JP4834951B2 - LED element forming method - Google Patents

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本発明は、LED素子形成方に関し、特にダマシン法を用いて半導体成長基板上などの所定の位置にバンプを形成する工程を有するLED素子形成方に関するものである。 The present invention relates to a LED element formed how, and in particular LED elements forming how having a step of forming a bump at a predetermined position such as a semiconductor growth substrate using a damascene method.

従来から、発光ダイオード(light-emitting diode:LED)を製造する過程において、半導体成長基板上にnクラッド層や活性層、pクラッド層を成長させた後に、電極との接触抵抗を低減するために最上層にコンタクトメタルを形成し、ダマシン法によってコンタクトメタルまで到達するバンプを形成していた。コンタクトメタルが形成された位置にバンプを形成するためには、コンタクトメタルの位置に対して精度良くレジストのパターニングを行ってビアを開口する必要があり、従来はアライナーやステッパなどを利用して選択的に露光し現像を行っていた。   Conventionally, in the process of manufacturing a light-emitting diode (LED), after growing an n-clad layer, an active layer, and a p-clad layer on a semiconductor growth substrate, to reduce the contact resistance with an electrode A contact metal was formed on the uppermost layer, and a bump reaching the contact metal was formed by a damascene method. In order to form a bump at the position where the contact metal is formed, it is necessary to pattern the resist with precision at the position of the contact metal to open the via. Conventionally, it is selected using an aligner or a stepper. Were exposed to light and developed.

一方で、発光ダイオードなどの半導体素子もチップサイズが年々縮小傾向にあり、同時に半導体成長基板上に形成されるコンタクトメタルの面積も小さくなってきている。また、製造コストを低減するために、一枚の半導体成長基板から取り出す素子数を増加させるためには素子間の距離を小さくする必要があるために、必然的に隣接するコンタクトメタル同士の距離も小さくなってしまう。   On the other hand, semiconductor elements such as light emitting diodes are also decreasing in chip size year by year, and at the same time, the area of contact metal formed on a semiconductor growth substrate is becoming smaller. In order to reduce the manufacturing cost, in order to increase the number of elements taken out from one semiconductor growth substrate, it is necessary to reduce the distance between the elements. It gets smaller.

図12は半導体成長基板上に形成されたコンタクトメタルに対して、ダマシン法でバンプを形成するために、従来の素子形成方法によりビアを形成した状態を説明する模式断面図である。図に示すように、サファイア基板などの半導体成長基板1上に、窒化ガリウム(GaN)のnクラッド層2および活性層3およびpクラッド層4を積層して成長させる。pクラッド層4上にニッケル(Ni)などの金属層を形成して、レジストを塗布しマスクを施して露光、現像などのフォトリソグラフィーを行ってコンタクトメタル5を形成する。コンタクトメタル5を形成した後に、pクラッド層4およびコンタクトメタル5上にレジスト層6を塗布し、アライナーやステッパを用いてコンタクトメタル5の位置にあわせてフォトリソグラフィーによりビア7を開口する。   FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which a via is formed by a conventional element forming method in order to form a bump by a damascene method on a contact metal formed on a semiconductor growth substrate. As shown in the figure, an n-clad layer 2, an active layer 3, and a p-clad layer 4 of gallium nitride (GaN) are stacked and grown on a semiconductor growth substrate 1 such as a sapphire substrate. A metal layer such as nickel (Ni) is formed on the p-cladding layer 4, a resist is applied, a mask is applied, and photolithography such as exposure and development is performed to form a contact metal 5. After the contact metal 5 is formed, a resist layer 6 is applied on the p-cladding layer 4 and the contact metal 5, and a via 7 is opened by photolithography in accordance with the position of the contact metal 5 using an aligner or a stepper.

図12に示すように、ビア7はコンタクトメタル5の位置に対応して開口されるが、例えば一辺が15μm角の発光ダイオードではコンタクトメタル5の幅が5μm程度であり、形成されるビア7は幅が3μm程度で高さが5μm程度となる。このように、従来の素子形成方法で形成したビア7は、アライナーやステッパによる位置合わせ時の誤差を考慮してコンタクトメタル5の面積よりも小さい面積が開口されることになる。   As shown in FIG. 12, the via 7 is opened corresponding to the position of the contact metal 5. For example, in a light emitting diode having a side of 15 μm square, the width of the contact metal 5 is about 5 μm. The width is about 3 μm and the height is about 5 μm. As described above, the via 7 formed by the conventional element forming method has an area smaller than the area of the contact metal 5 in consideration of an error in alignment by an aligner or a stepper.

しかし、上述した従来の素子形成方法においては、素子が小型化してコンタクトメタルの面積が小さくなり、隣接するコンタクトビア同士の距離が小さくなることで、微細なパターンに高い精度で位置合わせを行う必要があり、ビア形成時のアライメントが困難になるという問題があった。また、位置合わせ時の誤差を考慮して図12に示したように、コンタクトメタルの面積よりも小さい開口でビアを形成する場合には、ビアの開口面積とビアの深さの比であるアスペクト比が高いレジストパターニングになるため、フォトリソグラフィーによりビアを形成することが困難になるという問題があった。   However, in the conventional element formation method described above, the element is downsized, the contact metal area is reduced, and the distance between adjacent contact vias is reduced, so that it is necessary to align the fine pattern with high accuracy. There is a problem that alignment during via formation becomes difficult. In addition, as shown in FIG. 12, in consideration of errors in alignment, when forming a via with an opening smaller than the area of the contact metal, an aspect that is a ratio of the via opening area to the via depth. Since the resist patterning has a high ratio, it is difficult to form a via by photolithography.

また、ビアを形成する対象が例えば窒化ガリウム系の発光素子である場合などには、半導体成長基板に結晶を成長する過程で基板が反ってしまい、マスクと基板表面との距離が一定とならないために高精度のアライメントが困難になるという問題もあった。さらに、基板の表面モフォロジーが悪いとコンタクトメタルをアライメントマークとして用いた場合には、コンタクトメタルからの反射光が乱反射になってしまうために認識精度が低下し、精度の高いアライメントが困難になるという問題もあった。   In addition, when the target for forming a via is, for example, a gallium nitride-based light emitting device, the substrate is warped in the process of growing a crystal on the semiconductor growth substrate, and the distance between the mask and the substrate surface is not constant. In addition, there is a problem that high-precision alignment becomes difficult. Furthermore, if the contact metal is used as an alignment mark if the surface morphology of the substrate is poor, the reflected light from the contact metal will be irregularly reflected, resulting in reduced recognition accuracy and difficulty in high-precision alignment. There was also a problem.

さらに、フォトリソグラフィーでの露光はレジスト層で光が減衰するため、ネガ型レジストでは順テーパのパターンが得られにくく、ポジ型レジストでは逆テーパーのパターンが得られにくいため、レジスト材料の選択肢が限定されていた。   Furthermore, exposure to light by photolithography attenuates light at the resist layer, so it is difficult to obtain a forward-tapered pattern with a negative resist, and a reverse-tapered pattern is difficult to obtain with a positive resist. It had been.

したがって本発明は、微細なパターンやアスペクト比の高いパターンであっても、簡便且つ高精度に位置合わせを行うことが可能なLED素子形成方を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention is a fine pattern and even a high aspect ratio pattern, and an object thereof is to provide a simple and LED element formed how capable of performing alignment with high accuracy.

上記課題を解決するために本発明のLED素子形成方法は、成長基板上に結晶成長により活性層を含む半導体層を形成するステップと、半導体層上にコンタクトメタルを形成するステップと、コンタクトメタルをマスクとして用い、成長基板上に形成された半導体層に対して、活性層より深い領域まで垂直エッチングを行うステップを含む。
また、エッチングされた領域及びコンタクトメタル上にネガ型のレジスト層を塗布した後に、成長基板のレジスト層が塗布された面と反対側から、成長基板を透過しパターン膜で遮られる光を照射する露光するステップを含む。
また、露光の後にレジスト層の現像と硬化を行い、硬化したレジスト層を加熱して変形させるステップと、現像と硬化によって形成されるコンタクトビア内に金属層を堆積させてバンプを形成するステップと、を含む。
In order to solve the above problems, an LED element forming method of the present invention includes a step of forming a semiconductor layer including an active layer by crystal growth on a growth substrate, a step of forming a contact metal on the semiconductor layer, and a contact metal A step of performing vertical etching on a semiconductor layer formed on the growth substrate to a deeper region than the active layer is used as a mask.
In addition, after applying a negative resist layer on the etched region and the contact metal, light that is transmitted through the growth substrate and blocked by the pattern film is irradiated from the opposite side of the growth substrate on which the resist layer is applied. Exposing.
Also, after the exposure, the resist layer is developed and cured, the cured resist layer is heated and deformed, and a bump is formed by depositing a metal layer in the contact via formed by the development and curing. ,including.

コンタクトメタルをマスクとして用いて、成長基板のレジスト層が塗布された面と反対側から露光を行うことにより、微細なパターン上においても簡便かつ高精度にレジストの露光を行うことができる。コンタクトメタルをマスクとしているために、形成されたビアの開口部分はマスクと略同一面積かつ略同一形状となり、ビアにバンプを形成した場合の電気的接続を確保しやすくなる。 By using the contact metal as a mask and exposing the growth substrate from the side opposite to the surface on which the resist layer is applied, the resist can be easily and accurately exposed even on a fine pattern. Since the contact metal is used as a mask, the opening portion of the formed via has approximately the same area and approximately the same shape as the mask, and it is easy to ensure electrical connection when bumps are formed on the via.

また、レジスト層を塗布する前に、コンタクトメタルをマスクとして用いて成長基板のエッチングを行うことで、成長基板のエッチングした深さまでレジスト層を形成することができる。このときのエッチングを成長基板上に形成された活性層より深い領域まで行うことで、活性層の面積を小さくして露光用の光のうち活性層によって吸収される光量を減少させることができ、レジスト層の露光を効率よく行うことができる。また、露光用の光によって活性層が発光してしまう場合にも、パターン膜によって活性層から発光した光を遮ることができるため、レジスト層を露光するための光の進行方向を制御することができる。 Further, by etching the growth substrate using the contact metal as a mask before applying the resist layer, the resist layer can be formed to the etched depth of the growth substrate. By performing the etching at this time to a region deeper than the active layer formed on the growth substrate, the area of the active layer can be reduced, and the amount of light absorbed by the active layer in the exposure light can be reduced. The resist layer can be exposed efficiently. Also, even when the active layer emits light due to exposure light, the light emitted from the active layer can be blocked by the pattern film, so that the traveling direction of the light for exposing the resist layer can be controlled. it can.

また、コンタクトメタルをマスクとして用いて、レジスト層としてネガ型の感光材料を用いることで、レジスト層での露光用の光の減衰によって順方向のテーパー形状に露光領域を形成することができる。順方向のテーパー形状に露光領域を形成することにより、露光工程の後にレジスト層の現像と硬化を行ってコンタクトビアを形成し、コンタクトビア内に金属層を堆積させてバンプを形成する場合、順方向のテーパー形状のコンタクトビアを形成することができるため、バンプ形成のための金属を堆積させ易くなる。逆に、パターン膜が絶縁膜であり、レジスト層としてポジ型の感光材料を用いることで、逆方向のテーパー形状の露光領域とコンタクトビアを形成することもできる。 In addition, by using the contact metal as a mask and using a negative photosensitive material as the resist layer, the exposure region can be formed in a forward tapered shape by attenuation of light for exposure in the resist layer. By forming the exposure area in a forward tapered shape, the resist layer is developed and cured after the exposure process to form a contact via, and a metal layer is deposited in the contact via to form a bump. Since a contact via having a taper shape in the direction can be formed, it is easy to deposit a metal for forming a bump. On the other hand, the pattern film is an insulating film, and a positive photosensitive material is used as the resist layer, so that the tapered tapered exposure region and the contact via can be formed.

また、露光の後にレジスト層の現像と硬化を行い、硬化したレジスト層を加熱して変形させることで、硬化したレジスト層の表面を滑らかにすることや、若干の形状変形を起こすことができる。レジスト層を変形させることで、硬化したレジスト層がコンタクトメタル上に部分的に重なり、コンタクトメタルの露出する面積が減少してしまうが、コンタクトメタル以外の構成要素との絶縁を確実に行うことが出来るようになる。 Further, development is performed with hardening of the resist layer after exposure, heating the hardened resist layer be to deformation, and to smooth the surface of the cured resist layer, it is possible to cause a slight deformation . By deforming the resist layer, the hardened resist layer partially overlaps the contact metal, and the exposed area of the contact metal is reduced. However, it is possible to reliably insulate the components other than the contact metal. become able to do.

さらに、成長基板上の所定領域に選択的に結晶を成長させて立体構造の素子を形成し、立体構造の素子上にコンタクトメタルを形成するとしてもよい。コンタクトメタルをマスクとして用いて、成長基板のレジスト層が塗布された面と反対側から露光を行うことにより、立体的な構造の素子であっても微細なパターン上において簡便かつ高精度にレジストの露光を行うことができる。このときの立体構造の素子としては、六角錐形状の窒化ガリウム系発光素子などが挙げられる。 Furthermore, a crystal may be selectively grown in a predetermined region on the growth substrate to form a three-dimensional structure element, and a contact metal may be formed on the three-dimensional structure element. Using contact metal as a mask, exposure is performed from the opposite side of the growth substrate to which the resist layer is applied, so that even a three-dimensional element can be easily and highly accurately formed on a fine pattern. Exposure can be performed. Examples of the three-dimensional element at this time include a hexagonal pyramid-shaped gallium nitride-based light-emitting element.

基板上に形成されているコンタクトメタルをマスクとして用い、基板のレジストが塗布された面と反対側から露光を行うことにより、微細なパターン上においても簡便かつ高精度にレジストの露光を行うことができる。コンタクトメタルをマスクとしているために、形成されたビアの開口部分はマスクと略同一面積かつ略同一形状となり、ビアにバンプを形成した場合の電気的接続を確保しやすくなる。 Using a contact Metall formed on the substrate as a mask, the resist of the substrate to perform exposure from the opposite side to the coated surface, to the resist exposure of easily and highly accurately even on a fine pattern Can do. To have a contact Metall a mask, an opening portion of the formed vias as a mask substantially the same area and approximately the same shape, it becomes easy to ensure the electrical connections in the case of forming a bump in the via.

以下、本発明を適用した素子形成方法および配線形成方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本発明は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。本発明の素子形成方法および配線形成方法は、発光ダイオードのほかにもレーザーダイオードや受光素子、FET(field-effect transistor)、HEMT(high electron mobility transistor)、HBT(ヘテロバイポーラトランジスタ)、バイポーラデバイス、TFT(thin film transistor)、MOS(metal-oxide semiconductor)・MIS(Metal―Insulator―Semiconductor)・ショットキー接合による各種デバイス、太陽電池、各種センサ、量子効果デバイスなどの種種のデバイスを製造する工程で用いることができる。また、化合物半導体だけではなく、シリコンゲルマニウム(SiGe)、シリコンカーバイド(SiC)、ダイヤモンド、アモルファス半導体、多結晶半導体、強・常誘電体、超伝導材料などの材料を用いるビア形成においても利用可能である。
[第一の実施の形態]
Hereinafter, an element formation method and a wiring formation method to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. In addition to the light emitting diode, the element forming method and the wiring forming method of the present invention include a laser diode and a light receiving element, FET (field-effect transistor), HEMT (high electron mobility transistor), HBT (heterobipolar transistor), bipolar device, In the process of manufacturing various devices such as TFT (thin film transistor), MOS (metal-oxide semiconductor), MIS (Metal-Insulator-Semiconductor) and Schottky junctions, solar cells, various sensors, quantum effect devices, etc. Can be used. In addition to compound semiconductors, it can also be used for via formation using materials such as silicon germanium (SiGe), silicon carbide (SiC), diamond, amorphous semiconductors, polycrystalline semiconductors, strong and paraelectric, and superconducting materials. is there.
[First embodiment]

図1乃至図8は本発明の素子形成方法として、半導体成長基板上に発光ダイオードを形成する際に、ダマシン法を用いてバンプを形成する工程断面図である。   1 to 8 are process cross-sectional views for forming bumps using a damascene method when forming a light emitting diode on a semiconductor growth substrate as an element forming method of the present invention.

まず図1に示すように、サファイア基板などの成長基板11上に窒化ガリウム(GaN)にn型ドープを行ったnクラッド層12を成長させ、nクラッド層12上に活性層13を成長させ、活性層13上に窒化ガリウムにp型ドープを行ったpクラッド層14を成長させる。ここでは成長基板11としてサファイア基板を例示したがシリコンカーバイド(SiC)やその他の化合物半導体基板を用いるとしても良く材質は限定しない。また、成長基板11上に成長する各層も窒化ガリウムだけではなく、ガリウム砒素(GaAs)やガリウム・インジウム・リン(GaInP)などの各種材料を用いてよい。また、成長基板11上に結晶成長により形成する層としては、nクラッド層12と活性層13、pクラッド層14の順番に限定されず、nクラッド層12とpクラッド層14の上下位置が逆の場合や、さらに複数の層を有する多層構造を結晶成長させるとしてもよい。   First, as shown in FIG. 1, an n-clad layer 12 in which n-type doping is performed on gallium nitride (GaN) is grown on a growth substrate 11 such as a sapphire substrate, and an active layer 13 is grown on the n-cladding layer 12. A p-clad layer 14 obtained by p-type doping gallium nitride is grown on the active layer 13. Here, a sapphire substrate is exemplified as the growth substrate 11, but silicon carbide (SiC) or another compound semiconductor substrate may be used, and the material is not limited. In addition, each layer grown on the growth substrate 11 is not limited to gallium nitride, and various materials such as gallium arsenide (GaAs) and gallium indium phosphorus (GaInP) may be used. In addition, the layer formed by crystal growth on the growth substrate 11 is not limited to the order of the n-clad layer 12, the active layer 13, and the p-clad layer 14, and the vertical positions of the n-clad layer 12 and the p-clad layer 14 are reversed. In this case, a multilayer structure having a plurality of layers may be further grown.

次に、スパッタや蒸着などの手法を用いてpクラッド層14上にニッケル(Ni)などの金属膜を形成し、金属膜上にレジストを塗布してマスクを介して露光し現像を行う。レジストを除去した領域の金属膜をエッチングにより取り除くことで、図2に示すように、マスクに対応した位置と形状のコンタクトメタル15がpクラッド層14上に形成される。コンタクトメタル15の材質としては、単体のニッケル以外にもニッケルと白金(Pt)と金(Au)を用いるなど、pクラッド層14との接触抵抗を低減できる金属を用いればよい。   Next, a metal film such as nickel (Ni) is formed on the p-cladding layer 14 using a technique such as sputtering or vapor deposition, a resist is applied on the metal film, and exposure is performed through a mask for development. By removing the metal film in the region where the resist has been removed by etching, a contact metal 15 having a position and shape corresponding to the mask is formed on the p-cladding layer 14 as shown in FIG. The contact metal 15 may be made of a metal that can reduce the contact resistance with the p-clad layer 14 such as nickel, platinum (Pt), and gold (Au) in addition to single nickel.

次に図3に示すように、コンタクトメタル15をマスクとして用いて、pクラッド層14、活性層13およびnクラッド層12の一部をエッチングしてメタル分離溝16を形成する。エッチングにはpクラッド層14、活性層13およびnクラッド層12を構成する材料に適した方法を用いるとし、エッチングに用いるエッチング溶液の種類などは限定しない。コンタクトメタル15をマスクとしてエッチングを行うため、メタル分離溝16は図に示しているようにコンタクトメタル15の面積と同程度の開口部がnクラッド層12まで到達することになる。したがって、メタル分離溝16が形成されることで、コンタクトメタル15、pクラッド層14および活性層13が発光素子ごとに分離されることになる。ここでは、nクラッド層12の表層部分付近までメタル分離溝16を開口した例を示しているが、少なくとも活性層13より深い位置までメタル分離溝16が開口されていれば良く、成長基板11に到達するまでメタル分離溝16を開口するとしても良い。   Next, as shown in FIG. 3, using the contact metal 15 as a mask, the p-cladding layer 14, the active layer 13 and the n-cladding layer 12 are partially etched to form a metal isolation groove 16. For the etching, a method suitable for the material constituting the p-cladding layer 14, the active layer 13, and the n-cladding layer 12 is used, and the type of etching solution used for the etching is not limited. Since etching is performed using the contact metal 15 as a mask, the metal separation groove 16 has an opening having the same area as the contact metal 15 reaching the n-clad layer 12 as shown in the figure. Therefore, by forming the metal isolation groove 16, the contact metal 15, the p-cladding layer 14, and the active layer 13 are separated for each light emitting element. Here, an example in which the metal separation groove 16 is opened to the vicinity of the surface layer portion of the n-cladding layer 12 is shown, but it is sufficient that the metal separation groove 16 is opened at least to a position deeper than the active layer 13. The metal separation groove 16 may be opened until it reaches.

次に図4に示すように、コンタクトメタル15上にネガ型のレジスト層17を塗布して、メタル分離溝16にレジスト層17を充填すると共に、コンタクトメタル15上にもレジスト層17を堆積させる。レジスト層17の塗布には通常のスピンコート法などを用いることが出来る。   Next, as shown in FIG. 4, a negative resist layer 17 is applied on the contact metal 15, the resist layer 17 is filled in the metal separation groove 16, and the resist layer 17 is also deposited on the contact metal 15. . For the application of the resist layer 17, a normal spin coating method or the like can be used.

次に図5に示すように、成長基板11側から紫外光を照射してレジスト層17を部分的に露光して露光領域18を形成する。この露光で照射する光は、成長基板11やnクラッド層12を透過するが、コンタクトメタル15によって遮られる波長の光を選択する。例えば成長基板11がシリコン基板である場合には赤外光を選択するなど、他の材質を用いた基板の場合には基板の材質に適した波長の光を用いる。したがってコンタクトメタル15は、成長基板11側から照射される光を遮るパターン膜として機能することになる。   Next, as shown in FIG. 5, ultraviolet light is irradiated from the growth substrate 11 side to partially expose the resist layer 17 to form an exposure region 18. The light irradiated by this exposure is transmitted through the growth substrate 11 and the n-clad layer 12, but light having a wavelength that is blocked by the contact metal 15 is selected. For example, when the growth substrate 11 is a silicon substrate, infrared light is selected. For a substrate using other materials, light having a wavelength suitable for the material of the substrate is used. Therefore, the contact metal 15 functions as a pattern film that blocks light irradiated from the growth substrate 11 side.

また、メタル分離溝16を充填しているレジスト層17は、コンタクトメタル15よりも成長基板11側に位置しているために、メタル分離溝16内の全領域が露光されることになる。成長基板11側から露光を行うと、活性層13に照射された紫外光が活性層13に吸収される場合や、逆に活性層13が発光する場合などがある。しかし、活性層13よりもレジスト層17側に位置するコンタクトメタル15をマスクとしているため、活性層13が発光してしまう場合においても、レジスト層17に到達する光を平行なものに保つことが可能となり、露光領域18の形状を整えることができる。また、活性層13で吸収される紫外光を減少させることができるため、効率的な露光を行うことができる。露光の際に成長基板11側から照射する光は平行光であるが、光がレジスト層17の上部に進行していく際に減衰するため、レジスト層17の上部では露光される領域が小さくなり、図に示しているような順方向のテーパーの露光領域18が形成される。   In addition, since the resist layer 17 filling the metal separation groove 16 is positioned on the growth substrate 11 side with respect to the contact metal 15, the entire region in the metal separation groove 16 is exposed. When exposure is performed from the growth substrate 11 side, ultraviolet light irradiated to the active layer 13 may be absorbed by the active layer 13, or the active layer 13 may emit light. However, since the contact metal 15 located closer to the resist layer 17 than the active layer 13 is used as a mask, the light reaching the resist layer 17 can be kept parallel even when the active layer 13 emits light. Thus, the shape of the exposure region 18 can be adjusted. Moreover, since the ultraviolet light absorbed by the active layer 13 can be reduced, efficient exposure can be performed. The light irradiated from the growth substrate 11 side at the time of exposure is parallel light, but attenuates when the light travels to the upper part of the resist layer 17, so that the exposed area becomes smaller on the upper part of the resist layer 17. A forward tapered exposure area 18 as shown in the figure is formed.

次に図6に示すように、成長基板11側から露光したレジスト層17の露光領域18を現像して硬化し絶縁層19を形成すると共に、レジスト層17を除去してコンタクトビア20を形成する。絶縁層19はレジスト層17が露光されて硬化された層であるため、露光領域18と同様の順方向のテーパー形状に形成される。コンタクトメタル15をマスクとして成長基板11側から光を照射して、露光されなかった領域がコンタクトビア20となるため、コンタクトビア20の開口領域はコンタクトメタル15と略同一面積で略同一形状になる。   Next, as shown in FIG. 6, the exposed region 18 of the resist layer 17 exposed from the growth substrate 11 side is developed and cured to form an insulating layer 19, and the resist layer 17 is removed to form a contact via 20. . Since the insulating layer 19 is a layer cured by exposing the resist layer 17, the insulating layer 19 is formed in a forward tapered shape similar to the exposed region 18. Since the contact metal 15 is used as a mask to irradiate light from the growth substrate 11 side and the unexposed region becomes the contact via 20, the opening region of the contact via 20 has substantially the same area and substantially the same shape as the contact metal 15. .

絶縁層19を形成した後に、リフロー炉などで加熱を行って絶縁層19の表面を滑らかにすることや、若干の形状変形を起こしてコンタクトメタル15上に絶縁層19が重なるようにしてもよい。過熱により絶縁層19を変形させてコンタクトメタル15上の一部に絶縁層19を重ねると、コンタクトメタル15の露出する面積が減少してしまうが、コンタクトメタル15以外の構成要素との絶縁を確実に行うことが出来るようになる。   After the insulating layer 19 is formed, the surface of the insulating layer 19 may be smoothed by heating in a reflow furnace or the like, or the insulating layer 19 may overlap the contact metal 15 by causing some shape deformation. . If the insulating layer 19 is deformed by overheating and the insulating layer 19 is overlapped on a part of the contact metal 15, the exposed area of the contact metal 15 is reduced, but the insulation from the components other than the contact metal 15 is ensured. To be able to do it.

次に図7に示すように、コンタクトメタル15と絶縁層19上に例えば銅(Cu)などの金属をスパッタにより付着させてシードメタル21を形成し、シードメタル21上に銅などのバンプメタル22を電解メッキにより形成する。シードメタル21およびバンプメタル22の材質としては、銅の他にニッケル(Ni)やアルミニウム(Al)などの金属を用いるとしてもよい。絶縁層19が順方向のテーパー形状として形成されているため、スパッタによってシードメタル21を形成する場合にも、コンタクトビア20の側壁部分全面に対してシードメタル21を形成することができる。   Next, as shown in FIG. 7, a metal such as copper (Cu) is deposited on the contact metal 15 and the insulating layer 19 by sputtering to form a seed metal 21, and a bump metal 22 such as copper is formed on the seed metal 21. Is formed by electrolytic plating. As a material for the seed metal 21 and the bump metal 22, a metal such as nickel (Ni) or aluminum (Al) may be used in addition to copper. Since the insulating layer 19 is formed in a forward tapered shape, the seed metal 21 can be formed on the entire side wall portion of the contact via 20 even when the seed metal 21 is formed by sputtering.

次に図8に示すように、絶縁層19の頂上領域よりも上方に形成されているバンプメタル22とシードメタル21をダマシン法によって除去し、コンタクトビア20に形成されたバンプメタル22を個別化する。この後、絶縁層19の位置でダイシングやエッチングにより素子分離溝を形成した後に成長基板11を剥離することにより、素子を個別に分離して発光ダイオードの素子を形成する。   Next, as shown in FIG. 8, the bump metal 22 and the seed metal 21 formed above the top region of the insulating layer 19 are removed by the damascene method, and the bump metal 22 formed in the contact via 20 is individualized. To do. Thereafter, an element isolation groove is formed at the position of the insulating layer 19 by dicing or etching, and then the growth substrate 11 is peeled to separate the elements individually to form an element of a light emitting diode.

以上説明したように、コンタクトメタルをマスクとして用いて成長基板側から露光を行うことにより、微細なパターンでもセルフアラインで位置精度が高くアスペクト比の高いパターニングを行うことができる。また半導体ウエハが反っている場合や、表面モフォロジーが悪い場合など、アライナーによる位置決めが困難な条件下においても、高い位置精度でパターニングを行うことが可能となる。
[第二の実施の形態]
As described above, by performing exposure from the growth substrate side using the contact metal as a mask, even a fine pattern can be patterned with high positional accuracy and high aspect ratio by self-alignment. Also, patterning can be performed with high positional accuracy even under conditions where positioning by an aligner is difficult, such as when the semiconductor wafer is warped or when the surface morphology is poor.
[Second Embodiment]

図9は本発明の素子形成方法として、半導体成長基板上に六角錐形状の発光ダイオードを形成し、ダマシン法を用いてバンプを形成する場合を説明する断面図である。本発明の素子形成方法は、平坦な構造の素子だけではなく立体的な構造の素子においても用いることが可能であり、上述した第一の実施の形態と同様の手順で簡便かつ高精度にパターニングを行うことが可能である。   FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a case where a hexagonal pyramid light emitting diode is formed on a semiconductor growth substrate and bumps are formed using a damascene method as an element forming method of the present invention. The element forming method of the present invention can be used not only for an element having a flat structure but also for an element having a three-dimensional structure, and is simply and highly accurately patterned by the same procedure as in the first embodiment described above. Can be done.

図9に示すように、サファイアなどの成長基板31上に六角錐形状の発光素子32を形成し、発光素子32の頂上領域にコンタクトメタル33を形成する。この六角錐形状の発光素子32は例えば窒化ガリウム系の発光ダイオードであり、成長基板の結晶面を適切に選択して結晶成長領域を限定した選択成長を行うことによって形成される。   As shown in FIG. 9, a hexagonal pyramidal light emitting element 32 is formed on a growth substrate 31 such as sapphire, and a contact metal 33 is formed in the top region of the light emitting element 32. The hexagonal pyramid light-emitting element 32 is, for example, a gallium nitride-based light-emitting diode, and is formed by appropriately selecting a crystal plane of a growth substrate and performing selective growth in which a crystal growth region is limited.

次に発光素子32およびコンタクトメタル33を覆うようにスピンコートなどでレジスト層を塗布し、成長基板31側から紫外光を照射することでコンタクトメタル33をマスクとして用いた露光を行う。その後、レジスト層の現像と硬化を行うことでレジスト層を絶縁層34とし、コンタクトメタル33上のレジスト層を除去することでコンタクトメタル33まで到達する開口部であるコンタクトビア35を形成する。   Next, a resist layer is applied by spin coating or the like so as to cover the light emitting element 32 and the contact metal 33, and exposure using the contact metal 33 as a mask is performed by irradiating ultraviolet light from the growth substrate 31 side. Thereafter, the resist layer is developed and cured to form an insulating layer 34, and the resist layer on the contact metal 33 is removed to form a contact via 35 that is an opening reaching the contact metal 33.

露光の際に用いる光は、上述した第一の実施の形態と同様に、成長基板31を透過するがコンタクトメタル33によって遮られる波長の光を選択する。したがってコンタクトメタル33は、成長基板31側から照射される光を遮るパターン膜として機能することになる。露光の際に成長基板31側から照射する光は平行光であるが、光がレジスト層の上部に進行していく際に減衰するため、レジスト層の上部では露光される領域が小さくなり、図に示しているような順方向のテーパーのコンタクトビア35が形成される。   As in the first embodiment described above, light having a wavelength that is transmitted through the growth substrate 31 but blocked by the contact metal 33 is selected as the light used for the exposure. Therefore, the contact metal 33 functions as a pattern film that blocks light irradiated from the growth substrate 31 side. The light irradiated from the growth substrate 31 side at the time of exposure is parallel light, but attenuates when the light travels to the upper part of the resist layer, so that the exposed area becomes smaller on the upper part of the resist layer. The contact via 35 having a forward taper as shown in FIG.

コンタクトビア35を形成した後に、コンタクトビア35に金属を充填してダマシン法を用いてバンプの形成を行い、絶縁層34の位置でダイシングやエッチングにより素子分離溝を形成した後に成長基板31を剥離することにより、素子を個別に分離して発光ダイオードの素子を形成する。   After the contact via 35 is formed, the contact via 35 is filled with a metal, bumps are formed using the damascene method, an element isolation groove is formed by dicing or etching at the position of the insulating layer 34, and then the growth substrate 31 is peeled off. Thus, the elements are individually separated to form a light emitting diode element.

コンタクトメタル33をマスクとして用いて成長基板31側から露光を行うことで、立体的な構造の素子での微細なパターンでも、セルフアラインで位置精度が高くアスペクト比の高いパターニングを行うことができる。ここでは、立体的な構造の発光素子として六角錐形状の発光ダイオードを示したが、その他の形状の構造においても容易に高精度なパターニングを行うことができる。
[第三の実施の形態]
By performing exposure from the growth substrate 31 side using the contact metal 33 as a mask, it is possible to perform patterning with high positional accuracy and high aspect ratio by self-alignment even with a fine pattern with a three-dimensionally structured element. Here, a hexagonal pyramid light emitting diode is shown as a light emitting element having a three-dimensional structure, but high-precision patterning can be easily performed even in structures having other shapes.
[Third embodiment]

図10は本発明の配線形成方法として、配線基板上に絶縁層を形成した後に配線パターン上に配線用のビアを形成する場合を説明する工程断面図である。本実施の形態では、上述して説明した本発明の素子形成方法を半導体素子ではなく、基板上での配線パターンに適用するものである。   FIG. 10 is a process cross-sectional view illustrating a case where a wiring via is formed on a wiring pattern after an insulating layer is formed on a wiring board as a wiring forming method of the present invention. In this embodiment, the element forming method of the present invention described above is applied to a wiring pattern on a substrate, not a semiconductor element.

図10(a)に示すように、絶縁体で形成された配線基板41上に所定のパターンの下地配線層42が形成された基板を用意する。下地配線層42の形成はリフトオフ加工等の通常用いられる方法で形成してよく、後工程で下地配線層42上に金属層を積層する下地となるので、露光用の光を遮ることが可能な程度の厚さであればよい。また、配線基板41は絶縁体で形成されている必要は無く、半導体や超伝導体などで合ってもよい。また、下地配線層42はチタンおよび金、銅、アルミニウムなどの材料を用いてよい。下地配線層42を配線基板41上に形成した後に、アニールを行って下地配線層42と配線基板との密着性を向上させるとしても良い。   As shown in FIG. 10A, a substrate is prepared in which a base wiring layer 42 having a predetermined pattern is formed on a wiring substrate 41 formed of an insulator. The underlying wiring layer 42 may be formed by a commonly used method such as lift-off processing, and becomes a foundation on which a metal layer is laminated on the underlying wiring layer 42 in a later process, so that light for exposure can be blocked. Any thickness is acceptable. Further, the wiring board 41 does not need to be formed of an insulator, and may be made of a semiconductor or a superconductor. The underlying wiring layer 42 may be made of a material such as titanium and gold, copper, or aluminum. After the base wiring layer 42 is formed on the wiring substrate 41, annealing may be performed to improve the adhesion between the base wiring layer 42 and the wiring substrate.

次に図10(b)に示すように、配線基板41および下地配線層42上にレジスト層43を塗布し、下地配線層42をマスクとして用いて配線基板41側から露光を行う。露光に用いる光は、配線基板41を透過するが下地配線層42によって遮られる波長の光を選択する。次に図10(c)に示すように、レジスト層43の現像と硬化を行ってレジスト層43を絶縁層44にすると共に、下地配線層42上のレジスト層43を除去して下地配線層42上に配線用溝(ビア)45を形成する。次に図10(d)に示すように、配線用溝45にメッキ等の方法でアルミニウムなどの金属を充填して金属配線層46を形成する。   Next, as shown in FIG. 10B, a resist layer 43 is applied on the wiring substrate 41 and the underlying wiring layer 42, and exposure is performed from the wiring substrate 41 side using the underlying wiring layer 42 as a mask. As light used for exposure, light having a wavelength that passes through the wiring substrate 41 but is blocked by the underlying wiring layer 42 is selected. Next, as shown in FIG. 10C, the resist layer 43 is developed and cured to make the resist layer 43 an insulating layer 44, and the resist layer 43 on the base wiring layer 42 is removed to remove the base wiring layer 42. A wiring groove (via) 45 is formed thereon. Next, as shown in FIG. 10D, a metal wiring layer 46 is formed by filling the wiring groove 45 with a metal such as aluminum by plating or the like.

配線基板41上の下地配線層42をマスクとして用いて、配線基板41のレジストが塗布された面と反対側から露光を行うことで、微細な配線ルールで金属配線層46を下地配線層42上に形成したい場合にも簡便かつ高精度にパターン形成を行うことが可能となる。薄い下地配線層42を予め形成した後に厚い金属配線層46を形成することで、配線基板41との密着性を向上させると共に、配線の断面積を増やして低抵抗化を図ることが可能となる。
[第四の実施の形態]
By using the base wiring layer 42 on the wiring board 41 as a mask and exposing from the opposite side of the resist coated surface of the wiring board 41, the metal wiring layer 46 is formed on the base wiring layer 42 with a fine wiring rule. Even when it is desired to form the pattern, the pattern can be formed easily and with high accuracy. By forming the thick metal wiring layer 46 after the thin base wiring layer 42 is formed in advance, it is possible to improve the adhesion with the wiring substrate 41 and increase the cross-sectional area of the wiring to reduce the resistance. .
[Fourth embodiment]

図11は本発明の素子形成方法として、基板上に絶縁層を形成した後に絶縁層をマスクとして用いる場合を説明する工程断面図である。本実施の形態はポジ型のレジストを用いて逆方向のテーパーを有するコンタクトビアを形成する場合などに用いることができる。   FIG. 11 is a process cross-sectional view illustrating a case where an insulating layer is used as a mask after an insulating layer is formed on a substrate as the element forming method of the present invention. This embodiment can be used when a contact via having a taper in the reverse direction is formed using a positive resist.

図11(a)に示すように、発光素子などの多層構造が形成された半導体基板51を用意し、半導体基板51上に絶縁材料で絶縁マスク52を形成した後に所定のパターンに開口部を形成して、開口部に金属膜を積層してコンタクトメタル53を形成する。絶縁マスク52はフォトリソグラフィー等の方法により形成する。また、コンタクトメタル53はニッケルやニッケルと白金と金などを用い、金属の種類は特に限定しない。   As shown in FIG. 11A, a semiconductor substrate 51 having a multilayer structure such as a light emitting element is prepared, an insulating mask 52 is formed on the semiconductor substrate 51 with an insulating material, and an opening is formed in a predetermined pattern. Then, a contact metal 53 is formed by laminating a metal film in the opening. The insulating mask 52 is formed by a method such as photolithography. The contact metal 53 is made of nickel, nickel, platinum, gold, or the like, and the type of metal is not particularly limited.

次に図11(b)に示すように、絶縁マスク52およびコンタクトメタル53上にスピンコートなどによりレジスト層54を塗布し、半導体基板51のレジスト層54が塗布された面と反対側から露光を行う。このとき露光に用いる光は半導体基板51とコンタクトメタル53を透過するが絶縁マスク52によって遮られる波長の光を選択する。また、レジスト層54は、ポジ型のレジスト材料を用いるとする。したがってコンタクトメタル53は、半導体基板51側から照射される光を遮るパターン膜として機能することになる。   Next, as shown in FIG. 11B, a resist layer 54 is applied on the insulating mask 52 and the contact metal 53 by spin coating or the like, and exposure is performed from the side opposite to the surface on which the resist layer 54 of the semiconductor substrate 51 is applied. Do. At this time, light having a wavelength that is transmitted through the semiconductor substrate 51 and the contact metal 53 but is blocked by the insulating mask 52 is selected. Further, a positive resist material is used for the resist layer 54. Therefore, the contact metal 53 functions as a pattern film that blocks light irradiated from the semiconductor substrate 51 side.

露光の際に半導体基板51側から照射する光は平行光であるが、光がレジスト層54の上部に進行していく際に減衰するため、レジスト層54の上部では露光される領域が小さくなり、コンタクトメタル53が形成された領域から徐々に感光領域が小さくなるために逆方向のテーパーの露光領域が形成される。   The light irradiated from the semiconductor substrate 51 side during the exposure is parallel light, but the light is attenuated as it travels to the upper part of the resist layer 54, so that the exposed area becomes smaller on the upper part of the resist layer 54. Since the photosensitive region gradually decreases from the region where the contact metal 53 is formed, an exposure region having a taper in the opposite direction is formed.

次に図11(c)に示すように、レジスト層54の現像と硬化を行って絶縁マスク52上のレジスト層54を絶縁層55とし、開口部53上のレジスト層54を除去してコンタクトビアを形成し、コンタクトビアに銅やニッケル、アルミニウムなどの金属を充填することでバンプメタル56を形成する。バンプメタル56の形成は、スパッタによるシードメタルの形成とメッキによるバンプメタル56の形成、およびダマシン法によるバンプメタル56の個別化等の方法を用いるとしてよい。この後、絶縁層55の位置でダイシングやエッチングにより素子を分離することにより、素子を個別に分離して発光ダイオードの素子を形成する。   Next, as shown in FIG. 11C, the resist layer 54 is developed and cured to form the resist layer 54 on the insulating mask 52 as the insulating layer 55, and the resist layer 54 on the opening 53 is removed to remove the contact via. The bump metal 56 is formed by filling the contact via with a metal such as copper, nickel, or aluminum. The bump metal 56 may be formed by a method such as formation of a seed metal by sputtering, formation of the bump metal 56 by plating, and individualization of the bump metal 56 by a damascene method. Thereafter, the elements are separated by dicing or etching at the position of the insulating layer 55, whereby the elements are individually separated to form a light emitting diode element.

レジスト層54をポジ型のレジスト材料で形成し、絶縁マスク52をマスクとして半導体基板51の反対側から露光を行ったことにより、絶縁層55はレジスト層54が露光されずに硬化されて逆方向のテーパー形状に形成される。絶縁マスク52をマスクとし、コンタクトメタル53を光が透過する領域としたことで、露光された領域がコンタクトビアとなるため、バンプメタル56はコンタクトメタル53と略同一面積で略同一形状の領域に形成される。   The resist layer 54 is formed of a positive resist material, and exposure is performed from the opposite side of the semiconductor substrate 51 using the insulating mask 52 as a mask, so that the insulating layer 55 is cured without being exposed to the resist layer 54 and is reversely moved. It is formed in a tapered shape. Since the insulating mask 52 is used as a mask and the contact metal 53 is a region through which light is transmitted, the exposed region becomes a contact via. Therefore, the bump metal 56 has a substantially the same area as the contact metal 53 and has substantially the same shape. It is formed.

以上説明したように、絶縁マスクをマスクとして用いて成長基板側からポジ型レジストの露光を行うことにより、微細なパターンでもセルフアラインで位置精度が高くアスペクト比の高いパターニングを行うことができる。また半導体ウエハが反っている場合や、表面モフォロジーが悪い場合など、アライナーによる位置決めが困難な条件下においても、高い位置精度でパターニングを行うことが可能となる。   As described above, by performing exposure of the positive resist from the growth substrate side using the insulating mask as a mask, even a fine pattern can be patterned with high positional accuracy and high aspect ratio by self-alignment. Also, patterning can be performed with high positional accuracy even under conditions where positioning by an aligner is difficult, such as when the semiconductor wafer is warped or when the surface morphology is poor.

本発明の第一の実施の形態での素子形成方法を示す工程断面図であり、成長基板上にnクラッド層、活性層、pクラッド層を形成した状態を示している。It is process sectional drawing which shows the element formation method in 1st embodiment of this invention, and has shown the state which formed the n clad layer, the active layer, and the p clad layer on the growth substrate. 本発明の第一の実施の形態での素子形成方法を示す工程断面図であり、コンタクトメタルを形成した状態を示している。It is process sectional drawing which shows the element formation method in 1st embodiment of this invention, and has shown the state in which the contact metal was formed. 本発明の第一の実施の形態での素子形成方法を示す工程断面図であり、メタル分離溝を形成して素子毎にnクラッド層、活性層、pクラッド層を分離した状態を示している。It is process sectional drawing which shows the element formation method in 1st embodiment of this invention, and has shown the state which formed the metal isolation | separation groove | channel and isolate | separated the n clad layer, the active layer, and the p clad layer for every element . 本発明の第一の実施の形態での素子形成方法を示す工程断面図であり、pクラッド層上にレジストを塗布した状態を示している。It is process sectional drawing which shows the element formation method in 1st embodiment of this invention, and has shown the state which apply | coated the resist on the p clad layer. 本発明の第一の実施の形態での素子形成方法を示す工程断面図であり、コンタクトメタルをマスクとして用いて成長基板側から露光を行った状態を示している。It is process sectional drawing which shows the element formation method in 1st embodiment of this invention, and has shown the state exposed from the growth board | substrate side using the contact metal as a mask. 本発明の第一の実施の形態での素子形成方法を示す工程断面図であり、レジストの現像と硬化をおこなってビアを形成した状態を示している。It is process sectional drawing which shows the element formation method in 1st embodiment of this invention, and has shown the state which performed the development and hardening of the resist, and formed the via | veer. 本発明の第一の実施の形態での素子形成方法を示す工程断面図であり、ビアに金属を充填してバンプメタルを形成した状態を示している。It is process sectional drawing which shows the element formation method in 1st embodiment of this invention, and has shown the state which filled the metal into the via | veer and formed bump metal. 本発明の第一の実施の形態での素子形成方法を示す工程断面図であり、ダマシン法によりバンプメタルの上層を除去してバンプメタルを個別化した状態を示している。It is process sectional drawing which shows the element formation method in 1st embodiment of this invention, and has shown the state which removed the bump metal upper layer by the damascene method, and individualized the bump metal. 本発明の第二の実施の形態での素子形成方法を示す断面図であり、半導体成長基板上に六角錐形状の発光ダイオードを形成し、ダマシン法を用いてバンプを形成する場合を示している。It is sectional drawing which shows the element formation method in 2nd embodiment of this invention, and shows the case where a hexagonal pyramid-shaped light emitting diode is formed on a semiconductor growth substrate, and a bump is formed using the damascene method. . 本発明の第三の実施の形態での配線形成方法を示す工程斜視図であり、配線基板上に絶縁層を形成した後に配線パターン上に配線用の配線用溝を形成する場合を示している。It is a process perspective view which shows the wiring formation method in 3rd embodiment of this invention, and shows the case where the wiring groove | channel for wiring is formed on a wiring pattern after forming an insulating layer on a wiring board. . 本発明の第四の実施の形態での素子形成方法を示す工程断面図であり、基板上に絶縁層を形成した後に絶縁膜をマスクとして用いる場合を示している。It is process sectional drawing which shows the element formation method in the 4th Embodiment of this invention, and shows the case where an insulating film is used as a mask after forming an insulating layer on a board | substrate. 従来の素子形成方法として、ステッパやアライナーを用いて位置決めを行う場合の発光ダイオードの製造過程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the light emitting diode in the case of positioning using a stepper or an aligner as the conventional element formation method.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体成長基板
2,12 nクラッド層
3,13 活性層
4,14 pクラッド層
5,15,33,53 コンタクトメタル
6,17,43,54 レジスト層
7 ビア
11,31 成長基板
16 メタル分離溝
18 露光領域
19,34,44,55 絶縁層
20,35 コンタクトビア
21 シードメタル
22 バンプメタル
32 発光素子
41 配線基板
42 下地配線層
45 配線用溝
46 金属配線層
51 半導体基板
52 絶縁マスク
56 バンプメタル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor growth substrate 2,12 n clad layer 3,13 active layer 4,14 p clad layer 5,15,33,53 contact metal 6,17,43,54 resist layer 7 via 11,31 growth substrate 16 metal separation groove 18 Exposed areas 19, 34, 44, 55 Insulating layers 20, 35 Contact via 21 Seed metal 22 Bump metal 32 Light emitting element 41 Wiring substrate 42 Underlying wiring layer 45 Wiring groove 46 Metal wiring layer 51 Semiconductor substrate 52 Insulating mask 56 Bump metal

Claims (3)

成長基板上に結晶成長により活性層を含む半導体層を形成するステップと、
前記半導体層上にコンタクトメタルを形成するステップと、
前記コンタクトメタルをマスクとして用い、前記成長基板上に形成された前記半導体層に対して、前記活性層より深い領域まで垂直エッチングを行うステップと、
前記エッチングされた領域及び前記コンタクトメタル上にネガ型のレジスト層を塗布した後に、前記成長基板の前記レジスト層が塗布された面と反対側から、前記成長基板を透過し前記コンタクトメタルで遮られる光を照射する露光するステップと、
前記露光の後に前記レジスト層の現像と硬化を行い、硬化した前記レジスト層を加熱して変形させるステップと、
前記現像と硬化によって形成されるコンタクトビア内に金属層を堆積させてバンプを形成するステップと、
を含む
LED素子形成方法。
Forming a semiconductor layer including an active layer by crystal growth on a growth substrate;
Forming a contact metal on the semiconductor layer;
Performing vertical etching on the semiconductor layer formed on the growth substrate to a region deeper than the active layer, using the contact metal as a mask;
After applying a negative resist layer on the etched region and the contact metal, the growth substrate is transmitted through the growth substrate and blocked by the contact metal from the opposite side of the growth substrate to which the resist layer is applied. An exposure step of irradiating with light;
Performing development and curing of the resist layer after the exposure, and heating and deforming the cured resist layer;
Depositing a metal layer in contact vias formed by the development and curing to form bumps;
LED element formation method containing.
前記成長基板上の所定領域に選択的に結晶を成長させて立体構造の素子を形成し、前記立体構造の素子上に前記コンタクトメタルを形成する請求項1記載のLED素子形成方法。 The LED element formation method according to claim 1, wherein a crystal is selectively grown in a predetermined region on the growth substrate to form a three-dimensional element, and the contact metal is formed on the three-dimensional element. 前記立体構造の素子は、六角錐形状の窒化ガリウム系発光素子である請求項2記載のLED素子形成方法。   The LED element forming method according to claim 2, wherein the element having the three-dimensional structure is a hexagonal pyramidal gallium nitride-based light emitting element.
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