WO2019186888A1 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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達郎 吉野
鈴木 正人
将人 根岸
兼司 吉川
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
  • a plurality of semiconductor devices that emit light are formed on a substrate such as a wafer.
  • the substrate is subjected to a process of cleaving that is divided at intervals of the device along the resonator length direction of the semiconductor device.
  • Cleavage is a method of creating a surface from which light is emitted.
  • An optically flat surface can be realized by cleavage.
  • the difficulty of cleavage is easily influenced by the thickness of the substrate. A thick substrate makes the cleavage itself difficult, and a thin substrate makes it difficult to handle the substrate.
  • Patent Document 1 a substrate product having a back surface including a plurality of first grooves and a plurality of second grooves and including a semiconductor structure for an optical waveguide provided in each element section is prepared.
  • another substrate product and a semiconductor bar are formed by pressing the back surface of the substrate product.
  • an electrode is formed on the back surface of the substrate.
  • an electrode may not be formed in a region where a cleavage crack is formed on the back side of the substrate. That is, a portion where the substrate is exposed is left on the back surface of the substrate.
  • the cleavage can proceed without receiving the resistance of the electrode, so that good substrate separation can be obtained.
  • substrate debris generated from a fragile substrate portion on the back side of the substrate may fall to the cleaved end face and adhere to the active region where light is emitted. If foreign matter such as substrate scraps adheres to the active region, the characteristics of the semiconductor device deteriorate.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of avoiding adhesion of foreign substances while ensuring the separability of a substrate.
  • a first electrode and a second electrode are provided on the back surface of a substrate on which an active region is formed, and a laminate that is less brittle than the substrate is formed between the first electrode and the second electrode.
  • the present invention by providing a laminate or a groove immediately above the active region, it is possible to avoid adhesion of foreign substances while ensuring the separation of the substrate.
  • FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor device before cleavage.
  • a semiconductor device to be cleaved includes a substrate 10.
  • the shape and material of the substrate 10 are not particularly limited.
  • the substrate 10 is a wafer made of, for example, indium phosphide or gallium arsenide.
  • the substrate 10 includes a front surface 12, a back surface 14, and an end surface 16.
  • FIG. 1 shows the substrate 10 set in a cleaving apparatus with the back surface 14 on the upper side and the front surface 12 on the lower side.
  • a semiconductor layer and an insulator layer are formed on the substrate 10 by processing from the surface 12 side.
  • an active region 18 from which light is emitted is formed on the substrate 10.
  • a plurality of active regions 18 are provided along the X direction.
  • a plurality of semiconductor laser elements or a plurality of light emitting diodes are formed in an unseparated state.
  • the Y direction is the resonator direction
  • the Z direction is a direction that defines the thickness of the substrate 10.
  • the first electrode 20a and the second electrode 20b are formed on the back surface 14 of the substrate 10 by, for example, vapor deposition or plating. Between the first electrode 20a and the second electrode 20b, there is a cleavage introducing portion 30 that is a region where the substrate 10 is exposed.
  • the cleavage introduction part 30 is provided long and narrow in the X direction. When the substrate 10 is cleaved, the cleaving is advanced along the cleavage introducing portion 30.
  • a laminate 31 is provided in a part of the cleavage introduction part 30 which is a region between the first electrode 20a and the second electrode 20b.
  • a plurality of laminates 31 are provided in an island shape along the X direction of the substrate 10.
  • the laminate 31 is formed of a material that is less brittle than the substrate 10.
  • the substrate 10 is a semiconductor
  • the brittleness of the laminate 31 can be made smaller than the brittleness of the substrate 10 by using the same material as that of the first electrode 20a and the second electrode 20b.
  • the laminate 31 can be formed of any material that is less brittle than the substrate 10. Therefore, the laminate 31 is not limited to a metal.
  • the laminate 31 may be a laminate of a plurality of materials instead of a single material. Examples of the laminate 31 include gold compounds.
  • the thickness of the laminate 31 may be the same as or different from the thicknesses of the first electrode 20a and the second electrode 20b.
  • FIG. 2 is a side view of the semiconductor device of FIG. 1 viewed from the Y direction.
  • a structure including one active region 18 and one laminate 31 becomes one chip 40 after separation. Since the laminate 31 is provided so as to be located immediately below the active region 18, the laminate 31 is located immediately above the active region 18 in a state where the back surface 14 is up and the front surface 12 is down. In other words, the X coordinates of the laminate 31 and the active region 18 coincide. As long as at least a part of the laminate 31 is immediately above the active region 18, the laminate 31 can take various positions with respect to the active region 18. For example, the laminate 31 can be formed all over the active region 18.
  • the arrow 34 indicates the direction of cleavage.
  • the length X1 of the laminate 31 in the direction in which cleavage proceeds can be greater than the length X2 of the active region 18 in the direction in which cleavage proceeds.
  • the laminate 31 can also be arranged immediately above the right and left sides of the active region 18.
  • the length X2 is, for example, 10 ⁇ m.
  • the length X1 of the laminate 31 can be set to be twice or more the length X2 of the active region 18.
  • the substrate 10 is set in a cleavage device with the back surface 14 of the substrate 10 facing up.
  • the blade 32 is pressed against the cleavage introduction portion 30 on the back surface 14 to apply a load to the substrate 10 and divide the substrate 10.
  • the cleavage of the substrate 10 proceeds from the scribe portion 12 a formed on the surface 12.
  • the scribe portion 12a is a scratch formed on the surface 12 at a point made of, for example, diamond.
  • the progress direction of cleavage starting from the scribe portion 12a is indicated by an arrow 34.
  • the cleavage proceeds in the X positive direction.
  • the substrate 10 is cleaved together with the laminate 31 with the laminate 31 positioned directly above the active region 18.
  • FIG. 3 is a plan view of the semiconductor device of FIG.
  • the laminate 31 is separated from the first electrode 20a and the second electrode 20b. That is, the width Y1 of the laminate 31 is smaller than the width Y2 of the cleavage introducing portion 30.
  • the cleavage line 48 indicates a line scheduled to be cleaved or a cleaved locus. The cleavage line 48 passes through the cleavage introduction part 30 and the laminate 31 formed there, and does not pass through the first electrode 20a and the second electrode 20b.
  • cleavage is performed along the cleavage introduction part 30 where the back surface 14 is exposed without forming the electrode. If it does so, a cleavage crack will advance easily and the element which becomes unseparated can be reduced. However, since the portion of the back surface 14 where the substrate 10 is exposed is fragile, substrate scrap falls downward from the back surface 14 side as the portion is cleaved. In FIG. 2, the falling direction of the substrate waste 44 is indicated by an arrow. If the substrate scrap 44 adheres to the active region 18, it causes deterioration of characteristics or a decrease in appearance yield.
  • the laminate 31 that is less brittle than the substrate 10 is provided only in the cleavage introduction portion 30.
  • the small brittleness means that the substrate scrap 44 is hardly generated.
  • the exposed portion of the back surface 14 where the substrate 10 is exposed is fragile, the portion of the back surface 14 where the laminate 31 is formed has a greater resistance to the fragility than the exposed portion.
  • the installation of the laminate 31 slightly reduces the separability of the substrate.
  • the laminate is provided on the entire cleavage introducing portion 30, the separation of the substrate is impaired as in the case where the electrode is provided on the entire cleavage introducing portion 30. Therefore, the laminate 31 is formed on a part of the cleavage introduction part 30 and the back surface 14 is exposed to some extent on the cleavage introduction part 30. Thereby, it is possible to avoid the adhesion of foreign matter to the active region 18 while ensuring the separation of the substrate 10.
  • the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment can be variously modified without losing its characteristics. Since the semiconductor device manufacturing method according to the following embodiment has much in common with the first embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described.
  • FIG. FIG. 4 is a perspective view of the semiconductor device before cleavage.
  • a groove portion 50 is provided in the cleavage introducing portion 30.
  • the groove part 50 is provided so as to cross the substrate 10 in parallel with the cleavage direction.
  • a laminated body 52 that is less brittle than the substrate 10 was formed at the bottom of the groove 50.
  • This laminate can be made of the same material as the laminate 31 of the first embodiment, for example.
  • the groove 50 and the laminate 52 therein can be manufactured by a known wafer process technique. When the laminate 52 is provided in the groove 50, the amount of substrate waste generated can be reduced as compared with the case where the substrate 10 is exposed in the groove 50.
  • cleavage is advanced along the groove 50.
  • the groove part 50 may be provided in an island shape discontinuously in the cleavage progressing direction.
  • the groove part 50 is provided at least immediately below the active region 18, so that the groove part 50 is positioned immediately above the active region 18 at the time of cleavage. If the groove depth of the groove portion 50 is too deep, the separability is improved, but there is a concern that the substrate 10 is cracked during handling. Considering this point, the groove depth of the groove portion 50 can be determined.
  • the groove depth of the groove part 50 can be set to 1 ⁇ 2 or less of the thickness of the substrate 10.
  • FIG. 5 is a plan view of the semiconductor device before cleavage.
  • a groove 50 is provided in the substrate 10 between the first electrode 20a and the second electrode 20b.
  • the width of the groove provided by the groove part 50 is smaller than the distance between the first electrode 20a and the second electrode 20b. That is, the width of the groove part 50 is smaller than the width of the cleavage introduction part 30.
  • the width of the groove 50 and the width of the cleavage introducing portion 30 may be matched.
  • the blade 32 is pressed against the bottom surface of the groove 50 of the substrate 10 to apply a load, and the substrate 10 is cleaved along the groove 50. Cleavage is performed with the groove 50 positioned directly above the active region 18.
  • the groove part 50 crosses the cross section that appears by cleavage. Since the substrate 10 is thin at the portion where the groove portion 50 is formed, the cleavage crack is likely to proceed and the cleavage separation property can be improved.
  • the amount by which the blade 32 pushes the substrate 10 in the negative Z direction during cleavage can be made smaller than when there is no groove 50. Therefore, it is possible to make it difficult to generate substrate waste.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating cleavage of the substrate 10 without the groove.
  • the substrate 10 is pushed and bent, and substrate impact is generated by the impact.
  • substrate debris is likely to be generated in a portion where the back surface 14 of the substrate 10 has no electrodes and the substrate 10 is exposed.
  • FIG. 7 is a diagram showing cleavage of the substrate 10 in which the groove portion 50 is provided on the back surface 14.
  • FIG. 8 is a diagram showing cleavage of the substrate in which the laminate 52 is provided in the groove 50.
  • the laminate 52 is less brittle than the substrate 10. In this case, both the thinning of the substrate 10 by the groove 50 and the provision of the laminate 52 contribute to the suppression of substrate waste.
  • the elongated groove portion 50 that crosses the substrate 20 along the cleavage progressing direction is provided.
  • the groove 50 is formed in the chip having the scribe portion 12a shown in FIG. 4, the substrate may be thinned and cracked. Therefore, the groove 50 may be formed in the chip in which the scribe portion 12a is not formed, and the groove 50 is not formed in the chip in which the scribe portion 12a is not formed.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the method of manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment.
  • the groove portion 50 of the third embodiment is provided only at a location corresponding to the X coordinate of the active region 18.
  • the plurality of groove portions 50 are provided discontinuously along the X axis in plan view.
  • the length X1 of the groove 50 in the direction in which cleavage proceeds is smaller than the length of the substrate X2 in the direction in which cleavage proceeds. Further, as an example, the length X1 of the groove 50 may be larger than the length X3 of the active region 18 in the direction in which cleavage proceeds.
  • the cleavage is performed in a state where the groove 50 is located immediately above the active region 18. Since there is the groove 50, it is possible to prevent the substrate 10 from being greatly bent and bent immediately above the active region 18 to generate substrate scraps. This effect can be enhanced by setting the length X2 of the groove portion 50 to at least twice the length X3 of the active region 18. Further, in order to prevent the substrate from cracking when the substrate 10 is handled, for example, the groove depth Z1 of the groove shown in FIG. 7 can be set to 1 ⁇ 2 or less of the thickness of the substrate 10 in the non-groove portion.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the method of manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment.
  • a plurality of groove portions 50 are provided discontinuously. Each groove portion 50 is located immediately above the active region 18.
  • a laminate 52 that is less brittle than the substrate 10 is formed in the groove 50 before cleavage. The cleavage is performed along a cleavage line that passes through the plurality of groove portions 50 formed discontinuously. Both the thinning of the substrate 10 by the groove 50 and the provision of the laminate 52 contribute to the suppression of substrate waste.
  • the length and the groove depth of the groove part 50 can be set based on the discussion in the third embodiment.

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Abstract

光を放射する活性領域が形成された基板の裏面に第1電極と第2電極を設け、該基板よりも脆性が小さい材料で形成された積層物を該第1電極と該第2電極の間の領域の一部に該活性領域の直下に位置するように設けることと、該活性領域の直上に該積層物を位置させた状態で、該積層物とともに該基板を劈開することで該活性領域が表れた平面を露出させることと、を備えたことを特徴とする。

Description

半導体装置の製造方法
 この発明は半導体装置の製造方法に関する。
 ウエハなどの基板には光が放射される半導体装置が複数形成される。その基板に対し、半導体装置の共振器長方向に沿って装置の間隔毎に分割する劈開という処理を施す。劈開は光が放射される面を作製する方法である。劈開によって光学的に平坦な面を実現することができる。劈開の難しさは基板の厚みに左右されやすい。厚い基板では劈開自体が困難になり、薄い基板では基板のハンドリングが困難になる。
 特許文献1には、複数の第1溝及び複数の第2溝を備える裏面を有しており、素子区画の各々に設けられた光導波路のための半導体構造体を含む基板生産物を準備して、基板生産物の裏面への押圧によって、別の基板生産物と半導体バーとを形成することが開示されている。
日本特開2017-17193号公報
 ウエハなどの基板を劈開に用いる装置にセットする際、基板の表面側を下、裏面側を上にすることが多い。基板の裏面には電極を形成する。しかし、劈開の分離性を向上させるために、基板裏面側の劈開亀裂が入る領域には電極を形成しない場合がある。つまり、基板の裏面に基板が露出した部分を残す。この状態で劈開を行うと、電極の抵抗を受けずに劈開を進めることができるので良好な基板の分離性が得られる。しかし、基板裏面側の脆い基板部分から発生した基板屑が劈開を行った端面に落下して、光の放射される活性領域に付着してしまうことがあった。基板屑などの異物が活性領域に付着すると半導体装置の特性が劣化してしまう。
 本発明は上述の問題を解決するためになされたものであり、基板の分離性を確保しつつ異物付着を回避できる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
 本願の発明にかかる半導体装置の製造方法は、活性領域が形成された基板の裏面に第1電極と第2電極を設け、該基板よりも脆性が小さい積層物を該第1電極と該第2電極の間の領域の一部に該活性領域の直下に位置するように設けることと、該活性領域の直上に該積層物を位置させた状態で、該積層物とともに該基板を劈開すること、を備えたことを特徴とする。
 本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
 この発明によれば、活性領域の直上に積層物を設けたり溝部を設けたりすることで、基板の分離性を確保しつつ異物付着を回避できる。
劈開前の半導体装置の斜視図である。 半導体装置の側面図である。 半導体装置の平面図である。 劈開前の半導体装置の斜視図である。 半導体装置の平面図である。 溝部がない基板の劈開を示す図である。 裏面に溝部を設けた基板の劈開を示す図である。 溝部に積層物を設けた基板の劈開を示す図である。 半導体装置の製造方法を示す図である。 半導体装置の製造方法を示す図である。
 実施の形態に係る半導体装置の製造方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
実施の形態1.
 図1は、劈開前の半導体装置の斜視図である。劈開の対象となる半導体装置は基板10を備えている。基板10の形状と材料は特に限定されない。基板10は、例えば、リン化インジウム又は砒化ガリウムを材料とするウエハである。基板10は、表面12と裏面14と端面16を備えている。図1には、裏面14が上側にあり表面12が下側にある状態で劈開装置にセットされた基板10が示されている。
 この基板10には、例えば表面12側からの処理により半導体層と絶縁体層等が作製されている。このような処理の結果、基板10には光が放射される活性領域18が形成されている。活性領域18はX方向に沿って複数設けられている。基板10には、例えば複数の半導体レーザ素子又は複数の発光ダイオードが未分離の状態で形成されている。Y方向は共振器方向であり、Z方向は基板10の厚みを定義する方向となる。
 基板10の裏面14には、例えば蒸着又はメッキ法などで第1電極20aと第2電極20bが形成されている。第1電極20aと第2電極20bの間には基板10が露出した領域である劈開導入部30がある。劈開導入部30はX方向に細長く設けられている。基板10の劈開の際には、この劈開導入部30に沿って劈開を進める。
 第1電極20aと第2電極20bの間の領域である劈開導入部30の一部に、積層物31が設けられている。積層物31は、基板10のX方向に沿って島状に複数設けられている。積層物31は基板10よりも脆性が小さい材料で形成する。例えば、基板10が半導体なので、積層物31の材料は第1電極20a及び第2電極20bの材料と同じとすることで、積層物31の脆性を基板10の脆性より小さくできる。基板10よりも脆性が小さいあらゆる材料によって積層物31を形成することができる。したがって、積層物31は金属に限定されない。また、積層物31は単体の材料ではなく、複数の材料の積層でも良い。積層物31の例としては、金化合物等が挙げられる。また、積層物31の厚みは、第1電極20aと第2電極20bの厚みと一致させても良いし相違させてもよい。
 図2は、図1の半導体装置をY方向から見た側面図である。1つの活性領域18と1つの積層物31を備える構造が、分離後には1つのチップ40となる。積層物31は活性領域18の直下に位置するように設けたので、裏面14が上になり表面12が下になった状態では、活性領域18の直上に積層物31がある。言いかえると、積層物31と活性領域18のX座標は一致している。積層物31の少なくとも一部が活性領域18の直上にある限り、積層物31は活性領域18に対して様々な位置をとることができる。例えば、活性領域18の直下全体に積層物31を形成しておくことができる。
 図2において矢印34は劈開の進行方向を示す。一例として、劈開が進む方向の積層物31の長さX1は、劈開が進む方向の活性領域18の長さX2より大きくすることができる。こうすると、活性領域18の右側と左側の直上にも積層物31を配置できる。長さX2は例えば10μmである。積層物31の長さX1は、活性領域18の長さX2の2倍以上とすることができる。
 図1の説明に戻る。劈開を行う際には、基板10の裏面14を上にした状態で、基板10を劈開装置にセットする。劈開方法としては、裏面14の劈開導入部30にブレード32を押し当てて基板10に荷重を加え、基板10を分割する。このとき、基板10の劈開は、表面12に形成したスクライブ部分12aから進む。スクライブ部分12aは、例えばダイヤモンド等で作製したポイントで表面12に形成された傷である。
 スクライブ部分12aを起点とした劈開の進行方向は、矢印34で示されている。劈開はX正方向に進行する。活性領域18の直上に積層物31を位置させた状態で、積層物31とともに基板10を劈開する。
 図3は、図1の半導体装置の平面図である。積層物31は第1電極20aと第2電極20bから離れている。つまり、積層物31の幅Y1は劈開導入部30の幅Y2よりも小さい。劈開線48は、劈開を予定している線又は劈開された軌跡を示す。劈開線48は、劈開導入部30及びそこに形成された積層物31を通り、第1電極20aと第2電極20bを通らない。
 劈開の分離性を向上させるために、電極が形成されず裏面14が露出した劈開導入部30に沿って劈開する。そうすると、劈開亀裂が進行しやすくなり、未分離となる素子を減らすことができる。しかし、裏面14の基板10が露出している部分は脆いので、この部分の劈開に伴い基板屑が裏面14側から下方へ落下してしまう。図2には基板屑44の落下方向が矢印で示されている。この基板屑44が活性領域18に付着してしまうと、特性劣化又は外観歩留の低下を引き起こしてしまう。
 そこで、実施の形態1では劈開導入部30にのみ基板10よりも脆性の小さい積層物31を設けた。脆性が小さいということは基板屑44が発生しにくいということである。裏面14の基板10が露出した露出部分は脆いのに対し、裏面14の積層物31が形成された部分は当該露出部分より脆さに対する抵抗が大きい。これにより、劈開時に活性領域18の直上で基板屑44が発生することを抑制できるので、活性領域18に基板屑44が付着しにくくなる。特に、活性領域18の直上に積層物31を設けることで、活性領域18の直上で基板屑が生じにくい状態にすることができる。
 積層物31の設置は基板の分離性をやや低下させるものである。劈開導入部30の全体に積層物を設けると、劈開導入部30の全体に電極を設けた場合と同様に、基板の分離性を損ねることになる。そのため、積層物31は劈開導入部30の一部に形成し、劈開導入部30にある程度裏面14を露出させる。これにより、基板10の分離性を確保しつつ活性領域18への異物付着を回避できる。
 実施の形態1に係る半導体装置の製造方法は、その特徴を失わない範囲で様々な変形が可能である。以下の実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、実施の形態1との共通点が多いので実施の形態1との相違点を中心に説明する。
実施の形態2.
 図4は、劈開前の半導体装置の斜視図である。劈開導入部30に溝部50が設けられている。溝部50は劈開方向と平行に基板10を横断するように設けられている。溝部50の底には基板10よりも脆性が小さい積層物52を形成した。この積層物は、例えば実施の形態1の積層物31と同じ材料とすることができる。溝部50とその中の積層物52は周知のウエハプロセス技術で作製することができる。溝部50の中に積層物52を設けると、溝部50に基板10が露出した場合と比べて、基板屑の発生量を減らすことができる。
 実施の形態2では、この溝部50に沿って劈開を進める。溝部50は劈開進行方向に不連続に島状に設けてもよい。溝部50は少なくとも活性領域18の直下に設けることで、劈開時には活性領域18の直上に溝部50を位置させる。溝部50の溝深さが深すぎると、分離性は向上するがハンドリング時に基板10が割れてしまう懸念がある。この点を考慮して溝部50の溝深さを決めることができる。例えば、溝部50の溝深さは、基板10の厚みの1/2以下とすることができる。
 図5は、劈開前の半導体装置の平面図である。第1電極20aと第2電極20bの間の基板10に溝部50が設けられている。溝部50によって提供される溝の幅は、第1電極20aと第2電極20bの距離より小さい。すなわち、溝部50の幅は劈開導入部30の幅よりも小さい。溝部50の幅と劈開導入部30の幅を一致させてもよい。
 図4の説明に戻る。基板10の溝部50の底面にブレード32を押し当てて荷重を加え、溝部50に沿って基板10を劈開する。活性領域18の直上に溝部50を位置させた状態で劈開する。溝部50は、劈開によってあらわれた断面を横断することになる。溝部50が形成された部分では基板10が薄くなっているので、劈開亀裂が進行しやすくなり、劈開分離性を高めることができる。しかも、溝部50に沿って劈開することで、劈開の際にブレード32が基板10をZ負方向に押し込む量を、溝部50がない場合より小さくできる。そのため、基板屑を発生しにくくすることができる。
 図6、7、8を参照しつつ、基板10に溝部50及び積層物52を設ける意義を説明する。図6-8は、図1でいえばX方向から基板10を見た図に対応する。図6は、溝部がない基板10の劈開を示す図である。劈開を行う際には基板10が押し曲げられて、その衝撃で基板屑が発生する。特に、基板10の裏面14に電極がなく基板10が露出した部分では、基板屑が発生しやすい。
 図7は、裏面14に溝部50を設けた基板10の劈開を示す図である。溝部50に沿って劈開する場合、溝部50がない部分を劈開する場合よりも薄い基板10を劈開することになる。そのため、ブレード32が基板10をZ負方向に押し込む量を小さくして、基板屑の発生を抑制できる。
 図8は、溝部50に積層物52を設けた基板の劈開を示す図である。積層物52は基板10よりも脆性が小さい。この場合、溝部50により基板10を薄くすることと、積層物52を設けたことの両方が基板屑の抑制に貢献する。
 実施の形態2では、劈開進行方向に沿って基板20を横断する細長い溝部50を設けた。しかし、図4に示すスクライブ部分12aがあるチップに溝部50を形成すると基板が薄くなり、割れてしまうおそれがある。そこで、スクライブ部分12aが形成されたチップには溝部50を形成せずに、スクライブ部分12aが形成されていないチップに溝部50を形成することとしてもよい。
実施の形態3.
 図9は、実施の形態3に係る半導体装置の製造方法を示す図である。実施の形態2のように溝部50が劈開導入部30を横断している場合、基板10のハンドリング時に基板10が割れやすくなる懸念がある。そこで、実施の形態3の溝部50は、活性領域18のX座標に対応した箇所にのみに設けた。その結果、溝部50は平面視でX軸に沿って不連続に複数設けられる。劈開が進む方向の溝部50の長さX1は、劈開が進む方向の基板X2の長さより小さい。また、一例として、溝部50の長さX1を、劈開が進む方向の活性領域18の長さX3より大きくしてもよい。
 劈開は、活性領域18の直上に溝部50が位置した状態で行う。溝部50があるため、活性領域18の直上で基板10が大きく押し曲げられて基板屑が発生することを防止できる。溝部50の長さX2は、活性領域18の長さX3の2倍以上とすることで、この効果を高めることができる。また、基板10のハンドリング時に基板が割れることを防止するために、例えば図7に示される溝部の溝深さZ1は、非溝部における基板10の厚さの1/2以下としておくことができる。
実施の形態4.
 図10は、実施の形態4に係る半導体装置の製造方法を示す図である。実施の形態4では、実施の形態3で説明したように溝部50を不連続に複数設ける。各溝部50は活性領域18の直上に位置する。さらに、実施の形態4では、劈開の前に、溝部50の中に基板10よりも脆性が小さい積層物52を形成する。劈開は、不連続に形成された複数の溝部50を通過する劈開線に沿って行う。溝部50により基板10を薄くすることと、積層物52を設けたことの両方が基板屑の抑制に貢献する。溝部50の長さと溝深さについては実施の形態3の議論に基づき設定することができる。
 10 基板、 12 表面、 14 裏面、 18 活性領域、 20a 第1電極、 20b 第2電極、 30 劈開導入部、 31 積層物

Claims (11)

  1.  活性領域が形成された基板の裏面に第1電極と第2電極を設け、前記基板よりも脆性が小さい積層物を前記第1電極と前記第2電極の間の領域の一部に前記活性領域の直下に位置するように設けることと、
     前記活性領域の直上に前記積層物を位置させた状態で、前記積層物とともに前記基板を劈開すること、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2.  前記積層物は、前記活性領域の直下全体に形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
  3.  前記積層物の材料は前記第1電極及び前記第2電極の材料と同じであることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
  4.  前記劈開が進む方向の前記積層物の長さは、前記劈開が進む方向の前記活性領域の長さより大きいことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
  5.  前記劈開が進む方向の前記積層物の長さは、前記劈開が進む方向の前記活性領域の長さの2倍以上であることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
  6.  前記積層物は前記第1電極と前記第2電極から離れていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
  7.  活性領域が形成された基板の裏面に第1電極と第2電極を設け、前記第1電極と前記第2電極の間の前記基板に前記活性領域の直下に位置する溝部を設け、前記溝部の中に前記基板よりも脆性が小さい積層物を形成することと、
     前記活性領域の直上に前記溝部を位置させた状態で、前記溝部に沿って前記基板を劈開すること、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  8.  前記溝部は、前記劈開によってあらわれた断面を横断していることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
  9.  前記劈開が進む方向の前記溝部の長さは、前記劈開が進む方向の前記基板の長さより小さいことを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
  10.  活性領域が複数形成された基板の裏面に第1電極と第2電極を設け、前記第1電極と前記第2電極の間の前記基板に前記活性領域の直下に位置する溝部を不連続に複数設けることと、
     前記活性領域の直上に前記溝部を位置させた状態で、前記溝部に沿って前記基板を劈開すること、を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  11.  前記溝部によって提供される溝の幅は、前記第1電極と前記第2電極の距離より小さいことを特徴とする請求項7から10のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5362489A (en) * 1976-11-16 1978-06-03 Mitsubishi Electric Corp Production of semiconductor laser
JPS62113490A (ja) * 1985-11-13 1987-05-25 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レ−ザの製造方法
JPH05304339A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザの劈開方法
JPH06275714A (ja) * 1993-03-22 1994-09-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置素子基板、及び半導体レーザ装置の製造方法
JPH08116137A (ja) * 1994-10-15 1996-05-07 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法及び半導体レーザ
JP2010050199A (ja) * 2008-08-20 2010-03-04 Sony Corp 半導体レーザ
JP2010177455A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Nichia Corp 窒化物半導体素子

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3650000B2 (ja) * 2000-07-04 2005-05-18 三洋電機株式会社 窒化物系半導体レーザ素子および窒化物半導体レーザ装置の製造方法
JP3766085B2 (ja) * 2003-11-12 2006-04-12 ローム株式会社 半導体レーザ
JP4901477B2 (ja) * 2004-10-15 2012-03-21 パナソニック株式会社 窒化化合物半導体素子およびその製造方法
JP5121461B2 (ja) * 2005-12-26 2013-01-16 パナソニック株式会社 窒化化合物半導体素子
JP4288620B2 (ja) * 2006-11-10 2009-07-01 ソニー株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
JP2009117616A (ja) * 2007-11-06 2009-05-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体光素子を作製する方法
JP2009200478A (ja) * 2008-01-21 2009-09-03 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レーザ素子およびその製造方法
JP2009283912A (ja) * 2008-04-25 2009-12-03 Sanyo Electric Co Ltd 窒化物系半導体素子およびその製造方法
JP2010225961A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Mitsubishi Electric Corp 半導体素子の製造方法
JP5289360B2 (ja) * 2010-03-08 2013-09-11 株式会社東芝 半導体レーザ装置
JP2013058583A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Sharp Corp 半導体レーザ素子、及び半導体レーザ素子の製造方法
JP6287720B2 (ja) * 2014-09-17 2018-03-07 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP6245414B1 (ja) * 2017-04-12 2017-12-13 三菱電機株式会社 半導体素子の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5362489A (en) * 1976-11-16 1978-06-03 Mitsubishi Electric Corp Production of semiconductor laser
JPS62113490A (ja) * 1985-11-13 1987-05-25 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レ−ザの製造方法
JPH05304339A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザの劈開方法
JPH06275714A (ja) * 1993-03-22 1994-09-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置素子基板、及び半導体レーザ装置の製造方法
JPH08116137A (ja) * 1994-10-15 1996-05-07 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法及び半導体レーザ
JP2010050199A (ja) * 2008-08-20 2010-03-04 Sony Corp 半導体レーザ
JP2010177455A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Nichia Corp 窒化物半導体素子

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