DE19905526C2

DE19905526C2 - LED-Herstellverfahren

Info

Publication number: DE19905526C2
Application number: DE19905526A
Authority: DE
Inventors: Takahisa Kurahasi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Xiamen Sanan Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1999-02-10
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2019-02-11
Also published as: JPH11233820A; US6165809A; TW456056B; CN1231519A; KR100315140B1; DE19905526A1; JP3653384B2; CN1126182C; KR19990072502A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von LEDs (Leucht- bzw. Lichtemissionsdioden), die zur Anzeige, Beleuchtung oder dergleichen verwendet werden.

Derzeit werden LEDs in weitem Umfang für optische Kommuni kation, Informationsanzeigetafeln usw. verwendet. Es ist wichtig, dass für diese Zwecke angewandte LEDs hohe Leucht stärke aufweisen. Die Leuchtstärke oder der Wirkungsgrad einer LED hängt vom internen Quantenwirkungsgrad und vom Abstrahlungswirkungsgrad ab. Von diesen Größen ist der Ab strahlungswirkungsgrad stark durch die Elementkonstruktion beeinflusst. Um den Abstrahlungswirkungsgrad zu verbessern, wird unmittelbar unter einem Bondfleck im Hinblick auf ein Unterdrücken nicht wirksamen Emissionslichts, das wegen Ausblendung durch den Bondfleck nicht nach außen dringen kann, oder im Hinblick auf eine Verringerung von Emissions licht, das an der Oberfläche der LED totalreflektiert wird, eine Stromsperrschicht hergestellt.

Eine bekannte LED, die so konzipiert ist, dass sie das oben genannte unwirksame Emissionslicht unterdrückt, hat den in Fig. 11 dargestellten Aufbau. Diese LED wird dadurch hergestellt, dass eine n-Schicht 62, eine Lichtemissions schicht 63, eine p-Schicht 64, p-Stromverteilungsschichten 65 und 66 sowie eine Elektrode 68 auf eine Vorderseite eines n-GaAs-Halbleitersubstrats 61 aufgebracht werden, wäh rend eine andere Elektrode 67 auf der Rückseite des Sub strats 61 angebracht wird. Ferner wird eine n-Strom sperrschicht 69 in der p-Stromverteilungsschicht 66 unmit telbar unter der Frontelektrode 68 hergestellt. Diese n- Stromsperrschicht 69 erschwert es, dass ein Strom unmittel bar unter die Frontelektrode 68 fließt, um dadurch die Er zeugung unwirksamen Emissionslichts zu unterdrücken, das durch die Frontelektrode 68 am Austreten gehindert ist.

Bei der LED von Fig. 11 besteht das Problem, dass dann, wenn ein Substrat mit schräger Oberfläche als Halbleiter substrat 61 verwendet wird, wobei angenommen ist, dass die Stromverteilungsschicht 66 aus einem Al_xGa_yIn_1-x-yP (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1)-Film besteht, eine die Stromsperrschicht 69 widerspiegelnde Form aufgrund der langsamen Wachstumsrate auf einer (100)-Ebene des Kristalls an einer versetzten Po sition auf einer Fläche des Films auftritt. Wenn nun angenommen wird, dass der Neigungswinkel des Halbleitersubstrats 61 den Wert Θ hat und dass die Dicke der Stromverteilungs schicht 66 den Wert d hat, wird der Wert der Verschiebung d/tanΘ. Daher kann, wenn die Stromverteilungsschicht 6 dick ausgebildet ist, die Verschiebung der oberen Elektrode 68 gegenüber der Stromsperrschicht 69 nicht vernachlässigt werden, und es ergibt sich ein verringerter Abstrahlungswir kungsgrad. Wenn z. B. die Oberfläche des Halbleitersub strats 61 unter einem Winkel von 15° in der [011]-Richtung in Bezug auf die (100)-Ebene geneigt ist und die Dicke der Stromverteilungsschicht 66 7 µm beträgt, hat die Positions differenz zwischen der Stromsperrschicht 69 und der Elek trode 68 den Wert von 26 µm. Daher entspricht, wenn die Tat sache berücksichtigt wird, dass die Größe der Elektrode 68 normalerweise 100 µm ∅ bis 120 µm ∅ beträgt, die Posi tionsdifferenz zwischen der Stromsperrschicht 69 und der Elektrode 68 ungefähr einem Viertel der Größe der Elektrode 68.

Aus der US 5,506,423 A ist eine LED bekannt, bei der eine Lichtemissionsschicht auf einer Oberfläche eines Halblei tersubstrats vom ersten Leitungstyp hergestellt ist, wobei diese Oberfläche unter einem spezifischen Winkel von 15° ge genüber der (100)-Ebene geneigt ist. Darauf ist eine Strom sperrschicht vom ersten Leitungstyp hergestellt. Diese Stromsperrschicht ist teilweise entfernt und weist einen Stromsperrbereich auf. Über dieser Struktur befindet sich eine Stromverteilungsschicht aus ZnTe. Auf der Oberseite ist ein Kontakt genau über der Stromsperrschicht ange bracht.

Eine ähnliche Lehre ist auch in der DE 44 33 867 A1 be schrieben.

Schließlich ist es aus der US 5,565,694 A bekannt, bei LEDs bzw. deren Herstellung für die Bildung von Fenstern in spe ziellen Schichten GaP zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zum Herstellen einer LED zu schaffen, durch das sichergestellt wird, dass die nicht wirksame Emission unter der Frontelektrode unterdrückt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. 2 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit dem erfindungsgemäßen LED-Herstellverfahren kann eine Elektrode, nämlich die Frontelektrode, an einer geeigneten Position unmittelbar über der Stromsperrschicht selbst dann hergestellt werden, wenn die Oberfläche des Halbleiter substrats gegenüber der (100)-Ebene geneigt ist, so dass die Funktion der Stromsperrschicht, nicht wirksames Emissionslicht unmittelbar zu unterdrücken, stabil erhalten werden kann.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 1 sorgt das zweite Ausrichtungsmuster mit dem geformten Teil der Stromvertei lungsschicht, der die Form des ersten Ausrichtungsmusters widerspiegelt, dafür, dass das eine Elektrodenmuster oder die mehreren des Elektrodenherstellmusters unmittelbar über dem zugehörigen Stromsperrteil positioniert ist. Im Ergebnis kann die Frontelektrode korrekt an geeigneter Position über dem Stromsperrteil selbst dann hergestellt werden, wenn die Oberfläche des Halbleitersubstrats in Bezug auf die (100)-Ebene geneigt ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 2 wird lediglich das Ende der einen oder jeder Elektrode mit dem Ende des ent sprechenden Stromsperrteils ausgerichtet. Daher können durch diese Ausführungsform auf einfache Weise eine oder mehrere Elektroden unmittelbar über der Stromsperrschicht mit hoher Genauigkeit hergestellt werden. Auch ist es nicht erforderlich, ein Muster anzubringen, das ausschließlich als Ausrichtungsmuster verwendet wird, wodurch die Ausbeu te verbessert werden kann.

Wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren ein GaAs-Substrat als Halbleitersubstrat verwendet wird, können für die Lich temissionsschicht leicht solche Materialien verwendet wer den, die gittermäßig zu diesem Substrat passen.

Wenn die Lichtemissionsschicht gemäß Anspruch 4 aufgebaut ist, werden LEDs von Rot bis Grün mit hohem Wirkungsgrad erhalten.

Wenn das Halbleitersubstrat gemäß Anspruch 5 ausgerichtet ist, zeigen LEDs aus Al_xGa_yIn_1-x-yP (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) hohen Emissionswirkungsgrad.

Wenn die Stromverteilungsschicht gemäß Anspruch 7 herge stellt wird, wird eine LED mit hoher Feuchtigkeitsbestän digkeit und niedrigem elektrischem Widerstand erhalten.

Die Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Be schreibung und den beigefügten Zeichnungen vollständiger zu verstehen sein.

Fig. 1A ist eine Draufsicht einer LED, die durch ein LED- Herstellungsverfahren gemäß einem ersten Ausführungsbei spiel der Erfindung hergestellt wurde;

Fig. 1B ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-Y in Fig. 1A;

Fig. 2A ist eine Draufsicht der LED während der ersten Hälfte des Herstellungsprozesses des ersten Ausführungsbei spiels;

Fig. 2B ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-Y in Fig. 2A;

Fig. 3 zeigt ein erstes Ausrichtungsmuster, das beim ersten Ausführungsbeispiel zu verwenden ist;

Fig. 4A ist eine Draufsicht der LED während der zwei ten Hälfte des Herstellungsprozesses des ersten Ausfüh rungsbeispiels;

Fig. 4B ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-Y in Fig. 4A;

Fig. 5A ist eine Draufsicht der LED im Endstadium des Her stellungsprozesses des ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. 5B ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-Y in Fig. 5A;

Fig. 6A ist eine Draufsicht eines beim ersten Ausfüh rungsbeispiel verwendeten Stromsperrschicht-Entfernungsmu sters;

Fig. 6B ist eine Draufsicht eines beim ersten Ausfüh rungsbeispiel verwendeten Frontelektrode-Herstellmusters;

Fig. 7A ist eine Draufsicht einer LED, die durch ein zwei tes LED-Herstellungsverfahren hergestellt wurde;

Fig. 7B ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-Y in Fig. 7A;

Fig. 8A ist eine Draufsicht der LED während der ersten Hälfte des Herstellungsprozesses des zweiten Beispiels;

Fig. 8B ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-Y in Fig. 8A;

Fig. 9A ist eine Draufsicht der LED während der zweiten Hälfte des Herstellungsprozesses des zweiten Beispiels;

Fig. 9B ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-Y in Fig. 9A;

Fig. 10A ist eine Draufsicht der LED im Endstadium des Herstellungsprozesses des zweiten Beispiels;

Fig. 10B ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-Y in Fig. 10A und

Fig. 11 ist eine Schnittansicht einer bekannten LED.

Erstes Ausführungsbeispiel

Die durch die Fig. 1A und 1B veranschaulichte LED ist vom AlGaInP-Typ.

Der Herstellungsprozess für diese LED gemäß dem ersten Aus führungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2A -6B beschrieben. Wie es in Fig. 2B dargestellt ist, die einen Teil eines Wafers zeigt, wird eine n-GaAs-Puffer schicht 2 durch ein MOCVD-Verfahren mit einer Dicke von 1 µm auf einem n-GaAs-Substrat 1 hergestellt. Die Oberfläche des Substrats ist unter einem Winkel von 15° (Θ = 15°) in Bezug auf die (100)-Ebene in der Richtung [011] geneigt.

Als nächstes werden durch das MOCVD-Verfahren auf einanderfolgend eine DBR (Distributed Bragg Reflector)- Schicht 3 aus zehn Paaren eines n-Al_0,5In_0,5P-Films und ei nes n-(Al_0,4Ga_0,6)_0,5In_0,5P-Films, eine erste Mantel schicht 4 aus n-Al_0,5In_0,5P mit einer Dicke von 1 µm, eine aktive Schicht 5 aus (Al_0,3Ga_0,7)_0,5In_0,5P mit einer Dic ke von 0,5 µm, eine zweite Mantelschicht 6 aus p-Al_0,5In_0,5P mit einer Dicke von 1 µm, eine Zwischenschicht 7 aus p- AlGaInP mit einer Dicke von 0,1 µm, eine erste Stromver teilungsschicht 8 aus p-GaP mit einer Dicke von 1 µm und ei ne n-GaP-Stromsperrschicht 9 mit einer Dicke von 0,3 µm her gestellt.

Die erste Mantelschicht 4, die aktive Schicht 5 und die zweite Mantelschicht 6 bilden eine Lichtemissionsschicht, wie sie im Anspruch 1 bzw. 2 genannt ist. Abhängig von den gewünschten Eigenschaften des Bauteils ist es möglich, die Lichtemissionsschicht unmittelbar auf dem Substrat 1 herzu stellen, ohne dass die Schichten 2 und 3 hergestellt wer den. Ferner ist es auch möglich, die Zwischenschicht 7 und die erste Stromverteilungsschicht 8 wegzulassen und die Stromsperrschicht 9 unmittelbar auf der Lichtemissions schicht herzustellen.

Anschließend wird die n-GaP-Stromsperrschicht 9 mit Aus nahme eines kreisförmigen Stromsperrteils 9A mit einem Durchmesser von 140 µm durch Ätzen bis zur ersten p-GaP- Stromverteilungsschicht 8 entfernt, was durch Photolithographie und unter Verwendung eines Ätzmittels aus Schwe felsäure/Wasserstoffperoxid erfolgt. Es sei darauf hinge wiesen, dass zusätzlich zum Stromsperrteil 9A in diesem Ätzstadium ein kreuzförmiger erster Ausrichtungsteil 91, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, an einer anderen Position auf dem Wafer verbleibt.

Fig. 6A zeigt ein Beseitigungs- bzw. Entfernungsmuster 101 zum Ätzen der Stromsperrschicht 9. Dieses Entfernungsmuster 101 verfügt über ein kreuzförmiges erstes Ausrichtungsmu ster 102 sowie kreisförmige Muster 103, die so angeordnet sind, dass sie das erste Ausrichtungsmuster 102 umgeben. Eines der kreisförmigen Muster 103 entspricht dem darge stellten Stromsperrteil 9A, während das kreuzförmige Muster 102 dem ersten Ausrichtungsteil 91 entspricht.

Als Nächstes wird, wie es in den Fig. 4A und 4B darge stellt ist, eine zweite p-GaP-Stromverteilungsschicht 10 mit einer Dicke von 7 µm auf der verbliebenen n-GaP-Strom sperrschicht 9 und der freigelegten ersten p-GaP-Stromver teilungsschicht 8 hergestellt. Die Verteilungsschicht 10 verfügt über einen geformten Oberflächenteil 10A, der so hochsteht, das s sie die Form des Stromsperrteils 9A wi derspiegelt. Auch verfügt die Verteilungsschicht 10 über einen anderen geformten Oberflächenteil (nicht darge stellt), der so hochsteht, dass er die Form des ersten Aus richtungsteils 91 widerspiegelt.

Anschließend wird, wie es in den Fig. 5A und 5B darge stellt ist, AuBe/Au auf der zweiten p-GaP-Stromvertei lungsschicht 10 abgeschieden. Dann wird dieser AuBe/Au-Film mittels Photolithographie mit einem Au-Ätzmittel geätzt, um eine Frontelektrode 11a mit einem Durchmesser von 110 µm herzustellen.

Fig. 6B zeigt ein Elektrodenherstell-Photomaskenmuster 201, das in diesem Ätzstadium zu verwenden ist. Dieses Photomaskenmuster 201 verfügt über kreisförmige Elek trodenmuster 202, die entsprechend den acht kreisförmigen Mustern 103 des in Fig. 6A dargestellten Entfernungsmusters 101 positioniert sind, sowie über ein zweites Ausrichtungs muster 203. Dieses zweite Ausrichtungsmuster 203 verfügt über Kreuzform, ähnlich wie das erste Ausrichtungsmuster 102, jedoch ist es um 26 µm (≈ 7 µm/tan 15°) gegenüber der Position des ersten Ausrichtungsmusters 102 für die kreis förmigen Muster 103 verschoben. Die Richtung, in der das zweite Ausrichtungsmuster 203 verschoben wird, entspricht der Richtung (D1 in Fig. 5B) der senkrechten Projektion der [011]- Richtung auf die Oberfläche des GaAs-Substrats 1. Die Rich tung [011] ist die Richtung eines Vektors rechtwinklig zum Vektor [100], der zum Normalenvektor des Substrats geneigt ist.

Dann wird mit diesem zweiten Ausrichtungsmuster 203, das zum geformten Oberflächenteil (nicht dargestellt) der Ver teilungsschicht 10, der die Form des ersten Ausrichtungsteils 91 widerspiegelt, der oben genannte Ätzvorgang ausgeführt, wodurch die Frontelektrode 11a unmittelbar über dem Stromsperrteil 9A hergestellt wird.

Anschließend wird eine Wärmebehandlung ausgeführt, und die Frontelektrode 11a wird zu einer p-Elektrode 11 mit Ohm'schem Kontakt. Dann wird die Rückseite des GaAs-Sub strats 1 bis in eine Tiefe von ungefähr 280 µm abgearbeitet und mit einem AuGe/Au-Film belegt. Dann wird eine Wär mebehandlung ausgeführt, damit eine n-Elektrode 12 mit Ohm'schem Kontakt ausgebildet wird.

Gemäß dem Herstellungsprozess dieses Ausführungsbeispiels ist, wie es in Fig. 5B dargestellt ist, die Frontelektrode 11 (11a) an einer Position ausgebildet, die gegenüber dem geformten Oberflächenteil 10a der Stromverteilungsschicht 10 in einer Richtung F1 entgegengesetzt zu einer Richtung E1 verschoben ist. Dabei ist E1 die Richtung, in die der der geformte Oberflächenteil 10A, der die Form des Strom sperrteils 9A widerspiegelt, gegen diesen Stromsperrteil 9A verschoben ist. Die Länge der Verschiebung in der Gegen richtung F1 entspricht ungefähr der Länge der Verschiebung H₁ des geformten Oberflächenteils 10A in der Richtung E1.

Daher kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Frontelek trode 11 mit hoher Genauigkeit unmittelbar über dem Strom sperrteil 9A hergestellt werden. Dadurch kann der Strom sperrteil 9A seine Funktion sicher erfüllen, nämlich nicht wirksames Emissionslicht unter der Frontelektrode 11 zu unterdrücken.

Es wurden 10 Lose von durch das Herstellverfahren die ses Ausführungsbeispiels hergestellten LEDs einer Stichpro benuntersuchung unterzogen, und das Ergebnis zeigte eine Verbesserung des Mittelwerts der Leuchtstärke bei 100 Chips (10 Chips pro Los) auf 90 mcd im Gegensatz zur Leuchtstärke von 80 mcd solcher LEDs, die durch ein be kanntes Herstellungsverfahren hergestellt wurden.

Zweites Beispiel

Auch die durch das zweite Beispiel hergestellte LED ist vom AlGaInP-Typ.

Der LED-Herstellungsprozess des zweiten Beispiels wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 5A-10B beschrieben, die einen Teil eines Wafers zeigen. Wie es in Fig. 8B darge stellt ist, wird eine n-GaAs-Pufferschicht 22 durch das MOCVD-Verfahren mit einer Dicke von 1 µm auf einem n-GaAs- Substrat 21 hergestellt. Das Substrat 21 ist unter einem Winkel Θ = 15° in Bezug auf die (100)-Ebene in der Richtung [011] geneigt. Als Nächstes werden durch das MOCVD- Verfahren aufeinanderfolgend eine DBR-Schicht 23, die aus zehn Paaren eines n-Al_0,5In_0,5P-Films und eines n- (Al_0,4Ga_0,6)_0,5In_0,5P-Films besteht, eine erste n- Al_0,5In_0,5P-Mantelschicht 24 mit einer Dicke von 1 µm, eine aktive Schicht 25 aus p-(Al_0,3Ga_0,7)_0,5In_0,5P mit einer Dicke von 0,5 µm, eine zweite p-Al_0,5In_0,5P-Mantelschicht 26 mit einer Dicke von 1 µm, eine p-AlGaInP-Zwischenschicht 27 mit einer Dicke von 0,15 µm, eine erste p-GaP- Stromverteilungsschicht 28 mit einer Dicke von 1 µm und eine n-GaP-Stromsperrschicht 29 mit einer Dicke von 0,3 µn herge stellt. Die erste Mantelschicht 24, die aktive Schicht 25 und die zweite Mantelschicht 26 bilden eine Lichtemissions schicht. Anschließend wird die n-GaP-Stromsperrschicht 29 mit Ausnahme eines quadratischen Bereichs 29A von 140 µm × 140 µm entfernt, wie es deutlich in Fig. 8A dargestellt ist, was durch Abätzen bis zur ersten p-GaP-Stromvertei lungsschicht 28 mittels Photolithographie und unter Ver wendung eines Ätzmittels aus Schwefelsäu re/Wasserstoffperoxid erfolgt.

Es sei darauf hingewiesen, dass die oben hinsichtlich des ersten Ausführungsbeispiels beschriebenen Modifizierungen auch beim zweiten Beispiel anwendbar sind.

Als Nächstes wird, wie es in den Fig. 9A und 9B dargestellt ist, eine zweite p-GaP-Stromverteilungsschicht 30 mit einer Dicke von 4 µm auf dem n-GaP-Stromsperrteil 29A und der freigelegten ersten p-GaP-Stromverteilungsschicht 28 herge stellt. Die Verteilungsschicht 30 verfügt über einen ge formten Oberflächenteil 30A, der die Form des Stromsperr teils 29A widerspiegelt. Dieser geformte Oberflächenteil 30A ist um den Wert H2 in einer Richtung E2 gegenüber dem Stromsperrteil 29A aufgrund der Tatsache verschoben, dass das GaAs-Substrat 21 unter einem Winkel Θ = 15° in Bezug auf die (100)-Ebene geneigt ist. Da die Dicke d der zweiten Stromverteilungsschicht 30 4 µm beträgt, hat H2 den Wert 14,9 µm (≈ 4 µm/tan 15°).

Anschließend wird, wie es in den Fig. 10A und 10B dar gestellt ist, AuBe/Au auf der zweiten p-GaP-Stromvertei lungsschicht 30 abgeschieden. Dann wird der AuBe/Au-Film unter Verwendung eines Au-Ätzmittels nach Photolithographie einem Ätzvorgang unterzogen, um eine quadratische Fronte lektrode 31a von 110 µm × 110 µm herzustellen. Die Fronte lektrode 31a wird auf solche Weise hergestellt, dass der Mittelpunkt einer Seite 31a-1 in der Richtung F2 der Fron telektrode 31 im Wesentlichen mit dem Mittelpunkt der ent sprechenden Seite 30A-1 des geformten Oberflächenteils 30A übereinstimmt, wie es in Fig. 10A dargestellt ist. Die Richtung F2 ist die Gegenrichtung zur Richtung E2, in der der geformte Oberflächenteil 30A gegen den Stromsperrteil 29A verschoben ist.

Anders gesagt, wird eine Photomaske (nicht dargestellt) zum Ausbilden der Elektrode dadurch mit dem geformten Oberflächenteil 30A ausgerichtet, dass eine Seite in der Richtung F2 eines quadratischen Elektrodenherstellmusters der entsprechenden Seite 30A-1 so überlagert wird, dass die beiden Seiten zusammenfallen. Die Richtung F2 ist die Gegenrichtung zur senkrechten Projektion der [011]-Richtung auf die Sub stratoberfläche (siehe Fig. 9B).

Anschließend wird eine Wärmebehandlung ausgeführt, und aus der Frontelektrode 31a ergibt sich eine p-Elektrode 31 mit Ohm'schem Kontakt, wie es in Fig. 7B dargestellt ist. Dann wird die Rückseite des GaAs-Substrats 21 auf eine Tiefe von ungefähr 280 µm abgearbeitet, und mit einem AuBe/Au-Film belegt. Dann wird eine Wärmebehandlung ausgeführt, so dass eine n-Elektrode 32 mit Ohm'schem Kontakt erhalten wird.

Gemäß diesem zweiten Beispiel ist die Länge (= 140 µm) einer Seite des Stromsperrteils 29A um L = 30 µm länger als die Länge (= 110 µm) der Frontelektrode 31a. Diese Abmessung L (= 30 µm) ist ungefähr doppelt so groß wie der Verschiebe wert H2 (= 14,9 µm) des geformten Oberflächenteils 30A, und liegt damit nicht mehr im Bereich der Erfindung, bei wel cher L im Bereich von 0,5 H2 bis 1,5 H2 liegt.

Daher können durch Ausrichten der einen Seite 31a-1 der Frontelektrode 31a mit der Seite 30A-1, die am Ende des geformten Oberflächenteils 30A in der Richtung F2 liegt, die entgegengesetzten Seiten 31a-1 und 31a-2 der Frontelektrode 31a innerhalb der entsprechenden entgegenge setzten Seiten 29A-1 und 29A-2 des Stromsperrteils 29A po sitioniert werden (siehe Fig. 7A und 7B).

Wie es ersichtlich ist, dient bei diesem Beispiel die eine Seite 30A-1 des geformten Oberflächenteils 30A selbst als Ausrichtungsmuster. Daher kann die Frontelektrode 31a selbst beim Fehlen eines Ausrichtungsmusters unmittelbar über dem Stromsperrteil 29A positioniert werden. Daher kann der Stromsperrteil 29A sicher seine Funktion ausüben, nicht wirksames Emissionslicht unter der Frontelektrode 31a, d. h. der p-Elektrode 31 mit Ohm'schem Kontakt zu un terdrücken.

Ferner ist die Ausbeute verbessert, da kein Ausrichtungsmu ster erforderlich ist. Genauer gesagt, wird beim Herstel lungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel für das Ausrichtungsmuster eine Fläche verwendet, die ein Hundert stel der Chipfläche ist. Da jedoch beim zweiten Beispiel dieses Ausrichtungsmuster nicht erforderlich ist, ist die Ausbeute um 1% verbessert.

Das erste und zweite Beispiel wurden für den Fall beschrie ben, dass die Erfindung auf die Herstellung einer LED an gewandt wird, bei der das Halbleitersubstrat ein n-GaAs- Substrat ist, dessen Kristallebene unter einem Winkel von 15° in der Richtung [011] gegenüber der (100)-Ebene geneigt ist, die Lichtemissionsschicht aus einer ersten n- Al_0,5In_0,5P-Mantelschicht, einer aktiven Schicht aus p- (Al_0,3Ga_0,7)_0,5In_0,5P und einer zweiten p-Al_0,5In_0,5P- Mantelschicht besteht und die Stromverteilungsschicht aus p-GaP besteht.

Jedoch kann das erfindungsgemäße LED-Herstellungsverfahren bei einer beliebigen LED angewandt werden, insoweit das Halbleitersubstrat über eine Oberfläche verfügt, die unter einem Winkel Θ gegen die (100)-Ebene geneigt ist, zwischen der Lichtemissionsschicht und der Stromverteilungsschicht aus Al_xGa_yIn_1-x-yP (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) mit einer Schicht dicke d ein Stromsperrbereich ausgebildet ist und auf der Stromverteilungsschicht eine Frontelektrode ausgebildet ist. In jedem Fall wird die Frontelektrode gemäß der Erfin dung über dem Stromsperrbereich hergestellt, während sie gegenüber dessen geformten Oberflächenbereich der Stromver teilungsschicht um 0,5 × d/tanΘ bis 1,5 × d/tanΘ ver schoben ist. Die bei den oben genannten Ausführungsbei spielen verwendeten Materialien stellen keine Beschränkung dar, sondern es können verschiedene Materialien ausgewählt werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Leuchtdiode (LED), um fassend die folgenden Schritte:

- Herstellen einer Lichtemissionsschicht (4, 5, 6) auf ei ner Oberfläche eines Halbleitersubstrats (1) eines er sten Leitungstyps, wobei diese Oberfläche unter einem spe zifischen Winkel Θ (Θ < 0) in bezug auf die (100)-Ebene geneigt ist, und anschließendes Herstellen einer Strom sperrschicht (9) des ersten Leitungstyps auf der Lichtemis sionsschicht;
- teilweises Entfernen der Stromsperrschicht, wobei die so verbliebene Stromsperrschicht einen oder mehrere Strom sperrbereiche (9A) aufweist;
- Herstellen einer Stromverteilungsschicht (10) aus Al_xGa_y- In_1-x-yP (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) des zweiten Leitungstyps mit spezifischer Dicke 'd' auf der verbliebenen Stromsperr schicht und der Lichtemissionsschicht, wobei die Stromver teilungsschicht über einen oder mehrere geformte Bereiche (10A) verfügt, die die Form des einen oder der mehreren Stromsperrbereiche an einer Position widerspiegeln, die in bezug auf den einen oder die mehreren Stromsperrbereiche in einer ersten Richtung (E1) parallel zur Oberfläche des ei nen oder der mehreren Stromsperrbereiche verschoben ist (vgl. H1 in Fig. 5B); und
- Herstellen einer Elektrode (11) auf der Oberfläche eines oder jedes geformten Bereichs, der dem einen oder jedem Stromsperrbereich mit einer Verschiebung um 0,5 × (d/tanΘ) bis 1,5 × (d/tanΘ) in einer zweiten Richtung (F1) entge gengesetzt zur ersten Richtung (E1) entspricht, um die Verschiebung der geformten Bereiche in der ersten Richtung (E1) zu kompensieren, wobei:
- der Schritt des teilweisen Entfernens der Strom sperrschicht (9) ein Beseitigungsmuster (101) mit einem oder mehreren Stromsperrbereich-Mustern (103) und einem ersten Ausrichtungsmuster (102) verwendet, um dadurch den einen oder die mehreren Stromsperrbereiche (9A) sowie ei nen ersten Ausrichtungsbereich (91) auf der Lichtemis sionsschicht (4, 5, 6) zu belassen;
- der Schritt des Herstellens einer Elektrode ein Elek trodenherstellmuster (201) mit einem oder mehreren Elek trodenmustern (202) sowie einem zweiten Ausrichtungsmuster (203) verwendet und eine oder mehrere Elektroden (11) da durch herstellt, dass das zweite Ausrichtungsmuster (203) mit dem geformten Bereich (10A) der Stromverteilungsschicht ausgerichtet wird, der die Form des ersten Ausrichtungsbe reichs (91) widerspiegelt; und
- die Position des zweiten Ausrichtungsmusters (203) in Bezug auf das eine oder die mehreren Elektrodenmuster (202) im Elektrodenherstellmuster (201) um 0,5 × (d/tanΘ) bis 1,5 × (d/tanΘ) in der ersten Richtung gegenüber der Posi tion des ersten Ausrichtungsmusters (102) in Bezug auf das eine oder die mehreren Stromsperrbereich-Muster (103) im Beseitigungsmuster (101) verschoben ist.

2. Verfahren zum Herstellen einer Leuchtdiode (LED), um fassend die folgenden Schritte:

- Herstellen einer Lichtemissionsschicht (24, 25, 26) auf einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats (21) eines er sten Leitungstyps, wobei diese Oberfläche unter einem spe zifischen Winkel Θ (Θ < 0) in Bezug auf die (100)-Ebene ge neigt ist, und anschließendes Herstellen einer Stromsperr schicht (29) des ersten Leitungstyps auf der Lichtemissi onsschicht;
- teilweises Entfernen der Stromsperrschicht, wobei die so verbliebene Stromsperrschicht einen oder mehrere Strom sperrbereiche (29A) aufweist;
- Herstellen einer Stromverteilungsschicht (30) aus Al_xGa_y In_1-x-yP (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) des zweiten Leitungstyps mit spezifischer Dicke 'd' auf der verbliebenen Stromsperr schicht und der Lichtemissionsschicht, wobei die Stromver teilungsschicht über einen oder mehrere geformte Bereiche (30A) verfügt, die die Form des einen oder der mehreren Stromsperrbereiche an einer Position widerspiegeln, die in bezug auf den einen oder die mehreren Stromsperrbereiche in einer ersten Richtung (E1) parallel zur Oberfläche des ei nen oder der mehreren Stromsperrbereiche verschoben ist (vgl. H2 in Fig. 9B); und
- Herstellen einer Elektrode (31) auf der Oberfläche eines oder jedes geformten Bereichs, der dem einen oder jedem Stromsperrbereich mit einer Verschiebung um 0,5 × (d/tan Θ) bis 1,5 × (d/tanΘ) in einer zweiten Richtung (F2) ent gegengesetzt zur ersten Richtung (E2) entspricht, um die Verschiebung der geformten Bereiche in der ersten Richtung (E2) zu kompensieren, wobei:
- die Stromsperrschicht (29) in solcher Weise entfernt wird, dass der eine oder jeder Stromsperrbereich (29A) in der zweiten Richtung eine Abmessung aufweist, die um 0,5 × (d/tanΘ) bis 1,5 × (d/tanΘ) größer als die der entspre chenden Elektroden (31) ist und
- die Elektrode so hergestellt wird, dass ein Ende (31a-1) derselben in der zweiten Richtung im Wesentlichen mit einem Ende (30a-1) des geformten Bereichs (30A) der Strom verteilungsschicht, der die Form des entsprechenden Strom sperrbereichs (29A) widerspiegelt, zusammenfällt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass als Halbleitersubstrat (1, 21) ein GaAs- Substrat verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtemissionsschicht aus einem oder mehreren Filmen (4, 5, 6; 24, 25, 26) aus Al_xGa_yIn_1-x- _yP (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) hergestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass als Halbleitersubstrat (1, 21) ein sol ches verwendet wird, das in der Richtung [011] in Bezug auf die (100)-Ebene geneigt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel des Halbleitersubstrats (1, 21) in der Richtung [011] oder [011] in Bezug auf die (100)-Ebene 5 bis 25° beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stromverteilungsschicht (10, 30) aus GaP hergestellt wird.