実装用に半導体発光デバイスを前処理するための方法

【課題】半導体発光デバイスを実装するために前処理する方法を提供する。
【解決手段】発光デバイスは、サブマウントへの実装のための実装面を有する。本方法は、実装面以外の発光デバイスの少なくとも１つの表面を、その少なくとも１つの表面の表面エネルギーを低下させるように処理する段階を含み、これにより、発光デバイスが実装されるときに、実装面とサブマウントとの間に施工されるアンダーフィル材料が、少なくとも１つの表面を汚染しないようにされる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に半導体発光デバイスに関し、より詳細には半導体発光デバイスを実装するための処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光デバイス（ＬＥＤ）などの半導体発光デバイスは、効率的な光源を提供し、白熱電球及び蛍光灯よりも堅牢である。ＬＥＤ技術及び加工処理の進歩によって、例えば商業用及び住居用照明用途における従来の光源の代替としてこうしたデバイスの使用が促進されてきた。
【０００３】
ＬＥＤは、光出力を高め、及び／又はデバイスを保護することができる種々の材料を用いて封止することができる。こうした材料は、コンタクト間の電気絶縁、サブマウントへの熱伝達、機械的実装の信頼性、及び／又はデバイスからの光結合を向上させることができる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発光デバイスを封止するプロセスの改善に関する必要性が依然としてある。
【０００５】
本発明の１つの態様によれば、半導体発光デバイスを実装するために前処理する方法が提供される。発光デバイスはサブマウントに実装するための実装面を有する。本方法は、実装面以外の発光デバイスの少なくとも１つの表面を処理して、少なくとも１つの表面の表面エネルギーを低下させるようにする段階を含み、これにより発光デバイスを実装したときに実装面とサブマウントとの間に施工されるアンダーフィル材料が、少なくとも１つの表面を汚染するのが抑制されるようにする。
【０００６】
少なくとも１つの表面を処理する段階は、発光デバイスの少なくとも１つの側壁表面を処理する段階を含むことができる。
【０００７】
少なくとも１つの表面を処理する段階は、発光デバイスの少なくとも１つの発光表面を処理する段階を含むことができる。
【０００８】
発光デバイスは、１次発光表面及び少なくとも１つの２次発光表面を含むことができ、２次発光表面は１次発光表面よりも少ない光を放射するよう動作し、処理段階は２次発光表面を処理する段階を含むことができる。
【０００９】
少なくとも１つの表面を処理する段階は、発光デバイスが上に形成される透明基板の側壁を処理する段階を含むことができる。
【００１０】
処理段階は、発光デバイスの少なくとも１つの表面に処理材料を施工する段階を含むことができる。
【００１１】
処理材料を施工する段階は、有機分子及び蒸発性溶媒を含む処理材料を施工する段階を含むことができる。
【００１２】
処理材料を施工する段階は、フッ素系溶媒中にフッ化炭素を含有する処理材料を施工する段階を含むことができる。
【００１３】
処理材料を施工する段階は、１５重量％未満のフッ化炭素を含有する処理材料を施工する段階を含むことができる。
【００１４】
処理材料を施工する段階は、液状処理材料中に少なくとも１つの表面を浸漬する段階と、少なくとも１つの表面上に処理材料をスプレーする段階と、少なくとも１つの表面に近接した液状処理材料のミストを発生させて、そのミストが少なくとも１つの表面を液状処理材料で被覆するように動作する段階とのうちの１つを含むことができる。
【００１５】
浸漬段階は、少なくとも１つの表面に選択的に付着する成分を含有する液状処理材料中に少なくとも１つの表面を浸漬する段階を含むことができる。
【００１６】
本方法は、サブマウントの少なくとも一部分の表面エネルギーを低下させるようにサブマウントを選択的に処理して、これにより発光デバイスを実装するときにアンダーフィル材料がサブマウントの一部分を汚染するのを阻止するようにする段階を含むことができる。
【００１７】
サブマウントを選択的に処理する段階は、セラミック材料とシリコン材料のうちの１つを含むサブマウントを選択的に処理する段階を含むことができる。
【００１８】
サブマウントを選択的を処理する段階は、処理材料をサブマウントに施工し、サブマウントの或る領域を電磁放射線に曝露して、領域上の処理材料の特性を変化させ、該変化によってサブマウントの選択的曝露領域とサブマウントの非領域範囲のうちの一方が低下した表面エネルギーを有するようにする段階を含むことができる。
【００１９】
実装面は少なくとも１つの電極表面を含むことができ、本方法は、実装面がサブマウントから間隔を置いて配置されるようにその少なくとも１つの電極表面をサブマウント上の対応する導電性表面に接合する段階を含むことができる。
【００２０】
本方法は、間隔を置いて配置した実装面とサブマウントとの間の間隙をアンダーフィルする段階を含むことができる。
【００２１】
本発明の別の態様によれば、サブマウント上に半導体発光デバイスを実装するための方法が提供される。本方法は、複数の発光デバイスを含むウェーハを媒体上に接着実装する段階を含み、発光デバイスの各々に付随する実装面は当該媒体に接触している。本方法は、ウェーハを個々の発光デバイスにダイシングする段階を更に含み、個々の発光デバイスが媒体に接触したままであり、隣接して離間した露出表面を有する。本方法はまた、個々の発光デバイスの露出表面をその露出表面の表面エネルギーを低下させるように処理し、発光デバイスを媒体から取り除く段階を含む。本方法は更に、発光デバイスの実装面をサブマウントに接合し、実装面とサブマウントとの間の間隙をアンダーフィル材料でアンダーフィルする段階を含み、該アンダーフィル材料は発光表面の処理された露出表面を汚染しないようにされる。
【００２２】
本方法は、処理段階の前に媒体を延伸して個々の発光デバイス間の間隔を拡大して処理を容易にする段階を更に含むことができる。
【００２３】
ウェーハをダイシングする段階は、ダイシングブレードを使用してウェーハをダイシングする段階を含むことができ、ダイシングブレードは、露出表面の処理を容易にするためにダイシング後の露出表面が十分離間するほどの十分な幅を有する。
【００２４】
実装面は、少なくとも１つの電極表面を含むことができ、接合段階は、電極表面とサブマウント上の対応する導電性表面との間に導電性接合材料を導入し、発光デバイスとサブマウントとを加熱して、導電性接合材料が少なくとも１つの電極表面をサブマウント上の対応する導電性表面に接合させるようにする段階を含むことができる。
【００２５】
本方法は、アンダーフィル段階後に発光デバイスから処理材料を除去する段階を更に含むことができる。
【００２６】
本発明の他の態様及び特徴は、添付図面を参照しながら本発明の特定の実施形態の以下の説明を吟味すれば当業者には明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
各図面は本発明の実施形態を例示している。
図１を参照すると、本発明の第１の実施形態によるプロセスによって実装するように処理された半導体発光デバイスが全体的に１０で示されている。発光デバイス１０は、サブマウント１２上に実装される。
【００２８】
１つの実施形態において、発光デバイス１０は基板層３０を含み、その上にｎ型導電性の半導体材料層３２がエピタキシャル成長する。発光デバイス１０は更に、ｎ型層３２上にエピタキシャル成長した活性層３４を含み、活性層３４の上にエピタキシャル成長したｐ型導電性半導体材料層３６を含む。
【００２９】
発光デバイス１０は更に、ｐ型層３６の外側表面上に形成された反射性ｐ電極層３８と、ｎ型層３２の上に形成されたｎ電極層４０とを含む。電極３８及び４０は、反射性金属材料を用いて形成し、発光デバイスに電流を供給するため該発光デバイス１０をサブマウント１２に接続するのを容易にする。ｐ電極３８は実装面５０を含み、ｎ電極４０は実装面４８を含む。実装面３８及び４０は、デバイスを後で実装するのに役立つ。
【００３０】
順方向バイアス電圧が発光デバイスに印加される（すなわちｐ電極３８がｎ電極４０よりも高い正電位にされる）と、順方向バイアス電流が、ｐ型層３６、活性層３４、及びｎ型層３２を通って流れ、活性層においてフォトンが発生する。活性層３４で発生したフォトンは全方向に入射され、反射性ｐ電極３８上に入射するフォトンは反射して、ｐ型層３６、活性層３４、及びｎ型層３２を通って戻り、基板層３０を通って１次発光表面４２から光として放出される。活性層３４からｎ型層３２上に直接入射される他のフォトンは、ｎ型層を通って基板層３０を通過し、１次発光表面４２から光として放出される。一般に、活性層３４で発生する光の大部分は、矢印４４で示される方向で１次発光表面４２を通って放出されるようになる。しかしながら、光の一部の幾らかは、側壁表面４６などの他の表面を通って放出される可能性がある。
【００３１】
１つの実施形態において、サブマウント１２は、セラミック材料などの電気絶縁材料を含み、更にサブマウントは、第１の電気コンタクト領域１４及び第２の電気コンタクト領域１６を有し、各々はサブマウントの外側表面上に形成され、絶縁間隙２０により離隔されている。第１及び第２の電気コンタクト領域１４及び１６は、金などの金属材料をサブマウント１２上に堆積させることにより形成され、サブマウント１２への電気接続を容易にすることができる。
【００３２】
発光デバイス１０がフリップチップ実装技術を用いて実装されることになる実施形態においては、実装面４８及び５０はほぼ同一平面にある。フリップチップ実装は、発光デバイス１０が基板（基板層３０など）上に作製されて、次いでデバイスが反転されて、導電性材料のビーズ５２（例えば金などの金属）を用いて実装面４８及び５０がサブマウント１２に接合される実装技法である。接合段階は、デバイスを加熱して導電性材料ビーズ５２を軟化させ、これによりビーズが実装面４８及び５０と電気コンタクト領域１４及び１６とを接合させる段階を伴う。或る実施形態においては、サーモソニック法が使用され、すなわちデバイスは加熱されながら超音波振動を受け、従って、導電性材料ビーズと、実装面４８及び５０並びにサブマウント１２の電気コンタクト領域１４及び１６との間の接合が改善されるようになる。この接合プロセスはまた、電気コンタクト領域１４及び１６とｎ電極４０及びｐ電極３８とのそれぞれの電気的接続を形成する。
【００３３】
実装面４８及び５０とサブマウント１２との間の間隙５４をアンダーフィル材料５６を用いてアンダーフィルすることは、発光デバイス１０のような半導体デバイスを実装する際の一般的な手法である。アンダーフィル材料５６は、弱い内部接合又は凝集接合を有し、従って、他の表面、特に高い表面エネルギーを有する表面を濡らす傾向が強いエポキシなどの材料とすることができる。発光ダイオードの実装面４８及び５０並びに側壁表面４６は、アンダーフィル材料と比べて一般的に高い表面エネルギーを有し、これによりアンダーフィルは、毛細管引力により助けられて間隙５４内にウィッキングを生じる。次いでアンダーフィル材料の硬化が許容され、このようにして、デバイスの機械的及び構造的完全性が強化される。アンダーフィル材料は、発光デバイス１０とサブマウント１２との間の熱伝導を高め、或いは硬化したアンダーフィルが一定の屈折率を有するようにする添加剤を含むことができる。アンダーフィル材料はまた、アンダーフィル材料５６の熱膨張係数と、電気コンタクト領域１４及び１６並びにｎ電極４０及びｐ電極３８との間のそれぞれの整合性を良好にし、動作中の機械的応力を最小にする添加剤を含むことができる。
【００３４】
残念ながら、表面４６を濡らすアンダーフィル材料５６の傾向はまた、発光デバイス１０の側壁表面４６のウィッキングをも引き起こし、従ってこれらの表面が汚染される傾向もある。この汚染は、発光デバイス１０のパッケージングに関連する別のプロセスに影響を及ぼす可能性がある。例えば、発光ダイオードをパッケージングする段階は、封止材料５８内に発光デバイス１０を封止する段階を任意選択的に含むことができる。封止材料は、発光デバイスを保護し、屈折率を整合させ、及び／又は半導体材料層内への汚染物の侵入を防止するのに使用される。
【００３５】
しかしながら、発光デバイス１０の側壁４６上のアンダーフィル材料５６の存在は、アンダーフィル材料との不相溶性に起因した封止材料５８の接着不良を生じる可能性がある。更にまた、アンダーフィル材料５６による表面４６の汚染はまた、発光デバイス１０の側壁に沿った応力集中を生じさせる可能性があり、これにより実装された発光デバイス１０の動作中に場合によっては故障が生じる可能性がある。封止材料５８は、発光デバイス１０によって放出される光による放射下での劣化に対して耐性があるように特別に選択することができる。しかしながら、一般的に使用されるアンダーフィル材料は、光による分解に耐性がない場合があり、劣化してデバイスの早期故障を生じる可能性がある。
【００３６】
一般に、本発明の１つの態様によれば、サブマウント１２への実装を目的として半導体発光デバイス１０を前処理するプロセスは、実装面４８又は５０以外の発光デバイス１０の少なくとも１つの表面を処理して、該少なくとも１つの表面の表面エネルギーを低下させる段階を含む。発光デバイス１０を実装する際、その少なくとも１つの表面の表面エネルギーが低下していることによって、実装面４８及び５０とサブマウント１２との間に施工されるアンダーフィル材料５６がその少なくとも１つの表面を汚染するのが抑制される。
【００３７】
図１に示す実施形態において、実装面４８及び５０に近接する表面４６の少なくとも一部は、これらの表面の表面エネルギーを低下させるように処理される。その表面エネルギーの低下により、アンダーフィル材料５６が表面４６を濡らすのが抑制され、従って、アンダーフィル材料５６は発光デバイス１０の側壁をウィッキングせず、表面エネルギーの高いサブマウント表面に沿って従う傾向になる。アンダーフィル材料５６が表面４２上をウィッキングすることができる可能性は低く、従って、この表面はこうした処理を必要としない可能性があるので、或る実施形態においては、表面４６及び表面４２の両方を同時に処理する場合に、当該処理プロセスを好都合に実施することができる。
【００３８】
プロセス
表面４６の表面エネルギーを低下させる処理プロセスを図２及び図３を参照してより詳細に説明する。図３Ａを参照すると、全体として、複数の発光デバイス１０が半導体ウェーハ１００上に同時に作製されている（ウェーハ１００は２つの発光デバイス１０を示しているが、実際には、ウェーハは一般に複数のデバイス１０を含むことになる）。
【００３９】
図２及び図３Ａを参照すると、半導体ウェーハ１００上の複数の半導体デバイス１０を処理するためのプロセスが全体的に１２０で示されている。１２２で示されるように、本方法は、ウェーハ１００を媒体１０２上に接着剤で実装することから始まる。１つの実施形態において、媒体１０２はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）接着テープなどの半導体処理テープである。ウェーハ１００は、実装面４８及び５０が媒体と接触しこれに接着されるように実装される。
【００４０】
プロセス１２０は、１２４で、図３Ｂに示される個々の発光デバイス１０へのウェーハ１００のダイシングに続く。ダイシングの間、個々の発光デバイス１０は媒体１０２に接触したままであり、個々のデバイス１０がウェーハをダイシングするのに使用されるダイシングブレード１０４の切り溝幅ｗだけ互いから完全に分離されるようにダイシングされる。しかしながら、ダイシング深さは、ブレード１０４によって媒体１０２が切り込まれないように慎重に制御される。従って、ダイシング後、複数の個々のデバイス１０は、実質的に損傷のないままの媒体１０２上に残される。この段階では、ダイシングされたウェーハ１００は、欠陥を外観検査することができる。このダイシングによって発光デバイス１０の側壁表面４６が露出される。
【００４１】
１２６で示されるように、プロセス１２０は、表面４６の表面エネルギーを低下させる表面４２及び４６の処理に続く。この実施形態においては、処理は、フッ素系溶媒などの溶媒中に溶解したフッ化炭素などの有機分子を含有する液状処理材料を用いて、側壁表面４６及び１次発光表面４２の両方を含む、発光デバイス１０の全ての露出表面の非選択的処理を含む。１つの実施形態において、処理材料は、フッ素系溶媒中最大１５重量％のフッ化炭素ポリマーを含む。こうした処理材料の１つの実施例は、マサチューセッツ州Ｆａｉｒｈａｖｅｎ所在のＮｙｅＣｏｍｐａｎｙによって供給されるＮｙｅＢａｒ（登録商標）である。ＮｙｅＢａｒ（登録商標）は、フッ素系溶媒中に０．１％から２％濃度のフッ化炭化水素を含む。
【００４２】
実装面４８及び５０は、媒体１０２によって処理から保護される。１つの実施形態において、発光デバイス１０の表面４２及び４６の処理の前に媒体１０２を延伸することにより、個々の発光デバイス１０間の間隔を拡大して表面４６の露出を高め、従ってこの処理が容易になる。媒体の延伸は、２つの直交方向での媒体の延伸の制御された量を提供する冶具を用いて行うことができる。
【００４３】
図３Ｃを参照すると、表面４２及び４６は、ウェーハ１００をＮｙｅＢａｒのような液状処理材料中に浸漬することによって処理され、このようにして表面上に膜が形成される。次いでフッ素系溶媒を蒸発させ、表面４２及び４６上にフッ化炭素ポリマー処理材料膜１０６を残す。処理材料膜１０６は、表面４２及び表面４６の表面エネルギーを低下させ、従って、後続のアンダーフィルプロセスにおけるこれらの表面の濡れが抑制される。或いは、他の実施形態においては、液体ベースの処理材料を処理されることになる表面上に噴霧又はスプレーしてもよい。
【００４４】
本発明の別の実施形態において、処理材料は、特定の表面に選択的に付着し他の表面には付着しない官能基を有する有機分子を含むことができる。例えば、処理材料は、その材料が、通常金属層である電極層３８に対して付着性が良好であるが、層３０から３６に対しては接着性が不十分であるか、或いは顕著に接着性が無いように選択することができる。１つの実施形態において、処理材料は、電極３８及び４０用の好ましい材料のうちの１つである金に選択的に付着するアルカンチオールである。従って、ウェーハ１００をアルカンチオール処理材料中に浸漬することで、電極が金を含む場合に電極３８及び４０の側壁表面だけが選択的に被覆される。実装面４８及び５０は、媒体１０２によって処理材料に対しての露出から保護されているので、これらの表面は処理材料によって影響を受けない。後続のアンダーフィルプロセスにおいて、電極３８及び４０の側壁の表面エネルギーが低いことにより、アンダーフィル材料５６の側壁４６のウィッキングに対する障壁が提供される。
【００４５】
図２に戻ると、１２８で示されるように、処理の後、発光デバイス１０は媒体から取り外すことができ、或いは該媒体から第２の媒体に移すことができる。図３Ｄを参照すると、この移動は、発光デバイス１０の一次発光表面４２上の材料膜１０６に第２の媒体１０８を接着実装する段階を含む。図３Ｅを参照すると、次に、媒体１０２が実装面４８及び５０から取り外され、複数の発光デバイス１０を第２の媒体１０８に付着させて残す。第２の媒体１０８への発光デバイス１０の移動は、サブマウント１２への発光デバイスの別の接合のための実装面４８及び５０へのアクセスを可能とする。
【００４６】
１３０に示されるように、プロセス１２０は、それぞれのサブマウント１２への発光デバイス１０の接合に続く。この実施形態においては、発光デバイス１０は、前述のようなフリップチップ実装用に構成されている。フリップチップ実装プロセスは、図１に示されるように、実装面４８及び５０とサブマウント１２との間に間隙５４を通常残す。
【００４７】
１３２に示されるように、次いでプロセス１２０は、アンダーフィル材料５６を用いた間隙５４（図１に示される）のアンダーフィルに続く。アンダーフィル材料５６は、一般に、有機樹脂ポリマーであり、これは実装面４８及び５０とサブマウント１２との間に分配されて、毛細管引力によって間隙５４内にウィッキングされる。図１に示されるように、表面４６の処理に起因して、アンダーフィル材料５６は発光デバイス１０の側部にウィッキングされるのが阻止され、アンダーフィル材料は実装面４８及び５０とサブマウント１２の上面とに主に接着する。
【００４８】
１３４で示されるように、アンダーフィル後、処理材料膜１０６は、表面４２及び４６から任意選択的に除去し、実装された発光デバイス１０の別の加工を容易にすることができる。処理材料の除去は、発光デバイス１０を保護するために屈折率整合又は他の材料を用いて該デバイスを封止することを望む場合には重要となる可能性がある。１つの実施形態において、第２の媒体１０８は、個々の発光デバイス１０が第２の媒体から取り除かれるときに表面４２から処理材料の大部分又は全てを除去するように機能する接着剤を含む。他の実施形態においては、除去は、発光デバイス１０を溶媒中に浸漬又は洗浄して、表面４２及び４６から処理材料を溶解し除去するなどの追加の処理段階を伴う。
【００４９】
サブマウントを処理するためのプロセス
本発明の１つの実施形態において、図１に示されるサブマウント１２は、サブマウントの少なくとも一部の表面エネルギーを低下させるよう選択的に処理することができる。サブマウント１２上に発光デバイス１０を実装する場合、発光デバイスとサブマウントとの間に施工されるアンダーフィル材料がサブマウントの処理部分を汚染するのを抑制するようにする。
【００５０】
サブマウント１２を処理するためのプロセスを図４Ａから図４Ｅを参照して説明する。図４Ａを参照すると、第１及び第２の電気コンタクト領域１４及び１６を含むサブマウント１２が示されている。図４Ｂを参照すると、プロセスは、サブマウント１２の第１及び第２の電気コンタクト領域１４及び１６の上に処理材料１４０を施工することによって始まる。図示の実施形態においては、処理材料１４０は、サブマウント１２を被覆するスプレー１４４を発生させるスプレーデバイス１４２を用いて液状で施工される。スプレーデバイス１４２は、サブマウント１２の表面上で並進するよう動作し、これにより処理材料１４０でサブマウント１２を覆う。
【００５１】
図４Ｃを参照すると、処理材料がサブマウント１２上の所定位置に乾燥すると、サブマウントの一部分が、放射線源１４８によって生成された紫外（ＵＶ）放射線ビーム１４６に曝露される。放射線源１４８は、ＵＶレーザ或いは他のＵＶ線源とすることができる、この実施形態においては放射線源はモジュレータ（図示せず）を含み、該モジュレータは、放射線源が並進する間にＵＶビーム１４６を選択的に作動させ、処理材料１４０の一部分を所望のパターンに従ってサブマウント１２の表面から除去し、或いは他の方法で剥離されるようにする。
【００５２】
図４Ｄは、処理材料１４０の一部分が除去された後のサブマウント１２を示す。この場合においては、処理材料部分１５０及び１５２は、サブマウント１２の外側周辺に残存し、領域１５４内の処理材料は、アブレーションによって除去されている。
【００５３】
図４Ｅを参照すると、図２及び図３に関連して上述されたプロセスに従って、サブマウント１２上に発光デバイス１０を実装後、アンダーフィル材料５６が発光デバイス１０とサブマウント１２との間に施工される。処理材料部分１５０及び１５２は、処理材料がサブマウント１２の縁部を過ぎて流れるのを阻止する。アンダーフィル材料５６が施工されると、処理材料部分１５０及び１５２は、上述のように施工される溶媒中に溶解することによって除去することができる。
【００５４】
サブマウント１２は、セラミック基板又はシリコン基板を含むことができ、上述のプロセスに従って処理されるときに、アンダーフィル材料５６がサブマウント１２の側部を越えて流れ表面を汚染するのを阻止する。
【００５５】
他の実施形態において、ＵＶ波長以外の波長の放射線に対して感受性のある処理材料を使用することができ、他の放射線源を用いて曝露することができる。他の実施形態は、処理材料を覆うフィルムマスクを適用してサブマウント１２にＵＶ又は他の波長のエリア放射を受けさせるようなパターン形成技術を利用することができ、これによってサブマウント１２の一部分の処理材料の特性を選択的に変化させることで、サブマウントの一部分の表面エネルギーを低下させるようにする。
【００５６】
本発明の特定の実施形態を説明し例示してきたが、このような実施形態は、本発明の例証に過ぎず、添付の請求項に従って解釈される本発明を限定するものと考えるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態に従って処理された発光デバイスの概略断面図である。
【図２】図１に示された発光デバイスの加工処理を示すプロセスフローチャートである。
【図３Ａ】図２に示されたプロセスによる発光デバイスの加工処理を示す一連の概略断面図である。
【図３Ｂ】図２に示されたプロセスによる発光デバイスの加工処理を示す一連の概略断面図である。
【図３Ｃ】図２に示されたプロセスによる発光デバイスの加工処理を示す一連の概略断面図である。
【図３Ｄ】図２に示されたプロセスによる発光デバイスの加工処理を示す一連の概略断面図である。
【図３Ｅ】図２に示されたプロセスによる発光デバイスの加工処理を示す一連の概略断面図である。
【図４Ａ】本発明の別の実施形態による発光デバイスを実装するための基板の加工処理を示す一連の概略断面図である。
【図４Ｂ】本発明の別の実施形態による発光デバイスを実装するための基板の加工処理を示す一連の概略断面図である。
【図４Ｃ】本発明の別の実施形態による発光デバイスを実装するための基板の加工処理を示す一連の概略断面図である。
【図４Ｄ】本発明の別の実施形態による発光デバイスを実装するための基板の加工処理を示す一連の概略断面図である。
【図４Ｅ】本発明の別の実施形態による発光デバイスを実装するための基板の加工処理を示す一連の概略断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０発光デバイス
１２サブマウント
１４第１の電気コンタクト領域
１６第１の電池コンタクト領域
３０基板層
３２ｎ型層
３４活性層
３６ｐ型層
３８ｐ電極
４０ｎ電極
４２１次発光表面
４６側壁表面
５２導電性材料ビーズ
５４間隔
５６アンダーフィル材料
５８封止材料

【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブマウントに実装する実装面を備えた半導体発光デバイスを実装するために前処理する方法であって、前記方法が、
前記実装面以外の前記発光デバイスの少なくとも１つの表面を処理して、前記少なくとも１つの表面の表面エネルギーを低下させる段階、
を含み、これにより前記発光デバイスを実装したときに、前記実装面と前記サブマウントとの間に施工されるアンダーフィル材料が、前記少なくとも１つの表面を汚染するのが抑制されるようにする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの表面を処理する段階が、前記発光デバイスの少なくとも１つの側壁表面を処理する段階を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの表面を処理する段階が、前記発光デバイスの少なくとも１つの発光表面を処理する段階を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記発光デバイスが、１次発光表面及び少なくとも１つの２次発光表面を備え、前記２次発光表面が前記１次発光表面よりも少ない光を放出するよう動作し、前記処理段階が、前記少なくとも１つの２次発光表面を処理する段階を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの表面を処理する段階が、前記発光デバイスが上に形成される透明基板の側壁を処理する段階を含む請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記処理段階が、前記発光デバイスの前記少なくとも１つの表面に処理材料を施工する段階を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記処理材料を施工する段階が、有機分子及び蒸発性溶媒を含む処理材料を施工する段階を含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記処理材料を施工する段階が、フッ素系溶媒中にフッ化炭素を含む処理材料を施工する段階を含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記処理材料を施工する段階が、１５重量％未満のフッ化炭素を含む処理材料を施工する段階を含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記処理材料を施工する段階が、
前記少なくとも１つの表面を液状処理材料中に浸漬する段階と、
前記少なくとも１つの表面上に前記処理材料をスプレーする段階と、
前記少なくとも１つの表面に近接した液状処理材料のミストを発生させて、該ミストが前記少なくとも１つの表面を前記液状処理材料で被覆するよう動作する段階と、
の１つを含む請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記浸漬段階が、前記少なくとも１つの表面に選択的に付着する成分を含む液状処理材料中に前記少なくとも１つの表面を浸漬する段階を含む、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記サブマウントの少なくとも一部分の表面エネルギーを低下させるように前記サブマウントを選択的に処理して、これにより前記発光デバイスを実装する際に前記アンダーフィル材料が前記サブマウントの一部分を汚染するのを阻止するようにする段階を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記サブマウントを選択的に処理する段階が、セラミック材料とシリコン材料とのうちの１つを含むサブマウントを選択的に処理する段階を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記サブマウントを選択的に処理する段階が、
前記サブマウントに処理材料を施工する段階と、
前記サブマウントの領域を電磁放射線に曝露して、前記領域上の前記処理材料の特性を変化させ、該変化によって、前記サブマウントの選択的曝露領域と前記サブマウントの非曝露領域のうちの一方が表面エネルギーが低下するようにする段階と、
を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記実装面が少なくとも１つの電極表面を含み、
前記実装面が前記サブマウントから間隔を置いて配置されるように、前記少なくとも１つの電極表面を前記サブマウント上の対応する導電性表面に接合する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記間隔を置いて配置された実装面と前記サブマウントとの間の間隙をアンダーフィルする段階を更に含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
半導体発光デバイスをサブマウント上に実装する方法であって、
複数の発光デバイスを含むウェーハを媒体上に接着実装し、前記発光デバイスの各々に付随する実装面が前記媒体に接触しているようにする段階と、
前記ウェーハを個々の発光デバイスにダイシングして、該個々の発光デバイスが前記媒体に接触したまま隣接して離間した露出表面を有するようにする段階と、
前記個々の発光デバイスの前記露出表面を該露出表面の表面エネルギーを低下させるように処理する段階と、
前記発光デバイスを前記媒体から取り除く段階と、
前記発光デバイスの実装面を前記サブマウントに接合する段階と、
前記実装面と前記サブマウントとの間の間隙をアンダーフィル材料でアンダーフィルし、該アンダーフィル材料が発光面の前記処理された露出表面を汚染するのが抑制されるようにする段階と、
を含む方法。
【請求項１８】
前記処理段階の前に前記媒体を延伸して、前記個々の発光デバイス間の間隔を拡大して前記処理をより容易にする段階を更に含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ウェーハのダイシング段階が、ダイシングブレードを用いてウェーハをダイシングする段階を含み、
前記ダイシングブレードは、前記露出表面の前記処理を容易にするために前記ダイシングの後に前記露出表面が十分離間させるほどの十分な幅を有することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記実装面が少なくとも１つの電極表面を備え、前記接合段階が、前記電極表面と前記サブマウント上の対応する導電性表面との間に導電性接合材料を導入し、前記発光デバイスと前記サブマウントとを加熱して、前記導電性接合材料が前記少なくとも１つの電極表面を前記サブマウント上の前記対応する導電性表面に接合させるようにする段階を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記アンダーフィル段階の後に前記発光デバイスから前記処理材料を除去する段階を更に含む請求項１７に記載の方法。

【図１】