JPH04369275A - 発光素子製造方法 - Google Patents
発光素子製造方法Info
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- JPH04369275A JPH04369275A JP3144823A JP14482391A JPH04369275A JP H04369275 A JPH04369275 A JP H04369275A JP 3144823 A JP3144823 A JP 3144823A JP 14482391 A JP14482391 A JP 14482391A JP H04369275 A JPH04369275 A JP H04369275A
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- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発光素子の製造方法に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】図６（ａ），（ｂ）はそれぞれ電子写真
プリンタにおけるＬＥＤ アレイヘッドと感光ドラムと
の関係の、従来例とその改良形を示す説明図である。
プリンタにおけるＬＥＤ アレイヘッドと感光ドラムと
の関係の、従来例とその改良形を示す説明図である。
【０００３】従来、電子写真プリンタに用いられてきた
ＬＥＤ アレイヘッドは特開昭６０−４８３８４に示さ
れるように １〜２ ｃｍ程度の長さの化合物半導体単
結晶基板上に、単結晶基板に対して垂直方向を中心に光
が放出されるＬＥＤ アレイ４０２ を支持基板４０３
上に並べて接着していた。
ＬＥＤ アレイヘッドは特開昭６０−４８３８４に示さ
れるように １〜２ ｃｍ程度の長さの化合物半導体単
結晶基板上に、単結晶基板に対して垂直方向を中心に光
が放出されるＬＥＤ アレイ４０２ を支持基板４０３
上に並べて接着していた。
【０００４】そのため、図６（ａ）のように支持基板４
０３ 全体は、書き込まれる感光ドラムの表面に並行に
保持されることになり、感光ドラム周辺にＬＥＤ アレ
イヘッドを設置するためのスペースを広く取る必要があ
る。
０３ 全体は、書き込まれる感光ドラムの表面に並行に
保持されることになり、感光ドラム周辺にＬＥＤ アレ
イヘッドを設置するためのスペースを広く取る必要があ
る。
【０００５】ー方、このスペースを広く取らなければな
らないという問題を解決するための手段として、図６（
ｂ）に示すように、支持基板４０３ を感光ドラムの表
面と垂直な方向に保持し、支持基板と水平方向に光の放
出方向が向くようにしたアレイヘッドが提案されている
。（特開平２−１２５７６５）しかし、いずれのＬＥＤ
アレイの実装方法も多数の小さな化合物半導体単結晶
基板を支持基板の上に光軸合わせを行いながら並べて接
着している。このため、実装時間が長くなり、つなぎ部
分の発光素子間隔、発光強度にむらがでやすい。
らないという問題を解決するための手段として、図６（
ｂ）に示すように、支持基板４０３ を感光ドラムの表
面と垂直な方向に保持し、支持基板と水平方向に光の放
出方向が向くようにしたアレイヘッドが提案されている
。（特開平２−１２５７６５）しかし、いずれのＬＥＤ
アレイの実装方法も多数の小さな化合物半導体単結晶
基板を支持基板の上に光軸合わせを行いながら並べて接
着している。このため、実装時間が長くなり、つなぎ部
分の発光素子間隔、発光強度にむらがでやすい。
【０００６】図５は、この解決策として本発明者らが既
に提案を行なっている選択核形成法を用いて製造した半
導体素子の説明図である。
に提案を行なっている選択核形成法を用いて製造した半
導体素子の説明図である。
【０００７】選択核形成法とは、非晶質あるいは多結晶
である核形成密度の小さい非核形成面と、単ー核のみよ
り結晶成長するに充分小さい面積を有し、該非核形成面
の核形成密度より大きい核形成密度を有する非晶質ある
いは多結晶である核形成面とを隣接して配された自由表
面を有する基板に、結晶成長処理を施して該単ー核より
単結晶を成長させる方法である。
である核形成密度の小さい非核形成面と、単ー核のみよ
り結晶成長するに充分小さい面積を有し、該非核形成面
の核形成密度より大きい核形成密度を有する非晶質ある
いは多結晶である核形成面とを隣接して配された自由表
面を有する基板に、結晶成長処理を施して該単ー核より
単結晶を成長させる方法である。
【０００８】しかし、前記選択核形成法においては、単
結晶化率を高めるような成長条件にすると占有率が低下
し、占有率を高めるような成長条件にすると単結晶化率
が低下するという相反する問題があり、これを解決する
方法の１つとして、多結晶による選択的半導体素子形成
法を提案している。
結晶化率を高めるような成長条件にすると占有率が低下
し、占有率を高めるような成長条件にすると単結晶化率
が低下するという相反する問題があり、これを解決する
方法の１つとして、多結晶による選択的半導体素子形成
法を提案している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の発光素
子製造方法は、ダブルヘテロ構造を有する結晶島に、前
記単結晶あるいは多結晶による発光素子を形成する工程
の中で、内部構造を露出させるために行う外側半導体領
域の除去を１ 回のエッチングにより行っているので、
図５に示すように、サイドエッチング（アンダーカット
）によって活性領域２０９ が縮小し、そのために発光
強度の低下が生じるという欠点がある。
子製造方法は、ダブルヘテロ構造を有する結晶島に、前
記単結晶あるいは多結晶による発光素子を形成する工程
の中で、内部構造を露出させるために行う外側半導体領
域の除去を１ 回のエッチングにより行っているので、
図５に示すように、サイドエッチング（アンダーカット
）によって活性領域２０９ が縮小し、そのために発光
強度の低下が生じるという欠点がある。
【００１０】本発明の目的は、内部オーミックコンタク
ト領域に電極を形成する際、外側半導体領域の除去によ
り活性領域が縮小する度合の極めて少ない発光素子製造
方法を提供することである。
ト領域に電極を形成する際、外側半導体領域の除去によ
り活性領域が縮小する度合の極めて少ない発光素子製造
方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の発光素子製造方
法は、ダブルへテロ構造を有する結晶島に発光素子形成
工程を施す際に、従来の１ 回で行う内部構造露出工程
に替えて、表面に露出している外側の第２ オーミック
コンタクト領域のー部に第２ の電極を形成し、該電極
を形成した部分以外の表面に、内側にある第１ のクラ
ッド領域を露出させる工程と、表面に露出した内側の第
１ のクラッド領域のー部を除去し、内側の第１ のオ
ーミックコンタクト領域を表面に露出させる工程との２
回に分け、表面に露出した内側の第１ のオーミック
コンタクト領域に第１ の電極を形成する工程とを含ん
でいる。
法は、ダブルへテロ構造を有する結晶島に発光素子形成
工程を施す際に、従来の１ 回で行う内部構造露出工程
に替えて、表面に露出している外側の第２ オーミック
コンタクト領域のー部に第２ の電極を形成し、該電極
を形成した部分以外の表面に、内側にある第１ のクラ
ッド領域を露出させる工程と、表面に露出した内側の第
１ のクラッド領域のー部を除去し、内側の第１ のオ
ーミックコンタクト領域を表面に露出させる工程との２
回に分け、表面に露出した内側の第１ のオーミック
コンタクト領域に第１ の電極を形成する工程とを含ん
でいる。
【００１２】
【作用】内部構造露出工程を２ 回に分けることにより
、外側半導体領域除去の際に生じるサイドエッチングに
よる活性領域の縮小が抑えられる。
、外側半導体領域除去の際に生じるサイドエッチングに
よる活性領域の縮小が抑えられる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１ （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ），図２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）
は本発明の発光素子製造方法の概念を工程毎に示す断面
図である。
（ｅ），図２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）
は本発明の発光素子製造方法の概念を工程毎に示す断面
図である。
【００１５】まず、Ｓｉ単結晶基板、ＧａＡｓ単結晶基
板等の半導体単結晶基板あるいは石英基板、セラミック
基板等の非晶質基板、あるいはＷ 基板、Ｔｉ基板等の
高融点金属基板等の耐熱性基板１０１ 上に、熱酸化処
理あるいは蒸着、スパッタ等により基板表面に核形成密
度の小さいＳｉ０２，ＳｉＮｘ等の非単結晶質（非核形
成面）１０２ を形成する。図１（ａ）にその状態を示
す。
板等の半導体単結晶基板あるいは石英基板、セラミック
基板等の非晶質基板、あるいはＷ 基板、Ｔｉ基板等の
高融点金属基板等の耐熱性基板１０１ 上に、熱酸化処
理あるいは蒸着、スパッタ等により基板表面に核形成密
度の小さいＳｉ０２，ＳｉＮｘ等の非単結晶質（非核形
成面）１０２ を形成する。図１（ａ）にその状態を示
す。
【００１６】あるいは図１（ｂ）のように、石英基板等
の基板自体が非核形成面となりうる耐熱性基板１０８
を用いることにより、基板表面を非核形成面としても良
い。
の基板自体が非核形成面となりうる耐熱性基板１０８
を用いることにより、基板表面を非核形成面としても良
い。
【００１７】次に、ＳｉＯ２， ＳｉＮｘ等の非単結晶
質（非核形成面）１０２ 上に、核形成密度が大きいＡ
ｌ２Ｏ３， Ｔａ２Ｏ５等の非単結晶質をＥＢ（電子ビ
ーム）蒸着、抵抗加熱蒸着等により形成する。微細な領
域（核形成面）１０３ （ー般には１０μｍ 平方以下
、望ましくは６ μｍ 平方以下、最適には３μｍ
平方以下）を残し、それ以外の部分をＲＩＢＥ（リアク
ティブイオンビームエッチング）、ＩＢＥ （イオンビ
ームエッチング）等により除去する。あるいは、Ａｌ，
Ａｓ等のイオンを微細な領域にＦＩＢ （フォーカス
イオンビーム）を用いて注入し、核形成面としても良い
。あるいは、微細な領域を残し、他の部分にマスクをし
、基板表面にＡｌ， Ａｓ等のイオンを打ち込み、マス
クを除去し、微細な領域のみ核形成密度を増加させても
良い。
質（非核形成面）１０２ 上に、核形成密度が大きいＡ
ｌ２Ｏ３， Ｔａ２Ｏ５等の非単結晶質をＥＢ（電子ビ
ーム）蒸着、抵抗加熱蒸着等により形成する。微細な領
域（核形成面）１０３ （ー般には１０μｍ 平方以下
、望ましくは６ μｍ 平方以下、最適には３μｍ
平方以下）を残し、それ以外の部分をＲＩＢＥ（リアク
ティブイオンビームエッチング）、ＩＢＥ （イオンビ
ームエッチング）等により除去する。あるいは、Ａｌ，
Ａｓ等のイオンを微細な領域にＦＩＢ （フォーカス
イオンビーム）を用いて注入し、核形成面としても良い
。あるいは、微細な領域を残し、他の部分にマスクをし
、基板表面にＡｌ， Ａｓ等のイオンを打ち込み、マス
クを除去し、微細な領域のみ核形成密度を増加させても
良い。
【００１８】ここで、非核形成面および核形成面を形成
する方法として、図１（ｃ）に示すようにしても良い。 つまり、耐熱性基板に核形成密度が大きいＡｌ２Ｏ３，
Ｔａ２Ｏ５等の非単結晶質１０３ を堆積させ、つぎ
にＳｉＯ２， ＳｉＮｘ等の非単結晶質を堆積させる。 堆積法としては、ＥＢ蒸着、抵抗加熱蒸着、スパッタ等
が用いられる。つぎに、微細な領域の非核形成面を取り
去ることにより、核形成面を露出させる方法でも良い。
する方法として、図１（ｃ）に示すようにしても良い。 つまり、耐熱性基板に核形成密度が大きいＡｌ２Ｏ３，
Ｔａ２Ｏ５等の非単結晶質１０３ を堆積させ、つぎ
にＳｉＯ２， ＳｉＮｘ等の非単結晶質を堆積させる。 堆積法としては、ＥＢ蒸着、抵抗加熱蒸着、スパッタ等
が用いられる。つぎに、微細な領域の非核形成面を取り
去ることにより、核形成面を露出させる方法でも良い。
【００１９】次に、非核形成面と核形成面の核形成密度
の差を利用して、ＭＯＣＶＤ 法（有機金属気相成長法
）を用いて、核形成面を起点として第１ のオーミック
コンタクト領域１０４、第１ のクラッド領域１０５、
活性領域１０９ 、第１ のクラッド領域と逆の導電型
を示す第２ のクラッド領域１１０ 、第１ のオーミ
ックコンタクト領域と逆の導電型を示す第２ のオーミ
ックコンタクト領域１１１ を順次形成する。その結果
を図１（ｄ）に示す。
の差を利用して、ＭＯＣＶＤ 法（有機金属気相成長法
）を用いて、核形成面を起点として第１ のオーミック
コンタクト領域１０４、第１ のクラッド領域１０５、
活性領域１０９ 、第１ のクラッド領域と逆の導電型
を示す第２ のクラッド領域１１０ 、第１ のオーミ
ックコンタクト領域と逆の導電型を示す第２ のオーミ
ックコンタクト領域１１１ を順次形成する。その結果
を図１（ｄ）に示す。
【００２０】半導体原料はＴＭＧ （トリメチルガリウ
ム）、ＴＥＧ （トリエチルガリウム）やＴＭＡ （ト
リメチルアルミニウム）、ＴＥＡ （トリエチルアルミ
ニウム）、ＴＭＩｎ（トリメチルインジウム）、ＴＥＩ
ｎ（トリエチルインジウム）とＴＢＡｓ（ターシャルブ
チルアルシン）、ＴＭＡｓ（トリメチルアルシン）、Ｔ
ＥＡｓ（トリエチルアルシン）、ＤＭＡｓ（ ジメチル
アルシン）、ＤＥＡｓ（ジエチルアルシン）、ＡｓＨ３
、 ＴＢＰ （ターシャルブチルホスフィン）、ＴＭＰ
（トリメチルホスフィン）、ＴＥＰ （トリエチルホ
スフィン）、ＰＨ３、 ＮＨ３等の原料およびドーピン
グ原料としては、ＤＭＳｅ（ジメチルセレン）、ＤＥＳ
ｅ（ジエチルセレン）、ＤＭＴｅ（ジメチルテルル）、
ＤＥＴｅ（ジエチルテルル）、ＳｉＨ４、 ＤＥＺｎ（
ジエチルジンク）、ｃｐ２Ｍｇ （シクロペンタンマグ
ネシウム）、（Ｍｅｃｐ）２Ｍｇ （メチルシクロペン
タンマグネシウム）等を用いて行う。
ム）、ＴＥＧ （トリエチルガリウム）やＴＭＡ （ト
リメチルアルミニウム）、ＴＥＡ （トリエチルアルミ
ニウム）、ＴＭＩｎ（トリメチルインジウム）、ＴＥＩ
ｎ（トリエチルインジウム）とＴＢＡｓ（ターシャルブ
チルアルシン）、ＴＭＡｓ（トリメチルアルシン）、Ｔ
ＥＡｓ（トリエチルアルシン）、ＤＭＡｓ（ ジメチル
アルシン）、ＤＥＡｓ（ジエチルアルシン）、ＡｓＨ３
、 ＴＢＰ （ターシャルブチルホスフィン）、ＴＭＰ
（トリメチルホスフィン）、ＴＥＰ （トリエチルホ
スフィン）、ＰＨ３、 ＮＨ３等の原料およびドーピン
グ原料としては、ＤＭＳｅ（ジメチルセレン）、ＤＥＳ
ｅ（ジエチルセレン）、ＤＭＴｅ（ジメチルテルル）、
ＤＥＴｅ（ジエチルテルル）、ＳｉＨ４、 ＤＥＺｎ（
ジエチルジンク）、ｃｐ２Ｍｇ （シクロペンタンマグ
ネシウム）、（Ｍｅｃｐ）２Ｍｇ （メチルシクロペン
タンマグネシウム）等を用いて行う。
【００２１】成長条件として、成長温度は５００ 〜１
２００℃であり、窒化物系の場合には８００ 〜１２０
０℃である。圧力はー般には８０Ｔｏｒｒ以下、望まし
くは３０Ｔｏｒｒ以下、最適には２０Ｔｏｒｒ以下で行
う。ただし、これらの成長条件は装置依存性があり、使
用する装置によりこれらの条件は変化する。成長時間は
半導体素子の大きさにより決定される。
２００℃であり、窒化物系の場合には８００ 〜１２０
０℃である。圧力はー般には８０Ｔｏｒｒ以下、望まし
くは３０Ｔｏｒｒ以下、最適には２０Ｔｏｒｒ以下で行
う。ただし、これらの成長条件は装置依存性があり、使
用する装置によりこれらの条件は変化する。成長時間は
半導体素子の大きさにより決定される。
【００２２】次に、ＭＯＣＶＤ 法を用いて形成された
結晶核表面のー部に電極１０６ を形成する。電極の形
成法は抵抗加熱蒸着法、電子線加熱蒸着法を用いる。パ
ターニングとしては、あらかじめレジストによりパター
ニングし、その後、電極を形成し、レジストを剥離する
リフトオフ、あるいは電極を全面に形成した後、不必要
な部分の電極を取り去る手法等により行う。その結果を
図１（ｅ）に示す。
結晶核表面のー部に電極１０６ を形成する。電極の形
成法は抵抗加熱蒸着法、電子線加熱蒸着法を用いる。パ
ターニングとしては、あらかじめレジストによりパター
ニングし、その後、電極を形成し、レジストを剥離する
リフトオフ、あるいは電極を全面に形成した後、不必要
な部分の電極を取り去る手法等により行う。その結果を
図１（ｅ）に示す。
【００２３】図２（ａ）は、電極１０６ を形成した部
分以外の結晶核表面のー部を除去し、第１ のクラッド
領域１０５ を基板表面に露出させた状態を示す断面図
である。これにはＲＩＢＥ，ＩＢＥ等のドライエッチン
グあるいはウエットエッチング等のエッチングを用いる
。もうー方の電極を形成する部分以外をレジスト１１２
により被う。その結果を図２（ｂ）に示す。
分以外の結晶核表面のー部を除去し、第１ のクラッド
領域１０５ を基板表面に露出させた状態を示す断面図
である。これにはＲＩＢＥ，ＩＢＥ等のドライエッチン
グあるいはウエットエッチング等のエッチングを用いる
。もうー方の電極を形成する部分以外をレジスト１１２
により被う。その結果を図２（ｂ）に示す。
【００２４】次に、レジストにより被われていない部分
の第１ クラッド領域を、図２（ａ）の第１ 回と同様
にして除去し、図２（ｃ）に示すように第１ のオーミ
ックコンタクト領域１０４ を表面に露出させる。もう
ー方の電極１０７ を抵抗加熱蒸着法、電子線加熱蒸着
法等を用いて図２（ｄ）に示すように形成する。レジス
トを取り去り、レジスト上部に形成された不要な電極を
除去し、図２（ｅ）に示すような発光素子とする。
の第１ クラッド領域を、図２（ａ）の第１ 回と同様
にして除去し、図２（ｃ）に示すように第１ のオーミ
ックコンタクト領域１０４ を表面に露出させる。もう
ー方の電極１０７ を抵抗加熱蒸着法、電子線加熱蒸着
法等を用いて図２（ｄ）に示すように形成する。レジス
トを取り去り、レジスト上部に形成された不要な電極を
除去し、図２（ｅ）に示すような発光素子とする。
【００２５】次に、本発明による発光素子の製造方法に
よる具体的な第１ の実施例について、図１（ａ）〜（
ｅ） および図２（ａ）〜（ｅ） により説明する。
よる具体的な第１ の実施例について、図１（ａ）〜（
ｅ） および図２（ａ）〜（ｅ） により説明する。
【００２６】図１（ａ）に示すように、Ｓｉ基板１０１
に、ＥＢ蒸着によりＳｉＯ２１０２ と、Ａｌ２Ｏ３
１０３を形成した。ここで蒸着は１ｘ１０−６Ｔｏｒｒ
まで真空にし、酸素を１０ｃｃ／ｍｉｎ． 供給して
行なう。その後、ホトリソグラフィにより５０μｍ 間
隔でＡｌ２Ｏ３１０３の微細な領域（３．５μｍ 平方
）を残し、他の部分をＨ２ＳＯ４，Ｈ２Ｏ２，Ｈ２Ｏの
混合溶液によりウエットエッチングで除去する。
に、ＥＢ蒸着によりＳｉＯ２１０２ と、Ａｌ２Ｏ３
１０３を形成した。ここで蒸着は１ｘ１０−６Ｔｏｒｒ
まで真空にし、酸素を１０ｃｃ／ｍｉｎ． 供給して
行なう。その後、ホトリソグラフィにより５０μｍ 間
隔でＡｌ２Ｏ３１０３の微細な領域（３．５μｍ 平方
）を残し、他の部分をＨ２ＳＯ４，Ｈ２Ｏ２，Ｈ２Ｏの
混合溶液によりウエットエッチングで除去する。
【００２７】次に、ＭＯＣＶＤ 法を用いて図１（ｄ）
に示すように、ｎ 型ＧａＡｓ多結晶（ｎ＝１ｘ１０１
８ｃｍ−３）１０４、ｎ 型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ
多結晶（ｎ＝５ｘ１０１７ｃｍ−３）１０５ 、ノンド
ープＡｌ０．２８，Ｇａ０．７２Ａｓ 多結晶１０９
、ｐ 型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ多結晶（ｎ＝５ｘ１
０１７ｃｍ−３）１１０ 、ｐ 型ＧａＡｓ多結晶（ｎ
＝１ｘ１０１８ｃｍ−３）１１１ を成長させる。
に示すように、ｎ 型ＧａＡｓ多結晶（ｎ＝１ｘ１０１
８ｃｍ−３）１０４、ｎ 型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ
多結晶（ｎ＝５ｘ１０１７ｃｍ−３）１０５ 、ノンド
ープＡｌ０．２８，Ｇａ０．７２Ａｓ 多結晶１０９
、ｐ 型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ多結晶（ｎ＝５ｘ１
０１７ｃｍ−３）１１０ 、ｐ 型ＧａＡｓ多結晶（ｎ
＝１ｘ１０１８ｃｍ−３）１１１ を成長させる。
【００２８】成長はＶ／ＩＩＩ 比４０で、ＡｓＨ３供
給量は１．８ｘ１０−５ｍｏｌ／ｍｉｎ．ー定で行い、
ＩＩＩ 族原料としてＴＭＧ，ＴＭＡ を用いる。また
、ドーピング原料としてｎ 型にはＳｉＨ４、ｐ型には
ＤＥＺｎを用いる。キャリアガスとしてＨ２を１０ｌ／
ｍｉｎ．供給する。また、基板温度は６７０℃、 圧力
は２０Ｔｏｒｒで行ない、成長時間は各々４５分、１０
分、７ 分、１２分、３ 分とする。
給量は１．８ｘ１０−５ｍｏｌ／ｍｉｎ．ー定で行い、
ＩＩＩ 族原料としてＴＭＧ，ＴＭＡ を用いる。また
、ドーピング原料としてｎ 型にはＳｉＨ４、ｐ型には
ＤＥＺｎを用いる。キャリアガスとしてＨ２を１０ｌ／
ｍｉｎ．供給する。また、基板温度は６７０℃、 圧力
は２０Ｔｏｒｒで行ない、成長時間は各々４５分、１０
分、７ 分、１２分、３ 分とする。
【００２９】次に図１（ｅ）に示すように、電極を形成
する部分以外にレジスト（膜厚５ μｍ）を形成させ、
ついで、Ｃｒ（５００Å）／Ａｕ（５０００Å）１０６
を抵抗加熱蒸着により形成する。ついで、レジスト剥
離液中で２０分間超音波洗浄を行なう。
する部分以外にレジスト（膜厚５ μｍ）を形成させ、
ついで、Ｃｒ（５００Å）／Ａｕ（５０００Å）１０６
を抵抗加熱蒸着により形成する。ついで、レジスト剥
離液中で２０分間超音波洗浄を行なう。
【００３０】次に図２（ａ）になるように電極１０６
をマスクとしてｎ 型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ多結晶
１０５が露出するまでエッッチングする。エッチングは
ＣＨ３ＣＯＯＨ， Ｈ２Ｏ２， Ｈ２ＳＯ４， Ｈ２Ｏ
の混合溶液に４５秒浸けることにより行なう。次に、
図２（ｂ）に示すように、ｎ 型電極を形成する部分以
外にレジスト１１２ を形成した。レジストはＡＺ４６
２０を使い、露光後ＡＺデベロッパーに３ 分間浸ける
ことによりパターニングする。次に、図２（ｃ）に示す
ように、レジストをマスクとしてｎ 型ＧａＡｓ多結晶
１０４ が表面に露出するまでエッチングする。エッチ
ングはＣＨ３ＣＯＯＨ， Ｈ２Ｏ２， Ｈ２ＳＯ４，Ｈ
２Ｏ の混合溶液に１０秒浸けることにより行なう。
をマスクとしてｎ 型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ多結晶
１０５が露出するまでエッッチングする。エッチングは
ＣＨ３ＣＯＯＨ， Ｈ２Ｏ２， Ｈ２ＳＯ４， Ｈ２Ｏ
の混合溶液に４５秒浸けることにより行なう。次に、
図２（ｂ）に示すように、ｎ 型電極を形成する部分以
外にレジスト１１２ を形成した。レジストはＡＺ４６
２０を使い、露光後ＡＺデベロッパーに３ 分間浸ける
ことによりパターニングする。次に、図２（ｃ）に示す
ように、レジストをマスクとしてｎ 型ＧａＡｓ多結晶
１０４ が表面に露出するまでエッチングする。エッチ
ングはＣＨ３ＣＯＯＨ， Ｈ２Ｏ２， Ｈ２ＳＯ４，Ｈ
２Ｏ の混合溶液に１０秒浸けることにより行なう。
【００３１】次に、図２（ｄ）に示すように、ＡｕＧｅ
（２０００Å）／Ａｕ（５０００Å）１０７を抵抗加熱
蒸着により堆積させる。
（２０００Å）／Ａｕ（５０００Å）１０７を抵抗加熱
蒸着により堆積させる。
【００３２】次に、図２（ｅ）に示すように、レジスト
剥離液中で２０分間超音波洗浄を行ない、レジストを除
去し不要部分の電極を除去して、本発明による発光素子
の製造を行なう。
剥離液中で２０分間超音波洗浄を行ない、レジストを除
去し不要部分の電極を除去して、本発明による発光素子
の製造を行なう。
【００３３】従来法により形成した発光素子は、発光強
度１０μＷ で飽和していたが、以上のようにして形成
した発光素子では３０μＷ まで飽和しない。
度１０μＷ で飽和していたが、以上のようにして形成
した発光素子では３０μＷ まで飽和しない。
【００３４】次に本発明の第２ の実施例について、図
３ （ａ）〜（ｃ）および図４ （ａ）〜（ｅ）により
説明する。
３ （ａ）〜（ｃ）および図４ （ａ）〜（ｅ）により
説明する。
【００３５】図３（ａ），（ｂ），（ｃ）， 図４（ａ
），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ） は本発明の発光
素子の製造方法の第２ の実施例の工程毎の断面図であ
る。
），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ） は本発明の発光
素子の製造方法の第２ の実施例の工程毎の断面図であ
る。
【００３６】図３（ａ）に示すように、Ｓｉ基板３０１
に、ＥＢ蒸着によりＡｌ２Ｏ３ ３０３， ＳｉＯ２
３０２，を形成する。ここで蒸着は１ｘ１０−６Ｔｏ
ｒｒまで真空にし、酸素を１０ｃｃ／ｍｉｎ． 供給し
て行なう。その後、ホトリソグラフィにより５０μｍ
間隔でＳｉＯ２の微細な領域（０．８μｍ 平方）を除
去する。除去する方法は、ＣＦ４ ２０ｃｃ／ｍｉｎ，
Ｏ２ ２ｃｃ／ｍｉｎ， ０．１Ｔｏｒｒ の雰囲気
中で行なう。
に、ＥＢ蒸着によりＡｌ２Ｏ３ ３０３， ＳｉＯ２
３０２，を形成する。ここで蒸着は１ｘ１０−６Ｔｏ
ｒｒまで真空にし、酸素を１０ｃｃ／ｍｉｎ． 供給し
て行なう。その後、ホトリソグラフィにより５０μｍ
間隔でＳｉＯ２の微細な領域（０．８μｍ 平方）を除
去する。除去する方法は、ＣＦ４ ２０ｃｃ／ｍｉｎ，
Ｏ２ ２ｃｃ／ｍｉｎ， ０．１Ｔｏｒｒ の雰囲気
中で行なう。
【００３７】次に、図３（ｂ）に示すようにＭＯＣＶＤ
法を用いて、ｎ 型ＧａＡｓ単結晶（ｎ＝１ｘ１０１
８ｃｍ−３）３０４ 、ｎ 型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａ
ｓ単結晶（ｎ＝５ｘ１０１７ｃｍ−３）３０５ 、ノン
ドープＡｌ０．２８Ｇａ０．７２Ａｓ単結晶３０９、ｐ
型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ単結晶（ｎ＝５ｘ１０１
７ｃｍ−３）３１０ 、ｐ 型ＧａＡｓ単結晶（ｎ＝１
ｘ１０１８ｃｍ−３）３１１ を成長させる。
法を用いて、ｎ 型ＧａＡｓ単結晶（ｎ＝１ｘ１０１
８ｃｍ−３）３０４ 、ｎ 型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａ
ｓ単結晶（ｎ＝５ｘ１０１７ｃｍ−３）３０５ 、ノン
ドープＡｌ０．２８Ｇａ０．７２Ａｓ単結晶３０９、ｐ
型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ単結晶（ｎ＝５ｘ１０１
７ｃｍ−３）３１０ 、ｐ 型ＧａＡｓ単結晶（ｎ＝１
ｘ１０１８ｃｍ−３）３１１ を成長させる。
【００３８】成長はＶ／ＩＩＩ 比４０で、ＡｓＨ３供
給量は１．８ｘ１０−５ｍｏｌ／ｍｉｎ．ー定で行ない
、ＩＩＩ 族原料としてＴＭＧ， ＴＭＡを用いた。ま
た、ドーピング原料としてｎ 型にはＳｉＨ４、ｐ 型
にはＤＥｚｍを用いる。キャリアガスとしてＨ２を１０
ｌ／ｍｉｎ．供給して行なう。また、基板温度は６７０
℃、圧力は２０Ｔｏｒｒで行った。成長時間は各々４
５分、１０分、７ 分、１２分、３ 分で行なう。
給量は１．８ｘ１０−５ｍｏｌ／ｍｉｎ．ー定で行ない
、ＩＩＩ 族原料としてＴＭＧ， ＴＭＡを用いた。ま
た、ドーピング原料としてｎ 型にはＳｉＨ４、ｐ 型
にはＤＥｚｍを用いる。キャリアガスとしてＨ２を１０
ｌ／ｍｉｎ．供給して行なう。また、基板温度は６７０
℃、圧力は２０Ｔｏｒｒで行った。成長時間は各々４
５分、１０分、７ 分、１２分、３ 分で行なう。
【００３９】次に、図３（ｃ）に示すように、電極を形
成する部分以外にレジスト（膜厚５ μｍ）を形成し、
ついで、Ｃｒ（５００Å）／Ａｕ（５０００Å）３０６
を抵抗加熱蒸着により形成する。その後、レジスト剥
離液中で２０分間超音波洗浄を行なう。
成する部分以外にレジスト（膜厚５ μｍ）を形成し、
ついで、Ｃｒ（５００Å）／Ａｕ（５０００Å）３０６
を抵抗加熱蒸着により形成する。その後、レジスト剥
離液中で２０分間超音波洗浄を行なう。
【００４０】次に図４（ａ）になるように、電極をマス
クとしてｎ 型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ単結晶３０５
が露出するまでエッチングし、エッチングはＣＨ３Ｃ
ＯＯＨ， Ｈ２Ｏ２， Ｈ２ＳＯ４， Ｈ２Ｏ の混合
液に４５秒浸けることにより行なう。
クとしてｎ 型Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ単結晶３０５
が露出するまでエッチングし、エッチングはＣＨ３Ｃ
ＯＯＨ， Ｈ２Ｏ２， Ｈ２ＳＯ４， Ｈ２Ｏ の混合
液に４５秒浸けることにより行なう。
【００４１】次に、図４（ｂ）に示すように、ｎ 型電
極を形成する部分以外にレジスト３１２ を形成し、レ
ジストはＡＺ４６２０を使い、露光後ＡＺデベロッパー
に３ 分間浸けることによりパターニングする。
極を形成する部分以外にレジスト３１２ を形成し、レ
ジストはＡＺ４６２０を使い、露光後ＡＺデベロッパー
に３ 分間浸けることによりパターニングする。
【００４２】次に、図４（ｃ）に示すように、レジスト
をマスクとしてｎ型ＧａＡｓ単結晶３０４ が表面に露
出するまでエッチングする。エッチングはＣＨ３ＣＯＯ
Ｈ， Ｈ２Ｏ２， Ｈ２ＳＯ４， Ｈ２Ｏ の混合溶液
に１０秒浸けることにより行なう。
をマスクとしてｎ型ＧａＡｓ単結晶３０４ が表面に露
出するまでエッチングする。エッチングはＣＨ３ＣＯＯ
Ｈ， Ｈ２Ｏ２， Ｈ２ＳＯ４， Ｈ２Ｏ の混合溶液
に１０秒浸けることにより行なう。
【００４３】次に図４（ｄ）に示すように、ＡｕＧｅ（
２０００Å）／Ａｕ（５０００Å）３０７を抵抗加熱蒸
着により堆積させる。
２０００Å）／Ａｕ（５０００Å）３０７を抵抗加熱蒸
着により堆積させる。
【００４４】次に図４（ｅ）に示すように、レジスト剥
離液中で２０分間超音波洗浄を行ない、レジストを除去
し、不要部分の電極を除去して、本発明の方法による発
光素子の製造を行なう。
離液中で２０分間超音波洗浄を行ない、レジストを除去
し、不要部分の電極を除去して、本発明の方法による発
光素子の製造を行なう。
【００４５】これに対して従来法により形成した発光素
子は発光強度７０μＷ で飽和していたが、以上のよう
にして形成した発光素子では１００ μＷ まで飽和し
ない。
子は発光強度７０μＷ で飽和していたが、以上のよう
にして形成した発光素子では１００ μＷ まで飽和し
ない。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、内部構造
露出工程を２ 回に分けるため、外側の半導体領域除去
の際に生じるサイドエッチングによる活性領域の縮小が
抑えられ、発光強度の低下を防ぎ、単位面積あたりの飽
和する発光強度を大きくする効果がある。
露出工程を２ 回に分けるため、外側の半導体領域除去
の際に生じるサイドエッチングによる活性領域の縮小が
抑えられ、発光強度の低下を防ぎ、単位面積あたりの飽
和する発光強度を大きくする効果がある。
【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明による発光素子製造方
法の概念を工程毎に示す断面図である。
法の概念を工程毎に示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は本発明による発光素子製造方
法の概念を工程毎に示す断面図である。
法の概念を工程毎に示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明による発光素子製造方
法の第２の実施例の工程毎の断面図である。
法の第２の実施例の工程毎の断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は本発明による発光素子製造方
法の第２の実施例の工程毎の断面図である。
法の第２の実施例の工程毎の断面図である。
【図５】従来の製造方法による発光素子の断面図である
。
。
【図６】（ａ），（ｂ） はそれぞれ電子写真プリンタ
におけるＬＥＤ アレイヘッドと感光ドラムとの関係の
従来例と、その改良形を示す説明図である。
におけるＬＥＤ アレイヘッドと感光ドラムとの関係の
従来例と、その改良形を示す説明図である。
１０１ 耐熱基板
１０２ 非核形成面
１０３ 核形成面
１０４ オーミックコンタクト領域１０５
クラッド領域 １０６ 電極 １０７ 電極 １０８ 非核形成基板 １０９ 活性領域 １１０ クラッド領域 １１１ オーミックコンタクト領域１１２
レジスト ２０１ 耐熱基板 ２０２ 非核形成面 ２０３ 核形成面 ２０４ オーミックコンタクト領域２０５
クラッド領域 ２０６ 電極 ２０７ 電極 ２０９ 活性領域 ２１０ クラッド領域 ２１１ オーミックコンタクト領域３０１
Ｓｉ基板 ３０２ ＳｉＯ２ ３０３ Ａｌ２Ｏ３ ３０４ ｎ−ＧａＡｓ ３０５ ｎ−Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ３０６
Ｃｒ／Ａｕ ３０７ ＡｕＧｅ／Ａｕ ３０９ ｉ−Ａｌ０．２８Ｇａ０．７２Ａｓ３
１０ ｐ−Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ３１１
ｐ−ＧａＡｓ ３１２ レジスト ４０１ 感光ドラム ４０２ ＬＥＤ アレイ ４０３ 支持基板
クラッド領域 １０６ 電極 １０７ 電極 １０８ 非核形成基板 １０９ 活性領域 １１０ クラッド領域 １１１ オーミックコンタクト領域１１２
レジスト ２０１ 耐熱基板 ２０２ 非核形成面 ２０３ 核形成面 ２０４ オーミックコンタクト領域２０５
クラッド領域 ２０６ 電極 ２０７ 電極 ２０９ 活性領域 ２１０ クラッド領域 ２１１ オーミックコンタクト領域３０１
Ｓｉ基板 ３０２ ＳｉＯ２ ３０３ Ａｌ２Ｏ３ ３０４ ｎ−ＧａＡｓ ３０５ ｎ−Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ３０６
Ｃｒ／Ａｕ ３０７ ＡｕＧｅ／Ａｕ ３０９ ｉ−Ａｌ０．２８Ｇａ０．７２Ａｓ３
１０ ｐ−Ａｌ０．５Ｇａ０．５Ａｓ３１１
ｐ−ＧａＡｓ ３１２ レジスト ４０１ 感光ドラム ４０２ ＬＥＤ アレイ ４０３ 支持基板
Claims (4)
- 【請求項１】 非単結晶上に結晶成長用起点を核とし
形成されたダブルへテロ構造を有する半導体結晶島を発
光素子とする製造方法において、表面に露出している第
２のオーミックコンタクト領域のー部に第２の電極を形
成し、該電極を形成した部分以外の表面に、内側にある
第１のクラッド領域を露出させる工程と、表面に露出し
た第１のクラッド領域のー部を除去し、第１のオーミッ
クコンタクト領域を表面に露出させる工程と、表面に露
出した第１のオーミックコンタクト領域に第１の電極を
形成する工程とを含むことを特徴とする発光素子製造方
法。 - 【請求項２】 半導体がＩＩＩ −Ｖ族化合物半導体
であることを特徴とする請求項１記載の発光素子製造方
法。 - 【請求項３】 半導体が単結晶であることを特徴とす
る請求項１記載の発光素子製造方法。 - 【請求項４】 半導体が多結晶であることを特徴とす
る請求項１記載の発光素子製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14482391A JP2766088B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 発光素子製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14482391A JP2766088B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 発光素子製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04369275A true JPH04369275A (ja) | 1992-12-22 |
| JP2766088B2 JP2766088B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=15371288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14482391A Expired - Fee Related JP2766088B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 発光素子製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766088B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP14482391A patent/JP2766088B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2766088B2 (ja) | 1998-06-18 |
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