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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】P2024005445
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】発光装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01S 5/062 20060101AFI20240110BHJP
   H01S 5/042 20060101ALI20240110BHJP
   H01L 33/00 20100101ALI20240110BHJP
   H01L 33/36 20100101ALI20240110BHJP
【FI】
H01S5/062
H01S5/042 612
H01L33/00 K
H01L33/36
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022105627
(22)【出願日】2022-06-30
(71)【出願人】
【識別番号】000226057
【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100108062
【弁理士】
【氏名又は名称】日向寺 雅彦
(74)【代理人】
【識別番号】100168332
【弁理士】
【氏名又は名称】小崎 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100172188
【弁理士】
【氏名又は名称】内田 敬人
(72)【発明者】
【氏名】▲蔭▼山 弘明
【テーマコード(参考)】
5F173
5F241
【Fターム(参考)】
5F173ZM01
5F173ZP01
5F173ZQ01
5F173ZR02
5F241AA46
(57)【要約】
【課題】発光装置の評価を容易に行うことができる発光装置の製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】発光装置の製造方法は、基板、および第1導電型の第1半導体層と、第2導電型の第2半導体層とそれぞれ電気的に接続された第1端子、第2端子と、を含む複数の半導体部を含む構造体を準備する。複数の半導体部を被覆し、第1端子および第2端子を露出させる絶縁性部材を形成する。半導体部の上方に位置し、配列方向において、隣り合う2つの半導体部の第1端子と第2端子とをそれぞれ接続し、複数の半導体部を直列に接続する配線を形成する。上面視において、1つの配線の面積は、1つの第1端子の面積および1つの第2端子の面積のそれぞれよりも大きい。配線に治具を接触させることで、複数の配線により接続される複数の半導体部の電気的特性を評価する。絶縁性部材および複数の配線を除去する。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、前記基板上に配列された複数の半導体部であって、それぞれが、第1導電型の第1半導体層と、第2導電型の第2半導体層と、前記第1半導体層と電気的に接続された第1端子と、前記第2半導体層と電気的に接続された第2端子と、を含む複数の半導体部と、を含む構造体を準備する工程と、
前記複数の半導体部を被覆し、前記第1端子および前記第2端子を露出させる絶縁性部材を形成する工程と、
前記半導体部の上方に位置し、前記配列方向において、隣り合う2つの前記半導体部の前記第1端子と前記第2端子とをそれぞれ接続し、複数の前記半導体部を直列に接続する配線を形成する工程であって、上面視において、1つの前記配線の面積は、1つの前記第1端子の面積および1つの前記第2端子の面積のそれぞれよりも大きい、配線を形成する工程と、
前記配線に治具を接触させることで、前記複数の配線により接続される複数の前記半導体部の電気的特性を評価する工程と、
前記絶縁性部材および前記複数の配線を除去する工程と、
を備える、発光装置の製造方法。
【請求項2】
前記評価する工程において、前記直列に接続された前記複数の半導体部の電気的特性が基準を満たさない場合、前記複数の配線のうち隣り合う2つの配線に治具を接触させることで、前記直列に接続された前記複数の半導体部のそれぞれについて個別に電気的特性を評価する、請求項1に記載の発光装置の製造方法。
【請求項3】
前記絶縁性部材および前記配線を除去する工程の後、前記個別に電気的特性を評価する工程において、電気的特性が前記基準を満たさないと評価された前記半導体部を前記基板から除去し、前記半導体部が除去された領域に電気的特性が前記基準を満たす半導体部を配置する工程を
さらに備える、請求項2に記載の発光装置の製造方法。
【請求項4】
上面視において、前記半導体部の形状は矩形状であり、
上面視における前記半導体部の面積は、100μm以上2500μm以下である、請求項1に記載の発光装置の製造方法。
【請求項5】
前記複数の前記半導体部は、前記基板上に行列状に配置される、請求項1~4のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、デバイス上に配列された多数の面発光レーザの一方の電極を短絡パターンにより短絡させ、短絡パターンと、面発光レーザにおける共通電極と、の間に電圧を印加して面発光レーザの個別評価を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005-129583号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施形態は、発光装置の評価を容易に行うことができる発光装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法は、基板と、前記基板上に配列された複数の半導体部であって、それぞれが、第1導電型の第1半導体層と、第2導電型の第2半導体層と、前記第1半導体層と電気的に接続された第1端子と、前記第2半導体層と電気的に接続された第2端子と、を含む複数の半導体部と、を含む構造体を準備する工程と、前記複数の半導体部を被覆し、前記第1端子および前記第2端子を露出させる絶縁性部材を形成する工程と、前記半導体部の上方に位置し、前記配列方向において、隣り合う2つの前記半導体部の前記第1端子と前記第2端子とをそれぞれ接続し、複数の前記半導体部を直列に接続する配線を形成する工程であって、上面視において、1つの前記配線の面積は、1つの前記第1端子の面積および1つの前記第2端子の面積のそれぞれよりも大きい、配線を形成する工程と、前記配線に治具を接触させることで、前記複数の配線により接続される複数の前記半導体部の電気的特性を評価する工程と、前記絶縁性部材および前記複数の配線を除去する工程と、を備える。
【発明の効果】
【0006】
本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法によれば、発光装置の評価を容易に行うことができる発光装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。
図2】実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を説明するための模式断面図である。
図3】構造体の一部を示す模式上面図である。
図4】治具が接触する領域の一例を示す図である。
図5】実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を説明するための模式断面図である。
図6】実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を説明するための模式断面図である。
図7】実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を説明するための模式断面図である。
図8】構造体の一部を示す模式上面図である。
図9】治具が接触する領域の一例を示す図である。
図10】電気的特性の評価処理の一例を示すサブフローチャートである。
図11】半導体部の配置の一例を示す模式上面図である。
図12】電気的特性の評価の一例を説明するための図である。
図13】電気的特性のグループ毎の評価の結果の一例を示す図である。
図14】電気的特性の評価の一例を説明するための図である。
図15】電気的特性の個別評価の結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【0009】
図1は、実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。図2は、実施形態に係る発光装置の製造方法の一例を説明するための模式断面図である。図2は、図3のI-I断面の一部の一例を示す図である。図3は、構造体の一部を示す模式上面図である。
【0010】
図1および図2に示すように、まず、構造体210を準備する工程を行う(ステップST101)。図2に示すように、構造体210は、基板102と、基板102上に配列される複数の半導体部101と、を含む。複数の半導体部101それぞれが、第1導電型の第1半導体層11と、第2導電型の第2半導体層12と、第1半導体層11と電気的に接続された第1端子P1と、第2半導体層12と電気的に接続された第2端子P2と、を含む。基板102に対して垂直な方向をZ軸方向とする。Z軸方向に対して垂直な1つの軸をX軸方向とする。Z軸方向およびX軸方向に対して垂直な方向をY軸方向とする。以下、図2を参照して、半導体部101の構成をより詳細に説明する。
【0011】
構造体210を準備する工程は、基板102上に半導体構造体10を形成する工程を有する。基板102として、サファイアやスピネル(MgA1)のような絶縁性基板を用いることができる。また、基板102として、SiC(6H、4H、3Cを含む)、ZnS、ZnO、GaAs、Siなどの導電性の基板を用いても良い。
【0012】
半導体構造体10は、InAlGa1-x-yN(0≦x、0≦y、x+y≦1)などの窒化物半導体を含む。半導体構造体10は、第1半導体層11と、第2半導体層12と、第1半導体層11と第2半導体層12との間に位置する活性層13とを有する。例えば、第1半導体層11は、n型半導体層を含むn側半導体層であり、第2半導体層12は、p型半導体層を含むp側半導体層である。活性層13は、光を発する発光層である。例えば、活性層13は、複数の障壁層と複数の井戸層とを含み、障壁層と井戸層とが交互に積層された多重量子井戸構造とすることができる。
【0013】
例えば、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法により、基板102上に、第1半導体層11、活性層13、および第2半導体層12が順に形成される。
【0014】
半導体構造体10は、第1面10faと、第1面10faの反対側に位置する第2面10fbとを有する。また、半導体構造体10に溝80が形成されており、半導体構造体10には溝80に露出する側面10cが形成される。溝80は、第2半導体層12側から半導体構造体10の一部を除去することで形成される。図2に示すように、溝80は、第1面10faには達しないように形成される。なお、溝80は、第1面10faには達するように形成してもよい。半導体構造体10は、例えば、RIE(Reactive Ion Etching)法などのドライエッチングやウェットエッチングにより除去することができる。
【0015】
半導体構造体10の第2面10fbは、第1部分10fb1と第2部分10fb2とを有する。第1部分10fb1は、第2面10fbにおける第2半導体層12の表面(図2において第2半導体層12の上面)である。第2部分10fb2は、第2面10fbにおける第1半導体層11の表面(図2において第1半導体層11の上面)である。なお、半導体構造体10の第2面10fbは、第1部分10fb1と第2部分10fb2とを接続する面も有し、第1部分10fb1と第2部分10fb2とを接続する面は、第1半導体層11の側面、第2半導体層12の側面、および、活性層13の側面からなる。
【0016】
構造体210を準備する工程は、電流拡散層15を形成する工程をさらに有する。電流拡散層15は、例えば、スパッタ法、蒸着法などの方法で形成することができる。電流拡散層15は、半導体構造体10の第2面10fbの第1部分10fb1上に配置される。電流拡散層15は、導電性を有する。電流拡散層15の材料として、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、AZO(Aluminum Zinc Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、Gaなどの酸化膜を用いることができる。電流拡散層15は、後述する第2電極32を通じて供給される電流を第2半導体層12の面方向に拡散させる。
【0017】
構造体210を準備する工程は、第1電極31および第2電極32を形成する工程をさらに有する。第1電極31および第2電極32は、例えば、スパッタ法、蒸着法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法などの方法で形成することができる。第1電極31は、半導体構造体10の第2面10fbの第2部分10fb2上に配置され、第1半導体層11と電気的に接続される。第2電極32は、電流拡散層15上に配置され、電流拡散層15を通じて第2半導体層12と電気的に接続される。なお、電流拡散層15のみを第2電極32として用いてもよい。第1電極31および第2電極32は、例えば、Ti、Rh、Au、Pt、Al、Ag、RhまたはRuを含む単層の金属層、または、これら金属層のうち少なくとも2つを含む積層構造である。
【0018】
構造体210を準備する工程は、第1反射層40を形成する工程をさらに有する。第1反射層40は、例えば、スパッタ法、蒸着法、CVD法、ALD(Atomic Layer Deposition)法などの方法で形成することができる。第1反射層40は、半導体構造体10の第2面10fb、電流拡散層15、第1電極31、および第2電極32を覆う。
【0019】
第1反射層40は、活性層13からの光に対して高い光反射性を有する。第1反射層40は、例えば、活性層13からの光のピーク波長に対して70%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上の光反射性を有する。第1反射層40は、例えば、誘電体多層膜を含む。誘電体多層膜は、例えば、交互に積層された酸化ケイ素(SiO)層と酸化ニオブ(Nb)層とを含む。第1反射層40は、例えば、100nm以上500nm以下のSiO層を形成した後、この上に誘電体多層膜として、10nm以上100nm以下のNb層と10nm以上100nm以下のSiO層のペアを2以上6以下のペア数で形成することが好ましい。第1反射層40の各層の膜厚および各層の積層数を、このように設定することで、活性層13からの光に対して高い光反射性を有する第1反射層40とすることができる。例えば、第1反射層40は、300nmのSiO層を形成した後、この上に52nmのNb層と83nmのSiO層のペアを3ペア形成することができる。第1反射層40として、酸化チタン(TiO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化アルミニウム(Al)、窒化アルミニウム(AlN)などの材料を用いることができる。
【0020】
構造体210を準備する工程は、第2反射層50を形成する工程をさらに有する。第2反射層50は、例えば、スパッタ法、蒸着法、CVD法などの方法で形成することができる。第2反射層50は、第1反射層40の表面(図2において第1反射層40の上面)に配置される。第2反射層50は、例えば金属層である。第2反射層50は、例えば、Al層、Ti層、またはこれらの積層構造を含む。
【0021】
構造体210を準備する工程は、第1絶縁膜61を形成する工程をさらに有する。第1絶縁膜61は、例えば、スパッタ法、蒸着法、CVD法、ALD法などの方法で形成することができる。第1絶縁膜61は、半導体構造体10の側面10cおよび第2面10fbを覆う。また、第1絶縁膜61は、溝80の底部に露出する第1半導体層11の上面を覆う。また、第1絶縁膜61は、第2面10fb側に配置された電流拡散層15、第1電極31、第2電極32、第1反射層40、および第2反射層50を覆う。第1絶縁膜61は、活性層13からの光に対する透過性を有する。第1絶縁膜61は、例えば、シリコン酸化膜である。図2に示す例においては、第1反射層40に、第1電極31を露出させる開口と、第2電極32を露出させる開口と、が設けられた状態で、第1絶縁膜61を形成している。
【0022】
構造体210を準備する工程は、第1絶縁膜61に、第1電極31の一部を第1絶縁膜61から露出させる第1開口部41と、第2電極32の一部を第1絶縁膜61から露出させる第2開口部42とを形成する工程をさらに有する。第1開口部41は、第1反射層40の第1電極31を露出させる開口と重なる位置に形成される。第2開口部42は、第1反射層40の第2電極32を露出させる開口と重なる位置に形成される。
【0023】
構造体210を準備する工程は、第1導電部材71および第2導電部材72を形成する工程をさらに有する。第1導電部材71および第2導電部材72は、第1絶縁膜61の表面(図2において第1絶縁膜61の上面)において、互いに離隔して配置される。
【0024】
第1導電部材71の一部は、第1開口部41を通じて、第1電極31と電気的に接続される。第2導電部材72の一部は、第2開口部42を通じて、第2電極32と電気的に接続される。第1導電部材71および第2導電部材72は、例えば、チタン(Ti)層、ロジウム(Rh)層、ルテニウム(Ru)層、プラチナ(Pt)層、金(Au)層、またはこれらの金属層のうち少なくとも2つの金属層を含む積層構造を含む。
【0025】
図2に示すように、構造体210は、第1端子P1を含む。第1端子P1は、半導体構造体10と電気的に接続される。この例では、第1端子P1は、第2導電部材72の上に配置され、第2導電部材72および第2電極32を介して、第1半導体層11と電気的に接続される。
【0026】
構造体210は、第2端子P2を含む。第2端子P2は、半導体構造体10と電気的に接続される。この例では、第1端子P2は、第1導電部材71の上に配置され、第1導電部材71および第1電極31を介して、第1半導体層11と電気的に接続される。
【0027】
第1端子P1および第2端子P2は、例えば、半導体部101の電極として機能する。第1端子P1と、第2端子P2と、の間に電圧を印加することで、発光層P1から光が出射する。第1端子P1および第2端子P2の材料は、例えば、金(Au)、Cu(銅)である。
【0028】
例えば、後述する図11に示すように、構造体210の上面視において、既述の複数の半導体部10が基板102上に行列状に配置される。図3では、行列状に配置される複数の半導体部10の一部として、4行4列に配置される16個の半導体部101を示す。隣り合う2つの半導体部101間の最短距離は、例えば、1μm以上10μm以下である。
【0029】
複数の半導体部101は、X軸方向に沿って、第1端子P1、第2端子P2がこの順に並ぶように配列される。この状態において、X軸方向、およびY軸方向ともに、隣り合う2つの半導体部101は、電気的に接続されていない。したがって、半導体部10の電気的特性を評価する場合、1つの半導体部101の第1端子P1と、第2端子P2と、にそれぞれ治具を接触させることにより、当該半導体部10の電気的特性を評価する必要がある。このように、半導体部101の電気的評価は、複数の半導体部101の評価を個別に行う必要がある。
【0030】
図4は、治具を接触させる半導体部101の領域の一例を示す図である。
半導体部101は、上面視において、矩形状である。半導体部101の一辺は、例えば、10μm以上50μm以下である。したがって、半導体部101の上面視における面積は、例えば、100μm以上2500μm以下である。例えば、半導体部101は、上面視において、一辺が50μmの矩形状であり、その面積は、2500μmである。上面視において、第1端子P1、および第2端子P2の面積は、それぞれ、半導体部10の面積よりも小さい。また、第1端子P1、および第2端子P2には、例えば第1絶縁膜61に形成された開口に対応する凹部を有する場合があり、凹部が位置する部分には治具の線端を正確に接触させることが難しい。このため、第1端子P1、および第2端子P2の上面のうち、治具を接触させるために用いる上面は、第1端子P1、および第2端子P2の凹部を除く上面とすることが好ましい。第1端子P1、および第2端子P2の上面のうち、治具を接触させるために用いる上面の領域は、図4に示すように、例えば、第1端子P1の領域A1、第2端子の領域A2である。この第1端子P1の領域A1の面積は、第1端子P1の面積の半分程度である。また、第2端子P2の領域A2の面積は、第2端子P2の面積の半分程度である。このため、治具の先端を第1端子P1、および第2端子P2に正確に接触させることが難しい。この影響は、半導体部101の大きさが小さくなる程、顕著に現れる。
【0031】
本実施形態では、既述した構造体210に対して、以下の方法により、複数の半導体部101の電気的特性の評価を行う。
【0032】
図1および図5に示すように、絶縁性部材220を形成する工程を行う(ST102)。
複数の半導体部101、第1端子P1、および第2端子P2を覆うように、絶縁性部材を形成する。絶縁性部材は、例えば、レジストである。絶縁性部材を形成した後、形成した絶縁性部材の一部、第1端子P1の一部、および第2端子P2の端子の一部を除去し、絶縁性部材から第1端子P1の上面、および第2端子P2の上面を露出させる。図5は、発光装置の製造方法の一例を説明するための模式断面図である。図5に示すように、構造体210の上面を被覆する絶縁性部材220から、第1端子P1の上面、および第2端子P2の上面が露出される。第1端子P1、および第2端子P2上に絶縁性部材により埋設した後、例えば、研削などにより第1端子P1、および第2端子P2の表面を露出する。これにより、第1端子P1の上面、および第2端子P2の上面は、単純に第1端子、および第2端子を形成した場合と比較して、平坦性が高くなる。このため、第1端子P1、および第2端子P2は、例えば、実装基板との接続に使用する場合、接合性を向上させることができる。
【0033】
次に、図1および図6に示すように、配線を形成する工程を行う(ST103)。
配線は、以下のような工程によって形成する。図6図7は、発光装置の製造方法の一例を説明するための模式断面図である。
【0034】
1つの半導体部101における、第1端子P1の上面と、第2端子P2の上面と、の間に位置する絶縁性部材220上に、レジスト230をそれぞれ形成する。これにより、X軸方向において、隣り合う半導体部101の第1端子P1と、第2端子P2と、の間の領域それぞれにレジスト230が形成される。
【0035】
レジスト230を形成した後、X軸方向に沿って配列される半導体部101を連続して覆うようにシード層240を形成する。シード層240は、隣り合う半導体部101の第1端子P1、第2端子P2、およびレジスト230を覆うように形成する。このとき、シード層240により、1つの半導体部101の第1端子P1および第2端子P2は短絡して接続される。また、X軸方向に配列される複数の半導体部101は、1つのシード層240により電気的に接続される。シード層240は、例えば、スパッタリング法やめっき法により形成される。上面視において、Y軸方向のシード層240の幅は、レジスト230、第1端子P1、および第2端子P2のY軸方向の幅と、ほぼ同じである。Y軸方向において、隣り合う2つの半導体部101間には、シード層240は、形成されない。例えば、シード層240の材料は、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、プラチナ(Pt)である。
【0036】
シード層240を形成した後、シード層240上に導電層250を形成する。導電層250は、導電性の材料であればよい。導電層250は、例えば、スパッタリング法やめっき法により形成される。例えば、導電層250の材料は、金(Au)、Cu(銅)である。これにより、図6に示す構造体210が形成される。
【0037】
次に、図1および図7に示すように、シード層240および導電層250を除去する工程を行う(ST104)。具体的には、図6に示したレジスト230を覆っている、シード層240の一部、および導電層250の一部を除去することで、図7に示すように、シード層240および導電層250からレジスト230が露出する。また、この工程により、レジスト230と、導電層250と、の間においては、導電層250からシード層240が露出する。シード層240、および導電層250の除去は、例えば、研削、研磨により行う。なお、シード層240、および導電層250を除去する際、レジスト230の一部が除去されてもよい。
【0038】
図8は、図7に示したシード層240および導電層250を除去した後の構造体210の一部を示す模式上面図である。
図8に示すように、X軸方向に沿って配列される複数の半導体部101は、配線250aによって電気的に接続される。配線250aは、図7に示したシード層240および導電層250を除去する工程により形成される。したがって、X軸方向に沿って配列された複数の半導体部101は、直列接続される。一方、Y軸方向において、各半導体部101間には、シード層240が形成されず、導電層250が形成されない。このため、Y軸方向において隣り合う、各半導体部101間は、電気的に接続されない。
【0039】
図9は、図7図8に示した各半導体部101において、治具を接触させる領域の一例を示す図である。
図8図9に示すように、X軸方向において、半導体部101の第1端子P1と、この半導体部101とX軸方向で隣り合う半導体部101の第2端子P2と、が配線250aにより電気的に接続されている。配線250aの面積は、上面視において、第1端子P1の面積および第2端子P2の面積のそれぞれよりも大きい。上面視において、配線250aの面積は、例えば、第1端子P1の面積の2倍以上5倍以下である。配線250aに治具の先端を接触させることにより、半導体部101の電気的特性を評価することが可能になる。既述の図3で説明した治具の先端が接触する領域A1,A2と比較すると、図9に示す配線250aの領域は、数倍程度大きくなり、治具の先端を接触させやすくなる。
【0040】
次に、図1および図10に示すように、各半導体部101の電気的特性を評価する(ST105)。図10は、電気的特性の評価処理の一例を示すサブフローチャートである。半導体部101の電気的特性は、治具により評価される。治具は、例えば、後述する図12で示すプローブ針PB1,PB2を含むプローブ装置PBである。以下、治具は、プローブ装置PBとして説明する。プローブ装置PBの各プローブ針PB1,PB2を配線250aにそれぞれ接触させることにより、プローブ装置PBは、プローブ針PB1,PB2が接触した間で電気的に接続された1又は2以上の半導体部101の電気的特性を評価することが可能になる。
【0041】
図10に示すように、プローブ装置PBは、例えば、直列接続された4つの半導体部101の電気的特性を評価する(ST111)。直列接続された4つの半導体部101は、例えば、グループGとして管理される。なお、グループGに含まれる半導体部101の数は、4つに限るものではない。グループGに含まれる半導体部10の数は、例えば、3個以上50個以下としてもよい。
【0042】
図11は、構造体210上に含まれる各半導体部101の配置の一例を示す図である。
半導体部101は、3つの種類10a,10b,10cで区別される。この3種類の内容は、種類10aがTEG(テスト・エレメント・グループ)である。種類10bがグループGに対する評価対象、種類10cが個別の評価対象である。種類10aであるTEGは、半導体部101の電気的特性を評価する場合に、構造体210上の半導体部10の位置を確認するために用いられる。図11において、種類10aが設定される半導体部101を黒い四角で示す。種類10bは、例えば、直列接続された複数の半導体部101のうち後述する実装基板に実装する工程で実装に用いられる半導体部101である。種類10bの半導体部101は、斜線の四角で示す。種類10cは、例えば、後述する複数の半導体部101のうち評価NGの半導体部101を除去し、評価OKの半導体部101に置き換える際に使用する半導体部101である。種類10cの半導体部101は、ドットのハッチングを付した四角で示す。これらの構造体210上の複数の半導体部101の配置、種類、評価する順序は、例えば、予めプローブ装置PBに記憶される。なお、図11において、半導体部101の配置、および種類をわかりやすくするため、各半導体部101を接続する配線250a等については、図示を省略している。これらの図示の省略は、後述する図13図15も同様である。
【0043】
図12は、グループGに含まれる4つの半導体部101の電気的特性を評価する場合を説明するための図である。
図12に示すように、X軸方向において、グループGに含まれる半導体部101を直列接続する複数の配線250aのうち、最も上側の配線250aにプローブ装置PBのプローブ針PB1の先端を接触させ、グループGに含まれる半導体部101を直列接続する複数の配線250aのうち、最も下側の配線250aにプローブ針PB2を接触させる。これにより、グループG内の直列接続された4つの半導体部101の電気的特性の評価が可能になる。つまり、4つの半導体部101を一度に評価することが可能になる。評価結果は、例えば、当該グループGに含まれる半導体部101の位置と対応づけてプローブ装置PBの所定のメモリに記憶する(ST112)。評価結果は、例えば、予め定められた基準を満たす場合に評価OKとなり、基準を満たさない場合に評価NGとなる。ここで、基準は、例えば、各プローブ針PB1,PB2に所定値の電流を流した場合に、各半導体部101が所定の明るさで発光したか否かである。
【0044】
次に、グループGの電気的特性の評価が終了したか否かを判定する(ST113)。プローブ装置PBは、各グループGを予め定められた順序に従って、電気的特性の評価を行い、全てのグループGの評価が終了したか否かを判定する。各グループGの測定がすべて完了した場合にYESと判定し、まだ測定すべきグループGが残っている場合にNOと判定する。ST113にて、NOと判定した場合、次の評価対象となるグループGに対して、プローブ装置PBは、プローブ針PB1,PB2を移動した後、当該グループGの電気的特性を評価する。これにより、プローブ装置PBは、グループGごとの電気的特性の評価を得ることができる。
【0045】
ST113にて、YESと判定した場合、評価NGのグループGに含まれる4つの半導体部101、および種類10cに区別されている半導体部101をそれぞれ個別に評価する(ST114)。
【0046】
図13は、例えば、グループG1~G5が評価NGだった場合を示す。例えば、グループG1~G5の評価結果が評価NGだった場合、各グループG1~G5において、隣り合う2つの配線250aにプローブ針PB1,PB2を順次接触させる。これにより、プローブ装置PBは、各グループG1~G5に含まれる各半導体部101のそれぞれについて個別に電気的特性を評価することが可能になる。これらの評価に加え、種類10cに区別されている半導体部101についても、プローブ装置PBは、それぞれ個別に電気的特性を評価する。また、例えば、プローブ装置PBは、評価NGとなったグループGに含まれる半導体部101の電気的特性を評価した後、または、その評価の前に、種類10cに区別されている半導体部101の電気的特性を評価する。
【0047】
図14は、半導体部101の電気的特性を個別に評価する場合を説明するための図である。
個別に半導体部101の電気的特性を評価する場合、プローブ装置PBは、評価対象となる半導体部101の第1端子P1上に形成された配線250a、および第2端子P2上に形成された配線250aに、それぞれ、プローブ針PB1,PB2を接触させる。これにより、当該半導体部101の電気的特性を評価する。
【0048】
次に、プローブ装置PBは、評価結果を記憶する(ST115)。評価した半導体部101の位置と対応付けて評価結果が記憶される。これにより、当該半導体部101の電気的特性の個別評価が得られる。
【0049】
次に、プローブ装置PBは、電気的特性の個別評価が終了したか否かを判定する(ST116)。ST116にて、NOと判定した場合、プローブ装置PBは、次の半導体部101に形成された2つの配線250aに、プローブ針PB1,PB2をそれぞれ移動して、当該半導体部101の電気的特性の個別評価を行う。一方、ステップST116にて、YESと判定した場合、この処理を終了する。これにより、評価NGとなった各グループ内の各半導体部101、および評価対象(個別)に区分された半導体部101の電気的特性の評価を個別に得ることができる。これに加え、既述ステップST112の処理で得られたグループ毎の評価結果により、構造体210に含まれる複数の半導体部101の電気的特性の評価結果を得ることができる。
【0050】
図15は、電気的特性の個別評価の結果の一例を示す図である。
図15に、評価OKの半導体部101である半導体部10d、評価NGの半導体部101である半導体部g11,g22,g31,g42,g43,g53を示す。つまり、グループG1~G5のうち、半導体部g11,g22,g31,g42,g43,g53がそれぞれ評価NGであったことを示す。また、種類10cに区別された半導体部101は、全て評価OKだったことを示す。
【0051】
このように、複数の半導体部101の電気的特性の評価が完了した後、図1に示すように、絶縁性部材および配線を除去する(ST106)。例えば、構造体210の上面側を研削することにより、レジスト230、シード層240、および導電層250を除去する。これにより、構造体210は、絶縁性部材220から第1端子P1、第2端子P2の上面が露出した状態になる。つまり、構造体210は、既述の図5と同じ状態になる。この状態から、さらに、例えば、剥離剤を用いて絶縁性部材220を剥離する。これにより、構造体210は、図2に示した状態に戻る。なお、半導体部10の小型化するために、さらに、構造体210から第1端子P1および第2端子P2を除去してもよい。
【0052】
次に、図1に示すように、半導体部を除去する(ST107)。より詳細には、電気的特性が基準を満たさないと評価された半導体部101を除去する。つまり、上記ステップST114の処理において、電気的特性の半導体部101の個別評価により、評価NGとなった半導体部101を除去する。半導体部101を除去する工程により、後述する実装基板に実装する工程において、実装する工程で用いる複数の半導体部101から評価NGの半導体部101を除去する。半導体部を除去する工程において、まず、支持基板に構造体210の上面側を接合した後、基板102を除去する工程を行う。基板102の除去は、例えば、レーザリフトオフ法により行う。次に、基板102を除去することで露出された第1半導体層11を研磨し、それぞれが離隔した複数の半導体部101に分離する工程を行う。第1半導体層11の研磨は、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)法により行う。その後、支持基板上に位置する複数の半導体部101を別の支持基板に転写する工程を行う。転写された複数の半導体部101は、後述する実装基板に実装する工程において、実装基板に実装される半導体部101である。転写する工程において、評価OKの半導体部101のみを転写し、評価NGの半導体部101は転写しないようにする。これにより、実装する工程で用いる複数の半導体部101はOKの半導体部101のみで構成される。また、評価OKの半導体部101と、評価NGの半導体部101とを含む複数の半導体部101を一括して転写した後、転写された複数の半導体部101のうち評価NGの半導体部101を除去し、除去した位置に評価OKの半導体部101を配置し置き換えてもよい。これにより、実装する工程で用いる複数の半導体部101は評価OKの半導体部101のみで構成される。
【0053】
次に、実装基板に実装する(ST108)。例えば、導電性の配線が配置された実装基板に、複数の半導体部101の第1端子P1および第2端子P2のそれぞれが配線に接続されるように実装する。その後、複数の半導体部101から支持基板を剥離する。このようにして、実装基板と、実装基板に実装された複数の半導体部101とを有する発光装置が完成する。なお、複数の半導体部101を実装基板に実装した後、半導体部101間に光反射性を有する樹脂を充填してよい。また複数の半導体部101を覆うように蛍光体を含む波長変換部材を配置してもよい。
【0054】
半導体部101の除去は、実装基板に実装する工程の後で行ってもよい。まず、電気的特性が基準を満たさないと評価された半導体部101の位置を記憶する。次に、プローブ装置に接続された記憶装置に評価NGとなった半導体部101の位置情報を記憶する。複数の半導体部101を実装基板に実装した後、記憶装置に記憶した位置情報に基づいて、評価NGの半導体部101を除去する。その後、半導体部101を除去した位置に、評価OKの半導体部101を配置する。このように、評価NGの半導体部101を評価OKの半導体部101に交換して、発光装置を完成させてもよい。
【0055】
この実施形態の発光装置の製造方法によると、配線250aの面積が第1端子P1および第2端子P2の面積よりも大きく、治具を接触させやすいため、半導体部10の電気的特性の評価を容易に行うことができる。また、半導体部101の電気的特性を行うときに、まず、複数のグループGに含まれる4つの半導体部101の電気的特性を評価する。その後、評価NGと評価されたグループGに含まれる半導体部101、およびグループGに含まれない半導体部101を個別に評価する。このため、複数の半導体部101の電気的特性を効率よく評価することができる。したがって、発光装置に含まれる半導体部101の電気的特性の評価を容易に行うことができる。
【0056】
以上、本発明に係る発光装置の製造方法について、発明を実施するための形態によって具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変などしたものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【0057】
実施形態は、以下の態様を含む。
【0058】
(付記1)
基板と、前記基板上に配列された複数の半導体部であって、それぞれが、第1導電型の第1半導体層と、第2導電型の第2半導体層と、前記第1半導体層と電気的に接続された第1端子と、前記第2半導体層と電気的に接続された第2端子と、を含む複数の半導体部と、を含む構造体を準備する工程と、
前記複数の半導体部を被覆し、前記第1端子および前記第2端子を露出させる絶縁性部材を形成する工程と、
前記半導体部の上方に位置し、前記配列方向において、隣り合う2つの前記半導体部の前記第1端子と前記第2端子とをそれぞれ接続し、複数の前記半導体部を直列に接続する配線を形成する工程であって、上面視において、1つの前記配線の面積は、1つの前記第1端子の面積および1つの前記第2端子の面積のそれぞれよりも大きい、配線を形成する工程と、
前記配線に治具を接触させることで、前記複数の配線により接続される複数の前記半導体部の電気的特性を評価する工程と、
前記絶縁性部材および前記複数の配線を除去する工程と、
を備える、発光装置の製造方法。
【0059】
(付記2)
前記評価する工程において、前記直列に接続された前記複数の半導体部の電気的特性が基準を満たさない場合、前記複数の配線のうち隣り合う2つの配線に治具を接触させることで、前記直列に接続された前記複数の半導体部のそれぞれについて個別に電気的特性を評価する、付記1に記載の発光装置の製造方法。
【0060】
(付記3)
前記絶縁性部材および前記配線を除去する工程の後、前記個別に電気的特性を評価する工程において、電気的特性が前記基準を満たさないと評価された前記半導体部を前記基板から除去し、前記半導体部が除去された領域に電気的特性が前記基準を満たす半導体部を配置する工程を
さらに備える、付記2に記載の発光装置の製造方法。
【0061】
(付記4)
上面視において、前記半導体部の形状は矩形状であり、
上面視における前記半導体部の面積は、100μm以上2500μm以下である、付記1~3のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
【0062】
(付記5)
前記複数の前記半導体部は、前記基板上に行列状に配置される、付記1~4のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
【符号の説明】
【0063】
10…半導体構造体、10d…評価OKの半導体部、101…半導体部、102…基板、210…構造体、220…絶縁性部材、230…レジスト、240…シード層、250…導電層、250a…配線、G,G1~G5…グループ、g11,g22,g31,g42,g43,g53…評価NGの半導体部、PB…プローブ装置、PB1,PB2…プローブ針
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