JP2000244008A - 電流狭窄型発光ダイオード及び発光装置 - Google Patents
電流狭窄型発光ダイオード及び発光装置Info
- Publication number
- JP2000244008A JP2000244008A JP3884499A JP3884499A JP2000244008A JP 2000244008 A JP2000244008 A JP 2000244008A JP 3884499 A JP3884499 A JP 3884499A JP 3884499 A JP3884499 A JP 3884499A JP 2000244008 A JP2000244008 A JP 2000244008A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- current
- chip
- emitting diode
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/1015—Shape
- H01L2924/10155—Shape being other than a cuboid
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流リークのない安定した特性を得られる電
流狭窄型発光ダイオード及びこれを用いた発光装置を提
供する。 【解決手段】 チップ１０の載置面側の周縁部に設けら
れた面取り部１５は、外に向かって傾斜するよう凹面状
に面取りされて形成されている。その深さは、第１のｎ
型クラッド層１１の中程まで達しており、これにより載
置面側には面取り部１５を斜面とする長方形状のメサが
形成されている。
流狭窄型発光ダイオード及びこれを用いた発光装置を提
供する。 【解決手段】 チップ１０の載置面側の周縁部に設けら
れた面取り部１５は、外に向かって傾斜するよう凹面状
に面取りされて形成されている。その深さは、第１のｎ
型クラッド層１１の中程まで達しており、これにより載
置面側には面取り部１５を斜面とする長方形状のメサが
形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光電スイッチ等
として用いられる電流狭窄型の発光ダイオード及びこれ
を用いた発光装置に関するものである。
として用いられる電流狭窄型の発光ダイオード及びこれ
を用いた発光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電流狭窄型発光ダイオードとし
て、例えば、断面が図９に示すような構造をしたものが
知られている。このダイオードは、発光部である活性層
５０をｐ型クラッド層５１及び第１のｎ型クラッド層５
２にて挟み込み、ｐ型クラッド層５１の上には絶縁膜５
３及びｐ電極５４を、一方、第１のｎ型クラッド層５２
の上には第２のｎ型クラッド層５５を介してｎ電極５６
を設けたものである。なお、絶縁膜５３は、その一部が
除去されてｐ電極５４とｐ型クラッド層５１とが互いに
接触するようになっており、この部分で電流を狭窄する
ようになっている。一方、第２のｎ型クラッド層５５上
のｎ電極５６は、その一部が除去されて光取り出し用の
窓５７とされている。このダイオードは、ｐ電極５４側
を載置面として導電性樹脂接着剤等により組立基板（図
示しない）上のアノード側にボンディングされ、また、
発光面側のｎ電極５６はワイヤ（図示しない）を介して
組立基板上のカソード側にボンディングされる。そし
て、アノードとカソードとの間に順方向にバイアスを加
えると、ｐ電極５４とｎ電極５６との間で電流が流れ、
活性層５０において電子と正孔とが再結合してその際に
発せられる光が光取出し用の窓５７から取出されるよう
になっている。
て、例えば、断面が図９に示すような構造をしたものが
知られている。このダイオードは、発光部である活性層
５０をｐ型クラッド層５１及び第１のｎ型クラッド層５
２にて挟み込み、ｐ型クラッド層５１の上には絶縁膜５
３及びｐ電極５４を、一方、第１のｎ型クラッド層５２
の上には第２のｎ型クラッド層５５を介してｎ電極５６
を設けたものである。なお、絶縁膜５３は、その一部が
除去されてｐ電極５４とｐ型クラッド層５１とが互いに
接触するようになっており、この部分で電流を狭窄する
ようになっている。一方、第２のｎ型クラッド層５５上
のｎ電極５６は、その一部が除去されて光取り出し用の
窓５７とされている。このダイオードは、ｐ電極５４側
を載置面として導電性樹脂接着剤等により組立基板（図
示しない）上のアノード側にボンディングされ、また、
発光面側のｎ電極５６はワイヤ（図示しない）を介して
組立基板上のカソード側にボンディングされる。そし
て、アノードとカソードとの間に順方向にバイアスを加
えると、ｐ電極５４とｎ電極５６との間で電流が流れ、
活性層５０において電子と正孔とが再結合してその際に
発せられる光が光取出し用の窓５７から取出されるよう
になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの構造
では、ｐ電極５４と絶縁層５３を含めた厚さは非常に薄
いため、ｐ電極５４を導電性樹脂接着剤等により組立基
板上のアノード側にボンディングする場合、樹脂が素子
自体の側面をせり上がってｐ型クラッド層５１に接触し
てしまう場合が多く、電流がリークして特性が悪化する
という問題があった。そこで本発明は、電流リークのな
い安定した特性が得られる電流狭窄型発光ダイオード及
びこれを用いた発光装置を提供することを目的とする。
では、ｐ電極５４と絶縁層５３を含めた厚さは非常に薄
いため、ｐ電極５４を導電性樹脂接着剤等により組立基
板上のアノード側にボンディングする場合、樹脂が素子
自体の側面をせり上がってｐ型クラッド層５１に接触し
てしまう場合が多く、電流がリークして特性が悪化する
という問題があった。そこで本発明は、電流リークのな
い安定した特性が得られる電流狭窄型発光ダイオード及
びこれを用いた発光装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体ウエハ
から切り出された矩形のチップに電流狭窄構造と発光部
が形成された電流狭窄型発光ダイオードにおいて、チッ
プの載置面側の周縁部を外に向かって傾斜するように面
取りして矩形のメサを設けたことを特徴とする。
から切り出された矩形のチップに電流狭窄構造と発光部
が形成された電流狭窄型発光ダイオードにおいて、チッ
プの載置面側の周縁部を外に向かって傾斜するように面
取りして矩形のメサを設けたことを特徴とする。
【０００５】かかる構造としたことにより、チップの載
置面側を導電性樹脂接着剤等により組立基板上にボンデ
ィングする場合、面取り部分に余分な樹脂が溜まること
で、チップ側面への樹脂のせり上がりが抑制され、電流
のリークを防止することができる。また、面取り部分は
外に向かって傾斜しているので、面取り部分にも一定厚
みの絶縁膜を形成することができ、当該部分での電流の
リークを防ぐことができるとともに、一定厚みの電極を
も形成することができ効率よく電流を供給することがで
きる。
置面側を導電性樹脂接着剤等により組立基板上にボンデ
ィングする場合、面取り部分に余分な樹脂が溜まること
で、チップ側面への樹脂のせり上がりが抑制され、電流
のリークを防止することができる。また、面取り部分は
外に向かって傾斜しているので、面取り部分にも一定厚
みの絶縁膜を形成することができ、当該部分での電流の
リークを防ぐことができるとともに、一定厚みの電極を
も形成することができ効率よく電流を供給することがで
きる。
【０００６】また、本発明にかかる電流狭窄型発光ダイ
オードは、チップの外形形状を長方形とし、当該チップ
の発光面側で長手方向の一方に偏った位置に光取出し窓
を設けてもよい。このようにすれば、チップの発光面側
で長手方向の他方に偏った位置にワイヤボンディングを
施すことができ、１つのチップに必要な面積を小さくす
ることができる。
オードは、チップの外形形状を長方形とし、当該チップ
の発光面側で長手方向の一方に偏った位置に光取出し窓
を設けてもよい。このようにすれば、チップの発光面側
で長手方向の他方に偏った位置にワイヤボンディングを
施すことができ、１つのチップに必要な面積を小さくす
ることができる。
【０００７】また、本発明にかかる電流狭窄型発光ダイ
オードは、チップの発光面側の周縁部が面取りされてい
てもよい。このようにすれば、チップの発光面側の周縁
部がアセンブリ時に損傷される可能性が低くなる。
オードは、チップの発光面側の周縁部が面取りされてい
てもよい。このようにすれば、チップの発光面側の周縁
部がアセンブリ時に損傷される可能性が低くなる。
【０００８】また、本発明にかかる電流狭窄型発光ダイ
オードは、矩形のチップの縦横方向は、結晶の劈開方向
と所定の角度で傾斜していてもよい。このようにすれ
ば、チップの載置面側の周縁部を化学エッチングにて面
取りすることにより、斜面が外に向かって傾斜するよう
な矩形のメサを容易に形成することができる。特に所定
の角度を２０度から７０度の間のいずれかの角度にすれ
ば、斜面が外に向かって望ましい具合に傾斜する矩形の
メサが形成され、さらに、３０度から６０度の間のいず
れかの角度にすれば、斜面が外に向かって好適な具合に
傾斜する矩形のメサを形成することができる。
オードは、矩形のチップの縦横方向は、結晶の劈開方向
と所定の角度で傾斜していてもよい。このようにすれ
ば、チップの載置面側の周縁部を化学エッチングにて面
取りすることにより、斜面が外に向かって傾斜するよう
な矩形のメサを容易に形成することができる。特に所定
の角度を２０度から７０度の間のいずれかの角度にすれ
ば、斜面が外に向かって望ましい具合に傾斜する矩形の
メサが形成され、さらに、３０度から６０度の間のいず
れかの角度にすれば、斜面が外に向かって好適な具合に
傾斜する矩形のメサを形成することができる。
【０００９】さらに、本発明にかかる発光装置は、上記
いずれかの構造の電流狭窄型発光ダイオードと、当該電
流狭窄型発光ダイオードの発光面側に固定されるレンズ
とから構成されることを特徴とする。このようにすれ
ば、レンズにより出射光が集束され、むらのないより均
一な投射光パターンを得ることができる。
いずれかの構造の電流狭窄型発光ダイオードと、当該電
流狭窄型発光ダイオードの発光面側に固定されるレンズ
とから構成されることを特徴とする。このようにすれ
ば、レンズにより出射光が集束され、むらのないより均
一な投射光パターンを得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を説明する。
発明を説明する。
【００１１】図１から図４は、本発明の実施形態にかか
る電流狭窄型発光ダイオードを表したものであり、図１
は平面図、図２は底面図、図３は図１のＡ−Ａ線断面
図、図４は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
る電流狭窄型発光ダイオードを表したものであり、図１
は平面図、図２は底面図、図３は図１のＡ−Ａ線断面
図、図４は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１２】まず、構造について説明すると、電流狭窄
型発光ダイオードをなすチップ１０は、図１及び図２に
示すように、その外形形状を縦方向の長さが約３９０μ
mで横方向の長さが約６２０μmの長方形状とし、その縦
横方向と結晶の劈開方向Ｘとが４５度で傾斜している。
そしてチップ１０は、図３及び図４に示すように、Ｇａ
ＡｌＡｓよりなる厚さ約７０μmの第２のｎ型クラッド
層１２の上に、ＧａＡｌＡｓよりなる厚さ約７０μmの
第１のｎ型クラッド層１１、バンドギャップに相当する
波長が６７０nmでＧａＡｌＡｓよりなる活性層１３、及
びＧａＡｌＡｓよりなる厚さ約２０μmのｐ型クラッド
層１４を順次積層して形成されている。ここで、本実施
形態にかかる電流狭窄型発光ダイオードの発光面は第２
のｎ型クラッド層１２側であり、載置面はｐ型クラッド
層１４側である。
型発光ダイオードをなすチップ１０は、図１及び図２に
示すように、その外形形状を縦方向の長さが約３９０μ
mで横方向の長さが約６２０μmの長方形状とし、その縦
横方向と結晶の劈開方向Ｘとが４５度で傾斜している。
そしてチップ１０は、図３及び図４に示すように、Ｇａ
ＡｌＡｓよりなる厚さ約７０μmの第２のｎ型クラッド
層１２の上に、ＧａＡｌＡｓよりなる厚さ約７０μmの
第１のｎ型クラッド層１１、バンドギャップに相当する
波長が６７０nmでＧａＡｌＡｓよりなる活性層１３、及
びＧａＡｌＡｓよりなる厚さ約２０μmのｐ型クラッド
層１４を順次積層して形成されている。ここで、本実施
形態にかかる電流狭窄型発光ダイオードの発光面は第２
のｎ型クラッド層１２側であり、載置面はｐ型クラッド
層１４側である。
【００１３】チップ１０の載置面側の周縁部に設けられ
た面取り部１５は、図３及び図４に示すように、外に向
かって傾斜するよう凹面状に面取りされて形成されてい
る。その深さは、第１のｎ型クラッド層１１の中程まで
達しており、これにより載置面側には面取り部１５を斜
面とする長方形状のメサが形成されている。そして、ｐ
型クラッド層１４の表面及び面取り部１５の表面には、
厚さ約１０００Åの窒化シリコン膜及び厚さ約２０００
Åの酸化シリコン膜よりなる絶縁膜１６が形成され、そ
の上に厚さ約３０００ÅのＣｒ／Ａｕ電極１７及び厚さ
約６０００ÅのＡｕＢｅ／Ａｕ電極１８が形成されてい
る。ここで、絶縁膜１６及びＣｒ／Ａｕ電極１７は、そ
の一部がチップ１０の中心より長手方向に約１００μm
ほど偏った点を中心として円形に除去され、ＡｕＢｅ／
Ａｕ電極１８とｐ型クラッド層１４とが接続されてお
り、この部分で電流を狭窄するようになっている。な
お、この接続部１９は直径が５０μｍから１５０μｍの
間のもので、１００μｍ程度が好ましい。
た面取り部１５は、図３及び図４に示すように、外に向
かって傾斜するよう凹面状に面取りされて形成されてい
る。その深さは、第１のｎ型クラッド層１１の中程まで
達しており、これにより載置面側には面取り部１５を斜
面とする長方形状のメサが形成されている。そして、ｐ
型クラッド層１４の表面及び面取り部１５の表面には、
厚さ約１０００Åの窒化シリコン膜及び厚さ約２０００
Åの酸化シリコン膜よりなる絶縁膜１６が形成され、そ
の上に厚さ約３０００ÅのＣｒ／Ａｕ電極１７及び厚さ
約６０００ÅのＡｕＢｅ／Ａｕ電極１８が形成されてい
る。ここで、絶縁膜１６及びＣｒ／Ａｕ電極１７は、そ
の一部がチップ１０の中心より長手方向に約１００μm
ほど偏った点を中心として円形に除去され、ＡｕＢｅ／
Ａｕ電極１８とｐ型クラッド層１４とが接続されてお
り、この部分で電流を狭窄するようになっている。な
お、この接続部１９は直径が５０μｍから１５０μｍの
間のもので、１００μｍ程度が好ましい。
【００１４】一方、図１及び図３に示すように、チップ
１０の発光面側には接続部１９と対応する位置に円形の
凹部が形成され、これが光取出し用の窓２０として機能
している。この円形の窓２０の直径は約１５０μｍであ
る。また、発光面側の周縁部には、載置面側の面取り部
１５と比べて非常に浅く形成された面取り部２１が設け
られている。そして、第２のｎ型クラッド層１２の表面
及び面取り部２１の表面には、窓２０の部分を除いて厚
さ約８０００ÅのＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極２２が形成
されている。
１０の発光面側には接続部１９と対応する位置に円形の
凹部が形成され、これが光取出し用の窓２０として機能
している。この円形の窓２０の直径は約１５０μｍであ
る。また、発光面側の周縁部には、載置面側の面取り部
１５と比べて非常に浅く形成された面取り部２１が設け
られている。そして、第２のｎ型クラッド層１２の表面
及び面取り部２１の表面には、窓２０の部分を除いて厚
さ約８０００ÅのＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極２２が形成
されている。
【００１５】次に、この電流狭窄型発光ダイオードの作
用について説明する。
用について説明する。
【００１６】図５に示すように、電流狭窄型発光ダイオ
ードを構成するチップ１０は、載置面側の電極１８を介
して組立基板２４上のアノード２５に導電性樹脂接着剤
２３によりボンディングされる。このとき、チップ１０
の載置面側の面取り部１５は樹脂溜まりとして機能し、
しかもその範囲が広範囲かつ深いものであるため、余分
な樹脂は面取り部１５に溜まってチップ側面へのはい上
がりが抑制され、その結果、電流のリークがなくなって
特性が悪化するのが防止される。特に、面取り部１５は
外に向かって傾斜するような凹面状をなしているため、
面取り部１５の表面にも一定厚みの絶縁膜１６や電極１
７，１８が形成され、当該部分の電極からも電流が供給
されて電流供給の効率化が図られるとともに、また当該
部分の絶縁膜１６による絶縁作用により面取り部１５の
部分での電流のリークが防止される。
ードを構成するチップ１０は、載置面側の電極１８を介
して組立基板２４上のアノード２５に導電性樹脂接着剤
２３によりボンディングされる。このとき、チップ１０
の載置面側の面取り部１５は樹脂溜まりとして機能し、
しかもその範囲が広範囲かつ深いものであるため、余分
な樹脂は面取り部１５に溜まってチップ側面へのはい上
がりが抑制され、その結果、電流のリークがなくなって
特性が悪化するのが防止される。特に、面取り部１５は
外に向かって傾斜するような凹面状をなしているため、
面取り部１５の表面にも一定厚みの絶縁膜１６や電極１
７，１８が形成され、当該部分の電極からも電流が供給
されて電流供給の効率化が図られるとともに、また当該
部分の絶縁膜１６による絶縁作用により面取り部１５の
部分での電流のリークが防止される。
【００１７】また、チップ１０の発光面側の電極２２は
ワイヤ２７を介して組立基板２４上のカソード２６にボ
ンディングされる。このとき、チップ１０の載置面は長
方形状であり、載置面に垂直な方向の衝撃を均等に受け
止めるため、電極２２へのワイヤボンディング作業は安
定的に行われる。また、チップ１０の外形形状は長方形
であり、光取出し用の窓２０はチップ１０の発光面側で
長手方向の一方に偏った位置に設けられているため、長
手方向の他方に偏った位置にワイヤボンディングを施す
ことができ、ボンディング作業が容易になるとともに、
１つのチップ形成に必要な面積を小さくでき、１つのウ
エハからより多くのダイオードを形成することができ
る。
ワイヤ２７を介して組立基板２４上のカソード２６にボ
ンディングされる。このとき、チップ１０の載置面は長
方形状であり、載置面に垂直な方向の衝撃を均等に受け
止めるため、電極２２へのワイヤボンディング作業は安
定的に行われる。また、チップ１０の外形形状は長方形
であり、光取出し用の窓２０はチップ１０の発光面側で
長手方向の一方に偏った位置に設けられているため、長
手方向の他方に偏った位置にワイヤボンディングを施す
ことができ、ボンディング作業が容易になるとともに、
１つのチップ形成に必要な面積を小さくでき、１つのウ
エハからより多くのダイオードを形成することができ
る。
【００１８】なお、チップ１０の発光面側の周縁部に設
けられた面取り部２１は、チップ１０が真空吸着コレッ
ト（図示しない）によりピックアップされ、組立基板２
４上に運ばれる際に、その衝撃によりチップ１０の発光
面側の周縁部が損傷されるのを防止している。
けられた面取り部２１は、チップ１０が真空吸着コレッ
ト（図示しない）によりピックアップされ、組立基板２
４上に運ばれる際に、その衝撃によりチップ１０の発光
面側の周縁部が損傷されるのを防止している。
【００１９】また、長方形状のチップ１０は、その縦横
方向と結晶の劈開方向Ｘとを所定の角度で傾斜させて形
成しているため、後述するように化学エッチングにてチ
ップ１０の載置面側の周縁部を面取りすることにより、
斜面が外に向かって凹面状に傾斜する長方形状のメサを
容易に形成することができる。特に本実施形態では傾斜
角θを４５度としたため、斜面が外に向かって最適な具
合に傾斜する長方形状のメサを形成することができ、メ
サ斜面に最適な状態で絶縁膜形成等を行うことができ
る。また、チップ１０の縦横方向でエッチングレートが
同一となり、チップ１０の載置面側の周縁部の全体にわ
たって同一の幅と深さの面取り部１５が形成されるた
め、ボンディングの際の余分な樹脂を面取り部１５に均
等に溜めることができ、樹脂のチップ側面へのせり上が
り防止の効果を一層高めることができる。
方向と結晶の劈開方向Ｘとを所定の角度で傾斜させて形
成しているため、後述するように化学エッチングにてチ
ップ１０の載置面側の周縁部を面取りすることにより、
斜面が外に向かって凹面状に傾斜する長方形状のメサを
容易に形成することができる。特に本実施形態では傾斜
角θを４５度としたため、斜面が外に向かって最適な具
合に傾斜する長方形状のメサを形成することができ、メ
サ斜面に最適な状態で絶縁膜形成等を行うことができ
る。また、チップ１０の縦横方向でエッチングレートが
同一となり、チップ１０の載置面側の周縁部の全体にわ
たって同一の幅と深さの面取り部１５が形成されるた
め、ボンディングの際の余分な樹脂を面取り部１５に均
等に溜めることができ、樹脂のチップ側面へのせり上が
り防止の効果を一層高めることができる。
【００２０】なお、この傾斜角θは３０度から６０度の
間のいずれかの角度であってもよく、この場合は縦横方
向いずれか一方のメサ斜面の傾斜が緩くなり、他方のメ
サ斜面の傾斜が急になるが、それでも絶縁膜形成等にお
いて好適な状態の長方形状のメサが形成される。また、
この傾斜角θを２０度から７０度の間のいずれかの角度
にすれば、一方のメサ斜面の傾斜がさらに緩くなり、他
方のメサ斜面の傾斜がさらに急になるが、それでも絶縁
膜形成等において望ましい状態のメサが形成される。こ
の傾斜角θが２０度から７０度の範囲を超えた場合は、
メサ斜面のいずれか一方が内に向かって傾斜するよう面
取りされることがあり、いわゆる逆メサ状の面取り部が
形成される場合が生じ得るため、絶縁膜形成や電極形成
において均一性を保つためには、絶縁膜や電極形成に一
定の工夫が必要になる。
間のいずれかの角度であってもよく、この場合は縦横方
向いずれか一方のメサ斜面の傾斜が緩くなり、他方のメ
サ斜面の傾斜が急になるが、それでも絶縁膜形成等にお
いて好適な状態の長方形状のメサが形成される。また、
この傾斜角θを２０度から７０度の間のいずれかの角度
にすれば、一方のメサ斜面の傾斜がさらに緩くなり、他
方のメサ斜面の傾斜がさらに急になるが、それでも絶縁
膜形成等において望ましい状態のメサが形成される。こ
の傾斜角θが２０度から７０度の範囲を超えた場合は、
メサ斜面のいずれか一方が内に向かって傾斜するよう面
取りされることがあり、いわゆる逆メサ状の面取り部が
形成される場合が生じ得るため、絶縁膜形成や電極形成
において均一性を保つためには、絶縁膜や電極形成に一
定の工夫が必要になる。
【００２１】なお、この電流狭窄型発光ダイオードは、
以下のようにして製造される。
以下のようにして製造される。
【００２２】先ず、図６に示すとおり、ウエハ３０のｐ
型クラッド層表面にフォトレジスト膜をパターニング
し、結晶の劈開方向Ｘに対し所定の角度θだけ傾斜した
長方形の格子状をなす露出部３１を形成する。この劈開
方向Ｘは、ＧａＡｌＡｓ結晶の場合であって、（１，
０，０）面と等価な面を使用した場合、＜１，１，０＞
方向である。また傾斜角θは、本実施形態では４５度で
ある。次に、図７に示すように、露出部３１に沿って化
学エッチングにより約５０μｍの溝３２を形成する。つ
づいて、窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜よりなる絶
縁膜１６を形成し、さらにＣｒ／Ａｕ電極１７を形成す
る。そして、フォトレジスト膜をパターニングして円形
の露出部を形成し、その部分をｐ型クラッド層表面に達
するまでエッチングして接続部１９を形成する。その後
ＡｕＢｅ／Ａｕ電極１８を形成する。
型クラッド層表面にフォトレジスト膜をパターニング
し、結晶の劈開方向Ｘに対し所定の角度θだけ傾斜した
長方形の格子状をなす露出部３１を形成する。この劈開
方向Ｘは、ＧａＡｌＡｓ結晶の場合であって、（１，
０，０）面と等価な面を使用した場合、＜１，１，０＞
方向である。また傾斜角θは、本実施形態では４５度で
ある。次に、図７に示すように、露出部３１に沿って化
学エッチングにより約５０μｍの溝３２を形成する。つ
づいて、窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜よりなる絶
縁膜１６を形成し、さらにＣｒ／Ａｕ電極１７を形成す
る。そして、フォトレジスト膜をパターニングして円形
の露出部を形成し、その部分をｐ型クラッド層表面に達
するまでエッチングして接続部１９を形成する。その後
ＡｕＢｅ／Ａｕ電極１８を形成する。
【００２３】次に、第２のｎ型クラッド層１２表面に、
ｐ型クラッド層面の溝３２と位置が一致するような溝３
３を形成し、その後にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極２２を
形成する。そしてｐ型クラッド層面の接続部１９の位置
と一致するように光取出し用の窓２０を形成し、最後に
溝３３に沿ってダイヤモンドカッターによりダイシング
することによってチップ化させる。なお、以上のような
製造工程を経ているため、本実施形態における電流狭窄
型発光ダイオードの発光面側の面取り部２１は、以下の
ような機能も有する。すなわち、本実施形態では、長方
形状のチップ１０の縦横方向と結晶の劈開方向Ｘとが４
５度で傾斜しているため、１チップ化のための劈開工程
を用いることが出来ず、ダイシングによりチップ個々を
分離する必要がある。従って、当該面取り部２１（溝３
３に対応）はダイシングの目印として機能して、確実な
ダイシングを可能とする。また、当該面取り部２１によ
りダイシングする厚みが小さくなるため、ダイシング時
のウエハへの負荷が軽減され、ウエハが結晶の劈開方向
Ｘに沿って割れる危険性を少なくすることができる。
ｐ型クラッド層面の溝３２と位置が一致するような溝３
３を形成し、その後にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ電極２２を
形成する。そしてｐ型クラッド層面の接続部１９の位置
と一致するように光取出し用の窓２０を形成し、最後に
溝３３に沿ってダイヤモンドカッターによりダイシング
することによってチップ化させる。なお、以上のような
製造工程を経ているため、本実施形態における電流狭窄
型発光ダイオードの発光面側の面取り部２１は、以下の
ような機能も有する。すなわち、本実施形態では、長方
形状のチップ１０の縦横方向と結晶の劈開方向Ｘとが４
５度で傾斜しているため、１チップ化のための劈開工程
を用いることが出来ず、ダイシングによりチップ個々を
分離する必要がある。従って、当該面取り部２１（溝３
３に対応）はダイシングの目印として機能して、確実な
ダイシングを可能とする。また、当該面取り部２１によ
りダイシングする厚みが小さくなるため、ダイシング時
のウエハへの負荷が軽減され、ウエハが結晶の劈開方向
Ｘに沿って割れる危険性を少なくすることができる。
【００２４】次に、図８を参照して本実施形態にかかる
電流狭窄型発光ダイオードを用いた発光装置について説
明する。この発光装置は、図８の断面図に示すように、
本実施形態にかかる電流狭窄型発光ダイオードと直径が
４００μm程度のボールレンズ３５とから構成される。
ボールレンズ３５はダイオードの光取出し用の窓２０の
上方に位置し、電極２２が円形に除去された部分に係合
された状態で光学接着剤３６により固定されている。な
お、窓２０は円形に凹んでおり、ボールレンズ３５と第
２のｎ型クラッド層１２の表面とが接触しないようにな
っている。
電流狭窄型発光ダイオードを用いた発光装置について説
明する。この発光装置は、図８の断面図に示すように、
本実施形態にかかる電流狭窄型発光ダイオードと直径が
４００μm程度のボールレンズ３５とから構成される。
ボールレンズ３５はダイオードの光取出し用の窓２０の
上方に位置し、電極２２が円形に除去された部分に係合
された状態で光学接着剤３６により固定されている。な
お、窓２０は円形に凹んでおり、ボールレンズ３５と第
２のｎ型クラッド層１２の表面とが接触しないようにな
っている。
【００２５】さて、この発光装置を構成する電流狭窄型
発光ダイオードに順方向にバイアスを加えると、光取出
し用の窓２０から光が取り出されるが、出射光は出射角
が広く、発光パターンにむらが出る。そこで、ボールレ
ンズ３５は、出射光を集束させて均一な投射光パターン
を作るのに役立っている。
発光ダイオードに順方向にバイアスを加えると、光取出
し用の窓２０から光が取り出されるが、出射光は出射角
が広く、発光パターンにむらが出る。そこで、ボールレ
ンズ３５は、出射光を集束させて均一な投射光パターン
を作るのに役立っている。
【００２６】このように、本発光装置によれば、ボール
レンズ３５により出射光が集束され、むらのないより均
一な投射光パターンを得ることができる。従って、光電
スイッチに用いる場合、スイッチミスを減らすことがで
き、より高度な検出が可能となる。なお、特開昭５７−
１４３８８０や特開昭６２−２７９６８４においても、
電流狭窄型発光ダイオードが開示されているが、両者と
も円形の電流狭窄部をわずかに残し、その他の部分が大
きく面取りされている点で、本願発明とは構造が相違す
るだけでなく、本願の課題も解決できないものとなって
いる。
レンズ３５により出射光が集束され、むらのないより均
一な投射光パターンを得ることができる。従って、光電
スイッチに用いる場合、スイッチミスを減らすことがで
き、より高度な検出が可能となる。なお、特開昭５７−
１４３８８０や特開昭６２−２７９６８４においても、
電流狭窄型発光ダイオードが開示されているが、両者と
も円形の電流狭窄部をわずかに残し、その他の部分が大
きく面取りされている点で、本願発明とは構造が相違す
るだけでなく、本願の課題も解決できないものとなって
いる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、電流リークのない安定
した特性を得られる電流狭窄型発光ダイオード及びこれ
を用いた発光装置を提供することができる。すなわち、
電流狭窄型発光ダイオードを構成するチップの載置面側
を導電性樹脂接着剤等により組立基板上にボンディング
する場合、面取り部分に余分な樹脂が溜まることで、チ
ップ側面への樹脂のせり上がりが抑制され、電流のリー
クを防止することができる。また、面取り部分は外に向
かって傾斜しているので、面取り部分にも一定厚みの絶
縁膜を形成することができ、当該部分での電流のリーク
を防ぐことができるとともに、一定厚みの電極をも形成
することができ効率よく電流を供給することができる。
した特性を得られる電流狭窄型発光ダイオード及びこれ
を用いた発光装置を提供することができる。すなわち、
電流狭窄型発光ダイオードを構成するチップの載置面側
を導電性樹脂接着剤等により組立基板上にボンディング
する場合、面取り部分に余分な樹脂が溜まることで、チ
ップ側面への樹脂のせり上がりが抑制され、電流のリー
クを防止することができる。また、面取り部分は外に向
かって傾斜しているので、面取り部分にも一定厚みの絶
縁膜を形成することができ、当該部分での電流のリーク
を防ぐことができるとともに、一定厚みの電極をも形成
することができ効率よく電流を供給することができる。
【図１】本発明にかかる実施の形態の電流狭窄型発光ダ
イオードの平面図。
イオードの平面図。
【図２】実施の形態の電流狭窄型発光ダイオードの底面
図。
図。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】実施の形態の電流狭窄型発光ダイオードが組立
基板上にマウントされている状態を示す正面図。
基板上にマウントされている状態を示す正面図。
【図６】実施の形態の電流狭窄型発光ダイオードの製造
工程を示す平面図。
工程を示す平面図。
【図７】実施の形態の電流狭窄型発光ダイオードの製造
工程を示す断面図。
工程を示す断面図。
【図８】実施の形態の電流狭窄型発光ダイオードを用い
た発光装置を示す断面図。
た発光装置を示す断面図。
【図９】従来の電流狭窄型発光ダイオードを示す断面
図。
図。
１０…チップ、１５…面取り部、２０…光取出し用の
窓、２１…面取り部、３０…ウエハ、３５…ボールレン
ズ、Ｘ…結晶の劈開方向、θ…傾斜角。
窓、２１…面取り部、３０…ウエハ、３５…ボールレン
ズ、Ｘ…結晶の劈開方向、θ…傾斜角。
Claims (7)
- 【請求項１】 半導体ウエハから切り出された矩形のチ
ップに電流狭窄構造と発光部が形成された電流狭窄型発
光ダイオードにおいて、 当該チップの載置面側の周縁部を外に向かって傾斜する
ように面取りして矩形のメサを設けたことを特徴とする
電流狭窄型発光ダイオード。 - 【請求項２】 前記チップの外形形状を長方形とし、当
該チップの発光面側で長手方向の一方に偏った位置に光
取出し窓を設けた請求項１に記載の電流狭窄型発光ダイ
オード。 - 【請求項３】 前記チップの発光面側の周縁部は面取り
されている請求項１または請求項２に記載の電流狭窄型
発光ダイオード。 - 【請求項４】 前記矩形のチップの縦横方向は、結晶の
劈開方向と所定の角度で傾斜している請求項１から請求
項３のいずれかに記載の電流狭窄型発光ダイオード。 - 【請求項５】 前記所定の角度は、２０度から７０度の
間のいずれかの角度である請求項４に記載の電流狭窄型
発光ダイオード。 - 【請求項６】 前記所定の角度は、３０度から６０度の
間のいずれかの角度である請求項４に記載の電流狭窄型
発光ダイオード。 - 【請求項７】 請求項１から請求項６のいずれかに記載
の電流狭窄型発光ダイオードと、当該電流狭窄型発光ダ
イオードの発光面側に固定されるレンズとから構成され
ることを特徴とする発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3884499A JP2000244008A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 電流狭窄型発光ダイオード及び発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3884499A JP2000244008A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 電流狭窄型発光ダイオード及び発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000244008A true JP2000244008A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=12536518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3884499A Pending JP2000244008A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 電流狭窄型発光ダイオード及び発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000244008A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007201121A (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Citizen Electronics Co Ltd | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| JP2009252998A (ja) * | 2008-04-07 | 2009-10-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP2011119521A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Sharp Corp | 半導体レーザチップ、半導体レーザ装置および半導体レーザチップの製造方法 |
-
1999
- 1999-02-17 JP JP3884499A patent/JP2000244008A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007201121A (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Citizen Electronics Co Ltd | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| JP2009252998A (ja) * | 2008-04-07 | 2009-10-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP2011119521A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Sharp Corp | 半導体レーザチップ、半導体レーザ装置および半導体レーザチップの製造方法 |
| US8861561B2 (en) | 2009-12-04 | 2014-10-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser chip, semiconductor laser device, and semiconductor laser chip manufacturing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4147073B2 (ja) | 発光ダイオードの製造方法 | |
| KR100610632B1 (ko) | 수직 구조 발광 다이오드 제조 방법 | |
| JP3893874B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子の製造方法 | |
| JP3540605B2 (ja) | 発光素子 | |
| US8155162B2 (en) | Nitride semiconductor laser device and method of manufacturing the same | |
| JP2006191068A (ja) | 高出力発光ダイオード及びその製造方法 | |
| US5472886A (en) | Structure of and method for manufacturing an LED | |
| US20040208209A1 (en) | Fabrication method of semiconductor laser device | |
| JP2004228290A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| CN111864018A (zh) | 一种正极性led芯片及其制作方法 | |
| US6660550B2 (en) | Surface emission type semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same | |
| JPH11214749A (ja) | 半導体発光装置 | |
| JP2000244008A (ja) | 電流狭窄型発光ダイオード及び発光装置 | |
| KR100752348B1 (ko) | 수직 구조 발광 다이오드 제조 방법 | |
| JP4868833B2 (ja) | 半導体発光素子及び発光装置 | |
| JP3255220B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP3489395B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| CN115692575A (zh) | 一种反极性小孔发光的led芯片及其制造方法 | |
| JPH07131066A (ja) | 発光ダイオード | |
| JPH1093136A (ja) | 半導体発光素子 | |
| US20030113977A1 (en) | Method of isolating semiconductor laser diode | |
| JP4073733B2 (ja) | 発光ダイオード | |
| CN112825342B (zh) | 发光二极管装置 | |
| JP2001135853A (ja) | 発光素子およびその製造方法 | |
| US20220190222A1 (en) | Optoelectronic semiconductor device comprising a dielectric layer and a transparent conductive layer and method for manufacturing the optoelectronic semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051014 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080703 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080708 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081104 |