材50を除去した後に於いて、前述の配光特性の調整のために、平滑度を向上する加工を施しても良い。更に、分離工程S150を経た後に於いて、前述の接着面の利便性向上のために粗面化しても良く、この粗面化においては、粗面部24(24a)より平坦でなくても良い。
・第1の半導体層31(31a)、発光層33、第2の半導体層34はいずれも、図3や図5において単層状に図示されているが、複数の層が積層されて成る態様であっても良い。
・各電極と各半導体層との間に、透明電極層を形成しても良い。
・各電極と各半導体層との間に、各電極と略同形状の電流阻止層や、反射膜を付加しても良い。
・保護膜36の材料は、SiO2に限定されない。また、保護膜36に反射機能を持たせても良い。
・TMAH水溶液を用いたウェットエッチング条件としては、濃度を5%〜50%、温度を50℃〜100℃、浸漬時間を10分〜120分の範囲内で、任意に設定しても良い。また、ウェットエッチング後に、残渣除去のための洗浄を半導体発光素子ウエハ1に行っても良い。
・半導体発光素子ウエハ1の分離をより容易に行える様に、半導体発光素子層30側から、溝61や、溝62を形成しても良い。溝61の開口幅W3は、10μm〜50μmの範囲であれば良い。溝62の開口幅W4は、5μm〜30μmの範囲で、溝61より狭ければ良い。溝61と溝62の深さは特に限定されないが、いずれも基板20に達する深さであれば良く、溝62の方が溝61より深く形成されていることが望ましい。各溝の形成順序は特に限定されないが、溝60、溝61、溝62の順序で形成することが望ましい。また、各溝に於ける、溝を横切る方向の断面形状も、特に限定されない。
・溝60を形成する際の加工精度が高ければ、分離領域40の幅W1と溝60の開口幅W2とを略同じ寸法としたり、開口幅W2に対して幅W1を僅かに大きい寸法として、平坦面23aが極力小さくなる様に設定しても良い。
・前述した半導体発光素子10aの製造方法は代表的な例であり、同様の構成を得られる製造方法であれば、特にこれに限定されるものではない。
本発明は、フリップチップ型の半導体発光素子を実施例に採り、その構成と製造方法について説明しているが、本発明を適用可能な半導体発光素子としては、これに限られるものではない。
1 ・・・ 半導体発光素子ウエハ(実施例1)
2 ・・・ オリエンテーションフラット部
3 ・・・ 分離予定線
10 ・・・ 半導体発光素子基体(実施例1)
10a ・・・ 半導体発光素子(実施例1)
11 ・・・ (半導体発光素子10aの)素子端部
20 ・・・ (半導体発光素子ウエハ1に於ける)基板
20a ・・・ (半導体発光素子10aに於ける)基板
21 ・・・ (基板20の)第1の面
21a ・・・ (基板20aの)第1の面
22 ・・・ (基板20の)第2の面
22a ・・・ (基板20aの)第2の面
23 ・・・ (基板20の)平坦面
23a ・・・ (基板20aの)平坦面
24 ・・・ (基板20の)粗面部
24a ・・・ (基板20aの)粗面部
30 ・・・ (半導体発光素子ウエハ1に於ける)半導体発光素子層
30a ・・・ (半導体発光素子10aに於ける)半導体発光素子層
30b ・・・ 機能部分
31 ・・・ (半導体発光素子ウエハ1に於ける)第1の半導体層
31a ・・・ (半導体発光素子10aに於ける)第1の半導体層
31b ・・・ (第1の半導体層31の)露出面
32 ・・・ 第1の電極
33 ・・・ 発光層
34 ・・・ 第2の半導体層
35 ・・・ 第2の電極
36 ・・・ 保護膜
40 ・・・ 分離領域
41 ・・・ 残存部分
41a ・・・ (残存部分41の)傾斜面
50 ・・・ 被覆部材
60 ・・・ (切断起点部としての)溝
61 ・・・ 溝
62 ・・・ 溝
D1 ・・・ (溝60の)深さ
H1 ・・・ (凹凸の)高さ
S ・・・ (平坦部23と接する)平面
Sa ・・・ (平坦部23aと接する)平面
S100 ・・・ 形成工程
S110 ・・・ 被覆工程
S120 ・・・ 粗面化工程
S130 ・・・ 除去工程
S140 ・・・ 加工工程
S150 ・・・ 分離工程
T1 ・・・ (基板20の)厚み
W1 ・・・ (分離領域40の)幅
W2 ・・・ (溝60の)開口幅
W3 ・・・ (溝61の)開口幅
W4 ・・・ (溝62の)開口幅

Claims (3)

  1. 第1の面と、その反対側の面である第2の面とを有する基板と、
    前記第1の面に形成される半導体発光素子層とから成る、半導体発光素子ウエハであって、
    前記半導体発光素子ウエハには、複数の半導体発光素子基体が形成され、
    前記半導体発光素子基体は、隣接する前記半導体発光素子基体同士の境界部に分離領域を有し、
    前記分離領域は、前記半導体発光素子基体に於ける機能部分の周囲を囲む様に形成され、
    前記第2の面に於いて、前記分離領域に該当しない部分は粗面部となっており、
    前記分離領域に該当する部分は、前記分離領域に該当しない部分よりも平坦であり、
    前記分離領域には、切断起点部が形成されていることを特徴とする半導体発光素子ウエハ。
  2. 第1の面と、その反対側の面である第2の面とを有する基板と、前記第1の面に形成される半導体発光素子層とから成る半導体発光素子ウエハに形成された複数の半導体発光素子基体が分離されて成る半導体発光素子であって、
    隣接する前記半導体発光素子基体同士の境界部に於いて、少なくとも一部に前記半導体発光素子基体同士が分離された後に残る残存部分を有し、
    前記残存部分は、前記半導体発光素子に於ける機能部分の周囲を囲む様に形成され、
    前記第2の面に於いて、前記残存部分に該当しない部分は粗面部となっており、前記残存部分に該当する部分は、前記残存部分に該当しない部分よりも平坦であることを特徴とする半導体発光素子。
  3. 基板に於ける第1の面に半導体発光素子層を形成する工程と、
    前記第1の面の反対側の面である第2の面を粗面化する工程と、
    隣接する半導体発光素子基体同士を境界部の分離領域に於いて分離する工程とを有する半導体発光素子の製造方法であって、
    前記第2の面に於いて、前記半導体発光素子基体に於ける機能部分の周囲を囲む部位であって、前記分離領域に該当する部分を、平坦化する平坦化工程と、
    前記第2の面に於いて、前記分離領域以外の部分を粗面化する粗面化工程と、
    前記平坦化工程を経た後に、前記分離領域に切断起点部を形成する加工工程とを有することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
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