Aufgerauhte Oberflächen können insbesondere im Zusammenhang mit lichtemittierenden Dioden (LED) vorteilhaft eingesetzt werden. Der Grund hierfür ist die Lichtauskopplung aus dem Halbleiterkörper, der die Grundlage für die LED bildet. Hier liegt im allgemeinen ein hoher Brechungsindexsprung vor, wo- bei der Brechungsindex des Halbleitermaterials typischerweise n = 3, 5 beträgt. Das den Halbleiterkörper umgebende Harz hat einen Brechungsindex, der typischerweise n = 1,5 beträgt.

Hieraus resultiert ein hoher Brechungsindexsprung für aus dem Halbleiterkörper austretende Strahlung. Es ergibt sich daraus ein kleiner Totalreflexionswinkel gegen die Harzumgebung, der ca. 26° beträgt. Dieser Totalreflexionswinkel führt dazu, daß nur ein Bruchteil des im Halbleiterkörper erzeugten Lichts ausgekoppelt werden kann. In der typischerweise bei der Her- stellung verwendeten einfachen würfelförmigen Gestalt der LED bleibt ein Strahl, der nicht in den ca. 26° weiten Auskoppel- kegel emittiert wird im Halbleiterkristall gefangen, da sein Winkel zu den Oberflächennormalen auch durch vielfache Flexi- on nicht verändert werden kann. Der Lichtstrahl wird infolge- dessen früher oder später durch Absorption vor allem im Be- reich des Kontakts, der aktiven Zone oder auch im Substrat verloren gehen.

Eine Aufrauhung der Oberfläche des Halbleiterkörpers kann nun vorteilhaft dafür eingesetzt werden, Strahlen die außerhalb des Auskoppelkegels propagieren in einen solchen zu streuen.

Dies ist vor allem bei LED-Chips mit transparentem Substrat oder effektivem Spiegel unter der aktiven Zone, insbesondere

auch bei Dünnfilm-LEDs, von Interesse. Diese Vorteile gelten auch bei organischen LEDs.

Aus der Druckschrift US 3,739, 217 ist es bekannt, daß die Auskopplung von Licht aus Gallium-Phosphit-Kristallen durch Aufrauhen der Oberfläche verbessert werden kann.

Aus der Druckschrift R. Windisch et al., 40 % Efficient Thin-Film Surface-Textured Light-Emitting Diodes by Optimiza- tion of Natural Lithography", IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. 47, No. 7,2000, p 1492-1498, ist es bekannt, Halbleiterkörper auf der Basis von Aluminium-Gallium-Arsenid aufzurauhen, um die Auskopplung von Licht aus dem Halbleiter- körper zu verbessern. Dabei wird ein im folgenden beschriebe- nes Verfahren zum Aufrauhen verwendet. Auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers werden Kugeln aus Polystyrol aufgebracht.

Diese können beispielsweise auf einer Wasseroberfläche in ei- ner Monolage präpariert werden und dann auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers durch Eintauchen transferiert werden.

Nach dem Trocknen des Wassers haften die Kugeln auf der Ober- fläche des Körpers. Anschließend wird die Oberfläche trocken- geätzt, wodurch an den Orten der Kugeln Säulen stehen bleiben und der Raum zwischen den Säulen durch den Trockenätzprozeß vom Halbleiterkörper weggeätzt wurde.

Dieses bekannte Verfahren zum Aufrauhen der Oberfläche eines Körpers hat den Nachteil, daß es zur Anwendung bei Halblei- terkörpern aus dem Material Aluminium-Gallium-Indium-Phosphit oder Aluminium-Gallium-Indium-Nitrid nicht geeignet ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß die verwendeten Trockenätzver- fahren eine zu geringe Selektivität hinsichtlich der Polysty- rol-Kugeln aufweisen. Dies bedeutet, daß der Halbleiterkörper nur sehr langsam im Vergleich zu den Kugeln geätzt wird, wes- wegen die als Ätzmaske dienenden Kugeln bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt des Ätzprozesses, wo nur eine sehr geringe Strukturtiefe in die Oberfläche des Körpers geätzt wurde, verschwunden sind. Dies hat zur Folge, daß das nötige Ätztie-

fe-zu-Strukturbreite-Verhältnis von 0,25 bis 5 nicht erreicht werden kann. Dieses Verhältnis wird benötigt, um die Auskopp- lung von Licht aus dem Halbleiterkörper effizient zu verbes- sern.

Es ist dabei Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfah- ren zum Aufrauhen einer Oberfläche eines Körpers anzugeben, das für viele verschiedene Materialien geeignet ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Patentan- spruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung macht sich die Grundidee zu nutze, wonach das Problem der Selektivität der verwendeten Ätzverfahren ent- schärft werden kann, indem neben der Maskierung durch die Po- lystyrolkügelchen noch eine weitere Hilfsmaske verwendet wird. Diese Hilfsmaske besteht aus einem Material, das sowohl verschieden von dem Material des zu ätzenden Körpers als auch verschieden von dem Material der Kugeln ist. Mit Hilfe dieser zusätzlichen Maske kann der Ätzprozeß in zwei Schritte unter- teilt werden, wobei in einem ersten Schritt die Struktur der auf der Oberfläche angeordneten Kugeln in die Hilfsmaske ü- bertragen wird. In einem zweiten Schritt wird nun die Struk- tur der Hilfsmaske in die Oberfläche des zu ätzenden Körpers übertragen.

Indem neben den Kugeln noch ein weiteres Material als Maske beteiligt ist, steht eine viel größere Auswahl von Material- kombinationen zur Verfügung, wobei hier die Prozesse hin- sichtlich einer erhöhten Selektivität zwischen dem Maskenma- terial und dem zu ätzenden Material optimiert werden können.

Beispielsweise gibt es Ätzverfahren, welche für eine bestimm- te Materialkombination von Kugeln und zu ätzendem Körper un- geeignet sind. Diese Ätzverfahren können jedoch für die Durchführung des ersten Ätzschritts nach dem jetzt zweischrittigen Ätzverfahren verwendet werden. Darüber hinaus

ist es nun möglich, den aufzurauhenden Körper mittels eines Verfahrens zu ätzen, das nicht notwendigerweise gegenüber den auf der Oberfläche liegenden Kugeln selektiv zu sein braucht.

Vielmehr genügt es, wenn das zweite Ätzverfahren eine hohe Selektivität im Hinblick auf das Material der Hilfsmaske ei- nerseits und im Hinblick auf den zu ätzenden Körper anderer- seits aufweist.

Es wird ein Verfahren zum Aufrauhen einer Oberfläche eines Körpers angegeben, das die folgenden Schritte umfaßt : In einem ersten Schritt wird die Oberfläche des Körpers mit einer Maskenschicht beschichtet.

In einem darauf folgenden Schritt werden auf die Masken- schicht vorgeformte Maskenkörper aufgebracht.

In einem darauf folgenden Schritt wird die Maskenschicht durchgeätzt und zwar an Stellen, die von Maskenkörpern unbe- deckt sind.

In einem darauf folgenden Schritt wird der Körper geätzt an Stellen seiner Oberfläche, die von der Maskenschicht freige- legt sind.

Das Verfahren hat den Vorteil, daß durch das Einbringen einer weiteren Ätzmaske der Ätzvorgang in zwei Schritte aufgespal- ten werden kann, wobei ein Ätzverfahren, das den Körper sehr selektiv gegenüber den vorgeformten Maskenkörpern ätzt nicht mehr benötigt wird. Vielmehr kann durch Variation der Materi- alien der Maskenkörper und der Maskenschicht ein breites Spektrum an möglichen Ätzverfahren der Eignung zugeführt wer- den, d. h., daß ein breiteres Spektrum an Ätzverfahren für den Ätzvorgang in Betracht kommt.

In einer Ausführungsform des Verfahrens enthält der Körper Aluminium-Gallium-Indium-Phosphit (AlGaInP). Dieses Halblei-

termaterial wird vorteilhaft verwendet für Leuchtdioden, die im roten oder im blauen Spektralbereich emittieren. Wahlweise wird dieses Halbleitermaterial auf Siliziumcarbid oder auf einem Gallium-Arsenid-Substrat abgeschieden.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens enthält der Körper Aluminium-Gallium-Indium-Nitrid (AlGaInN).

Auch dieses Material ist für Leuchtdioden im roten oder blau- en Spektralbereich besonders gut geeignet.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Masken- schicht aufgebracht, die aus einem Dielektrikum besteht. Als Dielektrika kommen beispielsweise in Betracht SiXNy, bei- spielsweise Si3N4, SiON, Si02, Al203 sowie weitere ähnliche Materialien. Vorzugsweise werden also Dielektrika für die Maskenschicht verwendet. Es können jedoch auch andere Materi- alien für die Maskenschicht geeignet sein. Entscheidend ist lediglich, daß sich das Material der Maskenschicht mit einem Ätzprozeß selektiv zu den Maskenkörpern ätzen läßt und daß sich der Körper mit einem weiteren, davon verschiedenen Ätzprozeß selektiv zur Maskenschicht ätzen läßt.

In einer Ausführungsform können für die vorgeformten Masken- körper Kugeln aus Polystyrol verwendet werden. Aufgrund ihrer guten chemischen Stabilität und aufgrund der Möglichkeit, Po- lystyrol-Kugeln in großer Stückzahl mit einfachen und billi- gen Mitteln herstellen zu können, sind diese insbesondere für das hier beschriebene Verfahren als Maskenkörper geeignet.

Dabei können die Maskenkörper sowohl in Form einer zufälligen Anordnung als Monolage auf der Oberfläche der Maskenschicht aufgebracht werden als auch in Form einer regelmäßigen Anord- nung.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die Ätzschritte mittels eines Trockenätzverfahrens durchge- führt. In Betracht kommen beispielsweise Verfahren wie reak-

tives Ionenätzen (RIE = Reactive Ion Etching), Ionenstrahlät- zen (IBE = Ion Beam Etching) sowie chemisches unterstütztes Ionenstrahlätzen (CAIBE = Chemical Assisted Ion Beam Etching) usw.

Beispielsweise kommt es auch in Betracht, als Trockenätzver- fahren ein induktiv gekoppeltes Plasma-Ätzverfahren (ICP = Inductive Coupled Plasma) zu verwenden.

Trockenätzverfahren haben bei dem vorliegenden Verfahren den Vorteil, daß auf die Verwendung von Flüssigkeiten verzichtet wird, was die örtliche Stabilität der Maskenkörper erhöht, da keine Strömungen in einer Flüssigkeit auftreten können.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die- ses so durchgeführt, daß in der Oberfläche des Körpers Struk- turen stehen bleiben, für deren Breite b im Verhältnis zur Ätztiefe t gilt : 0,1 < t/b < 10.

Vorzugsweise wird das Verfahren so durchgeführt, daß gilt : 0,25 < t/b < 5.

Ein solches Tiefen-zu-Breiten-Verhältnis ist besonders vor- teilhaft, um die Streuung an der Oberfläche von optischen Halbleiterkristallen zu verbessern, um die Auskopplung von Licht aus dem Kristall nach draußen zu verbessern.

Das genannte Ätztiefen-zu-Breiten-Verhältnis kann durch ge- eignete Wahl der Ätzprozesse sowie der Ausdehnung und dem Ma- terial der Maskenkörper erreicht werden.

In einer Variante des hier beschriebenen Verfahrens werden unmittelbar nach dem Durchätzen der Maskenschicht die Masken- körper entfernt. In einer anderen Variante werden die Masken-

körper auf der Oberfläche der Maskenschicht gelassen, um dort als zusätzliche Ätzmaske während des zweiten Ätzprozesses zu dienen. Nach Ende der Ätzprozesse kann die Maskenschicht ent- fernt werden oder aber auch auf der Oberfläche des Körpers verbleiben.

Vorteilhafterweise wird das Verfahren so durchgeführt, daß die Ätztiefe in den Körper zwischen 50 und 100 nm beträgt.

Eine solche Ätztiefe kann dadurch erreicht werden, daß ein Ätzprozeß mit einer geeigneten Selektivität zwischen der Mas- kenschicht und dem zu ätzenden Körper verwendet wird. Darüber hinaus muß auch die Ätzdauer geeignet gewählt werden, um die gewünschte Ätztiefe zu erreichen.

Vorzugsweise wird bei dem hier beschriebenen Verfahren die Maskenschicht mit einer Dicke zwischen 10 und 100 nm aufge- bracht. Hierbei ist eine Mindestdicke für die Maskenschicht erforderlich, da sie ansonsten nicht zuverlässig als Maskie- rung des Körpers dienen kann. Eine bestimmte Maximaldicke sollte jedoch wiederum auch nicht überschritten werden, um die für das Durchätzen der Maskenschicht erforderliche Zeit- dauer in Grenzen zu halten.

Um das weiter oben bereits beschriebene Verhältnis von Ätz- tiefe und Strukturbreite zu erreichen, ist es vorteilhaft, Maskenkörper zu verwenden, deren laterale Ausdehnung auf der Maskenschicht zwischen 150 und 300 nm liegt.

Das hier beschriebene Verfahren verwendet vorteilhaft für den ersten Ätzschritt einen Prozeß, der eine schlechte Selektivi- tät hinsichtlich der Maskenkörper und des aufzurauhenden Kör- pers besitzt. Es ist dabei sogar daran zu denken, einen Pro- zeß zu verwenden, der die Maskenkörper stärker ätzt als den aufzurauhenden Körper, jedoch nur für den Fall, daß der Ätzprozeß hinsichtlich der Maskenschicht wiederum eine geeig- nete Selektivität aufweist.

Beispielsweise kann das Durchätzen der Maskenschicht mittels einer Anlage für reaktives Ionenätzen erfolgen.

Hierbei kann vorteilhafterweise ein Fluorprozeß zum Einsatz gelangen, wobei ein Gasgemisch von CHF3 und Argon verwendet wird. Hierbei wird üblicherweise eine Standard-RIE-Anlage mit einem Parallel-Platten-Reaktor verwendet.

Der zweite Ätzschritt kann beispielsweise mittels einer ICP- Anlage durchgeführt werden, wobei als Ätzgas ein Gemisch aus CH4 und H2 verwendet wird.

Es wird darüber hinaus noch ein optoelektronisches Bauelement angegeben, das einen Halbleiterkörper aufweist. Dieser Halb- leiterkörper enthält Aluminium-Gallium-Indium-Phosphit oder Aluminium-Gallium-Indium-Nitrid. Ferner ist die Oberfläche des Körpers strukturiert, wobei für die Breite der Strukturen im Vergleich zur Tiefe der Strukturen respektive der Ätztiefe gilt : 0,25 < t/b < 5. Es wird darüber hinaus dasselbe Bauele- ment angegeben, wobei jedoch der Halbleiterkörper anstelle von Aluminium-Gallium-Indium-Phosphit Aluminium-Gallium- Indium-Nitrid enthält. Solche optoelektronischen Bauelemente, beispielsweise LED, können mit Hilfe des hier vorgestellten Verfahrens erstmals hergestellt werden. Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren sind zur Herstellung des hier be- schriebenen Verhältnisses von t zu b nicht geeignet.

Dabei ist unter dem Begriff"Strukturen"dasjenige zu verste- hen, was nach dem Ätzen des Halbleiterkörpers aus dessen 0- berfläche hervorragt. Die Breite dieser Strukturen könnte beispielsweise die Breite der in der Druckschrift R. Windisch et al.,"40 % Efficient Thin-Film Surface-Textured Light- Emitting Diodes by Optimization of Natural Lithography", IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. 47, No. 7,2000, p 1492-1498 beschriebenen Säulen oder Türme sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei- spiels und den dazugehörigen Figuren näher erläutert : Figur 1 zeigt einen zu ätzenden Körper, auf den eine Mas- kenschicht und Maskenkörper aufgebracht sind.

Figur 2 zeigt den Körper aus Figur 1 nach dem ersten Ätz- schritt.

Figur 3 zeigt den Körper aus Figur 2 nach dem zweiten Ätz- schritt.

Figur 4 zeigt den Körper aus Figur 3 nach Entfernen der Maskenschicht.

Es wird darauf hingewiesen, daß alle Figuren 1 bis 4 eine schematische Querschnittsansicht darstellen. Es wird ferner drauf hingewiesen, daß gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente oder wenigstens Elemente mit gleicher oder ähnlicher Funktion kennzeichnen.

Figur 1 zeigt einen Körper 1, der beispielsweise ein Halblei- terkörper sein kann. Auf einer Oberfläche des Körpers 1 ist eine Maskenschicht 2 aufgebracht. Die Maskenschicht 2 weist vorteilhafterweise eine Dicke d auf, die zwischen 10 und 100 nm liegt.

Auf die Maskenschicht 2 aufgebracht sind Maskenkörper 3, die in dem hier betrachteten Spezialfall zum einen eine Monolage bilden und zum anderen die Form von Kugeln haben. Die latera- le Ausdehnung A der Kugeln beträgt dabei zwischen 150 und 300 nm. Es können aber auch Maskenkörper mit anderen Formen und anderen geeigneten Materialien verwendet werden.

In Figur 2 ist gezeigt, wie die Anordnung nach Figur 1 nach dem ersten Ätzschritt aussieht. Die Maskenschicht 2 ist an den Stellen, an denen sie von Maskenkörpern 3 unbedeckt ist,

durchgeätzt worden. Dementsprechend resultiert eine durchlö- cherte Maskenschicht 2, wobei auf der Oberfläche der Masken- schicht 2 noch immer Maskenkörper 3 angeordnet sind. Die Mas- kenkörper 3 sind jedoch durch im allgemeinen nicht vermeidba- re Ätzungen etwas im Volumen reduziert gegenüber der Darstel- lung in Figur 1. Dies resultiert daraus, daß fast alle Ätz- verfahren, die zum Ätzen der Maskenschicht 2 eingesetzt wer- den, immer auch, und sei es auch nur in einem sehr geringen Ausmaß, die Maskenkörper 3 ätzen.

Anschließend werden die Maskenkörper 3 auf der Oberfläche der Maskenschicht 2 entfernt. Dieser Schritt ist jedoch nicht zwingend, vielmehr ist es auch möglich, die Maskenkörper 3 auf der Oberfläche der Maskenschicht 2 zu belassen.

Figur 3 zeigt den Zustand der Anordnung nach Figur 1, wobei jedoch bereits der zweite Ätzschritt vonstatten gegangen ist.

Dies bedeutet, daß die Oberfläche des Körpers 1 bereits Strukturen 4 aufweist. Auf der Oberfläche der Strukturen 4 sind noch die Reste der Maskenschicht 2 übriggeblieben.

Figur 4 zeigt die Anordnung nach Figur 3 nach dem Entfernen der Maskenschicht 2. Es resultieren Strukturen 4, deren Brei- te b im Verhältnis zur Ätztiefe t die folgende Bedingung er- füllen : 0,25 < t/b < 5.

Die Strukturen 4 können beispielsweise die Form von zylinder- förmigen Türmchen haben.

Die Strukturen 4 können entweder regelmäßig entlang eines im Vorfeld durch die Anordnung der Maskenkörper 3 definierten Rasters positioniert sein. Die Strukturen 4 können jedoch auch zufällig über die Oberfläche des Körpers 1 verteilt sein.