(57)【要約】【課題】ＬＥＤウエハの損傷を防いで歩留まりよくＬＥＤを製造することができる、簡便かつ環境負荷の少ないＬＥＤの製造方法を提供すること。【解決手段】本発明のＬＥＤの製造方法は、発光素子および基板を備えるＬＥＤウエハの該基板を研磨するバックグラインド工程を含み、該バックグラインド工程において、両面粘着シートを介して、該ＬＥＤウエハをテーブルに固定した後、該基板を研磨することを含む。好ましい実施形態においては、上記両面粘着シートが、少なくとも片面に熱剥離粘着剤層を有する。【選択図】図１
2014011242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子および基板を備えるＬＥＤウエハの該基板を研磨するバックグラインド工程を含み、
該バックグラインド工程において、両面粘着シートを介して、該ＬＥＤウエハをテーブルに固定した後、該基板を研磨することを含む、
ＬＥＤの製造方法。
【請求項２】
前記両面粘着シートが、少なくとも片面に熱剥離粘着剤層を有する、請求項１に記載のＬＥＤの製造方法。
【請求項３】
前記両面粘着シートが、基体と該基体の片面に形成された熱剥離粘着剤層とを有し、
該熱剥離粘着剤層を前記ＬＥＤウエハに貼着して、前記ＬＥＤウエハを前記テーブルに固定する、
請求項２に記載のＬＥＤの製造方法。
【請求項４】
前記両面粘着シートが、基体と該基体の片面に形成された熱剥離粘着剤層とを有し、
該熱剥離粘着剤層を前記テーブルに貼着して、前記ＬＥＤウエハを前記テーブルに固定する、
請求項２に記載のＬＥＤの製造方法。
【請求項５】
前記両面粘着シートが、基体と該基体の両面に形成された熱剥離粘着剤層とを有する、請求項２に記載のＬＥＤの製造方法。
【請求項６】
前記両面粘着シートと前記ＬＥＤウエハとの間に、別の粘着シートをさらに配置して、該ＬＥＤウエハをテーブルに固定する、請求項３または５に記載のＬＥＤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤの製造においては、基板上に、発光素子を積層してＬＥＤウエハを形成した後、該基板の発光素子とは反対側の面を研磨（バックグラインド）し、基板を薄肉化している（例えば、特許文献１、２）。通常、この研磨は、発光素子側の面を粘着性のワックスを介してテーブルに固定して行われる。研磨後のＬＥＤウエハは、例えば、ワックスを加熱してＬＥＤウエハを剥離する工程、ＬＥＤウエハに付着したワックスを洗浄する工程、ＬＥＤウエハを素子小片に切断分離（ダイシング）する工程、基板の発光素子とは反対側の面に反射層を形成する工程に供される。
【０００３】
上記バックグラインド工程は、ＬＥＤウエハを非常に薄くする工程であるため、研磨時に、ＬＥＤウエハに割れ等の損傷が生じやすいという問題がある。また、上記ワックスの塗工および洗浄に工数を要するという問題、およびワックスの洗浄に溶剤を使用することから環境負荷が大きいという問題がある。さらに、洗浄液によりＬＥＤに悪影響がおよぶという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５０６７５号公報
【特許文献２】特開２００２−３１９７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ＬＥＤウエハの損傷を防いで歩留まりよくＬＥＤを製造することができる、簡便かつ環境負荷の少ないＬＥＤの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のＬＥＤの製造方法は、発光素子および基板を備えるＬＥＤウエハの該基板を研磨するバックグラインド工程を含み、該バックグラインド工程において、両面粘着シートを介して、該ＬＥＤウエハをテーブルに固定した後、該基板を研磨することを含む。
好ましい実施形態においては、上記両面粘着シートが、少なくとも片面に熱剥離粘着剤層を有する。
好ましい実施形態においては、上記両面粘着シートが、基体と該基体の片面に形成された熱剥離粘着剤層とを有し、該熱剥離粘着剤層を上記ＬＥＤウエハに貼着して、上記ＬＥＤウエハを上記テーブルに固定する。
好ましい実施形態においては、上記両面粘着シートが、基体と該基体の片面に形成された熱剥離粘着剤層とを有し、該熱剥離粘着剤層を上記テーブルに貼着して、上記ＬＥＤウエハを上記テーブルに固定する。
好ましい実施形態においては、上記両面粘着シートが、基体と該基体の両面に形成された熱剥離粘着剤層とを有する。
好ましい実施形態においては、上記両面粘着シートと上記ＬＥＤウエハとの間に、別の粘着シートをさらに配置して、該ＬＥＤウエハをテーブルに固定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、バックグラインド工程において、ＬＥＤウエハを両面粘着シートを介してテーブルに固定した後に、ＬＥＤウエハを研磨することにより、ＬＥＤウエハの損傷を防いで歩留まりよくＬＥＤを製造することができる。また、本発明によれば、ＬＥＤウエハの固定にワックスを必要としないので、ワックスの塗工および洗浄を必要とせず、簡便にＬＥＤを製造することができる。また、溶剤等の洗浄液の使用を回避できるので、環境負荷が少なく簡便にＬＥＤを製造することができる。さらに、洗浄液によるＬＥＤに対する悪影響を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）から（ｄ）は、本発明の１つの実施形態によるＬＥＤの製造方法におけるバックグラインド工程を説明する概略図である。
【図２】本発明の１つの実施形態によるＬＥＤの製造方法に供されるＬＥＤウエハの概略断面図である。
【図３】（ａ）から（ｃ）は、本発明の別の実施形態によるＬＥＤの製造方法におけるバックグラインド工程を説明する概略図である。
【図４】（ａ）から（ｃ）は、本発明のさらに別の実施形態によるＬＥＤの製造方法におけるバックグラインド工程を説明する概略図である。
【図５】（ａ）から（ｃ）は、本発明のさらに別の実施形態によるＬＥＤの製造方法におけるバックグラインド工程を説明する概略図である。
【図６】（ａ）から（ｃ）は、本発明のさらに別の実施形態によるＬＥＤの製造方法におけるバックグラインド工程を説明する概略図である。
【図７】（ａ）から（ｅ）は、本発明の１つの実施形態によるＬＥＤの製造方法におけるバックグラインド工程後の各工程を説明する概略図である。
【図８】（ａ）から（ｅ）は、本発明の別の実施形態によるＬＥＤの製造方法におけるバックグラインド工程後の各工程を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ．バックグラインド工程
本発明のＬＥＤの製造方法は、発光素子および基板を備えるＬＥＤウエハの該基板を研磨するバックグラインド工程を含む。
【００１０】
図１（ａ）から（ｄ）は、本発明の１つの実施形態によるＬＥＤの製造方法におけるバックグラインド工程を説明する概略図である。また、図２は、ＬＥＤウエハ１００の概略断面図である。ＬＥＤウエハ１００は、基板１１０と発光素子１２０とを備える。上記基板１１０は、任意の適切な材料により構成される。上記基板１１０を構成する材料としては、例えば、サファイア、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ等が挙げられる。これらの材料のように硬くて脆い材料で構成されるＬＥＤウエハ１００を用いる場合、ＬＥＤウエハ１００の破損を防止するという本発明の効果が顕著に得られる。発光素子１２０は、緩衝層１、ｎ型半導体層２、発光層３、ｐ型半導体層４、透明電極５および電極６、７を有する。発光層３は、例えば、窒化ガリウム系化合物（ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ）、リン化ガリウム系化合物（ＧａＰ、ＧａＡｓＰ）、ヒ素化ガリウム系化合物（ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）系化合物等を含む。なお、図示しないが、発光素子１２０は任意の適切なその他の部材を有し得る。
【００１１】
本発明のＬＥＤの製造方法においては、まず、図１（ａ）に示すように、両面粘着シート２００を介して、該ＬＥＤウエハ１００をテーブル３００に固定する。このとき、ＬＥＤウエハ１００は、基板１１０が外側（上側）となるように固定される。次いで、図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤウエハ１００の基板１１０を研磨する。このように研磨することにより、基板１１０を所望の厚さにまで薄肉化することができる。研磨後の基板１１０の厚みは、１０μｍ〜５００μｍであり、より好ましくは５０μｍ〜３００μｍであり、最も好ましくは８０μｍ〜１５０μｍある。また、用いられるＬＥＤウエハ１００の径は、好ましくは２インチ以上、より好ましくは３インチ以上、最も好ましくは４インチ以上である。ＬＥＤウエハ１００の径の上限は特に制限されないが、実用的には例えば１２インチ程度である。本発明のＬＥＤの製造方法においては、両面粘着シート２００は、ＬＥＤウエハ１００を保護するという機能も有するため、研磨時にＬＥＤウエハ１００が破損することを防止することができる。また、このようにＬＥＤウエハ１００の破損を防止することができるので、従来よりも大型（例えば、４インチ以上）のＬＥＤウエハを扱うことができ、歩留まりよくＬＥＤを製造することができる。次いで、図１（ｃ）または図１（ｄ）に示すように、ＬＥＤウエハ１００をテーブル３００から剥離する。このとき、両面粘着シート２００をテーブル３００に残してＬＥＤウエハ１００のみをテーブル３００から剥離してもよく（図１（ｃ））、両面粘着シート付きＬＥＤウエハをテーブル３００から剥離してもよい（図１（ｄ））。好ましくは、図１（ｄ）に示すように、両面粘着シート付きＬＥＤウエハをテーブル３００から剥離する。このようにすれば、テーブル３００から剥離する際にＬＥＤウエハ１００が破損することを防止し得る。
【００１２】
上記両面粘着シート２００としては、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切な両面粘着シートが用いられ得る。１つの実施形態においては、図１に示すように、基体２２０と該基体２２０の両面に粘着剤層２１０を有する両面粘着シート２００が用いられる。上記基体を構成する材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、フッ素系樹脂等が挙げられる。上記基体の形態としては、例えば、フィルム、織布、不織布等が挙げられる。また、上記基体は紙または金属箔であってもよい。上記粘着剤層を構成する材料としては、ゴム系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。
【００１３】
別の実施形態においては、上記両面粘着シートとして、少なくとも片面に熱剥離粘着剤層を有する両面粘着シートが用いられる。以下、本明細書において、熱剥離粘着剤層を有する両面粘着シートを「熱剥離性両面粘着シート」ともいう。熱剥離性両面粘着シートは、加熱により、熱剥離粘着剤層面の粘着力が低下または消失して、剥離可能となる。熱剥離性両面粘着シートを用いれば、研磨時にはＬＥＤウエハが十分に固定され、研磨後にはＬＥＤウエハを容易に剥離することができる。その結果、ＬＥＤウエハの損傷をより顕著に防止することができる。また、自動化された工程を容易に設計することができる。図３〜図５に示すように、上記熱剥離性両面粘着シート２００’、２００’’は、上記基体２２０と熱剥離粘着剤層２１１とを備える。熱剥離粘着剤層２１１は、例えば、接着剤または粘着剤と、発泡剤とを含む。熱剥離性両面粘着シート２００’は、加熱することにより、発泡剤が発泡または膨張して剥離する。接着剤（粘着剤）としては、任意の適切な接着剤（粘着剤）が用いられ得、例えば、アクリル系接着剤（粘着剤）、ゴム系接着剤（粘着剤）、スチレン−共役ジエンブロック共重合体系接着剤（粘着剤）等が挙げられる。発泡剤としては、任意の適切な発泡剤が用いられ得る。発泡剤としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、アジド類等の無機系発泡剤；塩フッ化アルカン、アゾ系化合物、ヒドラジン系化合物、セミカルバジド系化合物、トリアゾール系化合物、Ｎ−ニトロソ系化合物等の有機系発泡剤が挙げられる。このような熱剥離性両面粘着シートの詳細は、特開平５−０４３８５１号公報、特開平２−３０５８７８号公報および特開昭６３−３３４８７号公報に記載されており、これらの記載は本明細書に参考として援用される。
【００１４】
両面粘着シートとして熱剥離性両面粘着シートを用いる場合、熱剥離性両面粘着シートは、図３および図４に示すように基体２２０の片面に熱剥離粘着剤層２１１を有していてもよく、図５に示すように基体２２０の両面に熱剥離粘着剤層２１１を有していてもよい。
【００１５】
図３に示す実施形態においては、熱剥離性両面粘着シート２００’が基体２２０の片面に熱剥離粘着剤層２１１を有し、該熱剥離粘着剤層２１１をＬＥＤウエハ１００（実質的には発光素子１２０）に貼着して、ＬＥＤウエハ１００をテーブル３００に固定する。熱剥離性両面粘着シート２００’の熱剥離粘着剤層２１１とは反対側の面（すなわち、テーブル３００側の面）には、粘着剤層２１０が設けられ得、該粘着剤層２１０側をテーブル３００に貼着する（図３（ａ））。図３に示す実施形態においては、基板１１０を研磨し（図３（ｂ））、その後、加熱して、熱剥離粘着剤層面を起点にＬＥＤウエハ１００を熱剥離性両面粘着シート２００’から剥離する（図３（ｃ））。この実施形態においては、研磨時のＬＥＤウエハ１００の破損を防止することができ、さらに、１回の操作（加熱）で、ＬＥＤウエハ１００を剥離することができる。
【００１６】
図４に示す実施形態においては、熱剥離性両面粘着シート２００’が基体２２０の片面に熱剥離粘着剤層２１１を有し、該熱剥離粘着剤層２１１をテーブル３００に貼着して、ＬＥＤウエハ１００をテーブル３００に固定する。熱剥離性両面粘着シート２００’の熱剥離粘着剤層２１１とは反対側の面（すなわち、ＬＥＤウエハ１００側の面）には、粘着剤層２１０が設けられ得、該粘着剤層２１０側をＬＥＤウエハ１００に貼着する（図４（ａ））。図４に示す実施形態においては、基板１１０を研磨し（図４（ｂ））、その後、加熱して、熱剥離粘着剤層面を起点にＬＥＤウエハ１００と熱剥離性両面粘着シート２００’との積層体をテーブル３００から剥離する（図４（ｃ））。この実施形態においては、その後、熱剥離性両面粘着シート２００’をＬＥＤウエハ１００から剥離する。熱剥離性両面粘着シート２００’は、バックグラインド工程の直後に剥離してもよく、所定の後工程（例えば、反射層形成工程）を行った後に剥離してもよい。この実施形態においては、研磨時およびその後のハンドリング時のＬＥＤウエハ１００の破損を防止することができ、さらに、熱剥離性両面粘着シート２００’剥離後のＬＥＤウエハ１００への糊残りを防止することができる。
【００１７】
図５に示す実施形態においては、熱剥離性両面粘着シート２００’’が基体２２０の両面に熱剥離粘着剤層２１１を有する（図５（ａ））。図５に示す実施形態においては、基板１１０を研磨し（図５（ｂ））、その後、加熱して、熱剥離粘着剤層面を起点にＬＥＤウエハ１００および熱剥離性両面粘着シート２００’’のそれぞれを剥離する（図５（ｃ））。この実施形態においては、研磨時のＬＥＤウエハ１００の破損を防止することができ、かつ、１回の操作（加熱）で、ＬＥＤウエハ１００を剥離することができる。さらに、ＬＥＤウエハ１００の剥離と同時に、熱剥離性両面粘着シート２００’’をテーブル３００から剥離することができる。この実施形態によれば、複数のＬＥＤウエハを順にバックグラインド工程に供する際に、連続的に効率よく加工を行うことができる。
【００１８】
さらに別の実施形態においては、図６（ａ）に示すように、熱剥離性両面粘着シート２００’とＬＥＤウエハ１００との間に、別の粘着シート４００をさらに配置して、ＬＥＤウエハ１００をテーブル３００に固定する。より詳細には、別の粘着シート４００は、熱剥離性両面粘着シート２００’の熱剥離粘着剤層２１１とＬＥＤウエハ１００の発光素子１２０との間に配置され得る。この実施形態においては、基板１１０を研磨し（図６（ｂ））、その後、加熱して、熱剥離粘着剤層面を起点にＬＥＤウエハ１００と別の粘着シート４００との積層体を熱剥離性両面粘着シート２００’から剥離する（図６（ｃ））。この実施形態においては、その後、別の粘着シート４００をＬＥＤウエハ１００から剥離する。別の粘着シート４００は、バックグラインド工程の直後に剥離してもよく、所定の後工程（例えば、反射層形成工程）を行った後に剥離してもよい。この実施形態においては、研磨時およびその後のハンドリング時のＬＥＤウエハ１００の破損を防止することができ、さらに、ＬＥＤウエハ１００への糊残りを防止することができる。
【００１９】
上記別の粘着シート４００としては、任意の適切な粘着シートが用いられ得る。別の粘着シート４００は、例えば、基体４２０と該基体４２０の片面に粘着剤層４１０を有する。基体４２０および粘着剤層４１０を構成する材料としては、上記で説明した両面粘着シート２００と同様の材料が用いられ得る。
【００２０】
なお、図６においては、基体２２０の片面に熱剥離粘着剤層２１１を有する熱剥離性両面粘着シート２００’を用いる実施形態を説明したが、基体２２０の両面に熱剥離粘着剤層２１１を有する熱剥離性両面粘着シート２００’’が用いられ得ることは言うまでもない。
【００２１】
上記のように、本発明のＬＥＤの製造方法においては、ＬＥＤウエハの固定に従来必要とされていたワックスを必要としない。したがって、本発明によれば、ワックスの塗工および洗浄を必要とせず、簡便にＬＥＤを製造することができる。また、溶剤等の洗浄液の使用を回避できるので、環境負荷が少なく簡便にＬＥＤを製造することができる。さらに、洗浄液によるＬＥＤに対する悪影響を防止することができる。
【００２２】
Ｂ.その他の工程（バックグラインド工程後の工程）
上記のようにして基板１１０が研磨されたバックグラインド工程後のＬＥＤウエハ１００は、例えば、ＬＥＤウエハ１００を素子小片に切断分離する工程（ダイシング工程）、基板の発光素子とは反対側の面に反射層を形成させる工程（反射層形成工程）等の後工程に供される。
【００２３】
図７（ａ）から（ｅ）は、本発明の１つの実施形態によるＬＥＤの製造方法における各工程を説明する概略図である。
【００２４】
この実施形態においては、図７（ａ）から（ｂ）に示すように、バックグラインド工程後のＬＥＤウエハ１００を、反射層形成工程に供する。具体的には、ＬＥＤウエハ１００の基板１１０側を上にして、ＬＥＤウエハ１００をテーブル３００に載置し（図７（ａ））、その後、基板１１０の外側に反射層５００を形成する（図７（ｂ））。反射層５００を形成することにより、発光素子１２０からの光取り出し量を増加させることができる。反射層５００を構成する材料は、発光素子１２０からの光を良好に反射し得る限りにおいて、任意の適切な材料が用いられ得る。反射層５００を構成する材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム等の金属が挙げられる。金属から構成される反射層５００は、例えば、蒸着法（例えば、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法））により形成させることができる。好ましくは、ＬＥＤウエハ１００の基板１１０の外側に、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２および／またはＭｇＦ２から構成される下地層を形成した後、蒸着法により金属から構成される反射層５００を形成させる。
【００２５】
反射層５００を形成した後、図７（ｃ）から（ｅ）に示すように、反射層５００を形成したＬＥＤウエハ１００をダイシング工程に供する。具体的には、ＬＥＤウエハ１００をダイシングテープ６００上に保持し（図７（ｃ））、その後、ＬＥＤウエハ１００（実質的には基板１１０）を厚み方向にハーフカットし（図７（ｄ））、その後、ダイシングテープ６００をエキスパンドして、該カット部をきっかけとして反射層５００を形成したＬＥＤウエハ１００を割断し、素子小片に分離されたＬＥＤ７００を得る（図７（ｅ））。
【００２６】
図７（ｄ）から（ｅ）においては、ＬＥＤウエハ１００をハーフカットして該カット部をきっかけとしてＬＥＤウエハ１００を割断する実施形態（スクライブダイシング）を説明した。ＬＥＤウエハを切断する方法としては、このスクライブダイシングの他、任意の適切な方法が採用され得る。他の方法としては、例えば、ＬＥＤウエハの厚み方向全部をカットしてエキスパンドにより素子小片に分離する方法、ＬＥＤウエハの厚み方向の中心部のみをレーザーカットして該カット部をきっかけとして割断する方法（ステルスダイシング）等が挙げられる。
【００２７】
図７においては、割断のためのカット部を形成する前に、反射層形成工程を行う実施形態を説明した。反射層形成工程は、このようにカット部を形成する前に行ってもよく、図８に示すようにカット部を形成した後に行ってもよい。図８の実施形態においては、バックグラインド工程後のＬＥＤウエハ１００をダイシングテープ６００上に保持し（図８（ａ））、ＬＥＤウエハ１００をハーフカットする（図８（ｂ））。次いで、このようにしてカット部が形成されたＬＥＤウエハ１００を反射層形成工程に供する。すなわち、ＬＥＤウエハ１００の発光素子１２０側を下にして、テーブル３００に載置してＬＥＤウエハ１０の基板１１０側に反射層５００を形成する（図８（ｃ））。次いで、カット部を形成した側を上にして、反射層５００を形成したＬＥＤウエハ１００を再度ダイシングテープ６００上に保持し（図８（ｄ））、該カット部をきっかけとしてＬＥＤウエハ１００を割断し、素子小片に分離されたＬＥＤ７００を得る（図８（ｅ））。
【００２８】
バックグラインド工程後のＬＥＤウエハが、両面粘着シートを備えている場合（例えば、図１（ｄ）、図４（ｃ））、後工程において、該両面粘着シートは任意の適切なタイミングで剥離される。例えば、両面粘着シート付きＬＥＤウエハをダイシングテープ上に保持した後に、両面粘着シートを剥離してから、図８（ａ）から（ｅ）の操作が行われ得る。
【符号の説明】
【００２９】
１００                  ＬＥＤウエハ
１１０                  基板
１２０                  発光素子
２００                  両面粘着シート
２００’                熱剥離性両面粘着シート
２１０                  粘着剤層
２１１                  熱剥離粘着剤層
２２０                  基体
４００                  別の粘着シート
５００                  反射層
７００                  ＬＥＤ
【図１】
2014011242.tif 000003
【図２】
2014011242.tif 000004
【図３】
2014011242.tif 000005
【図４】
2014011242.tif 000006
【図５】
2014011242.tif 000007
【図６】
2014011242.tif 000008
【図７】
2014011242.tif 000009
【図８】
2014011242.tif 000010