JPS5833882A - 発光ダイオ−ドの製造方法 - Google Patents
発光ダイオ−ドの製造方法Info
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- JPS5833882A JPS5833882A JP56132355A JP13235581A JPS5833882A JP S5833882 A JPS5833882 A JP S5833882A JP 56132355 A JP56132355 A JP 56132355A JP 13235581 A JP13235581 A JP 13235581A JP S5833882 A JPS5833882 A JP S5833882A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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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
【発明の詳細な説明】
この発明は異常放射を抑止した発光パターンの良好な発
光ダイオードの製造方法に関するものである。
光ダイオードの製造方法に関するものである。
発光ダイオードから射出される側面光を位置検出などに
使用する場合、その発光パターンがpn接合面部から放
射される単一パターンのみで、異常放射パターンがない
ことが望まれる。ところが、従来の発光ダイオードは第
1図Aに示すような構造を有している。図において、(
1)はn形半導体基板、(2)はn形基板i1+の一方
の主面上に形成されたp形層、(3)および(4)はそ
れぞれp、形* (21およびn形基板(1)の表面に
形成された金属電極である。この発光ダイオードは両金
属電極(3)および(4)間に電圧を印加すると側面光
を射出するのであるが、第1図Bはその放射光パターン
を示す図で、縦軸は第1図Aの発光ダイオードのpn接
合面に直角な方向の各部位置に対応させてあり、横軸は
光出力強簾を示す。図示のようにpn接合面部から放射
される王放射パターン(イ)の他に、n形基板+1)と
金属電極(4)との界面での反射などによる異常放射パ
ターン(ロ)が発生する。そしてこの異常放射パターン
(ロ)は上述の位置検出器の光源として使用する場合な
とに、その1動作の原因となるものである。
使用する場合、その発光パターンがpn接合面部から放
射される単一パターンのみで、異常放射パターンがない
ことが望まれる。ところが、従来の発光ダイオードは第
1図Aに示すような構造を有している。図において、(
1)はn形半導体基板、(2)はn形基板i1+の一方
の主面上に形成されたp形層、(3)および(4)はそ
れぞれp、形* (21およびn形基板(1)の表面に
形成された金属電極である。この発光ダイオードは両金
属電極(3)および(4)間に電圧を印加すると側面光
を射出するのであるが、第1図Bはその放射光パターン
を示す図で、縦軸は第1図Aの発光ダイオードのpn接
合面に直角な方向の各部位置に対応させてあり、横軸は
光出力強簾を示す。図示のようにpn接合面部から放射
される王放射パターン(イ)の他に、n形基板+1)と
金属電極(4)との界面での反射などによる異常放射パ
ターン(ロ)が発生する。そしてこの異常放射パターン
(ロ)は上述の位置検出器の光源として使用する場合な
とに、その1動作の原因となるものである。
てこで、この撞発光ダイオードにおいて、上記異常放射
パターンを除去するだめの改良された発光ダイオードの
構成方法を第2図について説明する。n形基板filの
一方の主面上にp形層(2)を形成した彼、n形基板+
11の他方の工面部にPJr、!2間隔で溝1blを形
成し、p形層(2)の表面には第1の金属電極(3)會
Ω形基板+1+の表面には錦(6)の内面を含めて第2
の金桶電極(4a)を形成した後に、各溝(6)の部分
(図示X−X線)で切断することによって個々の発光ダ
イオードを構成させるものである。
パターンを除去するだめの改良された発光ダイオードの
構成方法を第2図について説明する。n形基板filの
一方の主面上にp形層(2)を形成した彼、n形基板+
11の他方の工面部にPJr、!2間隔で溝1blを形
成し、p形層(2)の表面には第1の金属電極(3)會
Ω形基板+1+の表面には錦(6)の内面を含めて第2
の金桶電極(4a)を形成した後に、各溝(6)の部分
(図示X−X線)で切断することによって個々の発光ダ
イオードを構成させるものである。
第3図Aはこのようにして得られた改良された発光ダイ
オードを示す断面図、第3図Bはその放射光パターンを
示す図である。この改良された発光ダイオードではn形
基板fli側の第20金輌電極(4a)がその表面から
折曲ってn形基板(1)の側面の一部を覆っているので
、この部分を通って放射される異常放射は抑止され、第
3図Bに示すように放射光パターンは王放射パターン(
イ)のみとなり理想的なパターンとなる。
オードを示す断面図、第3図Bはその放射光パターンを
示す図である。この改良された発光ダイオードではn形
基板fli側の第20金輌電極(4a)がその表面から
折曲ってn形基板(1)の側面の一部を覆っているので
、この部分を通って放射される異常放射は抑止され、第
3図Bに示すように放射光パターンは王放射パターン(
イ)のみとなり理想的なパターンとなる。
ここで、まず、第2図の半導体接合体の製造方法を詳述
しておく〇一般に液相成長法が用いらべ製造する半導体
基板の大きさに見合った過飽和分の析出されるべき成分
を含む溶液(半導体メルト)をメルト溜に仕込み、これ
を、一度合全温度まで上昇させて合金を行ない、そのま
まの合金メルトの状態でn形基板(+jの上にスライド
して1〜2℃温度上昇させたあと、数分間保ち炉体に設
置したプログラマで徐冷してn形基板(1)上に結晶を
析出させる。このようにして、成長温度を保持し基板上
に順次結晶成長全行って半導体結晶を製造する。この結
晶成長したp形層(2)の主表面に低比抵抗のp形層を
形成するために、亜鉛(zn)とヒ素(A、])とを拡
散源とし真空封止拡散を数時間行なう、炉体の温度に数
百度で実施し、真空封止した石英管からのをり出しの際
は石英管の先端を急冷すると、Z、、A8の蒸発源が先
端に集壕り結晶成長の主表面への付着が軽減され、後工
程のパフ研磨が容易とな妬氷水で石英管を十分冷やした
後、石英管を切断して結晶成長ウェーハな取り出し、水
洗を充分性ない、その後日素ガスで吹き付は乾燥を行な
う。次に結晶成長ウェーハのp形層(2)の主表面に付
着した、zI、またはA8で形成された薄B′f除去す
るために結晶成長ウェーハのp形層(2)の表面を上に
して治具にはり付け、上面の汚れ、結晶成長の際に生じ
る突起等を除去し、次にバフ研磨盤上にp形層(2)の
表面を置き、アルミナ粒の懸濡液を注入しながら回転し
研磨する。次に研@を完了したウェーハを取りはずしト
リクレン煮沸処理で仕上ける。このウェーハを電極形成
のために公知の蒸着法でもってp形層(2)の表面に第
1の金属電極(3)形成を施し、次に結晶成長ウェーハ
の厚みを均一にするために裏面〔n形基板(1)〕にエ
エラチンを施す。次にp形層(2)の表面に形成した第
1の金属電極(3)を所定の間隔f閣てた数十個の独立
した金属電極に公知の写真製版波射で分割し、また同時
に写真製版技術で裏面に上記所定間隔に対応した間隔で
タイシングラインを形成する。次に、写真製版の側斜で
ある物質を除去した後、熱処理を行ないオー上ツク接触
を得る。次VC、ダイシングラインを形成しin形基板
1+1(Hllの面を上にしてシリコン板または同様の
平面板に結晶成長ウェーハをはり付ける。次VCダイシ
ングンーで夕°イシングラインに合わせてライン状の凹
溝(5)を形成する0この隙、pn接合まテタイシング
ンーが深く切り込まないように注意する。次に、ダイシ
ングを完了したウェーハに#L酸などで溝ユッテングを
施し、タイシングンーで生じた機械的破壊層を除去する
。つづいて、シリコン板等の平面板を取除いで、結晶成
長ウェーハにトリクレン煮沸処理を施した後に、第2の
全極電極(4a)を蒸着によって形成するのである。
しておく〇一般に液相成長法が用いらべ製造する半導体
基板の大きさに見合った過飽和分の析出されるべき成分
を含む溶液(半導体メルト)をメルト溜に仕込み、これ
を、一度合全温度まで上昇させて合金を行ない、そのま
まの合金メルトの状態でn形基板(+jの上にスライド
して1〜2℃温度上昇させたあと、数分間保ち炉体に設
置したプログラマで徐冷してn形基板(1)上に結晶を
析出させる。このようにして、成長温度を保持し基板上
に順次結晶成長全行って半導体結晶を製造する。この結
晶成長したp形層(2)の主表面に低比抵抗のp形層を
形成するために、亜鉛(zn)とヒ素(A、])とを拡
散源とし真空封止拡散を数時間行なう、炉体の温度に数
百度で実施し、真空封止した石英管からのをり出しの際
は石英管の先端を急冷すると、Z、、A8の蒸発源が先
端に集壕り結晶成長の主表面への付着が軽減され、後工
程のパフ研磨が容易とな妬氷水で石英管を十分冷やした
後、石英管を切断して結晶成長ウェーハな取り出し、水
洗を充分性ない、その後日素ガスで吹き付は乾燥を行な
う。次に結晶成長ウェーハのp形層(2)の主表面に付
着した、zI、またはA8で形成された薄B′f除去す
るために結晶成長ウェーハのp形層(2)の表面を上に
して治具にはり付け、上面の汚れ、結晶成長の際に生じ
る突起等を除去し、次にバフ研磨盤上にp形層(2)の
表面を置き、アルミナ粒の懸濡液を注入しながら回転し
研磨する。次に研@を完了したウェーハを取りはずしト
リクレン煮沸処理で仕上ける。このウェーハを電極形成
のために公知の蒸着法でもってp形層(2)の表面に第
1の金属電極(3)形成を施し、次に結晶成長ウェーハ
の厚みを均一にするために裏面〔n形基板(1)〕にエ
エラチンを施す。次にp形層(2)の表面に形成した第
1の金属電極(3)を所定の間隔f閣てた数十個の独立
した金属電極に公知の写真製版波射で分割し、また同時
に写真製版技術で裏面に上記所定間隔に対応した間隔で
タイシングラインを形成する。次に、写真製版の側斜で
ある物質を除去した後、熱処理を行ないオー上ツク接触
を得る。次VC、ダイシングラインを形成しin形基板
1+1(Hllの面を上にしてシリコン板または同様の
平面板に結晶成長ウェーハをはり付ける。次VCダイシ
ングンーで夕°イシングラインに合わせてライン状の凹
溝(5)を形成する0この隙、pn接合まテタイシング
ンーが深く切り込まないように注意する。次に、ダイシ
ングを完了したウェーハに#L酸などで溝ユッテングを
施し、タイシングンーで生じた機械的破壊層を除去する
。つづいて、シリコン板等の平面板を取除いで、結晶成
長ウェーハにトリクレン煮沸処理を施した後に、第2の
全極電極(4a)を蒸着によって形成するのである。
ところで、この第2の金j@電極(4a)の形成にあた
って、凹溝(6)の内壁面全体に蒸着膜が均一に形成す
る必要がある。第4図は従来の蒸着方式を説明するだめ
の模式断面図で、(6)は上記の凹溝形成を完了したウ
ェーハ、(7)はその受は皿、(8)は蒸着源である。
って、凹溝(6)の内壁面全体に蒸着膜が均一に形成す
る必要がある。第4図は従来の蒸着方式を説明するだめ
の模式断面図で、(6)は上記の凹溝形成を完了したウ
ェーハ、(7)はその受は皿、(8)は蒸着源である。
図示のように、この従来の蒸着方式でtま、すべてのウ
ェーハ(61f蒸着源(8)に対して垂直になるように
覚り皿(7)の上に並べて蒸着を行なうので、膜厚も均
一であり、現在、半導体工業で広く使用されている。し
かし、蒸着物質は蒸着源(8)からウェーハ(6)の工
面に直角に飛来するので、その主面と平行な面には均一
に蒸着するが、凹溝(5)の内側壁面のように工面に直
角な面には蒸着膜は生成され難い。従って、この発光ダ
イオードの第2の金属電極(4a)としては不適当であ
る。
ェーハ(61f蒸着源(8)に対して垂直になるように
覚り皿(7)の上に並べて蒸着を行なうので、膜厚も均
一であり、現在、半導体工業で広く使用されている。し
かし、蒸着物質は蒸着源(8)からウェーハ(6)の工
面に直角に飛来するので、その主面と平行な面には均一
に蒸着するが、凹溝(5)の内側壁面のように工面に直
角な面には蒸着膜は生成され難い。従って、この発光ダ
イオードの第2の金属電極(4a)としては不適当であ
る。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、半
導体ウェーハの裏面側の第2の金属電極がその裏面から
折曲ってウェーハの側面の一部にわたって均一に形成さ
れ、裏面部からの光の異常放射のない発光ダイオードあ
製造方法を提供することを目的としている。
導体ウェーハの裏面側の第2の金属電極がその裏面から
折曲ってウェーハの側面の一部にわたって均一に形成さ
れ、裏面部からの光の異常放射のない発光ダイオードあ
製造方法を提供することを目的としている。
第5図はこの発明に用いる蒸着装置の一例を示す模式断
面図で、(9)は主軸(10)によって回転(この回転
を公転と呼ぶ)駆動される回転台、(9a)は回転台(
9)の一部を構成し上記公転とは別に後述の機構によっ
てそれ自身の中心の周りに回転(この回軸)0舊を支承
する自転軸支承板、Q31は主軸(lO)に固定され自
転軸(+21が負通するとともにウェーハ支持台(9a
) fボールベアリング(+4)を介して支承するウェ
ーハ支持台支承板、Q輪はこの装置全体を駆動する主駆
動軸、(16a)、 (16b)は主駆動軸(15)の
駆動力を主軸(lO)に伝えるかさ歯車、(1′71は
主軸(101の回転によって自転軸(121を駆動する
ベルトである。
面図で、(9)は主軸(10)によって回転(この回転
を公転と呼ぶ)駆動される回転台、(9a)は回転台(
9)の一部を構成し上記公転とは別に後述の機構によっ
てそれ自身の中心の周りに回転(この回軸)0舊を支承
する自転軸支承板、Q31は主軸(lO)に固定され自
転軸(+21が負通するとともにウェーハ支持台(9a
) fボールベアリング(+4)を介して支承するウェ
ーハ支持台支承板、Q輪はこの装置全体を駆動する主駆
動軸、(16a)、 (16b)は主駆動軸(15)の
駆動力を主軸(lO)に伝えるかさ歯車、(1′71は
主軸(101の回転によって自転軸(121を駆動する
ベルトである。
このような構成の装置のウェーハ支持台(9a)上に、
第4図に示したような半導体ウェーハ(6)を凹溝(5
)を形成した裏面側を上にして載置し、主駆動軸(I(
へ)をモータなどで回転駆動しながら蒸着源(8)から
蒸着を行なう。このとき上述の機構から明らかなように
、ウェーハ支持台(9a)上の半導体ウェーハ[61t
i自転しながら公転するので、その裏面(上を向いてい
る)側はその凹溝(6)の内側壁面にも均一に蒸着膜を
形成させることができる。なお、このとき凹溝(5)の
溝幅と溝の深さとがほぼ等しいとすると、ウエーノ・支
持台(9a)の最外周位置から蒸着源(8)を見る仰角
(図示θ1)で4gあれは凹溝(5)の内側壁面全面に
蒸着が可能である0また最内周位置からの仰角(図示θ
2)は、この装置の機械的構成上の制約から8?が適当
であろう。従って、上記仰角範囲は4g〜8!!りとし
た。
第4図に示したような半導体ウェーハ(6)を凹溝(5
)を形成した裏面側を上にして載置し、主駆動軸(I(
へ)をモータなどで回転駆動しながら蒸着源(8)から
蒸着を行なう。このとき上述の機構から明らかなように
、ウェーハ支持台(9a)上の半導体ウェーハ[61t
i自転しながら公転するので、その裏面(上を向いてい
る)側はその凹溝(6)の内側壁面にも均一に蒸着膜を
形成させることができる。なお、このとき凹溝(5)の
溝幅と溝の深さとがほぼ等しいとすると、ウエーノ・支
持台(9a)の最外周位置から蒸着源(8)を見る仰角
(図示θ1)で4gあれは凹溝(5)の内側壁面全面に
蒸着が可能である0また最内周位置からの仰角(図示θ
2)は、この装置の機械的構成上の制約から8?が適当
であろう。従って、上記仰角範囲は4g〜8!!りとし
た。
以上詳述したように、この発明の方法では裏面側の@2
の金属電極を形成するに当って裏面に凹溝を形成したウ
エーノ・を蒸着源を望む仰角が所要の範囲にあるような
領域内で自転および公転させながら蒸着形成し、その後
に上記凹溝部で分離して個々の発光ダイオードを得るよ
うにしたので、第2の金属電極は裏面は勿論そこから折
曲ってダイオードの側面の一部にわたって均一に形成さ
れ裏面部からの光の異常放射のない発光ダイオードが製
造できる。
の金属電極を形成するに当って裏面に凹溝を形成したウ
エーノ・を蒸着源を望む仰角が所要の範囲にあるような
領域内で自転および公転させながら蒸着形成し、その後
に上記凹溝部で分離して個々の発光ダイオードを得るよ
うにしたので、第2の金属電極は裏面は勿論そこから折
曲ってダイオードの側面の一部にわたって均一に形成さ
れ裏面部からの光の異常放射のない発光ダイオードが製
造できる。
ヰ、 +v6e−$IrJaN
第1図Aは従来の発光ダイオードを示す断面図、第1図
Bはその放射光パターンを示す図、第2図れた発光ダイ
オードを示す断面図、第3図Bはその放射光パターンを
示す図、第4図は従来の金属電極蒸着方式を示す模式断
面図、第5図はこの発明に用いる蒸着装置を示す模式断
面図である。
Bはその放射光パターンを示す図、第2図れた発光ダイ
オードを示す断面図、第3図Bはその放射光パターンを
示す図、第4図は従来の金属電極蒸着方式を示す模式断
面図、第5図はこの発明に用いる蒸着装置を示す模式断
面図である。
図において、filはn形(第1伝導形)の半導体基板
、(2)はp形層(第2伝導形の半導体層’) 、+3
1は第1の金属電極、(4a) Fi第2の金属電極、
(6)は凹溝、(8)は蒸着源、(9a)はウェーハ支
持台である0 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す0 代理人 葛 野 信 −(外1名) 第1図 A B □先止力 第2図 第3°1゛4 A B 第4 Pi 第514
、(2)はp形層(第2伝導形の半導体層’) 、+3
1は第1の金属電極、(4a) Fi第2の金属電極、
(6)は凹溝、(8)は蒸着源、(9a)はウェーハ支
持台である0 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す0 代理人 葛 野 信 −(外1名) 第1図 A B □先止力 第2図 第3°1゛4 A B 第4 Pi 第514
Claims (1)
- fil 第1伝導形の半°導体基板上に第2伝導形の
半導体層を形成する工程、上記第2伝導形の半導体層の
表面部に第2伝導形の低比抵抗半導体層を形成する工程
、上記低比抵抗半導体層の表面上に金属膜を被着させる
工程、上記金属膜を互いに独立した複数個の第1の金属
電極に分割する工程、上記半導体基板の裏面部の上記第
1の金属電極相互間の間隙に対応する部分に凹溝を形成
する工程、上記半導体基板の裏面上に上記凹溝の内壁面
上をも含めて金属膜を被着させ第2の金属電極を形成す
る工程、及び上記各工程を経て得られたウェーハを上記
凹溝の形成部で分離して複数個の発光ダイオードを得る
工程を備えた発光ダイオードの製造方法において、上記
第2の金属電極の形成に当って、上記第2の金属電極形
成前の上記ウェーハを電極金属の蒸着源に対向した平面
上に取υつけ、上記蒸着源設置位置を望む仰角が4!I
Pないし8?の範囲にあるような領域内で上記平面と平
行な面内で自転させながら上記蒸着源から上記半面への
垂線を中心として上記面内で公転させることf%徴とす
る発光ダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP56132355A JPS5833882A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 発光ダイオ−ドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP56132355A JPS5833882A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 発光ダイオ−ドの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5833882A true JPS5833882A (ja) | 1983-02-28 |
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ID=15079415
Family Applications (1)
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JP56132355A Pending JPS5833882A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 発光ダイオ−ドの製造方法 |
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