JP2024025217A - マイクロｌｅｄ用接合型ウェーハの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＬＯ工程時におけるマイクロＬＥＤ素子の割れによる歩留まり低下を改善したＡｌＧａＩｎＰ系マイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法を提供する。【解決手段】 ＧａＡｓ基板上に、ＡｌＧａＩｎＰ系の第一クラッド層、活性層、及び、第二クラッド層をエピタキシャル成長させてエピタキシャル層とする工程と、第二クラッド層上にＧａＰ窓層を成長させる工程と、ＧａＰ窓層と透明基板とを、熱硬化型接合部材を介して接合する工程と、ＧａＡｓ基板を剥離する工程と、エピタキシャル層をマイクロＬＥＤ素子に分離する工程と、マイクロＬＥＤ素子の第二クラッド層又はＧａＰ窓層を露出させる工程と、電極を形成する工程と、電極を移載基板に接着する工程と、透明基板側からレーザーを照射して透明基板とマイクロＬＥＤ素子を分離する方法において、ＧａＰ窓層の厚さを６μｍ以上とするマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法に関する。

微小発光ダイオード（マイクロＬＥＤ）によるディスプレイ実現のために、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ）技術を用いてＧａＮ系ＬＥＤを出発基板から剥離して実装用基板に移載し、駆動基板に移載する技術が開示されている（特許文献１）。

また、上面二電極型ＬＥＤのＬＬＯに適合する技術開示はある（特許文献２）が、ＧａＮ系ＬＥＤに関するものであり、その構成はごく一般的な膜厚構造である。これはＧａＮ系ＬＥＤの機械的な強度が強く、ＬＬＯ転写プロセスにおいて、構造上、要求される条件が少ないからである。

その一方、ＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤを用いたＬＬＯ技術の開示は無い。ＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤは出発基板がＧａＡｓであり、出発基板が付いたままではＬＬＯが原理的に不可能だからである。しかし、出発基板を除去し、エピタキシャル層をＬＬＯ可能な基板に移載すればＬＬＯを可能にすることができる。

ＬＬＯ技術を適用したものではないが、ＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤの移載技術として犠牲層エッチングにより出発基板から分離する技術が開示されている（特許文献３）。また、犠牲層を除去し、ＢＣＢ（接着剤）を介して支持基板に接合する技術開示はある（特許文献４）が、ＬＬＯ適合用の構造ではなく、ＬＬＯに適したＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤ構造の開示は無い。

ＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤはＧａＮ系ＬＥＤより機械的強度が低い。そのため、ＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤ上面２電極構造にてＬＬＯ転写を行った場合、ＧａＮ系ＬＥＤと同様の条件では、転写工程でＬＥＤが割れる（破壊される）問題がある。

特表２０２０－５２１１８１号公報 特開２０１５－２３２４号公報 特開２０２１－１５３１８６号公報 特開２００６－３２９５２号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、ＬＬＯ工程時におけるマイクロＬＥＤ素子の割れによる歩留まり低下を改善したＡｌＧａＩｎＰ系マイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、ＧａＡｓ基板上に、ＡｌＧａＩｎＰ系の第一導電型からなる第一クラッド層、ＡｌＧａＩｎＰ系のノンドープの活性層、ＡｌＧａＩｎＰ系の第二導電型からなる第二クラッド層をエピタキシャル成長させてエピタキシャル層とする工程と、前記第二クラッド層上にＧａＰ窓層を成長させる工程と、前記ＧａＰ窓層と可視光及び紫外光に対して透明な被接合基板である透明基板とを、熱硬化型接合部材を介して接合する工程と、前記ＧａＡｓ基板を剥離する工程と、前記エピタキシャル層を、短辺長が５０μｍ以下の方形であるマイクロＬＥＤ素子に分離する工程と、前記マイクロＬＥＤ素子の一部領域の前記第二クラッド層又は前記ＧａＰ窓層を露出させる工程と、前記第一導電型の層に接する第一の電極及び前記第二導電型の層に接する第二の電極を形成し、熱処理を施すことでオーミックコンタクトを形成する工程と、前記第一の電極及び前記第二の電極を、シリコーン樹脂を介して移載基板に接着する工程と、前記透明基板側からレーザーを照射し、前記透明基板に接する前記熱硬化型接合部材を昇華させるレーザーリフトオフ処理にて、前記透明基板と前記マイクロＬＥＤ素子を分離することでマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハを製造する方法において、前記ＧａＰ窓層の厚さを６μｍ以上とすることを特徴とするマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法を提供する。

このようにＧａＰ窓層の厚さを６μｍ以上とすることで、短辺長が５０μｍ以下の方形であるような微小なＡｌＧａＩｎＰ系マイクロＬＥＤ素子であってもレーザーリフトオフ処理の際に割れを抑制して歩留まりの低下を改善することができる。

このとき、前記熱硬化型接合部材を、ベンゾシクロブテン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ＳＯＧ、ポリイミド及びアモルファスフッ素樹脂の少なくともいずれかとすることが好ましい。

このような熱硬化型接合部材であれば確実にエキシマレーザーによるレーザーリフトオフ処理を行うことができる。

また、前記透明基板を、サファイア基板又は石英基板とすることが好ましい。

このように、被接合基板である透明基板をサファイア又は石英からなるものとすればエキシマレーザーに対して透明であり熱的な強度も十分であり好適である。

また、前記エピタキシャル層を前記マイクロＬＥＤ素子に分離する工程における方法を、フォトリソグラフィー法によりパターンを形成し、塩素ガス及びアルゴンガスを使用したＩＣＰエッチングによるものとすることが好ましい。

このような方法によれば、比較的容易に確実に素子分離を行うことができる。

また、前記移載基板を石英基板とすることが好ましい。

本発明のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法では、石英基板を移載基板として好適に用いることができる。

本発明の接合型発光素子ウェーハの製造方法であれば、ＧａＰ窓層の厚さを６μｍ以上という厚い層とすることで、ＡｌＧａＩｎＰ系材料という強度が比較的低い材料で短辺長が５０μｍ以下の方形であるような微小なマイクロＬＥＤ素子を作製する場合であっても、ＬＬＯ工程時におけるマイクロＬＥＤ素子の割れによる歩留まり低下を改善したＡｌＧａＩｎＰ系マイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法とすることができる。

本発明のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 本発明のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法の他の一部を示す概略断面図である。 実施例及び比較例で製造したマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハにおいて、ＧａＰ窓層の厚さが異なる各ウェーハの歩留まりの結果を示すグラフである。

以下、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明は、ＧａＡｓ基板上に、ＡｌＧａＩｎＰ系の第一導電型からなる第一クラッド層、ＡｌＧａＩｎＰ系のノンドープの活性層、ＡｌＧａＩｎＰ系の第二導電型からなる第二クラッド層をエピタキシャル成長させてエピタキシャル層とする工程と、前記第二クラッド層上にＧａＰ窓層を成長させる工程と、前記ＧａＰ窓層と可視光及び紫外光に対して透明な被接合基板である透明基板とを、熱硬化型接合部材を介して接合する工程と、前記ＧａＡｓ基板を剥離する工程と、前記エピタキシャル層を、短辺長が５０μｍ以下の方形であるマイクロＬＥＤ素子に分離する工程と、前記マイクロＬＥＤ素子の一部領域の前記第二クラッド層又は前記ＧａＰ窓層を露出させる工程と、前記第一導電型の層に接する第一の電極及び前記第二導電型の層に接する第二の電極を形成し、熱処理を施すことでオーミックコンタクトを形成する工程と、前記第一の電極及び前記第二の電極を、シリコーン樹脂を介して移載基板に接着する工程と、前記透明基板側からレーザーを照射し、前記透明基板に接する前記熱硬化型接合部材を昇華させるレーザーリフトオフ処理にて、前記透明基板と前記マイクロＬＥＤ素子を分離することでマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハを製造する方法において、前記ＧａＰ窓層の厚さを６μｍ以上とすることを特徴とするマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法である。

以下、本発明の態様を、図面を参照して説明する。

まず、ＧａＡｓ基板上に、ＡｌＧａＩｎＰ系の発光素子構造を形成する。そのため、図１に示すように出発基板であるＧａＡｓ基板１１上に、ＡｌＧａＩｎＰ系の第一導電型からなる第一クラッド層１３、ＡｌＧａＩｎＰ系のノンドープの活性層１４、ＡｌＧａＩｎＰ系の第二導電型からなる第二クラッド層１５の順次エピタキシャル成長を行い、エピタキシャル層とする。また、第二クラッド層１５上にＧａＰ窓層１６を成長させる。このようにして各層を形成し、エピタキシャルウェーハ２０を作製する。より具体的には、以下のようにして各層のエピタキシャル成長を行うことができる。

図１に示すように出発基板である第一導電型のＧａＡｓ基板１１上にエッチストップ層１２をエピタキシャル成長させる。エッチストップ層１２は、例えば、第一導電型のＧａＡｓバッファ層を積層した後、第一導電型のＧａ_ｘＩｎ_１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６）第一エッチストップ層を例えば０．１μｍ、第一導電型のＧａＡｓ第二エッチストップ層を例えば０．１μｍ成長させることにより形成することができる。さらに、エッチストップ層１２上に、例えば、第一導電型の（Ａｌ_ｙＧａ_１－ｙ）_ｘＩｎ_１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０．６≦ｙ≦１．０）第一クラッド層１３を例えば１．０μｍ、ノンドープの（Ａｌ_ｙＧａ_１－ｙ）_ｘＩｎ_１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）活性層１４、第二導電型の（Ａｌ_ｙＧａ_１－ｙ）_ｘＩｎ_１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０．６≦ｙ≦１．０）第二クラッド層１５を例えば１．０μｍ、第二導電型のＧａ_ｘＩｎ_１－ｘＰ（０．５≦ｘ≦１．０）中間層（不図示）を例えば０．１μｍ、第二導電型のＧａＰ窓層１６を、順次成長したエピタキシャル機能層としての発光素子構造１８を有するエピタキシャルウェーハ２０を準備する。ここで第一クラッド層１３から第二クラッド層１５までをダブルヘテロ（ＤＨ）構造部と称する（図１）。

前記した膜厚はあくまで例示であり、素子の動作仕様により膜厚は変更されるべきパラメーターにすぎず、ここで記載した膜厚に限定されない。第一クラッド層１３及び第二クラッド層１５は共に１．０μｍの場合を例示したが、マイクロＬＥＤにおいては、定格電流密度が大きいサイズのディスクリートＬＥＤより小さく、この膜厚より薄くてもクラッド層としての機能が損なわれることはない。

後述する様に第一クラッド層１３に接する形で電極が形成されるため、第一クラッド層１３は、オーミック接触形成時の金属拡散を考慮し、０．６μｍ以上の厚さを有することが好適である。これ以上の厚さであることが好ましく、どのような厚さでも選択可能である。

第二導電型がｐ型の場合、ホールの有効質量が大きいため、第二クラッド層１５が、例えば０．２μｍ程度の厚さであっても、１．０μｍと同様に機能する。そのため、０．２μｍ以上の厚さであることが好ましく、どのような厚さでも選択可能である。

また、各層は単一組成層ではなく、例示した範囲の組成内で複数組成層を有することを概念として含む。また、キャリア濃度の水準は、各層で均一ではなく、各層内で複数の水準を有することを概念として含む。

活性層１４は、単一組成から構成されてもよく、また、バリア層と活性層を複数交互に積層した超格子構造であっても、類似の機能を有し、両者いずれも選択可能である。

本発明において、ＧａＰ窓層１６の厚さは６μｍ以上が必要であり、これより薄い場合、後述するＬＬＯ工程でマイクロＬＥＤ素子の割れによる歩留まり低下の要因となる。また、ＧａＰ窓層１６の厚さの上限は後述する素子分離の短辺長より薄い範囲での膜厚であればどのような膜厚でも選択可能である。

次に、図２に示すように、ＧａＰ窓層１６と可視光及び紫外光に対して透明な被接合基板である透明基板３０とを、熱硬化型接合部材２５を介して接合する。この接合は、具体的には、以下のようにして行うことができる。エピタキシャルウェーハ２０上に熱硬化型接合部材２５として例えばベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）をスピンコートし、被接合基板である透明基板３０（例えばサファイア基板）と対向させて重ね合わせ、熱圧着することでエピタキシャルウェーハと透明基板３０（サファイア基板）とをＢＣＢを介して接合したエピタキシャル接合基板を作製する。スピンコートにてＢＣＢを塗布する際、設計膜厚は例えば０．６μｍとすることができる。

なお、被接合基板である透明基板３０はサファイア基板に限定されるものではなく、可視光及び紫外光に対して透明であって、平坦性が担保されていればどのような材料も選択可能である。サファイアの他、石英を選択することが可能である。

また、熱硬化型接合部材２５はＢＣＢに限定されるものではなく、後述するレーザープロセスに適した材料、すなわち、可視光に対して透明であり、かつ、紫外線に対して吸収する材料であればどのような材料でも選択可能である。ＢＣＢの他、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ＳＯＧ（スピンオングラス、ｓｐｉｎ－ｏｎ－ｇｌａｓｓ）、ポリイミド（ＰＩ、Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＣＹＴＯＰ（登録商標）等のアモルファスフッ素樹脂などを用いることができる。

また、ＢＣＢ等の熱硬化型接合部材２５は層状に塗布する以外に孤立島状やライン状、その他の形状にパターン化し、接合の工程を行っても同様な結果が得られる。また、熱硬化型接合部材２５の膜厚も０．６μｍに限定されるものではなく、この厚さ以上に薄くても同様の効果が得られる。

次に、図３に示すように、出発基板であるＧａＡｓ基板１１を剥離する。より具体的には以下の通りである。ＧａＡｓ基板は、アンモニア過水（アンモニアと過酸化水素の混合溶液）にてウェットエッチングで剥離して除去することができる。これにより、エッチストップ層１２のうち、ＧａＩｎＰ第一エッチストップ層を露出させる。次に、エッチャントを塩酸系に切り替えてエッチストップ層１２のうちＧａＩｎＰ第一エッチストップ層を選択的に除去し、エッチストップ層１２のうちＧａＡｓ第二エッチストップ層を露出させ、次にエッチャントを硫酸過水（硫酸と過酸化水素の混合溶液）系に切り替えてＧａＡｓ第二エッチストップ層を選択的に除去し、第一クラッド層１３を露出させる。以上の処理を行うことにより、ＤＨ層とＧａＰ窓層のみを保持するエピタキシャル接合基板を作製することができる。

次に図４に示すように、エピタキシャル層を、短辺長が５０μｍ以下の方形であるマイクロＬＥＤ素子に分離する。また、マイクロＬＥＤ素子の一部領域の第二クラッド層１５又はＧａＰ窓層１６を露出させる。この素子分離加工工程は、フォトリソグラフィー法によりパターンを形成し、塩素ガス及びアルゴンガスを使用したＩＣＰ（誘導結合プラズマ、Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）エッチングによるものとすることが好ましい（図４中の素子分離溝４７）。ＩＣＰ加工はＢＣＢ層（熱硬化型接合部材２５）を露出させる工程と第二クラッド層１５またはＧａＰ窓層１６を露出させる工程の２回行うことができる。

ここでの素子分離の大きさは例えば２５μｍ×５０μｍとすることができるが、これはあくまで例示であり、短辺長が５０μｍ以下の方形である微小なマイクロＬＥＤ素子に対して本発明は顕著な効果を示す。また、ＧａＰ窓層１６の厚さは素子分離の短辺長以下（上記素子分離によるマイクロＬＥＤ素子の大きさが２５μｍ×５０μｍの場合は、２５μｍ以下）とすることが好ましい。その理由は、ＧａＰ窓層１６が２５μｍ超の厚さでもＬＬＯ工程自体は可能であるが、短辺長よりＧａＰ窓層１６の厚さが厚い場合、ＬＬＯ後にマイクロＬＥＤ素子が倒れやすくなり、マイクロＬＥＤ素子の割れ歩留まりが改善しても、マイクロＬＥＤ素子が倒れることによる移載歩留まりが低下するおそれがあるためである。従って、ＧａＰ窓層１６の高さを短辺長以下にしておくことが好適である。

図４においては第二クラッド層１５を露出させた場合を例示したが、第二クラッド層１５を露出させる場合に限定されない。活性層１４が最低限、分離されていれば良く、第二クラッド層１５の露出ではなくＧａＰ窓層１６が露出する場合でも同様の効果が得られる。

図４に示した素子分離加工後、図５に示したように、端面処理として保護膜５２を形成することができる。保護膜５２としてはＳｉＯ_２を使用することができる。また、保護膜５２はＳｉＯ_２に限定されるものではなく、端面が保護でき、かつ絶縁性を有する材料であればどのような材料でも選択可能である。ＳｉＮｘや酸化チタン、酸化マグネシウムなども選択可能である。

保護膜５２を形成した後、図６に示したように、第一導電型の層に接する第一の電極５４及び第二導電型の層に接する第二の電極５６を形成し、熱処理を施すことでオーミックコンタクトを形成する。例えば第一導電型をｎ型とし、第二導電型をｐ型として設計し、ｎ型層に接する電極にＡｕとＳｉを含有する金属を、ｐ型層に接する電極にＡｕとＢｅを含有する金属を使用することができる。

ｎ型電極としてはＡｕとＳｉの金属に限定されるものではなく、ＡｕとＧｅを含有する金属を使用しても同様な結果が得られる。また、ｐ型電極としてはＡｕとＢｅの金属に限定されるものではなく、ＡｕとＺｎを含有する金属を使用しても同様な結果が得られる。

オーミックコンタクト形成後、図７に示したように、第一の電極５４及び第二の電極５６を、シリコーン樹脂６５を介して移載基板７０に接着する。移載基板７０としては石英基板が好適である。例えば、図７に示したように、移載基板７０上にシリコーン樹脂６５を塗布して凸パターンを形成したものを用いて、移載基板７０とオーミック電極（第一の電極５４及び第二の電極５６）を対向させて圧力を印加し、シリコーン樹脂６５にオーミック電極部（第一の電極５４及び第二の電極５６）を粘着させることができる。

次に、図８に示したように、透明基板３０側からレーザー（図７中に６本の片矢印で図示）を照射し、透明基板３０に接する熱硬化型接合部材２５を昇華させるレーザーリフトオフ処理にて、透明基板３０とマイクロＬＥＤ素子を分離することでマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハ（図９）を製造する。このように、サファイア基板等の透明基板３０側から、例えば、エキシマレーザーを照射し、透明基板３０側に接するＢＣＢ層等の熱硬化型接合部材２５の層を昇華させるレーザーリフトオフ（ＬＬＯ）処理にて、透明基板３０とマイクロＬＥＤ素子を分離する。

マイクロＬＥＤ素子とサファイア基板等の透明基板３０を分離した後、図１０に示したように、マイクロＬＥＤ素子表面に残存するＢＣＢ等の熱硬化型接合部材２５をアッシングまたはプラズマエッチングにて除去することができる。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明について詳細に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。

（実施例及び比較例）
まず、図１に示したように、出発基板であるｎ型（第一導電型）のＧａＡｓ基板１１上に、ｎ型のＧａＡｓバッファ層積層後、ｎ型のＧａＩｎＰ第一エッチストップ層を厚さ０．１μｍ、ｎ型のＧａＡｓ第二エッチストップ層を厚さ０．１μｍ、エピタキシャル成長し、エッチストップ層１２とした。さらに、ｎ型の（Ａｌ_ｙＧａ_１－ｙ）_ｘＩｎ_１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０．６≦ｙ≦１．０）第一クラッド層１３を厚さ１．０μｍ、ノンドープの（Ａｌ_ｙＧａ_１－ｙ）_ｘＩｎ_１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０≦ｙ≦０．５）活性層１４、ｐ型の（Ａｌ_ｙＧａ_１－ｙ）_ｘＩｎ_１－ｘＰ（０．４≦ｘ≦０．６，０．６≦ｙ≦１．０）第二クラッド層１５を厚さ１．０μｍ、ｐ型のＧａ_ｘＩｎ_１－ｘＰ（０．５≦ｘ≦１．０）中間層（不図示）を厚さ０．１μｍ、ｐ型のＧａＰ窓層１６を順次成長し、エピタキシャル機能層としての発光素子構造１８を有するエピタキシャルウェーハ２０を準備した（図１）。ここでＧａＰ窓層１６の厚さは２～５μｍ（比較例）、６～１５μｍ（実施例）の範囲で変化させた。

次に、図２に示したように、エピタキシャルウェーハ２０上（発光素子構造１８上）に熱硬化型接合部材２５としてベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）をスピンコートし、透明基板３０であるサファイアウェーハと対向させて重ね合わせ、熱圧着することでエピタキシャルウェーハとサファイア基板とをＢＣＢを介して接合した。スピンコートにてＢＣＢを塗布する際、設計膜厚は０．６μｍとした。

次に、図３に示したように、出発基板であるＧａＡｓ出基板１１及びエッチストップ層１２をウェットエッチングで除去し、エピタキシャル接合基板を作製した。

次に、図４に示したように、フォトリソグラフィー法によりパターンを形成し、塩素ガスおよびアルゴンガスを用いてＩＣＰにより５０×１００μｍの素子分離加工を行った（素子分離溝４７）。ＩＣＰ加工はＢＣＢ層２５を露出させる工程と第二クラッド層１５を露出させる工程の２回行った。

素子分離加工後、図５に示したように、端面処理としてＳｉＯ_２保護膜５２を形成した。

保護膜５２の形成後、図６に示したように、ｎ型層あるいはｐ型層それぞれに接する第一の電極５４、第二の電極５６を形成し、熱処理を施すことでオーミックコンタクトを形成した。

オーミックコンタクト形成後、図７に示したように、シリコーン樹脂６５を塗布し、凸パターンを形成した石英からなる移載基板７０と、オーミック電極（第一の電極５４、第二の電極５６）を対向させて圧力を印加し、シリコーン樹脂６５にオーミック電極部（第一の電極５４、第二の電極５６）を粘着させた。

次に、図８に示したように、サファイアからなる透明基板３０の側からエキシマレーザーを照射し、サファイア基板に接するＢＣＢ層部を昇華させるレーザーリフトオフ（ＬＬＯ）処理にて、サファイア基板とマイクロＬＥＤダイスを分離した（図９）。さらに、図１０に示したように、ＢＣＢを除去した。

図１１に、ＧａＰ窓層１６の厚さが異なる各ウェーハの歩留まりを調べた結果を示す。図１１に示すようにＧａＰ窓層１６の厚さが４μｍ以下の場合（比較例）は、全てのマイクロＬＥＤ素子が割れてしまい歩留まりが０であった。ＧａＰ窓層１６の厚さが５μｍの場合（比較例）からは良品率が向上したが不十分であった。ＧａＰ窓層１６の厚さが６μｍの場合（実施例）では８０％以上の良品率になり、ＧａＰ窓層１６の厚さの場合が８μｍ以上の場合（実施例）では割れがなくなり１００％の歩留まりとなった。

本明細書は、以下の態様を包含する。
［１］： ＧａＡｓ基板上に、ＡｌＧａＩｎＰ系の第一導電型からなる第一クラッド層、ＡｌＧａＩｎＰ系のノンドープの活性層、ＡｌＧａＩｎＰ系の第二導電型からなる第二クラッド層をエピタキシャル成長させてエピタキシャル層とする工程と、
前記第二クラッド層上にＧａＰ窓層を成長させる工程と、
前記ＧａＰ窓層と可視光及び紫外光に対して透明な被接合基板である透明基板とを、熱硬化型接合部材を介して接合する工程と、
前記ＧａＡｓ基板を剥離する工程と、
前記エピタキシャル層を、短辺長が５０μｍ以下の方形であるマイクロＬＥＤ素子に分離する工程と、
前記マイクロＬＥＤ素子の一部領域の前記第二クラッド層又は前記ＧａＰ窓層を露出させる工程と、
前記第一導電型の層に接する第一の電極及び前記第二導電型の層に接する第二の電極を形成し、熱処理を施すことでオーミックコンタクトを形成する工程と、
前記第一の電極及び前記第二の電極を、シリコーン樹脂を介して移載基板に接着する工程と、
前記透明基板側からレーザーを照射し、前記透明基板に接する前記熱硬化型接合部材を昇華させるレーザーリフトオフ処理にて、前記透明基板と前記マイクロＬＥＤ素子を分離することでマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハを製造する方法において、
前記ＧａＰ窓層の厚さを６μｍ以上とすることを特徴とするマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法。
［２］： 前記熱硬化型接合部材を、ベンゾシクロブテン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ＳＯＧ、ポリイミド及びアモルファスフッ素樹脂の少なくともいずれかとする上記［１］のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法。
［３］： 前記透明基板を、サファイア基板又は石英基板とする上記［１］又は上記［２］のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法。
［４］： 前記エピタキシャル層を前記マイクロＬＥＤ素子に分離する工程における方法を、フォトリソグラフィー法によりパターンを形成し、塩素ガス及びアルゴンガスを使用したＩＣＰエッチングによるものとする上記［１］、上記［２］又は上記［３］のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法。
［５］： 前記移載基板を石英基板とする上記［１］、上記［２］、上記［３］又は上記［４］のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

１１…ＧａＡｓ基板、 １２…エッチストップ層、
１３…第一クラッド層、 １４…活性層、 １５…第二クラッド層、
１６…ＧａＰ窓層、 １８…発光素子構造、 ２０…エピタキシャルウェーハ、
２５…熱硬化型接合部材、 ３０…透明基板、
４７…素子分離溝、 ５２…保護膜、
５４…第一の電極、５６…第二の電極、
６５…シリコーン樹脂、 ７０…移載基板。

Claims (5)

1. ＧａＡｓ基板上に、ＡｌＧａＩｎＰ系の第一導電型からなる第一クラッド層、ＡｌＧａＩｎＰ系のノンドープの活性層、ＡｌＧａＩｎＰ系の第二導電型からなる第二クラッド層をエピタキシャル成長させてエピタキシャル層とする工程と、
   前記第二クラッド層上にＧａＰ窓層を成長させる工程と、
   前記ＧａＰ窓層と可視光及び紫外光に対して透明な被接合基板である透明基板とを、熱硬化型接合部材を介して接合する工程と、
   前記ＧａＡｓ基板を剥離する工程と、
   前記エピタキシャル層を、短辺長が５０μｍ以下の方形であるマイクロＬＥＤ素子に分離する工程と、
   前記マイクロＬＥＤ素子の一部領域の前記第二クラッド層又は前記ＧａＰ窓層を露出させる工程と、
   前記第一導電型の層に接する第一の電極及び前記第二導電型の層に接する第二の電極を形成し、熱処理を施すことでオーミックコンタクトを形成する工程と、
   前記第一の電極及び前記第二の電極を、シリコーン樹脂を介して移載基板に接着する工程と、
   前記透明基板側からレーザーを照射し、前記透明基板に接する前記熱硬化型接合部材を昇華させるレーザーリフトオフ処理にて、前記透明基板と前記マイクロＬＥＤ素子を分離することでマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハを製造する方法において、
   前記ＧａＰ窓層の厚さを６μｍ以上とすることを特徴とするマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法。
2. 前記熱硬化型接合部材を、ベンゾシクロブテン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ＳＯＧ、ポリイミド及びアモルファスフッ素樹脂の少なくともいずれかとすることを特徴とする請求項１に記載のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法。
3. 前記透明基板を、サファイア基板又は石英基板とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法。
4. 前記エピタキシャル層を前記マイクロＬＥＤ素子に分離する工程における方法を、フォトリソグラフィー法によりパターンを形成し、塩素ガス及びアルゴンガスを使用したＩＣＰエッチングによるものとすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法。
5. 前記移載基板を石英基板とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマイクロＬＥＤ用接合型ウェーハの製造方法。

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