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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024176501
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】半導体素子の研磨方法及び半導体素子の観察方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20241212BHJP
H01S 5/02 20060101ALI20241212BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 621B
H01L21/304 631
H01S5/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023095064
(22)【出願日】2023-06-08
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003199
【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】井上 晃一
(72)【発明者】
【氏名】野中 安代
【テーマコード（参考）】
5F057
5F173
【Ｆターム（参考）】
5F057AA02
5F057BA30
5F057BB40
5F057BC01
5F057CA40
5F057DA14
5F057EC29
5F057GB03
5F057GB13
5F173ZM03
5F173ZQ05
(57)【要約】
【課題】本開示は半導体素子の研磨方法に関し、半導体素子の厚み制御が可能な半導体素子の研磨方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本開示は支持体にはんだにより実装された半導体素子３の研磨方法であって、埋込樹脂５によって、支持体および半導体素子３を封止する工程と、支持体の側面が埋込樹脂５から露出するように、埋込樹脂５を研磨する工程と、埋込樹脂５および半導体素子３を上面から研磨する研磨工程と、研磨された埋込樹脂５の側面を観察し、支持体の上面に存在する埋込樹脂５の厚みを測定する測定工程とを含む。本開示においては、埋込樹脂５の厚みが所定の厚みＴとなるまで、研磨工程および測定工程を繰り返す。
【選択図】図３
【解決手段】本開示は支持体にはんだにより実装された半導体素子３の研磨方法であって、埋込樹脂５によって、支持体および半導体素子３を封止する工程と、支持体の側面が埋込樹脂５から露出するように、埋込樹脂５を研磨する工程と、埋込樹脂５および半導体素子３を上面から研磨する研磨工程と、研磨された埋込樹脂５の側面を観察し、支持体の上面に存在する埋込樹脂５の厚みを測定する測定工程とを含む。本開示においては、埋込樹脂５の厚みが所定の厚みＴとなるまで、研磨工程および測定工程を繰り返す。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
埋込樹脂によって、前記支持体および前記半導体素子を封止する工程と、
前記支持体の側面が前記埋込樹脂から露出するように、前記埋込樹脂を研磨する工程と、
前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する研磨工程と、
研磨された前記埋込樹脂の側面を観察し、前記支持体の上面に存在する前記埋込樹脂の厚みを測定する測定工程と、
を含み、
前記埋込樹脂の前記厚みが所定の厚みとなるまで、前記研磨工程および前記測定工程を繰り返す、半導体素子の研磨方法。
埋込樹脂によって、前記支持体および前記半導体素子を封止する工程と、
前記支持体の側面が前記埋込樹脂から露出するように、前記埋込樹脂を研磨する工程と、
前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する研磨工程と、
研磨された前記埋込樹脂の側面を観察し、前記支持体の上面に存在する前記埋込樹脂の厚みを測定する測定工程と、
を含み、
前記埋込樹脂の前記厚みが所定の厚みとなるまで、前記研磨工程および前記測定工程を繰り返す、半導体素子の研磨方法。
【請求項2】
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
所定の厚みを有する構造物を、前記支持体の上面に実装する工程と、
前記構造物、前記支持体、および前記半導体素子を埋込樹脂で封止する工程と、
前記構造物の上面が露出するまで前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する工程と、
を含む、半導体素子の研磨方法。
所定の厚みを有する構造物を、前記支持体の上面に実装する工程と、
前記構造物、前記支持体、および前記半導体素子を埋込樹脂で封止する工程と、
前記構造物の上面が露出するまで前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する工程と、
を含む、半導体素子の研磨方法。
【請求項3】
前記構造物の側面が前記埋込樹脂から露出するように、前記埋込樹脂を研磨する工程と、
露出した前記構造物の側面を観察する観察工程と、
をさらに含み、
前記構造物の上面が露出したことは、前記観察工程により確認される、請求項２に記載の半導体素子の研磨方法。
露出した前記構造物の側面を観察する観察工程と、
をさらに含み、
前記構造物の上面が露出したことは、前記観察工程により確認される、請求項２に記載の半導体素子の研磨方法。
【請求項4】
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
埋込樹脂によって、前記支持体および前記半導体素子を封止する工程と、
前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する研磨工程と、
前記半導体素子の研磨面から、前記半導体素子のはんだ接合面に到達する穴を形成する工程と、
前記穴の深さを測定する測定工程と、
を含み、
前記穴の前記深さが所定の深さとなるまで、前記研磨工程および前記測定工程を繰り返す、半導体素子の研磨方法。
埋込樹脂によって、前記支持体および前記半導体素子を封止する工程と、
前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する研磨工程と、
前記半導体素子の研磨面から、前記半導体素子のはんだ接合面に到達する穴を形成する工程と、
前記穴の深さを測定する測定工程と、
を含み、
前記穴の前記深さが所定の深さとなるまで、前記研磨工程および前記測定工程を繰り返す、半導体素子の研磨方法。
【請求項5】
前記構造物は、前記支持体の上面に接合されたワイヤボールの平坦部である、請求項２または３に記載の半導体素子の研磨方法。
【請求項6】
前記半導体素子の観察方法であって、
請求項１から４いずれか１項に記載の半導体素子の研磨方法を実施する工程と、
前記半導体素子の活性層を観察する工程と、
を含み、
前記所定の厚みまたは前記所定の深さは、前記活性層の観察方法の種類により決定される、半導体素子の観察方法。
請求項１から４いずれか１項に記載の半導体素子の研磨方法を実施する工程と、
前記半導体素子の活性層を観察する工程と、
を含み、
前記所定の厚みまたは前記所定の深さは、前記活性層の観察方法の種類により決定される、半導体素子の観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体素子の研磨方法及び半導体素子の観察方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、支持体に載置された半導体素子に対してエレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；以下、ＥＬと称する）を観察する技術が開示されている。これにより、半導体素子が破損されることなく、半導体素子の観察を実施できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－２５６６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述の方法において、半導体素子の活性層を断面観察するには、はんだにより支持体に実装された半導体素子を取り外して実施する必要がある。しかし、取り付け時より高温ではんだを融解させる必要があるため、加熱により半導体素子が劣化する可能性がある。また、半導体素子をピンセットで掴み取る際に破損させる恐れがある。
【0005】
はんだにより支持体に実装された半導体素子の活性層を断面観察するには、半導体素子を上面から研磨し、所望の観察箇所の付近を露出させたうえで、観察を実施することが有効である。しかしながら、従来は、研磨において半導体素子の厚みを制御することが困難であった。
【0006】
本開示は上述の問題を解決するため、半導体素子の厚み制御が可能な半導体素子の研磨方法を提供することを第一の目的とする。
【0007】
また、本開示は、はんだにより支持体に実装された半導体素子に対しても適用できる半導体素子の観察方法を提供することを第二の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の第一の態様は、
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
埋込樹脂によって、前記支持体および前記半導体素子を封止する工程と、
前記支持体の側面が前記埋込樹脂から露出するように、前記埋込樹脂を研磨する工程と、
前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する研磨工程と、
研磨された前記埋込樹脂の側面を観察し、前記支持体の上面に存在する前記埋込樹脂の厚みを測定する測定工程と、
を含み、
前記埋込樹脂の前記厚みが所定の厚みとなるまで、前記研磨工程および前記測定工程を繰り返すことが好ましい。
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
埋込樹脂によって、前記支持体および前記半導体素子を封止する工程と、
前記支持体の側面が前記埋込樹脂から露出するように、前記埋込樹脂を研磨する工程と、
前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する研磨工程と、
研磨された前記埋込樹脂の側面を観察し、前記支持体の上面に存在する前記埋込樹脂の厚みを測定する測定工程と、
を含み、
前記埋込樹脂の前記厚みが所定の厚みとなるまで、前記研磨工程および前記測定工程を繰り返すことが好ましい。
【0009】
また、第二の態様は、
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
所定の厚みを有する構造物を、前記支持体の上面に実装する工程と、
前記構造物、前記支持体、および前記半導体素子を埋込樹脂で封止する工程と、
前記構造物の上面が露出するまで前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する工程と、
を含むことが好ましい。
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
所定の厚みを有する構造物を、前記支持体の上面に実装する工程と、
前記構造物、前記支持体、および前記半導体素子を埋込樹脂で封止する工程と、
前記構造物の上面が露出するまで前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する工程と、
を含むことが好ましい。
【0010】
また、第三の態様は、
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
埋込樹脂によって、前記支持体および前記半導体素子を封止する工程と、
前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する研磨工程と、
前記半導体素子の研磨面から、前記半導体素子のはんだ接合面に到達する穴を形成する工程と、
前記穴の深さを測定する測定工程と、
を含み、
前記穴の前記深さが所定の深さとなるまで、前記研磨工程および前記測定工程を繰り返すことが好ましい。
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
埋込樹脂によって、前記支持体および前記半導体素子を封止する工程と、
前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する研磨工程と、
前記半導体素子の研磨面から、前記半導体素子のはんだ接合面に到達する穴を形成する工程と、
前記穴の深さを測定する測定工程と、
を含み、
前記穴の前記深さが所定の深さとなるまで、前記研磨工程および前記測定工程を繰り返すことが好ましい。
【0011】
また、第四の態様は、
前記半導体素子の観察方法であって、
請求項１から４いずれか１項に記載の半導体素子の研磨方法を実施する工程と、
前記半導体素子の活性層を観察する工程と、
を含み、
前記所定の厚みまたは前記所定の深さは、前記活性層の観察方法の種類により決定されることが好ましい。
前記半導体素子の観察方法であって、
請求項１から４いずれか１項に記載の半導体素子の研磨方法を実施する工程と、
前記半導体素子の活性層を観察する工程と、
を含み、
前記所定の厚みまたは前記所定の深さは、前記活性層の観察方法の種類により決定されることが好ましい。
【発明の効果】
【0012】
本開示の第一から第四の態様によれば、半導体素子の厚み制御が可能な半導体素子の研磨方法、およびはんだにより支持体に実装された半導体素子に対しても適用できる半導体素子の観察方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本開示の研磨および観察対象である半導体素子を有する半導体装置の構成を示す図である。
【図2】実施の形態１に係る半導体素子の研磨方法を示す図である。
【図4】実施の形態１に係る半導体素子のＥＬ観察方法を示す図である。
【図5】実施の形態２に係る半導体素子の研磨方法を示す図である。
【図7】実施の形態３に係る半導体素子の研磨方法を示す図である。
【図9】側面研磨工程および研磨工程完了後における半導体素子を示す図である。
【図10】実施の形態４に係る、半導体素子の研磨方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本開示の実施の形態に係る半導体素子の研磨方法及び半導体素子の観察方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【0015】
実施の形態１
図１は、本開示の研磨および観察対象である半導体素子３を有する半導体装置１００の構成を示す図である。半導体装置１００は、ブロック１と、支持体としてのサブマウント２と、半導体素子３を備える。
図１は、本開示の研磨および観察対象である半導体素子３を有する半導体装置１００の構成を示す図である。半導体装置１００は、ブロック１と、支持体としてのサブマウント２と、半導体素子３を備える。
【0016】
サブマウント２は、上面に配線１２と配線９を備える取り付け台である。配線１２に半導体素子３の表面３１側がはんだ１１により実装される。すなわち、半導体素子３は上下が反転した状態でサブマウント２に実装される。サブマウント２の材料としては、電気的絶縁物、一般的にはＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３等のセラミック板が用いられる。
【0017】
サブマウント２の裏面にはブロック１が接合されている。ブロック１の材料はＡｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ等の金属またはその合金、さらには金属が被覆されたセラミックまたは樹脂等の絶縁体等、熱伝導性に優れた材料が用いられる。
【0018】
半導体素子３は、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＧａＡｓ、Ｇｅ、Ｓｉ等の材料から構成される。半導体素子３は、例えば電気信号を光信号に変換するＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）、またはその逆変換を行うＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）等である。半導体素子３は、半導体素子３の表面３１側に形成された活性層４を備える。活性層４は、例えば、光入射によりキャリアが発生する材料からなる光吸収層等である。半導体素子３の厚みは、例えば８０μｍであり、活性層４は、半導体素子３の表面３１から５μｍ以下の位置に形成されるが、数値は一例であり、これに限らない。
【0019】
半導体素子３の表面３１には、表面電極１０が形成されている。表面電極１０は、はんだ１１によりサブマウント２に電気的、機械的に接合されている。半導体素子３の裏面３２には、裏面電極６が形成されている。裏面電極６の厚みは５μｍ程度であるが、数値は一例であり、これに限らない。裏面電極６には、ワイヤ７の一端が接続されている。ワイヤ７の他端のワイヤボール８は配線９にボンディングされている。
【0020】
なお、表面電極１０、はんだ１１、配線１２の厚みは薄く、これらをすべて合わせても５μｍ程度である。しかしながら、これらの数値は一例であり、半導体素子３の厚みに対して十分薄ければよい。
【0021】
以上説明したように、本開示において、研磨および観察対象である半導体素子３は上下が反転した状態ではんだ１１によりサブマウント２に実装されている。
【0022】
【0023】
図２は、実施の形態１に係る半導体素子３の研磨方法を示す図である。
【0024】
まず、硬化性の埋込樹脂５によって、半導体装置１００を封止する。具体的には、液体の樹脂に硬化剤を混ぜて硬化させる。この際に、半導体装置１００の構成要素のうち、少なくともサブマウント２、および半導体素子３を封止する。これにより、ハンドリングが容易になる。さらには、後述する研磨工程において半導体素子３を保護することができる。
【0025】
次に、サブマウント２の側面が埋込樹脂５から露出するように、埋込樹脂５を研磨する。研磨の種類は、ＳｉＣまたは金属等の砥石研磨、バフ研磨、またはダイヤモンド砥粒を使用した鏡面研磨等であるが、これらに限定されない。なお、図２において、ラインＬ１は側面研磨により形成される研磨面の位置を表している。
【0026】
次に、埋込樹脂５および半導体素子３を上面から研磨する研磨工程を行う。さらに、側面研磨で形成された研磨面をＳＥＭ等で観察し、該研磨面においてサブマウント２の上面に存在する埋込樹脂５の厚みｔを測定する測定工程を行う。さらに、測定工程において測定される埋込樹脂５の厚みｔが所定の厚みＴとなるまで研磨工程および測定工程を繰り返す。図２のラインＬ２は、研磨工程および測定工程を繰り返すことにより形成される、研磨面の位置である。
【0027】
図３は、図２で説明した工程の完了後における半導体素子３を示す図である。サブマウント２の上面に存在する埋込樹脂５の厚みｔが、所定の厚みＴになるまで半導体素子３を研磨することにより、半導体素子３に対しても、研磨面からサブマウント２の上面までの距離が一定となるように制御することができる。
【0028】
上述したように、半導体素子３とサブマウント２の間には、表面電極１０、はんだ１１、および配線１２が含まれているが、これらは薄く、３層あわせた厚みａ（以下、電極配線厚みａと称する）はせいぜい５μｍ程度である。電極配線厚みａが十分小さいとみなせる場合はこれを無視してもよいが、厳密に半導体素子３の厚みを制御する場合は、測定工程において、埋込樹脂５の厚みｔから、電極配線厚みａを差し引いた厚みを、半導体素子３の厚みとする。この関係を利用することで、半導体素子３に対して、所望の厚みを残すように研磨することが可能となる。
【0029】
一般に、埋込樹脂５に埋まった半導体素子３の厚みを直接測定し、数μｍの精度で決定することは困難であるとされる。これに対し、本開示では、研磨された半導体素子３と同等の厚みを有するサブマウント２上の埋込樹脂５を観察し、該埋込樹脂５の厚みｔを基準に研磨を実行することで、半導体素子３の厚みを制御できる。
【0030】
ここで、所定の厚みＴは、観察対象の位置と観察方法に応じて決定される。例えば、観察方法がＥＬ観察である場合は、裏面電極６が研磨により除去できればよいため、本開示における所定の厚みＴは７０μｍから８０μｍ程度である。
【0031】
一方、観察対象が活性層４であり、ＦＩＢ－ＳＴＥＭ等の断面観察を行う場合は、ラインＬ２が示す研磨面から活性層４まで到達する穴をＦＩＢで加工する必要がある。その際、無理なくＦＩＢ加工できる厚みが、所定の厚みＴの条件となる。さらに上面研磨工程によって活性層４を破損することないような厚みであることも必須である。以上の観点から、本開示における所定の厚みＴは、例えば１０μｍから２０μｍ程度である。
【0032】
このように、本実施形態においては、厚み制御が可能な半導体素子３の研磨方法を提供することができる。
【0033】
図４は、実施の形態１に係る、半導体素子３のＥＬ観察方法を示す図である。まず、上述の研磨工程により半導体素子３の裏面電極６が除去された状態で、ラインＬ２が示す研磨面に正極とグラウンドのプローブ１３を接続する。さらに、プローブ１３を用いて、電界を印加する。これにより、活性層４に対して発光１４を発生させることができ、ＥＬ観察を行うことができる。
【0034】
なお、ここではＥＬ観察を例にしたが、観察手段はＥＬ観察に限定されない。例えば、ＦＩＢ－ＳＥＭ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ－Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、ＦＩＢ－ＳＴＥＭ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ－Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）などの断面観察でもよく、複数の観察手段を組み合わせてもよい。
【0035】
例えば、ＥＬ観察を実施し活性層４の劣化箇所を特定した後、半導体素子３の研磨工程と測定工程をさらに実行し、該劣化箇所のＦＩＢ－ＳＴＥＭ観察を実施してもよい。このように本開示では複数の観察手段のそれぞれに応じた所定の厚みＴを設定し、研磨工程を都度実施することで、複数の観察手段を実施することが可能となる。結果として、半導体素子３のより詳しい解析が可能となる。
【0036】
さらに、本実施形態においては、はんだによりサブマウント２に実装された半導体デバイスに対しても適用できる半導体素子３の観察方法を提供することができる。
【0037】
ここで、サブマウント２に実装された半導体素子３の活性層４を観察するには、本開示のように半導体素子３を裏面３２側から研磨する方法の他に、半導体素子３をサブマウント２から取り外す方法もあり得る。しかしながら、はんだ１１により実装された半導体素子３を取り外すには、取り付け時より高温ではんだ１１を融解させるため、加熱により半導体素子３が劣化する可能性がある。また、半導体素子３をピンセットで掴み取る際に破損させる恐れがある。一方、本実施の形態ではこれらのリスクを避けることが出来る。
【0038】
実施の形態２
図５は、本開示の実施の形態２に係る、半導体素子３の研磨方法を示す図である。本実施形態においては、まず、所定の厚みＴを有する構造物２００を、半導体装置１００のサブマウント２の上面に実装する工程を行う。構造物２００は、例えば金属箔またはガラス板などであり、はんだ付け等でサブマウント２に実装される。なお、構造物２００の実装箇所は、サブマウント２の上面であり、かつ後述する研磨工程によって構造物２００の上面を露出させることで、半導体素子３に対しても、厚みの制御ができる箇所であればどこに実装されてもよい。
図５は、本開示の実施の形態２に係る、半導体素子３の研磨方法を示す図である。本実施形態においては、まず、所定の厚みＴを有する構造物２００を、半導体装置１００のサブマウント２の上面に実装する工程を行う。構造物２００は、例えば金属箔またはガラス板などであり、はんだ付け等でサブマウント２に実装される。なお、構造物２００の実装箇所は、サブマウント２の上面であり、かつ後述する研磨工程によって構造物２００の上面を露出させることで、半導体素子３に対しても、厚みの制御ができる箇所であればどこに実装されてもよい。
【0039】
さらに、構造物２００と半導体装置１００を埋込樹脂５で封止する。この際に、構造物２００と、半導体装置１００の構成要素のうち少なくともサブマウント２、および半導体素子３を封止する。
【0040】
さらに、構造物２００の上面が露出するまで埋込樹脂５および半導体素子３を上面から研磨する。図５のラインＬ１は研磨工程により形成される研磨面の位置を表している。
【0041】
図６は、図５で説明した工程の完了後における半導体素子３を示す図である。所定の厚みＴを有する構造物２００の上面が露出するまで半導体素子３を研磨することにより、半導体素子３に対しても、研磨面からサブマウント２の上面までの距離が一定となるように制御することができる。なお、実施の形態１で説明したように、所定の厚みＴから、電極配線厚みａを差し引いた厚みが、半導体素子３の厚みであることに留意されたい。
【0042】
また、本実施形態においては、厚みの指標となる構造物２００をあらかじめサブマウント２の上面に配置することで、実施の形態１で説明した側面研磨工程が不要となる。
【0043】
なお、半導体素子３の観察方法については実施の形態１と同様であるので説明は省略する。このことは、以下の全ての実施の形態においても共通である。
【0044】
〈変形例１〉
なお、研磨工程の実施前に、構造物２００の側面が埋込樹脂５から露出するように、埋込樹脂５を研磨する側面研磨工程を行ってもよい。研磨工程は、側面研磨工程で形成された研磨面をＳＥＭ等で観察しながら行う。ＳＥＭ等で構造物２００を観察することにより、上面から目視で構造物２００を観察するのに比べて、構造物２００の上面が露出したことを明瞭に確認でき、埋込樹脂５を過不足なく研磨することができる。また、金属製の構造物２００を使用することで、実施の形態１のように埋込樹脂５を観察する方法にくらべて、観察対象の剥離およびチャージアップのリスクを軽減することができる。
なお、研磨工程の実施前に、構造物２００の側面が埋込樹脂５から露出するように、埋込樹脂５を研磨する側面研磨工程を行ってもよい。研磨工程は、側面研磨工程で形成された研磨面をＳＥＭ等で観察しながら行う。ＳＥＭ等で構造物２００を観察することにより、上面から目視で構造物２００を観察するのに比べて、構造物２００の上面が露出したことを明瞭に確認でき、埋込樹脂５を過不足なく研磨することができる。また、金属製の構造物２００を使用することで、実施の形態１のように埋込樹脂５を観察する方法にくらべて、観察対象の剥離およびチャージアップのリスクを軽減することができる。
【0045】
実施の形態３
図７は、本開示の実施の形態３に係る、半導体素子３の研磨方法を示す図である。本実施形態においては、まず、半導体装置１００のワイヤボール８において、所定の厚みＴを有する平坦部３００を形成し、サブマウント２の上面に配線９を介して接合する。該工程は半導体装置１００の製造工程において実施することができる。なお、所定の厚みＴの平坦部３００は、キャピラリ法により形成可能であるが、方法は限定されない。ワイヤボール８の平坦部３００の厚みＴは１５μｍから２０μｍの精度である。
図７は、本開示の実施の形態３に係る、半導体素子３の研磨方法を示す図である。本実施形態においては、まず、半導体装置１００のワイヤボール８において、所定の厚みＴを有する平坦部３００を形成し、サブマウント２の上面に配線９を介して接合する。該工程は半導体装置１００の製造工程において実施することができる。なお、所定の厚みＴの平坦部３００は、キャピラリ法により形成可能であるが、方法は限定されない。ワイヤボール８の平坦部３００の厚みＴは１５μｍから２０μｍの精度である。
【0046】
なお、配線９の厚みは１μｍ程度であり、平坦部３００の厚みＴに対して十分小さいとみなすことができる。
【0047】
さらに、半導体装置１００を埋込樹脂５で封止する。この際に、半導体装置１００の構成要素のうち、少なくともワイヤボール８、サブマウント２、および半導体素子３を封止する。さらに、平坦部３００の上面が露出するまで埋込樹脂５および半導体素子３を上面から研磨する。図７のラインＬ１は、研磨工程により形成される研磨面の位置である。
【0048】
図８は、図７で説明した工程の完了後における半導体素子３を示す図である。所定の厚みＴを有する平坦部３００の上面が露出するまで半導体素子３を研磨することにより、実施の形態２と同様に、半導体素子３に対しても、研磨面からサブマウント２の上面までの距離が一定となるように制御することができる。また、本実施形態の平坦部３００は、半導体装置１００の製造工程において形成されるものであるから、実施の形態２のように、構造物２００を別途形成する必要が無くなる。
【0049】
〈変形例２〉
なお、変形例１と同様に、研磨工程の実施前に、平坦部３００の側面が埋込樹脂５から露出するように、埋込樹脂５を研磨する側面研磨工程を行ってもよい。さらに、研磨工程は、側面研磨工程で形成された研磨面をＳＥＭ等で観察しながら行う。これにより、変形例１と同様の効果を得ることができる。図７のラインＬ２は、側面研磨工程により形成される研磨面の位置である。また、図９は、側面研磨工程および研磨工程完了後における半導体素子３を示す図である。
なお、変形例１と同様に、研磨工程の実施前に、平坦部３００の側面が埋込樹脂５から露出するように、埋込樹脂５を研磨する側面研磨工程を行ってもよい。さらに、研磨工程は、側面研磨工程で形成された研磨面をＳＥＭ等で観察しながら行う。これにより、変形例１と同様の効果を得ることができる。図７のラインＬ２は、側面研磨工程により形成される研磨面の位置である。また、図９は、側面研磨工程および研磨工程完了後における半導体素子３を示す図である。
【0050】
実施の形態４
図１０は、本開示の実施の形態４に係る、半導体素子３の研磨方法を示す図である。本実施形態においては、まず、硬化性の埋込樹脂５によって、半導体装置１００を封止する。この際に、半導体装置１００の構成要素のうち、少なくともサブマウント２、および半導体素子３を封止する。次に、埋込樹脂５および半導体素子３を上面から研磨する研磨工程を行う。
図１０は、本開示の実施の形態４に係る、半導体素子３の研磨方法を示す図である。本実施形態においては、まず、硬化性の埋込樹脂５によって、半導体装置１００を封止する。この際に、半導体装置１００の構成要素のうち、少なくともサブマウント２、および半導体素子３を封止する。次に、埋込樹脂５および半導体素子３を上面から研磨する研磨工程を行う。
【0051】
さらに、研磨工程で形成された半導体素子３の研磨面から、表面３１に到達する穴４００を斜めの角度からＦＩＢ等により形成する。なおＦＩＢの角度は例えば５４°であるが、数値は一例でありこれに限定されない。穴４００の断面形状は三角形になり、穴４００の側面において半導体素子３の垂直な断面が露出する。さらに、形成された穴４００の側面をＳＥＭ等で観察し、穴４００の深さｄを測定する測定工程を行う。さらに測定工程において測定される穴４００の深さｄが所定の深さＤとなるまで、研磨工程および測定工程を繰り返す。図１０のラインＬ１は、研磨工程および測定工程を繰り返すことにより形成された、研磨面である。
【0052】
なお、研磨工程で研磨された半導体素子３の厚みが大きすぎるため、半導体素子３の研磨面から表面３１に到達する穴４００を形成できない場合は、研磨工程を再び行えばよい。
【0053】
図１１は、図１０で説明した工程の完了後における半導体素子３を示す図である。測定工程において測定される穴４００の深さｄは、半導体素子３の厚みに一致する。したがって、穴４００の深さｄが所定の深さＤとなるまで半導体素子３を研磨することにより、半導体素子３の厚みを制御することができる。
【0054】
〈変形例〉
なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。
なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。
【0055】
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
（付記１）
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
埋込樹脂によって、前記支持体および前記半導体素子を封止する工程と、
前記支持体の側面が前記埋込樹脂から露出するように、前記埋込樹脂を研磨する工程と、
前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する研磨工程と、
研磨された前記埋込樹脂の側面を観察し、前記支持体の上面に存在する前記埋込樹脂の厚みを測定する測定工程と、
を含み、
前記埋込樹脂の前記厚みが所定の厚みとなるまで、前記研磨工程および前記測定工程を繰り返す、半導体素子の研磨方法。
（付記２）
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
所定の厚みを有する構造物を、前記支持体の上面に実装する工程と、
前記構造物、前記支持体、および前記半導体素子を埋込樹脂で封止する工程と、
前記構造物の上面が露出するまで前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する工程と、
を含む、半導体素子の研磨方法。
（付記３）
前記構造物の側面が前記埋込樹脂から露出するように、前記埋込樹脂を研磨する工程と、
露出した前記構造物の側面を観察する観察工程と、
をさらに含み、
前記構造物の上面が露出したことは、前記観察工程により確認される、付記２に記載の半導体素子の研磨方法。
（付記４）
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
埋込樹脂によって、前記支持体および前記半導体素子を封止する工程と、
前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する研磨工程と、
前記半導体素子の研磨面から、前記半導体素子のはんだ接合面に到達する穴を形成する工程と、
前記穴の深さを測定する測定工程と、
を含み、
前記穴の前記深さが所定の深さとなるまで、前記研磨工程および前記測定工程を繰り返す、半導体素子の研磨方法。
（付記５）
前記構造物は、前記支持体の上面に接合されたワイヤボールの平坦部である、付記２または３に記載の半導体素子の研磨方法。
（付記６）
前記半導体素子の観察方法であって、
付記１から５いずれかに記載の半導体素子の研磨方法を実施する工程と、
前記半導体素子の活性層を観察する工程と、
を含み、
前記所定の厚みまたは前記所定の深さは、前記活性層の観察方法の種類により決定される、半導体素子の観察方法。
（付記１）
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
埋込樹脂によって、前記支持体および前記半導体素子を封止する工程と、
前記支持体の側面が前記埋込樹脂から露出するように、前記埋込樹脂を研磨する工程と、
前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する研磨工程と、
研磨された前記埋込樹脂の側面を観察し、前記支持体の上面に存在する前記埋込樹脂の厚みを測定する測定工程と、
を含み、
前記埋込樹脂の前記厚みが所定の厚みとなるまで、前記研磨工程および前記測定工程を繰り返す、半導体素子の研磨方法。
（付記２）
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
所定の厚みを有する構造物を、前記支持体の上面に実装する工程と、
前記構造物、前記支持体、および前記半導体素子を埋込樹脂で封止する工程と、
前記構造物の上面が露出するまで前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する工程と、
を含む、半導体素子の研磨方法。
（付記３）
前記構造物の側面が前記埋込樹脂から露出するように、前記埋込樹脂を研磨する工程と、
露出した前記構造物の側面を観察する観察工程と、
をさらに含み、
前記構造物の上面が露出したことは、前記観察工程により確認される、付記２に記載の半導体素子の研磨方法。
（付記４）
支持体にはんだにより実装された半導体素子の研磨方法であって、
埋込樹脂によって、前記支持体および前記半導体素子を封止する工程と、
前記埋込樹脂および前記半導体素子を上面から研磨する研磨工程と、
前記半導体素子の研磨面から、前記半導体素子のはんだ接合面に到達する穴を形成する工程と、
前記穴の深さを測定する測定工程と、
を含み、
前記穴の前記深さが所定の深さとなるまで、前記研磨工程および前記測定工程を繰り返す、半導体素子の研磨方法。
（付記５）
前記構造物は、前記支持体の上面に接合されたワイヤボールの平坦部である、付記２または３に記載の半導体素子の研磨方法。
（付記６）
前記半導体素子の観察方法であって、
付記１から５いずれかに記載の半導体素子の研磨方法を実施する工程と、
前記半導体素子の活性層を観察する工程と、
を含み、
前記所定の厚みまたは前記所定の深さは、前記活性層の観察方法の種類により決定される、半導体素子の観察方法。
【符号の説明】
【0056】
１ ブロック、２ サブマウント、３ 半導体素子、４ 活性層、５ 埋込樹脂、６ 裏面電極、７ ワイヤ、８ ワイヤボール、９ 配線、１０ 表面電極、１１ はんだ、１２ 配線、１３ プローブ、１４ 発光、３１ 表面、３２ 裏面、２００ 構造物、１００ 半導体装置、３００ 平坦部、４００ 穴
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】