WO2024111396A1 - マイクロｌｅｄ構造体及びその製造方法 - Google Patents

マイクロｌｅｄ構造体及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2024111396A1
WO2024111396A1 PCT/JP2023/039960 JP2023039960W WO2024111396A1 WO 2024111396 A1 WO2024111396 A1 WO 2024111396A1 JP 2023039960 W JP2023039960 W JP 2023039960W WO 2024111396 A1 WO2024111396 A1 WO 2024111396A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
micro led
light emitting
emitting element
led structure
element structure
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/039960
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
順也 石崎
Original Assignee
信越半導体株式会社
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 信越半導体株式会社 filed Critical 信越半導体株式会社
Publication of WO2024111396A1 publication Critical patent/WO2024111396A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/16—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular crystal structure or orientation, e.g. polycrystalline, amorphous or porous
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table

Definitions

  • the present invention relates to a micro LED structure and a method for manufacturing the same.
  • micro light emitting diode display In order to realize a micro light emitting diode display (micro LED display), a technology has been disclosed in which LEDs are peeled off from a starting substrate using laser lift-off (LLO), transferred to a mounting substrate, and then transferred to a drive substrate (Patent Document 1).
  • LLO laser lift-off
  • Patent Document 1 All of this technology is only for GaN-based LEDs, and there are few disclosures of technology related to micro LEDs ( ⁇ -LEDs) that use AlGaInP-based LEDs.
  • AlGaInP-based LEDs are mechanically fragile compared to GaN-based LEDs, and there is a problem that die cracks are more likely to occur during the LLO process depending on the appropriateness of the die design. There is no disclosure of technology regarding how to avoid cracks in the micro-LED structure during the LLO process (also known as " ⁇ -LED die cracks").
  • micro LEDs are thin, they are more vulnerable to stress than conventional LEDs.
  • stress is applied to the stepped portion of the element for attaching electrodes of opposite polarity, and it was found that if the direction in which the step extends in a planar view is approximately aligned with the ⁇ 110> crystal orientation, the step is very susceptible to cracking due to the cleavage of the crystal.
  • Patent Document 3 discloses a technique for preventing chipping during the dicing process when forming dice for conventional-sized LEDs, rather than dice cracking that occurs when transferring micro-LEDs.
  • Patent Document 3 discloses a technique for dicing conventional-sized LEDs by shifting the planned dicing line from the crystal orientation ⁇ 110>.
  • Patent Document 3 discloses a technique for preventing chipping during the dicing process for conventional-sized LEDs, and does not disclose a technique for preventing dice cracking that occurs when transferring micro-LEDs in the LLO process.
  • Patent Document 4 This is a technology for angled dies relative to the growth direction, but it is not intended to address dies cracking when transferring micro-LEDs in the LLO process.
  • Patent Document 5 discloses a technology for positioning the device functional part independently of the device base part and offset from the crystal orientation ⁇ 110>. However, Patent Document 5 does not address the issue of die cracking that occurs when transferring micro LEDs in the LLO process.
  • the present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a micro LED structure in which a light emitting element structure having an AlGaInP-based active layer is bonded to a transparent substrate via an adhesive or bonding agent, and which can reduce or avoid cracking of the micro LED structure when it is transferred in the LLO process, and a method for manufacturing the same.
  • the present invention has been made to achieve the above object, and provides a micro LED structure having a light emitting element structure having ( AlyGa1 -y ) xIn1 -xP (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6, 0 ⁇ y ⁇ 0.5) as an active layer, the light emitting element structure being bonded to a transparent substrate transparent to the emission wavelength and laser light for LLO transfer with an adhesive or bonding material transparent to the emission wavelength and absorbing the laser light for LLO transfer, the light emitting element structure being isolated from the rest, the isolated light emitting element structure having at least two electrodes having different polarities on one surface, and the long side direction of the outer shape of the isolated light emitting element structure in a plan view does not coincide with a crystal orientation ⁇ 110>.
  • micro-LED structures having an AlGaInP-based active layer have low mechanical strength, but in the micro-LED structure of the present invention, it is possible to prevent the portions with particularly low structural strength from becoming susceptible to cracking due to the cleavage of the crystal. As a result, cracking (dice cracking, breakage) of the micro-LED structure can be reduced or avoided when the micro-LED structure is transferred in the LLO process.
  • the long side direction of the outer shape of the light-emitting element structure in a plan view is shifted from the crystal orientation ⁇ 110> by 10° to 45°.
  • the long side direction of the outer shape of the light-emitting element structure in a plan view is shifted from the crystal orientation ⁇ 110> by 22.5° to 30°.
  • the long side direction of the outline of the light-emitting element structure when viewed in a plan view can be set at an angle far from not only the ⁇ 110> crystal orientation but also the ⁇ 100> orientation, which is prone to cracking, so the rate of cracks (dice cracks, breakage) occurring in the micro LED structure during the LLO process can be more effectively reduced and improved.
  • the light emitting element structure does not have a starting substrate.
  • the adhesive or bonding material is benzocyclobutene.
  • the transparent substrate is sapphire or quartz.
  • These substrates can be suitably used as transparent substrates, and those that are particularly highly transparent to LLO lasers can be selected.
  • the present invention also provides a method for manufacturing a micro LED structure, comprising the steps of: forming a light emitting device structure having an active layer of ( AlyGa1 -y ) xIn1 -xP (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6, 0 ⁇ y ⁇ 0.5) on a starting substrate; bonding the light emitting device structure to a transparent substrate transparent to the emission wavelength of the light emitting device structure with an adhesive or bonding material; isolating the light emitting device structure; and forming at least two electrodes having different polarities on one surface of the isolated light emitting device structure, wherein in the isolating step, the long side direction of the outer shape of the isolated light emitting device structure in a planar view does not coincide with a crystal orientation ⁇ 110>.
  • This manufacturing method for a micro LED structure can prevent the parts of the manufactured micro LED structure that have low structural strength from being easily cracked due to the cleavage of the crystal. As a result, cracking (breakage) of the micro LED structure can be reduced or avoided when the micro LED structure is transferred in the LLO process.
  • the long side direction of the outer shape of the light-emitting element structure in a planar view is shifted from the crystal orientation ⁇ 110> by 10° to 45°.
  • the long side direction of the outer shape of the light-emitting element structure in a planar view can be shifted in a range of 22.5° to 30° from the crystal orientation ⁇ 110>.
  • the rate of die cracks occurring during the LLO process can be more effectively reduced and improved.
  • the method for manufacturing a micro LED structure of the present invention preferably further includes a step of removing the starting substrate.
  • the adhesive or bonding material is benzocyclobutene.
  • the transparent substrate be sapphire or quartz.
  • These substrates can be suitably used as transparent substrates, and those that are particularly highly transparent to LLO lasers can be selected.
  • micro-LED structures having an AlGaInP-based active layer have low mechanical strength.
  • the micro-LED structure of the present invention can prevent areas with low structural strength from becoming susceptible to cracking due to the cleavage of the crystal. Therefore, according to the present invention, cracking (dice cracking, breakage) of the micro-LED structure can be reduced or avoided when the micro-LED structure is transferred in the LLO process. Furthermore, the manufacturing method of the micro-LED structure of the present invention can manufacture such a micro-LED structure.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an example (first embodiment) of a micro LED structure of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of another example (second embodiment) of the micro LED structure of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of yet another example (third embodiment) of the micro LED structure of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of yet another example (fourth embodiment) of the micro LED structure of the present invention.
  • 1A-1D are schematic cross-sectional views illustrating a portion of a method for manufacturing a micro LED structure of the present invention.
  • 5A-5C are schematic cross-sectional views illustrating another part of a method for manufacturing a micro LED structure of the present invention.
  • 5A-5C are schematic cross-sectional views illustrating another part of a method for manufacturing a micro LED structure of the present invention.
  • 5A-5C are schematic cross-sectional views illustrating another part of a method for manufacturing a micro LED structure of the present invention.
  • 5A-5C are schematic cross-sectional views illustrating another part of a method for manufacturing a micro LED structure of the present invention.
  • 5A-5C are schematic cross-sectional views illustrating another part of a method for manufacturing a micro LED structure of the present invention.
  • 1A to 1C are schematic cross-sectional views showing a part of a method for transferring a micro LED structure of the present invention to a transfer substrate after the structure is manufactured. 1 is a graph showing the results of examples and comparative examples.
  • the micro LED structure of the present invention has a light emitting element structure having ( AlyGa1 -y ) xIn1 -xP (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6, 0 ⁇ y ⁇ 0.5) as an active layer, the light emitting element structure being bonded to a transparent substrate transparent to the emission wavelength and the laser light for LLO transfer with an adhesive or bonding material transparent to the emission wavelength and absorbing the laser light for LLO transfer, the light emitting element structure being isolated from the rest, the isolated light emitting element structure having at least two electrodes of different polarities on one surface, and the long side direction of the outline of the isolated light emitting element structure in plan view does not coincide with the crystal orientation ⁇ 110>.
  • the micro LED structure may have a side not exceeding 100 ⁇ m.
  • the outer shape of the micro LED structure in plan view is square.
  • micro LED structure of the present invention can be manufactured, for example, through the steps described below (FIGS. 5 to 10).
  • the micro LED structure of the present invention will be described with reference to FIG. 10 and also with reference to FIG. 1.
  • the micro LED structure 58 of the present invention shown in FIG. 10, which is a schematic cross-sectional view, has a light emitting element structure 18 having ( AlyGa1 -y ) xIn1 -xP (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6, 0 ⁇ y ⁇ 0.5) as an active layer 14.
  • the light emitting element structure 18 is bonded to a transparent substrate 30 that is transparent to the emission wavelength and the laser light for LLO transfer with an adhesive or bonding material 25 that is transparent to the emission wavelength and absorbs the laser light for LLO transfer.
  • the light emitting element structure 18 is isolated by an isolation groove (an isolation groove 47 formed in FIG. 8, which will be described later).
  • the isolated light emitting element structure 18 has at least two electrodes 54, 56 with different polarities on one surface. As shown in FIG. 1, which is a schematic plan view, the long side direction B of the outline of the isolated light emitting element structure 18 in plan view does not coincide with the direction A of the crystal orientation ⁇ 110>.
  • the positional relationship (angle relationship) between the long side direction of the outline of the element-isolated light-emitting element structure in plan view and the crystal orientation ⁇ 110> direction is specified.
  • the long side of this outline refers to the longest side.
  • the outline of the micro LED structure in plan view is square.
  • Figure 1 shows a micro LED structure 58 having element-isolated light-emitting element structures 18 in a square shape. The long sides (longest sides) of the square are in two orthogonal directions, but the crystal orientation ⁇ 110> is shifted with respect to both of the long sides.
  • the light-emitting layer region 19 shown in FIG. 1 shows a region including the active layer 14 when viewed in a plan view.
  • the first electrode 54 is located on the layer 13.
  • the second electrode is located on the layer 15.
  • a step portion 57 is provided to attach electrodes with different polarities on each layer. This step portion 57 is subjected to stress when the element is pressed against the transfer substrate during the LLO process.
  • step portion 57 has high strength and is less likely to break.
  • AlGaInP-based LEDs are mechanically fragile compared to GaN-based LEDs, and depending on the die design, die cracks can easily occur during the LLO process, so the present invention is highly effective in preventing die cracks.
  • the long side direction of the external shape of the light-emitting element structure 18 when viewed in a plane is deviated from the crystal orientation ⁇ 110> (direction A) by 10° or more and 45° or less. Also, the long side direction of the external shape of the light-emitting element structure 18 when viewed in a plane can be deviated from the crystal orientation ⁇ 110> (direction A) by 22.5° or more and 30° or less.
  • the micro LED structure 58 of the present invention has a light emitting element structure 18 that does not have a starting substrate.
  • the micro LED structure 58 has no starting substrate, it becomes possible to transfer it to a desired transfer substrate.
  • Making the light emitting element structure 18 have no starting substrate can be achieved by removing the starting substrate 11 (see FIG. 6 and FIG. 7) as described below.
  • the adhesive or bonding material 25 is benzocyclobutene (BCB).
  • BCB benzocyclobutene
  • the transparent substrate 30 is preferably sapphire or quartz. These substrates can be suitably used as the transparent substrate, and substrates that are particularly highly transparent to the LLO laser can be selected.
  • a light emitting device structure having ( AlyGa1 -y ) xIn1 -xP (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6, 0 ⁇ y ⁇ 0.5) as an active layer is formed.
  • epitaxial growth is performed in sequence on a starting substrate 11 to form each layer, and an epitaxial wafer 20 is produced.
  • an etch stop layer 12 and an epitaxial layer having a light emitting device structure 18 are produced. More specifically, the epitaxial growth of each layer can be performed as follows.
  • an etch stop layer 12 is epitaxially grown on a first conductivity type GaAs substrate 11, which is a starting substrate, as shown in Fig. 5.
  • the etch stop layer 12 can be formed, for example, by stacking a first conductivity type GaAs buffer layer, and then growing a first conductivity type Ga x In 1-x P (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6) first etch stop layer to a thickness of, for example, 0.1 ⁇ m, and a first conductivity type GaAs second etch stop layer to a thickness of, for example, 0.1 ⁇ m.
  • a first conductive type ( AlyGa1 -y ) xIn1 - xP (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6, 0.6 ⁇ y ⁇ 1.0) first cladding layer 13 is formed to a thickness of, for example, 1.0 ⁇ m
  • a second conductive type ( AlyGa1 -y ) xIn1-xP ( 0.4 ⁇ x ⁇ 0.6, 0.6 ⁇ y ⁇ 1.0) second cladding layer 15 is formed to a thickness of, for example, 1.0 ⁇ m
  • An epitaxial wafer 20 is prepared having a light emitting device structure 18 as an epitaxial functional layer, which is formed by successively growing a P(0.5 ⁇ x ⁇ 1.0) intermediate layer (not shown) having a thickness of, for example, 0.1
  • the above film thicknesses are merely examples, and the film thickness is merely a parameter that should be changed depending on the operating specifications of the device, and it goes without saying that they are not limited to the film thicknesses described here.
  • the first cladding layer 13 and the second cladding layer 15 are both 1.0 ⁇ m thick, but in micro LEDs, the rated current density is smaller than that of discrete LEDs with a large size, and even if the film thickness is thinner than this, the function as a cladding layer is not impaired.
  • the first cladding layer 13 has a thickness of 0.6 ⁇ m or more, taking into consideration metal diffusion during ohmic contact formation. Any thickness greater than this can be selected. However, it is preferable to design the first cladding layer 13 to be in the range of 10 ⁇ m or less. Such a thickness does not significantly increase costs, can ensure light emission efficiency during constant current operation, and can achieve a high yield by suppressing wafer warpage.
  • the second conductivity type is P-type
  • the effective mass of the holes is large, so even if the second cladding layer 15 is, for example, about 0.2 ⁇ m thick, it functions in the same way as a layer 15 with a thickness of 1.0 ⁇ m. Therefore, a thickness of 0.2 ⁇ m or more is preferable, and any thickness can be selected. However, it is preferable to design the second cladding layer 15 in the range of 10 ⁇ m or less. Such a thickness does not significantly increase costs, can ensure light emission efficiency when driven at a constant current, and can achieve a high yield by suppressing wafer warpage.
  • each layer is not a single composition layer, but rather includes the concept of having multiple composition layers within the composition ranges exemplified. It also goes without saying that the carrier concentration level is not uniform in each layer, but includes the concept of having multiple levels within each layer.
  • the active layer 14 may be composed of a single composition, or it may have a superlattice structure in which multiple barrier layers and active layers are alternately stacked, and both have similar functions, so either can be selected. Regardless of which structure is selected, the effects of this technology are the same.
  • the thickness of the GaP window layer 16 is preferably greater than 5 ⁇ m, and can be, for example, 6 ⁇ m. However, it is not limited to this thickness of 6 ⁇ m, and any thickness can be selected as long as it is thinner than the short side length of the element isolation.
  • the light emitting element structure 18 and the transparent substrate 30 that is transparent to the emission wavelength of the light emitting element structure and the laser light for LLO transfer are bonded with an adhesive or bonding material 25 that is transparent to the emission wavelength and absorbs the laser light for LLO transfer.
  • the epitaxial wafer 20 is spin-coated with adhesive or bonding material 25, such as benzocyclobutene (BCB), which is a thermosetting bonding material, and then the epitaxial wafer 20 is placed opposite the transparent substrate 30, such as a sapphire wafer, and thermocompressed in a vacuum atmosphere.
  • BCB benzocyclobutene
  • the film thickness can be, for example, 0.6 ⁇ m.
  • the atmosphere for thermocompression bonding is not limited to a vacuum atmosphere, and any atmosphere can be used as long as the oxygen concentration is 100 ppm or less.
  • a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere can provide the same effect.
  • the transparent substrate 30 is not limited to sapphire, and any material can be selected as long as it ensures laser light transparency and flatness.
  • any material can be selected as long as it ensures laser light transparency and flatness.
  • quartz can also be selected.
  • BCB as the adhesive or bonding material 25
  • similar results can be obtained by using photosensitive BCB to pattern the BCB into isolated islands, lines, or other shapes and then performing the bonding process.
  • the thickness of the adhesive or bonding material 25 such as BCB is not limited to 0.6 ⁇ m and may be thinner than this thickness.
  • the etch stop layer 12 is then also removed.
  • the etch stop layer 12 can be removed by first exposing the first etch stop layer by etching, and then switching the etchant to remove the second etch stop layer and expose the epitaxial layer (the first cladding layer 13 of the light emitting device structure 18). In this way, a bonded wafer that holds only the double hetero (DH) structure (the first cladding layer 13, the active layer 14, the second cladding layer 15) and the window layer 16 can be produced (FIG. 7).
  • DH double hetero
  • the light emitting element structure 18 is isolated.
  • the long side direction B of the outer shape of the isolated light emitting element structure 18 in a planar view is made not to coincide with the direction A of the crystal orientation ⁇ 110> (see FIG. 1).
  • this isolation can be performed as follows, but is not limited to this as long as isolation can be performed.
  • a SiO2 film is formed to a thickness of 1 ⁇ m on the epitaxially bonded wafer (i.e., on the first cladding layer 13) by P-CVD (plasma CVD) using TEOS (tetraethoxysilane) and O2 as raw materials.
  • P-CVD plasma CVD
  • TEOS tetraethoxysilane
  • a resist pattern is formed by photolithography, and a SiO 2 pattern shape is created by wet etching with a hydrofluoric acid solution.
  • an ICP (inductively coupled plasma) process is performed in an ICP (inductively coupled plasma) device into which a chlorine-based gas is introduced, the DH structure (from the first cladding layer 13 to the second cladding layer 15) and the GaP window layer 16 are dry-etched to expose the adhesive or bonding material 25 such as a BCB layer, and the etching gas is switched to further dry-etch the exposed adhesive or bonding material to expose the sapphire substrate, forming an island pattern consisting of the DH structure (from the first cladding layer 13 to the second cladding layer 15) and the GaP window layer 16.
  • the island pattern here is approximately the same as the SiO 2 pattern.
  • the shape of the SiO2 pattern here that is, the shape that becomes the outline of the light-emitting device structure in plan view after element separation (the island pattern) is preferably less than 100 ⁇ m on a side, and in this embodiment, the shape is approximately square. In this embodiment, this approximately square pattern is preferably formed so that the line connecting the corner point and its diagonal point approximately coincides with the crystal orientation ⁇ 110> (see FIG. 1).
  • the corners of the SiO 2 pattern i.e., the shape that will be the outline of the light-emitting device structure when viewed in plan after element separation
  • the line connecting the corners and the diagonal thereof approximately coincides with the crystal orientation ⁇ 110> direction (direction A)
  • direction A direction A
  • the sides of the SiO 2 pattern do not approximately coincide with the crystal orientation ⁇ 110> direction, and this effect can be obtained more reliably by shifting the direction of the sides from the crystal orientation ⁇ 110> by 10° or more.
  • the maximum angle between the line connecting the diagonals and the crystal orientation ⁇ 110> is 45°, so the maximum angle is 45°.
  • the long side direction B of the outline of the element-separated light-emitting device structure 18 when viewed in plan from the direction A of the crystal orientation ⁇ 110> by 10° or more and 45° or less.
  • the direction of the longer side of the outer shape of the isolated light emitting device structure 58 when viewed from above can be shifted in the range of 22.5° to 30° from the direction A of the crystal orientation ⁇ 110>.
  • a step portion for forming an electrode is provided. Specifically, after forming the island pattern, a part of the double hetero (DH) structure portion (first cladding layer 13, active layer 14, second cladding layer 15) is etched by the ICP method in the same manner as described above to expose the second cladding layer 15 or the GaP window layer 16.
  • DH double hetero
  • a protective film 52 can be formed on the processed cross section as end face treatment, as shown in Fig. 9.
  • a SiO2 protective film can be formed as the protective film 52 by the same P-CVD method as described above.
  • the protective film 52 is not limited to SiO2 , and any material can be selected as long as it can protect the end face and has insulating properties. SiNx, titanium oxide, magnesium oxide, etc. can also be selected.
  • At least two electrodes with different polarities are formed on one side of the isolated light-emitting element structure 18.
  • “one side” can be the side opposite to the side bonded to the transparent substrate 30 by the adhesive or bonding agent 25.
  • a first electrode 54 in contact with the first cladding layer 13 and a second electrode 56 in contact with the second cladding layer 15 or the GaP window layer 16 are formed to manufacture a micro LED structure 58 (also referred to as a " ⁇ -LED die").
  • the first conductivity type is P-type
  • the first conductivity type is N-type
  • the first conductivity type is N-type and the second conductivity type is P-type
  • an AuSi-based alloy can be used for the surface of the first electrode 54 in contact with the first cladding layer 13
  • an AuBe-based alloy can be used for the surface of the second electrode 56 in contact with the second cladding layer 15 or the GaP window layer 16.
  • the total thickness of the first electrode 54 and the second electrode 56 can be about 0.5 ⁇ m, but any film thickness can be selected as long as ohmic contact can be formed.
  • the same effect can also be obtained by forming an additional metal layer, such as an Au or Al pad layer or various Au-based bumps, on either or both of the first electrode 54 and the second electrode 56.
  • an additional pad layer can be provided on the second electrode 56 to make it even with the height of the first electrode 54.
  • a pad electrode of several ⁇ m (e.g., 2.5 ⁇ m) made of Au can be additionally fabricated to make the height even.
  • the micro LED structure manufactured in this manner is pressed against a transfer substrate 70 made of quartz or the like having a silicone convex pattern (silicone resin 65) that matches the pattern and pitch of the micro LED structure ( ⁇ -LED dice), and an excimer laser is irradiated from the transparent substrate 30 side made of sapphire or the like to sublimate the adhesive or bonding material 25 such as BCB.
  • the adhesive or bonding material 25 such as BCB sublimes, the ⁇ -LED dice are separated from the transparent substrate 30 made of sapphire or the like, and the micro LED dice are transferred from the transparent substrate 30 made of sapphire or the like to the transfer substrate 70 made of quartz or the like.
  • the micro LED structure has a rectangular outer shape in plan view.
  • the outer shape of the element-isolated light-emitting element structure 18 in plan view is rectangular.
  • the long side direction B of the outer shape of the element-isolated light-emitting element structure 18 in plan view does not coincide with the direction A of the crystal orientation ⁇ 110>.
  • the method for manufacturing this micro LED structure is as follows. First, the process and structure for producing the bonding substrate (FIGS. 5 to 7) are the same as those in the first embodiment.
  • the element isolation process (including the process of forming a SiO 2 pattern) (see FIG. 8) is also the same as in the first embodiment, but the SiO 2 pattern shape is not square but rectangular, unlike the first embodiment.
  • the long side direction B of the outline of the element-isolated light-emitting element structure 18 in plan view does not coincide with the direction A of the crystal orientation ⁇ 110>.
  • the crystal orientation ⁇ 110> direction (direction A) is approximately aligned with the line connecting the corner and the diagonal corner and the ⁇ 110> direction.
  • the processes (FIGS. 9 to 11) after the element isolation process (including the process of forming a SiO 2 pattern) are the same as in the first embodiment.
  • the outer shape of the element-isolated light-emitting element structure 18 when viewed in plan is a rectangle with each side being approximately straight but with curved corners (i.e., the corners have R), as shown in FIG. 3. That is, this third embodiment is a modified pattern of the second embodiment, and is a case where the corners of the rectangle are not 90°. In this case, the long side is the longest straight line. The corners can have R not only in the rectangle, but also in the square of FIG. 1 and the polygon of FIG. 4 described later.
  • the long side direction B of the outer shape of the element-isolated light-emitting element structure 18 when viewed in plan does not coincide with the direction A of the crystal orientation ⁇ 110>.
  • the method for manufacturing this micro LED structure is as follows. First, the process and structure for producing the bonding substrate (FIGS. 5 to 7) are the same as those in the first embodiment.
  • the element isolation process (including the process of forming a SiO 2 pattern) (see FIG. 8) is also the same as that of the first embodiment, but the SiO 2 pattern shape is not a square but a rectangle with curved corners (i.e., the corners have R) unlike that of the first embodiment.
  • the long side direction B of the outline of the element-isolated light-emitting element structure 18 in plan view does not coincide with the direction A of the crystal orientation ⁇ 110>.
  • the crystal orientation ⁇ 110> direction (direction A) is approximately aligned with the line connecting the corner and the diagonal corner and the ⁇ 110> direction.
  • the process (FIGS. 9 to 11) after the element isolation process (including the process of forming a SiO 2 pattern) is the same as that of the first embodiment.
  • the micro LED structure has a polygonal outer shape in plan view.
  • the outer shape of the element-isolated light-emitting element structure 18 in plan view is polygonal (a hexagon that is not a regular hexagon in FIG. 4).
  • the long side direction B of the outer shape of the element-isolated light-emitting element structure 18 in plan view does not coincide with the direction A of the crystal orientation ⁇ 110>.
  • the method for manufacturing this micro LED structure is as follows. First, the process and structure for producing the bonding substrate (FIGS. 5 to 7) are the same as those in the first embodiment.
  • the element isolation process (including the process of forming the SiO 2 pattern) (see FIG. 8) is also similar to that of the first embodiment, but the SiO 2 pattern shape is not a square but a polygon, unlike that of the first embodiment.
  • the long side direction B of the outline of the element-isolated light-emitting element structure 18 in plan view does not coincide with the direction A of the crystal orientation ⁇ 110>.
  • the processes (FIGS. 9 to 11) after the element isolation process (including the process of forming the SiO 2 pattern) are similar to those of the first embodiment.
  • a micro LED structure 58 having a light emitting element structure 18 was manufactured. That is, as shown in Fig. 2, the outline of the isolated light emitting element structure in plan view is rectangular.
  • an epitaxial wafer having a light emitting device structure as an epitaxial functional layer was prepared as shown in Fig. 5. Specifically, the following procedure was followed. First, an N-type GaAs buffer layer was laminated on an N-type GaAs starting substrate 11, and then a 0.1 ⁇ m thick N-type Ga x In 1 -x P (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6) first etch stop layer and a 0.1 ⁇ m thick N-type GaAs second etch stop layer were formed to form an etch stop layer 12.
  • etch stop layer 12 On the etch stop layer 12, there are formed a 1.0 ⁇ m thick N-type ( AlyGa1 -y ) xIn1 -xP (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6, 0.6 ⁇ y ⁇ 1.0) first cladding layer 13, a non-doped ( AlyGa1 -y ) xIn1 -xP (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6, 0 ⁇ y ⁇ 0.5) active layer 14, a 1.0 ⁇ m thick P-type ( AlyGa1 -y ) xIn1 -xP (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6, 0 ⁇ y ⁇ 1.0) second cladding layer 15, and a 0.1 ⁇ m thick P-type GaxIn1 -x A P (0.5 ⁇ x ⁇ 1.0) intermediate layer (not shown) and a 6 ⁇ m-thick P-type GaP window layer 16 were successively grown to prepare an epitaxial wafer 20 having a light emitting element structure 18 as an epitaxial functional layer (FIG. 5).
  • benzocyclobutene (BCB), a thermosetting bonding material, was spin-coated onto the epitaxial wafer 20 as an adhesive or bonding material 25, and then placed face-to-face on a sapphire wafer, which is a transparent substrate 30, and thermocompression-bonded in a vacuum atmosphere.
  • BCB benzocyclobutene
  • the GaAs starting substrate 11 was removed by wet etching to expose the N-type first etch stop layer, and the first and second etch stop layers were removed with appropriate etchants to expose the first cladding layer 13. This produced an epitaxial junction substrate that retains only the DH layer and window layer 16.
  • a rectangular SiO 2 pattern of 50 ⁇ m in length and 25 ⁇ m in width was formed by P-CVD, photolithography and wet etching, and element separation was performed to form an island pattern.
  • a part of the DH layer was etched by the ICP method to expose the second cladding layer 15 (FIG. 8).
  • a SiO 2 protective film 52 was formed on the processed cross section (FIG. 9).
  • a first electrode 54 and a second electrode 56 with different polarities were arranged near the end in the long axis direction in a planar view.
  • a micro LED structure 58 was produced, and a plurality of epitaxial junction substrates were produced, and the angle between the long side direction B and the direction A of the crystal orientation ⁇ 110> was 0° (comparative example), 5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 40°, and 45° (above examples) were produced as the micro LED structure 58.
  • the direction of the long side of the pattern was formed to substantially coincide with the ⁇ 110> direction.
  • micro LED structures 58 manufactured in each of the examples and comparative examples were transferred to a transfer substrate 70 as shown in FIG. 11.
  • a micro LED structure having a light emitting element structure having ( AlyGa1 -y ) xIn1 -xP (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6, 0 ⁇ y ⁇ 0.5) as an active layer, the light emitting element structure being bonded to a transparent substrate transparent to the emission wavelength and laser light for LLO transfer with an adhesive or bonding material transparent to the emission wavelength and absorbing the laser light for LLO transfer;
  • the light emitting device structure is isolated from other elements,
  • the light emitting device structure having an isolated element has at least two electrodes having different polarities on one surface,
  • a micro LED structure characterized in that the long side direction of the outline of the element-separated light-emitting element structure when viewed in a plane does not coincide with the crystal orientation ⁇ 110>.
  • [2] The micro LED structure of [1] above, wherein the long side direction of the outer shape of the light-emitting element structure in a planar view is offset from the crystal orientation ⁇ 110> by a range of 10° to 45°.
  • [3] The micro LED structure of [2] above, wherein the long side direction of the outer shape of the light-emitting element structure in a planar view is offset from the crystal orientation ⁇ 110> by 22.5° to 30°.
  • [4] The micro LED structure according to any one of [1] to [3] above, wherein the light emitting element structure does not have a starting substrate.
  • [5] The micro LED structure according to any one of [1] to [4] above, wherein the adhesive or bonding material is benzocyclobutene.
  • [6] The micro LED structure according to any one of [1] to [5] above, wherein the transparent substrate is sapphire or quartz.
  • a light emitting device structure having an active layer of ( AlyGa1 -y ) xIn1 -xP (0.4 ⁇ x ⁇ 0.6, 0 ⁇ y ⁇ 0.5) on a starting substrate; a step of bonding the light emitting element structure and a transparent substrate that is transparent to the emission wavelength of the light emitting element structure and the laser light for LLO transfer with an adhesive or bonding material that is transparent to the emission wavelength and absorbs the laser light for LLO transfer; isolating the light emitting device structure; forming at least two electrodes of different polarity on one surface of the isolated light emitting device structure,
  • a method for manufacturing a micro LED structure characterized in that, in the element isolation step, the long side direction of the outline of the element-isolated light-emitting element structure when viewed in a plane is not aligned with a crystal orientation ⁇ 110>.
  • [8] The method for manufacturing a micro LED structure according to [7] above, wherein the direction of the long side of the outer shape of the light-emitting element structure in a planar view is shifted from the crystal orientation ⁇ 110> by 10° to 45°.
  • [9] The method for manufacturing a micro LED structure according to [8] above, wherein the direction of the long side of the outer shape of the light-emitting element structure in a planar view is shifted from the crystal orientation ⁇ 110> by 22.5° to 30°.
  • [10] The method for manufacturing a micro LED structure according to any one of [7] to [9] above, further comprising a step of removing the starting substrate.
  • [11] The method for manufacturing a micro LED structure according to any one of [7] to [10] above, wherein the adhesive or bonding material is benzocyclobutene.
  • [12] The method for manufacturing a micro LED structure according to any one of [7] to [11] above, wherein the transparent substrate is made of sapphire or quartz.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments.
  • the above-described embodiments are merely examples, and anything that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and provides similar effects is included within the technical scope of the present invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本発明は、（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）を活性層として有する発光素子構造を有し該発光素子構造は発光波長とＬＬＯ転写用のレーザー光に対して透明な透明基板に、発光波長に対し透明でＬＬＯ転写用のレーザー光を吸収する接着剤又は接合材にて接合されているマイクロＬＥＤ構造体であって、前記発光素子構造は素子分離されており、素子分離された前記発光素子構造は、一方の面上に極性の異なる少なくとも２つの電極を有し、素子分離された前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向が、結晶方位＜１１０＞と一致しないものであるマイクロＬＥＤ構造体である。これにより、ＡｌＧａＩｎＰ系の活性層を有する発光素子構造と透明基板とを接着剤又は接合剤を介して接合したマイクロＬＥＤ構造体において、ＬＬＯ工程にて移載する際に、マイクロＬＥＤ構造体の割れを低減又は回避できるマイクロＬＥＤ構造体が提供される。

Description

マイクロＬＥＤ構造体及びその製造方法
　本発明は、マイクロＬＥＤ構造体及びその製造方法に関する。
　微小発光ダイオードディスプレイ（マイクロＬＥＤディスプレイ）実現のため、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ）を用いてＬＥＤを出発基板から剥離して実装用基板に移載し、駆動基板に移載する技術が開示されている（特許文献１）が、全てＧａＮ系ＬＥＤに対してのみであり、ＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤを用いたマイクロＬＥＤ（μ－ＬＥＤ）に関する技術開示は少ない。
　ＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤでＬＬＯ工程によりマイクロＬＥＤ素子を実現するためには、サファイア基板などＬＬＯ用レーザーに対して透明な基板に移載する必要がある。ＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤをサファイア基板に移載する技術に関しては、例えば特許文献２など、先行技術の開示がある。
特表２０２０－５２１１８１号公報 特開２０２２－０１３２０３号公報 特開２０１６－００４８９２号公報 特開２００７－２４２８０４号公報 特開２０１５－０８４４４８号公報
　しかしながら、ＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤはＧａＮ系ＬＥＤに比べて機械的に脆弱であり、ダイス設計の適否によりＬＬＯ工程時、ダイス割れが発生しやすくなるという問題があった。ＬＬＯ工程時のマイクロＬＥＤ構造体の割れ（「μ－ＬＥＤダイス割れ」とも称する）の回避に関する技術開示は無い。
　さらに、マイクロＬＥＤは厚さが薄いため、従来のＬＥＤに比べて応力に弱い。本発明者の検討によると、そのような強度の低さのため、ＬＬＯ工程時に移載基板に素子を押し付けると、極性の異なる電極をつけるために素子に設けた段差部分に応力がかかり、段差に対して平面視で段差が伸びる方向が結晶方位＜１１０＞に略一致していると結晶の劈開性により非常に割れやすいということがわかった。
　なお、このようなマイクロＬＥＤの移載の際のダイス割れではなく、従来サイズのＬＥＤのダイス形成時のダイシング工程におけるチッピング防止に関しては特許文献３に技術開示がある。この特許文献３では、従来サイズのＬＥＤのダイシングにおいて、ダイシング予定線を結晶方位＜１１０＞からずらしてダイシングする技術が開示されている。ただし、特許文献３は従来サイズのＬＥＤのダイシング加工時のチッピング対策についての技術開示であり、マイクロＬＥＤをＬＬＯ工程で移載する際のダイス割れに対するものではない。
　また、ダイスに角度を付ける先行技術としては、特許文献４がある。これは成長方向に対して角度をつける技術であるが、マイクロＬＥＤをＬＬＯ工程で移載する際のダイス割れに対するものではない。
　特許文献５ではデバイスの基部とは独立し、デバイス機能部を結晶方位＜１１０＞からずらして配置する技術が開示されている。ただし、特許文献５はマイクロＬＥＤをＬＬＯ工程で移載する際のダイス割れに対するものではない。
　以上の点から、ＬＬＯ工程時のマイクロＬＥＤダイス割れ回避に関する技術開示は無い。
　本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、ＡｌＧａＩｎＰ系の活性層を有する発光素子構造と透明基板とを接着剤又は接合剤を介して接合したマイクロＬＥＤ構造体において、ＬＬＯ工程にて移載する際に、マイクロＬＥＤ構造体の割れを低減又は回避できるマイクロＬＥＤ構造体、及び、その製造方法を提供することを目的とする。
　本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）を活性層として有する発光素子構造を有し、該発光素子構造は発光波長とＬＬＯ転写用のレーザー光に対して透明な透明基板に発光波長に対し透明でＬＬＯ転写用のレーザー光を吸収する接着剤又は接合材にて接合されているマイクロＬＥＤ構造体であって、前記発光素子構造は素子分離されており、素子分離された前記発光素子構造は、一方の面上に極性の異なる少なくとも２つの電極を有し、素子分離された前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向が、結晶方位＜１１０＞と一致しないものであることを特徴とするマイクロＬＥＤ構造体を提供する。
　一般にＡｌＧａＩｎＰ系の活性層を有するマイクロＬＥＤ構造体は機械的強度が低いが、上記本発明のマイクロＬＥＤ構造体では、構造的な強度が特に低い部位が結晶の劈開性により割れやすくなることを防止することができる。その結果、マイクロＬＥＤ構造体をＬＬＯ工程にて移載する際に、マイクロＬＥＤ構造体の割れ（ダイス割れ、破損）を低減又は回避することができる。
　この場合、前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向が、前記結晶方位＜１１０＞から１０°以上４５°以下の範囲でずれていることが好ましい。
　さらにこの場合、前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向が、前記結晶方位＜１１０＞から２２．５°以上３０°以下の範囲でずれていることが好ましい。
　このような角度であれば、発光素子構造を平面視した外形の長辺方向を、結晶方位＜１１０＞だけでなく割れやすさがある＜１００＞方位からも遠い角度にすることができるため、ＬＬＯ工程時にマイクロＬＥＤ構造体の割れ（ダイス割れ、破損）が発生する割合をより効果的に減少・改善することができる。
　また、本発明のマイクロＬＥＤ構造体においては、前記発光素子構造は出発基板を有しないものであることが好ましい。
　このように、発光素子構造を、出発基板を有しないものとすることにより、所望の移載基板への移載が可能になる。
　また、前記接着剤又は接合材がベンゾシクロブテンであることが好ましい。
　このように、接着剤又は接合材としてベンゾシクロブテンを用いることにより、確実にエキシマレーザーによるＬＬＯ処理を行うことができる。
　また、前記透明基板はサファイア又は石英であることが好ましい。
　透明基板としては、これらの基板を好適に用いることができ、特にＬＬＯ用レーザーに対する透過性が高いものを選択することができる。
　また、本発明は、出発基板上に、（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）を活性層として有する発光素子構造を形成する工程と、前記発光素子構造と、前記発光素子構造の発光波長に対して透明な透明基板を、接着剤又は接合材にて接合する工程と、前記発光素子構造を素子分離する工程と、素子分離された前記発光素子構造の一方の面上に極性の異なる少なくとも２つの電極を形成する工程とにより、マイクロＬＥＤ構造体を製造する方法であって、前記素子分離する工程において、素子分離された前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向を、結晶方位＜１１０＞と一致しないようにすることを特徴とするマイクロＬＥＤ構造体の製造方法を提供する。
　このようなマイクロＬＥＤ構造体の製造方法であれば、製造したマイクロＬＥＤ構造体の構造的な強度が低い部位が結晶の劈開性により割れやすくなることを防止することができる。その結果、マイクロＬＥＤ構造体をＬＬＯ工程にて移載する際に、マイクロＬＥＤ構造体の割れ（破損）を低減又は回避することができる。
　この場合、前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向を、前記結晶方位＜１１０＞から１０°以上４５°以下の範囲でずらすことが好ましい。
　さらにこの場合、前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向を、前記結晶方位＜１１０＞から２２．５°以上３０°以下の範囲でずらすことができる。
　このような角度で、発光素子構造を平面視した外形の長辺方向を結晶方位＜１１０＞からずらす素子分離を行うことにより、ＬＬＯ工程時にダイス割れが発生する割合をより効果的に減少・改善することができる。
　また、本発明のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法においては、さらに、前記出発基板を除去する工程を有することが好ましい。
　このように、出発基板を除去することにより所望の移載基板への移載が可能になる。
　また、前記接着剤又は接合材をベンゾシクロブテンとすることが好ましい。
　このように、接着剤又は接合材としてベンゾシクロブテンを用いることにより、確実にエキシマレーザーによるＬＬＯ処理を行うことができる。
　また、前記透明基板をサファイア又は石英とすることが好ましい。
　透明基板としては、これらの基板を好適に用いることができ、特にＬＬＯ用レーザーに対する透過性が高いものを選択することができる。
　一般にＡｌＧａＩｎＰ系の活性層を有するマイクロＬＥＤ構造体は機械的強度が低いものである。それに対し、本発明のマイクロＬＥＤ構造体は、構造的な強度が低い部位が結晶の劈開性により割れやすくなることを防止することができる。そのため、本発明によれば、マイクロＬＥＤ構造体をＬＬＯ工程にて移載する際に、マイクロＬＥＤ構造体の割れ（ダイス割れ、破損）を低減又は回避することができる。また、本発明のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法は、そのようなマイクロＬＥＤ構造体を製造することができる。
本発明のマイクロＬＥＤ構造体の一例（第一の実施形態）を平面視した概略図である。 本発明のマイクロＬＥＤ構造体の他の一例（第二の実施形態）を平面視した概略図である。 本発明のマイクロＬＥＤ構造体のさらに他の一例（第三の実施形態）を平面視した概略図である。 本発明のマイクロＬＥＤ構造体のさらに他の一例（第四の実施形態）を平面視した概略図である。 本発明のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ構造体を製造した後、移載基板に移載する方法の一部を示す概略断面図である。 実施例及び比較例における結果を示すグラフである。
　本発明のマイクロＬＥＤ構造体は、（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）を活性層として有する発光素子構造を有し、該発光素子構造は発光波長とＬＬＯ転写用のレーザー光に対して透明な透明基板に、発光波長に対し透明でＬＬＯ転写用のレーザー光を吸収する接着剤又は接合材にて接合されているマイクロＬＥＤ構造体であって、前記発光素子構造は素子分離されており、素子分離された前記発光素子構造は、一方の面上に極性の異なる少なくとも２つの電極を有し、素子分離された前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向が、結晶方位＜１１０＞と一致しないものであることを特徴とするマイクロＬＥＤ構造体である。マイクロＬＥＤ構造体としては、一辺が１００μｍを超えないものとすることができる。
　以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下では、本発明の態様を第一の実施形態～第四の実施形態を例示して説明する。各実施形態における類似の要素については、同一の符号を付して説明する。
（第一の実施形態）
　まず、第一の実施形態を説明する。この第一の実施形態は、マイクロＬＥＤ構造体を平面視したときの外形が正方形状の場合である。
　本発明のマイクロＬＥＤ構造体は、例えば後述のような工程（図５～図１０）を経て製造できる。このうち、本発明のマイクロＬＥＤ構造体を、図１０を参照し、また、図１を参照して説明する。
　概略断面図である図１０に示した本発明のマイクロＬＥＤ構造体５８は、（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）を活性層１４として有する発光素子構造１８を有する。また、発光素子構造１８は発光波長とＬＬＯ転写用のレーザー光に対して透明な透明基板３０に、発光波長に対し透明でＬＬＯ転写用のレーザー光を吸収する接着剤又は接合材２５にて接合されている。また発光素子構造１８は、素子分離溝（後述する図８で形成する素子分離溝４７）により素子分離されている。素子分離された発光素子構造１８は、一方の面上に極性の異なる少なくとも２つの電極５４、５６を有する。また、平面視した概略図である図１に示したように、素子分離された発光素子構造１８の平面視した外形の長辺方向Ｂが、結晶方位＜１１０＞の方向Ａと一致しないものである。
　本発明において、上記のように、素子分離された発光素子構造を平面視した外形の長辺方向と結晶方位＜１１０＞方向の位置関係（角度の関係）を規定している。この外形の長辺とは、最も長い辺のことである。第一の実施形態は、マイクロＬＥＤ構造体を平面視したときの外形が正方形状の場合である。図１には、正方形状に素子分離された発光素子構造１８を有するマイクロＬＥＤ構造体５８が示されている。正方形の長辺（最も長い辺）は直交する２方向あるが、いずれの長辺に対しても結晶方位＜１１０＞の方向がずれたものとする。
　図１には、極性の異なる２つの電極５４、５６として、第一の電極５４を上部電極、第二の電極５６を下部電極として示している。図１に示した発光層領域１９は、平面視したときに活性層１４を含む領域を示す。図１と図１０の対比からわかるように、第一の電極５４は層１３上に位置している。また、第二の電極は層１５上に位置している。後述するように、図１０の層１３は第一導電型、層１５および１６は第二導電型であるので、夫々の層上に極性の異なる電極をつけるために段差部５７が設けられる。この段差部５７には、ＬＬＯ工程時に移載基板に素子を押し付ける際に応力がかかる。この段差部５７に沿った方向が結晶方位＜１１０＞に一致していると結晶の劈開性により非常に割れやすい。一方、本発明では、段差部５７の強度が高く、割れにくいものとすることができる。ＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤはＧａＮ系ＬＥＤに比べて機械的に脆弱であり、ダイス設計の適否によりＬＬＯ工程時、ダイス割れが発生しやすくなるため、本発明による、ダイス割れの抑制効果が大きい。
　この場合、発光素子構造１８を平面視したときの外形の長辺方向が、結晶方位＜１１０＞（方向Ａ）から１０°以上４５°以下の範囲でずれていることが好ましい。また、発光素子構造１８を平面視したときの外形の長辺方向が、結晶方位＜１１０＞（方向Ａ）から２２．５°以上３０°以下の範囲でずれているものとすることができる。
　さらに、本発明のマイクロＬＥＤ構造体５８は、図１０に示すように、発光素子構造１８が出発基板を有しないものであることが好ましい。マイクロＬＥＤ構造体５８が出発基板を有しないものとすることにより、所望の移載基板への移載が可能になる。発光素子構造１８が出発基板を有しないものとすることは、後述のように出発基板１１（図６、図７参照）を除去することによって達成できる。
　また、本発明のマイクロＬＥＤ構造体５８においては、接着剤又は接合材２５がベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）であることが好ましい。接着剤又は接合材としてベンゾシクロブテンを用いることにより、確実にエキシマレーザーによるＬＬＯ処理を行うことができる。
　また、本発明のマイクロＬＥＤ構造体５８においては、透明基板３０がサファイア又は石英であることが好ましい。透明基板としては、これらの基板を好適に用いることができ、特にＬＬＯ用レーザーに対する透過性が高いものを選択することができる。
　次に、このような本発明のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法について説明する。第一の実施形態では、図１に示した平面視外形を有するマイクロＬＥＤ構造体５８を製造する場合を説明する。
　まず、（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）を活性層として有する発光素子構造を形成する。そのため、図５に示すように出発基板１１上に、順次エピタキシャル成長を行い、各層を形成し、エピタキシャルウェーハ２０を作製する。これにより、エッチストップ層１２や、発光素子構造１８を有するエピタキシャル層を作製する。より具体的には、以下のようにして各層のエピタキシャル成長を行うことができる。
　この工程では、まず、図５に示すように、出発基板である第一導電型のＧａＡｓ基板１１上にエッチストップ層１２をエピタキシャル成長させる。エッチストップ層１２は、例えば、第一導電型のＧａＡｓバッファ層を積層した後、第一導電型のＧａｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６）第一エッチストップ層を例えば厚さ０．１μｍ、第一導電型のＧａＡｓ第二エッチストップ層を例えば厚さ０．１μｍ成長させることにより形成することができる。さらに、エッチストップ層１２上に、例えば、第一導電型の（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０．６≦ｙ≦１．０）第一クラッド層１３を例えば厚さ１．０μｍ、ノンドープの（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）活性層１４、第二導電型の（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０．６≦ｙ≦１．０）第二クラッド層１５を例えば厚さ１．０μｍ、第二導電型のＧａｘＩｎ１－ｘＰ（０．５≦ｘ≦１．０）中間層（不図示）を例えば厚さ０．１μｍ、第二導電型のＧａＰ窓層１６を、順次成長したエピタキシャル機能層としての発光素子構造１８を有するエピタキシャルウェーハ２０を準備する。ここで第一クラッド層１３から第二クラッド層１５までをダブルヘテロ（ＤＨ）構造部と称する（図５）。
　前記の膜厚はあくまで例示であり、素子の動作仕様により膜厚は変更されるべきパラメーターにすぎず、ここで記載した膜厚に限定されないことは言うまでもない。第一クラッド層１３及び第二クラッド層１５は共に１．０μｍの場合を例示したが、マイクロＬＥＤにおいては、定格電流密度が大きいサイズのディスクリートＬＥＤより小さく、この膜厚より薄くてもクラッド層としての機能が損なわれることはない。
　第一クラッド層１３は後述するように第一クラッド層１３に接する形で電極が形成されるため、オーミック接触形成時の金属拡散を考慮し、０．６μｍ以上の厚さを有することが好適である。これ以上の厚さであれば、どのような厚さでも選択可能である。ただし、第一クラッド層１３は１０μｍ以下の範囲で設計することが好ましい。このような厚さであれば、それほどコストアップ要因にならず、定電流駆動時の発光効率を確保することができ、また、ウェーハの反りが抑制されることによって高い歩留まりを得ることができる。
　第二導電型がＰ型の場合、ホールの有効質量が大きいため、第二クラッド層１５が、例えば０．２μｍ程度の厚さであっても、１．０μｍと同様に機能する。そのため、０．２μｍ以上の厚さであることが好ましく、どのような厚さでも選択可能である。ただし、第二クラッド層１５は１０μｍ以下の範囲で設計することが好ましい。このような厚さであれば、それほどコストアップ要因にならず、定電流駆動時の発光効率を確保することができ、また、ウェーハの反りが抑制されることによって高い歩留まりを得ることができる。
　また、各層は単一組成層ではなく、例示した範囲の組成内で複数組成層を有することを概念として含むことは言うまでもない。また、キャリア濃度の水準は、各層で均一ではなく、各層内で複数の水準を有することを概念として含むことは言うまでもない。
　活性層１４は、単一組成から構成されてもよく、また、バリア層と活性層を複数交互に積層した超格子構造であっても、類似の機能を有し、両者いずれも選択可能である。いずれの構造を選択しても本技術の作用効果は同様である。
　また、ＧａＰ窓層１６の厚さは５μｍ超であることが好ましく、例えば６μｍとすることができる。ただ、この６μｍの厚さに限定されるものではなく、例えば、素子分離の短辺長より薄い範囲での膜厚であればどのような膜厚でも選択可能である。
　次に、図６に示すように、発光素子構造１８と、発光素子構造の発光波長とＬＬＯ転写用のレーザー光に対して透明な透明基板３０を、発光波長に対し透明でＬＬＯ転写用のレーザー光を吸収する接着剤又は接合材２５にて接合する。例えば、エピタキシャルウェーハ２０上に接着剤又は接合材２５として例えば熱硬化型接合部材であるベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）をスピンコートし、サファイアウェーハ等の透明基板３０と対向させて重ね合わせ、真空雰囲気下にて熱圧着する。スピンコートにてＢＣＢを塗布する際、膜厚は例えば０．６μｍとすることができる。
　なお、熱圧着する雰囲気は、真空雰囲気に限定されるものではなく、酸素が１００ｐｐｍ以下の雰囲気であれば、どのような雰囲気であっても採用可能である。例えば窒素雰囲気やアルゴン雰囲気であっても同様の効果が得られる。
　また、透明基板３０はサファイアに限定されるものではなく、レーザー光透過性と平坦性が担保されていればどのような材料も選択可能である。サファイアの他、石英を選択することも可能ある。
　また、接着剤又は接合材２５としてＢＣＢを用いる場合、ＢＣＢは層状に塗布する以外にも、感光性ＢＣＢを用いて孤立島状やライン状、その他の形状にパターン化し、接合の工程を行っても同様な結果が得られる。
　また、ＢＣＢ等の接着剤又は接合材２５の厚さは０．６μｍに限定されるものではなく、この厚さより薄くてもよい。
　次に、図７に示すように、出発基板１１（例えばＧａＡｓ出発基板）をウェットエッチングで除去することが好ましい。さらに、その後エッチストップ層１２も除去する。エッチストップ層１２の除去は、上記のように第一エッチストップ層及び第二エッチストップ層を有する場合には、まず、エッチングにより第一エッチストップ層を露出させ、エッチャントを切り替えて第二エッチストップ層を除去してエピタキシャル層（発光素子構造１８のうちの第一クラッド層１３）を露出させることができる。このようにして、ダブルヘテロ（ＤＨ）構造部（第一クラッド層１３、活性層１４、第二クラッド層１５）と窓層１６のみを保持する接合ウェーハを作製することができる（図７）。
　次に、図８に示したように、発光素子構造１８を素子分離する。その際、素子分離された発光素子構造１８の平面視した外形の長辺方向Ｂを、結晶方位＜１１０＞の方向Ａと一致しないようにする（図１参照）。この素子分離は、具体的には、以下のようにして行うことができるが、素子分離を行うことができれば、これに限定されない。
　まず、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）とＯ２を原料とするＰ－ＣＶＤ法（プラズマＣＶＤ法）にてエピタキシャル接合ウェーハ上（すなわち、第一クラッド層１３上）にＳｉＯ２膜を１μｍ厚で形成する。
　次に、フォトリソグラフィー法にてレジストパターンを形成し、フッ酸溶液によるウェットエッチングにてＳｉＯ２のパターン形状を作製する。次に、ＳｉＯ２パターンをハードマスクとして、塩素系ガスを導入したＩＣＰ（誘導結合プラズマ）装置にて、ＩＣＰ処理を行い、ＤＨ構造部（第一クラッド層１３から第二クラッド層１５まで）とＧａＰ窓層１６をドライエッチングし、ＢＣＢ層等の接着剤又は接合材２５を露出させ、エッチングガスを切り替えて露出した接着剤又は接合材をさらにドライエッチングしてサファイア基板を露出させ、ＤＨ構造部（第一クラッド層１３から第二クラッド層１５まで）とＧａＰ窓層１６からなる島状パターンを形成する。ここでの島状パターンは、上記ＳｉＯ２パターンと略一致する。
　ここでのＳｉＯ２パターン形状、すなわち、素子分離された後は発光素子構造を平面視した外形となる形状（上記島状パターン）は、一辺が１００μｍ未満とすることが好ましく、本実施形態においては、その形状は略正方形である。この略正方形パターンは、本実施形態においては、角点とその対角を結ぶ線が結晶方位＜１１０＞方向と略一致するように形成することが好ましい（図１参照）。
　このように、ＳｉＯ２パターン（すなわち、素子分離された後は発光素子構造を平面視した外形となる形状）の角部とその対角を結ぶ線が結晶方位＜１１０＞方向（方向Ａ）に略一致するように形成することができるが、結晶方位＜１１０＞への方向一致は厳密に一致しなくても同様な効果を得られることは言うまでもない。ＳｉＯ２パターンの辺が結晶方位＜１１０＞方向と略一致しないことが肝要であり、辺の方向を結晶方位＜１１０＞から１０°以上ずらすことにより、より確実にこの効果を得ることができる。対角線を結ぶ線と結晶方位＜１１０＞のなす角の最大は４５°のため、最大角は４５°である。すなわち、図１に示したように、素子分離された発光素子構造１８を平面視したときの外形の長辺方向Ｂを、結晶方位＜１１０＞の方向Ａから１０°以上４５°以下の範囲でずらすことが好ましい。また、特に、素子分離された発光素子構造５８を平面視したときの外形の長辺方向を、結晶方位＜１１０＞の方向Ａから２２．５°以上３０°以下の範囲でずらすことができる。
　次に、図８中に示したように、素子分離後の個々の発光素子構造において、電極形成のための段差部を設ける。具体的には、上記島状パターン形成後、ダブルヘテロ（ＤＨ）構造部（第一クラッド層１３、活性層１４、第二クラッド層１５）の一部を、前記と同様にＩＣＰ法でエッチングし、第二クラッド層１５あるいはＧａＰ窓層１６を露出させる。
　図８に示した素子分離加工（及び第二クラッド層１５あるいはＧａＰ窓層１６の露出）後、図９に示したように、加工断面に端面処理として保護膜５２を形成することができる。ここでは、例えば、上記と同様のＰ－ＣＶＤ法にて保護膜５２としてＳｉＯ２保護膜を形成することができる。また、保護膜５２はＳｉＯ２に限定されるものではなく、端面が保護でき、かつ絶縁性を有する材料であればどのような材料でも選択可能である。ＳｉＮｘや酸化チタン、酸化マグネシウムなども選択可能である。
　次に、図１０に示したように、素子分離された発光素子構造１８の一方の面上に極性の異なる少なくとも２つの電極を形成する。ここでの「一方の面」とは、接着剤又は接合剤２５によって透明基板３０と接合された側とは反対側とすることができる。ここでは、第一クラッド層１３に接触する第一の電極５４、及び第二クラッド層１５又はＧａＰ窓層１６に接触する第二の電極５６を形成し、マイクロＬＥＤ構造体５８（「μ－ＬＥＤダイス」とも称する）を製造する。
　第一導電型がＰ型の場合、第一の電極５４が第一クラッド層１３と接する面ではＢｅ又はＺｎを含み、第二の電極５６が第二クラッド層１５又はＧａＰ窓層１６と接する面ではＳｉ又はＧｅを含む金属を選択することが好ましい。第一導電型がＮ型の場合、第一の電極５４が第一クラッド層１３と接する面ではＳｉ又はＧｅを含み、第二の電極５６が第二クラッド層１５又はＧａＰ窓層１６と接する面ではＢｅ又はＺｎを含む金属を選択することが好ましい。例えば、第一導電型はＮ型、第二導電型はＰ型を選択し、第一の電極５４が第一クラッド層１３に接する面にはＡｕＳｉ系合金を、第二の電極５６が第二クラッド層１５又はＧａＰ窓層１６に接する面にはＡｕＢｅ系合金を用いることができる。
　本実施形態において、第一の電極５４及び第二の電極５６の総厚はそれぞれ０．５μｍ程度とすることができるが、オーミック接触が形成できればどのような膜厚をも選択可能である。また、第一の電極５４、第二の電極５６のいずれかもしくは両方の上に追加の金属層、例えばＡｕまたはＡｌパッド層、Ａｕ系各種バンプを形成しても同様の効果が得られる。
　また、第二の電極５６上には、第一の電極５４と高さを揃えるため、追加のパッド層を別途設けることができる。例えば、第二の電極５６はＧａＰ窓層１６にコンタクトを取り、第一の電極５４と第二の電極５６の間で数μｍ（例えば２．５μｍ）程度の段差が生じている場合、高さを揃えるためＡｕで構成された数μｍ（例えば２．５μｍとする）のパッド電極を追加作製することができる。
　このようにして製造したマイクロＬＥＤ構造体は、図１１に示すように、マイクロＬＥＤ構造体（μ－ＬＥＤダイス）のパターン及びピッチに整合するシリコーン凸パターン（シリコーン樹脂６５）を有する石英等からなる移載基板７０に、マイクロＬＥＤ構造体のパターンを押し当て、サファイア等の透明基板３０側よりエキシマレーザーを照射してＢＣＢ等の接着剤又は接合材２５を昇華させる。ＢＣＢ等の接着剤又は接合材２５が昇華することでサファイア等の透明基板３０からμ－ＬＥＤダイスは分離されることにより、マイクロＬＥＤダイスがサファイア基板等の透明基板３０から石英等からなる移載基板７０に移載される。
（第二の実施形態）
　次に、第二の実施形態を説明する。この第二の実施形態は、マイクロＬＥＤ構造体を平面視したときの外形が長方形の場合である。
　第二の実施形態では、図２に示したように、素子分離された発光素子構造１８の平面視した外形が長方形である。ここで、図２に示したように、素子分離された発光素子構造１８の平面視した外形の長辺方向Ｂが、結晶方位＜１１０＞の方向Ａと一致しないものとする。
　このマイクロＬＥＤ構造体を製造する方法は、以下の通りである。まず、接合基板を作製する工程および構造（図５～図７）は、第一の実施形態と同様である。
　素子分離の工程（ＳｉＯ２パターンを形成する工程を含む）（図８参照）も、第一の実施形態と同様だが、ＳｉＯ２パターン形状は第一の実施形態とは異なり、正方形ではなく、長方形である。ここで、図２に示したように、素子分離された発光素子構造１８の平面視した外形の長辺方向Ｂが、結晶方位＜１１０＞の方向Ａと一致しないものとする。特に、結晶方位＜１１０＞方向（方向Ａ）は、角部と対角の角部を結ぶ線と＜１１０＞方向と略一致させることが好ましい。素子分離の工程（ＳｉＯ２パターンを形成する工程を含む）の後の工程（図９～図１１）は第一の実施形態と同様である。
（第三の実施形態）
　次に、第三の実施形態を説明する。この第三の実施形態は、素子分離された発光素子構造１８を平面視したときの外形が、図３に示したように、各辺は略直線であるが、角部に曲線を有する（すなわち、角部がＲを有する）長方形である場合である。すなわち、この第三の実施形態は、第二の実施形態の変形パターンであり、長方形の角が９０°ではない場合である。この場合、長辺とは最も長い直線のことである。角部がＲを有することができるのは、長方形に限らず、図１の正方形の場合や、後述の図４の多角形の場合等においても同様である。ここで、図３に示したように、素子分離された発光素子構造１８の平面視した外形の長辺方向Ｂが、結晶方位＜１１０＞の方向Ａと一致しないものとする。
　このマイクロＬＥＤ構造体を製造する方法は、以下の通りである。まず、接合基板を作製する工程および構造（図５～図７）は、第一の実施形態と同様である。
　素子分離の工程（ＳｉＯ２パターンを形成する工程を含む）（図８参照）も、第一の実施形態と同様だが、ＳｉＯ２パターン形状は第一の実施形態とは異なり、正方形ではなく、角部に曲線を有する（すなわち、角部がＲを有する）長方形である。ここで、図３に示したように、素子分離された発光素子構造１８の平面視した外形の長辺方向Ｂが、結晶方位＜１１０＞の方向Ａと一致しないものとする。特に、結晶方位＜１１０＞方向（方向Ａ）は、角部と対角の角部を結ぶ線と＜１１０＞方向と略一致させることが好ましい。素子分離の工程（ＳｉＯ２パターンを形成する工程を含む）の後の工程（図９～図１１）は第一の実施形態と同様である。
（第四の実施形態）
　次に、第四の実施形態を説明する。この第四の実施形態は、マイクロＬＥＤ構造体を平面視したときの外形が多角形の場合である。
　第四の実施形態では、図４に示したように、素子分離された発光素子構造１８の平面視した外形が多角形（図４では正六角形ではない六角形）である。ここで、図４に示したように、素子分離された発光素子構造１８の平面視した外形の長辺方向Ｂが、結晶方位＜１１０＞の方向Ａと一致しないものとする。
　このマイクロＬＥＤ構造体を製造する方法は、以下の通りである。まず、接合基板を作製する工程および構造（図５～図７）は、第一の実施形態と同様である。
　素子分離の工程（ＳｉＯ２パターンを形成する工程を含む）（図８参照）も、第一の実施形態と同様だが、ＳｉＯ２パターン形状は第一の実施形態とは異なり、正方形ではなく、多角形である。ここで、図４に示したように、素子分離された発光素子構造１８の平面視した外形の長辺方向Ｂが、結晶方位＜１１０＞の方向Ａと一致しないものとする。素子分離の工程（ＳｉＯ２パターンを形成する工程を含む）の後の工程（図９～図１１）は第一の実施形態と同様である。
　以下、実施例及び比較例を挙げて本発明について詳細に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。
（実施例及び比較例）
　第二の実施形態に従って、発光素子構造１８を有するマイクロＬＥＤ構造体５８を製造した。すなわち、図２に示すように、素子分離された発光素子構造を平面視した外形は長方形である。
　まず、図５に示すように、エピタキシャル機能層として発光素子構造を有するエピタキシャルウェーハを準備した。具体的には、以下の通りとした。まず、Ｎ型のＧａＡｓ出発基板１１上に、Ｎ型のＧａＡｓバッファ層積層後、０．１μｍ厚のＮ型のＧａｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６）第一エッチストップ層、０．１μｍ厚のＮ型のＧａＡｓ第二エッチストップ層を形成し、エッチストップ層１２とした。エッチストップ層１２の上に１．０μｍ厚のＮ型の（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０．６≦ｙ≦１．０）第一クラッド層１３、ノンドープの（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）活性層１４、１．０μｍ厚のＰ型の（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０．６≦ｙ≦１．０）第二クラッド層１５、０．１μｍ厚のＰ型のＧａｘＩｎ１－ｘＰ（０．５≦ｘ≦１．０）中間層（不図示）、６μｍ厚のＰ型のＧａＰ窓層１６を順次成長し、エピタキシャル機能層として発光素子構造１８を有するエピタキシャルウェーハ２０を準備した（図５）。
　次に、図６に示すように、エピタキシャルウェーハ２０上に接着剤又は接合材２５として熱硬化型接合部材であるベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）をスピンコートし、透明基板３０であるサファイアウェーハと対向させて重ね合わせ、真空雰囲気下にて熱圧着した。スピンコートにてＢＣＢを塗布する際、設計膜厚は０．６μｍとした。
　次に、図７に示すように、ＧａＡｓ出発基板１１をウェットエッチングで除去し、Ｎ型の第一エッチストップ層を露出させ、第一、第二エッチストップ層をそれぞれに適したエッチング液で除去して第一クラッド層１３を露出させた。これにより、ＤＨ層と窓層１６のみを保持するエピタキシャル接合基板を作製した。
　次に、Ｐ－ＣＶＤ、フォトリソグラフィー法とウェットエッチング法にて縦５０μｍ、横２５μｍの長方形ＳｉＯ２パターンを形成し、素子分離を行い、島状パターンを形成した。島状パターン形成後、ＤＨ層部の一部をＩＣＰ法でエッチングして第二クラッド層１５を露出させた（図８）。その後、加工断面にＳｉＯ２保護膜５２を形成した（図９）。その後、図２、図１０に示したように、平面視した長軸方向の端部付近に極性の異なる第一の電極５４及び第二の電極５６を配置した。このようにしてマイクロＬＥＤ構造体５８を作製したが、複数のエピタキシャル接合基板を作製し、上記マイクロＬＥＤ構造体５８として、長辺方向Ｂと、結晶方位＜１１０＞の方向Ａの角度を、０°（比較例）、５°、１０°、１５°、２０°、２５°、３０°、３５°、４０°、４５°（以上実施例）としたものをそれぞれ製造した。比較例では、パターンの長辺方向は＜１１０＞方向と略一致で形成したものである。
　各実施例、比較例で製造したマイクロＬＥＤ構造体５８について、図１１に示したように、移載基板７０に移載を行った。
　実施例及び比較例の結果を図１２に示した。発光素子構造を平面視した外形の長辺方向が結晶方位＜１１０＞方向と略一致する形状の場合、すなわち比較例の場合、ダイス割れは３０％前後であるが、上記長辺方向を結晶方位＜１１０＞から傾けることで、割れ率は減少し、１０°以上の角度にすることで割れ率はゼロになった。結晶方位＜１１０＞からの傾きの角度の上限は４５°であるため、４５°が傾きの上限である。
　本明細書は、以下の態様を包含する。
［１］：　（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）を活性層として有する発光素子構造を有し、該発光素子構造は発光波長とＬＬＯ転写用のレーザー光に対して透明な透明基板に、発光波長に対し透明でＬＬＯ転写用のレーザー光を吸収する接着剤又は接合材にて接合されているマイクロＬＥＤ構造体であって、
　前記発光素子構造は素子分離されており、
　素子分離された前記発光素子構造は、一方の面上に極性の異なる少なくとも２つの電極を有し、
　素子分離された前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向が、結晶方位＜１１０＞と一致しないものであることを特徴とするマイクロＬＥＤ構造体。
［２］：　前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向が、前記結晶方位＜１１０＞から１０°以上４５°以下の範囲でずれている上記［１］のマイクロＬＥＤ構造体。
［３］：　前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向が、前記結晶方位＜１１０＞から２２．５°以上３０°以下の範囲でずれている上記［２］のマイクロＬＥＤ構造体。
［４］：　前記発光素子構造は出発基板を有しないものである上記［１］～上記［３］のいずれかのマイクロＬＥＤ構造体。
［５］：　前記接着剤又は接合材がベンゾシクロブテンである上記［１］～上記［４］のいずれかのマイクロＬＥＤ構造体。
［６］：　前記透明基板はサファイア又は石英である上記［１］～上記［５］のいずれかのマイクロＬＥＤ構造体。
［７］：　出発基板上に、（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）を活性層として有する発光素子構造を形成する工程と、
　前記発光素子構造と、前記発光素子構造の発光波長とＬＬＯ転写用のレーザー光に対して透明な透明基板を、発光波長に対し透明でＬＬＯ転写用のレーザー光を吸収する接着剤又は接合材にて接合する工程と、
　前記発光素子構造を素子分離する工程と、
　素子分離された前記発光素子構造の一方の面上に極性の異なる少なくとも２つの電極を形成する工程と
　により、マイクロＬＥＤ構造体を製造する方法であって、
　前記素子分離する工程において、素子分離された前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向を、結晶方位＜１１０＞と一致しないようにすることを特徴とするマイクロＬＥＤ構造体の製造方法。
［８］：　前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向を、前記結晶方位＜１１０＞から１０°以上４５°以下の範囲でずらす上記［７］のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法。
［９］：　前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向を、前記結晶方位＜１１０＞から２２．５°以上３０°以下の範囲でずらす上記［８］のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法。
［１０］：　さらに、前記出発基板を除去する工程を有する上記［７］～上記［９］のいずれかのマイクロＬＥＤ構造体の製造方法。
［１１］：　前記接着剤又は接合材をベンゾシクロブテンとする上記［７］～上記［１０］のいずれかのマイクロＬＥＤ構造体の製造方法。
［１２］：　前記透明基板をサファイア又は石英とする上記［７］～上記［１１］のいずれかのマイクロＬＥＤ構造体の製造方法。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

Claims (12)

  1. 　（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）を活性層として有する発光素子構造を有し、該発光素子構造は発光波長とＬＬＯ転写用のレーザー光に対して透明な透明基板に、発光波長に対し透明でＬＬＯ転写用のレーザー光を吸収する接着剤又は接合材にて接合されているマイクロＬＥＤ構造体であって、
    　前記発光素子構造は素子分離されており、
    　素子分離された前記発光素子構造は、一方の面上に極性の異なる少なくとも２つの電極を有し、
    　素子分離された前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向が、結晶方位＜１１０＞と一致しないものであることを特徴とするマイクロＬＥＤ構造体。
  2. 　前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向が、前記結晶方位＜１１０＞から１０°以上４５°以下の範囲でずれていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤ構造体。
  3. 　前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向が、前記結晶方位＜１１０＞から２２．５°以上３０°以下の範囲でずれていることを特徴とする請求項２に記載のマイクロＬＥＤ構造体。
  4. 　前記発光素子構造は出発基板を有しないものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマイクロＬＥＤ構造体。
  5. 　前記接着剤又は接合材がベンゾシクロブテンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマイクロＬＥＤ構造体。
  6. 　前記透明基板はサファイア又は石英であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマイクロＬＥＤ構造体。
  7. 　出発基板上に、（ＡｌｙＧａ１－ｙ）ｘＩｎ１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）を活性層として有する発光素子構造を形成する工程と、
    　前記発光素子構造と、前記発光素子構造の発光波長とＬＬＯ転写用のレーザー光に対して透明な透明基板を、発光波長に対し透明でＬＬＯ転写用のレーザー光を吸収する接着剤又は接合材にて接合する工程と、
    　前記発光素子構造を素子分離する工程と、
    　素子分離された前記発光素子構造の一方の面上に極性の異なる少なくとも２つの電極を形成する工程と
    　により、マイクロＬＥＤ構造体を製造する方法であって、
    　前記素子分離する工程において、素子分離された前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向を、結晶方位＜１１０＞と一致しないようにすることを特徴とするマイクロＬＥＤ構造体の製造方法。
  8. 　前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向を、前記結晶方位＜１１０＞から１０°以上４５°以下の範囲でずらすことを特徴とする請求項７に記載のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法。
  9. 　前記発光素子構造を平面視した外形の長辺方向を、前記結晶方位＜１１０＞から２２．５°以上３０°以下の範囲でずらすことを特徴とする請求項８に記載のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法。
  10. 　さらに、前記出発基板を除去する工程を有することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法。
  11. 　前記接着剤又は接合材をベンゾシクロブテンとすることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法。
  12. 　前記透明基板をサファイア又は石英とすることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のマイクロＬＥＤ構造体の製造方法。
PCT/JP2023/039960 2022-11-24 2023-11-07 マイクロｌｅｄ構造体及びその製造方法 WO2024111396A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-187735 2022-11-24
JP2022187735A JP2024076252A (ja) 2022-11-24 2022-11-24 マイクロｌｅｄ構造体及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024111396A1 true WO2024111396A1 (ja) 2024-05-30

Family

ID=91195544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/039960 WO2024111396A1 (ja) 2022-11-24 2023-11-07 マイクロｌｅｄ構造体及びその製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2024076252A (ja)
WO (1) WO2024111396A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006129595A1 (ja) * 2005-05-31 2006-12-07 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. 発光素子の製造方法
US20130234166A1 (en) * 2012-03-08 2013-09-12 Ting-Chia Ko Method of making a light-emitting device and the light-emitting device
JP7136311B1 (ja) * 2021-12-03 2022-09-13 信越半導体株式会社 接合型半導体ウェーハの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006129595A1 (ja) * 2005-05-31 2006-12-07 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. 発光素子の製造方法
US20130234166A1 (en) * 2012-03-08 2013-09-12 Ting-Chia Ko Method of making a light-emitting device and the light-emitting device
JP7136311B1 (ja) * 2021-12-03 2022-09-13 信越半導体株式会社 接合型半導体ウェーハの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024076252A (ja) 2024-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101254539B1 (ko) 수직 구조 반도체 장치
EP1662587B1 (en) Light emitting device and method for fabricating the same
KR101113878B1 (ko) 수직형 발광 소자 및 그 제조방법
JP6221926B2 (ja) 半導体発光素子およびその製造方法
JP2001176823A (ja) 窒化物半導体チップの製造方法
JP2001085736A (ja) 窒化物半導体チップの製造方法
JP2000091636A (ja) 半導体発光素子の製法
JP2013541221A (ja) 改善された抽出効率を持つ発光装置
JP2010232625A (ja) 貼り合わせ基板の製造方法
WO2023100952A1 (ja) 接合型半導体ウェーハの製造方法
JP2008060286A (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
KR102532278B1 (ko) 반도체 발광소자용 웨이퍼 및 이를 이용하는 반도체 발광소자 패널을 제조하는 방법
US20120295377A1 (en) Method for manufacturing nitride semiconductor device
KR20060097512A (ko) 질화물 반도체 수직 전극형 발광 다이오드 및 그 제조방법
JP2004228290A (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
WO2024111396A1 (ja) マイクロｌｅｄ構造体及びその製造方法
JP2009283762A (ja) 窒化物系化合物半導体ｌｅｄの製造方法
KR20150058424A (ko) 성형된 기판을 포함하는 발광 디바이스
JP2010267813A (ja) 発光素子及びその製造方法
US20120168768A1 (en) Semiconductor structures and method for fabricating the same
WO2010079639A1 (ja) 半導体発光装置およびその製造方法
EP3944344B1 (en) Light emitting element and method of manufacturing light emitting element
WO2024116553A1 (ja) マイクロｌｅｄ素子
KR102275366B1 (ko) 반도체 발광부를 이송하는 방법
JP2011049466A (ja) 窒化物系半導体素子の製造方法および窒化物系半導体素子