(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザからなる半導体装置が形成された基板の分割方法であって、
前記基板の主面を電子ビームでスキャンしてクラックを発生させる電子ビームスキャン工程を含み、
さらに、
前記電子ビームスキャン工程の前に、前記電子ビームでスキャンされる前記基板の主面の前記電子ビームが通過する部分に、不純物を添加、あるいは不純物を含む膜を形成する不純物添加工程を含み、
前記電子ビームスキャン工程において、前記電子ビームのスキャンにより前記不純物を拡散させる
ことを特徴とする基板の分割方法。
【請求項２】
前記基板の分割方法は、さらに、
前記電子ビームスキャン工程の前に、前記電子ビームでスキャンされる前記基板の主面の少なくとも一部上に金属膜を形成する金属膜形成工程を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の基板の分割方法。
【請求項３】
前記金属膜形成工程において、前記基板の主面の前記電子ビームが通過する部分の上に、金属膜を形成する
ことを特徴とする請求項２に記載の基板の分割方法。
【請求項４】
前記電子ビームスキャン工程において、前記電子ビームのスキャンは前記基板の端部から開始され、
前記金属膜形成工程において、前記電子ビームでスキャンされる前記基板の端部の主面上に金属膜を形成する
ことを特徴とする請求項２に記載の基板の分割方法。
【請求項５】
前記電子ビームスキャン工程において、前記電子ビームの電流値を変化させて前記基板の主面をスキャンする
ことを特徴とする請求項１に記載の基板の分割方法。
【請求項６】
前記電子ビームスキャン工程において、互いに平行となるように直線状に前記電子ビームで複数回スキャンして前記基板をバー状に分割する
ことを特徴とする請求項１に記載の基板の分割方法。
【請求項７】
前記基板の分割方法は、さらに、
前記電子ビームスキャン工程の後に、前記基板のバー状の分割により露出した端面をコーティングする第１コーティング工程を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の基板の分割方法。
【請求項８】
前記基板の分割方法は、さらに、
前記電子ビームスキャン工程の前に、前記電子ビームでスキャンされる前記基板の主面の前記電子ビームが通過しない部分の上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の基板の分割方法。
【請求項９】
前記絶縁膜は、フォトレジストあるいは誘電体絶縁膜である
ことを特徴とする請求項８に記載の基板の分割方法。
【請求項１０】
前記基板の分割方法は、さらに、
前記電子ビームスキャン工程の後に、前記絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程を含む
ことを特徴とする請求項８に記載の基板の分割方法。
【請求項１１】
前記基板は、ＩｎＧａＡｌＮから構成される半導体層を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の基板の分割方法。
【請求項１２】
前記基板は、ＳｉＣ、サファイアあるいはＧａＮから構成される部分を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の基板の分割方法。
【請求項１３】
前記電子ビームスキャン工程において、互いに交差するように直線状に前記電子ビームを複数回スキャンして前記基板をチップ状に分割する
ことを特徴とする請求項１に記載の基板の分割方法。
【請求項１４】
前記電子ビームスキャン工程において、前記金属膜が形成された前記基板の端部の主面を、互いに平行となるように直線状に前記電子ビームで複数回スキャンし、
前記基板の分割方法は、さらに、
前記電子ビームスキャン工程の後に、前記クラックを有する前記基板の主面と、前記クラックを有しない前記基板の主面とに圧力を加えて前記基板を分割し、バー状の前記基板を形成するバー形成工程を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の基板の分割方法。
【請求項１５】
前記基板の分割方法は、さらに、
前記バー形成工程の後に、前記基板のバー状の分割により露出した端面をコーティングする第２コーティング工程を含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の基板の分割方法。
【請求項１６】
前記基板の分割方法は、さらに、
前記電子ビームスキャン工程の前に、前記電子ビームでスキャンされない前記基板の主面に粘着性シートを貼り付ける貼り付け工程と、
前記電子ビームスキャン工程の後に、前記粘着性シートを引っ張って前記基板を分割する引っ張り形成工程を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の基板の分割方法。
【請求項１７】
前記粘着性シートは、導電性の粘着性シートである
ことを特徴とする請求項１６に記載の基板の分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハのへき開方法及びチップ分離方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
GaN系III-V族窒化物半導体(InGaAlN)は広い禁制帯幅(GaNの室温での禁制帯幅が3.4eV)を有するため、緑色・青色の可視域あるいは紫外といった波長範囲にて高出力の発光ダイオードが実現できる材料であり、既に青色・緑色発光ダイオード、さらには蛍光体を青色あるいは紫外発光ダイオードにより励起することで白色光を得る白色発光ダイオードが商品化されるに至っている。この窒化物半導体を用いた青紫色半導体レーザも次世代高密度光ディスク光源用に開発が進められており、ほぼその実用化の目処が立った段階である。また、窒化物半導体の有する、大きな飽和ドリフト速度や高耐圧といった利点を活かした高周波高出力電子デバイスも将来が有望視されており、研究開発が活発に行われている。
【０００３】
一般に窒化物半導体の結晶成長にはサファイア基板やSiC基板といった熱的に安定な基板を用い、その上に有機金属気相成長法(Metal Organic Chemical Vapor Deposition: MOCVD)により、半導体層をエピタキシャル成長させる方法が用いられている。また、最近ではGaN基板も入手可能であり、その上への結晶成長も行われている。いずれの場合にも、これらの基板はSi基板やGaAs基板に比べて非常に硬いため、発光ダイオードやトランジスタ集積回路のチップ分離が非常に困難である。よって、チップ分離には、例えばダイヤモンドブレードを使ってダイシングを行う方法が一般的に用いられるが、チップ欠けが多発したり、再現性良く四角形にダイシングすることが困難であったりするという問題がある。また半導体レーザを作製する場合には、へき開により共振器ミラーを形成する必要があるが、このへき開面も同様に平坦な面とすることが困難であるという問題がある。これまでは、例えばサファイア基板やSiC基板に例えばダイヤモンドスクライバーで線状の溝を形成した後に基板に刃状治具を押し付ける形でへき開が行われてきた。前述のダイシング・へき開いずれの場合にも基板あるいはエピタキシャル層の一部をスクライブ線部分で除去する工程を含んでおり、チップ欠けが生じ、またチップ形状が再現性良く四角形に近い形にできないという問題がある。このような問題を解決し、サファイア基板あるいはSiC基板上に窒化物半導体デバイスが形成されてなる窒化物半導体ウエハのへき開やチップ分離を、チップ欠けを生じさせることなく、またチップ形状を再現性良く四角形に近い形で行うことが可能な技術が求められている。
【０００４】
以下、従来の窒化物半導体ウエハのへき開方法及びチップ分離方法について説明する。なお、このへき開方法の一例は、例えば特許文献１、２に示されている。
図１０（ａ）、（ｂ）は従来例における窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す外観図及び断面図である。
【０００５】
まず、図１０（ａ）に示す通り、SiC基板１上に例えばMOCVD法によりエピタキシャル成長層２を形成し、InGaAlN半導体レーザを形成する。このエピタキシャル成長層２は具体的には、ｎ型InGaAlNクラッド層、InGaAlN活性層、ｐ型InGaAlNクラッド層を含みInGaAlN活性層は405ｎｍで青紫色レーザ発振する。ｐ型InGaAlNクラッド層がエピタキシャル成長層２表面に形成され、ｐ型InGaAlNクラッド層上にはパターニングされたｐ型オーミック電極が形成される。続いて、このエピタキシャル成長層２が形成されたSiC基板１の裏面を、SiC基板１が例えば100μｍ厚程度になるまで研磨した後に、SiC基板１上にｎ型オーミック電極を形成する。ここではSiC基板の例を示したが、サファイア基板を用いる場合には基板に導電性がないため、ｐ型InGaAlNクラッド層及びInGaAlN活性層を選択的に除去した後に表面に露出したｎ型InGaAlNクラッド層上にｎ型オーミック電極が形成される。続いて、SiC基板１裏面に、半導体レーザの共振器長の間隔で、SiC基板１のへき開方向であるａ軸方向（<11-20>方向）を向いたスクライブ線２２を形成する。スクライブ線２２の形成にあたってはダイヤモンドスクライバー２１が用いられ、深さ約50μｍの溝が形成される。
【０００６】
次に、スクライブ線２２の形成後、図１０（ｂ）に示す通り、SiC基板１裏面のスクライブ線２２に刃状治具５を当て、エピタキシャル成長層２表面より治具６で圧力を加えて複数の半導体レーザチップからなるバー状の窒化物半導体ウエハを形成する。そして、バー状の窒化物半導体ウエハのへき開面７に対する端面反射率向上のためのコーティング、及び上記へき開工程を繰り返し実行して半導体レーザチップが得られる。
【０００７】
図１１は従来例における窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を示す外観図である。
まず、図１１に示す通り、SiC基板１上に例えばMOCVD法によりInGaAlNエピタキシャル成長層１６を形成する。このエピタキシャル成長層１６は発光ダイオードや電界効果トランジスタ集積回路を構成している。発光ダイオードを構成する場合、エピタキシャル成長層１６は具体的には、ｎ型InGaAlN層、InGaAlN活性層、ｐ型InGaAlN層を含みInGaAlN活性層は電流注入により470ｎｍで青色発光する。一方、電界効果トランジスタを構成する場合にはアンドープGaN層上にｎ型AlGaN層が形成される。続いて、電極形成等のデバイス形成プロセスの完了後にSiC基板１を研磨等により薄膜化する。その後、ダイヤモンドブレード２３を用いて、図１１に示す通り、ｘｙ方向に窒化物半導体ウエハを切断することで、チップ分離を行うことができる。
【特許文献１】特開平１０−７０３３５号公報
【特許文献２】特開２００３−３３２２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の窒化物半導体ウエハのへき開方法及びチップ分離方法では、図１０及び図１１に示すいずれの場合にもダイヤモンドスクライバー等を用いて窒化物半導体ウエハに溝を設けるかあるいは窒化物半導体ウエハを切断せねばならず、チップ欠けが多発したり、チップ形状が再現性良く四角形にできなかったりするといった課題がある。さらに、チップ分離を行う場合には、ダイヤモンドブレードで切断される分のチップ幅を確保する必要があり、結果として、ウエハ１枚から得られるチップ総数が少なくなってチップコストが大きくなるという課題もある。
【０００９】
そこで、本発明は前述の技術的課題に鑑み、窒化物半導体ウエハのへき開方法及びチップ分離方法に適用でき、チップ欠けを生じさせることなく、またチップ形状を再現性良く四角形に近い形にすることが可能な、半導体装置及び基板の分割方法を提供することを第１の目的とする。
【００１０】
また、チップコストを小さくする半導体装置及び基板の分割方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の基板の分割方法は、半導体装置が形成された基板の分割方法であって、前記基板の主面を電子ビームでスキャンしてクラックを発生させる電子ビームスキャン工程を含むことを特徴とする。
【００１２】
これによって、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、電子ビーム照射により半導体ウエハ表面が短時間に加熱冷却されたことにより発生したクラックを起点として半導体ウエハが分離されるので、チップ欠けを生じさせることなく、またチップ形状を再現性良く四角形に近い形でチップ分離することが可能となる。さらに、スクライブ部分での半導体ウエハの欠損がなく１枚の半導体ウエハから多くのチップを得ることができるので、チップコストを小さくすることが可能となる。
【００１３】
ここで、前記基板の分割方法は、さらに、前記電子ビームスキャン工程の前に、前記電子ビームでスキャンされる前記基板の主面の少なくとも一部上に金属膜を形成する金属膜形成工程を含んでもよいし、前記金属膜形成工程において、前記基板の主面の前記電子ビームが通過する部分の上に、金属膜を形成してもよいし、前記電子ビームスキャン工程において、前記電子ビームのスキャンは前記基板の端部から開始され、前記金属膜形成工程において、前記電子ビームでスキャンされる前記基板の端部の主面上に金属膜を形成してもよい。
【００１４】
これによって、電子ビーム照射時に基板がチャージアップしにくくなり、電子ビームを再現性良く直線状に照射できるので、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、チップ形状を再現性良く四角形に近い形でチップ分離することが可能となる。さらに、分割面の平坦性を向上させることが可能となる。
【００１５】
また、前記電子ビームスキャン工程において、前記電子ビームの電流値を変化させて前記基板の主面をスキャンしてもよい。
これによって、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、例えば、大電流の電子ビームでスキャンを行って半導体ウエハにクラックを発生させた後に、小電流の電子ビームでスキャンを行って半導体ウエハを分離することができるので、へき開面に沿った形で半導体ウエハの分離を行えるので、半導体ウエハの分離面の直線性、及び平坦性を向上させることが可能となる。
【００１６】
また、前記電子ビームスキャン工程において、互いに平行となるように直線状に前記電子ビームで複数回スキャンして前記基板をバー状に分割してもよい。
これによって、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、例えば半導体レーザの共振器ミラーに適用できる平坦性に優れたへき開面を有するチップが作製可能なチップ分離を実現することが可能となる。さらに、電子ビーム照射のみで、簡便にへき開を行うことができるので、チップコストを小さくすることが可能となる。
【００１７】
また、前記基板の分割方法は、さらに、前記電子ビームスキャン工程の後に、前記基板のバー状の分割により露出した端面をコーティングする第１コーティング工程を含んでもよいし、前記基板の分割方法は、さらに、前記第１バー形成工程の後に、前記基板のバー状の分割により露出した端面をコーティングする第２コーティング工程を含んでもよい。
【００１８】
これによって、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、へき開面に反射率の大きなミラーを形成することができるので、例えば低しきい値電流を有する半導体レーザを実現することが可能となる。
【００１９】
また、前記基板の分割方法は、さらに、前記電子ビームスキャン工程の前に、前記電子ビームでスキャンされる前記基板の主面の前記電子ビームが通過しない部分の上に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程を含んでもよい。
【００２０】
これによって、絶縁膜を目印として絶縁膜で覆われていない部分、つまり電子ビームでスキャンされるべき部分に電子ビームを高い位置精度で照射することができるので、直線性に優れたスキャンが可能となり、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、半導体ウエハの分離面の直線性、平坦性を更に向上させることが可能となる。
【００２１】
また、前記絶縁膜は、フォトレジストあるいは誘電体絶縁膜であってもよいし、前記基板の分割方法は、さらに、前記電子ビームスキャン工程の後に、前記絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程を含んでもよい。
【００２２】
これによって、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、半導体ウエハ上に形成された絶縁膜を、例えば有機溶剤や酸等により電子ビームの照射後に容易に除去することができるので、半導体ウエハの分離後に絶縁物の影響がなく、例えば放熱に優れた発光ダイオード等を実現することが可能となる。
【００２３】
また、前記半導体装置は、半導体レーザであってもよい。
これによって、低しきい値電流を有する半導体レーザを実現することが可能となる。
また、前記基板の分割方法は、さらに、前記電子ビームスキャン工程の前に、前記電子ビームでスキャンされる前記基板の主面の前記電子ビームが通過する部分に、不純物を添加、あるいは不純物を含む膜を形成する不純物添加工程を含み、前記電子ビームスキャン工程において、前記電子ビームのスキャンにより前記不純物を拡散させてもよい。
【００２４】
これによって、電子ビームでスキャンされた部分の光学的禁制体幅が、電子ビームでスキャンされていない部分の光学的禁制体幅よりも大きくなり、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、チップの分離面付近の光学的禁制体幅が中心部よりも大きくなるので、分離面即ち共振器ミラー面近傍での光密度を低減でき、結果として光学破壊の生じにくい、高出力半導体レーザを実現することが可能となる。
【００２５】
また、前記基板は、ＩｎＧａＡｌＮから構成される半導体層を有してもよい。
これによって、例えば量子井戸構造を有するInGaAlN層を発光層とする高輝度の可視域あるいは紫外発光ダイオードや、青紫色半導体レーザ、さらにはAlGaN/GaNでの２次元電子ガスをチャネルとする電界効果トランジスタ及びその集積回路を実現することが可能となる。
【００２６】
また、前記基板は、ＳｉＣ、サファイアあるいはＧａＮから構成される部分を有してもよい。
これによって、良好な結晶性を有するInGaAlN層を基板に形成できるので、高輝度のInGaAlN系可視域あるいは紫外発光ダイオードや、青紫色半導体レーザ、さらには高移動度のAlGaN/GaN系電界効果トランジスタ及びその集積回路を実現することが可能となる。
【００２７】
また、前記半導体装置は、発光ダイオードであってもよい。
これによって、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、チップ欠けの少ない、またチップ形状の安定な発光ダイオードチップを実現することが可能となる。
【００２８】
また、前記半導体装置は、トランジスタあるいはその集積回路であってもよい。
これによって、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、チップ欠けの少ない、またチップ形状の安定なトランジスタあるいはその集積回路チップを実現することが可能となる。
【００２９】
また、前記電子ビームスキャン工程において、互いに交差するように直線状に前記電子ビームを複数回スキャンして前記基板をチップ状に分割してもよい。
これによって、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、例えば発光ダイオードやトランジスタおよびその集積回路チップを周辺部にて欠損させることなく分離することが可能となる。また、ウエハ内でのチップ数を増加させて、低コストのチップを実現することが可能となる。
【００３０】
また、前記電子ビームスキャン工程において、前記金属膜が形成された前記基板の端部の主面を、互いに平行となるように直線状に前記電子ビームで複数回スキャンし、前記基板の分割方法は、さらに、前記電子ビームスキャン工程の後に、前記クラックを有する前記基板の主面と、前記クラックを有しない前記基板の主面とに圧力を加えて前記基板を分割し、バー状の前記基板を形成する第１バー形成工程を含んでもよい。
【００３１】
これによって、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、例えば半導体レーザの共振器ミラーに適用できる平坦性に優れたへき開面を有するチップが作製可能なチップ分離を実現することが可能となる。
【００３２】
また、前記基板の分割方法は、さらに、前記電子ビームスキャン工程の前に、前記電子ビームでスキャンされない前記基板の主面に粘着性シートを貼り付ける貼り付け工程と、前記電子ビームスキャン工程の後に、前記粘着性シートを引っ張って前記基板を分割する引っ張り工程を含んでもよいし、前記粘着性シートは、導電性の粘着性シートであってもよい。
【００３３】
これによって、基板としての半導体ウエハを分離する場合には、分離されたバー状のチップあるいはチップを離散させることなく分離することができるので、これらのチップの実装を行う実装工程を容易にすることが可能となる。
【００３４】
また、本発明は、端部に熱変成層を有する基板から構成されることを特徴とする半導体装置とすることもできる。
これによって、半導体装置がチップである場合には、チップは電子ビーム照射による短時間の加熱冷却を用いた分離方法により半導体ウエハから作製されるので、欠損なく分離された、例えば発光ダイオードやトランジスタおよびその集積回路チップを実現することが可能となる。また、同時に分離部分でのチップ欠損がなく、低コストのチップを実現することが可能となる。
【００３５】
ここで、前記基板は、さらに、前記基板の端部上に形成された金属膜を備えてもよい。
これによって、半導体装置がチップである場合には、チップは電子ビーム照射による短時間の加熱冷却を用いた分離方法により半導体ウエハから作製されるので、分離面の高い直線性、平坦性を有する、例えば発光ダイオードやトランジスタおよびその集積回路チップを実現することが可能となる。
【００３６】
また、前記半導体装置は、半導体レーザであってもよい。
これによって、半導体装置が形成されたチップは電子ビーム照射による短時間の加熱冷却を用いた分離方法により半導体ウエハから作製されるので、チップ欠けの少ない、またチップ形状の安定な半導体レーザチップを実現することが可能となる。
【００３７】
また、前記熱変成層は、ディスオーダされた構造を有してもよい。
これによって、光学破壊の生じにくい、高出力半導体レーザチップを実現することが可能となる。
【００３８】
また、前記基板は、ＩｎＧａＡｌＮから構成される半導体層を有してもよい。
これによって、半導体装置が形成されたチップは電子ビーム照射による短時間の加熱冷却を用いた分離方法により半導体ウエハから作製されるので、例えば量子井戸構造を有するInGaAlN層を発光層とする高輝度の可視域あるいは紫外発光ダイオードや、青紫色半導体レーザ、さらにはAlGaN/GaNでの２次元電子ガスをチャネルとする電界効果トランジスタ及びその集積回路を実現することが可能となる。
【００３９】
また、前記基板は、ＳｉＣ、サファイアあるいはＧａＮから構成される部分を有してもよい。
これによって、高輝度のInGaAlN系可視域あるいは紫外発光ダイオードや、青紫色半導体レーザ、さらには高移動度のAlGaN/GaN系電界効果トランジスタ及びその集積回路を実現することが可能となる。
【００４０】
また、前記半導体装置は、発光ダイオードであってもよい。
これによって、半導体装置が形成されたチップは電子ビーム照射による短時間の加熱冷却を用いた分離方法により半導体ウエハから作製されるので、チップ欠けの少ない、またチップ形状の安定な発光ダイオードチップを実現することが可能となる。
【００４１】
また、前記半導体装置は、トランジスタあるいはその集積回路であってもよい。
これによって、半導体装置が形成されたチップは電子ビーム照射による短時間の加熱冷却を用いた分離方法により半導体ウエハから作製されるので、チップ欠けの少ない、またチップ形状の安定なトランジスタあるいはその集積回路チップを実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の基板及びその分割方法によれば、チップ欠けを生じさせることなく、またチップ形状を再現性良く四角形に近い形にすることができる。また、チップコストを小さくすることができる。また、しきい値電流が低い半導体レーザを作製することができる。また、光学破壊の生じにくい高出力半導体レーザを低コストで作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態の半導体装置及び基板の分割方法について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態における窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す外観図及び断面図である。
【００４４】
まず、図１（ａ）に示す通り、SiC基板１上にエピタキシャル成長層２を形成し、半導体装置であるInGaAlN青紫色半導体レーザを形成する。このエピタキシャル成長層２は具体的には、ｎ型InGaAlNクラッド層、InGaAlN活性層及びｐ型InGaAlNクラッド層を含み、InGaAlN活性層は405ｎｍで青紫色レーザ発振する。ｐ型InGaAlNクラッド層がエピタキシャル成長層２表面に形成され、ｐ型InGaAlNクラッド層上には、パターニングされた例えばNi/Au等から構成されるｐ型オーミック電極が形成される。続いて、エピタキシャル成長層２が形成されたSiC基板１の裏面を、SiC基板１が例えば100μｍ厚程度になるまで研磨した後に、SiC基板１上にも、例えばNi/Au等から構成されるｎ型オーミック電極を形成する。ここではSiC基板の例を示したが、サファイア基板を用いる場合には基板に導電性がないため、ｐ型InGaAlNクラッド層及びInGaAlN活性層を選択的に除去した後にエピタキシャル成長層２表面に露出したｎ型InGaAlNクラッド層上に例えばTi/Al等から構成されるｎ型オーミック電極が形成される。続いて、窒化物半導体ウエハ端部のエピタキシャル成長層２表面を、図１（ａ）に示すように互いに平行になるように直線状に電子ビーム３で複数回スキャンする。電子ビーム３は、InGaAlN層のへき開方向であるａ軸（<11-20>方向）方向（図１（ａ）におけるＡ）に、半導体レーザの共振器長の間隔で照射される。この電子ビーム３の照射により、窒化物半導体ウエハ端部にａ軸方向を向いたスクライブ線４が形成される。このスクライブ線４は、電子ビーム３照射により窒化物半導体ウエハ表面が短時間に加熱冷却されたことにより発生したクラックを起点とし発生する。
【００４５】
次に、図１（ｂ）に示す通り、エピタキシャル成長層２表面のスクライブ線４に刃状治具５を当て、SiC基板１裏面より治具６で圧力を加えることにより、スクライブ線４を起点とした窒化物半導体ウエハのへき開がおこわれ、複数の半導体レーザチップからなるバー状の窒化物半導体ウエハが形成される。へき開により露出したバー状の窒化物半導体ウエハ端面のへき開面７は、半導体レーザの端面ミラーとして使用されうる。この工程を繰り返すことにより、例えば半導体レーザの共振器を形成するためのミラーを形成することが可能となる。そして、バー状の窒化物半導体ウエハのへき開面７に対する端面反射率向上のためのコーティング、及び上記へき開工程を繰り返し実行して半導体レーザチップが得られる。
【００４６】
ここでは電子ビームの電流値あるいはスキャン速度は、スクライブ線がへき開方向に平行に、かつ窒化物半導体ウエハ端部のエピタキシャル成長層表面に選択的に形成されるように最適化されている。例えば、電子ビームは、加速電圧６０ｋＶ、ビーム電流１５ｍＡの条件で半導体ウエハ表面に照射される。
【００４７】
従って、本実施形態では、窒化物半導体ウエハ端部のエピタキシャル成長層表面を電子ビームでスキャンすることによりスクライブ線を発生させ、このスクライブ線を起点としてへき開を行う。よって、従来のダイヤモンドスクライバーで基板裏面に溝を形成してへき開を行っていた場合に比べ、チップ欠けが生じにくい窒化物半導体ウエハのへき開方法を実現することができる。また、高い精度でのへき開面に沿ったへき開を実現でき、平坦なへき開面が得られるので、ミラーでの反射率が高く、しきい値電流が低い半導体レーザを作製することが可能な窒化物半導体ウエハのへき開方法を実現することができる。
【００４８】
なお、へき開を行う際に電子ビーム照射前に、電子ビーム照射が行われない窒化物半導体ウエハ裏面に粘着性のシートを貼り合わせ、電子ビーム照射及びへき開工程に続いて、シートを引っ張って窒化物半導体ウエハをバー状に分離する形でも良い。このとき、窒化物半導体ウエハのチャージアップを防止するため、粘着性のシートは導電性を有することが好ましい。
【００４９】
また、本実施形態において、基板及びエピタキシャル成長層はGaAs系化合物半導体により構成されてもよい。
また、本実施形態において、へき開は、電子ビーム照射が行われない窒化物半導体ウエハ裏面がフィルム状シートに接着された状態で電子ビーム照射及びへき開を行った後に、シートを引っ張って窒化物半導体ウエハをバー状に分離することにより行われてもよい。
【００５０】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態における窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す外観図である。
【００５１】
本実施形態のへき開方法は、図１（ａ）に示す第１の実施形態における電子ビーム照射により窒化物半導体ウエハ端部にスクライブ線を形成する工程において、窒化物半導体ウエハを横切るようにエピタキシャル成長層表面を電子ビームでスキャンするものである。
【００５２】
まず、図２に示す通り、第１の実施形態と同様に、SiC基板１上にエピタキシャル成長層２を形成し、半導体装置であるInGaAlN青紫色半導体レーザを形成する。ｐ型InGaAlNクラッド層がエピタキシャル成長層２表面に形成され、ｐ型InGaAlNクラッド層上には、パターニングされた例えばNi/Au等から構成されるｐ型オーミック電極が形成される。続いて、このエピタキシャル成長層２が形成されたSiC基板１の裏面を、SiC基板１が例えば100μｍ厚程度になるまで研磨した後に、SiC基板１上にも、例えばNi/Au等から構成されるｎ型オーミック電極を形成する。ここではSiC基板の例を示したが、サファイア基板を用いる場合には基板に導電性がないため、ｐ型InGaAlNクラッド層及びInGaAlN活性層を選択的に除去した後にエピタキシャル成長層２表面に露出したｎ型InGaAlNクラッド層上に例えばTi/Al等から構成されるｎ型オーミック電極が形成される。
【００５３】
次に、窒化物半導体ウエハのエピタキシャル成長層２表面に対し、窒化物半導体ウエハを横切るように、へき開面に平行に電子ビーム３を複数回スキャンする。スキャン後、窒化物半導体ウエハはへき開面にて分離され、複数の半導体レーザチップからなるバー状の窒化物半導体ウエハが形成される。このへき開面での分離は、電子ビーム３の照射で窒化物半導体ウエハ表面が短時間に加熱冷却されたことにより発生したクラックを起点として行われる。この工程を繰り返すことにより、例えば半導体レーザの共振器を形成するためのミラーを形成することが可能となる。そして、バー状の窒化物半導体ウエハのへき開面に対しての端面反射率向上のためのコーティング、及び上記へき開工程を繰り返し実行して半導体レーザチップが得られる。
【００５４】
従って、本実施形態では、電子ビーム照射のみで、刃状治具で押さえつける工程を経ることなくへき開を行う。よって、第１の実施形態に比べてより簡便にへき開を実現できるので、チップコストを小さくすることが可能な窒化物半導体ウエハのへき開方法を実現することができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態における窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す外観図及び断面図である。
【００５６】
本実施形態のへき開方法は、図３（ａ）、（ｂ）に示す第１の実施形態において、電子ビームの照射前に窒化物半導体ウエハ端部に金属薄膜を形成することで、電子ビーム照射に際してチャージアップにより電子ビームが曲がるのを防止し、より正確に直線状に電子ビームでスキャンできるようにするものである。
【００５７】
まず、図３（ａ）に示す通り、第１の実施形態と同様に、SiC基板１上にエピタキシャル成長層２を形成し、405ｎｍで発振する半導体装置であるInGaAlN青紫色半導体レーザを形成する。ｐ型InGaAlNクラッド層がエピタキシャル成長層２表面に形成され、ｐ型InGaAlNクラッド層上には、パターニングされた例えばNi/Au等から構成されるｐ型オーミック電極が形成される。図示してはいないが、ｐ型オーミック電極はへき開方向に垂直にストライプ状に、幅100μｍで形成される。続いて、ｐ型オーミック電極とは別に、窒化物半導体ウエハでのチャージアップ防止用に数ｍｍ以上の幅で例えばAu薄膜等の金属薄膜８を、窒化物半導体ウエハ端部の上に形成する。続いて、このエピタキシャル成長層２が形成されたSiC基板１の裏面を、SiC基板１が例えば100μｍ厚程度になるまで研磨した後に、SiC基板１上にも、例えばNi/Au等から構成されるｎ型オーミック電極を形成する。ここではSiC基板の例を示したが、サファイア基板を用いる場合には基板に導電性がないため、ｐ型InGaAlNクラッド層及びInGaAlN活性層を選択的に除去した後に表面側に露出したｎ型InGaAlNクラッド層上に例えばTi/Al等から構成されるn型オーミック電極が形成される。続いて、窒化物半導体ウエハ端部に形成された金属薄膜８を、図３（ａ）に示すように互いに平行になるように電子ビーム３で直線状に複数回スキャンする。この電子ビーム３のスキャンにより、第１の実施形態と同様、窒化物半導体ウエハ端部にａ軸方向（図３（ａ）におけるＡ）を向いたスクライブ線４が形成される。このスクライブ線４は電子ビーム３照射により窒化物半導体ウエハ表面が短時間に加熱冷却されたことにより発生したクラックを起点とし発生する。
【００５８】
次に、図３（ｂ）に示す通り、エピタキシャル成長層２表面のスクライブ線４に刃状治具５を当て、SiC基板１裏面よりより治具６で圧力を加えることにより、スクライブ線４を起点とした窒化物半導体ウエハのへき開がおこなわれ、複数の半導体レーザチップからなるバー状の窒化物半導体ウエハが形成される。この工程を繰り返すことにより、例えば半導体レーザの共振器を形成するためのミラーを形成することが可能となる。そして、バー状の窒化物半導体ウエハのへき開面７に対する端面反射率向上のためのコーティング、及び上記へき開工程を繰り返し実行して半導体レーザチップが得られる。
【００５９】
従って、本実施形態では、電子ビーム照射時に電子ビームが曲がることなくエピタキシャル成長層のへき開方向に平行に照射され、この電子ビームの照射により窒化物半導体ウエハ端部に発生したスクライブ線を起点としてへき開が行われる。よって、第１の実施形態に比べてより高い精度でのへき開面に沿ったへき開を実現でき、更に平坦なへき開面を有する半導体レーザが得られるので、ミラーでの反射率が更に高く、しきい値電流が更に低い半導体レーザを作製することが可能な窒化物半導体ウエハのへき開方法を実現することができる。例えば、エピタキシャル成長層では無く、サファイア基板等の導電性の低い基板に電子ビームを照射して窒化物半導体ウエハをへき開する場合には、チャージアップが発生し易くなり、電子ビーム照射時に電子ビームが曲がり易くなるため、導電性の低い基板に電子ビームを照射して窒化物半導体ウエハをへき開する場合に大きな効果を発揮する。
【００６０】
また、本実施形態では、ポイントスクライブ部分でエピタキシャル成長層表面に金属薄膜が形成されるので、より少ない電子ビーム電流でポイントスクライブを行うことが可能な窒化物半導体ウエハのへき開方法を実現することができる。
【００６１】
なお、本実施形態では電子ビーム照射を窒化物半導体ウエハ端部の金属薄膜上のみに限定したが、窒化物半導体ウエハを横切るように、金属薄膜が形成されていないエピタキシャル成長層表面にも電子ビーム照射をおこない、電子ビームでへき開面の上部全てにわたって直線状にスキャンする構成としても、同様の平坦なへき開面を有する半導体レーザが得られる。このとき、金属薄膜は窒化物半導体ウエハ端部だけでなく、電子ビームが通過する窒化物半導体ウエハの全ての部分に形成されてもよい。
【００６２】
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態における窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す外観図である。
【００６３】
本実施形態のへき開方法は、図１（ａ）に示す第１の実施形態における電子ビーム照射により窒化物半導体ウエハ端部にスクライブ線を形成する工程において、窒化物半導体ウエハ端部に電流の大きな電子ビームを照射してスクライブ線を形成した後に、電流を変化させて窒化物半導体ウエハを横切るように電子ビームでスキャンするものである。
【００６４】
まず、図４に示す通り、第１の実施形態と同様に、SiC基板１上にエピタキシャル成長層２を形成し、405ｎｍで発振する半導体装置であるInGaAlN青紫色半導体レーザを形成する。ｐ型InGaAlNクラッド層がエピタキシャル成長層２表面に形成され、ｐ型InGaAlNクラッド層上には、パターニングされた例えばNi/Au等から構成されるｐ型オーミック電極が形成される。続いて、このエピタキシャル成長層２が形成されたSiC基板１の裏面を、SiC基板１が例えば100μｍ厚程度になるまで研磨した後に、SiC基板１上にも、例えばNi/Au等から構成されるｎ型オーミック電極を形成する。ここではSiC基板の例を示したが、サファイア基板を用いる場合には基板に導電性がないため、ｐ型InGaAlNクラッド層及びInGaAlN活性層を選択的に除去した後に、エピタキシャル成長層２表面に露出したｎ型InGaAlNクラッド層上に例えばTi/Al等から構成されるｎ型オーミック電極が形成される。
【００６５】
次に、図４のBで示す部分、つまり窒化物半導体ウエハ端部のエピタキシャル成長層１表面を、互いに平行になるように電子ビーム３で直線状に複数回スキャンする。この電子ビーム３のスキャンでは、大電流の電子ビームが照射され、窒化物半導体ウエハ端部にスクライブ線４が発生する。このスクライブ線４は電子ビーム３照射により窒化物半導体ウエハ表面が短時間に加熱冷却されたことにより発生したクラックを起点とし発生する。続いて、電子ビームの電流を減少させて、窒化物半導体ウエハを横切るように図４のCで示す部分を、小電流の電子ビーム３でへき開面に平行に複数回スキャンする。スキャン後、窒化物半導体ウエハはへき開面にて分離され、複数の半導体レーザチップからなるバー状の窒化物半導体ウエハが形成される。この工程を繰り返すことにより、例えば半導体レーザの共振器を形成するためのミラーを形成することが可能となる。そして、バー状の窒化物半導体ウエハのへき開面に対しての端面反射率向上のためのコーティング、及び上記へき開工程を繰り返し実行して半導体レーザチップが得られる。
【００６６】
従って、本実施形態では、電子ビーム照射のみで、刃状治具で押さえつける工程を経ることなくへき開を行う。よって、第１の実施形態に比べてより簡便にへき開を実現できるので、チップコストを小さくすることが可能な窒化物半導体ウエハのへき開方法を実現することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、スクライブ線を窒化物半導体ウエハ端部に生じさせた後に、窒化物半導体ウエハを横切るようにへき開面に平行に電子ビームでスキャンする。よって、電子ビームが直線からずれた場合でも窒化物半導体ウエハのへき開方向にへき開が生じやすくなるため、より直線性に優れたへき開面を有するチップを得ることが可能な窒化物半導体ウエハのへき開方法を実現することができる。
【００６８】
（第５の実施形態）
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の第５の実施形態における半導体レーザの構造を示す外観図及び断面図である。
【００６９】
本実施形態は、第１、第２、第３及び第４の実施形態で示したへき開方法を用いて作製可能な半導体装置である半導体レーザの一例を示している。同半導体レーザは、導波路ストライプ構造を有し、SiC基板１上に、ｎ型InGaAlN層９、InGaAlN量子井戸活性層１０及びｐ型InGaAlN層１１が順次積層されて構成され、InGaAlN量子井戸活性層１０からは405ｎｍの青紫色のレーザ発振が得られる。図示してはいないが、半導体レーザ導波路ストライプ１４の側壁には光閉じ込め制御のための、例えばSiO2などの誘電体膜が形成される。基板はここではSiC基板を示したがサファイア基板でも良い。半導体レーザのへき開面近傍には、量子井戸構造が無秩序化した部分１５が形成される。この無秩序化した部分１５では量子井戸構造の組成の急峻性が変化することで、バンドギャップが量子井戸の量子準位で形成される発光波長に相当するバンドギャップよりも大きくなっている。
【００７０】
次に、上記構造を有する半導体レーザの製造方法について説明する。
まず、SiC基板１上にｎ型InGaAlN層９、InGaAlN量子井戸活性層１０及びｐ型InGaAlN層１１を順次積層させる。続いて、ｐ型InGaAlN層１１に導波路ストライプ構造を形成し、さらに残ったｐ型InGaAlN層１１及びInGaAlN量子井戸活性層１０を選択的に例えばCl2ガスを用いた反応性イオンエッチングにより除去する。その後、ｐ型InGaAlN層１１表面には例えばNi/Au等から構成されるｐ型オーミック電極１３、ｎ型InGaAlN層９上には例えばTi/Al等から構成されるｎ型オーミック電極１２をそれぞれストライプ状に形成する。
【００７１】
続いて、第１、第２、第３及び第４の実施形態にて説明したへき開方法を用いて、半導体レーザ導波路ストライプ１４に垂直に、窒化物半導体ウエハをへき開し、へき開面を形成する。なお、へき開面は端面反射率を増加させるため、例えば誘電体多層膜などでコーティングされても良い。このとき、電子ビーム照射に先立ち、SiC基板１上に形成されたエピタキシャル層の電子ビームが照射される部分を含む幅数μｍの範囲の部分に、例えばZn,Si等の不純物を拡散あるいはイオン注入により添加し、あるいは不純物を含む例えばZnOなどの薄膜をへき開方向に平行に形成する。これによって、電子ビーム照射の際の加熱あるいは熱変成により、前述の例えばZnあるいはSi等の不純物が図５（ａ）の点線で囲まれる領域、つまりへき開面から数μｍの深さに拡散するので、量子井戸構造が無秩序化した部分１５が形成される。
【００７２】
従って、本実施形態では、半導体レーザは、前述の第１、第２、第３及び第４の実施形態により作製される半導体レーザに、量子井戸構造が無秩序化した部分が付加された構造を有する。よって、半導体レーザの端面近傍での光密度が低下するので、光学破壊が生じにくい半導体レーザを実現できる。また、このような無秩序化した部分の形成は、従来、へき開工程に先立ち熱処理工程を行うことで実現されてきたが、本実施形態の半導体レーザではへき開工程と同時に行えるため、結果として、光学破壊が生じにくい半導体レーザを工程数の少ない製造プロセスで作製できるので、光学破壊の生じにくい高出力半導体レーザを低コストで作製することが可能な窒化物半導体ウエハのへき開方法も同時に実現することができる。
【００７３】
（第６の実施形態）
図６は、本発明の第６の実施形態における窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を示す外観図である。
【００７４】
まず、図６に示す通り、SiC基板１上に例えばMOCVD法によりInGaAlNエピタキシャル成長層１６を形成する。このInGaAlNエピタキシャル成長層１６は半導体装置である発光ダイオードや電界効果トランジスタ集積回路を構成する。発光ダイオードを構成する場合、InGaAlNエピタキシャル成長層１６は、具体的には、ｎ型InGaAlN層、InGaAlN活性層及びｐ型InGaAlN層を含み、InGaAlN活性層は電流注入により470ｎｍで青色発光する。電界効果トランジスタを構成する場合には、アンドープGaN層上にｎ型AlGaN層が形成される。電極形成等のデバイス形成プロセスの完了後、SiC基板１は研磨等により薄膜化される。続いて図６に示す通り、SiC基板１表面が覆われるように、SiC基板１表面に、例えばAu薄膜等の金属薄膜１８を形成した後、チップ分離のために電子ビームが照射される部分以外でSiC基板１表面が覆われるように、パターニングされたフォトレジストあるいは誘電体絶縁膜等の絶縁膜１７をSiC基板１上に形成する。この絶縁膜１７で覆われていないSiC基板１表面部分、つまり金属薄膜１８が表面に露出した部分を互いに交差するようにｘｙ方向に電子ビーム３で直線状に複数回スキャンし、チップ分離を行う。電子ビーム３をスキャンする少なくとも１つの方向はSiC基板１のへき開方向であるａ軸（<11-20>方向）方向であることが望ましい。チップ分離は、電子ビーム３の照射により窒化物半導体ウエハ表面が短時間に加熱冷却されたことにより発生したクラックを起点として行われる。チップ分離後、例えば有機溶剤や酸などを用いて絶縁膜１７を除去する。
【００７５】
ここでは第１の実施形態と同様、電子ビームの電流値あるいはスキャン速度は、チップ分離で形成されるチップの形状ができるだけ四角形に近く、かつチップ欠けが生じにくいよう最適化される。
【００７６】
従って、本実施形態では、窒化物半導体ウエハにおいて電子ビームをスキャンすることによりクラックを発生させ、このクラックを起点としてチップ分離を行う。よって、例えば発光ダイオードや電界効果トランジスタが形成された窒化物半導体ウエハをチップ欠けを生じさせることなく、またチップ形状を再現性良く四角形に近い形でチップ分離することが可能な窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を実現することができる。また、窒化物半導体ウエハの切断部分での欠損を考慮する必要がなく、結果として窒化物半導体ウエハ内での作製可能な総チップ数を、従来のダイヤモンドブレードを使ったダイシングを行った場合に比べて多くできるので、チップコストを小さくすることが可能な窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を実現することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、窒化物半導体ウエハ表面には、金属薄膜が形成される。よって、電子ビーム照射時に電子ビームが曲がることなく窒化物半導体ウエハに照射され、電子ビームで直線に近い形でスキャンすることができるので、更にチップ形状を再現性良く四角形に近い形でチップ分離することが可能な窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を実現することができる。例えば、サファイア基板等の導電性の低い基板に電子ビームを照射してチップ分離する場合には、チャージアップが発生し易くなり、電子ビーム照射時に電子ビームが曲がり易くなるため、導電性の低い基板に電子ビームを照射してチップ分離する場合に大きな効果を発揮する。
【００７８】
また、本実施形態では、窒化物半導体ウエハ表面の電子ビームを通過させる部分以外の部分には絶縁膜が形成される。よって、絶縁膜を目印として、金属薄膜が露出した窒化物半導体ウエハ表面に電子ビームを照射し易くなり、電子ビームを直線に近い形でスキャンすることができるので、更にチップ形状を再現性良く四角形に近い形でチップ分離することが可能な窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を実現することができる。
【００７９】
なお、チップ分離を行う際に電子ビーム照射前に、電子ビーム照射が行われない窒化物半導体ウエハ裏面に粘着性のシートを貼り合わせ、電子ビーム照射工程に続いて、シートを引っ張りチップ分離する形でも良い。
【００８０】
（第７の実施形態）
図７は、本発明の第７の実施形態における窒化物半導体チップの構造を示す外観図である。
【００８１】
本実施形態は、第６の実施形態で示したチップ分離方法を用いて作製可能な窒化物半導体チップの一例を示している。同半導体チップには、SiC基板上にｎ型InGaAlN層、InGaAlN活性層及びｐ型InGaAlN層が順次積層されて構成される半導体装置である青色発光ダイオード（470ｎｍ発光）や、SiC基板上にアンドープGaN層及びｎ型AlGaN層が順次積層されて構成される半導体装置である電界効果トランジスタ集積回路等が形成される。同半導体チップは、チップ分離の工程で電子ビームが照射される部分に当たる、半導体チップの端部に、例えば窒素抜け、あるいは結晶性の乱れ等の熱変成により形成される無秩序化された構造の熱変成層１９を有する。
【００８２】
従って、本実施形態の窒化物半導体チップは、第６の実施形態の窒化物半導体ウエハのチップ分離方法、つまりチップ欠けを生じさせることなく、またチップ形状を再現性良く四角形に近い形でチップ分離することが可能な窒化物半導体ウエハのチップ分離方法により作製される窒化物半導体チップを実現することができる。また、切断部分での欠損を考慮する必要がなく、結果としてウエハ内での作製可能な総チップ数を、従来のダイヤモンドブレードを使ったダイシングを行った場合に比べ大きくでき、チップコストを小さくすることが可能な窒化物半導体ウエハのチップ分離方法により作製される窒化物半導体チップを実現することができる。
【００８３】
なお、上記実施形態においては、熱変成層部分において、パッシベーション絶縁膜が除去されている。
また、回路が形成されていない、つまりエピタキシャル層が形成されていない基板裏面側に熱変成層が形成されていてもよい。
【００８４】
（第８の実施形態）
図８は、本発明の第８の実施形態における窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を示す外観図である。
【００８５】
まず、図８に示す通り、第６の実施形態と同様に、SiC基板１上にInGaAlNエピタキシャル成長層１６を形成する。このInGaAlNエピタキシャル成長層１６は、470ｎｍで青色発光する半導体装置である発光ダイオード、あるいは半導体装置である電界効果トランジスタ集積回路を構成する。電極形成等のデバイス形成プロセスを完了後にSiC基板１が研磨などにより薄膜化される。続いて図８に示す通り、チップ分離のために電子ビームが照射される部分が覆われるように、パターニングされた例えばAu等の金属薄膜２０をSiC基板１上に形成する。この金属薄膜２０部分を互いに交差するようにｘｙ方向に電子ビーム３で直線状に複数回スキャンし、チップ分離を行う。電子ビーム３でスキャンする少なくとも１つの方向はSiC基板１のへき開方向であるａ軸（<11-20>方向）方向であることが望ましい。チップ分離は、電子ビーム３の照射により窒化物半導体ウエハ表面が短時間に加熱冷却されたことにより発生したクラックを起点として行われる。
【００８６】
ここでは第６の実施形態と同様、電子ビームの電流値あるいはスキャン速度は、チップ分離で形成されるチップの形状ができるだけ四角形に近く、かつチップ欠けが生じにくいよう最適化されている。
【００８７】
従って、本実施形態では、発光ダイオードや電界効果トランジスタが形成された窒化物半導体チップを、チップ欠けを生じさせることなく、またチップ形状を再現性良く四角形に近い形でチップ分離することが可能な窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を実現することができる。また、窒化物半導体ウエハの切断部分での欠損を考慮する必要がなく、結果として窒化物半導体ウエハ内での作製可能な総チップ数を、従来のダイヤモンドブレードを使ったダイシングを行った場合に比べ多くし、チップコストを小さくすることが可能な窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を実現することができる。
【００８８】
また、本実施形態では、窒化物半導体ウエハ表面の電子ビームが通過する部分には、金属薄膜が形成される。よって、電子ビーム照射時に電子ビームが曲がることなく窒化物半導体ウエハに照射され、電子ビームで直線に近い形でスキャンすることができるので、更にチップ形状を再現性良く四角形に近い形でチップ分離することが可能な窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を実現することができる。さらに、金属薄膜を目印として、金属薄膜部分に電子ビームを照射し易くなり、電子ビームで直線に近い形でスキャンすることができるので、更にチップ形状を再現性良く四角形に近い形でチップ分離することが可能な窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を実現することができる。
【００８９】
なお、チップ分離を行う際に電子ビーム照射前に、電子ビーム照射が行われない窒化物半導体ウエハ裏面に粘着性のシートを貼り合わせ、電子ビーム照射工程に続いて、シートを引っ張りチップ分離する形でも良い。
【００９０】
また、金属薄膜は、電子ビーム照射が行われる窒化物半導体ウエハ表面の、電子ビームが通過する部分以外の部分にも形成されてもよい。例えば、電子ビーム照射が行われる窒化物半導体ウエハ表面の全面に金属薄膜が形成されてもよい。
【００９１】
（第９の実施形態）
図９は、本発明の第９の実施形態における窒化物半導体チップの構造を示す外観図である。
【００９２】
本実施形態は、第８の実施形態で示したチップ分離方法を用いて作製可能な窒化物半導体チップの一例を示している。同半導体チップの端部の上には、例えばAu薄膜等の金属薄膜２０が形成される。また、同半導体チップ表面の金属薄膜２０が形成されていない部分には、第６の実施形態と同様の、半導体装置である青色発光ダイオード（470ｎｍ発光）や電界効果トランジスタ集積回路等が形成される。このとき、金属薄膜２０上ではパッシベーション絶縁膜が除去されている。また、基板材料は例えばGaAs、あるいはGaN／サファイアあるいはGaN／SiC等である。
【００９３】
従って、本実施形態の窒化物半導体チップは、第８の実施形態の窒化物半導体ウエハのチップ分離方法、つまりチップ欠けを生じさせることなく、またチップ形状を再現性良く四角形に近い形でチップ分離することが可能な窒化物半導体ウエハのチップ分離方法により作製される窒化物半導体チップを実現することができる。また、窒化物半導体ウエハの切断部分での欠損を考慮する必要がなく、結果としてウエハ内での作製可能な総チップ数を、従来のダイヤモンドブレードを使ったダイシングを行った場合に比べ多くでき、チップコストを小さくすることが可能な窒化物半導体ウエハのチップ分離方法により作製される窒化物半導体チップを実現することができる。
【００９４】
なお、回路が形成されていない基板裏面側に金属薄膜が選択的に形成されていてもよい。
以上、本発明に係る半導体装置及び基板の分割方法について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能であることはいうまでもない。
【００９５】
例えば、前記の図１〜９に示す実施形態で用いたSiC基板及びサファイア基板はいかなる面方位でも良く、また例えば (0001)面等の代表面からオフアングルのついた面方位であっても良い。このとき、これらの基板はGaN基板であっても良い。また、InGaAlN層はいかなる組成比でも良く、その結晶成長方法はMOCVD法でなく、例えば、MBE法あるいはHVPE法であっても良い。また、InGaAlN層はAs,P等のV族元素あるいはB等のIII族元素を構成元素として含んでいてもよい。また、本発明は窒化物半導体ウエハのへき開方法あるいはチップ分離方法に限らず、GaAsやInPといったIII-V族化合物半導体を用いた半導体レーザ、発光ダイオード及び電界効果トランジスタ集積回路が形成された半導体ウエハのへき開方法あるいはチップ分離方法として適用されてもよい。また、半導体レーザ、発光ダイオードあるいは電界効果トランジスタ等の回路は、結晶成長法では無く、イオン注入法により形成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、半導体装置及び基板の分割方法に適用でき、特に半導体ウエハのチップ分離方法及びへき開方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施形態における窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す外観図である。（ｂ）同実施形態における窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す外観図である。
【図３】（ａ）本発明の第３の実施形態における窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す外観図である。（ｂ）同実施形態における窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態における窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す外観図である。
【図５】（ａ）本発明の第５の実施形態における半導体レーザの構造を示す外観図である。（ｂ）同実施形態における半導体レーザの構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第６の実施形態における窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を示す外観図である。
【図７】本発明の第７の実施形態における窒化物半導体チップの構造を示す外観図である。
【図８】本発明の第８の実施形態における窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を示す外観図である。
【図９】本発明の第９の実施形態における窒化物半導体チップの構造を示す外観図である。
【図１０】（ａ）従来の窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す外観図である。（ｂ）従来の窒化物半導体ウエハのへき開方法を示す断面図である。
【図１１】従来の窒化物半導体ウエハのチップ分離方法を示す外観図である。
【符号の説明】
【００９８】
１    SiC基板
２、１６    エピタキシャル成長層
３    電子ビーム
４、２２    スクライブ線
５    刃状治具
６    治具
７    へき開面
８、１８、２０    金属薄膜
９    ｎ型InGaAlN層
１０    InGaAlN量子井戸活性層
１１    ｐ型InGaAlN層
１２    ｎ型オーミック電極
１３    ｐ型オーミック電極
１４    半導体レーザ導波路ストライプ
１５    部分
１７    絶縁膜
１９    熱変成層
２１    ダイヤモンドスクライバー
２３    ダイヤモンドブレード
【図１】
0004656888.tif 000002
【図２】
0004656888.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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