TW201349537A - 半導體裝置之製造方法 - Google Patents

半導體裝置之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201349537A
TW201349537A TW102111948A TW102111948A TW201349537A TW 201349537 A TW201349537 A TW 201349537A TW 102111948 A TW102111948 A TW 102111948A TW 102111948 A TW102111948 A TW 102111948A TW 201349537 A TW201349537 A TW 201349537A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
film
dbr
semiconductor device
light
manufacturing
Prior art date
Application number
TW102111948A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Sasaki
Hiroshi Yokota
Original Assignee
Sharp Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Kk filed Critical Sharp Kk
Publication of TW201349537A publication Critical patent/TW201349537A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
    • H01L31/02165—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors using interference filters, e.g. multilayer dielectric filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/056—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means the light-reflecting means being of the back surface reflector [BSR] type
    • 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
    • H01L33/44—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 characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors
    • H01S5/18369—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors based on dielectric materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

本發明之課題在於，在形成前步驟中無需使用專用之清洗裝置，而有效地抑制即將形成膜之前的膜形成面之污染。本發明之半導體裝置之製造方法包含：離子電漿清洗步驟，其係藉由離子電漿照射而對絕緣基板2之背面進行離子電漿清洗；及DBR蒸鍍膜形成步驟，其係對經離子電漿照射後之絕緣基板2之背面(照射面)形成DBR蒸鍍膜7。如此，藉由離子電漿清洗而將絕緣基板2之背面上之有機物、水分、及其他污染物質自其背面去除之後，於絕緣基板2之背面上形成DBR蒸鍍膜7。

Description

半導體裝置之製造方法
本發明係關於一種具有分佈布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector)等之反射膜的發光裝置之製造方法、或於受光區域上及透鏡上具有抗反射膜的受光裝置之製造方法等半導體裝置之製造方法。
作為先前之發光裝置，研究了如下技術：例如於發光二極體晶片(LED晶片)之如藍寶石基板般之透明基板之背面上形成金屬反射器或分佈布拉格反射器。
圖11係表示專利文獻1中揭示之先前之具有分佈布拉格反射器的發光二極體晶片之縱剖面圖。
如圖11所示，先前之發光二極體晶片100包含：基板101；設置於其正面上之緩衝層102；設置於該緩衝層102上之發光構造體103；設置於該發光構造體103上之透明電極104；設置於透明電極104之一部分上之p-電極墊105；設置於發光構造體103之使第1導電型半導體層103A於中途露出的面之一部分上之n-電極墊106；設置於基板101之背面側之光反射用之分佈布拉格反射器107；設置於該分佈布拉格反射器107上之反射金屬層108；及設置於反射金屬層108上之保護層109。
基板101係透明基板，且係藍寶石基板或SiC基板。發光二極體晶片100之面積相對越大則反射效果越增加。
發光構造體103包含氮化鎵系列之化合物半導體物質、即(Al、In、Ga)N，且具有：第1導電型半導體層103A、與其為相反導電型之 第2導電型半導體層103B、及配置於其等之間之活性層103C。
活性層103C係以出射所要求之波長之光、例如出射紫外線或藍色光之方式而決定組成元素及組成比。活性層103C亦可形成為單一量子井構造或多重量子井構造。
發光構造體103可使用MOCVD(metal-organic chemical vapor deposition，有機金屬化學氣相沈積)或MBE(molecular beam epitaxy，分子束磊晶)技術而形成，且可使用光微影及蝕刻步驟以使第1導電型半導體層103A之一部分區域露出之方式而圖案化，以形成n-電極墊106。
透明電極層104可例如由ITO或Ni/Au而形成於第2導電型半導體層103B上。與第2導電型半導體層103B相比，透明電極層104之電阻率較低，故而具有使電流分散之作用。
另一方面，於基板101之下部、即其背面，配設有分佈布拉格反射器107。分佈布拉格反射器107包含：第1分佈布拉格反射器107A及其下方之第2分佈布拉格反射器107B。
圖12係表示圖11之發光二極體晶片之分佈布拉格反射器107之詳情的縱剖面圖。
如圖12所示，圖11之發光二極體晶片100之第1分佈布拉格反射器107A中，反覆形成有複數個第1材料層111a與第2材料層111b之對。又，第2分佈布拉格反射器107B中，於第2材料層111b之下方，反覆形成有複數個第3材料層112a與第4材料層112b之對。
第1材料層111a與第2材料層111b之複數個對的相對於紅色波長區域之光、例如為550nm或630nm之光的反射率，與其相對於藍色波長區域之光相比的反射率相比，相對較高。又，第2分佈布拉格反射器107B的相對於藍色波長區域之光、例如為460nm之光的反射率，與其相對於紅色或綠色波長區域之光的反射率相比，相對較高。此時， 第1分佈布拉格反射器107A內之材料層111a、111b之光學膜厚係厚於第2分佈布拉格反射器107B內之材料層112a、112b之光學膜厚，但並不限定於此，亦可設為其相反之情形。
第1材料層111a亦可與第3材料層112a為相同之材料，即具有相同之折射率，第2材料層111b亦可與第4材料層112b為相同之材料，即具有相同之折射率。例如，第1材料層11a及第3材料層112a亦可由TiO2(n=約2.5)而形成，第2材料層111b及第4材料層112b亦可由SiO2(n=約1.5)而形成。
又，第1材料層111a之光學膜厚(折射率×厚度)與第2材料層111b之光學膜厚實質上具有整數倍之關係，較佳為其等之光學膜厚亦可設為實質上相同。又，第3材料層112a之光學膜厚與第4材料層112b之光學膜厚實質上具有整數倍之關係，較佳為其等之光學膜厚亦可設為實質上相同。
又，亦可將第1材料層111a之光學膜厚設為厚於第3材料層112a之光學膜厚，且將第2材料層111b之光學膜厚設為厚於第4材料層112b之光學膜厚。第1~第4材料層111a、111b、112a、112b之光學膜厚係可藉由調節各材料層之折射率及/或實際之厚度而控制。
如上所述，先前之發光二極體晶片100中，於該基板101之背面具有分佈布拉格反射器107，使自該基板101之正面側之發光構造體103出射至基板101側之光由分佈布拉格反射器107反射至正面側。該分佈布拉格反射器107係如圖13所示交替地依序成膜有低折射率膜與高折射率膜而構成為多層。分佈布拉格反射器107相對於藍色、綠色及紅色之波長光具有90%以上之反射率。進而，於分佈布拉格反射器107上設置有反射金屬層108。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]：日本專利特開2011-166146號公報
對專利文獻1中揭示之上述先前之具有分佈布拉格反射器107之發光二極體晶片100而言，於需要抑制基板101與分佈布拉格反射器107之蒸鍍膜之界面的光之吸收的背面DBR蒸鍍膜形成步驟中，為了抑制該基板101與分佈布拉格反射器107之界面上之光吸收，需要抑制即將形成蒸鍍膜之前的基板101之背面污染。
然而，為了抑制基板101之背面污染，需要將蒸鍍前步驟(背面研磨、SD(Stealth Dicing，隱形切割(註冊商標)加工、晶片分割、基板轉印等)中附著之有機物、水分、及其他污染物質自該基板101之背面去除，從而具有以下問題：於蒸鍍前步驟中需要專用之清洗裝置。
本發明係為解決上述先前之問題而完成者，其目的在於提供一種半導體裝置之製造方法，其於膜形成前步驟中無需使用專用之清洗裝置，便可有效地抑制即將形成膜之前的膜形成面之污染。
本發明之半導體裝置之製造方法包含：離子電漿清洗步驟，其係藉由離子電漿照射而對元件正面、元件背面、元件一部分側面或光入射面進行離子電漿清洗；及膜形成步驟，其係於該元件正面、該元件背面、該元件一部分側面或該光入射面上形成膜；藉此，達成上述目的。
又，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中的膜形成步驟係於上述元件正面、上述元件背面或上述元件一部分側面上形成反射膜，或/及於上述光入射面上形成抗反射膜。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中的反射膜係DBR蒸鍍膜，於該DBR蒸鍍膜或上述抗反射膜形成前使用上述離子電 漿照射作為膜形成預處理清洗。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中，對發光元件之正面、背面、一部分側面及受光元件之光入射面中之任一者進行離子電漿照射之後，對經該離子電漿照射後之照射面形成上述DBR蒸鍍膜或上述抗反射膜。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中，於膜形成裝置之同一腔室內實施上述離子電漿清洗步驟。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中，藉由搭載於膜形成裝置之腔室內部的電漿源使元素氣體離子電漿化，且藉由對照射對象面進行電漿照射而清洗該照射對象面之後，於該腔室內在上述照射面上形成上述DBR蒸鍍膜或上述抗反射膜。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中，使用H2氣體或O2氣體或/及Ar氣體、He氣體或N2氣體作為元素氣體而進行上述電漿化。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中，將O2氣體之氣體流量設為15~85sccm而進行上述離子電漿清洗。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中，將Ar氣體之氣體流量設為10~85sccm而進行上述離子電漿清洗。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中，DBR蒸鍍膜係使用複數對的低折射率膜與高折射率膜之對。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中，使用SiO2或SiO作為上述低折射率膜之材料，且使用TiO2、Ti3O5、Ti2O3、TiO、ZrO2、TiO2ZrO2Nb2O5、Al2O3中之任一者作為上述高折射率膜之材料。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中，反覆成膜高折射率膜TiO2與上述低折射率膜SiO2之對而形成多層反射膜。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中，多層反射膜具有30層~50層之範圍內之層數。
進而，較佳為本發明之半導體裝置之製造方法中，反射膜於370~720nm為止之光波長範圍內，對於垂直方向之反射率為90%以上。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中的膜形成步驟係於上述元件正面、上述元件背面或上述元件一部分側面上反覆成膜高折射率膜TiO2、與低折射率膜SiO2之對而形成複數對之反射膜。
進而，較佳為，本發明之半導體裝置之製造方法中的上述膜形成步驟係於作為上述光入射面的受光元件之受光區域之上表面上、或者於用以使入射光聚光於受光區域的透鏡之正面上形成抗反射膜。
根據上述構成，以下，對本發明之作用進行說明。
本發明中，包含：藉由離子電漿照射對元件正面、元件背面(基板背面)、元件一部分側面或光入射面進行離子電漿清洗之離子電漿清洗步驟；及於元件正面、元件背面、元件一部分側面或光入射面上形成膜之膜形成步驟。
藉此，於膜形成步驟之前實施離子電漿清洗步驟，故而於膜形成步驟之前無需使用另外專用之清洗裝置，便可有效地抑制即將形成膜之前的膜形成面之污染。
由上所述，根據本發明，於膜形成步驟之前實施離子電漿清洗步驟，故而於膜形成前步驟中無需使用另外專用之清洗裝置，便可有效地抑制即將形成膜之前的膜形成面之污染。
1‧‧‧面朝上型發光二極體晶片(面朝上型LED晶片)
2、12、22‧‧‧絕緣基板
3、13、103‧‧‧發光構造體
3A、13A、23‧‧‧N型包覆層
3B、13B、25‧‧‧P型包覆層
3C、13C、24、103C‧‧‧活性層
4、14‧‧‧透明電極
5‧‧‧p電極
6‧‧‧n電極
7‧‧‧分佈布拉格反射器(DBR蒸鍍膜)
11‧‧‧面朝下型發光二極體晶片(覆晶型LED晶片)
15‧‧‧p電極
16‧‧‧n電極
17‧‧‧DBR蒸鍍膜
21‧‧‧半導體雷射晶片
26‧‧‧上部P電極
27‧‧‧下部N電極
28、29‧‧‧DBR蒸鍍膜
100‧‧‧發光二極體晶片
101‧‧‧基板
102‧‧‧緩衝層
103A‧‧‧第1導電型半導體層
103B‧‧‧第2導電型半導體層
104‧‧‧透明電極層
105‧‧‧p-電極墊
106‧‧‧n-電極墊
107‧‧‧分佈布拉格反射器
107A‧‧‧第1分佈布拉格反射器
107B‧‧‧第2分佈布拉格反射器
108‧‧‧反射金屬層
109‧‧‧保護層
111a、111b、112a、112b‧‧‧材料層
圖1係表示本發明之實施形態1之具有分佈布拉格反射器之面朝上型發光二極體晶片之縱剖面圖。
圖2係表示離子電漿清洗後的圖1之DBR蒸鍍膜形成之低折射率膜 與高折射率膜之成膜順序之圖。
圖3係簡單地表示電容耦合電漿源CCP(Capacitively Coupled Plasma)之模式圖。
圖4係簡單地表示電子迴旋共振(ECR，Electron Cyclotron Resonance)電漿源之模式圖。
圖5係簡單地表示螺旋波激發電漿源HWP(Helicon Wave Plasma)之模式圖。
圖6係簡單地表示感應耦合電漿源ICP(lnductively Coupled Plasma)之模式圖。
圖7係簡單地表示表面波電漿源SWP(surface wave plasma)之模式圖。
圖8係表示本發明之實施形態2之具有分佈布拉格反射器之面朝下型發光二極體晶片之縱剖面圖。
圖9係表示本發明之實施形態3之具有分佈布拉格反射器之半導體雷射晶片之縱剖面圖。
圖10係將圖9之活性層之俯視時為4側面之2種DBR蒸鍍膜作為4邊形之各邊而表示的橫剖面圖。
圖11係表示專利文獻1中揭示之先前之具有分佈布拉格反射器之發光二極體晶片之縱剖面圖。
圖12係表示圖11之發光二極體晶片之分佈布拉格反射器之詳情之縱剖面圖。
圖13係表示圖11之發光二極體晶片之分佈布拉格反射器中之低折射率膜與高折射率膜之成膜順序之圖。
以下，一面參照圖式一面對本發明之發光裝置或受光裝置等之半導體裝置之製造方法之實施形態1~3詳細地進行說明。再者，根據 圖式製作上之觀點，各圖中之構成構件各自之厚度或長度等並不限定於圖示之構成。
(實施形態1)
圖1係表示本發明之實施形態1之具有分佈布拉格反射器之面朝上型發光二極體晶片之縱剖面圖。
於圖1中，本實施形態1之作為光半導體元件(發光元件)之面朝上型發光二極體晶片1(面朝上型LED晶片1)係包含：絕緣基板2，其係藍寶石基板或SiC基板等透明基板；設置於該絕緣基板2之正面上之N型包覆層3A；設置於該N型包覆層3A上之活性層3C；設置於該活性層3C上之P型包覆層3B；透明電極4，其設置於該P型包覆層3B上，例如由ITO膜等而形成；p電極5，其設置於透明電極4之一部分上；n電極6，其設置於將N型包覆層3A去除至厚度方向中途為止而露出的面之一部分上；及光反射用之分佈布拉格反射器7，其設置於基板2之背面側。於該分佈布拉格反射器7(以下稱為DBR蒸鍍膜7)上亦可設進而置反射金屬層。
面朝上型LED晶片1中，需要使由活性層3C發出之光朝向元件之上部進行光輸出，因此，藉由形成於基板背面上之DBR蒸鍍膜17而使漏至元件之下部側的光全反射至元件之上部側，且朝向元件之上部進行光輸出。
構成為於該等N型包覆層3A與P型包覆層3B之間設置有活性層3C的發光構造體3。發光構造體3係包含氮化鎵系列之化合物半導體物質，活性層3C係以出射所要求之波長之光、例如為紫外線或藍色光之方式而決定組成元素及組成比。活性層3C形成為單一量子井構造或多重量子井構造。
發光構造體3可使用MOCVD或MBE技術而形成，且使用光微影及蝕刻步驟，以使N型包覆層3A之一部分區域露出之方式而圖案化， 以形成n-電極6。
藉由蒸鍍膜形成裝置，對基板2之背面進行離子電漿清洗而將有機物、水分、及其他污染物質自該背面去除之後，於絕緣基板2之背面上配設DBR蒸鍍膜7。即，如圖2所示，於DBR蒸鍍膜7形成前對絕緣基板2之背面進行離子電漿照射作為蒸鍍預處理清洗。於經離子電漿清洗後之絕緣基板2之背面上依序形成有複數對之高折射率膜與低折射率膜之對作為DBR蒸鍍膜7。
根據上述構成，以下，對其動作進行說明。
本實施形態1之作為發光裝置的面朝上型LED晶片1之製造方法包含：N型包覆層形成步驟，其係於絕緣基板2之正面上形成N型包覆層3A；活性層形成步驟，其係於該N型包覆層3A上形成活性層3C；P型包覆層形成步驟，其係於該活性層3C上形成P型包覆層3B；透明電極形成步驟，其係於P型包覆層3B上形成透明電極4；p電極形成步驟，其係於透明電極4之一部分上形成p電極5；n電極形成步驟，其係於將N型包覆層3A蝕刻去除至厚度方向中途為止而露出的面之一部分上形成n電極6；離子電漿清洗步驟，其係對絕緣基板2之背面進行離子電漿清洗；及DBR蒸鍍膜形成步驟，其係於絕緣基板2之背面上形成光反射用之DBR蒸鍍膜7。
離子電漿清洗步驟中，設計蒸鍍膜形成裝置之處理條件，於即將執行成膜複數對之高折射率膜與低折射率膜之對的BR蒸鍍膜形成步驟之前，導入使用有為了提高DBR蒸鍍膜7之緻密性而使用之離子輔助槍的離子電漿清洗處理。
蒸鍍膜形成裝置中，將為了提高DBR蒸鍍膜7之緻密性而使用之離子輔助槍轉用作對絕緣基板2之背面之離子電漿清洗處理，作為即將蒸鍍處理之前的預處理。因此，無需專用之清洗裝置之導入或蒸鍍裝置之改造，而且，可於同一腔室內之真空中即「就地(insitu)」進入 至下一個DBR蒸鍍膜形成步驟之DBR蒸鍍膜7之形成。
因此，可於保持基底面即絕緣基板2之背面之清潔度之狀態下立即形成分佈布拉格反射膜7，且關係到絕緣基板2之背面與DBR蒸鍍膜7之界面控制之穩定化。
作為形成於絕緣基板2之背面上之DBR蒸鍍膜處理條件，交替使用低折射率膜與高折射率膜之介電體材料。其形成順序可以由高折射率膜至低折射率膜之順序而形成，亦可為其相反。
關於構成DBR蒸鍍膜7之低折射率膜與高折射率膜之介電體材料，具體而言可包含例如TiO2、Ti3O5、Ti2O3、TiO、ZrO2、TiO2ZrO2Nb2O5、CeO2、ZnS、Al2O3、SiN、Nb2O5、Ta2O5、矽氧聚合體、SiO、SiO2、MgF2中之任一者。其他材料亦可能同樣適宜。
總之，使用SiO2及SiO中之任一者作為低折射率膜之材料，且使用TiO2、Ti3O5、Ti2O3、TiO、ZrO2、TiO2ZrO2Nb2O5、Al2O3中之任一者作為高折射率膜之材料。
於DBR蒸鍍膜7之下部未使用金屬層(Al、Ag)，故而為了提高R、G、B可見光區域之反射率，總層數需為30層以上。於反覆成膜高折射率膜TiO2、與低折射率膜SiO2之對而形成多層反射膜之情形時，將多層反射膜形成為30~50層。該反射膜於370~720nm為止之光波長範圍內，對於垂直方向之反射率具有90%以上。
由上所述，根據本實施形態1，包含：離子電漿清洗步驟，其係藉由離子電漿照射而對絕緣基板2之背面進行離子電漿清洗；及DBR蒸鍍膜形成步驟，其係對經離子電漿照射後之絕緣基板2之背面(照射面)形成DBR蒸鍍膜7。
如此，藉由離子電漿清洗而將絕緣基板2之背面上之有機物、水分、及其他污染物質自該背面去除之後，於絕緣基板2之背面上配設DBR蒸鍍膜7，故而可抑制絕緣基板2之背面與DBR蒸鍍膜7之界面的 光吸收，並且可提高DBR蒸鍍膜7之反射特性。如此，藉由使用本手法，可由元件下部之DBR蒸鍍膜7效率良好地反射來自LED元件之發光層(活性層3C)之輸出光，結果可降低LED元件之光學損失，提高LED元件之明亮度及/或發光效率。
將使用有離子電漿清洗處理之基板背面之DBR蒸鍍膜應用於LED元件中，結果可確認，於其實際之光輸出具有0.9~1.4%之提高效果。應用該技術者並非金屬層(Al、Ag等)單層中之反射膜，而是使用有介電體材料之多層積層膜，故而總厚度與金屬單層之情形相比達10倍以上，膜應力大於單層之情形，從而擔心與基底基板(絕緣基板2)之密著性亦變低，但藉由將離子電漿清洗處理用於多層積層膜，而可提高與基底基板之密著性。
藉由搭載於蒸鍍裝置處理室內部之電漿源，使惰性氣體(Ar等)離子電漿化，且藉由將其照射至作為對象基板之絕緣基板2之背面上而實施基板背面之清洗(水分或有機物之分解、昇華)之後，可立即於真空中在「就地」進入至DBR蒸鍍膜7之形成。
總之，藉由搭載於蒸鍍裝置處理室內部(蒸鍍膜形成裝置之腔室內部)之電漿源而使元素氣體離子電漿化，且對照射對象面(例如基板背面)進行電漿照射而對照射對象面實施清洗處理，從而於腔室內之真空中在照射對象面上形成DBR蒸鍍膜7。該情形時，使用H2氣體或O2氣體或/及Ar氣體、He氣體或N2氣體作為元素氣體而進行電漿化。
例如將O2氣體之氣體流量設為15~85sccm而進行離子電漿清洗。O2氣體之原子半徑較小。若O2氣體流量小於15sccm，則電漿不會到達絕緣基板2上，從而有機物去除或水分去除效果減弱。若O2氣體流量超過85sccm，則推進絕緣基板2之背面之氧化從而對反射率造成惡劣影響。
又，將Ar氣體之氣體流量設為10~85sccm而進行離子電漿清 洗。Ar氣體之原子半徑較大。若Ar氣體流量小於10sccm，則電漿不會到達絕緣基板2之背面，從而有機物去除效果或水分去除效果減弱。若Ar氣體流量超過85sccm，則Ar離子會撞擊絕緣基板2之背面而削減正面，對反射率造成惡劣影響。
將為了提高DBR蒸鍍膜之緻密性而使用之離子輔助槍轉用於對絕緣基板2之背面之離子電漿清洗處理，作為即將蒸鍍前之預處理，故而無需裝置硬質面上之改造，亦不花費成本，可進行穩定之低污染成膜。
將本實施形態1之離子電漿清洗處理應用於絕緣基板2之背面之DBR蒸鍍膜7之情形時，對象為藍寶石基板，藍寶石基板之電漿損害較少，故而可應用更高密度之電漿源(ICP等)。
再者，於上述實施形態1之離子電漿清洗處理中並未特別詳細地進行說明，但作為離子電漿清洗之電漿源，有以下類型：圖3之電容耦合電漿源CCP(放電壓力為10~100Pa，電漿密度為~1010cm-3)；圖4之電子迴旋共振(ECR)電漿源(放電壓力為0.05~0.5Pa，電漿密度為~1012cm-3)；圖5之螺旋波激發電漿源HWP(放電壓力為0.05~1Pa，電漿密度為1012~1013cm-3)；圖6之感應耦合電漿源ICP(放電壓力為0.05~1Pa，電漿密度為~1012cm-3)；及圖7之表面波電漿源SWP(Surface Wave Plasma；放電壓力為1~100Pa，電漿密度為~1012cm-3)等。作為電漿源，有以下類型：實際應用於目前之離子輔助型蒸鍍裝置中之電漿源；及主要實際使用於乾式蝕刻裝置中之電漿源。作為氣體種類，有Ar、He及H2、O2、N2。
作為實際使用於離子輔助型蒸鍍裝置中之電漿源，除當前之DBR蒸鍍裝置中使用之End-Hall型離子槍(絲狀陰極)以外還使用有採用(HCES(hollow cathode electron source)=)空心陰極電子源之End-Hall型離子槍DC(Direct Current，直流)源的柵網型離子源、及使用有 RF(Radio Frequency，射頻)源的柵網型離子源已實際使用於現有之DBR蒸鍍裝置中。
在實際使用於乾式蝕刻裝置中之電漿源中，為了實現低能量、大電流之離子輔助法的低溫且低損害化，上述CCP、ECR、HWP、ICP、SWP等之電漿源亦以乾式蝕刻技術為中心而已實際使用，且亦可包含作為本次專利申請即離子電漿清洗之電漿源之申請範圍而考慮的電漿源。
(實施形態2)
上述實施形態1中，已對藉由DBR蒸鍍膜而對絕緣體基板2之背面形成反射面之情形進行了說明，而本實施形態2中，係對藉由DBR蒸鍍膜而形成元件正面之反射面之情形進行說明。
圖8係表示本發明之實施形態2之具有分佈布拉格反射器之面朝下型發光二極體晶片之縱剖面圖。
於圖8中，作為本實施形態2之光半導體元件(發光元件)之面朝下型發光二極體晶片11(覆晶型LED晶片11)係包含：絕緣基板12，其係藍寶石基板或SiC基板等透明基板；設置於該絕緣基板12之正面上之N型包覆層13A；設置於該N型包覆層13A上之活性層13C；設置於該活性層13C上之P型包覆層13B；透明電極14，其設置於該P型包覆層13B上，例如由ITO膜等而形成；p電極15，其設置於透明電極14之一部分上；n電極16，其設置於將N型包覆層13A去除至厚度方向中途為止而露出的面之一部分上；及光反射用之分佈布拉格反射器17，其設成覆蓋N型包覆層13A之一部分露出面上的n電極16以外之區域、透明電極14之一部分上之p電極15以外之區域、及N型包覆層13A之露出側面至活性層13C、P型包覆層13B及透明電極14之側面(以下，稱為DBR蒸鍍膜17)。
覆晶型LED晶片11中，需要使由活性層13C發出之光朝向元件之 下部進行光輸出，因此藉由形成於基板上表面上之DBR蒸鍍膜17而使漏至元件之上部側之光全反射至元件之下部側，且朝向元件之下部進行光輸出。
藉由該等N型包覆層3A、P型包覆層3B及活性層3C而構成發光構造體13。發光構造體13包含氮化鎵系列之化合物半導體物質，活性層13C係以出射所要求之波長之光、例如為紫外線或藍色光之方式而決定組成元素及組成比。活性層13C形成為單一量子井構造或多重量子井構造。
發光構造體13可使用MOCVD或MBE技術而形成，且使用光微影及蝕刻步驟，以使N型包覆層3A之一部分區域露出之方式進行圖案化，以形成n-電極16。
藉由蒸鍍膜形成裝置，對於N型包覆層13A之露出面上的n電極16以外之區域、透明電極14上之p電極15以外之區域、及自N型包覆層13A之露出側面至活性層13C、P型包覆層13B及透明電極14之一連串之側面進行離子電漿清洗，而自其背面去除有機物、水分、及其他污染物質之後，於其上配設DBR蒸鍍膜17。DBR蒸鍍膜17形成有複數對之高折射率膜與低折射率膜之對。
根據上述構成，以下，對其動作進行說明。
本實施形態2之作為發光裝置之覆晶型LED晶片11之製造方法包含：N型包覆層形成步驟，其係於絕緣基板12之正面上形成N型包覆層13A；活性層形成步驟，其係於該N型包覆層13A上形成活性層13C；P型包覆層形成步驟，其係於該活性層13C上形成P型包覆層13B；透明電極形成步驟，其係於P型包覆層13B上形成透明電極14；p電極形成步驟，其係於透明電極14之一部分上形成p電極15；n電極形成步驟，其係於將N型包覆層13A蝕刻去除至厚度方向中途為止而露出的面之一部分上形成n電極16；離子電漿清洗步驟，其係對N型 包覆層13A之露出面上的n電極16以外之區域、透明電極14上之p電極15以外之區域、及自N型包覆層13A之露出側面至活性層13C、P型包覆層13B及透明電極14之一連串之側面進行離子電漿清洗；及DBR蒸鍍膜形成步驟，其係於該N型包覆層13A之露出面上之n電極16以外之區域上、透明電極14上之p電極15以外之區域上、及自N型包覆層13A之露出側面至活性層13C、P型包覆層13B及透明電極14之一連串之側面上，形成光反射用之DBR蒸鍍膜17。
離子電漿清洗步驟中，設計蒸鍍膜形成裝置之處理條件，於即將執行成膜複數對之高折射率膜與低折射率膜之對的BR蒸鍍膜形成步驟之前，導入使用有為了提高DBR蒸鍍膜17之緻密性而使用之離子輔助槍的離子電漿清洗處理。
蒸鍍膜形成裝置中，將為了提高DBR蒸鍍膜17之緻密性而使用之離子輔助槍轉用作元件正面之離子電漿清洗處理，作為即將蒸鍍處理之前之預處理。因此，無需專用之清洗裝置之導入或蒸鍍裝置之改造，而且，可於同一腔室內之真空中即在「就地」進入至下一個DBR蒸鍍膜形成步驟之DBR蒸鍍膜17之形成。
因此，可於保持基底面即元件正面之清潔度之狀態下立即形成DBR蒸鍍膜17，且關係到元件正面與DBR蒸鍍膜17之界面控制之穩定化。所謂該基底面即元件正面，係指該N型包覆層13A之露出面上之n電極16以外之區域上、透明電極14上之p電極15以外之區域上、及自N型包覆層13A之露出側面至活性層13C、P型包覆層13B及透明電極14之一連串的側面上。
作為形成於該元件正面上之DBR蒸鍍膜形成條件，交替使用低折射率膜與高折射率膜之介電體材料。其形成順序可以由高折射率膜至低折射率膜之順序而形成，亦可為其相反。
關於構成DBR蒸鍍膜17之低折射率膜與高折射率膜之介電體材 料，具體而言可包含例如TiO2、Ti3O5、Ti2O3、TiO、ZrO2、TiO2ZrO2Nb2O5、CeO2、ZnS、Al2O3、SiN、Nb2O5、Ta2O5、矽氧聚合體、SiO、SiO2、MgF2中之任一者。其他材料亦可能同樣適宜。
總之，使用SiO2及SiO中之任一者作為低折射率膜之材料，且使用TiO2、Ti3O5、Ti2O3、TiO、ZrO2、TiO2ZrO2Nb2O5、Al2O3中之任一者作為高折射率膜之材料。
於DBR蒸鍍膜17之上部未使用金屬層(Al、Ag)，故而為了提高R、G、B可見光區域之反射率，總層數需為30層以上。於反覆成膜高折射率膜TiO2、與低折射率膜SiO2之對而形成多層反射膜之情形時，將多層反射膜形成為30~50層。該反射膜於370~720nm為止之光波長範圍內，對於垂直方向之反射率具有90%以上。
由上所述，根據本實施形態2，於覆晶型LED晶片11上，藉由離子電漿清洗而將元件正面上之有機物、水分、及其他污染物質自該元件正面去除之後，於元件正面上配設DBR蒸鍍膜17，故而可抑制元件正面之基底膜與DBR蒸鍍膜17之界面的光吸收，並且可提高DBR蒸鍍膜17之反射特性。如此，藉由使用本手法，可由DBR蒸鍍膜17效率良好地反射來自LED元件之發光層(活性層13C)之輸出光，結果可降低LED元件之光學損失，提高LED元件之明亮度及/或發光效率。因此，藉由元件正面之DBR蒸鍍膜17而全反射至元件之下部側，而朝向元件之下部進行光輸出。
將經過離子電漿清洗處理之基板背面之DBR蒸鍍膜17應用於LED元件，結果可確認，其實際之光輸出有0.9%~1.4%之提高效果。應用該技術者並非係金屬層(Al、Ag等)單層中之反射膜，而是使用有介電體材料之多層積層膜，故而總厚度與金屬單層之情形相比達10倍以上，膜應力大於單層之情形，從而擔心與元件正面之基底膜之密著性亦變低，但藉由將離子電漿清洗處理用於多層積層膜，而可提高與元 件正面之基底膜之密著性。
藉由搭載於蒸鍍裝置處理室內部之電漿源而使惰性氣體(Ar等)離子電漿化，且藉由將其照射至元件正面之基底膜上而實施元件正面之基底膜之清洗(水分或有機物之分解、昇華)之後，可立即於真空中在「就地」進入至DBR蒸鍍膜17之形成。
將為了提高DBR蒸鍍膜之緻密性而使用之離子輔助槍轉用於對元件正面之基底膜之離子電漿清洗處理，作為即將蒸鍍之前之預處理，故而無需裝置硬質面上之改造，亦不花費成本，可進行穩定之低污染成膜。
將本實施形態2之離子電漿清洗處理應用於覆晶型LED用途之元件正面之DBR蒸鍍膜17之情形時，考慮到基底膜之GaN或ITO之損害，需要使用更低密度之電漿源(RF等)。
(實施形態3)
上述實施形態1、2中，已對於LED元件背面或LED元件正面上形成DBR蒸鍍膜之前對該LED元件背面或LED元件正面進行離子電漿清洗之情形進行了說明，而本實施形態3中，係對於半導體雷射元件之活性層側面之反射面上形成DBR蒸鍍膜之前對該反射面進行離子電漿清洗之情形進行說明。
圖9係表示本發明之實施形態3之具有分佈布拉格反射器之半導體雷射晶片之縱剖面圖。
圖9中，本實施形態3之作為光半導體元件(發光元件)之半導體雷射晶片21係雙異質構造，其包含：N型基板22；設置於該N型基板22之正面上之N型包覆層23；設置於該N型包覆層23上之活性層24；設置於該活性層24上之P型包覆層25；設置於該P型包覆層25上之上部P電極26；設置於N型基板22之背面上之下部N電極27；以覆蓋活性層24之3側面之方式而設置之構成全反射面的DBR蒸鍍膜28；及以覆蓋 活性層24之剩餘之1側面之方式而設置之構成半反射面的DBR蒸鍍膜29。
半導體雷射晶片21中，藉由劈開而製作之活性層24之側面之一側係由半反射之鏡(半反射鏡)而構成，與其對向之另一側需要形成為全反射之鏡面，故而於活性層側面上形成2種DBR蒸鍍膜28、29。對於其中任一種DBR蒸鍍膜28、29亦使用本手法之離子電漿清洗。
藉由蒸鍍膜形成裝置，如圖10所示，以覆蓋活性層24之與俯視時為4邊形之鄰接3邊對應的3側面之方式，形成構成全反射面之DBR蒸鍍膜28。又，如圖10所示，以覆蓋活性層24之與俯視時為4邊形之1邊對應的剩餘1側面之方式，形成構成半反射面之DBR蒸鍍膜29。於即將形成該等DBR蒸鍍膜28及DBR蒸鍍膜29之前對各側面進行離子電漿清洗，而將各側面上之有機物、水分、及其他污染物質自該側面上去除。總之，對形成有反射膜之各側面進行離子電漿清洗之後，於經清洗之各側面上成膜DBR蒸鍍膜28、29。DBR蒸鍍膜28、29亦形成有複數對之高折射率膜與低折射率膜之對。
根據上述構成，以下，對其動作進行說明。
本實施形態3之作為發光裝置之半導體雷射晶片21之製造方法包含：N型包覆層形成步驟，其係於N型基板22之正面上形成N型包覆層23；活性層形成步驟，其係於該N型包覆層23上形成活性層24；P型包覆層形成步驟，其係於該活性層24上形成P型包覆層25；上部P電極形成步驟，其係於P型包覆層25上形成上部P電極26；下部N電極形成步驟，其係於N型基板22之背面上形成下部N電極27；離子電漿清洗步驟，其係對活性層24之4側面進行離子電漿清洗；及DBR蒸鍍膜形成步驟，其係於該活性層24之4側面中的連續之3側面上形成DBR蒸鍍膜28，且於剩餘之1側面上形成DBR蒸鍍膜29。
離子電漿清洗步驟中，設計蒸鍍膜形成裝置(DBR蒸鍍膜形成裝 置)之處理條件，於執行成膜複數對之高折射率膜與低折射率膜之對之BR蒸鍍膜形成步驟之前，導入使用有為了提高DBR蒸鍍膜28、29之緻密性而使用之離子輔助槍的離子電漿清洗處理。
蒸鍍膜形成裝置中，將為了提高DBR蒸鍍膜28、29之緻密性而使用之離子輔助槍轉用作活性層24之4側面之離子電漿清洗處理，作為即將蒸鍍處理之前之預處理。因此，無需專用之清洗裝置之導入或蒸鍍裝置之改造，而且，可於同一腔室內之真空中即在「就地」進入至下一個DBR蒸鍍膜形成步驟之DBR蒸鍍膜28、29之形成。
因此，可於保持基底面即元件側面(活性層24之4側面)之清潔度之狀態下立即形成DBR蒸鍍膜28、29，且關係到元件側面(活性層24之4側面)與DBR蒸鍍膜28、29之界面控制之穩定化。所謂該基底面即元件正面，係指該N型包覆層13A之露出面上的n電極16以外之區域上、透明電極14上之p電極15以外之區域上、及自N型包覆層13A之露出側面至活性層13C、P型包覆層13B及透明電極14之一連串的側面上。
作為形成於該元件正面上之DBR蒸鍍膜形成條件，交替使用低折射率膜與高折射率膜之介電體材料。其形成順序可以由高折射率膜至低折射率膜之順序而形成，亦可為其相反。
關於構成DBR蒸鍍膜28、29之低折射率膜與高折射率膜之介電體材料，具體而言可包含例如TiO2、Ti3O5、Ti2O3、TiO、ZrO2、TiO2ZrO2Nb2O5、CeO2、ZnS、Al2O3、SiN、Nb2O5、Ta2O5、矽氧聚合體、SiO、SiO2、MgF2中之任一者。其他材料亦可能同樣適宜。
總之，使用SiO2及SiO中之任一者作為低折射率膜之材料，且使用TiO2、Ti3O5、Ti2O3、TiO、ZrO2、TiO2ZrO2Nb2O5、Al2O3中之任一者作為高折射率膜之材料。
於DBR蒸鍍膜28、29之上部未使用金屬層(Al、Ag)，故而為了提 高R、G、B可見光區域之反射率，總層數需為30層以上。於反覆成膜高折射率膜TiO2、與上述低折射率膜SiO2之對而形成多層反射膜之情形時，將多層反射膜形成為30~50層。該反射膜於370~720nm為止之光波長範圍內，對於垂直方向之反射率具有90%以上。
由上所述，根據本實施形態3，於半導體雷射晶片21上，藉由離子電漿清洗而將元件側面(活性層24之4側面)上之有機物、水分、及其他污染物質自該元件側面去除之後，於元件側面上配設DBR蒸鍍膜28、29，故而可抑制元件側面之基底膜(活性層24)與DBR蒸鍍膜28、29之界面的光吸收，並且可提高DBR蒸鍍膜28、29之反射特性。如此，藉由使用本手法，可由DBR蒸鍍膜28、29效率良好地反射來自雷射元件之發光層(活性層24)之輸出光，結果可降低雷射元件之光學損失，提高雷射元件之明亮度及/或發光效率。因此，藉由元件正面之DBR蒸鍍膜28、29，可於雷射元件之活性層24內部全反射，使雷射光自雷射元件之DBR蒸鍍膜29側進行光輸出。
將使用有離子電漿清洗處理之基板側面之DBR蒸鍍膜28、29應用於雷射元件，結果可確認，其實際之光輸出有0.9%~1.4%之提高效果。應用該技術者並非係金屬層(Al、Ag等)單層中之反射膜，而是使用有介電體材料之多層積層膜，故而總厚度與金屬單層之情形相比達10倍以上，膜應力大於單層之情形，從而有與元件側面之基底膜(活性層24)之密著性亦變低之顧慮，但藉由將離子電漿清洗處理用於多層積層膜，而可提高與元件側面之基底膜(活性層24)之密著性。
藉由搭載於蒸鍍裝置處理室內部之電漿源而使惰性氣體(Ar等)離子電漿化，且藉由將其照射至元件側面之基底膜(活性層24)上，而實施元件側面之基底膜(活性層24)之清洗(水分或有機物之分解、昇華)之後，可立即於真空中於「就地」進入至DBR蒸鍍膜28、29之形成。
將為了提高DBR蒸鍍膜28、29之緻密性而使用之離子輔助槍轉用 於對元件側面之基底膜(活性層24)之離子電漿清洗處理，作為即將蒸鍍之前之預處理，故而無需裝置硬質面上之改造，亦不花費成本，可進行穩定之低污染成膜。
將本實施形態3之離子電漿清洗處理應用於半導體雷射晶片21之用途的元件側面之DBR蒸鍍膜28、29之情形時，考慮到基底膜(活性層24)之GaN之損害，需要使用更低密度之電漿源(RF等)。
藉由控制蒸鍍膜形成裝置之預處理條件，而可抑制基板/蒸鍍層界面、GaN或ITO/蒸鍍層界面及活性層/蒸鍍層界面的光之吸收，從而可實現高反射率。作為預處理條件，係採用於「就地」之離子電漿(使用Ar等之惰性氣體)，但關於電漿化之手法(RF、ICP、及其他)並未限定，如上所述，對於面朝上LED晶片1之元件背面蒸鍍、或覆晶LED晶片11之元件正面蒸鍍、半導體雷射晶片21之側面蒸鍍等亦可使用。
再者，本實施形態1~3中，作為膜形成步驟，已對於發光元件正面、發光元件背面(絕緣基板2之背面)或發光元件之一部分側面(活性層24之側面)上形成作為反射膜之DBR蒸鍍膜7或17或28、29之情形進行了說明，但並不限於此，對於在受光元件之光入射面、即受光區域之上表面及/或微透鏡(透鏡)之上表面上形成抗反射膜之情形，亦可使用本發明，即，藉由離子電漿清洗而去除作為受光元件之光入射面的受光區域之上表面及/或微透鏡(透鏡)之上表面的污染物質之後，於此處形成抗反射膜，且，於膜形成前步驟中無需使用另外專用之清洗裝置即可達成本發明之目的，本發明之目的係指有效地抑制即將形成膜之前的膜形成面之污染。
即，作為半導體裝置之受光元件之製造方法，包含：離子電漿清洗步驟，其係藉由離子電漿照射而對光入射面進行離子電漿清洗；及抗反射膜形成步驟，其係於用以使入射光聚光於作為光入射面之受 光元件之受光區域之上表面或/及受光區域的透鏡之正面上形成抗反射膜。該情形時，亦於抗反射膜形成前將離子電漿照射用作蒸鍍預處理清洗。總之，於對用以使入射光聚光於作為光入射面之受光元件之受光區域之上表面或/及受光區域的透鏡之正面進行離子電漿照射之後，對經離子電漿照射後之照射面形成抗反射膜。
如上所述，使用本發明較佳之實施形態1~3例示了本發明，但本發明不應限定於該實施形態1~3地解釋。可理解，本發明之範圍應僅藉由申請專利範圍而解釋。本領域技術人員可根據本發明之具體之較佳實施形態1~3之記載而理解，能根據本發明之記載及技術常識而實施同等之範圍。關於本說明書中引用之專利、專利申請及文獻，可理解，與將其內容本身具體地記載於本說明書中之情形同樣地，其內容應作為對本說明書之參考而援用。
[產業上之可利用性]
本發明係於具有分佈布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector)等反射器的發光裝置及其製造方法之領域中，在膜形成步驟之前實施離子電漿清洗步驟，故而於蒸鍍前步驟中無需使用另外專用之清洗裝置，便可有效地抑制即將形成蒸鍍膜之前之基板之背面污染。
1‧‧‧面朝上型發光二極體晶片(面朝上型LED晶片)
2‧‧‧絕緣基板
3‧‧‧發光構造體
3A‧‧‧N型包覆層
3B‧‧‧P型包覆層
3C‧‧‧活性層
4‧‧‧透明電極
5‧‧‧p電極
6‧‧‧n電極
7‧‧‧分佈布拉格反射器(DBR蒸鍍膜)

Claims (16)

  1. 一種半導體裝置之製造方法，其包含：離子電漿清洗步驟，其係藉由離子電漿照射而對元件正面、元件背面、元件一部分側面或光入射面進行離子電漿清洗；及膜形成步驟，其係於該元件正面、該元件背面、該元件一部分側面或該光入射面上形成膜。
  2. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中上述膜形成步驟係於上述元件正面、上述元件背面或上述元件一部分側面上形成反射膜，或/及於上述光入射面上形成抗反射膜。
  3. 如請求項2之半導體裝置之製造方法，其中上述反射膜係DBR蒸鍍膜，於該DBR蒸鍍膜或上述抗反射膜形成前使用上述離子電漿照射作為膜形成預處理清洗。
  4. 如請求項3之半導體裝置之製造方法，其中對發光元件之正面、背面、一部分側面及受光元件之光入射面中之任一者進行離子電漿照射之後，對經該離子電漿照射後之照射面形成上述DBR蒸鍍膜或上述抗反射膜。
  5. 如請求項4之半導體裝置之製造方法，其中於膜形成裝置之同一腔室內實施上述離子電漿清洗步驟。
  6. 如請求項5之半導體裝置之製造方法，其中藉由搭載於上述膜形成裝置之腔室內部的電漿源使元素氣體離子電漿化，且藉由對照射對象面進行電漿照射而清洗該照射對象面之後，於該腔室內在上述照射面上形成上述DBR蒸鍍膜或上述抗反射膜。
  7. 如請求項6之半導體裝置之製造方法，其中使用H2氣體或O2氣體或/及Ar氣體、He氣體或N2氣體作為上述元素氣體而進行上述電漿化。
  8. 如請求項7之半導體裝置之製造方法，其中將上述O2氣體之氣體流量設為15~85sccm而進行上述離子電漿清洗。
  9. 如請求項7之半導體裝置之製造方法，其中將上述Ar氣體之氣體流量設為10~85sccm而進行上述離子電漿清洗。
  10. 如請求項3或4之半導體裝置之製造方法，其中上述DBR蒸鍍膜係使用複數對的低折射率膜與高折射率膜之對。
  11. 如請求項10之半導體裝置之製造方法，其中使用SiO2或SiO作為上述低折射率膜之材料，且使用TiO2、Ti3O5、Ti2O3、TiO、ZrO2、TiO2ZrO2Nb2O5、Al2O3中之任一者作為上述高折射率膜之材料。
  12. 如請求項10之半導體裝置之製造方法，其中反覆成膜上述高折射率膜TiO2與上述低折射率膜SiO2之對而形成多層反射膜。
  13. 如請求項12之半導體裝置之製造方法，其中上述多層反射膜具有30層~50層之範圍內之層數。
  14. 如請求項12之半導體裝置之製造方法，其中上述反射膜於370~720nm為止之光波長範圍內，對於垂直方向之反射率為90%以上。
  15. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中上述膜形成步驟係於上述元件正面、上述元件背面或上述元件一部分側面上反覆成膜高折射率膜TiO2、與低折射率膜SiO2之對而形成複數對之反射膜。
  16. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中上述膜形成步驟係於作為上述光入射面的受光元件之受光區域之上表面上、或者於用以使入射光聚光於該受光區域的透鏡之正面上形成抗反射膜。
TW102111948A 2012-04-26 2013-04-02 半導體裝置之製造方法 TW201349537A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012101453 2012-04-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201349537A true TW201349537A (zh) 2013-12-01

Family

ID=49482504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102111948A TW201349537A (zh) 2012-04-26 2013-04-02 半導體裝置之製造方法

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW201349537A (zh)
WO (1) WO2013161146A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9490409B2 (en) 2011-10-24 2016-11-08 Formosa Epitaxy Incorporation Light emmiting diode chip

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9705044B2 (en) 2013-02-07 2017-07-11 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device and method for manufacturing same
DE102014102360A1 (de) * 2014-02-24 2015-08-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Laserdiodenchip

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000164969A (ja) * 1998-11-27 2000-06-16 Matsushita Electronics Industry Corp 半導体レーザの製造方法
JP5260828B2 (ja) * 2005-12-15 2013-08-14 シャープ株式会社 窒化物半導体レーザ素子
JP4458116B2 (ja) * 2007-05-30 2010-04-28 住友電気工業株式会社 エピタキシャル層成長用ｉｉｉ族窒化物半導体層貼り合わせ基板および半導体デバイス
JP5410714B2 (ja) * 2008-08-27 2014-02-05 株式会社島津製作所 反射防止膜成膜方法および反射防止膜成膜装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9490409B2 (en) 2011-10-24 2016-11-08 Formosa Epitaxy Incorporation Light emmiting diode chip

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013161146A1 (ja) 2013-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100975659B1 (ko) 발광 소자 및 그 제조 방법
JP5048392B2 (ja) Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子
US6727518B2 (en) Light emitting device using group III nitride compound semiconductor
JP2008135697A (ja) 半導体発光素子
WO2014171467A1 (ja) Ｌｅｄ素子及びその製造方法
US9419185B2 (en) Method of singulating LED wafer substrates into dice with LED device with Bragg reflector
US8618564B2 (en) High efficiency light emitting diodes
WO2014126016A1 (ja) Ｌｅｄ素子及びその製造方法
JP2009164506A (ja) 半導体発光素子
JP2012028773A (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
JP2005268581A (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
CN108682727B (zh) 一种发光二极管芯片及其制作方法
KR102443027B1 (ko) 반도체 발광소자
WO2009078574A1 (en) Light emitting device and method of manufacturing the same
TW201349537A (zh) 半導體裝置之製造方法
WO2020026573A1 (ja) 面発光半導体レーザ
WO2024120154A1 (zh) 紫外发光二极管及其制造方法
TWI593137B (zh) 具有異質材料結構之發光元件及其製造方法
KR100714626B1 (ko) 질화물 반도체 발광소자 및 제조방법
US20130341661A1 (en) Semiconductor light emitting element
TW202230786A (zh) 半導體結構及其應用
CN110246934B (zh) 发光二极管芯片的制作方法及发光二极管芯片
JP2008235803A (ja) 窒化物半導体発光素子
CN102820398B (zh) 分布式布拉格反射与小面积金属接触复合三维电极
KR20230019439A (ko) 광학 장치의 형성 방법 및 광학 장치