JPH02302082A - 発光ダイオードの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発光ダイオードの製造方法に関し、特に赤外線
リモート・コントロール用のＧａＡｓ赤外線発光ダイオ
ードの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来より、ＧａＡｓ赤外発光ダイオードは、テレビジョ
ン・セット等の家庭電化製品のリモート・コントロール
用システムの発光源及び光結合装置用発光源として幅広
く用いられている。

具体的なＧａＡｓ赤外発光ダイオード・チップの製造方
法については、大別してエピタキシャル成長工程、電極
形成工程、ペレッタイズ工程の３工程に分離しうる。以
下順を追って説明する。

まず、エピタキシャル成長工程はＮ型ＧａＡｓ基板上に
、Ｎ型及びＰ型のＧａＡｓエピタキシャル層をＳｉ両性
不純物元素の反転を利用してそれぞれ連続成長する。

次に、エピタキシャル成長の終了した基板に所定の電極
をそれぞれ表裏面に形成する。ここで裏面電極蒸着以前
に、裏面となるＮ型ＧａＡｓ基板面は最終チップ仕上り
寸法を満たすよう研磨される。さらに、Ｎ型ＧａＡｓ基
板面が一般的に用られる。ここで発光波長９４０ｎｍ程
度の光がＮ型ＧａＡｓ基板中での透過率の良いことに着
目して、Ｎ型ＧａＡｓ基板上にはメタルマスク蒸着法に
より独立遊離電極（以下裏面ドツト電極と称す）が形成
され、電極のない結晶界面での光の内部反射を有効に活
用している。これによる発光出力に対する効果は裏面全
面蒸着した時に比べ約２割の向上が観測されている。

最後にペレッタイズ工程では表裏面電極形成済基板（以
下拡散済ウェーハと称する）を粘着テープに貼り付けた
後、ダイシング法にて所定寸法に切断分離される。その
後テープ引き伸しを実施した後、チップ側面に置部して
いるＰＮ接合の歪みを除去するなめ酸素あるいはアルカ
リ系のエツチング液によりチップ・エッチが行なわれる
。

次に本発明の要点にかかわる裏面ドツト電極のＮ型Ｇａ
Ａｓ基板との機械的密着強度の確認方法について記述す
る。当項目の選別については粘着テープ（例えば日東電
工（株）製ｒｓｐｖ−２２５Ｊ　）を室温に於いて、拡
散済ウェーハの裏面に貼り付け、ゴム・ローラ等で圧着
した後剥すことにより強制剥しチェックとして実施され
るのが一般的である。さらにその後粘着テープの糊によ
る汚染を除去する為選別後の拡散済ウェーハを強アルカ
リ性界面活性剤（例えば日化精工（株）製半導体化学浄
剤「クレール」）を純水で５倍に希釈した液により５０
℃３５分間の浸漬洗浄を実施する。

又、前述裏面ドツト電極とＮ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓ基板間の
機械的密着強度の弱いチップを搭載しなＧａＡｓ赤外発
光ダイオードについては、初期特性選別に於いて問題な
く、市場出荷後にユーザのプリント基板への半田実装時
に受ける熱スｌ−レス等により順方向電圧ＶＦが増加す
る等の特性変動を起す場合があるため、この種のチップ
を選別除去することは製品品質上の重要ポイントとなる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の発光ダイオードの製造方法における強制
剥しチェックについては以下に述べる２つの欠点がある
。

まず１つ目には検出能力のばらつきが大きいことがあげ
られる。１つには粘着テープ内の面内粘着力が均一でな
いこと、２つにはたとえ粘着力が均一であっても、粘着
テープを拡散済ウェーハ面内に等圧力をもって接着する
ことが困難である、という２つの理由に基づく。

２つ目には強制剥しチェック後の拡散済ウェーハ洗浄に
よる電極と結晶間のエツチング液による破壊があげられ
る。ｔａｉと結晶間の機械的密着強度を確認するために
、逆にその強度を低下せしめる工程が必要になるという
ことは致命的欠点となる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の発光ダイオードの製造方法は、発光面側に表面
電極及びグイ・ボンディング面側に複数の独立遊離電極
をそれぞれ設けなＬＥＤチップを有する発光ダイオード
の製造方法において、前記独立遊ｍｉｓ間の抵抗値又は
前記表面電極と前記独立遊離電極間の順方向電圧を測定
してＬＥＤチップの良否を判定する選別工程を有すると
いうものである。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を説明するための断面図であ
る。

不純物元素をＳｉとしたＮ型ＧａＡｓ基板１１上に、Ｇ
ａとＧａＡｓ多結晶とＳｉより構成される融液を用いて
、Ｎ型ＧａＡｓエピタキシャル層１２、Ｐ型ＧａＡｓエ
ピタキシャル層１３を連続成長した後、Ｐ型ＧａＡｓエ
ピタキシャル層１３上にＡｕ−Ｚｎ系貴金属により表面
電極１４の形成を行なう。次に、Ｎ型ＧａＡｓ基板１１
を研磨することにより所定のウェーハ厚を得る。しかる
後、当所磨面にメタルマスク蒸着方法によりＡｕ−Ｇｅ
系貴金属の蒸着を行ない裏面ドッＩ−電極１５を形成す
る。又、本工程については後に詳細を述べる。この段階
に於いて拡散済ウェーハが得られ本発明による選別を実
施する。

オート・ブローμのステージ１６に表面電極１４が接触
するように拡散済ウェーハを配置する。ここでステージ
１６の電位はフローティング状態とする。次に第１のプ
ローブ１７及び第２のプローブ１８は各々隣接する裏面
ドツト電極１５に電気的接続される。しかる後世プロー
ブ間にオート・テスタにより定電流ＩＣを加え、同時に
両プローブ間の電位差■ｃを測定する。以下具体的な数
値を用いて説明する。本実施例による拡散済ウェーハは
Ｎ型ＧａＡｓ基板１１の不純物濃度を５Ｘ１０１７ｃｍ
−’、裏面ドツト電ｔｉｋ１５の形状・寸法について、
形状は円形、さらに各ドツトの直径を７５μｍ、各ドツ
ト間隔を１５０μｍ、さらに裏面ドツト電極１５の構造
をＡｕＧｅ　（Ｇｅ］％重量比＞、ＡｕＮｉ　（Ｎｉ６
％重量比）、Ａｕの各種蒸着ソースを順番に真空抵抗加
熱蒸着により形成、しかる後４７０℃のＮ２ガス中で７
分の合金化処理を施すことにより得る。工。＝５０ｍＡ
としたとき、良品ＬＥＤチップについてはＶｃ＜０．Ｉ
Ｖの値を示す。一方、結晶表面が酸化されている状態、
あるいは有機物、金属により汚染されている状態の拡散
済ウェーハについては、Ｖｃ＞０．ＩＶの値を示し、中
には非線型動作を示すものもある。前述の機械的密着強
度不足の裏面ドツト電極１５は後者に属する。従って隣
接電極間抵抗の判定規格をＶｃ≦Ｏ，ＩＶと定めること
により各ＬＥＤチップの裏面ドツト電極につき良否判定
を下せる。この場合の判定規格電圧ＶＣは品質要求に応
じ任意に決定できる。不良ＬＥＤチップについてはオー
ト・ブローバ内蔵のマーカによりマーキングを行ない、
後のベレッタイズ工程に於いて各チップ切断分Ｍ後に除
去することを可能とする。

第２図は本発明の実施例２を説明するための断面図であ
る。

拡散済ウェーハの寸法・構造は実施例１と同じである。

拡散済ウェーハの表面電極１４とオート・ブローバのス
テージ１６が接触するように配置した後、第１のプロー
ブ１７と裏面ドツト電極１５の電気的接続を行なう。そ
の後第１のプローブ１７とステージ１６間にダイオード
に順方向電圧Ｖ、をかけ順方向電流ＩＰを流す。本実施
例ではＩｐ＝５０ｍＡの時のＶ、値を測定及び判定する
。この時ＶＰ≦１．３０Ｖの判定規格を設けることによ
り実施例１と同等の効果を得ることができる。又、この
実施例ではサイズの小さい裏面ドツト電極１５に対しプ
ローブが１本で測定可能であることから、作業性の大幅
な向上が見込める。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は裏面ドツト電極間の抵抗値
又は裏面ドツト電極と表面電極間の順方向電圧を測定す
ることにより不良ＬＥＤチップを除去できるので、従来
、裏面ドツト電極の機械的密着強度確認を強制剥しチェ
ックで行っていたのを電気的特性判定に置き代えること
による選別の自動化が可能となり作業能率が向上し、選
別後薬品処理が不要となることにより電極と結晶面との
間の破壊回避による歩留が向上するという効果がある。

以上ＧａＡｓ赤外発光ダイオードについて記述したが、
ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＡｆＧａＡｓ等を用いた可視発光
ダイオードにも本発明を適用しうろことは言うまでもな
い。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の実施例１を説明するための断面図、第
２図は本発明の実施例２を説明するための断面図である
。

１１−Ｎ型ＧａＡｓ基板、１２　・Ｎ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓ
エピタキシャル層、１３・・・Ｐ型ＧａＡｓエピタキシ
ャル層、１４・・・表面電極、１５・・・裏面ドツト電
極、１６・・・ステージ、１７・・・第１のプローブ、
１８・・・第２のプローブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発光面側に表面電極及びダイ・ボンディング面側に複数
   の独立遊離電極をそれぞれ設けたＬＥＤチップを有する
   発光ダイオードの製造方法において、前記独立遊離電極
   間の抵抗値又は前記表面電極と前記独立遊離電極間の順
   方向電圧を測定してＬＥＤチップの良否を判定する選別
   工程を有することを特徴とする発光ダイオードの製造方
   法。