JPH08195505A - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体発光素子及びその製造方法Info
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- JPH08195505A JPH08195505A JP513995A JP513995A JPH08195505A JP H08195505 A JPH08195505 A JP H08195505A JP 513995 A JP513995 A JP 513995A JP 513995 A JP513995 A JP 513995A JP H08195505 A JPH08195505 A JP H08195505A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、発光した光を効率より取り出すこと
ができる半導体発光素子を製造する。 【構成】ｐｎ接合２を形成したＧａＰ基板１上にレジス
ト５をパターニングし、次にレジスト５を加熱してリフ
ローしてこのレジスト５を半球状に形成し、このレジス
トリフロー工程の後、ドライエッチング工程において半
球状のレジスト５の形成されたＧａＰ基板１に対してド
ライエッチング処理を行ってレジスト５の形状をｐｎ接
合２に転写して半球状に形成する。
ができる半導体発光素子を製造する。 【構成】ｐｎ接合２を形成したＧａＰ基板１上にレジス
ト５をパターニングし、次にレジスト５を加熱してリフ
ローしてこのレジスト５を半球状に形成し、このレジス
トリフロー工程の後、ドライエッチング工程において半
球状のレジスト５の形成されたＧａＰ基板１に対してド
ライエッチング処理を行ってレジスト５の形状をｐｎ接
合２に転写して半球状に形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧａＰ基板上にｐｎ接
合を形成したＧａＰ系発光ダイオードである半導体発光
素子及びその製造方法に関する。
合を形成したＧａＰ系発光ダイオードである半導体発光
素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかるＧａＰ系発光ダイオードの製造
は、ＧａＰ基板上に液相エピタキシャルを用いてｐｎ接
合を形成し、このときにｐｎ接合の表面をほぼ平滑に形
成するものとなっている。
は、ＧａＰ基板上に液相エピタキシャルを用いてｐｎ接
合を形成し、このときにｐｎ接合の表面をほぼ平滑に形
成するものとなっている。
【０００３】このような発光ダイオードでは、その表面
が平滑に形成されているため、ｐｎ接合部分で発光した
光のうち外部に取り出される光は、ｐｎ接合表面に対し
て垂直成分に近い光のみとなっている。
が平滑に形成されているため、ｐｎ接合部分で発光した
光のうち外部に取り出される光は、ｐｎ接合表面に対し
て垂直成分に近い光のみとなっている。
【０００４】すなわち、ｐｎ接合表面に対して斜め成分
の光は、ＧａＰと空気との各屈折率の差によりｐｎ接合
表面で反射してしまい、外部に取り出されない。このた
め、発光素子として使用するには、十分な発光強度が得
られない。
の光は、ＧａＰと空気との各屈折率の差によりｐｎ接合
表面で反射してしまい、外部に取り出されない。このた
め、発光素子として使用するには、十分な発光強度が得
られない。
【０００５】一方、発光面の表面積を増加させるためＧ
ａＰ系発光ダイオードの製造に際し、ＧａＰを溶解する
性質を持つ溶解を用い、ＧａＰ基板を溶解してその表面
を凹凸状に形成することが行われている。
ａＰ系発光ダイオードの製造に際し、ＧａＰを溶解する
性質を持つ溶解を用い、ＧａＰ基板を溶解してその表面
を凹凸状に形成することが行われている。
【０００６】しかしながら、このようにＧａＰ基板の表
面を凹凸状に形成したとしても、その凹凸形状はただ単
にＧａＰ基板を溶解しただけであって不規則であり、ｐ
ｎ接合部分で発光した光を効率よく取り出すことは困難
である。
面を凹凸状に形成したとしても、その凹凸形状はただ単
にＧａＰ基板を溶解しただけであって不規則であり、ｐ
ｎ接合部分で発光した光を効率よく取り出すことは困難
である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上のように発光ダイ
オードでは、その表面が平滑に形成されているため外部
に取り出される光は、ｐｎ接合表面に対して垂直成分に
近い光のみであり十分な発光強度が得られない。
オードでは、その表面が平滑に形成されているため外部
に取り出される光は、ｐｎ接合表面に対して垂直成分に
近い光のみであり十分な発光強度が得られない。
【０００８】又、ＧａＰ基板の表面に凹凸状を形成して
もその凹凸形状は不規則であり、効率よく光を取り出す
ことは困難である。そこで本発明は、発光した光を効率
より取り出すことができる半導体発光素子を提供するこ
とを目的とする。又、本発明は、発光した光を効率より
取り出すことができる半導体発光素子の製造方法を提供
することを目的とする。
もその凹凸形状は不規則であり、効率よく光を取り出す
ことは困難である。そこで本発明は、発光した光を効率
より取り出すことができる半導体発光素子を提供するこ
とを目的とする。又、本発明は、発光した光を効率より
取り出すことができる半導体発光素子の製造方法を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段と作用】請求項１によれ
ば、ＧａＰ基板上に曲面的な凹凸形状のｐｎ接合を形成
する半導体発光素子であるので、ｐｎ接合部分で発光し
た光は、凹凸形状を通して効率よく外部に取り出され
る。
ば、ＧａＰ基板上に曲面的な凹凸形状のｐｎ接合を形成
する半導体発光素子であるので、ｐｎ接合部分で発光し
た光は、凹凸形状を通して効率よく外部に取り出され
る。
【００１０】請求項２によれば、半球状にｐｎ接合を形
成することにより、ｐｎ接合部分で発光した光は、その
殆どが半球状の表面に対してほぼ垂直に進行することに
なり、効率よく外部に取り出される。
成することにより、ｐｎ接合部分で発光した光は、その
殆どが半球状の表面に対してほぼ垂直に進行することに
なり、効率よく外部に取り出される。
【００１１】請求項３によれば、微小な半球形の突起に
形成したｐｎ接合を多数集合したことにより、ｐｎ接合
部分で発光した光は、多数の半球形の突起を通して効率
よく外部に取り出される。
形成したｐｎ接合を多数集合したことにより、ｐｎ接合
部分で発光した光は、多数の半球形の突起を通して効率
よく外部に取り出される。
【００１２】請求項４によれば、かかる半導体発光素子
の製造方法は、レジスト形成工程においてｐｎ接合を形
成したＧａＰ基板上にレジストをパターニングし、次の
レジストリフロー工程においてレジストを加熱してリフ
ローしてこのレジストを半球状に形成し、このレジスト
リフロー工程の後、ドライエッチング工程において半球
状のレジストの形成されたＧａＰ基板に対してドライエ
ッチング処理を行ってレジストの形状をｐｎ接合部分に
転写して半球状に形成する。
の製造方法は、レジスト形成工程においてｐｎ接合を形
成したＧａＰ基板上にレジストをパターニングし、次の
レジストリフロー工程においてレジストを加熱してリフ
ローしてこのレジストを半球状に形成し、このレジスト
リフロー工程の後、ドライエッチング工程において半球
状のレジストの形成されたＧａＰ基板に対してドライエ
ッチング処理を行ってレジストの形状をｐｎ接合部分に
転写して半球状に形成する。
【００１３】請求項５によれば、半導体発光素子の製造
方法におけるドライエッチング工程には、エッチングガ
スとして塩素又は塩素を含んだガスと酸素との混合ガス
系を用いている。
方法におけるドライエッチング工程には、エッチングガ
スとして塩素又は塩素を含んだガスと酸素との混合ガス
系を用いている。
【００１４】請求項６によれば、かかる半導体発光素子
の製造方法は、レジスト形成工程においてｐｎ接合を形
成したＧａＰ基板上にレジストをパターニングし、次の
レジストリフロー工程においてレジストを加熱してリフ
ローしてこのレジストを半球状に形成し、このレジスト
リフロー工程の後、ドライエッチング工程においてレジ
ストに対するドライエッチング処理とＧａＰ基板に対す
るドライエッチング処理とを交互に繰り返し行ってＧａ
Ｐ基板のｐｎ接合部分を階段状に形成し、次のウエット
エッチング工程において階段状のｐｎ接合部分に対して
ウエットエッチング処理を行ってｐｎ接合部分を半球状
に形成する。
の製造方法は、レジスト形成工程においてｐｎ接合を形
成したＧａＰ基板上にレジストをパターニングし、次の
レジストリフロー工程においてレジストを加熱してリフ
ローしてこのレジストを半球状に形成し、このレジスト
リフロー工程の後、ドライエッチング工程においてレジ
ストに対するドライエッチング処理とＧａＰ基板に対す
るドライエッチング処理とを交互に繰り返し行ってＧａ
Ｐ基板のｐｎ接合部分を階段状に形成し、次のウエット
エッチング工程において階段状のｐｎ接合部分に対して
ウエットエッチング処理を行ってｐｎ接合部分を半球状
に形成する。
【００１５】請求項７によれば、半導体発光素子の製造
方法におけるドライエッチング工程は、エッチングガス
として塩素又は塩素を含んだガスを用いたＧａＰ基板に
対するドライエッチング処理と、エッチングガスとして
酸素を用いたレジストに対するドライエッチング処理と
を交互に繰り返し行う。請求項８によれば、半導体発光
素子の製造方法におけるウエットエッチング工程は、王
水を用いている。
方法におけるドライエッチング工程は、エッチングガス
として塩素又は塩素を含んだガスを用いたＧａＰ基板に
対するドライエッチング処理と、エッチングガスとして
酸素を用いたレジストに対するドライエッチング処理と
を交互に繰り返し行う。請求項８によれば、半導体発光
素子の製造方法におけるウエットエッチング工程は、王
水を用いている。
【００１６】
(1) 以下、本発明の第１の実施例について図面を参照し
て説明する。図１はＧａＰ系発光ダイオードの製造方法
の工程図である。先ず、ＧａＰ基板１上には、液相エピ
タキシャルによりｐｎ接合２が形成される。このｐｎ接
合２は、ＧａＰ基板１上にＰ型ＧａＰ３が形成され、そ
の上にｎ型ＧａＰ４が形成されたものとなっている。
て説明する。図１はＧａＰ系発光ダイオードの製造方法
の工程図である。先ず、ＧａＰ基板１上には、液相エピ
タキシャルによりｐｎ接合２が形成される。このｐｎ接
合２は、ＧａＰ基板１上にＰ型ＧａＰ３が形成され、そ
の上にｎ型ＧａＰ４が形成されたものとなっている。
【００１７】次にレジスト形成工程に移る。このレジス
ト形成工程では、ＧａＰ基板１上のｐｎ接合２の表面上
にレジスト５が塗布され、このレジスト５に対して所定
のレジストパターンに従ってリソグラフィ技術による露
光・現像処理が行われる。
ト形成工程では、ＧａＰ基板１上のｐｎ接合２の表面上
にレジスト５が塗布され、このレジスト５に対して所定
のレジストパターンに従ってリソグラフィ技術による露
光・現像処理が行われる。
【００１８】なお、レジスト５の材料としては、例えば
クレゾールノボラック系ポジ型レジストが用いられる。
この露光・現像処理によりレジスト５は、図１(a) に示
すように所定のレジストパターンに従ってパターニング
され、それぞれ円柱状に形成される。
クレゾールノボラック系ポジ型レジストが用いられる。
この露光・現像処理によりレジスト５は、図１(a) に示
すように所定のレジストパターンに従ってパターニング
され、それぞれ円柱状に形成される。
【００１９】次にレジストリフロー工程に移る。このレ
ジストリフロー工程では、レジストパターンの形成され
たＧａＰ基板１が例えば摂氏１８０℃に設定されたホッ
トプレート上に約１０分間載置されて加熱される。
ジストリフロー工程では、レジストパターンの形成され
たＧａＰ基板１が例えば摂氏１８０℃に設定されたホッ
トプレート上に約１０分間載置されて加熱される。
【００２０】この加熱によりＧａＰ基板１上のレジスト
５は、同図(b) に示すようにリフローして半球状に形成
される。次にドライエッチング工程に移る。
５は、同図(b) に示すようにリフローして半球状に形成
される。次にドライエッチング工程に移る。
【００２１】このドライエッチング工程では、半球状の
各レジスト５が形成されたＧａＰ基板１に対してドライ
エッチング処理が行われる。すなわち、リアクティブイ
オンエッチング装置が用いられ、このエッチング装置の
チャンバ内にＧａＰ基板１が載置され、このチャンバ内
のエッチングガス流量がマスフローコントローラにより
制御される。
各レジスト５が形成されたＧａＰ基板１に対してドライ
エッチング処理が行われる。すなわち、リアクティブイ
オンエッチング装置が用いられ、このエッチング装置の
チャンバ内にＧａＰ基板１が載置され、このチャンバ内
のエッチングガス流量がマスフローコントローラにより
制御される。
【００２２】このエッチングガスは、塩素又は塩素を含
んだガスと酸素との混合ガス系であって、例えばＢＣｌ
3 ：Ｃｌ2 ：Ｏ2 が用いられ、その各流量はＢＣｌ3 ：
Ｃｌ2 ：Ｏ2 ＝８０：２０：３０sccmに設定され、かつ
圧力は１５Ｐａに設定されている。
んだガスと酸素との混合ガス系であって、例えばＢＣｌ
3 ：Ｃｌ2 ：Ｏ2 が用いられ、その各流量はＢＣｌ3 ：
Ｃｌ2 ：Ｏ2 ＝８０：２０：３０sccmに設定され、かつ
圧力は１５Ｐａに設定されている。
【００２３】このようなリアクティブイオンエッチング
装置によりドライエッチングを行うと、ＧａＰ基板１
は、同図(c) に示すようにエッチングの進行に伴ってレ
ジスト５が後退するとともにｎ型ＧａＰ４及びＰ型Ｇａ
Ｐ３もエッチングされる。
装置によりドライエッチングを行うと、ＧａＰ基板１
は、同図(c) に示すようにエッチングの進行に伴ってレ
ジスト５が後退するとともにｎ型ＧａＰ４及びＰ型Ｇａ
Ｐ３もエッチングされる。
【００２４】すなわち、ＧａＰのエッチングと同時にＯ
2 の作用によりレジスト５の後退も進む。この結果、レ
ジスト５の半球形状をｐｎ接合２に転写して表面形状が
変化し、ｐｎ接合２は、半球状に形成される。
2 の作用によりレジスト５の後退も進む。この結果、レ
ジスト５の半球形状をｐｎ接合２に転写して表面形状が
変化し、ｐｎ接合２は、半球状に形成される。
【００２５】このように上記第１の実施例においては、
ｐｎ接合２を形成したＧａＰ基板１上にレジスト５をパ
ターニングし、次にレジスト５を加熱してリフローして
このレジスト５を半球状に形成し、このレジストリフロ
ー工程の後、ドライエッチング工程において半球状のレ
ジスト５の形成されたＧａＰ基板１に対してドライエッ
チング処理を行ってレジスト５の形状をｐｎ接合２に転
写して半球状に形成するようにしたので、ｐｎ接合２を
半球状に形成したＧａＰ系発光ダイオードを製造するこ
とができ、このような発光ダイオードであれば、ｐｎ接
合２で発光した光は、その殆どが半球状の表面に対して
ほぼ垂直に進行することになり、効率よく光を外部に取
り出すことができ、十分な発光強度が得られる。この発
光強度は、例えば２０％程度向上できる。
ｐｎ接合２を形成したＧａＰ基板１上にレジスト５をパ
ターニングし、次にレジスト５を加熱してリフローして
このレジスト５を半球状に形成し、このレジストリフロ
ー工程の後、ドライエッチング工程において半球状のレ
ジスト５の形成されたＧａＰ基板１に対してドライエッ
チング処理を行ってレジスト５の形状をｐｎ接合２に転
写して半球状に形成するようにしたので、ｐｎ接合２を
半球状に形成したＧａＰ系発光ダイオードを製造するこ
とができ、このような発光ダイオードであれば、ｐｎ接
合２で発光した光は、その殆どが半球状の表面に対して
ほぼ垂直に進行することになり、効率よく光を外部に取
り出すことができ、十分な発光強度が得られる。この発
光強度は、例えば２０％程度向上できる。
【００２６】なお、この第１の実施例は、ｐｎ接合２の
形状を、微小な半球形の突起に形成したもの多数集合す
るようにしてもよい。この場合、ｐｎ接合２の形状を微
小な半球形の突起に形成するので、レジスト５のパター
ニング形状を径の小さい円柱を多数形成するようにし、
この後に上記同様に、先ずレジスト形成工程、次にレジ
ストリフロー工程、次にドライエッチング工程をそれぞ
れ順次実行すれば、微小な半球形の突起に形成した多数
のｐｎ接合を形成できる。
形状を、微小な半球形の突起に形成したもの多数集合す
るようにしてもよい。この場合、ｐｎ接合２の形状を微
小な半球形の突起に形成するので、レジスト５のパター
ニング形状を径の小さい円柱を多数形成するようにし、
この後に上記同様に、先ずレジスト形成工程、次にレジ
ストリフロー工程、次にドライエッチング工程をそれぞ
れ順次実行すれば、微小な半球形の突起に形成した多数
のｐｎ接合を形成できる。
【００２７】このような微小な半球形の突起に形成した
多数のｐｎ接合を有するＧａＰ系発光ダイオードであれ
ば、ｐｎ接合部分で発光した光は、多数の半球形の突起
を通して、さらに効率よく外部に取り出される。 (2) 次に本発明の第２の実施例について説明する。
多数のｐｎ接合を有するＧａＰ系発光ダイオードであれ
ば、ｐｎ接合部分で発光した光は、多数の半球形の突起
を通して、さらに効率よく外部に取り出される。 (2) 次に本発明の第２の実施例について説明する。
【００２８】図２はＧａＰ系発光ダイオードの製造方法
の工程図である。先ず、ＧａＰ基板１上には、液相エピ
タキシャルによりｐｎ接合２が形成される。このｐｎ接
合２は、ＧａＰ基板１上にＰ型ＧａＰ３が形成され、そ
の上にｎ型ＧａＰ４が形成されたものとなっている。
の工程図である。先ず、ＧａＰ基板１上には、液相エピ
タキシャルによりｐｎ接合２が形成される。このｐｎ接
合２は、ＧａＰ基板１上にＰ型ＧａＰ３が形成され、そ
の上にｎ型ＧａＰ４が形成されたものとなっている。
【００２９】次にレジスト形成工程に移る。このレジス
ト形成工程では、ＧａＰ基板１上のｐｎ接合２の表面上
にレジスト５が塗布され、このレジスト５に対して所定
のレジストパターンに従ってリソグラフィ技術による露
光・現像処理が行われる。
ト形成工程では、ＧａＰ基板１上のｐｎ接合２の表面上
にレジスト５が塗布され、このレジスト５に対して所定
のレジストパターンに従ってリソグラフィ技術による露
光・現像処理が行われる。
【００３０】なお、レジスト５の材料としては、例えば
クレゾールノボラック系ポジ型レジストが用いられる。
この露光・現像処理によりレジスト５は、図２(a) に示
すように所定のレジストパターンに従ってパターニング
され、それぞれ円柱状に形成される。
クレゾールノボラック系ポジ型レジストが用いられる。
この露光・現像処理によりレジスト５は、図２(a) に示
すように所定のレジストパターンに従ってパターニング
され、それぞれ円柱状に形成される。
【００３１】なお、これら円柱状の各レジスト５の形状
は、例えば直径８μｍ、厚さ１〜２μｍに形成され、か
つこれらレジスト５の間隔は２μｍに形成されている。
次にレジストリフロー工程に移る。
は、例えば直径８μｍ、厚さ１〜２μｍに形成され、か
つこれらレジスト５の間隔は２μｍに形成されている。
次にレジストリフロー工程に移る。
【００３２】このレジストリフロー工程では、レジスト
パターンの形成されたＧａＰ基板１が例えば摂氏１８０
℃に設定されたホットプレート上に約１０分間載置され
て加熱される。
パターンの形成されたＧａＰ基板１が例えば摂氏１８０
℃に設定されたホットプレート上に約１０分間載置され
て加熱される。
【００３３】この加熱によりＧａＰ基板１上のレジスト
５は、同図(b) に示すようにリフローして半球状に形成
される。次にドライエッチング工程に移る。
５は、同図(b) に示すようにリフローして半球状に形成
される。次にドライエッチング工程に移る。
【００３４】このドライエッチング工程では、レジスト
５に対するドライエッチング処理とＧａＰ基板１、つま
りＰ型ＧａＰ３及びｎ型ＧａＰ４に対するドライエッチ
ング処理とを交互に繰り返し行い、ＧａＰ基板のｐｎ接
合を階段状に形成する。
５に対するドライエッチング処理とＧａＰ基板１、つま
りＰ型ＧａＰ３及びｎ型ＧａＰ４に対するドライエッチ
ング処理とを交互に繰り返し行い、ＧａＰ基板のｐｎ接
合を階段状に形成する。
【００３５】すなわち、マグネトロンＲＩＥ（反応性イ
オンエッチング）装置が用いられ、このマグネトロンＲ
ＩＥ装置のチャンバ内にＧａＰ基板１が載置され、この
チャンバ内のエッチングガス流量が制御される。
オンエッチング）装置が用いられ、このマグネトロンＲ
ＩＥ装置のチャンバ内にＧａＰ基板１が載置され、この
チャンバ内のエッチングガス流量が制御される。
【００３６】このエッチングガスは、塩素又は塩素を含
んだガスの混合ガス系であって、例えば四塩化ケイ素、
三塩化ホウ素、四塩化炭素、塩素、アルゴンが単独又は
混合して用いられる。
んだガスの混合ガス系であって、例えば四塩化ケイ素、
三塩化ホウ素、四塩化炭素、塩素、アルゴンが単独又は
混合して用いられる。
【００３７】具体的には、ＢＣｌ3 ：Ｃｌ2 が用いら
れ、その各流量はＢＣｌ3 ：Ｃｌ2 ＝１００：２０sccm
に設定され、かつ圧力は１Ｐａに設定されている。又、
ＲＦ（高周波）出力は、２００Ｗに設定されている。
れ、その各流量はＢＣｌ3 ：Ｃｌ2 ＝１００：２０sccm
に設定され、かつ圧力は１Ｐａに設定されている。又、
ＲＦ（高周波）出力は、２００Ｗに設定されている。
【００３８】このマグネトロンＲＩＥ装置によるドライ
エッチングは、例えば９０ｓ間行われ、Ｐ型ＧａＰ３及
びｎ型ＧａＰ４に対するドライエッチング処理が行われ
る。このドライエッチング処理は、Ｐ型ＧａＰ３及びｎ
型ＧａＰ４に対して垂直方向に進行する。
エッチングは、例えば９０ｓ間行われ、Ｐ型ＧａＰ３及
びｎ型ＧａＰ４に対するドライエッチング処理が行われ
る。このドライエッチング処理は、Ｐ型ＧａＰ３及びｎ
型ＧａＰ４に対して垂直方向に進行する。
【００３９】これに続けて、ＲＩＥ装置（マグネトロン
ＲＩＥ装置を用いない）が用いられ、このＲＩＥ装置の
チャンバ内にＧａＰ基板１が載置され、このチャンバ内
のエッチングガス流量が制御される。
ＲＩＥ装置を用いない）が用いられ、このＲＩＥ装置の
チャンバ内にＧａＰ基板１が載置され、このチャンバ内
のエッチングガス流量が制御される。
【００４０】このエッチングガスは、例えばＯ2 が用い
られ、その各流量はＯ2 ＝１００sccmに設定され、かつ
圧力は１５Ｐａ、ＲＦ出力は６００Ｗに設定されてい
る。このＲＩＥ装置によるドライエッチングは、例えば
６０ｓ間行われ、レジスト５に対するドライエッチング
処理が行われる。
られ、その各流量はＯ2 ＝１００sccmに設定され、かつ
圧力は１５Ｐａ、ＲＦ出力は６００Ｗに設定されてい
る。このＲＩＥ装置によるドライエッチングは、例えば
６０ｓ間行われ、レジスト５に対するドライエッチング
処理が行われる。
【００４１】このレジスト５に対するドライエッチング
処理では、レジスト５が半球状にリフローされ、かつエ
ッチングの圧力が高いので、各レジスト５はそれぞれ縦
方向だけでなく、横方向にエッチングされ、図２(c) に
示すようにレジスト後退が発生する。
処理では、レジスト５が半球状にリフローされ、かつエ
ッチングの圧力が高いので、各レジスト５はそれぞれ縦
方向だけでなく、横方向にエッチングされ、図２(c) に
示すようにレジスト後退が発生する。
【００４２】従って、このドライエッチング工程では、
ＢＣｌ3 ：Ｃｌ2 を用いたｎ型ＧａＰ４及びｐ型ＧａＰ
３に対するドライエッチング処理が４回、一方、Ｏ2 を
用いたレジスト５に対するドライエッチング処理が３回
交互に繰り返し行われる。
ＢＣｌ3 ：Ｃｌ2 を用いたｎ型ＧａＰ４及びｐ型ＧａＰ
３に対するドライエッチング処理が４回、一方、Ｏ2 を
用いたレジスト５に対するドライエッチング処理が３回
交互に繰り返し行われる。
【００４３】これらドライエッチング処理が繰り返しに
より、各ドライエッチング処理においてｎ型ＧａＰ４及
びｐ型ＧａＰ３が垂直方向にエッチングされ、レジスト
５の直径が順次小さくエッチングされる。
より、各ドライエッチング処理においてｎ型ＧａＰ４及
びｐ型ＧａＰ３が垂直方向にエッチングされ、レジスト
５の直径が順次小さくエッチングされる。
【００４４】この結果、ＧａＰ基板１に対するエッチン
グが進行し、図２(d) に示すようにｎ型ＧａＰ４及びｐ
型ＧａＰ３は、階段状に形成される。なお、この階段状
部分の高さは、約６μｍに形成されている。
グが進行し、図２(d) に示すようにｎ型ＧａＰ４及びｐ
型ＧａＰ３は、階段状に形成される。なお、この階段状
部分の高さは、約６μｍに形成されている。
【００４５】次にウエットエッチング工程に移る。この
ウエットエッチング工程では、階段状のｐｎ接合部分に
対してウエットエッチング処理を行ってｐｎ接合部分を
半球状に形成する。このウエットエッチング処理では、
王水（ＨＮＯ3 ：ＨＣｌ＝１：３）を用いて約１分間処
理される。このウエットエッチング処理の結果、階段状
のｐｎ接合部分は、同図(e) に示すようにレンズ状の半
球に形成される。
ウエットエッチング工程では、階段状のｐｎ接合部分に
対してウエットエッチング処理を行ってｐｎ接合部分を
半球状に形成する。このウエットエッチング処理では、
王水（ＨＮＯ3 ：ＨＣｌ＝１：３）を用いて約１分間処
理される。このウエットエッチング処理の結果、階段状
のｐｎ接合部分は、同図(e) に示すようにレンズ状の半
球に形成される。
【００４６】このように上記第２の実施例においては、
ｐｎ接合を形成したＧａＰ基板１上にレジスト５をパタ
ーニングし、このレジスト５を加熱してリフローして半
球状に形成し、ドライエッチング工程においてレジスト
５に対するドライエッチング処理とＧａＰ基板１に対す
るドライエッチング処理とを交互に繰り返し行ってＧａ
Ｐ基板のｐｎ接合部分を階段状に形成し、この階段状の
ｐｎ接合部分に対してウエットエッチング処理を行って
半球状に形成するようにしたので、ｐｎ接合２を半球状
に形成したＧａＰ系発光ダイオードを製造することがで
き、このような発光ダイオードであれば、ｐｎ接合２で
発光した光は、その殆どが半球状の表面に対してほぼ垂
直に進行することになり、効率よく光を外部に取り出す
ことができ、十分な発光強度が得られる。この発光強度
は、例えば２０％程度向上できる。
ｐｎ接合を形成したＧａＰ基板１上にレジスト５をパタ
ーニングし、このレジスト５を加熱してリフローして半
球状に形成し、ドライエッチング工程においてレジスト
５に対するドライエッチング処理とＧａＰ基板１に対す
るドライエッチング処理とを交互に繰り返し行ってＧａ
Ｐ基板のｐｎ接合部分を階段状に形成し、この階段状の
ｐｎ接合部分に対してウエットエッチング処理を行って
半球状に形成するようにしたので、ｐｎ接合２を半球状
に形成したＧａＰ系発光ダイオードを製造することがで
き、このような発光ダイオードであれば、ｐｎ接合２で
発光した光は、その殆どが半球状の表面に対してほぼ垂
直に進行することになり、効率よく光を外部に取り出す
ことができ、十分な発光強度が得られる。この発光強度
は、例えば２０％程度向上できる。
【００４７】又、ｐｎ接合２を半球状に形成する際、Ｇ
ａＰ基板１に対するドライエッチング処理とレジスト５
に対するドライエッチング処理とを交互に繰り返し行っ
て階段状に形成し、この後に王水を用いてウエットエッ
チング処理を行うので、容易かつ確実にｐｎ接合２を半
球状に形成できる。
ａＰ基板１に対するドライエッチング処理とレジスト５
に対するドライエッチング処理とを交互に繰り返し行っ
て階段状に形成し、この後に王水を用いてウエットエッ
チング処理を行うので、容易かつ確実にｐｎ接合２を半
球状に形成できる。
【００４８】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、発
光した光を効率より取り出すことができる半導体発光素
子を提供できる。又、本発明によれば、発光した光を効
率より取り出すことができる半導体発光素子の製造方法
を提供できる。
光した光を効率より取り出すことができる半導体発光素
子を提供できる。又、本発明によれば、発光した光を効
率より取り出すことができる半導体発光素子の製造方法
を提供できる。
【図１】本発明に係わる半導体発光素子の製造方法の第
１の実施例を示す構成図。
１の実施例を示す構成図。
【図２】本発明に係わる半導体発光素子の製造方法の第
２の実施例を示す構成図。
２の実施例を示す構成図。
１…ＧａＰ基板、２…ｐｎ接合、３…Ｐ型ＧａＰ、４…
ｎ型ＧａＰ、５…レジスト。
ｎ型ＧａＰ、５…レジスト。
Claims (8)
- 【請求項１】 ＧａＰ基板上に曲面的な凹凸形状のｐｎ
接合を形成したことを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項２】 半球状にｐｎ接合を形成したことを特徴
とする請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項３】 微小な半球形の突起に形成したｐｎ接合
を多数集合したことを特徴とする請求項１記載の半導体
発光素子。 - 【請求項４】 ｐｎ接合を形成したＧａＰ基板上にレジ
ストをパターニングするレジスト形成工程と、 前記レジストを加熱してリフローすることによりこのレ
ジストを半球状に形成するレジストリフロー工程と、 このレジストリフロー工程の後、半球状のレジストが形
成された前記ＧａＰ基板に対してドライエッチング処理
を行って前記レジストの形状を前記ｐｎ接合部分に転写
して半球状に形成するドライエッチング工程と、を有す
ることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項５】 ドライエッチング工程は、エッチングガ
スとして塩素又は塩素を含んだガスと酸素との混合ガス
系を用いたことを特徴とする請求項４又は５記載の半導
体発光素子の製造方法。 - 【請求項６】 ｐｎ接合を形成したＧａＰ基板上にレジ
ストをパターニングするレジスト形成工程と、 前記レジストを加熱してリフローすることによりこのレ
ジストを半球状に形成するレジストリフロー工程と、 このレジストリフロー工程の後、前記レジストに対する
ドライエッチング処理と前記ＧａＰ基板に対するドライ
エッチング処理とを交互に繰り返し行って前記ＧａＰ基
板のｐｎ接合部分を階段状に形成するドライエッチング
工程と、 前記階段状のｐｎ接合部分に対してウエットエッチング
処理を行って前記ｐｎ接合部分を半球状に形成するウエ
ットエッチング工程と、を有することを特徴とする半導
体発光素子の製造方法。 - 【請求項７】 ドライエッチング工程は、エッチングガ
スとして塩素又は塩素を含んだガスを用いたＧａＰ基板
に対するドライエッチング処理と、エッチングガスとし
て酸素を用いたレジストに対するドライエッチング処理
とを交互に繰り返し行うことを特徴とする請求項６記載
の半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項８】 ウエットエッチング工程は、王水を用い
たことを特徴とする請求項６記載の半導体発光素子の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP513995A JPH08195505A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP513995A JPH08195505A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08195505A true JPH08195505A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=11602984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP513995A Pending JPH08195505A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08195505A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006128659A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-05-18 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 窒化物系半導体発光素子及びその製造方法 |
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| CN101515624B (zh) | 2009-03-31 | 2011-02-16 | 上海蓝光科技有限公司 | 发光二极管芯片的制造方法 |
| JP2012114377A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Mitsubishi Chemicals Corp | 半導体発光素子 |
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-
1995
- 1995-01-17 JP JP513995A patent/JPH08195505A/ja active Pending
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