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DE112015004661T5 - A light emitting device and method of manufacturing a light emitting device - Google Patents

A light emitting device and method of manufacturing a light emitting device Download PDF

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DE112015004661T5
DE112015004661T5 DE112015004661.5T DE112015004661T DE112015004661T5 DE 112015004661 T5 DE112015004661 T5 DE 112015004661T5 DE 112015004661 T DE112015004661 T DE 112015004661T DE 112015004661 T5 DE112015004661 T5 DE 112015004661T5
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light
semiconductor layer
layer
acid
emitting device
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Junya Ishizaki
Shogo FURUYA
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Shin Etsu Handotai Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Handotai Co Ltd
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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine lichtemittierende Vorrichtung bereit, die Folgendes enthält: eine Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination; und einen lichtemittierenden Abschnitt, der auf der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination vorgesehen ist und eine zweite Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine erste Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps in der erwähnten Reihenfolge enthält, wobei die lichtemittierende Vorrichtung Folgendes enthält: einen Entfernungsabschnitt, in dem der lichtemittierende Abschnitt entfernt wird; einen vom Entfernungsabschnitt verschiedenen Nichtentfernungsabschnitt; eine erste ohmsche Elektrode, die auf der ersten Halbleiterschicht im Nichtentfernungsabschnitt vorgesehen ist; und eine zweite ohmsche Elektrode, die auf der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination im Entfernungsabschnitt vorgesehen ist, und zumindest ein Teil einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht und ein Teil einer Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts mit einer Isolatorbeschichtung bedeckt sind, eine Oberfläche der ersten Halbleiterschicht mit Ausnahme eines äußeren peripheren Teils und eine Oberfläche der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination aufgeraut werden und Rz der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts kleiner als 2 μm ist. Dies stellt eine lichtemittierende Vorrichtung, in der das Auftreten von Kriechverlust-Ausfällen und von ESD-Ausfällen unterbunden sind, und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen lichtemittierenden Vorrichtung bereit.The present invention provides a light-emitting device including: a window layer-support substrate combination; and a light emitting section provided on the window layer-supporting substrate combination and including a second semiconductor layer of a second conductivity type, an active layer and a first semiconductor layer of a first conductivity type in the order mentioned, the light emitting device including: a removal section; the light-emitting portion is removed; a non-removal section other than the removal section; a first ohmic electrode provided on the first semiconductor layer in the non-removal portion; and a second ohmic electrode provided on the window layer-support substrate combination in the removal section and at least a part of a surface of the first semiconductor layer and a part of a side surface of the light emitting section are covered with an insulator coating, a surface of the first semiconductor layer except one outer peripheral portion and a surface of the window layer-carrier substrate combination are roughened and Rz of the side surface of the light-emitting portion is smaller than 2 μm. This provides a light emitting device in which the occurrence of creep loss failures and ESD failures are inhibited, and a method of manufacturing such a light emitting device.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft eine lichtemittierende Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung und insbesondere eine Struktur und ein Herstellungsverfahren zum Zeitpunkt des Bildens einer ersten Halbleiterschicht, einer aktiven Schicht, einer zweiten Halbleiterschicht und einer Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination auf einem Substrat durch Epitaxialwachstum, Entfernen des Substrats und nachfolgendes Durchführen einer Oberflächenaufrauungsbehandlung an einem Substrat eines lichtemittierenden Vorrichtungssubstrats, das darauf gebildete Elektroden aufweist.The present invention relates to a light-emitting device and a method of manufacturing a light-emitting device, and more particularly to a structure and manufacturing method at the time of forming a first semiconductor layer, an active layer, a second semiconductor layer, and a window layer-carrier substrate combination on a substrate by epitaxial growth. Removing the substrate and then performing a surface-roughening treatment on a substrate of a light-emitting device substrate having electrodes formed thereon.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

In letzter Zeit hat eine Verbesserung eines Wirkungsgrads von lichtemittierenden Dioden (LED) Fortschritte gemacht und eine Anwendung auf Beleuchtungsgeräte ist vorangeschritten. Die meisten Beleuchtungsgeräte in herkömmlichen Beispielen sind Geräte, die eine Kombination aus einer InGaN-basierten blauen LED und einem Fluoreszenzstoff sind. Wenn ein Fluoreszenzstoff verwendet wird, kann jedoch ein Auftreten eines Stokes-Verlusts grundsätzlich nicht vermieden werden und es besteht das Problem, dass nicht das gesamte, vom Fluoreszenzstoff empfangene Licht in andere Wellenlängen umgewandelt werden kann. Insbesondere ist dieses Problem in Bereichen mit gelber Farbe und roter Farbe bedeutend, die relativ längere Wellenlängen als die mit blauer Farbe aufweisen.Recently, improvement in light emitting diode (LED) efficiency has progressed and application to lighting equipment has advanced. Most lighting devices in conventional examples are devices that are a combination of an InGaN-based blue LED and a fluorescent material. In principle, when a fluorescent substance is used, occurrence of Stokes loss can not be avoided, and there is a problem that not all the light received by the fluorescent substance can be converted into other wavelengths. In particular, this problem is significant in areas of yellow color and red color that have relatively longer wavelengths than those of blue color.

Um diese Aufgabe zu lösen, wurde vor Kurzem eine Technologie zum Kombinieren einer gelben oder roten LED mit einer blauen LED eingeführt. Derzeit finden Beleuchtungsgeräte vom Glühbirnentyp, die jeweils LEDs aufweisen, die auf einer Platine ausgerichtet sind, um eine Lichtemission vom Filamenttyp durchzuführen, anstatt Licht zu einer Oberfläche wie COB-Typen (Chip-on-Board-Typen) zu extrahieren, weitverbreitete Verwendung. Da eine LED-Vorrichtung, die bei dieser Art von Gerät angewandt wird, Licht über eine gesamte Filamentoberfläche extrahieren muss, ist ein Typ, der Licht zu einer Seite der Vorrichtung extrahiert, nicht geeignet und eine Vorrichtung ist ideal, die eine Lichtverteilung aufweist, um Licht auf eine gesamte Chipkugel zu extrahieren.To solve this problem, a technology for combining a yellow or red LED with a blue LED has recently been introduced. Currently, bulb-type lighting devices each having LEDs aligned on a board to perform filament-type light emission instead of extracting light to a surface such as chip-on-board (COB) types are finding widespread use. Since an LED device used in this kind of apparatus has to extract light over an entire filament surface, a type that extracts light to one side of the device is not suitable, and a device having a light distribution is ideal To extract light onto an entire chip ball.

Allgemein wird ein Saphirsubstrat für eine InGaN-basierte LED, d. h., die blaue LED verwendet, und das Saphirsubstrat ist für eine Emissionswellenlänge transparent und daher ideal für die Beleuchtungsgeräte. In einer gelben oder roten LED wird jedoch als Ausgangssubstrat GaAs oder Ge verwendet, das als lichtabsorbierendes Substrat für die Emissionswellenlänge verwendet werden kann, und ein solches Material ist für den Verwendungszweck nicht geeignet.Generally, a sapphire substrate for an InGaN-based LED, i. h., the blue LED is used, and the sapphire substrate is transparent to an emission wavelength and therefore ideal for the lighting devices. However, in a yellow or red LED, GaAs or Ge is used as the starting substrate, which can be used as a light-absorbing substrate for the emission wavelength, and such a material is not suitable for the purpose.

Um diese Aufgabe zu lösen, wurde ein Verfahren zum Verbinden eines transparenten Substrats mit einem lichtemittierenden Abschnitt wie in Patentdokument 1 offenbart oder eine Technologie zum Aufwachsen einer Fensterschicht, bis sie eine Dicke erreicht, die in einem Trägersubstrat verwendet werden kann, und zum Entfernen eines Ausgangssubstrats offenbart, das ein lichtabsorbierendes Substrat ist, um eine LED wie in Patentdokument 2 beschrieben bereitzustellen.To achieve the object, there has been disclosed a method of bonding a transparent substrate having a light emitting portion as disclosed in Patent Document 1 or a technology for growing a window layer until it reaches a thickness that can be used in a supporting substrate and removing a starting substrate which is a light-absorbing substrate to provide an LED as described in Patent Document 2.

Im in Patentdokument 1 offenbarten Verfahren muss das Substrat abgekratzt werden, bis es nach der Verbindung eine vorbestimmte Dicke erreicht, da das transparente Substrat mit einer notwendigen Dicke oder darüber verbunden werden muss, was zur Kostenerhöhung beitragen kann. Ferner weist das zum Verbinden verwendete Substrat üblicherweise eine Dicke von 200 μm oder darüber auf. Da in Anbetracht der Lichtverteilungsmerkmale und Montageeigenschaften auf andere Vorrichtungen eine für eine LED-Vorrichtung erforderliche Belagdicke maximal 100 μm beträgt, muss eine Ausdünnung bis zu diesem Dickeausmaß durchgeführt werden. Die Arbeitsstunden erhöhen sich aufgrund der Durchführung der Ausdünnung und die Gefahr steigt, dass ein Wafer zerbricht, was in einer Steigerung der Kosten und einer Reduktion des Ertrags resultiert.In the method disclosed in Patent Document 1, the substrate must be scraped until it reaches a predetermined thickness after the connection, because the transparent substrate must be bonded to a necessary thickness or above, which can contribute to the cost increase. Further, the substrate used for bonding usually has a thickness of 200 μm or more. In view of the light distribution characteristics and mounting characteristics to other devices, since a pad thickness required for an LED device is at most 100 μm, thinning must be performed to this thickness extent. The labor hours increase due to the thinning out and the risk of a wafer breaking, resulting in an increase in costs and a reduction in yield.

Andererseits ist beim Verfahren zur Verwendung der Fensterschicht, die durch Kristallwachstum aufgewachsen wurde, bis sie eine Dicke erreicht hat, die für das Trägersubstrat verwendet werden kann, als Trägersubstrat, das in Patentdokument 2 offenbart wird, das Aufwachsen der Fensterschicht ausreichend, bis sie die gewünschte Dicke erreicht, und der Ausdünnungsschritt oder ein Substratverbindungs-/Bondierschritt nicht erforderlich und daher ist eine Fertigung zu niedrigen Kosten möglich, was beweist, dass dies ein ausgezeichnetes Verfahren ist.On the other hand, in the method of using the window layer grown by crystal growth until it reaches a thickness that can be used for the supporting substrate as the supporting substrate disclosed in Patent Document 2, the growth of the window layer is sufficient until it becomes the desired one Thickness is achieved, and the thinning step or substrate bonding / bonding step is not required, and therefore low cost manufacturing is possible, proving that this is an excellent process.

Darüber hinaus wird im Allgemeinen in einer lichtemittierenden Vorrichtung mit einem solchen transparenten Trägersubstrat wie oben beschrieben eine Technik angewandt, die eine mehrfache Reflexion in der lichtemittierenden Vorrichtung verhindert und eine Lichtabsorption unterdrückt, um eine Lichtausbeute zu verbessern. Patentdokument 3 schlägt ein Verfahren zum Durchführen einer Oberflächenaufrauung an einer Fensterschicht-Stromdiffusionsschicht-Kombination und einer Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination und ohne Durchführen einer Oberflächenaufrauung an einem lichtemittierenden Abschnitt in einer Struktur vor, in der die dicke Fensterschicht-Stromdiffusionsschicht-Kombination und die dicke Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination den lichtemittierenden Abschnitt sandwichartig zwischen ihnen umgeben. Nach diesem Verfahren muss jedoch eine tiefe Rinne gebildet werden, die die Fensterschicht-Stromdiffusionsschicht-Kombination durchdringt, die Kosten werden erhöht und ein Drahtbonden wird schwierig, da es einen großen vertikalen Abstand zwischen den oberen und unteren Elektroden gibt. Bei Anwendung auf einen Flip-Chip-Typ müssen ein dicker Isolatorbelag und eine sehr lange Metalldurchkontaktierung gebildet werden, was zu einer Erhöhung der Kosten führt. Deshalb ist es wünschenswert, dass die Fensterschicht-Stromdiffusionsschicht-Kombination, die den oberen Elektrodenabschnitt bildet, dünn ist.Moreover, in general, in a light-emitting device having such a transparent support substrate as described above, a technique is used which prevents multiple reflection in the light-emitting device and suppresses light absorption to improve light efficiency. Patent Document 3 proposes a method of performing surface roughening on a window layer current diffusion layer combination and a window layer-support substrate combination and without performing surface roughening on a light emitting portion in a structure in which the thick window layer current diffusion layer combination and the thick window layer -Trägersubstrat- Combining the light-emitting section sandwiched between them. However, according to this method, a deep groove that penetrates the window layer-current diffusion layer combination must be formed, the cost is increased, and wire bonding becomes difficult because there is a large vertical distance between the upper and lower electrodes. When applied to a flip-chip type, a thick insulator pad and a very long metal via must be formed, resulting in an increase in cost. Therefore, it is desirable that the window layer current diffusion layer combination forming the upper electrode portion be thin.

Als offenbarte Technologien zum Reduzieren der Dicke der Fensterschicht-Stromdiffusionsschicht-Kombination, zum Verringern des vertikalen Abstands zwischen dem oberen Elektrodenabschnitt und dem unteren Elektrodenabschnitt und zum Bereitstellen einer aufgerauten Oberfläche eines Licht extrahierenden Abschnitts oder eines Licht reflektierenden Abschnitts gibt es Patentdokument 4 und Patentdokument 5. In Patentdokument 4 wird eine aufgeraute Oberfläche auf einer Oberfläche einer Halbleiterschicht vom n-Typ auf der einer Licht extrahierenden Oberflächenseite gegenüberliegenden Seite gebildet, aber dies ist eine Offenbarung einer Technologie in Bezug auf den Flip-Chip-Typ mit der Absicht, Licht von einer Elektrodenseite zu einer Fensterschichtseite effizient zu reflektieren. Darüber hinaus ist es schwierig, aufgeraute Oberflächen auf sowohl einer Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination als auch einem lichtemittierenden Abschnitt zu bilden.As disclosed technologies for reducing the thickness of the window layer current diffusion layer combination, reducing the vertical distance between the upper electrode portion and the lower electrode portion, and providing a roughened surface of a light extracting portion or a light reflecting portion, there are Patent Document 4 and Patent Document 5. In Patent Document 4, a roughened surface is formed on a surface of an n-type semiconductor layer on the side opposite to a light-extracting surface side, but this is a disclosure of technology relating to the flip-chip type with the intention of light from an electrode side to efficiently reflect to a window layer side. In addition, it is difficult to form roughened surfaces on both a window layer-support substrate combination and a light-emitting portion.

Patentdokument 5 offenbart eine Technologie, durch die eine Oberfläche eines lichtemittierenden Abschnitts aufgeraut wird und eine Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts eine Mesaform mit verschiedenen Winkeln oder eine einfache Mesaform aufweist. In diesem Fall wird eine Struktur vom Reflexionstyp, die keine Oberflächenaufrauung erfordert, für das Substrat angenommen. Zusätzlich wird eine Technologie zum Bilden einer Unebenheit in beispielsweise einem 2-μm-Intervall oder Ähnlichem auf der Oberfläche des lichtemittierenden Abschnitts durch Fotolithografie offenbart.Patent Document 5 discloses a technology by which a surface of a light-emitting portion is roughened, and a side surface of the light-emitting portion has a mesa shape with different angles or a simple mesa shape. In this case, a reflection type structure which does not require surface roughening is adopted for the substrate. In addition, a technology for forming unevenness in, for example, a 2 μm interval or the like on the surface of the light-emitting portion by photolithography is disclosed.

Wenn andererseits die Fensterschicht-Trägersubstratkombination durch Epitaxialwachstum gebildet wird, verzieht sich das Substrat aufgrund von Gitterfehlversetzungen erheblich und es ist sehr schwierig, durch das Fotolithografieverfahren eine einheitliche Struktur auf der Oberfläche des lichtemittierenden Abschnitts mit einem Rastermaß von 2 μm oder darunter zu bilden, auch wenn ein Kontaktbelichtungsverfahren angewandt wird. Wenn die Fensterschicht-Trägersubstratkombination durch das Epitaxialwachstum gebildet wird, wird deshalb die Oberfläche des lichtemittierenden Abschnitts durch Verwendung einer Flüssigkeit zur Oberflächenaufrauung aufgeraut.On the other hand, when the window layer-support substrate combination is formed by epitaxial growth, the substrate is considerably warped due to lattice mismatches, and it is very difficult to form a uniform structure on the surface of the light-emitting section with a pitch of 2 μm or below by the photolithography method, even though a contact exposure method is used. Therefore, when the window layer-support substrate combination is formed by the epitaxial growth, the surface of the light-emitting section is roughened by using a surface roughening liquid.

ENTGEGENHALTUNGSLISTECITATION LIST

PATENTLITERATURPatent Literature

  • Patentdokument 1: japanisches Patent Nr. 5427585 Patent Document 1: Japanese Patent No. 5427585
  • Patentdokument 2: japanisches Patent Nr. 4569858 Patent Document 2: Japanese Patent No. 4569858
  • Patentdokument 3: japanisches Patent Nr. 4715370 Patent Document 3: Japanese Patent No. 4715370
  • Patentdokument 4: ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichugsnr. 2007-059518 Patent Document 4: Unexamined Japanese Patent Application Publication No. 2007-059518
  • Patentdokument 5: ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 2011-198992 Patent Document 5: unaudited Japanese Patent Application Publication No. 2011-198992

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

TECHNISCHE AUFGABETECHNICAL TASK

Wenn die Oberfläche des lichtemittierenden Abschnitts jedoch durch Verwendung der Oberflächenaufrauungsflüssigkeit aufgeraut wird und danach eine Vorrichtungsisolation durchgeführt wird, weist eine Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts, der der Vorrichtungsisolation unterzogen wurde, eine Form auf, bei der die Unebenheit der aufgerauten Oberfläche des lichtemittierenden Abschnitts wiedergegeben wird. Während der Vorrichtungsisolation wird das Ätzen des lichtemittierenden Abschnitts schnell abgeschlossen und erreicht den Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombinationsabschnitt in konkaven Teilen, da diese Teile dünn sind, wohingegen ein langsames Ätzen den Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombinationsabschnitt in konvexen Teilen erreicht, da diese Teile dick sind. Deshalb wird der lichtemittierende Abschnitt in den konkaven Teilen übermäßig geätzt, wohingegen die konvexen Teile geätzt werden, um die Unebenheit auf der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts in einer Ätzrichtung in einer Projektionsansicht zu bilden. Im Fall, dass die Vorrichtungsisolation nach der Aufrauung der Oberfläche des lichtemittierenden Abschnitts auf diese Weise unter Verwendung einer Oberflächenaufrauungsflüssigkeit durchgeführt wird, neigen elektrische Felder dazu, sich an den konvexen Teilen in Form der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts zu konzentrieren, der der Vorrichtungsisolation unterzogen wurde, und das Problem eines Ausfalls aufgrund von Kriechverlusten oder eines Ausfalls aufgrund einer ESD (elektrostatischen Entladung) entsteht.However, when the surface of the light emitting portion is roughened by using the surface roughening liquid and then device isolation is performed, a side surface of the light emitting portion that has undergone the device isolation has a shape in which the unevenness of the roughened surface of the light emitting portion is reproduced. During the device isolation, the etching of the light-emitting portion is completed quickly and reaches the window layer-support substrate combination portion in concave portions, since these portions are thin, whereas slow etching reaches the window layer-support substrate combination portion in convex portions because these portions are thick. Therefore, the light emitting portion in the concave portions is excessively etched, whereas the convex portions are etched to form the unevenness on the side surface of the light emitting portion in an etching direction in a projection view. In the case where the device isolation after roughening the surface of the light-emitting section is performed in this manner by using a surface-roughening liquid, electric fields tend to concentrate on the convex parts in the form of the side surface of the light-emitting section subjected to the device isolation, and the problem of failure due to creepage loss or failure due to ESD (Electrostatic Discharge) arises.

Angesichts dieses Problems ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine lichtemittierende Vorrichtung bereitzustellen, die eine Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination und einen lichtemittierenden Abschnitt aufweist und nach Aufrauen einer Oberfläche der lichtemittierenden Vorrichtung mithilfe einer Oberflächenaufrauungsflüssigkeit einer Vorrichtungsisolation unterzogen wird und bei der das Auftreten eines Kriechverlust-Ausfalls oder eines ESD-Ausfalls unterbunden wird, und auch, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen lichtemittierenden Vorrichtung bereitzustellen. In view of this problem, it is an object of the present invention to provide a light-emitting device having a window layer-support substrate combination and a light-emitting portion and, after roughening a surface of the light-emitting device with a surface roughening liquid, subjected to device isolation and the occurrence of creep loss. Failure or ESD failure is prevented, and also to provide a method of manufacturing such a light-emitting device.

LÖSUNG DER AUFGABESOLUTION OF THE TASK

Um die Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine lichtemittierende Vorrichtung bereit, die Folgendes enthält: eine Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination; und einen lichtemittierenden Abschnitt, der auf der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination vorgesehen ist und eine zweite Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine erste Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps in der erwähnten Reihenfolge enthält,
wobei die lichtemittierende Vorrichtung Folgendes enthält: einen Entfernungsabschnitt, in dem der lichtemittierende Abschnitt entfernt wird; einen vom Entfernungsabschnitt verschiedenen Nichtentfernungsabschnitt; eine erste ohmsche Elektrode, die auf der ersten Halbleiterschicht im Nichtentfernungsabschnitt vorgesehen ist; und eine zweite ohmsche Elektrode, die auf der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination im Entfernungsabschnitt vorgesehen ist, und
zumindest ein Teil einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht und ein Teil einer Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts mit einer Isolatorbeschichtung bedeckt sind, eine Oberfläche der ersten Halbleiterschicht mit Ausnahme eines äußeren peripheren Teils und eine Oberfläche der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination aufgeraut werden und Rz der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts kleiner als 2 μm ist.In order to achieve the object, the present invention provides a light emitting device including: a window layer-supporting substrate combination; and a light emitting portion provided on the window layer-supporting substrate combination and including a second semiconductor layer of a second conductivity type, an active layer and a first semiconductor layer of a first conductivity type in the order mentioned,
wherein the light-emitting device includes: a removal section in which the light-emitting section is removed; a non-removal section other than the removal section; a first ohmic electrode provided on the first semiconductor layer in the non-removal portion; and a second ohmic electrode provided on the window layer-carrier substrate combination in the removal section, and
at least a part of a surface of the first semiconductor layer and a part of a side surface of the light emitting portion are covered with an insulator coating, a surface of the first semiconductor layer except an outer peripheral part and a surface of the window layer-carrier substrate combination are roughened, and R z is the side surface of the light-emitting portion is less than 2 microns.

In Übereinstimmung mit einer solchen lichtemittierenden Vorrichtung wird eine lichtemittierende Vorrichtung bereitgestellt, die die Lichtausbeute durch die Oberflächenaufrauung verbessern kann und das Auftreten von Kriechverlust-Ausfällen und ESD-Ausfällen unterbindet, die von einer unebenen Form der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts abhängen.In accordance with such a light emitting device, there is provided a light emitting device which can improve the light output by the surface roughening and suppress the occurrence of creep loss failures and ESD failures that depend on an uneven shape of the side surface of the light emitting section.

Es wird bevorzugt, dass die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination aus einem von Folgendem besteht: GaP, GaAsP, AlGaAs, Saphir (Al2O3), Quarz (SiO2) und SiC; und es wird bevorzugt, dass die erste Halbleiterschicht, die aktive Schicht und die zweite Halbleiterschicht aus AlGaInP oder AlGaAs bestehen.It is preferable that the window layer-support substrate combination consists of any one of GaP, GaAsP, AlGaAs, sapphire (Al 2 O 3 ), quartz (SiO 2 ), and SiC; and it is preferable that the first semiconductor layer, the active layer and the second semiconductor layer are made of AlGaInP or AlGaAs.

Wie oben beschrieben können die oben erwähnten Materialien vorzugsweise für die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination, die erste Halbleiterschicht, die aktive Schicht und die zweite Halbleiterschicht verwendet werden.As described above, the above-mentioned materials may be preferably used for the window layer-support substrate combination, the first semiconductor layer, the active layer, and the second semiconductor layer.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung bereit, das aus Folgendem besteht: einem Schritt zum sequenziellen Aufwachsen einer ersten Halbleiterschicht, einer aktiven Schicht und einer zweiten Halbleiterschicht auf einem Substrat durch Epitaxialwachstum unter Verwendung eines Materials, das im Gitter mit dem Substrat übereinstimmt, um einen lichtemittierenden Abschnitt zu bilden; einen Schritt zum Bilden einer Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination auf dem lichtemittierenden Abschnitt durch das Epitaxialwachstum unter Verwendung eines Materials, das im Gitter mit dem Substrat nicht übereinstimmt; einen Schritt zum Entfernen des Substrats; einen Schritt zum Bilden einer ersten ohmschen Elektrode auf einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht; einen ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt zum Durchführen einer Oberflächenaufrauungsbehandlung an der Oberfläche der ersten Halbleiterschicht; ein Vorrichtungsisolationsschritt zum Bilden eines Entfernungsabschnitts, in dem ein Teil des lichtemittierenden Abschnitts entfernt wird, und eines vom Entfernungsabschnitt verschiedenen Nichtentfernungsabschnitts; einen Schritt zum Bilden einer zweiten ohmschen Elektrode auf der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination, wobei der lichtemittierende Abschnitt von dieser entfernt wird; einen Schritt zum Bedecken zumindest eines Teils der Oberfläche der ersten Halbleiteroberfläche und eines Teils einer Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts mit einer Isolatorbeschichtung; und einem zweiten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt zum Aufrauen einer Oberfläche und einer Seitenfläche der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination,
wobei im ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt keine Oberflächenaufrauung an einer Peripherie der ersten ohmschen Elektrode und an einem Bereich durchgeführt wird, der im nachfolgenden Vorrichtungsisolationsschritt zu einem äußeren peripheren Teil der Oberfläche der ersten Halbleiterschicht im Nichtentfernungsabschnitt wird.Further, the present invention provides a method of manufacturing a light-emitting device, comprising: a step of sequentially growing a first semiconductor layer, an active layer, and a second semiconductor layer on a substrate by epitaxial growth using a material that is in mesh with the substrate Substrate matches to form a light-emitting portion; a step of forming a window layer-support substrate combination on the light-emitting portion by the epitaxial growth using a material which does not coincide with the substrate in the lattice; a step of removing the substrate; a step of forming a first ohmic electrode on a surface of the first semiconductor layer; a first surface roughening treatment step for performing a surface roughening treatment on the surface of the first semiconductor layer; a device isolation step of forming a removal section in which a part of the light emitting section is removed and a non-removal section other than the removal section; a step of forming a second ohmic electrode on the window layer-supporting substrate combination with the light emitting portion removed therefrom; a step of covering at least a part of the surface of the first semiconductor surface and a part of a side surface of the light emitting portion with an insulator coating; and a second surface roughening treatment step of roughening a surface and a side surface of the window layer-supporting substrate combination,
wherein, in the first surface roughening treatment step, no surface roughening is performed on a periphery of the first ohmic electrode and on a region that becomes an outer peripheral part of the surface of the first semiconductor layer in the non-removal portion in the subsequent device isolation step.

Nach einem solchen Herstellungsverfahren ist es möglich, eine lichtemittierende Vorrichtung herzustellen, die die Lichtausbeute durch die Oberflächenaufrauung verbessern kann und das Auftreten von Kriechverlust-Ausfällen und ESD-Ausfällen unterbindet, die von einer unebenen Form der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts abhängen.According to such a manufacturing method, it is possible to manufacture a light emitting device which can improve the light output by the surface roughening and inhibits the occurrence of creep loss failures and ESD failures that depend on an uneven shape of the side surface of the light emitting portion.

Es wird bevorzugt, dass das Substrat aus einem von Folgendem besteht: GaP, GaAsP, AlGaAs, Saphir (Al2O3), Quarz (SiO2) und SiC; die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination aus GaP oder GaAsP besteht; und die erste Halbleiterschicht, die aktive Schicht und die zweite Halbleiterschicht aus AlGaInP oder AlGaAs bestehen. It is preferable that the substrate is made of any one of GaP, GaAsP, AlGaAs, sapphire (Al 2 O 3 ), quartz (SiO 2 ), and SiC; the window layer-carrier substrate combination is GaP or GaAsP; and the first semiconductor layer, the active layer and the second semiconductor layer are made of AlGaInP or AlGaAs.

Wie oben beschrieben können die oben erwähnten Materialien vorzugsweise für das Substrat, die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination, die erste Halbleiterschicht, die aktive Schicht und die zweite Halbleiterschicht verwendet werden.As described above, the above-mentioned materials may preferably be used for the substrate, the window layer-support substrate combination, the first semiconductor layer, the active layer, and the second semiconductor layer.

Es wird bevorzugt, dass der erste Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt unter Verwendung einer Flüssigkeitsmischung aus einer organischen Säure und einer anorganischen Säure durchgeführt wird und dass die Flüssigkeitsmischung eine Lösung ist, die eine oder mehrere der folgenden Säuren als organische Säure beinhaltet: Zitronensäure, Malonsäure, Ameisensäure, Ethansäure und Weinsäure, und eine oder mehrere der folgenden Säuren als anorganische Säure beinhaltet: Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und Fluorwasserstoffsäure; und dass
der zweite Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt unter Verwendung einer Lösung durchgeführt wird, die eine oder mehrere organische Säuren beinhaltet, einschließlich einer Zitronensäure, Malonsäure, Ameisensäure, Ethansäure und Weinsäure, und eine oder mehrere anorganische Säuren beinhaltet, einschließlich einer Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und Fluorwasserstoffsäure, und die Jod beinhaltet.It is preferred that the first surface roughening treatment step is carried out using a liquid mixture of an organic acid and an inorganic acid, and that the liquid mixture is a solution containing one or more of the following acids as organic acid: citric acid, malonic acid, formic acid, Ethanoic acid and tartaric acid, and one or more of the following acids as the inorganic acid include: hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and hydrofluoric acid; and that
the second surface-roughening treatment step is carried out using a solution containing one or more organic acids including a citric acid, malonic acid, formic acid, ethanoic acid and tartaric acid and one or more inorganic acids including hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and hydrofluoric acid, and the iodine includes.

Mit dieser Konfiguration kann die Oberfläche sicher aufgeraut werden.With this configuration, the surface can be roughened safely.

Der Vorrichtungsisolationsschritt kann durch ein Nassätzverfahren unter Verwendung eines Nassätzmittels, das Chlorwasserstoffsäure beinhaltet, und unter Verwendung einer Schicht, die kein Al beinhaltet, die im Bereich verbleibt, in dem im ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt keine Oberflächenaufrauung durchgeführt wurde, als Ätzmaske durchgeführt werden.The device isolation step may be performed by a wet etching method using a wet etchant containing hydrochloric acid and using a layer containing no Al remaining in the area where no surface roughening was performed in the first surface roughening treatment step as an etching mask.

Mit der Konfiguration ist es möglich, eine klare Mesaform an einer Seitenoberfläche des lichtemittierenden Abschnitts zu erhalten, der der Vorrichtungsisolation unterzogen wurde.With the configuration, it is possible to obtain a clear mesa shape on a side surface of the light-emitting portion that has undergone the device isolation.

Es wird bevorzugt, dass die Al-freie Schicht eine oder mehrere Schichten aus GaAs, InGaP, InGaAs und Ge enthält; und dass der Schritt des Entfernens der Al-freien Schicht nach dem Nassätzen durchgeführt wird.It is preferred that the Al-free layer contains one or more layers of GaAs, InGaP, InGaAs and Ge; and that the step of removing the Al-free layer is performed after the wet etching.

Mit der Konfiguration ist es ferner möglich, die klare Mesaform an der Seitenoberfläche des lichtemittierenden Abschnitts, der der Vorrichtungsisolation unterzogen wurde, sicher zu erhalten.Further, with the configuration, it is possible to surely obtain the clear mesa shape on the side surface of the light-emitting portion which has undergone the device isolation.

Darüber hinaus kann der Vorrichtungsisolationsschritt durch ein Trockenätzverfahren unter Verwendung eines Gases durchgeführt werden, das Chlorwasserstoff beinhaltet.Moreover, the device isolation step may be performed by a dry etching method using a gas including hydrogen chloride.

Mit der Konfiguration ist es möglich, eine Form zu erhalten, die keine Verengung an der Seitenoberfläche des lichtemittierenden Abschnitts aufweist, der der Vorrichtungsisolation unterzogen wurde.With the configuration, it is possible to obtain a shape that has no constriction on the side surface of the light-emitting portion that has undergone the device isolation.

VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNGADVANTAGEOUS EFFECTS OF THE INVENTION

In Übereinstimmung mit der lichtemittierenden Vorrichtung und dem Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine lichtemittierende Vorrichtung bereitzustellen, die die Lichtausbeute durch die Oberflächenaufrauung verbessern kann und das Auftreten von Kriechverlust-Ausfällen und von ESD-Ausfällen unterbinden kann, die von der unebenen Form der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts abhängen.In accordance with the light emitting device and the method of manufacturing the light emitting device of the present invention, it is possible to provide a light emitting device which can improve the light output by the surface roughening and can prevent the occurrence of creep loss failures and ESD failures depend on the uneven shape of the side surface of the light-emitting portion.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer lichtemittierenden Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt; 1 Fig. 10 is a schematic view showing an example of a light-emitting device according to the present invention;

2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt; 2 Fig. 10 is a flowchart showing an example of a method of manufacturing a light-emitting device according to the present invention;

3 ist eine schematische Ansicht, die ein Epitaxialsubstrat mit einem lichtemittierenden Abschnitt und einer Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination zeigt, die in einem Herstellungsprozess des Verfahrens zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung auf einem Substrat aufgewachsen wurde; 3 Fig. 12 is a schematic view showing an epitaxial substrate having a light emitting portion and a window layer-supporting substrate combination grown on a substrate in a manufacturing process of the method of manufacturing a light-emitting device according to the present invention;

4 ist eine schematische Ansicht, die ein lichtemittierendes Vorrichtungssubstrat zeigt, das durch Entfernen des Substrats vom Epitaxialsubstrat im Herstellungsprozess des Verfahrens zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wurde; 4 FIG. 12 is a schematic view showing a light-emitting device substrate obtained by removing the substrate from the epitaxial substrate in the manufacturing process of the method of manufacturing a substrate. FIG light-emitting device according to the present invention has been provided;

5 ist eine schematische Ansicht des lichtemittierenden Vorrichtungssubstrats, das eine erste ohmsche Elektrode aufweist, die im Herstellungsprozess des Verfahrens zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung gebildet wurde; 5 Fig. 12 is a schematic view of the light emitting device substrate having a first ohmic electrode formed in the manufacturing process of the method of manufacturing a light emitting device according to the present invention;

6 ist eine schematische Ansicht des lichtemittierenden Vorrichtungssubstrats, das im Herstellungsprozess des Verfahrens zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung einer ersten Oberflächenaufrauungsbehandlung unterzogen wurde; 6 Fig. 12 is a schematic view of the light emitting device substrate subjected to a first surface roughening treatment in the manufacturing process of the light emitting device manufacturing method of the present invention;

7 ist eine schematische Ansicht des lichtemittierenden Vorrichtungssubstrats, das im Herstellungsprozess des Verfahrens zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung einem Vorrichtungsisolationsschritt unterzogen wurde; 7 Fig. 12 is a schematic view of the light emitting device substrate subjected to a device isolation step in the manufacturing process of the method of manufacturing a light emitting device according to the present invention;

8 ist eine schematische Ansicht des lichtemittierenden Vorrichtungssubstrats, das eine zweite, darauf gebildete ohmsche Elektrode und auch eine Isolatorbeschichtung aufweist, die darauf im Herstellungsprozess des Verfahrens zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung gebildet wurde; 8th Fig. 12 is a schematic view of the light emitting device substrate having a second ohmic electrode formed thereon and also an insulator coating formed thereon in the manufacturing process of the method of manufacturing a light emitting device according to the present invention;

9 ist eine schematische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung nach Beispiel 1; 9 Fig. 10 is a schematic view of a light-emitting device of Example 1;

10 ist eine schematische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung nach Beispiel 2; 10 Fig. 10 is a schematic view of a light-emitting device according to Example 2;

11 ist eine Fotografie eines Vorrichtungsisolations-Endteils in Beispiel 1; 11 Fig. 10 is a photograph of a device isolation end portion in Example 1;

12 ist eine Fotografie eines Vorrichtungsisolations-Endteils in einem Vergleichsbeispiel; 12 Fig. 10 is a photograph of a device isolation end portion in a comparative example;

13 ist eine Ansicht, die eine Frequenz einer Sperrspannung (VR) der lichtemittierenden Vorrichtung in jeweils den Beispielen und dem Vergleichsbeispiel zeigt; 13 Fig. 12 is a view showing a frequency of a reverse voltage (VR) of the light-emitting device in each of the examples and the comparative example;

14 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einer ESD-Spannung und einer ESD-Ausfallrate der lichtemittierenden Vorrichtung in jeweils den Beispielen und dem Vergleichsbeispiel zeigt; und 14 Fig. 12 is a view showing a relationship between an ESD voltage and an ESD failure rate of the light-emitting device in each of the examples and the comparative example; and

15 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen Rz einer Seitenfläche eines lichtemittierenden Abschnitts und einer VR-Ausfallrate in Versuchen zeigt. 15 FIG. 12 is a view showing a relationship between R z of a side surface of a light-emitting portion and a VR failure rate in experiments. FIG.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Obwohl nachfolgend eine Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.Although an embodiment of the present invention will be described below, the present invention is not limited thereto.

Wie oben beschrieben, wenn eine Oberfläche eines lichtemittierenden Abschnitts gleichmäßig unter Verwendung einer Oberflächenaufrauungsflüssigkeit aufgeraut wird und danach eine Vorrichtungsisolation durchgeführt wird, entsteht das Problem eines Auftretens von Kriechverlust-Ausfällen oder ESD-Ausfällen.As described above, when a surface of a light-emitting portion is uniformly roughened using a surface-roughening liquid and then device isolation is performed, there arises a problem of occurrence of creep-loss failures or ESD failures.

Deshalb haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung sorgfältig geforscht, um ein solches Problem zu lösen. Als Folge davon haben sie erkannt, dass zum Zeitpunkt der Aufrauung der Oberfläche des lichtemittierenden Abschnitts Rz einer Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts kleiner als 2 μm festgelegt werden kann, indem eine Oberflächenaufrauung eines Bereichs vermieden wird, der in einer nachfolgenden Vorrichtungsisolation als ein äußerer peripherer Teil einer ersten Halbleiterschichtoberfläche dient, und die Kriechverlust-Ausfälle und die ESD-Ausfälle können dadurch unterbunden werden. Ferner haben sie den besten Modus vollständig untersucht, um diese Konfigurationen auszuführen, und die vorliegende Erfindung vervollständigt.Therefore, the inventors of the present invention have studied carefully to solve such a problem. As a result, they have recognized that at the time of roughening the surface of the light-emitting portion R z of a side surface of the light-emitting portion can be set smaller than 2 μm by avoiding surface roughening of a portion used in a subsequent device isolation as an outer peripheral portion a first semiconductor layer surface is used, and the creep loss failures and the ESD failures can be prevented thereby. Further, they have fully investigated the best mode to perform these configurations, and completed the present invention.

Zuerst wird eine lichtemittierende Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 1 beschrieben.First, a light-emitting device according to the present invention will be described with reference to FIG 1 described.

Wie in 1 gezeigt, weist eine lichtemittierende Vorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung eine Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 und einen lichtemittierenden Abschnitt 108 auf, der auf der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 vorgesehen ist und eine zweite Halbleiterschicht 105 eines zweiten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht 104 und eine erste Halbleiterschicht 103 eines ersten Leitfähigkeitstyps in der erwähnten Reihenfolge enthält.As in 1 1, a light-emitting device 1 according to the present invention has a window layer-carrier substrate combination 107 and a light emitting portion 108 on top of the window-layer support substrate combination 107 is provided and a second semiconductor layer 105 a second conductivity type, an active layer 104 and a first semiconductor layer 103 of a first conductivity type in the order mentioned.

Die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 kann aus GaP, GaAsP, AlGaAs, Saphir (Al2O3), Quarz (SiO2), SiC oder Ähnlichem bestehen und die erste Halbleiterschicht 103, die aktive Schicht 104 und die zweite Halbleiterschicht 105 können aus AlGaInP oder AlGaAs bestehen.The window layer carrier substrate combination 107 may consist of GaP, GaAsP, AlGaAs, sapphire (Al 2 O 3 ), quartz (SiO 2 ), SiC or the like, and the first semiconductor layer 103 , the active layer 104 and the second semiconductor layer 105 can consist of AlGaInP or AlGaAs.

Die lichtemittierende Vorrichtung 1 weist einen Entfernungsteil 170, in dem zumindest die erste Halbleiterschicht 103 und die aktive Schicht 104 im lichtemittierenden Abschnitt 108 entfernt werden, einen vom Entfernungsteil 170 verschiedenen, nicht zu entfernenden Teil 180, eine erste ohmsche Elektrode 121, die auf der ersten Halbleiterschicht 103 im nicht zu entfernenden Teil 180 vorgesehen ist, und eine zweite ohmsche Elektrode 122 auf, die auf der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 im Entfernungsteil 170 vorgesehen ist.The light-emitting device 1 has a removal part 170 in which at least the first semiconductor layer 103 and the active layer 104 in the light-emitting section 108 be removed, one from the distance part 170 different, not to be removed part 180 , a first ohmic electrode 121 on the first semiconductor layer 103 in the part not to be removed 180 is provided, and a second ohmic electrode 122 on top of the window-layer support substrate combination 107 in the distance section 170 is provided.

Zumindest ein Teil einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 103 und ein Teil einer Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts 108 sind mit einer Isolatorbeschichtung 150 bedeckt, eine Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 103 mit Ausnahme eines äußeren peripheren Teils (eines zweiten Bereichs 131) davon und eine Oberfläche der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 werden aufgeraut und Rz der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts 108 ist kleiner als 2 μm.At least part of a surface of the first semiconductor layer 103 and a part of a side surface of the light-emitting portion 108 are with an insulator coating 150 covered, one Surface of the first semiconductor layer 103 with the exception of an outer peripheral part (a second area 131 ) thereof and a surface of the window layer-carrier substrate combination 107 are roughened and R z the side surface of the light-emitting portion 108 is less than 2 μm.

Es ist anzumerken, dass Rz in dieser Anmeldung eine durchschnittliche Rauheit von 10 Punkten auf der Oberfläche anzeigt (JIS B0601-1994).It should be noted that R z in this application indicates an average roughness of 10 points on the surface (JIS B0601-1994).

In Übereinstimmung mit einer solchen lichtemittierenden Vorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine lichtemittierende Vorrichtung bereitzustellen, in der die Lichtausbeute durch die Oberflächenaufrauung verbessert wird, und da Rz der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts 108 kleiner als 2 μm ist, ist das Auftreten von von einer ungleichmäßigen Form abhängigen Ausfällen aufgrund von Kriechverlusten und ESD unterbunden.In accordance with such a light emitting device 1 of the present invention, it is possible to provide a light emitting device in which the light output is improved by the surface roughening, and since R z is the side surface of the light emitting section 108 is smaller than 2 μm, the occurrence of nonuniform shape-dependent dropouts due to creep loss and ESD is inhibited.

Nun wird in Bezug auf 2 bis 8 ein Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung beschrieben.Now, in terms of 2 to 8th A method of manufacturing a light-emitting device according to the present invention is described.

Zuerst wird, wie in 3 gezeigt, ein Substrat 101 als Ausgangssubstrat vorbereitet (SP1 in 2).First, as in 3 shown a substrate 101 prepared as starting substrate (SP1 in 2 ).

Als Substrat 101 kann vorzugsweise GaAs oder Ge verwendet werden.As a substrate 101 For example, GaAs or Ge may be used.

Wenn ein solches Substrat verwendet wird, kann, da ein Material der später beschriebenen aktiven Schicht 104 epitaktisch durch ein Gitterabstimmungssystem aufgewachsen werden kann, die Qualität der aktiven Schicht 104 einfach verbessert werden und eine Erhöhung der Leuchtdichte oder eine Verbesserung der Lebensdauermerkmale kann leicht bereitgestellt werden.When such a substrate is used, since a material of the later-described active layer 104 epitaxially grown by a lattice matching system, the quality of the active layer 104 can be easily improved, and an increase in luminance or an improvement in the life characteristics can be easily provided.

Danach werden die erste Halbleiterschicht 103 des ersten Leitfähigkeitstyps, die aktive Schicht 104 und die zweite Halbleiterschicht 105 des zweiten Leitfähigkeitstyps, die eine von dem des Substrats 101 verschiedene Gitterkonstante aufweisen, sequenziell auf dem Substrat 101 durch Epitaxialwachstum aufgewachsen, um den lichtemittierenden Abschnitt 108 zu bilden (SP2 in 2).Thereafter, the first semiconductor layer 103 of the first conductivity type, the active layer 104 and the second semiconductor layer 105 of the second conductivity type, one of that of the substrate 101 have different lattice constants, sequentially on the substrate 101 grown by epitaxial growth to the light-emitting section 108 to form (SP2 in 2 ).

Es muss angemerkt werden, dass, obwohl nicht gezeigt, eine selektive Ätzschicht zur Substratentfernung zwischen dem Substrat 101 und der ersten Halbleiterschicht 103 für einen Schritt zum Entfernen des Substrats 101 eingefügt wird, der später beschrieben wird.It should be noted that although not shown, a selective substrate removal etching layer exists between the substrate 101 and the first semiconductor layer 103 for a step for removing the substrate 101 is inserted, which will be described later.

Danach wird die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 durch Epitaxialwachstum auf dem Substrat 101 auf dem lichtemittierenden Abschnitt 108 unter Verwendung eines Materialtyps mit nicht übereinstimmendem Gitter gebildet, wodurch ein Epitaxialsubstrat 109 gefertigt wird (SP3 in 2).Thereafter, the window layer-carrier substrate combination 107 by epitaxial growth on the substrate 101 on the light-emitting section 108 formed using a mismatched type of material, thereby forming an epitaxial substrate 109 is manufactured (SP3 in 2 ).

Bei SP2 und 3 ist es insbesondere möglich, wie in 3 gezeigt, ein Epitaxialsubstrat 109 herzustellen, das durch epitaktisches Aufwachsen einer Pufferschicht 106 und der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 in der erwähnten Reihenfolge auf dem lichtemittierenden Abschnitt 108 bereitgestellt wird, der aus der ersten Halbleiterschicht 103 des ersten Leitfähigkeitstyps, der aktiven Schicht 104 und der zweiten Halbleiterschicht 105 des zweiten Leitfähigkeitstyps auf dem Substrat 101 beispielsweise durch ein MOVPE-Verfahren (metallorganisches Gasphasenepitaxieverfahren), ein MBE-Verfahren (Molekularstrahlepitaxieverfahren) oder ein CBE-Verfahren (chemisches Strahlepitaxieverfahren) gebildet wird.In SP2 and 3, it is possible in particular, as in 3 shown an epitaxial substrate 109 produced by epitaxial growth of a buffer layer 106 and the window layer carrier substrate combination 107 in the order mentioned on the light-emitting section 108 is provided, which consists of the first semiconductor layer 103 of the first conductivity type, the active layer 104 and the second semiconductor layer 105 of the second conductivity type on the substrate 101 For example, by an MOVPE method (metal-organic vapor phase epitaxy method), an MBE method (molecular beam epitaxy method) or a CBE method (chemical beam epitaxy method) is formed.

Es muss angemerkt werden, dass die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 durch ein HVPE-Verfahren (ein Hydridgasphasenepitaxie-Verfahren) gebildet werden kann.It has to be noted that the window layer carrier substrate combination 107 by an HVPE method (a hydride gas phase epitaxy method).

Die aktive Schicht 104 besteht aus (AlxGa1-x)yIn1-yP(0 ≤ x ≤ 1, 0,4 ≤ y ≤ 0,6) oder AlzGa1-zAs(0 ≤ z ≤ 0,45) in Entsprechung zu einer Emissionswellenlänge. Die Auswahl von AlGaInP wird im Fall des Anwendens einer Beleuchtung mit sichtbarem Licht bevorzugt, und die Auswahl von AlGaAs wird im Fall des Anwendens einer Infrarotbeleuchtung bevorzugt. In Bezug auf ein Design der aktiven Schicht 104 kann jedoch eine Wellenlänge aufgrund einer Materialzusammensetzung durch Verwendung eines Übergitters oder Ähnlichem auf eine von der erzeugten Wellenlänge verschiedene Wellenlänge angepasst werden und daher ist diese Schicht nicht auf die oben erwähnten Materialien beschränkt.The active layer 104 consists of (Al x Ga 1 -x ) y In 1-y P (0 ≦ x ≦ 1, 0.4 ≦ y ≦ 0.6) or Al z Ga 1-z As (0 ≦ z ≦ 0.45) corresponding to an emission wavelength. The selection of AlGaInP is preferred in the case of applying visible light illumination, and the selection of AlGaAs is preferred in the case of applying infrared light. In terms of a design of the active layer 104 however, a wavelength due to a material composition may be adjusted by using a superlattice or the like to a wavelength different from the generated wavelength, and therefore, this layer is not limited to the above-mentioned materials.

AlGaInP oder AlGaAs wird für die erste Halbleiterschicht 103 und die zweite Halbleiterschicht 105 ausgewählt, und diese Auswahl muss nicht notwendigerweise die gleiche wie das Material der aktiven Schicht 104 sein.AlGaInP or AlGaAs is used for the first semiconductor layer 103 and the second semiconductor layer 105 selected, and this selection does not necessarily have the same as the material of the active layer 104 be.

In dieser Ausführungsform, obwohl der Fall, in dem die erste Halbleiterschicht 103, die aktive Schicht 104 und die zweite Halbleiterschicht 105 aus dem gleichen Material aus AlGaInP bestehen, was die einfachste Struktur ist, als Beispiel genommen wird, enthalten die erste Halbleiterschicht 103 und die zweite Halbleiterschicht 105 im Allgemeinen jeweils eine Vielzahl von Schichten zur Verbesserung der Merkmale und die erste Halbleiterschicht 103 und die zweite Halbleiterschicht 105 sind jeweils nicht auf eine einzige Schicht beschränkt.In this embodiment, although the case where the first semiconductor layer 103 , the active layer 104 and the second semiconductor layer 105 made of the same AlGaInP material, which is the simplest structure, taken as an example, contain the first semiconductor layer 103 and the second semiconductor layer 105 In general, a plurality of layers for improving the features and the first semiconductor layer 103 and the second semiconductor layer 105 are each not limited to a single layer.

Als die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 kann vorzugsweise GaP, GaAsP, AlGaAs, Saphir (Al2O3), Quarz (SiO2), SiC oder Ähnliches verwendet werden. Wenn die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 aus GaAsP oder GaP besteht, wird am stärksten bevorzugt, die Pufferschicht 106 unter Verwendung von InGaP herzustellen.As the window layer carrier substrate combination 107 may preferably be GaP, GaAsP, AlGaAs, sapphire (Al 2 O 3 ), quartz (SiO 2 ), SiC or the like can be used. When the window layer-carrier substrate combination 107 is GaAsP or GaP, most preferably, the buffer layer 106 using InGaP.

Darüber hinaus kann die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 auch aus AlGaAs bestehen, das ein Material mit übereinstimmendem Gittertyp ist. Außerdem kann die Wetterbeständigkeit ausgezeichnet sein, wenn GaAsP für die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 ausgewählt wird.In addition, the window layer carrier substrate combination 107 also consist of AlGaAs, which is a material with matching lattice type. In addition, the weatherability can be excellent when GaAsP for the window layer-carrier substrate combination 107 is selected.

Da jedoch GaAsP und das AlGaInP-basierte Material oder das AlGaAs-basierte Material eine beträchtliche Gitterfehlanpassung aufweisen, wird im GaAsP eine hochdichte Verzerrung oder eine Versetzungslinie gebildet. Infolgedessen weist das Epitaxialsubstrat 109 eine starke Verziehung auf.However, since GaAsP and the AlGaInP-based material or the AlGaAs-based material have a significant lattice mismatch, a high-density distortion or a dislocation line is formed in the GaAsP. As a result, the epitaxial substrate has 109 a strong upset.

Hier wird bevorzugt, um eine Wellenlängenverschiebung aufgrund der Bildung eines natürlichen Übergitters zu vermeiden, den lichtemittierenden Abschnitt 108 mit einer kristallografischen Neigung in einem Winkel von 12 Grad oder darüber auf eine Wachstumsfläche aufzuwachsen. Obwohl eine beliebige Richtung für diese Neigungsrichtung ausgewählt werden kann, ermöglicht in dem Fall, in dem ein Schritt der Isolation einer Vorrichtung in einem Anrissbruchschritt angewandt wird, die Wahl einer Richtung, auf die eine Kristallachse ohne Neigung orthogonal ist, als eine Anrisslinie und die Wahl einer Richtung, in die sich die Kristallachse neigt, als die andere Anrisslinie ein Reduzieren der Seitenflächen der Vorrichtung, die sich zu einer Vorderseite und einer Rückseite der Vorrichtung neigen. Deshalb wird üblicherweise eine sich nicht neigende Richtung für die eine Anrisslinie ausgewählt. Eine Neigung der Seitenfläche der Vorrichtung um ungefähr 20 Grad ist jedoch in einer Baugruppe kein ernsthaftes Problem. Deshalb muss die orthogonale Richtung nicht auf rigorose Weise übereinstimmen, ein Winkelbereich von ungefähr ±20 Grad von der orthogonalen Richtung ist konzeptionell in der orthogonalen Richtung enthalten.Here, in order to avoid a wavelength shift due to the formation of a natural superlattice, it is preferred to use the light-emitting portion 108 grow up on a growth surface with a crystallographic slope at an angle of 12 degrees or more. Although any direction may be selected for this inclining direction, in the case where a step of isolating a device is applied in a cracking breaking step, the choice of a direction to which a crystal axis having no inclination is orthogonal allows as a scribe line and the choice a direction in which the crystal axis tilts than the other scribing line, reducing the side surfaces of the device, which tend to a front and a back of the device. Therefore, a non-tilting direction is usually selected for the one tear line. However, an inclination of the side surface of the device of about 20 degrees is not a serious problem in an assembly. Therefore, the orthogonal direction need not be rigorously matched, an angular range of about ± 20 degrees from the orthogonal direction is conceptually included in the orthogonal direction.

Danach wird das Substrat 101 vom Epitaxialsubstrat 109 entfernt, um ein lichtemittierendes Vorrichtungssubstrat 110 zu fertigen, wie in 4 gezeigt (SP4 in 2).After that, the substrate becomes 101 from the epitaxial substrate 109 removed to a light emitting device substrate 110 to manufacture, as in 4 shown (SP4 in 2 ).

Genauer wird das Substrat 101 durch ein Nassätzverfahren vom Epitaxialsubstrat 109 entfernt, um das lichtemittierende Vorrichtungssubstrat 110 bereitzustellen.The substrate becomes more precise 101 by a wet etching process from the epitaxial substrate 109 removed to the light-emitting device substrate 110 provide.

Danach wird, wie in 5 gezeigt, die erste ohmsche Elektrode 121, die konfiguriert ist, um der lichtemittierenden Vorrichtung ein Potenzial zu liefern, auf einer Substratentfernungsoberfläche 120 der ersten Halbleiterschicht 103 im lichtemittierenden Vorrichtungssubstrat 110 gebildet (SP5 in 2).After that, as in 5 shown, the first ohmic electrode 121 configured to provide a potential to the light emitting device on a substrate removal surface 120 the first semiconductor layer 103 in the light-emitting device substrate 110 formed (SP5 in 2 ).

Nachfolgend wird, wie in 6 gezeigt, ein erster Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt durchgeführt, um eine Oberflächenaufrauungsbehandlung an einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 103 durchzuführen (SP6 in 2). Im ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt wird keine Oberflächenaufrauung an einem dritten Bereich 130 um die erste ohmsche Elektrode 121 und an einem zweiten Bereich 131 als Teil der Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 103 durchgeführt.Below, as in 6 1, a first surface roughening treatment step is performed to perform a surface roughening treatment on a surface of the first semiconductor layer 103 to perform (SP6 in 2 ). In the first surface-roughening treatment step, no surface roughening is made on a third area 130 around the first ohmic electrode 121 and at a second area 131 as part of the surface of the first semiconductor layer 103 carried out.

Im ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt wird eine Flüssigkeitsmischung aus einer organischen Säure und einer anorganischen Säure verwendet und es ist möglich, diesen Schritt mithilfe einer Lösung durchzuführen, die eine Karboxylsäure beinhaltet, insbesondere eine oder mehrere der folgenden Säuren als die organische Säure: Zitronensäure, Malonsäure, Ameisensäure, Ethansäure und Weinsäure, und eine oder mehrere der folgenden Säuren als die anorganische Säure beinhaltet: Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und Fluorwasserstoffsäure.In the first surface-roughening treatment step, a liquid mixture of an organic acid and an inorganic acid is used, and it is possible to carry out this step by means of a solution containing a carboxylic acid, especially one or more of the following acids as the organic acid: citric acid, malonic acid, Formic acid, ethanoic acid and tartaric acid, and one or more of the following acids as the inorganic acid include: hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and hydrofluoric acid.

Wenn eine solche Lösung verwendet wird, kann die Oberfläche sicher aufgeraut werden.If such a solution is used, the surface can be roughened safely.

Der dritte Bereich 130 bewirkt, eine Überätzung im ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt zu verhindern und eine Elektrodenabtrennung der ersten ohmschen Elektrode 121 zu unterdrücken. Andererseits muss eine Breite des dritten Bereichs 130 auf eine angemessene Breite festgelegt werden, die nicht zu breit ist, sodass ein vom Oberflächenaufrauungseffekt bereitgestellter Antireflexionseffekt nicht reduziert wird. Als eine Breite, die den Antireflexionseffekt weniger reduziert und die Auswirkung bereitstellen kann, die Elektrodenabtrennung zu unterdrücken, wird bevorzugt, eine Breite vorzusehen, die ungefähr das 0,5- bis 15-Fache einer Tiefe der durch den ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt aufgerauten Oberfläche beträgt. Es wird bevorzugt, dass eine Höhe einer Unebenheit der aufgerauten Oberfläche ein ganzzahliges Vielfaches der Hälfte der Emissionswellenlänge ist.The third area 130 causes to prevent overetching in the first surface-roughening treatment step and electrode separation of the first ohmic electrode 121 to suppress. On the other hand, has a width of the third area 130 be set to an appropriate width that is not too wide, so that an anti-reflection effect provided by the surface roughening effect is not reduced. As a width that can less reduce the antireflection effect and provide the effect of suppressing the electrode separation, it is preferable to provide a width that is about 0.5 to 15 times a depth of the surface roughened by the first surface-roughening treatment step , It is preferable that a height of a roughness of the roughened surface is an integer multiple of half of the emission wavelength.

Als eine Breite des zweiten Bereichs 131 wird bevorzugt, eine Breite vorzusehen, die ungefähr das 0,5- bis 15-Fache einer Tiefe der durch die erste Oberflächenaufrauungsbehandlung aufgerauten Oberfläche beträgt.As a width of the second area 131 It is preferable to provide a width that is about 0.5 to 15 times a depth of the surface roughened by the first surface roughening treatment.

Wenn hier die selektive Substratentfernungs-Ätzschicht auf der ersten Halbleiterschicht 103 vorgesehen ist, wird bevorzugt, dass eine selektive Ätzschicht für die erste Oberflächenaufrauungsbehandlung (nicht gezeigt) zwischen der selektiven Substratentfernungs-Ätzschicht und der ersten Halbleiterschicht 103 vorgesehen wird, wobei die selektive Ätzschicht für die erste Oberflächenaufrauungsbehandlung dadurch im zweiten Bereich 131 nach Entfernung des Substrats verbleibt und danach die erste Oberflächenaufrauungsbehandlung durchgeführt wird. Wenn ein solches Verfahren angewandt wird, kann die Überätzung an einer unteren Seite einer Fotoresiststruktur im ersten Aufrauungsbehandlungsschritt reduziert werden.Here, when the selective substrate removal etching layer is on the first semiconductor layer 103 is provided, it is preferable that a selective etching layer for the first surface roughening treatment (not shown) be provided between the selective substrate removal etching layer and the first semiconductor layer 103 is provided, wherein the selective etching layer for the first surface roughening treatment thereby in the second region 131 remains after removal of the substrate and then the first surface roughening treatment is performed. When such a method is used, overetching on a lower side of a photoresist pattern in the first roughening treatment step can be reduced.

Da die erste Oberflächenaufrauungsflüssigkeit selektive Ätzeigenschaften für eine Schicht aus einem Al-freien Material aufweist, wird bevorzugt, dass die selektive Ätzschicht für die erste Oberflächenaufrauungsbehandlung aus GaAs, InGaP, InGaAs oder Ge besteht. Wenn ein solches Material verwendet wird, wird ein Aspekt gebildet, wobei ein Endteil der selektiven Ätzschicht für die erste Oberflächenaufrauungsbehandlung als ein Ausgangspunkt verwendet wird, und es kann verhindert werden, dass die Überätzung die untere Seite der Struktur erreicht. Wenn jedoch die selektive Ätzschicht für die erste Oberflächenaufrauungsbehandlung verwendet wird, da das Al-freie Material Licht mit der Emissionswellenlänge absorbiert, wird bevorzugt, mithilfe einer Flüssigkeit, die Wasserstoffperoxidwasser wie SMP beinhaltet, einen Schritt zum selektiven Entfernen der selektiven Ätzschicht für die erste Oberflächenaufrauungsbehandlung nach der ersten Oberflächenaufrauungsbehandlung hinzuzufügen.Since the first surface-roughening liquid has selective etching properties for a layer of an Al-free material, it is preferable that the selective etching layer for the first surface-roughening treatment be GaAs, InGaP, InGaAs or Ge. When such a material is used, an aspect is formed wherein an end part of the selective etching layer for the first surface-roughening treatment is used as a starting point, and overetching can be prevented from reaching the lower side of the structure. However, when the selective etching layer is used for the first surface-roughening treatment, since the Al-free material absorbs light having the emission wavelength, it is preferable to recover a step of selectively removing the selective etching layer for the first surface-roughening treatment by using a liquid containing hydrogen peroxide water such as SMP to add to the first surface roughening treatment.

Die Breite des zweiten Bereichs 131 wird nicht nur durch eine Tiefe der Oberfläche, die durch die erste Oberflächenaufrauungsbehandlung aufgeraut wurde, sondern auch durch eine Ausrichtungsgenauigkeit der Fotolithografie eingeschränkt. Eine zusätzliche Breite zur Berücksichtigung der Ausrichtungsgenauigkeit kann reduziert werden, wenn eine Ausrichtungseinheit oder ein Schrittantrieb mit hoher Ausrichtungsgenauigkeit verwendet wird. Andererseits wird bevorzugt, die zusätzliche Breite zur Berücksichtigung der Genauigkeit zu erhöhen, wenn eine Ausrichtungseinheit mit geringer Ausrichtungsgenauigkeit verwendet wird.The width of the second area 131 is restricted not only by a depth of the surface roughened by the first surface roughening treatment but also by an alignment accuracy of the photolithography. An additional width for accommodating the alignment accuracy can be reduced when using an alignment unit or a stepper with high alignment accuracy. On the other hand, it is preferable to increase the additional width for consideration of the accuracy when using an alignment unit with low alignment accuracy.

Der flache zweite Bereich 131, der nicht aufgeraut wird, kann auf der Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 103 durch die oben erwähnten Schritte bereitgestellt werden. Folglich ist es möglich, die Erzeugung von Unebenheiten auf der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts 108, der der Vorrichtungsisolation in einem später beschriebenen Vorrichtungsisolationsschritt unterzogen wird, zu unterdrücken.The flat second area 131 which is not roughened may be on the surface of the first semiconductor layer 103 provided by the above-mentioned steps. Consequently, it is possible to generate bumps on the side surface of the light-emitting portion 108 to be subjected to the device isolation in a later-described device isolation step.

Danach wird, wie in 7 gezeigt, der Vorrichtungsisolationsschritt zum Bilden eines Entfernungsbereichs 170, in dem ein Teil des lichtemittierenden Abschnitts 108 entfernt wird, und eines vom Entfernungsabschnitt 170 verschiedenen Nichtentfernungsabschnitts 180 durchgeführt (SP7 in 2).After that, as in 7 the device isolation step for forming a removal region is shown 170 in which a part of the light-emitting section 108 is removed, and one from the removal section 170 various non-removal section 180 performed (SP7 in 2 ).

Dieser Vorrichtungsisolationsschritt kann beispielsweise durch Bilden einer Struktur, auf der vorbestimmte Bereiche (ein zweiter, eine ohmsche Elektrode bildender Bereich 140 und ein Anrissbereich 141 in 6) auf der ersten Halbleiterschicht 103 mithilfe eines Fotolacks auf Basis eines Fotolithografieverfahrens geöffnet werden, und durch Durchführung von Ätzen unter Verwendung dieses Fotolacks als Ätzmaske durchgeführt werden.This device isolation step may be performed, for example, by forming a structure on which predetermined areas (a second area forming an ohmic electrode 140 and a tear area 141 in 6 ) on the first semiconductor layer 103 be opened by a photoresist based on a photolithography process, and performed by performing etching using this resist as an etching mask.

Das Ätzen ermöglicht die Bildung des Entfernungsabschnitts 170, in dem die zweite Halbleiterschicht 105 und die Pufferschicht 106 oder die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 und der vom Entfernungsabschnitt 170 verschiedene, nicht zu entfernende Abschnitt 180 auf Basis eines Nassätzverfahrens unter Verwendung eines Nassätzmittels freigesetzt werden, das eine Chlorwasserstoffsäure beinhaltet.The etching allows the formation of the removal section 170 in which the second semiconductor layer 105 and the buffer layer 106 or the window layer carrier substrate combination 107 and that of the distance section 170 different, not to be removed section 180 based on a wet etching process using a wet etchant containing a hydrochloric acid.

Zu diesem Zeitpunkt kann eine Al-freie Schicht (nicht gezeigt) im zweiten Bereich 131 verbleiben, der nicht im ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt aufgeraut wird und als Ätzmaske verwendet wird.At this time, an Al-free layer (not shown) may be in the second region 131 which is not roughened in the first surface roughening treatment step and used as an etching mask.

Die Al-freie Schicht kann eine oder mehrere Schichten aus GaAs, InGaP, InGaAs und Ge beinhalten. Da die Al-freie Schicht nicht mit dem Ätzmittel, das die Chlorwasserstoffsäure beinhaltet, geätzt wird, wird ein Aspekt gebildet, wobei ein Endteil der Al-freie Schicht als Ausgangspunkt verwendet wird, und eine klare Mesaform kann auf der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts 108 bereitgestellt werden, der der Vorrichtungsisolation unterzogen wird. Wenn jedoch die Al-freie Schicht verwendet wird, wird bevorzugt, nach dem Vorrichtungsisolationsschritt einen Schritt zum selektiven Entfernen der Al-freien Schicht unter Verwendung einer Flüssigkeit durchzuführen, die Wasserstoffperoxidwasser wie eine Schwefelsäure-Peroxid-Mischung beinhaltet.The Al-free layer may include one or more layers of GaAs, InGaP, InGaAs, and Ge. Since the Al-free layer is not etched with the etchant containing the hydrochloric acid, an aspect is formed wherein an end portion of the Al-free layer is used as a starting point, and a clear mesa shape can be formed on the side surface of the light-emitting portion 108 provided, which is subjected to the device isolation. However, when the Al-free layer is used, it is preferable to perform, after the device isolation step, a step of selectively removing the Al-free layer using a liquid containing hydrogen peroxide water such as a sulfuric acid-peroxide mixture.

Ferner kann der Vorrichtungsisolationsschritt abgesehen vom Nassätzverfahren auch durch ein Trockenätzverfahren auf Basis eines Verfahrens unter Verwendung eines Halogengases oder vorzugsweise eines Gases, das Chlorwasserstoff beinhaltet, durchgeführt werden.Further, apart from the wet etching method, the device isolation step may also be performed by a dry etching method based on a method using a halogen gas or, preferably, a gas including hydrogen chloride.

Wenn ein solches Verfahren angewandt wird, kann eine Form ohne Verengungen (Überätzen) auf der Seitenfläche des der Vorrichtungsisolation unterzogenen lichtemittierenden Abschnitts bereitgestellt werden.When such a procedure is applied, a mold can be used without constrictions (overetching) on the side surface of the device's insulation provided light-emitting section.

Danach wird, wie in 8 gezeigt, die zweite ohmsche Elektrode 122 auf dem Entfernungsabschnitt 170 auf der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 gebildet, wobei der lichtemittierende Abschnitt 108 entfernt wird (SP8 in 2).After that, as in 8th shown, the second ohmic electrode 122 on the distance section 170 on the window layer carrier substrate combination 107 formed, wherein the light emitting portion 108 is removed (SP8 in 2 ).

Nachfolgend werden, wie in 8 gezeigt, zumindest ein Teil einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 103 und ein Teil der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts 108 mit einer Isolatorbeschichtung 150 bedeckt (SP9 in 2).Below are, as in 8th shown at least a part of a surface of the first semiconductor layer 103 and a part of the side surface of the light-emitting portion 108 with an insulator coating 150 covered (SP9 in 2 ).

Als Isolatorbeschichtung 150 kann ein beliebiges Material verwendet werden, solange es ein Material ist, das transparent ist und Isolationseigenschaften aufweist. Als Isolatorbeschichtung 150 wird z. B. die Verwendung von SiO2 oder SiNx bevorzugt. Mit einem solchen Material ist es möglich, leicht eine Verarbeitung an offenen oberen Teilen der ersten ohmschen Elektrode 121 und der zweiten ohmschen Elektrode 122 durch das Fotolithografieverfahren und das eine Fluorwasserstoffsäure enthaltende Ätzmittel durchzuführen.As insulator coating 150 For example, any material may be used as long as it is a material that is transparent and has insulating properties. As insulator coating 150 is z. For example, the use of SiO 2 or SiN x is preferred. With such a material, it is possible to readily work on open upper parts of the first ohmic electrode 121 and the second ohmic electrode 122 by the photolithography method and the hydrofluoric acid-containing etchant.

Danach wird, wie in 1 gezeigt, ein zweiter Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt durchgeführt, um eine Oberfläche und eine Seitenfläche der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 aufzurauen (SP10 in 2).After that, as in 1 2, a second surface roughening treatment step is performed to form a surface and a side surface of the window layer-support substrate combination 107 roughen (SP10 in 2 ).

Vor Durchführen der zweiten Oberflächenaufrauungsbehandlung wird bevorzugt, zuerst einen lichtemittierenden Vorrichtungschip durch Markieren mit einer Anrisslinie entlang des Entfernungsabschnitts 170 und Bewirken eines Bruchs zu bilden, um die lichtemittierende Vorrichtung zu isolieren. Nach Bilden des lichtemittierenden Vorrichtungschips wird bevorzugt, den lichtemittierenden Vorrichtungschip auf ein Halteband zu transferieren, sodass die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 auf der Oberseite vorgesehen ist und danach die zweite Oberflächenaufrauungsbehandlung durchzuführen.Prior to performing the second surface-roughening treatment, it is preferable to first form a light-emitting device chip by marking with a scribe line along the removal section 170 and causing a break to isolate the light-emitting device. After forming the light-emitting device chip, it is preferable to transfer the light-emitting device chip to a tether so that the window-layer-support substrate combination 107 is provided on top and then perform the second surface roughening treatment.

Der zweite Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt kann unter Verwendung einer Lösung durchgeführt werden, die eine oder mehrere organische Säuren beinhaltet, einschließlich einer Zitronensäure, Malonsäure, Ameisensäure, Ethansäure und Weinsäure, und auch eine oder mehrere anorganische Säuren beinhaltet, einschließlich einer Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und Fluorwasserstoffsäure, und die Jod beinhaltet.The second surface roughening treatment step may be carried out using a solution including one or more organic acids including a citric acid, malonic acid, formic acid, ethanoic acid and tartaric acid, and also includes one or more inorganic acids including hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and Hydrofluoric acid, and the iodine includes.

Die erste Oberflächenaufrauungsflüssigkeit, die im ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt auf die erste Halbleiterschicht 103 angewandt wird, weist eine Flüssigkeitszusammensetzung auf, die von der einer zweiten Oberflächenaufrauungsflüssigkeit verschieden ist, die im zweiten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt auf die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 angewandt wird. Daher unterscheiden sich die Ätzmerkmale und deshalb sind die Form und Ra (Rauheit im arithmetischen Mittel) der aufgerauten Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 103 notwendigerweise von denen der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 verschieden.The first surface roughening liquid, in the first surface roughening treatment step, on the first semiconductor layer 103 is applied has a liquid composition different from that of a second surface roughening liquid which in the second surface roughening treatment step is applied to the window layer-supporting substrate combination 107 is applied. Therefore, the Ätzmerkmale differ and therefore the shape and R a (arithmetic mean roughness) of the roughened surface of the first semiconductor layer 103 necessarily of those of the window layer-carrier substrate combination 107 different.

Nach dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, da die Bereitstellung des zweiten Bereichs 131, der keiner Oberflächenaufrauung auf der Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 103 unterzogen wird, eine Unterdrückung des Auftretens von Überätzen im lichtemittierenden Abschnitt 108 im Vorrichtungsisolationsschritt ermöglicht wird, stimmt die Form der Seitenfläche der der Vorrichtungsisolation unterzogenen lichtemittierenden Vorrichtung 108 wesentlich mit der Form des zweiten Bereichs 131 überein. Da Rz der Seitenfläche des der Vorrichtungsisolation unterzogenen lichtemittierenden Abschnitts 108 auf weniger als 2 μm festgelegt werden kann, ist es deshalb möglich, das Auftreten einer Konzentration elektrischer Felder auf konvexen Teilen in der Form der Seitenfläche des der Vorrichtungsisolation unterzogenen lichtemittieren Abschnitts 108 zu unterbinden. Folglich ist es möglich, eine lichtemittierende Vorrichtung herzustellen, bei der der Emissionswirkungsgrad durch die Oberflächenaufrauung verbessert wird und die Erzeugung von Kriechverlust-Ausfällen und von ESD-Ausfällen, die von der unebenen Form der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts abhängen, ist unterbunden.According to the above-described method of manufacturing a light-emitting device of the present invention, since the provision of the second region 131 that does not undergo surface roughening on the surface of the first semiconductor layer 103 suppression of the occurrence of over-etching in the light-emitting section 108 in the device isolation step, the shape of the side surface of the device-isolated light-emitting device is correct 108 essential with the shape of the second area 131 match. Since R z is the side surface of the device-isolated light-emitting portion 108 is set to less than 2 μm, it is therefore possible to cause the occurrence of concentration of electric fields on convex portions in the shape of the side surface of the device-insulated light-emitting portion 108 to prevent. Consequently, it is possible to manufacture a light-emitting device in which the emission efficiency is improved by the surface roughening, and the generation of creep loss failures and ESD failures that depend on the uneven shape of the side surface of the light-emitting portion is inhibited.

BEISPIELEXAMPLE

Obwohl die vorliegende Erfindung nun nachstehend anhand von Beispielen und einem Vergleichsbeispiel spezifisch beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.Although the present invention will now be described specifically by way of examples and a comparative example, the present invention is not limited thereto.

(Beispiel 1)(Example 1)

0,5 μm einer GaAs-Pufferschicht vom n-Typ (nicht gezeigt) und 1 μm einer selektiven AlInP-Substratentfernungs-Ätzschicht vom n-Typ (nicht gezeigt) wurden auf einem GaAs-Substrat vom n-Typ 101 mit einer Dicke von 280 μm mit einer Kristallachse, die um 15° von einer [001]-Richtung zu einer [110]-Richtung geneigt ist, aufgewachsen, danach wurden 6,5 μm eines lichtemittierenden Abschnitts 108, der aus einer n-Typ-plattierten Schicht (einer ersten Halbleiterschicht 103), einer aktiven Schicht 104 und einer p-Typ-plattierten Schicht (einer zweiten Halbleiterschicht 105) besteht, die aus AlGaInP bestehen, durch das MOVPE-Verfahren gebildet, ferner wurden 0,3 μm einer Pufferschicht 106 aus InGaP vom p-Typ gebildet und 1 μm einer Schicht aus GaP vom p-Typ wurde als Teil einer GaP-Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 gebildet. Danach wurde das Produkt in einen HVPE-Ofen gegeben und 120 μm der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 aus GaP vom p-Typ wurde aufgewachsen, wodurch ein Epitaxialsubstrat 109 bereitgestellt wurde (siehe 3).0.5 μm of an n-type GaAs buffer layer (not shown) and 1 μm of an n-type selective AlInP substrate removal etching layer (not shown) were formed on an n-type GaAs substrate 101 grown with a thickness of 280 microns with a crystal axis inclined by 15 ° from a [001] direction to a [110] direction, then 6.5 μm of a light-emitting portion 108 made of an n-type plated layer (a first semiconductor layer 103 ), an active layer 104 and a p-type plated layer (a second semiconductor layer 105 ), which consist of AlGaInP, formed by the MOVPE method, further, 0.3 μm of a buffer layer 106 formed from p-type InGaP and 1 μm of a layer of p-type GaP was used as part of a GaP window-layer support substrate combination 107 educated. Thereafter, the product was placed in a HVPE oven and 120 μm of the window-layer carrier substrate combination 107 of p-type GaP was grown, whereby an epitaxial substrate 109 was provided (see 3 ).

Nachfolgend wurden das GaAs-Substrat 101, die GaAs-Pufferschicht und die selektive Ätzschicht zur n-Typ-AlInP-Substratentfernung entfernt, um ein lichtemittierendes Vorrichtungssubstrat 110 zu fertigen (siehe 4).The following was the GaAs substrate 101 , the GaAs buffer layer and the n-type AlInP substrate removal selective etching layer are removed to form a light-emitting device substrate 110 to manufacture (see 4 ).

Danach wurde eine erste ohmsche Elektrode 121 auf einer Oberfläche mit entferntem Substrat 120 der ersten Halbleiterschicht 103 im lichtemittierenden Vorrichtungssubstrat 110 gebildet (siehe 5) und eine Struktur, in der ein dritter Bereich 130 und ein zweiter Bereich 131 mit einem Fotolack bedeckt sind, wurde durch das Fotolithografieverfahren gebildet. Wie in 9 gezeigt, wurde der dritte Bereich 130 entlang einer ersten ohmschen Elektrode vorgesehen und der zweite Bereich 131 wurde entlang einer vorbestimmten Vorrichtungsisolationslinie 160 vorgesehen. Die Breite des dritten Bereichs 130 wurde auf 2 μm festgelegt, was das Vierfache der Ätztiefe ist. Ferner wurde die Breite des zweiten Bereichs 131 auf 6 μm festgelegt.Thereafter, a first ohmic electrode 121 on a surface with the substrate removed 120 the first semiconductor layer 103 in the light-emitting device substrate 110 formed (see 5 ) and a structure in which a third area 130 and a second area 131 covered with a photoresist was formed by the photolithography method. As in 9 shown was the third area 130 provided along a first ohmic electrode and the second region 131 was along a predetermined device isolation line 160 intended. The width of the third area 130 was set to 2 μm, which is four times the etch depth. Further, the width of the second area became 131 set to 6 μm.

Danach wurde der erste Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt an einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 103 durchgeführt (siehe 6). Als erste Oberflächenaufrauungsflüssigkeit wurde eine Flüssigkeitsmischung aus Ethansäure und Chlorwasserstoffsäure hergestellt und die Ätzung wurde bei normaler Temperatur eine Minute lang durchgeführt, wodurch die Oberflächenaufrauungsbehandlung realisiert wurde.Thereafter, the first surface roughening treatment step became on a surface of the first semiconductor layer 103 performed (see 6 ). As the first surface roughening liquid, a liquid mixture of ethanoic acid and hydrochloric acid was prepared, and the etching was carried out at normal temperature for one minute, whereby the surface-roughening treatment was realized.

Danach wurden die Bereiche mit Ausnahme des die zweite ohmsche Elektrode bildenden Bereichs 140 und eines Anrissbereichs 141 (siehe 6) durch das Fotolithografieverfahren mit einem Fotolack bedeckt, der Vorrichtungsisolationsschritt wurde durch das Nassätzverfahren mithilfe eines Nassätzmittels ausgeführt, das Chlorwasserstoffsäure beinhaltet, und der lichtemittierende Abschnitt 108 wurde entfernt, um einen Entfernungsabschnitt 170 zu bilden, wo die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination 107 und ein vom Entfernungsabschnitt 170 verschiedener, nicht zu entfernender Abschnitt 180 freigesetzt wurden (siehe 7).Thereafter, the areas except for the area forming the second ohmic electrode became 140 and a tear area 141 (please refer 6 ) was coated with a photoresist by the photolithography method, the device isolation step was carried out by the wet etching method using a wet etchant containing hydrochloric acid, and the light emitting portion 108 was removed to a distance section 170 to form where the window layer carrier substrate combination 107 and one from the removal section 170 different, non-removable section 180 were released (see 7 ).

Als Ergebnis der Durchführung der oben erwähnten Schritte betrug Rz einer Seitenfläche des der Vorrichtungsisolation unterzogenen lichtemittierenden Abschnitts ungefähr 0,5 μm, entsprechend der Fotoresist-Strukturgenauigkeit.As a result of performing the above-mentioned steps, R z of a side surface of the device-isolated light-emitting portion was about 0.5 μm, corresponding to the photoresist pattern accuracy.

Danach wurde eine zweite ohmsche Elektrode 122 im Entfernungsabschnitt 170 gebildet (siehe 8). Nachfolgend wurde eine Isolatorbeschichtung 150 aus SiO2 aufgetragen und die Oberfläche der ersten Halbleiterschicht 103 und die Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts 108 wurden mit der Isolatorbeschichtung 150 bedeckt. Ferner wurden durch das Fotolithografieverfahren und Ätzen mit Fluorwasserstoffsäure an Teilen der ersten ohmschen Elektrode 121 und der zweiten ohmschen Elektrode 122 öffnende Teile in der Isolatorbeschichtung 150 gebildet.Thereafter, a second ohmic electrode 122 in the distance section 170 formed (see 8th ). The following was an insulator coating 150 of SiO 2 and the surface of the first semiconductor layer 103 and the side surface of the light-emitting portion 108 were with the insulator coating 150 covered. Further, by the photolithography method and etching with hydrofluoric acid on parts of the first ohmic electrode 121 and the second ohmic electrode 122 opening parts in the insulator coating 150 educated.

Danach wurde eine Markierung mit einer Anrisslinie entlang des freigesetzten Entfernungsabschnitts 170 durchgeführt, eine Risslinie wurde entlang der Anrisslinie erweitert und danach ein Brechvorgang zur Vorrichtungsisolation durchgeführt, wodurch ein lichtemittierender Vorrichtungschip gebildet wurde.Thereafter, a mark with a tear line along the released distance section 170 was performed, a tear line was widened along the scribe line, and then a break-up operation for device isolation was performed, thereby forming a light-emitting device chip.

Nach Bilden des lichtemittierenden Vorrichtungschips wurde der lichtemittierende Vorrichtungschip so auf ein Halteband transferiert, dass die Oberfläche, auf der die erste ohmsche Elektrode bereitgestellt wird, auf die Oberflächenseite des Bands platziert wurde, und danach wurde ein zweiter Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt durchgeführt. Als Oberlfächenaufrauungsflüssigkeit, die im zweiten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt zum Aufrauen der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination verwendet wurde, wurde eine Flüssigkeitsmischung aus Ethansäure, Fluorwasserstoffsäure und Jod hergestellt. Darüber hinaus wurde das Ätzen bei Normaltemperatur eine Minute lang durchgeführt, um die zweite Oberflächenaufrauungsbehandlung durchzuführen.After forming the light emitting device chip, the light emitting device chip was transferred to a tether so that the surface on which the first ohmic electrode is provided was placed on the surface side of the tape, and then a second surface roughening treatment step was performed. As the surface roughening liquid used in the second surface roughening treatment step for roughening the window layer-carrier substrate combination, a liquid mixture of ethanoic acid, hydrofluoric acid and iodine was prepared. Moreover, the etching was carried out at normal temperature for one minute to perform the second surface-roughening treatment.

Wie oben beschrieben wurde eine lichtemittierende Vorrichtung wie in 9 gezeigt hergestellt.As described above, a light emitting device as in 9 shown produced.

11 zeigt eine Fotografie eines Endteils eines Vorrichtungsisolationsabschnitts in Beispiel 1. In 11 wird klar, dass der Endteil des zweiten Bereichs 131 mit geraden Linien gebildet wurde. 11 FIG. 16 shows a photograph of an end portion of a device isolation section in Example 1. In FIG 11 it becomes clear that the end part of the second area 131 was formed with straight lines.

Lampen wurden unter Verwendung der lichtemittierenden Vorrichtung gefertigt, die wie oben beschrieben hergestellt wurde, und eine Messung und eine Auswertung wurden durchgeführt.Lamps were fabricated using the light-emitting device manufactured as described above, and measurement and evaluation were performed.

13 zeigt die Ergebnisse einer Sperrspannung (VR), wenn ein Wert des in Sperrrichtung angewandten Stroms der Lampen, die unter Verwendung der in Beispiel 1 hergestellten lichtemittierenden Vorrichtung gefertigt wurden, 10 μA betrug. 13 Fig. 14 shows the results of a reverse voltage (VR) when a value of the reverse-biased current of the lamps fabricated using the light-emitting device manufactured in Example 1 was 10 μA.

Es muss angemerkt werden, dass 13 auch die Ergebnisse von Beispiel 2 und eines Vergleichsbeispiels zeigt, die später beschrieben werden. It must be noted that 13 also shows the results of Example 2 and a comparative example which will be described later.

Infolgedessen erforderten die Lampen, die in Beispiel 1 und im später beschriebenen Beispiel 2 gefertigten Lampen, wie in 13 gezeigt, eine VR von 30 V oder darüber, wenn der in Sperrrichtung angewandte Stromwert 10 μA betrug und es wurde keine Lampe bereitgestellt, die einen VR-Wert unter 30 V zeigte. Andererseits waren die VR-Werte von ungefähr der Hälfte der im unten beschriebenen Vergleichsbeispiel gefertigten Lampen kleiner als 30 V. Aus Obigem ergibt sich, dass die lichtemittierende Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung aufgrund des Vorhandenseins des zweiten Bereichs ausgezeichnete Sperrspannungseigenschaften aufweist.As a result, the lamps, lamps made in Example 1 and Example 2 described later required, as in FIG 13 shown a VR of 30V or above when the reverse current applied value was 10μA and no lamp was provided which showed a VR value below 30V. On the other hand, the VR values of about half of the lamps manufactured in the comparative example described below were less than 30 V. From the above, the light emitting device of the present invention has excellent reverse voltage characteristics due to the presence of the second region.

Als Nächstes zeigt 14 Ergebnisse der Durchführung eines ESD-Tests unter Verwendung der Lampen, die unter Verwendung der in Beispiel 1 hergestellten lichtemittierenden Vorrichtung gefertigt wurden. Der Test wurde in einem HBM (Human Body Model) als ESD-Prüfbedingungen durchgeführt. Es muss angemerkt werden, dass 14 auch die Ergebnisse des später beschriebenen Beispiels 2 und des Vergleichsbeispiels zeigt.Next shows 14 Results of conducting an ESD test using the lamps fabricated using the light-emitting device manufactured in Example 1. The test was performed in an HBM (Human Body Model) as ESD test conditions. It must be noted that 14 Also, the results of Example 2 and Comparative Example described later are shown.

Infolgedessen, wie in 14 gezeigt, trat in den im Beispiel 1 und im später beschriebenen Beispiel 2 gefertigten Lampen kein ESD-Durchbruch im ESD-Test auf, der bis zu 2000 V durchgeführt wurde. Andererseits trat im Vergleichsbeispiel, das später beschrieben wird, ein ESD-Durchbruch mit einer ESD-Spannung von ungefähr 100 V auf und der ESD-Durchbruch trat in allen Vorrichtungen auf, die im Test bis zu 600 V verwendet wurden.As a result, as in 14 showed no ESD breakthrough in the ESD test performed in Example 1 and Example 2 described later, which was performed up to 2000V. On the other hand, in the comparative example to be described later, ESD breakdown occurred at an ESD voltage of about 100 V, and the ESD breakdown occurred in all the devices used in the test up to 600V.

(Beispiel 2)(Example 2)

Zuerst wurden die Schritte bis zum ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt.First, the steps to the first surface roughening treatment step were carried out in the same manner as in Example 1.

Danach wurde eine Beschichtung mit einem SiO2-Belag von 300 nm durchgeführt, um das Trockenätzverfahren durchzuführen, um eine erste Halbleiterschicht und eine erste ohmsche Elektrode abzudecken und eine Fotolackstruktur mit einer vorbestimmten Vorrichtungsisolationsform wurde durch das Fotolithografieverfahren gebildet. Danach wurden unter Verwendung der Fluorwasserstoffsäure strukturöffnende Teile geätzt.Thereafter, a coating having an SiO 2 film of 300 nm was performed to perform the dry etching process to cover a first semiconductor layer and a first ohmic electrode, and a photoresist pattern having a predetermined device isolation shape was formed by the photolithography process. Thereafter, structure-opening portions were etched using the hydrofluoric acid.

Darüber hinaus wurde das Trockenätzverfahren unter Verwendung des SiO2-Belags mit der Öffnungsstruktur als Ätzmaske durchgeführt. Beim Trockenätzen wurde die Vorrichtungsisolation durch ein RIE-Verfahren oder ein ICP-Verfahren durchgeführt, wobei ein chlorhaltiges Gas eingeführt wurde, ein lichtemittierender Abschnitt entfernt wurde und ein Entfernungsabschnitt mit einer freigesetzten Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination gebildet wurde.In addition, the dry etching process was performed using the SiO 2 film having the opening structure as an etching mask. In the dry etching, the device isolation was performed by an RIE method or an ICP method in which a chlorine-containing gas was introduced, a light-emitting portion was removed, and a removal portion having a liberated window layer-carrier substrate combination was formed.

Als Ergebnis der Durchführung der oben erwähnten Schritte betrug Rz einer Seitenfläche des der Vorrichtungsisolation unterzogenen lichtemittierenden Abschnitts ungefähr 0,5 μm, entsprechend der Strukturgenauigkeit der SiO2-Maske.As a result of performing the above-mentioned steps, R z of a side surface of the device-isolated light-emitting portion was about 0.5 μm, corresponding to the pattern accuracy of the SiO 2 mask.

Danach wurden wie in Beispiel 1 die Schritte zur Bildung einer zweiten ohmschen Elektrode bis zum zweiten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt ausgeführt, um eine lichtemittierende Vorrichtung wie in 10 herzustellen.Thereafter, as in Example 1, the steps of forming a second ohmic electrode until the second surface-roughening treatment step were carried out to form a light-emitting device as shown in FIG 10 manufacture.

Lampen wurden unter Verwendung der lichtemittierenden Vorrichtung gefertigt, die wie oben beschrieben hergestellt wurde, und eine Messung und eine Auswertung wurden durchgeführt.Lamps were fabricated using the light-emitting device manufactured as described above, and measurement and evaluation were performed.

13 zeigt die Ergebnisse einer Sperrspannung (VR), wenn ein Wert des in Sperrrichtung angelegten Stroms der Lampen, die unter Verwendung der in Beispiel 2 hergestellten lichtemittierenden Vorrichtung gefertigt wurden, 10 μA betrug. 13 Fig. 14 shows the results of a reverse voltage (VR) when a value of the reverse-applied current of the lamps fabricated using the light-emitting device manufactured in Example 2 was 10 μA.

Infolgedessen war in den in Beispiel 2 gefertigten Lampen, wie in 13 gezeigt, wenn der Wert des in Sperrrichtung angelegten Stroms 10 μA betrug, eine VR von 30 V oder mehr erforderlich und es wurde keine Lampe mit einem VR-Wert unter 30 V bereitgestellt. Es ergibt sich, dass die lichtemittierende Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung aufgrund des Vorhandenseins des zweiten Bereichs ausgezeichnete Sperrspannungseigenschaften aufweist.As a result, in the lamps manufactured in Example 2, as in 13 when the value of the reverse-biased current was 10 μA, a VR of 30 V or more was required, and no lamp having a VR value less than 30V was provided. As a result, the light emitting device of the present invention has excellent reverse voltage characteristics due to the presence of the second region.

Dann zeigt 14 Ergebnisse der Durchführung des ESD-Tests unter Verwendung der Lampen, die unter Verwendung der in Beispiel 2 hergestellten lichtemittierenden Vorrichtung gefertigt wurden. Der Test wurde in einem HBM (Human Body Model) als ESD-Prüfbedingungen durchgeführt.Then shows 14 Results of performing the ESD test using the lamps fabricated using the light-emitting device prepared in Example 2. The test was performed in an HBM (Human Body Model) as ESD test conditions.

Infolgedessen, wie in 14 gezeigt, trat in den im Beispiel 2 gefertigten Lampen kein ESD-Durchbruch im ESD-Test auf, der bis zu 2000 V durchgeführt wurde.As a result, as in 14 In the lamps produced in Example 2, no ESD breakthrough occurred in the ESD test, which was carried out up to 2000 V.

(Vergleichsbeispiel)(Comparative Example)

Eine lichtemittierende Vorrichtung wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass im ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt kein zweiter Bereich vorgesehen war.A light emitting device was prepared as in Example 1, except that no second region was provided in the first surface roughening treatment step.

Infolgedessen werden Unebenheiten (Rz einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht = ungefähr 0,6 μm), die durch die erste Oberflächenaufrauungsbehandlung erzeugt werden, in einem Vorrichtungsisolationsschritt erhöht und Rz einer Seitenfläche eines der Vorrichtungsisolation unterzogenen lichtemittierenden Abschnitts erreichte 3 bis 4 μm. As a result, unevenness (R z of a surface of the first semiconductor layer = about 0.6 μm) generated by the first surface roughening treatment is increased in a device isolation step, and R z of a side surface of a device-insulated light emitting section reaches 3 to 4 μm.

12 zeigt eine Fotografie eines Endteils eines Vorrichtungsisolationsabschnitts im Vergleichsbeispiel. 12 Fig. 10 is a photograph of an end portion of a device isolation section in the comparative example.

Lampen wurden unter Verwendung der lichtemittierenden Vorrichtungen gefertigt, die wie oben beschrieben hergestellt wurden, und eine Messung und Auswertung wurden durchgeführt.Lamps were fabricated using the light-emitting devices prepared as described above, and measurement and evaluation were performed.

13 zeigt die Ergebnisse einer Sperrspannung (VR), wenn ein Wert des in Sperrrichtung angelegten Stroms der Lampen, die unter Verwendung der im Vergleichsbeispiel hergestellten lichtemittierenden Vorrichtung gefertigt wurden, 10 μA betrug. 13 Fig. 14 shows the results of a reverse voltage (VR) when a value of the reverse-applied current of the lamps fabricated using the light-emitting device manufactured in the comparative example was 10 μA.

Infolgedessen waren, wie in 13 gezeigt, die VR-Werte von ca. der Hälfte der in den Vergleichsbeispielen gefertigten Lampen kleiner als 30 V.As a result, as in 13 shown, the VR values of about half of the lamps manufactured in the comparative examples less than 30 V.

Als Nächstes zeigt 14 Ergebnisse der Durchführung eines ESD-Tests unter Verwendung der Lampen, die unter Verwendung der im Vergleichsbeispiel hergestellten lichtemittierenden Vorrichtung gefertigt wurden. Der Test wurde in einem HBM (Human Body Model) als ESD-Prüfbedingungen durchgeführt.Next shows 14 Results of conducting an ESD test using the lamps fabricated using the light-emitting device manufactured in Comparative Example. The test was performed in an HBM (Human Body Model) as ESD test conditions.

Folglich, wie in 14 gezeigt, trat in den im Vergleichsbeispiel gefertigten Lampen ein ESD-Durchbruch mit einer ESD-Spannung von ungefähr 100 V auf und der ESD-Durchbruch trat in allen Vorrichtungen auf, die im Test bis zu 600 V verwendet wurden.Consequently, as in 14 In the lamps manufactured in the Comparative Example, ESD breakdown occurred with an ESD voltage of approximately 100V and ESD breakdown occurred in all devices used in the test up to 600V.

(Versuche)(Tries)

Eine Vielzahl von Lampen wurden mit den durch das Verfahren von Beispiel 1 hergestellten lichtemittierenden Vorrichtungen gefertigt, mit der Ausnahme, dass die im Vorrichtungsisolationsschritt gebildete Maskenstruktur geändert wurde und Rz der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts geändert wurde (Versuch 1).A plurality of lamps were fabricated with the light emitting devices fabricated by the method of Example 1, except that the mask pattern formed in the device isolation step was changed and R z of the side surface of the light emitting section was changed (Experiment 1).

Eine Vielzahl von Lampen wurden mit den durch das Verfahren von Beispiel 2 hergestellten lichtemittierenden Vorrichtungen gefertigt, mit der Ausnahme, dass die im Vorrichtungsisolationsschritt gebildete Maskenstruktur geändert wurde und Rz der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts geändert wurde (Versuch 2).A plurality of lamps were fabricated with the light emitting devices fabricated by the method of Example 2, except that the mask pattern formed in the device isolation step was changed and R z of the side surface of the light emitting section was changed (Experiment 2).

15 zeigt die Ergebnisse einer Messung der VR-Ausfallraten, wenn die Werte des in Sperrrichtung angelegten Stroms der Lampen in den Versuchen 1 und 2 10 μA betrugen. Es ist anzumerken, dass VR-Werte unter 30 V, die erhalten wurden, wenn der Wert des in Sperrrichtung angelegten Stroms 10 μA betrug, als VR-Ausfälle ermittelt wurden und die Messung durchgeführt wurde. 15 Figure 4 shows the results of a measurement of VR failure rates when the values of the reverse current applied to the lamps in Runs 1 and 2 were 10 μA. It should be noted that VR values below 30 V obtained when the value of the reverse current was 10 μA were found to be VR failures and the measurement was made.

Infolgedessen, wie in 15 gezeigt, wird klar, dass kaum VR-Ausfälle auftreten, wenn sowohl im Versuch 1 als auch im Versuch 2 Rz kleiner als 2 μm ist, aber dass sich VR-Ausfälle sowohl im Versuch 1 als auch im Versuch 2 zu häufen beginnen, wenn Rz 2 μm oder größer ist.As a result, as in 15 It can be seen that hardly any VR failures occur when both in Run 1 and Run 2 R z is less than 2 μm, but VR failures start to increase in both Run 1 and Run 2, when R z is 2 μm or larger.

15 zeigt, da die Form der Seitenfläche des der Vorrichtungsisolation unterzogenen lichtemittierenden Abschnitts der Form des äußeren peripheren Teils der ersten Halbleiterschicht im Vorrichtungsisolationsschritt folgt, VR-Ausfälle dazu neigen, aufzutreten, da die Unebenheit des äußeren peripheren Teils der ersten Halbleiterschicht im Vorrichtungsisolationsschritt groß ist. 15 As the shape of the side surface of the device-isolated light-emitting portion follows the shape of the outer peripheral portion of the first semiconductor layer in the device isolation step, VR failures tend to occur because the unevenness of the outer peripheral portion of the first semiconductor layer in the device isolation step is large.

Deshalb muss Rz der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts kleiner als 2 μm sein. Obwohl 15 nur die VR-Ausfälle zeigt, weisen die IR-Merkmale, die auf Kriechstromwerte hinweisen, wenn eine Sperrvorspannung angelegt wird, eine ähnliche Tendenz auf.Therefore, R z of the side surface of the light-emitting portion must be less than 2 μm. Even though 15 Only the VR failures indicate that the IR features indicative of leakage current values when reverse bias is applied have a similar tendency.

Obwohl eine Struktur, bei der die Unebenheit auf der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts nicht einheitlich auf der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts ist und das Ausmaß der Unebenheit in einem Teil der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts um die Hälfte reduziert ist, vorbereitet wurde und eine Messung durchgeführt wurde, war die Tendenz des Auftretens der VR-Ausfälle die gleiche wie die einer Struktur mit einem unveränderten Ausmaß an Unebenheit. Deshalb wird klar, dass eine Beziehung zwischen der Unebenheit der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts und des Auftretens der VR-Ausfallraten darauf hinweist, dass sich die VR-Ausfallrate erhöht, wenn Rz der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts 2 μm oder größer ist. Um deshalb Kriechverlustausfälle oder ESD-Ausfälle zu verhindern, muss Rz der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts kleiner als 2 μm sein.Although a structure in which the unevenness on the side surface of the light-emitting portion is not uniform on the side surface of the light-emitting portion and the amount of unevenness in a part of the side surface of the light-emitting portion is reduced by half was prepared and a measurement was performed, For example, the trend of occurrence of VR failures was the same as that of a structure with an unchanged degree of unevenness. Therefore, it becomes clear that a relationship between the unevenness of the side surface of the light-emitting portion and the occurrence of the VR failure rates indicates that the VR failure rate increases when R z of the side surface of the light-emitting portion is 2 μm or larger. Therefore, to prevent creep loss failures or ESD failures, R z of the side surface of the light-emitting portion must be less than 2 μm.

Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt ist. Die Ausführungsform ist nur eine Veranschaulichung, und alle Beispiele, die im Wesentlichen das gleiche Merkmal aufweisen und dieselben Funktionen und Wirkungen zeigen, wie jene in dem technischen Konzept, das in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, sind im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment. The embodiment is only an illustration, and all examples having substantially the same feature and showing the same functions and effects as those in the technical concept described in the claims of the present invention are included in the technical scope of the present invention ,

Claims (8)

Lichtemittierende Vorrichtung, umfassend: eine Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination; und einen lichtemittierenden Abschnitt, der auf der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination vorgesehen ist und eine zweite Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps, eine aktive Schicht und eine erste Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps in der erwähnten Reihenfolge umfasst, wobei die lichtemittierende Vorrichtung umfasst: einen Entfernungsabschnitt, in dem der lichtemittierende Abschnitt entfernt wird; einen vom Entfernungsabschnitt verschiedenen Nichtentfernungsabschnitt; eine erste ohmsche Elektrode, die auf der ersten Halbleiterschicht im Nichtentfernungsabschnitt vorgesehen ist; und eine zweite ohmsche Elektrode, die auf der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination im Entfernungsabschnitt vorgesehen ist, und zumindest ein Teil einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht und ein Teil einer Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts mit einer Isolatordeckbeschichtung bedeckt sind, eine Oberfläche der ersten Halbleiterschicht mit Ausnahme eines äußeren peripheren Teils und eine Oberfläche der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination aufgeraut werden und Rz der Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts kleiner als 2 μm ist.A light-emitting device comprising: a window layer-support substrate combination; and a light emitting section provided on the window layer-supporting substrate combination and comprising a second semiconductor layer of a second conductivity type, an active layer and a first semiconductor layer of a first conductivity type in the order mentioned, the light emitting device comprising: a removal section in which the light-emitting portion is removed; a non-removal section other than the removal section; a first ohmic electrode provided on the first semiconductor layer in the non-removal portion; and a second ohmic electrode provided on the window layer-support substrate combination in the removal section and at least a part of a surface of the first semiconductor layer and a part of a side surface of the light emitting section are covered with an insulator cover coating, a surface of the first semiconductor layer except one outer peripheral portion and a surface of the window layer-carrier substrate combination are roughened and R z of the side surface of the light-emitting portion is smaller than 2 μm. Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination aus einem von GaP, GaAsP, AlGaAs, Saphir (Al2O3), Quarz (SiO2) und SiC besteht; und die erste Halbleiterschicht, die aktive Schicht und die zweite Halbleiterschicht aus AlGaInP oder AlGaAs bestehen.The light-emitting device of claim 1, wherein the window layer-carrier substrate combination is one of GaP, GaAsP, AlGaAs, sapphire (Al 2 O 3 ), quartz (SiO 2 ), and SiC; and the first semiconductor layer, the active layer and the second semiconductor layer are made of AlGaInP or AlGaAs. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung, bestehend aus: einem Schritt zum sequenziellen Aufwachsen einer ersten Halbleiterschicht, einer aktiven Schicht und einer zweiten Halbleiterschicht auf einem Substrat durch Epitaxialwachstum unter Verwendung eines Materials, das im Gitter mit dem Substrat übereinstimmt, um einen lichtemittierenden Abschnitt zu bilden; einen Schritt zum Bilden einer Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination auf dem lichtemittierenden Abschnitt durch das Epitaxialwachstum unter Verwendung eines Materials, das im Gitter mit dem Substrat nicht übereinstimmt; einen Schritt zum Entfernen des Substrats; einen Schritt zum Bilden einer ersten ohmschen Elektrode auf einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht; einen ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt zum Durchführen einer Oberflächenaufrauungsbehandlung an der Oberfläche der ersten Halbleiterschicht; ein Vorrichtungsisolationsschritt zum Bilden eines Entfernungsabschnitts, in dem ein Teil des lichtemittierenden Abschnitts entfernt wird, und eines vom Entfernungsabschnitt verschiedenen Nichtentfernungsabschnitt; einen Schritt zum Bilden einer zweiten ohmschen Elektrode auf der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination, wobei der lichtemittierende Abschnitt von dieser entfernt wird; einen Schritt zum Bedecken zumindest eines Teils der Oberfläche der ersten Halbleiteroberfläche und eines Teils einer Seitenfläche des lichtemittierenden Abschnitts mit einer Isolatordeckbeschichtung; und einem zweiten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt zum Aufrauen einer Oberfläche und einer Seitenfläche der Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination, wobei im ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt keine Oberflächenaufrauung an einer Peripherie der ersten ohmschen Elektrode und an einem Bereich durchgeführt wird, der im nachfolgenden Vorrichtungsisolationsschritt zu einem äußeren peripheren Teil der Oberfläche der ersten Halbleiterschicht im Nichtentfernungsabschnitt wird.A method of manufacturing a light-emitting device, comprising: a step of sequentially growing a first semiconductor layer, an active layer, and a second semiconductor layer on a substrate by epitaxial growth using a material that is in mesh with the substrate to form a light emitting portion; a step of forming a window layer-support substrate combination on the light-emitting portion by the epitaxial growth using a material which does not coincide with the substrate in the lattice; a step of removing the substrate; a step of forming a first ohmic electrode on a surface of the first semiconductor layer; a first surface roughening treatment step for performing a surface roughening treatment on the surface of the first semiconductor layer; a device isolation step of forming a removal section in which a part of the light emitting section is removed and a non-removal section other than the removal section; a step of forming a second ohmic electrode on the window layer-supporting substrate combination with the light emitting portion removed therefrom; a step of covering at least a part of the surface of the first semiconductor surface and a part of a side surface of the light emitting portion with an insulator cover coating; and a second surface roughening treatment step of roughening a surface and a side surface of the window layer-supporting substrate combination, wherein, in the first surface-roughening treatment step, no surface roughening is performed on a periphery of the first ohmic electrode and on a region that becomes an outer peripheral part of the surface of the first semiconductor layer in the non-removal portion in the subsequent device isolation step. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Substrat aus GaAs oder Ge besteht; die Fensterschicht-Trägersubstrat-Kombination aus einem von GaP, GaAsP, AlGaAs, Saphir (Al2O3), Quarz (SiO2) und SiC besteht; und die erste Halbleiterschicht, die aktive Schicht und die zweite Halbleiterschicht aus AlGaInP oder AlGaAs bestehen.A method of manufacturing a light-emitting device according to claim 3, wherein said substrate is made of GaAs or Ge; the window layer-carrier substrate combination is one of GaP, GaAsP, AlGaAs, sapphire (Al 2 O 3 ), quartz (SiO 2 ), and SiC; and the first semiconductor layer, the active layer and the second semiconductor layer are made of AlGaInP or AlGaAs. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der erste Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt unter Verwendung einer Flüssigkeitsmischung aus einer organischen Säure und einer anorganischen Säure durchgeführt wird und die Flüssigkeitsmischung eine Lösung ist, die eine oder mehrere der folgenden Säuren als organische Säure beinhaltet: Zitronensäure, Malonsäure, Ameisensäure, Ethansäure und Weinsäure, und eine oder mehrere der folgenden Säuren als anorganische Säure beinhaltet: Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und Fluorwasserstoffsäure; und der zweite Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt unter Verwendung einer Lösung durchgeführt wird, die eine oder mehrere organische Säuren beinhaltet, einschließlich einer Zitronensäure, einer Malonsäure, einer Ameisensäure, einer Ethansäure und einer Weinsäure, und eine oder mehrere anorganische Säuren beinhaltet, einschließlich einer Chlorwasserstoffsäure, einer Schwefelsäure, einer Salpetersäure und einer Fluorwasserstoffsäure, und die Jod beinhaltet.A method of manufacturing a light-emitting device according to claim 4, wherein the first surface-roughening treatment step is carried out using a liquid mixture of an organic acid and an inorganic acid, and the liquid mixture is a solution containing one or more of the following acids as organic acid: citric acid, malonic acid, formic acid, ethanoic acid and tartaric acid, and one or more of the following acids as the inorganic acid include: hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and hydrofluoric acid; and the second surface-roughening treatment step is carried out using a solution containing one or more organic acids including a citric acid, a malonic acid, a formic acid, a ethanoic acid and a tartaric acid, and one or more inorganic acids including a hydrochloric acid, a sulfuric acid , a nitric acid and a hydrofluoric acid, and the iodine includes. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Vorrichtungsisolationsschritt durch ein Nassätzverfahren unter Verwendung eines Nassätzmittels, das Chlorwasserstoffsäure beinhaltet, durchgeführt wird, und indem eine Schicht, die kein Al beinhaltet, die in dem Bereich verbleibt, in dem im ersten Oberflächenaufrauungs-Behandlungsschritt keine Oberflächenaufrauung durchgeführt wurde, als Ätzmaske verwendet wird.A method of manufacturing a light-emitting device according to any one of claims 3 to 5, wherein the device isolation step is performed by a wet etching method using a wet etchant containing hydrochloric acid. and that a layer containing no Al remaining in the area where no surface roughening was performed in the first surface-roughening treatment step is used as the etching mask. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Schicht, die kein Al beinhaltet, eine oder mehrere Schichten aus GaAs, InGaP, InGaAs und Ge umfasst; und der Schritt des Entfernens der Schicht, die kein Al beinhaltet, nach dem Nassätzen durchgeführt wird.The method of manufacturing a light-emitting device according to claim 6, wherein the layer containing no Al comprises one or more layers of GaAs, InGaP, InGaAs, and Ge; and the step of removing the layer containing no Al is performed after the wet etching. Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Vorrichtungsisolationsschritt durch ein Trockenätzverfahren unter Verwendung eines Gases durchgeführt wird, das Chlorwasserstoff beinhaltet.A method of manufacturing a light-emitting device according to any one of claims 3 to 5, wherein the device isolation step is performed by a dry etching method using a gas including hydrogen chloride.
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