JP2024057491A - 接合型発光素子ウェーハの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光素子構造物の不良部を選択的に除去して、接合型発光素子ウェーハを製造できる接合型発光素子ウェーハの製造方法を提供すること。【解決手段】不良部が除去された接合型発光素子ウェーハの製造方法であって、マイクロＬＥＤとなる発光素子構造物とＬＬＯ転写用レーザー光に対して透明な被接合基板を、前記ＬＬＯ転写用レーザー光を吸収する接着剤で接合して、接合ウェーハを得る工程と、前記接合ウェーハの不良部を光学的に調査し、除去用マップデータを作成する工程と、前記除去用マップデータに基づき、前記接合ウェーハの不良部に対し、除去用レーザー光を入射し、発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部分を昇華させることによって、前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位を除去して、接合型発光素子ウェーハを得る工程と、を有することを特徴とする接合型発光素子ウェーハの製造方法。【選択図】図５
Description
本発明は、接合型発光素子ウェーハの製造方法に関する。特に、不良部が除去された接合型発光素子ウェーハの製造方法に関する。
ＡｌＧａＩｎＰ系マイクロＬＥＤ（μ－ＬＥＤ）用ウェーハとして、ＢＣＢを介した接合ウェーハの技術が開示されている。
前述のウェーハでは、ウェーハ同士を接合するため、接合ウェーハおよび被接合ウェーハの表面状態、あるいはエピタキシャル層や接合界面に存在する異物の存在により、接合不良部が生じる場合がある。
多くの場合、接合不良部は凸状になっており、デバイス構造作製工程時、特にフォトリソグラフィーによる加工時において、形状や寸法の精度を落とす原因となる。
また、このような凸状不良部を持つウェーハから作製したμ－ＬＥＤダイスを移載基板に移載する際、凸部は印加圧力の不均一性を生じさせ、移載不良を起こす。
従って、接合型μ－ＬＥＤを形成したウェーハから素子を移載する際には、凸状になっている不良部を移載前に除去する必要がある。
従来のディスクリートデバイスを前提としたＬＥＤダイスであれば、不良部を物理的に除去する様々な方法があった。
例えば、特許文献１には、ダイスを吸着保持する技術が開示されている。しかし、１枚のプレートで吸着保持する場合、ダイスの高さが全て一定の公差の範囲に入っていることが前提になる。接合不良によりデバイス作製前のウェーハに凸部が生じている場合、デバイス加工を終えたダイスの高さは不揃いである。従って、ここで例示した先行技術では移載時に不良が生じる。また、一括移載のため、不良部を選択的に除去できる技術ではない。
特許文献２には、静電方式によりダイスをピックアップする技術が開示されているが、特許文献１と同様に１枚の板状治具へピックアップすることを前提としており、凸状部が生じる場合、適用ができない方法である。
特許文献３には、光学的に不良を検知し、機械的に不良ダイを抜き取る技術が開示されている。機械的に不良ダイを抜きとるためにはある程度の大きさ（１５０μｍ□（スクウェア）以上）が必要であり、１００μｍ□未満の大きさであるμ－ＬＥＤダイには適用できない技術である。
また、仮に特許文献３の技術の改良により、不良ダイのピックアップが可能であったとしても、不良部はＢＣＢによって被接合ウェーハと強固に接合されており、ＢＣＢ部を保持したまま、機械的にピックアップすることは不可能である。
このように、ＢＣＢを介して被接合ウェーハに強固に結合されたμ－ＬＥＤ用エピタキシャル層部あるいはデバイス加工されたμ－ＬＥＤダイのうち、不良部を選択的に除去する技術は、特許文献１～３には開示されていない。
接合不良部は、多くの場合、出発基板を除去した際に、エピタキシャル層が出発基板除去側に凸状として顕在化する。特に、ＢＣＢの硬化不良により生じた凸状不良部のサイズは、高さが１００～３００μｍ程度、幅は直径５００～５０００μｍ程度までの大きさになり、フォトリソグラフィー時に悪影響を及ぼす。コンタクト露光でフォトリソグラフィーを実施する際は、ウェーハとフォトマスクとを真空状態で密着させているため、マスクはウェーハのＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ：厚さの最大値と最小値との差）に合わせて変形する。凸状の接着不良部が存在すると露光源の入射光が斜め入射になり、形成されるパターンがマスクパターンからずれて、ゆがんだり、大きくなったりする。このことで素子、電極、保護膜などの形状が設計値からずれて、サイズズレ、位置ズレが発生する。このような素子を実装基板に転写する際に、実装基板側のパターンとのズレを生じるため、実装精度が下がり、不良率が増加する。設計値からのズレは、光ルミネセンス（ＰＬ）特性検査や外観検査だけでは検知が難しく、実装して通電させて初めて異常に気付くこともある。実装後に不良を認知した場合、再実装作業が必要であり、実装コストの上昇を招く。
また、このようなウェーハから作製したμ－ＬＥＤダイスを移載基板に移載する際、凸部は印加圧力の不均一性を生じ、移載不良も起こしやすい。
また、不良部においても接着層は接着材として機能しており、真空吸着や粘着程度の引張強度で不良部が剥落・剥離することはなく、不良部は維持される。
そして、不良部には、接合不良部に限られず、素子特性不良部も含まれる。このような素子特性不良部も、接合不良部と同じく、ＰＬ特性検査や外観検査だけでは検知が難しく、実装して通電させて初めて異常に気付くこともある。
ＢＣＢを介して被接合ウェーハに強固に結合されたμ－ＬＥＤ用エピ層部あるいはデバイス加工されたμ－ＬＥＤダイの、不良部のみを選択的に除去する技術を開示することが本発明の課題である。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、接着剤を介して被接合ウェーハに結合されたマイクロＬＥＤとなる発光素子構造物の不良部を選択的に除去して、接合型発光素子ウェーハを製造できる接合型発光素子ウェーハの製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明では、不良部が除去された接合型発光素子ウェーハの製造方法であって、マイクロＬＥＤとなる発光素子構造物とＬＬＯ（Ｌａｓｅｒ Ｌｉｆｔ－Ｏｆｆ）転写用レーザー光に対して透明な被接合基板を、前記ＬＬＯ転写用レーザー光を吸収する接着剤で接合して、接合ウェーハを得る工程と、前記接合ウェーハの不良部を光学的に調査し、除去用マップデータを作成する工程と、前記除去用マップデータに基づき、前記接合ウェーハの不良部に対し、除去用レーザー光を入射し、発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部分を昇華させることによって、前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位を除去して、接合型発光素子ウェーハを得る工程と、を有することを特徴とする接合型発光素子ウェーハの製造方法を提供する。
このような本発明の接合型発光素子ウェーハの製造方法であれば、レーザー光照射により、接合型発光素子ウェーハに含まれている発光素子構造物のうちの不良部（例えば接合不良部及び素子特性不良部）を選択的に除去することができる。また、本発明の接合型発光素子ウェーハの製造方法では、機械的手法を用いることなく簡便に、発光素子構造物の不良部を選択的に除去できる。すなわち、本発明の接合型発光素子ウェーハの製造方法によれば、発光素子構造物の不良部が除去された接合型発光素子ウェーハを簡単に製造することができる。
前記除去用マップデータを作成する工程で、前記接合ウェーハについてのフォトルミネッセンススペクトルを取得し、ピーク波長、ピーク強度及び／又はピーク半値幅を判断基準として、前記不良部に関する第一マップデータを作成し、前記接合ウェーハを前記被接合基板側からＣＣＤカメラで撮影し、撮影により得られた画像の色調に基づいて、前記不良部に関する第二マップデータを作成し、前記接合ウェーハの前記発光素子構造物の表面に斜め方向からトポロジー検出用レーザー光を照射してトポロジーデータを取得し、前記トポロジーデータに基づいて、前記不良部に関するトポロジーマップデータを作成し、前記第一マップデータ、前記第二マップデータ及び前記トポロジーマップデータを用いて前記不良部に関する除去用マップデータを作成することが好ましい。
このようにして作成した除去用マップデータに基づくことにより、接合型発光素子ウェーハに含まれている発光素子構造物のうちの接合不良部及び素子特性不良部の全てを選択的に且つ確実に除去することができる。
素子分離加工を行う前に除去用マップデータを作成する場合には、上記トポロジーマップデータを取得し、これを上記第一マップデータ及び上記第二マップデータと合成して除去用マップデータを作成し、この除去用マップデータに基づいてレーザーによる除去を行うことにより、接合型発光素子ウェーハに含まれている発光素子構造物のうちの接合不良部及び素子特性不良部の全てを選択的に且つ確実に除去することができる。さらに、このようにすることで、発光素子構造物の不良部周辺のフォトリソグラフィー精度不良部を減らすことができる。
素子分離加工を行う前に除去用マップデータを作成する場合には、上記トポロジーマップデータを取得し、これを上記第一マップデータ及び上記第二マップデータと合成して除去用マップデータを作成し、この除去用マップデータに基づいてレーザーによる除去を行うことにより、接合型発光素子ウェーハに含まれている発光素子構造物のうちの接合不良部及び素子特性不良部の全てを選択的に且つ確実に除去することができる。さらに、このようにすることで、発光素子構造物の不良部周辺のフォトリソグラフィー精度不良部を減らすことができる。
前記接合型発光素子ウェーハを得る工程後、素子分離加工する工程を有することが好ましい。
これにより、不良部のない接合型発光素子を容易に得ることができる。
これにより、不良部のない接合型発光素子を容易に得ることができる。
前記接合ウェーハを得る工程後、前記除去用マップデータを作成する工程の前に、前記接合ウェーハの前記発光素子構造物に対して素子分離加工する工程を有することが好ましい。
素子に分離された発光素子構造物を含む接合ウェーハについて、このようにすることで、発光素子構造物の良部へ影響を及ぼすことなく、簡便に発光素子構造物の不良部を選択的に除去することができる。
このような方法により、接合型発光素子ウェーハに含まれている発光素子構造物のうちの接合不良部及び素子特性不良部の全てを選択的に且つ確実に除去することができる。
このような方法により、接合型発光素子ウェーハに含まれている発光素子構造物のうちの接合不良部及び素子特性不良部の全てを選択的に且つ確実に除去することができる。
この場合、前記除去用マップデータを作成する工程で、前記接合ウェーハについてのフォトルミネッセンススペクトルを取得し、ピーク波長、ピーク強度及び／又はピーク半値幅を判断基準として、前記不良部に関する第一マップデータを作成し、前記接合ウェーハを前記被接合基板側からＣＣＤカメラで撮影し、撮影により得られた画像の色調に基づいて、前記不良部に関する第二マップデータを作成し、前記接合ウェーハの前記発光素子構造物のダイスパターン表面をカメラで撮影し、基本パターンからのズレから良否を判定し、外観検査マップデータを作成し、前記第一マップデータ、前記第二マップデータ及び前記外観検査マップデータを用いて前記不良部に関する除去用マップデータを作成することが好ましい。
このようにして作成した除去用マップデータに基づくことにより、素子分離加工した後に、接合型発光素子ウェーハに含まれている発光素子構造物のうちの接合不良部及び素子特性不良部の全てを選択的に且つ確実に除去することができる。
前記除去用レーザー光として、波長が３６０ｎｍ超６８０ｎｍ以下であるレーザー光を用いることが好ましい。
波長が３６０ｎｍ超６８０ｎｍ以下であるレーザー光は、ＥＰ層が効率的に光吸収しやすい波長であり、発光素子構造のＥＰ層以外に対して極めて小さい吸収係数を有する波長であるため、発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部分のみを昇華させることができ、これによって、前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位のみを除去できる。
前記除去用レーザー光を前記発光素子構造物側又は前記被接合基板側から入射することが好ましい。
これにより、不良部のみに的確に除去用レーザー光を照射することができ、発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部分のみを昇華させることによって、前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位のみを除去できる。
前記接着剤として、ベンゾシクロブテン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ＳＯＧ（ｓｐｉｎ－ｏｎ－ｇｌａｓｓ）、ポリイミド、及びアモルファスフッ素系樹脂からなる群より選択されるものを用いることが好ましい。
このような接着剤であれば、発光素子構造物を被接合基板に強固に接合できるとともに、ＬＬＯ転写用レーザー光を用いて容易に蒸発させることができる。
前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位を除去する前に、保護材を前記発光素子構造物上に塗布することが好ましい。
このような保護材は、接合ウェーハにレーザー光を照射する際、発光素子構造物のうち除去すべきでない良部が受け治具などからのダメージを受けるのを防ぐことができる。
前記保護材として、ポリ酢酸ビニル含有保護材またはポリビニルアルコール含有保護材を用いることが好ましい。
このような保護材は、容易に除去できるので、好ましい。
以上のように、本発明の接合型発光素子ウェーハの製造方法であれば、接合型発光素子ウェーハに含まれている発光素子構造物のうちの不良部を選択的に除去することができる。すなわち、本発明の接合型発光素子ウェーハの製造方法によれば、不良な発光素子構造物を含まない接合型発光素子ウェーハを製造することができる。
上述のように、接着剤を介して被接合ウェーハに結合されたマイクロＬＥＤとなる発光素子構造物の不良部を選択的に除去して、接合型発光素子ウェーハを製造できる接合型発光素子ウェーハの製造方法の開発が求められていた。
本発明者は、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、レーザー光照射により、接合型発光素子ウェーハに含まれている発光素子構造物のうちの不良部を選択的に除去できることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、不良部が除去された接合型発光素子ウェーハの製造方法であって、マイクロＬＥＤとなる発光素子構造物とＬＬＯ転写用レーザー光に対して透明な被接合基板を、前記ＬＬＯ転写用レーザー光を吸収する接着剤で接合して、接合ウェーハを得る工程と、前記接合ウェーハの不良部を光学的に調査し、除去用マップデータを作成する工程と、前記除去用マップデータに基づき、前記接合ウェーハの不良部に対し、除去用レーザー光を入射し、発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部分を昇華させることによって、前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位を除去して、接合型発光素子ウェーハを得る工程と、を有することを特徴とする接合型発光素子ウェーハの製造方法である。
以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［接合型発光素子ウェーハの製造方法］
本発明に係る接合型発光素子ウェーハの製造方法は、不良部が除去された接合型発光素子ウェーハの製造方法であって、マイクロＬＥＤとなる発光素子構造物とＬＬＯ転写用レーザー光に対して透明な被接合基板を、前記ＬＬＯ転写用レーザー光を吸収する接着剤で接合して、接合ウェーハを得る工程と、前記接合ウェーハの不良部を光学的に調査し、除去用マップデータを作成する工程と、前記除去用マップデータに基づき、前記接合ウェーハの不良部に対し、除去用レーザー光を入射し、発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部分を昇華させることによって、前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位を除去して、接合型発光素子ウェーハを得る工程と、を有する。
本発明に係る接合型発光素子ウェーハの製造方法は、不良部が除去された接合型発光素子ウェーハの製造方法であって、マイクロＬＥＤとなる発光素子構造物とＬＬＯ転写用レーザー光に対して透明な被接合基板を、前記ＬＬＯ転写用レーザー光を吸収する接着剤で接合して、接合ウェーハを得る工程と、前記接合ウェーハの不良部を光学的に調査し、除去用マップデータを作成する工程と、前記除去用マップデータに基づき、前記接合ウェーハの不良部に対し、除去用レーザー光を入射し、発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部分を昇華させることによって、前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位を除去して、接合型発光素子ウェーハを得る工程と、を有する。
以下、このような接合型発光素子ウェーハの製造方法を、より詳細な具体例を挙げて説明する。
（第一実施形態）
＜接合ウェーハを得る工程＞
最初に、この実施形態での接合ウェーハを得る工程を説明する。
＜接合ウェーハを得る工程＞
最初に、この実施形態での接合ウェーハを得る工程を説明する。
まず、図１に示す第一導電型のＧａＡｓ基板（出発基板）１上に、第一導電型のＧａＡｓバッファ層（図示しない）積層後、０．１μｍ厚の第一導電型のＧａｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６）第一エッチストップ層、及び０．１μｍ厚の第一導電型のＧａＡｓ第二エッチストップ層を順次成長させ、エッチストップ層２を形成する。次に、図１に示すように、エッチストップ層２上に、１．０μｍ厚の第一導電型の（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６、０．６≦ｙ≦１．０）第一クラッド層３１、０．６μｍ厚のノンドープの（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６、０≦ｙ≦０．５）活性層３２、１．０μｍ厚の第二導電型の（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６、０．６≦ｙ≦１．０）第二クラッド層３３、０．１μｍ厚の第二導電型のＧａｘＩｎ１－ｘＰ（０．５≦ｘ≦１．０）中間層（図示しない）、及び第二導電型のＧａＰ窓層３４を順次成長したエピタキシャル機能層としての発光素子構造物３を有するＥＰＷ（エピタキシャルウェーハ）１００を準備する。ここで第一クラッド層３１から第二クラッド層３３までをＤＨ構造部と称する。また、発光素子構造物３は、後段での加工により、マイクロＬＥＤとなる素子（ダイス）に加工されるものである。
前記に例示した膜厚はあくまで例示であり、素子の動作仕様により膜厚は変更されるべきパラメーターにすぎず、ここで記載した膜厚に限定されないことは言うまでもない。また、各層は単一組成層ではなく、例示した範囲の組成内で複数組成層を有することを概念として含むことは言うまでもない。また、キャリア濃度の水準は、各層で均一ではなく、各層内で複数の水準を有することを概念として含むことは言うまでもない。
活性層３２は、単一組成から構成されてもよく、また、バリア層と活性層を複数交互に積層した構造であっても、類似の機能を有することはいうまでもなく、両者いずれもが選択可能であることは言うまでもない。
次に、ＥＰＷ１００上に、接着剤（熱硬化型接合部材）としてベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）４をスピンコートし、発光素子構造物３を接着剤４を介して被接合基板５であるサファイアウェーハと対向させて重ね合わせ、熱圧着することで、図２に示す、ＥＰＷ１００の発光素子構造物３とサファイアウェーハ５とをＢＣＢ４を介して接合したＥＰＷ接合基板２００を作製する。
本実施形態においては、被接合基板５をサファイアとして例示したが、被接合基板５はサファイアに限定されるものではなく、後述するＬＬＯ用レーザー光に対する透過性と平坦性が担保されていればどのような材料も選択可能である事は言うまでもない。サファイアの他、石英を選択することが可能である。
本実施形態において、ＢＣＢ４は層状に塗布した状態である場合を例示しているが、接着剤４は層状に限定されないことは言うまでもない。感光性ＢＣＢを用いて孤立島状やライン状、その他の形状にパターン化し、接合の工程を行っても同様な結果が得られることは言うまでもない。
次に、ＧａＡｓ出発基板１をウェットエッチングで除去し、第一エッチストップ層を露出させ、続いてエッチャントを切り替えて第二エッチストップ層を除去する。これにより、エッチストップ層２を除去し、第一クラッド層３１を露出させ、図３に示すように、ＤＨ層と窓層３４とを含む発光素子構造物３と被接合基板５とが接着剤４を介して接合された接合ウェーハ（ＥＰ接合基板）１０を作製する。
ＢＣＢ塗布には、例えば、スピンコートを用いる。
接着剤４の厚さ、ＢＣＢ４の層の設計膜厚は０．１～２μｍが好ましい。例えば、０．６μｍとすることができる。これにより、強固かつ十分に接着できる。０．１μｍ以上にした場合、厚さの制御が容易で、接合歩留まりが向上するので、好ましい。２μｍ以下とした場合、クラウンも生じ難く、マイクロＬＥＤ実装時のレーザーリフトオフ（ＬＬＯ）工程時に、ＢＣＢを剥離および除去する際にもプロセス時間を短縮できることになるので、好ましい。
接着剤４の厚さ、ＢＣＢ４の層の設計膜厚は０．１～２μｍが好ましい。例えば、０．６μｍとすることができる。これにより、強固かつ十分に接着できる。０．１μｍ以上にした場合、厚さの制御が容易で、接合歩留まりが向上するので、好ましい。２μｍ以下とした場合、クラウンも生じ難く、マイクロＬＥＤ実装時のレーザーリフトオフ（ＬＬＯ）工程時に、ＢＣＢを剥離および除去する際にもプロセス時間を短縮できることになるので、好ましい。
＜除去用マップデータを作成する工程＞
次に、接合ウェーハ１０の不良部を光学的に調査し、除去用マップデータを作成する工程を行う。
次に、接合ウェーハ１０の不良部を光学的に調査し、除去用マップデータを作成する工程を行う。
本実施形態では、不良部に関する第一マップデータ、不良部に関するトポロジーマップデータ、及び不良部に関する第二マップデータを作成し、これらのマップデータを用いて、不良部に関する除去用マップデータを作成する。
以下、それぞれのマップデータの取得について説明する。
［第一マップデータ］
まず、接合ウェーハ１０の全領域に、波長３２５～５３２ｎｍ、スポット径１００μｍのレーザーを、２５μｍピッチでＥＰ層側から照射し、フォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを収集し、第一マップデータを作成する。レーザー波長は前記のどの波長でも選択可能だが、本実施形態においては発振波長５３２ｎｍの固体レーザーを使用した。
本実施形態において、レーザー照射はＥＰ層側から照射する場合を例示したが、ＥＰ層から照射する形態に限定されるものではなく、サファイア基板を通してレーザー照射しても同様のデータが得られることは言うまでもない。
まず、接合ウェーハ１０の全領域に、波長３２５～５３２ｎｍ、スポット径１００μｍのレーザーを、２５μｍピッチでＥＰ層側から照射し、フォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを収集し、第一マップデータを作成する。レーザー波長は前記のどの波長でも選択可能だが、本実施形態においては発振波長５３２ｎｍの固体レーザーを使用した。
本実施形態において、レーザー照射はＥＰ層側から照射する場合を例示したが、ＥＰ層から照射する形態に限定されるものではなく、サファイア基板を通してレーザー照射しても同様のデータが得られることは言うまでもない。
本実施形態において、ＥＰＷ１００のＥＬ発光時のドミナント波長は６３２ｎｍに設計しており、６３２±５ｎｍの範囲内の位置を合格点、それ以外の波長域を不合格点として、不良部、特に素子特性不良部に関する第一マップデータを作成する。
本実施形態においては、不良部の調査項目として波長を例示したが、判断基準が波長のみに限定されないことは言うまでもない。凸状不良部では、多くの場合、変形により応力が印加されており、クラックが発生する場合もある。大きな応力によりピークの半値幅が増大したり、クラックの発生により、ＰＬ強度が大幅に低下するため、ＰＬ強度や半値幅を判断基準としたり、あるいは加えて第一マップデータを作成してもよい。強度・波長・半値幅のどれを優先項目とするか、あるいはＡＮＤではなく、ＯＲ条件で判定するか、は設計事項であり、接合状態によって決定可能な条件に過ぎないのは言うまでもない。
［トポロジーマップデータ］
図３の接合ウェーハ１０の発光素子構造物３側の表面に対し、斜め方向より発振波長５３２ｎｍのレーザーを照射する。レーザー入射角と同じ角度で、反射方向の位置に受光器を置いたシステムで、レーザーをウェーハ全面に２５μｍピッチで照射し、反射角度のズレを計測する。発光素子構造物３の凸部では反射角度が上方にズレ、凹部では下側に反射角度がずれるため、反射角度のズレからトポロジーデータを収集する。高さ公差を閾値として、公差内に入っている点を合格点、それ以外を不合格点とするトポロジーマップデータを作成する。
図３の接合ウェーハ１０の発光素子構造物３側の表面に対し、斜め方向より発振波長５３２ｎｍのレーザーを照射する。レーザー入射角と同じ角度で、反射方向の位置に受光器を置いたシステムで、レーザーをウェーハ全面に２５μｍピッチで照射し、反射角度のズレを計測する。発光素子構造物３の凸部では反射角度が上方にズレ、凹部では下側に反射角度がずれるため、反射角度のズレからトポロジーデータを収集する。高さ公差を閾値として、公差内に入っている点を合格点、それ以外を不合格点とするトポロジーマップデータを作成する。
［第二マップデータ］
図３の接合ウェーハ１０を被接合基板（サファイア基板）５側からＣＣＤカメラで撮影し、その色調により合格点、不合格点を判断する。接合不良となっている不合格点は、均一接合がなされている点よりやや色調が白い（薄い）傾向があり、コントラスト差により、合否を判定し、２５μｍピッチメッシュで合否を決めた、不良部、特に接合不良部に関する第二マップデータを作成する。
図３の接合ウェーハ１０を被接合基板（サファイア基板）５側からＣＣＤカメラで撮影し、その色調により合格点、不合格点を判断する。接合不良となっている不合格点は、均一接合がなされている点よりやや色調が白い（薄い）傾向があり、コントラスト差により、合否を判定し、２５μｍピッチメッシュで合否を決めた、不良部、特に接合不良部に関する第二マップデータを作成する。
以上のようにして得られた第一マップデータ、トポロジーマップデータ及び第二マップデータの不良部の重ね合わせを行って、除去用マップデータを作成する。それぞれ３種類のマップメッシュの位置は一致しないが、どれか１種類のマップでも不良部として定義された領域は不良部と定義し、除去用マップデータを作成する。
＜除去用マップデータに基づいて接合ウェーハの不良部に対して除去用レーザー光を入射し、発光素子構造物のうち不良部に含まれる部位を除去して、接合型発光素子ウェーハを得る工程＞
この工程では、以下に説明する手順で、接合型発光素子ウェーハを得る。
この工程では、以下に説明する手順で、接合型発光素子ウェーハを得る。
まず、図４に示すように、接合ウェーハ１０の出発基板除去面上に保護材６を塗布する。
本実施形態においては、保護材６として、ＤＩＳＣＯ社製Ｈｏｇｏｍａｘ（商標：ＳＤＳよりプロピレングリコールモノメチルエーテル・ポリビニルアルコール含有物）を挙げることができる。保護材６の材料は、Ｈｏｇｏｍａｘに限定されるものではなく、保護材の機能を有する材料で、除去が容易な材料あれば、どのような材料でも選択可能である。Ｈｏｇｏｍａｘの他、例えば、ポリ酢酸ビニル及びポリビニルアルコールも好適である。
保護材６をスピンコートにより塗布する。
本実施形態においては、保護材６として、ＤＩＳＣＯ社製Ｈｏｇｏｍａｘ（商標：ＳＤＳよりプロピレングリコールモノメチルエーテル・ポリビニルアルコール含有物）を挙げることができる。保護材６の材料は、Ｈｏｇｏｍａｘに限定されるものではなく、保護材の機能を有する材料で、除去が容易な材料あれば、どのような材料でも選択可能である。Ｈｏｇｏｍａｘの他、例えば、ポリ酢酸ビニル及びポリビニルアルコールも好適である。
保護材６をスピンコートにより塗布する。
保護材６を塗布した接合ウェーハ（ＥＰ接合基板）１０をレーザー加工部に導入し、除去用マップデータに従ってレーザーをＥＰ層表面に照射し、不良部を次の通りアブレーション除去する。
保護材６を塗布した接合ウェーハ１０をレーザー加工部に導入する。導入に際しては、例えば、接合ウェーハ受け治具で接合ウェーハ１０を保持し、レーザー加工部に導入する。接合ウェーハ受け治具は、中央に開口領域が設けられており、開口領域の周縁がウェーハ受け溝部となっている。保持する際、開口領域に、発光素子構造物が位置するようにする。
また、導入に際しては、保護材６の塗布面が上になるように接合ウェーハ１０を導入する。本実施形態においては、保護材６の塗布面を上にした場合を例示したが、上にした状態に限定されるものではなく、下面や側面に塗布面を向けてセットしてもよいのは言うまでもない。ただ、上面に向けた場合、レーザーアブレーション加工装置は、基板導入部（ウェーハセット部）の上側（天井方向）にレーザー照射口がある構造が一般的であるため、除去用レーザー（アブレーションレーザー）と基板導入部の装置内の配置が従来装置と同様で設計が容易であり、既存装置が利用可能である点が有利である。
次に、接合ウェーハ１０の発光素子構造物３側から、先に得られた除去用マップデータに基づき、不良部と定義された領域に除去用レーザーを照射する。
図１０Ａに、除去用マップデータの例の一部を示す。図１０Ａに示す除去用マップデータは、接合ウェーハ１０の不良部１０Ａを中心に示している。不良部１０Ａは、発光素子構造物３の不良部を含む。
本実施形態では、この不良部１０Ａに対し、図１０Ｂに示すように、除去用レーザー光を複数回照射する。それにより、複数のレーザー照射域（１回あたり）８１が生じ、全体として、ほぼ不良部１０Ａのみといえるレーザー照射領域８２が生じる。別の側面では、接合ウェーハ１０の不良部１０Ａ（発光素子構造物３の不良部を含む）の全てに除去レーザー光を照射することができる。
図５は、レーザーヘッド８から放射された除去用レーザー光８３を発光素子構造物３側から入射し、発光素子構造物３のうち接合ウェーハ１０の不良部１０Ａに含まれていた部分に除去用レーザー光８３を吸収させ、発光素子構造物３のうち不良部１０Ａに含まれていた部分が昇華してガス体となって消滅し、発光素子構造物３の凸状の不良部が消滅した状態を示している。不良部はほぼレーザー照射方向に沿って消滅するため、発光素子構造物３で隣接する良部への影響は最小限に抑えられる。
つまり、このような接合ウェーハ１０の不良部１０Ａに対する除去用レーザー光の照射により、発光素子構造物３のうち接合ウェーハ１０の不良部１０Ａの含まれる部位（不良部）を除去することができる。
本実施形態においては、ＥＰ層表面にレーザーを照射した場合を例示したが、ＥＰ層表面に照射する場合に限定されるものではなく、レーザー光に対し光吸収の無いサファイア基板側から照射しても同様の効果が得られることは言うまでもない。なお、除去用レーザー光の波長では、接着剤４ではほぼ吸収されない。
本実施形態においては、ＥＰ層表面にレーザーを照射した場合を例示したが、ＥＰ層表面に照射する場合に限定されるものではなく、レーザー光に対し光吸収の無いサファイア基板側から照射しても同様の効果が得られることは言うまでもない。なお、除去用レーザー光の波長では、接着剤４ではほぼ吸収されない。
除去用レーザー光８３としては、波長が３６０ｎｍ超６８０ｎｍ以下であるレーザー光（可視光）を用いることができる。例えば、波長５１４．５ｎｍのＡｒ＋エキシマレーザーを用いる。
波長が３６０ｎｍ超６８０ｎｍ以下であるレーザー光は、ＥＰ層が効率的に光吸収しやすい波長であり、発光素子構造のＥＰ層以外に対して極めて小さい吸収係数を有する波長であるため、発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部分のみを昇華させることができ、これによって、前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位のみを除去できる
尚、除去用レーザー光８３と、ＰＬマップやトポロジーマップ測定用レーザー光の相違に関しては、レーザー出力に差がある。本実施形態のような除去用レーザー光８３がＣＷ（連続波）レーザーの場合、一般に集光後の密度１００ｍＷ／ｃｍ２～１００ＴＷ／ｃｍ２である。１０ｋＷ／ｃｍ２以上のエネルギー密度の条件ではエピ層の温度が過上昇するため、ＰＬやトポ測定の場合、１ｋＷ／ｃｍ２以下の低出力レーザーにてＰＬやトポ測定を実施する。
波長が３６０ｎｍ超６８０ｎｍ以下であるレーザー光は、ＥＰ層が効率的に光吸収しやすい波長であり、発光素子構造のＥＰ層以外に対して極めて小さい吸収係数を有する波長であるため、発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部分のみを昇華させることができ、これによって、前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位のみを除去できる
尚、除去用レーザー光８３と、ＰＬマップやトポロジーマップ測定用レーザー光の相違に関しては、レーザー出力に差がある。本実施形態のような除去用レーザー光８３がＣＷ（連続波）レーザーの場合、一般に集光後の密度１００ｍＷ／ｃｍ２～１００ＴＷ／ｃｍ２である。１０ｋＷ／ｃｍ２以上のエネルギー密度の条件ではエピ層の温度が過上昇するため、ＰＬやトポ測定の場合、１ｋＷ／ｃｍ２以下の低出力レーザーにてＰＬやトポ測定を実施する。
先に説明した図１０Ｂは、上述した除去用レーザーにて接合不良部を除去する場合の概念図である。除去用レーザーでは、図１０Ｂに示す様に、除去エリア（発光素子構造物３のうち接合ウェーハ１０の不良部１０Ａに含まれる部位）外形線に沿うようにレーザーを照射する。レーザー照射後は、図１０Ｃに示す様に最小限の面積の、不良部が除去された領域３５を得ることができる。言い換えると、ほぼ不良部のみと言える程度の僅かなはみ出しにとどめて、不良部は全て除去できる。
レーザー照射後は、図１０Ｃに示す様に最小限の面積で接合不良域を除去することができる。レーザー照射により照射エリアの少し外側を含む部分がアブレーションし、除去されるが、アブレーション除去の境界部はエピ層の伝熱により決まるため、照射エリアより幅数μｍ、幅１０μｍ以下で収まる。不良部はＥＰ層部から除去されるため、ＥＰ層表面に対しては凹部となる。
レーザー照射後は、図１０Ｃに示す様に最小限の面積で接合不良域を除去することができる。レーザー照射により照射エリアの少し外側を含む部分がアブレーションし、除去されるが、アブレーション除去の境界部はエピ層の伝熱により決まるため、照射エリアより幅数μｍ、幅１０μｍ以下で収まる。不良部はＥＰ層部から除去されるため、ＥＰ層表面に対しては凹部となる。
次いで、レーザー加工部より接合ウェーハ１０を取り出し、保護材６の塗布面を下面にして純水で洗浄することにより、保護材６を除去する。これにより、図６に示すような、不良部が除去された領域３５を含む発光素子構造物３と被接合基板５とが接着剤４を介して接合されている接合型発光素子ウェーハ２０を得ることができる。保護材６を除去する前のウェーハも、接合型発光素子ウェーハと呼ぶことができる。アブレーション処理時に発生したデブリは保護材上に存在しており、洗浄の過程で保護材と共にＥＰ層表面から除去される。
発光素子構造物３は、マイクロＬＥＤとなる構造物であり、例えば以下に示すような素子分離加工を施すことができる。以下、加工の例を説明する。
フォトリソグラフィー法により、発光素子構造物３上にマスクパターンを形成し、ＩＣＰにより発光素子構造物３に対して素子分離加工を行う。この加工により、図７に示すように、発光素子構造物３が、分離溝２１により分離された素子（素子分離加工された発光素子構造物、すなわちダイス）９となる。ＩＣＰに使用するガスは、例えば塩素およびアルゴンである。ＩＣＰ加工は、例えば被接合基板５を露出させる工程と第二クラッド層３３の主面の一部を露出させる工程との２回行う。
本実施形態においては第二クラッド層３３の主面の一部を露出させた場合を例示したが、第二クラッド層３３の主面の一部を露出させる場合に限定されないことは言うまでもなく、活性層３２が最低限、分離されていれば加工目的が達成されることは言うまでもない。第二クラッド層３３の露出ではなく、ＧａＰ窓層３４の主面の一部が露出する場合でも同様の効果が得られることは言うまでもない。
素子分離加工後、図８に示すように、端面処理として保護膜９１を形成する。本実施形態においては、保護膜９１としてＳｉＯ２を使用した。保護膜９１はＳｉＯ２に限定されるものではなく、端面が保護でき、かつ絶縁性を有する材料であればどのような材料でも選択可能である。ＳｉＮｘや酸化チタン、酸化マグネシウムなども選択可能である。保護膜９１には、第一クラッド層３１の主面の一部を露出する開口部９２と、第二クラッド層３３の主面の一部を露出する開口部９３とを設ける。
保護膜９１形成後、図９に示すように、第一導電型層あるいは第二導電型層のそれぞれに接する電極９４及び９５を形成し、熱処理を施すことでオーミックコンタクトを形成する。本実施形態においては第一導電型をＮ型とし、第二導電型をＰ型として設計し、Ｎ型層である第一クラッド層３１に開口部９２を通して接するＮ型電極９４にＡｕとＳｉを含有する金属を、Ｐ型層である第二クラッド層３３に開口部９３を通して接するＰ型電極９５にＡｕとＢｅを含有する金属を使用する。
本実施形態においては、Ｎ型電極としてＡｕとＳｉの金属を使用したが、この材料に限定されるものではなく、ＡｕとＧｅを含有する金属を使用しても同様な結果が得られることは言うまでもない。また、Ｐ型電極としてＡｕとＢｅの金属を使用したが、この材料に限定されるものではなく、ＡｕとＺｎを含有する金属を使用しても同様な結果が得られることは言うまでもない。
また、本実施形態では、接着剤４としてＢＣＢを用いたが、本発明で用いる接着剤４の材料は、ＢＣＢに限定されるものではない。例えば、１７０ｎｍ以上３６０ｎｍ以下の波長を有するＬＬＯ転写用レーザー光に対して透明である被接合基板５を用いる場合、１７０ｎｍ以上３６０ｎｍ以下の波長域に光吸収端を有する接着剤４であれば、被接合基板５を透過できる１７０ｎｍ以上３６０ｎｍ以下の波長を有するＬＬＯ転写用レーザー光で容易に昇華させることができる。接着剤４の例としては、ＢＣＢの他、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ＳＯＧ、ポリイミド、及びアモルファスフッ素系樹脂（例えばＣｙｔｏｐ（登録商標））などを挙げることができ、これらを用いることにより、発光素子構造物３と被接合基板５とを強固に接合できる。
（第二実施形態）
第二実施形態では、接合ウェーハ１０を得る工程は第一実施形態と同様であるが、発光素子構造物３に対する素子分離加工及び電極形成加工を、除去用マップデータを得る工程の前に実施する点で、第一実施形態と異なる。
第二実施形態では、接合ウェーハ１０を得る工程は第一実施形態と同様であるが、発光素子構造物３に対する素子分離加工及び電極形成加工を、除去用マップデータを得る工程の前に実施する点で、第一実施形態と異なる。
素子分離加工及び電極形成加工は、発光素子構造物３の不良部が抜けていない点以外は、図７～図９を参照しながら説明したのと同様の手順で行うことができる。第二実施形態では、凸状の不良部が発光素子構造物３にある状態で素子分離（ダイス）加工や電極づけをしているため、不良部では形状や寸法が不良の素子が形成される場合がある。このような不良部を、除去用マップデータに基づく除去用レーザー照射により、後で取る。
ただし、第一実施形態の場合とは異なり、サファイア基板側からのみレーザーを照射し、ＰＬマップデータを作成する。デバイスパターン（電極）が乗っているため、反対側からの照射は難しいためである。
また、第二実施形態では、第一実施形態と異なり、ダイス加工後であり、トポロジーマップデータの取得に不向きであるため、トポロジーマップデータに代えて、ダイスパターン表面をカメラで撮影し、基本パターンからのズレ（異物・サイズ異常）から良否を判定し、外観検査マップデータを作成する。
また、第二実施形態では、第一実施形態と異なり、ダイス加工後であり、トポロジーマップデータの取得に不向きであるため、トポロジーマップデータに代えて、ダイスパターン表面をカメラで撮影し、基本パターンからのズレ（異物・サイズ異常）から良否を判定し、外観検査マップデータを作成する。
そして、第一実施形態と同様に、第一マップデータ、第二マップデータ及び外観検査マップデータを用いて不良部の重ね合わせを行って除去用マップデータを作成する。
不良部の除去に際しては、第一実施形態と同様に、接合ウェーハの発光素子構造を素子分離して得られる素子の表面に保護材を塗布する。そして、第一実施形態と同様の手順で、サファイア基板側よりレーザーを照射し、不良部を除去する。その後、第一実施形態と同様に、保護材を水洗し、除去する。これにより、不良部が除去された発光素子構造物（素子）と被接合基板とが接着剤を介して接合されている接合型発光素子ウェーハを得ることができる。
以上に説明した本発明の接合型発光素子ウェーハの製造方法であれば、機械的な手法を用いることなく、かつ、発光素子構造物の良部（例えば他のダイス領域）へ影響を及ぼすことなく、簡便に発光素子構造物の不良部を選択的に除去することができる。また、本発明によれば、発光素子構造物のうち接合ウェーハの不良部に含まれていた部位の全てを除去することができる。
特に、第一実施形態のように、素子分離加工などのデバイスプロセス投入前に接合不良部（特に凸状の不良部）を除去することで、不良部周辺のフォトリソグラフィー精度不良部を減らすことができる。
また、第二実施形態では、機械的な手法を用いることなく、かつ、発光素子構造物の良部（例えば他のダイス領域）へ影響を及ぼすことなく、簡便に発光素子構造物の不良部を選択的に除去することができる。
なお、第二実施形態においては、デバイス構造を作製後、合否判定および除去を行う工程を例示しているが、デバイス構造作製が完全に終了した後に不良部除去を行うのみに限定されないことは言うまでない。すなわち、素子分離後の実施、あるいは保護膜形成後の実施であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
なお、第二実施形態においては、デバイス構造を作製後、合否判定および除去を行う工程を例示しているが、デバイス構造作製が完全に終了した後に不良部除去を行うのみに限定されないことは言うまでない。すなわち、素子分離後の実施、あるいは保護膜形成後の実施であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
上記の通り、本発明の接合型発光素子ウェーハの製造方法では、接合型発光素子ウェーハに含まれている発光素子構造物のうちの不良部（例えば接合不良部及び素子特性不良部）を選択的に除去することができ、それにより不良部が除去された発光素子構造物を含む接合型発光素子ウェーハを製造することができる。
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（第一実施例）
第一実施例では、先に説明した第一実施形態と同じ手順で、接合型発光素子ウェーハを製造した。具体的には、以下のとおりである。
第一実施例では、先に説明した第一実施形態と同じ手順で、接合型発光素子ウェーハを製造した。具体的には、以下のとおりである。
まず、先に説明した手順と同じ手順で、図１に示すＥＰＷ構造を有するＥＰＷ１００を得た。
次に、ＥＰＷ１００の発光素子構造物３上に、スピンコートにて、設計膜厚を０．６μｍとしてＢＣＢ４を塗布した。
これを被接合ウェーハ５であるサファイアウェーハと対向させて重ね合わせ、熱圧着して、ＥＰＷ接合基板２００を作製した（図２）。
次に、ＧａＡｓ出発基板１をウェットエッチングで除去し、第一エッチストップ層を露出させ、エッチャントを切り替えて第二エッチストップ層を除去した。これにより、エッチストップ層２を除去し、第一クラッド層３１を露出させ、ＤＨ層及び窓層３４を含む発光素子構造物３と被接合基板５とが接着剤４を介して接合された接合ウェーハ（ＥＰ接合基板）１０（図３）を作製した。
次に、以下の手順で、除去用マップデータを作成した。
接合ウェーハ１０の全領域に波長５３２ｎｍ、スポット径１００μｍのレーザーを、２５μｍピッチで照射し、ＰＬスペクトルを収集し、マップデータを作成した。本実施例において、ＥＰＷの設計波長は６３２ｎｍに設計しており、６３２±５ｎｍの範囲内の位置を合格点、それ以外の波長域を不合格点として第一マップデータを作成した。
また、接合ウェーハ１０の発光素子構造物３側の表面に対し、斜め方向より発振波長５３２ｎｍのレーザーを照射し、レーザー入射角と同じ角度で、反射方向の位置に受光器を置いたシステムで、レーザーをウェーハ全面に２５μｍピッチで照射し、トポロジーデータを収集した。高さ公差を閾値として、公差内に入っている点を合格点、それ以外を不合格点とするトポロジーマップデータを作成した。
また、接合ウェーハ１０をサファイア基板５側からＣＣＤカメラで撮影し、２５μｍピッチメッシュでコントラスト差による合否を判定した第二マップデータを作成した。
以上のようにして得た第一マップデータ、トポロジーマップデータ及び第二マップデータの不良部の重ね合わせを行って除去用マップデータを作成した。
次に、接合ウェーハ１０の発光素子構造物３の出発基板除去面上に、ＤＩＳＣＯ社製Ｈｏｇｏｍａｘ（商標）をスピンコートにより、図４に示すように保護材６を塗布した。
保護材６を塗布した接合ウェーハ１０を、接合ウェーハ受け治具で保持し、保護材６の塗布面が上になるように向けてレーザー加工部に導入した。この際、サファイア基板５の端部が治具のウェーハ受け溝部がかかるようにウェーハを保持した。
レーザー加工部において、図５及び図１０Ｂに示すように、発光素子構造物３側から、除去用マップデータに従って、不良部１０Ａと定義された領域（及びほぼ不良部といえる僅かなはみ出し部分）にのみ波長５１４．５ｎｍのＡｒ＋エキシマレーザーを照射して、不良部を除去した。
次に、レーザー加工部よりウェーハを取り出し、保護材６の塗布面を上面にして純水で洗浄することにより、図６に示すように保護材６を除去した。
次に、フォトリソグラフィー法により、発光素子構造物３上にマスクパターンを形成し、塩素およびアルゴンガスを用いたＩＣＰにより素子分離加工を行った。ＩＣＰ加工は被接合基板５を露出させる工程と第二クラッド層３３の主面の一部を露出させる工程との２回行った。この素子分離加工により、図７に示すように、発光素子構造物３を、分離溝２１により分離された素子（素子分離加工された発光素子構造物）９とした。
素子分離加工後、図８に示すように、端面処理としてＳｉＯ２保護膜９１を形成し、保護膜９１に、第一クラッド層３１の主面の一部を露出する開口部９２と、第二クラッド層３３の主面の一部を露出する開口部９３とを設けた。
保護膜９１形成後、図９に示すように、第一導電型層あるいは第二導電型層のそれぞれに接する電極９４及び９５を形成し、熱処理を施すことでオーミックコンタクトを形成した。本実施例においては第一導電型をＮ型とし、第二導電型をＰ型として設計し、Ｎ型層である第一クラッド層３１に接するＮ型電極９４にＡｕとＳｉを含有する金属を、Ｐ型層である第二クラッド層３３に接するＰ型電極９５にＡｕとＢｅを含有する金属を使用した。
以上により、図９に示した構造を有する第一実施例の接合型発光素子ウェーハ２０を得た。
（第二実施例）
第二実施例では、先に説明した第二実施形態と同じ手順で、接合型発光素子ウェーハを製造した。
第二実施例では、先に説明した第二実施形態と同じ手順で、接合型発光素子ウェーハを製造した。
すなわち、第二実施例では、発光素子構造物３に対する素子分離加工及び電極形成加工を、除去用マップデータを得る工程の前に実施する点、及びトポロジーマップデータの代わりに外観検査マップデータを取得した点以外は、第一実施例と同様にして、第二実施例の接合型発光素子ウェーハを製造した。
（比較例）
比較例では、発光素子構造物の不良部を除去しなかったこと以外は第一実施例と同様にして、比較例の接合型発光素子ウェーハを製造した。
比較例では、発光素子構造物の不良部を除去しなかったこと以外は第一実施例と同様にして、比較例の接合型発光素子ウェーハを製造した。
すなわち、比較例では、接合ウェーハ１０を得る工程は第一実施例と同様にし、また
第二実施例と同様にして、素子分離加工及び電極形成加工を実施した。しかし、比較例では、第二実施例と異なり、マップデータ作成および除去は行わなかったため、発光素子構造物の不良部はそのまま維持された。
第二実施例と同様にして、素子分離加工及び電極形成加工を実施した。しかし、比較例では、第二実施例と異なり、マップデータ作成および除去は行わなかったため、発光素子構造物の不良部はそのまま維持された。
（評価）
以下に、表１として、凸状不良部の除去率と、最終的に実装時に問題の生じなかったダイス数の歩留まりを比較した表を示す。
以下に、表１として、凸状不良部の除去率と、最終的に実装時に問題の生じなかったダイス数の歩留まりを比較した表を示す。
第一実施例では、凸状不良部を除去した場合、ウェーハ状態のため不良部と両部が連結しており、不良部の発光素子構造物を昇華した際に、隣接した良部への伝熱により溶解部が発生するため、除去率が僅かに１００％を超えた。
第二実施例の場合は、ダイス状態で不良部分を除去したため、発光素子構造物を昇華した際に、ダイス間の分離溝で伝熱が停止し、隣接した良部に溶解の伝搬が起こらないため、認知した不良域（＝ダイス域）と除去域が略一致するため、除去率は１００％であった。
比較例の場合、除去しなかったため、除去率は０％であった。
第二実施例の場合は、ダイス状態で不良部分を除去したため、発光素子構造物を昇華した際に、ダイス間の分離溝で伝熱が停止し、隣接した良部に溶解の伝搬が起こらないため、認知した不良域（＝ダイス域）と除去域が略一致するため、除去率は１００％であった。
比較例の場合、除去しなかったため、除去率は０％であった。
また、上記表１に、第一及び第二実施例、並びに比較例の方法で得られた１０枚の接合型発光素子ウェーハを実装（移載）工程に投入した時の実装ダイス歩留を示した。
括弧内は１０枚のばらつきであり、括弧外は平均値である。
１０枚の接合ウェーハを実装工程に投入し、第一実施例あるいは第二実施例で不良部を行った後、実装（移載）工程に投入した場合、実装時に問題が生じなかったダイス数の歩留まりは９０％超であった。
これに対し、比較例においては、凸状部の広がりにより、ダイスピックアップ時に不良が生じやすいと共に、不良部の除去時の除去不良・不良部周辺のダイス破損等の問題により、実装歩留まりダイス数が低下し、２０％程度、歩留まりが低くなった。
１０枚の接合ウェーハを実装工程に投入し、第一実施例あるいは第二実施例で不良部を行った後、実装（移載）工程に投入した場合、実装時に問題が生じなかったダイス数の歩留まりは９０％超であった。
これに対し、比較例においては、凸状部の広がりにより、ダイスピックアップ時に不良が生じやすいと共に、不良部の除去時の除去不良・不良部周辺のダイス破損等の問題により、実装歩留まりダイス数が低下し、２０％程度、歩留まりが低くなった。
以上に示したように、移載基板へのダイス移載前に不良部を除去してから実装工程に投入した第一実施例及び第二実施例の方が最終的な実装歩留まりを改善することができる。
なお、本明細書は、以下の態様を包含する。
［１］ 不良部が除去された接合型発光素子ウェーハの製造方法であって、マイクロＬＥＤとなる発光素子構造物とＬＬＯ転写用レーザー光に対して透明な被接合基板を、前記ＬＬＯ転写用レーザー光を吸収する接着剤で接合して、接合ウェーハを得る工程と、前記接合ウェーハの不良部を光学的に調査し、除去用マップデータを作成する工程と、前記除去用マップデータに基づき、前記接合ウェーハの不良部に対し、除去用レーザー光を入射し、発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部分を昇華させることによって、前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位を除去して、接合型発光素子ウェーハを得る工程と、を有することを特徴とする接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［２］ 前記除去用マップデータを作成する工程で、前記接合ウェーハについてのフォトルミネッセンススペクトルを取得し、ピーク波長、ピーク強度及び／又はピーク半値幅を判断基準として、前記不良部に関する第一マップデータを作成し、前記接合ウェーハを前記被接合基板側からＣＣＤカメラで撮影し、撮影により得られた画像の色調に基づいて、前記不良部に関する第二マップデータを作成し、前記接合ウェーハの前記発光素子構造物の表面に斜め方向からトポロジー検出用レーザー光を照射してトポロジーデータを取得し、前記トポロジーデータに基づいて、前記不良部に関するトポロジーマップデータを作成し、前記第一マップデータ、前記第二マップデータ及び前記トポロジーマップデータを用いて前記不良部に関する除去用マップデータを作成することを特徴とする［１］に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［３］ 前記接合型発光素子ウェーハを得る工程後、素子分離加工する工程を有することを特徴とする［１］又は［２］に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［４］ 前記接合ウェーハを得る工程後、前記除去用マップデータを作成する工程の前に、前記接合ウェーハの前記発光素子構造物に対して素子分離加工する工程を有することを特徴とする［１］に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［５］ 前記除去用マップデータを作成する工程で、前記接合ウェーハについてのフォトルミネッセンススペクトルを取得し、ピーク波長、ピーク強度及び／又はピーク半値幅を判断基準として、前記不良部に関する第一マップデータを作成し、前記接合ウェーハを前記被接合基板側からＣＣＤカメラで撮影し、撮影により得られた画像の色調に基づいて、前記不良部に関する第二マップデータを作成し、前記接合ウェーハの前記発光素子構造物のダイスパターン表面をカメラで撮影し、基本パターンからのズレから良否を判定し、外観検査マップデータを作成し、前記第一マップデータ、前記第二マップデータ及び前記外観検査マップデータを用いて前記不良部に関する除去用マップデータを作成することを特徴とする［４］に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［６］ 前記除去用レーザー光として、波長が３６０ｎｍ超６８０ｎｍ以下であるレーザー光を用いることを特徴とする［１］～［５］のいずれかに記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［７］ 前記除去用レーザー光を前記発光素子構造物側又は前記被接合基板側から入射することを特徴とする［１］～［６］のいずれかに記載の接合型発素子ウェーハの製造方法。
［８］ 前記接着剤として、ベンゾシクロブテン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ＳＯＧ、ポリイミド、及びアモルファスフッ素系樹脂からなる群より選択されるものを用いることを特徴とする［１］～［７］のいずれかに記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［９］ 前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位を除去する前に、保護材を前記発光素子構造物上に塗布することを特徴とする［１］～［８］のいずれかに記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［１０］ 前記保護材として、ポリ酢酸ビニル含有保護材またはポリビニルアルコール含有保護材を用いることを特徴とする［９］に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［１］ 不良部が除去された接合型発光素子ウェーハの製造方法であって、マイクロＬＥＤとなる発光素子構造物とＬＬＯ転写用レーザー光に対して透明な被接合基板を、前記ＬＬＯ転写用レーザー光を吸収する接着剤で接合して、接合ウェーハを得る工程と、前記接合ウェーハの不良部を光学的に調査し、除去用マップデータを作成する工程と、前記除去用マップデータに基づき、前記接合ウェーハの不良部に対し、除去用レーザー光を入射し、発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部分を昇華させることによって、前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位を除去して、接合型発光素子ウェーハを得る工程と、を有することを特徴とする接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［２］ 前記除去用マップデータを作成する工程で、前記接合ウェーハについてのフォトルミネッセンススペクトルを取得し、ピーク波長、ピーク強度及び／又はピーク半値幅を判断基準として、前記不良部に関する第一マップデータを作成し、前記接合ウェーハを前記被接合基板側からＣＣＤカメラで撮影し、撮影により得られた画像の色調に基づいて、前記不良部に関する第二マップデータを作成し、前記接合ウェーハの前記発光素子構造物の表面に斜め方向からトポロジー検出用レーザー光を照射してトポロジーデータを取得し、前記トポロジーデータに基づいて、前記不良部に関するトポロジーマップデータを作成し、前記第一マップデータ、前記第二マップデータ及び前記トポロジーマップデータを用いて前記不良部に関する除去用マップデータを作成することを特徴とする［１］に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［３］ 前記接合型発光素子ウェーハを得る工程後、素子分離加工する工程を有することを特徴とする［１］又は［２］に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［４］ 前記接合ウェーハを得る工程後、前記除去用マップデータを作成する工程の前に、前記接合ウェーハの前記発光素子構造物に対して素子分離加工する工程を有することを特徴とする［１］に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［５］ 前記除去用マップデータを作成する工程で、前記接合ウェーハについてのフォトルミネッセンススペクトルを取得し、ピーク波長、ピーク強度及び／又はピーク半値幅を判断基準として、前記不良部に関する第一マップデータを作成し、前記接合ウェーハを前記被接合基板側からＣＣＤカメラで撮影し、撮影により得られた画像の色調に基づいて、前記不良部に関する第二マップデータを作成し、前記接合ウェーハの前記発光素子構造物のダイスパターン表面をカメラで撮影し、基本パターンからのズレから良否を判定し、外観検査マップデータを作成し、前記第一マップデータ、前記第二マップデータ及び前記外観検査マップデータを用いて前記不良部に関する除去用マップデータを作成することを特徴とする［４］に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［６］ 前記除去用レーザー光として、波長が３６０ｎｍ超６８０ｎｍ以下であるレーザー光を用いることを特徴とする［１］～［５］のいずれかに記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［７］ 前記除去用レーザー光を前記発光素子構造物側又は前記被接合基板側から入射することを特徴とする［１］～［６］のいずれかに記載の接合型発素子ウェーハの製造方法。
［８］ 前記接着剤として、ベンゾシクロブテン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ＳＯＧ、ポリイミド、及びアモルファスフッ素系樹脂からなる群より選択されるものを用いることを特徴とする［１］～［７］のいずれかに記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［９］ 前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位を除去する前に、保護材を前記発光素子構造物上に塗布することを特徴とする［１］～［８］のいずれかに記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
［１０］ 前記保護材として、ポリ酢酸ビニル含有保護材またはポリビニルアルコール含有保護材を用いることを特徴とする［９］に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
１…出発基板、 ２…エッチストップ層、 ３…発光素子構造物（エピタキシャル機能層）、 ４…接着剤（ＢＣＢ）、 ５…被接合基板（サファイアウェーハ）、 ６…保護材、 ８…レーザーヘッド、 ９…素子分離加工された発光素子構造物（ダイス）、 １０…接合ウェーハ、 １０Ａ…不良部、 ２０…接合型発光素子ウェーハ、 ２１…分離溝、 ３１…第一クラッド層、 ３２…活性層、 ３３…第二クラッド層、 ３４…ＧａＰ窓層、 ３５…発光素子構造物が除去された領域、 ８１及び８２…レーザー照射域、 ８３…除去レーザー光、 ９１…保護膜、 ９２及び９３…開口部、９４…Ｎ型電極、 ９５…Ｐ型電極、 １００…ＥＰＷ（エピタキシャルウェーハ）、 ２００…ＥＰＷ接合基板。
Claims (10)
- 不良部が除去された接合型発光素子ウェーハの製造方法であって、
マイクロＬＥＤとなる発光素子構造物とＬＬＯ転写用レーザー光に対して透明な被接合基板を、前記ＬＬＯ転写用レーザー光を吸収する接着剤で接合して、接合ウェーハを得る工程と、
前記接合ウェーハの不良部を光学的に調査し、除去用マップデータを作成する工程と、
前記除去用マップデータに基づき、前記接合ウェーハの不良部に対し、除去用レーザー光を入射し、発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部分を昇華させることによって、前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位を除去して、接合型発光素子ウェーハを得る工程と、を有することを特徴とする接合型発光素子ウェーハの製造方法。 - 前記除去用マップデータを作成する工程で、
前記接合ウェーハについてのフォトルミネッセンススペクトルを取得し、ピーク波長、ピーク強度及び／又はピーク半値幅を判断基準として、前記不良部に関する第一マップデータを作成し、
前記接合ウェーハを前記被接合基板側からＣＣＤカメラで撮影し、撮影により得られた画像の色調に基づいて、前記不良部に関する第二マップデータを作成し、
前記接合ウェーハの前記発光素子構造物の表面に斜め方向からトポロジー検出用レーザー光を照射してトポロジーデータを取得し、前記トポロジーデータに基づいて、前記不良部に関するトポロジーマップデータを作成し、
前記第一マップデータ、前記第二マップデータ及び前記トポロジーマップデータを用いて前記不良部に関する除去用マップデータを作成することを特徴とする請求項１に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。 - 前記接合型発光素子ウェーハを得る工程後、素子分離加工する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
- 前記接合ウェーハを得る工程後、前記除去用マップデータを作成する工程の前に、前記接合ウェーハの前記発光素子構造物に対して素子分離加工する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
- 前記除去用マップデータを作成する工程で、
前記接合ウェーハについてのフォトルミネッセンススペクトルを取得し、ピーク波長、ピーク強度及び／又はピーク半値幅を判断基準として、前記不良部に関する第一マップデータを作成し、
前記接合ウェーハを前記被接合基板側からＣＣＤカメラで撮影し、撮影により得られた画像の色調に基づいて、前記不良部に関する第二マップデータを作成し、
前記接合ウェーハの前記発光素子構造物のダイスパターン表面をカメラで撮影し、基本パターンからのズレから良否を判定し、外観検査マップデータを作成し、
前記第一マップデータ、前記第二マップデータ及び前記外観検査マップデータを用いて前記不良部に関する除去用マップデータを作成することを特徴とする請求項４に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。 - 前記除去用レーザー光として、波長が３６０ｎｍ超６８０ｎｍ以下であるレーザー光を用いることを特徴とする請求項１に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
- 前記除去用レーザー光を前記発光素子構造物側又は前記被接合基板側から入射することを特徴とする請求項１に記載の接合型発素子ウェーハの製造方法。
- 前記接着剤として、ベンゾシクロブテン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ＳＯＧ、ポリイミド、及びアモルファスフッ素系樹脂からなる群より選択されるものを用いることを特徴とする請求項１に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
- 前記発光素子構造物のうち前記不良部に含まれる部位を除去する前に、保護材を前記発光素子構造物上に塗布することを特徴とする請求項１に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
- 前記保護材として、ポリ酢酸ビニル含有保護材またはポリビニルアルコール含有保護材を用いることを特徴とする請求項９に記載の接合型発光素子ウェーハの製造方法。
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