JPS6319892A - 半導体レ−ザ - 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、半導体レーザの電極構造に係シ、特に、パッ
ケージへの実装に好適な電極構造に関する。

〔従来の技術〕

半導体レーザは、チップを放熱体に低歪で接合する必要
があり１通常は一方の電極を放熱体にソルダ付けし、他
方の成極にワイヤボンディング全行ってパッケージＶＣ
実装している。

このため、従来の電極においては１例えば、特開昭５５
−３９６９６号公報に記載されているように、ソルダに
接する電極に対しては、ソルダ濡れが良く、かつ、ソル
ダに対するバリヤ性を有する電極構造が採られ、他方、
ワイヤボンディングを行う電極に対しては、ワイヤボン
ダビリディ（ワイヤボンドの容易さ）を主体とした設計
がなされていた。

一万、素子の給電極性（例えば、パンケージのキャンの
給電時の■、ｅの極性）を簡便に変更するＫは、チップ
の取付面の方向を逆転すｎば良いことが知られていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記、従来技術に２いては、チップを逆転して実装でき
るまでの考慮になさｎでいなかった。

本発明の目的に、Ｐ電極・Ｎｔ極いずへの側でも放熱体
に接合してパンケージに実装することができる、すなわ
ち、チップを逆転しても実装できる半導体レーザの電極
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的に、基板半導体の構成金属の外方への拡散を
阻止し、かつ、ソルダの内部への拡散を防止するバリヤ
層を、Ｐ−Ｎ両電極に設けることに：）達成することが
できる。

〔作用〕

次に、本発明の基本構成を第１図を用いて説明する。今
、ＧａＡＳＺＧａＡｔＡＳ系の半導体レーザを例てとる
と、まず、Ｐ型層１上にオーム性接触を得るための電極
層２を形成し、ついで、拡散バリヤノー３を設ける。さ
らにその上に、リードワイヤ１１ｔポンデイングするた
めの金属層４を形成する。

Ｎ型層５に対しても・きく同様であり、オーミック電極
層６．拡散バリヤ層７．ワイヤボンディング用金属層８
′ｔ−形成する。

拡散バリヤ層３，７（グ、基体半導体を構成する金属（
ＧａやＡＳＺど）がワイヤボンディング用金属層４，８
ｖＩ−まで外方拡散し、ワイヤボンダビリティが損われ
るの？防止するとともに、ソルダ９全用いてチップと放
熱体１０にグイボンディングした場合に、チップの実装
中や動作中にソルダが半導体基体中に拡散・侵入するこ
とＫよシ素子が劣化するのを防止している。

上記のバルヤ層に、ソルダに対して適度の濡れ性がある
ことが必要であり１例えば、　Ｐｔ、　　Ｐｄなどが好
適な材料である。通常、バリヤ層はＰ側・Ｎ側とも同一
材質で形成することができる。しかし、オーミック゛成
極層の材質の相異によシ、各６異なる材質を用いてバリ
ヤ層を形成する必要がらる場合もある。

ワイヤボ／ディ／グ用金属層４．　８ｖ′ｉ、通常。

数１００人の薄いＡｕで形成する４　しがし、リードワ
イヤの材質とバリヤ層の材質との組合せによっては、ワ
イヤボンディング用金属層４，８を省略できる場合もあ
る。

〔実施例〕

以下１本発明の実施列を第２図によシ説明する。

ＧａＡＳ／ＧａＡｊＡｓ系牛導体レーザの基体結晶に。

ｎ４ＧａＡＳ基板２６上に液相エピタキシャル法ヲ用い
て形成したｎ型ＧａＡｔＡｓ　　クラッド層２５゜活性
層２４．Ｐ型層　ａ　Ａ　ｔＡ　ｓ　クラッド４２２．
ｎ型層　ａ　Ａ　Ｓキャンプ７ｄ　２１とで構成されて
いる。

まず予め、ｎ型ＱａＡｓキャップ層２１を突抜け。

Ｐ型ＧａＡ７ＡＳ　クラッド層１２に達する選択Ｐ型拡
散／＊　２３を形成する。

次に、上記の拡故層２３がある半導体表面にＰ型電極層
を設ける。まず、Ｍｏを約１０００人の厚さに真空蒸着
してＰ型オーミック電極層２７′（ｉ−形成する。つい
で、ｐｔ（約３００ＯＡ　）を連続蒸着して拡散バリヤ
層２８を形成し、最後にＡｕ（約５００人）を連続蒸着
してボンディング用金属層を設ける。

同様に、ｎ盤ＧａＡｓ基板２６側にはｔ　ＡｕＧｅ−ｐ
　ｔ　−Ａ　Ｌｌからなる３ノ一構造オーミツク電極層
３０（総合膜厚約２００ＯＡ　）を真空蒸着する。つい
で、拡散バリヤ層２８となるｐｔｔ約３０００人連続蒸
着し、最後に、Ａｕを約５００Ａ連続蒸着してボンディ
ング用金属層を形成した。

上記の電極構造は、Ｐｂ／Ｓｎソルダ？用いた実装に好
適である。１だ、ソルダとしてＩｎを用いた場合には＋
　Ｍ　ｏ　２７層にもソルダバリヤ性があるので、Ｐ型
電極層のＰｔバリヤ層２８を省略することができる。

同様に、工ｎソルダを用いる場合には、ｎ型成極ノーの
Ｐｔバリヤ層２８の代シにＭｏを用いてバリヤ層を構成
してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によｎば、基板半導体の構成金属を拡散を防止し
、かつソルダの拡散を防止するバリヤ層をＰ−Ｎ両電砥
に設けることによシ半導体レーザチップの故熱体への接
合方向をいずれの向きとしてもパンケージへの実装が可
能になる。このため。

パッケージの給電億性が反対となる型式の製品を製作す
る場会でも、チップの電極構造を１町ら変更する必要が
ないので、生産工程が簡素化さｎ、生産性が同上する。

以上の説明でに、ＧａＡｓ／ＧａＡＡＡｓ系半導体レー
ザを例としたが、化合物半導体、荷に■−ｖ族化甘物せ
導体？用いた種々のデバイスに本発明が広く適用できる
ことは言うまでもない。

また、バリヤ層を溝底する材質としては、Ｐｔ。

ｐｄの他に、用いるソルダの材質によっては。

ｉｖｆ　ｏやＷ、’ｒａ、Ｈｆなども使用可能であり、
さらに、こｎらの複合膜や、高融点金属のシリサイドも
使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の基本概念を示す電極構造の縦断面図
、第２図は本発明の実施例の電極構造を示す縦断面図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オーム性接触を得るために設けた電極層の上に拡散
   バリヤ層、さらに最上層にボンディング用金属層を形成
   してＰ・Ｎ両電極を構成したことを特徴とする半導体レ
   ーザ。 ２、前記拡散バリヤ層の材質が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ
   、Ｔａ、Ｈｆ、またはこれら複合膜、あるいは高融点金
   属のシリサイドのいずれか一つ、または上記の組合せで
   構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の半導体レーザ。 ３、前記Ｐ型電極のオーミック電極層をＭｏで、また、
   前記Ｎ型電極のオーミック電極層を ＡｕＧｅ−Ｐｔ−Ａｕで形成し、かつ、両電極の前記バ
   リヤ層をＰｔまたはＰｄで形成し、前記最上層のボンデ
   ィング用金属をＡｕで形成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の半導体レーザ。