JPH0586076B2 - - Google Patents
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- JPH0586076B2 JPH0586076B2 JP2820887A JP2820887A JPH0586076B2 JP H0586076 B2 JPH0586076 B2 JP H0586076B2 JP 2820887 A JP2820887 A JP 2820887A JP 2820887 A JP2820887 A JP 2820887A JP H0586076 B2 JPH0586076 B2 JP H0586076B2
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
本発明は高出力の赤外発光ダイオードの製造方
法に関し、特に前方方向光出力の大なる民生用も
しくは光フアイバ通信用発光ダイオードに好適な
製造方法を提供するものである。
法に関し、特に前方方向光出力の大なる民生用も
しくは光フアイバ通信用発光ダイオードに好適な
製造方法を提供するものである。
従来、発光ダイオードの前方向光出力を向上さ
せる目的で半導体表面のレンズ状加工技術として
エー・ピー・エル第43巻（1983年）第642頁から
第643頁において論じられているように、化学エ
ツチング法を用いる方法と、イー・イー・イー・
ジヤーナル・オブ・カンタムエレクトロニクス第
QE−17巻、（1981年）第174頁から第176頁におい
て論じられているようにドライエツチング法を用
いる法、又特開昭56−13782号に記載されるよう
に物理的衝撃によるエツチング法を用いる方法が
あつた。
せる目的で半導体表面のレンズ状加工技術として
エー・ピー・エル第43巻（1983年）第642頁から
第643頁において論じられているように、化学エ
ツチング法を用いる方法と、イー・イー・イー・
ジヤーナル・オブ・カンタムエレクトロニクス第
QE−17巻、（1981年）第174頁から第176頁におい
て論じられているようにドライエツチング法を用
いる法、又特開昭56−13782号に記載されるよう
に物理的衝撃によるエツチング法を用いる方法が
あつた。
上記従来技術は例えば化学エツチング法では、
光化学エツチングを用いるため複雑な光学系を組
まねばならず、工程が複雑になるという欠点を有
していた。またドライエツチング法を用いる例で
はマスクとして用いるレジストのレンズ加工に、
ベーキング法のみで行なつていたが、マスクサイ
ズが大きくなると中央部表面が平坦化されるとい
う欠点を有していた。また物理的衝撃によるエツ
チング法では形成されたレンズ表面が黒くなる、
半導体結晶の損傷の発生、レジストと半導体のエ
ツチング選択比が小さい、あるいはエツチング速
度が遅い等の問題があつた。 本発明の目的は一度の紫外線露光によりレジス
トマスクをレンズ状に加工するもので、簡単な工
程で良好なドーム形状を量産しうるドーム状構造
体の製造方法を提供することにある。
光化学エツチングを用いるため複雑な光学系を組
まねばならず、工程が複雑になるという欠点を有
していた。またドライエツチング法を用いる例で
はマスクとして用いるレジストのレンズ加工に、
ベーキング法のみで行なつていたが、マスクサイ
ズが大きくなると中央部表面が平坦化されるとい
う欠点を有していた。また物理的衝撃によるエツ
チング法では形成されたレンズ表面が黒くなる、
半導体結晶の損傷の発生、レジストと半導体のエ
ツチング選択比が小さい、あるいはエツチング速
度が遅い等の問題があつた。 本発明の目的は一度の紫外線露光によりレジス
トマスクをレンズ状に加工するもので、簡単な工
程で良好なドーム形状を量産しうるドーム状構造
体の製造方法を提供することにある。
上記目的は、半導体装置に用いられる光透過層
等の被加工物に設けられたホトレジスト層の表面
に設けられたホトマスクを介してパターンを露光
する工程、該ホトレジスト層を現像してホトレジ
ストのパターンを形成する工程、該ホトレジスト
のパターンをベイクする工程、および該ホトレジ
ストのパターンをマスクとして反応性イオンビー
ムエツチングにより該被加工物を加工する工程を
少なくとも有するドーム状構造体の製造方法によ
り達成される。 光透過層としてはセラミツク、半導体などでド
ライエツチングが可能なものが適用される。 上記ホトマスクを、上記ホトレジスト層の表面
に密着しないように近接して設けてもよい。この
ようにすることで、ホトマスクを除去する際にお
きるホトレジスト層の剥離を防ぐこともできる。
この様にホトレジスト表面とホトマスクを密着し
ないように近接して行なう露光をプロキシミテイ
露光と称する。 近接の間隔（スペーシング）は5μm〜2000μm
において適用できる。とくに、この間隔を50μm
〜2000μmにした時に良好なドーム状構造体が製
造できた。 また、パターンの形状は、円形、四角形、三角
形などが適宜選ばれ、これらは透過率の分布を有
してもよい。
等の被加工物に設けられたホトレジスト層の表面
に設けられたホトマスクを介してパターンを露光
する工程、該ホトレジスト層を現像してホトレジ
ストのパターンを形成する工程、該ホトレジスト
のパターンをベイクする工程、および該ホトレジ
ストのパターンをマスクとして反応性イオンビー
ムエツチングにより該被加工物を加工する工程を
少なくとも有するドーム状構造体の製造方法によ
り達成される。 光透過層としてはセラミツク、半導体などでド
ライエツチングが可能なものが適用される。 上記ホトマスクを、上記ホトレジスト層の表面
に密着しないように近接して設けてもよい。この
ようにすることで、ホトマスクを除去する際にお
きるホトレジスト層の剥離を防ぐこともできる。
この様にホトレジスト表面とホトマスクを密着し
ないように近接して行なう露光をプロキシミテイ
露光と称する。 近接の間隔（スペーシング）は5μm〜2000μm
において適用できる。とくに、この間隔を50μm
〜2000μmにした時に良好なドーム状構造体が製
造できた。 また、パターンの形状は、円形、四角形、三角
形などが適宜選ばれ、これらは透過率の分布を有
してもよい。
被加工物に設けられたホトレジスト層の表面に
設けられたホトマスクを介してパターンを露光す
る工程及び、該ホトレジスト層を現像してホトレ
ジストのパターンを形成する工程により、一度に
多量のレンズ作成用マスクを形成できる。この後
必要に応じてマスクをベイクし、所望のレンズ状
マスクを形成する。また、ホトレジストのパター
ンをマスクとして反応性イオンビームエツチング
により該被加工物を加工する工程によれば、例え
ば基板にInPを用いた場合で、ホトレジスト／
InP基板のエツチング選択比が物理的衝撃による
エツチングで２／１に対し、10／１である。さら
に基板のダメージも小さく、表面の黒変もない良
好なドーム状構造物を作成しうる。 また、ホトレジスト表面とホトマスクが間隔
（スペーシング）をおいて近接している場合、露
光の際に、光線はホトマスクの下部（ホトマスク
とホトレジストの間隔内）にも回りこみ、ホトレ
ジストをドーム状の分布をもつて変化せしめる。
これを現像するとドーム状の形成したホトレジス
トパターンが形成され、これをベイクすることで
マスクサイズが大きい場合でも、中央表面も曲面
を保つことができる。さらにこれをマスクとして
被加工物をドライエツチすると被加工物の一部が
良好なドーム状に加工される。 マスクとホトレジスト間のスペーシングおよび
露光時間はレジストの加工形状を左右するパラメ
ータとなり、このスペーシングを5μm〜2000μm
露光時間を２分〜10分において、最適なレンズを
製作できる。パターン寸法50μmφの場合にはレ
ジスト膜厚2μm（スペーシング50μ、露光時間２
分）、100μmφではレジスト膜厚4μm（スペーシン
グ700μm、露光時間４分）で最適なレンズ加工が
可能である。このようにスペーシングと露光時間
を特定することにより、パターンサイズに応じた
レンズ設計が可能であり、再現性の高いレンズ加
工法として有効であることが確認された。 このホトマスクは、光の透過部を難透過部でな
るパターンを有する通常のものは全て適用でき、
またホトレジストは露光に用いる光線によつて変
化するものが適用できる。
設けられたホトマスクを介してパターンを露光す
る工程及び、該ホトレジスト層を現像してホトレ
ジストのパターンを形成する工程により、一度に
多量のレンズ作成用マスクを形成できる。この後
必要に応じてマスクをベイクし、所望のレンズ状
マスクを形成する。また、ホトレジストのパター
ンをマスクとして反応性イオンビームエツチング
により該被加工物を加工する工程によれば、例え
ば基板にInPを用いた場合で、ホトレジスト／
InP基板のエツチング選択比が物理的衝撃による
エツチングで２／１に対し、10／１である。さら
に基板のダメージも小さく、表面の黒変もない良
好なドーム状構造物を作成しうる。 また、ホトレジスト表面とホトマスクが間隔
（スペーシング）をおいて近接している場合、露
光の際に、光線はホトマスクの下部（ホトマスク
とホトレジストの間隔内）にも回りこみ、ホトレ
ジストをドーム状の分布をもつて変化せしめる。
これを現像するとドーム状の形成したホトレジス
トパターンが形成され、これをベイクすることで
マスクサイズが大きい場合でも、中央表面も曲面
を保つことができる。さらにこれをマスクとして
被加工物をドライエツチすると被加工物の一部が
良好なドーム状に加工される。 マスクとホトレジスト間のスペーシングおよび
露光時間はレジストの加工形状を左右するパラメ
ータとなり、このスペーシングを5μm〜2000μm
露光時間を２分〜10分において、最適なレンズを
製作できる。パターン寸法50μmφの場合にはレ
ジスト膜厚2μm（スペーシング50μ、露光時間２
分）、100μmφではレジスト膜厚4μm（スペーシン
グ700μm、露光時間４分）で最適なレンズ加工が
可能である。このようにスペーシングと露光時間
を特定することにより、パターンサイズに応じた
レンズ設計が可能であり、再現性の高いレンズ加
工法として有効であることが確認された。 このホトマスクは、光の透過部を難透過部でな
るパターンを有する通常のものは全て適用でき、
またホトレジストは露光に用いる光線によつて変
化するものが適用できる。
以下、本発明の実施例を説明する。
実施例 １
第１図を用いて説明する。
光透過層となるGa1-ＺAlＺAs層１上に、ポジ
レジスト層２を膜厚4μmにして回転塗布により形
成した後、90℃にて200分間のプリベイキングを
行なつた。（第１図ａ参照）。その後、マスク３と
レジスト層２間のスペーシングを700μm4あけた
後にプロキシミテイ露光法により露光時間４分お
よび現像を１分することによりで発光素子の光放
出面の上に直径100μmのレンズ状のレジストマス
ク５を作製し、200℃で20分ベイクを行なつた。
（第１図ｂ参照）。その後レンズ状のレジストをマ
スクとして反応性イオンビームエツチングを行な
つたところ発光素子の光放出面の上をレンズ状６
に加工することが出来た（第３図ｃ参照）。 本発明により形成されたレンズ状光放出面を持
つ発光素子（第２図）のｐ，ｎ電極、各々１１，
１２間に約2Vの電圧を印加したところ、50μmφ
の発光部１３により外部に約10mWの光出力が放
出された。なお第２図において１４はｎ型Ga1-
ＸAlＸAs層、１５は発光層（GaAs層）１６はｐ
型Ga1-yAlyAs層、１７はｎ型GaAs層であり、
これらは周知のエピタキシヤル成長法により形成
された。またAl組成比のｘおよびｙは0.3zは0.4
とした。なお、ｚ≧ｘ，ｙとすることが必要であ
る。 実施例 ２ 実施例１で用いたプロキシミテイ露光方法でパ
ターン寸法50μm、スペーシングを50μmとして２
分間露光を行なつたところ膜厚2μmのレンズ状レ
ジストマスクが得られた。 実施例 ３ 実施例１で用いたプロキシミテイ露光方法でパ
ターン寸法10μm、スペーシングを5μmとして２
分間露光を行なつたところ膜厚2μmのレンズ状レ
ジストマスクが得られた。 実施例 ４ 実施例１で用いたプロキシミテイ露光方法でパ
ターン寸法100μm、スペーシング2000μmとして
４分間露光を行なつたところ膜厚4μmのレンズ状
レジストマスクが得られた。 今までの実施例はGaAs／GaAlAs系であつた
が、NnP／InGaAs（Ｐ）系、GaAs／InGaAlP系
でも同様な効果があつた。
レジスト層２を膜厚4μmにして回転塗布により形
成した後、90℃にて200分間のプリベイキングを
行なつた。（第１図ａ参照）。その後、マスク３と
レジスト層２間のスペーシングを700μm4あけた
後にプロキシミテイ露光法により露光時間４分お
よび現像を１分することによりで発光素子の光放
出面の上に直径100μmのレンズ状のレジストマス
ク５を作製し、200℃で20分ベイクを行なつた。
（第１図ｂ参照）。その後レンズ状のレジストをマ
スクとして反応性イオンビームエツチングを行な
つたところ発光素子の光放出面の上をレンズ状６
に加工することが出来た（第３図ｃ参照）。 本発明により形成されたレンズ状光放出面を持
つ発光素子（第２図）のｐ，ｎ電極、各々１１，
１２間に約2Vの電圧を印加したところ、50μmφ
の発光部１３により外部に約10mWの光出力が放
出された。なお第２図において１４はｎ型Ga1-
ＸAlＸAs層、１５は発光層（GaAs層）１６はｐ
型Ga1-yAlyAs層、１７はｎ型GaAs層であり、
これらは周知のエピタキシヤル成長法により形成
された。またAl組成比のｘおよびｙは0.3zは0.4
とした。なお、ｚ≧ｘ，ｙとすることが必要であ
る。 実施例 ２ 実施例１で用いたプロキシミテイ露光方法でパ
ターン寸法50μm、スペーシングを50μmとして２
分間露光を行なつたところ膜厚2μmのレンズ状レ
ジストマスクが得られた。 実施例 ３ 実施例１で用いたプロキシミテイ露光方法でパ
ターン寸法10μm、スペーシングを5μmとして２
分間露光を行なつたところ膜厚2μmのレンズ状レ
ジストマスクが得られた。 実施例 ４ 実施例１で用いたプロキシミテイ露光方法でパ
ターン寸法100μm、スペーシング2000μmとして
４分間露光を行なつたところ膜厚4μmのレンズ状
レジストマスクが得られた。 今までの実施例はGaAs／GaAlAs系であつた
が、NnP／InGaAs（Ｐ）系、GaAs／InGaAlP系
でも同様な効果があつた。
本発明によれば光放出面にホトマスクを用いた
同一のレンズ状レジストマスクを一度に形成でき
るため、大面積基板上（例えば２インチφ基板）
にバツチ処理によるレンズ加工が可能となる。ま
たレジストマスク形状もプロキシミテイによるス
ペーシングと露光時間、現像時間を固定しておけ
ば、再現性の良い形状製作が出来るので、従来の
高出力発光ダイオードと性能的には劣らずに、よ
り安価な発光ダイオード作製の点で効果がある。
同一のレンズ状レジストマスクを一度に形成でき
るため、大面積基板上（例えば２インチφ基板）
にバツチ処理によるレンズ加工が可能となる。ま
たレジストマスク形状もプロキシミテイによるス
ペーシングと露光時間、現像時間を固定しておけ
ば、再現性の良い形状製作が出来るので、従来の
高出力発光ダイオードと性能的には劣らずに、よ
り安価な発光ダイオード作製の点で効果がある。
第１図ａ〜ｃは本発明の一実施例を示す工程図
（縦断面図）、第２図は本発明を適用した発光ダイ
オードの縦断面図である。 １……光透過層、２……ポジレジスト、３……
マスク、４……スペーシング、５……レジストマ
スク、６……レンズ状光放出面、１１……ｐ電
極、１２……ｎ電極、１３……発光領域、１４…
…ｎ型Ga1-ＸAlＸAs層、１５……発光層、１６
……ｐ型Ga1-yAlyAs層、１７……ｎ型GaAs層。
（縦断面図）、第２図は本発明を適用した発光ダイ
オードの縦断面図である。 １……光透過層、２……ポジレジスト、３……
マスク、４……スペーシング、５……レジストマ
スク、６……レンズ状光放出面、１１……ｐ電
極、１２……ｎ電極、１３……発光領域、１４…
…ｎ型Ga1-ＸAlＸAs層、１５……発光層、１６
……ｐ型Ga1-yAlyAs層、１７……ｎ型GaAs層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被加工物に設けられたホトレジスト層の表面
に密着しないように近接して設けられたホトマス
クを介してパターンを露光する工程、上記ホトレ
ジスト層を現像してホトレジストのパターンを形
成する工程、上記ホトレジストのパターンをベイ
クする工程、および上記ホトレジストのパターン
をマスクとして反応性イオンビームエツチングに
より上記被加工物を加工する工程を少なくとも有
するドーム状構造体の製造方法。 ２ 上記近接の距離が5μm〜2000μmである特許
請求の範囲第１項記載のドーム状構造体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62028208A JPS63197382A (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | ド−ム状構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62028208A JPS63197382A (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | ド−ム状構造体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63197382A JPS63197382A (ja) | 1988-08-16 |
| JPH0586076B2 true JPH0586076B2 (ja) | 1993-12-09 |
Family
ID=12242236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62028208A Granted JPS63197382A (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | ド−ム状構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63197382A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7025817B2 (ja) * | 2017-11-24 | 2022-02-25 | 日清紡マイクロデバイス株式会社 | バイポーラトランジスタの製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5613782A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Fujitsu Ltd | Preparation of semiconductor device |
| JPS6146408A (ja) * | 1984-08-13 | 1986-03-06 | Nissan Koki Kk | 機関における潤滑油供給装置 |
-
1987
- 1987-02-12 JP JP62028208A patent/JPS63197382A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5613782A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Fujitsu Ltd | Preparation of semiconductor device |
| JPS6146408A (ja) * | 1984-08-13 | 1986-03-06 | Nissan Koki Kk | 機関における潤滑油供給装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63197382A (ja) | 1988-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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