JP2010135829A - 化合物半導体素子ウェハーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】厚さ250〜1000μmのサファイア基板上に膜厚が5μm以上のIII族窒化物半導体層を積層し、レーザー照射で割溝を形成して分離する化合物半導体発光素子の製造方法であって、基板1を150μm以下の厚さに研磨して薄板化し、基板背面の表面粗さRa(算術平均粗さ)を0.001μm以上2μm以下として、次にレーザー照射で割溝50を形成することを特徴とする化合物半導体発光素子の製造方法。
【選択図】図2
Description
(1)基板上に複数の化合物半導体素子が分離帯域を介して配列された化合物半導体素子ウェハーの製造方法であって、その分離帯域の基板表面(半導体側)に、化合物半導体層が存在する状態でレーザー法により割溝を形成することを特徴とする化合物半導体素子ウェハーの製造方法。
窒化ガリウム系化合物半導体からなる青色発光素子を以下のとおり作製した。
サファイア基板上にAlNからなるバッファ層を介してアンドープGaNからなる厚さ2μmの下地層、Siドープ(濃度1×1019/cm3)GaNからなる厚さ2μmのnコンタクト層、Siドープ(濃度1×1018/cm3)In0.1Ga0.9Nからなる厚さ12.5nmのnクラッド層、GaNからなる厚さ16nmの障壁層とIn0.2Ga0.8Nからなる厚さ2.5nmの井戸層を交互に5回積層させた後、最後に障壁層を設けた多重量子井戸構造の発光層、Mgドープ(濃度1×1020/cm3)Al0.07Ga0.93Nからなる厚さ2.5nmのpクラッド層およびMgドープ(濃度8×1019/cm3)GaNからなる厚さ0.15μmのpコンタクト層を順次積層して化合物半導体積層物とした。
半導体エッチングによる分離帯域に溝部を形成する工程を、負極形成面および分離帯域をnコンタクト層まで露出させる第一段階、さらに分離帯域をサファイア基板面まで露出させて溝部とする第二段階の2段工程で行なった以外は、実施例1と同様にチップ状の化合物半導体発光素子を作製した。その結果、得られた発光素子は実施例1と同等の品質であったが、割溝の深さを20μmにするためには加工スピードは40mm/秒となり、1時間あたりの加工枚数が約40%低下した。さらに、サファイア基板を露出させるためのエッチング工程に約4時間費やした。
化合物半導体積層物におけるアンドープGaNからなる下地層の厚さを8μmとしたことを除いて、実施例1と同様に窒化ガリウム系化合物半導体からなる青色発光素子を作製した。基板面からの深さ20μmの割溝が加工スピード70mm/秒で良好に形成できた。実施例1と同等の品質の発光素子が同等の歩留まりで得られた。
2 n型半導体層
3 発光層
4 p型半導体層
5 正極
10 発光素子
20 分離帯域
30 負極形成面
40 溝部
50 割溝
Claims (2)
- 厚さ250〜1000μmのサファイア基板上に膜厚が5μm以上のIII族窒化物半導体層を積層し、レーザー照射で割溝を形成して分離する化合物半導体発光素子の製造方法であって、
基板を150μm以下の厚さに研磨して薄板化し、基板背面の表面粗さRa(算術平均粗さ)を0.001μm以上2μm以下として、
次にレーザー照射で割溝を形成することを特徴とする化合物半導体発光素子の製造方法。 - 基板背面の表面粗さRa(算術平均粗さ)を0.01μm以上0.3μm以下とすることを特徴とする請求項1に記載の化合物半導体発光素子の製造方法。
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