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公開番号2025088500
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2023203234
出願日2023-11-30
発明の名称発光素子の製造方法
出願人日亜化学工業株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類H01L 21/301 20060101AFI20250604BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】信頼性の低下を低減できる発光素子の製造方法を提供すること。
【解決手段】発光素子の製造方法は、第1面と、第1面の反対側に位置する第2面とを有するサファイア基板と、第2面に配置された半導体層とを有するウェハを準備する工程と、入射面と、入射面の反対側に位置し、第1面に対向する出射面とを有する対物レンズを通してレーザ光を第1面側からサファイア基板の内部に照射し、サファイア基板の内部に改質部を形成する工程と、改質部を形成する工程の後に、ウェハを複数の発光素子に分離する工程とを備える。改質部を形成する工程は、第1面からの距離が第1距離の位置に第1改質部を形成する工程を有する。第1改質部を形成する工程において、発散角が0mradより小さい値のレーザ光を対物レンズの入射面に入射させる。
【選択図】図3B
特許請求の範囲【請求項１】
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面とを有するサファイア基板と、前記第２面に配置された半導体層とを有するウェハを準備する工程と、
入射面と、前記入射面の反対側に位置し、前記第１面に対向する出射面とを有する対物レンズを通して、レーザ光を前記第１面側から前記サファイア基板の内部に照射し、前記サファイア基板の内部に改質部を形成する工程と、
前記改質部を形成する工程の後に、前記ウェハを複数の発光素子に分離する工程と、
を備え、
前記改質部を形成する工程は、前記第１面からの距離が第１距離の位置に第１改質部を形成する工程を有し、
前記第１改質部を形成する工程において、発散角が０ｍｒａｄより小さい値の前記レーザ光を前記対物レンズの前記入射面に入射させる、発光素子の製造方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記改質部を形成する工程は、前記第１面からの距離が前記第１距離よりも短い第２距離の位置に第２改質部を形成する工程をさらに有し、
前記第２改質部を形成する工程において、発散角が０ｍｒａｄ以下の値の前記レーザ光を前記対物レンズの前記入射面に入射させることで前記第２改質部を形成し、
前記第１改質部を形成する工程における前記入射面に入射させる前記レーザ光の発散角を、前記第２改質部を形成する工程における前記入射面に入射させる前記レーザ光の発散角よりも小さくする、請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記半導体層は、複数の発光部を有し、
前記第１改質部を形成する工程において、前記サファイア基板のａ軸に平行な第１方向及び前記第１方向に直交し、前記サファイア基板のｍ軸に平行な第２方向のそれぞれの方向に沿って前記レーザ光を走査し、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれの方向に沿って複数の前記第１改質部を形成し、
前記複数の第１改質部を前記第１方向に沿って形成する工程において、前記第１方向に延びる仮想線であって、前記第２方向において隣り合う２つの前記発光部の間に位置し、前記第２方向において隣り合う２つの前記発光部との距離が等しい仮想線から前記第２方向にずれた位置に、前記複数の第１改質部を形成し、
前記複数の第１改質部を前記第１方向に沿って形成する工程における前記入射面に入射させる前記レーザ光の第１発散角を、前記複数の第１改質部を前記第２方向に沿って形成する工程における前記入射面に入射させる前記レーザ光の第２発散角よりも小さくする、請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記改質部を形成する工程は、前記第１面からの距離が前記第１距離よりも短い第２距離の位置に、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれの方向に沿って複数の第２改質部を形成する工程をさらに有し、
前記第２改質部を形成する工程において、発散角が０ｍｒａｄ以下の値の前記レーザ光を前記対物レンズの前記入射面に入射させることで前記複数の第２改質部を形成し、
前記複数の第２改質部を前記第１方向に沿って形成する工程における前記入射面に入射させる前記レーザ光の第３発散角を、前記第２発散角よりも大きくし、
前記複数の第２改質部を前記第２方向に沿って形成する工程における前記入射面に入射させる前記レーザ光の第４発散角を、前記第３発散角よりも大きくする、請求項３に記載の発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記サファイア基板の厚さは、３００μｍ以下である、請求項１～４のいずれか１つに記載の発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記第１距離は、１０μｍ以上１５０μｍ以下である請求項１～４のいずれか１つに記載の発光素子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レーザーを照射することで、ＧａＮ層を有するサファイア基板をアブレーションすることが開示されている。また、特許文献１には、ビームフォーカスレンズを用いて基板にレーザーを合焦することが開示されている。
特許文献２には、ウェーハをダイシングする方法として、基板内部にレーザ光を集光させて改質領域を形成し、この改質領域から伸展する亀裂によりウェーハを複数の半導体チップに分割する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２００６－５１４８８６号公報
特開２０２２－０１８５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、信頼性の低下を低減できる発光素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、発光素子の製造方法は、第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面とを有するサファイア基板と、前記第２面に配置された半導体層とを有するウェハを準備する工程と、入射面と、前記入射面の反対側に位置し、前記第１面に対向する出射面とを有する対物レンズを通して、レーザ光を前記第１面側から前記サファイア基板の内部に照射し、前記サファイア基板の内部に改質部を形成する工程と、前記改質部を形成する工程の後に、前記ウェハを複数の発光素子に分離する工程と、を備え、前記改質部を形成する工程は、前記第１面からの距離が第１距離の位置に第１改質部を形成する工程を有し、前記第１改質部を形成する工程において、発散角が０ｍｒａｄより小さい値の前記レーザ光を前記対物レンズの前記入射面に入射させる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、信頼性の低下を低減できる発光素子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態のウェハの模式上面図である。
実施形態のウェハの模式断面図である。
実施形態の発光素子の製造方法における改質部を形成する工程を示す模式上面図である。
図３ＡのIIIＢ-IIIＢ線における模式断面図である。
実施形態の発光素子の製造方法におけるレーザ光を照射するための光学系を示す模式図である。
レーザ光が発散光として対物レンズの入射面に入射する場合の模式断面図である。
レーザ光が平行光として対物レンズの入射面に入射する場合の模式断面図である。
レーザ光が収束光として対物レンズの入射面に入射する場合の模式断面図である。
レーザ光を発散光、平行光、または収束光にするための構成の一例を示す模式図である。
レーザ光の発散角とレーザ光のエネルギーとの関係を示すグラフである。
実施形態の発光素子の製造方法における改質部を形成する工程を示す模式上面図である。
図８ＡのＶIIIＢ-ＶIIIＢ線における模式断面図である。
実施形態の発光素子の製造方法におけるウェハを複数の発光素子に分離する工程を示す模式上面図である。
実施形態の発光素子の製造方法におけるウェハを複数の発光素子に分離する工程を示す模式上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施形態による発光素子の製造方法は、サファイア基板と半導体層とを有するウェハを準備する工程と、サファイア基板の内部に改質部を形成する工程と、ウェハを複数の発光素子に分離する工程と、を備える。以下、各工程について説明する。
【０００９】
［ウェハを準備する工程］
図１は、ウェハＷの模式上面図である。図１において、サファイア基板１０のａ軸に平行な方向を第１方向Ｙとし、サファイア基板１０のｍ軸に平行な方向を第２方向Ｘとする。第１方向Ｙ及び第２方向Ｘに直交する方向を、第３方向Ｚとする。サファイア基板１０のオリエーテンションフラットＯＦは、サファイア基板１０のａ面に平行である。
【００１０】
図２は、ウェハＷのＸＺ断面を部分的に示す模式断面図である。なお、ウェハＷのＹＺ断面も、ＸＺ断面と同様の断面構造を有する。サファイア基板１０は、第１面１１と、第３方向Ｚにおいて第１面１１の反対側に位置する第２面１２とを有する。第１面１１は、サファイア基板１０のｃ面である。サファイア基板１０の厚さは、例えば、３０μｍ以上３００μｍ以下である。
（【００１１】以降は省略されています）

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