JPH11126924A - 窒化ガリウム系化合物半導体素子の製造方法 - Google Patents
窒化ガリウム系化合物半導体素子の製造方法Info
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- JPH11126924A JPH11126924A JP30794797A JP30794797A JPH11126924A JP H11126924 A JPH11126924 A JP H11126924A JP 30794797 A JP30794797 A JP 30794797A JP 30794797 A JP30794797 A JP 30794797A JP H11126924 A JPH11126924 A JP H11126924A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】基板裏面に金属層を形成すること。
【解決手段】図略の電極側よりダイシングラインに沿っ
てウエハ200 の半導体側より基板に約15μmの深さに達
するように分離溝21を形成し,ラッピングによる薄板化
の後, 基板裏面の周辺部の領域Bを除いた部分に,Alの蒸
着により金属層10が形成する((a)図)。次に,ウエハ200
を4つに分割すると, 周辺の隣接する2辺の領域Bを除い
て金属層10が形成されたウエハ201が得られる((b)図)
。この非形成領域B を介して基板裏面側より分離溝21
を視覚的に認識でき((c)図),電極側に粘着シートを貼着
した後に, 分離溝21に沿って基板裏面側よりスクライビ
ングし, ウエハ201に荷重を作用させてブレーキングす
ることにより,基板裏面に金属層10が形成された発光素
子を製造できる。発光層より基板側に進行した光は, 基
板裏面に形成された金属層10によって良好に反射され,
電極側からの光取り出し効率が向上し, 高発光強度が得
られる。
てウエハ200 の半導体側より基板に約15μmの深さに達
するように分離溝21を形成し,ラッピングによる薄板化
の後, 基板裏面の周辺部の領域Bを除いた部分に,Alの蒸
着により金属層10が形成する((a)図)。次に,ウエハ200
を4つに分割すると, 周辺の隣接する2辺の領域Bを除い
て金属層10が形成されたウエハ201が得られる((b)図)
。この非形成領域B を介して基板裏面側より分離溝21
を視覚的に認識でき((c)図),電極側に粘着シートを貼着
した後に, 分離溝21に沿って基板裏面側よりスクライビ
ングし, ウエハ201に荷重を作用させてブレーキングす
ることにより,基板裏面に金属層10が形成された発光素
子を製造できる。発光層より基板側に進行した光は, 基
板裏面に形成された金属層10によって良好に反射され,
電極側からの光取り出し効率が向上し, 高発光強度が得
られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒化ガリウム(Ga
N) 系化合物半導体素子の製造方法に関し、特に、基板
裏面に金属層を形成する方法に関する。
N) 系化合物半導体素子の製造方法に関し、特に、基板
裏面に金属層を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、GaN 系化合物半導体発光素子で
は、絶縁性のサファイア基板上に半導体層を積層し、そ
の同じ側に正負の各電極を設けた構成としている。この
発光素子３０をリードフレーム３１上に配置した模式的
断面図を図８に示す。発光素子３０は、所定の波長で発
光する発光層３４を有し、正負の各電極３５、３６は基
板３３に対して上側に設けられている。そして、基板３
３の裏面が樹脂材で構成されたペースト３２を用いてリ
ードフレーム３１上にダイボンディングされている。
又、図示していないが、各電極３５、３６は所定の部位
とワイヤボンディングにより電気的に接続され、電極３
５、３６側から光を取り出す構成としている。しかし、
図８に示す構成では、発光層３４から得られる発光の方
向に選択性がないので、基板３３の裏面における反射光
が、電極３５、３６側からの光取り出し量に大きく寄与
することになるが、基板３３裏面に設けられたペースト
３２により光が吸収されるために光の反射効率が良くな
く、発光強度が低いという問題がある。又、ペースト３
２は、雰囲気温度や素子３０の駆動により発生する熱に
よって経時的に劣化（黄色に変色）するため、反射光が
減少し、経時的な光度の劣化が生ずるという問題もあ
る。さらに、素子の特性を測定する場合、通常、粘着シ
ート上に素子を配置して波長や光度を測定するが、実際
の搭載状態と異なるので、測定値にズレが生じるという
問題もある。そこで、基板３３の裏面に金属層を形成し
て光の反射効率を高め、高発光強度を得る方法が考えら
れる。
は、絶縁性のサファイア基板上に半導体層を積層し、そ
の同じ側に正負の各電極を設けた構成としている。この
発光素子３０をリードフレーム３１上に配置した模式的
断面図を図８に示す。発光素子３０は、所定の波長で発
光する発光層３４を有し、正負の各電極３５、３６は基
板３３に対して上側に設けられている。そして、基板３
３の裏面が樹脂材で構成されたペースト３２を用いてリ
ードフレーム３１上にダイボンディングされている。
又、図示していないが、各電極３５、３６は所定の部位
とワイヤボンディングにより電気的に接続され、電極３
５、３６側から光を取り出す構成としている。しかし、
図８に示す構成では、発光層３４から得られる発光の方
向に選択性がないので、基板３３の裏面における反射光
が、電極３５、３６側からの光取り出し量に大きく寄与
することになるが、基板３３裏面に設けられたペースト
３２により光が吸収されるために光の反射効率が良くな
く、発光強度が低いという問題がある。又、ペースト３
２は、雰囲気温度や素子３０の駆動により発生する熱に
よって経時的に劣化（黄色に変色）するため、反射光が
減少し、経時的な光度の劣化が生ずるという問題もあ
る。さらに、素子の特性を測定する場合、通常、粘着シ
ート上に素子を配置して波長や光度を測定するが、実際
の搭載状態と異なるので、測定値にズレが生じるという
問題もある。そこで、基板３３の裏面に金属層を形成し
て光の反射効率を高め、高発光強度を得る方法が考えら
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常で
は、基板３３の硬度が大きいため、ウエハの分離の際に
は基板３３を研磨して薄板化し、その後に基板３３の裏
面からスクライビングし、ブレーキングすることでウエ
ハを分離しているので、スクライビングの前に基板３３
の裏面に反射のための金属層を形成すれば、スクライビ
ング時の位置合わせが困難となる。又、スクライビング
の後に金属層を形成すれば、ウエハには電極３５、３６
側に粘着シートが貼着された状態であるので、ウエハ裏
面の洗浄が困難であると共に、金属層の形成時に加熱で
きないため、金属層と基板３３裏面との密着性を得るこ
とができない。
は、基板３３の硬度が大きいため、ウエハの分離の際に
は基板３３を研磨して薄板化し、その後に基板３３の裏
面からスクライビングし、ブレーキングすることでウエ
ハを分離しているので、スクライビングの前に基板３３
の裏面に反射のための金属層を形成すれば、スクライビ
ング時の位置合わせが困難となる。又、スクライビング
の後に金属層を形成すれば、ウエハには電極３５、３６
側に粘着シートが貼着された状態であるので、ウエハ裏
面の洗浄が困難であると共に、金属層の形成時に加熱で
きないため、金属層と基板３３裏面との密着性を得るこ
とができない。
【０００４】従って、本発明の目的は、上記課題に鑑
み、GaN 系化合物半導体発光素子において、基板裏面に
金属層を形成することを可能にし、経時的に良好な光の
反射を得て、電極側からの光取り出し量を向上させるこ
とである。
み、GaN 系化合物半導体発光素子において、基板裏面に
金属層を形成することを可能にし、経時的に良好な光の
反射を得て、電極側からの光取り出し量を向上させるこ
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
めに、請求項１に記載の手段によれば、正負の各電極が
同じ側に設けられた窒化ガリウム系化合物半導体素子の
製造方法において、第１の工程により、基板上に窒化ガ
リウム系化合物半導体が形成された略矩形状のウエハ
が、電極側から所定の深さに切削され、第１の溝が形成
され、この後、第２の工程により、基板の裏面が研磨さ
れ、基板が薄板化される。次に、第３の工程により、基
板の裏面の周辺部の少なくとも隣接する２辺を除いた領
域に金属層が形成され、第４の工程により、金属層側よ
り、周辺部を介して第１の溝を視覚的に認識して、第１
の溝に沿ってスクライビングされる。この後、第５の工
程により、ウエハがブレーキングされ、各素子に分離さ
れる。このように、基板裏面の周辺部の少なくとも隣接
する２辺に金属層が形成されていないので、この部分を
介して裏面側から第１の溝を視覚的に認識でき、スクラ
イビングを容易に実行できる。又、スクライビングの前
に金属層を形成することで、基板裏面の洗浄や、金属層
の加熱形成を実施でき、金属層と裏面との密着性が向上
し、スクライビング時におけるチッピング量を低減でき
る。又、金属層はサファイア基板より熱伝導率が高いの
で、スクライビング時に発生する熱を良好に放熱でき、
スクライバの切削刃の磨耗量を低減できる。又、基板裏
面に金属層が形成されることにより、素子から基板側に
出力される光が金属層によって反射されるので、高発光
強度を得ることができる。又、樹脂材による反射ではな
いので、経時的に安定した発光を得ることができると共
に、素子特性の測定時の信頼性を向上できる。
めに、請求項１に記載の手段によれば、正負の各電極が
同じ側に設けられた窒化ガリウム系化合物半導体素子の
製造方法において、第１の工程により、基板上に窒化ガ
リウム系化合物半導体が形成された略矩形状のウエハ
が、電極側から所定の深さに切削され、第１の溝が形成
され、この後、第２の工程により、基板の裏面が研磨さ
れ、基板が薄板化される。次に、第３の工程により、基
板の裏面の周辺部の少なくとも隣接する２辺を除いた領
域に金属層が形成され、第４の工程により、金属層側よ
り、周辺部を介して第１の溝を視覚的に認識して、第１
の溝に沿ってスクライビングされる。この後、第５の工
程により、ウエハがブレーキングされ、各素子に分離さ
れる。このように、基板裏面の周辺部の少なくとも隣接
する２辺に金属層が形成されていないので、この部分を
介して裏面側から第１の溝を視覚的に認識でき、スクラ
イビングを容易に実行できる。又、スクライビングの前
に金属層を形成することで、基板裏面の洗浄や、金属層
の加熱形成を実施でき、金属層と裏面との密着性が向上
し、スクライビング時におけるチッピング量を低減でき
る。又、金属層はサファイア基板より熱伝導率が高いの
で、スクライビング時に発生する熱を良好に放熱でき、
スクライバの切削刃の磨耗量を低減できる。又、基板裏
面に金属層が形成されることにより、素子から基板側に
出力される光が金属層によって反射されるので、高発光
強度を得ることができる。又、樹脂材による反射ではな
いので、経時的に安定した発光を得ることができると共
に、素子特性の測定時の信頼性を向上できる。
【０００６】又、請求項２に記載の手段によれば、ウエ
ハの周辺部の幅約０．５〜５ｍｍの部分は歩留りが良く
ないので、この部分に金属層を形成せずにスクライビン
グ時における位置決めに用いることでウエハをより有効
に利用できる。
ハの周辺部の幅約０．５〜５ｍｍの部分は歩留りが良く
ないので、この部分に金属層を形成せずにスクライビン
グ時における位置決めに用いることでウエハをより有効
に利用できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】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、サファイア基板１１上に形
成されたGaN 系化合物半導体で形成された発光素子１０
０の模式的な断面構成図である。基板１１は、１辺が約
２インチの正方形に形成されている。この基板１１の上
には窒化アルミニウム(AlN) から成る膜厚約25nmのバッ
ファ層１２が設けられ、その上にシリコン(Si)ドープの
GaNから成る膜厚約4.0 μｍの高キャリア濃度ｎ+ 層１
３が形成されている。この高キャリア濃度ｎ+ 層１３の
上にSiドープのｎ型GaN から成る膜厚約0.5 μｍのクラ
ッド層１４が形成されている。そして、クラッド層１４
の上に膜厚約35ÅのGaN から成るバリア層１５１と膜厚
約35ÅのGa0.8In0.2N から成る井戸層１５２とが交互に
積層された多重量子井戸構造(MQW) の発光層１５が形成
されている。バリア層１５１は６層、井戸層１５２は５
層である。発光層１５の上にはｐ型Al0.15Ga0.85N から
成る膜厚約50nmのクラッド層１６が形成されている。さ
らに、クラッド層１６の上にはｐ型GaNから成る膜厚約1
00nm のコンタクト層１７が形成されている。
基づいて説明する。図１は、サファイア基板１１上に形
成されたGaN 系化合物半導体で形成された発光素子１０
０の模式的な断面構成図である。基板１１は、１辺が約
２インチの正方形に形成されている。この基板１１の上
には窒化アルミニウム(AlN) から成る膜厚約25nmのバッ
ファ層１２が設けられ、その上にシリコン(Si)ドープの
GaNから成る膜厚約4.0 μｍの高キャリア濃度ｎ+ 層１
３が形成されている。この高キャリア濃度ｎ+ 層１３の
上にSiドープのｎ型GaN から成る膜厚約0.5 μｍのクラ
ッド層１４が形成されている。そして、クラッド層１４
の上に膜厚約35ÅのGaN から成るバリア層１５１と膜厚
約35ÅのGa0.8In0.2N から成る井戸層１５２とが交互に
積層された多重量子井戸構造(MQW) の発光層１５が形成
されている。バリア層１５１は６層、井戸層１５２は５
層である。発光層１５の上にはｐ型Al0.15Ga0.85N から
成る膜厚約50nmのクラッド層１６が形成されている。さ
らに、クラッド層１６の上にはｐ型GaNから成る膜厚約1
00nm のコンタクト層１７が形成されている。
【０００８】又、コンタクト層１７の上には金属蒸着に
よる透光性の電極１８Ａが、ｎ+ 層１３上には電極１８
Ｂが形成されている。透光性の電極１８Ａは、コンタク
ト層１７に接合する膜厚約15Åのコバルト(Co)と、Coに
接合する膜厚約60Åの金(Au)とで構成されている。電極
１８Ｂは膜厚約 200Åのバナジウム(V) と、膜厚約1.8
μｍのアルミニウム(Al)又はAl合金で構成されている。
電極１８Ａ上の一部には、CoもしくはNiとAu、Al、又
は、それらの合金から成る膜厚約1.5 μｍの電極パッド
２０が形成されている。又、基板１１の裏面には、膜厚
約200nm のアルミニウム(Al)から成る金属層１０が形成
されている。
よる透光性の電極１８Ａが、ｎ+ 層１３上には電極１８
Ｂが形成されている。透光性の電極１８Ａは、コンタク
ト層１７に接合する膜厚約15Åのコバルト(Co)と、Coに
接合する膜厚約60Åの金(Au)とで構成されている。電極
１８Ｂは膜厚約 200Åのバナジウム(V) と、膜厚約1.8
μｍのアルミニウム(Al)又はAl合金で構成されている。
電極１８Ａ上の一部には、CoもしくはNiとAu、Al、又
は、それらの合金から成る膜厚約1.5 μｍの電極パッド
２０が形成されている。又、基板１１の裏面には、膜厚
約200nm のアルミニウム(Al)から成る金属層１０が形成
されている。
【０００９】次に、この発光素子１００の製造方法につ
いて説明する。上記発光素子１００は、有機金属気相成
長法（以下「MOVPE 」と略す）による気相成長により製
造された。用いられたガスは、アンモニア(NH3) 、キャ
リアガス(H2,N2) 、トリメチルガリウム(Ga(CH3)3)（以
下「TMG 」と記す）、トリメチルアルミニウム(Al(CH3)
3)（以下「TMA 」と記す）、トリメチルインジウム(In
(CH3)3)（以下「TMI 」と記す）、シラン(SiH4)とシク
ロペンタジエニルマグネシウム(Mg(C5H5)2) （以下「CP
2Mg 」と記す）である。まず、有機洗浄及び熱処理によ
り洗浄したａ面を主面とした単結晶の基板１１をMOVPE
装置の反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、
常圧でH2を反応室に流しながら温度1100℃で基板１１を
ベーキングした。次に、基板１１の温度を400 ℃まで低
下させて、H2、NH3 及びTMA を供給してAlN のバッファ
層１２を約25nmの膜厚に形成した。
いて説明する。上記発光素子１００は、有機金属気相成
長法（以下「MOVPE 」と略す）による気相成長により製
造された。用いられたガスは、アンモニア(NH3) 、キャ
リアガス(H2,N2) 、トリメチルガリウム(Ga(CH3)3)（以
下「TMG 」と記す）、トリメチルアルミニウム(Al(CH3)
3)（以下「TMA 」と記す）、トリメチルインジウム(In
(CH3)3)（以下「TMI 」と記す）、シラン(SiH4)とシク
ロペンタジエニルマグネシウム(Mg(C5H5)2) （以下「CP
2Mg 」と記す）である。まず、有機洗浄及び熱処理によ
り洗浄したａ面を主面とした単結晶の基板１１をMOVPE
装置の反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、
常圧でH2を反応室に流しながら温度1100℃で基板１１を
ベーキングした。次に、基板１１の温度を400 ℃まで低
下させて、H2、NH3 及びTMA を供給してAlN のバッファ
層１２を約25nmの膜厚に形成した。
【００１０】次に、基板１１の温度を1150℃に保持し、
H2、NH3 、TMG 及びシランを供給し、膜厚約4.0 μｍ、
電子濃度2 ×1018/cm3のGaN から成る高キャリア濃度ｎ
+ 層１３を形成した。次に、基板１１の温度を1150℃に
保持し、N2又はH2、NH3 、TMG 、TMA 及びシランを供給
して、膜厚約0.5 μｍ、電子濃度1 ×1018/cm3のGaN か
ら成るクラッド層１４を形成した。上記のクラッド層１
４を形成した後、続いて、N2又はH2、NH3 及びTMG を供
給して、膜厚約35ÅのGaN から成るバリア層１５１を形
成した。次に、N2又はH2、NH3 、TMG 及びTMI を供給し
て、膜厚約35ÅのGa0.8In0.2N から成る井戸層１５２を
形成した。さらに、バリア層１５１と井戸層１５２を同
一条件で４周期形成し、その上にGaN から成るバリア層
１５１を形成した。このようにして５周期のMQW 構造の
発光層１５を形成した。
H2、NH3 、TMG 及びシランを供給し、膜厚約4.0 μｍ、
電子濃度2 ×1018/cm3のGaN から成る高キャリア濃度ｎ
+ 層１３を形成した。次に、基板１１の温度を1150℃に
保持し、N2又はH2、NH3 、TMG 、TMA 及びシランを供給
して、膜厚約0.5 μｍ、電子濃度1 ×1018/cm3のGaN か
ら成るクラッド層１４を形成した。上記のクラッド層１
４を形成した後、続いて、N2又はH2、NH3 及びTMG を供
給して、膜厚約35ÅのGaN から成るバリア層１５１を形
成した。次に、N2又はH2、NH3 、TMG 及びTMI を供給し
て、膜厚約35ÅのGa0.8In0.2N から成る井戸層１５２を
形成した。さらに、バリア層１５１と井戸層１５２を同
一条件で４周期形成し、その上にGaN から成るバリア層
１５１を形成した。このようにして５周期のMQW 構造の
発光層１５を形成した。
【００１１】次に、基板１１の温度を1100℃に保持し、
N2又はH2、NH3 、TMG 、TMA 及びCP2Mg を供給して、膜
厚約50nm、マグネシウム(Mg)をドープしたｐ型Al0.15Ga
0.85N から成るクラッド層１６を形成した。次に、基板
１１の温度を1100℃に保持し、N2又はH2、NH3 、TMG 及
びCP2Mg を供給して、膜厚約100nm 、Mgをドープしたｐ
型GaN から成るコンタクト層１７を形成した。次に、コ
ンタクト層１７の上にエッチングマスクを形成し、所定
領域のマスクを除去して、マスクで覆われていない部分
のコンタクト層１７、クラッド層１６、発光層１５、ク
ラッド層１４、ｎ+ 層１３の一部を塩素を含むガスによ
る反応性イオンエッチングによりエッチングして、ｎ+
層１３の表面を露出させた。次に、以下の手順で、ｎ+
層１３に対する電極１８Ｂと、コンタクト層１７に対す
る透光性の電極１８Ａとを形成した。
N2又はH2、NH3 、TMG 、TMA 及びCP2Mg を供給して、膜
厚約50nm、マグネシウム(Mg)をドープしたｐ型Al0.15Ga
0.85N から成るクラッド層１６を形成した。次に、基板
１１の温度を1100℃に保持し、N2又はH2、NH3 、TMG 及
びCP2Mg を供給して、膜厚約100nm 、Mgをドープしたｐ
型GaN から成るコンタクト層１７を形成した。次に、コ
ンタクト層１７の上にエッチングマスクを形成し、所定
領域のマスクを除去して、マスクで覆われていない部分
のコンタクト層１７、クラッド層１６、発光層１５、ク
ラッド層１４、ｎ+ 層１３の一部を塩素を含むガスによ
る反応性イオンエッチングによりエッチングして、ｎ+
層１３の表面を露出させた。次に、以下の手順で、ｎ+
層１３に対する電極１８Ｂと、コンタクト層１７に対す
る透光性の電極１８Ａとを形成した。
【００１２】(1) フォトレジストを塗布し、フォトリソ
グラフィによりｎ+ 層１３の露出面上の所定領域に窓を
形成して、10-6Torrオーダ以下の高真空に排気した後、
膜厚約 200Åのバナジウム(V) と膜厚約 1.8μｍのAlを
蒸着した。次に、フォトレジストを除去する。これによ
りｎ+ 層１３の露出面上に電極１８Ｂが形成される。 (2) 次に、表面上にフォトレジストを一様に塗布して、
フォトリソグラフィにより、コンタクト層１７の上の電
極形成部分のフォトレジストを除去して、窓部を形成す
る。 (3) 蒸着装置にて、フォトレジスト及び露出させたコン
タクト層１７上に、10-6Torrオーダ以下の高真空に排気
した後、膜厚約15ÅのCoを成膜し、このCo上に膜厚約60
ÅのAuを成膜する。
グラフィによりｎ+ 層１３の露出面上の所定領域に窓を
形成して、10-6Torrオーダ以下の高真空に排気した後、
膜厚約 200Åのバナジウム(V) と膜厚約 1.8μｍのAlを
蒸着した。次に、フォトレジストを除去する。これによ
りｎ+ 層１３の露出面上に電極１８Ｂが形成される。 (2) 次に、表面上にフォトレジストを一様に塗布して、
フォトリソグラフィにより、コンタクト層１７の上の電
極形成部分のフォトレジストを除去して、窓部を形成す
る。 (3) 蒸着装置にて、フォトレジスト及び露出させたコン
タクト層１７上に、10-6Torrオーダ以下の高真空に排気
した後、膜厚約15ÅのCoを成膜し、このCo上に膜厚約60
ÅのAuを成膜する。
【００１３】(4) 次に、試料を蒸着装置から取り出し、
リフトオフ法によりフォトレジスト上に堆積したCo、Au
を除去し、コンタクト層１７上に透光性の電極１８Ａを
形成する。 (5) 次に、透光性の電極１８Ａ上の一部にボンディング
用の電極パッド２０を形成するために、フォトレジスト
を一様に塗布して、その電極パッド２０の形成部分のフ
ォトレジストに窓を開ける。次に、CoもしくはNiとAu、
Al、又は、それらの合金を膜厚1.5 μｍ程度に、蒸着に
より成膜させ、(4) の工程と同様に、リフトオフ法によ
り、フォトレジスト上に堆積したCoもしくはNiとAu、A
l、又はそれらの合金から成る膜を除去して、電極パッ
ド２０を形成する。 (6) その後、試料雰囲気を真空ポンプで排気し、O2ガス
を供給して圧力 3Paとし、その状態で雰囲気温度を約 5
50℃にして、3 分程度、加熱し、コンタクト層１７、ク
ラッド層１６をｐ型低抵抗化すると共にコンタクト層１
７と電極１８Ａとの合金化処理、ｎ+ 層１３と電極１８
Ｂとの合金化処理を行った。このようにして、金属層１
０のないウエハが形成される。
リフトオフ法によりフォトレジスト上に堆積したCo、Au
を除去し、コンタクト層１７上に透光性の電極１８Ａを
形成する。 (5) 次に、透光性の電極１８Ａ上の一部にボンディング
用の電極パッド２０を形成するために、フォトレジスト
を一様に塗布して、その電極パッド２０の形成部分のフ
ォトレジストに窓を開ける。次に、CoもしくはNiとAu、
Al、又は、それらの合金を膜厚1.5 μｍ程度に、蒸着に
より成膜させ、(4) の工程と同様に、リフトオフ法によ
り、フォトレジスト上に堆積したCoもしくはNiとAu、A
l、又はそれらの合金から成る膜を除去して、電極パッ
ド２０を形成する。 (6) その後、試料雰囲気を真空ポンプで排気し、O2ガス
を供給して圧力 3Paとし、その状態で雰囲気温度を約 5
50℃にして、3 分程度、加熱し、コンタクト層１７、ク
ラッド層１６をｐ型低抵抗化すると共にコンタクト層１
７と電極１８Ａとの合金化処理、ｎ+ 層１３と電極１８
Ｂとの合金化処理を行った。このようにして、金属層１
０のないウエハが形成される。
【００１４】次に、図２〜図７を用いて、金属層１０の
形成とウエハの分離について以下に説明する。まず、図
３に模式的断面図を示すように、ウエハ２００のダイシ
ングライン（図略）に沿って、ブレード４０を用いて電
極１８Ａ、１８Ｂ側より基板に１５μｍ程度の深さまで
達するようにダイシングし、分離溝（第１の溝）２１を
形成する（第１の工程）。次に、研磨盤を用いて基板１
１の裏面１１ｂを研磨し、基板１１を薄板化する（第２
の工程）。これにより、図４に示す断面構成が得られ
る。
形成とウエハの分離について以下に説明する。まず、図
３に模式的断面図を示すように、ウエハ２００のダイシ
ングライン（図略）に沿って、ブレード４０を用いて電
極１８Ａ、１８Ｂ側より基板に１５μｍ程度の深さまで
達するようにダイシングし、分離溝（第１の溝）２１を
形成する（第１の工程）。次に、研磨盤を用いて基板１
１の裏面１１ｂを研磨し、基板１１を薄板化する（第２
の工程）。これにより、図４に示す断面構成が得られ
る。
【００１５】次に、図２（ａ）に示されるように、ウエ
ハ２００において、基板１１の裏面１１ｂの周辺部の幅
約０．５〜５ｍｍの領域Ｂにマスクをして、アルミニウ
ム(Al)を蒸着し、厚さ約200nm の金属層１０を形成する
（第３の工程）。これにより、図５に示される断面構成
が得られる。次に、ウエハ２００を４つのウエハ２０１
〜２０４に分割し、ウエハ２０１を金属層１０側から示
せば図２（ｂ）のように、周辺部の隣接する２辺の領域
Ｂに、金属層１０が形成されていない構成となる。以
下、一例としてウエハ２０１を用いて説明するが、他の
３つのウエハ２０２〜２０４についても同様の処理が行
われる。尚、ウエハ２００のソリが大きい場合には予め
４分割等をした後に第１の工程から同様に行うことがで
きる。
ハ２００において、基板１１の裏面１１ｂの周辺部の幅
約０．５〜５ｍｍの領域Ｂにマスクをして、アルミニウ
ム(Al)を蒸着し、厚さ約200nm の金属層１０を形成する
（第３の工程）。これにより、図５に示される断面構成
が得られる。次に、ウエハ２００を４つのウエハ２０１
〜２０４に分割し、ウエハ２０１を金属層１０側から示
せば図２（ｂ）のように、周辺部の隣接する２辺の領域
Ｂに、金属層１０が形成されていない構成となる。以
下、一例としてウエハ２０１を用いて説明するが、他の
３つのウエハ２０２〜２０４についても同様の処理が行
われる。尚、ウエハ２００のソリが大きい場合には予め
４分割等をした後に第１の工程から同様に行うことがで
きる。
【００１６】図２（ｂ）中のＡ部を拡大すれば、図２
（ｃ）のようになる。図２（ｃ）に示されるように、金
属層１０側より非形成領域Ｂを介して１〜１０個の素子
と分離溝２１とを視覚的に認識できる。領域Ｂは、周辺
部の２辺に形成されているので、直交する２方向の分離
溝２を視認できる。次に、電極パッド２０上に粘着シー
ト２４を貼着し、図６に示す構成を得る。次に、金属層
１０側から、分離溝２１に沿ってスクライバを用いてス
クライビングし、スクライブライン２５を形成する（第
４の工程）。この状態の断面構成を示せば、図７のよう
になる。次に、ローラを用いてウエハ２０１に荷重を作
用させてブレーキングし（第５の工程）、前述の図１の
構成が得られる。
（ｃ）のようになる。図２（ｃ）に示されるように、金
属層１０側より非形成領域Ｂを介して１〜１０個の素子
と分離溝２１とを視覚的に認識できる。領域Ｂは、周辺
部の２辺に形成されているので、直交する２方向の分離
溝２を視認できる。次に、電極パッド２０上に粘着シー
ト２４を貼着し、図６に示す構成を得る。次に、金属層
１０側から、分離溝２１に沿ってスクライバを用いてス
クライビングし、スクライブライン２５を形成する（第
４の工程）。この状態の断面構成を示せば、図７のよう
になる。次に、ローラを用いてウエハ２０１に荷重を作
用させてブレーキングし（第５の工程）、前述の図１の
構成が得られる。
【００１７】上記に示すように、基板１１の裏面１１ｂ
の周辺部の隣接する２辺の領域Ｂを除いた部分に、金属
層１０を形成することにより、領域Ｂを対して分離溝２
１を認識できるので、金属層１０側からのスクライビン
グが可能となり、裏面１１ｂに金属層１０が形成された
素子１００を得ることができる。又、金属層１０の形成
を、粘着シート２４の貼着前に行うので、金属層１０を
蒸着により加熱形成でき、裏面１１ｂと金属層１０との
密着性を向上できる。これにより、スクライビング時に
おけるチッピング量が低減する。又、金属層１０はサフ
ァイア基板１１より熱伝導率が高いので、スクライビン
グ時に発生する熱を金属層１０を介して良好に放熱で
き、スクライバの切削刃の磨耗量を低減できる。又、発
光素子１００において、基板１１側に進行した光は、裏
面１１ｂに形成された金属層１０によって良好に反射さ
れるので、電極１８Ａ、１８Ｂ側からの光取り出し効率
が向上し、発光強度を高めることができる。又、金属層
１０は経時的な劣化がないので、経時的に安定した発光
を得ることができると共に、素子特性の測定時の信頼性
を向上できる。
の周辺部の隣接する２辺の領域Ｂを除いた部分に、金属
層１０を形成することにより、領域Ｂを対して分離溝２
１を認識できるので、金属層１０側からのスクライビン
グが可能となり、裏面１１ｂに金属層１０が形成された
素子１００を得ることができる。又、金属層１０の形成
を、粘着シート２４の貼着前に行うので、金属層１０を
蒸着により加熱形成でき、裏面１１ｂと金属層１０との
密着性を向上できる。これにより、スクライビング時に
おけるチッピング量が低減する。又、金属層１０はサフ
ァイア基板１１より熱伝導率が高いので、スクライビン
グ時に発生する熱を金属層１０を介して良好に放熱で
き、スクライバの切削刃の磨耗量を低減できる。又、発
光素子１００において、基板１１側に進行した光は、裏
面１１ｂに形成された金属層１０によって良好に反射さ
れるので、電極１８Ａ、１８Ｂ側からの光取り出し効率
が向上し、発光強度を高めることができる。又、金属層
１０は経時的な劣化がないので、経時的に安定した発光
を得ることができると共に、素子特性の測定時の信頼性
を向上できる。
【００１８】上記実施例では、厚さ約200nm のAlから成
る金属層１０を蒸着により設けたが、金属層１０を構成
する金属はいずれの種類でもよく、光を反射できる程度
の膜厚を有していればよい。又、蒸着以外の方法を用い
て金属層１０を形成してもよい。又、上記実施例では、
分離溝２１を１５μｍの深さに形成したが、５〜５０μ
ｍの範囲であればよい。発光素子１００の発光層１５は
ＭＱＷ構造としたが、ＳＱＷやGa0.8In0.2N 等から成る
単層、その他、任意の混晶比の４元、３元系のAlGaInN
としても良い。又、ｐ型不純物としてMgを用いたがベリ
リウム(Be)、亜鉛(Zn)等の２族元素を用いることができ
る。又、本発明はＬＥＤ等の発光素子に利用可能である
と共に受光素子にも利用することができる。
る金属層１０を蒸着により設けたが、金属層１０を構成
する金属はいずれの種類でもよく、光を反射できる程度
の膜厚を有していればよい。又、蒸着以外の方法を用い
て金属層１０を形成してもよい。又、上記実施例では、
分離溝２１を１５μｍの深さに形成したが、５〜５０μ
ｍの範囲であればよい。発光素子１００の発光層１５は
ＭＱＷ構造としたが、ＳＱＷやGa0.8In0.2N 等から成る
単層、その他、任意の混晶比の４元、３元系のAlGaInN
としても良い。又、ｐ型不純物としてMgを用いたがベリ
リウム(Be)、亜鉛(Zn)等の２族元素を用いることができ
る。又、本発明はＬＥＤ等の発光素子に利用可能である
と共に受光素子にも利用することができる。
【図１】本発明の具体的な実施例に係わるGaN 系化合物
半導体発光素子の構造を示した模式的断面図。
半導体発光素子の構造を示した模式的断面図。
【図２】本発明の具体的な実施例に係わるGaN 系化合物
半導体発光素子のウエハの構成を示した模式的平面図。
半導体発光素子のウエハの構成を示した模式的平面図。
【図３】本発明の具体的な実施例に係わるGaN 系化合物
半導体発光素子の形成方法における第１の工程を示した
模式図。
半導体発光素子の形成方法における第１の工程を示した
模式図。
【図４】本発明の具体的な実施例に係わるGaN 系化合物
半導体発光素子の形成方法における第２の工程を示した
模式図。
半導体発光素子の形成方法における第２の工程を示した
模式図。
【図５】本発明の具体的な実施例に係わるGaN 系化合物
半導体発光素子の形成方法における第３の工程を示した
模式図。
半導体発光素子の形成方法における第３の工程を示した
模式図。
【図６】本発明の具体的な実施例に係わるGaN 系化合物
半導体発光素子の形成方法において、電極パッド上に粘
着シートを貼着した状態を示した模式図。
半導体発光素子の形成方法において、電極パッド上に粘
着シートを貼着した状態を示した模式図。
【図７】本発明の具体的な実施例に係わるGaN 系化合物
半導体発光素子の形成方法における第４の工程を示した
模式図。
半導体発光素子の形成方法における第４の工程を示した
模式図。
【図８】従来のGaN 系化合物半導体発光素子をリードフ
レーム上に固設した状態を示した模式的断面図。
レーム上に固設した状態を示した模式的断面図。
１０ 金属層 １１ サファイア基板 １２ バッファ層 １３ 高キャリア濃度ｎ+ 層 １４、１６ クラッド層 １５ 発光層 １７ コンタクト層 １８Ａ ｐ電極 １８Ｂ ｎ電極 ２０ 電極パッド ２１ 分離溝 ２４ 粘着シート ２５ スクライブライン １００ 発光素子
Claims (2)
- 【請求項１】 正負の各電極が同じ側に設けられた窒化
ガリウム系化合物半導体素子の製造方法であって、 基板上に窒化ガリウム系化合物半導体が形成された略矩
形状のウエハを、前記電極側から所定の深さに切削し、
第１の溝を形成する第１の工程と、 前記第１の工程の後、前記基板の裏面を研磨し、前記基
板を薄板化する第２の工程と、 前記第２の工程の後、前記基板の裏面の周辺部の少なく
とも隣接する２辺を除いた領域に金属層を形成する第３
の工程と、 前記金属層側より、前記周辺部を介して前記第１の溝を
視覚的に認識し、前記第１の溝に沿ってスクライビング
する第４の工程と、 前記第４の工程の後、前記ウエハをブレーキングし、各
素子に分離する第５の工程とを備えたことを特徴とする
窒化ガリウム系化合物半導体素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記周辺部の幅は、約０．５〜５ｍｍで
あることを特徴とする請求項１に記載の窒化ガリウム系
化合物半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30794797A JPH11126924A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 窒化ガリウム系化合物半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30794797A JPH11126924A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 窒化ガリウム系化合物半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11126924A true JPH11126924A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17975095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30794797A Pending JPH11126924A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 窒化ガリウム系化合物半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11126924A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6861281B2 (en) | 2000-05-23 | 2005-03-01 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor light-emitting device and method for producing the same |
| US6960485B2 (en) | 2000-03-31 | 2005-11-01 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting device using a group III nitride compound semiconductor and a method of manufacture |
| US7183136B2 (en) | 2002-06-24 | 2007-02-27 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Semiconductor element and method for producing the same |
| JP2008060167A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体発光素子の製造方法及び半導体発光素子、並びにそれを用いた発光装置 |
| JP2008153362A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体発光素子の製造方法、半導体発光素子及び発光装置 |
| JP2010067886A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Stanley Electric Co Ltd | 酸化亜鉛系半導体素子及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-10-21 JP JP30794797A patent/JPH11126924A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6960485B2 (en) | 2000-03-31 | 2005-11-01 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting device using a group III nitride compound semiconductor and a method of manufacture |
| US6861281B2 (en) | 2000-05-23 | 2005-03-01 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor light-emitting device and method for producing the same |
| US7183136B2 (en) | 2002-06-24 | 2007-02-27 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Semiconductor element and method for producing the same |
| JP2008060167A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体発光素子の製造方法及び半導体発光素子、並びにそれを用いた発光装置 |
| JP2008153362A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体発光素子の製造方法、半導体発光素子及び発光装置 |
| JP2010067886A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Stanley Electric Co Ltd | 酸化亜鉛系半導体素子及びその製造方法 |
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