JP2000340838A - 光半導体素子とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マスク合わせずれによる形成パターンずれを
防ぎ、高歩留まりで光量の低下や発光出力のばらつきを
防ぐ。 【解決手段】 第１導電型半導体層１０に形成された第
２導電型拡散領域１５上にオーミックコンタクト層１１
が第２導電型拡散領域１５に対して自己整合的に形成さ
れ、第１導電型半導体層１０上に形成された拡散キャッ
プ膜１４および第２導電型拡散源層１２を貫通してオー
ミックコンタクト層１１の表面に到達するコンタクト穴
１８が形成され、コンタクト穴１８からオーミックコン
タクト層１１を介して第２導電型拡散領域１５と電気的
に接続される第２導電型層接続電極１６が形成され、第
１導電型半導体層１０下面に第１導電型半導体層１０と
電気的に接続される第１導電型層接続電極１７が形成さ
れ、拡散キャップ膜１４が第１導電型半導体層１０と第
２導電型層接続電極１６とを絶縁する層間絶縁膜であ
る。
防ぎ、高歩留まりで光量の低下や発光出力のばらつきを
防ぐ。 【解決手段】 第１導電型半導体層１０に形成された第
２導電型拡散領域１５上にオーミックコンタクト層１１
が第２導電型拡散領域１５に対して自己整合的に形成さ
れ、第１導電型半導体層１０上に形成された拡散キャッ
プ膜１４および第２導電型拡散源層１２を貫通してオー
ミックコンタクト層１１の表面に到達するコンタクト穴
１８が形成され、コンタクト穴１８からオーミックコン
タクト層１１を介して第２導電型拡散領域１５と電気的
に接続される第２導電型層接続電極１６が形成され、第
１導電型半導体層１０下面に第１導電型半導体層１０と
電気的に接続される第１導電型層接続電極１７が形成さ
れ、拡散キャップ膜１４が第１導電型半導体層１０と第
２導電型層接続電極１６とを絶縁する層間絶縁膜であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオード(L
ight Emitting Diode：以下、ＬＥＤと記述する)、ＬＥ
Ｄアレイ、受光素子等の光半導体素子およびそれらの製
造方法に関するものである。
ight Emitting Diode：以下、ＬＥＤと記述する)、ＬＥ
Ｄアレイ、受光素子等の光半導体素子およびそれらの製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光半導体素子としては、ＬＥＤ、面発光
型レーザ、受光素子等の様々な応用素子が実用化されて
いる。その中でもＬＥＤは種々の光源として利用されて
おり、そのＬＥＤを配列したＬＥＤアレイは、例えば電
子写真方式のプリンタ用光源等として利用されている。
型レーザ、受光素子等の様々な応用素子が実用化されて
いる。その中でもＬＥＤは種々の光源として利用されて
おり、そのＬＥＤを配列したＬＥＤアレイは、例えば電
子写真方式のプリンタ用光源等として利用されている。
【０００３】光半導体素子においては、固相拡散の領域
に電極を接続する際に、電極と拡散領域とのオーミック
接合を確実にするためにオーミックコンタクト層を形成
する。しかし、このオーミックコンタクト層は導電性が
あるので、光半導体素子をアレイ状に形成した場合に
は、各素子間をエッチング等によって電気的に分離する
必要がある。また光半導体素子の発光波長または受光波
長によってはオーミックコンタクト層で光吸収が起きる
ので、電極下以外の個所のオーミックコンタクト層を除
去する必要がある。
に電極を接続する際に、電極と拡散領域とのオーミック
接合を確実にするためにオーミックコンタクト層を形成
する。しかし、このオーミックコンタクト層は導電性が
あるので、光半導体素子をアレイ状に形成した場合に
は、各素子間をエッチング等によって電気的に分離する
必要がある。また光半導体素子の発光波長または受光波
長によってはオーミックコンタクト層で光吸収が起きる
ので、電極下以外の個所のオーミックコンタクト層を除
去する必要がある。
【０００４】以下に、従来例における光半導体素子の例
としてＬＥＤについて説明する。図１０は、従来例にお
けるＬＥＤの構造を示す上面図である。図１１は、図１
０のＡ−Ａ’断面図である。図１２〜図１４は、従来例
におけるＬＥＤの製造工程を示す断面図である。図１０
〜図１４においては、フォトリソグラフィ工程において
フォトレジストパターンのマスク合わせずれが発生し
て、オーミックコンタクト層がずれて形成されている状
態を示している。マスク合わせずれの方向は、図１０に
おいてはオーミックコンタクト層１１が左下方向にずれ
ている。
としてＬＥＤについて説明する。図１０は、従来例にお
けるＬＥＤの構造を示す上面図である。図１１は、図１
０のＡ−Ａ’断面図である。図１２〜図１４は、従来例
におけるＬＥＤの製造工程を示す断面図である。図１０
〜図１４においては、フォトリソグラフィ工程において
フォトレジストパターンのマスク合わせずれが発生し
て、オーミックコンタクト層がずれて形成されている状
態を示している。マスク合わせずれの方向は、図１０に
おいてはオーミックコンタクト層１１が左下方向にずれ
ている。
【０００５】図１０および図１１を用いて、従来例にお
けるＬＥＤの構造を説明する。従来例におけるＬＥＤ
は、第１導電型半導体層１０の所定の領域に所定の深さ
の第２導電型拡散領域１５が形成され、第２導電型拡散
領域１５上にオーミックコンタクト層１１が形成され、
オーミックコンタクト層１１上および第２導電型拡散領
域１５を含む第１導電型半導体層１０上に中間絶縁膜１
９が形成され、第２導電型拡散領域１５上に中間絶縁膜
１９を貫通してオーミックコンタクト層１１の表面に到
達するコンタクト穴１８が形成されている。そして、第
２導電型層接続電極１６がコンタクト穴１８上の領域お
よび中間絶縁膜１９上の所定の領域に形成され、コンタ
クト穴１８の位置で第２導電型層接続電極１６と第２導
電型拡散領域１５とがオーミックコンタクト層１１を介
して電気的に接続されている。また、第１導電型半導体
層１０の下部には、第１導電型半導体層１０と電気的に
接続される第１導電型層接続電極１７が形成されてい
る。
けるＬＥＤの構造を説明する。従来例におけるＬＥＤ
は、第１導電型半導体層１０の所定の領域に所定の深さ
の第２導電型拡散領域１５が形成され、第２導電型拡散
領域１５上にオーミックコンタクト層１１が形成され、
オーミックコンタクト層１１上および第２導電型拡散領
域１５を含む第１導電型半導体層１０上に中間絶縁膜１
９が形成され、第２導電型拡散領域１５上に中間絶縁膜
１９を貫通してオーミックコンタクト層１１の表面に到
達するコンタクト穴１８が形成されている。そして、第
２導電型層接続電極１６がコンタクト穴１８上の領域お
よび中間絶縁膜１９上の所定の領域に形成され、コンタ
クト穴１８の位置で第２導電型層接続電極１６と第２導
電型拡散領域１５とがオーミックコンタクト層１１を介
して電気的に接続されている。また、第１導電型半導体
層１０の下部には、第１導電型半導体層１０と電気的に
接続される第１導電型層接続電極１７が形成されてい
る。
【０００６】しかし、実際にはオーミックコンタクト層
１１を形成する際のマスク合わせずれによって、オーミ
ックコンタクト層１１が本来形成されるべき位置から図
１０の左下方向（図１１の右側方向）にずれて形成され
ている。
１１を形成する際のマスク合わせずれによって、オーミ
ックコンタクト層１１が本来形成されるべき位置から図
１０の左下方向（図１１の右側方向）にずれて形成され
ている。
【０００７】図１２〜図１４を用いて、従来例における
ＬＥＤの製造工程を説明する。図１２(ａ)に示すよう
に、第１導電型半導体層１０上の全面にオーミックコン
タクト層１１を形成し、さらにその上に拡散防止膜２０
を形成する。ここで、第１導電型半導体層１０としては
ｎ型ＡｌＧａＡｓ基板を用い、オーミックコンタクト層
１１としてはＧａＡｓ等を用いることができる。拡散防
止膜２０は、後の工程で第２導電型拡散領域１５を形成
する際に、所望の位置以外に拡散領域が形成されること
を防止する膜であり、ＳｉＮ膜、Ａｌ2Ｏ3膜等を利用す
ることができる。
ＬＥＤの製造工程を説明する。図１２(ａ)に示すよう
に、第１導電型半導体層１０上の全面にオーミックコン
タクト層１１を形成し、さらにその上に拡散防止膜２０
を形成する。ここで、第１導電型半導体層１０としては
ｎ型ＡｌＧａＡｓ基板を用い、オーミックコンタクト層
１１としてはＧａＡｓ等を用いることができる。拡散防
止膜２０は、後の工程で第２導電型拡散領域１５を形成
する際に、所望の位置以外に拡散領域が形成されること
を防止する膜であり、ＳｉＮ膜、Ａｌ2Ｏ3膜等を利用す
ることができる。
【０００８】図１２(ｂ)に示すように、後に第２導電型
拡散領域１５を形成する部分のみに、拡散防止膜２０に
開口部を形成する。開口部は、フォトリソグラフィ・エ
ッチング技術によって形成することができる。
拡散領域１５を形成する部分のみに、拡散防止膜２０に
開口部を形成する。開口部は、フォトリソグラフィ・エ
ッチング技術によって形成することができる。
【０００９】図１２(ｃ)に示すように、第２導電型固相
拡散源層１２と拡散キャップ膜１４とを基板の全面に形
成する。拡散キャップ膜１４としては、ＳｉＮ膜、Ａｌ
Ｎ膜等を用いることができる。
拡散源層１２と拡散キャップ膜１４とを基板の全面に形
成する。拡散キャップ膜１４としては、ＳｉＮ膜、Ａｌ
Ｎ膜等を用いることができる。
【００１０】図１２(ｄ)に示すように、拡散防止膜２０
の開口部に不純物拡散を行い、第２導電型固相拡散源層
１２から第１導電型半導体層１０中の所定の深さまで第
２導電型拡散領域１５を形成する。その後に、図１２
(ｅ)に示すように、不要となった第２導電型固相拡散源
層１２および拡散キャップ膜１４を除去する。
の開口部に不純物拡散を行い、第２導電型固相拡散源層
１２から第１導電型半導体層１０中の所定の深さまで第
２導電型拡散領域１５を形成する。その後に、図１２
(ｅ)に示すように、不要となった第２導電型固相拡散源
層１２および拡散キャップ膜１４を除去する。
【００１１】図１３(ａ)に示すように、フォトリソグラ
フィ技術によって、オーミックコンタクト層１１を残す
部分と拡散防止膜２０を残す部分とを形成するために、
フォトレジストパターン１３を形成する。このとき、オ
ーミックコンタクト層１１は本来点線で示すように、第
２導電型拡散領域１５上にのみ島状に残す必要がある。
図１３(ａ)では、このフォトリソグラフィ工程におい
て、フォトレジストパターン１３が図の右側方向にずれ
ている場合を実線で示している。
フィ技術によって、オーミックコンタクト層１１を残す
部分と拡散防止膜２０を残す部分とを形成するために、
フォトレジストパターン１３を形成する。このとき、オ
ーミックコンタクト層１１は本来点線で示すように、第
２導電型拡散領域１５上にのみ島状に残す必要がある。
図１３(ａ)では、このフォトリソグラフィ工程におい
て、フォトレジストパターン１３が図の右側方向にずれ
ている場合を実線で示している。
【００１２】このように、従来例における製造工程で
は、オーミックコンタクト層１１を成形するためのフォ
トレジストパターン１３の形成と第２導電型拡散領域１
５の形成とを独立したフォトリソグラフィ技術によって
行っているので、オーミックコンタクト層１１のパター
ンが第２導電型拡散領域１５からずれて形成される場合
がある。オーミックコンタクト層１１が第２導電型拡散
領域１５と拡散が行われていない領域とにまたがって島
状に形成されると、第２導電型層接続電極１６からオー
ミックコンタクト層１１に供給される電流が本来流れる
べき第２導電型拡散領域１５以外にも流れてしまので、
素子の特性が低下する。従来例のように光半導体素子が
ＬＥＤである場合には、光量の低下等が起こる。
は、オーミックコンタクト層１１を成形するためのフォ
トレジストパターン１３の形成と第２導電型拡散領域１
５の形成とを独立したフォトリソグラフィ技術によって
行っているので、オーミックコンタクト層１１のパター
ンが第２導電型拡散領域１５からずれて形成される場合
がある。オーミックコンタクト層１１が第２導電型拡散
領域１５と拡散が行われていない領域とにまたがって島
状に形成されると、第２導電型層接続電極１６からオー
ミックコンタクト層１１に供給される電流が本来流れる
べき第２導電型拡散領域１５以外にも流れてしまので、
素子の特性が低下する。従来例のように光半導体素子が
ＬＥＤである場合には、光量の低下等が起こる。
【００１３】図１３(ｂ)に示すように、第２導電型拡散
領域１５の周辺部分でフォトレジストパターン１３に覆
われていない部分の拡散防止膜２０をエッチング技術に
よって除去する。
領域１５の周辺部分でフォトレジストパターン１３に覆
われていない部分の拡散防止膜２０をエッチング技術に
よって除去する。
【００１４】図１３(ｃ)に示すように、図１３(ｂ)に示
した拡散防止膜２０のエッチングに連続してオーミック
コンタクト層１１のエッチングを行い、第２導電型拡散
領域１５上のオーミックコンタクト層１１を島状にパタ
ーン形成する。エッチングはオーミックコンタクト層１
１のうち第２導電型拡散領域１５以外に形成されている
領域を除去するために行うが、図においては拡散防止膜
２０の網目部分の下部が除去されずに残ってしまう。
した拡散防止膜２０のエッチングに連続してオーミック
コンタクト層１１のエッチングを行い、第２導電型拡散
領域１５上のオーミックコンタクト層１１を島状にパタ
ーン形成する。エッチングはオーミックコンタクト層１
１のうち第２導電型拡散領域１５以外に形成されている
領域を除去するために行うが、図においては拡散防止膜
２０の網目部分の下部が除去されずに残ってしまう。
【００１５】図１３(ｄ)に示すように、不要となったフ
ォトレジストパターン１３を剥離する。その後に、図１
３(ｅ)に示すように、基板全面に中間絶縁膜１９を形成
する。
ォトレジストパターン１３を剥離する。その後に、図１
３(ｅ)に示すように、基板全面に中間絶縁膜１９を形成
する。
【００１６】図１４(ａ)に示すように、中間絶縁膜１９
にコンタクト穴１８を形成する。コンタクト穴１８は、
フォトリソグラフィ・エッチング技術を用いて形成す
る。
にコンタクト穴１８を形成する。コンタクト穴１８は、
フォトリソグラフィ・エッチング技術を用いて形成す
る。
【００１７】図１４(ｂ)に示すように、コンタクト穴１
８上の領域を含む所望の位置に第２導電型層接続電極１
６を形成する。そして、図１４(ｃ)に示すように、第１
導電型半導体層１０の裏面に第１導電型層接続電極１７
を形成する。
８上の領域を含む所望の位置に第２導電型層接続電極１
６を形成する。そして、図１４(ｃ)に示すように、第１
導電型半導体層１０の裏面に第１導電型層接続電極１７
を形成する。
【００１８】図１３以降に示したように、フォトレジス
トパターン１３がずれた状態で形成されると、第２導電
型層接続電極１６と第２導電型拡散領域１５とをオーミ
ック接続するオーミックコンタクト層１１が第２導電型
層接続電極１６および第２導電型拡散領域１５と接触す
る面積が小さくなり、コンタクト抵抗が増加して充分に
オーミック接続されない部分が発生する。さらに、オー
ミックコンタクト層１１を介して第１導電型半導体層１
０と第２導電型拡散領域１５とが電気的に接続されてい
るので、第２導電型層接続電極１６からオーミックコン
タクト層１１を介して第２導電型拡散領域１５に流れる
べき電流が、第１導電型半導体層１０にも流れてしま
う。
トパターン１３がずれた状態で形成されると、第２導電
型層接続電極１６と第２導電型拡散領域１５とをオーミ
ック接続するオーミックコンタクト層１１が第２導電型
層接続電極１６および第２導電型拡散領域１５と接触す
る面積が小さくなり、コンタクト抵抗が増加して充分に
オーミック接続されない部分が発生する。さらに、オー
ミックコンタクト層１１を介して第１導電型半導体層１
０と第２導電型拡散領域１５とが電気的に接続されてい
るので、第２導電型層接続電極１６からオーミックコン
タクト層１１を介して第２導電型拡散領域１５に流れる
べき電流が、第１導電型半導体層１０にも流れてしま
う。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】このように、図１０〜
図１４に示した従来例のＬＥＤにおいては、第２導電型
拡散領域１５の形成（図１２(ｄ)）とオーミックコンタ
クト層１１の形成（図１３(ｃ)）とを独立したフォトリ
ソグラフィ・エッチング技術によって行っているので、
マスク合わせずれが発生すると形成したそれぞれのパタ
ーンにずれが発生し、オーミックコンタクト層１１の島
状のパターンが第２導電型拡散領域１５と拡散が行われ
ていない領域とにまたがって形成されてしまう場合があ
り、歩留まりの低下、光量の低下等の特性の低下が発生
するという問題点があった。これらの不具合は、ＬＥＤ
アレイが高密度になるほど発生しやすく、高精細ＬＥＤ
アレイ等の光半導体素子で特に大きな問題点となってい
た。
図１４に示した従来例のＬＥＤにおいては、第２導電型
拡散領域１５の形成（図１２(ｄ)）とオーミックコンタ
クト層１１の形成（図１３(ｃ)）とを独立したフォトリ
ソグラフィ・エッチング技術によって行っているので、
マスク合わせずれが発生すると形成したそれぞれのパタ
ーンにずれが発生し、オーミックコンタクト層１１の島
状のパターンが第２導電型拡散領域１５と拡散が行われ
ていない領域とにまたがって形成されてしまう場合があ
り、歩留まりの低下、光量の低下等の特性の低下が発生
するという問題点があった。これらの不具合は、ＬＥＤ
アレイが高密度になるほど発生しやすく、高精細ＬＥＤ
アレイ等の光半導体素子で特に大きな問題点となってい
た。
【００２０】このような点に鑑み本発明は、マスク合わ
せずれによる形成パターンずれを防ぎ、高歩留まりで光
量の低下や発光出力のばらつきが生じない光半導体素子
およびその製造方法を提供することを目的とする。
せずれによる形成パターンずれを防ぎ、高歩留まりで光
量の低下や発光出力のばらつきが生じない光半導体素子
およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光半導体素
子は、第１導電型半導体層の所定の領域に所定の深さの
第２導電型拡散領域が形成され、該第２導電型拡散領域
上にオーミックコンタクト層が形成され、該オーミック
コンタクト層上に第２導電型固相拡散源層が形成され、
該オーミックコンタクト層が該第２導電型拡散領域に対
して自己整合的に形成され、該第２導電型固相拡散源層
上および該第２導電型拡散領域を含む該第１導電型半導
体層上に拡散キャップ膜が形成され、該第２導電型拡散
領域上の所定の領域に該拡散キャップ膜および該第２導
電型固相拡散源層を貫通して該オーミックコンタクト層
の表面に到達するコンタクト穴が形成され、該コンタク
ト穴およびその上の領域ならびに該拡散キャップ膜上の
所定の領域に該オーミックコンタクト層を介して該第２
導電型拡散領域と電気的に接続される第２導電型層接続
電極が形成され、該第１導電型半導体層下面に該第１導
電型半導体層と電気的に接続される第１導電型層接続電
極が形成され、該拡散キャップ膜が該第１導電型半導体
層と該第２導電型層接続電極とを絶縁する層間絶縁膜で
ある。このとき、前記層間絶縁膜が、前記拡散キャップ
膜上にさらに絶縁膜を備えることができる。
子は、第１導電型半導体層の所定の領域に所定の深さの
第２導電型拡散領域が形成され、該第２導電型拡散領域
上にオーミックコンタクト層が形成され、該オーミック
コンタクト層上に第２導電型固相拡散源層が形成され、
該オーミックコンタクト層が該第２導電型拡散領域に対
して自己整合的に形成され、該第２導電型固相拡散源層
上および該第２導電型拡散領域を含む該第１導電型半導
体層上に拡散キャップ膜が形成され、該第２導電型拡散
領域上の所定の領域に該拡散キャップ膜および該第２導
電型固相拡散源層を貫通して該オーミックコンタクト層
の表面に到達するコンタクト穴が形成され、該コンタク
ト穴およびその上の領域ならびに該拡散キャップ膜上の
所定の領域に該オーミックコンタクト層を介して該第２
導電型拡散領域と電気的に接続される第２導電型層接続
電極が形成され、該第１導電型半導体層下面に該第１導
電型半導体層と電気的に接続される第１導電型層接続電
極が形成され、該拡散キャップ膜が該第１導電型半導体
層と該第２導電型層接続電極とを絶縁する層間絶縁膜で
ある。このとき、前記層間絶縁膜が、前記拡散キャップ
膜上にさらに絶縁膜を備えることができる。
【００２２】本発明に係る光半導体素子は、第１導電型
半導体層の所定の領域に所定の深さの第２導電型拡散領
域が形成され、該第２導電型拡散領域上にオーミックコ
ンタクト層が形成され、該オーミックコンタクト層上お
よび該第２導電型拡散領域を含む該第１導電型半導体層
上に絶縁膜が形成され、該第２導電型拡散領域上の所定
の領域に該絶縁膜を貫通して該オーミックコンタクト層
の表面に到達するコンタクト穴が形成され、該コンタク
ト穴およびその上の領域ならびに該絶縁膜上の所定の領
域に該オーミックコンタクト層を介して該第２導電型拡
散領域と電気的に接続される第２導電型層接続電極が形
成され、該第１導電型半導体層下面に該第１導電型半導
体層と電気的に接続される第１導電型層接続電極が形成
され、該絶縁膜が該第１導電型半導体層と該第２導電型
層接続電極とを絶縁する中間絶縁膜である。
半導体層の所定の領域に所定の深さの第２導電型拡散領
域が形成され、該第２導電型拡散領域上にオーミックコ
ンタクト層が形成され、該オーミックコンタクト層上お
よび該第２導電型拡散領域を含む該第１導電型半導体層
上に絶縁膜が形成され、該第２導電型拡散領域上の所定
の領域に該絶縁膜を貫通して該オーミックコンタクト層
の表面に到達するコンタクト穴が形成され、該コンタク
ト穴およびその上の領域ならびに該絶縁膜上の所定の領
域に該オーミックコンタクト層を介して該第２導電型拡
散領域と電気的に接続される第２導電型層接続電極が形
成され、該第１導電型半導体層下面に該第１導電型半導
体層と電気的に接続される第１導電型層接続電極が形成
され、該絶縁膜が該第１導電型半導体層と該第２導電型
層接続電極とを絶縁する中間絶縁膜である。
【００２３】本発明に係る光半導体素子の製造方法は、
第１導電型半導体層上にオーミックコンタクト層を形成
する第１の工程と、該オーミックコンタクト層上に第２
導電型固相拡散源層を形成する第２の工程と、該第２導
電型固相拡散源層上の所定の領域にフォトレジストパタ
ーンを形成する第３の工程と、該フォトレジストパター
ンをマスクとして該第２導電型固相拡散源層を形成する
第４の工程と、該フォトレジストパターンおよび該第２
導電型固相拡散源層のうちの少なくとも一方をマスクと
して該オーミックコンタクト層を形成する第５の工程
と、該第２導電型固相拡散源層上を含む該第１導電型半
導体層上に拡散キャップ膜を形成する第６の工程と、該
第２導電型固相拡散源層から不純物を拡散して該第１導
電型半導体層中に第２導電型拡散領域を形成する第７の
工程と、該第２導電型拡散領域上の所定の領域に該拡散
キャップ膜および該第２導電型固相拡散源層を貫通して
該オーミックコンタクト層の表面に到達するコンタクト
穴を形成する第８の工程と、該コンタクト穴およびその
上の領域ならびに該拡散キャップ膜上の所定の領域に該
オーミックコンタクト層を介して該第２導電型拡散領域
と電気的に接続される第２導電型層接続電極を形成する
第９の工程と、該第１導電型半導体層下面に該第１導電
型半導体層と電気的に接続される第１導電型層接続電極
を形成する第１０の工程とを有し、該拡散キャップ膜が
該第１導電型半導体層と該第２導電型層接続電極とを絶
縁する層間絶縁膜である。このとき、前記第８の工程
が、前記拡散キャップ膜上にさらに絶縁膜を形成する工
程を有することができる。
第１導電型半導体層上にオーミックコンタクト層を形成
する第１の工程と、該オーミックコンタクト層上に第２
導電型固相拡散源層を形成する第２の工程と、該第２導
電型固相拡散源層上の所定の領域にフォトレジストパタ
ーンを形成する第３の工程と、該フォトレジストパター
ンをマスクとして該第２導電型固相拡散源層を形成する
第４の工程と、該フォトレジストパターンおよび該第２
導電型固相拡散源層のうちの少なくとも一方をマスクと
して該オーミックコンタクト層を形成する第５の工程
と、該第２導電型固相拡散源層上を含む該第１導電型半
導体層上に拡散キャップ膜を形成する第６の工程と、該
第２導電型固相拡散源層から不純物を拡散して該第１導
電型半導体層中に第２導電型拡散領域を形成する第７の
工程と、該第２導電型拡散領域上の所定の領域に該拡散
キャップ膜および該第２導電型固相拡散源層を貫通して
該オーミックコンタクト層の表面に到達するコンタクト
穴を形成する第８の工程と、該コンタクト穴およびその
上の領域ならびに該拡散キャップ膜上の所定の領域に該
オーミックコンタクト層を介して該第２導電型拡散領域
と電気的に接続される第２導電型層接続電極を形成する
第９の工程と、該第１導電型半導体層下面に該第１導電
型半導体層と電気的に接続される第１導電型層接続電極
を形成する第１０の工程とを有し、該拡散キャップ膜が
該第１導電型半導体層と該第２導電型層接続電極とを絶
縁する層間絶縁膜である。このとき、前記第８の工程
が、前記拡散キャップ膜上にさらに絶縁膜を形成する工
程を有することができる。
【００２４】本発明に係る光半導体素子の製造方法は、
第１導電型半導体層上にオーミックコンタクト層を形成
する第１の工程と、該オーミックコンタクト層上に第２
導電型固相拡散源層を形成する第２の工程と、該第２導
電型固相拡散源層上の所定の領域にフォトレジストパタ
ーンを形成する第３の工程と、該フォトレジストパター
ンをマスクとして該第２導電型固相拡散源層を形成する
第４の工程と、該第２導電型固相拡散源層上を含む該オ
ーミックコンタクト層上に拡散キャップ膜を形成する第
５の工程と、該第２導電型固相拡散源層から不純物を拡
散して該第１導電型半導体層中に第２導電型拡散領域を
形成する第６の工程と、該拡散キャップ膜を除去する第
７の工程と、該フォトレジストパターンおよび該第２導
電型固相拡散源層のうちの少なくとも一方をマスクとし
て該オーミックコンタクト層を形成する第８の工程と、
該第２導電型固相拡散源層を除去する第９の工程と、該
オーミックコンタクト層上および該第２導電型拡散領域
上を含む該第１導電型半導体層上に絶縁膜を形成する第
１０の工程と、該第２導電型拡散領域上の所定の領域に
該絶縁膜を貫通して該オーミックコンタクト層の表面に
到達するコンタクト穴を形成する第１１の工程と、該コ
ンタクト穴およびその上の領域ならびに該絶縁膜上の所
定の領域に該オーミックコンタクト層を介して該第２導
電型拡散領域と電気的に接続される第２導電型層接続電
極を形成する第１２の工程と、該第１導電型半導体層下
面に該第１導電型半導体層と電気的に接続される第１導
電型層接続電極を形成する第１３の工程とを有し、該絶
縁膜が該第１導電型半導体層と該第２導電型層接続電極
とを絶縁する中間絶縁膜である。
第１導電型半導体層上にオーミックコンタクト層を形成
する第１の工程と、該オーミックコンタクト層上に第２
導電型固相拡散源層を形成する第２の工程と、該第２導
電型固相拡散源層上の所定の領域にフォトレジストパタ
ーンを形成する第３の工程と、該フォトレジストパター
ンをマスクとして該第２導電型固相拡散源層を形成する
第４の工程と、該第２導電型固相拡散源層上を含む該オ
ーミックコンタクト層上に拡散キャップ膜を形成する第
５の工程と、該第２導電型固相拡散源層から不純物を拡
散して該第１導電型半導体層中に第２導電型拡散領域を
形成する第６の工程と、該拡散キャップ膜を除去する第
７の工程と、該フォトレジストパターンおよび該第２導
電型固相拡散源層のうちの少なくとも一方をマスクとし
て該オーミックコンタクト層を形成する第８の工程と、
該第２導電型固相拡散源層を除去する第９の工程と、該
オーミックコンタクト層上および該第２導電型拡散領域
上を含む該第１導電型半導体層上に絶縁膜を形成する第
１０の工程と、該第２導電型拡散領域上の所定の領域に
該絶縁膜を貫通して該オーミックコンタクト層の表面に
到達するコンタクト穴を形成する第１１の工程と、該コ
ンタクト穴およびその上の領域ならびに該絶縁膜上の所
定の領域に該オーミックコンタクト層を介して該第２導
電型拡散領域と電気的に接続される第２導電型層接続電
極を形成する第１２の工程と、該第１導電型半導体層下
面に該第１導電型半導体層と電気的に接続される第１導
電型層接続電極を形成する第１３の工程とを有し、該絶
縁膜が該第１導電型半導体層と該第２導電型層接続電極
とを絶縁する中間絶縁膜である。
【００２５】上記本発明に係る光半導体素子または光半
導体素子の製造方法においては、前記光半導体素子を発
光ダイオードとすることができる。
導体素子の製造方法においては、前記光半導体素子を発
光ダイオードとすることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下に、図１〜図９を用いて本発
明の第１の実施の形態および第２の実施の形態について
それぞれ説明する。
明の第１の実施の形態および第２の実施の形態について
それぞれ説明する。
【００２７】ただし、いずれの図も本発明を理解するこ
とができる程度に各構成成分の寸法、形状および配置関
係を概略的に示してある。また、説明に用いる各図にお
いて同様な構成成分については同一の番号を付して示し
てある。
とができる程度に各構成成分の寸法、形状および配置関
係を概略的に示してある。また、説明に用いる各図にお
いて同様な構成成分については同一の番号を付して示し
てある。
【００２８】第１および第２の実施の形態においては第
１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型として説明する
が、どちらも第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型
として、材料等を適宜変更することができる。
１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型として説明する
が、どちらも第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型
として、材料等を適宜変更することができる。
【００２９】また、第１および第２の実施の形態におい
ては、本発明の光半導体素子の例としてＬＥＤについて
説明するが、どちらもＬＥＤ以外の光半導体素子である
面発光型レーザや受光素子においても実現することがで
きる。
ては、本発明の光半導体素子の例としてＬＥＤについて
説明するが、どちらもＬＥＤ以外の光半導体素子である
面発光型レーザや受光素子においても実現することがで
きる。
【００３０】さらに、第１および第２の実施の形態にお
いてはホモ接合型のＬＥＤについて説明するが、どちら
も第２導電型固相拡散源層とオーミックコンタクト層と
を用いて電流制御する素子であれば、シングルヘテロ接
合型またはダブルヘテロ接合型の素子でも実現すること
ができる。
いてはホモ接合型のＬＥＤについて説明するが、どちら
も第２導電型固相拡散源層とオーミックコンタクト層と
を用いて電流制御する素子であれば、シングルヘテロ接
合型またはダブルヘテロ接合型の素子でも実現すること
ができる。
【００３１】( 第１の実施の形態 )図１は、第１の実施
の形態におけるＬＥＤの構造を示す上面図であり、３素
子を示している。図２は、図１のＡ−Ａ’断面図であ
る。図３および図４は、第１の実施の形態におけるＬＥ
Ｄの製造工程を示す断面図である。
の形態におけるＬＥＤの構造を示す上面図であり、３素
子を示している。図２は、図１のＡ−Ａ’断面図であ
る。図３および図４は、第１の実施の形態におけるＬＥ
Ｄの製造工程を示す断面図である。
【００３２】図１および図２を用いて、第１の実施の形
態におけるＬＥＤの構造を説明する。第１の実施の形態
におけるＬＥＤは、第１導電型半導体層１０の所定の領
域に所定の深さの第２導電型拡散領域１５が形成され、
第２導電型拡散領域１５上にオーミックコンタクト層１
１が形成され、オーミックコンタクト層１１上に第２導
電型固相拡散源層１２が形成され、オーミックコンタク
ト層１１が第２導電型固相拡散源層１２を利用して第２
導電型拡散領域１５に対して自己整合的に形成され、第
２導電型固相拡散源層１２上および第２導電型拡散領域
１５を含む第１導電型半導体層１０上に拡散キャップ膜
１４が形成され、第２導電型拡散領域１５上に拡散キャ
ップ膜１４および第２固相拡散源層１２を貫通してオー
ミックコンタクト層１１の表面に到達するコンタクト穴
１８が形成されている。そして、第２導電型層接続電極
１６がコンタクト穴１８およびその上の領域ならびに拡
散キャップ膜１４上の所定の領域に形成され、コンタク
ト穴１８の位置で第２導電型層接続電極１６と第２導電
型拡散領域１５とがオーミックコンタクト層１１を介し
て電気的に接続されている。また、第１導電型半導体層
１０の下面には、第１導電型半導体層１０と電気的に接
続される第１導電型層接続電極１７が形成されている。
態におけるＬＥＤの構造を説明する。第１の実施の形態
におけるＬＥＤは、第１導電型半導体層１０の所定の領
域に所定の深さの第２導電型拡散領域１５が形成され、
第２導電型拡散領域１５上にオーミックコンタクト層１
１が形成され、オーミックコンタクト層１１上に第２導
電型固相拡散源層１２が形成され、オーミックコンタク
ト層１１が第２導電型固相拡散源層１２を利用して第２
導電型拡散領域１５に対して自己整合的に形成され、第
２導電型固相拡散源層１２上および第２導電型拡散領域
１５を含む第１導電型半導体層１０上に拡散キャップ膜
１４が形成され、第２導電型拡散領域１５上に拡散キャ
ップ膜１４および第２固相拡散源層１２を貫通してオー
ミックコンタクト層１１の表面に到達するコンタクト穴
１８が形成されている。そして、第２導電型層接続電極
１６がコンタクト穴１８およびその上の領域ならびに拡
散キャップ膜１４上の所定の領域に形成され、コンタク
ト穴１８の位置で第２導電型層接続電極１６と第２導電
型拡散領域１５とがオーミックコンタクト層１１を介し
て電気的に接続されている。また、第１導電型半導体層
１０の下面には、第１導電型半導体層１０と電気的に接
続される第１導電型層接続電極１７が形成されている。
【００３３】図３および図４を用いて、第１の実施の形
態におけるＬＥＤの製造工程を説明する。図３(ａ)に示
すように、第１導電型半導体層１０上にオーミックコン
タクト層１１を形成し、さらにその上に第２導電型固相
拡散源層１２を形成する。ここで、第１導電型半導体層
１０としてはｎ型ＡｌＧａＡｓ基板を用い、オーミック
コンタクト層１１としてはＧａＡｓ等を用いることがで
きる。オーミックコンタクト層１１はエピタキシャル成
長によって形成する。エピタキシャル成長の方法は、有
機金属気相成長(Metal Organic Chemical Vapor Deposi
tion：以下、ＭＯＣＶＤと記述する)法、分子線成長(Mo
lecular Beam Epitaxy：以下、ＭＢＥと記述する)法等
が好適である。また、第２導電型固相拡散源層１２とし
ては、第１導電型半導体層１０がｎ型の場合にはｐ型の
拡散を行うための膜を用い、ＺｎＯ膜等を用いることが
できる。ＺｎＯ膜は、スパッタリング法等で形成するこ
とができる。
態におけるＬＥＤの製造工程を説明する。図３(ａ)に示
すように、第１導電型半導体層１０上にオーミックコン
タクト層１１を形成し、さらにその上に第２導電型固相
拡散源層１２を形成する。ここで、第１導電型半導体層
１０としてはｎ型ＡｌＧａＡｓ基板を用い、オーミック
コンタクト層１１としてはＧａＡｓ等を用いることがで
きる。オーミックコンタクト層１１はエピタキシャル成
長によって形成する。エピタキシャル成長の方法は、有
機金属気相成長(Metal Organic Chemical Vapor Deposi
tion：以下、ＭＯＣＶＤと記述する)法、分子線成長(Mo
lecular Beam Epitaxy：以下、ＭＢＥと記述する)法等
が好適である。また、第２導電型固相拡散源層１２とし
ては、第１導電型半導体層１０がｎ型の場合にはｐ型の
拡散を行うための膜を用い、ＺｎＯ膜等を用いることが
できる。ＺｎＯ膜は、スパッタリング法等で形成するこ
とができる。
【００３４】図３(ｂ)に示すように、フォトリソグラフ
ィ技術によって、第２導電型固相拡散源層１２をパター
ン形成する領域にフォトレジストパターン１３を形成す
る。
ィ技術によって、第２導電型固相拡散源層１２をパター
ン形成する領域にフォトレジストパターン１３を形成す
る。
【００３５】図３(ｃ)に示すように、エッチング技術に
よってフォトレジストパターン１３をマスクとして第２
導電型固相拡散源層１２をエッチングして、島状パター
ンを形成する。エッチングの方法としては、フッ酸系の
エッチャント等を用いたウェットエッチング法を利用す
ることができる。
よってフォトレジストパターン１３をマスクとして第２
導電型固相拡散源層１２をエッチングして、島状パター
ンを形成する。エッチングの方法としては、フッ酸系の
エッチャント等を用いたウェットエッチング法を利用す
ることができる。
【００３６】図３(ｄ)に示すように、エッチング技術に
よってフォトレジストパターン１３部以外のオーミック
コンタクト層１１をエッチングして、オーミックコンタ
クト層１１のパターンと第２導電型固相拡散源層１２の
パターンとを自己整合構造（以下、セルフアラインと記
述する）によって同じ位置に形成する。これによって、
後の工程で第２導電型固相拡散源層１２の領域に不純物
拡散を行って第２導電型拡散領域１５を形成する際に、
オーミックコンタクト層１１のパターンがずれない。エ
ッチングの方法としては、燐酸・過酸化水素水エッチャ
ントや、クエン酸・過酸化水素水エッチャント等のウェ
ットエッチング法を利用することができる。その後、不
要となったフォトレジストパターン１３を剥離する。レ
ジスト剥離は、有機薬品を用いた方法等を利用すること
ができる。
よってフォトレジストパターン１３部以外のオーミック
コンタクト層１１をエッチングして、オーミックコンタ
クト層１１のパターンと第２導電型固相拡散源層１２の
パターンとを自己整合構造（以下、セルフアラインと記
述する）によって同じ位置に形成する。これによって、
後の工程で第２導電型固相拡散源層１２の領域に不純物
拡散を行って第２導電型拡散領域１５を形成する際に、
オーミックコンタクト層１１のパターンがずれない。エ
ッチングの方法としては、燐酸・過酸化水素水エッチャ
ントや、クエン酸・過酸化水素水エッチャント等のウェ
ットエッチング法を利用することができる。その後、不
要となったフォトレジストパターン１３を剥離する。レ
ジスト剥離は、有機薬品を用いた方法等を利用すること
ができる。
【００３７】また、レジスト剥離をオーミックコンタク
ト層１１のエッチング前に行って、第２導電型固相拡散
源層１２をマスクとして用いてオーミックコンタクト層
１１のエッチングを行ってもよい。
ト層１１のエッチング前に行って、第２導電型固相拡散
源層１２をマスクとして用いてオーミックコンタクト層
１１のエッチングを行ってもよい。
【００３８】図３(ｅ)に示すように、基板全面に拡散キ
ャップ膜１４を形成する。拡散キャップ膜１４を形成せ
ずに拡散を行うことも可能であるが、安定的に拡散を行
うためには、拡散キャップ膜１４を形成した後に拡散工
程を行うことが望ましい。また第１の実施の形態では、
拡散キャップ膜１４を第１導電型半導体層１０と第２導
電型層接続電極１６の層間絶縁膜として利用しているの
で、拡散キャップ膜１４を形成しない場合には、別途中
間絶縁膜を形成する必要がある。
ャップ膜１４を形成する。拡散キャップ膜１４を形成せ
ずに拡散を行うことも可能であるが、安定的に拡散を行
うためには、拡散キャップ膜１４を形成した後に拡散工
程を行うことが望ましい。また第１の実施の形態では、
拡散キャップ膜１４を第１導電型半導体層１０と第２導
電型層接続電極１６の層間絶縁膜として利用しているの
で、拡散キャップ膜１４を形成しない場合には、別途中
間絶縁膜を形成する必要がある。
【００３９】図４(ａ)に示すように、第２導電型固相拡
散源層１２の領域に不純物拡散を行い、第２導電型固相
拡散源層１２から第１導電型半導体層１０中に第２導電
型拡散領域１５を形成する。不純物拡散は、熱処理によ
って行うことができる。第１導電型半導体層１０がｎ型
Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓであり、オーミックコンタクト層
１１がｎ型ＧａＡｓであり、第２導電型固相拡散源層１
２がＺｎＯである場合には、６５０℃で３時間の熱処理
によって、約１μｍ程度の深さまで第２導電型拡散領域
１５を形成することができる。
散源層１２の領域に不純物拡散を行い、第２導電型固相
拡散源層１２から第１導電型半導体層１０中に第２導電
型拡散領域１５を形成する。不純物拡散は、熱処理によ
って行うことができる。第１導電型半導体層１０がｎ型
Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓであり、オーミックコンタクト層
１１がｎ型ＧａＡｓであり、第２導電型固相拡散源層１
２がＺｎＯである場合には、６５０℃で３時間の熱処理
によって、約１μｍ程度の深さまで第２導電型拡散領域
１５を形成することができる。
【００４０】図４(ｂ)に示すように、拡散キャップ膜１
４および第２導電型固相拡散源層１２を貫通してオーミ
ックコンタクト層１１の表面まで到達するように、第２
導電型拡散領域１５上のオーミックコンタクト層１１と
第２導電型層接続電極１６とを接続するためのコンタク
ト穴１８を形成する。コンタクト穴１８は、フォトリソ
グラフィ・エッチング技術を用いて形成する。拡散キャ
ップ膜１４がＳｉＮ膜である場合にはドライエッチング
技術等を利用することができ、拡散キャップ膜１４がＡ
ｌ系の絶縁膜である場合には熱燐酸によるウェットエッ
チング技術等を利用することができる。
４および第２導電型固相拡散源層１２を貫通してオーミ
ックコンタクト層１１の表面まで到達するように、第２
導電型拡散領域１５上のオーミックコンタクト層１１と
第２導電型層接続電極１６とを接続するためのコンタク
ト穴１８を形成する。コンタクト穴１８は、フォトリソ
グラフィ・エッチング技術を用いて形成する。拡散キャ
ップ膜１４がＳｉＮ膜である場合にはドライエッチング
技術等を利用することができ、拡散キャップ膜１４がＡ
ｌ系の絶縁膜である場合には熱燐酸によるウェットエッ
チング技術等を利用することができる。
【００４１】図４(ｃ)に示すように、コンタクト穴１８
およびその上の領域を含む所望の位置に第２導電型層接
続電極１６を形成する。第２導電型層接続電極１６は、
オーミックコンタクト層１１とオーミック接合できる材
料であれば利用することができ、例えばＡｌを使用する
ことができる。第２導電型層接続電極１６の形成は、基
板全面に第２導電型層接続電極１６となる材料を成膜
し、フォトリソグラフィ・エッチング技術によって所望
の形状に加工する。この後、第２導電型層接続電極１６
とオーミックコンタクト層１１の接合を良好にするため
に、熱処理を行うこともできる。
およびその上の領域を含む所望の位置に第２導電型層接
続電極１６を形成する。第２導電型層接続電極１６は、
オーミックコンタクト層１１とオーミック接合できる材
料であれば利用することができ、例えばＡｌを使用する
ことができる。第２導電型層接続電極１６の形成は、基
板全面に第２導電型層接続電極１６となる材料を成膜
し、フォトリソグラフィ・エッチング技術によって所望
の形状に加工する。この後、第２導電型層接続電極１６
とオーミックコンタクト層１１の接合を良好にするため
に、熱処理を行うこともできる。
【００４２】図４(ｄ)に示すように、第１導電型半導体
層１０の下面に第１導電型層接続電極１７を形成する。
特性向上のためには、第１導電型半導体層１０の裏面を
研磨した後に第１導電型層接続電極１７を形成すること
ができる。ここで第１導電型層接続電極１７を構成する
材料は、第１導電型半導体層１０との間でオーミックコ
ンタクトがとれる材料であれば特に限定されない。例え
ば第１導電型半導体層１０がｎ型ＡｌＧａＡｓである場
合、Ａｕ系の合金を第１導電型層接続電極１７の構成材
料として用いることができる。
層１０の下面に第１導電型層接続電極１７を形成する。
特性向上のためには、第１導電型半導体層１０の裏面を
研磨した後に第１導電型層接続電極１７を形成すること
ができる。ここで第１導電型層接続電極１７を構成する
材料は、第１導電型半導体層１０との間でオーミックコ
ンタクトがとれる材料であれば特に限定されない。例え
ば第１導電型半導体層１０がｎ型ＡｌＧａＡｓである場
合、Ａｕ系の合金を第１導電型層接続電極１７の構成材
料として用いることができる。
【００４３】以上説明したように、第１の実施の形態に
おけるＬＥＤは、第２導電型固相拡散源層１２のパター
ンとオーミックコンタクト層１１のパターンとをセルフ
アラインで同じ位置に形成することによって、第２導電
型固相拡散源層１２の位置によって決まる第２導電型拡
散領域１５のパターンとオーミックコンタクト層１１の
パターンとの形成ずれを防ぐことができ、高歩留まりで
発光出力にばらつきの生じない光半導体素子を実現する
ことができる。また、従来例と比較して、オーミックコ
ンタクト層１１のフォトリソグラフィ工程が不要となる
ので、製造工程を簡略化することができる。
おけるＬＥＤは、第２導電型固相拡散源層１２のパター
ンとオーミックコンタクト層１１のパターンとをセルフ
アラインで同じ位置に形成することによって、第２導電
型固相拡散源層１２の位置によって決まる第２導電型拡
散領域１５のパターンとオーミックコンタクト層１１の
パターンとの形成ずれを防ぐことができ、高歩留まりで
発光出力にばらつきの生じない光半導体素子を実現する
ことができる。また、従来例と比較して、オーミックコ
ンタクト層１１のフォトリソグラフィ工程が不要となる
ので、製造工程を簡略化することができる。
【００４４】また、拡散キャップ膜１４をそのまま第１
導電型半導体層１０と第２導電型層接続電極１６との層
間絶縁膜として利用しているので、製造工程を簡略化す
ることができる。もちろん、拡散キャップ膜１４の上に
さらに絶縁膜を形成して絶縁性を向上させてもよい。こ
の絶縁膜は、不純物拡散領域１５を形成した後でコンタ
クト穴１８を形成する前に形成してもよく、コンタクト
穴１８を形成した後に形成してもよい。コンタクト穴１
８を形成する前に絶縁膜を形成した場合には、コンタク
ト穴１８の段差が大きくなり第２導電型層接続電極１６
が断線する可能性があるが、コンタクト穴のエッチング
を１回行うだけでよい。また、コンタクト穴１８を形成
した後に絶縁膜を形成した場合には、コンタクト穴のエ
ッチングを２回行わなければならないが、２回目に形成
するコンタクト穴を１回目に形成するコンタクト穴１８
よりも大きくすれば、コンタクト穴の段差が小さくなり
第２導電型層接続電極１６が断線する可能性を小さくす
ることができる。
導電型半導体層１０と第２導電型層接続電極１６との層
間絶縁膜として利用しているので、製造工程を簡略化す
ることができる。もちろん、拡散キャップ膜１４の上に
さらに絶縁膜を形成して絶縁性を向上させてもよい。こ
の絶縁膜は、不純物拡散領域１５を形成した後でコンタ
クト穴１８を形成する前に形成してもよく、コンタクト
穴１８を形成した後に形成してもよい。コンタクト穴１
８を形成する前に絶縁膜を形成した場合には、コンタク
ト穴１８の段差が大きくなり第２導電型層接続電極１６
が断線する可能性があるが、コンタクト穴のエッチング
を１回行うだけでよい。また、コンタクト穴１８を形成
した後に絶縁膜を形成した場合には、コンタクト穴のエ
ッチングを２回行わなければならないが、２回目に形成
するコンタクト穴を１回目に形成するコンタクト穴１８
よりも大きくすれば、コンタクト穴の段差が小さくなり
第２導電型層接続電極１６が断線する可能性を小さくす
ることができる。
【００４５】( 第２の実施の形態 )第１の実施の形態に
おいては、拡散キャップ膜１４をそのまま第１導電型半
導体層１０と第２導電型層接続電極１６との間の層間絶
縁膜として利用し、製造工程を簡略化した光半導体素子
およびその製造方法について説明した。
おいては、拡散キャップ膜１４をそのまま第１導電型半
導体層１０と第２導電型層接続電極１６との間の層間絶
縁膜として利用し、製造工程を簡略化した光半導体素子
およびその製造方法について説明した。
【００４６】しかし、第２導電型固相拡散源層１２、拡
散キャップ膜１４および第２導電型層接続電極１６の材
質や拡散の熱処理条件によっては拡散キャップ膜１４の
みでは十分な絶縁性を保持できない場合がある。また、
コンタクト穴１８の段差が拡散キャップ膜１４と第２導
電型固相拡散源層１２との両方の膜厚を合計した高さと
なり、第２導電型層接続電極１６が乗り越えるべき段差
が大きくなる。
散キャップ膜１４および第２導電型層接続電極１６の材
質や拡散の熱処理条件によっては拡散キャップ膜１４の
みでは十分な絶縁性を保持できない場合がある。また、
コンタクト穴１８の段差が拡散キャップ膜１４と第２導
電型固相拡散源層１２との両方の膜厚を合計した高さと
なり、第２導電型層接続電極１６が乗り越えるべき段差
が大きくなる。
【００４７】そこで第２の実施の形態では、拡散キャッ
プ膜１４を除去した後に新たに中間絶縁膜１９を形成す
ることによって、第１の実施の形態と比較して、さらに
絶縁性を向上させた光半導体素子およびその製造方法に
ついて説明する。
プ膜１４を除去した後に新たに中間絶縁膜１９を形成す
ることによって、第１の実施の形態と比較して、さらに
絶縁性を向上させた光半導体素子およびその製造方法に
ついて説明する。
【００４８】図５は、第２の実施の形態におけるＬＥＤ
の構造を示す上面図であり、３素子を示している。図６
は、図５のＡ−Ａ’断面図である。図７〜図９は、第２
の実施の形態におけるＬＥＤの製造工程を示す断面図で
ある。
の構造を示す上面図であり、３素子を示している。図６
は、図５のＡ−Ａ’断面図である。図７〜図９は、第２
の実施の形態におけるＬＥＤの製造工程を示す断面図で
ある。
【００４９】図５および図６を用いて、第２の実施の形
態におけるＬＥＤの構造を説明する。第２の実施の形態
におけるＬＥＤは、第１導電型半導体層１０の所定の領
域に所定の深さの第２導電型拡散領域１５が形成され、
第２導電型拡散領域１５上にオーミックコンタクト層１
１が形成され、オーミックコンタクト層１１上および第
２導電型拡散領域を含む第１導電型半導体層１０上に中
間絶縁膜１９が形成され、第２導電型拡散領域１５上に
中間絶縁膜１９を貫通してオーミックコンタクト層１１
の表面に到達するコンタクト穴１８が形成されている。
そして、第２導電型層接続電極１６がコンタクト穴１８
およびその上の領域ならびに中間絶縁膜１９上の所定の
領域に形成され、コンタクト穴１８の位置で第２導電型
層接続電極１６と第２導電型拡散領域１５とがオーミッ
クコンタクト層１１を介して電気的に接続されている。
また、第１導電型半導体層１０の下面には、第１導電型
半導体層１０と電気的に接続される第１導電型層接続電
極１７が形成されている。
態におけるＬＥＤの構造を説明する。第２の実施の形態
におけるＬＥＤは、第１導電型半導体層１０の所定の領
域に所定の深さの第２導電型拡散領域１５が形成され、
第２導電型拡散領域１５上にオーミックコンタクト層１
１が形成され、オーミックコンタクト層１１上および第
２導電型拡散領域を含む第１導電型半導体層１０上に中
間絶縁膜１９が形成され、第２導電型拡散領域１５上に
中間絶縁膜１９を貫通してオーミックコンタクト層１１
の表面に到達するコンタクト穴１８が形成されている。
そして、第２導電型層接続電極１６がコンタクト穴１８
およびその上の領域ならびに中間絶縁膜１９上の所定の
領域に形成され、コンタクト穴１８の位置で第２導電型
層接続電極１６と第２導電型拡散領域１５とがオーミッ
クコンタクト層１１を介して電気的に接続されている。
また、第１導電型半導体層１０の下面には、第１導電型
半導体層１０と電気的に接続される第１導電型層接続電
極１７が形成されている。
【００５０】図７〜図９を用いて、第２の実施の形態に
おけるＬＥＤの製造工程を説明する。図７(ａ)に示すよ
うに、第１導電型半導体層１０上にオーミックコンタク
ト層１１を形成し、さらにその上に第２導電型固相拡散
源層１２を形成する。ここで、第１導電型半導体層１０
としてはｎ型ＡｌＧａＡｓ基板を用い、オーミックコン
タクト層１１としてはＧａＡｓ等を用いることができ
る。オーミックコンタクト層１１はエピタキシャル成長
によって形成する。エピタキシャル成長の方法は、ＭＯ
ＣＶＤ、ＭＢＥ等が好適である。また第２導電型固相拡
散源層１２としては、第１導電型半導体層１０がｎ型の
場合にはｐ型の拡散を行うための膜を用い、ＺｎＯ膜等
を用いることができる。ＺｎＯ膜は、スパッタリング法
等で形成することができる。
おけるＬＥＤの製造工程を説明する。図７(ａ)に示すよ
うに、第１導電型半導体層１０上にオーミックコンタク
ト層１１を形成し、さらにその上に第２導電型固相拡散
源層１２を形成する。ここで、第１導電型半導体層１０
としてはｎ型ＡｌＧａＡｓ基板を用い、オーミックコン
タクト層１１としてはＧａＡｓ等を用いることができ
る。オーミックコンタクト層１１はエピタキシャル成長
によって形成する。エピタキシャル成長の方法は、ＭＯ
ＣＶＤ、ＭＢＥ等が好適である。また第２導電型固相拡
散源層１２としては、第１導電型半導体層１０がｎ型の
場合にはｐ型の拡散を行うための膜を用い、ＺｎＯ膜等
を用いることができる。ＺｎＯ膜は、スパッタリング法
等で形成することができる。
【００５１】図７(ｂ)に示すように、フォトリソグラフ
ィ技術によって、第２導電型固相拡散源層１２をパター
ン形成する領域にフォトレジストパターン１３を形成す
る。
ィ技術によって、第２導電型固相拡散源層１２をパター
ン形成する領域にフォトレジストパターン１３を形成す
る。
【００５２】図７(ｃ)に示すように、エッチング技術に
よってフォトレジストパターン１３をマスクとして第２
導電型固相拡散源層１２をエッチングして、島状パター
ンを形成する。エッチングの方法としては、フッ酸系の
エッチャント等を用いたウェットエッチング法を利用す
ることができる。
よってフォトレジストパターン１３をマスクとして第２
導電型固相拡散源層１２をエッチングして、島状パター
ンを形成する。エッチングの方法としては、フッ酸系の
エッチャント等を用いたウェットエッチング法を利用す
ることができる。
【００５３】図７(ｄ)に示すように、不要となったフォ
トレジストパターン１３を剥離する。レジスト剥離は、
有機薬品を用いた方法等を利用することができる。
トレジストパターン１３を剥離する。レジスト剥離は、
有機薬品を用いた方法等を利用することができる。
【００５４】図７(ｅ)に示すように、基板全面に拡散キ
ャップ膜１４を形成する。拡散キャップ膜１４を形成せ
ずに拡散を行うことも可能であるが、安定的に拡散を行
うためには、拡散キャップ膜１４を形成した後に拡散工
程を行うことが望ましい。
ャップ膜１４を形成する。拡散キャップ膜１４を形成せ
ずに拡散を行うことも可能であるが、安定的に拡散を行
うためには、拡散キャップ膜１４を形成した後に拡散工
程を行うことが望ましい。
【００５５】図８(ａ)に示すように、第２導電型固相拡
散源層１２の領域に不純物拡散を行い、第２導電型固相
拡散源層１２から第１導電型半導体層１０中に第２導電
型拡散領域１５を形成する。不純物拡散は、熱処理によ
って行うことができる。第１導電型半導体層１０がｎ型
Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓであり、オーミックコンタクト層
１１がｎ型ＧａＡｓであり、第２導電型固相拡散源層１
２がＺｎＯである場合には、６５０℃で３時間の熱処理
によって、約１μｍ程度の深さまで第２導電型拡散領域
１５を形成することができる。
散源層１２の領域に不純物拡散を行い、第２導電型固相
拡散源層１２から第１導電型半導体層１０中に第２導電
型拡散領域１５を形成する。不純物拡散は、熱処理によ
って行うことができる。第１導電型半導体層１０がｎ型
Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ａｓであり、オーミックコンタクト層
１１がｎ型ＧａＡｓであり、第２導電型固相拡散源層１
２がＺｎＯである場合には、６５０℃で３時間の熱処理
によって、約１μｍ程度の深さまで第２導電型拡散領域
１５を形成することができる。
【００５６】図８(ｂ)に示すように、拡散キャップ膜１
４を除去する。拡散キャップ膜１４の除去方法として
は、拡散キャップ膜１４がＳｉＮ膜である場合にはＣＦ
4＋Ｏ2ガスをエッチングガスとして用いるドライエッチ
ング法等を利用して除去することができ、拡散キャップ
膜１４がＡｌ系の絶縁膜である場合には熱燐酸によるウ
ェットエッチング技術等を利用することができる。
４を除去する。拡散キャップ膜１４の除去方法として
は、拡散キャップ膜１４がＳｉＮ膜である場合にはＣＦ
4＋Ｏ2ガスをエッチングガスとして用いるドライエッチ
ング法等を利用して除去することができ、拡散キャップ
膜１４がＡｌ系の絶縁膜である場合には熱燐酸によるウ
ェットエッチング技術等を利用することができる。
【００５７】図８(ｃ)に示すように、エッチング技術に
よって第２導電型固相拡散源層１２をマスクとしてオー
ミックコンタクト層１１をエッチングして、島状パター
ンを形成する。エッチングの方法としては、燐酸・過酸
化水素水エッチャント、クエン酸・過酸化水素水エッチ
ャント等のウェットエッチング法を利用することができ
る。
よって第２導電型固相拡散源層１２をマスクとしてオー
ミックコンタクト層１１をエッチングして、島状パター
ンを形成する。エッチングの方法としては、燐酸・過酸
化水素水エッチャント、クエン酸・過酸化水素水エッチ
ャント等のウェットエッチング法を利用することができ
る。
【００５８】このとき、第２導電型固相拡散源層１２が
オーミックコンタクト層１１のエッチングのマスクとな
るので、第２導電型拡散源層１２の領域に拡散によって
形成された第２導電型拡散領域１５とオーミックコンタ
クト層１１の島状パターンとは合わせずれが発生せず、
セルフアラインで第２導電型拡散領域１５内にオーミッ
クコンタクト層１１の島状パターンを形成することがで
きる。このため、従来例のようにフォトリソグラフィ工
程の合わせずれのためにオーミックコンタクト層１１の
島状パターンがずれて形成されることがない。したがっ
て、従来例のようにオーミックコンタクト層１１の島状
パターンが第２導電型拡散領域１５と拡散されていない
領域とにまたがって形成されるために発生する特性不
良、歩留まり低下が起こらない。
オーミックコンタクト層１１のエッチングのマスクとな
るので、第２導電型拡散源層１２の領域に拡散によって
形成された第２導電型拡散領域１５とオーミックコンタ
クト層１１の島状パターンとは合わせずれが発生せず、
セルフアラインで第２導電型拡散領域１５内にオーミッ
クコンタクト層１１の島状パターンを形成することがで
きる。このため、従来例のようにフォトリソグラフィ工
程の合わせずれのためにオーミックコンタクト層１１の
島状パターンがずれて形成されることがない。したがっ
て、従来例のようにオーミックコンタクト層１１の島状
パターンが第２導電型拡散領域１５と拡散されていない
領域とにまたがって形成されるために発生する特性不
良、歩留まり低下が起こらない。
【００５９】図８(ｄ)に示すように、エッチング技術に
よって第２導電型固相拡散源層１２を除去する。エッチ
ングの方法としては、フッ酸系のエッチャント等を用い
たウェットエッチング法を利用することができる。
よって第２導電型固相拡散源層１２を除去する。エッチ
ングの方法としては、フッ酸系のエッチャント等を用い
たウェットエッチング法を利用することができる。
【００６０】図８(ｅ)に示すように、基板全面に中間絶
縁膜１９を形成する。中間絶縁膜１９は、第１導電型半
導体層１０と後に形成する第２導電型層接続電極１６と
を電気的に絶縁するために形成する。中間絶縁膜１９は
透光性を有し、かつ絶縁性を有する膜であれば使用する
ことができ、ＳｉＮ膜、Ａｌ系の絶縁膜等を利用するこ
とができる。ＳｉＮ膜はＣＶＤ法等によって形成するこ
とができ、Ａｌ2Ｏ3膜はスパッタリング法等によって形
成することができる。
縁膜１９を形成する。中間絶縁膜１９は、第１導電型半
導体層１０と後に形成する第２導電型層接続電極１６と
を電気的に絶縁するために形成する。中間絶縁膜１９は
透光性を有し、かつ絶縁性を有する膜であれば使用する
ことができ、ＳｉＮ膜、Ａｌ系の絶縁膜等を利用するこ
とができる。ＳｉＮ膜はＣＶＤ法等によって形成するこ
とができ、Ａｌ2Ｏ3膜はスパッタリング法等によって形
成することができる。
【００６１】図９(ａ)に示すように、中間絶縁膜１９を
貫通してオーミックコンタクト層１１の表面まで到達す
るように、第２導電型拡散領域１５上のオーミックコン
タクト層１１と第２導電型層接続電極１６とを接続する
ためのコンタクト穴１８を形成する。コンタクト穴１８
は、フォトリソグラフィ・エッチング技術を用いて形成
する。中間絶縁膜１９がＳｉＮである場合にはドライエ
ッチング技術等を利用することができ、中間絶縁膜１９
がＡｌ系の絶縁膜である場合には熱燐酸によるウェット
エッチング技術等を利用することができる。
貫通してオーミックコンタクト層１１の表面まで到達す
るように、第２導電型拡散領域１５上のオーミックコン
タクト層１１と第２導電型層接続電極１６とを接続する
ためのコンタクト穴１８を形成する。コンタクト穴１８
は、フォトリソグラフィ・エッチング技術を用いて形成
する。中間絶縁膜１９がＳｉＮである場合にはドライエ
ッチング技術等を利用することができ、中間絶縁膜１９
がＡｌ系の絶縁膜である場合には熱燐酸によるウェット
エッチング技術等を利用することができる。
【００６２】図９(ｂ)に示すように、コンタクト穴１８
およびその上の領域を含む所望の位置に第２導電型層接
続電極１６を形成する。第２導電型層接続電極１６は、
オーミックコンタクト層１１とオーミック接合できる材
料であれば利用することができ、例えばＡｌを使用する
ことができる。第２導電型層接続電極１６の形成は、基
板全面に第２導電型層接続電極１６となる材料を成膜
し、フォトリソグラフィ・エッチング技術によって所望
の形状に加工する。この後、第２導電型層接続電極１６
とオーミックコンタクト層１１の接合を良好にするため
に、熱処理を行うこともできる。
およびその上の領域を含む所望の位置に第２導電型層接
続電極１６を形成する。第２導電型層接続電極１６は、
オーミックコンタクト層１１とオーミック接合できる材
料であれば利用することができ、例えばＡｌを使用する
ことができる。第２導電型層接続電極１６の形成は、基
板全面に第２導電型層接続電極１６となる材料を成膜
し、フォトリソグラフィ・エッチング技術によって所望
の形状に加工する。この後、第２導電型層接続電極１６
とオーミックコンタクト層１１の接合を良好にするため
に、熱処理を行うこともできる。
【００６３】図９(ｃ)に示すように、第１導電型半導体
層１０の下面に第１導電型層接続電極１７を形成する。
特性向上のためには、第１導電型半導体層１０の裏面を
研磨した後に第１導電型層接続電極１７を形成すること
ができる。ここで第１導電型層接続電極１７を構成する
材料は、第１導電型半導体層１０との間でオーミックコ
ンタクトがとれる材料であれば特に限定されない。例え
ば第１導電型半導体層１０がｎ型ＡｌＧａＡｓである場
合、Ａｕ系の合金を第１導電型層接続電極１７の構成材
料として用いることができる。
層１０の下面に第１導電型層接続電極１７を形成する。
特性向上のためには、第１導電型半導体層１０の裏面を
研磨した後に第１導電型層接続電極１７を形成すること
ができる。ここで第１導電型層接続電極１７を構成する
材料は、第１導電型半導体層１０との間でオーミックコ
ンタクトがとれる材料であれば特に限定されない。例え
ば第１導電型半導体層１０がｎ型ＡｌＧａＡｓである場
合、Ａｕ系の合金を第１導電型層接続電極１７の構成材
料として用いることができる。
【００６４】以上説明したように、第２の実施の形態に
おけるＬＥＤは、第２導電型固相拡散源層１２をオーミ
ックコンタクト層１１のエッチングマスクとして用いる
ことによって、第２導電型固相拡散源層１２の位置に形
成される第２導電型拡散領域１５のパターンとオーミッ
クコンタクト層１１のパターンとをセルフアラインで形
成することができ、高歩留まりで発光出力にばらつきの
生じない光半導体素子を実現することができる。また、
従来例におけるＬＥＤと比較して、オーミックコンタク
ト層１１のフォトリソグラフィ工程が不要となるので、
製造工程を簡略化することができる。
おけるＬＥＤは、第２導電型固相拡散源層１２をオーミ
ックコンタクト層１１のエッチングマスクとして用いる
ことによって、第２導電型固相拡散源層１２の位置に形
成される第２導電型拡散領域１５のパターンとオーミッ
クコンタクト層１１のパターンとをセルフアラインで形
成することができ、高歩留まりで発光出力にばらつきの
生じない光半導体素子を実現することができる。また、
従来例におけるＬＥＤと比較して、オーミックコンタク
ト層１１のフォトリソグラフィ工程が不要となるので、
製造工程を簡略化することができる。
【００６５】第１の実施の形態におけるＬＥＤと比較す
ると、拡散キャップ膜１４を除去した後に新たに中間絶
縁膜１９を形成することによって、さらに絶縁性を向上
させることができる。また、コンタクト穴１８の段差を
中間絶縁膜１９の膜厚分のみの高さとすることによっ
て、第２導電型層接続電極１６が乗り越えるべき段差を
小さくすることができ、第２導電型層接続電極１６の段
切れを低減することができる。
ると、拡散キャップ膜１４を除去した後に新たに中間絶
縁膜１９を形成することによって、さらに絶縁性を向上
させることができる。また、コンタクト穴１８の段差を
中間絶縁膜１９の膜厚分のみの高さとすることによっ
て、第２導電型層接続電極１６が乗り越えるべき段差を
小さくすることができ、第２導電型層接続電極１６の段
切れを低減することができる。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明は、第２導電型拡散領域に対してオーミックコンタク
ト層をセルフアラインで形成したものであるので、第２
導電型拡散領域のパターンとオーミックコンタクト層の
パターンとが整列しており、発光出力が所望の値のもの
となる。
明は、第２導電型拡散領域に対してオーミックコンタク
ト層をセルフアラインで形成したものであるので、第２
導電型拡散領域のパターンとオーミックコンタクト層の
パターンとが整列しており、発光出力が所望の値のもの
となる。
【００６７】請求項２に係る発明は、拡散キャップ膜の
上にさらに絶縁膜を形成したものであるので、請求項１
に係る発明と比較して絶縁性が一層向上したものとな
る。
上にさらに絶縁膜を形成したものであるので、請求項１
に係る発明と比較して絶縁性が一層向上したものとな
る。
【００６８】請求項４に係る発明は、拡散キャップ膜で
はなく中間絶縁膜を層間絶縁膜として用いることによっ
て、請求項１に係る発明と比較して、さらに絶縁性が向
上する。また、コンタクト穴の段差を中間絶縁膜の膜厚
分のみの高さとなるので、第２導電型層接続電極が乗り
越えるべき段差を小さくすることができ、第２導電型層
接続電極の段切れを低減することができるという効果を
有する。
はなく中間絶縁膜を層間絶縁膜として用いることによっ
て、請求項１に係る発明と比較して、さらに絶縁性が向
上する。また、コンタクト穴の段差を中間絶縁膜の膜厚
分のみの高さとなるので、第２導電型層接続電極が乗り
越えるべき段差を小さくすることができ、第２導電型層
接続電極の段切れを低減することができるという効果を
有する。
【００６９】請求項３および請求項５に係る発明は、本
発明の光半導体素子をＬＥＤとすることによって、電子
写真方式のプリンタであるＬＥＤプリンタのプリントヘ
ッド等に使用することができるという効果を有する。
発明の光半導体素子をＬＥＤとすることによって、電子
写真方式のプリンタであるＬＥＤプリンタのプリントヘ
ッド等に使用することができるという効果を有する。
【００７０】請求項６に係る発明は、第２導電型拡散領
域に対して第２導電型固相拡散源層またはその形成に用
いられたフォトレジストパターンをマスクとしてオーミ
ックコンタクト層を形成することによって、第２導電型
拡散領域のパターンとオーミックコンタクト層のパター
ンとの形成ずれを防ぐことができ、高歩留まりで発光出
力にばらつきの生じない光半導体素子を製造することが
できるという効果を有する。また、従来例におけるＬＥ
Ｄと比較して、オーミックコンタクト層のフォトリソグ
ラフィ工程が不要となるので、製造工程を簡略化するこ
とができるという効果を有する。さらに、拡散キャップ
膜をそのまま第１導電型半導体層と第２導電型層接続電
極との層間絶縁膜として利用しているので、製造工程を
簡略化することができるという効果を有する。
域に対して第２導電型固相拡散源層またはその形成に用
いられたフォトレジストパターンをマスクとしてオーミ
ックコンタクト層を形成することによって、第２導電型
拡散領域のパターンとオーミックコンタクト層のパター
ンとの形成ずれを防ぐことができ、高歩留まりで発光出
力にばらつきの生じない光半導体素子を製造することが
できるという効果を有する。また、従来例におけるＬＥ
Ｄと比較して、オーミックコンタクト層のフォトリソグ
ラフィ工程が不要となるので、製造工程を簡略化するこ
とができるという効果を有する。さらに、拡散キャップ
膜をそのまま第１導電型半導体層と第２導電型層接続電
極との層間絶縁膜として利用しているので、製造工程を
簡略化することができるという効果を有する。
【００７１】請求項７に係る発明は、拡散キャップ膜の
上にさらに絶縁膜を形成することによって、請求項６に
係る発明と比較して、より絶縁性を向上することができ
るという効果を有する。
上にさらに絶縁膜を形成することによって、請求項６に
係る発明と比較して、より絶縁性を向上することができ
るという効果を有する。
【００７２】請求項９に係る発明は、拡散キャップ膜を
除去した後に新たに中間絶縁膜を形成することによっ
て、請求項６に係る発明と比較して、さらに絶縁性を向
上させることができるという効果を有する。また、コン
タクト穴の段差を中間絶縁膜の膜厚分のみの高さとする
ことによって、第２導電型層接続電極が乗り越えるべき
段差を小さくすることができ、第２導電型層接続電極の
段切れを低減することができるという効果を有する。ま
た、第２導電型固相拡散源層をオーミックコンタクト層
のエッチングマスクとして用いることによって、第２導
電型固相拡散源層の位置に形成される第２導電型拡散領
域のパターンとオーミックコンタクト層のパターンとを
セルフアラインで同じ位置に形成することができ、高歩
留まりで発光出力にばらつきの生じない光半導体素子を
実現することができるという効果を有する。また、従来
例におけるＬＥＤと比較して、オーミックコンタクト層
のフォトリソグラフィ工程が不要となるので、製造工程
を簡略化することができるという効果を有する。
除去した後に新たに中間絶縁膜を形成することによっ
て、請求項６に係る発明と比較して、さらに絶縁性を向
上させることができるという効果を有する。また、コン
タクト穴の段差を中間絶縁膜の膜厚分のみの高さとする
ことによって、第２導電型層接続電極が乗り越えるべき
段差を小さくすることができ、第２導電型層接続電極の
段切れを低減することができるという効果を有する。ま
た、第２導電型固相拡散源層をオーミックコンタクト層
のエッチングマスクとして用いることによって、第２導
電型固相拡散源層の位置に形成される第２導電型拡散領
域のパターンとオーミックコンタクト層のパターンとを
セルフアラインで同じ位置に形成することができ、高歩
留まりで発光出力にばらつきの生じない光半導体素子を
実現することができるという効果を有する。また、従来
例におけるＬＥＤと比較して、オーミックコンタクト層
のフォトリソグラフィ工程が不要となるので、製造工程
を簡略化することができるという効果を有する。
【００７３】請求項８および請求項１０に係る発明は、
本発明をＬＥＤの製造に適用することによって、電子写
真方式のプリンタであるＬＥＤプリンタのプリントヘッ
ド等の製造に利用することができるという効果を有す
る。
本発明をＬＥＤの製造に適用することによって、電子写
真方式のプリンタであるＬＥＤプリンタのプリントヘッ
ド等の製造に利用することができるという効果を有す
る。
【００７４】このようにして本発明は、マスク合わせず
れによる形成パターンずれを防ぎ、高歩留まりで光量の
低下や発光出力のばらつきが生じない光半導体素子およ
びその製造方法を実現することができる。
れによる形成パターンずれを防ぎ、高歩留まりで光量の
低下や発光出力のばらつきが生じない光半導体素子およ
びその製造方法を実現することができる。
【図１】第１の実施の形態におけるＬＥＤの構造を示す
上面図
上面図
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図
【図３】第１の実施の形態におけるＬＥＤの製造工程を
示す断面図
示す断面図
【図４】第１の実施の形態におけるＬＥＤの製造工程を
示す断面図
示す断面図
【図５】第２の実施の形態におけるＬＥＤの構造を示す
上面図
上面図
【図６】図５のＡ−Ａ’断面図
【図７】第２の実施の形態におけるＬＥＤの製造工程を
示す断面図
示す断面図
【図８】第２の実施の形態におけるＬＥＤの製造工程を
示す断面図
示す断面図
【図９】第２の実施の形態におけるＬＥＤの製造工程を
示す断面図
示す断面図
【図１０】従来例におけるＬＥＤの構造を示す上面図
【図１１】図１０のＡ−Ａ’断面図
【図１２】従来例におけるＬＥＤの製造工程を示す断面
図
図
【図１３】従来例におけるＬＥＤの製造工程を示す断面
図
図
【図１４】従来例におけるＬＥＤの製造工程を示す断面
図
図
【符号の説明】 １０ 第１導電型半導体層、１１ オーミックコンタク
ト層、１２ 第２導電型固相拡散源層、１３ フォトレ
ジストパターン、１４ 拡散キャップ膜、１５第２導電
型拡散領域、１６ 第２導電型層接続電極、１７ 第１
導電型層接続電極、１８ コンタクト穴、１９ 中間絶
縁膜、２０ 拡散防止膜
ト層、１２ 第２導電型固相拡散源層、１３ フォトレ
ジストパターン、１４ 拡散キャップ膜、１５第２導電
型拡散領域、１６ 第２導電型層接続電極、１７ 第１
導電型層接続電極、１８ コンタクト穴、１９ 中間絶
縁膜、２０ 拡散防止膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小泉 真澄 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA41 CA35 CA36 CA46 CA65 CA72 CA73 CA74 5F049 MA02 MB07 NA18 PA04 PA09 PA14 QA03 SS04
Claims (10)
- 【請求項１】 第１導電型半導体層の所定の領域に所定
の深さの第２導電型拡散領域が形成され、該第２導電型
拡散領域上にオーミックコンタクト層が形成され、該オ
ーミックコンタクト層上に第２導電型固相拡散源層が形
成され、該オーミックコンタクト層が該第２導電型拡散
領域に対して自己整合的に形成され、該第２導電型固相
拡散源層上および該第２導電型拡散領域を含む該第１導
電型半導体層上に拡散キャップ膜が形成され、該第２導
電型拡散領域上の所定の領域に該拡散キャップ膜および
該第２導電型固相拡散源層を貫通して該オーミックコン
タクト層の表面に到達するコンタクト穴が形成され、該
コンタクト穴およびその上の領域ならびに該拡散キャッ
プ膜上の所定の領域に該オーミックコンタクト層を介し
て該第２導電型拡散領域と電気的に接続される第２導電
型層接続電極が形成され、該第１導電型半導体層下面に
該第１導電型半導体層と電気的に接続される第１導電型
層接続電極が形成され、該拡散キャップ膜が該第１導電
型半導体層と該第２導電型層接続電極とを絶縁する層間
絶縁膜である、光半導体素子。 - 【請求項２】 前記層間絶縁膜が、前記拡散キャップ膜
上にさらに絶縁膜を備える、請求項１に記載の光半導体
素子。 - 【請求項３】 前記光半導体素子が発光ダイオードであ
る、請求項１または２に記載の光半導体素子。 - 【請求項４】 第１導電型半導体層の所定の領域に所定
の深さの第２導電型拡散領域が形成され、該第２導電型
拡散領域上にオーミックコンタクト層が形成され、該オ
ーミックコンタクト層上および該第２導電型拡散領域を
含む該第１導電型半導体層上に絶縁膜が形成され、該第
２導電型拡散領域上の所定の領域に該絶縁膜を貫通して
該オーミックコンタクト層の表面に到達するコンタクト
穴が形成され、該コンタクト穴およびその上の領域なら
びに該絶縁膜上の所定の領域に該オーミックコンタクト
層を介して該第２導電型拡散領域と電気的に接続される
第２導電型層接続電極が形成され、該第１導電型半導体
層下面に該第１導電型半導体層と電気的に接続される第
１導電型層接続電極が形成され、該絶縁膜が該第１導電
型半導体層と該第２導電型層接続電極とを絶縁する中間
絶縁膜である、光半導体素子。 - 【請求項５】 前記光半導体素子が発光ダイオードであ
る、請求項４に記載の光半導体素子。 - 【請求項６】 第１導電型半導体層上にオーミックコン
タクト層を形成する第１の工程と、該オーミックコンタ
クト層上に第２導電型固相拡散源層を形成する第２の工
程と、該第２導電型固相拡散源層上の所定の領域にフォ
トレジストパターンを形成する第３の工程と、該フォト
レジストパターンをマスクとして該第２導電型固相拡散
源層を形成する第４の工程と、該フォトレジストパター
ンおよび該第２導電型固相拡散源層のうちの少なくとも
一方をマスクとして該オーミックコンタクト層を形成す
る第５の工程と、該第２導電型固相拡散源層上を含む該
第１導電型半導体層上に拡散キャップ膜を形成する第６
の工程と、該第２導電型固相拡散源層から不純物を拡散
して該第１導電型半導体層中に第２導電型拡散領域を形
成する第７の工程と、該第２導電型拡散領域上の所定の
領域に該拡散キャップ膜および該第２導電型固相拡散源
層を貫通して該オーミックコンタクト層の表面に到達す
るコンタクト穴を形成する第８の工程と、該コンタクト
穴およびその上の領域ならびに該拡散キャップ膜上の所
定の領域に該オーミックコンタクト層を介して該第２導
電型拡散領域と電気的に接続される第２導電型層接続電
極を形成する第９の工程と、該第１導電型半導体層下面
に該第１導電型半導体層と電気的に接続される第１導電
型層接続電極を形成する第１０の工程とを有し、該拡散
キャップ膜が該第１導電型半導体層と該第２導電型層接
続電極とを絶縁する層間絶縁膜である、光半導体素子の
製造方法。 - 【請求項７】 前記第８の工程が、前記拡散キャップ膜
上にさらに絶縁膜を形成する工程を有する、請求項６に
記載の光半導体素子の製造方法。 - 【請求項８】 前記光半導体素子が発光ダイオードであ
る、請求項６または７に記載の光半導体素子の製造方
法。 - 【請求項９】 第１導電型半導体層上にオーミックコン
タクト層を形成する第１の工程と、該オーミックコンタ
クト層上に第２導電型固相拡散源層を形成する第２の工
程と、該第２導電型固相拡散源層上の所定の領域にフォ
トレジストパターンを形成する第３の工程と、該フォト
レジストパターンをマスクとして該第２導電型固相拡散
源層を形成する第４の工程と、該第２導電型固相拡散源
層上を含む該オーミックコンタクト層上に拡散キャップ
膜を形成する第５の工程と、該第２導電型固相拡散源層
から不純物を拡散して該第１導電型半導体層中に第２導
電型拡散領域を形成する第６の工程と、該拡散キャップ
膜を除去する第７の工程と、該フォトレジストパターン
および該第２導電型固相拡散源層のうちの少なくとも一
方をマスクとして該オーミックコンタクト層を形成する
第８の工程と、該第２導電型固相拡散源層を除去する第
９の工程と、該オーミックコンタクト層上および該第２
導電型拡散領域上を含む該第１導電型半導体層上に絶縁
膜を形成する第１０の工程と、該第２導電型拡散領域上
の所定の領域に該絶縁膜を貫通して該オーミックコンタ
クト層の表面に到達するコンタクト穴を形成する第１１
の工程と、該コンタクト穴およびその上の領域ならびに
該絶縁膜上の所定の領域に該オーミックコンタクト層を
介して該第２導電型拡散領域と電気的に接続される第２
導電型層接続電極を形成する第１２の工程と、該第１導
電型半導体層下面に該第１導電型半導体層と電気的に接
続される第１導電型層接続電極を形成する第１３の工程
とを有し、該絶縁膜が該第１導電型半導体層と該第２導
電型層接続電極とを絶縁する中間絶縁膜である、光半導
体素子の製造方法。 - 【請求項１０】 前記光半導体素子が発光ダイオードで
ある、請求項９に記載の光半導体素子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14937999A JP4221818B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 光半導体素子の製造方法 |
| US09/562,340 US6291328B1 (en) | 1999-05-28 | 2000-05-01 | Opto-electronic device with self-aligned ohmic contact layer |
| US09/933,341 US6541796B2 (en) | 1999-05-28 | 2001-08-20 | Opto-electronic device with self-aligned ohmic contact layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14937999A JP4221818B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 光半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000340838A true JP2000340838A (ja) | 2000-12-08 |
| JP4221818B2 JP4221818B2 (ja) | 2009-02-12 |
Family
ID=15473855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14937999A Expired - Fee Related JP4221818B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 光半導体素子の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6291328B1 (ja) |
| JP (1) | JP4221818B2 (ja) |
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| US6376346B1 (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-23 | Fabtech, Inc. | High voltage device and method for making the same |
| KR100565174B1 (ko) * | 2003-11-20 | 2006-03-30 | 한국전자통신연구원 | 나노갭 전극소자의 제작 방법 |
| US7439609B2 (en) * | 2004-03-29 | 2008-10-21 | Cree, Inc. | Doping of gallium nitride by solid source diffusion and resulting gallium nitride structures |
| US7573074B2 (en) | 2006-05-19 | 2009-08-11 | Bridgelux, Inc. | LED electrode |
| KR101728553B1 (ko) | 2010-12-21 | 2017-04-20 | 동우 화인켐 주식회사 | 오믹 컨택층용 식각액 조성물 |
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