(57)【要約】【課題】ウエハの割断を利用した製造方法における歩留まりを向上させる。【解決手段】発光素子の製造方法は、第１および第２の主面を有する基板１１０と、第１の主面１１０ａ上に設けられた誘電体多層膜１２０と、第２の主面１１０ｂ上に設けられた半導体構造１３０とを含むウエハ１００Ｗを準備する工程（Ａ）と、誘電体多層膜を介して基板の内部にレーザ光を集光させて、基板の内部に改質領域１１０ｓを形成し、改質領域から誘電体多層膜にかけて亀裂を生じさせる工程（Ｂ）と、工程（Ｂ）の後に、誘電体多層膜のうち、亀裂を含む領域を除去する工程（Ｃ）と、亀裂が生じた部位においてウエハを割断することによって、複数の発光素子を得る工程（Ｄ）とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の主面を有する基板と、前記第１の主面上に設けられた誘電体多層膜と、前記第２の主面上に設けられた半導体構造とを含むウエハを準備する工程（Ａ）と、
前記誘電体多層膜を介して前記基板の内部にレーザ光を集光させて、前記基板の内部に改質領域を形成し、前記改質領域から前記誘電体多層膜にかけて亀裂を生じさせる工程（Ｂ）と、
前記工程（Ｂ）の後に、前記誘電体多層膜のうち、前記亀裂を含む領域を除去する工程（Ｃ）と、
前記亀裂が生じた部位において前記ウエハを割断することによって、複数の発光素子を得る工程（Ｄ）と
を含む、発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記基板は、サファイアからなり、かつ、前記第２の主面がｃ面であり、
前記工程（Ｂ）は、
前記基板のａ軸に平行な第１方向にレーザ光を走査することによって前記第１方向に沿って前記改質領域を複数形成する工程（Ｂ1）と、
前記基板のｍ軸に平行な第２方向にレーザ光を走査することによって前記第２方向に沿って前記改質領域を複数形成する工程（Ｂ２）と
を含む、請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記工程（Ｃ）において、レーザ光の照射により、前記誘電体多層膜のうち、前記亀裂を含む前記領域を除去する、請求項２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記工程（Ｃ）は、
前記誘電体多層膜のうち、前記第１方向に沿って並ぶ複数の前記改質領域から前記第２方向に所定量シフトした部分を除去する工程（Ｃ1）と、
前記誘電体多層膜のうち、前記第２方向に沿って並ぶ複数の前記改質領域の直上の領域を除去する工程（Ｃ２）と
を含む、請求項２または３に記載の発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記工程（Ｃ）において除去される前記誘電体多層膜の幅は、８μｍ以上１０μｍ以下である、請求項３または４に記載の発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記誘電体多層膜は、ＳｉＯ2膜、ＴｉＯ2膜およびＮｂ2Ｏ5膜からなる群から選択された２種以上を含む、請求項１から５のいずれかに記載の発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）に代表される半導体発光素子が広く利用されている。発光ダイオードの製造には、一般に、次のような手法が採用されている。まず、基板上に半導体層を成長させ、半導体層のパターニング、電極の形成等を実行して基板の主面上に半導体構造を形成する。以下、本明細書では、簡単のために、半導体構造が基板の主面上に形成された構造体を「ウエハ」と呼ぶことがある。半導体構造を有するウエハを分割することによって、それぞれが発光構造部を有する複数のチップが得られる。
【０００３】
下記の特許文献１〜３は、半導体層を成長させる基板としてサファイア基板を用いた、半導体発光素子の製造方法を開示している。特許文献１〜３に記載の技術では、半導体層を成長させる基板としてサファイア基板を用い、基板内部にレーザ光を集光させることによって基板内部に改質領域を形成した後、例えば、ウエハを支持するテープをウエハの径方向に拡張することによってウエハを割断している。基板内部に改質領域を形成すると、改質領域を起点として基板内部に亀裂が生じることが知られており、ウエハの割断は、このような亀裂を利用することによって達成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０９００２４号
【特許文献２】特開２０１４−１０７４８５号公報
【特許文献３】特開２０１３−１６５１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ウエハの割断を利用した製造方法における歩留まり向上の要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様における発光素子の製造方法は、第１および第２の主面を有する基板と、前記第１の主面上に設けられた誘電体多層膜と、前記第２の主面上に設けられた半導体構造とを含むウエハを準備する工程（Ａ）と、前記誘電体多層膜を介して前記基板の内部にレーザ光を集光させて、前記基板の内部に改質領域を形成し、前記改質領域から前記誘電体多層膜にかけて亀裂を生じさせる工程（Ｂ）と、前記工程（Ｂ）の後に、前記誘電体多層膜のうち、前記亀裂を含む領域を除去する工程（Ｃ）と、前記亀裂が生じた部位において前記ウエハを割断することによって、複数の発光素子を得る工程（Ｄ）とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、発光素子の製造における歩留まりを向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態による発光素子の例示的な製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】図２は、割断前のウエハ１００Ｗの一部の模式的な断面図である。
【図３】図３は、誘電体多層膜１２０側からウエハ１００Ｗを基板１１０の第１の主面１１０ａに垂直に見た平面図である。
【図４】図４は、ウエハ１００Ｗにレーザ光が照射されている状態を示す模式的な断面図である。
【図５】図５は、改質領域１１０ｓの形成によって亀裂Ｆｒａが生じた状態を示す模式的な断面図である。
【図６】図６は、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａに形成された亀裂の一例を示す平面図である。
【図７】図７は、基板１１０の第１の主面１１０ａに垂直な方向から撮影した、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａの写真を示す図であり、誘電体多層膜１２０のうち、亀裂を含む領域を除去した後の一例を示す平面図である。
【図８】図８は、誘電体多層膜１２０の部分的な除去にレーザ光の照射を適用した例を示す模式的な断面図である。
【図９】図９は、誘電体多層膜１２０の部分的な除去の工程で形成される溝部１２０ｇと、改質領域１１０ｓの形成の工程におけるレーザ光の走査のラインとの関係の一例を説明するための部分拡大図である。
【図１０】図１０は、ウエハ１００Ｗが割断された状態を示す模式的な断面図である。
【図１１】図１１は、改質領域１１０ｓの形成後の基板１１０の、ｍ軸に垂直な断面の画像を示す図である。
【図１２】図１２は、改質領域１１０ｓの形成後の基板１１０の、ａ軸に垂直な断面の画像を示す図である。
【図１３】図１３は、誘電体多層膜１２０の部分的な除去の工程におけるレーザ光の走査のラインと、改質領域１１０ｓの形成の工程におけるレーザ光の走査のラインとの関係の他の一例を示すための平面図である。
【図１４】図１４は、基板の内部に改質領域を形成する前に、レーザ光の照射によって第１方向および第２方向に沿って誘電体多層膜を部分的に除去したウエハの誘電体多層膜の表面を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４に示す、誘電体多層膜の部分的な除去後のウエハに対して改質領域の形成のためにレーザ光を照射した後の誘電体多層膜の表面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（本発明者らの知見）
本発明の実施形態の説明に先立ち、まず、本発明者らが見出した課題を説明する。
【００１０】
発光素子の製造に、基板の、半導体層が設けられている面とは反対側の面に反射膜が設けられたウエハを用いることがある。反射膜は、例えば誘電体多層膜を含む。ウエハに誘電体多層膜を設けることにより、割断によって得られる発光素子において、基板の半導体層が設けられている面とは反対側の面に向かう光を誘電体多層膜によって反射させることができ、光の取出し効率向上の効果が得られる。
【００１１】
レーザ光の照射により形成した改質領域を利用したウエハの割断においては、発光に関わる半導体層等がレーザ光の照射によって損傷を受けないように、ウエハに対して、基板の、半導体層が設けられている面とは反対側からレーザ光を照射したいという要求が存在する。本発明者らは、基板の、半導体層が設けられている面とは反対側の主面上に誘電体多層膜が設けられたウエハに対する、誘電体多層膜を介したレーザ光の照射によって基板内部に改質領域を形成可能であり、ウエハを割断可能であることを見出した。
【００１２】
しかしながら、本発明者らの検討によると、単純に、誘電体多層膜を介してレーザ光を照射して基板内に改質領域を形成しウエハを割断すると、誘電体多層膜のうち、分割された個片（以下、「ダイ」と呼ぶことがある。）の周縁に位置する部分に欠けが生じやすく、歩留まりが低下するおそれがある。ダイの周縁部における誘電体多層膜の欠けは、基板と誘電体多層膜との間の結晶構造の違いに起因して、基板内部において亀裂が伸展する方向と、基板から誘電体多層膜に達した亀裂が誘電体多層膜内部において伸展する方向とが一致していないためであると推測される。このような亀裂が形成された状態でウエハを割断すると、誘電体多層膜が意図しない方向に割断され、ダイの周縁部において誘電体多層膜が欠ける場合がある。ダイの周縁部に生じた誘電体多層膜の欠けは、発光素子の光取り出し効率低下の原因となる可能性がある。また、歩留りを低下させる要因となる。
【００１３】
本発明者らは、新規に見出された上述の課題に鑑み、さらに検討を行い、本発明を完成させた。
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態は、例示であり、本発明による発光素子の製造方法は、以下の実施形態に限られない。例えば、以下の実施形態で示される数値、形状、材料、ステップ、ステップの順序などは、あくまでも一例であり、技術的に矛盾が生じない限りにおいて種々の改変が可能である。
【００１５】
以下の説明では、特定の方向または位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」およびそれらの用語を含む別の用語）を用いる場合がある。それらの用語は、参照した図面における相対的な方向または位置を分かり易く示すために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な関係と同一であれば、実際の製品等における、例えば部材等の配置は、ある基準に対して「上」、「下」等の用語によって指定される絶対的な配置と同一でなくてもよい。また、図面が示す構成要素の大きさおよび位置関係等は、分かり易さのため、誇張されている場合があり、実際のウエハ、発光素子等における大きさ、あるいは、実際のウエハ、発光素子等における構成要素間の大小関係を厳密に反映していない場合がある。また、本発明において「平行」および「垂直」（または「直交」）とは、特に他の言及がない限り、２つの直線、辺あるいは面等のなす角がそれぞれ完全な０°および９０°である場合に限定されず、実質的に０°および９０°であればよい。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態による発光素子の例示的な製造方法を説明するためのフローチャートである。図１に示すように、本発明の実施形態による発光素子の製造方法は、概略的には、一方の主面に誘電体多層膜を有する基板を含むウエハを準備する工程（ステップＳ１）と、基板の内部に改質領域を形成し、改質領域から誘電体多層膜にかけて亀裂を生じさせる工程（ステップＳ２）と、誘電体多層膜のうち、亀裂を含む領域を除去する工程（ステップＳ３）と、ウエハを割断することによって複数の発光素子を得る工程（ステップＳ４）とを含む。
【００１７】
（実施形態１）
図２に、割断前のウエハの一部の断面を模式的に示す。図２に示すウエハ１００Ｗは、第１の主面１１０ａおよび第１の主面１１０ａとは反対側に位置する第２の主面１１０ｂを有する基板１１０と、第１の主面１１０ａ上の誘電体多層膜１２０と、第２の主面１１０ｂ上に形成された半導体構造１３０とを含む。
【００１８】
基板１１０としては、後述する半導体構造１３０中の半導体層を成長可能な基板が選択される。以下では、基板１１０としてサファイア基板を用いた例を説明する。後述するように、ここでは、基板１１０として、その第２の主面１１０ｂが、（０００１）のミラー指数で表現されるｃ面であるｃ面サファイア基板を用いる。本明細書におけるｃ面サファイア基板には、第２の主面１１０ｂがｃ面から５°以下の角度で傾斜したオフ基板も包含される。サファイア基板の厚さは、例えば５０μｍ〜２ｍｍ程度とすることができる。２００μｍ〜２ｍｍ程度の厚さのサファイア基板を準備し、半導体構造１３０の形成後に、研磨等によってサファイア基板を５０〜４００μｍ程度、あるいは、１００〜３００μｍ程度の範囲に薄化してもよい。
【００１９】
半導体構造１３０は、基板１１０の第２の主面１１０ｂの全面を直接的または間接的に覆うｎ型半導体層１３２ｎと、ｎ型半導体層１３２ｎ上の所定の領域に設けられる複数の活性層１３２ａと、各活性層１３２ａ上に設けられるｐ型半導体層１３２ｐと、ｐ型半導体層１３２ｐ上に設けられるｐ側電極１３４ｐと、ｎ型半導体層１３２ｎ上に設けられる複数のｎ側電極１３４ｎとを有する。半導体構造１３０は、絶縁性の保護膜をさらに含んでいてもよい。
【００２０】
ウエハ１００Ｗは、それぞれが発光構造部１３６を含む単位領域１００Ｓの繰り返し配列を含む。図２では、紙面の左右方向に沿って並ぶ３つの単位領域１００Ｓが示されているが、単位領域１００Ｓは、図２における紙面の左右方向だけでなく、一般に、紙面に垂直な方向にも配置される。各発光構造部１３６は、半導体構造１３０のｎ型半導体層１３２ｎの一部であるｎ型半導体層１３２ｎ’と、ｎ型半導体層１３２ｎ’上に位置する活性層１３２ａと、活性層１３２ａ上のｐ型半導体層１３２ｐと、ｐ型半導体層１３２ｐ上のｐ側電極１３４ｐと、ｎ型半導体層１３２ｎ’上のｎ側電極１３４ｎとを有している。発光構造部１３６は、後にウエハ１００Ｗが割断されることにより得られるダイのうち基板および誘電体多層膜を除いた部分、換言すれば、半導体部分および電極部分を含む構造に相当する。以下では、上面視において、互いに隣接する２つの発光構造部１３６のｐ型半導体層１３２ｐの間に位置する領域を発光構造部１３６のパターンにおけるストリートと呼ぶことがある。
【００２１】
発光構造部１３６中のｎ型半導体層１３２ｎ’、活性層１３２ａ、およびｐ型半導体層１３２ｐのそれぞれは、例えば、ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ＜１）等の窒化物半導体層である。ｎ型半導体層１３２ｎ’、活性層１３２ａ、およびｐ型半導体層１３２ｐのそれぞれは、ＩｎＧａＡｓ系、ＧａＰ系等の半導体の層であってもよい。半導体層の成長方法としては、特に限定されず、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ、ＭＯＶＰＥとも呼ばれる。）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）等を適用できる。ＭＯＣＶＤによれば、結晶性良く半導体層を成長させ得る。
【００２２】
発光構造部１３６のそれぞれは、ウエハ１００Ｗの割断によって得られるダイにおいて、ｐ側電極１３４ｐおよびｎ側電極１３４ｎの間に電流が供給されることによって光を発する。発光構造部１３６から発せられた光は、発光構造部１３６における、ｐ側電極１３４ｐおよびｎ側電極１３４ｎが設けられている側から主に取り出される。活性層１３２ａが発する光のピーク波長は、例えば３６０ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内である。
【００２３】
第１の主面１１０ａ上の誘電体多層膜１２０は、複数の誘電体膜の積層膜であり、発光構造部１３６からの光（典型的にはピーク波長の光）を反射する反射膜として機能する。誘電体多層膜１２０は、例えば、ＳｉＯ2膜、ＴｉＯ2膜およびＮｂ2Ｏ5膜からなる群から選択された２種以上を含む。誘電体多層膜１２０に含まれる誘電体膜の層数、各層の厚さおよび材料は、反射させたい光の波長に応じて適宜設定され得る。ＳｉＯ2膜、ＴｉＯ2膜およびＮｂ2Ｏ5膜からなる群から選択された２種以上を誘電体多層膜１２０に用い、活性層１３２ａが発する光のうち特にピーク波長の光を反射させる設計により、最終的に得られる発光素子の輝度を向上させ得る。
【００２４】
図３には、誘電体多層膜１２０側からウエハ１００Ｗを基板１１０の第１の主面１１０ａに対して垂直に見た平面図と、ウエハ１００Ｗの一部を拡大した要部拡大図とがあわせて示されている。図２は、図３のＡ−Ａ’線断面図に相当する。図３に示すように、ウエハ１００Ｗには、複数の単位領域１００Ｓが２次元に配列されている。すなわち、発光構造部１３６は、第２の主面１１０ｂ上に２次元に配列されている。ウエハ１００Ｗは、例えば、３０００個〜５００００個程度の単位領域１００Ｓを含み得る。単位領域１００Ｓを単位としてウエハ１００Ｗを割断することにより、複数の発光素子が得られる。
【００２５】
図３に例示する構成において、単位領域１００Ｓは、ウエハ１００Ｗのオリエンテーションフラット１００ｆに垂直な第１方向と、オリエンテーションフラット１００ｆに平行な第２方向とに沿ってマトリクス状に配列されている。したがって、発光構造部１３６も第１方向および第２方向に沿ってマトリクス状に配列されている。ここでは、基板１１０として、第２の主面１１０ｂがｃ面であるサファイア基板を用いており、図３中に矢印Ａ１で示す第１方向が基板１１０のａ軸に平行であり、図３中に矢印Ａ２で示す第２方向が基板１１０のｍ軸に平行である。
【００２６】
ウエハ１００Ｗの準備後、ウエハ１００Ｗを例えばレーザダイシング装置にセットし、基板１１０の内部に改質領域を形成する（ステルスダイシングを実行する）。一般には、ウエハ１００Ｗは、ダイシングテープが取り付けられたリングフレームにダイシングテープによって固定された状態でレーザダイシング装置にセットされる。
【００２７】
図４は、ウエハ１００Ｗにレーザ光が照射されている状態を示す。図４に模式的に示すように、レーザのビームＢを、レーザダイシング装置の集光レンズ２０を通過させて基板１１０の内部に集光することにより、基板１１０の内部に局所的に改質領域１１０ｓを形成する。ここでは、パルスレーザを、発光構造部１３６のパターンにおけるストリートに沿って照射位置を変えながら、誘電体多層膜１２０を介して基板１１０の内部に繰り返し照射する。典型的には、基板１１０の主面に平行な面内でウエハ１００Ｗが第１方向および第２方向に沿って移動されながらパルスレーザの照射が繰り返されることによって、ウエハを分割すべきライン（仮想的な分割予定線）、例えばストリートの中心に沿ってレーザ光が走査される。仮想的な分割予定線に沿ったパルスレーザの照射の繰り返しにより、複数の改質領域１１０ｓが仮想的な分割予定線に沿って基板１１０の内部に形成される。ここでは第１方向に平行な複数のストリートのそれぞれおよび第２方向に平行な複数のストリートのそれぞれについてパルスレーザの走査を実行する。ストリートの数に応じた複数回の走査によって、第１方向に平行なストリート毎に、第１方向に並ぶ複数の改質領域１１０ｓを含む群を形成し、第２方向に平行なストリート毎に、第２方向に並ぶ複数の改質領域１１０ｓを含む群を形成することが可能である。
【００２８】
本発明の実施形態において、ビームＢは、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａ側から誘電体多層膜１２０を介して基板１１０の内部に向けて照射され、基板１１０の内部に集光される。レーザ光のピーク波長としては、誘電体多層膜１２０および基板１１０を透過する光の波長が選ばれる。例えば、８００〜１２００ｎｍの範囲にピーク波長を有するレーザ光を用いることができる。
【００２９】
レーザ光源としては、多光子吸収を起こさせることができる、パルスレーザを発生するレーザ、連続波レーザ等を用いることができる。ここでは、フェムト秒レーザ、ピコ秒レーザ等の、パルスレーザを発生させるレーザ光源を用いる。レーザ光源として、チタンサファイアレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ等を利用することができる。
【００３０】
なお、ステルスダイシングにおけるアラインメントは、例えばレーザダイシング装置に搭載されたカメラによって誘電体多層膜１２０の表面１２０ａ側からウエハ１００Ｗを撮影し、取得された画像から発光構造部１３６のパターンを検出することによって実行することができる。
【００３１】
ステルスダイシングにおける加工条件の一例を以下に示す。ウエハ１００Ｗの送り速度およびパルスの周波数は、改質領域１１０ｓの間隔が２μｍ以上１５μｍ以下程度となるように適宜変更され得る。レーザ光を集光させる位置を変えて基板１１０の第１の主面１１０ａの法線方向に沿って複数個の改質領域を形成してもよい。
レーザ光のピーク波長：１０４５ｎｍ
レーザ出力：０．１Ｗ〜２．０Ｗ程度
パルス幅：１０００フェムト秒
周波数：１００ｋＨｚ
送り速度：４００ｍｍ／ｓ
デフォーカス：−２０μｍ
ここで、デフォーカスの値は、基板１１０の第１の主面１１０ａの位置を基準として、基板１１０側を負、誘電体多層膜１２０側を正としている。
【００３２】
基板１１０の第１の主面１１０ａからのデフォーカスは、波長１０４５ｎｍの光に対するサファイアの屈折率が１．７５であることを考慮して、基板１１０の第１の主面１１０ａの法線方向における、レーザ光を集光させる位置（深さ）が例えば基板１１０の第１の主面１１０ａから基板１１０の内部に向かって３０μｍ以上の位置となるように適宜設定され得る。なお、本発明の実施形態では、誘電体多層膜１２０を介して基板１１０にレーザ光を照射するが、誘電体多層膜１２０の厚さは１μｍ以上３μｍ以下程度と比較的薄いので、デフォーカスの値にはほとんど影響しない。
【００３３】
ビームＢを基板１１０の内部に集光させて基板１１０の内部に改質領域１１０ｓを形成することにより、図５に模式的に示すように、改質領域１１０ｓから誘電体多層膜１２０にかけて亀裂Ｆｒａが生じる。本発明者らが検討した結果によると、他に特殊な工程を実行しなくても、多くの場合、レーザダイシング装置からウエハ１００Ｗを取り出した時点で、すでに誘電体多層膜１２０に亀裂が生じている。つまり、典型的には、ステルスダイシングが完了した時点で、改質領域１１０ｓからの亀裂の伸展によって、基板１１０の第１の主面１１０ａと、誘電体多層膜１２０の一部とに、第１方向および第２方向に沿った亀裂が生じていると考えられる。
【００３４】
図６は、基板１１０の第１の主面１１０ａに垂直な方向から撮影した、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａの写真であり、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａに形成された亀裂の一例を示す。図６に示すように、亀裂Ｆｒａは、改質領域１１０ｓの形成後、改質領域１１０ｓを起点として生じ、最終的に誘電体多層膜１２０の表面１２０ａに到達し得る。誘電体多層膜１２０の表面１２０ａに現れた亀裂は、ある程度うねっているものの、概ね第１方向および第２方向に沿って形成されている。なお、図６は、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａの一部を示しており、ステルスダイシングの完了後に表面１２０ａ全体にグリッド状に亀裂が生じていることは、本発明の実施形態において必須ではない。局所的に見れば、ステルスダイシングが完了した時点で亀裂Ｆｒａの伸展が誘電体多層膜１２０内で止まっていることもあり得る。すなわち、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａに形成された亀裂が、第１方向または第２方向に沿ってウエハ１００Ｗの端部から端部まで連続していないこともあり得る。なお、改質領域１１０ｓからは、亀裂Ｆｒａだけでなく、図５に模式的に示すように、基板１１０の第２の主面１１０ｂに向かって延びる亀裂Ｆｒｂも生じ得る。
【００３５】
次に、誘電体多層膜１２０のうち、亀裂を含む領域を除去する。例えば、第１方向および第２方向に沿って、誘電体多層膜１２０のうち、亀裂を含む領域を除去する。例えば、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａに現れた亀裂に沿って誘電体多層膜１２０を部分的に除去することにより、誘電体多層膜１２０のうち、表面１２０ａに形成された亀裂を含む領域を線状に除去する。なお、亀裂Ｆｒａが誘電体多層膜１２０の表面１２０ａに達していなくても、誘電体多層膜１２０中の亀裂Ｆｒａを顕微鏡などによって確認することが可能である。このことから、例えばウエハ１００Ｗの画像から誘電体多層膜１２０中の亀裂の位置を確認し、亀裂を含む領域を誘電体多層膜１２０中の亀裂の位置に基づいて除去し得る。
【００３６】
図７は、基板１１０の第１の主面１１０ａに垂直な方向から撮影した、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａの写真であり、誘電体多層膜１２０のうち、亀裂を含む領域を除去した後の一例を示す。誘電体多層膜１２０のうち、除去される部分の上面視における幅Ｗは、例えば３μｍ以上１５μｍ以下程度の範囲内とすることが好ましく、８μｍ以上１０μｍ以下程度の範囲内とすることがより好ましい。幅Ｗを所定値以上とすることにより、誘電体多層膜１２０に形成された亀裂を含む領域をより確実に除去できる。幅Ｗを所定値以下とすることにより、過度に誘電体多層膜１２０の一部を除去することによる光取出し効率の低下を抑制できる。
【００３７】
第１の主面１１０ａに垂直な方向から見たとき、誘電体多層膜１２０のうち、この工程によって除去される領域が、改質領域１１０ｓを形成する際にレーザ光が照射される領域よりも小さいと有益である。亀裂を含む領域として除去される領域を、改質領域１１０ｓを形成する際にレーザ光が照射される領域よりも小さくすることにより、誘電体多層膜の過度な除去を回避できる。したがって、過度に誘電体多層膜を除去することによる光取出し効率の低下を防止できる。
【００３８】
仮に、誘電体多層膜１２０の除去を先に行い、その後に改質領域１１０ｓを形成しようとすると、誘電体多層膜１２０と基板１１０との界面でレーザ光が屈折しないように、誘電体多層膜１２０を除去した領域の内側に露出された基板１１０の第１の主面１１０ａにレーザ光を照射する必要がある。しかしながら、レーザ光の集光位置等を考慮すると、基板１１０の第１の主面１１０ａにおけるレーザ光のスポット径を小さくすることは困難であり、誘電体多層膜１２０を除去した領域の内側にレーザ光を照射するためには、誘電体多層膜１２０のより多くの部分を除去する必要がある。その結果、ウエハ１００Ｗを複数の発光素子１００に分離した後に各発光素子の基板１１０上に残る誘電体多層膜１２０の面積が削減され、光の取り出し効率が低下してしまう。
【００３９】
これに対し、本発明の実施形態では、誘電体多層膜１２０を除去する前に改質領域１１０ｓを形成する。そのため、誘電体多層膜１２０のうち、基板１１０上に残すべき部分が除去されてしまうことを回避できる。
【００４０】
誘電体多層膜１２０を部分的に除去する方法は、切削といしおよびダイシング装置を利用したいわゆるハーフカットを適用してもよいし、ナノ秒レーザの照射を適用してもよい。ここでは、図８に模式的に示すように、改質領域１１０ｓの形成と同様のレーザ光の照射によって誘電体多層膜１２０を部分的に除去する。
【００４１】
レーザ光を集光させる位置等を調整することによって、例えば、改質領域１１０ｓの形成に用いたレーザダイシング装置を利用して誘電体多層膜１２０を部分的に除去することができ、誘電体多層膜１２０に、上下方向に貫通した溝部１２０ｇを形成し得る。改質領域１１０ｓの形成に用いたレーザダイシング装置を利用して誘電体多層膜１２０の部分的な除去を実行することにより、異なる装置へのウエハ１００Ｗの移し替えが不要となるので、工程の複雑化を回避できる。また、ハーフカットまたはナノ秒レーザの照射を適用する場合と比較して、誘電体多層膜１２０の切削時に切削といしが基板１１０に接触することによる加工不良、高出力のナノ秒レーザの照射によるウエハ１００Ｗへの損傷の発生等を回避し得る。
【００４２】
レーザ光の照射を利用した誘電体多層膜１２０の部分的な除去の加工条件の一例を以下に示す。改質領域１１０ｓの形成と同様に、ウエハ１００Ｗの送り速度およびパルスの周波数は、レーザ光の集光位置の間隔が２μｍ以上１５μｍ以下程度となるように適宜変更され得る。
レーザ光のピーク波長：１０４５ｎｍ
レーザ出力：０．１Ｗ〜２．０Ｗ程度
パルス幅：１０００フェムト秒
周波数：１００ｋＨｚ
送り速度：４００ｍｍ／ｓ
デフォーカス：０〜５μｍ
【００４３】
誘電体多層膜１２０の部分的な除去においては、基板１１０および誘電体多層膜１２０の界面付近にレーザ光を集光させる。レーザ光を集光させる実際の位置は、基板１１０および誘電体多層膜１２０の界面付近であればよく、基板１１０の第１の主面１１０ａの法線方向において±２μｍ程度のずれは許容され得る。ただし、誘電体多層膜１２０の除去を効率的に行う観点からは、誘電体多層膜１２０内の、基板１１０の第１の主面１１０ａにより近い位置にレーザ光を集光させることが有利である。レーザ光を同一の集光位置に複数回照射してもよい。
【００４４】
図６を参照して説明したように、この例では、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａの亀裂は、概ね第１方向および第２方向に沿って形成されている。したがって、基板１１０の主面に平行な面内で、ウエハ１００Ｗを第１方向および第２方向に沿って移動させながら、パルスレーザの照射を繰り返し、誘電体多層膜１２０の内部または誘電体多層膜１２０の表面１２０ａの亀裂をなぞるようにしてレーザ光を走査することにより、誘電体多層膜１２０のうち、亀裂を含む領域を除去することが可能である。誘電体多層膜１２０の表面１２０ａ側から、誘電体多層膜１２０の内部または誘電体多層膜１２０の表面１２０ａの亀裂の位置を確認可能であるので、比較的容易にウエハ１００Ｗのアラインメントを実行し得る。
【００４５】
図９は、誘電体多層膜１２０の部分的な除去の工程で形成される溝部１２０ｇと、改質領域１１０ｓの形成の工程におけるレーザ光の走査のラインとの関係の一例を示す。例えば第１方向および第２方向に沿ってレーザ光のビームＢが走査されることにより、図９の右側に拡大して示すように、第１方向および第２方向に沿って溝部１２０ｇが誘電体多層膜１２０に形成される。この例では、誘電体多層膜１２０の部分的な除去におけるレーザ光の走査のラインは、溝部１２０ｇのほぼ中央に位置している。図９中の破線Ｓｄは、改質領域１１０ｓの形成の工程においてレーザ光が走査されるラインを表している。したがって、改質領域１１０ｓは、基板１１０の内部に破線Ｓｄに沿って形成される。図９に示すように、ここでは、破線Ｓｄは、溝部１２０ｇのほぼ中央に位置している。つまり、この例では、誘電体多層膜１２０の部分的な除去の工程と、改質領域１１０ｓの形成の工程とにおいて、レーザ光の走査のラインがほぼ一致している。図８を参照すればわかるように、この例では、誘電体多層膜１２０の部分的な除去の工程において、誘電体多層膜１２０のうち、改質領域１１０ｓの直上の領域を除去している。ただし、後述するように、誘電体多層膜１２０の部分的な除去の工程と、改質領域１１０ｓの形成の工程とにおいて、レーザ光の走査のラインをあえて一致させない方が歩留まりの向上により有利なこともある。
【００４６】
次に、ウエハ１００Ｗを支持するダイシングテープをウエハ１００Ｗの径方向に拡張させることによって、亀裂が生じた部位においてウエハ１００Ｗを割断する。あるいは、板状のブレードの端面をストリート上に置き、ブレードをウエハ１００Ｗに押し付けることによって、亀裂が生じた部位においてウエハ１００Ｗを割断してもよい。ウエハ１００Ｗの割断により、図１０に模式的に示すように、それぞれが、基板１１０’と、誘電体多層膜１２０’と、発光構造部１３６とを有する複数の発光素子１００が得られる。ここでは、第１方向および第２方向に沿ってウエハ１００Ｗが割断されるので、上面視における発光素子１００の形状は、略矩形状である。
【００４７】
以上に説明したように、本実施形態では、誘電体多層膜１２０のうち、改質領域１１０ｓの形成に起因して生じた亀裂を含む領域を除去し、その後、ウエハ１００Ｗを割断する。誘電体多層膜１２０のうち、例えば誘電体多層膜１２０の表面１２０ａに形成された亀裂の位置を含む領域を除去しているので、ウエハ１００Ｗを複数の発光素子１００に分離する際に生じる誘電体多層膜１２０の欠けの発生が抑制され、歩留まりが向上する。本実施形態によれば、発光構造部１３６が位置する、基板１１０の第２の主面１１０ｂとは反対側の第１の主面１１０ａ上に誘電体多層膜１２０’を有する発光素子１００が得られる。誘電体多層膜１２０’が第１の主面１１０ａ上に位置することにより、第１の主面１１０ａ側からの光の漏れが抑制され、光取出し効率の低下が抑制される。このように、本発明の実施形態によれば、光取出し効率の低下が抑制された発光素子１００を効率的に提供し得る。
【００４８】
（実施形態２）
以下、本発明の実施形態２による製造方法を説明する。上述の実施形態１では、誘電体多層膜１２０の部分的な除去の工程において、誘電体多層膜のうち、改質領域１１０ｓの直上の領域を第１方向および第２方向に沿って除去している。しかしながら、以下に説明するように、誘電体多層膜１２０のうち、改質領域１１０ｓの直上から所定量オフセットした領域を除去した後、ウエハ１００Ｗを割断することによって、歩留まりがより向上することもあり得る。
【００４９】
図１１および図１２は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって得られた、改質領域１１０ｓを形成した後の基板１１０の、ｍ軸に垂直な断面およびａ軸に垂直な断面の画像をそれぞれ示す。図１１、図１２ともに、紙面の上側に第１の主面１１０ａ（つまり、誘電体多層膜１２０が形成される側の主面）がそれぞれ位置している。図１１、図１２において、基板１１０の内部に紙面の左右方向に沿って複数の改質領域１１０ｓが形成されており、複数の改質領域１１０ｓが帯状に連なっていることが確認できる。
【００５０】
図１１および図１２から、基板１１０のｍ軸に垂直な断面および基板１１０のａ軸に垂直な断面のいずれにおいても、改質領域１１０ｓから第１の主面１１０ａに向かって延びる亀裂Ｆｒａと、改質領域１１０ｓから第２の主面１１０ｂに向かって延びる亀裂Ｆｒｂとが基板１１０内に生じていることが分かる。基板１１０のｍ軸に垂直な断面を示す図１１に注目すると、亀裂Ｆｒａは、改質領域１１０ｓから第１の主面１１０ａの法線方向に略平行に延びていることが分かる。したがって、例えば誘電体多層膜１２０の表面１２０ａにグリッド状に亀裂が現れている場合、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａに現れた亀裂のうち、基板１１０のｍ軸に平行な第２方向に延びる亀裂は、第２方向に沿って形成された改質領域１１０ｓのほぼ直上の領域に位置するといえる。換言すれば、基板１１０のｍ軸に平行な第２方向に延びるストリートの１つに注目したとき、誘電体多層膜１２０の内部および／または表面１２０ａの亀裂のうち、そのストリートに重なる亀裂の位置と、第１の主面１１０ａに形成された亀裂のうち、そのストリートに重なる亀裂の位置とは、上面視において（または断面視において）概ね一致するといえる。
【００５１】
これとは対照的に、図１２に示す例では、亀裂Ｆｒａが、基板１１０のａ軸に垂直な断面において、基板１１０の法線方向に対して傾斜して形成されている。そのため、第１の主面１１０ａに形成された、基板１１０のａ軸に平行な第１方向に延びる亀裂の位置は、断面視において改質領域１１０ｓの直上の領域からずれている。このように、基板１１０のａ軸に垂直な断面では、第１の主面１１０ａにおいて第１方向に形成される亀裂の位置が改質領域１１０ｓの直上の領域に一致していないことがある。したがって、誘電体多層膜１２０の内部および／または表面１２０ａにおいて第１方向に延びる亀裂も、上面視において、第１方向に沿って形成された改質領域１１０ｓの直上の領域から第２方向にずれた領域に位置することがあり得る。
【００５２】
基板１１０のａ軸に垂直な断面において、第１の主面１１０ａの法線方向に対する、亀裂Ｆｒａの傾きは、例えば３°〜１０°の範囲である。例えば、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａにおいて第１方向に延びる亀裂の位置と、改質領域１１０ｓの位置との間には、基板１１０の第１の主面１１０ａから改質領域１１０ｓの位置までの距離に応じて、上面視において第２方向に例えば３〜５μｍ程度大きさのずれが生じ得る。
【００５３】
実施形態２では、誘電体多層膜１２０の亀裂を含む領域の除去の工程において、上述の実施形態１と同様に、誘電体多層膜１２０に形成された亀裂を含む領域を、例えばレーザ光の走査により第１方向および第２方向に沿って除去する。このとき、上面視において、第２方向に延びる亀裂を含む領域の除去に関しては、ストリート毎に、誘電体多層膜１２０のうち、第２方向に沿って形成された複数の改質領域１１０ｓの直上の領域を除去する。他方、上面視において第１方向に延びる亀裂を含む領域の除去に関しては、ストリート毎に、誘電体多層膜１２０のうち、第１方向に沿って形成された複数の改質領域１１０ｓの直上の領域から第２方向に沿って所定量シフトした部分を除去する。このときのシフト量は、用いる基板１１０の性状、および、第１の主面１１０ａから改質領域１１０ｓまでの距離（深さ）に応じて適宜設定することができる。シフト量は、例えば１μｍ以上２０μｍ以下程度の範囲であり得る。
【００５４】
図１３は、誘電体多層膜１２０の部分的な除去の工程におけるレーザ光の走査のラインと、改質領域１１０ｓの形成の工程におけるレーザ光の走査のラインとの関係の他の一例を示す。図１３は、第１方向に延びるストリートと、第２方向に延びるストリートとが交差する部分の１つを拡大して示している。
【００５５】
図１３中の二点鎖線は、改質領域１１０ｓの形成の工程におけるレーザ光の走査ラインＳｄ１およびＳｄ２を示す。複数の改質領域１１０ｓは、走査ラインＳｄ１および走査ラインＳｄ２に沿って基板１１０の内部に形成される。
【００５６】
図１３中の太い破線は、誘電体多層膜１２０の部分的な除去におけるレーザ光の走査ラインＲｍ１およびＲｍ２を示す。本実施形態では、誘電体多層膜１２０の部分的な除去の工程における第２方向に沿った走査ラインＲｍ２と、改質領域１１０ｓの形成の工程における第２方向に沿った走査ラインＳｄ２とは、ほぼ一致させられる。これに対し、第１方向に沿った走査は、改質領域１１０ｓの形成の工程では走査ラインＳｄ１に沿って行い、誘電体多層膜１２０の部分的な除去の工程では走査ラインＳｄ１から第２方向に所定量シフトした位置の走査ラインＲｍ１に沿って行う。なお、図１３では、走査ラインＲｍ２と走査ラインＳｄ２とが一致していないように図示されているが、これは、分かりやすさのために、図中においてこれらが重なり合わないよう便宜的にわずかにずらして図示しているからである。
【００５７】
この例のように、第１方向に関して、誘電体多層膜１２０のうち、改質領域１１０ｓの直上の領域から第２方向に所定量シフトした部分を除去することによって、誘電体多層膜１２０のうち、亀裂を含む領域をより確実に除去し得る。例えば、誘電体多層膜１２０の表面１２０ａに形成された亀裂の位置を含む領域をより確実に除去し得る。誘電体多層膜１２０の、亀裂を含む領域がより確実に除去されるので、複数の発光素子１００の分離に起因する誘電体多層膜１２０への欠けの発生が抑制され、歩留まりが向上し得る。なお、この例では、ストリートの中心からずれるように走査ラインＳｄ１の位置が調整されている。この例のように、基板１１０のａ軸に垂直な断面において、亀裂Ｆｒａが第１の主面１１０ａの法線方向に対して傾斜して形成され得ることを考慮して、走査ラインＳｄ１の位置をストリートの中心からずらし、走査ラインＲｍ１の位置を例えばストリートの中心に位置させると有益である。これにより、誘電体多層膜１２０の内部および／または表面１２０ａに第１方向に沿って形成される亀裂をストリートのほぼ中心に位置させ、誘電体多層膜１２０のうち、ストリートのほぼ中心に位置する部分に溝部１２０ｇを形成することができる。その結果、ウエハ１００Ｗを複数の発光素子１００に割断する時に誘電体多層膜１２０の欠けの発生を抑制しながら、所期の領域上に誘電体多層膜１２０’が形成された発光素子１００を得ることができる。
【００５８】
走査ラインＲｍ１を走査ラインＳｄ１から第２方向に所定量シフトさせることに代えて、誘電体多層膜１２０の部分的な除去の工程におけるレーザ光のスポット径を拡大することにより誘電体多層膜１２０を除去する領域を広くしても、誘電体多層膜１２０に形成された亀裂を含む領域を除去しやすくなる。ただし、発光素子１００の光取り出し効率の向上の観点からは、レーザ光のスポット径を拡大するよりも、誘電体多層膜１２０のうち除去される領域を低減できるので、レーザ光のスポット径を拡大せず走査ラインＲｍ１を走査ラインＳｄ１から第２方向に所定量シフトさせて、誘電体多層膜１２０に形成された亀裂を含む領域を除去する方が有利である。
【００５９】
以上に説明したように、本発明の少なくともいずれかの実施形態によれば、複数の発光素子１００の分離に起因する誘電体多層膜１２０への欠けの発生を抑制可能であり、歩留まりを向上させ得る。なお、誘電体多層膜１２０を介してレーザ光を照射してステルスダイシングを実行するという点のみに着目すれば、特許文献２に記載の技術は、本発明の実施形態と共通しているということも不可能ではない。しかしながら、特許文献２に記載の技術では、反射膜のうちの金属膜に予め溝を形成し、溝を介して単結晶基板の内部にレーザ光を集光させている。このような手法において、単結晶基板の内部に十分にレーザ光を集光させるには、比較的幅の大きい溝を金属膜に形成し、金属膜がレーザ光の照射の妨げとならないようにする必要がある。そのため、反射膜のより多くの部分が除去される結果、発光素子の光取り出し効率が低下する。また、誘電体多層膜のうち、亀裂が生じた部分を除去していないので、ウエハを割断して得られた発光素子における誘電体多層膜の周縁部に欠けが生じると考えられる。
【００６０】
一方、特許文献３に記載の技術では、分割予定ラインに沿って金属膜だけでなく誘電体多層膜をも除去することによって反射膜に溝を形成し、その後にステルスダイシングを実行している。溝の形成には、切削といしによるダイシングを適用している。しかしながら、切削といしによるダイシングを適用しているので、溝の底部は、断面視において一般に曲面状となり、溝の底部が曲面状であることに起因して収差が生じて単結晶基板の内部に十分にレーザ光を集光できないことがあり得る。
【００６１】
ダイシングに代えてレーザ光の照射によって予め誘電体多層膜を除去すれば、一見、このような収差に起因した不具合を回避できるように見えるが、レーザ光の照射によって誘電体多層膜を先に除去すると、デブリとして飛散した誘電体多層膜の材料が、ステルスダイシングにおけるレーザ光の散乱または吸収の原因となり得る。このような散乱または吸収が生じる状態である場合、レーザ光を基板内部に集光させることが難しくなり、改質領域の形成のためにレーザ光のパワーを上げる等の必要が生じる。その結果、発光構造部が損傷を受け、歩留まりが低下するおそれがある。
【００６２】
このように、ステルスダイシングのためのレーザ光の照射と、誘電体多層膜の部分的な除去のためのレーザ光の照射との間の順序を、本発明の実施形態の順序から単純に入れ替えたような構成では、かえって歩留まりが低下する可能性がある。以下、実施例および比較例を参照しながら、この点を説明する。
【実施例】
【００６３】
（実施例１）
まず、基板１１０としてのサファイア基板を有し、サファイア基板の一方の主面上に誘電体多層膜１２０としての２１層の誘電体膜の積層膜が形成され、他方の主面上に半導体構造としての窒化物半導体層が形成されたウエハを準備した。ここでは、厚さ２００μｍのサファイア基板を用い、誘電体多層膜１２０としては、ＳｉＯ2膜を１１層、ＴｉＯ2膜を１０層交互に積層した積層膜を用いた。改質領域の形成および誘電体多層膜の部分的な除去に用いるレーザ光のピーク波長を有する光を透過し、半導体構造からの光のピーク波長を有する光を反射するように誘電体多層膜１２０の光学設計を行った。
【００６４】
次に、第１の主面１１０ａに対応する、誘電体膜が形成されている主面側から、レーザ光を第１方向および第２方向に沿って走査しながら照射し、基板の内部に改質領域を形成した。このときの加工条件１を以下に示す。
「加工条件１」
レーザ光のピーク波長：約１０００ｎｍ
第１方向に沿った走査時のパルスエネルギー：０．４Ｗ
第２方向に沿った走査時のパルスエネルギー：０．４Ｗ
第１方向に沿った走査時の周波数：１００ｋＨｚ
第２方向に沿った走査時の周波数：１００ｋＨｚ
第１方向に沿った走査時の送り速度：１０００ｍｍ／ｓ
第２方向に沿った走査時の送り速度：５００ｍｍ／ｓ
デフォーカス：−２０μｍ
第１方向に沿った走査時のオフセット：−１０μｍ
第２方向に沿った走査時のオフセット：０μｍ
【００６５】
ステルスダイシングにおいては、第２方向、第１方向の順にレーザ光の走査を実行した。また、ストリート毎にレーザ光を２往復照射した。つまり、レーザ光をストリート毎に４回走査した。ここで、「第１方向に沿った走査時のオフセット」は、第１方向に延びるストリートの中央を基準として集光位置をどの程度第２方向にずらしたかを表しており、負号は、オリエンテーションフラットを水平方向に一致させて観察者の手前側にくるようにウエハを水平に置いたときに、ストリートの中央を基準として左側へのずれを意味する。同様に、「第２方向に沿った走査時のオフセット」は、第２方向に延びるストリートの中央を基準として集光位置をどの程度第１方向にずらしたかを表す。
【００６６】
次に、第１の主面１１０ａに対応する、誘電体膜が形成されている主面側から、レーザ光を第１方向および第２方向に沿って走査しながら照射し、誘電体多層膜を部分的に除去した。このときの加工条件２を以下に示す。
「加工条件２」
レーザ光のピーク波長：約１０００ｎｍ
第１方向に沿った走査時のパルスエネルギー：０．２Ｗ
第２方向に沿った走査時のパルスエネルギー：０．２Ｗ
第１方向に沿った走査時の周波数：５０ｋＨｚ
第２方向に沿った走査時の周波数：５０ｋＨｚ
第１方向に沿った走査時の送り速度：６００ｍｍ／ｓ
第２方向に沿った走査時の送り速度：６００ｍｍ／ｓ
デフォーカス：２μｍ
第１方向に沿った走査時のオフセット：−１６μｍ
第２方向に沿った走査時のオフセット：０μｍ
【００６７】
ここでは、第２方向、第１方向の順にレーザ光の走査を実行し、ストリート毎にウエハを第１方向または第２方向に１往復させた。つまり、レーザ光をストリート毎に２回走査した。
【００６８】
その後、ブレードを用いてウエハを亀裂が生じた部位において割断することにより、それぞれが発光構造部を有する、実施例１の発光素子を得た。
【００６９】
（比較例１）
改質領域の形成の工程およびレーザ光の照射による誘電体多層膜の部分的な除去の工程の実行の順序を入れ替えたこと以外は実施例１と同様にして、比較例１の発光素子を作製した。すなわち、比較例１では、レーザ光の照射によってストリートに沿って誘電体多層膜を部分的に除去した後、第１の主面１１０ａに対応する、誘電体膜が形成されている主面側から、レーザ光を第１方向および第２方向に沿って走査しながら照射し、基板内部への改質領域の形成を試みた。
【００７０】
図１４、１５は、比較例１に係る発光素子の製造方法を説明するための図である。図１４は、基板の内部に改質領域を形成する前に、レーザ光の照射によって第１方向および第２方向に沿って誘電体多層膜を部分的に除去したウエハの誘電体多層膜の表面を示す写真である。図１４に示すサンプルの誘電体多層膜の部分的な除去に用いた加工条件は、上述した加工条件２と同じである。
【００７１】
図１５は、図１４に示す、誘電体多層膜の部分的な除去後のウエハに対して改質領域の形成のためにレーザ光を照射した後の誘電体多層膜の表面を示す写真である。このときの加工条件は、上述した加工条件１と同じである。
【００７２】
図１５を参照すると、レーザ光の照射によって誘電体多層膜に形成された溝部のうち、第１方向に延びる溝部の右端が荒れていることが分かる。これは、ａ軸に垂直な断面において基板の法線方向に対して亀裂が傾斜することにあわせて、誘電体多層膜の部分的な除去のためのレーザ光の照射と改質領域の形成のためのレーザ光の照射とが、第１方向に沿った走査時にオフセットされていることに起因していると推測される。
【００７３】
また、比較例１に係るウエハでは、改質領域から誘電体膜が形成されている主面まで亀裂を十分に伸展させることができなかった。これは、誘電体多層膜が除去された部分で、改質領域の形成のためのレーザ光が散乱または吸収され、レーザ光を基板の内部で十分に集光させることができなかったことが原因であると考えられる。
【００７４】
比較例１の発光素子の誘電体多層膜の外観と、実施例１の発光素子の誘電体多層膜の外観とを比較したところ、実施例１の発光素子と比較して、比較例１の発光素子では、誘電体多層膜の周縁部に多くの欠けが発生していた。この結果から、実施例１のようにステルスダイシングの工程の後で誘電体多層膜の部分的な除去の工程を実行することにより、誘電体多層膜に欠けが生じることによる歩留りの低下を抑制できることが分かる。
【００７５】
（比較例２）
レーザ光の照射による誘電体多層膜の部分的な除去の工程を実行しなかったこと以外は実施例１と同様にして、比較例２の発光素子を作製した。つまり、比較例２では、誘電体多層膜を介して基板にレーザ光を照射して基板の内部にレーザ光を集光させることで改質領域を形成し、その後、誘電体多層膜へのレーザ光の照射を行うことなくウエハを複数の発光素子に分離した。レーザ光を用いた改質領域の形成における加工条件は、上述した加工条件１と同じである。
【００７６】
比較例２に係る発光素子の外観と、実施例１に係る発光素子の外観とを比較したところ、比較例２に係る発光素子の方が誘電体多層膜の周縁部により多くの欠けが生じていた。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の一態様によれば、ＬＥＤ、レーザダイオード等の半導体発光素子をより効率的に提供し得る。
【符号の説明】
【００７８】
１００    発光素子
１００Ｓ    単位領域
１００Ｗ    ウエハ
１１０、１１０’    基板
１１０ａ    基板の第１の主面
１１０ｂ    基板の第２の主面
１１０ｓ    改質領域
１２０、１２０’    誘電体多層膜
１２０ａ    誘電体多層膜の表面
１３０    半導体構造
１３２ａ    活性層
１３２ｎ、１３２ｎ’    ｎ型半導体層
１３２ｐ    ｐ型半導体層
１３４ｎ    ｎ側電極
１３４ｐ    ｐ側電極
１３６    発光構造部
Ｆｒａ、Ｆｒｂ    亀裂
【図１】
2018120986.tif 000003
【図２】
2018120986.tif 000004
【図３】
2018120986.tif 000005
【図４】
2018120986.tif 000006
【図５】
2018120986.tif 000007
【図６】
2018120986.tif 000008
【図７】
2018120986.tif 000009
【図８】
2018120986.tif 000010
【図９】
2018120986.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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