(57)【要約】【課題】製品の信頼性と高性能を増進することを可能にする金属拡散接合による発光ダイオード及びその製造法を提供する。【解決手段】第二導電型電極３２の上に形成される第二導電型永久性基板３０と、永久性基板３０の上に形成されるオーム接触金属層と、オーム接触金属層の上に形成される金属拡散接合層と、金属拡散接合層４０の上に形成されるオーム接触面２５と、オーム接触面２５の上に形成され、その頂面が粗面化されたＡｌＩｎＧａＰ半導体エピタキシー層２０と、オーム接触面２５とＡｌＩｎＧａＰ半導体エピタキシー層２０の底面との間の部分的な表面に配置される絶縁透明層２４と、ＡｌＩｎＧａＰ半導体エピタキシー層２０の第一導電型の第一束縛層２１の部分的な表面の上に形成され、かつ絶縁透明層２４に対応する位置の上方に配置される第一導電型電極５０と、を有する。【選択図】図７
2007227895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一時的基板に厚さが２０μｍ以下のＡｌＩｎＧａＰ半導体エピタキシー層を形成し、半導体エピタキシー層は一時的基板に順番にエピタキシーした第一束縛層、自主発光層、及び第二束縛層を有するステップａ）と、
第二束縛層の部分的な表面に絶縁透明層を形成するステップｂ）と、
絶縁透明層と第二束縛層とにオーム接触面を形成するステップｃ）と、
厚さが７５から２００μｍの第二導電型永久性基板を選び出し、永久性基板は上表面にオーム接触金属層と、下表面に第二導電型電極とを有するステップｄ）と、
厚さが５μｍ以下の金属拡散接合層を介して特定の温度（４００℃から７００℃）と圧力（５０から５００ｋｇ／ｃｍ2）との下で半導体エピタキシー層のオーム接触面と永久性基板のオーム接触金属層とを拡散接合する（Diffusion bonding）ステップｅ）と、
一時的基板を除去するステップｆ）と、
半導体エピタキシー層の第一導電型の第一束縛層の部分的な表面に第一導電型電極を形成し、半導体エピタキシーの頂面にオーム接触面の金属を介して４００℃から６００℃で熱処理を行い、オーム接触面の金属を第一束縛層の内部に拡散させ、その内部に不連続的な金属クラスターを現出させ、そののちウェットエッチング薬剤で第一束縛層をエッチングし、続いて超音波の振動により金属クラスターを洗浄・除去し、粗面を形成するステップｇ）と、
を含むことを特徴とする金属拡散接合による発光ダイオードの製造法。
【請求項２】
一時的基板はｎ‐ＧａＡｓから構成されることを特徴とする請求項１に記載の金属拡散接合による発光ダイオードの製造法。
【請求項３】
第一束縛層はｎ‐ＡｌＩｎＧａＰ及びｎ‐ＡｌＩｎＰのいずれか一つから構成されることを特徴とする請求項１に記載の金属拡散接合による発光ダイオードの製造法。
【請求項４】
第二束縛層はｐ‐ＡｌＩｎＧａＰ及びｐ‐ＡｌＩｎＰのいずれか一つから構成されることを特徴とする請求項１に記載の金属拡散接合による発光ダイオードの製造法。
【請求項５】
絶縁透明層はＳｉＯ2、Ａｌ２Ｏ3、及びＳｉＮｘ系材料のいずれか一つから構成されることを特徴とする請求項１に記載の金属拡散接合による発光ダイオードの製造法。
【請求項６】
第二導電型永久性基板はＧａＰ、ＧａＡｓ、及び金属Ｍｏのいずれか一つから構成されることを特徴とする請求項１に記載の金属拡散接合による発光ダイオードの製造法。
【請求項７】
金属拡散接合層はＡｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ‐Ｚｎ合金、Ａｕ‐Ｇｅ合金、及びＡｕ‐Ｂｅ合金のいずれか一つから構成されることを特徴とする請求項１に記載の金属拡散接合による発光ダイオードの製造法。
【請求項８】
オーム接触面の金属はＡｕ‐Ｚｎ合金、Ａｕ‐Ｇｅ合金、及びＡｕ‐Ｓｎ合金のいずれか一つから構成されることを特徴とする請求項１に記載の金属拡散接合による発光ダイオードの製造法。
【請求項９】
第一導電型電極は中間の結合パッド（bonding pad）と周辺の接触パッド（contact pad）とを有することを特徴とする請求項１に記載の金属拡散接合による発光ダイオードの製造法。
【請求項１０】
ウェットエッチング薬剤はＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏ=２：１：５とＨ2ＳＯ4：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏ=１：１：１０とのうちの一種類から構成されることを特徴とする請求項１に記載の金属拡散接合による発光ダイオードの製造法。
【請求項１１】
第二導電型電極の上に形成される第二導電型永久性基板と、
永久性基板の上に形成されるオーム接触金属層と、
オーム接触金属層の上に形成される金属拡散接合層と、
金属拡散接合層の上に形成されるオーム接触面と、
オーム接触面の上に形成され、頂面が粗面化されたＡｌＩｎＧａＰ半導体エピタキシー層と、
オーム接触面とＡｌＩｎＧａＰ半導体エピタキシー層の底面との間の部分的な表面に配置される絶縁透明層と、
ＡｌＩｎＧａＰ半導体エピタキシー層の第一導電型の第一束縛層の部分的な表面の上に形成され、かつ絶縁透明層に対応する位置の上方に配置される第一導電型電極と、
を有することを特徴とする金属拡散接合による発光ダイオード。
【請求項１２】
第二導電型永久性基板はＧａＰ、ＧａＡｓ、及び金属Ｍｏのいずれか一つから構成され、厚さは７５から２００μｍであることを特徴とする請求項１１に記載の金属拡散接合による発光ダイオード。
【請求項１３】
金属拡散接合層はＡｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ‐Ｚｎ合金、Ａｕ‐Ｇｅ合金、及びＡｕ‐Ｂｅ合金のいずれか一つから構成され、その厚さは５μｍ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の金属拡散接合による発光ダイオード。
【請求項１４】
絶縁透明層はＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、及びＳｉＮｘ系材料のいずれか一つから構成されることを特徴とする請求項１１に記載の金属拡散接合による発光ダイオード。
【請求項１５】
ＡｌＧａＩｎＰ半導体エピタキシー層の厚さは２０μｍ以下であり、前記エピタキシー層は一時的基板の表面に形成された第一導電型の第一束縛層と、
第一束縛層の表面に形成された自主発光層と、
自主発光層の表面に形成された第二導電型の第二束縛層と、
を有することを特徴とする請求項１１に記載の金属拡散接合による発光ダイオード。
【請求項１６】
第一束縛層はｎ‐ＡｌＩｎＧａＰ及びｎ‐ＡｌＩｎＰのいずれか一つから構成されることを特徴とする請求項１５に記載の金属拡散接合による発光ダイオード。
【請求項１７】
第二束縛層はｐ‐ＡｌＩｎＧａＰ及びｐ‐ＡｌＩｎＰのいずれか一つから構成されることを特徴とする請求項１５に記載の金属拡散接合による発光ダイオード。
【請求項１８】
一時的基板はｎ‐ＧａＡｓから構成されることを特徴とする請求項１５に記載の金属拡散接合による発光ダイオード。
【請求項１９】
第一導電型電極は中間の結合パッド（bonding pad）と周辺の接触パッド（contact pad）とを有することを特徴とする請求項１１に記載の金属拡散接合による発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属拡散接合（Diffusion bonding）技術で異質のチップを接合することにより輝度を高めると同時に金属拡散作用によりＬＥＤ表面を粗面化し、出光効率を向上させる高効率発光ダイオードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＯＣＶＤエピタキシー技術により高輝度を生じるIII‐Ｖ族発光ダイオード（ＬＥＤ）のうち、特にＡｌＩｎＧａＰ系半導体材料（発光範囲：５６０μｍから６５０μｍ）やＩｎＧａＮ系半導体材料（発光範囲：３８０μｍから５５０μｍ）は表示ランプ、交通信号灯、広告看板などに汎用されている。ＡｌＩｎＧａＰ系半導体材料は基板のセル定数と後続のエピタキシー成長層を一致させなければならないため、ＧａＡｓ基板を用いる（ＧａＡｓの発光範囲に基づいて光吸収材料として採用される）ことが一般的である。従って、ＬＥＤから放射された光の半分以上はこの光吸収基板に吸収されてしまう。それに対し、多くの発明者は相次いでこの光吸収基板を除去し、かつ永久性基板を接合する製造法または構造を提示した。
【０００３】
１９９３年Fred A. Kishなど数人の発明者は特許文献１により半導体発光ダイオードの製造法及び構造を提示した。図１に示すように、高温高圧下（温度は９００℃以上、圧力は４００Ｋｇ／ｃｍ2以上である）でチップを接合する方法により半導体エピタキシーのウェハー６１と透光性のあるＧａＰ半導体基板６０を接合し、かつ接合前または接合後、光吸収ＧａＡｓ基板を除去する。このような製造工程には二枚の半導体材料を接合する必要があるため、Fred A. Kishは接合インターフェースにＧａＰまたはＩｎＧａＰ層から形成される接合層６２を配置する必要があると提案した。この接合方法は融解接合（Fusion Bonding）法である。二枚の半導体層に融解接合工程を行った後、電流の導電性を考慮しなければならない。従って、セル方向に正確に当てないと接合インターフェースに電流の障碍を生じる。また融解接合工程を行う場合、次の欠点がある。一つは高温高圧製造工程を使用する場合、ウェハーの完全性が維持しにくいため良品の歩合があまり高くないことである。もう一つはインターフェースセル方向が制御しにくいためＬＥＤの操作電圧が比較的高くなることである。
【０００４】
２００３年Tzer-Perng Chenは特許文献２によりＬＥＤ半導体構造を提示した。図２に示すように、一時的光吸収ＧａＡｓ基板の上にＭＯＣＶＤによりエピタキシー層１００を成長させ、そののち電流をスムーズに伝導させるためにｐ型オーム接触層（p-ohmic contact layer：ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓ or ＧａＰ）の上にオーム接触金属面１１２を形成し、続いて自主発光層１０６が生じた光を反射するために透明導電酸化層１１４と金属反射層１１６とを沈積させ、また透明導電酸化層１１４により電流伝導の役割を果たし、垂直式構造のＬＥＤ装置を構成する。またＳｉ、ＡｌＮ、ＳｉＣなどの永久性基板１２０を用意し、この基板１２０上にＡｕ‐Ｓｎ、Ａｕ‐Ｓｉ、Ｐｂ‐Ｓｎ、Ａｕ‐Ｇｅなどの共晶材料またはＩｎなどの低融点材料１２２を沈積させることにより永久性基板とエピタキシー層の接合面を形成する。また金属接合層１２４は半導体チップと金属基板を接合する材料であり、その原理は共晶（Eutectic）金属または低融点金属を用い、共晶点または融点の温度下で金属を速やかに接合・液体化し、続いて液体化した金属を凝結させれば二つの異質のウェハーの接合が完成する。また接合過程において固体金属を液体化する際、液体化した金属が接合過程において圧迫を受けて流失することを防止するために圧力を１５Ｋｇ／ｃｍ2以下に設定する必要がある。このような接合方法は「共晶接合」法である。
Chenにより提示された金属接合層の共晶点または融点は下記の表１の通りである。
【０００５】
【表１】
2007227895.tif 000003
【０００６】
上述のデータによりChenが提示した金属接合層は低温（４００℃以下）低圧（１５Ｋｇ／ｃｍ2以下）法により二種の異質の材料を接合するものであることが判明する。その欠点は次の通りである。一つはこのような共晶反応が速く、液体化の後、接合された金属の間の厚さが制御しにくいことである。もう一つは金属間化合物（intermetallic compound、ＩＭＣ）が生成されやすいことである。一般的に言えばＩＭＣが脆性材料であるためさらに金属接合層の接合特性を劣化させる現象が生じる。またもう一つは後続の製造工程において高温作業を行えば金属接合層に影響を与える恐れがあることである。またＬＥＤが長期にわたり点灯し続ける場合、インターフェースの温度は２００度を超える可能性があり、かつ接合金属面が長期にわたり周りのEpoxyからの圧迫を受け続ければ潜変（Creep）が起こりやすくなり、接合面を分離させてしまう現象が生じる。
【０００７】
２００２年Shunji Yoshitakeなどは特許文献３によりエピタキシーによるチップの表面を粗面化する製造法を提示した。図３に示すように、周知の通り、半導体材料と空気との反射率が異なるため半導体発光ダイオードから放射された光は吸光性のある基板（ＧａＡｓ）に吸収されてしまい、また大部分の光は一回で半導体内部から完全に脱出することができずその内部に何回も全反射されてしまう。また多数の全反射された光は最後に熱の形で半導体内に消えてしまう。それに対し、表面を粗面化し、ＬＥＤの出光効率を向上させることにより光を半導体内部から脱出させる効果を高めるのは良好な方法であると考えられる。しかし、エピタキシー層１００の表面は数多くの面を有するため、粗面化工程が行いにくい。Shunji Yoshitakeが提示した方法はＭＯＣＶＤによりエピタキシー沈積を行い、そののちＨ2＋ＡｓＨ3を用いて温度を６００℃以上に設定した上でチップ表面に熱処理を行うことである。また高温下のIII‐Ｖ材料は熱エッチング効果（Thermal Etch effect）があるため、Shunji Yoshitakeは異なる製造工程の条件によりエピタキシー表面を粗面化することを提示した。しかし、このような製造法は粗面化工程を行う際にウェハー表面に金属層を配置してはいけないという条件に制限される。これはウェハー表面に金属層が配置してありさえすればエピタキシーが高温（６００℃以上）処理下で金属層から破壊されてしまうからである。この制限を受けた上でＡｌＩｎＧａＰ系半導体表面の粗面化を実施することは難しい。
【０００８】
【特許文献１】アメリカ合衆国特許第５，３７６，５８０号
【特許文献２】アメリカ合衆国特許第６，７９７，９８７  Ｂ２号
【特許文献３】アメリカ合衆国特許第６，９００，４７３  Ｂ２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の主な目的は、III‐Ｖ族材料のうちの一時的基板（ＧａＡｓ）を有するＡｌＩｎＧａＰ系発光ダイオードエピタキシーのウェハーと、熱膨張係数がエピタキシーのチップに近い永久性基板材料（例えばＧａＰ、ＧａＡｓなど）とを接合し、垂直式構造のＬＥＤ発光ダイオードを形成し、かつ製品の信頼性と高性能（High Performance）を増進することを可能にする金属拡散接合による発光ダイオード及びその製造法を提供することである。
本発明のもう一つの目的はオーム接触面の金属拡散技術とウェットエッチング技術により表面を粗面化し、出光効率を高めることを可能にする高性能ＬＥＤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明による方法は次のステップを含む。
ａ）、一時的基板に厚さが２０μｍ以下のＡｌＩｎＧａＰ半導体エピタキシー層を形成する。半導体エピタキシー層は一時的基板に順番にエピタキシーした第一束縛層、自主発光層、及び第二束縛層を有する。
ｂ）、第二束縛層の部分的な表面に絶縁透明層を形成する。
【００１１】
ｃ）、絶縁透明層と第二束縛層にオーム接触面を形成する。
ｄ）、厚さが７５から２００μｍの第二導電型永久性基板を選び出す。永久性基板は上表面にオーム接触金属層、下表面に第二導電型電極を有する。
ｅ）、厚さが５μｍ以下の金属拡散接合層を介して特定の温度（４００℃から７００℃）と圧力（５０から５００ｋｇ／ｃｍ2）下で半導体エピタキシー層のオーム接触面と永久性基板のオーム接触金属層を拡散接合する（Diffusion bonding）。
【００１２】
ｆ）、一時的基板を除去する。
ｇ）、半導体エピタキシー層の第一導電型の第一束縛層の部分的な表面に第一導電型電極を形成し、半導体エピタキシーの頂面にオーム接触面の金属を介して４００℃から６００℃で熱処理を行い、オーム接触面の金属を第一束縛層の内部に拡散させ、その内部に不連続的な金属クラスターを現出させ、そののちウェットエッチング薬剤で第一束縛層をエッチングし、続いて超音波の振動により金属クラスターを洗浄・除去し、粗面を形成する。
【００１３】
上述の本発明の方法により製作された発光ダイオードの構造は、第二導電型電極の上に形成される第二導電型永久性基板と、永久性基板の上に形成されるオーム接触金属層と、オーム接触金属層の上に形成される金属拡散接合層と、金属拡散接合層の上に形成されるオーム接触面と、オーム接触面の上に形成され、その頂面が粗面化されたＡｌＩｎＧａＰ半導体エピタキシー層と、オーム接触面とＡｌＩｎＧａＰ半導体エピタキシー層の底面との間の部分的な表面に配置される絶縁透明層と、ＡｌＩｎＧａＰ半導体エピタキシー層の第一導電型の第一束縛層の部分的な表面の上に形成され、かつ絶縁透明層に対応する位置の上方に配置される第一導電型電極と、を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
前述の通り、ＡｌＩｎＧａＰ系材料は光吸収性のある基板（ＧａＡｓ）上に成長しなければならないため、自主発光層から下向きに放射された光の大部分は光吸収性のある基板に吸収されてしまう。それに対し、本発明者は光吸収性のある基板を除去し、永久性基板と接合する製造法または構造を提示する。永久性基板はエピタキシー層に機械的支持作用を提供可能であるため、接合方法は生産のコストと接合面の接合強度に影響を与える。また前述の記載により掲示された方法のうちの「融解接合」法は高温高圧下で接合を行うということである。そのインターフェースの構造の強度は良好であるが、電圧とコストのコントロールは難しい。もう一つの「共晶接合」法は低温低圧下で工程を行うことである。接合面の強度があまり良くなく、ＬＥＤに接合面の分離が起こりやすく、信頼性があまり高くないことがその欠点である。
【００１５】
本発明の実施例に適用した金属拡散作用は融点Ｔｇが６００℃から１４００℃の金属を選び出し、温度が１／２Ｔｇ以上である場合、適切な圧力下（５０Ｋｇ／ｃｍ2以上）で二つの金属の間に生じる相互拡散である。これにより二枚の異質のウェハーを接合することが可能である。そのインターフェースの接合強度は金属本来のBulk Moduleに近い。材料の選択リストは下記の表２の通りである。
【００１６】
【表２】
2007227895.tif 000004
【００１７】
上述の表に記載されたあらゆる材料は金属拡散接合層に適用することが可能である。また純金属に少量のＡｕ‐Ｚｎ、Ａｕ‐Ｇｅ、Ａｕ‐Ｂｅなどの拡散接合工程の温度を下げる合金を添加することが可能である。特に材料がＡｕに相関する合金、圧力範囲が５０から５００Ｋｇ／ｃｍ2であればより好ましい。
この半導体装置は二種の異質の材料（半導体エピタキシーと永久性基板）を接合し、後続の半導体製造工程においてオーム接触面を製作する。特にオーム接触面を製作するのには高温融解接合工程を応用する必要がある。温度は４００℃から６００℃に設定される。それは熱膨張係数の差異により半導体エピタキシー層２０と金属基板とを相対的に変化させ、別々の方向へ移動させてしまい、エピタキシー層と基板との中に応力を生じるからである。またエピタキシー層は発光の主体となるため、エピタキシー層の受けた応力を慎重に考慮する必要がある。また永久性基板３０の厚さは７５から２００μｍ、エピタキシー層２０の厚さは２０μｍ以下、金属拡散接合層４０の厚さは５μｍ以下である。また上述の厚さの分析とエピタキシー層の受けた応力は永久性基板とエピタキシー層との熱膨張係数の差異に基づいて提供された。また金属拡散接合層は厚さが最も小さいため、その生じた応力は無視しては構わない。それに対し、永久性基板の選択は装置の信頼性において極めて重要なことである。
それぞれの材料の熱膨張係数は下記の表３の通りである。
【００１８】
【表３】
2007227895.tif 000005
【００１９】
上述の材料のうち、特にＧａＰ、ＧａＡｓ、Ｍｏなどの基板を永久性基板として使用することが好ましい。ＧａＡｓ基板は光吸収基板とされるが、本装置の構造において、自主発光層が下向きに生じた光の大部分は金属鏡面層から反射されるため、ＧａＡｓ基板は本発明の実施例に適用することが可能である。
本発明の実施例の製造法は永久性基板３０と金属拡散接合層４０とを選び出すほかに、下記のステップを含む。
【００２０】
図４に示すのは本発明の一実施例による発光ダイオードの製造法である。まずｎ型ＧａＡｓを一時的基板１０として使用するが、必ずしもＧａＡｓを使用するとは限らない。続いてＭＯＣＶＤ工程によりＡｌＧａＩｎＰ半導体エピタキシー層２０を基板１０上に形成する。本実施例では、半導体エピタキシー層２０はｎ型第一束縛層２１と、第一束縛層２１上に形成された自主発光層２２と、自主発光層２２上に形成されたｐ型第二束縛層２３とを有する。第一束縛層２１はｎ‐ＡｌＩｎＰから構成することが可能であり、特にｎ‐ＡｌＩｎＧａＰから構成されるものであればより好ましい。第二束縛層２３はｐ‐ＡｌＩｎＧａＰまたはｐ‐ＡｌＩｎＰから構成することが可能である。自主発光層２２はＡｌＧａＩｎＰから構成される。別の実施例では、自主発光層２２は周知の多重量子井戸（multiple quantum well、ＭＱＷ）構造を用いて形成される。
【００２１】
図４に示すように、本発明の実施例は垂直式構造を設計するために第二束縛層２３にオーム接触面２５を設ける。しかしオーム接触面２５は高温の熱処理を受けた後、反射面を破壊するため、オーム接触面２５と第二束縛層２３との間、第二束縛層２３の部分的な表面に絶縁透明層２４を増設する必要がある。この絶縁透明層２４はＳｉＯ2、Ａｌ２Ｏ3及びＳｉＮｘ系材料などのいずれか一つから構成され、かつ第二束縛層２３の表面が破壊されることを防止することが可能である。そのパターン（pattern）は塊状または環状などの任意の形から構成することが可能である。また同時にオーム接触面２５に金属反射面の作用を持たせることにより自主発光層が生じた光を確実に反射することが可能である。
【００２２】
続いて、図５に示すようにＧａＰ、ＧａＡｓまたは金属Ｍｏ基板などから構成された、厚さが７５から２００μｍの第二導電型永久性基板３０を選び出す。永久性基板３０は上表面にオーム接触金属層３１を有し、下表面に永久性基板３０の電流の流通性を維持する第二導電型電極３２を有する。
続いてオーム接触金属層３１に金属拡散接合層４０を沈積させる。その材料はＡｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌなどのいずれか一つである。また半導体エピタキシー層２０のオーム接触面２５の表面に金属拡散接合層４０を沈積させることも可能である。
【００２３】
また前述の通り、特定の温度（４００℃から７００℃）と圧力（５０から５００Ｋｇ／ｃｍ2）下で金属拡散作用により二枚の異質のチップを接合し（Diffusion bonding）、一時的基板１０を除去した後の構造は図６に示す通りである。
最後に、図７に示すように、半導体エピタキシー層２０の第一導電型の第一束縛層２１の部分的な表面、即ちｎ‐ＡｌＩｎＧａＰの部分的な表面の上に、中間の結合パッド（bonding pad）５１と周辺の接触パッド（contact pad）５２を有する第一導電型電極５０を形成する。本実施例では、第一導電型電極５０は絶縁透明層２４の形と相対的な位置に対応するように設けられる所定のパターン（pattern）であり、接触パッド５２は絶縁透明層２４に合わせるように設けられるため、発光ダイオードが通常操作下で生じたショットキー障壁（Shottky barrier）は良好な電流遮断（current block）効果を有する。
【００２４】
自主発光層２２が生じた光は四方八方に放射される。それに対し、出光効率を高めるためにＡｌＩｎＧａＰの第一束縛層２１の発光表面に対し粗面化工程を行うことが本実施例のもう一つの特徴である。その方法は次の通りである。オーム接触面の金属（例えばＡｕ‐Ｚｕ、Ａｕ‐Ｂｅ、Ａｕ‐Ｇｅ、Ａｕ‐Ｓｎなどの合金のいずれか一つ）を介して熱処理（４００℃から６００℃）を行い、オーム接触面の金属を第一束縛層２１（その成分は（ＡｌxＧａ1-x）yＩｎ1-yＰである）の内部に拡散させる。金属がｎ‐ＡｌＧａＩｎＰから構成される第一束縛層２１の内部に拡散したため、その内部に不連続的な金属クラスターが現出する。この金属クラスターは金に相関する合金である。そののちウェットエッチング薬剤（ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏ=２：１：５或いはＨ2ＳＯ4：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏ＝１：１：１０など）で第一束縛層２１をエッチングし、続いて超音波の振動により第一束縛層２１のマイクロマスク（Micro Mask）とともに金属クラスターを洗浄することにより、金属クラスターを除去し、図７に示すように粗面２１１を形成することが可能である。図８に示すのは電子顕微鏡下で本実施例により粗面化された表面を表示した画像である。この粗面化工程により５０％から７０％の輝度を高めることが可能なだけでなく、この粗面化工程により形成された粗面が周知の熱エッチング方法により形成される粗面より優れている。
【００２５】
また本実施例は金属拡散作用により融点を特定した金属を選び出し、二枚の異質のウェハーを接合することである。これにより周知の「融解接合」法と「共晶接合」法の欠点を改善することが可能である。また同時に金属拡散作用で表面を粗面化し、出光効率を高めることによりＬＥＤ製品の信頼性と高性能（High Performance）を増進することが可能である。
【００２６】
上述をまとめてみると、本発明により掲示された技術手段は、「新規性」、「進歩性」、「産業に適用可能な点」などがそろうという特許出願請求の条件を満たすと考えられる。
また上述の図面と説明は本発明の比較的好ましい一例に過ぎないため、この技術を熟知している人でも本発明の精神範疇に基づき修飾または同等の変化をするのは本発明の請求範囲に属すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】周知のＬＥＤの断面図である。
【図２】周知のＬＥＤの断面図である。
【図３】周知のＬＥＤの断面図である。
【図４】本発明の一実施例による金属拡散接合による発光ダイオードの製造法において一時的基板に位置した半導体エピタキシー層の断面図である。
【図５】本発明の一実施例による金属拡散接合による発光ダイオードの製造法において永久性基板を用意した後の断面図である。
【図６】本発明の一実施例による金属拡散接合による発光ダイオードの製造法において拡散接合を行った後一時的基板を除去した後の断面図である。
【図７】本発明の一実施例による金属拡散接合による発光ダイオードの製造法において拡散接合工程により完成した状態の断面図である。
【図８】本発明の一実施例による金属拡散接合による発光ダイオードの電子顕微鏡下で粗面化された表面を示す画像である。
【符号の説明】
【００２８】
１０：一時的基板、２０：半導体エピタキシー層、２１：第一束縛層、２１１：粗面、２２：自主発光層、２３：第二束縛層、２４：絶縁透明層、２５：オーム接触面、３０：永久性基板、３１：オーム接触金属層、３２：第二導電型電極、４０：金属拡散接合層、５０：第一導電型電極、５１：結合パッド、５２：接触パッド
【図１】
2007227895.tif 000006
【図２】
2007227895.tif 000007
【図３】
2007227895.tif 000008
【図４】
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【図５】
2007227895.tif 000010
【図６】
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【図７】
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【図８】
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