JP5690395B2 - Manufacturing method of semiconductor light emitting device - Google Patents
Manufacturing method of semiconductor light emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5690395B2 JP5690395B2 JP2013265353A JP2013265353A JP5690395B2 JP 5690395 B2 JP5690395 B2 JP 5690395B2 JP 2013265353 A JP2013265353 A JP 2013265353A JP 2013265353 A JP2013265353 A JP 2013265353A JP 5690395 B2 JP5690395 B2 JP 5690395B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- substrate
- light emitting
- semiconductor light
- cladding layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 86
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 121
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 121
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 108
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 51
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 17
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 15
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 10
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 6
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 21
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910020286 SiOxNy Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
本発明は、半導体発光素子の製造方法に関し、特に、光の取り出し効率の改善された半導体発光素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device with improved light extraction efficiency.
発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を高輝度化するために、光の反射層として、基板と、多重量子井戸(MQW:Multi-Quantum Well)層からなる活性層との間に金属反射層を形成する構造が提案されている。このような金属反射層を形成する方法として、例えば、発光ダイオード層の基板のボンディング(貼付け)技術が開示されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照。)。 In order to increase the brightness of a light emitting diode (LED), a metal reflection layer is provided as a light reflection layer between a substrate and an active layer composed of a multi-quantum well (MQW) layer. The structure to be formed has been proposed. As a method for forming such a metal reflective layer, for example, a technique for bonding (pasting) a substrate of a light emitting diode layer is disclosed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
特許文献1および特許文献2においては、貼付けに用いる基板にはGaPやサファイア等の透明なものを適用している。 In Patent Document 1 and Patent Document 2, a transparent substrate such as GaP or sapphire is applied to the substrate used for pasting.
半導体発光素子(LED)を高輝度化するには、光の反射層としてGaAs基板と活性層(MQW)の間に分布ブラック反射(DBR:Distributed Bragg Reflector)層を入れる方法もある。DBR層はある一方向から入射した光のみ反射し、入射角が変わるとDBRは光を反射せず、透過してしまうという問題点がある。そのため、透過した光はGaAs基板に吸収されてしまい、半導体発光素子(LED)の発光輝度が低下するという問題点がある。 In order to increase the brightness of a semiconductor light emitting device (LED), there is also a method in which a distributed black reflection (DBR) layer is provided between a GaAs substrate and an active layer (MQW) as a light reflection layer. The DBR layer reflects only light incident from a certain direction, and when the incident angle changes, the DBR does not reflect light but transmits it. Therefore, there is a problem that the transmitted light is absorbed by the GaAs substrate and the light emission luminance of the semiconductor light emitting element (LED) is lowered.
また、半導体発光素子の表面をフロスト処理することで、光の取り出し効率の向上を図ることが可能であることは知られている(例えば、特許文献3参照。)。 Further, it is known that light extraction efficiency can be improved by frosting the surface of the semiconductor light emitting element (see, for example, Patent Document 3).
AlInGaP層の材料に対して、凹凸形状を作成するための有効な方法は従来知られていなかった。 An effective method for creating a concavo-convex shape for the material of the AlInGaP layer has not been known.
本発明の目的は、光の取り出し効率の改善された半導体発光素子の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor light emitting device with improved light extraction efficiency.
本発明の一態様によれば、基板上に第1クラッド層を形成する工程と、前記第1クラッド層上に多重量子井戸層を形成する工程と、前記多重量子井戸層上に第2クラッド層を形成する工程と、150℃〜250℃の範囲の基板温度で、塩素系のエッチングガスを用いてフロスト処理を実施して前記第2クラッド層の表面処理を行い、前記第2クラッド層の表面にAlInGaP層で形成されたフロスト処理層を形成する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が提供される。 According to one aspect of the present invention, a step of forming a first cladding layer on a substrate, a step of forming a multiple quantum well layer on the first cladding layer, and a second cladding layer on the multiple quantum well layer Forming a surface of the second cladding layer by performing a frost treatment using a chlorine-based etching gas at a substrate temperature in the range of 150 ° C. to 250 ° C. And a step of forming a frosted layer formed of an AlInGaP layer. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device is provided.
本発明の他の態様によれば、貼付け用の基板構造、および貼付け用の発光ダイオード構造を準備する工程と、前記基板構造において、基板上に第1金属層を形成する工程と、前記発光ダイオード構造において、GaAs基板上に第2クラッド層、多重量子井戸層、第1クラッド層を順次形成する工程と、前記第1クラッド層上に、パターニングされた絶縁層に対して、金属コンタクト層および第2金属層を形成する工程と、前記貼付け用の基板構造と、前記貼付け用のLED構造とを、前記第1金属層と前記第2金属層との熱圧着により貼り付ける工程と、前記GaAs基板をエッチングにより除去する工程と、150℃〜250℃の範囲の基板温度で、塩素系のエッチングガスを用いてフロスト処理を実施して前記第2クラッド層の表面処理を行い、前記第2クラッド層の表面にAlInGaP層で形成されたフロスト処理層を形成する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が提供される。 According to another aspect of the present invention, a step of preparing a substrate structure for pasting and a light emitting diode structure for pasting, a step of forming a first metal layer on a substrate in the substrate structure, and the light emitting diode In the structure, a step of sequentially forming a second cladding layer, a multiple quantum well layer, and a first cladding layer on a GaAs substrate, and a metal contact layer and a first layer on the patterned insulating layer on the first cladding layer. A step of forming two metal layers, a substrate structure for pasting, and an LED structure for pasting by thermocompression bonding of the first metal layer and the second metal layer, and the GaAs substrate And a surface treatment of the second cladding layer by performing a frost treatment using a chlorine-based etching gas at a substrate temperature in the range of 150 ° C. to 250 ° C. It was carried out, a method of manufacturing a semiconductor light emitting device characterized by a step of forming a frost treatment layer formed by the AlInGaP layer on a surface of the second cladding layer.
本発明の他の態様によれば、貼付け用の基板構造、および貼付け用の発光ダイオード構造を準備する工程と、前記基板構造において、基板上に複数の溝部を形成し、前記基板の表面,前記溝部の側壁および前記溝部の底面に金属バッファ層を形成し、前記金属バッファ層上に第1金属層を形成する工程と、前記発光ダイオード構造において、GaAs基板上に第2クラッド層、多重量子井戸層、第1クラッド層を順次形成する工程と、前記第1クラッド層上に、パターニングされた絶縁層に対して、金属コンタクト層および第2金属層形成する工程と、前記貼付け用の基板構造と、前記貼付け用のLED構造とを、前記第1金属層と前記第2金属層との熱圧着により貼り付ける工程と、前記GaAs基板をエッチングにより除去する工程と、150℃〜250℃の範囲の基板温度で、塩素系のエッチングガスを用いてフロスト処理を実施して前記第2クラッド層の表面処理を行い、前記第2クラッド層の表面にAlInGaP層で形成されたフロスト処理層を形成する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が提供される。 According to another aspect of the present invention, a step of preparing a substrate structure for pasting and a light emitting diode structure for pasting, and in the substrate structure, a plurality of grooves are formed on the substrate, the surface of the substrate, Forming a metal buffer layer on a side wall of the groove and a bottom surface of the groove, and forming a first metal layer on the metal buffer layer; and in the light emitting diode structure, a second cladding layer and a multiple quantum well on the GaAs substrate A step of sequentially forming a layer and a first cladding layer, a step of forming a metal contact layer and a second metal layer on the patterned insulating layer on the first cladding layer, and a substrate structure for pasting A step of attaching the LED structure for attachment by thermocompression bonding of the first metal layer and the second metal layer, a step of removing the GaAs substrate by etching, A surface treatment of the second cladding layer is performed by performing a frost treatment using a chlorine-based etching gas at a substrate temperature in a range of 50 ° C. to 250 ° C., and an AlInGaP layer is formed on the surface of the second cladding layer. And a process for forming a frosted layer. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device is provided.
本発明によれば、光の取り出し効率の改善された半導体発光素子の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the semiconductor light-emitting device with improved light extraction efficiency can be provided.
次に、図面を参照して、本発明の第1の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
又、以下に示す第1〜第4の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 Also, the following first to fourth embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the embodiments of the present invention are the components. The material, shape, structure, arrangement, etc. are not specified below. Various modifications can be made to the embodiment of the present invention within the scope of the claims.
なお、以下の説明において、(AlxGa1-x)yIn1-yP(0<=x<1,0<y<=1)層を、簡単化してAlInGaP層と表示し、x=0に相当するGayIn1-yP(0<y<=1)層を、簡単化してInGaP層と表示する。 In the following description, the (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P (0 <= x <1, 0 <y <= 1) layer is simplified and expressed as an AlInGaP layer, and x = A Ga y In 1-y P (0 <y <= 1) layer corresponding to 0 is simplified and displayed as an InGaP layer.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る半導体発光素子の模式的断面構造は、図1に示すように、基板10と、基板10上に配置されたn型AlGaInP層(第1クラッド層)12と、n型AlGaInP層(第1クラッド層)12上に配置されたMQW層14と、MQW層14上に配置されたp型AlGaInP層(第2クラッド層)16と、p型AlGaInP層(第2クラッド層)16上に配置され、AlInGaP層で形成されたフロスト処理層30とを備える。p型AlGaInP層16の表面にはフロスト処理されて、凹凸形状のフロスト処理層30が形成されている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, a schematic cross-sectional structure of the semiconductor light emitting device according to the first embodiment of the present invention includes a substrate 10 and an n-type AlGaInP layer (first cladding layer) 12 disposed on the substrate 10. An MQW layer 14 disposed on the n-type AlGaInP layer (first cladding layer) 12, a p-type AlGaInP layer (second cladding layer) 16 disposed on the MQW layer 14, and a p-type AlGaInP layer (first cladding layer). And a frosted layer 30 formed of an AlInGaP layer. The surface of the p-type AlGaInP layer 16 is frosted to form an uneven frosted layer 30.
基板10はGaAsで形成され、n型AlGaInP層12およびp型AlGaInP層16は、AlInGaP層で形成され、MQW層14は、InGaP/AlInGaPのペアで形成されている。 The substrate 10 is formed of GaAs, the n-type AlGaInP layer 12 and the p-type AlGaInP layer 16 are formed of an AlInGaP layer, and the MQW layer 14 is formed of an InGaP / AlInGaP pair.
基板10の裏面には、裏面電極層22が配置され、p型AlGaInP層16の表面には、表面電極層20が配置されている。表面電極層20および裏面電極層22は、いずれも、例えばAu層で形成されている。 A back electrode layer 22 is disposed on the back surface of the substrate 10, and a surface electrode layer 20 is disposed on the surface of the p-type AlGaInP layer 16. The front electrode layer 20 and the back electrode layer 22 are both formed of, for example, an Au layer.
第1の実施の形態の変形例に係る半導体発光素子の模式的断面構造は、図2に示すように、p型AlGaInP層16の表面全面にフロスト処理されて、凹凸形状のフロスト処理層30が形成され、さらにフロスト処理層30上には透明電極層24を備える。透明電極層24は、ITOなどで形成される。さらに、透明電極層24上に、表面電極層20が配置されている。 As shown in FIG. 2, the schematic cross-sectional structure of the semiconductor light emitting device according to the modification of the first embodiment is formed by frosting the entire surface of the p-type AlGaInP layer 16 so that the uneven frosted layer 30 is formed. The transparent electrode layer 24 is further formed on the frosted layer 30. The transparent electrode layer 24 is made of ITO or the like. Further, the surface electrode layer 20 is disposed on the transparent electrode layer 24.
p型AlGaInP層16の表面のフロスト処理では、反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)技術によるドライフロスト処理技術を適用することができる。RIEドライフロスト処理を用いて、基板温度TとプラズマパワーP(W)の条件を求め、AlInGaP層で形成されたp型AlGaInP層16に凹凸形状のフロスト処理層30を形成することができる。 In the frost treatment of the surface of the p-type AlGaInP layer 16, a dry frost treatment technique using a reactive ion etching (RIE) technique can be applied. Using the RIE dry frost treatment, the conditions of the substrate temperature T and the plasma power P (W) are obtained, and the uneven frost treatment layer 30 can be formed on the p-type AlGaInP layer 16 formed of the AlInGaP layer.
第1の実施の形態によれば、AlInGaP層で形成されたp型AlGaInP層16の表面にRIEドライフロスト処理を用いて凹凸形状を形成し、光の取り出し効率の改善された半導体発光素子を提供することができる。 According to the first embodiment, an uneven shape is formed on the surface of a p-type AlGaInP layer 16 formed of an AlInGaP layer by using RIE dry frost processing, and a semiconductor light emitting device with improved light extraction efficiency is provided. can do.
なお、p型AlGaInP層16の構成は、クラッド層としての構成に限るものではない。p型AlGaInP層16は、クラッド層とウィンドウ層の積層構造であっても良い。例えば、MQW層14が赤色発光の場合、クラッド層を(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5Pとし、ウィンドウ層を(AlxGa1-x)0.5In0.5P(x>0.5)としても良い。 Note that the configuration of the p-type AlGaInP layer 16 is not limited to the configuration as a cladding layer. The p-type AlGaInP layer 16 may have a laminated structure of a cladding layer and a window layer. For example, when the MQW layer 14 emits red light, the cladding layer may be (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P and the window layer may be (Al x Ga 1-x ) 0.5 In 0.5 P (x> 0.5). good.
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態に係る半導体発光素子の模式的断面構造は、図3に示すように、基板10とn型AlGaInP層12間に、DBR層13を備える。その他の構成は、第1の実施の形態と同様であるため、重複説明は省略する。
(Second Embodiment)
The schematic cross-sectional structure of the semiconductor light emitting device according to the second embodiment includes a DBR layer 13 between the substrate 10 and the n-type AlGaInP layer 12, as shown in FIG. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and a duplicate description is omitted.
DBR層13は、例えば、AlInGaP/AlInP、GaAs/AlGaAs、GaAs/AlInPの内、いずれかのペアで形成することができる。 The DBR layer 13 can be formed of any pair of AlInGaP / AlInP, GaAs / AlGaAs, and GaAs / AlInP, for example.
第2の実施の形態の変形例に係る半導体発光素子の模式的断面構造は、図4に示すように、p型AlGaInP層16の表面全面にフロスト処理されて、凹凸形状のフロスト処理層30が形成され、さらにフロスト処理層30上には透明電極層24を備える。透明電極層24は、ITOなどで形成される。さらに、透明電極層24上に、表面電極層20が配置されている。 As shown in FIG. 4, a schematic cross-sectional structure of the semiconductor light emitting device according to the modification of the second embodiment is such that the entire surface of the p-type AlGaInP layer 16 is frosted, and the uneven frosted layer 30 is formed. The transparent electrode layer 24 is further formed on the frosted layer 30. The transparent electrode layer 24 is made of ITO or the like. Further, the surface electrode layer 20 is disposed on the transparent electrode layer 24.
p型AlGaInP層16の表面のフロスト処理では、第1の実施の形態と同様に、RIE技術によるドライフロスト処理技術を適用することができる。RIEドライフロスト処理を用いて、基板温度TとプラズマパワーP(W)の条件を求め、AlInGaP層で形成されたp型AlGaInP層16に凹凸形状のフロスト処理層30を形成することができる。 In the frost process on the surface of the p-type AlGaInP layer 16, a dry frost process technique based on the RIE technique can be applied as in the first embodiment. Using the RIE dry frost treatment, the conditions of the substrate temperature T and the plasma power P (W) are obtained, and the uneven frost treatment layer 30 can be formed on the p-type AlGaInP layer 16 formed of the AlInGaP layer.
第2の実施の形態によれば、AlInGaP層で形成されたp型AlGaInP層16の表面にRIEドライフロスト処理を用いて凹凸形状を形成し、さらに、基板10とn型AlGaInP層12間に、DBR層13を備える構造によって、光の取り出し効率の改善された半導体発光素子を提供することができる。 According to the second embodiment, the concavo-convex shape is formed on the surface of the p-type AlGaInP layer 16 formed of the AlInGaP layer using RIE dry frost treatment, and further, between the substrate 10 and the n-type AlGaInP layer 12, The structure including the DBR layer 13 can provide a semiconductor light emitting device with improved light extraction efficiency.
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態に係る半導体発光素子の模式的断面構造は、図5に示すように、基板10と、基板10上に配置される金属層15と、金属層15上に配置され,パターニングされた金属コンタクト層11および絶縁層17と、金属コンタクト層11および絶縁層17上に配置されるp型AlGaInP層(第1クラッド層)16と、p型AlGaInP層(第1クラッド層)16上に配置されるMQW層14と、MQW層14上に配置されたn型AlGaInP層(第2クラッド層)12と、n型AlGaInP層(第2クラッド層)12上に配置され、AlInGaP層で形成されたフロスト処理層30とを備える。n型AlGaInP層(第2クラッド層)12の表面にはフロスト処理されて、凹凸形状のフロスト処理層30が形成されている。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 5, a schematic cross-sectional structure of the semiconductor light emitting device according to the third embodiment includes a substrate 10, a metal layer 15 disposed on the substrate 10, a metal layer 15, and patterning. Metal contact layer 11 and insulating layer 17 formed, p-type AlGaInP layer (first cladding layer) 16 disposed on metal contact layer 11 and insulating layer 17, and p-type AlGaInP layer (first cladding layer) 16 Formed on the MQW layer 14, the n-type AlGaInP layer (second cladding layer) 12 disposed on the MQW layer 14, and the n-type AlGaInP layer (second cladding layer) 12. Frosted layer 30. The surface of the n-type AlGaInP layer (second clad layer) 12 is frosted to form a concavo-convex frosted layer 30.
基板10はGaAsで形成され、n型AlGaInP層12およびp型AlGaInP層16は、AlInGaP層で形成され、多重量子井戸層14は、InGaP/AlInGaPのペアで形成されている。 The substrate 10 is formed of GaAs, the n-type AlGaInP layer 12 and the p-type AlGaInP layer 16 are formed of AlInGaP layers, and the multiple quantum well layer 14 is formed of an InGaP / AlInGaP pair.
基板10の裏面には、裏面電極層22が配置され、n型AlGaInP層12の表面には、表面電極層20が配置されている。表面電極層20および裏面電極層22は、いずれも、例えばAu層で形成されている。 A back electrode layer 22 is disposed on the back surface of the substrate 10, and a surface electrode layer 20 is disposed on the surface of the n-type AlGaInP layer 12. The front electrode layer 20 and the back electrode layer 22 are both formed of, for example, an Au layer.
第3の実施の形態の変形例に係る半導体発光素子の模式的断面構造は、図6に示すように、n型AlGaInP層12の表面全面にフロスト処理されて、凹凸形状のフロスト処理層30が形成され、さらにフロスト処理層30上には透明電極層24を備える。透明電極層24は、ITOなどで形成される。さらに、透明電極層24上に、表面電極層20が配置されている。 As shown in FIG. 6, the schematic cross-sectional structure of the semiconductor light emitting device according to the modification of the third embodiment is such that the entire surface of the n-type AlGaInP layer 12 is frosted, and the uneven frosted layer 30 is formed. The transparent electrode layer 24 is further formed on the frosted layer 30. The transparent electrode layer 24 is made of ITO or the like. Further, the surface electrode layer 20 is disposed on the transparent electrode layer 24.
n型AlGaInP層12の表面のフロスト処理では、RIE技術によるドライフロスト処理技術を適用することができる。RIEドライフロスト処理を用いて、基板温度TとプラズマパワーP(W)の条件を求め、AlInGaP層で形成されたn型AlGaInP層12に凹凸形状のフロスト処理層30を形成することができる。 In the frost treatment of the surface of the n-type AlGaInP layer 12, a dry frost treatment technique based on the RIE technique can be applied. Using the RIE dry frost treatment, the conditions of the substrate temperature T and the plasma power P (W) are obtained, and the uneven frost treatment layer 30 can be formed on the n-type AlGaInP layer 12 formed of the AlInGaP layer.
図5および図6の構造において、金属層15は、例えばAu層で形成され、例えば厚さは約2.5〜5μmである。また、金属コンタクト層11は、例えばAuBe層あるいはAuBeとNiとの合金層などで形成され、例えば厚さは、絶縁層17と同程度であり、約450nmである。絶縁層17は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、SiON膜、SiOxNy膜、或いはこれらの多層膜などで形成される。 5 and 6, the metal layer 15 is formed of, for example, an Au layer, and has a thickness of about 2.5 to 5 μm, for example. The metal contact layer 11 is formed of, for example, an AuBe layer or an alloy layer of AuBe and Ni, and has a thickness that is about the same as that of the insulating layer 17 and about 450 nm. The insulating layer 17 is formed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a SiON film, a SiOxNy film, or a multilayer film thereof.
Au層からなる金属層15は青色光、紫外光を吸収するため、このような短波長側の光を反射するためには、例えばAg、Al、Ni、Cr若しくはW層などからなる金属バッファ層を金属層15と金属コンタクト層11および絶縁層17との間に備えていても良い。 Since the metal layer 15 made of an Au layer absorbs blue light and ultraviolet light, a metal buffer layer made of, for example, an Ag, Al, Ni, Cr, or W layer in order to reflect such short wavelength light. May be provided between the metal layer 15 and the metal contact layer 11 and the insulating layer 17.
第3の実施の形態に係る半導体発光素子は、ボンディング技術を用いて形成することができる。 The semiconductor light emitting device according to the third embodiment can be formed using a bonding technique.
金属層15を用いて、GaAs基板10と、エピタキシャル成長層からなるLED構造を貼り付けることにより、反射率のよい金属反射層を形成することを可能にしている。金属反射層は、金属層15によって形成される。LEDからの放射光は、絶縁層17と、金属層15との界面によってミラー面が形成されるため、当該ミラー面において反射される。金属コンタクト層11は、金属層15とp型AlGaInP層16とのオーミックコンタクトを取るための層であり、金属層15とp型AlGaInP層16の界面に介在し、絶縁層17と同程度の厚さを有する。 By using the metal layer 15 and affixing an LED structure composed of a GaAs substrate 10 and an epitaxially grown layer, it is possible to form a metal reflective layer with good reflectivity. The metal reflection layer is formed by the metal layer 15. Since the mirror surface is formed by the interface between the insulating layer 17 and the metal layer 15, the emitted light from the LED is reflected on the mirror surface. The metal contact layer 11 is a layer for making an ohmic contact between the metal layer 15 and the p-type AlGaInP layer 16, is interposed at the interface between the metal layer 15 and the p-type AlGaInP layer 16, and is as thick as the insulating layer 17. Have
金属コンタクト層11のパターン幅が広い場合には、実質的な発光領域が制限されるため、面積効率が低下し発光効率が減少する。一方、金属コンタクト層11のパターン幅が狭い場合には、金属コンタクト層11の面積抵抗が増大し、LEDの順方向電圧Vfが上昇するため、最適なパターン幅およびパターン構造が存在する。幾つかのパターン例では、六角形を基本とするハニカムパターン構造、或いは、円形を基本とするドットパターン構造が存在する。これらのパターン形状については、第4の実施の形態に関連して、図12よび図13において説明する。 When the pattern width of the metal contact layer 11 is wide, since a substantial light emitting region is limited, the area efficiency is lowered and the light emitting efficiency is reduced. On the other hand, when the pattern width of the metal contact layer 11 is narrow, the sheet resistance of the metal contact layer 11 increases and the forward voltage Vf of the LED increases, so that an optimum pattern width and pattern structure exist. In some pattern examples, there is a honeycomb pattern structure based on a hexagon or a dot pattern structure based on a circle. These pattern shapes will be described with reference to FIGS. 12 and 13 in relation to the fourth embodiment.
第3の実施の形態に係る半導体発光素子は、GaAs基板10上に配置される金属層(図示省略)、およびLED側に配置される金属層15をともにAu層によって形成することで、GaAs基板10側の金属層(図示省略)とエピタキシャル成長層からなるLED構造側の金属層15を熱圧着によって貼り付けることができる。 In the semiconductor light emitting device according to the third embodiment, a metal layer (not shown) disposed on the GaAs substrate 10 and a metal layer 15 disposed on the LED side are both formed of an Au layer, thereby forming a GaAs substrate. The metal layer 15 on the LED structure side composed of a metal layer (not shown) on the 10 side and an epitaxial growth layer can be attached by thermocompression bonding.
貼付けの条件は、例えば、約250℃〜700℃、望ましくは300℃〜400℃であり、熱圧着の圧力は、例えば、約10MPa〜20MPa程度である。 The pasting condition is, for example, about 250 ° C. to 700 ° C., desirably 300 ° C. to 400 ° C., and the pressure of thermocompression bonding is, for example, about 10 MPa to 20 MPa.
第3の実施の形態に係る半導体発光素子によれば、金属反射層となる金属層15と、p型AlGaInP層16などの半導体層との間に透明な絶縁層17を形成することにより、p型AlGaInP層16などの半導体層と金属層15との接触を避け、光の吸収を防ぎ、反射率の良い金属反射層を形成することができる。 According to the semiconductor light emitting device according to the third embodiment, the transparent insulating layer 17 is formed between the metal layer 15 serving as the metal reflection layer and the semiconductor layer such as the p-type AlGaInP layer 16, so that p It is possible to avoid contact between the semiconductor layer such as the type AlGaInP layer 16 and the metal layer 15, prevent light absorption, and form a metal reflective layer with good reflectivity.
第3の実施の形態によれば、AlInGaP層で形成されたn型AlGaInP層12の表面にRIEドライフロスト処理を用いて凹凸形状を形成し、さらに金属層15を用いて、反射率のよい金属反射層を形成することによって、光の取り出し効率の改善された半導体発光素子を提供することができる。 According to the third embodiment, a concavo-convex shape is formed on the surface of the n-type AlGaInP layer 12 formed of the AlInGaP layer using RIE dry frost treatment, and the metal layer 15 is used to form a metal with good reflectivity. By forming the reflective layer, a semiconductor light emitting device with improved light extraction efficiency can be provided.
なお、n型AlGaInP層12の構成は、クラッド層としての構成に限るものではない。n型AlGaInP層12は、クラッド層とウィンドウ層の積層構造であっても良い。例えば、MQW層14が赤色発光の場合、クラッド層を(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5Pとし、ウィンドウ層を(AlxGa1-x)0.5In0.5P(x>0.5)としても良い。 The configuration of the n-type AlGaInP layer 12 is not limited to the configuration as a cladding layer. The n-type AlGaInP layer 12 may have a laminated structure of a clad layer and a window layer. For example, when the MQW layer 14 emits red light, the cladding layer may be (Al 0.5 Ga 0.5 ) 0.5 In 0.5 P and the window layer may be (Al x Ga 1-x ) 0.5 In 0.5 P (x> 0.5). good.
(第4の実施の形態)
第4の実施の形態に係る半導体発光素子の模式的断面構造は、図7に示すように、表面に複数の溝部40を形成した基板10と、基板10の表面,溝部40の側壁および底面に配置された金属バッファ層42と、金属バッファ層42上に配置された金属層41と、金属層41上に配置された金属層15と、金属層15上に配置され、パターニングされた金属コンタクト層11および絶縁層17と、金属コンタクト層11および絶縁層17上に配置されるp型AlGaInP層(第1クラッド層)16と、p型AlGaInP層(第1クラッド層)16上に配置されるMQW層14と、MQW層14上に配置されたn型AlGaInP層(第2クラッド層)12とを備える。n型AlGaInP層(第2クラッド層)12の表面にはフロスト処理されて、凹凸形状のフロスト処理層30が形成されている。
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 7, a schematic cross-sectional structure of the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment includes a substrate 10 having a plurality of groove portions 40 formed on the surface, and a surface of the substrate 10 and sidewalls and bottom surfaces of the groove portions 40. The metal buffer layer 42 disposed, the metal layer 41 disposed on the metal buffer layer 42, the metal layer 15 disposed on the metal layer 41, and the metal contact layer disposed on the metal layer 15 and patterned. 11 and insulating layer 17, p-type AlGaInP layer (first cladding layer) 16 disposed on metal contact layer 11 and insulating layer 17, and MQW disposed on p-type AlGaInP layer (first cladding layer) 16. A layer 14 and an n-type AlGaInP layer (second cladding layer) 12 disposed on the MQW layer 14. The surface of the n-type AlGaInP layer (second clad layer) 12 is frosted to form a concavo-convex frosted layer 30.
基板はGaAsで形成され、第1クラッド層および第2クラッド層は、AlInGaP層で形成され、多重量子井戸層は、InGaP/AlInGaPのペアで形成されている。 The substrate is formed of GaAs, the first cladding layer and the second cladding layer are formed of an AlInGaP layer, and the multiple quantum well layer is formed of an InGaP / AlInGaP pair.
第4の実施の形態の変形例に係る半導体発光素子の模式的断面構造は、図8に示すように、n型AlGaInP層(第2クラッド層)12の表面全面にフロスト処理されて、凹凸形状のフロスト処理層30が形成され、さらにフロスト処理層30上には透明電極層24を備える。 As shown in FIG. 8, a schematic cross-sectional structure of a semiconductor light emitting device according to a modification of the fourth embodiment is formed by frosting the entire surface of the n-type AlGaInP layer (second clad layer) 12 to form an uneven shape. The frosted layer 30 is formed, and a transparent electrode layer 24 is provided on the frosted layer 30.
n型AlGaInP層(第2クラッド層)12の表面のフロスト処理では、RIE技術によるドライフロスト処理技術を適用することができる。RIEドライフロスト処理を用いて、基板温度TとプラズマパワーP(W)の条件を求め、AlInGaP層で形成されたn型AlGaInP層(第2クラッド層)12に凹凸形状のフロスト処理層30を形成することができる。 In the frost processing of the surface of the n-type AlGaInP layer (second clad layer) 12, a dry frost processing technology based on the RIE technology can be applied. Using the RIE dry frost process, the conditions of the substrate temperature T and the plasma power P (W) are obtained, and the uneven frosted layer 30 is formed on the n-type AlGaInP layer (second cladding layer) 12 formed of the AlInGaP layer. can do.
図7および図8の構造において、金属層15は、例えばAu層で形成され、例えば厚さは約2.5〜5μm程度である。また、金属コンタクト層11は、例えばAuBe層あるいはAuBeとNiとの合金層などで形成され、例えば厚さは、絶縁層17と同程度であり、約450nm程度である。絶縁層17は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、SiON膜、SiOxNy膜、或いはこれらの多層膜などで形成される。 7 and 8, the metal layer 15 is formed of, for example, an Au layer, and has a thickness of about 2.5 to 5 μm, for example. The metal contact layer 11 is formed of, for example, an AuBe layer or an alloy layer of AuBe and Ni, and has a thickness that is about the same as that of the insulating layer 17 and about 450 nm. The insulating layer 17 is formed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a SiON film, a SiOxNy film, or a multilayer film thereof.
Au層からなる金属層15は青色光、紫外光を吸収するため、このような短波長側の光を反射するためには、例えばAg、Al、Ni、Cr若しくはW層などからなる金属バッファ層を金属層15と金属コンタクト層11および絶縁層17との間に備えていても良い。 Since the metal layer 15 made of an Au layer absorbs blue light and ultraviolet light, a metal buffer layer made of, for example, an Ag, Al, Ni, Cr, or W layer in order to reflect such short wavelength light. May be provided between the metal layer 15 and the metal contact layer 11 and the insulating layer 17.
第4の実施の形態に係る半導体発光素子に適用されるGaAs基板10は、図7に示すように、表面に複数の溝部40を形成し、GaAs基板10の表面,溝部40の側壁および底面上に配置されたチタン(Ti)層からなる金属バッファ層42と、金属バッファ層42の表面に配置されたAu層からなる金属層41を備える。 As shown in FIG. 7, the GaAs substrate 10 applied to the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment has a plurality of groove portions 40 formed on the surface, and the surface of the GaAs substrate 10, the side walls and the bottom surface of the groove portion 40. A metal buffer layer 42 made of a titanium (Ti) layer and a metal layer 41 made of an Au layer arranged on the surface of the metal buffer layer 42.
第4の実施の形態に係る半導体発光素子は、GaAs基板10と、LEDをボンディング技術によって互いに貼り付けて形成することができる。 The semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment can be formed by bonding the GaAs substrate 10 and the LED to each other by a bonding technique.
LED構造側に配置された金属層15によって金属反射層が形成される。LEDからの放射光は、p型AlGaInP層16と、金属層15との界面によってミラー面が形成されるため、当該ミラー面において反射される。 A metal reflection layer is formed by the metal layer 15 disposed on the LED structure side. Since the mirror surface is formed by the interface between the p-type AlGaInP layer 16 and the metal layer 15, the emitted light from the LED is reflected on the mirror surface.
第4の実施の形態に係る半導体発光素子は、図7に示すように、金属層41および金属層15をともにAu層によって形成することで、GaAs基板10側の金属層41とエピタキシャル成長層からなるLED構造側の金属層15を熱圧着によって貼り付けると共に、溝部の金属層41と金属層15との間には、エアギャップが存在する。 As shown in FIG. 7, the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment is formed of a metal layer 41 on the GaAs substrate 10 side and an epitaxially grown layer by forming both the metal layer 41 and the metal layer 15 with an Au layer. The metal layer 15 on the LED structure side is pasted by thermocompression bonding, and an air gap exists between the metal layer 41 and the metal layer 15 in the groove.
貼付けの条件は、例えば、約250℃〜700℃、望ましくは300℃〜400℃であり、熱圧着の圧力は、例えば、約10MPa〜20MPa程度である。エアギャップを設けたことにより、金属層41と金属層15の接触面積は、全面を密着させる構造に比較して、減少している。上記熱圧着の圧力は、結果として、エアギャップを設けたことにより、相対的に接触面積が低下した金属層41と金属層15の接触面積に加圧されることになり、金属層41と金属層15の熱圧着時において、貼り付け強度が高くなる。したがって、GaAs基板10と、LED構造を貼り付けるに際して、エアギャップが存在することにより、GaAs基板10の表面に配置された金属層41と金属層15との密着性を良好に保つことができる。 The pasting condition is, for example, about 250 ° C. to 700 ° C., desirably 300 ° C. to 400 ° C., and the pressure of thermocompression bonding is, for example, about 10 MPa to 20 MPa. By providing the air gap, the contact area between the metal layer 41 and the metal layer 15 is reduced as compared with the structure in which the entire surface is in close contact. As a result, the pressure of the thermocompression bonding is pressurized to the contact area between the metal layer 41 and the metal layer 15 whose contact area is relatively reduced by providing the air gap. When the layer 15 is thermocompression bonded, the bonding strength is increased. Therefore, when the GaAs substrate 10 and the LED structure are attached, the air gap exists, so that the adhesion between the metal layer 41 and the metal layer 15 disposed on the surface of the GaAs substrate 10 can be kept good.
第4の実施の形態に係る半導体発光素子によれば、金属層41と金属層15との密着性を良好に保ちつつ、GaAs基板10への光の吸収を防ぐために、反射層に金属を用いて光を全反射させ、GaAs基板10への吸収を防ぐようにしている。半導体基板の材料としては、GaAs他に、Siなどの不透明な半導体基板材料を用いることができる。 According to the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment, a metal is used for the reflective layer in order to prevent light absorption into the GaAs substrate 10 while maintaining good adhesion between the metal layer 41 and the metal layer 15. Thus, the light is totally reflected to prevent absorption into the GaAs substrate 10. As a material for the semiconductor substrate, in addition to GaAs, an opaque semiconductor substrate material such as Si can be used.
(製造方法)
第4の実施の形態に係る半導体発光素子の製造方法を以下に説明する。
(Production method)
A method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment will be described below.
(a)まず、貼付け用のGaAs基板構造、および貼付け用のLED構造を準備する。 (A) First, a GaAs substrate structure for pasting and an LED structure for pasting are prepared.
まず、GaAs基板10の表面にRIE技術、もしくはウェットエッチング技術により、所定のピッチと幅を有するストライプ状の溝を形成する。ストライプ溝の幅は、例えば約10μm,約30μm,或いは約60μm程度であり、ピッチは、例えば約100μm,200μm,410μm,1000μm,或いは2000μm程度である。尚、溝部40は、ストライプ形状に限定されるものではなく、格子状、ドット状、渦巻き状、六角形パターン形状などであってもよい。また、溝部40の深さは、ストライプの幅と同程度若しくは、浅くてもよい。上記エッチングの代りに、YAGレーザなどを用いて、レーザ光によるカッティング技術、ダイサーによるカッティング技術などを適用して、所定の深さに溝部をしてもよい。 First, stripe-shaped grooves having a predetermined pitch and width are formed on the surface of the GaAs substrate 10 by RIE technology or wet etching technology. The width of the stripe groove is, for example, about 10 μm, about 30 μm, or about 60 μm, and the pitch is, for example, about 100 μm, 200 μm, 410 μm, 1000 μm, or 2000 μm. The groove portion 40 is not limited to a stripe shape, and may be a lattice shape, a dot shape, a spiral shape, a hexagonal pattern shape, or the like. Further, the depth of the groove 40 may be the same as or shallower than the width of the stripe. Instead of the etching, a groove portion may be formed to a predetermined depth by applying a cutting technique using a laser beam, a cutting technique using a dicer, or the like using a YAG laser or the like.
(b)さらに、表面に複数の溝部40を形成したGaAs基板10上にチタン合金からなる金属バッファ層42およびAuなどからなる金属層41をスパッタリング法、真空蒸着法などを用いて順次形成する。 (B) Further, a metal buffer layer 42 made of a titanium alloy and a metal layer 41 made of Au or the like are sequentially formed on the GaAs substrate 10 having a plurality of groove portions 40 formed on the surface by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like.
(c)LED構造においては、GaAs基板(図示省略)上に分子線エピタキシャル成長法(MBE:Molecular Beam Epitaxy)、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法などを用いて、第2クラッド層12、MQW層14および第1クラッド層16を順次形成する。次に、第1クラッド層16上にリフトオフ法を用いて、パターニングされた絶縁層17に対して、金属コンタクト層11および金属層15を形成する。 (C) In the LED structure, the second cladding layer 12 and the MQW layer are formed on a GaAs substrate (not shown) by using molecular beam epitaxy (MBE), MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition), or the like. 14 and the first cladding layer 16 are sequentially formed. Next, the metal contact layer 11 and the metal layer 15 are formed on the patterned insulating layer 17 on the first cladding layer 16 by using a lift-off method.
(d)次に、貼付け用のGaAs基板構造、および貼付け用のLED構造を貼り付ける。貼り付け工程においては、例えばプレス機を用いて、熱圧着温度として約340℃程度、熱圧着の圧力として約18MPa程度、熱圧着の時間として約10分程度の条件で実施する。結果として、図7に示すように、溝部40の金属層41と金属層15との間には、エアギャップが形成される。 (D) Next, a GaAs substrate structure for pasting and an LED structure for pasting are pasted. In the attaching step, for example, using a press machine, the thermocompression bonding temperature is about 340 ° C., the thermocompression bonding pressure is about 18 MPa, and the thermocompression bonding time is about 10 minutes. As a result, as shown in FIG. 7, an air gap is formed between the metal layer 41 and the metal layer 15 of the groove 40.
(e)次に、図7に示すように、GaAs基板10の裏面に対して、チタン層およびAuなどからなる裏面電極層22をスパッタリング法、真空蒸着法などを用いて形成する。 (E) Next, as shown in FIG. 7, a back electrode layer 22 made of a titanium layer, Au, or the like is formed on the back surface of the GaAs substrate 10 by sputtering, vacuum evaporation, or the like.
(f)次に、裏面電極層22をレジストなどで保護した後、GaAs基板(図示省略)をエッチングにより除去する。例えばアンモニア/過酸化水素水からなるエッチング液を用い、エッチング時間は、約65〜85分程度である。 (F) Next, after the back electrode layer 22 is protected with a resist or the like, the GaAs substrate (not shown) is removed by etching. For example, an etching solution composed of ammonia / hydrogen peroxide solution is used, and the etching time is about 65 to 85 minutes.
(g)次に、図7に示すように、n型AlGaInP層12上に、表面電極層20をスパッタリング法、真空蒸着法などを用いて形成後、パターニングする。表面電極層20のパターンは絶縁層17のパターンに略一致させているが、金属コンタクト層11のパターンに一致させても良い。表面電極層20の材料としては、例えばAu/AuGe−Ni合金/Auからなる積層構造を用いることができる。 (G) Next, as shown in FIG. 7, the surface electrode layer 20 is formed on the n-type AlGaInP layer 12 by using a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like, and then patterned. The pattern of the surface electrode layer 20 is substantially matched with the pattern of the insulating layer 17, but may be matched with the pattern of the metal contact layer 11. As a material of the surface electrode layer 20, a laminated structure made of, for example, Au / AuGe-Ni alloy / Au can be used.
(h)次に、RIEドライフロスト処理を実施して、表面電極層20の直下のAlInGaP層で形成されたn型AlGaInP層12以外の、n型AlGaInP層12の表面処理を行う。RIEドライフロスト処理の条件としては、基板温度Tを約150℃〜約250℃、プラズマパワーPを約200W〜500Wとする。 (H) Next, RIE dry frost treatment is performed to perform surface treatment of the n-type AlGaInP layer 12 other than the n-type AlGaInP layer 12 formed of the AlInGaP layer immediately below the surface electrode layer 20. As conditions for the RIE dry frost treatment, the substrate temperature T is about 150 ° C. to about 250 ° C., and the plasma power P is about 200 W to 500 W.
尚、金属バッファ層42の材料としては、チタン合金の代りとして、例えばタングステン(W)バリアメタル、白金(Pt)バリアメタルなどを用いることもできる。 As a material of the metal buffer layer 42, for example, tungsten (W) barrier metal, platinum (Pt) barrier metal, or the like can be used instead of the titanium alloy.
以上の説明により、図7に示すように、表面に複数の溝部40を形成したGaAs基板10を用いた第4の実施の形態に係る半導体発光素子が完成される。 By the above description, as shown in FIG. 7, the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment using the GaAs substrate 10 having a plurality of groove portions 40 formed on the surface is completed.
また、第4の実施の形態の変形例に係る半導体発光素子の製造方法では、図8に示すように、RIEドライフロスト処理を実施して、AlInGaP層で形成されたn型AlGaInP層12の表面処理を全面に行った後、ITOからなる透明電極層24を形成する。さらに透明電極層24上に、表面電極層20を形成することによって、図8の構造を形成することができる。 Further, in the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the modification of the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, the surface of the n-type AlGaInP layer 12 formed of the AlInGaP layer by performing the RIE dry frost process. After performing the treatment on the entire surface, a transparent electrode layer 24 made of ITO is formed. Furthermore, the structure of FIG. 8 can be formed by forming the surface electrode layer 20 on the transparent electrode layer 24.
(平面パターン構成)
第4の実施の形態に係る半導体発光素子の模式的平面パターン構成例を図9〜図11に示す。
(Plane pattern configuration)
9 to 11 show schematic planar pattern configuration examples of the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment.
n型AlGaInP層12は、図9に示すように、例えば、矩形の平面パターンを有し、表面電極層20は、矩形の平面パターン上の中心部に配置された中心電極27と、中心電極27に接続され,中心電極27から矩形の対角線方向に延伸する結合電極26と、結合電極26に接続され,かつ矩形の四隅に配置された周辺電極25とを備える。 As shown in FIG. 9, the n-type AlGaInP layer 12 has, for example, a rectangular planar pattern, and the surface electrode layer 20 includes a central electrode 27 disposed at the center of the rectangular planar pattern, and the central electrode 27. And a peripheral electrode 25 connected to the coupling electrode 26 and disposed at four corners of the rectangle.
周辺電極25は、開口部28を有する。図9の例では、開口部28は矩形である。 The peripheral electrode 25 has an opening 28. In the example of FIG. 9, the opening 28 is rectangular.
図10は、第4の実施の形態に係る半導体発光素子の表面電極層の別の平面パターン構成図を示す。また、図11は、第4の実施の形態に係る半導体発光素子の表面電極層の更に別の平面パターン構成図を示す。 FIG. 10 shows another plane pattern configuration diagram of the surface electrode layer of the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment. FIG. 11 shows still another plane pattern configuration diagram of the surface electrode layer of the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment.
図10に示すように、開口部28は、真円、実質的に円形であっても良く、また楕円、長円などであっても良い。 As shown in FIG. 10, the opening 28 may be a perfect circle or a substantially circular shape, or may be an ellipse or an ellipse.
また、図11に示すように、周辺電極32は、結合電極26に直交する部分を備えていても良い。また、周辺電極32は、複数本配置されていても良い。また、複数本配置されている場合、周辺電極32の長さは互いに異なっていても良い。 Further, as shown in FIG. 11, the peripheral electrode 32 may include a portion orthogonal to the coupling electrode 26. A plurality of peripheral electrodes 32 may be arranged. When a plurality of peripheral electrodes are arranged, the lengths of the peripheral electrodes 32 may be different from each other.
さらに、ここでは図示されていないが、周辺電極32は、フラクタル図形の構造に配置されていても良い。 Further, although not shown here, the peripheral electrode 32 may be arranged in a fractal graphic structure.
(金属コンタクト層11の平面パターン構造)
第4の実施の形態に係る半導体発光素子の金属コンタクト層11および絶縁層17の模式的平面パターン構成例を図12〜図13に示す。
(Planar pattern structure of the metal contact layer 11)
12 to 13 show schematic planar pattern configuration examples of the metal contact layer 11 and the insulating layer 17 of the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment.
金属コンタクト層11のパターン幅が広い場合には、実質的な発光領域が制限されるため、面積効率が低下し発光効率が減少する。一方、金属コンタクト層11のパターン幅が狭い場合には、金属コンタクト層11の面積抵抗が増大し、LEDの順方向電圧Vfが上昇する。このため、最適なパターン幅WおよびパターンピッチD1が存在する。幾つかのパターン例では、六角形を基本とするハニカムパターン構造、或いは、円形ドット形状を基本構造とする円形ドットパターン構造が存在する。 When the pattern width of the metal contact layer 11 is wide, since a substantial light emitting region is limited, the area efficiency is lowered and the light emitting efficiency is reduced. On the other hand, when the pattern width of the metal contact layer 11 is narrow, the sheet resistance of the metal contact layer 11 increases and the forward voltage Vf of the LED increases. For this reason, the optimum pattern width W and pattern pitch D1 exist. In some pattern examples, there is a honeycomb pattern structure based on a hexagon or a circular dot pattern structure based on a circular dot shape.
第4の実施の形態に係る半導体発光素子に適用される金属コンタクト層11の模式的平面パターン構造は、例えば図12に示すように、六角形を基本構造とするハニカムパターン構造を有する。図12において、パターン幅Wで示される形状部分が図7における例えばAuBe層あるいはAuBeとNiとの合金層などで形成される金属コンタクト層11のパターンを示し、幅D1を有する六角形パターンは、絶縁層17の部分に相当し、LEDからの放射光が導光する領域を表す。幅D1は、例えば約100μm程度であり、パターン幅Wは、約5μm〜約11μm程度である。 A schematic planar pattern structure of the metal contact layer 11 applied to the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment has a honeycomb pattern structure having a hexagonal basic structure as shown in FIG. 12, for example. 12, the shape portion indicated by the pattern width W indicates the pattern of the metal contact layer 11 formed of, for example, an AuBe layer or an alloy layer of AuBe and Ni in FIG. 7, and the hexagonal pattern having the width D1 is It corresponds to the portion of the insulating layer 17 and represents a region where the emitted light from the LED is guided. The width D1 is about 100 μm, for example, and the pattern width W is about 5 μm to about 11 μm.
第4の実施の形態に係る半導体発光素子に適用される金属コンタクト層11の別の模式的平面パターン構造は、例えば図13に示すように、円形を基本とするドットパターン構造を有する。図13において、幅dで示される形状部分が図7における例えばAuBe層あるいはAuBeとNiとの合金層などで形成される金属コンタクト層11のパターンを示し、幅D2を有するパターンピッチで配置されている。図13において、幅d、パターンピッチD2を有する円形のパターン部分以外の領域が、絶縁層17の部分に相当し、LEDからの放射光が導光する領域を表す。パターンピッチD2は、例えば約100μm程度であり、幅dは、約5μm〜約11μm程度である。 Another schematic planar pattern structure of the metal contact layer 11 applied to the semiconductor light emitting element according to the fourth embodiment has a dot pattern structure based on a circle as shown in FIG. 13, for example. In FIG. 13, the shape portion indicated by the width d indicates the pattern of the metal contact layer 11 formed of, for example, an AuBe layer or an alloy layer of AuBe and Ni in FIG. 7, and is arranged at a pattern pitch having a width D2. Yes. In FIG. 13, a region other than the circular pattern portion having the width d and the pattern pitch D2 corresponds to the portion of the insulating layer 17 and represents a region where the emitted light from the LED is guided. The pattern pitch D2 is about 100 μm, for example, and the width d is about 5 μm to about 11 μm.
また、本発明の第4の実施の形態に係る半導体発光素子に適用される金属コンタクト層11の模式的平面パターン構造は、六角形ハニカムパターン、円形ドットパターンに限定されるものではなく、三角形パターン、矩形パターン、六角形パターン、八角形パターン、円形ドットパターンなどをランダムに配置するランダムパターンを適用することもできる。 Further, the schematic planar pattern structure of the metal contact layer 11 applied to the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment of the present invention is not limited to a hexagonal honeycomb pattern or a circular dot pattern, but a triangular pattern. A random pattern in which a rectangular pattern, a hexagonal pattern, an octagonal pattern, a circular dot pattern, etc. are randomly arranged can also be applied.
本発明の第4の実施の形態に係る半導体発光素子に適用される金属コンタクト層11の模式的平面パターン構造は、導光領域の面積を確保してLEDからの発光輝度を低下させず、かつをLEDの順方向電圧Vfが上昇しない程度の金属配線パターン幅を確保できればよい。 The schematic planar pattern structure of the metal contact layer 11 applied to the semiconductor light emitting element according to the fourth embodiment of the present invention ensures the area of the light guide region and does not decrease the light emission luminance from the LED. It is only necessary to secure a metal wiring pattern width that does not increase the forward voltage Vf of the LED.
第4の実施の形態に係る半導体発光素子において、素子面積0.38mm角のサンプルを試作した結果の光出力強度Po(W)と順方向電流IF(mA)の発光特性は、図14に示すように、ドライフロスト処理前後において、約25%向上している。AlInGaP層で形成された第2クラッド層16にドライフロスト処理を実施することによって、凹凸形状のフロスト処理層30を形成し、光の屈折効果を高め、光の取り出し効率を上昇することができる。 In the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment, the light emission characteristics of the light output intensity Po (W) and the forward current I F (mA) as a result of trial manufacture of a sample having a device area of 0.38 mm square are shown in FIG. As shown, there is an improvement of about 25% before and after the dry frost treatment. By performing the dry frost process on the second clad layer 16 formed of the AlInGaP layer, the uneven frosted layer 30 can be formed, the light refraction effect can be enhanced, and the light extraction efficiency can be increased.
(ドライフロスト処理条件)
第4の実施の形態に係る半導体発光素子において、ドライフロスト処理時の基板温度T(℃)と光度上昇率R(%)との関係は、図15に示すように表される。基板温度Tが150℃〜250℃の範囲内で、光度上昇率Rが向上しており、特に基板温度Tが約200℃において、R=50%が得られている。
(Dry frost processing conditions)
In the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment, the relationship between the substrate temperature T (° C.) and the luminous intensity increase rate R (%) during the dry frost process is expressed as shown in FIG. When the substrate temperature T is in the range of 150 ° C. to 250 ° C., the luminous intensity increase rate R is improved. In particular, when the substrate temperature T is about 200 ° C., R = 50% is obtained.
図15において、基板温度T=200℃のときの第4の実施の形態に係る半導体発光素子の表面SEM写真は、図16に示すように表され、デバイス表面において、数100nm程度の凹凸形状を有するフロスト処理層が得られている。 In FIG. 15, the surface SEM photograph of the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment when the substrate temperature T = 200 ° C. is expressed as shown in FIG. A frosted layer is obtained.
第4の実施の形態に係る半導体発光素子において、ドライフロスト処理時のプラズマパワーP(W)と光度上昇率R(%)との関係は、図17に示すように表される。動作点Aでは、プラズマパワーP=200Wにおいて、光度上昇率R=30%、動作点Bでは、プラズマパワーP=300Wにおいて、光度上昇率R=40%、動作点Cでは、プラズマパワーP=400Wにおいて、光度上昇率R=50%、動作点Dでは、プラズマパワーP=500Wにおいて、光度上昇率R=20%が得られている。プラズマパワーP=400Wにおいて、ピーク値が得られている。なお、RIEドライフロスト処理におけるエッチングガスとしては、例えば、塩素系のガス、例えば、Cl2、SiCl4などを用いることができる。 In the semiconductor light emitting device according to the fourth embodiment, the relationship between the plasma power P (W) and the luminous intensity increase rate R (%) during the dry frost process is expressed as shown in FIG. At the operating point A, the luminous intensity increase rate R = 30% at the plasma power P = 200 W, at the operating point B, the luminous intensity increase rate R = 40% at the plasma power P = 300 W, and at the operating point C, the plasma power P = 400 W. The luminous intensity increase rate R = 50%, and at the operating point D, the luminous intensity increase rate R = 20% is obtained at the plasma power P = 500 W. A peak value is obtained at plasma power P = 400 W. As an etching gas in the RIE dry frost process, for example, a chlorine-based gas such as Cl 2 or SiCl 4 can be used.
図17において、動作点A〜Dに対応する半導体発光素子の表面SEM写真は、それぞれ図18(a)〜図18(d)に示すように表される。 In FIG. 17, surface SEM photographs of the semiconductor light emitting elements corresponding to the operating points A to D are represented as shown in FIGS. 18 (a) to 18 (d), respectively.
基板温度Tが250℃の高温の場合には、プラズマパワーPを200W〜500Wに変化しても、RIEドライフロスト処理において、AlInGaP層で形成された第2クラッド層16は、ほぼ等方エッチングされ、凹凸形状を得ることが難しい。また、基板温度Tが150℃の低温の場合には、プラズマパワーPを200W〜500Wに変化しても、RIEドライフロスト処理において、AlInGaP層で形成されたn型AlGaInP層12は、エッチングされない。 When the substrate temperature T is as high as 250 ° C., even if the plasma power P is changed from 200 W to 500 W, the second cladding layer 16 formed of the AlInGaP layer is almost isotropically etched in the RIE dry frost process. It is difficult to obtain an uneven shape. In addition, when the substrate temperature T is as low as 150 ° C., the n-type AlGaInP layer 12 formed of the AlInGaP layer is not etched in the RIE dry frost process even if the plasma power P is changed from 200 W to 500 W.
一方、基板温度Tが200℃の程度の温度の場合には、プラズマパワーPを200W〜500Wに変化すると、RIEドライフロスト処理において、AlInGaP層で形成されたn型AlGaInP層12には、凹凸形状を得ることができる。 On the other hand, when the substrate temperature T is about 200 ° C., when the plasma power P is changed from 200 W to 500 W, the n-type AlGaInP layer 12 formed of the AlInGaP layer has an uneven shape in the RIE dry frost process. Can be obtained.
第4の実施の形態によれば、AlInGaP層で形成されたn型AlGaInP層12の表面にRIEドライフロスト処理を用いて凹凸形状を形成し、さらにボンディング技術を用いてGaAs基板構造とLED構造の密着性を良好に保ちつつ貼り付けることができ、かつGaAs基板への光の吸収を防ぐために、反射層に金属を用いて光を全反射させ、GaAs基板への吸収を防ぎ、あらゆる角度の光を反射することが可能になるので、光の取り出し効率の改善された半導体発光素子を提供することができる。 According to the fourth embodiment, a concavo-convex shape is formed on the surface of the n-type AlGaInP layer 12 formed of the AlInGaP layer by using RIE dry frost treatment, and further, a GaAs substrate structure and an LED structure are formed by using a bonding technique. In order to prevent adhesion of light to the GaAs substrate, it can be applied while maintaining good adhesion, and light is totally reflected using a metal for the reflective layer, preventing absorption to the GaAs substrate, and light at all angles. Therefore, it is possible to provide a semiconductor light emitting device with improved light extraction efficiency.
(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は第1〜第4の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the first to fourth embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
第1〜第2の実施の形態においては、基板10および第1クラッド層12の導電型をn型とし、第2クラッド層16の導電型をp型とする例が開示されているが、これらの導電型を反対にしても良い。 In the first to second embodiments, examples are disclosed in which the conductivity type of the substrate 10 and the first cladding layer 12 is n-type, and the conductivity type of the second cladding layer 16 is p-type. The conductivity type may be reversed.
また、第3〜第4の実施の形態においては、基板10および第1クラッド層16の導電型をp型とし、第2クラッド層12の導電型をn型とする例が開示されているが、これらの導電型を反対にしても良い。 In the third to fourth embodiments, examples are disclosed in which the conductivity type of the substrate 10 and the first cladding layer 16 is p-type, and the conductivity type of the second cladding layer 12 is n-type. These conductivity types may be reversed.
また、第2、第4の実施の形態においても、第1、第3の実施の形態と同様に、p型AlGaInP層16、n型AlGaInP層12をクラッド層とウィンドウ層の積層構造としても良い。 Also in the second and fourth embodiments, similarly to the first and third embodiments, the p-type AlGaInP layer 16 and the n-type AlGaInP layer 12 may have a laminated structure of a cladding layer and a window layer. .
第1〜第4の実施の形態においては、基板10として、主として、GaAs基板を適用する例が開示されているが、シリコン基板、SiC基板、GaP基板、サファイア基板などを適用することも可能である。 In the first to fourth embodiments, examples in which a GaAs substrate is mainly applied as the substrate 10 are disclosed, but a silicon substrate, a SiC substrate, a GaP substrate, a sapphire substrate, or the like can also be applied. is there.
第1クラッド層12および第2クラッド層16は、例えばAlGaAs層によって形成され、MQW層14は、例えばGaAs/GaAlAs層からなるヘテロ接合ペアを積層して形成しても良い。 The first cladding layer 12 and the second cladding layer 16 may be formed of, for example, an AlGaAs layer, and the MQW layer 14 may be formed by stacking heterojunction pairs made of, for example, a GaAs / GaAlAs layer.
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 As described above, the present invention naturally includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
本発明の半導体発光素子およびその製造方法は、GaAs基板、Si基板等の不透明基板を有するLED素子,LD素子等の半導体発光素子全般に利用可能である。 The semiconductor light emitting device and the method for manufacturing the same according to the present invention can be used for semiconductor light emitting devices such as LED devices and LD devices having an opaque substrate such as a GaAs substrate or Si substrate.
10…基板
11…金属コンタクト層(AuBe−Ni合金)
12、16…クラッド層
13…分布ブラック反射(DBR)層
14…多重量子井戸(MQW)層
15、41…金属層(Au層)
17…絶縁層
20…表面電極層
22…裏面電極層
24…透明電極層
25、32…周辺電極
26…結合電極
27…中心電極
28…開口部
30…フロスト処理層
40…溝部
42…金属バッファ層(Ti合金)
10 ... Substrate 11 ... Metal contact layer (AuBe-Ni alloy)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12, 16 ... Cladding layer 13 ... Distributed black reflection (DBR) layer 14 ... Multiple quantum well (MQW) layer 15, 41 ... Metal layer (Au layer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 ... Insulating layer 20 ... Front electrode layer 22 ... Back electrode layer 24 ... Transparent electrode layer 25, 32 ... Peripheral electrode 26 ... Coupling electrode 27 ... Center electrode 28 ... Opening part 30 ... Frost process layer 40 ... Groove part 42 ... Metal buffer layer (Ti alloy)
Claims (16)
前記第1クラッド層上に多重量子井戸層を形成する工程と、
前記多重量子井戸層上に第2クラッド層を形成する工程と、
150℃〜250℃の範囲の基板温度で、塩素系のエッチングガスを用いてフロスト処理を実施して前記第2クラッド層の表面処理を行い、前記第2クラッド層の表面にAlInGaP層で形成されたフロスト処理層を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 Forming a first cladding layer on the substrate;
Forming a multiple quantum well layer on the first cladding layer;
Forming a second cladding layer on the multiple quantum well layer;
A surface treatment of the second cladding layer is performed by performing a frost treatment using a chlorine-based etching gas at a substrate temperature in a range of 150 ° C. to 250 ° C., and an AlInGaP layer is formed on the surface of the second cladding layer. Forming a frosted layer. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising:
前記第1クラッド層を形成する工程において、前記第1クラッド層を前記分布ブラック反射層上に形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体発光素子の製造方法。 Further comprising forming a distributed black reflective layer on the substrate;
4. The method of manufacturing a semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein in the step of forming the first cladding layer, the first cladding layer is formed on the distributed black reflective layer. 5. .
前記基板構造において、基板上に第1金属層を形成する工程と、
前記発光ダイオード構造において、GaAs基板上に第2クラッド層、多重量子井戸層、第1クラッド層を順次形成する工程と、
前記第1クラッド層上に、パターニングされた絶縁層に対して、金属コンタクト層および第2金属層を形成する工程と、
前記貼付け用の基板構造と、前記貼付け用のLED構造とを、前記第1金属層と前記第2金属層との熱圧着により貼り付ける工程と、
前記GaAs基板をエッチングにより除去する工程と、
150℃〜250℃の範囲の基板温度で、塩素系のエッチングガスを用いてフロスト処理を実施して前記第2クラッド層の表面処理を行い、前記第2クラッド層の表面にAlInGaP層で形成されたフロスト処理層を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 Preparing a substrate structure for pasting and a light emitting diode structure for pasting;
Forming a first metal layer on the substrate in the substrate structure;
In the light emitting diode structure, a step of sequentially forming a second cladding layer, a multiple quantum well layer, and a first cladding layer on a GaAs substrate;
Forming a metal contact layer and a second metal layer on the patterned cladding layer on the first cladding layer;
The step of attaching the substrate structure for attachment and the LED structure for attachment by thermocompression bonding of the first metal layer and the second metal layer;
Removing the GaAs substrate by etching;
A surface treatment of the second cladding layer is performed by performing a frost treatment using a chlorine-based etching gas at a substrate temperature in a range of 150 ° C. to 250 ° C., and an AlInGaP layer is formed on the surface of the second cladding layer. Forming a frosted layer. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising:
前記基板構造において、基板上に複数の溝部を形成し、前記基板の表面,前記溝部の側壁および前記溝部の底面に金属バッファ層を形成し、前記金属バッファ層上に第1金属層を形成する工程と、
前記発光ダイオード構造において、GaAs基板上に第2クラッド層、多重量子井戸層、第1クラッド層を順次形成する工程と、
前記第1クラッド層上に、パターニングされた絶縁層に対して、金属コンタクト層および第2金属層形成する工程と、
前記貼付け用の基板構造と、前記貼付け用のLED構造とを、前記第1金属層と前記第2金属層との熱圧着により貼り付ける工程と、
前記GaAs基板をエッチングにより除去する工程と、
150℃〜250℃の範囲の基板温度で、塩素系のエッチングガスを用いてフロスト処理を実施して前記第2クラッド層の表面処理を行い、前記第2クラッド層の表面にAlInGaP層で形成されたフロスト処理層を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 Preparing a substrate structure for pasting and a light emitting diode structure for pasting;
In the substrate structure, a plurality of grooves are formed on the substrate, a metal buffer layer is formed on a surface of the substrate, a sidewall of the groove, and a bottom surface of the groove, and a first metal layer is formed on the metal buffer layer. Process,
In the light emitting diode structure, a step of sequentially forming a second cladding layer, a multiple quantum well layer, and a first cladding layer on a GaAs substrate;
Forming a metal contact layer and a second metal layer on the patterned cladding layer on the first cladding layer;
The step of attaching the substrate structure for attachment and the LED structure for attachment by thermocompression bonding of the first metal layer and the second metal layer;
Removing the GaAs substrate by etching;
A surface treatment of the second cladding layer is performed by performing a frost treatment using a chlorine-based etching gas at a substrate temperature in a range of 150 ° C. to 250 ° C., and an AlInGaP layer is formed on the surface of the second cladding layer. Forming a frosted layer. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising:
前記表面電極層の直下の前記第2クラッド層以外の、前記第2クラッド層の表面に、前記フロスト処理を実施して前記フロスト処理層(30)を形成することを特徴とする請求項1、6、9のいずれか1項に記載の半導体発光素子の製造方法。 Before performing the frost treatment, further comprising a step of patterning a surface electrode layer on the second cladding layer;
The frost treatment layer (30) is formed by performing the frost treatment on the surface of the second clad layer other than the second clad layer directly below the surface electrode layer. 10. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to any one of items 6 and 9.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013265353A JP5690395B2 (en) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | Manufacturing method of semiconductor light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013265353A JP5690395B2 (en) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | Manufacturing method of semiconductor light emitting device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009099566A Division JP2010251531A (en) | 2009-04-16 | 2009-04-16 | Semiconductor light-emitting element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014064036A JP2014064036A (en) | 2014-04-10 |
JP5690395B2 true JP5690395B2 (en) | 2015-03-25 |
Family
ID=50618928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013265353A Expired - Fee Related JP5690395B2 (en) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | Manufacturing method of semiconductor light emitting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5690395B2 (en) |
-
2013
- 2013-12-24 JP JP2013265353A patent/JP5690395B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014064036A (en) | 2014-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9349916B2 (en) | Semiconductor light emitting device having patterns | |
JP5123573B2 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP6608352B2 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP5953155B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP2008270261A (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP2008140918A (en) | Method for manufacturing light emitting device | |
JP4957130B2 (en) | Light emitting diode | |
JP2010251531A (en) | Semiconductor light-emitting element | |
JP5961359B2 (en) | Light emitting diode and manufacturing method thereof | |
JP6088132B2 (en) | Light emitting diode and manufacturing method thereof | |
JP2011091251A (en) | Nitride semiconductor light-emitting device | |
JP2013239471A (en) | Method of manufacturing light-emitting diode element | |
JP2018032820A (en) | Semiconductor light emitting element | |
KR101513803B1 (en) | Fabrication of high power AlGaInP light emitting diode grown directly on transparent substrate | |
JP5277066B2 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
JP5690395B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor light emitting device | |
JP2016001639A (en) | Light emitting diode and light emitting diode manufacturing method | |
JP5584331B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
JP5734250B2 (en) | Current confinement type semiconductor light emitting device | |
JP2018050070A (en) | Semiconductor light emitting element | |
JP2006190854A (en) | Light emitting diode | |
KR101305793B1 (en) | Light emitting diode and Method of fabricating the same | |
JP2012129249A (en) | Light-emitting diode, light-emitting diode lamp, and method for manufacturing light-emitting diode | |
JP2012169667A (en) | Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same | |
JP4162700B2 (en) | Semiconductor light emitting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150130 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5690395 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |