JP2012023065A - Semiconductor element - Google Patents

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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor element capable of being inspected by a probe at an individual chip level or at a wafer level without impairing high-frequency characteristics.SOLUTION: A semiconductor laser having an EAM comprises an EAM part electrode 14 applying an electric field or injecting current to an EAM region 12, and a pad electrode 15 for wire bonding which is connected to the EAM part electrode 14. The pad electrode 15 is formed in a mesh shape having a plurality of mesh holes 16.

Description

本発明は、半導体素子、特に、半導体素子の電極構造に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to an electrode structure of a semiconductor device.

半導体素子において、チップ単体又はウェハレベルでプローブ検査を行う場合、半導体素子の直近にパッド電極を設け、このパッド電極にプローブを接触させて、検査を行っている。   In a semiconductor element, when a probe inspection is performed at a single chip or wafer level, a pad electrode is provided in the immediate vicinity of the semiconductor element, and a probe is brought into contact with the pad electrode to perform the inspection.

W. Kobayashi et. al., "Design and Fabrication of 10-/40-Gb/s, Uncooled Electroabsorption Modulator Integrated DFB Laser With Butt-Joint Structure", Journal of Lightwave Technology, Vol. 28, No. 1, 2010年1月1日, pp. 164-171W. Kobayashi et. Al., "Design and Fabrication of 10- / 40-Gb / s, Uncooled Electroabsorption Modulator Integrated DFB Laser With Butt-Joint Structure", Journal of Lightwave Technology, Vol. 28, No. 1, 2010 1 January, pp. 164-171

高速変調を行う半導体素子、例えば、電界吸収型変調器（Electroabsorption modulator；以降、ＥＡＭと呼ぶ。）付き半導体レーザにおいて、その変調速度は、ＥＡＭ部に通電する電極の面積やモジュール部材のインピーダンスの影響を受ける。特に、ＥＡＭ部は、使用する変調速度より確実に高速な高周波特性が求められる。そのため、１０ＧＨｚ程度の変調速度で使用されるものでも、電極サイズは５０μｍ〜１００μｍ角であり、メサストライプ上の電極を除くＥＡＭ電極の面積Ｓ［μｍ2］は、［２５００≦Ｓ≦１００００］と、非常に小さい面積のものが用いられていた。 In a semiconductor element that performs high-speed modulation, for example, a semiconductor laser with an electroabsorption modulator (hereinafter referred to as EAM), the modulation speed is affected by the area of the electrode energized in the EAM section and the impedance of the module member. Receive. In particular, the EAM portion is required to have high-frequency characteristics that are surely faster than the modulation speed used. Therefore, even when used at a modulation rate of about 10 GHz, the electrode size is 50 μm to 100 μm square, and the area S [μm 2 ] of the EAM electrode excluding the electrodes on the mesa stripe is [2500 ≦ S ≦ 10000]. The thing of the very small area was used.

ここで、参考のため、図４に従来のＥＡＭ付き半導体レーザの電極パタンを示す。ＥＡＭ付き半導体レーザは、直列に光接続されたレーザ領域３１とＥＡＭ領域３２とを有する。ＥＡＭ付き半導体レーザの大きさを一例として挙げると、レーザ領域３１の長さが４５０μｍ、ＥＡＭ領域３２の長さが２００μｍの場合、光導波路に垂直な方向の幅は２００〜４００μｍ程度である。このような素子の上面に、各々、レーザ領域３１のレーザ部電極３３、ＥＡＭ領域３２のＥＡＭ部電極３４を設け、ＥＡＭ部電極３４に隣接して、ワイヤボンディング用のパッド電極３５を設けている。   For reference, FIG. 4 shows an electrode pattern of a conventional semiconductor laser with EAM. The semiconductor laser with EAM has a laser region 31 and an EAM region 32 that are optically connected in series. Taking the size of the semiconductor laser with EAM as an example, when the length of the laser region 31 is 450 μm and the length of the EAM region 32 is 200 μm, the width in the direction perpendicular to the optical waveguide is about 200 to 400 μm. A laser part electrode 33 of the laser region 31 and an EAM part electrode 34 of the EAM region 32 are provided on the upper surface of such an element, respectively, and a pad electrode 35 for wire bonding is provided adjacent to the EAM part electrode 34. .

レーザ領域３１では、インピーダンスの影響を考慮しなくてもよいので、レーザ部電極３３の面積を小さくする必要は無く、ワイヤボンディングを考慮して、大きい面積のものが用いられている。一方、ＥＡＭ領域３２では、電極自体が寄生容量として作用するため、上述したように、インピーダンスの影響を考慮する必要がある。メサストライプ上のＥＡＭ部電極３４の面積は小さくすることができないので、ＥＡＭ部電極３４を除くＥＡＭ部の電極、即ち、パッド電極３５の面積を可能な限り小さくする必要があり、図４に示すように、そのサイズを５０μｍ〜１００μｍ角の小さな面積のものにしている。   In the laser region 31, it is not necessary to consider the influence of impedance, so there is no need to reduce the area of the laser part electrode 33, and a large area is used in consideration of wire bonding. On the other hand, in the EAM region 32, since the electrode itself acts as a parasitic capacitance, it is necessary to consider the influence of impedance as described above. Since the area of the EAM portion electrode 34 on the mesa stripe cannot be reduced, it is necessary to reduce the area of the electrode of the EAM portion excluding the EAM portion electrode 34, that is, the pad electrode 35 as much as possible, as shown in FIG. As described above, the size is set to a small area of 50 to 100 μm square.

ここで、変調速度を制限する静電容量Ｃ［Ｆ］は、誘電率εと導体間に設置された誘電体の厚さｄ［ｍ］及び導体の面積Ｓ［ｍ2］により、下記式の関係で決まる。
Ｃ＝ε×Ｓ／ｄ
従って、パッド電極３５の面積Ｓを低減することで、静電容量Ｃが減少し、より高速な変調が可能となる。 Here, the capacitance C [F] for limiting the modulation speed is expressed by the following equation depending on the dielectric constant ε and the thickness d [m] of the dielectric disposed between the conductors and the conductor area S [m 2 ]. It depends on the relationship.
C = ε × S / d
Therefore, by reducing the area S of the pad electrode 35, the capacitance C is reduced, and higher-speed modulation becomes possible.

一方、特性選別のための自動測定器において、チップ単体又はウェハレベルでのプローブ検査を行う場合には、パッド電極３５に直接プローブを接触させる必要がある。ところが、プローブの先端サイズは、５０μｍ若しくはそれ以上であるため、ＥＡＭ部の自動測定を行うと、パッド電極３５が小さいためにプローブを接触させにくいことに加えて、パッド電極３５が光導波路（素子部分）に隣接していると、プローブがパッド電極３５からずれて接触した際に光導波路を直撃して、光導波路を破損するおそれがあった。   On the other hand, when performing probe inspection at a single chip or wafer level in an automatic measuring instrument for selecting characteristics, it is necessary to directly contact the probe with the pad electrode 35. However, since the tip size of the probe is 50 μm or more, when the automatic measurement of the EAM portion is performed, the pad electrode 35 is not easily brought into contact because of the small pad electrode 35, and the pad electrode 35 is not connected to the optical waveguide (element If the probe is adjacent to the portion), the optical waveguide may be directly hit when the probe is displaced from the pad electrode 35 and the optical waveguide may be damaged.

そのため、ＥＡＭ部の特性選別は、ヒートシンクに搭載し、ワイヤボンディングを行った後に行っており、不良品は搭載したヒートシンク毎に廃棄することになり、コスト低減を妨げる一因となっていた。   Therefore, the characteristic selection of the EAM portion is performed after mounting on the heat sink and wire bonding, and defective products are discarded for each mounted heat sink, which is one factor that hinders cost reduction.

又、非特許文献１に示すように、ＥＡ変調器自体の電極とパッド電極との間をリード配線で接続した構造も提案されている（Fig.13等参照）。しかしながら、このような構造においても、高周波特性を向上させるためには、リード配線の部分を短距離又は極力無くすようにして、両電極を直結する必要があり、この場合、高周波特性の向上とチップ単体又はウェハレベルでのプローブ検査の両立が難しい。   In addition, as shown in Non-Patent Document 1, a structure in which the electrode of the EA modulator itself and the pad electrode are connected by a lead wiring has been proposed (see FIG. 13 and the like). However, even in such a structure, in order to improve the high frequency characteristics, it is necessary to directly connect both electrodes so that the portion of the lead wiring is as short as possible or as short as possible. It is difficult to achieve both probe inspection at the single or wafer level.

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、高周波特性を損なうことなく、チップ単体又はウェハレベルでプローブ検査を可能とする半導体素子を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device that enables probe inspection at a single chip or wafer level without impairing high-frequency characteristics.

上記課題を解決する第１の発明に係る半導体素子は、
素子部分に電界を印加又は電流を注入する電極と、前記電極と接続されたワイヤボンディング用のパッド電極とを有する半導体素子において、
前記パッド電極をメッシュ形状に形成したことを特徴とする。 A semiconductor device according to a first invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In a semiconductor element having an electrode for applying an electric field or injecting a current to an element portion, and a pad electrode for wire bonding connected to the electrode,
The pad electrode is formed in a mesh shape.

上記課題を解決する第２の発明に係る半導体素子は、
上記第１の発明に記載の半導体素子において、
前記メッシュ形状の穴部分を円とすると共に、当該円を最密充填構造状に配置したことを特徴とする。 A semiconductor device according to a second invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In the semiconductor element according to the first invention,
The mesh-shaped hole portion is a circle, and the circle is arranged in a close-packed structure.

第１の発明によれば、パッド電極をメッシュ形状に形成したので、パッド電極の素子部分への付着面積の増大を抑えつつ、プローブに対する接触可面積を拡大することができ、その結果、高周波特性を損なうことなく、プローブをパッド電極に接触させ易くして、チップ単体又はウェハレベルでプローブ検査が可能となる。   According to the first invention, since the pad electrode is formed in a mesh shape, it is possible to increase the contactable area with respect to the probe while suppressing an increase in the adhesion area of the pad electrode to the element portion. The probe can be easily brought into contact with the pad electrode without damaging the chip, and the probe inspection can be performed at the chip or wafer level.

第２の発明によれば、メッシュ形状の穴部分を円とすると共に、当該円を最密充填構造状に配置したので、パッド電極の素子部分への接着力の低下を防止して、パッド電極の剥がれを防止することができる。   According to the second invention, since the mesh-shaped hole portion is a circle and the circle is arranged in a close-packed structure, it is possible to prevent a decrease in the adhesive force to the element portion of the pad electrode, Can be prevented.

本発明の実施形態の一例（実施例１）として、ＥＡＭ付き半導体レーザの電極パタンを示す上面図である。It is a top view which shows the electrode pattern of the semiconductor laser with EAM as an example (Example 1) of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の他の一例（実施例２）として、ＥＡＭ付き半導体レーザの電極パタンを示す上面図である。It is a top view which shows the electrode pattern of the semiconductor laser with EAM as another example (Example 2) of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の他の一例（実施例３）として、ＥＡＭ付き半導体レーザの電極パタンを示す上面図である。It is a top view which shows the electrode pattern of the semiconductor laser with EAM as another example (Example 3) of embodiment of this invention. 従来のＥＡＭ付き半導体レーザの電極パタンを示す上面図である。It is a top view which shows the electrode pattern of the conventional semiconductor laser with EAM.

以下、本発明に係る半導体素子について、その実施形態のいくつかを、図１〜図３を参照して説明を行う。なお、以下の実施例においては、半導体素子として、ＥＡＭ付き半導体レーザを例に取って説明するが、ＥＡＭに限らず、例えば、直接変調半導体レーザやマッハ・ツェンダー型光変調器等、素子に電界を印加或いは電流を注入する電極に隣接して、プローブ検査用のパッド電極が必要なもの全ての半導体素子に適用可能である。   Hereinafter, several embodiments of the semiconductor device according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the following embodiments, a semiconductor laser with an EAM will be described as an example of a semiconductor element. However, the present invention is not limited to an EAM. For example, a direct modulation semiconductor laser or a Mach-Zehnder optical modulator may be used. It can be applied to all semiconductor devices that require a pad electrode for probe inspection adjacent to an electrode for applying or injecting current.

（実施例１）
図１は、本実施例のＥＡＭ付き半導体レーザの電極パタンを示す上面図である。本実施例のＥＡＭ付き半導体レーザの素子部分の構造は、公知のどのような構造のものでもよい。例えば、図１では、直列に光接続されたレーザ領域１１とＥＡＭ領域１２とを有し、レーザ領域１１には、レーザ光を発振する半導体層が積層され、ＥＡＭ領域１２には、レーザ光を高速変調する半導体層が積層されている。そして、各領域の素子上面に、各々、レーザ領域１１のレーザ部電極１３、ＥＡＭ領域１２のＥＡＭ部電極１４を設け、ＥＡＭ部電極１４に隣接して、ワイヤボンディング用のパッド電極１５を設けている。 Example 1
FIG. 1 is a top view showing an electrode pattern of the semiconductor laser with EAM of this example. The structure of the element portion of the semiconductor laser with EAM of this embodiment may be any known structure. For example, FIG. 1 includes a laser region 11 and an EAM region 12 that are optically connected in series. A semiconductor layer that oscillates laser light is stacked in the laser region 11. A semiconductor layer for high-speed modulation is stacked. A laser electrode 13 in the laser region 11 and an EAM electrode 14 in the EAM region 12 are provided on the upper surface of the element in each region, and a pad electrode 15 for wire bonding is provided adjacent to the EAM electrode 14. Yes.

前述したように、レーザ領域１１では、インピーダンスの影響を考慮しなくてもよいので、レーザ部電極１３の面積を小さくする必要は無く、ワイヤボンディングを考慮して、大きい面積のものが用いられている。一方、ＥＡＭ領域１２では、前述したように、インピーダンスの影響を考慮する必要があり、メサストライプ上のＥＡＭ部電極１４は面積を小さくすることができないので、ＥＡＭ部電極１４を除くＥＡＭ部の電極、即ち、パッド電極１５の構造を工夫することにより、その実質的な電極面積（素子部分に付着する付着面積）を小さくしている。   As described above, since it is not necessary to consider the influence of the impedance in the laser region 11, it is not necessary to reduce the area of the laser part electrode 13, and a large area is used in consideration of wire bonding. Yes. On the other hand, in the EAM region 12, as described above, it is necessary to consider the influence of the impedance, and the area of the EAM portion electrode 14 on the mesa stripe cannot be reduced. That is, by devising the structure of the pad electrode 15, the substantial electrode area (attachment area adhering to the element portion) is reduced.

具体的には、ＥＡＭ部電極１４に隣接して（電気的に接続して）パッド電極１５を設け、パッド電極１５にプローブの先端よりも小さなメッシュ穴１６を複数設けることにより、パッド電極１５の実質的な電極面積を小さくしている。このとき、パッド電極１５の全体（外形）のサイズについては、従来と比較して、ＥＡＭ部電極１４から離れる方向において大きくしている。   Specifically, a pad electrode 15 is provided adjacent to (electrically connected to) the EAM portion electrode 14, and a plurality of mesh holes 16 smaller than the tip of the probe are provided in the pad electrode 15. The substantial electrode area is reduced. At this time, the size (outer shape) of the entire pad electrode 15 is increased in the direction away from the EAM portion electrode 14 as compared with the conventional case.

一例として、ＥＡＭ付き半導体レーザの大きさを、レーザ領域１１の長さ４５０μｍ、ＥＡＭ領域１２の長さ２００μｍ、光導波路に垂直な方向の幅２００〜４００μｍとする場合、パッド電極１５のサイズを８０μｍ×１３０μｍとし、そのパッド電極１５に、２０μｍ×２０μｍのサイズの正方形のメッシュ穴１６を１５個設けている。つまり、正方形のメッシュ穴１６で、パッド電極１５の内部を１５箇所抜くことで、メッシュ形状の電極としている。又、パッド電極１５におけるＥＡＭ部電極１４からの長さを１３０μｍとしており、従来、最大でも１００μｍ程度であった長さと比較して、長くしている。   As an example, when the size of the semiconductor laser with EAM is 450 μm in length of the laser region 11, 200 μm in length of the EAM region 12, and 200 to 400 μm in width perpendicular to the optical waveguide, the size of the pad electrode 15 is 80 μm. The pad electrode 15 has 15 square mesh holes 16 having a size of 20 μm × 20 μm. That is, the mesh electrode is formed by removing 15 portions of the pad electrode 15 with the square mesh holes 16. Further, the length of the pad electrode 15 from the EAM portion electrode 14 is 130 μm, which is longer than the conventional length of about 100 μm at the maximum.

このパッド電極１５の面積Ｓを計算すると、以下の面積となり、前述した規定［２５００≦Ｓ≦１００００］を満たす面積となる。
Ｓ＝８０μｍ×１３０μｍ−２０μｍ×２０μｍ×１５個＝４４００μｍ2 When the area S of the pad electrode 15 is calculated, the following area is obtained, and the area satisfies the above-mentioned definition [2500 ≦ S ≦ 10000].
S = 80 μm × 130 μm−20 μm × 20 μm × 15 = 4400 μm 2

上述した構造のパッド電極１５を設けたので、実質的には、寄生容量に直結する電極面積は従来と同等となり、加えて、検査用のプローブに対しては、その接触可能面積が拡大することになる。従って、パッド電極１５の素子部分への付着面積は増加させずに、パッド電極１５の占有面積を拡大することができる。   Since the pad electrode 15 having the above-described structure is provided, the area of the electrode directly connected to the parasitic capacitance is substantially the same as that of the conventional one. In addition, the contactable area of the probe for inspection is increased. become. Therefore, the area occupied by the pad electrode 15 can be increased without increasing the area of the pad electrode 15 attached to the element portion.

これにより、低い電気容量を実現することができる。加えて、ＥＡＭ部電極１４とパッド電極１５が隣接していても、パッド電極１５の占有面積が増加しているので、パッド電極１５にプローブを接触させやすくなり、又、プローブの位置が多少ずれても、ＥＡＭ部１２の光導波路を破壊することなく、パッド電極１５に接触することが可能となる。この結果、素子の高周波特性を損なうことなく、チップ単体又はウェハレベルでプローブ検査を可能とし、自動測定が可能となった。   Thereby, a low electric capacity can be realized. In addition, even if the EAM portion electrode 14 and the pad electrode 15 are adjacent to each other, the occupied area of the pad electrode 15 is increased, so that the probe can be easily brought into contact with the pad electrode 15 and the position of the probe is slightly shifted. However, it becomes possible to contact the pad electrode 15 without destroying the optical waveguide of the EAM portion 12. As a result, probe inspection can be performed at a single chip or wafer level without impairing the high frequency characteristics of the device, and automatic measurement can be performed.

なお、レーザ領域１１におけるメサストライプ上の電極１３ａとレーザ部電極１３、そして、ＥＡＭ領域１２におけるメサストライプ上のＥＡＭ部電極１４とパッド電極１５とは、図１において、各々独立した電極として示されており、各々独立して形成してもよいが、１つのマスクを用い、フォトリソグラフィー技術等により、一括して形成してもよい。又、メッシュ穴１６の形状については、メッシュ穴１６がプローブの先端よりも小さいサイズであれば、どのような形状も適用可能であり、その形状、配置間隔によりメッシュ穴１６の数は自ずと決まる。   It should be noted that the electrode 13a and the laser electrode 13 on the mesa stripe in the laser region 11 and the EAM electrode 14 and the pad electrode 15 on the mesa stripe in the EAM region 12 are shown as independent electrodes in FIG. Each may be formed independently, but may be formed in a lump by a photolithographic technique or the like using a single mask. As for the shape of the mesh hole 16, any shape can be applied as long as the mesh hole 16 is smaller than the tip of the probe, and the number of the mesh holes 16 is naturally determined by the shape and the arrangement interval.

（実施例２）
図２は、本実施例のＥＡＭ付き半導体レーザの電極パタンを示す上面図である。本実施例のＥＡＭ付き半導体レーザは、実施例１に示したＥＡＭ付き半導体レーザと略同等の構成でよいので、相違する構成を除き、同じ符号を付し、重複する説明は割愛する。なお、本実施例においても、ＥＡＭ付き半導体レーザの素子部分の構造は、公知のどのような構造のものでもよい。 (Example 2)
FIG. 2 is a top view showing an electrode pattern of the semiconductor laser with EAM of this example. The semiconductor laser with EAM of the present embodiment may have substantially the same configuration as that of the semiconductor laser with EAM shown in the first embodiment. Therefore, the same reference numerals are given except for different configurations, and redundant description is omitted. Also in this embodiment, the structure of the element portion of the semiconductor laser with EAM may be any known structure.

本実施例においても、ＥＡＭ部電極１４を除くＥＡＭ部の電極、即ち、ワイヤボンディング用のパッド電極１８等の構造を工夫することにより、その実質的な電極面積（素子部分に付着する付着面積）を小さくしている。具体的には、ＥＡＭ部電極１４に隣接して（電気的に接続して）引き延ばし電極１７を設け、この引き延ばし電極１７に隣接して（電気的に接続して）パッド電極１８を設けており、パッド電極１８にプローブの先端よりも小さなメッシュ穴１９を複数設けることにより、パッド電極１８の実質的な電極面積を小さくしている。このとき、パッド電極１８の全体（外形）のサイズは従来と略同等であるが、ＥＡＭ部電極１４とパッド電極１８との間に引き延ばし電極１７を設けることにより、ＥＡＭ部電極１４（下部のメサストライプ）から離れた位置にパッド電極１８を配置している。   Also in this embodiment, by devising the structure of the electrode of the EAM portion excluding the EAM portion electrode 14, that is, the pad electrode 18 for wire bonding, the substantial electrode area (attachment area attached to the element portion) Is made smaller. Specifically, an extended electrode 17 is provided adjacent to (electrically connected to) the EAM portion electrode 14, and a pad electrode 18 is provided adjacent to (electrically connected to) the extended electrode 17. The substantial electrode area of the pad electrode 18 is reduced by providing a plurality of mesh holes 19 smaller than the tip of the probe in the pad electrode 18. At this time, the size (outer shape) of the entire pad electrode 18 is substantially the same as that of the prior art. However, by providing an extended electrode 17 between the EAM portion electrode 14 and the pad electrode 18, the EAM portion electrode 14 (lower mesa) is provided. The pad electrode 18 is disposed at a position away from the stripe.

一例として、ＥＡＭ付き半導体レーザの大きさを、レーザ領域１１の長さ４５０μｍ、ＥＡＭ領域１２の長さ２００μｍ、光導波路に垂直な方向の幅２００〜４００μｍとする場合、パッド電極１８のサイズを８０μｍ×８０μｍとし、そのパッド電極１８に、２０μｍ×２０μｍのサイズの正方形のメッシュ穴１９を９個設けている。つまり、正方形のメッシュ穴１９で、パッド電極１８の内部を９箇所抜くことで、メッシュ形状の電極としている。又、引き延ばし電極１７の幅は５μｍ、長さは１００μｍとしており、ＥＡＭ部電極１４からパッド電極１８を遠ざけると共に面積を小さくするため、ＥＡＭ部電極１４とパッド電極１８との間の長さは長く、その幅は短くしている。   As an example, when the size of the semiconductor laser with EAM is 450 μm in length of the laser region 11, 200 μm in length of the EAM region 12, and 200 to 400 μm in width in the direction perpendicular to the optical waveguide, the size of the pad electrode 18 is 80 μm. The pad electrode 18 has nine square mesh holes 19 having a size of 20 μm × 20 μm. That is, nine mesh holes 19 are extracted from the pad electrode 18 with square mesh holes 19 to form a mesh-shaped electrode. The extending electrode 17 has a width of 5 μm and a length of 100 μm. In order to move the pad electrode 18 away from the EAM portion electrode 14 and reduce the area, the length between the EAM portion electrode 14 and the pad electrode 18 is long. The width is shortened.

パッド電極１８の面積Ｓ１を計算すると、以下の面積となる。
Ｓ１＝８０μｍ×８０μｍ−２０μｍ×２０μｍ×９個＝２８００μｍ2
又、引き延ばし電極１７の面積Ｓ２を計算すると、以下の面積となる。
Ｓ２＝５μｍ×１００μｍ＝５００μｍ2
従って、パッド電極１８の面積Ｓ１及び引き延ばし電極１７の面積Ｓ２の合計の面積Ｓは、以下の面積となり、前述した規定［２５００≦Ｓ≦１００００］を満たす面積となる。
Ｓ＝２８００μｍ2＋５００μｍ2＝３３００μｍ2 When the area S1 of the pad electrode 18 is calculated, the following area is obtained.
S1 = 80 μm × 80 μm−20 μm × 20 μm × 9 pieces = 2800 μm 2
Further, when the area S2 of the extending electrode 17 is calculated, the following area is obtained.
S2 = 5 μm × 100 μm = 500 μm 2
Therefore, the total area S of the area S1 of the pad electrode 18 and the area S2 of the extending electrode 17 is the following area, which satisfies the above-mentioned definition [2500 ≦ S ≦ 10000].
S = 2800μm 2 + 500μm 2 = 3300μm 2

上述した構造のパッド電極１８を設けたので、実質的には、寄生容量に直結する電極面積は従来と同等となり、加えて、上述した構造の引き延ばし電極１７を設けたので、検査用のプローブに対しては、ＥＡＭ部電極１４から離れた位置にあるパッド電極１８と接触することになる。従って、パッド電極１８及び引き延ばし電極１７の素子部分への付着面積は増加させずに、パッド電極１８をＥＡＭ部電極１４から遠ざけることができる。   Since the pad electrode 18 having the above-described structure is provided, the area of the electrode directly connected to the parasitic capacitance is substantially the same as the conventional one. In addition, since the extending electrode 17 having the above-described structure is provided, the probe for inspection is provided. On the other hand, it comes into contact with the pad electrode 18 at a position away from the EAM portion electrode 14. Therefore, the pad electrode 18 can be moved away from the EAM portion electrode 14 without increasing the adhesion area of the pad electrode 18 and the extending electrode 17 to the element portion.

これにより、低い電気容量を実現することができる。加えて、プローブの位置が多少ずれても、ＥＡＭ部１２の光導波路を破壊することなく、パッド電極１８に接触することが可能となる。この結果、素子の高周波特性を損なうことなく、チップ単体又はウェハレベルでプローブ検査を可能とし、自動測定が可能となった。   Thereby, a low electric capacity can be realized. In addition, even if the position of the probe is slightly shifted, it is possible to contact the pad electrode 18 without destroying the optical waveguide of the EAM portion 12. As a result, probe inspection can be performed at a single chip or wafer level without impairing the high frequency characteristics of the device, and automatic measurement can be performed.

本実施例においては、引き延ばし電極１７があっても、上述したように、実施例１と略同等の効果を得ることができるが、高周波特性上、引き延ばし電極１７の長さは極力短い方が望ましい。   In the present embodiment, even if the extending electrode 17 is provided, as described above, substantially the same effect as that of the first embodiment can be obtained. However, the length of the extending electrode 17 is preferably as short as possible in terms of high frequency characteristics. .

なお、レーザ領域１１におけるメサストライプ上の電極１３ａとレーザ部電極１３、そして、ＥＡＭ領域１２におけるメサストライプ上のＥＡＭ部電極１４と引き延ばし電極１７とパッド電極１８とは、図２において、各々独立した電極として示されており、各々独立して形成してもよいが、１つのマスクを用い、フォトリソグラフィー技術等により、一括して形成してもよい。又、メッシュ穴１９の形状については、メッシュ穴１９がプローブの先端よりも小さいサイズであれば、どのような形状も適用可能であり、その形状、配置間隔によりメッシュ穴１９の数は自ずと決まる。   In FIG. 2, the electrode 13a and the laser part electrode 13 on the mesa stripe in the laser region 11 and the EAM part electrode 14, the extending electrode 17 and the pad electrode 18 on the mesa stripe in the EAM region 12 are independent from each other in FIG. Although shown as electrodes and may be formed independently, they may be formed in a lump by a photolithography technique or the like using a single mask. As for the shape of the mesh hole 19, any shape can be applied as long as the mesh hole 19 is smaller than the tip of the probe, and the number of the mesh holes 19 is naturally determined by the shape and the arrangement interval.

（実施例３）
図３は、本実施例のＥＡＭ付き半導体レーザの電極パタンを示す上面図である。本実施例のＥＡＭ付き半導体レーザも、実施例１、２に示したＥＡＭ付き半導体レーザと略同等の構成でよいので、相違する構成を除き、同じ符号を付し、重複する説明は割愛する。なお、本実施例においても、ＥＡＭ付き半導体レーザの素子部分の構造は、公知のどのような構造のものでもよい。 (Example 3)
FIG. 3 is a top view showing an electrode pattern of the semiconductor laser with EAM of the present example. Since the EAM-equipped semiconductor laser of this embodiment may have substantially the same configuration as that of the EAM-equipped semiconductor laser shown in Embodiments 1 and 2, the same reference numerals will be given except for the different configurations, and overlapping description will be omitted. Also in this embodiment, the structure of the element portion of the semiconductor laser with EAM may be any known structure.

本実施例においても、ＥＡＭ部電極１４を除くＥＡＭ部の電極、即ち、ワイヤボンディング用のパッド電極２０の構造を工夫することにより、その実質的な電極面積（素子部分に付着する付着面積）を小さくしている。具体的には、ＥＡＭ部電極１４に隣接して（電気的に接続して）パッド電極２０を設け、パッド電極２０にプローブの先端よりも小さなメッシュ穴２１を複数設けることにより、パッド電極２０の実質的な電極面積を小さくしている。このとき、パッド電極２０の全体（外形）のサイズについては、従来と比較して、ＥＡＭ部電極１４から離れる方向において大きくしている。   Also in this embodiment, by devising the structure of the electrode of the EAM portion excluding the EAM portion electrode 14, that is, the pad electrode 20 for wire bonding, the substantial electrode area (attachment area attached to the element portion) is reduced. It is small. Specifically, the pad electrode 20 is provided adjacent to (electrically connected to) the EAM portion electrode 14, and a plurality of mesh holes 21 smaller than the tip of the probe are provided in the pad electrode 20. The substantial electrode area is reduced. At this time, the overall size (outer shape) of the pad electrode 20 is increased in the direction away from the EAM portion electrode 14 as compared with the conventional case.

一例として、ＥＡＭ付き半導体レーザの大きさを、レーザ領域１１の長さ４５０μｍ、ＥＡＭ領域１２の長さ２００μｍ、光導波路に垂直な方向の幅２００〜４００μｍとする場合、パッド電極２０のサイズを８０μｍ×１３０μｍとし、そのパッド電極２０に、直径８μｍ（半径４μｍ）のサイズの円形のメッシュ穴２１を１１２個（＝８個×１４列）設けている。つまり、円形のメッシュ穴２１で、パッド電極２０の内部を１１２箇所抜くことで、メッシュ形状の電極としている。このとき、メッシュ穴２１を最密充填構造状（六角形の各頂点と中心とに円を置いたものを敷き詰めた形状）に配置している。又、パッド電極２０におけるＥＡＭ部電極１４からの長さを１３０μｍとしており、従来、最大でも１００μｍ程度であった長さと比較して、長くしている。   As an example, when the size of the semiconductor laser with EAM is 450 μm in length of the laser region 11, 200 μm in length of the EAM region 12, and 200 to 400 μm in width in the direction perpendicular to the optical waveguide, the size of the pad electrode 20 is 80 μm. The pad electrode 20 is provided with 112 circular mesh holes 21 having a diameter of 8 μm (radius of 4 μm) (= 8 × 14 rows). That is, the mesh electrode is formed by extracting 112 portions of the pad electrode 20 with the circular mesh hole 21. At this time, the mesh holes 21 are arranged in a close-packed structure (a shape in which a circle is placed at each vertex and center of the hexagon). Further, the length of the pad electrode 20 from the EAM portion electrode 14 is 130 μm, which is longer than the conventional length of about 100 μm at the maximum.

このパッド電極２０の面積Ｓを計算すると、以下の面積となり、前述した規定［２５００≦Ｓ≦１００００］を満たす面積となる。
Ｓ＝８０μｍ×１３０μｍ−π×４μｍ×４μｍ×１１２個≒４７７４μｍ2 When the area S of the pad electrode 20 is calculated, the following area is obtained, and the area satisfies the above-mentioned definition [2500 ≦ S ≦ 10000].
S = 80 μm × 130 μm−π × 4 μm × 4 μm × 112 ≈4774 μm 2

上述した構造のパッド電極２０を設けたので、実質的には、寄生容量に直結する電極面積は従来と同等となり、加えて、検査用のプローブに対しては、その接触可能面積が拡大することになる。従って、パッド電極２０の素子部分への付着面積は増加させずに、パッド電極２０の占有面積を拡大することができる。   Since the pad electrode 20 having the above-described structure is provided, the electrode area directly connected to the parasitic capacitance is substantially the same as that of the conventional one, and in addition, the contactable area of the probe for inspection is increased. become. Therefore, the area occupied by the pad electrode 20 can be increased without increasing the area of the pad electrode 20 attached to the element portion.

これにより、低い電気容量を実現することができる。加えて、ＥＡＭ部電極１４とパッド電極２０が隣接していても、パッド電極２０の占有面積が増加しているので、パッド電極２０にプローブを接触させやすくなり、又、プローブの位置が多少ずれても、ＥＡＭ部１２の光導波路を破壊することなく、パッド電極２０に接触することが可能となる。この結果、素子の高周波特性を損なうことなく、チップ単体又はウェハレベルでプローブ検査を可能とし、自動測定が可能となった。又、円形のメッシュ穴２１の配置を最密充填構造状としたので、パッド電極２０の付着力も高く、プローブ接触時の剥がれも起こらなくなった。   Thereby, a low electric capacity can be realized. In addition, even if the EAM portion electrode 14 and the pad electrode 20 are adjacent to each other, the occupied area of the pad electrode 20 is increased, so that the probe can be easily brought into contact with the pad electrode 20 and the position of the probe is slightly shifted. However, it is possible to contact the pad electrode 20 without destroying the optical waveguide of the EAM portion 12. As a result, probe inspection can be performed at a single chip or wafer level without impairing the high frequency characteristics of the device, and automatic measurement can be performed. Moreover, since the circular mesh holes 21 are arranged in a close-packed structure, the adhesion of the pad electrode 20 is high, and peeling at the time of probe contact does not occur.

なお、レーザ領域１１におけるメサストライプ上の電極１３ａとレーザ部電極１３、そして、ＥＡＭ領域１２におけるメサストライプ上のＥＡＭ部電極１４とパッド電極２０とは、図３において、各々独立した電極として示されており、各々独立して形成してもよいが、１つのマスクを用い、フォトリソグラフィー技術等により、一括して形成してもよい。   It should be noted that the electrode 13a and the laser electrode 13 on the mesa stripe in the laser region 11 and the EAM electrode 14 and the pad electrode 20 on the mesa stripe in the EAM region 12 are shown as independent electrodes in FIG. Each may be formed independently, but may be formed in a lump by a photolithographic technique or the like using a single mask.

本発明は、プローブ検査用のパッド電極を有する半導体素子に適用可能なものであり、特に、高速の光変調器を備えた光半導体素子に好適なものである。   The present invention can be applied to a semiconductor element having a pad electrode for probe inspection, and is particularly suitable for an optical semiconductor element provided with a high-speed optical modulator.

１１ レーザ領域
１２ ＥＡＭ領域
１３ レーザ部電極
１４ ＥＡＭ部電極
１５ パッド電極
１６ メッシュ穴
１７ 引き延ばし電極
１８ パッド電極
１９ メッシュ穴
２０ パッド電極
２１ メッシュ穴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Laser area | region 12 EAM area | region 13 Laser part electrode 14 EAM part electrode 15 Pad electrode 16 Mesh hole 17 Extending electrode 18 Pad electrode 19 Mesh hole 20 Pad electrode 21 Mesh hole

Claims (2)

素子部分に電界を印加又は電流を注入する電極と、前記電極と接続されたワイヤボンディング用のパッド電極とを有する半導体素子において、
前記パッド電極をメッシュ形状に形成したことを特徴とする半導体素子。 In a semiconductor element having an electrode for applying an electric field or injecting a current to an element portion, and a pad electrode for wire bonding connected to the electrode,
A semiconductor element, wherein the pad electrode is formed in a mesh shape. 請求項１に記載の半導体素子において、
前記メッシュ形状の穴部分を円とすると共に、当該円を最密充填構造状に配置したことを特徴とする半導体素子。 The semiconductor device according to claim 1,
A semiconductor element characterized in that the mesh-shaped hole portion is a circle and the circle is arranged in a close-packed structure.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101506084B1 (en) 2013-03-11 2015-03-25 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 Packaging devices and methods of manufacture thereof
JP2015099386A (en) * 2015-01-30 2015-05-28 住友大阪セメント株式会社 Optical modulator
JP2015099384A (en) * 2015-01-30 2015-05-28 住友大阪セメント株式会社 Optical modulator
JP2015099385A (en) * 2015-01-30 2015-05-28 住友大阪セメント株式会社 Optical modulator
US9196529B2 (en) 2013-09-27 2015-11-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Contact pad for semiconductor devices
US9551887B2 (en) 2013-03-26 2017-01-24 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Optical modulator
JP7173409B1 (en) * 2021-12-27 2022-11-16 三菱電機株式会社 semiconductor optical device
WO2024023969A1 (en) * 2022-07-27 2024-02-01 日本電信電話株式会社 Pattern for inspection and integrated semiconductor circuit equipped therewith

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5356968A (en) * 1976-11-01 1978-05-23 Toshiba Corp High frequency semiconductor device
JPH02181987A (en) * 1989-01-06 1990-07-16 Nec Corp Semiconductor laser
JP2000299319A (en) * 1999-04-13 2000-10-24 Nec Corp Electrode pad for semiconductor element, semiconductor device and manufacture thereof
JP2007266575A (en) * 2006-02-28 2007-10-11 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor laser element and semiconductor laser device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5356968A (en) * 1976-11-01 1978-05-23 Toshiba Corp High frequency semiconductor device
JPH02181987A (en) * 1989-01-06 1990-07-16 Nec Corp Semiconductor laser
JP2000299319A (en) * 1999-04-13 2000-10-24 Nec Corp Electrode pad for semiconductor element, semiconductor device and manufacture thereof
JP2007266575A (en) * 2006-02-28 2007-10-11 Sanyo Electric Co Ltd Semiconductor laser element and semiconductor laser device

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9633963B2 (en) 2012-06-08 2017-04-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Packaging devices and methods of manufacture thereof
US10629555B2 (en) 2013-03-11 2020-04-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Packaging devices and methods of manufacture thereof
US10037955B2 (en) 2013-03-11 2018-07-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Packaging devices and methods of manufacture thereof
US9633961B2 (en) 2013-03-11 2017-04-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Packaging devices and methods of manufacture thereof
KR101506084B1 (en) 2013-03-11 2015-03-25 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 Packaging devices and methods of manufacture thereof
US9355978B2 (en) 2013-03-11 2016-05-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Packaging devices and methods of manufacture thereof
US9418952B2 (en) 2013-03-11 2016-08-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Packaging devices and methods of manufacture thereof
US9551887B2 (en) 2013-03-26 2017-01-24 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Optical modulator
US9196529B2 (en) 2013-09-27 2015-11-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Contact pad for semiconductor devices
US9589891B2 (en) 2013-09-27 2017-03-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Contact pad for semiconductor devices
US10037953B2 (en) 2013-09-27 2018-07-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Contact pad for semiconductor devices
JP2015099385A (en) * 2015-01-30 2015-05-28 住友大阪セメント株式会社 Optical modulator
JP2015099384A (en) * 2015-01-30 2015-05-28 住友大阪セメント株式会社 Optical modulator
JP2015099386A (en) * 2015-01-30 2015-05-28 住友大阪セメント株式会社 Optical modulator
JP7173409B1 (en) * 2021-12-27 2022-11-16 三菱電機株式会社 semiconductor optical device
WO2023127036A1 (en) * 2021-12-27 2023-07-06 三菱電機株式会社 Semiconductor optical element
WO2024023969A1 (en) * 2022-07-27 2024-02-01 日本電信電話株式会社 Pattern for inspection and integrated semiconductor circuit equipped therewith

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