JPS6050056B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS6050056B2 JPS6050056B2 JP54149082A JP14908279A JPS6050056B2 JP S6050056 B2 JPS6050056 B2 JP S6050056B2 JP 54149082 A JP54149082 A JP 54149082A JP 14908279 A JP14908279 A JP 14908279A JP S6050056 B2 JPS6050056 B2 JP S6050056B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- groove
- semiconductor
- crystal wafer
- dividing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P54/00—Cutting or separating of wafers, substrates or parts of devices
Landscapes
- Dicing (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複数個の半導体素子を形成した結晶ウェハを
素子特性を劣化させることなく、個々の素子に矩形状に
分割して半導体装置を製造する方法に関するものである
。
素子特性を劣化させることなく、個々の素子に矩形状に
分割して半導体装置を製造する方法に関するものである
。
一般に１つの半導体素子は複数個の素子を形成した結
晶ウェハから矩形状に１つ１つのチップに割りだすこと
によつて作製される。
晶ウェハから矩形状に１つ１つのチップに割りだすこと
によつて作製される。
上記のチップ割り出し法としては従来、例えばダイヤモ
ンドスクライバーなどを用いて上記結晶ウェハに上記チ
ップサイズに相当する間隔でスクライブラインを 入れ
て個々のチップに割り出す方法、あるいは上記結晶ウェ
ハを研磨して厚さを十分薄くした後、例えば鋭利な刃物
を押し当てて結晶方位に沿つてへき関してチップに分割
する方法などが知られ、 これらの方法によつて上記結
晶ウェハから個々のチップに割りだす工程が実施されて
きた。し力士ながら、例えば半導体発光ダイオード（Ｌ
ｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ：以下ＬＥＤとい
う）や半導体レーザなどに代表される半導体発光素子は
その素子特性が結晶の機械的歪及びダメージに対して極
めて敏感に変化するため、上述の従来法てはチップに分
割する際に入る機械的ダメージの影響を受けて特性が劣
化することがたびたびあり、特に一対のへき開園をレー
ザ共振器の反射面としている半導体レーザにおいては、
チップ割り出し工程の際のダメージの影響が極めて顕著
であつた。ここでは半導体素子として半導体レーザを例
にとり、従来法の問題点を以下に説明する。 第１図は
半導体レーザチップを母体結晶ウェハＪから割り出す前
の結晶ウェハの断面図であり、図において１は半導体結
晶基板、２、３、４はこの基板１上に順次形成されたエ
ピタキシャル結晶層で、２はクラッド層、３は活性層、
４はクラッド層、５はクラッド層４上に形成された電極
コンタクト層、６は電極コンタクト層５上に形成された
絶縁層、７，８はそれぞれ電極コンタクト層５および基
板１に接触して形成された電極金属である。
ンドスクライバーなどを用いて上記結晶ウェハに上記チ
ップサイズに相当する間隔でスクライブラインを 入れ
て個々のチップに割り出す方法、あるいは上記結晶ウェ
ハを研磨して厚さを十分薄くした後、例えば鋭利な刃物
を押し当てて結晶方位に沿つてへき関してチップに分割
する方法などが知られ、 これらの方法によつて上記結
晶ウェハから個々のチップに割りだす工程が実施されて
きた。し力士ながら、例えば半導体発光ダイオード（Ｌ
ｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ：以下ＬＥＤとい
う）や半導体レーザなどに代表される半導体発光素子は
その素子特性が結晶の機械的歪及びダメージに対して極
めて敏感に変化するため、上述の従来法てはチップに分
割する際に入る機械的ダメージの影響を受けて特性が劣
化することがたびたびあり、特に一対のへき開園をレー
ザ共振器の反射面としている半導体レーザにおいては、
チップ割り出し工程の際のダメージの影響が極めて顕著
であつた。ここでは半導体素子として半導体レーザを例
にとり、従来法の問題点を以下に説明する。 第１図は
半導体レーザチップを母体結晶ウェハＪから割り出す前
の結晶ウェハの断面図であり、図において１は半導体結
晶基板、２、３、４はこの基板１上に順次形成されたエ
ピタキシャル結晶層で、２はクラッド層、３は活性層、
４はクラッド層、５はクラッド層４上に形成された電極
コンタクト層、６は電極コンタクト層５上に形成された
絶縁層、７，８はそれぞれ電極コンタクト層５および基
板１に接触して形成された電極金属である。
例えば砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、燐化インジウム（Ｉ
ｒｌＰ）等の化合物半導体を材料にした半導体レーザに
おいては、通常個々のレーザチップの割り出しをへき開
法によつて実施している。即ち、第１図のような半導体
レーザウェハの厚さｔを１００μｍ〜７０μｍｌこ研磨
制御した後、例えば鋭利な刃をウェハの一表面に押し当
てて当該ウェハをへき関してレーザ共振器の光反射面と
なるへき開端面１３を形成し、続いてこのへき開端面１
３と対向するもうひとつの光反射面となるへき開端面を
レーザ共振器長に相当する距離て同様にへき開法で形成
して１本の矩形状のバーとした後、更に個々のレーザチ
ップに分割するために上記のバーに例えは図中のＡ，２
Ａ，３Ａの位置から鋭利な刃を押し当ててへき関するも
のである。レーザ共振器の光反射面はその特性を良好に
保つために平担かつクラック等のない鏡面であることが
必要であり、これまでこの光反射面を形成する方法とし
ては上述のへき開法が最も良いとされている。しかしな
がらこのへき開法はいくつかの欠点も有している。即ち
、電極金属７あるいは８が形成されている結晶ウェハの
表面１１あるいは１２から鋭利な刃を押し当ててへき関
した場合、刃の押し当て方、例えば結晶ウェハと刃の角
度あるいは加える４力加減等の制御が難しく、たびたび
平担かつクラック等のない鏡面が形成できないことがあ
つた。また、仮に良好なへき開面が得られたとしてもウ
ェハ表面１１あるいは１２に押し当てる刃の圧力が比較
的大きいために刃を押し当てた近傍の領域！には必ず機
械的ダメージが入り、それがたびたび最も重要な活性領
域９に及んでレーザ特性を劣化させるという欠点があつ
た。本発明はこのような従来法の欠点に鑑みてこれを改
良するためになされたものであり、レーザチ・ノブを分
割する際結晶ウェハに機械的ダメージを与えることなく
良好な端面を形成することのできる半導体装置の製造方
法を提供することを目的としている。
ｒｌＰ）等の化合物半導体を材料にした半導体レーザに
おいては、通常個々のレーザチップの割り出しをへき開
法によつて実施している。即ち、第１図のような半導体
レーザウェハの厚さｔを１００μｍ〜７０μｍｌこ研磨
制御した後、例えば鋭利な刃をウェハの一表面に押し当
てて当該ウェハをへき関してレーザ共振器の光反射面と
なるへき開端面１３を形成し、続いてこのへき開端面１
３と対向するもうひとつの光反射面となるへき開端面を
レーザ共振器長に相当する距離て同様にへき開法で形成
して１本の矩形状のバーとした後、更に個々のレーザチ
ップに分割するために上記のバーに例えは図中のＡ，２
Ａ，３Ａの位置から鋭利な刃を押し当ててへき関するも
のである。レーザ共振器の光反射面はその特性を良好に
保つために平担かつクラック等のない鏡面であることが
必要であり、これまでこの光反射面を形成する方法とし
ては上述のへき開法が最も良いとされている。しかしな
がらこのへき開法はいくつかの欠点も有している。即ち
、電極金属７あるいは８が形成されている結晶ウェハの
表面１１あるいは１２から鋭利な刃を押し当ててへき関
した場合、刃の押し当て方、例えば結晶ウェハと刃の角
度あるいは加える４力加減等の制御が難しく、たびたび
平担かつクラック等のない鏡面が形成できないことがあ
つた。また、仮に良好なへき開面が得られたとしてもウ
ェハ表面１１あるいは１２に押し当てる刃の圧力が比較
的大きいために刃を押し当てた近傍の領域！には必ず機
械的ダメージが入り、それがたびたび最も重要な活性領
域９に及んでレーザ特性を劣化させるという欠点があつ
た。本発明はこのような従来法の欠点に鑑みてこれを改
良するためになされたものであり、レーザチ・ノブを分
割する際結晶ウェハに機械的ダメージを与えることなく
良好な端面を形成することのできる半導体装置の製造方
法を提供することを目的としている。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第２図および第３図はこの発明の一実施例による半導体
装置の製造方法を説明するための図で、図中第１図と同
一符号は同一部分を示す。
装置の製造方法を説明するための図で、図中第１図と同
一符号は同一部分を示す。
図に示すように、半導体レーザ素子の母体となる結晶ウ
ェハの表面１１にレーザ共振器の幅間隔と等しく帯状の
溝部１４を形成する。この溝部１４は例えば結晶方位（
１００）面を用いた場合にそのへき開）方位となるく１
１０〉方位に、幅は例えば１０μｍ以下、深さも１０μ
ｍ程度に■字形に形成する。結晶ウェハ表面１１に相対
する表面１２にも上記〈１１０〉方位と直交する方位に
同様のＶ字形溝部（図示せす）を形成する。これら表面
１１と表面１２で直交する溝部は各々レーザチップの共
振器幅及び共振器長を決定するものてあり、表面１２の
溝部はレーザの光反射端面を形成するものてある。これ
らの溝部１４を形成することによつて従来のへき開法で
たびたびみられたクラックやチッ”プサイズのばらつき
及びその他の端面不良などがかなり改善される。これは
この溝部に鋭利な刃を当てることにより、実効的に従来
法より小さい力でへき開できること、及びこの溝部に沿
つてへき開されるためチップサイズが揃うようになつた
ためである。しかしながら、これらの溝部を形成しただ
けではまだ不十分であり、例えば目にみえないダメージ
が活性領域９に及んでレーザ特性を劣化させることがた
びたびあつた。この問題を解決するために、これら溝部
を形成することに加えて、これら溝部の両側にこれら溝
部に沿つてほぼ同程度の深さと幅でく１１１〉方向、即
ち表面１１に対する角度α＝５４．７１でプロトン照射
を行なうことによりプロトン照射領域１５を形成すれは
更に効果的である。この溝部１４付近の構造を第４図に
示し、同図より明らかなように、領域１５より図示中央
側の部分はコンタクト層５てある。プロトン照射領域１
５は前述のよう溝部１４に沿つて或る深さにプロトンを
打ち込んで形成した領域であり、これはプロトンのエネ
ルギーを制御することにより、同図のように溝部表面に
プロトン照射によるダメージが入らないように溝部１４
から或る深さの位置に形成できるものである。なお、表
面１２にも表面１１に直交してプロトン照射領域１６を
形成する。これらのプロトン照射領域１５及び１６によ
つて溝部１４近傍に発生するダメージ及び鋭利な刃を押
し当てる際に入る機械的ダメージをブロックすることが
可能である。即ち、これらダメージは結晶のく１１１〉
方向に向つて伸びるが、それが予め形成した照射領域１
５及び１６に達すると、この領域内でそのダメージが吸
収され、実効的に活性領域９にまでダメージが及ばない
ようにブロックされるためである。このように、本発明
は活性領域にダメージを与えることなく良好なへき開端
面を形成し、かつ良好な特性をもつレーザチップを分割
する方法として極めて有効な方法てあることは明らかで
ある。
ェハの表面１１にレーザ共振器の幅間隔と等しく帯状の
溝部１４を形成する。この溝部１４は例えば結晶方位（
１００）面を用いた場合にそのへき開）方位となるく１
１０〉方位に、幅は例えば１０μｍ以下、深さも１０μ
ｍ程度に■字形に形成する。結晶ウェハ表面１１に相対
する表面１２にも上記〈１１０〉方位と直交する方位に
同様のＶ字形溝部（図示せす）を形成する。これら表面
１１と表面１２で直交する溝部は各々レーザチップの共
振器幅及び共振器長を決定するものてあり、表面１２の
溝部はレーザの光反射端面を形成するものてある。これ
らの溝部１４を形成することによつて従来のへき開法で
たびたびみられたクラックやチッ”プサイズのばらつき
及びその他の端面不良などがかなり改善される。これは
この溝部に鋭利な刃を当てることにより、実効的に従来
法より小さい力でへき開できること、及びこの溝部に沿
つてへき開されるためチップサイズが揃うようになつた
ためである。しかしながら、これらの溝部を形成しただ
けではまだ不十分であり、例えば目にみえないダメージ
が活性領域９に及んでレーザ特性を劣化させることがた
びたびあつた。この問題を解決するために、これら溝部
を形成することに加えて、これら溝部の両側にこれら溝
部に沿つてほぼ同程度の深さと幅でく１１１〉方向、即
ち表面１１に対する角度α＝５４．７１でプロトン照射
を行なうことによりプロトン照射領域１５を形成すれは
更に効果的である。この溝部１４付近の構造を第４図に
示し、同図より明らかなように、領域１５より図示中央
側の部分はコンタクト層５てある。プロトン照射領域１
５は前述のよう溝部１４に沿つて或る深さにプロトンを
打ち込んで形成した領域であり、これはプロトンのエネ
ルギーを制御することにより、同図のように溝部表面に
プロトン照射によるダメージが入らないように溝部１４
から或る深さの位置に形成できるものである。なお、表
面１２にも表面１１に直交してプロトン照射領域１６を
形成する。これらのプロトン照射領域１５及び１６によ
つて溝部１４近傍に発生するダメージ及び鋭利な刃を押
し当てる際に入る機械的ダメージをブロックすることが
可能である。即ち、これらダメージは結晶のく１１１〉
方向に向つて伸びるが、それが予め形成した照射領域１
５及び１６に達すると、この領域内でそのダメージが吸
収され、実効的に活性領域９にまでダメージが及ばない
ようにブロックされるためである。このように、本発明
は活性領域にダメージを与えることなく良好なへき開端
面を形成し、かつ良好な特性をもつレーザチップを分割
する方法として極めて有効な方法てあることは明らかで
ある。
なお、上記実施例では半導体レーザのチップ分割を例に
して説明したが、これ以外にも半導体素子を矩形状のチ
ップに分割する場合、素子の活性領域に全く機械的なダ
メージを入れることなく分割できる優れた方法であるこ
とはいうまでもない。また、上記実施例てはプロトン層
を溝部表面から或る深さに形成したが、これは溝部表面
から電極コンタクト内の或る深さにわたつて形成するよ
うにしてもよい。
して説明したが、これ以外にも半導体素子を矩形状のチ
ップに分割する場合、素子の活性領域に全く機械的なダ
メージを入れることなく分割できる優れた方法であるこ
とはいうまでもない。また、上記実施例てはプロトン層
を溝部表面から或る深さに形成したが、これは溝部表面
から電極コンタクト内の或る深さにわたつて形成するよ
うにしてもよい。
以上のように、この発明に係る半導体装置の製造方法に
よれば、半導体結晶基板あるいは該基板と該基板表面上
に形成された一層以上のエピタキシャル結晶層を有する
結晶ウェハを個々の矩形状の素子に分割する際に、上記
結晶ウェハの少なくとも一方の表面に個々の素子に分割
するための溝部を形成し、上記溝部の両側あるいは片側
の近傍に上記溝部に沿つて帯状にプロトン照射せしめた
領域を形成し、当該結晶ウェハを矩形状の素子に分割す
ることにより、活性領域にダメージを与えることなく、
良好なへき開端面を形成することができる効果がある。
よれば、半導体結晶基板あるいは該基板と該基板表面上
に形成された一層以上のエピタキシャル結晶層を有する
結晶ウェハを個々の矩形状の素子に分割する際に、上記
結晶ウェハの少なくとも一方の表面に個々の素子に分割
するための溝部を形成し、上記溝部の両側あるいは片側
の近傍に上記溝部に沿つて帯状にプロトン照射せしめた
領域を形成し、当該結晶ウェハを矩形状の素子に分割す
ることにより、活性領域にダメージを与えることなく、
良好なへき開端面を形成することができる効果がある。
図面の簡単な説明第１図は複数個の半導体レーザ素子の
母体となる結晶ウェハの断面図、第２図は本発明の一実
施例による方法を実施した場合の結晶ウェハの断面図、
第３図はその斜視図、第４図は第２図及び第３図の溝部
付近の拡大図である。
母体となる結晶ウェハの断面図、第２図は本発明の一実
施例による方法を実施した場合の結晶ウェハの断面図、
第３図はその斜視図、第４図は第２図及び第３図の溝部
付近の拡大図である。
１・・・・・・半導体結晶基板、２，３，４・・・・・
エピタキシャル結晶層（クラッド層、活性層、クラッド
ａ層）、１１，１２・・・・・・結晶表面、１３・・・
・・・結晶端面、１４・・・・・・■字形溝部、１５，
１６・・・・・・プロトン照射領域。
エピタキシャル結晶層（クラッド層、活性層、クラッド
ａ層）、１１，１２・・・・・・結晶表面、１３・・・
・・・結晶端面、１４・・・・・・■字形溝部、１５，
１６・・・・・・プロトン照射領域。
Claims (1)
- １ 半導体結晶基板あるいは該基板と該基板表面上に形
成された一層以上のエピタキシャル結晶層を有する結晶
ウェハを個々の矩形状の素子に分割して半導体装置を製
造する方法において、上記結晶ウェハの少なくとも一方
の表面に該結晶ウェハを個々の素子に分割するための溝
部を形成し、上記溝部の両側あるいは片側の近傍に該溝
部に沿つて帯状にプロトン照射せしめた領域を形成し、
該結晶ウェハを上記溝部に沿つて矩形状の素子に分割す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54149082A JPS6050056B2 (ja) | 1979-11-15 | 1979-11-15 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54149082A JPS6050056B2 (ja) | 1979-11-15 | 1979-11-15 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5671951A JPS5671951A (en) | 1981-06-15 |
| JPS6050056B2 true JPS6050056B2 (ja) | 1985-11-06 |
Family
ID=15467295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54149082A Expired JPS6050056B2 (ja) | 1979-11-15 | 1979-11-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050056B2 (ja) |
-
1979
- 1979-11-15 JP JP54149082A patent/JPS6050056B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5671951A (en) | 1981-06-15 |
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