JPH10275936A - 半導体発光素子の製法 - Google Patents

半導体発光素子の製法

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JPH10275936A
JPH10275936A JP7781897A JP7781897A JPH10275936A JP H10275936 A JPH10275936 A JP H10275936A JP 7781897 A JP7781897 A JP 7781897A JP 7781897 A JP7781897 A JP 7781897A JP H10275936 A JPH10275936 A JP H10275936A
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laminated
layer
semiconductor
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Norikazu Ito
範和 伊藤
Shunji Nakada
俊次 中田
Yukio Shakuda
幸男 尺田
Masayuki Sonobe
雅之 園部
Takeshi Tsutsui
毅 筒井
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェハから各チップにブレークする場合に、
そのブレークを容易に行うことができると共に、積層さ
れる半導体層の発光部を損傷しないようにブレークする
ことができる半導体発光素子の製法を提供する。 【解決手段】 ウェハの状態の基板1上に半導体層3〜
5を積層し、該積層される半導体層の表面の第1導電形
の半導体層(p形層5)および前記積層される半導体層
の一部を除去して露出する第2導電形の半導体層(n形
層3)の露出部にそれぞれ接続して複数個の各チップご
とに電極8、9を設け、前記ウェハを各チップにブレー
クする半導体発光素子の製法であって、前記各チップの
境界部Sの前記積層される半導体層をエッチングして前
記基板を露出させてから該基板をブレークして各チップ
に分割することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はウェハ状の基板上
に、p形層およびn形層を含む半導体層を積層した後
に、ウェハから各チップにブレークするする半導体発光
素子の製法に関する。さらに詳しくは、サファイア基板
上にチッ化ガリウム系化合物半導体層が積層される青色
系の半導体発光素子のように、ウェハから各チップにブ
レークするとき、基板の分割がしにくい場合のブレーク
を容易に行うことができる半導体発光素子の製法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、青色系の光を発光する半導体発光
素子のチップ(以下、LEDチップという)の製法は、
つぎのように行われる。すなわち、図3に示されるよう
に、サファイア基板21上にたとえばn形のGaNから
なるn形層(クラッド層)23と、バンドギャップエネ
ルギーがクラッド層のそれよりも小さく発光波長を定め
る材料、たとえばInGaN系(InとGaの比率が種
々変わり得ることを意味する、以下同じ)化合物半導体
からなる活性層(発光層)24と、p形のGaNからな
るp形層(クラッド層)25とを順次エピタキシャル成
長し、その表面にp側(上部)電極28を設け、積層さ
れた半導体層の一部をエッチングして露出するn形層2
3の表面にn側(下部)電極29を設ける。そして、チ
ップの境界部Sで、基板21の裏面からダイヤモンドス
クライバーなどによりスクライブしてノッチ21aを入
れ、そのノッチ21aの部分に力を加えることにより、
ブレークして各チップに分割している。なお、n形層2
3およびp形層25はキャリアの閉じ込め効果を向上さ
せるため、活性層23側にAlGaN系(AlとGaの
比率が種々変わり得ることを意味する、以下同じ)化合
物半導体層が用いられることが多い。また、前述の積層
される半導体層をエッチングする際に、各チップの境界
部Sで、ブレークする部分も同時にエッチングしてn形
層23を露出させてブレークをしやすくしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、ウェハ
から各チップにブレークする場合、積層される半導体層
の一部をエッチングして薄くし、基板の裏面からノッチ
をいれて割る方法が用いられている。しかし、基板にサ
ファイアのような固い基板が用いられる場合、ノッチは
非常に浅い線でしか入らず、そのノッチを頼りにサファ
イアのような固い基板をブレークすることは非常に難し
い。しかも、基板の表面側は、積層される半導体層の一
部がエッチングされているが、n形層などの半導体層の
一部が残存しており、基板と異なる材料が密着している
ため、一層ブレークしにくいという問題がある。その結
果、強引にブレークできた場合でも、積層される半導体
層のエッチングされない方に割れ目が入って活性層など
の発光層部を損傷する場合も生じる。
【0004】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、ウェハから各チップにブレーク(切断
分離)する場合に、そのブレークを容易に行うことがで
きると共に、積層される半導体層の発光部を損傷しない
ようにブレークすることができる半導体発光素子の製法
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体発光
素子の製法は、ウェハの状態の基板上に半導体層を積層
し、該積層される半導体層の表面の第1導電形の半導体
層および前記積層される半導体層の一部を除去して露出
する第2導電形の半導体層の露出部にそれぞれ接続して
複数個の各チップごとに電極を設け、前記ウェハを各チ
ップにブレークする半導体発光素子の製法であって、前
記各チップの境界部の前記積層される半導体層をエッチ
ングして前記基板を露出させてから該露出した部分で基
板をブレークすることを特徴とする。
【0006】ここにブレークとは、割り(破断)、切断
などのウェハから各チップに分割することを意味する。
【0007】このようにすることにより、基板と半導体
層の異なる層を同時にブレークしなくてもよいため、ウ
ェハからチップへのブレークを容易に行うことができる
と共に、積層される半導体層の発光部に割れ目などが入
りにくい。
【0008】前記基板のブレーク部分で前記積層される
半導体層のエッチングにより露出する面および裏面の両
面にノッチを入れてブレークすることにより、一層ブレ
ークが容易になる。
【0009】前記基板がサファイア基板で、前記積層さ
れる半導体層がチッ化ガリウム系化合物半導体であれ
ば、ブレークしにくいサファイア基板上に半導体層が積
層される発光素子のチップ化が容易になるため、とくに
効果が大きい。
【0010】ここにチッ化ガリウム系化合物半導体と
は、III 族元素のGaとV族元素のNとの化合物または
III 族元素のGaの一部がAl、Inなどの他のIII 族
元素と置換したものおよび/またはV族元素のNの一部
がP、Asなどの他のV族元素と置換した化合物からな
る半導体をいう。
【0011】
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明の半導体発光素子の製法について説明をする。図1に
は、青色系の発光に適したチッ化ガリウム系化合物半導
体層をウェハ状のサファイア基板上に積層し、各LED
チップにブレークする本発明の製法の一実施形態におけ
るブレーク前の状態の部分断面説明図が示されている。
【0012】本発明の半導体発光素子の製法は、図1に
示されるように、ウェハの状態の基板1上にn形層3お
よびp形層5を含む半導体層を積層し、該積層される半
導体層の表面の第1導電形の半導体層(p形層5)およ
び前記積層される半導体層の一部を除去して露出する第
2導電形の半導体層(n形層3)の露出部にそれぞれ電
気的に接続して複数個の各LEDチップ11、12・・
・ごとに電極8、9を設け、前記ウェハを各LEDチッ
プ11、12にブレークする場合に、前記各チップの境
界部Sの前記積層される半導体層3〜5をエッチングし
て前記基板1を露出させてから、その露出部分で基板1
をブレークすることに特徴がある。
【0013】図1を参照しながら本発明の半導体発光素
子の製法の一実施形態を詳細に説明する。まず、たとえ
ば有機金属化学気相成長法(MOCVD法)により反応
ガスおよび必要なドーパントガスを導入して、サファイ
ア(Al2 3 単結晶)などからなる基板1の表面にG
aNからなる低温バッファ層と、クラッド層となるn形
のGaN層および/またはAlGaN系化合物半導体層
の積層構造からなるn形層3を1〜5μm程度堆積し、
さらに、バンドギャップエネルギーがクラッド層のそれ
よりも小さくなる材料、たとえばInGaN系化合物半
導体層からなる活性層4を0.05〜0.3μm程度、p
形のAlGaN系化合物半導体層および/またはGaN
層からなるp形層(クラッド層)5を0.2〜1μm程
度、それぞれ順次積層する。ついで、NiおよびAuを
蒸着してシンターすることにより、メタル層などからな
る電流拡散層7を2〜100nm程度形成する。この電
流拡散層7が設けられる場合は、p側電極8は電流拡散
層7を介してp形層5と電気的に接続され、電流拡散層
7が設けられない場合は、直接p形層5にまたは他のp
形半導体層を介して電気的に接続される。
【0014】その後、n側電極9を形成するため、積層
された半導体層の表面にレジスト膜などを設けてパター
ニングをし、電流拡散層7および積層された半導体層3
〜5の一部をエッチングしてn形層3を露出させる。さ
らに各LEDチップ11、12の境界部S、すなわちブ
レークする部分のみが露出するように、再度レジスト膜
などによりマスクを形成し、n形層3のエッチングを続
け、基板1を露出させる。これらのエッチングは、塩素
ガスなどによる反応性イオンエッチングにより行うこと
ができ、厚い半導体層をエッチングするためにはTiな
どをマスクとして用いることにより、基板1が露出する
までのエッチングにもマスクを残存させることができ
る。
【0015】ついで、最初のエッチングにより露出した
n形層3の表面にn側電極9の形成のための金属のTi
およびAlをそれぞれ0.1μm程度と0.3μm程度づ
つ真空蒸着などにより成膜してシンターし、さらにp側
電極8のために図示しないSiNなどの保護膜(設けら
れない場合もある)の一部を除去してTiとAuをそれ
ぞれ真空蒸着して積層することにより、p側電極8およ
びn側電極9を形成する。
【0016】その後、このウェハの各LEDチップ1
1、12の境界部Sの部分に、基板1の裏面からダイヤ
モンドスクライバーにより線状にノッチ1aを入れる。
その後、ノッチ1a部分に瞬間的な衝撃力を加えること
により、ウェハ状の基板1を割って各LEDチップ1
1、12に分割する。
【0017】本発明によれば、ウェハから各チップにブ
レークする場合に、そのブレークするチップの境界部で
基板上に積層された半導体層がすべてエッチングにより
除去されているため、基板と半導体層という異なる材料
の層を同時にブレークしなくてもよい。その結果、ブレ
ークを短時間で容易に行うことができると共に、半導体
層への割れ目が入りにくく、発光特性を低下させる可能
性が低くなる。
【0018】図2は、本発明の半導体発光素子の製法の
他の実施形態を説明する図1と同様の図である。図2に
示される例では、各LEDチップ11、12の境界部S
の部分の積層された半導体層3〜5をエッチングして基
板1を露出させる点は図1に示される場合と同じである
が、この例は、基板1の裏面にノッチ1aを入れるだけ
ではなく、エッチングにより露出した基板1の表面から
もブレーク線に合せてダイヤモンドスクライバーによる
線状のノッチ1bを入れてから、基板1の裏面側のノッ
チ1a部分に衝撃を加えることによりブレークするもの
である。なお、図1と同じ部分には同じ符号を付してそ
の説明を省略する。
【0019】このようにすることにより、基板1の両面
に設けられたノッチ1a、1bの間で割れ目が入り、両
ノッチ1a、1b間でブレークされて、ブレークが一層
容易になると共に、ブレークによる割れ目が半導体層に
延びる可能性が一層少なくなる。
【0020】なお、前述の各例では、積層される半導体
層がチッ化ガリウム系化合物半導体で、かつ、具体的な
例であったが、これらの具体例に限定されず、それ以外
の半導体層や構造でも基板がブレークしにくい場合に同
様の方法を用いることができる。また、積層される半導
体層の構造も、前述のn形層とp形層とで活性層が挟持
されたダブルヘテロ接合構造に限定されるものではな
く、n形層とp形層とが直接接合するpn接合などの他
の構造のものでもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、サファイア基板などの
ウェハからチップへのブレークが困難な基板に半導体層
が積層される半導体発光素子でも、比較的容易にブレー
クすることができ、しかも半導体層にブレークによる割
れ目が入ることが少なく、発光特性を低下させることも
ない。その結果、高特性の半導体発光素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製法の一実施形態のブレーク前の状態
の断面説明図である。
【図2】本発明の製法の他の実施形態の図1と同様の説
明図である。
【図3】従来の半導体発光素子の製法を説明する図であ
る。
【符号の説明】
1 基板 1a ノッチ 1b ノッチ 3 n形層 5 p形層 8 p側電極 9 n側電極 S チップの境界部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 園部 雅之 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内 (72)発明者 筒井 毅 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェハの状態の基板上に半導体層を積層
    し、該積層される半導体層の表面の第1導電形の半導体
    層および前記積層される半導体層の一部を除去して露出
    する第2導電形の半導体層の露出部にそれぞれ電気的に
    接続して複数個の各チップごとに電極を設け、前記ウェ
    ハを各チップにブレークする半導体発光素子の製法であ
    って、前記各チップの境界部の前記積層される半導体層
    をエッチングして前記基板を露出させてから、該露出し
    た部分で基板をブレークして各チップに分割することを
    特徴とする半導体発光素子の製法。
  2. 【請求項2】 前記基板のブレーク部分で前記積層され
    る半導体層のエッチングにより露出する面および裏面の
    両面にノッチを入れてブレークする請求項1記載の製
    法。
  3. 【請求項3】 前記基板がサファイア基板で、前記積層
    される半導体層がチッ化ガリウム系化合物半導体である
    請求項1または2記載の製法。
JP7781897A 1997-03-28 1997-03-28 半導体発光素子の製法 Pending JPH10275936A (ja)

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