JP7251672B1 - 発光素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
少なくとも出発基板上に(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≦x<1、0.4≦y≦0.6)を活性層とする発光層を含むエピタキシャル層を成長させる工程と、
誘導結合プラズマによるICPドライエッチング法にて該発光層に素子を形成するための分離溝を形成する工程と
を有し、
前記ICPドライエッチング法により分離溝を形成する加工時の前記エピタキシャル層を含む基板の温度を40℃以下とすることを特徴とする発光素子の製造方法を提供する。
Cl2のガス流量をArのガス流量より多くし、かつ、peak-to-peak電圧Vppを800V以上とする条件で分離溝を形成することが好ましい。
少なくとも出発基板上に(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≦x<1、0.4≦y≦0.6)を活性層とする発光層を含むエピタキシャル層を成長させる工程と、
誘導結合プラズマによるICPドライエッチング法にて該発光層に素子を形成するための分離溝を形成する工程と
を有し、
前記ICPドライエッチング法により分離溝を形成する加工時の前記エピタキシャル層を含む基板の温度を40℃以下とすることを特徴とする発光素子の製造方法である。
実施例1では、図1~図7を参照しながら説明した本発明の発光素子の製造方法の一例により、発光素子を製造した。具体的条件等は、以下のとおりである。
比較例1では、ICPドライエッチングの条件を、エピタキシャル接合基板30の温度を200℃とし、使用する反応ガスをCl2、SiCl4およびArの混合ガスとし、流量をそれぞれCl2=2.5sccm、SiCl4=1sccmおよびAr=15sccmとし、チャンバー内の圧力を0.7Paとし、peak-to-peak電圧Vppを400~500V前後としたことを除き実施例1と同様な方法で、発光素子を製造した。
図8に、実施例1で製造した50μm角ダイスの発光素子7と、比較例で製造した同じサイズの発光素子とに、電流密度3.2A/mm2で電流を流したときの発光効率を比較した結果を示す。図8から、実施例1で製造した発光素子7は、発光効率が比較例で製造した発光素子より大きくなっているのが判る。この結果から、本発明の例である実施例1は、比較例1よりも輝度低下を抑制できたことが分かる。
実施例2では、peak-to-peak電圧Vppを900V前後一定とし、反応ガス200の流量をCl2=30sccm,Ar=10sccmの条件とし、ICPドライエッチング中に一定に維持するエピタキシャル接合基板30の温度を20℃以上40℃以下の範囲内で変化させてICPドライエッチングを行ったことを除き実施例1と同様な条件で、50μm角ダイスの発光素子7を製造した。
比較例2では、ICPドライエッチング中に一定に維持するエピタキシャル接合基板30の温度を40℃を超え200℃以下の範囲内で変化させてICPドライエッチングを行ったことを除き実施例2と同様な条件で、50μm角ダイスの発光素子7を製造した。
図9に、実施例2で製造した各発光素子7と、比較例2で製造した各発光素子とについて、電流密度3.2A/mm2における発光効率を調査した結果を示す。図9に示すように、ICPエッチング加工中のエピタキシャル接合基板30を40℃を超え200℃以下とした比較例2では、ICPエッチング加工中のエピタキシャル接合基板30の温度を下げるにつれて外部量子効率(発光効率)は上昇傾向があるが、110℃程度まで効率は非常に低い水準にあり、50℃でも効率は低かった。一方、ICPエッチング加工中のエピタキシャル接合基板30の温度を40℃とすると顕著な発光効率改善傾向が確認され、ICPエッチング加工中のエピタキシャル接合基板30の温度を40℃以下とした実施例2では、おおむね良好な傾向を示した。
Claims (4)
- 発光素子の製造方法であって、
少なくとも出発基板上に(AlxGa1-x)yIn1-yP(0≦x<1、0.4≦y≦0.6)を活性層とする発光層を含むエピタキシャル層を成長させる工程と、
誘導結合プラズマによるICPドライエッチング法にて該発光層に素子を形成するための分離溝を形成する工程と
を有し、
前記ICPドライエッチング法により分離溝を形成する加工時の前記エピタキシャル層を含む基板の温度を40℃以下とすることを特徴とする発光素子の製造方法。 - 前記ICPドライエッチング法により形成する前記素子の一辺を100μm以下とすることを特徴とする請求項1に記載の発光素子の製造方法。
- 前記ICPドライエッチング法に用いる反応ガスを、Cl2とArとからなるガス、またはCl2ガスとし、
Cl2のガス流量をArのガス流量より多くし、かつ、peak-to-peak電圧Vppを800V以上とする条件で分離溝を形成することを特徴とする請求項1または2に記載の発光素子の製造方法。 - 前記反応ガスの前記Arのガス流量を、0sccm以上とし且つ前記Cl2のガス流量の1/3以下とすることを特徴とする請求項3に記載の発光素子の製造方法。
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