JP3874971B2 - 発光ダイオードチップの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤチップの内部における出力光の損失を軽減しして輝度を向上させる発光ダイオードチップの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６の縦断側面図に示されているような発光ダイオ−ド（ＬＥＤ）チップが知られている。図６において、ＬＥＤチップ１は断面形状が略矩形状で、内部には発光層２が形成されており、また、その表面側には表面電極３が、裏面側には裏面電極４が設けられている。
【０００３】
発光層２から下方側面に向けて発射される出力光Ｒａは、ＬＥＤチップ１の側面Ｘで反射して反射光Ｒｂとして底面に向かい、底面Ｚで反射して反射光Ｒｃとして上方に向かう。反射光ＲｃはＬＥＤチップ１の側面Ｙで反射し反射光ＲｄとしてＬＥＤチップ１の表面から発射される。１０はこのような光の軌跡を示すものである。
【０００４】
図７は別の従来例のＬＥＤチップ１ａを示す縦断側面図である。このＬＥＤチップ１ａは、断面形状が略台形状をしており傾斜面Ｘ、Ｙが形成されている。この場合も発光層２から下方側面に向けて発射される出力光Ｒａは、一方の側面Ｘ、底面Ｚ、他方の側面Ｙで順次反射されてＲｂ、Ｒｃ、Ｒｄとなり、反射光ＲｄがＬＥＤチップ１ａの表面から発射される。
【０００５】
図８は、図６に示した形状のＬＥＤチップ１を多数製造する例の概略構成図である。図８において、７はステ−ジ、８は貼着用テ−プである。基材となるウエハの内部に発光層を形成し、また、表面電極３、裏面電極４をそれぞれ所定の間隔で形成する。裏面電極４の表面に貼着用テ−プ８を貼り付けてステ−ジ７の上に搬入する。
【０００６】
次に、断面形状が略矩形状のストレ−トブレ−ド５を矢視Ａ方向に移動してダイシング処理を行い斜線部９を除去し、前記基材のウエハから切り離して個別のＬＥＤチップ１を形成する。また、図９は図７に示した形状のＬＥＤチップ１ａを多数製造する例の概略構成図であり、この場合には断面略逆台形状のテ−パブレ−ド６を矢視Ｂ方向に移動してダイシング処理を行い、基材のウエハから斜線部を除去して個別のＬＥＤチップ１ａを形成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図６、図７に示したように、従来のＬＥＤチップにおいては、発光層から下方側面に向けて発射される出力光は、ＬＥＤチップの一方側面、底面、他方側面と三度ＬＥＤチップの内部で反射してから外部に発射されている。このため、ＬＥＤチップの内部で出力光の損失が大きくなり、外部に発射される出力光が減少して輝度が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤチップの内部における出力光の損失を軽減して輝度を向上させる発光ダイオ−ドチップとその製造方法の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決する手段】
本発明の上記目的は、発光ダイオードチップの製造方法を、内部に発光層を形成したウエハの表面側と裏面側に、それぞれ個別の発光ダイオードチップに対応する表面電極と裏面電極を複数形成する工程と、各表面電極に貼着テープを貼り、表面電極側を下側に裏面電極側を上側にしてステージ上に搬入する工程と、赤外線光源の焦点距離を表面電極の位置に設定し表面電極からの反射光を受光する工程と、表面電極の位置を基準にして断面形状が略逆台形形状のテーパブレードの位置合わせを行う工程と、前記テーパブレードによりウエハの所定の位置でダイシング処理をして個別の発光ダイオードチップを切り離す工程と、よりなることを特徴とすることにより達成される。
【００１１】
本発明の上記特徴によれば、発光ダイオードチップが、表面側を長辺、裏面側を短辺として断面形状が略逆台形状に形成される。このため、発光層から下方側面に向けて発射される出力光は、ＬＥＤチップの一方側面、他方側面と二度ＬＥＤチップの内部で反射してから外部に発射され、従来の構成よりもＬＥＤチップ内部での反射回数が少なくなり、出力光の損失が少なく、輝度を向上させた発光ダイオードチップが得られる。
【００１２】
この場合、長辺の長さをＬ，表面側から発光層が形成された位置までの深さをｄ、前記長辺から引かれた垂線と長辺と短辺とを結ぶ線とがなす角度をθとするとき、前記θを、（Ｌ−ｄ・ｔａｎθ）・ｔａｎ２θ≧ｄ、に選定すると、ＬＥＤチップの一方の端面から微小距離離れた発光層の位置Ｔから発光した出力光を、他方の側面上端よりも内側に到達させることができ、ＬＥＤチップの表面から発射される出力光の割合が増大して、発光効率を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明においては、光源として赤外線を使用しているので、出力光はウエハ内に部入射して表面電極の位置で反射し、反射光はウエハ内を進行して外部に発射される。このため、ダイシング処理を行う際のテーパブレードの位置合せが正確となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図３は、ＬＥＤチップ１ｘを示す縦断側面図、図４はＬＥＤチップ１ｘを多数製造する例の概略構成図である。従来例と同じ部分または対応する部分については同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００１５】
図３において、ＬＥＤチップ１ｘは、表面側が長辺、裏面側が短辺で、裏面から表面に向けて仰角で傾斜する傾斜面を有しており、断面形状が略逆台形状をしている。発光層２から下方側面に向けて発射される出力光Ｒｐは、一方の側面Ｘで法線１４ａに対して入射角と対称の反射角で反射して反射光Ｒｑとなる。
【００１６】
前記の反射光Ｒｑは、ＬＥＤチップ１ｘの他方の側面Ｙで法線１４ｂに対して入射角と対称の反射角で反射して反射光Ｒｓとなり、ＬＥＤチップ１ｘの表面から外部に発射される。
【００１７】
このように、図３の構成においては、発光層から下方側面に向けて発射される出力光は、ＬＥＤチップの一方側面、他方側面と二度ＬＥＤチップの内部で反射してから外部に発射されている。このため、底面で反射する反射光がなく、従来の構成よりもＬＥＤチップ内部での反射回数が少なくなるので出力光の損失が減少し、輝度を向上させることができる。
【００１８】
図４において、基材となるウエハは、裏面電極４を上側に、表面電極３を下側にして、表面電極３に貼着用テ−プ８を貼り付けてステ−ジ７の上に搬入する。次に、断面形状が逆台形状のテ−パブレ−ド６を矢視Ｂ方向に移動してダイシング処理を行い斜線部９を切除し、個別のＬＥＤチップ１ｙを形成する。貼着用テ−プ８を除去して、前記個別のＬＥＤチップ１ｙを反転させることにより、図３の構成のＬＥＤチップ１ｘが得られる。
【００１９】
ところで、基材となるウエハをダイシング処理して個別のＬＥＤチップを形成する際には、可視光線を照射してその反射光により表面電極の位置を認識して、表面電極の位置を基準としてブレ−ドの位置合わせをしている。しかしながら、図４に示すように表面電極を下側にしてダイシング処理を行なう場合には、従来のような可視光線の照射による反射光を用いて表面電極の位置を認識することはできない。
【００２０】
図５は、本発明において表面電極の位置を認識する構成を説明する概略の構成図である。図５において、１１は光源で赤外線を発光するＬＥＤを使用する。光源１１の焦点距離は、表面電極３の位置に合わせる。１２は赤外線カメラであり、表面電極３からの反射光Ｒｘが入射されることにより表面電極３の位置を認識する。
【００２１】
このように、図５の構成では光源として赤外線を使用しているので、出力光はウエハ内に入射して表面電極３の位置で反射し、反射光Ｒｘはウエハ内を進行して外部に発射される。このため、ダイシング処理を行なう際のテーパブレ−ドの位置合わせが正確になされる。
【００２２】
図１は、ダイシング処理の際のＬＥＤチップ１ｘに対する切削角度θ、すなわち、長辺から引かれた垂線と長辺と短辺とを結ぶ線とがなす角度をθとするときに、θを選定する一例を示す説明図であり、図２は図１のＢ部を拡大して示す説明図である。図１に示すように、ＬＥＤチップ１ｘの長辺の長さ（一方の側面Ｘの上端から他方側面Ｙの上端までの長さ）をＬ、表面側から発光層２が形成された位置までの深さ（ジャンクション深さ）をｄとする。
【００２３】
ＬＥＤチップ１ｘの一方の端面Ｘから微小距離ΔＬ離れた発光層２の位置Ｔから発光した出力光が、他方の側面Ｙの上端Ａよりも内側に到達するようにＬＥＤチップ１ｘに対する切削角度θを選定すれば、側面から漏洩する出力光が減少し、ＬＥＤチップ１ｘの表面から発射される出力光の割合が増大して、ＬＥＤチップ１ｘの発光効率が向上する。
【００２４】
図２において、発光層の前記Ｔの位置から発射される出力光の一方側面Ｘに対する入射光をＰ、当該入射光Ｐが法線１４ａに対して入射角と等しい反射角で反射した反射光をＱとする。このときの前記入射角と反射角はいずれも前記切削角度θと等しいものとする。
【００２５】
ここで、Ｅ＝ｄ・ｔａｎθであるから、Ｌａ＝Ｌ−Ｅ＝Ｌ−ｄ・ｔａｎθとなる。また、ｔａｎ２θ＝（ｄ／Ｌａ）から、Ｌａ・ｔａｎ２θ＝ｄが得られ、前記切削角度θは、（Ｌ−ｄ・ｔａｎθ）・ｔａｎ２θ≧ｄ、の条件を満足するように選定される。
【００２６】
例えば、Ｌ＝２７０μｍ、ｄ＝２０μｍとしたときには、θは約４．２３度となる。したがって、切削角度θをこれよりも大きな角度に選定することにより、ＬＥＤチップ１ｘの発光効率を向上させることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の上記特徴によれば、光源として赤外線を使用しているので、出力光はウエハ内に部入射して表面電極の位置で反射し、反射光はウエハ内を進行して外部に発射される。このため、ダイシング処理を行う際のテーパブレードの位置合せが正確となり、出力光の損失が少なく、輝度を向上させた発光ダイオードチップが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＬＥＤチップに対するダイシング処理の際の切削角度θを選定する一例を示す説明図である。
【図２】図１のＢ部を拡大した説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るＬＥＤチップを示す縦断側面図である。
【図４】ＬＥＤチップを多数製造する例の概略構成図である。
【図５】本発明の実施の形態において、表面電極の位置を認識する構成を説明する概略の構成図である。
【図６】従来例のＬＥＤチップを示す縦断側面図である。
【図７】従来例のＬＥＤチップを示す縦断側面図である。
【図８】図６のＬＥＤチップを多数製造する例の概略構成図である。
【図９】図７のＬＥＤチップを多数製造する例の概略構成図である。
【符号の説明】
１ｘ ＬＥＤチップ
２ 発光層
３ 表面電極
４ 裏面電極
６ テ−パブレ−ド
７ ステ−ジ
８ 貼着用テ−プ
１１ 赤外線光源
１２ 赤外線受光カメラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤチップの内部における出力光の損失を軽減しして輝度を向上させる発光ダイオードチップの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図６の縦断側面図に示されているような発光ダイオ−ド（ＬＥＤ）チップが知られている。図６において、ＬＥＤチップ１は断面形状が略矩形状で、内部には発光層２が形成されており、また、その表面側には表面電極３が、裏面側には裏面電極４が設けられている。
【０００３】
発光層２から下方側面に向けて発射される出力光Ｒａは、ＬＥＤチップ１の側面Ｘで反射して反射光Ｒｂとして底面に向かい、底面Ｚで反射して反射光Ｒｃとして上方に向かう。反射光ＲｃはＬＥＤチップ１の側面Ｙで反射し反射光ＲｄとしてＬＥＤチップ１の表面から発射される。１０はこのような光の軌跡を示すものである。
【０００４】
図７は別の従来例のＬＥＤチップ１ａを示す縦断側面図である。このＬＥＤチップ１ａは、断面形状が略台形状をしており傾斜面Ｘ、Ｙが形成されている。この場合も発光層２から下方側面に向けて発射される出力光Ｒａは、一方の側面Ｘ、底面Ｚ、他方の側面Ｙで順次反射されてＲｂ、Ｒｃ、Ｒｄとなり、反射光ＲｄがＬＥＤチップ１ａの表面から発射される。
【０００５】
図８は、図６に示した形状のＬＥＤチップ１を多数製造する例の概略構成図である。図８において、７はステ−ジ、８は貼着用テ−プである。基材となるウエハの内部に発光層を形成し、また、表面電極３、裏面電極４をそれぞれ所定の間隔で形成する。裏面電極４の表面に貼着用テ−プ８を貼り付けてステ−ジ７の上に搬入する。
【０００６】
次に、断面形状が略矩形状のストレ−トブレ−ド５を矢視Ａ方向に移動してダイシング処理を行い斜線部９を除去し、前記基材のウエハから切り離して個別のＬＥＤチップ１を形成する。また、図９は図７に示した形状のＬＥＤチップ１ａを多数製造する例の概略構成図であり、この場合には断面略逆台形状のテ−パブレ−ド６を矢視Ｂ方向に移動してダイシング処理を行い、基材のウエハから斜線部を除去して個別のＬＥＤチップ１ａを形成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図６、図７に示したように、従来のＬＥＤチップにおいては、発光層から下方側面に向けて発射される出力光は、ＬＥＤチップの一方側面、底面、他方側面と三度ＬＥＤチップの内部で反射してから外部に発射されている。このため、ＬＥＤチップの内部で出力光の損失が大きくなり、外部に発射される出力光が減少して輝度が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤチップの内部における出力光の損失を軽減して輝度を向上させる発光ダイオ−ドチップとその製造方法の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決する手段】
本発明の上記目的は、発光ダイオードチップの製造方法を、内部に発光層を形成したウエハの表面側と裏面側に、それぞれ個別の発光ダイオードチップに対応する表面電極と裏面電極を複数形成する工程と、各表面電極に貼着テープを貼り、表面電極側を下側に裏面電極側を上側にしてステージ上に搬入する工程と、赤外線光源の焦点距離を表面電極の位置に設定し表面電極からの反射光を受光する工程と、表面電極の位置を基準にして断面形状が略逆台形形状のテーパブレードの位置合わせを行う工程と、前記テーパブレードによりウエハの所定の位置でダイシング処理をして個別の発光ダイオードチップを切り離す工程と、よりなることを特徴とすることにより達成される。
【００１１】
本発明の上記特徴によれば、発光ダイオードチップが、表面側を長辺、裏面側を短辺として断面形状が略逆台形状に形成される。このため、発光層から下方側面に向けて発射される出力光は、ＬＥＤチップの一方側面、他方側面と二度ＬＥＤチップの内部で反射してから外部に発射され、従来の構成よりもＬＥＤチップ内部での反射回数が少なくなり、出力光の損失が少なく、輝度を向上させた発光ダイオードチップが得られる。
【００１２】
この場合、長辺の長さをＬ，表面側から発光層が形成された位置までの深さをｄ、前記長辺から引かれた垂線と長辺と短辺とを結ぶ線とがなす角度をθとするとき、前記θを、（Ｌ−ｄ・ｔａｎθ）・ｔａｎ２θ≧ｄ、に選定すると、ＬＥＤチップの一方の端面から微小距離離れた発光層の位置Ｔから発光した出力光を、他方の側面上端よりも内側に到達させることができ、ＬＥＤチップの表面から発射される出力光の割合が増大して、発光効率を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明においては、光源として赤外線を使用しているので、出力光はウエハ内に部入射して表面電極の位置で反射し、反射光はウエハ内を進行して外部に発射される。このため、ダイシング処理を行う際のテーパブレードの位置合せが正確となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図３は、ＬＥＤチップ１ｘを示す縦断側面図、図４はＬＥＤチップ１ｘを多数製造する例の概略構成図である。従来例と同じ部分または対応する部分については同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００１５】
図３において、ＬＥＤチップ１ｘは、表面側が長辺、裏面側が短辺で、裏面から表面に向けて仰角で傾斜する傾斜面を有しており、断面形状が略逆台形状をしている。発光層２から下方側面に向けて発射される出力光Ｒｐは、一方の側面Ｘで法線１４ａに対して入射角と対称の反射角で反射して反射光Ｒｑとなる。
【００１６】
前記の反射光Ｒｑは、ＬＥＤチップ１ｘの他方の側面Ｙで法線１４ｂに対して入射角と対称の反射角で反射して反射光Ｒｓとなり、ＬＥＤチップ１ｘの表面から外部に発射される。
【００１７】
このように、図３の構成においては、発光層から下方側面に向けて発射される出力光は、ＬＥＤチップの一方側面、他方側面と二度ＬＥＤチップの内部で反射してから外部に発射されている。このため、底面で反射する反射光がなく、従来の構成よりもＬＥＤチップ内部での反射回数が少なくなるので出力光の損失が減少し、輝度を向上させることができる。
【００１８】
図４において、基材となるウエハは、裏面電極４を上側に、表面電極３を下側にして、表面電極３に貼着用テ−プ８を貼り付けてステ−ジ７の上に搬入する。次に、断面形状が逆台形状のテ−パブレ−ド６を矢視Ｂ方向に移動してダイシング処理を行い斜線部９を切除し、個別のＬＥＤチップ１ｙを形成する。貼着用テ−プ８を除去して、前記個別のＬＥＤチップ１ｙを反転させることにより、図３の構成のＬＥＤチップ１ｘが得られる。
【００１９】
ところで、基材となるウエハをダイシング処理して個別のＬＥＤチップを形成する際には、可視光線を照射してその反射光により表面電極の位置を認識して、表面電極の位置を基準としてブレ−ドの位置合わせをしている。しかしながら、図４に示すように表面電極を下側にしてダイシング処理を行なう場合には、従来のような可視光線の照射による反射光を用いて表面電極の位置を認識することはできない。
【００２０】
図５は、本発明において表面電極の位置を認識する構成を説明する概略の構成図である。図５において、１１は光源で赤外線を発光するＬＥＤを使用する。光源１１の焦点距離は、表面電極３の位置に合わせる。１２は赤外線カメラであり、表面電極３からの反射光Ｒｘが入射されることにより表面電極３の位置を認識する。
【００２１】
このように、図５の構成では光源として赤外線を使用しているので、出力光はウエハ内に入射して表面電極３の位置で反射し、反射光Ｒｘはウエハ内を進行して外部に発射される。このため、ダイシング処理を行なう際のテーパブレ−ドの位置合わせが正確になされる。
【００２２】
図１は、ダイシング処理の際のＬＥＤチップ１ｘに対する切削角度θ、すなわち、長辺から引かれた垂線と長辺と短辺とを結ぶ線とがなす角度をθとするときに、θを選定する一例を示す説明図であり、図２は図１のＢ部を拡大して示す説明図である。図１に示すように、ＬＥＤチップ１ｘの長辺の長さ（一方の側面Ｘの上端から他方側面Ｙの上端までの長さ）をＬ、表面側から発光層２が形成された位置までの深さ（ジャンクション深さ）をｄとする。
【００２３】
ＬＥＤチップ１ｘの一方の端面Ｘから微小距離ΔＬ離れた発光層２の位置Ｔから発光した出力光が、他方の側面Ｙの上端Ａよりも内側に到達するようにＬＥＤチップ１ｘに対する切削角度θを選定すれば、側面から漏洩する出力光が減少し、ＬＥＤチップ１ｘの表面から発射される出力光の割合が増大して、ＬＥＤチップ１ｘの発光効率が向上する。
【００２４】
図２において、発光層の前記Ｔの位置から発射される出力光の一方側面Ｘに対する入射光をＰ、当該入射光Ｐが法線１４ａに対して入射角と等しい反射角で反射した反射光をＱとする。このときの前記入射角と反射角はいずれも前記切削角度θと等しいものとする。
【００２５】
ここで、Ｅ＝ｄ・ｔａｎθであるから、Ｌａ＝Ｌ−Ｅ＝Ｌ−ｄ・ｔａｎθとなる。また、ｔａｎ２θ＝（ｄ／Ｌａ）から、Ｌａ・ｔａｎ２θ＝ｄが得られ、前記切削角度θは、（Ｌ−ｄ・ｔａｎθ）・ｔａｎ２θ≧ｄ、の条件を満足するように選定される。
【００２６】
例えば、Ｌ＝２７０μｍ、ｄ＝２０μｍとしたときには、θは約４．２３度となる。したがって、切削角度θをこれよりも大きな角度に選定することにより、ＬＥＤチップ１ｘの発光効率を向上させることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の上記特徴によれば、光源として赤外線を使用しているので、出力光はウエハ内に部入射して表面電極の位置で反射し、反射光はウエハ内を進行して外部に発射される。このため、ダイシング処理を行う際のテーパブレードの位置合せが正確となり、出力光の損失が少なく、輝度を向上させた発光ダイオードチップが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＬＥＤチップに対するダイシング処理の際の切削角度θを選定する一例を示す説明図である。
【図２】図１のＢ部を拡大した説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るＬＥＤチップを示す縦断側面図である。
【図４】ＬＥＤチップを多数製造する例の概略構成図である。
【図５】本発明の実施の形態において、表面電極の位置を認識する構成を説明する概略の構成図である。
【図６】従来例のＬＥＤチップを示す縦断側面図である。
【図７】従来例のＬＥＤチップを示す縦断側面図である。
【図８】図６のＬＥＤチップを多数製造する例の概略構成図である。
【図９】図７のＬＥＤチップを多数製造する例の概略構成図である。
【符号の説明】
１ｘ ＬＥＤチップ
２ 発光層
３ 表面電極
４ 裏面電極
６ テ−パブレ−ド
７ ステ−ジ
８ 貼着用テ−プ
１１ 赤外線光源
１２ 赤外線受光カメラ
Claims (1)
- 内部に発光層を形成したウエハの表面側と裏面側に、それぞれ個別の発光ダイオードチップに対応する表面電極と裏面電極を複数形成する工程と、各表面電極に貼着テープを貼り、表面電極側を下側に裏面電極側を上側にしてステージ上に搬入する工程と、赤外線光源の焦点距離を表面電極の位置に設定し表面電極からの反射光を受光する工程と、表面電極の位置を基準にして断面形状が略逆台形形状のテーパブレードの位置合わせを行う工程と、前記テーパブレードによりウエハの所定の位置でダイシング処理をして個別の発光ダイオードチップを切り離す工程と、よりなることを特徴とする発光ダイオードチップの製造方法。
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| JP24248299A JP3874971B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 発光ダイオードチップの製造方法 |
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1999
- 1999-08-30 JP JP24248299A patent/JP3874971B2/ja not_active Expired - Fee Related
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