JPH08274371A - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents

半導体発光素子及びその製造方法

Info

Publication number
JPH08274371A
JPH08274371A JP10015495A JP10015495A JPH08274371A JP H08274371 A JPH08274371 A JP H08274371A JP 10015495 A JP10015495 A JP 10015495A JP 10015495 A JP10015495 A JP 10015495A JP H08274371 A JPH08274371 A JP H08274371A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
sapphire substrate
groove
light emitting
semiconductor layer
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.)
Pending
Application number
JP10015495A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Shibata
直樹 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Gosei Co Ltd filed Critical Toyoda Gosei Co Ltd
Priority to JP10015495A priority Critical patent/JPH08274371A/ja
Publication of JPH08274371A publication Critical patent/JPH08274371A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0201Separation of the wafer into individual elements, e.g. by dicing, cleaving, etching or directly during growth
    • H01S5/0202Cleaving
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/0213Sapphire, quartz or diamond based substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/30Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/323Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/32308Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
    • H01S5/32341Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP

Landscapes

  • Dicing (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体発光素子の発光輝度及び歩留りを良く
し、発光時に生じる熱を起因とする半導体層の劣化, 低
寿命化を克服すること。 【構成】サファイア基板1 と少なくとも窒素とガリウム
を含み, 窒化ガリウム系化合物半導体のn層とp層が積
層して発光素子を形成した, 窒化ガリウム系化合物半導
体から成る半導体層2 とから成る半導体ウエハ100((a)
図) に対し, ダイサーによりサファイア基板1 の下面1a
に溝部3 を, その底面3aとサファイア基板1 の上面1bと
の間隔がほぼ100 μmとなるように形成((b)図) 。次
に, スクライバーにより, 溝部3 の底面3aにスクライブ
ライン4 を形成((c)図) 。続いて, スクライブライン4
に沿って, ローラにより荷重を加え, 半導体ウエハ100
を切断することにより, 半導体層2 の表面2aの面積がサ
ファイア基板1 の下面1aの面積より大きい半導体チップ
10を形成((d)図) 。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、青色発光ダイオード、
青色レーザダイオード等の発光素子に用いられるサファ
イアを基板とする半導体発光素子及びその製造方法に関
し、特に、サファイア基板上に積層された窒化ガリウム
系化合物半導体発光素子及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体発光素子の製造方法として
は、図3に示される方法が知られている(特開平5−3
15646号公報)。この方法では、まず、サファイア
基板11上に窒化ガリウム系化合物半導体層12が形成
された半導体ウエハ101(図3(a))に対して、半
導体層12の側からダイサーにより100μm以下の溝
13を形成する(図3(b))。次に、サファイア基板
11側を研磨し、基板11の厚さを150μmに調整す
る(図3(c))。続いて、溝13に対して、スクライ
バーにより基板11の厚さの5%以上の深さのスクライ
ブライン14を形成する(図3(d))。このスクライ
ブライン14に沿って、基板11側からローラーにより
圧力を加え、半導体ウエハ101の分離を行い(図3
(e))、半導体チップ20を製造するというものであ
る。このようにして形成された半導体チップ20の平面
図を図4(a)に、その正面断面図を図4(b)にそれ
ぞれ示す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法により製造された半導体チップ20は、半導体層12
の側からスクライバーにより溝13が形成されるため
に、半導体層12の面積が小さくなり、発光輝度が低く
なると共に、半導体チップ20の製品歩留りも良くない
という問題がある。また、上記方法でチップ20の半導
体層12の面積を大きくしようとすれば、半導体層12
の発光に伴い熱が発生し、半導体層12が温度上昇する
ため、チップ20が劣化し、その寿命が低下し、著しく
製品の信頼性が低下する。半導体層12の温度上昇を防
止するために、半導体チップ20の体積を大きくする必
要がある。そのためには板厚の厚いサファイア基板11
を用いねばならないが、溝13を深く形成する際に半導
体層12に欠けやキズ等の損傷を生じるためにサファイ
ア基板11の板厚を厚くすることは実用上問題があっ
た。加えて、溝13を形成する際に、その深さが限定さ
れるために、溝13にスクライブライン14をを形成し
ただけでは、板厚が厚いとウエハ101を切断すること
ができず、溝13の形成の後にサファイア基板11を研
磨してサファイア基板11を所定の板厚に形成する必要
があった。
【0004】従って、本発明の目的は、半導体ウエハの
サファイア基板側から溝及びスクライブラインを形成す
ることにより、半導体層の面積を大きくし、発光輝度が
高く、製品歩留りの良い半導体発光素子及びその製造方
法を提供することである。合わせて、サファイア基板の
板厚が厚くても、半導体層に損傷を与えることなく、溝
を形成することにより、半導体発光素子の体積を大きく
して、発光に伴って生じる半導体層の熱を移動させ、熱
による製品の劣化及び低寿命化を克服し、信頼性の高い
半導体発光素子及びその製造方法を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の構成は、サファイア基板上に半導体層が積
層形成された半導体ウエハから半導体発光素子を製造す
る方法であって、サファイア基板の下面側から、半導体
層に達しない深さで溝部を形成する工程と、溝部の形成
の後に、その溝部にスクライブラインを形成する工程
と、スクライブラインの形成の後に、そのスクライブラ
インに沿って半導体ウエハを切断する工程とから構成さ
れたことを特徴とする。
【0006】また、第二の発明の構成は、溝部の底とサ
ファイア基板の上面との間隔は、70μm以上100μ
m以下であることを特徴とする。
【0007】第三の発明の構成は、サファイア基板上に
半導体層が積層形成された半導体ウエハから切り出され
ることにより形成された半導体発光素子であって、サフ
ァイア基板の下面側から、半導体層に達しない深さで溝
部が形成され、溝部が形成された後に、その溝部にスク
ライブラインが形成され、スクライブラインが形成され
た後に、そのスクライブラインに沿って半導体ウエハが
切断されることにより、半導体層側の面積が、サファイ
ア基板側の面積より大きく形成されたことを特徴とす
る。
【0008】第四の発明の構成は、溝部の底とサファイ
ア基板の上面との間隔は、70μm以上100μm以下
に形成されたことを特徴とする。
【0009】
【作用及び効果】上記構成から成る本発明の第一の作用
は、サファイア基板上に半導体層が積層形成された半導
体ウエハのサファイア基板の下面側から、半導体層に達
しない深さで溝部を形成し、その溝部にスクライブライ
ンを形成し、スクライブラインに沿って半導体ウエハを
切断することであり、その効果は、半導体層の面積を大
きくすることができ、発光輝度が高く、製品歩留りの良
い半導体チップを製造できることである。また、サファ
イア基板側から溝部を形成するために、溝部の形成時に
半導体層に損傷を与えることがない。さらに、サファイ
ア基板の板厚を大きくし、溝部を深く形成して、半導体
チップを製造することにより、半導体チップの体積を大
きくすることができるため、半導体層の発光に伴って発
生する熱を半導体層からサファイア基板側に移動するこ
とができ、半導体層の温度上昇を防止することができ
る。これにより、半導体発光素子は、素子の劣化や寿命
の低下を生じることなく、その品質が向上する。加え
て、溝部の形成時に、その深さが限定されないため、半
導体発光素子の製造の自由度が向上する。(請求項1、
請求項3)
【0010】また、第二の作用は、溝部の底とサファイ
ア基板の上面との間隔を、70μm以上100μm以下
となるように溝部を形成することであり、その効果は、
スクライブラインに沿って半導体ウエハを容易に良好に
切断できることである。(請求項2、請求項4)
【0011】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図1は、本発明の第一実施例における半導体ウ
エハ100(半導体ウエハに相当)の切断方法を示した
模式図である。半導体ウエハ100は、サファイア基板
1(サファイア基板に相当)と少なくとも窒素とガリウ
ムを含む窒化ガリウム系化合物半導体のn層とp層を積
層して発光素子を形成した半導体層2(半導体層に相
当)とから成り、厚さ250μmのサファイア基板1上
に、積層全体で厚さ10μmの窒化ガリウム系化合物半
導体から成る半導体層2が積層形成されている(図1
(a))。
【0012】まず、ダイサーにより、サファイア基板1
の下面1aに溝部3(溝部に相当)を形成する(図1
(b))。この溝部3は、その底面3a(溝部の底に相
当)とサファイア基板1の上面1b(サファイア基板の
上面に相当)との間隔がほぼ100μmとなるように形
成される。
【0013】溝部3の形成の後、スクライバーにより、
溝部3の底面3aにスクライブライン4を形成する(図
1(c))。続いて、スクライブライン4に沿って、ロ
ーラにより荷重を作用させ、半導体ウエハ100を切断
し、半導体チップ10(半導体発光素子に相当)を切り
出す(図1(d))。
【0014】上記に示される方法によって形成された半
導体チップ10の正面断面図を図2(a)に、その下面
図を図2(b)にそれぞれ示す。図2に示されるよう
に、本実施例により形成された半導体チップ10は、半
導体層2の表面2aの面積をサファイア基板1の下面1
aの面積より大きく形成することができる。
【0015】尚、本実施例では、サファイア基板1に形
成された溝部3の底面3aとサファイア基板1の上面1
bとの間隔をほぼ100μmとなるように形成したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、溝部3の底面
3aとサファイア基板1の上面1bとの間隔は100μ
m以下であればよく、望ましくは70μm以上100μ
m以下であればよい。
【0016】上記のように、本実施例によれば、半導体
層2の表面2aの面積をサファイア基板1の下面1aの
面積より大きく形成できるため、半導体チップ10の発
光輝度を大きくすることができる。また、半導体層2側
に溝3を設けず、サファイア基板1側に溝3を設けるた
めに、半導体ウエハ100を有効に利用することがで
き、半導体チップ10の製品歩留りが向上する。
【0017】さらに、サファイア基板1の板厚を大きく
とることができるためサファイア基板1の体積を大きく
でき、半導体層2の発光に伴って発生する熱をサファイ
ア基板1側に移動させ、半導体層2の熱を除去すること
ができる。これにより、半導体チップ10は劣化せず、
長寿命化し、半導体チップ10の品質を向上させること
ができる。加えて、溝部3は、サファイア基板1側に設
けられるために、溝部3を深く形成しても半導体層2に
損傷を与えることがなく、よりチップ10の品質を高め
ることができると共に、サファイア基板1は板厚が厚く
ても溝部3を形成することができるため、製造の自由度
が向上する。
【0018】尚、本実施例では、半導体ウエハの半導体
層として窒化ガリウム系化合物半導体層を用いたが、本
発明はこれに限定されるものではなく、サファイアを基
板とした半導体ウエハであれば、他の組成の半導体層を
用いてもよい。
【0019】上記に示されるように、本発明によれば、
半導体ウエハのサファイア基板側に溝部を形成し、その
溝部にスクライブラインを形成し、形成されたスクライ
ブラインに沿ってウエハを切断することにより、発光輝
度が高く、製品歩留りの良い半導体発光素子を製造する
ことができる。また、本発明によれば、半導体発光素子
のサイズを大きくできるため、半導体層の発光に伴って
生じる熱を半導体層からサファイア基板側に移動できる
ために、チップの劣化、低寿命化を防止でき、半導体発
光素子の品質を向上させることができる。さらに、溝部
はサファイア基板側に形成されるため、溝部の形成に際
して半導体層に損傷を与えることがなく、半導体発光素
子の信頼性が向上する。加えて、溝部の深さが限定され
ないために、サファイア基板の板厚が限定されることが
なく、半導体発光素子の製造の自由度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる第一実施例における半導体ウエ
ハの切断方法を示した模式図。
【図2】第一実施例の切断方法によって形成された半導
体チップの構成を示した正面断面図(a)及び下面図
(b)。
【図3】従来の半導体ウエハの切断方法を示した模式
図。
【図4】従来の切断方法によって形成された半導体チッ
プの構成を示した平面図(a)及び正面断面図(b)。
【符号の説明】
1 サファイア基板 2 窒化ガリウム系化合物半導体層 3 溝部 4 スクライブライン 10 半導体チップ 100 半導体ウエハ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サファイア基板上に半導体層が積層形成さ
    れた半導体ウエハから半導体発光素子を製造する方法で
    あって、 前記サファイア基板の下面側から、前記半導体層に達し
    ない深さで溝部を形成する工程と、 前記溝部の形成の後に、前記溝部にスクライブラインを
    形成する工程と、 前記スクライブラインの形成の後に、前記スクライブラ
    インに沿って前記半導体ウエハを切断する工程とから構
    成されたことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
  2. 【請求項2】前記溝部の底と前記サファイア基板の上面
    との間隔は、70μm以上100μm以下であることを
    特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子の製造方
    法。
  3. 【請求項3】サファイア基板上に半導体層が積層形成さ
    れた半導体ウエハから切り出されることにより形成され
    た半導体発光素子であって、 前記サファイア基板の下面側から、前記半導体層に達し
    ない深さで溝部が形成され、 前記溝部が形成された後に、前記溝部にスクライブライ
    ンが形成され、 前記スクライブラインが形成された後に、前記スクライ
    ブラインに沿って前記半導体ウエハが切断されることに
    より、 前記半導体層側の面積が、前記サファイア基板側の面積
    より大きく形成されたことを特徴とする半導体発光素
    子。
  4. 【請求項4】前記溝部の底と前記サファイア基板の上面
    との間隔は、70μm以上100μm以下に形成された
    ことを特徴とする請求項3に記載の半導体発光素子
JP10015495A 1995-03-31 1995-03-31 半導体発光素子及びその製造方法 Pending JPH08274371A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10015495A JPH08274371A (ja) 1995-03-31 1995-03-31 半導体発光素子及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10015495A JPH08274371A (ja) 1995-03-31 1995-03-31 半導体発光素子及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08274371A true JPH08274371A (ja) 1996-10-18

Family

ID=14266412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10015495A Pending JPH08274371A (ja) 1995-03-31 1995-03-31 半導体発光素子及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08274371A (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0926784A2 (en) * 1997-12-27 1999-06-30 Hewlett-Packard Company Method of fabricating opto-electronic devices
JP2000022213A (ja) * 1998-06-30 2000-01-21 Sharp Corp 窒化ガリウム系半導体素子及びその製造方法
WO2002045143A1 (en) * 2000-11-29 2002-06-06 Origin Energy Retail Limited Semiconductor wafer processing to increase the usable planar surface area
WO2002056365A3 (de) * 2001-01-16 2002-12-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum vereinzeln von wafern in chips
JP2004363415A (ja) * 2003-06-06 2004-12-24 Hitachi Ltd 無線認識半導体装置および無線認識半導体装置製造方法
KR100519326B1 (ko) * 1999-04-20 2005-10-07 엘지전자 주식회사 질화갈륨 반도체 레이저 다이오드의 기판 제조방법
JP2005353808A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Sharp Corp 半導体素子、半導体装置及びその製造方法
US7183136B2 (en) 2002-06-24 2007-02-27 Toyoda Gosei Co., Ltd. Semiconductor element and method for producing the same
US7772611B2 (en) 2004-05-10 2010-08-10 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor device with depressed portion
CN101997026A (zh) * 2009-08-19 2011-03-30 朱慧珑 利用衬底进行加工的基板结构及其制造方法
JP2012039128A (ja) * 2011-09-20 2012-02-23 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体素子の製造方法
JP2012156250A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Toyota Motor Corp p型のIII族窒化物半導体層を含む半導体装置とその製造方法

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0926784A2 (en) * 1997-12-27 1999-06-30 Hewlett-Packard Company Method of fabricating opto-electronic devices
EP0926784A3 (en) * 1997-12-27 2000-06-14 Hewlett-Packard Company Method of fabricating opto-electronic devices
JP2000022213A (ja) * 1998-06-30 2000-01-21 Sharp Corp 窒化ガリウム系半導体素子及びその製造方法
KR100519326B1 (ko) * 1999-04-20 2005-10-07 엘지전자 주식회사 질화갈륨 반도체 레이저 다이오드의 기판 제조방법
WO2002045143A1 (en) * 2000-11-29 2002-06-06 Origin Energy Retail Limited Semiconductor wafer processing to increase the usable planar surface area
CN100394553C (zh) * 2000-11-29 2008-06-11 源太阳能股份有限公司 用于增加可用平面表面积的半导体晶片处理方法
WO2002056365A3 (de) * 2001-01-16 2002-12-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum vereinzeln von wafern in chips
US6833284B2 (en) 2001-01-16 2004-12-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for subdividing wafers into chips
US7183136B2 (en) 2002-06-24 2007-02-27 Toyoda Gosei Co., Ltd. Semiconductor element and method for producing the same
JP2004363415A (ja) * 2003-06-06 2004-12-24 Hitachi Ltd 無線認識半導体装置および無線認識半導体装置製造方法
JP4525002B2 (ja) * 2003-06-06 2010-08-18 株式会社日立製作所 無線認識半導体装置および無線認識半導体装置製造方法
US7772611B2 (en) 2004-05-10 2010-08-10 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor device with depressed portion
US8288794B2 (en) 2004-05-10 2012-10-16 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor layers on substrate having ridge portions with inflow prevention walls near engraved regions
US7763527B2 (en) 2004-06-10 2010-07-27 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor element, semiconductor device, and method for fabrication thereof
JP2005353808A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Sharp Corp 半導体素子、半導体装置及びその製造方法
CN101997026A (zh) * 2009-08-19 2011-03-30 朱慧珑 利用衬底进行加工的基板结构及其制造方法
JP2012156250A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Toyota Motor Corp p型のIII族窒化物半導体層を含む半導体装置とその製造方法
JP2012039128A (ja) * 2011-09-20 2012-02-23 Nichia Chem Ind Ltd 窒化物半導体素子の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006510232A (ja) トレンチカット型(trenchcut)発光ダイオードおよびその製造方法
JP2000091636A (ja) 半導体発光素子の製法
JP2005012188A (ja) 半導体素子の製造方法
US8120042B2 (en) Semiconductor light emitting device
US20140051197A1 (en) Method for fabricating a vertical light emitting diode (vled) die having epitaxial structure with protective layer
US8772815B2 (en) Semiconductor light emitting device having a protecting member and method of fabricating the same
JPH08274371A (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
KR100504178B1 (ko) 발광 다이오드 및 그의 제조방법
KR20060125079A (ko) 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그 제조방법
JP5077224B2 (ja) Iii族窒化物半導体発光素子、およびその製造方法
JP3395620B2 (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
KR100962898B1 (ko) 반도체 발광소자 및 그 제조방법
JP2004228290A (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
US20030119218A1 (en) Light emitting device and manufacturing method thereof
KR100691186B1 (ko) 수직구조 발광 다이오드의 제조 방법
US8618562B2 (en) Light emitting device and method for manufacturing same
KR100863804B1 (ko) 질화물 발광소자 및 그 제조 방법
JP4279631B2 (ja) 窒化物系半導体素子の製造方法
KR100889569B1 (ko) 질화물계 발광소자 및 그 제조방법
US11646392B2 (en) Method of manufacturing light-emitting device
US8102892B2 (en) Semiconductor laser light emitting device and method for manufacturing same
US7902557B2 (en) Semiconductor light emitting device and a method of manufacturing the same
JP2003218065A (ja) 窒化物半導体素子の製造方法
JP2001102631A (ja) 窒化物系化合物半導体発光素子
JP2003218065A5 (ja)