JPH09219535A - 発光素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 選択的な固相拡散によって発光素子の拡散領
域を形成する際、拡散源膜、アニールキャップ膜等の膜
応力、熱膨張係数の差、または選択拡散のパターンの形
状、その大きさ等によって、クラックや異常拡散を発生
していた。 【解決手段】 第１導電型の半導体基板１１に拡散源膜
２１とアニールキャップ膜２２とを積層した後、拡散源
膜２１とアニールキャップ膜２２とをパターニングして
拡散予定領域上に拡散源１２とアニールキャップ１３と
を形成する工程を行い、その後拡散源１２から半導体基
板１１に第２導電型の不純物を選択固相拡散させて拡散
領域１５を形成する工程を行うことによって、課題を解
決した発光素子を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオードア
レイに代表される発光素子の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、選択的な固相拡散によって拡散層
を形成する第１の方法は、図１２の（１）に示すよう
に、基板１１１上に拡散源膜１１２を形成した後、リソ
グラフィー技術とエッチングとによって拡散源膜１１２
をパターニングして、拡散を行う部分上にのみ拡散源膜
１１２を残す。次いで、基板１１１上に残した拡散源膜
１１２を覆うアニールキャップ１１３を形成する。その
後、拡散処理を行って、拡散源膜１１２から基板１１１
に不純物を拡散させて拡散層１１４を形成するという方
法であった。

【０００３】第２の方法は、図１２の（２）に示すよう
に、基板１２１上に拡散マスク１２２を形成した後、選
択的な拡散を行う領域上の拡散マスク１２２に開口部１
２３を形成する。次いで、拡散源膜１２４とアニールキ
ャップ１２５とを積層する状態に形成する。そして拡散
処理を行って、拡散源膜１２４から基板１２１に不純物
を拡散させて拡散層１２６を形成するという方法であっ
た。

【０００４】上記第１，第２のいずれの方法も、基板に
対して選択的な不純物拡散が可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来の製造方法では、膜応力、熱膨張係数の差によって
拡散源膜、アニールキャップ、拡散マスクの各膜材料の
組み合わせ方、または選択拡散のパターンの形状や大き
さによって、クラックの発生や異常拡散を発生する要因
が内在していた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた発光素子の製造方法である。すな
わち、第１導電型の半導体基板に拡散源膜とアニールキ
ャップ膜とを積層した後、拡散源膜とアニールキャップ
膜とをパターニングして拡散予定領域上に拡散源とアニ
ールキャップとを形成する。次いで、拡散源から半導体
基板に第２導電型の不純物を選択固相拡散させて拡散領
域を形成する。

【０００７】上記製造方法では、拡散源膜とアニールキ
ャップ膜とを積層した膜をパターニングして拡散予定領
域上に拡散源とアニールキャップとを形成することか
ら、各膜材料および成膜方法によらず、固相拡散での選
択拡散がアニールキャップ膜の段差カバレッジの影響を
受けることがない。そのため、半導体基板面上の拡散領
域の形状が設計通りになる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態の一例を、
図１によって説明する。図１の（１）は平面図であり、
図１の（２）は（１）におけるＡ−Ａ’線概略断面図で
ある。

【０００９】図１に示すように、第１導電型の半導体基
板１１上の全面に第２導電型の拡散源膜とアニールキャ
ップ膜とを積層して形成した後、選択的に拡散する領域
上にのみ上記拡散源膜とアニールキャップ膜とを残すよ
うにパターニングして、拡散源１２とアニールキャップ
１３とを形成する。さらに選択的に拡散する領域を除く
半導体基板１１上に層間絶縁膜１４を形成する。上記構
造を形成した後、アニーリングによって拡散源１２から
半導体基板１１に第２導電型の不純物を拡散させて、第
２導電型の拡散領域１５を形成する。このようにして、
選択拡散を実施することが可能になる。

【００１０】上記第１実施形態で説明した製造方法で
は、拡散源１２とアニールキャップ１３とを拡散させる
領域上のみに形成し、かつ半導体基板１１上において拡
散源１２およびアニールキャップ１３と、層間絶縁膜１
４とが独立した状態に形成される。すなわち、層間絶縁
膜１４は、拡散源１２およびアニールキャップ１３と積
層した状態に形成されていないので、高温アニーリング
の際に、層間絶縁膜１４、拡散源１２およびアニールキ
ャップ１３の各膜応力の相違、熱膨張係数の相違が問題
にならなくなる。そのため、クラックの発生が防止され
る。また各膜材料の組み合わせを考慮する必要もない。
さらに、各膜材料および成膜方法によらず、固相拡散で
の選択拡散がアニールキャップ膜の段差カバレッジの影
響を受けることがないので、半導体基板１１の表面上に
おける拡散領域１５の形状が設計通りになる。

【００１１】次に上記第１実施形態の具体例を、図２の
製造工程図によって説明する。図２では、上記図１によ
って説明したのと同様の構成部品には同一の符号を付
し、半導体基板１１にはガリウムヒ素リン（ＧａＡｓ
_1-x Ｐ_x ）エピタキシャル基板を用い、拡散する不純物
に亜鉛（Ｚｎ）を用いた例を説明する。

【００１２】図２の（１）に示すように、上記半導体基
板１１上の全面に拡散源膜２１を成膜する。拡散源膜２
１には、亜鉛ドープシリカ（ＺｎＯ−ＳｉＯ₂ ）または
酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いることもできる。

【００１３】さらに図２の（２）に示すように、上記拡
散源膜２１上の全面にアニールキャップ膜２２を成膜す
る。このアニールキャップ膜２２は、例えば窒化シリコ
ン（ＳｉＮ）膜、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜、酸化
アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）膜、リンシリケートガラス
（ＰＳＧ）膜または酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）膜で形成
する。

【００１４】次いでリソグラフィー技術とエッチング技
術とによって、選択的に不純物を拡散させる領域上のみ
に上記拡散源膜２１とアニールキャップ膜２２とを残す
状態にパターニングする。そして図２の（３）に示すよ
うに、半導体基板１１上に拡散源１２とアニールキャッ
プ１３とを形成する。

【００１５】続いて図２の（４）に示すように、上記半
導体基板１１上に拡散源１２とアニールキャップ１３と
を覆う状態に層間絶縁膜１４を形成する。この層間絶縁
膜１４は、例えば窒化シリコン膜、窒化アルミニウム
膜、酸化アルミニウム膜、リンシリケートガラス膜また
は酸化シリコン膜で形成する。なお、層間絶縁膜１４の
応力が大きい場合、また半導体基板１１との熱膨張係数
のさが大きい場合には、層間絶縁膜１４を形成する領域
と拡散源１２およびアニールキャップ１３を形成する領
域とを独立させても、拡散領域に影響を与える場合があ
るため、層間絶縁膜１４には、応力が小さく、半導体基
板１１との熱膨張係数差が小さい材料、膜質、膜厚を選
択して用いることが必要になる。この半導体基板１１の
場合には、例えば、層間絶縁膜１４に窒化アルミニウム
膜を用いることが好ましい。

【００１６】そして図２の（５）に示すように、リソグ
ラフィー技術とエッチング技術とによって、拡散源１２
を周囲の半導体基板１１上に層間絶縁膜１４を残すよう
にパターニングを行う。これによって、選択的に拡散さ
せる領域上には拡散源１２が形成され、拡散源１２が形
成されている部分以外の半導体基板１１上には層間絶縁
膜１４が形成されることになる。また、残した層間絶縁
膜１４は、層間絶縁膜の機能とともに、拡散アニーリン
グ時における半導体基板１１からのヒ素（Ａｓ）の外方
拡散を防止する機能も併せ持つ。

【００１７】その後図２の（６）に示すように、拡散ア
ニーリングを行い、拡散源１２から半導体基板１１中に
不純物〔亜鉛（Ｚｎ）〕を拡散させて拡散領域１５を形
成する。上記拡散アニーリングは、例えば１気圧の窒素
雰囲気中で実施する。例えば７００℃で１時間のアニー
リングによって、１μｍ〜２μｍの拡散深さが得られ
る。

【００１８】上記図２によって説明した製造方法では、
固相拡散での選択拡散が、拡散源膜２１およびアニール
キャップ膜２２の段差カバレッジの影響を受けることが
ないので、半導体基板１１の表面における拡散領域１５
の形状が設計通りになる。

【００１９】次に上記図２によって説明した選択拡散を
使用した発光素子（発光ダイオード）アレイの製造方法
を、図３の製造工程図によって説明する。図３では、上
記図１によって説明したのと同様の構成部品には同一の
符号を付す。

【００２０】上記図２によって説明した製造方法によっ
て、図３の（１）に示すような構造を形成する。すなわ
ち、半導体基板１１上には拡散源１２とアニールキャッ
プ１３とが積層され、拡散源１２の周囲の半導体基板１
１上には層間絶縁膜１４が形成されている。そして拡散
源１２からの拡散によって、半導体基板１１には拡散領
域１５が形成されている。

【００２１】そして図３の（２）に示すように、リソグ
ラフィー技術によって、層間絶縁膜１４上にレジスト膜
１６を形成する。このレジスト膜１６は、アニールキャ
ップ１３と拡散源１２とを選択的に除去するためのマス
クになる。

【００２２】その後緩衝フッ酸溶液を用いたエッチング
によって、アニールキャップ１３と拡散源１２とを選択
的に除去する。その結果、図３の（３）に示すように、
拡散領域１５上に開口部１７を設けた状態の層間絶縁膜
１４のみが残る。その後、レジスト膜１６を除去する。
なお、図面では、レジスト膜１６を除去した状態を示し
た。また、層間絶縁膜１４を耐フッ酸性の窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）膜で形成し、アニールキャップ１３を窒
化シリコン、酸化アルミニウム、リンシリケートガラス
または酸化シリコンで形成した場合には、上記レジスト
膜１６を形成する必要はない。そのまま、緩衝フッ酸溶
液を用いたエッチングによって、アニールキャップ１３
と拡散源１２とを選択的に除去することが可能である。

【００２３】次いで図３の（４）に示すように、上記開
口部１７内とともに上記層間絶縁膜１４上にＰ側電極２
３を形成する。このＰ側電極２３は、例えばアルミニウ
ムで形成する。

【００２４】その後図３の（５）に示すように、リソグ
ラフィー技術とエッチング技術とによって、上記Ｐ側電
極２３を上記拡散領域１５の一部分に接続する状態にパ
ターニングする。また半導体基板１１の裏面側にＮ側電
極２４を成膜する。このＮ側電極２４は、例えば金（Ａ
ｕ）合金で形成する。なお、この製造方法では層間絶縁
膜１４を１層構造としたが、この層間絶縁膜１４にピン
ホールが多発しているような場合には、層間絶縁膜１４
を２層構造にすることが好ましい。それによって、ピン
ホールの発生によるエラーが防止される。

【００２５】上記図３によって説明した製造方法では、
半導体基板１１の表面上における拡散領域１５の形状が
設計通りになるので、拡散領域１５の形状のばらつきが
極めて少なくなる。そのため、優れた性能を有する発光
素子（発光ダイオード）アレイを製造することが可能に
なる。

【００２６】次に本発明の第２実施形態の一例を、図４
によって説明する。図３では、上記図２によって説明し
たのと同様の構成部品には同一の符号を付す。

【００２７】図４の（１）に示すように、上記半導体基
板１１上の全面に層間絶縁膜１４を形成する。この層間
絶縁膜１４は、例えば窒化シリコン膜、窒化アルミニウ
ム膜、酸化アルミニウム膜、リンシリケートガラス膜ま
たは酸化シリコン膜で形成する。

【００２８】次いで図４の（２）に示すように、リソグ
ラフィー技術とエッチング技術とによって、拡散領域が
形成される領域上の層間絶縁膜１４に開口部１８を形成
する。

【００２９】続いて図４の（３）に示すように、上記開
口部１８内とともに上記層間絶縁膜１４上に拡散源膜２
１を成膜する。拡散源膜２１には、亜鉛ドープシリカ
（ＺｎＯ−ＳｉＯ₂ ）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用い
ることも可能である。さらに上記拡散源膜２１上の全面
にアニールキャップ膜２２を成膜する。このアニールキ
ャップ膜２２は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）膜、窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）膜、酸化アルミニウム（Ａｌ
₂ Ｏ₃ ）膜、リンシリケートガラス（ＰＳＧ）膜または
酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）膜で形成する。

【００３０】次いで図４の（４）に示すように、リソグ
ラフィー技術によって、上記アニールキャップ膜２２上
にレジスト膜を形成した後、それをパターニングして、
上記開口部１８上方のアニールキャップ膜２２上にレジ
スト膜パターン３１を形成する。

【００３１】その後図４の（５）に示すように、上記レ
ジスト膜パターン３１をマスクに用いたエッチング技術
によって、層間絶縁膜１４上のアニールキャップ２２と
拡散源２１とを除去する。その結果、層間絶縁膜１４の
開口部１８内に拡散源１２が形成され、さらに拡散源１
２上にアニールキャップ１３が形成されることになる。
したがって、層間絶縁膜１４と拡散源１２とは、半導体
基板１１上に独立に形成される。なお、図面ではレジス
ト膜パターン３１を除去した状態を示した。また層間絶
縁膜１４を耐フッ酸性の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜
で形成し、アニールキャップ１３を窒化シリコン、酸化
アルミニウム、リンシリケートガラスまたは酸化シリコ
ンで形成した場合には、緩衝フッ酸溶液を用いたエッチ
ングによって、層間絶縁膜１４上のアニールキャップ１
３と拡散源１２とを選択的に除去することが可能であ
る。

【００３２】その後、拡散アニーリングを行い、拡散源
１２から半導体基板１１中に不純物〔亜鉛（Ｚｎ）〕を
拡散させて拡散領域１５を形成する。

【００３３】そして図４の（６）に示すように、緩衝フ
ッ酸溶液を用いたエッチングによって、層間絶縁膜１４
に形成した開口部１８内のアニールキャップ１３と拡散
源１２とを選択的に除去する。この図面では、除去後の
状態を示した。なお、層間絶縁膜１４を耐フッ酸性の窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）膜で形成し、アニールキャッ
プ１３を窒化シリコン、酸化アルミニウム、リンシリケ
ートガラスまたは酸化シリコンで形成した場合には、上
記フォトリソグラフィー技術によって上記エッチングの
ためのエッチングマスクとなるレジスト膜を形成する必
要はない。そのまま、緩衝フッ酸溶液を用いたエッチン
グによって、アニールキャップ１３と拡散源１２とを選
択的に除去することが可能である。

【００３４】次いで図４の（７）に示すように、上記開
口部１８内とともに上記層間絶縁膜１４上にＰ側電極２
３を形成する。このＰ側電極２３は、例えばアルミニウ
ムで形成する。

【００３５】その後図４の（８）に示すように、リソグ
ラフィー技術とエッチング技術とによって、上記Ｐ側電
極２３を上記拡散領域１５に接続する状態にパターニン
グする。また半導体基板１１の裏面側にＮ側電極２４を
成膜する。このＮ側電極２４は、例えば金（Ａｕ）合金
で形成する。なお、この製造方法では層間絶縁膜１４を
１層構造としたが、この層間絶縁膜１４にピンホールが
多発しているような場合には、層間絶縁膜１４を２層構
造にすることが好ましい。それによって、ピンホールの
発生によるエラーが防止される。

【００３６】上記図４によって説明した製造方法では、
半導体基板１１の表面上における拡散領域１５の形状が
設計通りになるので、拡散領域１５の形状のばらつきが
極めて少なくなる。そのため、優れた性能を有する発光
素子（発光ダイオード）アレイを製造することが可能に
なる。

【００３７】次に本発明の第３実施形態の一例を、図５
によって説明する。図５の（１）は平面図であり、図５
の（２）は（１）におけるＢ−Ｂ’線概略断面図であ
る。そして図５では、上記図１によって説明したのと同
様の構成部品には同一の符号を付す。

【００３８】図５に示すように、半導体基板１１上の全
面に拡散源膜とアニールキャップ膜とを積層して形成し
た後、選択的に拡散する領域上にのみ上記拡散源膜とア
ニールキャップ膜とを残すようにパターニングして、拡
散源１２とアニールキャップ１３とを形成する。上記構
造を形成した後、アニーリングによって拡散源１２から
半導体基板１１に不純物を拡散させて拡散領域１５を形
成する。このようにして、選択拡散を実施することが可
能になる。

【００３９】上記第３実施形態で説明した製造方法で
は、拡散源１２とアニールキャップ１３とを拡散させる
領域上のみに形成される。すなわち、高温アニーリング
の際に、拡散源１２およびアニールキャップ１３の各膜
応力の相違、熱膨張係数の相違が問題にならなくなる。
そのため、クラックの発生が防止される。また各膜材料
の組み合わせを考慮する必要もない。さらに、各膜材料
および成膜方法によらず、固相拡散での選択拡散がアニ
ールキャップ膜の段差カバレッジの影響を受けることが
ないので、半導体基板１１の表面上における拡散領域１
５の形状が設計通りになる。

【００４０】次に上記第３実施形態の具体例を、図６の
製造工程図によって説明する。図６では、上記図５によ
って説明したのと同様の構成部品には同一の符号を付
し、半導体基板１１にはガリウムヒ素リン（ＧａＡｓ
_1-x Ｐ_x ）エピタキシャル基板を用い、拡散する不純物
に亜鉛（Ｚｎ）を用いた例を説明する。

【００４１】図６の（１）に示すように、上記半導体基
板１１上の全面に拡散源膜２１を成膜する。拡散源膜２
１には、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いた。または亜鉛ドー
プシリカ（ＺｎＯ−ＳｉＯ₂ ）を用いることも可能であ
る。さらに上記拡散源膜２１上の全面にアニールキャッ
プ膜２２を成膜する。このアニールキャップ膜２２は、
例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）膜、窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）膜、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）膜、リ
ンシリケートガラス（ＰＳＧ）膜または酸化シリコン
（ＳｉＯ₂ ）膜で形成する。

【００４２】次いで図６の（２）に示すように、リソグ
ラフィー技術によって、拡散予定領域上方のアニールキ
ャップ膜２２上にレジスト膜パターン３２を形成する。
そしてこのレジスト膜パターン３２をマスクに用いたエ
ッチング技術によって、選択的に不純物を拡散させる領
域上のみに上記拡散源膜２１とアニールキャップ膜２２
とを残す状態にパターニングする。

【００４３】その結果、図６の（３）に示すように、半
導体基板１１上に、上記拡散源膜２１とアニールキャッ
プ膜２２とで拡散源１２とアニールキャップ１３とを形
成する。その後、上記レジスト膜パターン３２を除去す
る。図面では、上記レジスト膜パターン３２を除去した
状態を示した。

【００４４】その後図６の（４）に示すように、拡散ア
ニーリングを行い、拡散源１２から半導体基板１１中に
不純物〔亜鉛（Ｚｎ）〕を拡散させて拡散領域１５を形
成する。上記拡散アニーリングは、例えば１気圧の窒素
雰囲気中で実施する。例えば７００℃で１時間のアニー
リングによって、１μｍ〜２μｍの拡散深さが得られ
る。

【００４５】上記図６によって説明した製造方法では、
従来の技術と比較して、リソグラフィー回数とエッチン
グ回数は同じではあるが、膜材料および成膜方法によら
ずに、固相拡散での選択拡散が、膜の段差カバレッジの
影響を受けることがないので、半導体基板１１の表面上
における拡散領域１５の形状が設計通りになる。

【００４６】次に上記図６によって説明した選択拡散を
使用した発光素子（発光ダイオード）アレイの製造方法
を、図７の製造工程図によって説明する。図７では、上
記図６によって説明したのと同様の構成部品には同一の
符号を付す。

【００４７】上記図６によって説明した製造方法によっ
て、図７の（１）に示すように、半導体基板１１上に拡
散源１２とアニールキャップ１３とを積層した状態に形
成し、さらに拡散源１２からの固相拡散によって、半導
体基板１１に拡散領域１５を形成する。次いで、上記半
導体基板１１上にアニールキャップ１３と拡散源１２と
を覆う層間絶縁膜１４を形成する。この層間絶縁膜１４
は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）膜、窒化アルミニウ
ム（ＡｌＮ）膜、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）膜、
リンシリケートガラス（ＰＳＧ）膜または酸化シリコン
（ＳｉＯ₂ ）膜で形成する。

【００４８】その後リソグラフィー技術とエッチング技
術とよって、拡散領域１５上の層間絶縁膜１４とアニー
ルキャップ１３と拡散源１２とを選択的に除去する。そ
の結果図７の（２）に示すように、拡散領域１５上に開
口部１８を設けた状態の層間絶縁膜１４のみが残る。

【００４９】次いで図７の（３）に示すように、上記開
口部１８内とともに上記層間絶縁膜１４上にＰ側電極２
３を形成する。このＰ側電極２３は、例えばアルミニウ
ムで形成する。

【００５０】その後図７の（４）に示すように、リソグ
ラフィー技術とエッチング技術とによって、上記Ｐ側電
極２３を上記拡散領域１５に接続する状態にパターニン
グする。また半導体基板１１の裏面側にＮ側電極２４を
成膜する。このＮ側電極２４は、例えば金（Ａｕ）合金
で形成する。なお、この製造方法では層間絶縁膜１４を
１層構造としたが、この層間絶縁膜１４にピンホールが
多発しているような場合には、層間絶縁膜１４を２層構
造にすることが好ましい。それによって、ピンホールの
発生によるエラーが防止される。

【００５１】上記図７によって説明した製造方法では、
半導体基板１１の表面上における拡散領域１５の形状が
設計通りになるので、拡散領域１５の形状のばらつきが
極めて少なくなる。そのため、優れた性能を有する発光
素子（発光ダイオード）アレイを製造することが可能に
なる。

【００５２】次に上記図６によって説明した選択拡散を
使用した発光素子（発光ダイオード）アレイの別の製造
方法を、図８の製造工程図によって説明する。図８で
は、上記図６によって説明したのと同様の構成部品には
同一の符号を付す。

【００５３】上記図６によって説明した製造方法によっ
て、図８の（１）に示すような構造を形成する。すなわ
ち、半導体基板１１上には拡散源１２とアニールキャッ
プ１３とが積層されている。そして拡散源１２からの固
相拡散によって、半導体基板１１には拡散領域１５が形
成されている。

【００５４】そしてエッチングによって、アニールキャ
ップ１３と拡散源１２とを除去する。その結果、図８の
（２）に示すように、半導体基板１１の表面側に拡散領
域１５が形成された状態になる。

【００５５】次いで図８の（３）に示すように、上記半
導体基板１１上に拡散領域１５を覆う層間絶縁膜１４を
形成する。この層間絶縁膜１４は、例えば窒化シリコン
（ＳｉＮ）膜、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）膜、酸化ア
ルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）膜、リンシリケートガラス
（ＰＳＧ）膜または酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）膜で形成
する。また、この製造方法では層間絶縁膜１４を１層構
造としたが、この層間絶縁膜１４にピンホールが多発す
るような場合には、層間絶縁膜１４を２層構造にするこ
とが好ましい。それによってピンホールの発生によるエ
ラーが防止される。

【００５６】その後図８の（４）に示すように、リソグ
ラフィー技術とエッチング技術とによって、拡散領域１
５上の層間絶縁膜１４を除去して開口部１８を形成す
る。

【００５７】次いで図８の（５）に示すように、上記開
口部１８内とともに上記層間絶縁膜１４上にＰ側電極２
３を形成する。このＰ側電極２３は、例えばアルミニウ
ムで形成する。

【００５８】その後図８の（６）に示すように、リソグ
ラフィー技術とエッチング技術とによって、上記Ｐ側電
極２３を上記拡散領域１５に接続する状態にパターニン
グする。また半導体基板１１の裏面側にＮ側電極２４を
成膜する。このＮ側電極２４は、例えば金（Ａｕ）合金
で形成する。

【００５９】上記図８によって説明した製造方法では、
半導体基板１１の表面上における拡散領域１５の形状が
設計通りになるので、拡散領域１５の形状のばらつきが
極めて少なくなる。そのため、優れた性能を有する発光
素子（発光ダイオード）アレイを製造することが可能に
なる。

【００６０】また、上記図８によって説明した製造方法
では、層間絶縁膜１４を形成した後のマスク合わせが層
間絶縁膜１４の膜厚に依存して行い難くなる場合があ
る。つまり、図８の（２）の工程によって説明したよう
に、アニールキャップ１３と拡散源１２とを除去した後
は、図９の（１）の平面図に示すように、半導体基板１
１のどの位置に拡散領域１５が形成されているのか、全
く判断ができない状態になる。なお図９の（２）は
（１）のＣ−Ｃ’線断面図を示している。また、層間絶
縁膜（図示省略）が形成されていても、層間絶縁膜１４
の膜厚が最適値から外れると拡散領域１５の位置を判別
することは困難になる。または全く判別することができ
ない。例えば、膜厚が１４０ｎｍの窒化シリコン膜で層
間絶縁膜（図示省略）を、半導体基板１１上に形成した
場合には、拡散領域１５の位置を判別することは全くで
きない。

【００６１】しかしながら、上記層間絶縁膜の膜厚を最
適化することによって、上記拡散領域１５の位置を判別
することが可能になる。例えば、図１０の（１）の平面
図と（２）のＤ−Ｄ’線断面図とに示すように、層間絶
縁膜１４に膜厚が１１０ｎｍの窒化シリコンを使用する
ことによって、拡散領域１５の位置を判別することがで
きる。

【００６２】このように、拡散領域１５の位置を判別で
きるようにするには、層間絶縁膜１４の膜厚を拡散領域
１５の位置が判別できる膜厚に調整すればよい。例え
ば、図１１の（１）の平面図に示すように、半導体基板
１１上の層間絶縁膜１４を膜厚が１４０ｎｍの窒化シリ
コン膜で形成した場合には、拡散領域１５（２点鎖線で
示す部分）の位置を全く判別することはできなかった。
しかしながら、図１１の（２）の断面図に示すように、
緩衝フッ酸溶液によって層間絶縁膜１４（２点鎖線で示
す部分）を全面エッチングすることによって、図１１の
（３）の平面図に示すように、拡散領域１５の位置を判
別することができるような層間絶縁膜１４の膜厚になっ
た。なお、上記エッチング時間は１分３０秒間であっ
た。その結果、拡散領域１５の位置を判別することがで
きるため、開口部（１８）を形成するためのマスク合わ
せが容易にできるようになった。

【００６３】上記図１１によって説明した製造方法で
は、アニールキャップ１３と拡散源１２とを全面除去し
た後、拡散領域１５の位置は全く判別できないが、拡散
領域１５の位置を判別するのに最適な膜厚で層間絶縁膜
１４を成膜することによって、拡散領域１５の位置の判
別が容易になり、それによって、層間絶縁膜１５に形成
する開口部１８のマスク合わせが容易になる。また、ア
ニールキャップ１３と拡散源１２とを全面除去した状態
の半導体基板１１上に層間絶縁膜１４を成膜しても、拡
散領域１５の位置が判別できるような層間絶縁膜１４の
膜厚になるまで層間絶縁膜１４を全面エッチングするこ
とによって、拡散領域１５の位置が確実に判別できるよ
うになり、それによって、層間絶縁膜１４に形成する開
口部１８のマスク合わせが容易になる。

【００６４】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
拡散源膜とアニールキャップ膜とを積層した膜をパター
ニングして拡散予定領域上に拡散源とアニールキャップ
とを形成することから、各膜材料および成膜方法によら
ず、固相拡散での選択拡散がアニールキャップ膜の段差
カバレッジの影響を受けることがない。そのため、半導
体基板面上の拡散領域の形状が設計通りになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の説明図である。

【図２】第１実施形態の具体例の製造工程図である。

【図３】発光素子アレイの製造工程図である。

【図４】本発明の第２実施形態の製造工程図である。

【図５】本発明の第３実施形態の説明図である。

【図６】第３実施形態の具体例の製造工程図である。

【図７】発光素子アレイの製造工程図である。

【図８】発光素子アレイの別の製造工程図である。

【図９】拡散領域の見え方の説明図である。

【図１０】拡散領域が判別可能な層間絶縁膜の説明図で
ある。

【図１１】拡散領域を判別可能にする層間絶縁膜の製造
工程図である。

【図１２】従来の技術の説明図である。

【符号の説明】

１１ 半導体基板 １２ 拡散源 １３ アニールキャップ １５ 拡散領域

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１導電型の半導体基板に拡散源膜とア
   ニールキャップ膜とを積層した後、拡散源膜とアニール
   キャップ膜とをパターニングして拡散予定領域上に拡散
   源とアニールキャップとを形成する工程と、 前記拡散源から前記半導体基板に第２導電型の不純物を
   選択固相拡散させて拡散領域を形成する工程とを備えた
   ことを特徴とする発光素子の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発光素子の製造方法にお
   いて、 前記選択固相拡散を行う前に前記拡散予定領域上の周囲
   における前記半導体基板上に層間絶縁膜を形成する工程
   を備えたことを特徴とする発光素子の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の発光素子の製造方法にお
   いて、 前記拡散源から前記半導体基板に第２導電型の不純物を
   選択固相拡散させて拡散領域を形成する工程を行った
   後、前記拡散源とアニールキャップとを除去する工程
   と、 前記半導体基板上に前記拡散領域が判別される膜厚の層
   間絶縁膜を形成する工程とを備えたことを特徴とする発
   光素子の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の発光素子の製造方法にお
   いて、 前記拡散源から前記半導体基板に第２導電型の不純物を
   選択固相拡散させて拡散領域を形成する工程を行った
   後、前記拡散源とアニールキャップとを除去する工程
   と、 前記半導体基板上に層間絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜をエッチングして前記拡散領域が判別さ
   れる膜厚に調整する工程とを備えたことを特徴とする発
   光素子の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか１項
   に記載の発光素子の製造方法において、 前記半導体基板に複数の前記拡散領域をアレイ状に形成
   することで発光素子アレイを形成することを特徴とする
   発光素子の製造方法。