DE3506995A1 - Process for fabricating blue-light LEDs and arrangement for carrying out the process - Google Patents

Process for fabricating blue-light LEDs and arrangement for carrying out the process

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DE3506995A1
DE3506995A1 DE19853506995 DE3506995A DE3506995A1 DE 3506995 A1 DE3506995 A1 DE 3506995A1 DE 19853506995 DE19853506995 DE 19853506995 DE 3506995 A DE3506995 A DE 3506995A DE 3506995 A1 DE3506995 A1 DE 3506995A1
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Paul Eckstein
Manfred 8521 Heßdorf Gerschütz
Peter 8520 Erlangen Lanig
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Siemens AG
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Siemens AG
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Abstract

For the purpose of fabricating blue-light LEDs from silicon carbide SiC, a wafer-shaped substrate (2) is provided on one of its flat sides with two epitactical layers (4, 6), which form a pn junction (8), and with an oxide layer (10). According to the invention there is formed on the same flat side a raster of planar hills (13) by sawing grooves (12), the damage layer in the grooves (12) being removed by gas etching, followed by removal of the oxide layer (10) by wet etching. Above the raster of planar hills (13) formed by the sawing, a shadow mask (20) made of tantalum is then aligned, which is provided with alignment holes (24) each of which has one of the planar hills (13) assigned to it as an alignment point, and the front faces of the remaining planar hills (13) are each provided with a metal contact (14). The opposite flat side is provided with a continuous metal contact (16), whereupon the raster is divided into individual elements. By using this method, a multiplicity of blue-light LEDs having a low forward voltage can be produced at the same time and in a simple manner. <IMAGE>

Description

Verfahren zum Herstellen von Blaulicht-LEDs und Anord-Process for producing blue light LEDs and assembly

nung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Blaulicht-LEDs (light emission diodes) mit einem Halbleiterkörper aus Siliziumcarbid SiC, der mit zwei Epitaxieschichten aus dem gleichen Material und entgegengesetzter Leitfähigkeit, die einen pn-Übergang bilden, sowie mit metallischen Elektroden versehen ist.tion for performing the method The invention relates to a method for making blue light LEDs (light emission diodes) with a Semiconductor body made of silicon carbide SiC, with two epitaxial layers from the same material and opposite conductivity, which form a pn junction, and is provided with metallic electrodes.

Während der Herstellung von LEDs auf der Basis von Galliumarsenid GaAs und Galliumphosphid GaP werden bekanntlich naßchemische Ätzvorgänge angewendet, beispielsweise bei der Reinigung der Substrate und zum Entfernen von Damage-Schichten. Bei Blaulicht-LEDs aus Siliziumcarbid SiC kann jedoch ein naßchemisches Ätzverfahren zum Entfernen von Damage-Schichten nicht angewendet werden.During the manufacture of LEDs based on gallium arsenide GaAs and gallium phosphide GaP are known to be used wet chemical etching processes, for example when cleaning substrates and removing damage layers. In the case of blue light LEDs made of silicon carbide SiC, however, a wet chemical etching process can be used cannot be used to remove damage layers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders einfaches Herstellungsverfahren für Blaulicht-LEDs aus Siliziumcarbid und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit dem man Bauelemente mit sehr geringer Flußspannung erhält.The invention is based on the object of a particularly simple one Manufacturing process for blue light LEDs from silicon carbide and an arrangement for Implementation of the method to indicate with which one components with very low Receives flow voltage.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Nach dem Sägen der Nuten wird die Damage-Schicht des Grundkörpers durch die Gasätzung entfernt, wobei die Oxidschicht als Maske dient, so daß nur das in der eingesägten Nut offengelegte Siliziumcarbid angegriffen und dessen Damage-Schicht entfernt wird. Anschließend wird die Oxidschicht durch eine an sich bekannte Naßätzung mit einem flüssigen Ätzmittel entfernt und es folgt die Justierung einer Lochmaske zum Herstellen der Elektroden auf der Vielzahl von Stirnflächen, die durch das Einsägen entstanden sind. An der gegenüberliegenden Flachseite wird der Grundkörper im allgemeinen mit einer gemeinsamen sperrfreien Elektrode versehen, die dann nach der Auftrennung den einzelnen Bauelementen zugeordnet wird. Damit erhält man Blaulicht-LEDs, deren Flußspannung bei 50 mA im allgemeinen kleiner als 4 V und deren Durchbruchspannung größer als 20 V ist.This object is achieved according to the invention with the characterizing Features of claim 1. After sawing the grooves, the damage layer of the Base body removed by gas etching, with the oxide layer serving as a mask, so that only the silicon carbide exposed in the sawed-in groove is attacked and whose damage layer is removed. Then the Oxide layer removed by a known wet etching with a liquid etchant and a shadow mask is then adjusted to produce the electrodes on the plurality of end faces created by sawing. On the opposite On the flat side, the base body is generally free of locks with a joint Provided electrode, which is then assigned to the individual components after the separation will. This gives blue light LEDs with a forward voltage of 50 mA in general less than 4 V and whose breakdown voltage is greater than 20 V.

Die Gasätzung erfolgt vorzugsweise in einer Chlor enthaltenden Atmosphäre, der zweckmäßig noch Argon und Sauerstoff zugesetzt werden können.The gas etching is preferably carried out in an atmosphere containing chlorine, to which argon and oxygen can expediently be added.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in deren Figuren 1 bis 5 die Verfahrensschritte nach der Erfindung schematisch veranschaulicht sind. Die Justierung ist anhand der Figur 6 erläutert.To further explain the invention, reference is made to the drawing taken, in which Figures 1 to 5 the method steps according to the invention schematically are illustrated. The adjustment is explained with reference to FIG.

Nach Figur 1 ist ein scheibenförmiges Substrat 2 aus Siliziumcarbid SiC mit einem Durchmesser von beispielsweise etwa D = 15 mm an seiner oberen Flachseite mit einer ersten Epitaxieschicht 4 versehen, die in Verbindung mit einem beispielsweise p-leitenden Substrat 2 ebenfalls p-leitend sein kann. Auf der ersten Epitaxieschicht 4 läßt man eine weitere n-leitende Epitaxieschicht 6 aus Siliziumcarbid aufwachsen, so daß ein pn-Übergang 8 gebildet wird, der in der Figur gestrichelt angedeutet ist.According to FIG. 1, there is a disk-shaped substrate 2 made of silicon carbide SiC with a diameter of, for example, approximately D = 15 mm on its upper flat side provided with a first epitaxial layer 4, which in connection with an example p-type substrate 2 can also be p-type. On the first epitaxial layer 4, a further n-conducting epitaxial layer 6 made of silicon carbide is grown, so that a pn junction 8 is formed, which is indicated by dashed lines in the figure is.

Das Substrat wird dann auf seine gewünschte Dicke geschliffen und poliert und nach einer anschließenden Reinigung nach Figur 2 mit einer Oxidschicht 10 versehen, die vorzugsweise aus Siliziumdioxid SiO2 oder aus Siliziumoxid SiO bestehen und beispielsweise etwa 250 nm dick sein kann. Zu diesem Zweck werden mehrere Substrate 2 in einem Quarzrohr bei einer Temperatur von beispielsweise etwa 10700C längere Zeit, beispielsweise etwa 6 h, in einer feuchten Sauerstoffatmosphäre oxidiert, die beispielsweise dadurch hergestellt werden kann, daß etwa 60 l/h Sauerstoff O, über Wasser mit einer Temperatur von beispielsweise etwa 90 C geleitet werden. Eine ausreichende Dicke der Oxidschicht 10 ist erforderlich, damit sie als Maske für eine Gasätzung geeignet ist.The substrate is then sanded to its desired thickness and polished and after a subsequent Cleaning according to Figure 2 with an oxide layer 10 is provided, which is preferably made of silicon dioxide or SiO2 Silicon oxide SiO and can be, for example, about 250 nm thick. To this Purpose are several substrates 2 in a quartz tube at a temperature of, for example about 10700C for a longer time, for example about 6 hours, in a humid oxygen atmosphere oxidized, which can be produced, for example, that about 60 l / h of oxygen O, be passed over water at a temperature of, for example, about 90 C. A sufficient thickness of the oxide layer 10 is required to use it as a mask is suitable for gas etching.

Das so vorbereitete Substrat 2 wird nach Figur 3 an seiner oberen Flachseite mit parallel zueinander verlaufenden Nuten 12 mit einer Breite von beispielsweise etwa B = 100 Rm und einem Abstand von beispielsweise etwa A = 300 Rm und senkrecht dazu verlaufenden und in der Figur nicht dargestellten Nuten versehen, so daß an der oberen Flachseite des Substrats 2 ein Raster von Planarbergen 13 mit einem Rastermaß r von etwa 400 #m entsteht. Mit einer Gesamtdicke der beiden Epitaxieschichten 4 und 6 von beispielsweise etwa 10 bis 30 Rm wird die Tiefe der Nuten 12 beispielsweise etwa T = 40 Rm gewählt. Die Nuten 12 können vorzugsweise eingesägt werden. Zu diesem Zweck wird das Substrat 2 auf einen in der Figur nicht dargestellten Folienspannring aufgeklebt. Das Einsägen erfolgt dann vorzugsweise mit einer Diamantsäge mit verhältnismäßig großer Umlaufgeschwindigkeit, die eine Schnittbreite von etwa 90 bis 100 m ergibt.The so prepared substrate 2 is shown in Figure 3 at its upper Flat side with mutually parallel grooves 12 with a width of, for example about B = 100 Rm and a distance of, for example, about A = 300 Rm and perpendicular provided for extending grooves not shown in the figure, so that on the upper flat side of the substrate 2 is a grid of planar mountains 13 with a grid dimension r of about 400 #m arises. With a total thickness of the two epitaxial layers 4 and 6 of, for example, about 10 to 30 µm, the depth of the grooves 12 becomes, for example chosen about T = 40 rm. The grooves 12 can preferably be sawed in. To this The purpose is the substrate 2 on a film clamping ring not shown in the figure glued. The sawing is then preferably done with a diamond saw with a relatively high speed, which results in a cutting width of about 90 to 100 m.

Nach einer erneuten Reinigung werden die Damage-Schichten in den Nuten 12 durch eine Gasätzung entfernt, die vorzugsweise Chlor enthalten kann. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, ein Gasgemisch aus Chlor zu verwenden, dem noch Argon und Sauerstoff zugesetzt sind.After cleaning again, the damage layers are in the grooves 12 removed by gas etching, the preferably contain chlorine can. Under certain circumstances it may be useful to use a gas mixture of chlorine, to which argon and oxygen are added.

ses Gemisch kann beispielsweise aus einem Gasstrom bezug stehen, der 6,6 l/h Chlor und 21,5 l/h Argon sowie 1,8 l/h Sauerstoff enthält. Die Ätzung erfolgt dann vorzugsweise bei erhöhter Temperatur von beispielsweise beispielsweise einer Dauer von beispielsweise etwa 1?-5#; min. Bei einem Ätzabtrag von etwa 2 #m/min ergibt dies einen Ätzabtrag von beispielsweise etwa 25 bis 30 Fm.This mixture can be related, for example, from a gas stream that Contains 6.6 l / h chlorine and 21.5 l / h argon as well as 1.8 l / h oxygen. The etching takes place then preferably at an elevated temperature of, for example, one Duration of, for example, about 1? -5 #; min. With an etching removal of about 2 # m / min this results in an etching removal of, for example, about 25 to 30 μm.

Da die Oxidschicht 10 als Maske dient, wird nur das in der eingesägten Nut 12 freigelegte Siliziumcarbid.Since the oxide layer 10 serves as a mask, only that in the sawn-in Groove 12 exposed silicon carbide.

griffen und dessen Damage-Schicht entfernt. Dieses Verfahrensmerkmal beruht auf der Erkenntnis, daß die 0-flächenbereiche innerhalb der Nuten 12, an denen jeweils der pn-Übergang 8 an die Oberfläche tritt, störungsfrei sein müssen.and removed its damage layer. This procedural feature is based on the knowledge that the 0-surface areas within the grooves 12 on each of which the pn junction 8 comes to the surface, must be free of interference.

Die Oxidschicht 10 wird nach Figur 4 entfernt durch eine Naßätzung, die beispielsweise aus Flußsäure bestehen und zweckmäßig noch Zusätze enthalten kann.The oxide layer 10 is removed according to Figure 4 by wet etching, which consist, for example, of hydrofluoric acid and expediently also contain additives can.

Die freien Stirnflächen der Planarberge 13 der herzustellenden Bauelemente an der oberen Flachseite werden anschließend mit metallischen Kontakten 14 versehen, die vorzugsweise aus Mehrschicht-Metallkontakten in Dünnfilmtechnik, insbesondere aus einer aufgedampften Schicht von Nickel Ni mit einer Dicke von beispielsweise etwa 200 nm sowie einer aufgedampften Schicht von Gold Au mit einer Dicke etwa 500 nm bestehen können. Das Aufbringen, vorzugsweise Aufdampfen, erfolgt mit Hilfe einer Lochmaske, deren Rastermaß r durch den Abstand A der Nuten 12 und deren Durchmesser durch den Durchmesser der herzustellenden Elektroden 14 bestimmt ist. Die Lochmaske wird in bezug auf das vor- bereitete Substrat 2 nach Figur 4 so justiert, daß die Elektroden jeweils auf die Stirnflächen der Planarberge 13 der verbliebenen Teile der Epitaxieschicht 6 aufgebracht, vorzugsweise aufgedampft oder auch aufgesputtert, werden.The free end faces of the planar mountains 13 of the components to be produced on the upper flat side are then provided with metallic contacts 14, which preferably consist of multilayer metal contacts in thin-film technology, in particular from a vapor deposited layer of nickel Ni with a thickness of for example about 200 nm and a vapor-deposited layer of gold Au with a thickness of about 500 nm can exist. The application, preferably vapor deposition, takes place with the help of a Shadow mask, the grid dimension r of which is determined by the distance A between the grooves 12 and their diameter is determined by the diameter of the electrodes 14 to be produced. The shadow mask is used in relation to the prepared substrate 2 according to Figure 4 so adjusted that the electrodes each on the end faces of the planar mountains 13 of the remaining parts of the epitaxial layer 6 applied, preferably vapor-deposited or also be sputtered on.

Zu diesem Zweck kann beispielsweise die untere Flachseite durch Bedampfen mit Aluminium bei einem Druck von höchstensetwa 5.10 6 mbar kontaktiert werden, so daß eine Aluminiumelektrode 16 mit einer Dicke von beispielsweise etwa 100 nm entsteht. Zu diesem Zweck kann die gesamte untere Flachseite mit einer gemeinsamen Elektrode 16 versehen werden, vorzugsweise wird jedoch ebenfalls eine Lochmaske verwendet und die Elektroden 16 werden mit einem Rastermaß aufgedampft, das durch die Breiten und Abstände der Nuten 12 bestimmt wird.For this purpose, for example, the lower flat side can be steamed be contacted with aluminum at a pressure of at most about 5.10 6 mbar, so that an aluminum electrode 16 with a thickness of, for example, about 100 nm arises. For this purpose, the entire lower flat side can be connected to a common Electrode 16 are provided, but preferably also a perforated mask used and the electrodes 16 are vapor-deposited with a pitch that by the widths and spacings of the grooves 12 is determined.

Anschließend können die so vorbereiteten Substrate 2 zweckmäßig noch getempert werden, beispielsweise in einem Quarzrohr mit den Elektroden 14 nach oben im Hochvakuum bei einer Temperatur von 9000C etwa 50 min oder bei einer Temperatur von 9400C während etwa 10 min. Um Spannungen, die zum Abspringen der Elektroden 14 führen können, zu vermeiden, können die Substrate 2 vorzugsweise verhältnismäßig langsam abgekühlt und erst nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur dem Ofen entnommen werden. Im Anschluß daran werden zunächst die Rückseiten gesputtert, um die aufgedampften Aluminiumpunkte vom Oxid zu befreien, und dann werden die Aluminiumpunkte mit einer weiteren Schicht versehen, die vorzugsweise aus Titan mit einer Dicke von beispielsweise 100 nm bestehen kann. Auf die Titanschicht wird zweckmäßig noch eine Schicht aus Gold mit einer Dicke von beispielsweise etwa 200 nm aufgetragen, vorzugsweise aufgesputtert.Subsequently, the substrates 2 prepared in this way can also expediently be tempered, for example in a quartz tube with the electrodes 14 facing up in a high vacuum at a temperature of 9000C for about 50 minutes or at one temperature of 9400C for about 10 minutes To generate voltages that cause the electrodes to pop off 14 can lead to avoid, the substrates 2 can preferably be relatively slowly cooled and only removed from the oven after cooling to room temperature will. Following this, the backs are first sputtered around the vapor-deposited Remove the aluminum points from the oxide, and then the aluminum points with a further layer provided, which is preferably made of titanium with a thickness of, for example 100 nm can exist. A further layer is expediently made on the titanium layer Gold applied to a thickness of, for example, about 200 nm, preferably sputtered on.

Das Auftrennen der Scheibe des Substrats 2 in Einzeldioden erfolgt zweckmäßig wieder durch eine Diamantsäge mit geringerer Schnittbreite von beispielsweise höchstens 50 #m, vorzugsweise etwa 40 #m, wie es in Figur 5 strichpunktiert angedeutet ist. Dazu können die mit Elektroden versehenen Substrate 2 vorzugsweise auf einem Folienspannring aufgeklebt werden. Zu diesem Zweck wird das Substrat 2 nach Figur 5 in bezug auf die Säge so justiert, daß der neue dünne Sägeschnitt in der Nut 12 derart geführt werden kann, daß der an den Seitenkanten der Nut 12 austretende pn-Übergang 8 mechanisch nicht beschädigt werden kann.The slice of the substrate 2 is separated into individual diodes expediently again by a diamond saw with a smaller cutting width of, for example at most 50 #m, preferably about 40 #m, as indicated by dash-dotted lines in FIG is. For this purpose, the substrates 2 provided with electrodes can preferably be on a Foil clamping ring can be glued on. For this purpose, the substrate 2 according to FIG 5 adjusted with respect to the saw so that the new thin saw cut in the groove 12 can be performed in such a way that the pn junction emerging at the side edges of the groove 12 8 cannot be mechanically damaged.

Zur Justierung vor dem Herstellen der Kontakte 14 kann eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer Vorrichtung nach Figur 4 verwendet werden. Das vorbereitete Substrat 2 wird in eine Halterung 18 eingesetzt, die zweckmäßig aus ferromagnetischem Material bestehen kann. Das Substrat 2 ist in einer nicht näher bezeichneten Ausnehmung der Halterung 18 eingesetzt, deren Tiefe der Dicke des Substrats 2 entspricht und beispielsweise etwa 300 jim betragen kann. Oberhalb des Substrats 2 ist eine Lochmaske 20 mit einer Dicke von beispielsweise etwa 40 bis 80 Um, vorzugsweise etwa 60 #m angeordnet, die aus nichtmagnetischem Metall, vorzugsweise Tantal oder auch Nickel, besteht. Diese Lochmaske 20 ist mit einem Raster von Löchern 23 versehen, deren Durchmesser den Durchmesser der Kontakte 14 bestimmt und deren Abstand durch das Rastermaß der herzustellenden einzelnen Bauelemente bestimmt wird.For adjustment before making the contacts 14, a special advantageous embodiment of a device according to Figure 4 can be used. That prepared substrate 2 is inserted into a holder 18, which is expediently made ferromagnetic material can exist. The substrate 2 is not closer in one designated recess of the holder 18, the depth of which is the thickness of the substrate 2 and can be about 300 jim, for example. Above the substrate 2 is a shadow mask 20 with a thickness of, for example, about 40 to 80 µm, preferably arranged about 60 #m, which is made of non-magnetic metal, preferably tantalum or also nickel. This shadow mask 20 is provided with a grid of holes 23, whose diameter determines the diameter of the contacts 14 and their spacing the grid dimension of the individual components to be produced is determined.

Die Lochmaske 20 ist ferner mit mehreren Justieröffnungen 24 versehen, mit deren Hilfe die Lochmaske 20 derart über dem Substrat 2 justiert wird, daß sich jeweils eines ihrer Löcher 23 etwa in der Mitte über einer der Stirnflächen 13 befindet. Bei dieser Justierung dienen vorbestimmte Stirnflächen 13, von denen jeweils eine einer der Justieröffnungen 24 zugeordnet ist, als Justierpunkte. Es können beispielsweise vier Justieröffnungen 24 vorgesehen sein, die ein Quadrat mit einer Seitenlänge von beispielsweise R=1500 tim bilden, vorzugsweise runde Justieröffnungen 24 verwendet werden, deren Durchmesser wenigstens so groß ist wie die Diagonale der Stirnflächen 13, insbesondere kann der Durchmesser etwas größer sein. Ein Magnetring 26 aus einem bis etwa 3000C temperaturbeständigen magnetischem Material dient zur Befestigung der Lochmaske 20 in der erforderlichen Lage mit jeweils einem ihrer Löcher 23 über einer der Stirnflächen 13. Das Feld des Magnetringes 26 ist so bemessen, daß er zwar im Zusammenwirken mit der Halterung 18 die Lochmaske 20 in ihrer Lage fixiert, es ist jedoch noch eine Verschiebung von Hand in der Ebene der Stirnflächen 13 möglich, wenn ihre Lage unter dem Mikroskop mit Hilfe der Justieröffnungen 24 ermittelt wird.The shadow mask 20 is also provided with several adjustment openings 24, with the help of which the perforated mask 20 is adjusted over the substrate 2 in such a way that one of its holes 23 is located approximately in the middle above one of the end faces 13. With this adjustment serve predetermined end faces 13, of each of which is assigned to one of the adjustment openings 24 as adjustment points. For example, four adjustment openings 24 can be provided that form a square with a side length of, for example, R = 1500 tim, preferably round adjustment openings 24 can be used, the diameter of which is at least as large as the diagonal of the end faces 13, in particular the diameter can be somewhat larger. A magnetic ring 26 made of a magnetic material that is temperature-resistant up to about 3000C is used for Attachment of the shadow mask 20 in the required position with one of their Holes 23 over one of the end faces 13. The field of the magnetic ring 26 is dimensioned so that that, in cooperation with the holder 18, the shadow mask 20 is in its position fixed, but there is still a manual shift in the plane of the end faces 13 possible if their position under the microscope with the aid of the adjustment openings 24 is determined.

Im Ausführungsbeispiel wurde zur Erläuterung des Verfahrens die Herstellung von Blaulicht-LEDs in Planartechnik gewählt. Das Verfahren kann jedoch auch beim Herstellen von LEDs in Mesatechnik sowie beim Herstellen von TS-Dioden (transparent substrate) angewendet werden.In the exemplary embodiment, the production was used to explain the method chosen by blue light LEDs in planar technology. However, the procedure can also be used for Manufacture of LEDs in mesa technology as well as in the manufacture of TS diodes (transparent substrate) can be used.

Für die Herstellung von Mesadioden werden die vorbereiteten Substrate mit ihren Epitaxieschichten zunächst oxidiert. Anschließend werden die Scheiben mit Photolack beschichtet und getrocknet. Nach Belichtung und Entwicklung wird die Lackstruktur nachgehärtet. Die Ätzung der Oxidschicht erfolgt mit einer gepufferten HF-Lösung. Das durch den Photolack abgedeckte Oxid dient bei der anschließenden Gasätzung wieder als Maske.The prepared substrates are used for the production of mesa diodes initially oxidized with their epitaxial layers. Then the slices coated with photoresist and dried. After exposure and development, the Post-hardened lacquer structure. The oxide layer is etched with a buffered HF solution. The oxide covered by the photoresist is used for the subsequent Gas etching again as a mask.

Mit durchsichtigen Substraten erhält man blaue TS-LEDs.With transparent substrates you get blue TS-LEDs.

Die durchsichtigen Substrate mit hoher Reinheit und damit hohem spezifischen Widerstand und entsprechend hohem Bahnwiderstand erfordern eine eigene Technologie.The transparent substrates with high purity and thus high specificity Resistance and the correspondingly high rail resistance require their own technology.

Um den Bahnwiderstand niedrig zu halten, werden sowohl der gleichrichtende als auch der sperrfreie Kontakt auf der Vorderseite angebracht. Dazu werden die Scheiben zunächst oxidiert. Bei der Gasätzung wird das Siliziumkarbid so angeätzt, daß einerseits der pn-Übergang freigelegt wird, andererseits aber die an das Substrat angrenzende erste Epitaxieschicht, die einen kleineren spezifischen Widerstand als das Substrat aufweist, nur soweit abgetragen wird, daß man einen kleinen Bahnwiderstand erhält.In order to keep the rail resistance low, both the rectifying as well as the lock-free contact on the front. To do this, the Discs oxidized first. During gas etching, the silicon carbide is etched in such a way that that on the one hand the pn junction is exposed, but on the other hand that of the substrate adjacent first epitaxial layer, which has a lower specific resistance than the substrate is removed only to the extent that there is a small sheet resistance receives.

5 Patentansprüche 6 Figuren5 claims 6 figures

Claims (5)

Patentansprüche Verfahren zum Herstellen von Blaulicht-LEDs (light emission diodes) mit einem Halbleiterkörper aus Siliziumkarbid SiC, der mit zwei Epitaxieschichten (4, 6) aus dem gleichen Material und mit entgegengesetzter Leitfähigkeit, die einen pn-bergang bilden, sowie mit metallischen Elektroden (14, 16) versehen ist, d a d u r c h g e k e n nwz e i c h n e t , daß die freie Oberfläche der zweiten Epitaxieschicht (6) mit einer Oxidschicht (10) versehen wird und dann durch Einsägen von Nuten (12) ein Raster von Planarbergen (13) gebildet wird und daß dann die Damage-Schicht in den Nuten (12) durch eine Gasätzung entfernt und anschließend durch eine Naßätzung die Oxidschicht (10) entfernt wird und daß dann über dem Substrat (2) eine Lochmaske (20) aus einem nichtmagnetischen Material, die mit einem Raster von Öffnungen (23) und mehreren Justieröffnungen (24) versehen ist, derart justiert wird, daß den Justieröffnungen (24) jeweils einer der Planarberge (13) als Justierpunkt zugeordnet ist, und daß dann die Stirnflächen der übrigen Planarberge (13) jeweils mit einem Metall-Kontakt (14) versehen werden und anschließend das Raster in Einzelelemente aufgetrennt ist.Claims Method for producing blue light LEDs (light emission diodes) with a semiconductor body made of silicon carbide SiC, with two Epitaxial layers (4, 6) made of the same material and with opposite conductivity, which form a pn junction and are provided with metallic electrodes (14, 16) is that the free surface of the second Epitaxial layer (6) is provided with an oxide layer (10) and then by sawing of grooves (12) a grid of planar mountains (13) is formed and that then the damage layer removed in the grooves (12) by gas etching and then by wet etching the oxide layer (10) is removed and then a perforated mask over the substrate (2) (20) made of a non-magnetic material with a grid of openings (23) and a plurality of adjustment openings (24) is provided, is adjusted such that the adjustment openings (24) is assigned to one of the planar mountains (13) as an adjustment point, and that then the end faces of the remaining planar mountains (13) each with a metal contact (14) and then the grid is divided into individual elements. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gasätzung in einer Chlor C1 enthaltenden Atmosphäre erfolgt.2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the gas etching takes place in an atmosphere containing chlorine C1. 3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e t , daß eine neben Chlor C1 noch Argon Ar und Sauerstoff 0 enthaltende Atmosphäre verwendet wird.3. The method according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e t that an atmosphere containing argon Ar and oxygen 0 in addition to chlorine C1 is used. 4. Anordnung zum gemeinsamen Herstellen einer Vielzahl von Blaulicht-LEDs mit einem Halbleiterkörper aus Siliziumcarbid SiC, der mit zwei Epitaxieschichten, die einen pn-Übergang bilden, und mit metallischen Elektroden (14, 16) versehen ist, g e k e n n z e i c h -n e t durch eine Halterung (18) aus ferromagnetischem Material, die mit einer Ausnehmung zur Aufnahme eines scheibenförmigen Substrats (2), das an einer Flachseite mit zwei Epitaxieschichten (#, 6) versehen ist, die durch Einsägen in ein Raster von Planarbergen (13) aufgetrennt sind, denen eine Lochmaske (20) aus Tantal zugeordnet ist, die mit dem gleichen Raster von Löchern (23) versehen ist und die mehrere Justieröffnungen (24) enthält, denen jeweils ein entsprechender, als Justierpunkt dienender Planarberg (13) zugeordnet ist, und daß konzentrisch zum Substrat (2) und oberhalb der Lochmaske (20) ein Magnetring (26) angeordnet ist.4. Arrangement for producing a plurality of blue light LEDs together with a semiconductor body made of silicon carbide SiC, with two epitaxial layers, which form a pn junction and are provided with metallic electrodes (14, 16) is, g e k e n n z e i c h -n e t by a holder (18) made of ferromagnetic Material having a recess for receiving a disc-shaped substrate (2), which is provided with two epitaxial layers (#, 6) on one flat side, the are separated by sawing into a grid of planar mountains (13), which one Perforated mask (20) made of tantalum is assigned with the same grid of holes (23) is provided and which contains several adjustment openings (24), each of which is a corresponding planar mountain (13) serving as an adjustment point is assigned, and that concentric to the substrate (2) and above the perforated mask (20) a magnetic ring (26) is arranged. 5. Anordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß runde Justieröffnungen (24) vorgesehen sind, deren Durchmesser wenigstens so groß ist, wie die Diagonale der Stirnflächen der Planarberge (13).5. Arrangement according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that round adjustment openings (24) are provided, the diameter of which is at least is as large as the diagonal of the end faces of the planar mountains (13).
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996011504A1 (en) * 1994-10-07 1996-04-18 Cree Research, Inc. Method for producing high efficiency light-emitting diodes and resulting diode structures
EP0792750A2 (en) * 1996-02-29 1997-09-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Recording apparatus and recording method
WO2000067312A1 (en) * 1999-04-29 2000-11-09 Robert Bosch Gmbh Method for removing defects from silicon bodies by a selective etching process
EP1239524A2 (en) * 2001-03-09 2002-09-11 LumiLeds Lighting U.S., LLC Semiconductor light emitting device and method of fabrication
WO2005104254A1 (en) * 2004-03-26 2005-11-03 Cree, Inc. Etching of substrates of light emitting devices

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996011504A1 (en) * 1994-10-07 1996-04-18 Cree Research, Inc. Method for producing high efficiency light-emitting diodes and resulting diode structures
EP0792750A2 (en) * 1996-02-29 1997-09-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Recording apparatus and recording method
EP0792750A3 (en) * 1996-02-29 1999-07-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Recording apparatus and recording method
US5986682A (en) * 1996-02-29 1999-11-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Recording apparatus and recording method
WO2000067312A1 (en) * 1999-04-29 2000-11-09 Robert Bosch Gmbh Method for removing defects from silicon bodies by a selective etching process
US7201852B1 (en) 1999-04-29 2007-04-10 Robert Bosch Gmbh Method for removing defects from silicon bodies by a selective etching process
EP1239524A2 (en) * 2001-03-09 2002-09-11 LumiLeds Lighting U.S., LLC Semiconductor light emitting device and method of fabrication
EP1239524A3 (en) * 2001-03-09 2005-05-25 LumiLeds Lighting U.S., LLC Semiconductor light emitting device and method of fabrication
WO2005104254A1 (en) * 2004-03-26 2005-11-03 Cree, Inc. Etching of substrates of light emitting devices
US7202181B2 (en) 2004-03-26 2007-04-10 Cres, Inc. Etching of substrates of light emitting devices
US7488692B2 (en) 2004-03-26 2009-02-10 Cree, Inc. Etching of substrates of light emitting devices

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