(57)【要約】      （修正有）【課題】ボンド層や、導電性ポリマーで形成された電極が紫外光によって劣化しない発光デバイスが形成されたウエーハの加工方法及び発光デバイスを提供する。【解決手段】発光層が発する紫外光を遮蔽する紫外光遮蔽層１６をＮ型半導体層１４ａ、Ｐ型半導体層１４ｄに敷設する紫外光遮蔽層敷設工程と、紫外光遮蔽層の上部に第１の電極１４ｂ及び第２の電極１４ｅが埋設するようにボンド層１８を敷設するボンド層敷設工程と、バイトによってウエーハの表面を施削して第１の電極及び第２の電極の先端部をボンド層から露出させる施削工程と、分割予定ラインに沿ってウエーハを個々の発光デバイスに分割する分割工程と、から少なくとも構成されるウエーハの加工方法。【選択図】図５
2018018913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エピタキシー基板の表面に、Ｎ型半導体層及び突出した第１の電極と、該Ｎ型半導体層上に形成された発光層と、該発光層上に形成されたＰ型半導体層及び突出した第２の電極と、からなる複数の発光デバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハの加工方法であって、
該発光層が発する紫外光を遮蔽する紫外光遮蔽層をＮ型半導体層、Ｐ型半導体層に敷設する紫外光遮蔽層敷設工程と、
該紫外光遮蔽層の上部に第１の電極及び第２の電極が埋設するようにボンド層を敷設するボンド層敷設工程と、
ウエーハの裏面をチャックテーブルに保持しバイトによってウエーハの表面を施削して該第１の電極及び第２の電極の先端部を該ボンド層から露出させる施削工程と、
分割予定ラインに沿って該ウエーハを個々の発光デバイスに分割する分割工程と、
から少なくとも構成されるウエーハの加工方法。
【請求項２】
発光デバイスであって、
エピタキシー基板の表面に、Ｎ型半導体層及び突出した第１の電極と、該Ｎ型半導体層上に形成された発光層と、該発光層上に形成されたＰ型半導体層及び突出した第２の電極とを備え、
該発光層が発する紫外光を遮蔽する紫外光遮蔽層が該第１の電極及び該第２の電極が埋設されないようにＮ型半導体層、Ｐ型半導体層に敷設され、
該紫外光遮蔽層の上部に第１の電極、第２の電極の先端部が露出するようにボンド層が敷設された発光デバイス。
【請求項３】
該紫外光遮蔽層は、シリコン系樹脂、脂環式エポキシ樹脂の少なくともいずれかが選択される請求項２に記載の発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハを加工する加工方法及び発光層を備えた発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の発光デバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハはダイシング装置、レーザー加工装置によって個々の発光デバイスに分割され、携帯電話、パソコン、照明機器等の電気機器に利用される。
【０００３】
該ウエーハは、サファイアー、ＳｉＣ等のエピタキシー基板の表面にＮ型半導体層及び突出した第１の電極と、該Ｎ型半導体層上に形成された発光層と、該発光層上に形成されたＰ型半導体層及び突出した第２の電極とからなる複数の発光デバイスが分割予定ラインによって区画され構成される（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
また、特許文献１に記載された構成によれば、発光デバイスが配線基板に安定して固定されるように、アンダーフィルと称するエポキシ樹脂等で形成されたボンド層が第１の電極、第２の電極の先端部を露出した状態で敷設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１０１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ウエーハに形成されている発光デバイスの発光層が発する紫外光の影響によって、ボンド層（アンダーフィル）が徐々に劣化し、該発光デバイスの配設場所に長期間安定して固定することが困難である、という問題がある。
【０００７】
また、第１の電極及び第２の電極の電極が導電性ポリマーで構成されている場合は、発光層が発する紫外光によって該電極が劣化し、導電性が悪化するという問題も生じる。
【０００８】
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、ボンド層や、導電性ポリマーで形成された電極が紫外光によって劣化しない光デバイスが形成されたウエーハの加工方法及び発光デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、エピタキシー基板の表面に、ｎ型半導体層及び突出した第１の電極と、該Ｎ型半導体層上に形成された発光層と、該発光層上に形成されたＰ型半導体層及び突出した第２の電極と、からなる複数の発光デバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハの加工方法であって、該発光層が発する紫外光を遮蔽する紫外光遮蔽層をＮ型半導体層、Ｐ型半導体層に敷設する紫外光遮蔽層敷設工程と、該紫外光遮蔽層の上部に第１の電極及び第２の電極が埋設するようにボンド層を敷設するボンド層敷設工程と、ウエーハの裏面をチャックテーブルに保持しバイトによってウエーハの表面を施削して該第１の電極及び第２の電極の先端部を該ボンド層から露出させる施削工程と、分割予定ラインに沿って該ウエーハを個々の発光デバイスに分割する分割工程と、から少なくとも構成されるウエーハの加工方法が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、発光デバイスであって、エピタキシー基板の表面に、Ｎ型半導体層及び突出した第１の電極と、該Ｎ型半導体層上に形成された発光層と、該発光層上に形成されたＰ型半導体層及び突出した第２の電極とを備え、該発光層が発する紫外光を遮蔽する紫外光遮蔽層が該第１の電極及び該第２の電極が埋設されないようにＮ型半導体層、Ｐ型半導体層に敷設され、該紫外光遮蔽層の上部に第１の電極、第２の電極の先端部が露出するようにボンド層が敷設された発光デバイスが提供される。さらに、該紫外光遮蔽層は、シリコン系樹脂、脂環式エポキシ樹脂の少なくともいずれかが選択されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のウエーハの加工方法は、エピタキシー基板の表面に、Ｎ型半導体層及び突出した第１の電極と、該Ｎ型半導体層上に形成された発光層と、該発光層上に形成されたＰ型半導体層及び突出した第２の電極と、からなる複数の発光デバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハの加工方法であって、該発光層が発する紫外光を遮蔽する紫外光遮蔽層をＮ型半導体層、Ｐ型半導体層上に敷設する紫外光遮蔽層敷設工程と、該紫外光遮蔽層の上部に第１の電極及び第２の電極が埋設するようにボンド層を敷設するボンド層敷設工程と、ウエーハの裏面をチャックテーブルに保持しバイトによってウエーハの表面を施削して該第１の電極及び第２の電極の先端部を該ボンド層から露出させる施削工程と、分割予定ラインに沿って該ウエーハを個々の発光デバイスに分割する分割工程と、から少なくとも構成されることから、当該ウエーハの加工方法によって得られる発光デバイスは、発光層が発する紫外光を遮蔽する紫外光遮蔽層によってボンド層が保護され、安定した固定状態が維持される。また、該発光デバイスを構成する電極が導電性ポリマーで構成されている場合であっても、発光層が発する紫外光によって劣化することが抑制され、導電性の悪化を招くという問題が解消する。
【００１２】
さらに、本発明の発光デバイスは、エピタキシー基板の表面に、Ｎ型半導体層及び突出した第１の電極と、該Ｎ型半導体層上に形成された発光層と、該発光層上に形成されたＰ型半導体層及び突出した第２の電極とを備え、該発光層が発する紫外光を遮蔽する紫外光遮蔽層が該第１の電極及び該第２の電極が埋設されないようにＮ型半導体層、Ｐ型半導体層に敷設され、該紫外光遮蔽層の上部に第１の電極、第２の電極の先端部が露出するようにボンド層が敷設されることから、上記のウエーハの加工方法によって得られる発光デバイスと同様の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のウエーハの加工方法において被加工物となるウエーハ及びその一部を拡大して示す図面である。
【図２】本発明のウエーハの加工方法における紫外光敷設工程を説明するための説明図である。
【図３】本発明のウエーハ加工方法におけるボンド層敷設工程を説明するための説明図である。
【図４】本発明のウエーハ加工方法における旋削工程を説明するための説明図である。
【図５】本発明のウエーハ加工方法における分割工程を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に基づき構成されるウエーハの加工方法及び発光デバイスについて添付図面を参照して、詳細に説明する。
【００１５】
図１には、本発明のウエーハの加工方法によって加工されるウエーハ１０が示されている。ウエーハ１０の表面１０ａには、分割予定ライン１２によって区画され表面に形成された領域に複数の発光デバイス１４が形成されている。図中にその一部を拡大して模式的に示すように、ウエーハ１０を構成するサファイアーからなるエピタキシー基板１００上に、ＧａＮ（窒化ガリウム）からなるＮ型半導体層１４ａが形成され、Ｎ型半導体層１４ａの表面には、導電性ポリマーからなる第１の電極１４ｂが形成されている。また、該Ｎ型半導体層１４ａ上には、ＩｎＧａＮ（インジウム窒化ガリウム）からなる発光層１４ｃ、ＧａＮからなるＰ型半導体層１４ｄが順に形成され、該Ｐ型半導体層１４ｄの表面に導電性ポリマーからなる第２の電極１４ｅが形成されている。該エピタキシー基板１００は、発光層１４ｃで生じる光を透過するものであればサファイアーに限定されず、ＳｉＣ等、他のエピタキシー基板を採用することもできる。
【００１６】
上記したウエーハ１０を用意したならば、紫外光遮蔽層敷設工程を実施する。図２（ａ）には、紫外光遮蔽層敷設工程を実施する前のウエーハ１０の一部拡大断面図を示しており、各発光デバイス１４間には、ボンド層が形成されておらず間隙が形成されている。この発光デバイス１４間の間隙に対して紫外光を遮蔽する部材を流入させて硬化させることにより紫外光遮蔽層１６を形成する（図２（ｂ）を参照）。図に示すように、紫外光遮蔽層１６は、発光層１４ｃと、Ｎ型半導体層１４ａ及びＰ型半導体層１４ｄとを被覆し、紫外光遮蔽層１６上から第１の電極及び第２の電極が露出した状態となるように形成される。なお、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、紫外光遮蔽層１６によりＮ型半導体層１４ａ、Ｐ型半導体層１４ｄのいずれも完全に被覆するように紫外光遮蔽層１６を形成しているが、これに限定されず、Ｎ型半導体層１４ａ、及びＰ型半導体層１４ｄに渡って紫外光遮蔽層１６を形成することで少なくとも発光層１４ｃの側面側を覆うように形成すれば発光層１４ｃから漏れる紫外光を抑制することができる。しかし、Ｐ型半導体層１４ｄを通して漏れる紫外光が強い場合は、紫外光遮蔽層１６を、本実施形態のようにＰ型半導体層１４ｄまで完全に覆うように形成することが好ましい。なお、紫外光遮蔽層１６を形成する部材としては、例えば、シリコン系樹脂、あるいは脂環式エポキシ樹脂を選択することができるが、これに限定されるものではなく、紫外光を遮蔽する機能を奏する部材であればよい。
【００１７】
該紫外光遮蔽層敷設工程を実施したならば、図３に示すように紫外光遮蔽層１６の上部に第１の電極１４ｂ及び第２の電極１４ｅが埋設するようにボンド層１８を敷設するボンド層敷設工程を実施する。該ボンド層１８は、発光デバイス１４が個々に分割された後、発光デバイスが配設基板上に固定される際に安定的にその固定状態が維持されるように第１、第２の電極を支持するものであり、液状のエポキシ樹脂が塗布された後、硬化されることにより形成される。
【００１８】
ボンド層敷設工程が実施されると、図３に示すように、第１の電極１４ｂ、第２の電極１４ｅは、ボンド層に埋設された状態となる。ここから電極を露出させるべく、旋削工程を実施する。旋削工程は、例えば、図４に一部のみ示す旋削装置２により実施される。
【００１９】
旋削装置２には、ベース３上に配設され前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能なチャックテーブル７と、ベース３の後部側に配設された旋削ユニット４と、旋削ユニット４を上下方向（Ｚ軸方向）に上下動させる切込み送り手段５とが備えられている。切り込み送り手段５は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールねじ５０を回動させるモータ５２と、内部のナットがボールねじに螺合して底部がガイドレール５１に摺設する可動板５３とを備えている。切込み送り手段５は、モータ５２がボールねじ５０を回動させると、これに伴い可動板５３がガイドレール５１にガイドされてＺ軸方向に上下動する構成となっている。可動板５３には旋削ユニット４が取付けられており、可動板５３の上下動に伴い旋削ユニット４がＺ軸方向に切込み送りされる。
【００２０】
旋削ユニット４は、スピンドル４０と、スピンドル４０を回転させる駆動機構４１と、スピンドル４０の底面に着脱可能に装着された円柱状のバイトホイール４２と、バイトホイール４２の底面に着脱可能で、バイトホイール４２に対する突出量を調整可能に構成されたバイト４３とを備えている。バイト４３は、例えば、ダイヤモンドの粉末と金属バインダー等を高温高圧合成法で焼き固めた焼結体ダイヤモンドから構成される切り刃チップを備えるタイプを採用することができる。旋削装置２は概略以上のように構成されており、ボンド層が敷設されたウエーハ１０に対する旋削工程について、図４を参照しながら説明する。
【００２１】
旋削装置２の図示しない位置合わせ機構により所定の位置決めをされたウエーハ１０は、位置合わせ機構近傍の搬入位置に移動させられたチャックテーブル７上に、図示しない搬入手段により運ばれて、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側を下にして載置される。そして、ウエーハ１０はチャックテーブル７に接続された図示しない吸引手段の作用により吸引保持される。
【００２２】
ウエーハ１０がチャックテーブル７に吸引保持されたら、切込み送り手段５を作動して、旋削ユニット４のバイト４３の先端の切り刃チップの下端位置を、チャックテーブル７上のウエーハ１０の表面を形成するボンド層１８の高さ位置にセットする。その状態で駆動機構４１を作動させてスピンドル４０を回転させ、バイト４３を保持したバイトホイール４２が回転させられる。
【００２３】
次いで、搬入位置にあるチャックテーブル７をＹ軸方向にある旋削ユニット４に向けて移動させると共に、切込み送り手段５を作動させて、ボンド層１８に対して予め設定された切込み送り量だけＺ軸方向にバイト４３を切り込ませ旋削する。旋削は図４の一部拡大断面図により示すように、第１の電極１４ｂ、第２の電極１４ｅが露出する高さ位置まで実施されて旋削工程が完了する。なお、スピンドルの回転数は、１５００ｒｐｍから２５００ｒｐｍの範囲で任意に選択され、チャックテーブル７のＹ軸方向の送り速度は３ｍｍ／秒から１０ｍｍ／秒の範囲で選択することができる。また、本実施形態では、１回の旋削工程によりウエーハ１０のボンド層を旋削するが、これを、バイト４３の種類、旋削条件等を変更することにより、粗旋削、仕上げ旋削に分けて実施するようにしてもよい。
【００２４】
旋削工程が実施されたならば、ウエーハ１０を個々の発光デバイス１４に分割する分割工程を実行する。分割工程は、例えば、図５に示すダイシング装置２０（全体図は省略する。）により実施することができ、該ダイシング装置２０には、図示しない回転スピンドルによって高速回転させられる切削ブレード２２が備えられている。先ず、第１の電極１４ｂ、第２の電極１４ｅが表面１０ａ側で露出したウエーハ１０の裏面１０ｂに合成樹脂（例えば、塩化ビニール（ＰＶＣ））からなるダイシングテープＴの表面を貼着すると共に、ダイシングテープＴの外周部を環状のフレームＦによって支持する。そして、ダイシング装置２０の保持手段（図示は省略）上にウエーハ１０の表面１０ａを上にして載置し、図示しない吸引手段を作動させて吸引保持すると共に、フレームＦを図示しない固定手段により固定する。
【００２５】
作業者が、ダイシング装置２０の切削ブレード２２の位置とウエーハ１０の分割予定ライン１２との位置合わせを行うアライメントを実施したならば、該分割予定ライン１２の一端部に切削ブレード２２を位置付け、回転スピンドルを駆動して切削ブレード２２を回転させ、保持手段を矢印Ｘで示す方向で相対的に移動させて分割予定ライン１２に沿って切削する。これにより、図５に一部拡大断面図として示すように、ウエーハ１０の分割予定ライン１２に沿ってデバイス１４が個々に分割されるように、ダイシングテープＴに達する分離溝１１０を形成する。切削ブレード２２が分割予定ライン１２の他端部に達したならば、保持手段を適宜移動、回転させて、切削位置を未加工の分割予定ライン１２位置になるように調整し、すべての分割予定ライン１２に対して同様の切削加工を施すことにより分離溝１１０を形成する。これにより、ウエーハ１０が個々の発光デバイス１４に分割され、分割工程が完了する。
【００２６】
上述した実施形態で例示される本発明のウエーハ加工方法を実行することで、エピタキシー基板１００の表面１０ａに、Ｎ型半導体層１４ａ及び突出した第１の電極１４ｂと、該Ｎ型半導体層１４ａ上に形成された発光層１４ｃと、該発光層１４ｃ上に形成されたＰ型半導体層１４ｄ及び突出した第２の電極１４ｅとを備え、該発光層１４ｃが発する紫外光を遮蔽する紫外光遮蔽層１６が該第１の電極１４ｂ及び該第２の電極１４ｅが埋設されないようにＮ型半導体層１４ａ、Ｐ型半導体層１４ｄに敷設され、該紫外光遮蔽層１６の上部に第１の電極１４ｂ、第２の電極１４ｅの先端部が露出するようにボンド層１８が敷設された発光デバイスを得ることができる。
【００２７】
なお、上述した分割工程では、ダイシング装置２０を用いてウエーハ１０を個々のデバイス１４に分割したが、本発明はこれに限定されず、例えばレーザー加工装置を用いて分割予定ライン１２に沿ってパルスレーザー光線を照射することにより分割することも可能であり、実施形態で示した分割方法に限定されない。
【符号の説明】
【００２８】
２：旋削装置
４：旋削ユニット
４２：バイトホイール
４３：バイト
５：切込み送り手段
７：チャックテーブル
１０：ウエーハ
１４：発光デバイス
１４ａ：Ｎ型半導体層
１４ｂ：第１の電極
１４ｃ：発光層
１４ｄ：Ｐ型半導体層
１４ｅ：第２の電極
１６：紫外光遮蔽層
１８：ボンド層
１００：エピタキシー基板
１１０：分離溝
【図１】
2018018913.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018018913.tif 000005
【図４】
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【図５】
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