JPH03145178A - 半導体発光装置とその製造方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、正負２つの電流注入電極を同一面側にもつこ
とを特徴とする半導体発光装置およびその製造方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来の半導体発光装置においては、基板裏面側と、基板
表面にエピタキシャル成長した半導体層表面とにそれぞ
れ形成された電極を用いて電流が注入される。またプレ
ーナ型の電流注入を行う半導体発光装置も発表されてい
る（例えばＥｌｅｃｔｒｏｒ＋ｔｃ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、
２４．１２８２　（１９８８＞　）。

〔発明が解決しようとする課題〕

通常の半導体発光装置においては、電極形成は、エピタ
キシャル成長層面に蒸着等により電極を形成した後、基
板裏面を研磨して所定の厚さにした後に基板裏面にもう
１つの電極を形成するために工数がかかる。また半導体
発光装置を実装する場合は、信頼性上問題となる可能性
があるワイヤボンディングにより配線する必要がある。

プレーナ注入型の半導体発光装置では、例えばＴＪＳレ
ーザのように同一平面上にｐ型の領域とｎ型の領域をつ
くりわける必要があり、拡散などの工程を必要とする。

また、ｐ電極とｎ電極の距離が近いために、ヒートシン
クやステムに融着する場合に、ワイヤボンディングをし
ないで、各々の電極をヒートシンクやステムに融着した
だけで配線を終えてしまうことができなかった。

本発明の目的は、このような従来の欠点を除去して、片
側の面にｐ、ｎ電極をもち、ワイヤボンディングを必要
としない実装を可能にする半導体発光装置の構造と、素
子分離溝を利用した簡易な製造方法を提供するものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は２つあり、その１つは、活性層を含むストライ
プ状の多層ｆｉｔ層構造を有する半導体発光装置におい
て、多層積層構造に第１の電極を有する第１の領域と、
一部の領域に基板まで達する段差を有し、多層積層構造
上に第１の電極を有し、ぞの電極上及び段差の一部の領
域上に絶縁膜を有する第２の領域と、更に絶縁膜上及び
絶縁膜におおわれていない段差上に第２の電極を有する
第３の領域を具備することを特徴とする半導体発光装置
である。

もう１つは、多層積層構造を半導体基板上に形成し、こ
の多層積層構造上に第１の電極を形成する工程と、基板
まで達するエツチングを施して多層Ｎ層構造をストライ
プ状にする工程と、その上に絶縁膜を堆積する工程と、
ストライプ状多層積層構造の両側ある基板面上の絶縁膜
を除去する工程と、その上から第２の電極を形成する工
程と一部の領域の第２の電極を取り除いて絶縁膜を露出
する工程と、露出した絶縁膜の一部を除去して第１の電
極を露出する工程とを少くとも具備することを特徴とす
る製造方法である。

〔作用〕

本発明の構造をとることによって、半導体発光装置の表
面をｐｔ極、ｎ電極絶縁部と自由にふりわけることがで
き、素子利用上の自由度が大きくなり、例えばワイヤボ
ンディングを必要としない実装も可能である。また、基
板部分の研磨が不必要であり、拡散などの精密な制御技
術も不要である簡単な構造となっている。もう一つの発
明においては本発明の製造方法を用いることにより、簡
単なプロセスと工程により、上記の半導体発光装置を製
作することができる。

〔実施例〕

実施例では半導体発光装置として半導体レーザを例にし
て説明する。

第１図（ａ＞に本発明による半導体レーザの実施例の斜
視図を、また、第１図（ｂ）〜（ｄ＞に、第１図（ａ）
のＡＡ’　、ＢＢ’　、ＣＣ’における断面図を示す。

この半導体レーザは、発光に与る活性層（図示省略）を
含むストライプ状の多層積層構造７を半導体基板１の上
に備え、多層積層構造７の最上層全面、すなわち、第１
の領域１第２の領域、第３の領域に渡って電極２を備え
ている。第１の領域は、第１図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、電極２が剥出しになっているが、第２．第３の領
域は、第１図（ａ）、（ｃ）（ｄ）かられかるように、
電極２の上及び多層積層構造７の側面は絶縁膜４で覆わ
れている。第３の領域は絶縁膜４の上に、さらに電極５
がある。

電極５は、第１図（ｄ）に示すように、多層積層構造７
の両側に露出している基板表面に接触している。

電ｆ！２と電極５は絶縁膜４により電気的に絶縁されて
おり、電極２は、多層積Ｎ構造のエピタキシャル成長層
面上の電極であり、電極５は基板側の電極となっている
。電極２と電極５の間に電位差を印加することにより半
導体発光装置として機能する。

第１図の半導体レーザを実装するには、第２図のように
、半導体レーザをヒートシンク１０に融着する。この場
合電極側がヒートシンクに接触するように行なう。また
、ヒートシンク１０の絶縁領域１３には絶縁膜４゛以外
の領域が接触しないようにする。また融着時に融着金属
が絶縁領域１３を越えて、ｐ側電流注入域１２とｎ側電
流注入域１１が短絡しないようにする。

このようにして、ワイヤボンディングなしで半導体レー
ザの駆動を行なうことができる。絶縁膜４は熱伝導率の
良いＡＪ２０．などを用いることにより、半導体レーザ
の温度上昇を防ぐことができる。

以下、第３図を参照して製造方法について詳細に説明す
る。ｎ型ＧａＡｓ基板１に、Ｇ　ａ　０．５Ｉｎ□、５
Ｐを活性層とし、（Ａｆｆｌｏ、６Ｇａｇ、４　）プル
ヘテロ構造上にｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層を成長じた
後、フォトリソグラフィを用いて電流によりｐ−ＧａＡ
ｓキャップ層を成長して多層積層構造７を形成する。次
いで、多層積層構造上に、ＴｉＰｔＡｕ１ｉ極２をスパ
ッタにより堆積する。その後、電極２上にレジスト３を
塗布する（第３図（ａ））。フォトリソグラフィを用い
て電流注入領域近傍を除いた領域のレジストを除去する
（第３図（ｂ））。ＲＩＥを用いてレジストをマスクと
して電極２と多層積層構造を基板１までエツチングして
溝８を形成し、多層積層構造をストライプ状とする（第
３図（Ｃ））。レジスト除去後、電子ビーム蒸着により
Ａ、１２２０３絶縁膜４を蒸着する（第３図（ｄ））。

フォトリソグラフィにより溝底部の絶縁膜４を除去後（
第３図（ｅ））、ｎ電極としてＡｕＧｅＮｉ電極５を蒸
着する（第３図（ｆ））、次に、フォトリソグラフィを
用いてＡｕＧｅＮｉ電極５を一部残してＲＩＥにより取
り除いて絶縁膜を露出する。このＡｕＧｅＮｉ電極５が
残っている領域が第１図（ａ）に示す第３の領域となる
。その後、同様にフォトリソグラフィを用いて、電極５
が取り除かれて絶縁膜が露出した領域の絶縁膜４の一部
をエツチングして電極２を露出させる。この電極２が露
出した領域が第１図゛（ａ〉に示す第１の領域となり、
絶縁膜が露出している領域が第２の領域となる。このよ
うにして同一面上に互いに絶縁された２つの電極を形成
することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、拡散などの不純物制
御や結晶成長方法の改変を行なわずに同一面側に２つの
電極がある構造が実現できる。これによりワイヤボンデ
ィングを必要としない組み立てを行うことができる。ま
た、本発明の方法によれば、大幅な工数の増加を行なわ
ずにプレーナ注入型の半導体発光装置を作製することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体発光装置の概略を示す図、第２
図は本発明の半導体発光装置をヒートシンクに融着した
図、第３図は本発明の製造工程を示す概略図である。 図中、１は基板、２，５は電極、４は絶縁膜、７は多層
積層構造である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光に与る活性層を含むストライプ状の多層積層
   構造を半導体基板上に備え、前記多層積層構造表面に第
   １の電極を備え、前記第１の電極の一部領域を除いて絶
   縁膜で覆い、さらに、前記絶縁膜で覆われた領域の一部
   領域を第２の電極で覆い、前記第１の電極が露出してい
   る第１の領域と、前記第１の領域に隣接し、前記絶縁膜
   が露出している第２の領域と、前記第２の領域に隣接し
   、前記第２の電極で覆われている第３の領域を備えたこ
   とを特徴とする半導体発光装置。
2. （２）発光に与る活性層を含む多層積層構造を半導体基
   板上に形成し、さらに、多層積層構造表面に第１の電極
   を形成する工程と、前記第１の電極及び多層積層構造を
   、基板に達する深さまでエッチングしてストライプ状の
   多層積層構造を形成する工程と、絶縁膜を堆積する工程
   と、前記ストライプ状多層積層構造の両側の基板上に堆
   積した絶縁膜を除去する工程と、第２の電極を形成する
   工程と、一部領域の第２の電極を除去して絶縁膜を露出
   する工程と、前記第２の電極が除去されて露出した絶縁
   膜の一部を除去して前記第１の電極を露出する工程とを
   少くとも備えていることを特徴とする半導体発光装置の
   製造方法。