功能元件及其制造方法技术

技术编号:7868514 阅读:128 留言:0更新日期:2012-10-15 02:36
本发明专利技术提供一种功能元件及其制造方法。该功能元件是在基板上形成层积膜后、将该基板和层积膜分割为所希望的形状而得到的,具有:六方晶系的基板、形成于所述基板的C面上的层积膜、通过将基板分割为四边形而露出的多个分割面,将基板分割为四边形时的分割线的至少一边从基板的[0001]方向观察,与基板的[1-100]、[-1010]、[01-10]的等效方向中的任一方向垂直,并且由分割线所形成的分割面的至少一部分与相对的其他分割面方向倾斜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用六方晶基板的,特别涉及将在六方晶基板上层积有半导体层的外延晶片e々-/、)进行分割而得到的发光元件、场效应晶体管及它们的制造方法。
技术介绍
通常,已知有在蓝宝石基板等六方晶(参照下述备注)基板上层积化合物半导体层而形成的、作为 LED (Light Emitting Diode :发光二极管)、HFET (Hetero-junction Field Effect Transistor :异质结场效应晶体管)等各种器件发挥作用的所谓的功能元件。例如,目前已知一种半导体发光元件,其经由活性层将η型化合物半导体层和P型化合物半导体层接合而形成,向该半导体发光元件施加电压,由此,该半导体发光元件利用使η型化合物半导体层所含有的电子与P型化合物半导体层中所含有的空穴再接合而发光。作为这样的半导体发光元件,例如蓝色发光二极管元件已上市销售,因为这些蓝色发光二极管元件利用 了使电子与空穴有效再接合的直接跃迁型半导体,所以发光效率非常高。因此,现在应用于家电产品的显示屏用途、以及道路信号灯的显示及照明用途等中。例如上述应用于显示屏或照明用途的白色发光二极管装置是将蓝色发光二极管元件和在黄色区域具有荧光波长的YAG (钇/铝/石榴石)等荧光体组合而制成。在此,蓝色发光二极管元件使用形成有氮化物半导体层的层积结构的功能元件。 作为蓝色发光二极管元件,通常实际应用的、形成有氮化物半导体层的层积结构的功能元件是在蓝宝石基板上依次层积η型GaN层、活性层及ρ型GaN层的结构。另外,因为蓝宝石基板为绝缘体,所以,从P型GaN层至少至η型GaN层进行蚀刻,在η型GaN层的露出面上设有与η型GaN层欧姆连接的η型用电极。在将使用像蓝宝石基板那样的六方晶基板而形成的元件分割为单个芯片结构的情况下,因为难以在分割沟槽的中央垂直地进行分割,所以有时在分割沟槽留出大量余量。例如,在专利文献I中已经公开如下的切割方法等,即在基板的主面上层积氮化镓基化合物半导体形成晶片(基板),在由该晶片制造氮化镓基化合物半导体芯片的半导体芯片的制造方法中,预先计划倾斜形成分割沟槽,使晶片的上下加工位置错开而进行切割。在专利文献2中公开了一种晶片的切断方法以及利用该方法获得的、具有形状特征的发光元件阵列芯片,根据该切断方法,在利用划线法或隐形激光切割法切断立方晶系 GaAs晶片时,控制其切断面的倾斜度、得到所希望的切断形状。在专利文献3中,公开了作为“六方晶基板晶体”的蓝宝石基板的分割方法。在专利文献4及5中,公开了为分割蓝宝石基板而照射脉冲激光的方法。另外,本专利技术中的“六方晶”定义为包括三方晶刚玉结构。关于蓝宝石的晶系,在各种文献中记载为三方晶刚玉结构或六方晶等,在非专利文献I中记载着虽然在图中将晶体结构描绘为“六方晶结构,但该晶体也可以描绘为菱面体晶结构,由对称性更好的后者描述晶体结构”(菱面体晶为三方晶系)。在本专利技术中,所指的是在含有刚玉(不含杂质的蓝宝石)或a -Al2O3晶系的晶体基板,作为其基本性质,假设是具有称为c轴的晶轴、以及相对与c轴垂直的平面相互成120 度角度的al轴、a2轴、a3轴这三方向的晶轴,可作为六方晶描述的晶体。可以使用该晶轴系标示蓝宝石,在上述专利文献I中已记载为“六方晶”。因此,本专利技术的所谓“六方晶系晶体”的术语包括蓝宝石。另一方面,因为后述的GaN、SiC通常形成为六方晶系(有时也通过特殊的制造方法得到形成为立方晶系的晶体),所以这些也包括在本专利技术的六方晶内。下面在这些晶体中,将c轴方向标记为,将al轴方向标记为[2_1_10],将 a2轴方向标记为[-12-10],将a3轴方向标记为[_1_120]。另外,“_1”的标记是为了方便, 将附图中I上面标记横线的符号标记为“-I”。专利文献I :(日本)特开2005-191551号公报专利文献2 :(日本)特开2004-260083号公报 专利文献3 :(日本)特开2005-332892号公报专利文献4 :(日本)特开2006-245043号公报专利文献5 :(日本)特开2008-098465号公报非专利文献I :Wikipedia http ://ja. wikipedia. org/wiki/corundum(平成 22 年 I月19日)在目前的功能元件中,因为单纯采用错开芯片分割用加工位置进行切割的方法, 所以难以控制蓝宝石基板的开裂方向,并且,被分割为芯片形状而形成的功能元件在分割后的外观检查工序中多为次品,分割成品率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供使用六方晶基板的功能元件以及很好地控制该基板进行分割的制造方法。本专利技术的功能元件是在六方晶系的基板表面上层积半导体层而形成的功能元件, 其特征在于,功能元件具有至少形成上表面形状中相对的两个边的边界,在从该分界偏离 Xsym的基板表面位置离开Yd μ m (其中Yd=Xs · TAN ( Θ ),Θ ^ O)的位置形成易分割部, 具有包括易分割部且至少一部分倾斜的分割面,沿该功能元件的上表面中、相对的两个边的元件分离部的宽度为相同程度。而且,本专利技术的功能元件是对氮化物基化合物半导体层层积面侧为方向的c面的六方晶结构的基板进行分割而得到的、上表面形状为四边形的功能元件,其特征在于,通过分割基板而露出的基板侧面中至少一面为(1-100)面或(01-10)面或(-1010) 面,从方向的C面侧观察,基板侧面分别向[-1100]方向或方向或[10-10] 方向倾斜而形成。另外,本专利技术的功能元件的特征在于,所述相对的[11-20]方向的边为所述长方形的短边。而且,本专利技术的功能元件的特征在于,基板是从蓝宝石、氮化镓、碳化硅中选择的基板。另外,本专利技术的功能元件的特征在于,基板的表面是相对c轴倾斜O. 2度以上、5度以下的面。另外,本专利技术的功能元件的特征在于,功能元件具有元件分离部,易分割部位于元件分离部内或其下方。本专利技术的功能元件的制造方法是将形成于六方晶系基板上的多个功能元件分割为单个功能元件的方法,其特征在于,具有如下工序在相对作为元件的上表面形状中至少一个边的边界偏离XsU m的基板表面向下方离开Yd ym (其中Yd=Xs ·ΤΑΝ ( Θ ),Θ古O)的位置形成易分割部的工序;通过包括易分割部且至少一部分倾斜的分割面,分割多个功能元件的工序。而且,本专利技术的功能元件的制造方法是将形成于表面为c面的六方晶系基板上的多个功能元件分割为上表面形状为四边形的单个功能元件的方法,其特征在于,四边形的一个边由[11-20]方向或与之等效的方向的边形成,该方法包括如下工序在相对作为形成多个功能元件的[11-20]方向或与之等效的边的边界向[1-100]方向或与之等效的方向偏离Xs μ m的基板表面向下方离开Yd μ m (其中Yd=Xs · TAN ( Θ ),Θ ^ O)的位置形成多个易分割部的工序;通过包括易分割部且至少一部分倾斜的分割面来分割所述多个功能元件的工序。并且,Θ为5度以上、10度以下。另外,本专利技术的功能元件的制造方法的特征在于,易分割部配置于元件分离部内或其正下方。 而且,本专利技术的功能元件的制造方法的特征在于,易分割部通过激光加工形成。另外,本专利技术的功能元件的制造方法的特征在于,易分割部本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.19 JP 2010-0093521.一种功能元件,是在六方晶系的基板表面上层积半导体层而形成的,其特征在于, 所述功能元件具有至少形成上表面形状中相对的两个边的边界; 在从所述边界偏离Xsil m的所述基板表面的位置离开Yd i! m的位置形成易分割部,其中 Yd=Xs TAN ( 0 ),9 ^ O ; 具有包括所述易分割部且至少一部分倾斜的分割面; 沿所述功能元件的上表面中所述相对的两个边的元件分离部的宽度为相同程度。2.一种功能元件,是对氮化物基化合物半导体层层积面侧为方向的c面的六方晶结构的基板进行分割而得到的、上表面形状为四边形的功能元件; 该功能元件的特征在于,通过分割所述基板而露出的基板侧面中至少一面为(1-100)面或(01-10)面或(-1010)面; 从方向的C面侧观察,所述基板侧面分别向[-1100]方向或方向或[10-10]方向倾斜而形成。3.如权利要求2所述的功能元件,其特征在于,所述相对的[11-20]方向的边为所述长方形的短边。4.如权利要求I至3中任一项所述的功能元件,其特征在于,所述基板是从蓝宝石、氮化镓、碳化娃中选择的基板。5.如权利要求I至3中任一项所述的功能元件,其特征在于,所述基板的表面是相对c轴倾斜0. 2度以上、5度以下的面。6.如权利要求I至3中任一项所述的功能元件,其特征在于,所述功能元件具有元件分尚部; 所述易分割部位于所述元件分离部内或其下方。7.一种功能元件的制造方法,是将形成于六方晶系基板上的多个功能元件分割为单个功...

【专利技术属性】
技术研发人员:浦田章紘荒木正浩内海孝昭盐田昌弘
申请(专利权)人:夏普株式会社
类型:发明
国别省市:

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