JP4168546B2 - 半導体発光素子用エピタキシャルウェーハ及び半導体発光素子の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体発光素子用エピタキシャルウェーハ、半導体発光素子の製造方法に関し、さらに詳しくは半導体発光素子用エピタキシャルウェーハの不良個所を効率良く除去する方法、およびこの方法で製造したエピタキシャルウェーハ及び半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体発光素子は、単結晶基板上にエピタキシャル層を成長した半導体発光素子用エピタキシャルウェーハを使用して、電極形成や裁断（ダイシング）などの加工を経て製造される。半導体発光素子には、用途に応じてその光学的特性、電気的特性、発光面積、素子の高さ、結晶面や電極の状態などの様々な項目について許容できる範囲が定められ、その範囲を超えるものについては不良品として除外しなければならない。
【０００３】
不良品を除外した半導体発光素子を得る方法としては、半導体発光素子用エピタキシャルウェーハの検査を実施し不良部分が含まれる領域を除去した後、半導体発光素子に加工する方法、あるいは半導体発光素子用エピタキシャルウェーハを半導体発光素子に加工した後、各素子の検査を実施し不良素子を除去する方法がある。
【０００４】
半導体発光素子の検査を実施し不良部分を除去する方法は、不良部分を素子に加工する必要がないこと、およびその部分の素子の検査を実施する必要がないなどの利点がある。
【０００５】
一方、半導体発光素子とした後、各素子の検査を実施し不良素子を除去する方法は、各素子について検査をするため、発光素子を製造する工程で発生した不良等のウェーハの状態では検出できない不良についても除去できるなどの利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の不良品を除去する方法には、以下のような問題がある。半導体発光素子用エピタキシャルウェーハの検査を実施し不良部分を除去する方法では、ウェーハを劈開方向に沿って割る、あるいはグラインダー等で研削することにより不良部分を除去するため、不良部がウェーハ外周にない場合や、ウェーハ面内に点在している場合等では、不良部の周辺の良品部分も除去しなければならない。特にウェーハを劈開に沿って割る場合は、ウェーハを劈開方向に直線で分割する必要があり、良品部が除去される割合も高い。また半導体発光素子用エピタキシャルウェーハは、円形、角形、Ｄ形等の一定形状の半導体基板上にエピタキシャル層を成長して製造するため、その形状は一定である。しかし、不良部分を除去することにより、形状が他のウェーハと異なり、面積も小さくなることから、素子製造工程で搬送装置に載らない、あるいは真空吸着をする際全ての吸着口を塞ぐことができないため吸着できない等の取り扱い上の問題がある。
【０００７】
また、半導体発光素子とした後各素子の検査を実施し、不良素子を除去する方法では、既に不良であることが分かっている半導体発光素子用エピタキシャルウェーハの部分についても検査する必要がある。１枚の半導体発光素子用エピタキシャルウェーハから製造される半導体発光素子は、例えば２ｉｎφから０．３ｍｍ角の素子を製造する場合２２、０００個以上であり、各素子の検査をすることは大きな時間と費用が必要であり、既に不良と分かっている部分の再検査をすることはコストアップとなる。
【０００８】
本発明の目的は、良品部を除去することなく、ウェーハの形状を一定に保ち、また半導体発光素子の検査数を減らすことができる半導体発光素子用エピタキシャルウェーハ、半導体発光素子の製造方法およびこの方法で製造した半導体発光素用エピタキシャルウェーハ、半導体発光素子を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意努力検討した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、
［１］半導体発光素子用エピタキシャルウェーハを検査し、ウェーハ上に不良領域を識別できる印を付けることを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェーハの製造方法、
［２］半導体発光素子用エピタキシャルウェーハを検査し、ウェーハ上に不良領域を識別できる印を付けた後に、素子に裁断加工することを特徴とする半導体発光素子の製造方法、
［３］半導体発光素子用エピタキシャルウェーハを検査し、ウェーハ上に不良領域を識別できる印を付け、素子に裁断加工した後に、印から識別される不良素子を取り除くことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
［４］［１］に記載の方法で製造した半導体発光素子用エピタキシャルウェーハ、
［５］［２］または［３］に記載の方法で製造した半導体発光素子、に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に使用できる半導体発光素子用エピタキシャルウェーハとしては、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＧａＮなどがあるが、構成する物質、物質の組成、ウェーハの製法などは特定されることなく適用できる。
【００１１】
半導体発光素子用エピタキシャルウェーハの不良部の検出方法としては、エピタキシャル成長終了後のウェーハの厚み検査によって規定の厚さが得られていない部分を不良と判断する方法を用いることができる。
【００１２】
また、本発明で、半導体発光素子用エピタキシャルウェーハに印を付ける方法として、ラップ加工により傷を付ける方法を用いることができる。
【００１３】
印から識別される、不良素子を除去する方法としては、目視によりバキュームピンセットで取り除く方法等、様々な方法を用いることができる。
【００１４】
【実施例】
以下に本発明の実施の形態を、実施例を基に詳しく説明する。
（参考例）５０ｍｍ×５０ｍｍの正方形をしたｐ型ＧａＡｓ基板上に、ｐ型ＧａＡｌＡｓクラッド層、ｐ型ＧａＡｌＡｓ活性層およびｎ型ＧａＡｌＡｓクラッド層を順次液相エピタキシャル法で成長し、発光波長６６０ｎｍで赤色発光する半導体発光素子用エピタキシャルウェーハを作製した。このウェーハに白色光を投射し、フォトルミネッセンス効果により活性層から放出される赤色光を写真に撮影した。この赤色光の明るさは、半導体発光素子の光出力に比例するため、赤色光を撮影した写真で暗い部分は光出力不良の素子となる部分である。写真上のこの領域をウェーハに転写してこの領域に有機系塗料で印を付けた。このウェーハに電極材料を蒸着し、フォトリソグラフィにより電極を形成した。フォトリソグラフィに用いる有機系レジスト除去用溶剤でウェーハを処理した際、有機系塗料が溶けると共にその上に蒸着された電極材料も剥がれ落ちた。このウェーハをダイシングにより分割し、半導体発光素子を得た。得られた素子の中で電極がないものを目視により除去することにより、光出力の低い素子を簡便に除去できた。
【００１５】
（実施例１）２ｉｎφのｎ型ＧａＰの上に液相エピタキシャル法によりｎ型ＧａＰ層およびｐ型ＧａＰ層を成長させ黄緑色半導体発光素子用エピタキシャルウェーハを作製した。このウェーハを加工した半導体発光素子は高さが２３０μｍより高いものが不良であるため、ウェーハの厚さが２３０μｍ以上の部分についてラップ加工によりエピタキシャル層を加工した。この際、粒度の粗い研磨剤を使用し、不良部分のウェーハ表面に数μｍの傷が残る状態に加工した。このウェーハを使用して半導体発光素子を製作し、素子表面に傷が残る素子の領域を目視により除去した。ラップ加工を利用してウェーハに印を付けたことにより、素子の高さが２３０μｍ以上となる不良領域を簡便に除去することができた。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、ウェーハ内の良品部を除去することなく、ウェーハをダイシング後の素子群の外形状を一定に保てるため取り扱い性に優れ、また半導体発光素子の検査を簡略化できる製造方法および半導体発光素子が提供できる。

Claims (2)

1. 半導体発光素子用エピタキシャルウェーハの厚さを検査し、ラップ加工によりウェーハ上に不良領域を識別できる印を付けることを特徴とする半導体発光素子用エピタキシャルウェーハの製造方法。
2. 半導体発光素子用エピタキシャルウェーハの厚さを検査し、ラップ加工によりウェーハ上に不良領域を識別できる印を付け、素子に裁断加工した後に、印から識別される不良素子を取り除くことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。