JP5741582B2 - 発光素子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハを分割して発光素子を得る発光素子の製造方法に関する。

半導体プロセスでは、フォトリソグラフィ、真空蒸着等を用いて、半導体ウエハ上に整列配置した多数の半導体素子部（発光素子部）を同時に形成している。そして、同時に形成した発光素子部の間には、発光素子部を分割するための分割領域が形成され、この分割領域の中央に沿った分割ラインをダイシング等により縦横に切断することで、発光素子部を個々の矩形の半導体チップ（発光素子）として分割している。

また、発光素子のコストダウンのために発光素子の面積の小型化が図られたが、発光素子の大きさが小さくなるにしたがって、半導体ウエハに占める分割領域の面積が大きくなる。そのため、半導体ウエハにおける発光素子の取り個数を増やすためには、分割領域をいかに有効に狭くするかが問題となっていた。

そこで、例えば特許文献１には、縦分割領域の幅と横分割領域の幅が相互に異なるように半導体ウエハを形成すること、半導体素子の長い辺に沿って延在する方向の分割領域の幅を狭く（短い辺は幅を広く）することが記載されている。また特許文献２には、ステッパ用のアライメントマークのあるダイシングラインの幅を広くした半導体ウエハについて記載されている。さらに特許文献３には、半導体ウエハのチッピングが発生しにくい、オリエンテーションフラットと水平方向に、半導体素子部の短辺が沿うように配置することで、この短辺に沿った分割領域の幅を狭くすることが記載されている。

特開平１１−２３３４５８号公報 特開２０００−１２４１５８号公報 特開２００２−２４６３３４号公報

しかしながら、従来の技術においては、以下に述べる問題がある。
Ｃ面を主面とするサファイア基板上にＧａＮ系半導体を積層して半導体ウエハを分割する場合、サファイアの結晶性の影響により割断狙い位置である割断起点と、割断される位置である割断位置とにずれが生じる。すなわち、半導体ウエハを分割する際、サファイア基板は、所定の結晶方向においては、分割領域の割断起点から半導体ウエハの厚み方向に対して半導体ウエハ断面視で斜め方向に割れる。このずれが発光素子の特性や発光素子の取り個数に影響する。

しかし前記した従来の技術では、発光素子の取り個数を増大させるためや、発光素子の機械的強度を劣化させないために所定の分割領域の幅を狭くしたものであり、前記のずれについては考慮されていない。そのため、分割の際のずれによって割断位置が発光素子に近くなりすぎることで、発光素子の外観が不良になるという問題がある。また、ずれによって発光素子部の活性層に損傷が起き、これにより、発光素子の出力低下やリークが発生するという問題がある。

ここで、ずれを考慮して割断起点と割断位置をオフセットさせて割断することも行なわれているが、分割領域の割断起点と、発光素子部において活性層の存在しないＮ電極の位置との関係について考慮されたものはない。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、半導体ウエハの分割時の割断による発光素子への悪影響を低減することができる発光素子の製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る発光素子の製造方法は、Ｃ面を主面とするサファイア基板上にＧａＮ系半導体を積層して複数個の矩形状の発光素子部を縦横方向に整列配置し、前記サファイア基板のＡ面と平行の方向に沿って分割する横分割領域の幅が、前記Ａ面と垂直の方向に沿って分割する縦分割領域の幅よりも狭く、前記発光素子部のＮ電極が前記縦分割領域側の少なくとも一方側に配置された半導体ウエハを、割断起点をサファイア基板の−Ｃ面側に設けて、分割して発光素子とする発光素子の製造方法であって、前記半導体ウエハを準備するウエハ準備工程と、前記準備した半導体ウエハを分割するウエハ分割工程と、を含み、前記ウエハ分割工程において、前記縦分割領域では、当該縦分割領域の幅方向の中央線から幅方向の一方側に所定距離ずらした線位置を前記割断起点として分割することを特徴とする。なお、−Ｃ面とは、Ｃ面を表と定義したときの裏を意味する。

このような製造方法によれば、ウエハ準備工程で準備された半導体ウエハにおいて、横分割領域の幅が縦分割領域の幅よりも狭いことで、発光素子の取り個数、あるいは、活性層（Ｐ層）の面積の増大を図ることができる。また、縦分割領域の幅を狭くすることがないため、発光素子部の損傷が低減される。さらに、Ｎ電極が縦分割領域側の少なくとも一方側に配置されていることで、チッピングが発生しやすい縦分割領域側における活性層の存在する範囲が減少するため、発光素子部の損傷が低減される。そして、ウエハ分割工程において、縦分割領域の割断起点をずらして分割することで、発光素子の外観不良や発光素子部の損傷が低減される。

本発明に係る発光素子の製造方法は、前記サファイア基板上に複数の凸部が形成されており、前記凸部は、すべての凸部において、上部が上面視で同一形状、かつ頂部が同一方向を向いた多角形であり、前記多角形の頂部の一つが前記縦横方向のうち横方向において、左側を向いているときは、前記中央線の右側に前記線位置をずらし、右側を向いているときは、前記中央線の左側に前記線位置をずらすことを特徴とする。

このような製造方法によれば、凸部における多角形の頂部の向きに対応して、中央線の左右のいずれかに割断起点の線位置を決定することができるため、割断起点の線位置の決定が容易になる。なお、中央線とは、縦分割領域における幅方向の中央の線位置である。

本発明に係る発光素子の製造方法は、前記発光素子部のＮ電極が、両側の前記縦分割領域のうち、少なくとも前記Ｎ電極が前記線位置に近くなる側に配置されていることが好ましい。

このような製造方法によれば、発光素子部における損傷がより生じやすい側にＮ電極が配置されるため、発光素子部の損傷がより低減される。

本発明に係る発光素子の製造方法は、前記発光素子部が長方形であり、前記長方形の短辺が前記縦分割領域と平行に形成されていることを特徴とする。

このような製造方法によれば、チッピングが発生しやすい縦分割領域側に発光素子部の長方形の短辺があるため、縦分割領域の割断による発光素子部の活性層の損傷が低減される。また、横分割領域の幅を狭めるため、長方形の長辺が縦分割領域と平行に形成された場合と比べ、発光素子の取り個数、あるいは、活性層の面積の増大を図ることができる。

本発明に係る発光素子の製造方法は、前記発光素子部が正方形であってもよい。このような上面視で正方形の発光素子についても、発光素子への悪影響が低減され、また、発光素子の取り個数、あるいは、活性層の面積の増大を図ることができる。

本発明に係る発光素子の製造方法によれば、発光素子における外観不良の発生を低減させることができる。また、発光素子部の損傷を低減することができるため、発光素子の出力低下やリークの発生を低減することができる。これらにより、発光素子への悪影響を低減することができ、不良の発光素子の発生率を低減することができる。さらに、横分割領域の幅を狭めることで、発光素子の取り個数の増大や、活性層の増大を図ることができる。

（ａ）は本発明の実施形態に用いる半導体ウエハの構成を示す平面図、（ｂ）は発光素子の平面図である。 （ａ）はサファイア結晶の構造を示す斜視図、（ｂ）はサファイア結晶の集合体を示す平面図である。 発光素子部と分割領域の構成を示す平面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、分割領域の幅および発光素子部の配置等と、活性層の面積および割断影響範囲について説明するための平面図である。 （ａ）は凸部の形状と頂部の方向を示す平面図、（ｂ）は、斜め方向への割断の様子を示す斜視図である。 （ａ）は凸部の形状と頂部の方向を示す平面図、（ｂ）は、斜め方向への割断の様子を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に用いる半導体ウエハにおける、発光素子部と分割領域の構成を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態に係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。なお、各図面が示す部材のサイズや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
なお、各図面は原則として、紙面上、オリエンテーションフラット（以下、適宜、オリフラという）（Ａ面）を下または手前とする（ただし図２（ａ）は、濃色部分がＡ面である）。また、本実施形態において方向を説明する場合は、紙面に対してオリフラを下または手前にしたときに、紙面に対して左側を「左」、紙面に対して右側を「右」とする。

≪発光素子の製造方法≫
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、発光素子５の製造方法は、Ｃ面を主面とするサファイア基板上１上にＧａＮ系半導体を積層して複数個の矩形状の発光素子部２を縦横方向に整列配置した半導体ウエハ１００を、割断起点１２ａ，１２ｂ（図３参照）をサファイア基板１の−Ｃ面側に設けて、分割して発光素子（半導体チップ）５を製造する方法であって、ウエハ準備工程と、ウエハ分割工程と、を含むものである。ここで、縦横方向は、サファイア基板１のＣ面内でみて、サファイア基板１のＡ面に対して、垂直な方向が縦方向、平行な方向が横方向になる。またＡ面をオリエンテーションフラット３とするサファイア基板１を例にとるとわかりやすいので、実施の形態ではオリエンテーションフラット３も交えて説明する。
以下、各工程について説明する。

＜ウエハ準備工程＞
ウエハ準備工程は、半導体ウエハ１００を準備する工程である。
まず、半導体ウエハ１００の構成について説明する。

［半導体ウエハ］
図１（ａ）に示すように、半導体ウエハ１００は、サファイア基板１上に、縦横方向に整列配置された上面視で長方形の複数個の発光素子部２と、サファイア基板１のＡ面３と平行の方向に沿って分割する横分割領域４ｂと、Ａ面３と垂直の方向に沿って分割する縦分割領域４ａと、を備える（縦分割領域４ａ、横分割領域４ｂは、以下、適宜、分割領域４ａ，４ｂという）。

（サファイア基板）
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、サファイア基板１は、所定のサファイア結晶構造を持つサファイア結晶１０の集合体でできており、Ｃ面を主面とする。このサファイア基板１は、サファイアの結晶性により割れやすい方向（裂開方向）がある。図２（ｂ）の矢印は、サファイア基板１の割れやすい方向を示しており、例えば、図２（ｂ）の太線に沿って割れが生じやすい。

そして、Ａ面（１１−２０）３に垂直な方向がこの割れやすい方向であり、この方向、すなわち、結晶方位＜１１−２０＞に沿って縦分割領域４ａを形成する。一方、Ａ面（１１−２０）３に平行（Ｍ面（１−１００）に垂直）な方向が割れにくい方向であり、この方向、すなわち、結晶方位＜１−１００＞に沿って横分割領域４ｂを形成する。なお、結晶方位＜１−１００＞方向に対して、結晶方位＜１１−２０＞方向のほうが、半導体ウエハ１００を分割した際にチッピングが発生しやすい。

そして、結晶方位＜１−１００＞方向と平行に直線的に切り欠かれたオリエンテーションフラット（オリフラ）３が設けられている。このオリフラ３は、通常、Ａ面３をオリフラ面として結晶方位＜１−１００＞方向と平行に設けることから、このオリフラ３を指標にして縦分割領域４ａと横分割領域４ｂを決定する。

ここで、サファイア基板１上には、複数の凸部４０（図５（ａ）、図６（ａ）参照）が形成されていることが好ましい。
半導体ウエハ１００において、Ｃ面を主面とし、Ａ面３をオリフラ面としたサファイア基板１を用いると、マスクパターンの形状、エッチング条件（エッチャントの種類、エッチング時間等）によって、Ｃ面に所定形状の凸部４０を形成することができる。

平坦なサファイア基板１を有する半導体発光素子の場合、半導体層中を横方向に伝搬している光は伝搬している間に半導体層や電極に一部が吸収され、半導体層から出るまでに減衰する。しかし、凸部４０を設けると、凸部４０による光の散乱・回折効果により、サファイア基板１上方または下方への光束が多くなり、発光素子の発光面を正面から観察したときの輝度（＝正面輝度）を高めることができる。また、凸部４０による光の散乱・回折効果により、半導体層中を横方向に伝播する光を減らし、伝播中の吸収ロスを低減して発光の総量を高めることができる。しかも、サファイア基板１表面部分に凸部４０を形成しても、半導体層には凸部４０による結晶欠陥が殆ど成長しないので、前記の高い外部量子効率を安定に確保できる。

そして凸部４０は、すべての凸部４０において、上部が上面視で同一形状、かつ頂部（鋭角）４１が同一方向を向いた多角形の形状をしている（図５（ａ）、図６（ａ）参照）。多角形としては、例えば三角形、平行四辺形または六角形、好ましくは正三角形、菱形または正六角形が挙げられる。なお、凸部４０を多角形にするとは、基板上面から観察した場合の平面形状を多角形にすることをいう。すなわち、Ｃ面から向かって見た場合に、凸部４０の上部が多角形であればよく、凸部４０の底面形状は円形や多角形であってもよい。また、凸の断面形状については、台形であることが好ましい。このような断面形状とすることにより、光の散乱および回折効率を高めることができる。なお、凸部４０の平面形状および断面形状は、幾何学的に完全な多角形または台形である必要はなく、加工上の理由等から角が丸みを帯びていてもよい。

そして、この多角形の頂部４１の一つの向きが、オリフラ面に対して平行な方向と一致する傾向があり、さらに、頂部４１が左右のどちらかを向く傾向がある。そして、後記するように、この向きに対応して、中央線１１の左右のいずれかに割断起点１２ａの線位置を決定することができる。なお、製造上は凸部４０の大きさ、および、相互の間隔は１０μｍ以下とするのがよい。さらに５μｍ以下とすることで、散乱面が増えるため好ましい。

サファイア基板１上に凸部４０を形成する方法は、特に限定されず、当該分野で公知の方法によって形成することができる。例えば、適当な形状のマスクパターンを用いて、後記するようなドライエッチングまたはウェットエッチング等のエッチングを行なう方法が挙げられる。中でも、ウェットエッチングが好ましい。この場合のエッチャントは、例えば、硫酸とリン酸との混酸、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、リン酸、ピロ硫酸カリウム等が挙げられる。

凸部４０の形状は、例えば、用いるマスクパターンの形状、エッチング方法および条件を適宜調整して制御することができる。この際のマスクパターンの材料および形状は、例えば、絶縁膜（レジスト、ＳｉＯ_２等）によって形成することができ、円形、楕円形、三角形または四角形等の多角形状の繰り返しパターン等が挙げられる。このようなマスクパターンの形成は、フォトリソグラフィおよびエッチング工程等の公知の方法により実現することができる。

マスクパターンの形成のためのエッチング方法は、例えば、ドライエッチングまたはウェットエッチング等、当該分野で公知の方法を利用することができる。例えば、ドライエッチングとしては、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング、イオンミリング、集束イオンビームエッチング、ＥＣＲエッチング等が挙げられる。ウェットエッチングのエッチャントは、前記したものと同様のものが例示される。

（発光素子部）
図１（ａ）に示すように、発光素子部２は、サファイア基板１上にＧａＮ系半導体を積層してサファイア基板１の縦横方向に複数個を整列配置したものである。発光素子部２の形状は、上面視で矩形状からなるものであり、ここでは長方形であって、この長方形の短辺が縦分割領域４ａと平行に形成されている。このような構成とすれば、縦分割領域４ａ側に発光素子部２の長方形の短辺があるため、縦分割領域４ａの割断による発光素子部２の発光層、すなわち活性層（Ｐ層）３０（図３参照）の損傷が低減され、割断の影響（割断影響）が低減する。また、横分割領域４ｂの幅を狭めるため、その分、発光素子部２を大きくする場合には、長方形の長辺が縦分割領域４ａと平行に形成された場合と比べ、活性層３０の面積を大きくすることができる。また、発光素子部２を縦方向に詰めて配置する場合には、発光素子５の取り個数の増大を図ることができる。ただし、半導体ウエハ１００のサイズや、発光素子部２のサイズおよび数等によっては、長方形の短辺が縦分割領域４ａと平行に形成されていてもよく、また、後記するように、発光素子部２の形状は、上面視で正方形であってもよい。

また、発光素子部２のＮ電極２０（図３参照）は、縦分割領域４ａ側の少なくとも一方側に配置されている。縦分割領域４ａは、ウエハを分割する際にチッピングが発生しやすいことから、縦分割領域４ａに接する発光素子部２両側の活性層３０を損傷させやすい。しかし、Ｎ電極２０が存在する領域は活性層３０が存在しないため、縦分割領域４ａ側にＮ電極２０を配置することで縦分割領域４ａ側における活性層３０の存在する範囲が減少し、活性層３０の損傷が低減される。

ここで、図３に示すように、Ｎ電極２０は、両側の縦分割領域４ａのうち、少なくとも縦分割領域４ａの幅方向の中央線１１から幅方向の一方側に所定距離ずらした割断起点１２ａの線位置に近くなる側に配置されていることが好ましい。縦分割領域４ａでは、割断起点１２ａをずらした側の発光素子部２の活性層３０のほうが、割断起点１２ａからの距離が近くなるため、割断影響をより受けやすくなる。Ｎ電極２０が存在する領域は、活性層３０が存在しないため、両側の縦分割領域４ａのうち、縦分割領域４ａの幅方向の中央線１１から幅方向の一方側に所定距離ずらした割断起点１２ａの線位置に近くなる側にＮ電極２０を配置することで、活性層３０の損傷がより低減され、割断影響の範囲を低減することができる。なお、Ｎ電極２０は、前記線位置に近くなる側にのみ配置されていてもよく、縦分割領域４ａの両側に配置されていてもよい。

（分割領域）
図１（ａ）に示すように、分割領域４ａ，４ｂは、発光素子部２を半導体ウエハ１００から分割するための領域であり、サファイア基板１のＡ面３と平行の方向に沿って分割する横分割領域４ｂと、サファイア基板１のＡ面３と垂直の方向に沿って分割する縦分割領域４ａと、からなる。この分割領域４ａ，４ｂにおいては、横分割領域４ｂの幅βが、縦分割領域４ａの幅αよりも狭く形成されている。このように、チッピングの発生しにくい横分割領域４ｂの幅βを狭くすることで、発光素子５の取り個数、あるいは、活性層３０の面積の増大を図ることができる。また、縦分割領域４ａの幅αを狭くすることがないため、発光素子部２の損傷を低減することができる。分割領域４ａ，４ｂの幅α，βは、半導体ウエハ１００や発光素子部２のサイズ等により異なるが、例えば、縦分割領域４ａで１５〜７０μｍ、横分割領域４ｂで１０〜６０μｍである。

ここで、図４および表１を参照して、分割領域４ａ，４ｂの幅および発光素子部２の配置等と、活性層３０の面積および割断影響範囲について説明する。
ここでは、表計算ソフトにおいて、多数の網目状の正方形からなるセル上に、図４（ａ）〜（ｄ）の形態の発光素子部２を作図し、セル数を計測することで、分割領域４ａ，４ｂの幅および発光素子部２の配置等と、活性層３０の面積および割断影響範囲について考察した。

図４（ａ）は、縦分割領域４ａの幅と横分割領域４ｂの幅が同じ、かつ発光素子部２を縦（長辺が縦分割領域４ａと平行）にしたものである。図４（ｂ）は、横分割領域４ｂの幅を狭め、かつ発光素子部２を縦（長辺が縦分割領域４ａと平行）にしたものである。図４（ｃ）は、横分割領域４ｂの幅を狭め、かつ発光素子部２を横（長辺が横分割領域４ｂと平行）にし、さらにＮ電極２０を、両側の縦分割領域４ａのうち、Ｎ電極２０が割断起点１２ａの線位置に近くなる側と反対の側にのみ配置したものである。図４（ｄ）は、横分割領域４ｂの幅を狭め、かつ発光素子部２を横（長辺が横分割領域４ｂと平行）にし、さらにＮ電極２０を、両側の縦分割領域４ａのうち、Ｎ電極２０が割断起点１２ａの線位置に近くなる側にのみ配置したものである。なお、図４（ａ）〜（ｄ）において、割断起点１２ａは半導体ウエハ１００の裏面に、割断位置１３は表面（Ｃ面）にあるものとする。また、割断影響範囲は、発光素子部２の縦辺が割断起点１２ａに近くなる側のほうが割断の影響をより受けやすいことかから、この側について考察した。

表１に示すように、図４（ａ）に比べ、図４（ｂ）〜（ｄ）のように横分割領域４ｂの幅を狭くしたほうが、活性層３０の面積を大きくすることができる。また、図４（ａ）〜（ｄ）のように縦分割領域４ａの幅が同一であれば、割断起点１２ａから活性層３０までの距離は同じである。そして、図４（ａ）に比べ、図４（ｂ）は、活性層３０の面積が増えたため、割断影響範囲はやや大きくなっているが、図４（ｃ）のように、縦分割領域４ａ側を短辺とすれば割断影響範囲を小さくできる。また、図４（ｄ）のように、Ｎ電極２０を割断起点１２ａの線位置に近くなる側にのみ配置すれば、Ｎ電極２０が存在する分、割断影響範囲をさらに小さくすることができる。

［半導体ウエハの製造方法］
半導体ウエハ１００の製造は、従来公知の方法に従い、例えば、オリフラ３が設けられたサファイア基板１の片面（Ｃ面）に、フォトリソグラフィ、真空蒸着等を用いてＧａＮ系半導体を積層して複数個の矩形状の発光素子部２を縦横方向に整列配置することにより行なう。そして、同時に形成した発光素子部２の間には、発光素子部２を分割するための分割領域４ａ，４ｂが形成されるが、横分割領域の幅βが縦分割領域４ａの幅αよりも狭くなるように、分割領域４ａ，４ｂの幅を適宜調整する。

＜ウエハ分割工程＞
ウエハ分割工程は、前記準備した半導体ウエハ１００を分割する工程である。
半導体ウエハ１００の分割は、縦分割領域４ａの割断起点１２ａ、および、横分割領域４ｂの割断起点１２ｂに沿ってブレードで切断するダイシング方法、または、分割領域４ａ，４ｂの割断起点１２ａ，１２ｂに沿って割るスクライブ方法等、従来公知の方法により行なうことができる。

例えば、まず、割断狙い位置である割断起点１２ａ，１２ｂを−Ｃ面側（裏面側）に設定した後、レーザ光による照射を行って、割断起点１２ａ，１２ｂの線位置に破断線（変質部）を形成する。レーザ光は、パルスレーザを発生するレーザ、多光子吸収を起こさせることができる連続波レーザ等、種々のものを用いることができる。中でも、フェムト秒レーザ、ピコ秒レーザ、ナノ秒レーザ等のパルスレーザを発生させるものが好ましい。また、その波長は特に限定されるものではなく、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＶＯ_４レーザ、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ、チタンサファイアレーザ等による種々のものを利用することができる。

ここで、レーザ光の照射は、半導体層での吸収を考慮して、半導体ウエハ１００の−Ｃ面側から行なう。なお、ここでの−Ｃ面側の「側」とは、少なくとも厚み方向中点より−Ｃ面側であることを意味する。すなわち、半導体ウエハ１００は、裏面から割断する。このようにして活性層３０へのレーザ光の照射を回避することによって、発光効率の低下を最小限にとどめることができる。

そして、ダイシング方法を用いる場合、所定のダイシングする準備を整えて、所定の幅のダンシングブレードを用いて分割領域４ａ，４ｂの割断起点１２ａ，１２ｂに沿ってダイシングを行ない、半導体ウエハ１００を分割する。スクライブ方法を用いる場合は、分割領域４ａ，４ｂの割断起点１２ａ，１２ｂに沿って、クラッキングさせることで半導体ウエハ１００を分割する。これらにより、半導体ウエハ１００から多数の発光素子５を得ることができる。

ここで、縦分割領域４ａでは、従来技術について説明したとおり、半導体ウエハ１００を分割する際、縦分割領域４ａの割断起点１２ａから、半導体ウエハ１００の厚み方向に対して、ウエハ断面視で斜め方向に割れる（図５（ｂ）、６（ｂ）参照）。そのため、本発明においては、図３に示すように、縦分割領域４ａでは、縦分割領域４ａの幅方向の中央線１１から幅方向の一方側に所定距離ずらした線位置を割断起点１２ａとして分割する。このようにして割断起点１２ａと、割断位置１３をオフセットすることで、割断位置１３が活性層３０に近くなりすぎることがなく、発光素子部２の損傷を低減することができる。また、外観不良による不良品の発生を抑制することができる。

この斜め方向は、サファイア基板１よって、オリフラ面（Ａ面３）を正面にし、割断起点１２ａを下にしたときに、傾斜面が左上を向く場合を「右斜め」（図６（ｂ）参照）、傾斜面が右上を向く場合を「左斜め」（図５（ｂ）参照）とすると、割断起点１２ａの線位置は、右斜めの場合は中央線１１の左側（図６（ｂ）参照）、左斜めの場合は中央線１１の右側（図５（ｂ）参照）にずらす。ずらす距離は、半導体ウエハ１００や発光素子部２のサイズ、発光素子部２の数等により適宜調整すればよいが、例えば、１〜１５μｍである。

この斜め方向は、サファイア基板１の試し割りにより確認することができる。また、前記したサファイア基板１上に形成された、凸部４０における多角形の頂部４１の向きによって確認することもできる。この凸部４０における頂部４１の方向と、割れにおける斜め方向の関係について、図５、６を参照して説明する。
図５（ａ）、図６（ａ）に示すように、凸部４０は、すべての凸部４０において、上部が上面視で同一形状、かつ頂部４１が同一方向を向いた三角形の形状をしている。

そして、例えば、オリフラ面を手前にしたときに、図５（ａ）に示すように頂部４１の一つが上面側から見て左を向いている場合には、図５（ｂ）に示すように左斜めに割れが生じ、図６（ａ）に示すように頂部４１の一つが上面側から見て右を向いている場合には、図６（ｂ）に示すように右斜めに割れが生じる。このような頂部４１の方向と、割れにおける斜め方向の関係について予め確認しておけば、頂部４１の向きによって、割断起点１２ａの線位置を決定することができるため、線位置の決定が容易となる。さらには、Ｎ電極２０について、発光素子部２の両側の縦分割領域４ａのうち、Ｎ電極２０が線位置に近くなる側にのみ配置する場合、頂部４１の向きによって、Ｎ電極２０の配置を決定することができる。なお、凸部４０における頂部４１の方向と、割れにおける斜め方向の関係については、基板メーカーに予め確認しておくこともできる。

そして、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、多角形の頂部４１の一つが縦横方向のうち横方向において、すなわち、オリフラ面を手前にして左側を向いているときは、左斜めに割れが生じるため、中央線１１の右側に割断起点１２ａの線位置をずらし、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、右側を向いているときは、右斜めに割れが生じるため、中央線１１の左側に割断起点１２ａの線位置をずらす。このように、多角形の頂部４１の向きに対応して、前記中央線１１の左右のいずれかに割断起点１２ａ線位置を決定する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
例えば、他の実施形態として、発光素子部が正方形である半導体ウエハについても適用することができる。

≪他の実施形態≫
発光素子の製造方法は、Ｃ面を主面とするサファイア基板上にＧａＮ系半導体を積層して複数個の正方形の発光素子部を縦横方向に整列配置した半導体ウエハを、割断起点をサファイア基板の−Ｃ面側に設けて、分割して発光素子を製造する方法であって、ウエハ準備工程と、ウエハ分割工程と、を含むものである。

図７に示すように、半導体ウエハ１００Ａは、サファイア基板上に、縦横方向に整列配置された上面視で正方形の複数個の発光素子部２Ａと、サファイア基板のＡ面と平行の方向に沿って分割する横分割領域４ｂと、Ａ面と垂直の方向に沿って分割する縦分割領域４ａと、を備える。

また、発光素子部２ＡのＮ電極２０Ａは、ここでは、縦分割領域４ａ側にそれぞれ３個ずつ設けられている。ただし、発光素子部２ＡのＮ電極２０Ａは、縦分割領域４ａ側の少なくとも一方側に配置されていればよく、両側の縦分割領域４ａのうち、縦分割領域４ａの幅方向の中央線１１から幅方向の一方側に所定距離ずらした線位置に近くなる側にのみ配置されていることが好ましい。
その他、ウエハ準備工程、ウエハ分割工程につては、前記した発光素子の製造方法と同様である。

≪その他≫
発光素子部２，２ＡのＮ電極２０，２０Ａの個数は特に限定されるものではなく、１個でもよく、２個以上であってもよい。
さらに、本発明を行うにあたり、前記各工程に悪影響を与えない範囲において、前記各工程の間あるいは前後に、前記した工程以外の工程を含めてもよい。例えば、サファイア基板を洗浄する基板洗浄工程や、ごみ等の不要物を除去する不要物除去工程や、半導体ウエハの裏面からサファイア基板を研削（バックグラインド）して所望の厚さに加工する板厚調整する板厚調整工程や、発光素子の切断面を研磨等する仕上げ工程等を含めてもよい。

１ サファイア基板
２，２Ａ 発光素子部
３ オリエンテーションフラット
４ａ 縦分割領域
４ｂ 横分割領域
５ 発光素子（半導体チップ）
１０ サファイア結晶
１１ 中央線
１２ａ，１２ｂ 割断起点
１３ 割断位置
２０，２０Ａ Ｎ電極
３０，３０Ａ 活性層
４０ 凸部
４１ 頂部
１００，１００Ａ 半導体ウエハ
α 縦分割領域の幅
β 横分割領域の幅

Claims (5)

1. Ｃ面を主面とするサファイア基板上にＧａＮ系半導体を積層して複数個の矩形状の発光素子部を縦横方向に整列配置し、前記サファイア基板のＡ面と平行の方向に沿って分割する横分割領域の幅が、前記Ａ面と垂直の方向に沿って分割する縦分割領域の幅よりも狭く、前記発光素子部のＮ電極が前記縦分割領域側の少なくとも一方側に配置された半導体ウエハを、割断起点をサファイア基板の−Ｃ面側に設けて、分割して発光素子とする発光素子の製造方法であって、
   前記半導体ウエハを準備するウエハ準備工程と、
   前記準備した半導体ウエハを分割するウエハ分割工程と、を含み、
   前記ウエハ分割工程において、前記縦分割領域では、当該縦分割領域の幅方向の中央線から幅方向の一方側に所定距離ずらした線位置を前記割断起点として分割することを特徴とする発光素子の製造方法。
2. 前記サファイア基板上に複数の凸部が形成されており、前記凸部は、すべての凸部において、上部が上面視で同一形状、かつ頂部が同一方向を向いた多角形であり、前記多角形の頂部の一つが前記縦横方向のうち横方向において、左側を向いているときは、前記中央線の右側に前記線位置をずらし、右側を向いているときは、前記中央線の左側に前記線位置をずらすことを特徴とする請求項１に記載の発光素子の製造方法。
3. 前記発光素子部のＮ電極は、両側の前記縦分割領域のうち、少なくとも前記Ｎ電極が前記線位置に近くなる側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光素子の製造方法。
4. 前記発光素子部が長方形であり、前記長方形の短辺が前記縦分割領域と平行に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発光素子の製造方法。
5. 前記発光素子部が正方形であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発光素子の製造方法。

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