JPH04266073A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPH04266073A JPH04266073A JP3027440A JP2744091A JPH04266073A JP H04266073 A JPH04266073 A JP H04266073A JP 3027440 A JP3027440 A JP 3027440A JP 2744091 A JP2744091 A JP 2744091A JP H04266073 A JPH04266073 A JP H04266073A
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- JP
- Japan
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- layer
- light emitting
- ohmic contact
- emitting device
- semiconductor light
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/30—Die-attach connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/90—Bond pads, in general
- H10W72/931—Shapes of bond pads
- H10W72/934—Cross-sectional shape, i.e. in side view
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光射出窓の周囲の半導
体基板上にオーミック接触するオーミックコンタクト層
と、オーミックコンタクト層に接続されたバリア層と、
バリア層上に形成されたボンディング層とを有する半導
体発光装置に関する。
体基板上にオーミック接触するオーミックコンタクト層
と、オーミックコンタクト層に接続されたバリア層と、
バリア層上に形成されたボンディング層とを有する半導
体発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信用発光ダイオードの需要増
加に伴い、低コストで信頼性の高い半導体発光装置の要
求が高まっている。従来の半導体発光装置（ＬＥＤ）を
図２に示す。同図（ａ）は従来の半導体発光装置の平面
図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
加に伴い、低コストで信頼性の高い半導体発光装置の要
求が高まっている。従来の半導体発光装置（ＬＥＤ）を
図２に示す。同図（ａ）は従来の半導体発光装置の平面
図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【０００３】図中、ｎ型ＩｎＰの基板１の下面にＩｎＧ
ａＡｓＰ層の活性層２が形成されている。活性層２の下
面にＩｎＰ層のクラッド層３が形成されている。活性層
２にはメサエッチングで形成された発光径２０μｍの発
光領域１０が形成されている。発光領域１０以外の電流
を阻止するため、発光領域１０以外のＩｎＰ層のクラッ
ド層３の下面に酸化シリコンの絶縁膜４が形成されてい
る。絶縁膜４の下面にはｐ型オーミック性金属であるＡ
ｕＺｎ層のオーミックコンタクト層５が形成されている
。この半導体発光装置は、オーミックコンタクト層５下
面に形成されたＡｕＳｎ層９により放熱台１１に融着さ
れ、固定されている。
ａＡｓＰ層の活性層２が形成されている。活性層２の下
面にＩｎＰ層のクラッド層３が形成されている。活性層
２にはメサエッチングで形成された発光径２０μｍの発
光領域１０が形成されている。発光領域１０以外の電流
を阻止するため、発光領域１０以外のＩｎＰ層のクラッ
ド層３の下面に酸化シリコンの絶縁膜４が形成されてい
る。絶縁膜４の下面にはｐ型オーミック性金属であるＡ
ｕＺｎ層のオーミックコンタクト層５が形成されている
。この半導体発光装置は、オーミックコンタクト層５下
面に形成されたＡｕＳｎ層９により放熱台１１に融着さ
れ、固定されている。
【０００４】ｎ型ＩｎＰの基板１上部に開口された、発
光領域１０で発光した光を射出する光射出窓１２の周囲
に、ＡｕＧｅ層のオーミックコンタクト層８が形成され
、その上部にＴｉ−Ｐｔ層のバリア金属層６が形成され
ている。バリア金属層６上部にＡｕメッキボンディング
パッドであるボンディング層７が形成されている。この
ように、従来の半導体発光装置の電極構造は、オーミッ
クコンタクト層８であるＡｕＧｅ層と、バリア金属層６
であるＴｉ−Ｐｔ層と、ボンディング層７であるＡｕ層
とがこの順に積層して形成されたものである。
光領域１０で発光した光を射出する光射出窓１２の周囲
に、ＡｕＧｅ層のオーミックコンタクト層８が形成され
、その上部にＴｉ−Ｐｔ層のバリア金属層６が形成され
ている。バリア金属層６上部にＡｕメッキボンディング
パッドであるボンディング層７が形成されている。この
ように、従来の半導体発光装置の電極構造は、オーミッ
クコンタクト層８であるＡｕＧｅ層と、バリア金属層６
であるＴｉ−Ｐｔ層と、ボンディング層７であるＡｕ層
とがこの順に積層して形成されたものである。
【０００５】ボンディング層７と電源供給線となる金属
細線との接着は、自動電極配線装置（自動ボンダ）を用
いて行われる。半導体発光装置を加熱しておいて、ボン
ディング層７に、例えばＡｕの金属細線を機械的に押付
けて熱圧着し、電源供給線を形成する。
細線との接着は、自動電極配線装置（自動ボンダ）を用
いて行われる。半導体発光装置を加熱しておいて、ボン
ディング層７に、例えばＡｕの金属細線を機械的に押付
けて熱圧着し、電源供給線を形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の電極
構造では、半導体発光装置を加熱した状態でボンディン
グするため、（１）基板１表面とオーミックコンタクト
層８のＡｕＧｅ層が合金化してしまい、その界面におい
て大きな歪みを発生してしまう、さらに、（２）オーミ
ックコンタクト層８のＡｕＧｅが溶解し、溶解したＧｅ
がバリア金属層６のＴｉ−Ｐｔ層を通過してボンディン
グ層７のＡｕ上部に達し、ボンディング層７上部にＧｅ
の酸化膜を形成してしまい、この酸化膜がボンディング
層７と金属細線のボンディング不良（接着不良）を起こ
してしまうという問題がある。
構造では、半導体発光装置を加熱した状態でボンディン
グするため、（１）基板１表面とオーミックコンタクト
層８のＡｕＧｅ層が合金化してしまい、その界面におい
て大きな歪みを発生してしまう、さらに、（２）オーミ
ックコンタクト層８のＡｕＧｅが溶解し、溶解したＧｅ
がバリア金属層６のＴｉ−Ｐｔ層を通過してボンディン
グ層７のＡｕ上部に達し、ボンディング層７上部にＧｅ
の酸化膜を形成してしまい、この酸化膜がボンディング
層７と金属細線のボンディング不良（接着不良）を起こ
してしまうという問題がある。
【０００７】このように、半導体発光装置の信頼性は、
素子組立て工程における、ワイヤボンディング技術に大
きく依存し、従来から用いられている自動電極配線装置
を用いたボンディング工程では、電極に生じる歪みによ
る素子の劣化、及び接着不良が数多く発生するという問
題があった。本発明の目的は、従来の自動電極配線装置
を用いたボンディング工程を変更することなく、発光部
分に生じる歪みを緩和し、またボンディング不良を低減
した半導体発光装置を提供することにある。
素子組立て工程における、ワイヤボンディング技術に大
きく依存し、従来から用いられている自動電極配線装置
を用いたボンディング工程では、電極に生じる歪みによ
る素子の劣化、及び接着不良が数多く発生するという問
題があった。本発明の目的は、従来の自動電極配線装置
を用いたボンディング工程を変更することなく、発光部
分に生じる歪みを緩和し、またボンディング不良を低減
した半導体発光装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、半導体基板
と、光射出窓の周囲の前記半導体基板上にオーミック接
触するオーミックコンタクト層と、前記オーミックコン
タクト層に接続されたバリア層と、前記バリア層上に形
成されたボンディング層とを有する半導体発光装置にお
いて、前記オーミックコンタクト層と前記ボンディング
層は、前記半導体基板面に対し垂直方向において重なり
合わないように形成されていることを特徴とする半導体
発光装置によって達成される。
と、光射出窓の周囲の前記半導体基板上にオーミック接
触するオーミックコンタクト層と、前記オーミックコン
タクト層に接続されたバリア層と、前記バリア層上に形
成されたボンディング層とを有する半導体発光装置にお
いて、前記オーミックコンタクト層と前記ボンディング
層は、前記半導体基板面に対し垂直方向において重なり
合わないように形成されていることを特徴とする半導体
発光装置によって達成される。
【０００９】
【作用】本発明によれば、従来の自動電極配線装置を用
いたボンディング工程を変更することなく、半導体発光
装置の発光部分に生じる歪みを緩和し、またボンディン
グ不良を低減することができる。
いたボンディング工程を変更することなく、半導体発光
装置の発光部分に生じる歪みを緩和し、またボンディン
グ不良を低減することができる。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例による半導体発光装置を図
１を用いて説明する。同図（ａ）は、本発明の一実施例
による半導体発光装置の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ
）Ａ−Ａの断面図である。本実施例に示す半導体発光装
置は、ＩｎＰ単結晶基板にエピタキシャル成長されたＩ
ｎＧａＡｓＰの４元活性層を基本構成とする面発光の発
光ダイオード（ＬＥＤ）である。
１を用いて説明する。同図（ａ）は、本発明の一実施例
による半導体発光装置の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ
）Ａ−Ａの断面図である。本実施例に示す半導体発光装
置は、ＩｎＰ単結晶基板にエピタキシャル成長されたＩ
ｎＧａＡｓＰの４元活性層を基本構成とする面発光の発
光ダイオード（ＬＥＤ）である。
【００１１】図中、ｎ型ＩｎＰの基板１の下面にＩｎＧ
ａＡｓＰ層の活性層２が形成されている。活性層２の下
面にＩｎＰ層のクラッド層３がエピタキシャル成長法に
より形成されている。活性層２にはメサエッチングで形
成された発光径２０μｍの発光領域１０が形成されてい
る。発光領域１０外の電流を阻止するため、発光領域１
０以外のＩｎＰ層のクラッド層３の下面に酸化シリコン
の絶縁膜４が形成されている。絶縁膜４の下面にはｐ型
オーミック性金属であるＡｕＺｎ層のオーミックコンタ
クト層５が形成されている。この半導体発光装置は、オ
ーミックコンタクト層５下面に形成されたＡｕＳｎ層９
により放熱台１１に融着され、固定されている。
ａＡｓＰ層の活性層２が形成されている。活性層２の下
面にＩｎＰ層のクラッド層３がエピタキシャル成長法に
より形成されている。活性層２にはメサエッチングで形
成された発光径２０μｍの発光領域１０が形成されてい
る。発光領域１０外の電流を阻止するため、発光領域１
０以外のＩｎＰ層のクラッド層３の下面に酸化シリコン
の絶縁膜４が形成されている。絶縁膜４の下面にはｐ型
オーミック性金属であるＡｕＺｎ層のオーミックコンタ
クト層５が形成されている。この半導体発光装置は、オ
ーミックコンタクト層５下面に形成されたＡｕＳｎ層９
により放熱台１１に融着され、固定されている。
【００１２】ｎ型ＩｎＰの基板１上部に開口された、発
光領域１０で発光した光を射出する光射出窓１２の周囲
に、ＡｕＧｅ層のオーミックコンタクト層８がリング状
に形成されている。オーミックコンタクト層８形成領域
以外のｎ型ＩｎＰの基板１上部に形成され、リング状の
オーミックコンタクト層８全体を覆うように、Ｎｉ−Ｐ
ｔ層のバリア金属層６が形成されている。本実施例にお
いては、バリア金属層６の端部により光射出窓１２が形
成されている。オーミックコンタクト層８より外側の周
囲のバリア金属層６上部にＡｕメッキボンディングパッ
ドであるボンディング層７が形成されている。
光領域１０で発光した光を射出する光射出窓１２の周囲
に、ＡｕＧｅ層のオーミックコンタクト層８がリング状
に形成されている。オーミックコンタクト層８形成領域
以外のｎ型ＩｎＰの基板１上部に形成され、リング状の
オーミックコンタクト層８全体を覆うように、Ｎｉ−Ｐ
ｔ層のバリア金属層６が形成されている。本実施例にお
いては、バリア金属層６の端部により光射出窓１２が形
成されている。オーミックコンタクト層８より外側の周
囲のバリア金属層６上部にＡｕメッキボンディングパッ
ドであるボンディング層７が形成されている。
【００１３】このように、本実施例の半導体発光装置の
電極は、オーミックコンタクト層８とボンディング層７
が、基板１面に対し垂直方向において重なり合わないよ
うに形成されている。即ち、従来の半導体発光装置の電
極構造が、オーミックコンタクト層８、バリア金属層６
、及びボンディング層７の順に積層されて形成されてい
るのに対し、本実施例の半導体発光装置の電極構造は、
バリア金属層６を介して形成されたボンディング層７と
オーミックコンタクト層８の形成位置が離れており、少
なくともオーミックコンタクト層８の直上部分にはボン
ディング層７が形成されないようにしたことに特徴を有
する。
電極は、オーミックコンタクト層８とボンディング層７
が、基板１面に対し垂直方向において重なり合わないよ
うに形成されている。即ち、従来の半導体発光装置の電
極構造が、オーミックコンタクト層８、バリア金属層６
、及びボンディング層７の順に積層されて形成されてい
るのに対し、本実施例の半導体発光装置の電極構造は、
バリア金属層６を介して形成されたボンディング層７と
オーミックコンタクト層８の形成位置が離れており、少
なくともオーミックコンタクト層８の直上部分にはボン
ディング層７が形成されないようにしたことに特徴を有
する。
【００１４】こうすることにより、オーミックコンタク
ト層８のＡｕＧｅと基板１との接触面積を従来より減少
させ、界面での合金化を減らすことができるので、その
界面で生じる歪みの発生を低減できる。また、半導体発
光装置が加熱状態でボンディングされる際に、オーミッ
クコンタクト層８のＡｕＧｅが溶解しても、オーミック
コンタクト層８上部にボンディング層７が存在しないの
で、Ｇｅがバリア金属層６のＴｉ−Ｐｔ層を通過してボ
ンディング層７のＡｕ上部に達することがない。従って
、ボンディング層７上部にＧｅの酸化膜が形成されるこ
とがなく、ボンディング不良（接着不良）を起こしてし
まうことがない。
ト層８のＡｕＧｅと基板１との接触面積を従来より減少
させ、界面での合金化を減らすことができるので、その
界面で生じる歪みの発生を低減できる。また、半導体発
光装置が加熱状態でボンディングされる際に、オーミッ
クコンタクト層８のＡｕＧｅが溶解しても、オーミック
コンタクト層８上部にボンディング層７が存在しないの
で、Ｇｅがバリア金属層６のＴｉ−Ｐｔ層を通過してボ
ンディング層７のＡｕ上部に達することがない。従って
、ボンディング層７上部にＧｅの酸化膜が形成されるこ
とがなく、ボンディング不良（接着不良）を起こしてし
まうことがない。
【００１５】本実施例によれば、従来の自動電極配線装
置を用いたボンディング工程を何等変更することなく、
半導体発光装置のボンディング不良を低減させることが
でき、ボンディング不良率が従来１０〜２０％程度であ
ったものを０．１％以下にまで改善することができた。 本発明は、上記実施例に限らず種々の変形が可能である
。
置を用いたボンディング工程を何等変更することなく、
半導体発光装置のボンディング不良を低減させることが
でき、ボンディング不良率が従来１０〜２０％程度であ
ったものを０．１％以下にまで改善することができた。 本発明は、上記実施例に限らず種々の変形が可能である
。
【００１６】例えば、バリア金属層６にＮｉ−Ｐｔ層を
用いたが、その他の金属、例えばＴｉ−Ｐｔ、Ｃｒ−Ｐ
ｔ、ＷＳｉ、Ａｌ及びその化合物等を使用することもで
きる。また、本実施例に示した半導体発光装置はＩｎＰ
系の面発光ダイオードであるが、ＧａＡｓ系その他の発
光ダイオードにも、本実施例が適応できるのはもちろん
である。
用いたが、その他の金属、例えばＴｉ−Ｐｔ、Ｃｒ−Ｐ
ｔ、ＷＳｉ、Ａｌ及びその化合物等を使用することもで
きる。また、本実施例に示した半導体発光装置はＩｎＰ
系の面発光ダイオードであるが、ＧａＡｓ系その他の発
光ダイオードにも、本実施例が適応できるのはもちろん
である。
【００１７】本実施例においては、オーミックコンタク
ト層８をリング状に形成したが、その他の形状、例えば
連続したリング状ではなく、発光領域１０の周囲の数箇
所に部分的にオーミックコンタクト領域を設けるように
して、オーミックコンタクト領域上部以外のバリア金属
層６上にボンディング層７を形成してもよい。
ト層８をリング状に形成したが、その他の形状、例えば
連続したリング状ではなく、発光領域１０の周囲の数箇
所に部分的にオーミックコンタクト領域を設けるように
して、オーミックコンタクト領域上部以外のバリア金属
層６上にボンディング層７を形成してもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、従来の自
動電極配線装置を用いたボンディング工程を変更するこ
となく、発光部分に生じる歪みを緩和し、またボンディ
ング不良を低減した半導体発光装置を実現することがで
きる。
動電極配線装置を用いたボンディング工程を変更するこ
となく、発光部分に生じる歪みを緩和し、またボンディ
ング不良を低減した半導体発光装置を実現することがで
きる。
【図１】本発明の一実施例による半導体発光装置を示す
図である。
図である。
【図２】従来の半導体発光装置を示す図である。
１…基板
２…活性層
３…クラッド層
４…絶縁膜
５…オーミックコンタクト層
６…バリア金属層
７…ボンディング層
８…オーミックコンタクト層
９…ＡｕＳｎ層
１０…発光領域
１１…放熱台
１２…光射出窓
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板と、光射出窓の周囲の前記
半導体基板上にオーミック接触するオーミックコンタク
ト層と、前記オーミックコンタクト層に接続されたバリ
ア層と、前記バリア層上に形成されたボンディング層と
を有する半導体発光装置において、前記オーミックコン
タクト層と前記ボンディング層は、前記半導体基板面に
対し垂直方向において重なり合わないように形成されて
いることを特徴とする半導体発光装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体発光装置におい
て、前記オーミックコンタクト層は、前記光射出窓の周
囲にリング形状に形成され、前記ボンディング層は、前
記バリア層上であって、前記リング形状のオーミックコ
ンタクト層の外側に形成されていることを特徴とする半
導体発光装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の半導体発光装置におい
て、前記オーミックコンタクト層は、光射出窓の周囲に
複数個形成され、前記ボンディング層は、前記バリア層
上であって、前記光射出窓の周囲に複数個形成されたオ
ーミックコンタクト層の外側に形成されていることを特
徴とする半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027440A JPH04266073A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027440A JPH04266073A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04266073A true JPH04266073A (ja) | 1992-09-22 |
Family
ID=12221175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3027440A Withdrawn JPH04266073A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04266073A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006245379A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2010040937A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Seiwa Electric Mfg Co Ltd | 半導体発光素子、発光装置、照明装置及び表示装置 |
| JP2020155477A (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 株式会社東芝 | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP3027440A patent/JPH04266073A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006245379A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2010040937A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Seiwa Electric Mfg Co Ltd | 半導体発光素子、発光装置、照明装置及び表示装置 |
| JP2020155477A (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 株式会社東芝 | 半導体装置およびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |