JPH07169994A - Manufacture of light-emitting diode - Google Patents

Manufacture of light-emitting diode

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JPH07169994A
JPH07169994A JP31639793A JP31639793A JPH07169994A JP H07169994 A JPH07169994 A JP H07169994A JP 31639793 A JP31639793 A JP 31639793A JP 31639793 A JP31639793 A JP 31639793A JP H07169994 A JPH07169994 A JP H07169994A
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manufacturing
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Masanori Watanabe
昌規 渡辺
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シャープ株式会社
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Abstract

PURPOSE:To provide a method for manufacturing a light-emitting diode in which a lens of excellent shape can be built into a wafer prior to chip dicing, and which facilitates mass production. CONSTITUTION:A semiconductor multilayer structure, which emits light in a light emitting layer 13 in the vicinity of a junction between an n type semiconductor layer 12 and a p-type semiconductor layer 14, is formed on an n type semiconductor substate 10, and a polyflint glass layer 30 is formed on a p type semiconductor layer 14. This glass layer 30 is heated to 400 deg.C over the point of refraction to aggregate the glass layer 30 so that the glass layer 30 forms a lens part whose surface shape is approximately spherical.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、表示用および通信用などの発光ダイオードの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a light emitting diode, such as communication and display.

【0002】 [0002]

【従来の技術】通常の発光ダイオード(LED)は、発光ダイオードを構成するチップから発散光を発する。 BACKGROUND OF THE INVENTION Conventional light emitting diode (LED) emits a divergent light from the chip constituting the light-emitting diode.

【0003】そして、上記チップを樹脂モールドすることによって、上記チップから発する光に上記樹脂モールドの形状に応じた指向性を持たせることができる。 [0003] Then, the chip by resin molding, it is possible to have a directivity corresponding to the shape of the resin mold to the light emanating from the chip. また、上記樹脂モールドすることによって、樹脂モールドしない場合に比べて、チップからの光取り出し効率を2 Further, by the resin mold, as compared to the case where no resin mold, the light extraction efficiency from the chip 2
〜4倍に向上できる。 It can be increased to to 4 times.

【0004】しかし、上記樹脂モールドは、上記チップから発する光の指向性を精密に制御できず、チップから発する光を精密な平行光線もしくは集光光線にすることができない欠点がある。 However, the resin mold can not precisely control the directivity of light emitted from the chip, there is a drawback that can not be a light emitted from the chip to the precise parallel rays or concentrated beam.

【0005】したがって、例えばLEDの光を光ファイバに結合する場合のように、指向性が精密に制御された光線を必要とする場合には、発光領域を限定したLED Accordingly, for example, an LED as in the case of coupling the LED light to the optical fiber, when the directivity requires precisely controlled beam, with a limited emission area
にレンズを精密に位置合わせして使用している。 It is used precisely aligned the lens. また、 Also,
発光点を限定した可視光LEDにレンズを組み合わせれば、特定のポイントを明るく照らすポインタを構成することもできる。 The combination of lenses in the visible light LED with a limited emission point, it is also possible to configure the pointer illuminates a particular point.

【0006】また、上記チップを樹脂モールドすることによって寸法が大きくなるから、発光ダイオードを含む機器の小型化を制約するという欠点もある。 Further, the chip because the dimension by resin molding becomes large, there is also a disadvantage to constrain the size of the apparatus including a light-emitting diode. 例えば、L For example, L
EDディスプレイにおいては、樹脂モールドが高精細化の障害になる。 In ED display, resin molding is impaired high definition.

【0007】したがって、たとえば、LEDプリンタでは、樹脂モールドをはずし、光取り出し効率を犠牲にしてチップを直接プリント基板に実装している。 [0007] Thus, for example, a LED printer, remove the resin mold, at the expense of light extraction efficiency is directly mounted on the printed circuit board and tip.

【0008】ところで、上記樹脂モールドの光指向性精度の精密化の困難および樹脂モールドに起因する大型化の問題は、LED自体にレンズ形状を作り込めば解決する。 By the way, the resin mold of the optical directivity accuracy in size due to the difficult and resin mold refinement problem is solved Kome make the shape of a lens to the LED itself. しかも、LED自体にレンズ形状を作り込めば、樹脂モールドよりも高い外部光取り出し効率が得られるから、このレンズ形状の作り込みについていくつかの提案が行われている。 Moreover, if Kome make the shape of a lens to the LED itself, because the resulting high external light extraction efficiency than the resin mold, has been several proposals for narrowing made in the lens shape.

【0009】図5に、従来から提案されている上記レンズ形状の作り込み例の1つを示す。 [0009] FIG. 5 shows one example of building of the lens shape have been proposed. この発光ダイオードは、基板1の出射面がドーム形状になっており、かつ、 The light emitting diode is emitting surface of the substrate 1 has become a dome-shaped, and,
発光領域(発光層3)が上記ドーム形状の出射面の中心に対向する領域に限定されている。 Emitting region (light-emitting layer 3) is limited in a region facing the center of the exit surface of the dome-shaped. したがって、発光層3 Accordingly, the light emitting layer 3
からの光は上記出射面にほぼ垂直に入射するから、光を有効に外部に取り出すことができる。 Light from the from incident substantially perpendicularly to the exit surface can be removed to enable the outside light.

【0010】上記発光ダイオードは、以下のようにして作製される。 [0010] The light emitting diode is manufactured as follows. まず、p型AlGaAs基板1の上(図5 First, on a p-type AlGaAs substrate 1 (FIG. 5
では基板1の下)に、p型AlGaAs層2と、n型A In the bottom) of the substrate 1, a p-type AlGaAs layer 2, n-type A
lGaAs発光層3と、n +型GaAsキャップ層4を順に形成する。 and lGaAs emitting layer 3 to form an n + -type GaAs cap layer 4 in this order. 続いて、周辺部QにZnを拡散することによって、上記n型AlGaAs発光層3およびn +型GaAsキャップ層4を、導電型をp +型に変化させたp +層3Qおよび4Qにする。 Subsequently, by diffusing Zn in the peripheral portion Q, to the n-type AlGaAs light emitting layer 3 and the n + -type GaAs cap layer 4, p + layer 3Q and 4Q varying conductivity type to the p + -type. さらに、周辺部Qと中心部Pの間に溝5を形成し、溝5をSiO 2膜6で覆う。 Further, a groove 5 between the peripheral portion Q and the center P, covering the groove 5 in the SiO 2 film 6.
次に、中心部Pおよび周辺部Qの表面に、電極7および電極8を設ける。 Next, the surface of the center P and the peripheral portion Q, providing an electrode 7 and the electrode 8. 以上のようにして形成されたウエハを、複数のチップに分割して、各チップ毎にp型AlG The wafer formed as described above, is divided into a plurality of chips, p-type AlG for each chip
aAs基板1の表面をドーム形状に研磨する。 Polishing the surface of aAs substrate 1 in a dome shape.

【0011】上記製造方法は、特開昭57−19208 [0011] the manufacturing method described above, JP-A-57-19208
8号公報およびIEEEのジャーナル オブ クワンタム エレクトロニクスのQE-13巻の第7号の525頁〜5 8 JP and IEEE Journal of Quantum page 525 No. 7 of QE-13, Volume electronics 5
31頁に記載されている。 It is described in page 31.

【0012】 [0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例は、チップ分割後に1個づつ研磨によってドーム形状を作製しているから、量産性に乏しく実用的でないという問題がある。 [SUMMARY OF THE INVENTION] However, the conventional example, because they produce a dome-shaped by one by one polishing after chip division, there is a problem that a poor practical for mass production.

【0013】そこで、この発明の目的は、チップに分割される前のウエハに良好な形状のレンズを作り込むことができ、量産性がすぐれた発光ダイオードの製造方法を提供することにある。 [0013] It is an object of the present invention, it can to fabricate a good shape of the lens before the wafer is divided into chips, there is provided a method of manufacturing a light emitting diode mass productivity is excellent.

【0014】 [0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、第1導電型の半導体基板上に、少なくとも第1導電型半導体層と、第2導電型半導体層とを順に積層して、上記第1導電型半導体層と上記第2導電型半導体層の接合部近傍において発光する半導体多層構造を形成し、上記第2導電型半導体層の上に上記発光の発光波長に対して透明な凝集層を形成し、上記凝集層を、上記凝集層の屈伏点以上の温度に加熱することによって、上記凝集層を凝集させて、上記凝集層を表面形状が略球面状のレンズ部に形成することを特徴としている。 To achieve the above object, according to the Invention The, the invention according to claim 1, the first conductivity type semiconductor substrate, at least a first conductivity type semiconductor layer, a second conductivity type semiconductor by laminating a layer in this order, the semiconductor multilayer structure that emits the formation at the junction near the first conductivity type semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer, the light emitting on the second conductive type semiconductor layer forming a transparent aggregate layer with respect to the emission wavelength, the aggregation layer, by heating to a temperature above the yield point of the aggregate layer, thereby aggregating the aggregate layer, the aggregation layer surface shape substantially spherical and characterized by forming the Jo of the lens unit.

【0015】また、請求項2に記載の発明は、請求項1 [0015] The invention of claim 2, claim 1
に記載の発光ダイオードの製造方法において、上記凝集層の加熱温度を、上記凝集層の屈伏点以上、かつ、上記屈伏点よりも300℃だけ高い温度以下にすることを特徴としている。 The method of manufacturing a light emitting diode according to the heating temperature of the aggregate layer, or deformation point of the aggregate layer, and is characterized in that only 300 ° C. higher temperature or lower than the deformation point.

【0016】また、請求項3に記載の発明は、請求項1 [0016] The invention of claim 3, claim 1
に記載の発光ダイオードの製造方法において、上記凝集層を形成した後に、上記凝集層を複数の部分に分離してから、上記凝集層の加熱を行い、上記凝集層の各分離部分毎に、凝集層の分離部分を凝集させて、各分離部分をそれぞれ表面形状が略球面状のレンズ部にすることを特徴としている。 The method of manufacturing a light emitting diode according to, after forming the aggregate layer, after separating the aggregate layer into a plurality of portions, subjected to heat of the aggregate layer, for each separate portion of the aggregate layer, aggregation by aggregating the separated portion of the layer, each separating part surface shape respectively are characterized in that the lens portion of a substantially spherical shape.

【0017】また、請求項4に記載の発明は、請求項1 [0017] The invention of claim 4, claim 1
に記載の発光ダイオードの製造方法において、第2導電型半導体層に、上記凝集層の凝集領域を分離し凝集形状を整えるためのガイド溝を形成し、上記凝集層を、上記ガイド溝に形成し、上記凝集層を、上記凝集層の屈伏点以上の温度に加熱することによって、上記凝集層を凝集させて、上記凝集層を表面形状が略球面状のレンズ部に形成することを特徴としている。 The method of manufacturing a light emitting diode according to, the second conductive type semiconductor layer, forming a guide groove for arranging the aggregation shape separates the aggregation area of ​​the aggregate layer, the aggregate layer, formed on the guide groove , the aggregate layer, by heating to a temperature above the yield point of the aggregate layer, thereby aggregating the aggregate layer, is characterized in that the aggregation layer surface shape formed on the lens portion of a substantially spherical shape .

【0018】また、請求項5に記載の発明は、請求項1 [0018] The invention of claim 5, claim 1
に記載の発光ダイオードの製造方法において、上記第2 The method of manufacturing a light emitting diode according to said second
導電型半導体層の上に、上記凝集層の凝集領域を分離し凝集形状を整えるための貫通部分を有するガイド層を形成し、上記凝集層を、上記ガイド層の貫通部分に形成し、上記凝集層を、上記凝集層の屈伏点以上の温度に加熱することによって、上記凝集層を凝集させて、上記凝集層を表面形状が略球面状のレンズ部に形成することを特徴としている。 On the conductive semiconductor layer, forming a guide layer having a through portion for arranging the aggregation shape separates the aggregation area of ​​the aggregate layer, the aggregate layer, is formed on the penetrating portion of the guide layer, the aggregation the layers, by heating to a temperature above the yield point of the aggregate layer, thereby aggregating the aggregate layer, is characterized in that the aggregation layer surface shape formed on the lens portion of a substantially spherical shape.

【0019】また、請求項6に記載の発明は、請求項1 [0019] The invention of claim 6, claim 1
に記載の発光ダイオードの製造方法において、上記凝集層を、上記第2導電型半導体層の上に薄膜形成法によって形成することを特徴としている。 The method of manufacturing a light emitting diode according to the above aggregate layer, is characterized by formed by thin film forming method on the second conductive type semiconductor layer.

【0020】また、請求項7に記載の発明は、請求項6 Further, the invention according to claim 7, claim 6
に記載の発光ダイオードの製造方法において、上記薄膜形成法はスパッタ法であることを特徴としている。 The method of manufacturing a light emitting diode according to is characterized in that the thin film forming method is sputtering.

【0021】また、請求項8に記載の発明は、請求項1 [0021] The invention of claim 8, claim 1
に記載の発光ダイオードの製造方法において、上記凝集層を、上記第2導電型半導体層の上に貼り合わせ法によって形成することを特徴としている。 The method of manufacturing a light emitting diode according to the above aggregate layer, is characterized by formed by a bonding method on the second conductive type semiconductor layer.

【0022】また、請求項9の発明は、請求項8に記載の発光ダイオードの製造方法において、上記凝集層を加熱することによって、上記凝集層を上記半導体多層構造に貼り合わすことを特徴としている。 Further, the invention of claim 9 is a method of manufacturing a light emitting diode according to claim 8, by heating the aggregate layer, and the cohesive layer is characterized in that match bonded to the semiconductor multilayer structure .

【0023】また、請求項10に記載の発明は、請求項1に記載の発光ダイオードの製造方法において、上記凝集層が鉛ガラスを含んでいることを特徴としている。 [0023] Further, an invention according to claim 10, in the manufacturing method of a light-emitting diode according to claim 1, said aggregate layer is characterized by containing the lead glass.

【0024】また、請求項11の発明は、請求項10に記載の発光ダイオードの製造方法において、上記凝集層が鉛ガラスとシリカガラスを含む重フリントガラスであることを特徴としている。 Further, the invention of claim 11 is the method as claimed in claim 10, and wherein the aggregation layer is a heavy flint glass containing lead glass and silica glass.

【0025】 [0025]

【作用】請求項1に記載の発明の発光ダイオードの製造方法によれば、第2導電型半導体層の上に、発光波長に対して透明な凝集層を形成し、上記凝集層を加熱して、 SUMMARY OF According to the manufacturing method of the light emitting diode of the invention according to claim 1, on the second conductive type semiconductor layer, forming a transparent aggregate layer with respect to the emission wavelength, and heating the aggregate layer ,
上記凝集層を溶融または軟化させて、表面張力によって凝集させ、表面を良好な球形にする。 By melting or softening the aggregate layer to coagulate by surface tension, the surface a good spherical shape. したがって、請求項1の発明によれば、チップに分割する前の上記半導体層および凝集層を含むウエハに、良好なレンズ部を作製できる。 Therefore, according to the first aspect of the invention, the wafer including the semiconductor layer and cohesive layer before the splitting into chips, can be produced a good lens unit.

【0026】また、請求項2の発明によれば、上記凝集層の加熱温度を、軟化によって上記凝集層の熱膨張がゼロになる屈伏点よりも300℃だけ高い温度以下にしたので、凝集層の下の半導体層に熱処理に起因する悪影響を及ぼすことがない。 [0026] According to the second aspect of the invention, the heating temperature of the aggregate layer, since only 300 ° C. higher temperature or lower than the yield point of the thermal expansion of the aggregate layer becomes zero by softening, aggregate layer It is not adversely affected due to the heat treatment in the semiconductor layer below the.

【0027】また、請求項3の発明によれば、上記凝集層を複数の部分に分離してから、凝集層を加熱して、凝集層をレンズ形状にするので、複数のレンズ部を1回の熱処理で作り込むことができる。 Further, according to the invention of claim 3, since the separation of the aggregate layer into a plurality of portions, by heating the aggregate layer, since the aggregation layer into a lens shape, once plurality of lens units it can be fabricated by heat treatment.

【0028】また、請求項4の発明によれば、加熱されて軟化した上記凝集層が、ガイド溝によって、凝集領域が分離され、凝集形状が整えられるので、レンズ部を容易に形成できる。 [0028] According to the fourth aspect of the present invention, the aggregate layer softened by being heated is, by the guide groove, clustering regions are separated, since the aggregate shape is trimmed, the lens portion can be easily formed.

【0029】また、請求項5の発明によれば、加熱されて軟化した上記凝集層が、ガイド層によって、凝集領域が分離され、凝集形状が整えられるので、レンズ部を容易に形成できる。 [0029] According to the fifth aspect of the present invention, the aggregate layer softened by being heated is, the guide layer, clustering regions are separated, since the aggregate shape is trimmed, the lens portion can be easily formed.

【0030】また、請求項6の発明によれば、上記凝集層は、薄膜形成法によって形成されるため、均一なレンズ部を容易に形成できる。 Further, according to the invention of claim 6, said aggregate layer is to be formed by a thin film forming method, it can be easily formed a uniform lens unit.

【0031】また、請求項7の発明によれば、上記凝集層は、スパッタ法によって形成されるため、凝集膜の付着性および量産性に優れている。 Further, according to the invention of claim 7, it said aggregate layer is to be formed by sputtering, is excellent in adhesion and mass productivity of the aggregation film.

【0032】また、請求項8の発明によれば、上記凝集層は、貼り合わせ法によって形成される。 Further, according to the invention of claim 8, it said aggregate layer is formed by a bonding method.

【0033】また、請求項9の発明によれば、上記凝集層は、加熱によって、半導体多層構造に貼り合わされるので、凝集膜の付着性および量産性が優れている。 Further, according to the invention of claim 9, it said aggregate layer by heating, so is bonded to the semiconductor multilayer structure, is excellent adhesion and productivity aggregation film.

【0034】また、請求項10の発明によれば、凝集層が鉛ガラスを含んでいる。 Further, according to the invention of claim 10, aggregate layer contains a lead glass. したがって、凝集層が低屈伏点になり容易に軟化させることができ、かつ、凝集層が高屈折率になり光の取り出し効率が向上する。 Therefore, aggregation layer can be easily softened becomes low deformation point, and aggregation layer is improved extraction efficiency becomes light with high refractive index.

【0035】また、請求項11の発明によれば、凝集層が鉛ガラスとシリカガラスを含む重フリントガラスであるから、凝集層が特に、高屈折率かつ低屈伏点になる。 Further, according to the invention of claim 11, since aggregate layer is a heavy flint glass containing lead glass and silica glass, aggregate layer is particularly made to the high refractive index and low deformation point.

【0036】 [0036]

【実施例】以下、この発明の発光ダイオードを実施例により詳細に説明する。 EXAMPLES The following detailed description of the light emitting diode of the present invention by way of examples.

【0037】なお、実施例においては、(Al y Ga 1-y ) [0037] In Examples, (Al y Ga 1-y )
0.5 In 0.5 PをAlGaInPと略記し、Al 0.5 In 0.5 an In 0.5 P abbreviated as AlGaInP a, Al 0.5 an In
0.5 PをAlInPと略記し、Ga 0.5 In 0.5 PをGa The 0.5 P abbreviated as AlInP, a Ga 0.5 an In 0.5 P Ga
InPと略記し、Al x Ga 1-x AsをAlGaAsと略記している。 Abbreviated as InP, are abbreviated as AlGaAs a Al x Ga 1-x As.

【0038】〔第1実施例〕図1(A)〜(D)に、本発明の発光ダイオードの製造方法の第1実施例の製造工程を示す。 [0038] First Embodiment FIG. 1 (A) ~ (D), showing the manufacturing process of the first embodiment of the method for manufacturing the light emitting diode of the present invention. この第1実施例で製造する発光ダイオードは、多数のドーム形状のレンズを有し、高輝度の可視光を出射する平行ビーム出射型のAlGaInP系LEDである。 The light emitting diode for producing the first embodiment, has a lens of a large number of dome-shaped, is AlGaInP based LED parallel beam emission type which emits visible light of high intensity. このAlGaInP系LEDの上面を図2に示す。 It shows the upper surface of the AlGaInP-based LED in FIG.
図1(D)は図2のA‐A線断面を示している。 Figure 1 (D) shows the A-A line cross section of Figure 2. また、図1(A),(B),(C)は、それぞれLEDの中間製造段階の断面を示す。 Further, FIG. 1 (A), (B), (C) shows an intermediate stage of manufacturing the cross-section of the LED, respectively.

【0039】図1(A)から図1(D)を順に参照しながら、第1実施例を説明する。 [0039] Referring Figs. 1 (A) 1 to (D) in this order, a description will be given of a first embodiment.

【0040】まず、図1(A)に示すように、n型GaA [0040] First, as shown in FIG. 1 (A), n-type GaA
s基板10上に、n型GaInP中間バンドギャップ層11と、n型AlGaInP(y=0.7)クラッド層1 On s substrate 10, an n-type GaInP intermediate band gap layer 11, n-type AlGaInP (y = 0.7) cladding layer 1
2と、アンドープAlGaInP(y=0.5)発光層1 2, an undoped AlGaInP (y = 0.5) emitting layer 1
3と、p型AlGaInP(y=0.7)第1クラッド層14と、n型AlGaInP(y=0.7)電流阻止層1 3, a p-type AlGaInP (y = 0.7) first cladding layer 14, n-type AlGaInP (y = 0.7) current blocking layer 1
5と、p型AlGaInP(y=0.7)第2クラッド層16と、p型GaAsコンタクト層17とを順に全面に形成する。 5, a p-type AlGaInP (y = 0.7) second cladding layer 16 are sequentially formed on the entire surface of the p-type GaAs contact layer 17. そして、p型GaAsコンタクト層17の一部を円形に層厚の半分の深さまでエッチングして、円形の溝17aを形成する。 Then, by etching a part of the p-type GaAs contact layer 17 to half the depth of the layer thickness in a circle, forming a circular groove 17a. この円形の溝17aをガイド溝17aと呼ぶ。 The circular groove 17a is referred to as a guide groove 17a. 次に、ガイド溝17a内のp型GaAs Then, p-type GaAs in the guide groove 17a
コンタクト層17上にZn層18を形成してパターニングする。 Patterning to form a Zn layer 18 on the contact layer 17.

【0041】次に、図1(B)に示すように、熱処理によりZn層18下のn型AlGaInP(y=0.7)電流阻止層15にZn拡散を行う。 Next, as shown in FIG. 1 (B), it performs the Zn diffusion of Zn layer 18 under the n-type AlGaInP (y = 0.7) current blocking layer 15 by heat treatment. このZn拡散によって、 This Zn diffusion,
Zn層18下のn型AlGaInP(y=0.7)電流阻止層15の導電型をp型に反転させて、電流通路15a The conductivity type of the Zn layer 18 n-type AlGaInP (y = 0.7) of the lower current blocking layer 15 is inverted to p-type, the current path 15a
を設ける。 The provision. さらに、Zn拡散部つまり電流通路15aに対向する領域とその近傍のp型GaAsコンタクト層1 Further, p-type GaAs contact layer 1 in the region and the vicinity thereof that faces the Zn diffusion section, that the current path 15a
7を除去して、光の出口17bを設ける。 7 is removed to provide an outlet 17b of the light.

【0042】次に、スパッタ法などの薄膜形成方法によって、表面全体に厚さ10μmの重フリントガラス層3 Next, the thin film forming method such as sputtering, dense flint glass layer having a thickness of 10μm on the entire surface 3
0を形成する。 To form a 0. この重フリントガラス層30は、鉛ガラスとシリカガラスを主成分とする屈折率1.95のガラス層である。 The dense flint glass layer 30 is a glass layer of refractive index 1.95 mainly composed of lead glass and silica glass. そして、図1(C)に示すように、上記重フリントガラス層30をフッ酸系エッチャントでエッチングして、重フリントガラス層30を各ガイド溝17a Then, 1 as shown in (C), the heavy flint glass layer 30 is etched with hydrofluoric acid based etchant, the heavy flint glass layer 30 each guide groove 17a
内に残る様にパターニングする。 Patterning as remain within.

【0043】次に、基板10とその上に形成した層11 Next, a layer 11 formed thereon and the substrate 10
から層30の全体すなわちウエハ全体を、重フリントガラス層30の屈伏点である315℃よりも高い400℃ Whole That entire wafer layer 30, 400 ° C. higher than 315 ° C. is a yield point of the heavy flint glass layer 30 from
の雰囲気内に1時間放置し、その後徐冷する。 It was allowed to stand in the atmosphere for one hour, and then gradually cooled. この加熱処理によって、上記重フリントガラス30を構成するガラスが凝集し、図1(D)に示すように、重フリントガラス層30の表面31が良好な球面になり、重フリントガラス層30は球面レンズ32になる。 This heat treatment, the glass aggregate constituting the dense flint glass 30, as shown in FIG. 1 (D), the surface 31 of dense flint glass layer 30 becomes good spherical, dense flint glass layer 30 is spherical It becomes lens 32. 上記加熱処理したときに、凝集した重フリントガラス層30の底面の縁は、円形のガイド溝17aの縁でせき止められてガイド溝17aからのはみ出しが防止される。 When the heat treatment, the bottom edge of the dense flint glass layer 30 aggregated, the protrusion of the guide groove 17a is blocked by the edge of the circular guide groove 17a is prevented. すなわち、上記凝集した重フリントガラス層30の底面は、円形のガイド溝17aの内側に配置される。 That is, the bottom surface of the dense flint glass layer 30 described above aggregate is disposed inside the circular guide groove 17a. このように、上記ガイド溝17aによって、フリントガラス層30の凝集形状が整えられるので、球面レンズ32を容易に形成できる。 Thus, by the guide groove 17a, since aggregation shape of flint glass layer 30 is trimmed, the spherical lens 32 can be easily formed.

【0044】その後、上記熱処理を加えたウエハを熱処理室から取り出して、取り出したウエハに表面電極19 [0044] Then, the wafer is taken out plus the heat treatment from the heat treatment chamber, the surface of the wafer taken out electrode 19
および裏面電極20を形成する。 And forming a back surface electrode 20. そして、最後に、上記ウエハをチップに分割する。 And, finally, dividing the wafer into chips.

【0045】このように、この第1実施例によれば、重フリントガラス層30を熱処理することによって、チップに分割する前のウエハに、球面レンズ32を作り込むことができる。 [0045] Thus, according to the first embodiment, by heat treating a heavy flint glass layer 30 may be a wafer before dividing into chips, fabricated spherical lens 32. したがって、この第1実施例によれば、 Therefore, according to the first embodiment,
チップ分割後にチップ毎にレンズを作り込む必要がなくなり、従来例に比べて、量産性を大幅に向上させることができる。 It is not necessary to fabricate a lens for each chip after chip division, compared with the conventional example, it is possible to greatly improve the mass productivity.

【0046】この第1実施例によって作製された発光ダイオードは、球面レンズ32を含んでいる。 [0046] The first examples fabricated light emitting diode includes a spherical lens 32. 従って、この発光ダイオードは、樹脂モールドしなくても外部への光取り出し効率が良い。 Therefore, the light-emitting diode, it is the light extraction efficiency to the outside without resin molding. ただし、信頼性の向上あるいは取り扱いやすさのために、必要に応じて樹脂モールドしてもよい。 However, in order to improve or ease of handling reliability may be resin-molded as necessary.

【0047】また、上記発光ダイオードの発光色は緑色である。 Further, the emission color of the light emitting diode is green. そして、上記発光ダイオードが有する凝集させた重フリントガラス層30を球面レンズ32にして、電流通路15aに対向する領域にある発光層13で発生した光を、上記レンズ32で平行光線にできる。 Then, a dense flint glass layer 30 obtained by aggregating the light emitting diode has a spherical lens 32, the light generated in the light emitting layer 13 in the region facing the current path 15a, can be made parallel rays by the lens 32. したがって、上記発光ダイオードは、別体のレンズを用いることなく、ポインタを構成することができる。 Accordingly, the light emitting diode, without using a separate lens, it is possible to configure the pointer.

【0048】なお、上記第1実施例は、以下のように変更してもよい。 [0048] Incidentally, the first embodiment may be modified as follows.

【0049】熱処理によって凝集させてレンズにする凝集層としては、重フリントガラスの他に種々のガラスを適用することができる。 [0049] As the aggregate layer to the lens by agglomerated by heat treatment, it can be applied a variety of glass in addition to the heavy flint glass. 例えば、PbO−B 23 −Zn For example, PbO-B 2 O 3 -Zn
O系ガラスや、PbO−B 23 −SiO 2系ガラスなどを採用してもよい。 O-based glass, may be employed, such as PbO-B 2 O 3 -SiO 2 based glass. 上記ガラスは、酸化鉛(PbO)の割合が大きいほうが高屈折率かつ低屈伏点である。 The glass is rather large proportion of lead oxide (PbO) is a high refractive index and low deformation point. しかし、酸化鉛の含有率が多過ぎると失透や高膨張率などの悪影響があるので、上記酸化鉛の含有率は、適当な範囲内に定める必要がある。 However, since the content of lead oxide is too large an adverse effect such as devitrification and high expansion ratio, the content of the lead oxide, it is necessary to determine within the appropriate range. 上記凝集層を構成するガラスへの添加剤としては、酸化鉛の他に酸化タンタルや、酸化ニオブなどを用いてもよい。 The additives to the glass constituting the aggregate layer, in addition to or tantalum oxide lead oxide, or the like may be used niobium oxide.

【0050】また、上記第1実施例では、重フリントガラス層30を凝集するために、加熱処理を雰囲気温度4 [0050] In the first embodiment, in order to agglomerate the heavy flint glass layer 30, the atmosphere temperature heat treatment 4
00℃で1時間としたが、温度を屈伏点程度の温度である315℃にしてもよい。 00 was 1 hour at ° C., may be at a temperature of 315 ° C. at a temperature of about sag. この場合、加熱時間を1時間以上に延長する必要がある。 In this case, it is necessary to extend the heating time more than 1 hour. 上記加熱処理の温度を、レンズにする凝集層の屈伏点の温度以上、かつ、上記屈伏点の温度よりも300℃高い温度以下の範囲内にすれば、レンズ成形性が良くて、かつ、レンズにする凝集層がガイド溝をはみ出すことがなく、かつ、ウエハを構成する半導体層に高温による熱的悪影響を与えることがない。 The temperature of the heat treatment, or the temperature of the yield point of the aggregate layer to the lens, and, if in the range of 300 ° C. higher temperature or lower than the temperature of the yield point, well lens moldability, and the lens and without protruding guide grooves, aggregate layer to have, not to give thermal adverse effect of the high temperature and the semiconductor layer constituting the wafer. 一方、上記加熱温度を屈伏点よりも300℃だけ高い温度を越える温度にすると、半導体層に熱的悪影響を与える。 On the other hand, when the temperature exceeds the temperature higher by 300 ° C. than yielding point the heating temperature, giving a thermal adverse effect on the semiconductor layer. すなわち、上記加熱処理の温度を、レンズにする凝集層の屈伏点の温度以上、かつ、上記屈伏点の温度よりも300℃高い温度以下の範囲内にすれば、凝集層を良好な球面形状のレンズにすることができる上に、良好な発光を得ることができる。 That is, the temperature of the heat treatment, or the temperature of the yield point of the aggregate layer to the lens, and, if in the range of 300 ° C. higher temperature or lower than the temperature of the yield point, good spherical agglomeration layer on which can be a lens, it is possible to obtain good emission.

【0051】また、上記第1実施例では、凝集層としての重フリントガラス層30の凝集形状を整えるためにガイド溝17aを設けたが、必ずしもガイド溝17aを設けなくても凝集形状を球面形状にすることができる。 [0051] In the first embodiment, the heavy flint is provided with the guide groove 17a in order to adjust the cohesive shape of the glass layer 30, spherical agglomeration shape without necessarily having to provide a guide groove 17a as aggregate layer it can be. また、次の第2実施例に示すように、ガイド溝の代わりとなるガイド層を用いてもよい。 Further, as shown in the following second embodiment may be used Alternative guide layer of the guide groove.

【0052】また、上記第1実施例では、発光領域(電流通路15aに対向する領域の発光層13)から発した光が、球面レンズ32から平行光線となって出射するように、球面レンズ32の形状(曲率半径)を設定した。 [0052] In the first embodiment, so that light emitted from the light-emitting region (light-emitting layer 13 in the region opposed to the current path 15a) is emitted as parallel light rays from the spherical lens 32, a spherical lens 32 the shape (curvature radius) was set. この球面レンズ32の形状は、重フリントガラス層30の厚さおよびガイド溝17aの直径の設定によって、設定することができる。 The shape of the spherical lens 32, by setting the diameter of the thickness and the guide groove 17a of the heavy flint glass layer 30 can be set. したがって、重フリントガラス層3 Therefore, heavy flint glass layer 3
0の厚さおよびガイド溝17aの直径の設定を変えて球面レンズの形状を変更して、球面レンズから発散光線を出射するようにすることもできる。 0 by changing the shape of the thickness and the guide groove 17a of the spherical lens by changing the setting of the diameter can also be adapted to emit a divergent light beam from the spherical lens.

【0053】また、上記第1実施例では、電流阻止層1 [0053] In the first embodiment, the current blocking layer 1
5を設けて、電流通路15aに対向する狭い領域に発光領域を限定しているが、発光領域を必ずしも限定しなくてもよい。 5 is provided, although limiting the light-emitting region in a narrow region facing the current path 15a, it is not necessary to limit a light emitting region necessarily. 発光領域を限定しない場合には、発光ダイオードの作製工程を大幅に単純化できる。 If you do not limit the light emitting region can greatly simplify the manufacturing process of the light emitting diode.

【0054】また、上記第1実施例では、表面電極19 [0054] In the first embodiment, the surface electrode 19
として、AuZnを用いたが、その他のp側オーミック電極を用いてもよい。 As has used the AuZn, it may be other p-side ohmic electrode. また、上記第1実施例では、裏面電極20としてはAuGeを用いたが、その他のn側オーミック電極を用いてもよい。 In the first embodiment, it was used AuGe as back electrode 20, and may be other n-side ohmic electrode.

【0055】また、表面電極19は、p型GaAsコンタクト層17の露出部の全てを覆う必要はない。 [0055] The surface electrode 19 does not have to cover all the exposed portions of the p-type GaAs contact layer 17. 例えば、図2に示したウエハ表面の中央に存在するコンタクト層17の広い露出部(ワイヤボンド用パッド)のみに表面電極19を設けてもよい。 For example, there may be provided a surface electrode 19 wide exposed portion of the contact layer 17 only (pads for wire bonds) to the existing in the center of the wafer surface as shown in FIG. また、第1実施例では、基板10の導電型をn型にしたが、基板10の導電型はn In the first embodiment, the conductivity type of the substrate 10 and the n-type, the conductivity type of the substrate 10 is n
型でもp型でもよい。 It may be a p-type in the type. なお、基板10の導電型がn型の場合には、電流阻止層15をp型にするから、電流阻止層15の最適厚さは、電流阻止層15がn型である場合に比べて厚くなる。 Note that when the conductivity type of the substrate 10 is n-type, since the current blocking layer 15 in the p-type, the optimum thickness of the current blocking layer 15 is thicker than when the current blocking layer 15 is an n-type Become.

【0056】また、第1実施例では、各半導体層11〜 [0056] In the first embodiment, the semiconductor layer 11
17をMOCVD法(有機金属気相成長法)で形成したが、MBE法(分子線エピタキシ法)もしくはVPE法 17 was formed by MOCVD (metal organic chemical vapor deposition), but, MBE method (Molecular Beam Epitaxy) or VPE method
(気相成長法)もしくはLPE法(液相成長法)などで形成してもよい。 (Chemical vapor deposition) or LPE method (liquid phase growth method) may be formed by such.

【0057】また、第1実施例では、基板10上に反射層を設けなかったが、基板10の上に、p型AlInP [0057] In the first embodiment, was not a reflective layer on the substrate 10, on the substrate 10, p-type AlInP
とp型AlGaInP(y>0.5)の交互多層膜からなる反射層あるいはp型AlAsとp型AlGaAs(x Consisting of alternating multilayer film p-type AlGaInP (y> 0.5) and the reflective layer or the p-type AlAs and p-type AlGaAs (x
>0.6)の交互多層膜からなる反射層を設けてもよい。 > 0.6 may be a reflective layer consisting of alternating multilayer film). 上記反射層を設ければ、この反射層で基板方向へ向かう光を反射して上面から有効に取り出すことができる。 By providing the reflective layer can be removed effectively from the upper surface to reflect light toward the substrate direction by the reflecting layer.

【0058】また、第1実施例では、LEDの材料として、AlGaInPを用いたが、LEDの材料はAlG [0058] In the first embodiment, as the material of the LED, it was used AlGaInP, LED materials AlG
aInPに限定されるものでなく、AlGaInPに替えてAlGaAsあるいはGaAsPあるいはGaPあるいはAlGaNあるいはInGaAsP等のIII-V族化合物半導体を用いても良い。 Not limited to AINP, it may be used an AlGaAs or GaAsP or GaP or AlGaN or group III-V compound semiconductor of InGaAsP or the like in place of AlGaInP. また、AlGaInPに替えて、ZnCdSSeあるいはZnCdSeTe等の In addition, instead of the AlGaInP, such as ZnCdSSe or ZnCdSeTe
II-VI族化合物半導体を用いても良い。 It may be a group II-VI compound semiconductor. また、AlGa In addition, AlGa
InPに替えて、CuAlSSeあるいはCuGaSS In place of the InP, CuAlSSe or CuGaSS
eなどのカルコパイライト系半導体などを用いても良い。 Or the like may be used chalcopyrite semiconductor, such as e. また、上記実施例では、基板10の材料としてGa In the above embodiment, Ga as a material of the substrate 10
Asを用いたが、基板材料はGaAsに限定されるものではなく、GaPあるいはInPあるいはサファイアなどでも良く、発光波長に対して不透明であっても透明であってもよい。 Was used As, substrate material is not limited to GaAs, it may be like GaP or InP or sapphire, may be transparent or opaque to the emission wavelength.

【0059】〔第2実施例〕次に、図3に本発明の発光ダイオードの製造方法の第2実施例を示す。 [0059] Second Embodiment] Next, a second embodiment of the method for manufacturing the light emitting diode of the present invention in FIG. また、図4 In addition, FIG. 4
に第2実施例の製造方法で製造した発光ダイオードの断面を示す。 The cross section of the light-emitting diode manufactured by the manufacturing method of the second embodiment are shown. この発光ダイオードは、InP系光通信用L The light-emitting diode, L for InP-based optical communications
EDである。 Is ED.

【0060】図4と図3を参照しながら、第2実施例を説明する。 [0060] With reference to FIGS. 4 and 3, illustrating a second embodiment.

【0061】まず、図4に示すn型InP基板210上に、順に、n型InPクラッド層212と、アンドープInGaAsP(バンドギャップ波長λ g =1.48μm) [0061] First, on the n-type InP substrate 210 shown in FIG. 4, in turn, the n-type InP cladding layer 212, an undoped InGaAsP (bandgap wavelength λ g = 1.48μm)
活性層214と、p型InPクラッド層216と、p型InP層218をMOCVD法によって形成する。 An active layer 214, a p-type InP cladding layer 216, a p-type InP layer 218 is formed by the MOCVD method. そして、p型InP層218をエッチングして、基板210 Then, by etching the p-type InP layer 218, the substrate 210
と層212,214,216,218が構成するLEDチップの中心に、開口部219を形成する。 A layer 212, 214, 216, 218 is the center of the LED chips constituting, to form an opening 219. その後、上記チップの上面に、n型InP層220をMOCVD法により形成する。 Thereafter, the upper surface of the chip, the n-type InP layer 220 is formed by MOCVD.

【0062】次に、上記チップの成長面にp側電極24 Next, p-side electrode 24 on the growth surface of the chip
1を形成し、さらに、チップの基板面にn側電極243 1 is formed, further, n-side electrode 243 on the substrate surface of the chip
を形成して、上記チップをLEDウエハ200にする。 To form, to the chip LED wafer 200.
上記p側電極241は、中央が円形に貫通したパターンに形成する。 The p-side electrode 241, the center is formed in a pattern through a circular. 上記p側電極241が、この後の工程で形成する凝集層250の形状を整えるガイド層の役目を兼ねる。 The p-side electrode 241 also serves as a role of a guide layer adjust the shape of the aggregate layer 250 is formed in a subsequent step.

【0063】次に、この状態のLEDウエハ200に、 Next, the LED wafer 200 in this state,
図3(A)に示すように、厚さ100μmの重フリントガラス250を重ね合わせる。 As shown in FIG. 3 (A), superimposing the heavy flint glass 250 having a thickness of 100 [mu] m. そして、第1の熱処理を、上記重フリントガラス250の屈伏点を10℃上回る温度で30分間実施する。 Then, first heat treatment is carried out for 30 minutes at a temperature above 10 ° C. The yield point of the dense flint glass 250. これにより、LEDウエハ200と重フリントガラス250を接着することができる。 Thus, it is possible to bond the LED wafer 200 to a heavy flint glass 250.

【0064】次に、図3(B)に示すように、ガラス25 Next, as shown in FIG. 3 (B), the glass 25
0の上面から、ハーフダイシングを行い、図4に示したInP基板210の厚さ方向の中心まで切れ込んだ溝2 From the upper surface of 0, it performs half-dicing groove 2 that cut in the center of the thickness direction of the InP substrate 210 shown in FIG. 4
55を形成する。 To form a 55.

【0065】次に、第2の熱処理を、上記屈伏点より1 Next, the second heat treatment, 1 than the yield point
50℃高い温度で1時間行う。 For 1 hour at 50 ° C. higher temperatures. これにより、上記ガラス250が凝集し、上記ガラス250は、図3(C)に示すように、LEDウエハ200のLEDチップとなる部分の表面全体を覆うレンズ251になる。 Thus, the glass 250 are aggregated, the glass 250, as shown in FIG. 3 (C), comprising a lens 251 that covers the entire surface of the LED chip and made part of the LED wafer 200.

【0066】この第2実施例によれば、従来のようにL [0066] According to the second embodiment, as in the conventional L
EDチップ毎に個々にレンズを位置合わせして取り付けなくても、レンズ251がLEDチップの上に正確に位置合わせされて形成された状態にすることができる。 Without attachment to align the individual lenses for each ED chip may be a lens 251 to a state that is formed by accurately aligned over the LED chip. 従って、この第2実施例は、量産性に優れ、しかも、非常に細いコア径を有するシングルモード光ファイバーへ極めて高効率に光結合できる発光ダイオードを製造することができる。 Therefore, the second embodiment is excellent in mass productivity, moreover, it is possible to manufacture a light emitting diode capable of optical coupling with extremely high efficiency into single-mode optical fiber having a very thin core diameter.

【0067】また、この第2実施例では、p側電極24 [0067] Further, in this second embodiment, p-electrode 24
1を、円形に貫通したパターンに形成して、ガイド層の役目を兼ねさせて、p側電極241によって凝集層である重フリントガラス250の凝集位置を限定するようにした。 1, formed in a pattern through a circular, serve as the role of the guide layer and to limit aggregation position of a cohesive layer dense flint glass 250 by the p-side electrode 241. したがって、この第2実施例によれば、重フリントガラス250から形成するレンズ251の形状を容易に制御できる。 Therefore, according to the second embodiment can easily control the shape of the lens 251 formed from flint glass 250.

【0068】尚、この第2実施例では、p側電極241 [0068] In this second embodiment, p-side electrode 241
にガイド層を兼ねさせたが、上記p側電極241とは別に、p側電極241上にガイド層を形成してもよい。 To but serve as the guide layer, apart from the p-side electrode 241 may be formed a guide layer on the p-side electrode 241. また、上記ガイド層の材質としては、凝集層を撥く性質があれば何でもよい。 The material of the guide layer, any good if there is repel nature aggregation layer. もっとも、上記ガイド層の材質を、 However, the material of the guide layer,
上記第2実施例のp側電極241を構成する様な金属 Metals like constituting the p-side electrode 241 of the second embodiment
(例えばAu,Al,Cr,Tiなど)にすれば、ガイド層が電極を兼ねることができるから、好都合である。 (E.g. Au, Al, Cr, Ti, etc.) if the, because it is possible to guide layer also serves as an electrode, it is advantageous. また、上記ガイド層の材質として、例えば、窒化シリコン,窒化アルミなどの窒化物や、アルミナ,酸化チタンなどの酸化物や、シリコン,GaAs,AlGaAs,In Further, as the material of the guide layer, for example, silicon nitride, or a nitride such as aluminum nitride, alumina, and oxides such as titanium oxide, silicon, GaAs, AlGaAs, an In
P,GaPなどの半導体を用いてもよい。 P, may be using a semiconductor such as GaP.

【0069】 [0069]

【発明の効果】以上よりあきらかなように、請求項1に記載の発明の発光ダイオードの製造方法は、第1導電型半導体層と第2導電型半導体層の接合部近傍において発光する半導体多層構造を形成し、上記第2導電型半導体層の上に上記発光の発光波長に対して透明な凝集層を形成し、上記凝集層を、上記凝集層の屈伏点以上の温度に加熱することによって、上記凝集層を凝集させて、上記凝集層を表面形状が略球面状のレンズ部に形成する。 As is apparent from the above, according to the present invention, a method of fabricating a light emitting diode of the first aspect of the present invention, semiconductor multilayer structure that emits light at the junction near the first conductivity type semiconductor layer and the second conductive type semiconductor layer forming a by the forming the transparent aggregate layer to the emission wavelength of the light emitting on the second conductive type semiconductor layer, the aggregation layer is heated to a temperature above the yield point of the aggregate layer, by aggregating the aggregate layer, the aggregation layer surface shape formed on the lens portion of a substantially spherical shape.

【0070】したがって、請求項1に記載の発明の発光ダイオードの製造方法によれば、上記半導体多層構造および凝集層を含むウエハに、チップに分割する前に、良好なレンズ部を作り込むことができる。 [0070] Thus, according to the manufacturing method of the light emitting diode of the invention according to claim 1, the wafer including the semiconductor multilayer structure and aggregation layer, that before dividing into chips, fabricated good lens unit it can. したがって、この発明によれば、チップ分割後にチップ毎にレンズを作り込む必要がなくなるから、量産性を大幅に向上させることができる。 Therefore, according to the present invention, since the need to fabricate a lens for each chip after chip division is eliminated, it is possible to greatly improve the mass productivity.

【0071】また、請求項2の発明によれば、上記凝集層の加熱温度を、軟化によって上記凝集層の熱膨張がゼロになる屈伏点よりも300℃だけ高い温度以下にしたので、凝集層の下の半導体多層構造に熱処理に起因する悪影響を及ぼすことがない。 [0071] According to the invention of claim 2, the heating temperature of the aggregate layer, since only 300 ° C. higher temperature or lower than the yield point of the thermal expansion of the aggregate layer becomes zero by softening, aggregate layer It is not adversely affected due to the heat treatment in the semiconductor multilayer structure under.

【0072】また、請求項3の発明によれば、上記凝集層を複数の部分に分離してから、凝集層を加熱して、凝集層をレンズ形状にするので、複数のレンズ部を1回の熱処理で作り込むことができ、量産性が優れている。 [0072] According to the invention of claim 3, since the separation of the aggregate layer into a plurality of portions, by heating the aggregate layer, since the aggregation layer into a lens shape, once plurality of lens units can be fabricated by heat treatment, is superior mass production.

【0073】また、請求項4の発明によれば、加熱されて軟化した上記凝集層が、ガイド溝によって、凝集領域が分離され、凝集形状が整えられるので、レンズ部の形状を容易に制御できる。 [0073] According to the invention of claim 4, said aggregate layer softened by being heated is, by the guide groove, clustering regions are separated, since the aggregate shape is trimmed, it can easily control the shape of the lens portion .

【0074】また、請求項5の発明によれば、加熱されて軟化した上記凝集層が、ガイド層によって、凝集領域が分離され、凝集形状が整えられるので、レンズ部の形状を容易に制御できる。 [0074] According to the invention of claim 5, said aggregate layer softened by being heated is, the guide layer, clustering regions are separated, since the aggregate shape is trimmed, it can easily control the shape of the lens portion .

【0075】また、請求項6の発明によれば、上記凝集層を、薄膜形成法によって形成できるので、均一なレンズ部を容易に形成できる。 [0075] According to the invention of claim 6, the aggregation layer, can be formed by a thin film forming method, it can be easily formed a uniform lens unit.

【0076】また、請求項7の発明によれば、上記凝集層を、スパッタ法によって形成できるので、凝集膜の付着性および量産性に優れている。 [0076] According to the invention of claim 7, the aggregation layer, can be formed by sputtering, it is excellent in adhesion and mass productivity of the aggregation film.

【0077】また、請求項8の発明によれば、上記凝集層を、貼り合わせ法によって形成できるので、厚い凝集層を形成するのに適している。 Further, according to the invention of claim 8, the aggregation layer, can be formed by a bonding method is suitable for forming a thick coagulation layer.

【0078】また、請求項9の発明によれば、上記凝集層を、加熱によって、半導体多層構造に貼り合わせることができるので、凝集膜の付着性および量産性に優れている。 [0078] According to the invention of claim 9, the aggregate layer by heating, it is possible to bond the semiconductor multilayer structure, has excellent adhesion and productivity aggregation film.

【0079】また、請求項10の発明によれば、凝集層が鉛ガラスを含んでいるから、凝集層が低屈伏点になる。 [0079] According to the invention of claim 10, aggregation layer because contains lead glass, aggregate layer becomes low deformation point. したがって、半導体多層構造に熱の悪影響をおよぼすことなく、比較的低い温度でレンズ部の形成を容易にでき、かつ、形成したレンズ部を高屈折率にできるから、光の取り出し効率を向上させることができる。 Therefore, without exerting thermal adverse effects on the semiconductor multilayer structure, can the formation of the lens portion easily at relatively low temperatures, and, because it the formed lens unit to a high refractive index, improving the extraction efficiency of light can.

【0080】また、請求項11の発明によれば、凝集層が鉛ガラスとシリカガラスを含む重フリントガラスであるから、凝集層を特に低屈伏点にしてレンズ部の形成を特に容易にでき、かつ、形成したレンズ部を特に高屈折率にできて光の取り出し効率を向上させることができる。 [0080] According to the invention of claim 11, can because aggregate layer is a heavy flint glass containing lead glass and silica glass, particularly easily formed in the lens portion in the particular low yield point aggregation layer, and be able to form the lens unit in particular a high refractive index can be improved light extraction efficiency.

【0081】このように、本発明によれば、凝集層の表面張力による凝集性を利用して、1回の熱処理だけでL [0081] Thus, according to the present invention, by utilizing the cohesiveness due to the surface tension of the aggregation layer, L only a single heat treatment
EDウエハの表面に多数の良好なドーム形状のレンズを作り込むことができる。 It may be fabricated of many good dome shape of the lens on the surface of the ED wafer. したがって、この発明によれば、樹脂モールドしない小型のチップから正確な指向性を有する光線を取り出すことができ、かつ、外部への光取り出し効率が優れた集光性が優れたLEDを作製できる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to take out the light beam having a precise directivity from small chips not molded with resin, and can produce a light extraction LED efficiency and excellent excellent condensing property to the outside.

【0082】従って、本発明は、各種LEDの小型化および高性能化に有効であり、特に可視光LEDや通信用LEDの小型化および高性能化に有効であり、さらに、 [0082] Accordingly, the present invention is effective for miniaturization and high performance of various LED, is particularly effective for miniaturization and high performance of the visible light LED and communication LED, further,
多数のLEDを用いるディスプレイ光源およびプリンタ光源の小型化および高性能化に大いに役立つ。 Long way to miniaturization and high performance of the display light and a printer light source using a number the LED.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 この発明の発光ダイオードの製造方法の第1 [1] first method of manufacturing the light emitting diode of the present invention
実施例のAlGaInP系LED製造方法の各工程における断面図である。 It is a cross-sectional view in each step of the AlGaInP-based LED manufacturing method of the embodiment.

【図2】 完成した上記LEDの断面図である。 2 is a cross-sectional view of the completed above LED.

【図3】 上記LEDの上面図である。 3 is a top view of the LED.

【図4】 この発明の第2実施例のInP系LED製造方法の各工程における断面図である。 4 is a cross-sectional view in each step of the InP-based LED manufacturing method of the second embodiment of the present invention.

【図5】 完成した上記LEDの断面図である。 5 is a cross-sectional view of the completed above LED.

【図6】 従来のLEDの断面図である。 6 is a cross-sectional view of a conventional the LED.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 … n型GaAs基板 11 … n型GaInP中間バンドギャップ層 12 … n型AlGaInP(y=0.7)クラッド層 13 … アンドープAlGaInP(y=0.5)発光層 14 … p型AlGaInP(y=0.7)第1クラッド層 15 … n型AlGaInP(y=0.7)電流阻止層 16 … p型AlGaInP(y=0.7)第2クラッド層 17 … p型GaAsコンタクト層 18 … Zn層 19 … 表面電極 20 … 裏面電極 30 … 重フリントガラス凝集層 32 … レンズ部 200…LEDウエハ 210…n型InP基板 212…n型InPクラッド層 214…アンドープInGaAsP活性層 216…p型InPクラッド層 218…p型InP層 219…開口部 220…n型InP層 241…p側電極 243…n側電極 250… 10 ... n-type GaAs substrate 11 ... n-type GaInP intermediate band gap layer 12 ... n-type AlGaInP (y = 0.7) cladding layer 13 ... undoped AlGaInP (y = 0.5) emitting layer 14 ... p-type AlGaInP (y = 0.7) first cladding layer 15 ... n-type AlGaInP (y = 0.7) current blocking layer 16 ... p-type AlGaInP (y = 0.7) second cladding layer 17 ... p-type GaAs contact layer 18 ... Zn layer 19 ... surface electrodes 20 back electrode 30 ... heavy flint glass aggregate layer 32 ... lens portion 200 ... LED wafer 210 ... n-type InP substrate 212 ... n type InP cladding layer 214 ... undoped InGaAsP active layer 216 ... p-type InP cladding layer 218 ... p-type InP layer 219 ... opening 220 ... n-type InP layer 241 ... p-side electrode 243 ... n-side electrode 250 ... 重フリントガラス 255…溝 Heavy flint glass 255 ... groove

Claims (11)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 第1導電型の半導体基板上に、少なくとも第1導電型半導体層と、第2導電型半導体層とを順に積層して、上記第1導電型半導体層と上記第2導電型半導体層の接合部近傍において発光する半導体多層構造を形成し、 上記第2導電型半導体層の上に上記発光の発光波長に対して透明な凝集層を形成し、 上記凝集層を、上記凝集層の屈伏点以上の温度に加熱することによって、上記凝集層を凝集させて、上記凝集層を表面形状が略球面状のレンズ部に形成することを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 To 1. A first conductivity type semiconductor substrate, at least a first conductivity type semiconductor layer, a second conductivity type semiconductor layer are laminated in this order, the first conductive semiconductor layer and the second conductivity type forming a semiconductor multilayer structure that emits light at the junction vicinity of the semiconductor layer, the forming the transparent aggregate layer to the emission wavelength of the light emitting on the second conductive type semiconductor layer, the aggregation layer, the aggregate layer by heating of the temperature above the yield point, thereby aggregating the aggregate layer, the manufacturing method of light-emitting diodes, characterized in that the aggregation layer surface shape formed on the lens portion of a substantially spherical shape.
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の発光ダイオードの製造方法において、 上記凝集層の加熱温度を、上記凝集層の屈伏点以上、かつ、上記屈伏点よりも300℃だけ高い温度以下にすることを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 2. A method as claimed in claim 1, the heating temperature of the aggregate layer, or deformation point of the aggregate layer, and that only 300 ° C. higher temperature or lower than the yield point method of manufacturing a light emitting diode characterized by.
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の発光ダイオードの製造方法において、 上記凝集層を形成した後に、上記凝集層を複数の部分に分離してから、上記凝集層の加熱を行い、上記凝集層の各分離部分毎に、凝集層の分離部分を凝集させて、各分離部分をそれぞれ表面形状が略球面状のレンズ部にすることを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 3. A method as claimed in claim 1, after forming the aggregate layer, after separating the aggregate layer into a plurality of portions, subjected to heat of the aggregate layer, the aggregate layer method of manufacturing a light emitting diode for each separation portion, by aggregating the separation portion of the aggregate layer, characterized in that each separation portion surface shape respectively to the lens portion of the substantially spherical.
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の発光ダイオードの製造方法において、 第2導電型半導体層に、上記凝集層の凝集領域を分離し凝集形状を整えるためのガイド溝を形成し、 上記凝集層を、上記ガイド溝に形成し、 上記凝集層を、上記凝集層の屈伏点以上の温度に加熱することによって、上記凝集層を凝集させて、上記凝集層を表面形状が略球面状のレンズ部に形成することを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 4. The method as claimed in claim 1, the second conductive type semiconductor layer, forming a guide groove for arranging the aggregation shape separates the aggregation area of ​​the aggregate layer, the aggregate layer the forms in the guide groove, the aggregation layer, by heating to a temperature above the yield point of the aggregate layer, thereby aggregating the aggregate layer, the aggregate layer of the surface shape of a substantially spherical lens portion method of manufacturing a light emitting diode, and forming the.
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の発光ダイオードの製造方法において、 上記第2導電型半導体層の上に、上記凝集層の凝集領域を分離し凝集形状を整えるための貫通部分を有するガイド層を形成し、 上記凝集層を、上記ガイド層の貫通部分に形成し、 上記凝集層を、上記凝集層の屈伏点以上の温度に加熱することによって、上記凝集層を凝集させて、上記凝集層を表面形状が略球面状のレンズ部に形成することを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 5. The method as claimed in claim 1, on the second conductive type semiconductor layer, the guide layer having a through portion for arranging the aggregation shape separates the aggregation area of ​​the aggregate layer It is formed and the aggregation layer, is formed on the penetrating portion of the guide layer, the aggregation layer, by heating to a temperature above the yield point of the aggregate layer, thereby aggregating the aggregate layer, the aggregate layer method of manufacturing a light emitting diode, wherein a surface shape formed on the lens portion of a substantially spherical shape.
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の発光ダイオードの製造方法において、 上記凝集層を、上記第2導電型半導体層の上に薄膜形成法によって形成することを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 The method of manufacturing a light emitting diode according to 6. The method of claim 1, a manufacturing method of a light emitting diode and forming the aggregation layer, the thin film forming method on the second conductive type semiconductor layer.
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の発光ダイオードの製造方法において、 上記薄膜形成法はスパッタ法であることを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 7. The method as claimed in claim 6, a manufacturing method of a light emitting diode, wherein said thin film forming method is a sputtering method.
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の発光ダイオードの製造方法において、 上記凝集層を、上記第2導電型半導体層の上に貼り合わせ法によって形成することを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 The manufacturing method of claim 8 wherein the light emitting diode according to claim 1, the method of manufacturing the light emitting diode and forming the aggregation layer, the bonding method on the second conductive type semiconductor layer.
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の発光ダイオードの製造方法において、 上記凝集層を加熱することによって、上記凝集層を上記半導体多層構造に貼り合わすことを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 The method of manufacturing a light emitting diode according to claim 9 to claim 8, by heating the aggregate layer, the manufacturing method of light-emitting diodes, characterized in that match stick the aggregate layer in the semiconductor multilayer structure.
  10. 【請求項10】 請求項1に記載の発光ダイオードの製造方法において、 上記凝集層が鉛ガラスを含んでいることを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 The method of manufacturing a light emitting diode according to claim 10] according to claim 1, method for manufacturing a light-emitting diode, characterized in that said aggregate layer contains a lead glass.
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の発光ダイオードの製造方法において、 上記凝集層が鉛ガラスとシリカガラスを含む重フリントガラスであることを特徴とする発光ダイオードの製造方法。 The manufacturing method of claim 11] The light emitting diode according to claim 10, the method of manufacturing the light emitting diode, wherein said aggregate layer is a heavy flint glass containing lead glass and silica glass.
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