JP5716524B2 - 発光素子の製造方法 - Google Patents
発光素子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5716524B2 JP5716524B2 JP2011103602A JP2011103602A JP5716524B2 JP 5716524 B2 JP5716524 B2 JP 5716524B2 JP 2011103602 A JP2011103602 A JP 2011103602A JP 2011103602 A JP2011103602 A JP 2011103602A JP 5716524 B2 JP5716524 B2 JP 5716524B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- groove
- emitting element
- wafer
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 23
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 9
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 58
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 23
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
Images
Description
発光素子の構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、実施形態に係る発光素子100の構成を示す平面図である。図2は、図1のII-II線における断面図である。
発光素子100は、成長基板10と素子本体20とを備える。
成長基板10は、図1および図2に示すように、素子本体20を支持する基板である。本実施形態において、成長基板10は、六方晶の窒化ガリウム(GaN)によって構成されるものとする。
表面10Aは、成長基板10を構成する窒化ガリウムのc面である。表面10A上には、素子本体20が形成される。裏面10Bは、表面10Aの反対に設けられ、第1側面10Cと第2側面10Dとに連なる。
図3に示すように、第1レーザー加工面10C1では、ナノ秒レーザーによるアブレーションで形成された微少な凹凸が不規則に連なっている。一方、第1割断面10C2では、割断時に露出する複数の結晶格子面が規則的に並んでいる。各結晶格子面は、垂直方向に沿って縦長に形成されており、複数の結晶格子面は、垂直方向に直交する方向に並んでいる。
素子本体20は、図1および図2に示すように、n型半導体層30、発光層40、p型半導体層50、透明電極60、p側パッド電極70、n側パッド電極80および保護層90を備える。
発光素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図4〜図9は、実施形態に係る発光素子100の製造方法を説明するための断面図である。
次に、図5に示すように、成長基板10の表面10A上に複数の素子本体20を形成する。この際、半導体層のパターニングによって複数の素子本体20を互いに離間させる。
以上によって、チップ化された複数の発光素子100が一括作製される。
(1)本実施形態に係る発光素子100において、成長基板10(「基板」の一例)と素子本体20(「素子本体」の一例)とを備える。成長基板10は、第1レーザー加工面10C1と、第1割断面10C2と、を含む第1側面10Cを有する。第1割断面10C2には、成長基板10を構成する材料の結晶格子面が露出する。垂直方向における第1レーザー加工面10C1の高さαは、垂直方向における発光素子100の厚みβ(すなわち、成長基板10の厚みβ1と素子本体20の厚みβ2との和)の25%以上40%以下である。
従って、カッタースクライビングやダイシングにより溝を形成する場合に比べて、ウェハにチッピングやクラックが発生することを抑制できる。
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
以下のようにして、実施例1に係る発光素子を作製した。
まず、六方晶窒化ガリウム基板(以下、「基板」と略称する。)の表面上に半導体層をパターニングしながら積層することによって、複数の素子本体をマトリクス状に形成した。実施例1において、基板と素子本体との厚みの和は、200μmであった。
次に、基板の表面にナノ秒レーザーを照射することによって、各素子本体の周囲に複数の溝をマトリクス状に形成した。実施例1において、各溝の深さは、50μm(すなわち、基板と素子本体との厚みの和の約25%)であった。
次に、基板の裏面にブレードを当接させることによって、各溝に沿って基板を割断した。
実施例2に係る発光素子の製造工程では、基板の裏面にナノ秒レーザーを照射することによって、裏面に溝を形成した。これ以外の工程は、実施例1と同じとした。
実施例3に係る発光素子の製造工程では、各溝の深さを75μm(基板と素子本体との厚みの和の約40%)とした。これ以外の工程は、実施例1と同じとした。
実施例4に係る発光素子の製造工程では、各溝の深さを75μmとするとともに、基板の裏面にナノ秒レーザーを照射することによって裏面に溝を形成した。これ以外の工程は、実施例1と同じとした。
実施例5に係る発光素子の製造工程では、リン酸溶液中に10分間浸漬させた。これ以外の工程は、実施例1と同じとした。
比較例1に係る発光素子の製造工程では、各溝の深さを100μmとした。これ以外の工程は、実施例1と同じとした。
比較例2に係る発光素子の製造工程では、各溝の深さを100μmとするとともに、基板の裏面にナノ秒レーザーを照射することによって裏面に溝を形成した。これ以外の工程は、実施例1と同じとした。
比較例3に係る発光素子の製造工程では、リン酸溶液中に15分間以上浸漬させた。これ以外の工程は、実施例1と同じとした。
比較例4に係る発光素子の製造工程では、エッチャントとして塩酸溶液を用いた。これ以外の工程は、実施例1と同じとした。
実施例1〜4および比較例1,2に係る発光素子の出力を測定した。測定結果を図10のグラフに示す。また、実施例1〜4に係る発光素子の側面の平面写真を図11〜図14に示し、比較例1,2に係る発光素子の側面の平面写真を図15,16に示す。
実施例1、実施例5および比較例3に係る発光素子の損傷度合いとの関係を観測した。発光素子の平面写真を図17〜19に示す。
実施例1および実施例2に係る発光素子の外観を観察した。実施例1および実施例2に係る発光素子の平面写真を図20,21に示す。
実施例1および比較例4に係る発光素子の溝周辺を観察した。実施例1および比較例4に係る発光素子の溝周辺の拡大写真を図22,23に示す。
10A…表面
10B…裏面
10C…第1側面
10C1…第1レーザー加工面
10C2…第1割断面
10D…第2側面
20…素子本体
30…n型半導体層
40…発光層
50…p型半導体層
60…透明電極
70…p側パッド電極
71…補助電極
80…n側パッド電極
90…保護層
100…発光素子
12…第1溝
13…第2溝
21…コーティング膜
200…浴槽
210…リン酸溶液
220…ブレード
Claims (4)
- ウェハの表面上に積層された半導体層と前記半導体層と電気的に接続されるパッド電極とをそれぞれ含む複数の素子本体を形成する素子本体形成工程と、
前記複数の素子本体の表面上にコーティング膜を形成するとともに、前記ウェハの前記表面のうち前記複数の素子本体間に露出した領域にコーティング膜を形成しない工程と、
前記ウェハに前記表面側からレーザーを照射することによって、前記ウェハの前記表面のうち前記複数の素子本体間に露出した領域に溝を形成する溝形成工程と、
前記ウェハにリン酸を用いたウェットエッチング処理を5分以上15分未満施すウェットエッチング工程と、
前記溝に沿って前記ウェハを割断する割断工程と、
を順に備え、
前記溝形成工程において、前記ウェハの前記表面に対して垂直方向における前記溝の深さを、前記垂直方向における前記ウェハおよび前記素子本体それぞれの厚みの和の25%以上40%以下にする、
発光素子の製造方法。 - 前記溝形成工程において、前記ウェハの前記表面にナノ秒レーザーを照射することによって前記溝を形成する、
請求項1に記載の発光素子の製造方法。 - 前記ウェハは、六方晶の窒化ガリウムによって構成されている、
請求項2に記載の発光素子の製造方法。 - 前記溝形成工程において、前記溝の前記深さを、前記和の25%以上30%未満にする、
請求項1乃至3のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011103602A JP5716524B2 (ja) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | 発光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011103602A JP5716524B2 (ja) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | 発光素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012235012A JP2012235012A (ja) | 2012-11-29 |
JP5716524B2 true JP5716524B2 (ja) | 2015-05-13 |
Family
ID=47435046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011103602A Active JP5716524B2 (ja) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | 発光素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5716524B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6255255B2 (ja) * | 2014-01-27 | 2017-12-27 | 株式会社ディスコ | 光デバイスの加工方法 |
JPWO2015140849A1 (ja) * | 2014-03-18 | 2017-04-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 紫外線発光素子の製造方法、紫外線発光素子 |
JP6318900B2 (ja) | 2014-06-18 | 2018-05-09 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光素子の製造方法 |
JP2016082159A (ja) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | 旭化成株式会社 | 窒化物半導体素子 |
JP6836191B2 (ja) | 2017-09-11 | 2021-02-24 | 豊田合成株式会社 | 発光素子の製造方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11224865A (ja) * | 1997-12-03 | 1999-08-17 | Ngk Insulators Ltd | 酸化物単結晶基板のレーザによる切断方法 |
JP2004289047A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-14 | Toyoda Gosei Co Ltd | 半導体発光素子及びその製造方法 |
WO2005096399A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Nichia Corporation | 窒化物半導体発光素子 |
KR100854986B1 (ko) * | 2004-06-11 | 2008-08-28 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 화합물 반도체 소자 웨이퍼의 제조방법 |
JP2006134971A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハのレーザー加工方法 |
JP5486759B2 (ja) * | 2006-04-14 | 2014-05-07 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体発光素子の製造方法 |
JP2008300645A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Sharp Corp | 窒化物系半導体ledチップの製造方法 |
JP2009262188A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Disco Abrasive Syst Ltd | 透明板状物のレーザー加工方法 |
JP2010093186A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Showa Denko Kk | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法、窒化ガリウム系化合物半導体素子の積層構造及び窒化ガリウム系化合物半導体発光素子、並びにランプ |
JP2010109015A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 半導体発光素子の製造方法 |
JP5245904B2 (ja) * | 2009-02-23 | 2013-07-24 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体レーザ素子の製造方法 |
DE112010001615T5 (de) * | 2009-04-13 | 2012-08-02 | Soraa, Inc. | Stuktur eines optischen Elements unter Verwendung von GaN-Substraten für Laseranwendungen |
-
2011
- 2011-05-06 JP JP2011103602A patent/JP5716524B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012235012A (ja) | 2012-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5179068B2 (ja) | 化合物半導体素子の製造方法 | |
TWI352435B (en) | Production method of compound semiconductor light- | |
JP4753628B2 (ja) | 化合物半導体素子ウェハーの製造方法 | |
JP3904585B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
US8912025B2 (en) | Method for manufacture of bright GaN LEDs using a selective removal process | |
JP2006086516A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
JP2004031526A (ja) | 3族窒化物系化合物半導体素子の製造方法 | |
JP2011129765A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
JP5716524B2 (ja) | 発光素子の製造方法 | |
TW201603309A (zh) | 發光元件及其製造方法 | |
JP2012227187A (ja) | 半導体発光チップの製造方法および半導体発光チップ | |
JP4776478B2 (ja) | 化合物半導体素子及びその製造方法 | |
JP4683989B2 (ja) | 化合物半導体発光素子ウェハーの製造方法 | |
JP2022164879A (ja) | 発光素子の製造方法 | |
JP4594707B2 (ja) | 半導体チップ製造方法 | |
JP2009245967A (ja) | ZnO系半導体装置の製造方法及びZnO系半導体装置 | |
JP2006203251A (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
JP2016046461A (ja) | 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 | |
US7696068B2 (en) | Method for manufacturing vertical light-emitting diode | |
JP2007158130A (ja) | Iii族窒化物系化合物半導体光素子及びその製造方法 | |
US10937927B2 (en) | Group III nitride light-emitting element and method for producing the light-emitting element | |
JP3772807B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
JP2024056981A (ja) | 発光素子の製造方法 | |
JPWO2015140849A1 (ja) | 紫外線発光素子の製造方法、紫外線発光素子 | |
JP6865583B2 (ja) | 半導体デバイスのウェハーのスクライビング |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140430 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140430 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140623 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150123 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150217 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150302 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5716524 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |