JP2003008055A - Method for manufacturing semiconductor light emitting device - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor light emitting deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 発光面の一部にメッシュ状の電極等の細い電
極を有する半導体発光素子の製造方法であって、発光効
率が高く且つ半導体と電極との間の接触抵抗が低い半導
体発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】 半導体発光素子10の表面に粗面化処理
を施す際に、被覆膜形成工程において半導体表面上にお
ける上部電極24の外側面を覆うように、レジストによ
る被覆膜が形成されている為、粗面化処理工程において
エッチングにより粗面化処理が行われる際、発光面28
の一部にメッシュ状の電極等の細い上部電極24を有す
る半導体発光素子10であっても上部電極24と接して
いた半導体表面を浸食することなく、半導体表面の上部
電極24直下の部分を除く他の領域に多数の微小突起を
形成させることができる為、発光効率が高く且つ半導体
と上部電極24との間の接触抵抗が低い半導体発光素子
10。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a thin electrode such as a mesh electrode on a part of a light emitting surface, the method having high luminous efficiency and between a semiconductor and an electrode. To provide a method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a low contact resistance. When a surface of a semiconductor light emitting device is subjected to a surface roughening treatment, a coating film made of a resist is formed so as to cover an outer surface of an upper electrode on a semiconductor surface in a coating film forming step. Therefore, when the roughening process is performed by etching in the roughening process,
Even if the semiconductor light emitting element 10 has a thin upper electrode 24 such as a mesh electrode in a part of the semiconductor light emitting device, a portion of the semiconductor surface immediately below the upper electrode 24 is removed without eroding the semiconductor surface in contact with the upper electrode 24. The semiconductor light emitting device 10 having high luminous efficiency and low contact resistance between the semiconductor and the upper electrode 24 because a large number of minute projections can be formed in other regions.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光素子の
製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、光通信や表示機器等に発光ダイオ
ードが多用されている。かかる発光ダイオードは一般
に、半導体基板の上にMOCVD(有機金属化学気相成
長)法等の方法によって、発光層を含む半導体層が順次
積層形成された半導体発光素子を用いて構成される。こ
のような半導体発光素子の一種に、電極が一部に設けら
れた発光面と、その発光面に平行に設けられて光を発生
する活性層と、その活性層の下側へ向かって放射された
光を発光面に向かって反射する反射層等を備え、前記活
性層から発生された光を前記発光面から放射するように
した面発光型の半導体発光素子が知られている。2. Description of the Related Art In recent years, light emitting diodes have been widely used in optical communication and display devices. Such a light emitting diode is generally constructed by using a semiconductor light emitting element in which semiconductor layers including a light emitting layer are sequentially stacked on a semiconductor substrate by a method such as MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition). One type of such semiconductor light emitting device is a light emitting surface on which an electrode is partially provided, an active layer which is provided in parallel with the light emitting surface and generates light, and the light is emitted toward the lower side of the active layer. There is known a surface-emitting type semiconductor light emitting device that includes a reflective layer or the like that reflects the emitted light toward the light emitting surface, and emits the light generated from the active layer from the light emitting surface.
【0003】このような半導体発光素子の発光出力を向
上させる方法の一つに、一般に粗面化処理(テクスチャ
処理)と呼ばれる方法がある。これは、半導体発光素子
の表面を粗面化することすなわち半導体表面に多数の微
小突起を形成させることによって、発光面からの光の取
り出し効率を高める方法であり、例えば、半導体発光素
子を硝酸系のエッチング液に浸漬することによって半導
体表面を浸食させ、発光面を含む半導体表面に多数の微
小突起が形成されることによって発光面からの光の取り
出し効率を向上させることができる。One of the methods for improving the light emission output of such a semiconductor light emitting device is a method generally called roughening treatment (texture treatment). This is a method of increasing the light extraction efficiency from the light emitting surface by roughening the surface of the semiconductor light emitting element, that is, forming a large number of minute protrusions on the semiconductor surface. The surface of the semiconductor is eroded by being dipped in the etching solution, and a large number of minute projections are formed on the surface of the semiconductor including the light emitting surface, so that the light extraction efficiency from the light emitting surface can be improved.
【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]
【0004】ところで、このような半導体発光素子であ
って、発光面上にメッシュ状等の細い線状の電極を横断
させることによって発光部に流れる電流の密度を均一に
し、光出力を高めた面発光素子が知られている。しか
し、そのような細い電極を形成させた半導体発光素子に
前記のような粗面化処理を施すと、光出力は上昇するも
のの、同時に必要とされる電圧も上昇してしまう場合が
あり問題となっていた。By the way, in such a semiconductor light emitting device, a surface in which the density of the current flowing in the light emitting portion is made uniform by crossing a thin linear electrode such as a mesh on the light emitting surface, and the light output is increased. Light emitting devices are known. However, if the semiconductor light emitting device having such a thin electrode is subjected to the surface roughening treatment as described above, the light output may be increased, but at the same time, the required voltage may be increased. Was becoming.
【0005】本発明者は、この問題の発生する原因は、
半導体発光素子の表面に粗面化処理を施す際に、エッチ
ング液が電極外側部から電極下に浸み込んで電極に接す
る半導体表面までも若干浸食してしまうことにあるので
はないかと考えた。すなわち半導体表面に形成される電
極と半導体表面との接触面積が十分である場合にはこの
ようなことは問題とはならないが、例えば幅30μm以
下の線状の電極が交差するメッシュ状の電極が形成され
る場合には、半導体表面に粗面化処理を施す際に、エッ
チング液によって電極に接する半導体表面までもが浸食
されて電極の側部が浮いた状態となる為、電極と半導体
との接触抵抗が増大し、結果として光出力は上昇するも
のの、同時に必要とされる電圧も上昇するのだと考え
た。The inventor has found that the cause of this problem is
When the surface of the semiconductor light-emitting device was roughened, it was thought that the etching solution might penetrate from the outside of the electrode to the bottom of the electrode and slightly corrode the semiconductor surface in contact with the electrode. . That is, when the contact area between the electrode formed on the semiconductor surface and the semiconductor surface is sufficient, such a problem does not occur, but, for example, a mesh electrode in which linear electrodes with a width of 30 μm or less intersect When it is formed, when the semiconductor surface is subjected to a surface roughening treatment, even the semiconductor surface in contact with the electrode is eroded by the etching solution and the side portion of the electrode is floated. I thought that the contact resistance increased and the optical output increased as a result, but at the same time, the required voltage also increased.
【0006】本発明はそのような背景から為されたもの
であり、その目的とするところは、発光面の一部にメッ
シュ状電極等の細い電極を有する半導体発光素子の製造
方法であって、発光効率が高く且つ半導体と電極との間
の接触抵抗が低い半導体発光素子の製造方法を提供する
ことにある。The present invention has been made from such a background, and an object thereof is a method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a thin electrode such as a mesh electrode on a part of a light emitting surface, An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor light emitting device having high luminous efficiency and low contact resistance between a semiconductor and an electrode.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成する為
に、本発明の要旨とするところは、発光面上の一部に電
極が形成された半導体発光素子の製造方法であって、そ
の発光面上に形成された電極の外側面を覆うように、レ
ジストによる被覆膜を形成する被覆膜形成工程と、その
被覆膜が形成された状態で前記半導体発光素子の表面に
エッチングを施し、その半導体発光素子表面のうち前記
電極直下の部分を除く領域に多数の微小突起を形成する
粗面化処理工程とを含むものである。In order to achieve the above object, the gist of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor light emitting device in which an electrode is formed on a part of a light emitting surface. A coating film forming step of forming a coating film with a resist so as to cover the outer surface of the electrode formed on the surface, and etching the surface of the semiconductor light emitting element with the coating film formed. And a surface roughening treatment step of forming a large number of minute projections on a region of the surface of the semiconductor light emitting device excluding a portion immediately below the electrode.
【0008】[0008]
【発明の効果】この発明によれば、半導体発光素子の表
面に粗面化処理を施す際に、被覆膜形成工程において半
導体表面上におけるその電極の外側面を覆うように、レ
ジストによる被覆膜が形成されている為、粗面化処理工
程においてエッチングにより粗面化処理が行われる際、
発光面の一部にメッシュ状の電極等の細い電極を有する
半導体発光素子であってもその電極外側部から電極下に
エッチング液が浸み込んで電極と接していた半導体表面
を浸食することなく、半導体表面の電極直下の部分を除
く他の領域に多数の微小突起を形成させることができる
為、発光効率が高く且つ半導体と電極との間の接触抵抗
が低い半導体発光素子を提供することができる。According to the present invention, when the surface of the semiconductor light emitting device is roughened, the surface of the semiconductor is covered with a resist so as to cover the outer surface of the electrode on the surface of the semiconductor in the coating film forming step. Since the film is formed, when roughening treatment is performed by etching in the roughening treatment step,
Even if the semiconductor light-emitting element has a thin electrode such as a mesh-shaped electrode on a part of the light-emitting surface, the etching solution penetrates under the electrode from the outer side of the electrode without corroding the semiconductor surface in contact with the electrode. Since a large number of minute protrusions can be formed in a region other than a portion directly below the electrode on the semiconductor surface, it is possible to provide a semiconductor light emitting device having high luminous efficiency and low contact resistance between the semiconductor and the electrode. it can.
【0009】[0009]
【発明の他の態様】ここで、好適には、前記半導体発光
素子の製造方法は、その半導体発光素子の表面上に固着
された電極材料層の表面に所望の電極形状を得る為のレ
ジストパターンを形成するパターニング工程と、前記電
極材料層のうちそのパターニング工程により形成された
レジストパターンから露出する部分をエッチングにより
除去して所望のパターン形状の電極を形成する電極形成
工程とを含み、前記被覆膜形成工程は、その電極形成工
程により形成された電極の外側面を覆うように、加熱に
より該電極上に残されたレジストを流動させてそのレジ
ストによる被覆膜を形成するものである。このようにす
れば、所望形状の電極を形成させる為に電極表面にパタ
ーン形成したレジストを除去せずに、そのレジストを加
熱により流動させて端面をダレさせることによって半導
体発光素子表面上における電極の外側面にレジスト被覆
膜を形成させている為、効率的且つ経済的に、発光効率
が高く且つ半導体と電極との間の接触抵抗が低い半導体
発光素子を提供することができる。According to another aspect of the present invention, preferably, in the method for manufacturing a semiconductor light emitting device, a resist pattern for obtaining a desired electrode shape on a surface of an electrode material layer fixed on the surface of the semiconductor light emitting device. And a step of forming an electrode having a desired pattern by removing a portion of the electrode material layer exposed from the resist pattern formed by the patterning step by etching. In the covering film forming step, the resist left on the electrode is caused to flow by heating so as to cover the outer surface of the electrode formed in the electrode forming step, thereby forming a covering film of the resist. By doing so, the resist patterned on the electrode surface to form an electrode having a desired shape is not removed, but the resist is heated to flow and the end face is sagged, so that the electrode on the semiconductor light emitting element surface Since the resist coating film is formed on the outer side surface, it is possible to efficiently and economically provide a semiconductor light emitting device having high luminous efficiency and low contact resistance between a semiconductor and an electrode.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。尚、以下の説明に用いる図面において各部の寸
法比等は必ずしも正確に描かれていない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings used in the following description, the dimensional ratios of the respective parts are not necessarily drawn accurately.
【0011】図1(a)は、本発明の一実施例である半
導体発光素子10の構造を示す図である。かかる半導体
発光素子10は、n−GaAs半導体である基板12上
に、例えばMOCVD(有機金属化学気相成長)法等を
用いて、例えば30対のn−AlGaAs/AlAs半
導体が積層された多層膜反射層14、n−AlGaAs
半導体である第1クラッド層16、p−GaAs半導体
である活性層18、p−AlGaAs半導体である第2
クラッド層20、及びp−GaAs半導体であるキャッ
プ層22が順次積層形成され、そのキャップ層22上に
AuZn/Au共晶からなる上部電極24が、基板12
の下面にAuGe/Ni/Au共晶からなる下部電極2
6がそれぞれ蒸着或いはスパッタにより形成されてい
る。本実施例の半導体発光素子10においては、第1ク
ラッド層16、活性層18、及び第2クラッド層20に
よってダブルヘテロ構造が構成され、活性層18から光
が発せられる。また、図1において、第1クラッド層1
6、活性層18、第2クラッド層20、及びキャップ層
22の点線で囲まれている部分は、H+等の不純物が例
えばイオン注入装置を用いてドープされることにより高
抵抗の電流狭窄領域Aとなっている。FIG. 1A is a diagram showing the structure of a semiconductor light emitting device 10 which is an embodiment of the present invention. Such a semiconductor light emitting device 10 is a multilayer film in which, for example, 30 pairs of n-AlGaAs / AlAs semiconductors are laminated on a substrate 12 which is an n-GaAs semiconductor by using, for example, MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method. Reflective layer 14, n-AlGaAs
The first clad layer 16 which is a semiconductor, the active layer 18 which is a p-GaAs semiconductor, and the second layer which is a p-AlGaAs semiconductor
A clad layer 20 and a cap layer 22 which is a p-GaAs semiconductor are sequentially laminated, and an upper electrode 24 made of AuZn / Au eutectic is provided on the cap layer 22 to form a substrate 12.
Lower electrode 2 made of AuGe / Ni / Au eutectic on the lower surface of the
6 are formed by vapor deposition or sputtering. In the semiconductor light emitting device 10 of the present embodiment, the first cladding layer 16, the active layer 18, and the second cladding layer 20 form a double hetero structure, and light is emitted from the active layer 18. Further, in FIG. 1, the first cladding layer 1
6, a portion of the active layer 18, the second cladding layer 20, and the cap layer 22 surrounded by a dotted line is doped with an impurity such as H + by using, for example, an ion implantation apparatus, and has a high resistance current confinement region. It is A.
【0012】以上のように構成された半導体発光素子1
0では、上部電極24と下部電極26との間にpn順方
向電流が流されると、活性層18において電子と正孔の
再結合が起こることによって光が発生させられ、半導体
発光素子10の上部の発光面28から放出される。ここ
で、図1(b)は、半導体発光素子10を発光面28に
対して垂直上方向から見た図である。上部電極24は、
発光面28上では、例えば幅5μmの線が交差するメッ
シュ状に、それ以外の領域では全面を覆うように形成さ
れている。この発光面28以外の領域Aは、キャップ層
22の上面から第1クラッド層16の下面に達しない深
さにまでH+イオンが注入されることによって高抵抗化
され、発光部以外の場所には電流が流れにくくなってい
る為、光取り出し効率が向上され高い光出力が得られる
ようになっている。The semiconductor light emitting device 1 having the above structure
At 0, when a pn forward current is applied between the upper electrode 24 and the lower electrode 26, light is generated by recombination of electrons and holes in the active layer 18, and the light is generated. Is emitted from the light emitting surface 28 of the. Here, FIG. 1B is a view of the semiconductor light emitting element 10 as viewed from the direction perpendicular to the light emitting surface 28. The upper electrode 24 is
On the light emitting surface 28, for example, a mesh shape in which lines having a width of 5 μm intersect is formed, and in the other regions, it is formed so as to cover the entire surface. The region A other than the light emitting surface 28 has a high resistance due to the implantation of H + ions from the upper surface of the cap layer 22 to a depth that does not reach the lower surface of the first cladding layer 16, and is located in a place other than the light emitting portion. Since it is difficult for the current to flow, the light extraction efficiency is improved and a high light output can be obtained.
【0013】このような半導体発光素子10は、例えば
以下に示すような工程で作製される。先ず、例えばMO
CVD法によって基板12上に多層膜反射層14からキ
ャップ層22までを順次結晶成長させてエピタキシャル
ウェーハを作製する。次いで、キャップ層22の発光部
となる位置にイオン注入マスクを形成し、発光部以外の
領域にH+イオンを注入することによって電流狭窄領域
Aを形成させる。このようにして作製された半導体ウェ
ーハのキャップ層22上に上部電極24となる電極材料
層を一面に蒸着或いはスパッタにより固着させる。固着
された電極材料層には続いて、表面に所望の電極形状を
得る為のレジストパターンを形成した後にエッチングを
施し所望形状の上部電極24を形成させる。The semiconductor light emitting device 10 as described above is manufactured, for example, in the following steps. First, for example, MO
An epitaxial wafer is manufactured by sequentially growing crystals from the multilayer reflective layer 14 to the cap layer 22 on the substrate 12 by the CVD method. Next, an ion implantation mask is formed at a position which becomes a light emitting portion of the cap layer 22, and H + ions are implanted into a region other than the light emitting portion to form a current confinement region A. On the cap layer 22 of the semiconductor wafer thus manufactured, the electrode material layer to be the upper electrode 24 is fixed on one surface by vapor deposition or sputtering. Subsequently, a resist pattern for obtaining a desired electrode shape is formed on the surface of the fixed electrode material layer, and then etching is performed to form an upper electrode 24 having a desired shape.
【0014】続いて、半導体発光素子10の発光効率を
上昇させる為に半導体表面に粗面化処理を施す。この粗
面化処理は、発光面28からの光の外部取り出し効率を
高める方法のひとつであり、例えば、半導体発光素子1
0を硝酸系のエッチング液に所定時間(数秒〜数十秒)
浸漬することによって発光面28を含む半導体表面に多
数の微小突起を形成させることによって半導体発光素子
10の発光効率を向上させる。図2は、上部電極24直
下の部分を除く他の領域に多数の微小突起を形成させた
半導体発光素子10の発光面28を表す図である。上部
電極24と半導体表面との間に十分な接触面積をとり、
同時に発光面28の発光効率を高める為にはこの図に示
すように発光面28における上部電極24直下の部分を
除く他の領域に多数の微小突起を形成させるのが好まし
い。Subsequently, the surface of the semiconductor is roughened in order to increase the luminous efficiency of the semiconductor light emitting device 10. This roughening treatment is one of the methods for increasing the efficiency of extracting light from the light emitting surface 28 to the outside.
0 in nitric acid-based etching solution for a predetermined time (several seconds to several tens of seconds)
By immersing, a large number of minute protrusions are formed on the semiconductor surface including the light emitting surface 28, so that the light emitting efficiency of the semiconductor light emitting device 10 is improved. FIG. 2 is a diagram showing a light emitting surface 28 of the semiconductor light emitting device 10 in which a large number of minute protrusions are formed in a region other than the portion directly below the upper electrode 24. A sufficient contact area is provided between the upper electrode 24 and the semiconductor surface,
At the same time, in order to increase the light emission efficiency of the light emitting surface 28, it is preferable to form a large number of minute projections in a region other than the portion directly below the upper electrode 24 on the light emitting surface 28 as shown in this figure.
【0015】ここで、従来の方法によれば、上部電極2
4を形成させ、所望形状の上部電極24を形成させる為
にパターン形成されたレジストを除去した後に、半導体
表面の粗面化処理を行っていた。この場合、エッチング
液は上部電極24と接しない部分の半導体表面を浸食す
ることにより粗面化するのみならず、上部電極24の外
側部から上部電極24の下に浸み込んで上部電極24に
接する半導体表面までも若干浸食する。ここで、半導体
表面に固着されている上部電極24と半導体表面との接
触面積が十分である場合すなわち図3(a)に示すよう
に発光面28の周囲に形成された上部電極24を考える
ような場合にはこのようなことは問題とはならない。し
かし、幅30μm以下の線状の電極例えば本実施例のよ
うに幅5μmの線状の電極が交差するメッシュ状の上部
電極24が形成される場合には、半導体表面をエッチン
グにより粗面化する際に、エッチング液によって上部電
極24に接する半導体表面までもが浸食されることによ
り図3(b)に示すように上部電極24の側部が浮いた
状態となる為、上部電極24と半導体表面との接触抵抗
が増大し、結果として光出力は上昇するものの、同時に
必要とされる電圧も上昇する。とりわけ、半導体表面の
粗面化処理には一般に、酸化作用の強い硝酸系のエッチ
ング液が用いられる為、数秒〜数十秒間といった短時間
のエッチングであってもこのような問題が起こる傾向が
強い。Here, according to the conventional method, the upper electrode 2
4 was formed, and after the resist patterned to form the upper electrode 24 having a desired shape was removed, roughening treatment of the semiconductor surface was performed. In this case, the etching solution not only roughens the surface of the semiconductor that does not come into contact with the upper electrode 24 by roughening, but also penetrates below the upper electrode 24 from the outer side of the upper electrode 24 to reach the upper electrode 24. Even the contacting semiconductor surface is slightly corroded. Here, when the contact area between the upper electrode 24 fixed to the semiconductor surface and the semiconductor surface is sufficient, that is, the upper electrode 24 formed around the light emitting surface 28 as shown in FIG. 3A is considered. If this is the case, this is not a problem. However, when a linear electrode having a width of 30 μm or less, for example, a mesh-shaped upper electrode 24 in which linear electrodes having a width of 5 μm intersect as in this embodiment is formed, the semiconductor surface is roughened by etching. At this time, even the semiconductor surface in contact with the upper electrode 24 is eroded by the etching solution, so that the side portions of the upper electrode 24 are floated as shown in FIG. Although the contact resistance with and the light output increases as a result, the required voltage also increases at the same time. In particular, since a nitric acid-based etching solution having a strong oxidizing action is generally used for roughening the semiconductor surface, such a problem tends to occur even if the etching is performed for a short time such as several seconds to several tens of seconds. .
【0016】本実施例ではこの問題を解決する為に、図
4に示す工程で半導体表面をエッチング技術を用いて粗
面化した。先ず、パターニング工程P1において、半導
体表面上に固着された電極材料層の表面に所望の電極形
状を得る為のレジスト30のパターンを形成させる。図
5(a)はこの状態を示す。次いで、電極形成工程P2
において、図5(b)に示すように電極材料層にエッチ
ングを施し所望のパターン形状の上部電極24を形成さ
せる。続いて、被覆膜形成工程P3において、半導体ウ
ェーハを150〜200℃の温度範囲で10分〜3時
間、好適には30分〜1時間ベークすることによって前
記エッチングの後に上部電極24上に残されたレジスト
30を流動させ、端面をダレさせることによって、図5
(c)に示す如く、上部電極24の外側面を覆うよう
に、このレジスト30による被覆膜を形成させる。その
後、粗面化処理工程P4において、図5(d)に示すよ
うに、そのレジスト30による被覆膜が形成された状態
で半導体表面にエッチングを施し、その半導体表面のう
ち上部電極24直下の部分を除く他の領域に多数の微小
突起を形成し、更にその後の工程で、図5(e)に示す
ように、レジスト30による被覆膜を取り除く。In this embodiment, in order to solve this problem, the semiconductor surface is roughened by using an etching technique in the step shown in FIG. First, in the patterning step P1, a pattern of the resist 30 for obtaining a desired electrode shape is formed on the surface of the electrode material layer fixed on the semiconductor surface. FIG. 5A shows this state. Then, the electrode forming step P2
In FIG. 5, as shown in FIG. 5B, the electrode material layer is etched to form the upper electrode 24 having a desired pattern. Then, in the coating film forming step P3, the semiconductor wafer is baked on the upper electrode 24 after the etching by baking in a temperature range of 150 to 200 ° C. for 10 minutes to 3 hours, preferably 30 minutes to 1 hour. The resist 30 thus formed is caused to flow and the end surface is sagged, so that FIG.
As shown in (c), a coating film of this resist 30 is formed so as to cover the outer surface of the upper electrode 24. Then, in the roughening treatment step P4, as shown in FIG. 5D, the semiconductor surface is etched in a state where the coating film of the resist 30 is formed, and the semiconductor surface of the semiconductor surface immediately below the upper electrode 24 is etched. A large number of minute protrusions are formed in other regions except the portion, and in the subsequent step, the coating film of the resist 30 is removed as shown in FIG.
【0017】このように本実施例では、半導体発光素子
10の表面に粗面化処理を施す際に、被覆膜形成工程P
3において半導体表面上における上部電極24の外側面
を覆うように、レジスト30による被覆膜が形成されて
いる為、粗面化処理工程P4においてエッチングにより
粗面化処理が行われる際、発光面28の一部にメッシュ
状の電極等の細い上部電極24を有する半導体発光素子
10であってもその上部電極24の外側部から上部電極
24の下にエッチング液が浸み込んで上部電極24と接
していた半導体表面を浸食することなく、半導体表面の
上部電極24直下の部分を除く他の領域に多数の微小突
起を形成させることができる為、発光効率が高く且つ半
導体と上部電極24との間の接触抵抗が低い半導体発光
素子10を提供することができる。As described above, in this embodiment, when the surface of the semiconductor light emitting device 10 is roughened, the coating film forming step P is performed.
Since the coating film of the resist 30 is formed so as to cover the outer surface of the upper electrode 24 on the semiconductor surface in 3, the light emitting surface when the roughening treatment is performed by etching in the roughening treatment step P4. Even in the semiconductor light emitting device 10 having a thin upper electrode 24 such as a mesh-shaped electrode in a part of 28, the etching liquid penetrates under the upper electrode 24 from the outer portion of the upper electrode 24 to form the upper electrode 24. Since a large number of minute protrusions can be formed in a region other than a portion directly below the upper electrode 24 on the semiconductor surface without eroding the contacting semiconductor surface, the luminous efficiency is high and the semiconductor and the upper electrode 24 are It is possible to provide the semiconductor light emitting device 10 having low contact resistance between them.
【0018】また、本実施例では、所望形状の上部電極
24を形成させる為に電極材料層表面にパターン形成す
る為に用いたレジスト30を除去せずに、そのレジスト
30を加熱により流動させて端面をダレさせることによ
って半導体表面上における上部電極24の外側面にレジ
スト30による被覆膜を形成させている為、効率的且つ
経済的に、発光効率が高く且つ半導体と上部電極24と
の間の接触抵抗が低い半導体発光素子10を提供するこ
とができる。Further, in this embodiment, the resist 30 used for patterning the surface of the electrode material layer for forming the upper electrode 24 having a desired shape is not removed, but the resist 30 is fluidized by heating. Since the coating film of the resist 30 is formed on the outer surface of the upper electrode 24 on the semiconductor surface by sagging the end face, the luminous efficiency is high efficiently and economically, and the space between the semiconductor and the upper electrode 24 is high. It is possible to provide the semiconductor light emitting device 10 having a low contact resistance.
【0019】以上、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるも
のではなく、別の態様でも実施され得る。Although one embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to this embodiment and can be implemented in other modes.
【0020】例えば、前述の実施例においては、p−G
aAs半導体を活性層18とするダブルへテロ構造の発
光層を持つ半導体発光素子10について説明したが、本
発明は、例えばAlGaAs、InGaN、InGaA
s、InGaAsP、InGaAlP等を活性層とする
ダブルヘテロ構造の発光層、或いは多重量子構造の発光
層を持つ半導体発光素子についても同様に適用され得
る。また、基板12には、例えばInP、サファイア等
の他の材料が用いられても良い。For example, in the above embodiment, p-G
The semiconductor light emitting device 10 having the light emitting layer of the double hetero structure having the aAs semiconductor as the active layer 18 has been described, but the present invention is, for example, AlGaAs, InGaN, InGaA.
The same can be applied to a semiconductor light emitting device having a double hetero structure light emitting layer having an active layer of s, InGaAsP, InGaAlP, or the like, or a light emitting layer having a multiple quantum structure. Further, for the substrate 12, other materials such as InP and sapphire may be used.
【0021】また、前述の実施例においては、高い光出
力を得る為にH+イオンを注入することによって電流狭
窄構造が形成されていたが、これは必ずしも形成されな
くても良いし、p−n反転領域を設ける等の他の電流狭
窄構造が形成されていてもよい。Further, in the above-mentioned embodiment, the current confinement structure was formed by implanting H + ions in order to obtain a high light output, but this may not necessarily be formed, and p- Other current constriction structures such as an n-inversion region may be formed.
【0022】また、前述の実施例においては、図1
(b)に示すように、発光面28上に細いメッシュ状の
上部電極24が形成された半導体発光素子10について
説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば図6に
示すように、発光面28上に細い円環状の上部電極24
と直線状の上部電極24とが組み合わされて形成された
半導体発光素子10等の、発光面28に部分的に細い線
状の上部電極24を形成させた半導体発光素子10に広
く用いられ得る。Further, in the above-described embodiment, FIG.
Although the semiconductor light emitting device 10 in which the thin mesh-shaped upper electrode 24 is formed on the light emitting surface 28 as shown in (b) has been described, the present invention is not limited to this, and, for example, as shown in FIG. A thin annular upper electrode 24 on the light emitting surface 28.
It can be widely used for the semiconductor light emitting element 10 in which the thin linear upper electrode 24 is partially formed on the light emitting surface 28, such as the semiconductor light emitting element 10 formed by combining the above and the linear upper electrode 24.
【0023】また、前述の実施例においては、発光面2
8上に幅5μmの線が交差するメッシュ状の上部電極2
4が形成されたものであったが、本発明は、例えば、幅
寸法が30μm以下の上部電極24が形成された半導体
発光素子10について好適に用いられるものであり、特
に幅寸法が5μm以下の上部電極24が形成された半導
体発光素子10にも用いられる。また、必要であれば幅
寸法が30μm以上の上部電極24が形成された半導体
発光素子10にも用いられ得る。Further, in the above-mentioned embodiment, the light emitting surface 2
Mesh-shaped upper electrode 2 with 5 μm wide lines crossing 8
4 is formed, the present invention is preferably used for the semiconductor light emitting device 10 in which the upper electrode 24 having a width dimension of 30 μm or less is formed, and particularly, the width dimension of 5 μm or less. It is also used for the semiconductor light emitting device 10 on which the upper electrode 24 is formed. Further, if necessary, it can be used for the semiconductor light emitting device 10 in which the upper electrode 24 having a width dimension of 30 μm or more is formed.
【0024】また、前述の実施例においては、エッチン
グにより半導体表面に多数の微小突起を形成させる際
に、所望形状の上部電極24を形成させる為に電極材料
層表面にパターン形成したレジスト30を除去せずに、
そのレジスト30を加熱により流動させて端面をダレさ
せることによって半導体表面上における上部電極24の
外側面にレジスト30による被覆膜を形成させるもので
あったが、所望形状の上部電極24を形成させる為に電
極材料層表面にパターン形成したレジスト30を除去し
た後に、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて半導
体表面上における上部電極24の外側面にレジスト被覆
膜を形成させるものであっても良い。Further, in the above-described embodiment, when forming a large number of minute protrusions on the semiconductor surface by etching, the resist 30 patterned on the surface of the electrode material layer is removed to form the upper electrode 24 having a desired shape. Without,
The resist 30 was made to flow by heating and the end face was sagged to form a coating film of the resist 30 on the outer surface of the upper electrode 24 on the semiconductor surface. However, the upper electrode 24 having a desired shape is formed. Therefore, after removing the resist 30 patterned on the surface of the electrode material layer, a resist coating film may be formed on the outer surface of the upper electrode 24 on the semiconductor surface by using, for example, a photolithography technique.
【0025】また、前述の実施例においては、上部電極
24は半導体表面上に蒸着或いはスパッタによって固着
された電極材料層にエッチングを施すことにより形成さ
れるものであったが、この上部電極24は、例えば、リ
フトオフ等のレジスト30から露出する部分をエッチン
グする工程とは異なる他の工程によって形成されるもの
であっても良い。Further, in the above-described embodiment, the upper electrode 24 is formed by etching the electrode material layer fixed on the semiconductor surface by vapor deposition or sputtering. For example, it may be formed by another process different from the process of etching the portion exposed from the resist 30 such as lift-off.
【0026】また、前述の実施例においては、半導体表
面の粗面化処理に硝酸系のエッチング液を用いていた
が、半導体発光素子10の表面を好適に粗面化し得るエ
ッチング液であれば硝酸系のエッチング液でなくとも良
い。Further, in the above-mentioned embodiment, the nitric acid-based etching solution was used for the roughening treatment of the semiconductor surface, but if the etching solution is capable of suitably roughening the surface of the semiconductor light emitting element 10, nitric acid is used. It does not need to be a system etching solution.
【0027】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実
施することができる。Although not illustrated one by one, the present invention can be implemented in various modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art.
【図1】本発明の一実施例である半導体発光素子の構造
と、発光面に対して垂直上方向から見た様子を示す図で
あるFIG. 1 is a diagram showing a structure of a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention and a state as viewed from a direction vertically above a light emitting surface.
【図2】電極直下の部分を除く他の領域に多数の微小突
起を形成させた半導体発光素子の発光面を表す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a light emitting surface of a semiconductor light emitting element in which a large number of minute protrusions are formed in a region other than a portion immediately below an electrode.
【図3】従来の技術により、半導体表面にエッチング技
術を用いて粗面化処理を施した半導体発光素子の上面を
表す図である。FIG. 3 is a diagram showing a top surface of a semiconductor light emitting device in which a semiconductor surface is roughened by a conventional technique using an etching technique.
【図4】本発明に従って、半導体表面にエッチング技術
を用いて粗面化処理を施す工程を示す工程図である。FIG. 4 is a process chart showing a step of subjecting a semiconductor surface to a roughening treatment using an etching technique according to the present invention.
【図5】本発明に従って、コンタクト層にエッチング技
術を用いて粗面化処理を施す工程を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a step of subjecting a contact layer to a surface roughening treatment using an etching technique according to the present invention.
【図6】本発明の他の実施例である半導体発光素子を、
発光面に対して垂直上方向から見た様子を示す図であ
る。FIG. 6 shows a semiconductor light emitting device according to another embodiment of the present invention,
It is a figure which shows a mode seen from the perpendicular upper direction with respect to a light emitting surface.
10:半導体発光素子 24:上部電極 28:発光面 30:レジスト 10: Semiconductor light emitting element 24: Upper electrode 28: Light emitting surface 30: Resist
Claims (2)
体発光素子の製造方法であって、 該発光面上に形成された電極の外側面を覆うように、レ
ジストによる被覆膜を形成する被覆膜形成工程と、 該被覆膜が形成された状態で前記半導体発光素子の表面
にエッチングを施し、該半導体発光素子表面のうち前記
電極直下の部分を除く他の領域に多数の微小突起を形成
する粗面化処理工程とを、含むものであることを特徴と
する半導体発光素子の製造方法。1. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device having an electrode formed on a part of a light emitting surface, wherein a resist coating film is formed so as to cover an outer surface of the electrode formed on the light emitting surface. A step of forming a coating film to be formed, and the surface of the semiconductor light emitting element is etched in a state where the coating film is formed, and a large number of areas are formed on the surface of the semiconductor light emitting element except for a portion immediately below the electrode. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising: a roughening treatment step of forming minute protrusions.
面に所望の電極形状を得る為のレジストパターンを形成
するパターニング工程と、 前記電極材料層のうち該パターニング工程により形成さ
れたレジストパターンから露出する部分をエッチングに
より除去して所望のパターン形状の電極を形成する電極
形成工程とを含み、 前記被覆膜形成工程は、該電極形成工程により形成され
た電極の外側面を覆うように、加熱により該電極上に残
されたレジストを流動させて該レジストによる被覆膜を
形成するものである請求項1の半導体発光素子の製造方
法。2. The method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising: a patterning step of forming a resist pattern for obtaining a desired electrode shape on the surface of an electrode material layer fixed on the surface of the semiconductor light emitting element; An electrode forming step of forming an electrode having a desired pattern shape by removing a portion of the material layer exposed from the resist pattern formed by the patterning step by etching, wherein the coating film forming step comprises forming the electrode. The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the coating film of the resist is formed by flowing the resist left on the electrode by heating so as to cover the outer surface of the electrode formed by the process. .
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008505483A (en) * | 2004-06-30 | 2008-02-21 | クリー インコーポレイテッド | Light emitting device having current blocking structure and method for manufacturing light emitting device having current blocking structure |
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-
2001
- 2001-06-20 JP JP2001186198A patent/JP2003008055A/en active Pending
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