JPS5843515A - 化合物半導体装置の製造方法 - Google Patents

化合物半導体装置の製造方法

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JPS5843515A
JPS5843515A JP56141300A JP14130081A JPS5843515A JP S5843515 A JPS5843515 A JP S5843515A JP 56141300 A JP56141300 A JP 56141300A JP 14130081 A JP14130081 A JP 14130081A JP S5843515 A JPS5843515 A JP S5843515A
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JP
Japan
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film
type
layer
dicing
compound semiconductor
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Pending
Application number
JP56141300A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirohisa Abe
阿部 洋久
Yasuo Josa
帖佐 康生
Akihiro Hachiman
八幡 彰博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS5843515A publication Critical patent/JPS5843515A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本・発明紘、オレーナ臘構造の素子を有する化合物半導
体装置の製造方法の改鼻に関する。
1、周知の如(鴫化合物、半導体装置例えば発光〆イオ
ード(以下LIDと犀5)の素子構造は、p−接合の形
態からみてjllll(a)〜(e)K示す如く、ゝ4
1 381類に分類できる。  。
(1)  ダイm(第1図(、)図示):mll基板1
、該基板1上に形成肯れた■型層21!Lび前記Il置
゛層1上に形成され九pm層3咬−らなゐ化合物半導体
基体のp型層3上の一部及び111基板1の裏面に、夫
々p電極4,1電極Iを形成し、かりpsi接合を外部
に露出した構造のもの、この構造の素子紅、製造が簡単
で量産性に富む、しかしながら、−前記基体のべしtタ
イイは、〆イシングによる場合がほとんどで11、ダイ
シング時に加工歪が導入され易く、特に3 、* 41
合近傍に残った加工歪や結晶欠陥がpm接合でのリーク
電流の原因となり、発光効率の低下をもたらすとい、う
欠点がある。また、それら欠点を解消する丸めにζ゛メ
イシング後グイ・シンダ面の化学エツチング処理が行な
われているが、最終的に−pm接合が露出している九め
、外部からの影響を受は易い。           
1、(2)  メサ形(第11伽)図示):前記した第
1図(a)の素子において、−eレッ゛タイズの際の加
工面が、p11接合近傍に残゛ら゛パないように化学工
・ツチングし% vafJi基板1上に形成されたn型
層lと1型層l上に形成されたpm層3とのpm接合を
加工面から分離した構造の亀の、しかしながら、この構
造の素子Bs  p m接合が露出してiるため、外部
の影響を受は易いとともに、エッチングエ1mが煩雑で
あるため、量産性に劣るという欠点を有する。
(3)lレーナm<wt1図(、)図示> : m!l
l基板1、該基板1上に形成されたmlli層l及び#
a瀝層l上に選択拡散されたpa層−からなる化合物半
導体基体を備え、゛この1!1層lとpm層]とのpm
接合が絶縁@rで被覆され、かつ前記p型層−の一部上
にν電極4が、前記基体1の裏面に1電111が夫々形
成された構造のもの。
かかる構造の素子線、嵩±形成時の加工歪が直接pa*
合に悪影響を及ばずことがないこと、及びν■接合が最
ilまで彎、11竺な絶縁膜rで保−され外部からの悪
影響を受けにくいことから信頼性が鳥いとiう性質を有
している。そして、前記素子線、メイヤモンP4インド
にょ)集中してブレーキング(割断)する仁とにょクペ
レッタイズされることが多い、この場合1化合物半導体
基体は結晶方位中臂開性を利用してブレーキングされる
ため、素子の割断面Fi労開開面平滑な面)とな)、加
工に−よる歪中格子欠陥が非常に少ないと−う利点を有
する。しかしながら、ブレーキングが難しいこと、ブレ
ーキング時に前記基体が欠は鳥いξと、得“られる素子
の形状が不揃いにな〕島いこと等の問題が69、素子の
組立工程を自動化する際0障書となっていた。
このようなことから、本発明者は基体をスクライビング
1、ブレ−キングしてペレッタイズする方法に代りて)
、ダイシングによシベレッタイズする方法を膏えた。仁
のダイシングによる方法は、□素子の4%n度を良好に
でき、これにょル、組立工程の際の自動化に適している
という長所をもつ、しかしながら、ダイシングによる方
法は、化合物半導体基体を切断する際、該基体のmll
i性を考慮せずにペレッタイズするため、加工面の結晶
性が乱され、加工面から光が吸収してかかる加工面をを
する素子からなるLIDの外部発光効率の低下をも九ら
すという欠点をもりていた。
七〇で、本発明者は上記ダイシング法の欠点を克服すべ
く槽々検討した結果、pH接合を絶縁膜で被覆した!レ
ーナ型の化合物半導体基体のダイシング後、ダイシング
加工面を化学的にエツチング処理することによって讐ν
亀接合のエツチングを招くことなくダイシング加工面の
結晶性を良好にし、も2−>て、寸法精度が良好で。
外部発光効率の改善されたlレーナ歴構造の素子を有す
るLID等の化合物半導体装置を量産的に製造し得る方
法を見出した。
以下、本発明をGaAso、1sPo、ss/Ga1l
黄色LICDの製造に適用した例について第3図(a)
〜(−)を参照して説明する。
(j)まず、イオウi約5X10  mg   ドーl
しfem型GaP (10G)基板11上に、イオウを
約10−6cm−’ドーグした111ML GmAs1
−!PxI jを気相エピタキシャル成長させた0次に
、混晶比Xを1.0から少しずつ減らし、最後に前記l
型GaAs1−zPz I j上に、厚さ約10#sの
上層部に発光中心となるNt’−fl、、た厚さ3O−
O1型GaA10.451’0.85層JJvt形成し
た(第2E(a)図示)。次に、CVO法によ〕前記n
型GaAsa1si’Lss層IJ上に厚さ20001
0B15N4膜(絶縁jl)14を堆積し、更に815
N4膜14上に厚さ1000i0810z膜(絶縁膜)
1gを堆積した(同図(b)図示)。
[ii3次いで、鹸記引02膜15の電型Gaム−0,
15PQ、111S J J上の−!1IGaAsQj
S pa、as層形成 −予定部に対応する部分をIP
系エッチャントを・用いて除去し、更にこの5102膜
1jtvスクとして熱リン酸を用いて約180℃で1i
ilNJ膜14をエツチングし、0.3−〇0開孔窓1
−を形成し九−□つづいて、石巣アンlル内を5 X 
10”’rorr以下に真空排気した後、n型GaP基
板11をZnP2と共に該アンプル内に封入し、750
℃、8時間閉管拡散して、藺起洲孔窓16から露出する
* @ GaAsLlllP(L@5層13上及びm1
llGaP基板11の裏面上に1411 fi 6IA
sOp fil GaムI%15PQ、85層J F 
、 J F’を形成した(同図(@)図示)。
〔iii]次いで、vs、 @ GaP基板11の裏面
上に形成されたp @ GaムIQ、l5PQJS層1
〆をうys’yダで除去するとともに、8102膜lj
%S口N4膜14を形−成したm ml GaP基板1
1、II型GaAs1−2Pz層12、m ml Ga
AstlsPo、ms層13′及びpailGaAIL
ISPO,118層11かも&、6化合物半導[HF2
厚みを250−に調整した(同図(荀図示)。
次に、P ml Gaム−L15P(Lll!!層11
及びm1lGaP基板11の裏面に夫々ムwZm合金膜
、ムuG・合金膜を真空蒸着し、これらを写真・食刻法
によシ所望の形状に/fターエンダし、・てp盟Gaム
虐L15PL@lS層11にp電@18を、m II 
G&?基板11の裏面2.□1.et*hytiwi、
・・1・1し、、、え、っ、い1、。
化合物半導体基体をフォー(フグガス中で520層11
0分間熱処現して各電極set、ssltM体にオー建
ツク接触させた。その後、前記基体をダイシンダレ、得
られた素子のダイシング加工面を硝酸を水で希釈し九液
でエツチング処理して所望゛のIJDt”製造した(同
図(・)図示)“。
しかして、上記製造方゛法によれば、化合物半導体基体
をダイシングして素子を形成した後、その素子のダイシ
ング加工面を硝酸を水で希釈し喪液でエツチング処理す
るため、得られる素子の寸法精度を向上できると共に、
ダイシング加工面の結晶性が良好とな)外部発光効率を
改善できる。事実、前記方法で構造された。
Gaaso、1s Po、as /GaPの黄色LIC
D及び前記方法とは別の方法で製造された同LEDの特
性を調べたところ、下記表の如き結果となった。なお、
表において、外部発光効率は、ダイ形(素子構造)、ダ
イシング(、ペンツタイノ法)、エツチング処理あシ、
素子i□大きさ0.411IO,pm接゛含面積0、3
5w10の素、、!榊・ら作製したL鳶りのそれを10
0としたときの相対値で示した(測定電流2G −)*
また、各素子からなるLID Ia 、すべて同一のG
aム1(L11$P(lJ5化合物半導体基体から作ら
れたもので69、素子の大きさはすべて9.4 m”と
し、p−接合面積はすべて0.3 waoとした。更に
、表中のP/II 、は、光出力の初期値(P、)を1
00−とし九とき、p、6c対する30−□ 1000
時間通電後の光出力(P)の比をあられすものとする。
表 上記表から明らかの如く、ダイヤモンドスクライプ、ブ
レーキング(I!断)してベレツタイズされたlレーナ
型の素子からなるLID (表中の〔ム〕)は、外部発
光効率、信頼性ともに良好であるが、素子形状が不揃い
で自動組立工1には不向きであることが確認できた。t
た、ダイシングによシペレッタイズしただけのlレーナ
型の素子からなるI、ED (表中の〔B〕)紘、外部
発光効率が前記LID Cム〕O半分、信頼性につiで
もLED (ム〕と比べて不十分で参る。これに対し、
本発明により得られるダイシングにより、、ペレッタイ
ズ′シ、更にエツチング処理を行なり九lレーナ蓋の素
子からなるLgo (表中の〔C〕)は、LED (ム
〕よりも外部発光効率が高く、信頼性はIJD (ム〕
と同様良好である゛とと4に%イレッ・ト形状が一定な
ので組立工程の自動化に有、効。
であること・が確認された。なお、LID (iz)の
外部発光効率が低いのは、νn接合で発光した光・・□
がダイシング加工面で吸収されるためと推測さ5゜れる
。まえ、LED (Il〕の信III性がLID、(ム
〕、IJD (C)に比べて若干劣るのは、通電中に!
、イシンダ加工面から転位等の結晶欠陥が増殖し、光の
吸収が増えるとともについにはpm接合まで影響が及、
4ぶためと推欄される。 LID (C)の外部発光効
率がtJD (ム〕よりも高−のは、、凹凸のあるダイ
シング加工面を有するLID (C)の方が光の椴出効
車が大きいからであると推測される。
ナオ、上記実施例において、ダイシンダ加工面のエツチ
ング処理は硝噴を水でうすめた液を用い些か、これに暉
らず、リン酸系、硫酸系等のダイジング加工面を結晶性
よく行なえるものであればよく、好ましくは81x′4
膜、1llQfi膜疎び電極をおを盲ないものがよい、
/イシング加工面以外の露出面を別の保饅膜で被覆すれ
ば更に激しいエツチング地理も可能で、玉水轡も使…で
きる。化合物半導体基体に途中迄ダイシングにより溝入
れをした後、ブレーキングした場合にもダイシンダ加工
面の処理をりなうことができ、る、        5
    ・また、上記実施例においては、拡散に用いら
れるマスク也し工815N4膜s−,810z膜が側法
形成され九絶縁膜を用いたが、くれに限らず。
815N4膜s  5to2膜・會単独で川、いてもよ
く、、あるい轄ムt2oH属等を用いてもよ・□”:吟
、上記実施例では、5−記マスクを介したZa拡散を閉
管拡散しているが、これに限ら、ず開管拡散でも本、い
これに@定されない、上記実施例では、GIIAI(L
15P0.85 / GaP黄色Lgiについて述べた
が、これに@らず゛、GaP縁色LID ・、 GaA
sP /Gaム―赤色IJD等のpwi1合を形成する
IJD Kも適用で寝る。更には、ダイジングすること
、による量産性とIイシング加工面をエツチング処理す
ることに5よる高信頼性化を考慮した場合、GaAs 
IC等の他の化合物半導体装置にも適用することができ
る。
以上詳述した如く本発明によれば、p**合を有する/
レーナ型の化合物半導体基体をダイシング後、ダイジン
グ加工面を化学的にエツチング処理すること゛に・より
て%pwr接合の工・ツチングを招くことな;□、:<
高精度・の素子のベレッタイズが可能となると−に、ダ
イジング加工“面の結11:・′□′j: 晶性を良好にできJS4りて量産向な自動組立工程に適
し、信頼性、外部発光効率の大きいプレiす型構造の素
子を、有するIJD @ の”化合物半導体装置を製造
し得ゐ方法を提供できるものである・□−−2゛−
【図面の簡単な説明】
第゛1図(i′〜(−拡、夫々異な゛るt、goの素子
O断面図を1示しv′同図(−線ダイ襲素子の断面図、
同図(b)はメサ”型素子の断面図、同図(@)紘プレ
ーナ型素・子の断・面図)第2vA(a)〜(・)は本
発明に1よるGaAsg、tsPLas/GaP O黄
色、IJD <) 製−It 工11’t 示を新開L
 、              、−11・−〇[l
lGaP−基板、  11 ”+a型GaAs1−1P
。 層゛、JJ−・造型+GaAm(1,1sPoJs層、
14−813N4−膜(・始、縁膜)、15−JiiO
z膜(絶縁jI)、J 6−・・□開孔部、JF−・・
、p 屋GaムI(Li5m’(LI5層。 18・・・p電゛極、19”v*電極5゜゛   、 ”出願人代理人 弁理土鈴 江、武彦   、第1閃 
   ゛ (a)”’     ゛ 第211 (a) 17′

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 9−接合が絶縁膜で被覆されているデンーナ臘の
    化合物半導体基体をダイシングして個偏の素子に分離す
    る工程と、前記素子?グイクンダ加工面を化学的にエツ
    チング処理する工程とを具備したことを特・黴とする化
    合物半導体装置の製造方法、  ・   ・     
      “Z、p鳳接合の形成を選択拡散によシ行なうこと
    を特徴とする特許請求、の範囲第1項記載の化合物半導
    体装置の製造方法。
JP56141300A 1981-09-08 1981-09-08 化合物半導体装置の製造方法 Pending JPS5843515A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7875898B2 (en) 2005-01-24 2011-01-25 Panasonic Corporation Semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7875898B2 (en) 2005-01-24 2011-01-25 Panasonic Corporation Semiconductor device

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