JPH0685319A - 発光ダイオードアレイチップの製造方法 - Google Patents
発光ダイオードアレイチップの製造方法Info
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- JPH0685319A JPH0685319A JP25895392A JP25895392A JPH0685319A JP H0685319 A JPH0685319 A JP H0685319A JP 25895392 A JP25895392 A JP 25895392A JP 25895392 A JP25895392 A JP 25895392A JP H0685319 A JPH0685319 A JP H0685319A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダイシング時に絶縁膜の剥離を抑え、最端発
光部においても発光出力特性が低下することなく、発光
素子の高密度集積が可能な発光ダイオードアレイチップ
を得る。 【構成】 基板１１ａ上にエピタキシャル層１１ｂを成
長させたエピタキシャルウエハ１０に、最端発光部２３
の近傍でチップ外側に延びた張出し部２１をもつ絶縁膜
１２を形成する。絶縁膜１２の窓部を介してエピタキシ
ャル層１１ｂにｐ型不純物を拡散させ、発光部となるｐ
型領域を形成する。張出し部２１を逆方向に先行ダイシ
ングした後、個々のチップにダイシングする。 【効果】 先行ダイシングによって絶縁膜１２を剥そう
とする力が残留応力となり、チップのダイシング時に発
生する絶縁膜１２を剥そうとする逆方向の力を緩和す
る。そのため、切り出された個々のチップにおいて、絶
縁膜１２の剥離が抑制される。
光部においても発光出力特性が低下することなく、発光
素子の高密度集積が可能な発光ダイオードアレイチップ
を得る。 【構成】 基板１１ａ上にエピタキシャル層１１ｂを成
長させたエピタキシャルウエハ１０に、最端発光部２３
の近傍でチップ外側に延びた張出し部２１をもつ絶縁膜
１２を形成する。絶縁膜１２の窓部を介してエピタキシ
ャル層１１ｂにｐ型不純物を拡散させ、発光部となるｐ
型領域を形成する。張出し部２１を逆方向に先行ダイシ
ングした後、個々のチップにダイシングする。 【効果】 先行ダイシングによって絶縁膜１２を剥そう
とする力が残留応力となり、チップのダイシング時に発
生する絶縁膜１２を剥そうとする逆方向の力を緩和す
る。そのため、切り出された個々のチップにおいて、絶
縁膜１２の剥離が抑制される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＥＤプロッター等に
使用される高解像度の発光ダイオードアレイチップを製
造する方法に関する。
使用される高解像度の発光ダイオードアレイチップを製
造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真式のプロッターは、一定のピッ
チで複数の発光素子を基板上に形成した発光ダイオード
アレイを光源として使用している。従来の発光ダイオー
ドアレイチップは、たとえば図１に示すように、基板１
１ａ表面にｎ型ＧａＡｓＰのエピタキシャル層１１ｂを
成長させたエピタキシャルウエハ１０を使用する。エピ
タキシャル層１１ｂの上に、絶縁膜１２を選択拡散マス
クとして使用し熱拡散法によってｐ型半導体領域を形成
して発光部１３としている。個々の発光部１３に電極部
１４が設けられた後、エピタキシャルウエハ１０がダイ
シングによって各チップに切断される。
チで複数の発光素子を基板上に形成した発光ダイオード
アレイを光源として使用している。従来の発光ダイオー
ドアレイチップは、たとえば図１に示すように、基板１
１ａ表面にｎ型ＧａＡｓＰのエピタキシャル層１１ｂを
成長させたエピタキシャルウエハ１０を使用する。エピ
タキシャル層１１ｂの上に、絶縁膜１２を選択拡散マス
クとして使用し熱拡散法によってｐ型半導体領域を形成
して発光部１３としている。個々の発光部１３に電極部
１４が設けられた後、エピタキシャルウエハ１０がダイ
シングによって各チップに切断される。
【０００３】通常の発光ダイオードアレイは、解像度２
００〜４００ドット／インチの発光ダイオード６４〜２
５６個を一つのチップ内に集積している。最近では、印
画品質を向上させるため、更に解像度を向上させた発光
ダイオードアレイが要求されている。この点から、特に
４００ドット／インチ以上の高解像度をもった発光ダイ
オードを高い歩留りで製造できる技術が必要とされてい
る。
００〜４００ドット／インチの発光ダイオード６４〜２
５６個を一つのチップ内に集積している。最近では、印
画品質を向上させるため、更に解像度を向上させた発光
ダイオードアレイが要求されている。この点から、特に
４００ドット／インチ以上の高解像度をもった発光ダイ
オードを高い歩留りで製造できる技術が必要とされてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法によって製
造した４００ドット／インチ以上の高解像度をもつ発光
ダイオードでは、図２（ａ）に示すようにアレイ最端発
光部に著しい発光出力の低下がみられる。この点、個々
の発光部の隣接間距離が比較的大きな４００ドット／イ
ンチ未満の解像度が低い発光ダイオードでは、図２
（ｂ）に示すように、個々の発光部は、アレイ最端で低
下することがなく、何れの発光部も等しい発光出力をも
つ。
造した４００ドット／インチ以上の高解像度をもつ発光
ダイオードでは、図２（ａ）に示すようにアレイ最端発
光部に著しい発光出力の低下がみられる。この点、個々
の発光部の隣接間距離が比較的大きな４００ドット／イ
ンチ未満の解像度が低い発光ダイオードでは、図２
（ｂ）に示すように、個々の発光部は、アレイ最端で低
下することがなく、何れの発光部も等しい発光出力をも
つ。
【０００５】アレイ最端発光部の発光出力特性が図２
（ａ）に示すように低下した発光ダイオードアレイチッ
プをプリンター等に使用すると、印字品質を劣化させる
原因となる。アレイ最端発光部における発光出力低下
は、解像度を向上させるため小さなピッチで多数の発光
部を配列させるほど顕著に現れる。そのため、不良品発
生率が高く、発光ダイオードアレイチップの生産コスト
を上昇させる原因となっている。アレイ最端発光部にお
ける発光出力低下は、チップ外周端部にｐ型半導体領域
が形成され、このｐ型半導体領域がダイシング時のチッ
プ端面に導入される結晶欠陥部を介して基板１１ａに導
通することに原因があるものと推察される。本発明者等
は、図３に示すようにチップ外側に向けた張出し部２１
をもつ絶縁膜１２を使用することを特願平４−１０１６
５３号で提案した。この絶縁膜１２によってチップ外周
端部におけるｐ型半導体領域の形成が防止され、アレイ
最端発光部の発光出力特性が低下しない発光ダイオード
アレイが製造される。
（ａ）に示すように低下した発光ダイオードアレイチッ
プをプリンター等に使用すると、印字品質を劣化させる
原因となる。アレイ最端発光部における発光出力低下
は、解像度を向上させるため小さなピッチで多数の発光
部を配列させるほど顕著に現れる。そのため、不良品発
生率が高く、発光ダイオードアレイチップの生産コスト
を上昇させる原因となっている。アレイ最端発光部にお
ける発光出力低下は、チップ外周端部にｐ型半導体領域
が形成され、このｐ型半導体領域がダイシング時のチッ
プ端面に導入される結晶欠陥部を介して基板１１ａに導
通することに原因があるものと推察される。本発明者等
は、図３に示すようにチップ外側に向けた張出し部２１
をもつ絶縁膜１２を使用することを特願平４−１０１６
５３号で提案した。この絶縁膜１２によってチップ外周
端部におけるｐ型半導体領域の形成が防止され、アレイ
最端発光部の発光出力特性が低下しない発光ダイオード
アレイが製造される。
【０００６】しかし、張出し部２１をもつ絶縁膜１２が
設けられている発光ダイオードアレイチップを個々のチ
ップとしてエピタキシャルウエハ１０から切り出す際、
張出し部２１を起点とする絶縁膜１２の剥離が多発す
る。絶縁膜１２の剥離が最端発光部２３に達すると拡散
領域の接合界面が露出し、発光ダイオードとしての信頼
性が低下する。また、絶縁膜１２の剥離に伴って発光形
状が変化することもあり、プリンターとしての解像度が
低下する。本発明は、このような問題を解消すべく案出
されたものであり、絶縁膜の張出し部を先行ダイシング
することにより、発光部露出の原因となる絶縁膜の剥離
を防止し、アレイ端部での発光出力低下が生じない発光
ダイオードアレイチップを高い歩留りで製造することを
目的とする。
設けられている発光ダイオードアレイチップを個々のチ
ップとしてエピタキシャルウエハ１０から切り出す際、
張出し部２１を起点とする絶縁膜１２の剥離が多発す
る。絶縁膜１２の剥離が最端発光部２３に達すると拡散
領域の接合界面が露出し、発光ダイオードとしての信頼
性が低下する。また、絶縁膜１２の剥離に伴って発光形
状が変化することもあり、プリンターとしての解像度が
低下する。本発明は、このような問題を解消すべく案出
されたものであり、絶縁膜の張出し部を先行ダイシング
することにより、発光部露出の原因となる絶縁膜の剥離
を防止し、アレイ端部での発光出力低下が生じない発光
ダイオードアレイチップを高い歩留りで製造することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の発光ダイオード
アレイチップ製造方法は、その目的を達成するため、チ
ップ端面方向の最端発光部近傍でチップ外側に向かった
張出し部をもつ絶縁膜をｎ型基板上に形成し、前記絶縁
膜に設けた窓部からｐ型不純物を拡散させて発光部を形
成した後、前記基板をダイシングして個々の発光ダイオ
ードアレイチップに切り出す際、前記絶縁膜の張出し部
をチップのダイシング方向と逆方向に先行ダイシングす
ることを特徴とする。
アレイチップ製造方法は、その目的を達成するため、チ
ップ端面方向の最端発光部近傍でチップ外側に向かった
張出し部をもつ絶縁膜をｎ型基板上に形成し、前記絶縁
膜に設けた窓部からｐ型不純物を拡散させて発光部を形
成した後、前記基板をダイシングして個々の発光ダイオ
ードアレイチップに切り出す際、前記絶縁膜の張出し部
をチップのダイシング方向と逆方向に先行ダイシングす
ることを特徴とする。
【０００８】
【作 用】通常のダイシングによって発光ダイオードア
レイチップを切り出すとき、図４に示すように高速回転
しているダイシングブレード２２をウエハに接触させ、
チップ外周部を研削する。このとき、絶縁膜１２の張出
し部２１も同時に切断される。その結果、ダイシングブ
レード２２の回転力に由来して、絶縁膜１２を剥そうと
する力がダイシングブレード２２の回転・進行方向に発
生する。剥離力がウエハに対する絶縁膜１２の付着力を
超えたとき、絶縁膜１２の剥離が生じる。そこで、本発
明においては、チップのダイシングに先立って、張出し
部２１をチップのダイシング方向と逆方向に先行ダイシ
ングする。先行ダイシングによって、絶縁膜１２を剥そ
うとする力が残留応力として残存する。この状態でチッ
プをダイシングすると、絶縁膜１２を剥そうとする力
は、先行ダイシングによって導入された残留応力で緩和
される。したがって、絶縁膜１２に作用する実効的な剥
離力が小さくなり、絶縁膜１２に剥離を生じることなく
個々のチップにダイシングすることが可能となる。
レイチップを切り出すとき、図４に示すように高速回転
しているダイシングブレード２２をウエハに接触させ、
チップ外周部を研削する。このとき、絶縁膜１２の張出
し部２１も同時に切断される。その結果、ダイシングブ
レード２２の回転力に由来して、絶縁膜１２を剥そうと
する力がダイシングブレード２２の回転・進行方向に発
生する。剥離力がウエハに対する絶縁膜１２の付着力を
超えたとき、絶縁膜１２の剥離が生じる。そこで、本発
明においては、チップのダイシングに先立って、張出し
部２１をチップのダイシング方向と逆方向に先行ダイシ
ングする。先行ダイシングによって、絶縁膜１２を剥そ
うとする力が残留応力として残存する。この状態でチッ
プをダイシングすると、絶縁膜１２を剥そうとする力
は、先行ダイシングによって導入された残留応力で緩和
される。したがって、絶縁膜１２に作用する実効的な剥
離力が小さくなり、絶縁膜１２に剥離を生じることなく
個々のチップにダイシングすることが可能となる。
【０００９】
【実施例】実施例１：基板１１ａにエピタキシャル層１
１ｂを成長させたエピタキシャルウエハ１０に、絶縁膜
１２となる窒化ケイ素をプラズマＣＶＤによって形成し
た後、常法に従って発光部１３及びチップ外周部１５を
形成した。解像度４００ドット／インチの発光ダイオー
ドアレイチップを得るため、一つの発光部１３を一辺３
０μｍのほぼ正方形とし、隣接する発光部１３のピッチ
を６３．５μｍに設定した。また、チップには、エピタ
キシャルウエハ１０から切り出した長さ８ｍｍ及び幅
０．５ｍｍの矩形片を使用した。絶縁膜１２を形成する
際、チップ外側に延びる張出し部２１を最端発光部２３
近傍の絶縁膜１２に設けた。最端発光部２３を含め個々
の発光部１３に電極部１４を形成した後、ダイシングに
よってウエハ１０を個々のチップに切り出した。ダイシ
ングには、チップを直接ダイシングする従来法と、張出
し部２１の先行ダイシング後にチップのダイシングを行
う本発明法を採用した。先行ダイシングは図５（ａ）に
示す方向で、チップのダイシングは同図（ｂ）に示す方
向で行った。
１ｂを成長させたエピタキシャルウエハ１０に、絶縁膜
１２となる窒化ケイ素をプラズマＣＶＤによって形成し
た後、常法に従って発光部１３及びチップ外周部１５を
形成した。解像度４００ドット／インチの発光ダイオー
ドアレイチップを得るため、一つの発光部１３を一辺３
０μｍのほぼ正方形とし、隣接する発光部１３のピッチ
を６３．５μｍに設定した。また、チップには、エピタ
キシャルウエハ１０から切り出した長さ８ｍｍ及び幅
０．５ｍｍの矩形片を使用した。絶縁膜１２を形成する
際、チップ外側に延びる張出し部２１を最端発光部２３
近傍の絶縁膜１２に設けた。最端発光部２３を含め個々
の発光部１３に電極部１４を形成した後、ダイシングに
よってウエハ１０を個々のチップに切り出した。ダイシ
ングには、チップを直接ダイシングする従来法と、張出
し部２１の先行ダイシング後にチップのダイシングを行
う本発明法を採用した。先行ダイシングは図５（ａ）に
示す方向で、チップのダイシングは同図（ｂ）に示す方
向で行った。
【００１０】ダイシングされた各チップについて、絶縁
膜剥離の発生状況を調査した。絶縁膜の剥離は、金属顕
微鏡を使用した観察により絶縁膜の剥離状況を調査し、
絶縁膜剥離が最端発光部より５μｍ以内に達しているも
のを不良品として、ダイシングした全チップ数に占める
不良品の発生率で判定した。調査結果を示す表１から明
らかなように、従来法では絶縁膜剥離の発生率が２７〜
４２％と高いが、本発明法では１〜３％と非常に低い発
生率であった。このことから、先行ダイシングによって
チップに導入された残留応力が、チップのダイシング時
に絶縁膜の剥離防止に有効に働いていることが判る。
膜剥離の発生状況を調査した。絶縁膜の剥離は、金属顕
微鏡を使用した観察により絶縁膜の剥離状況を調査し、
絶縁膜剥離が最端発光部より５μｍ以内に達しているも
のを不良品として、ダイシングした全チップ数に占める
不良品の発生率で判定した。調査結果を示す表１から明
らかなように、従来法では絶縁膜剥離の発生率が２７〜
４２％と高いが、本発明法では１〜３％と非常に低い発
生率であった。このことから、先行ダイシングによって
チップに導入された残留応力が、チップのダイシング時
に絶縁膜の剥離防止に有効に働いていることが判る。
【００１１】
【表１】
【００１２】実施例２：チップ外側に延びた張出し部２
１により隣接する絶縁膜１２の間に連結部２４が形成さ
れている発光ダイオードアレイチップについて、実施例
１と同様にダイシングを行った。本発明に従ったダイシ
ングは、先行ダイシングを図６（ａ）に示す方向で、チ
ップのダイシングを同図（ｂ）に示す方向で行った。ダ
イシングされた個々のチップについて、絶縁膜１２の剥
離状況を調査した。調査結果を示す表２から明らかなよ
うに、従来法では絶縁膜剥離の発生率が２２〜４４％と
高いが、本発明法でダイシングされたチップでは絶縁膜
が剥離したものが０〜４％と非常に低くなっている。こ
の場合にも、実施例１と同様に先行ダイシングによる効
果が確認された。
１により隣接する絶縁膜１２の間に連結部２４が形成さ
れている発光ダイオードアレイチップについて、実施例
１と同様にダイシングを行った。本発明に従ったダイシ
ングは、先行ダイシングを図６（ａ）に示す方向で、チ
ップのダイシングを同図（ｂ）に示す方向で行った。ダ
イシングされた個々のチップについて、絶縁膜１２の剥
離状況を調査した。調査結果を示す表２から明らかなよ
うに、従来法では絶縁膜剥離の発生率が２２〜４４％と
高いが、本発明法でダイシングされたチップでは絶縁膜
が剥離したものが０〜４％と非常に低くなっている。こ
の場合にも、実施例１と同様に先行ダイシングによる効
果が確認された。
【００１３】
【表２】
【００１４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、絶縁膜の張出し部を逆方向の先行ダイシングによっ
て切断した後、チップをダイシングしている。先行ダイ
シングで絶縁膜を剥離しようとする力が残留応力として
絶縁膜に残留し、チップのダイシング時に発生する絶縁
膜を剥離しようとする逆方向の力を緩和する。その結
果、基板に対して良好な状態で絶縁膜が密着しており、
絶縁膜の剥離に起因した最端発光部の露出が皆無にな
る。したがって、４００ドット／インチ以上の微細なピ
ッチで発光部を配列した高解像度の発光ダイオードアレ
イチップにおいても、アレイ最端発光部における発光出
力特性に低下がみられず、高性能の発光ダイオードアレ
イチップを高い歩留りで製造することが可能となる。
は、絶縁膜の張出し部を逆方向の先行ダイシングによっ
て切断した後、チップをダイシングしている。先行ダイ
シングで絶縁膜を剥離しようとする力が残留応力として
絶縁膜に残留し、チップのダイシング時に発生する絶縁
膜を剥離しようとする逆方向の力を緩和する。その結
果、基板に対して良好な状態で絶縁膜が密着しており、
絶縁膜の剥離に起因した最端発光部の露出が皆無にな
る。したがって、４００ドット／インチ以上の微細なピ
ッチで発光部を配列した高解像度の発光ダイオードアレ
イチップにおいても、アレイ最端発光部における発光出
力特性に低下がみられず、高性能の発光ダイオードアレ
イチップを高い歩留りで製造することが可能となる。
【図１】 従来の発光ダイオードアレイチップの平面図
（ａ）及び断面図（ｂ）
（ａ）及び断面図（ｂ）
【図２】 従来の発光ダイオードアレイチップの発光出
力特性
力特性
【図３】 張出し部をもつ絶縁膜を使用した発光ダイオ
ードアレイチップ
ードアレイチップ
【図４】 従来のダイシング方法
【図５】 本発明の実施例１における先行ダイシング
（ａ）及びチップのダイシング（ｂ）
（ａ）及びチップのダイシング（ｂ）
【図６】 本発明の実施例２における先行ダイシング
（ａ）及びチップのダイシング（ｂ）
（ａ）及びチップのダイシング（ｂ）
１０ エピタキシャルウエハ １１ａ 基板 １１ｂ エピタキシャル層 １２ 絶縁膜
１３ 発光部 １４ 電極 １５ チップ外周部 ２１ 縁膜の張出し部 ２２ ダイシングブレ
ード ２３ 最端発光部 ２４ 張出し連結部
１３ 発光部 １４ 電極 １５ チップ外周部 ２１ 縁膜の張出し部 ２２ ダイシングブレ
ード ２３ 最端発光部 ２４ 張出し連結部
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４３Ｌ 13/00 Ｊ 8705−2Ｃ Ｈ０１Ｌ 21/78 Ｌ 8617−4Ｍ Ｑ 8617−4Ｍ
Claims (1)
- 【請求項１】 チップ端面方向の最端発光部近傍でチッ
プ外側に向かった張出し部をもつ絶縁膜をｎ型基板上に
形成し、前記絶縁膜に設けた窓部からｐ型不純物を拡散
させて発光部を形成した後、前記基板をダイシングして
個々の発光ダイオードアレイチップに切り出す際、前記
絶縁膜の張出し部をチップのダイシング方向と逆方向に
先行ダイシングすることを特徴とする発光ダイオードア
レイチップの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25895392A JPH0685319A (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 発光ダイオードアレイチップの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25895392A JPH0685319A (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 発光ダイオードアレイチップの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0685319A true JPH0685319A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=17327324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25895392A Withdrawn JPH0685319A (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 発光ダイオードアレイチップの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685319A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0871226A3 (en) * | 1997-04-11 | 1999-05-19 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method of manufacturing light-receiving/emitting diode array chip |
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