発光素子および発光素子の製造方法
【課題】出力を向上可能な発光素子および発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】発光素子１００において、成長基板１０は、第１レーザー加工面１０C１と、第１割断面１０C２と、を含む第１側面１０Ｃを有する。第１割断面１０C２には、成長基板１０を構成する材料の結晶格子面が露出している。垂直方向における第１レーザー加工面１０C１の高さαは、垂直方向における成長基板１０の厚みβ１と素子本体２０の厚みβ２との和の２５％以上４０％以下である。
【解決手段】発光素子１００において、成長基板１０は、第１レーザー加工面１０C１と、第１割断面１０C２と、を含む第１側面１０Ｃを有する。第１割断面１０C２には、成長基板１０を構成する材料の結晶格子面が露出している。垂直方向における第１レーザー加工面１０C１の高さαは、垂直方向における成長基板１０の厚みβ１と素子本体２０の厚みβ２との和の２５％以上４０％以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子および発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ウェハの表面にレーザースクライビングで形成された溝に沿ってウェハを割断することによって、チップ化された複数の発光素子を製造する手法が広く用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。この手法によれば、カッタースクライビングやダイシングにより溝を形成する場合に比べて、ウェハにチッピングやクラックが発生することを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３９９３１号公報
【特許文献２】特開２００５−２４４１９８号公報
【特許文献３】特開２００７−３１８１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レーザースクライビングで溝を形成する手法では、レーザーの照射条件によっては発光素子の出力が低下してしまう場合がある。そのため、出力低下の原因究明と出力低下を抑制可能な条件を見出すことが望まれている。
【０００５】
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、レーザー照射による出力低下を抑制可能な発光素子および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】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る発光素子は、基板と、素子本体と、を備える。基板は、側面と、側面に連なる表面と、を有する。側面は、レーザー加工面と、割断によって形成される割断面と、を含む。素子本体は、表面上に形成される半導体層を含む。割断面には、基板を構成する材料の結晶格子面が露出している。表面に対して垂直方向におけるレーザー加工面の高さは、垂直方向における基板および素子本体それぞれの厚みの和の２５％以上４０％以下である。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る発光素子の製造方法は、ウェハの表面上に積層された半導体層を含む素子本体を形成する素子本体形成工程と、前記ウェハに前記表面側又は前記表面の反対側からレーザーを照射することによって、前記ウェハに溝を形成する溝形成工程と、前記溝に沿って前記ウェハを割断する割断工程と、を備える。前記溝形成工程において、前記表面に対して垂直方向における前記溝の深さを、前記垂直方向における前記ウェハおよび前記素子本体それぞれの厚みの和の２５％以上４０％以下にする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レーザー照射による出力低下を抑制可能な発光素子および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】
【０００９】
【図１】実施形態に係る発光素子１００の構成を示す平面図。
【図２】図１のII-II線における断面図。
【図３】図１の部分拡大図。
【図４】実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図。
【図５】実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図。
【図６】実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図。
【図７】実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図。
【図８】実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図。
【図９】実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図。
【図１０】実施例１〜４および比較例１，２に係る発光素子の出力測定結果を示すグラフ。
【図１１】実施例１に係る発光素子の側面の平面写真。
【図１２】実施例２に係る発光素子の側面の平面写真。
【図１３】実施例３に係る発光素子の側面の平面写真。
【図１４】実施例４に係る発光素子の側面の平面写真。
【図１５】比較例１に係る発光素子の側面の平面写真。
【図１６】比較例２に係る発光素子の側面の平面写真。
【図１７】実施例１に係る発光素子の平面写真。
【図１８】実施例５に係る発光素子の平面写真。
【図１９】比較例３に係る発光素子の平面写真。
【図２０】実施例１に係る発光素子の平面写真。
【図２１】実施例２に係る発光素子の平面写真。
【図２２】実施例１に係る発光素子の溝の写真。
【図２３】比較例４に係る発光素子の溝の写真。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
（発光素子の構成）
発光素子の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る発光素子１００の構成を示す平面図である。図２は、図１のII-II線における断面図である。
発光素子１００は、成長基板１０と素子本体２０とを備える。
【００１２】
（１）成長基板１０の構成
成長基板１０は、図１および図２に示すように、素子本体２０を支持する基板である。本実施形態において、成長基板１０は、六方晶の窒化ガリウム（ＧａＮ）によって構成されるものとする。
【００１３】
成長基板１０は、表面１０Ａ、裏面１０Ｂ、第１側面１０Ｃおよび第２側面１０Ｄを有する。
表面１０Ａは、成長基板１０を構成する窒化ガリウムのｃ面である。表面１０Ａ上には、素子本体２０が形成される。裏面１０Ｂは、表面１０Ａの反対に設けられ、第１側面１０Ｃと第２側面１０Ｄとに連なる。
【００１４】
第１側面１０Ｃは、表面１０Ａに連なる第１レーザー加工面１０C１と、裏面１０Ｂに連なる第１割断面１０C２と、を含む。第１レーザー加工面１０C１は、ナノ秒レーザーを用いたレーザースクライビングによって形成されており、表面１０Ａに垂直な方向（以下、「垂直方向」という。）に対して傾斜している。第１割断面１０C２は、割断によって形成されており、垂直方向にほぼ平行である。
【００１５】
本実施形態において、第１レーザー加工面１０C１の垂直方向における高さαは、発光素子１００の垂直方向における厚みβの２５％以上４０％以下に設定されている。また、発光素子１００の厚みβの２５％以上３０％未満であることが特に好ましい。なお、発光素子１００の厚みβは、成長基板１０の厚みβ１と素子本体２０の厚みβ２との和である。成長基板１０の厚みβ１は、例えば１００μｍ〜２１０μｍ程度であり、素子本体２０の厚みβ２は、成長基板１０の厚みβ１に比べて十分に小さい。
【００１６】
第２側面１０Ｄは、表面１０Ａに連なる第２レーザー加工面１０Ｄ１と、裏面１０Ｂに連なる第２割断面１０Ｄ２と、を含む。第２側面１０Ｄの構成は、上述の第１側面１０Ｃと同様である。
【００１７】
ここで、図３は、第１側面１０Ｃの拡大平面図であり、第１レーザー加工面１０Ｃ１と第１割断面１０Ｃ２の構成を示している。
図３に示すように、第１レーザー加工面１０C１では、ナノ秒レーザーによるアブレーションで形成された微少な凹凸が不規則に連なっている。一方、第１割断面１０C２では、割断時に露出する複数の結晶格子面が規則的に並んでいる。各結晶格子面は、垂直方向に沿って縦長に形成されており、複数の結晶格子面は、垂直方向に直交する方向に並んでいる。
【００１８】
（２）素子本体２０の構成
素子本体２０は、図１および図２に示すように、ｎ型半導体層３０、発光層４０、ｐ型半導体層５０、透明電極６０、ｐ側パッド電極７０、ｎ側パッド電極８０および保護層９０を備える。
【００１９】
ｎ型半導体層３０、発光層４０およびｐ型半導体層５０は、成長基板１０の表面１０Ａ上に順次積層される。ｎ型半導体層３０、発光層４０およびｐ型半導体層５０は、例えばＭＯＶＰＥ法によって形成される窒化物半導体層（例えば、ＡｌやＧａを含む窒化物半導体や、ＩｎやＧａを含むＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１）など）である。
【００２０】
透明電極６０は、ｐ型半導体層５０上に積層される。透明電極６０は、ｐ型半導体層５０の略全面（外縁を除く）を覆うように形成される。透明電極６０は、例えばスパッタ法によって形成されるＩＴＯ膜である。
【００２１】
ｐ側パッド電極７０は、透明電極６０上に形成される。ｎ側パッド電極８０は、ｎ型半導体層３０上に形成される。ｐ側パッド電極７０およびｎ側パッド電極８０は、例えばスパッタによって積層されるＴｉ/Ｒｈ/Ｐｔ/Ａｕ電極である。ｐ側パッド電極７０およびｎ側パッド電極８０は、ワイヤボンディング用ワイヤやフリップチップ用バンプなどの外部電極（不図示）に接続される。
【００２２】
ｐ側パッド電極７０は、図１に示すように、一対の補助電極７１を有する。これによって、発光素子１００に供給される電流が透明電極６０全体に拡散されるので、発光素子１００の輝度を向上することができる。
【００２３】
保護層９０は、素子本体２０の最表面に形成される絶縁膜である。保護層９０は、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などによって構成される。
【００２４】
（発光素子の製造方法）
発光素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図４〜図９は、実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図である。
【００２５】
まず、図４に示すように、六方晶の窒化ガリウムによって構成される成長基板１０を準備する。成長基板１０は、窒化ガリウムのｃ面である表面１０Ａを有する。
次に、図５に示すように、成長基板１０の表面１０Ａ上に複数の素子本体２０を形成する。この際、半導体層のパターニングによって複数の素子本体２０を互いに離間させる。
【００２６】
次に、図６に示すように、複数の素子本体２０上にＣＶＤ法によって、耐リン酸性を有するコーティング膜２１を形成する。本実施形態において、コーティング膜２１は保護層９０とする。続いて、表面１０Ａと反対の裏面を研磨することによって、成長基板１０の厚みを１００μｍ〜２１０μｍ程度に調整する。
【００２７】
次に、図７に示すように、成長基板１０に表面１０Ａ側からナノ秒レーザーＮを照射することによって、各素子本体２０の周囲に溝を形成する。具体的には、図示しないオリエンテーションフラットと平行にナノ秒レーザーＮを移動させて成長基板１０をアブレーションすることによって複数の第１溝１２を形成する。続いて、オリエンテーションフラットと垂直にナノ秒レーザーＮを移動させて成長基板１０をアブレーションすることによって複数の第２溝１３を形成する。この際、垂直方向における第１溝１２および第２溝１３それぞれの深さを、成長基板１０および素子本体２０の厚みの和（厚みβ１+厚みβ２）の２５％以上４０％以下とする。また、垂直方向における第１溝１２および第２溝１３それぞれの深さは、成長基板１０および素子本体２０の厚みの和の２５％以上３０％未満であることが特に好ましい。ナノ秒レーザーＮの加工条件は、例えば、加工速度１５ｍｍ/ｓｅｃ、レーザー出力１Ｗ、レーザー周波数１００ｋＨｚとすればよいが、これに限られるものではない。
【００２８】
次に、図8に示すように、浴槽２００に貯留された１３０℃のリン酸溶液２１０中に成長基板１０を浸漬する。ウェットエッチング処理時間は、適宜設定することができるが、５分〜１５分程度に設定されていればよい。処理時間を過剰に長くすると、ｐ側パッド電極７０やｎ側パッド電極８０が剥離するおそれがある。このようなウェットエッチング処理によって、第１溝１２および第２溝１３周辺に付着するデブリ（再凝固物）が除去される。この際、素子本体２０は、コーティング膜２１によって保護される。
【００２９】
ここで、一般的なウェットエッチング処理では塩酸溶液がエッチャントとして用いられることが多いが、本実施形態ではリン酸溶液を用いている。これは、後述する比較結果から明らかなように、塩酸溶液を用いる場合に比べてリン酸溶液を用いた方が効果的にデブリを除去できるためである。
【００３０】
次に、図９に示すように、裏面１０Ｂ側から成長基板１０にブレード２２０を当接させることによって、第１溝１２および第２溝１３に沿って成長基板１０を順次割断する。この際、オリエンテーションフラットと平行に形成された第１溝１２に沿って成長基板１０を割断した後に、オリエンテーションフラットと垂直に形成された第２溝１３に沿って成長基板１０を割断する。なお、ブレード２２０の押し込み量は適宜設定できるが、６０μｍ〜１００μｍであればよい。
以上によって、チップ化された複数の発光素子１００が一括作製される。
【００３１】
（作用および効果）
（１）本実施形態に係る発光素子１００において、成長基板１０（「基板」の一例）と素子本体２０（「素子本体」の一例）とを備える。成長基板１０は、第１レーザー加工面１０C１と、第１割断面１０C２と、を含む第１側面１０Ｃを有する。第１割断面１０C２には、成長基板１０を構成する材料の結晶格子面が露出する。垂直方向における第１レーザー加工面１０C１の高さαは、垂直方向における発光素子１００の厚みβ（すなわち、成長基板１０の厚みβ１と素子本体２０の厚みβ２との和）の２５％以上４０％以下である。
【００３２】
ここで、本発明者らは、レーザースクライビングで溝を形成する手法を用いる場合に、発光素子の出力が低下してしまう原因について鋭意検討した結果、第１レーザー加工面１０C１の面積が大きいときに出力が低下しやすいという知見を得た。具体的には、第１レーザー加工面１０C１ではレーザーアブレーションによって微少な凹凸が不規則に連続して形成されるので、第１レーザー加工面１０C１から効率的に光を取り出すことができない。そのため、第１レーザー加工面１０C１の面積を小さく、すなわち、第１レーザー加工面１０C１の高さαを低くすることが好ましい。一方で、第１レーザー加工面１０C１の高さαを低くすれば、成長基板１０をスムーズに割断することが困難になってしまう。そのため、出力低下の抑制とスムーズな割断とを両立できるように、第１レーザー加工面１０C１の高さαを設定する必要がある。
【００３３】
本実施形態では、第１レーザー加工面１０C１の高さαは、発光素子１００の厚みβの２５％以上である。高さαが厚みβの２５％未満では、成長基板１０にブレード２２０を当接して割断する際、未割断が発生し、歩留まりが低下する。また、第１レーザー加工面１０C１の高さαは、発光素子１００の厚みβの４０％以下である。すなわち、レーザーアブレーションされた領域が、第１側面１０Ｃ全体の４０％以下に抑えられている。そのため、第１側面１０Ｃのうち第１割断面１０C２が占める割合を、第１レーザー加工面１０C１が占める割合より大きくできる。その結果、第１割断面１０C２に露出する結晶格子面から光を効率的に取り出せるので、発光素子１００の出力低下を抑制することができる。さらに、上述の範囲であれば、成長基板１０のスムーズな割断も達成することができる。
【００３４】
（２）第１レーザー加工面１０C１は、表面１０Ａに連なっており、ナノ秒レーザーＮを用いたレーザースクライビングによって形成される。
従って、カッタースクライビングやダイシングにより溝を形成する場合に比べて、ウェハにチッピングやクラックが発生することを抑制できる。
【００３５】
（３）本実施形態に係る発光素子１００の製造方法は、成長基板１０の表面１０Ａに第１溝１２および第２溝１３を形成する工程と、第１溝１２および第２溝１３に沿って成長基板１０を順次割断する工程との間において、成長基板１０にリン酸を用いたウェットエッチング処理を施す工程を備える。
【００３６】
後述する比較結果から分かるように、リン酸溶液２１０を用いることよって、例えば塩酸を用いる場合に比べて、第１溝１２および第２溝１３周辺に付着しているデブリを効果的に除去することができる。
【００３７】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００３８】
（Ａ）上記実施形態では、成長基板１０は、窒化ガリウムによって構成されることとしたが、これに限られるものではない。成長基板１０を構成する材料としては、サファイア、スピネル、ＳｉＣ、ＧａＡｓなどの公知の材料を用いることができる。
【００３９】
（Ｂ）上記実施形態では、発光素子１００の製造方法において、ナノ秒レーザーＮを用いたレーザースクライビングによって第１溝１２及び第２溝１３を形成することとしたが、これに限られるものではない。第１溝１２及び第２溝１３は、フェムト秒レーザーなどの公知のレーザー装置によって形成されてもよい。なお、フェムト秒レーザーを用いた場合、第１溝１２及び第２溝１３は、成長基板１０の内部に形成されるので、第1側面１０Ｃおよび第２側面１０Ｄにはレーザー加工面の上下に一対の割断面が形成される。この場合、１つの割断面は表面１０Ａに連なり、もう１つの割断面は裏面１０Ｂに連なる。
【００４０】
（Ｃ）上記実施形態では、発光素子１００の製造方法において、成長基板１０の表面１０Ａ側からナノ秒レーザーＮを照射することとしたが、これに限られるものではない。ナノ秒レーザーＮを成長基板１０の表面１０Ａの反対側から照射することとしてもよい。この場合、第１溝１２及び第２溝１３は、裏面１０Ｂに形成される。
【００４１】
（Ｄ）上記実施形態において、素子本体２０は、ｎ型半導体層３０、発光層４０及びｐ型半導体層５０によって構成されることとしたが、素子本体２０の半導体構造はこれに限られるものではない。素子本体２０の半導体構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合等を有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものを適用することができる。
【００４２】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【実施例】
【００４３】
（実施例１）
以下のようにして、実施例１に係る発光素子を作製した。
まず、六方晶窒化ガリウム基板（以下、「基板」と略称する。）の表面上に半導体層をパターニングしながら積層することによって、複数の素子本体をマトリクス状に形成した。実施例１において、基板と素子本体との厚みの和は、２００μｍであった。
【００４４】
次に、複数の素子本体上に耐リン酸性を有する材料をコーティングした。
次に、基板の表面にナノ秒レーザーを照射することによって、各素子本体の周囲に複数の溝をマトリクス状に形成した。実施例１において、各溝の深さは、５０μｍ（すなわち、基板と素子本体との厚みの和の約２５％）であった。
【００４５】
次に、基板を１３０℃のリン酸溶液中に５分間浸漬させた。
次に、基板の裏面にブレードを当接させることによって、各溝に沿って基板を割断した。
【００４６】
（実施例２）
実施例２に係る発光素子の製造工程では、基板の裏面にナノ秒レーザーを照射することによって、裏面に溝を形成した。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００４７】
（実施例３）
実施例３に係る発光素子の製造工程では、各溝の深さを７５μｍ（基板と素子本体との厚みの和の約４０％）とした。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００４８】
（実施例４）
実施例４に係る発光素子の製造工程では、各溝の深さを７５μｍとするとともに、基板の裏面にナノ秒レーザーを照射することによって裏面に溝を形成した。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００４９】
（実施例５）
実施例５に係る発光素子の製造工程では、リン酸溶液中に１０分間浸漬させた。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００５０】
（比較例１）
比較例１に係る発光素子の製造工程では、各溝の深さを１００μｍとした。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００５１】
（比較例２）
比較例２に係る発光素子の製造工程では、各溝の深さを１００μｍとするとともに、基板の裏面にナノ秒レーザーを照射することによって裏面に溝を形成した。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００５２】
（比較例３）
比較例３に係る発光素子の製造工程では、リン酸溶液中に１５分間以上浸漬させた。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００５３】
（比較例４）
比較例４に係る発光素子の製造工程では、エッチャントとして塩酸溶液を用いた。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００５４】
（溝深さと出力の関係）
実施例１〜４および比較例１，２に係る発光素子の出力を測定した。測定結果を図１０のグラフに示す。また、実施例１〜４に係る発光素子の側面の平面写真を図１１〜図１４に示し、比較例１，２に係る発光素子の側面の平面写真を図１５，１６に示す。
【００５５】
図１０に示すように、実施例１〜４に係る発光素子では、比較例１，２に係る発光素子に比べて高い出力を得ることができた。これは、図１１〜図１４に示すように、溝の深さを５０μｍ〜７５μｍ（基板と素子本体との厚みの和の約２５％〜約４０％）とすることによって、光量損失の大きいレーザー加工面の面積を小さくできたためである。一方、図１５，１６に示すように、溝の深さを１００μｍまで深くしたことによって多くのデブリがレーザー加工面に残存していた。そのため、レーザー加工面における光量損失が大きくなり、極めて大きな出力の低下が発生した。
【００５６】
以上より、レーザー加工面の高さを基板と素子本体との厚みの和の約２５％〜約４０％とすることによって、出力の低下を抑制できることが確認された。
【００５７】
（エッチング時間と発光素子の損傷度合いの関係）
実施例１、実施例５および比較例３に係る発光素子の損傷度合いとの関係を観測した。発光素子の平面写真を図１７〜１９に示す。
【００５８】
図１７及び図１８に示すように、実施例１および実施例５に係る発光素子では良好な状態が保たれており、損傷は確認されなかった。一方、図１９に示すように、比較例３に係る発光素子では、ｐ側パッド電極の剥離が確認された。これは、過剰なエッチングによってｐ側パッド電極が腐食されたためである。
【００５９】
以上より、リン酸溶液によるエッチング時間は５分〜１０分が適切であることが確認された。なお、比較例３に係る発光素子では、実施例１及び実施例５と同等の出力を得ることができた。
【００６０】
（発光素子の外観）
実施例１および実施例２に係る発光素子の外観を観察した。実施例１および実施例２に係る発光素子の平面写真を図２０，２１に示す。
【００６１】
図２０に示すように、実施例１に係る発光素子の外観は良好であった。一方、図２１に示すように、実施例２に係る発光素子では、表面外周にチッピングやクラックが視認された。これは、実施例２の製造工程において、基板の裏面にナノ秒レーザーを照射したことによって、基板の表面での加工精度が低下したためと考えられる。
【００６２】
以上より、表面にナノ秒レーザーを照射することが好ましいことが確認された。なお、実施例２に係る発光素子では、実施例１と同等の出力を得ることができた。
【００６３】
（デブリの除去）
実施例１および比較例４に係る発光素子の溝周辺を観察した。実施例１および比較例４に係る発光素子の溝周辺の拡大写真を図２２，２３に示す。
【００６４】
図２２に示すように、実施例１に係る発光素子の溝周辺ではデブリが極めて効果的に除去されていることが確認された。一方、図２３に示すように、比較例４に係る発光素子の溝周辺では多くのデブリが残存していることが確認された。これは、実施例１ではエッチャントとしてリン酸溶液を用いたのに対して、比較例４ではエッチャントとして塩酸溶液を用いたためである。
【００６５】
以上より、リン酸溶液によってエッチングすることによって効果的にデブリを除去できることが確認された。
【符号の説明】
【００６６】
１０…成長基板
１０Ａ…表面
１０Ｂ…裏面
１０Ｃ…第１側面
１０Ｃ１…第１レーザー加工面
１０Ｃ２…第１割断面
１０Ｄ…第２側面
２０…素子本体
３０…ｎ型半導体層
４０…発光層
５０…ｐ型半導体層
６０…透明電極
７０…ｐ側パッド電極
７１…補助電極
８０…ｎ側パッド電極
９０…保護層
１００…発光素子
１２…第１溝
１３…第２溝
２１…コーティング膜
２００…浴槽
２１０…リン酸溶液
２２０…ブレード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子および発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ウェハの表面にレーザースクライビングで形成された溝に沿ってウェハを割断することによって、チップ化された複数の発光素子を製造する手法が広く用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。この手法によれば、カッタースクライビングやダイシングにより溝を形成する場合に比べて、ウェハにチッピングやクラックが発生することを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３９９３１号公報
【特許文献２】特開２００５−２４４１９８号公報
【特許文献３】特開２００７−３１８１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レーザースクライビングで溝を形成する手法では、レーザーの照射条件によっては発光素子の出力が低下してしまう場合がある。そのため、出力低下の原因究明と出力低下を抑制可能な条件を見出すことが望まれている。
【０００５】
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、レーザー照射による出力低下を抑制可能な発光素子および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】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る発光素子は、基板と、素子本体と、を備える。基板は、側面と、側面に連なる表面と、を有する。側面は、レーザー加工面と、割断によって形成される割断面と、を含む。素子本体は、表面上に形成される半導体層を含む。割断面には、基板を構成する材料の結晶格子面が露出している。表面に対して垂直方向におけるレーザー加工面の高さは、垂直方向における基板および素子本体それぞれの厚みの和の２５％以上４０％以下である。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る発光素子の製造方法は、ウェハの表面上に積層された半導体層を含む素子本体を形成する素子本体形成工程と、前記ウェハに前記表面側又は前記表面の反対側からレーザーを照射することによって、前記ウェハに溝を形成する溝形成工程と、前記溝に沿って前記ウェハを割断する割断工程と、を備える。前記溝形成工程において、前記表面に対して垂直方向における前記溝の深さを、前記垂直方向における前記ウェハおよび前記素子本体それぞれの厚みの和の２５％以上４０％以下にする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レーザー照射による出力低下を抑制可能な発光素子および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】
【０００９】
【図１】実施形態に係る発光素子１００の構成を示す平面図。
【図２】図１のII-II線における断面図。
【図３】図１の部分拡大図。
【図４】実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図。
【図５】実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図。
【図６】実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図。
【図７】実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図。
【図８】実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図。
【図９】実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図。
【図１０】実施例１〜４および比較例１，２に係る発光素子の出力測定結果を示すグラフ。
【図１１】実施例１に係る発光素子の側面の平面写真。
【図１２】実施例２に係る発光素子の側面の平面写真。
【図１３】実施例３に係る発光素子の側面の平面写真。
【図１４】実施例４に係る発光素子の側面の平面写真。
【図１５】比較例１に係る発光素子の側面の平面写真。
【図１６】比較例２に係る発光素子の側面の平面写真。
【図１７】実施例１に係る発光素子の平面写真。
【図１８】実施例５に係る発光素子の平面写真。
【図１９】比較例３に係る発光素子の平面写真。
【図２０】実施例１に係る発光素子の平面写真。
【図２１】実施例２に係る発光素子の平面写真。
【図２２】実施例１に係る発光素子の溝の写真。
【図２３】比較例４に係る発光素子の溝の写真。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
（発光素子の構成）
発光素子の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る発光素子１００の構成を示す平面図である。図２は、図１のII-II線における断面図である。
発光素子１００は、成長基板１０と素子本体２０とを備える。
【００１２】
（１）成長基板１０の構成
成長基板１０は、図１および図２に示すように、素子本体２０を支持する基板である。本実施形態において、成長基板１０は、六方晶の窒化ガリウム（ＧａＮ）によって構成されるものとする。
【００１３】
成長基板１０は、表面１０Ａ、裏面１０Ｂ、第１側面１０Ｃおよび第２側面１０Ｄを有する。
表面１０Ａは、成長基板１０を構成する窒化ガリウムのｃ面である。表面１０Ａ上には、素子本体２０が形成される。裏面１０Ｂは、表面１０Ａの反対に設けられ、第１側面１０Ｃと第２側面１０Ｄとに連なる。
【００１４】
第１側面１０Ｃは、表面１０Ａに連なる第１レーザー加工面１０C１と、裏面１０Ｂに連なる第１割断面１０C２と、を含む。第１レーザー加工面１０C１は、ナノ秒レーザーを用いたレーザースクライビングによって形成されており、表面１０Ａに垂直な方向（以下、「垂直方向」という。）に対して傾斜している。第１割断面１０C２は、割断によって形成されており、垂直方向にほぼ平行である。
【００１５】
本実施形態において、第１レーザー加工面１０C１の垂直方向における高さαは、発光素子１００の垂直方向における厚みβの２５％以上４０％以下に設定されている。また、発光素子１００の厚みβの２５％以上３０％未満であることが特に好ましい。なお、発光素子１００の厚みβは、成長基板１０の厚みβ１と素子本体２０の厚みβ２との和である。成長基板１０の厚みβ１は、例えば１００μｍ〜２１０μｍ程度であり、素子本体２０の厚みβ２は、成長基板１０の厚みβ１に比べて十分に小さい。
【００１６】
第２側面１０Ｄは、表面１０Ａに連なる第２レーザー加工面１０Ｄ１と、裏面１０Ｂに連なる第２割断面１０Ｄ２と、を含む。第２側面１０Ｄの構成は、上述の第１側面１０Ｃと同様である。
【００１７】
ここで、図３は、第１側面１０Ｃの拡大平面図であり、第１レーザー加工面１０Ｃ１と第１割断面１０Ｃ２の構成を示している。
図３に示すように、第１レーザー加工面１０C１では、ナノ秒レーザーによるアブレーションで形成された微少な凹凸が不規則に連なっている。一方、第１割断面１０C２では、割断時に露出する複数の結晶格子面が規則的に並んでいる。各結晶格子面は、垂直方向に沿って縦長に形成されており、複数の結晶格子面は、垂直方向に直交する方向に並んでいる。
【００１８】
（２）素子本体２０の構成
素子本体２０は、図１および図２に示すように、ｎ型半導体層３０、発光層４０、ｐ型半導体層５０、透明電極６０、ｐ側パッド電極７０、ｎ側パッド電極８０および保護層９０を備える。
【００１９】
ｎ型半導体層３０、発光層４０およびｐ型半導体層５０は、成長基板１０の表面１０Ａ上に順次積層される。ｎ型半導体層３０、発光層４０およびｐ型半導体層５０は、例えばＭＯＶＰＥ法によって形成される窒化物半導体層（例えば、ＡｌやＧａを含む窒化物半導体や、ＩｎやＧａを含むＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１）など）である。
【００２０】
透明電極６０は、ｐ型半導体層５０上に積層される。透明電極６０は、ｐ型半導体層５０の略全面（外縁を除く）を覆うように形成される。透明電極６０は、例えばスパッタ法によって形成されるＩＴＯ膜である。
【００２１】
ｐ側パッド電極７０は、透明電極６０上に形成される。ｎ側パッド電極８０は、ｎ型半導体層３０上に形成される。ｐ側パッド電極７０およびｎ側パッド電極８０は、例えばスパッタによって積層されるＴｉ/Ｒｈ/Ｐｔ/Ａｕ電極である。ｐ側パッド電極７０およびｎ側パッド電極８０は、ワイヤボンディング用ワイヤやフリップチップ用バンプなどの外部電極（不図示）に接続される。
【００２２】
ｐ側パッド電極７０は、図１に示すように、一対の補助電極７１を有する。これによって、発光素子１００に供給される電流が透明電極６０全体に拡散されるので、発光素子１００の輝度を向上することができる。
【００２３】
保護層９０は、素子本体２０の最表面に形成される絶縁膜である。保護層９０は、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などによって構成される。
【００２４】
（発光素子の製造方法）
発光素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図４〜図９は、実施形態に係る発光素子１００の製造方法を説明するための断面図である。
【００２５】
まず、図４に示すように、六方晶の窒化ガリウムによって構成される成長基板１０を準備する。成長基板１０は、窒化ガリウムのｃ面である表面１０Ａを有する。
次に、図５に示すように、成長基板１０の表面１０Ａ上に複数の素子本体２０を形成する。この際、半導体層のパターニングによって複数の素子本体２０を互いに離間させる。
【００２６】
次に、図６に示すように、複数の素子本体２０上にＣＶＤ法によって、耐リン酸性を有するコーティング膜２１を形成する。本実施形態において、コーティング膜２１は保護層９０とする。続いて、表面１０Ａと反対の裏面を研磨することによって、成長基板１０の厚みを１００μｍ〜２１０μｍ程度に調整する。
【００２７】
次に、図７に示すように、成長基板１０に表面１０Ａ側からナノ秒レーザーＮを照射することによって、各素子本体２０の周囲に溝を形成する。具体的には、図示しないオリエンテーションフラットと平行にナノ秒レーザーＮを移動させて成長基板１０をアブレーションすることによって複数の第１溝１２を形成する。続いて、オリエンテーションフラットと垂直にナノ秒レーザーＮを移動させて成長基板１０をアブレーションすることによって複数の第２溝１３を形成する。この際、垂直方向における第１溝１２および第２溝１３それぞれの深さを、成長基板１０および素子本体２０の厚みの和（厚みβ１+厚みβ２）の２５％以上４０％以下とする。また、垂直方向における第１溝１２および第２溝１３それぞれの深さは、成長基板１０および素子本体２０の厚みの和の２５％以上３０％未満であることが特に好ましい。ナノ秒レーザーＮの加工条件は、例えば、加工速度１５ｍｍ/ｓｅｃ、レーザー出力１Ｗ、レーザー周波数１００ｋＨｚとすればよいが、これに限られるものではない。
【００２８】
次に、図8に示すように、浴槽２００に貯留された１３０℃のリン酸溶液２１０中に成長基板１０を浸漬する。ウェットエッチング処理時間は、適宜設定することができるが、５分〜１５分程度に設定されていればよい。処理時間を過剰に長くすると、ｐ側パッド電極７０やｎ側パッド電極８０が剥離するおそれがある。このようなウェットエッチング処理によって、第１溝１２および第２溝１３周辺に付着するデブリ（再凝固物）が除去される。この際、素子本体２０は、コーティング膜２１によって保護される。
【００２９】
ここで、一般的なウェットエッチング処理では塩酸溶液がエッチャントとして用いられることが多いが、本実施形態ではリン酸溶液を用いている。これは、後述する比較結果から明らかなように、塩酸溶液を用いる場合に比べてリン酸溶液を用いた方が効果的にデブリを除去できるためである。
【００３０】
次に、図９に示すように、裏面１０Ｂ側から成長基板１０にブレード２２０を当接させることによって、第１溝１２および第２溝１３に沿って成長基板１０を順次割断する。この際、オリエンテーションフラットと平行に形成された第１溝１２に沿って成長基板１０を割断した後に、オリエンテーションフラットと垂直に形成された第２溝１３に沿って成長基板１０を割断する。なお、ブレード２２０の押し込み量は適宜設定できるが、６０μｍ〜１００μｍであればよい。
以上によって、チップ化された複数の発光素子１００が一括作製される。
【００３１】
（作用および効果）
（１）本実施形態に係る発光素子１００において、成長基板１０（「基板」の一例）と素子本体２０（「素子本体」の一例）とを備える。成長基板１０は、第１レーザー加工面１０C１と、第１割断面１０C２と、を含む第１側面１０Ｃを有する。第１割断面１０C２には、成長基板１０を構成する材料の結晶格子面が露出する。垂直方向における第１レーザー加工面１０C１の高さαは、垂直方向における発光素子１００の厚みβ（すなわち、成長基板１０の厚みβ１と素子本体２０の厚みβ２との和）の２５％以上４０％以下である。
【００３２】
ここで、本発明者らは、レーザースクライビングで溝を形成する手法を用いる場合に、発光素子の出力が低下してしまう原因について鋭意検討した結果、第１レーザー加工面１０C１の面積が大きいときに出力が低下しやすいという知見を得た。具体的には、第１レーザー加工面１０C１ではレーザーアブレーションによって微少な凹凸が不規則に連続して形成されるので、第１レーザー加工面１０C１から効率的に光を取り出すことができない。そのため、第１レーザー加工面１０C１の面積を小さく、すなわち、第１レーザー加工面１０C１の高さαを低くすることが好ましい。一方で、第１レーザー加工面１０C１の高さαを低くすれば、成長基板１０をスムーズに割断することが困難になってしまう。そのため、出力低下の抑制とスムーズな割断とを両立できるように、第１レーザー加工面１０C１の高さαを設定する必要がある。
【００３３】
本実施形態では、第１レーザー加工面１０C１の高さαは、発光素子１００の厚みβの２５％以上である。高さαが厚みβの２５％未満では、成長基板１０にブレード２２０を当接して割断する際、未割断が発生し、歩留まりが低下する。また、第１レーザー加工面１０C１の高さαは、発光素子１００の厚みβの４０％以下である。すなわち、レーザーアブレーションされた領域が、第１側面１０Ｃ全体の４０％以下に抑えられている。そのため、第１側面１０Ｃのうち第１割断面１０C２が占める割合を、第１レーザー加工面１０C１が占める割合より大きくできる。その結果、第１割断面１０C２に露出する結晶格子面から光を効率的に取り出せるので、発光素子１００の出力低下を抑制することができる。さらに、上述の範囲であれば、成長基板１０のスムーズな割断も達成することができる。
【００３４】
（２）第１レーザー加工面１０C１は、表面１０Ａに連なっており、ナノ秒レーザーＮを用いたレーザースクライビングによって形成される。
従って、カッタースクライビングやダイシングにより溝を形成する場合に比べて、ウェハにチッピングやクラックが発生することを抑制できる。
【００３５】
（３）本実施形態に係る発光素子１００の製造方法は、成長基板１０の表面１０Ａに第１溝１２および第２溝１３を形成する工程と、第１溝１２および第２溝１３に沿って成長基板１０を順次割断する工程との間において、成長基板１０にリン酸を用いたウェットエッチング処理を施す工程を備える。
【００３６】
後述する比較結果から分かるように、リン酸溶液２１０を用いることよって、例えば塩酸を用いる場合に比べて、第１溝１２および第２溝１３周辺に付着しているデブリを効果的に除去することができる。
【００３７】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００３８】
（Ａ）上記実施形態では、成長基板１０は、窒化ガリウムによって構成されることとしたが、これに限られるものではない。成長基板１０を構成する材料としては、サファイア、スピネル、ＳｉＣ、ＧａＡｓなどの公知の材料を用いることができる。
【００３９】
（Ｂ）上記実施形態では、発光素子１００の製造方法において、ナノ秒レーザーＮを用いたレーザースクライビングによって第１溝１２及び第２溝１３を形成することとしたが、これに限られるものではない。第１溝１２及び第２溝１３は、フェムト秒レーザーなどの公知のレーザー装置によって形成されてもよい。なお、フェムト秒レーザーを用いた場合、第１溝１２及び第２溝１３は、成長基板１０の内部に形成されるので、第1側面１０Ｃおよび第２側面１０Ｄにはレーザー加工面の上下に一対の割断面が形成される。この場合、１つの割断面は表面１０Ａに連なり、もう１つの割断面は裏面１０Ｂに連なる。
【００４０】
（Ｃ）上記実施形態では、発光素子１００の製造方法において、成長基板１０の表面１０Ａ側からナノ秒レーザーＮを照射することとしたが、これに限られるものではない。ナノ秒レーザーＮを成長基板１０の表面１０Ａの反対側から照射することとしてもよい。この場合、第１溝１２及び第２溝１３は、裏面１０Ｂに形成される。
【００４１】
（Ｄ）上記実施形態において、素子本体２０は、ｎ型半導体層３０、発光層４０及びｐ型半導体層５０によって構成されることとしたが、素子本体２０の半導体構造はこれに限られるものではない。素子本体２０の半導体構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合等を有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものを適用することができる。
【００４２】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【実施例】
【００４３】
（実施例１）
以下のようにして、実施例１に係る発光素子を作製した。
まず、六方晶窒化ガリウム基板（以下、「基板」と略称する。）の表面上に半導体層をパターニングしながら積層することによって、複数の素子本体をマトリクス状に形成した。実施例１において、基板と素子本体との厚みの和は、２００μｍであった。
【００４４】
次に、複数の素子本体上に耐リン酸性を有する材料をコーティングした。
次に、基板の表面にナノ秒レーザーを照射することによって、各素子本体の周囲に複数の溝をマトリクス状に形成した。実施例１において、各溝の深さは、５０μｍ（すなわち、基板と素子本体との厚みの和の約２５％）であった。
【００４５】
次に、基板を１３０℃のリン酸溶液中に５分間浸漬させた。
次に、基板の裏面にブレードを当接させることによって、各溝に沿って基板を割断した。
【００４６】
（実施例２）
実施例２に係る発光素子の製造工程では、基板の裏面にナノ秒レーザーを照射することによって、裏面に溝を形成した。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００４７】
（実施例３）
実施例３に係る発光素子の製造工程では、各溝の深さを７５μｍ（基板と素子本体との厚みの和の約４０％）とした。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００４８】
（実施例４）
実施例４に係る発光素子の製造工程では、各溝の深さを７５μｍとするとともに、基板の裏面にナノ秒レーザーを照射することによって裏面に溝を形成した。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００４９】
（実施例５）
実施例５に係る発光素子の製造工程では、リン酸溶液中に１０分間浸漬させた。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００５０】
（比較例１）
比較例１に係る発光素子の製造工程では、各溝の深さを１００μｍとした。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００５１】
（比較例２）
比較例２に係る発光素子の製造工程では、各溝の深さを１００μｍとするとともに、基板の裏面にナノ秒レーザーを照射することによって裏面に溝を形成した。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００５２】
（比較例３）
比較例３に係る発光素子の製造工程では、リン酸溶液中に１５分間以上浸漬させた。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００５３】
（比較例４）
比較例４に係る発光素子の製造工程では、エッチャントとして塩酸溶液を用いた。これ以外の工程は、実施例１と同じとした。
【００５４】
（溝深さと出力の関係）
実施例１〜４および比較例１，２に係る発光素子の出力を測定した。測定結果を図１０のグラフに示す。また、実施例１〜４に係る発光素子の側面の平面写真を図１１〜図１４に示し、比較例１，２に係る発光素子の側面の平面写真を図１５，１６に示す。
【００５５】
図１０に示すように、実施例１〜４に係る発光素子では、比較例１，２に係る発光素子に比べて高い出力を得ることができた。これは、図１１〜図１４に示すように、溝の深さを５０μｍ〜７５μｍ（基板と素子本体との厚みの和の約２５％〜約４０％）とすることによって、光量損失の大きいレーザー加工面の面積を小さくできたためである。一方、図１５，１６に示すように、溝の深さを１００μｍまで深くしたことによって多くのデブリがレーザー加工面に残存していた。そのため、レーザー加工面における光量損失が大きくなり、極めて大きな出力の低下が発生した。
【００５６】
以上より、レーザー加工面の高さを基板と素子本体との厚みの和の約２５％〜約４０％とすることによって、出力の低下を抑制できることが確認された。
【００５７】
（エッチング時間と発光素子の損傷度合いの関係）
実施例１、実施例５および比較例３に係る発光素子の損傷度合いとの関係を観測した。発光素子の平面写真を図１７〜１９に示す。
【００５８】
図１７及び図１８に示すように、実施例１および実施例５に係る発光素子では良好な状態が保たれており、損傷は確認されなかった。一方、図１９に示すように、比較例３に係る発光素子では、ｐ側パッド電極の剥離が確認された。これは、過剰なエッチングによってｐ側パッド電極が腐食されたためである。
【００５９】
以上より、リン酸溶液によるエッチング時間は５分〜１０分が適切であることが確認された。なお、比較例３に係る発光素子では、実施例１及び実施例５と同等の出力を得ることができた。
【００６０】
（発光素子の外観）
実施例１および実施例２に係る発光素子の外観を観察した。実施例１および実施例２に係る発光素子の平面写真を図２０，２１に示す。
【００６１】
図２０に示すように、実施例１に係る発光素子の外観は良好であった。一方、図２１に示すように、実施例２に係る発光素子では、表面外周にチッピングやクラックが視認された。これは、実施例２の製造工程において、基板の裏面にナノ秒レーザーを照射したことによって、基板の表面での加工精度が低下したためと考えられる。
【００６２】
以上より、表面にナノ秒レーザーを照射することが好ましいことが確認された。なお、実施例２に係る発光素子では、実施例１と同等の出力を得ることができた。
【００６３】
（デブリの除去）
実施例１および比較例４に係る発光素子の溝周辺を観察した。実施例１および比較例４に係る発光素子の溝周辺の拡大写真を図２２，２３に示す。
【００６４】
図２２に示すように、実施例１に係る発光素子の溝周辺ではデブリが極めて効果的に除去されていることが確認された。一方、図２３に示すように、比較例４に係る発光素子の溝周辺では多くのデブリが残存していることが確認された。これは、実施例１ではエッチャントとしてリン酸溶液を用いたのに対して、比較例４ではエッチャントとして塩酸溶液を用いたためである。
【００６５】
以上より、リン酸溶液によってエッチングすることによって効果的にデブリを除去できることが確認された。
【符号の説明】
【００６６】
１０…成長基板
１０Ａ…表面
１０Ｂ…裏面
１０Ｃ…第１側面
１０Ｃ１…第１レーザー加工面
１０Ｃ２…第１割断面
１０Ｄ…第２側面
２０…素子本体
３０…ｎ型半導体層
４０…発光層
５０…ｐ型半導体層
６０…透明電極
７０…ｐ側パッド電極
７１…補助電極
８０…ｎ側パッド電極
９０…保護層
１００…発光素子
１２…第１溝
１３…第２溝
２１…コーティング膜
２００…浴槽
２１０…リン酸溶液
２２０…ブレード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー加工面と、割断によって形成される割断面と、を含む側面と、前記側面に連なる表面と、を有する基板と、
前記表面上に形成される半導体層を含む素子本体と、
を備え、
前記割断面には、前記基板を構成する材料の結晶格子面が露出しており、
前記表面に対して垂直方向における前記レーザー加工面の高さは、前記垂直方向における前記基板および前記素子本体それぞれの厚みの和の２５％以上４０％以下である、
発光素子。
【請求項２】
前記レーザー加工面は、前記表面に連なっており、
前記レーザー加工面は、ナノ秒レーザーを用いたレーザースクライビングによって形成されている、
請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記基板は、六方晶の窒化ガリウムによって構成されている、
請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記レーザー加工面の高さは、前記和の２５％以上３０％未満である、
請求項１乃至３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
ウェハの表面上に積層された半導体層を含む素子本体を形成する素子本体形成工程と、
前記ウェハに前記表面側又は前記表面の反対側からレーザーを照射することによって、前記ウェハに溝を形成する溝形成工程と、
前記溝に沿って前記ウェハを割断する割断工程と、
を備え、
前記溝形成工程において、前記表面に対して垂直方向における前記溝の深さを、前記垂直方向における前記ウェハおよび前記素子本体それぞれの厚みの和の２５％以上４０％以下にする、
発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記溝形成工程において、前記表面にナノ秒レーザーを照射することによって、前記表面に前記溝を形成する、
請求項５に記載の発光素子の製造方法。
【請求項７】
前記ウェハは、六方晶の窒化ガリウムによって構成されている、
請求項６に記載の発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記溝形成工程において、前記溝の前記深さを、前記和の２５％以上３０％未満にする、
請求項５乃至７のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記溝形成工程と前記割断工程の間において、前記ウェハにリン酸を用いたウェットエッチング処理を施す工程をさらに備える、
請求項５乃至８のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
【請求項１】
レーザー加工面と、割断によって形成される割断面と、を含む側面と、前記側面に連なる表面と、を有する基板と、
前記表面上に形成される半導体層を含む素子本体と、
を備え、
前記割断面には、前記基板を構成する材料の結晶格子面が露出しており、
前記表面に対して垂直方向における前記レーザー加工面の高さは、前記垂直方向における前記基板および前記素子本体それぞれの厚みの和の２５％以上４０％以下である、
発光素子。
【請求項２】
前記レーザー加工面は、前記表面に連なっており、
前記レーザー加工面は、ナノ秒レーザーを用いたレーザースクライビングによって形成されている、
請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記基板は、六方晶の窒化ガリウムによって構成されている、
請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記レーザー加工面の高さは、前記和の２５％以上３０％未満である、
請求項１乃至３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
ウェハの表面上に積層された半導体層を含む素子本体を形成する素子本体形成工程と、
前記ウェハに前記表面側又は前記表面の反対側からレーザーを照射することによって、前記ウェハに溝を形成する溝形成工程と、
前記溝に沿って前記ウェハを割断する割断工程と、
を備え、
前記溝形成工程において、前記表面に対して垂直方向における前記溝の深さを、前記垂直方向における前記ウェハおよび前記素子本体それぞれの厚みの和の２５％以上４０％以下にする、
発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記溝形成工程において、前記表面にナノ秒レーザーを照射することによって、前記表面に前記溝を形成する、
請求項５に記載の発光素子の製造方法。
【請求項７】
前記ウェハは、六方晶の窒化ガリウムによって構成されている、
請求項６に記載の発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記溝形成工程において、前記溝の前記深さを、前記和の２５％以上３０％未満にする、
請求項５乃至７のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記溝形成工程と前記割断工程の間において、前記ウェハにリン酸を用いたウェットエッチング処理を施す工程をさらに備える、
請求項５乃至８のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−２３５０１２（Ｐ２０１２−２３５０１２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０３６０２（Ｐ２０１１−１０３６０２）
【出願日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
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