JP2000269601A - 半導体発光装置とその製造方法 - Google Patents
半導体発光装置とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気的クロストークを効果的に改善し、ま
た、発光素子間の短絡を効果的に回避する。 【解決手段】 半導体基板２１に複数の半導体発光部Ｍ
1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ・・・が形成され、これら半導体発光部
の少なくとも一方の電極Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ・・・と、こ
れら電極から電気的に導出されて外部リードが連結され
るボンディングパッドＰＤ1 ，ＰＤ2 ，ＰＤ3 ・・・と
が、半導体基板２１の一主面に形成されて成る半導体発
光装置であって、上記電極から上記ボンディングパッド
への電気的導出を行う導電層の互いに隣り合う導電層間
下の、半導体基板の上記主面に臨んで高抵抗分離領域を
形成する。
た、発光素子間の短絡を効果的に回避する。 【解決手段】 半導体基板２１に複数の半導体発光部Ｍ
1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ・・・が形成され、これら半導体発光部
の少なくとも一方の電極Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ・・・と、こ
れら電極から電気的に導出されて外部リードが連結され
るボンディングパッドＰＤ1 ，ＰＤ2 ，ＰＤ3 ・・・と
が、半導体基板２１の一主面に形成されて成る半導体発
光装置であって、上記電極から上記ボンディングパッド
への電気的導出を行う導電層の互いに隣り合う導電層間
下の、半導体基板の上記主面に臨んで高抵抗分離領域を
形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマルチビー
ム半導体レーザ装置、マルチビーム半導体ダイオード装
置に適用して好適な半導体発光装置とその製造方法に係
わる。
ム半導体レーザ装置、マルチビーム半導体ダイオード装
置に適用して好適な半導体発光装置とその製造方法に係
わる。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ、半導体発光ダイオード等
の半導体発光装置は、例えば光ディスク等の光学記録媒
体に対する記録および（または）再生を行う光学装置、
あるいはレーザビームプリンタ等の光源として用いられ
ているが、近年、これら半導体発光装置を用いて、より
高速に記録および（または）再生あるいはプリントを行
うことができるようにするために、複数の発光部をそれ
ぞれ独立に駆動するようにマルチビーム化の要求が高ま
っている。
の半導体発光装置は、例えば光ディスク等の光学記録媒
体に対する記録および（または）再生を行う光学装置、
あるいはレーザビームプリンタ等の光源として用いられ
ているが、近年、これら半導体発光装置を用いて、より
高速に記録および（または）再生あるいはプリントを行
うことができるようにするために、複数の発光部をそれ
ぞれ独立に駆動するようにマルチビーム化の要求が高ま
っている。
【０００３】一方、低コスト化を実現し、かつ上述の高
速化を実現するには、このマルチビーム半導体発光装置
に対する光学系の小型化が必要となり、これに伴って、
ビーム間隔をできるだけ狭くする高集積化の要求が高ま
っている。
速化を実現するには、このマルチビーム半導体発光装置
に対する光学系の小型化が必要となり、これに伴って、
ビーム間隔をできるだけ狭くする高集積化の要求が高ま
っている。
【０００４】このように、それぞれ独立駆動を行うこと
ができるようにし、かつ高集積化を図るようにした半導
体発光装置、例えば半導体マルチビームレーザは、図９
に概略斜視図に示すように、例えば半導体基体１上に、
少なくとも第１クラッド層２と、活性層３と、第２クラ
ッド層４とを有して成る半導体基板２１に、複数の半導
体発光部、図示の例では４本の半導体レーザー素子Ｍ1
〜Ｍ4 が、それぞれ独立に駆動できるように並置配列さ
れて成る。
ができるようにし、かつ高集積化を図るようにした半導
体発光装置、例えば半導体マルチビームレーザは、図９
に概略斜視図に示すように、例えば半導体基体１上に、
少なくとも第１クラッド層２と、活性層３と、第２クラ
ッド層４とを有して成る半導体基板２１に、複数の半導
体発光部、図示の例では４本の半導体レーザー素子Ｍ1
〜Ｍ4 が、それぞれ独立に駆動できるように並置配列さ
れて成る。
【０００５】この半導体発光装置の製造方法を、図１０
〜図１３の各工程における概略断面図と、図１５および
図１６の一部の工程における概略平面図を参照して説明
する。
〜図１３の各工程における概略断面図と、図１５および
図１６の一部の工程における概略平面図を参照して説明
する。
【０００６】先ず、図１０Ａに示すように、例えばｎ型
のＧａＡｓより成る半導体基体１上に、ｎ型のＡｌＧａ
Ａｓによる第１クラッド層２、真性の例えばＡｌＧａＡ
ｓより成りクラッド層２に比してバンドギャップの小さ
い活性層３、ｐ型のＡｌＧａＡｓによる第２クラッド層
４を順次エピタキシャル成長する。
のＧａＡｓより成る半導体基体１上に、ｎ型のＡｌＧａ
Ａｓによる第１クラッド層２、真性の例えばＡｌＧａＡ
ｓより成りクラッド層２に比してバンドギャップの小さ
い活性層３、ｐ型のＡｌＧａＡｓによる第２クラッド層
４を順次エピタキシャル成長する。
【０００７】図１０Ｃおよび図１４に示すように、そし
て、図１４において斜線を付して示すように、第２クラ
ッド層４上に、電流ブロック層５を、ストライプ状に平
行配列して形成する。この電流ブロック層５の形成は、
上述した半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ2 を形成する部分間上に
相当する位置と、両外側Ｍ1 およびＭ4 の外側上に相当
する位置とに、図１０Ｂに示すように、それぞれストラ
イプ状に溝６をエッチングによって形成する。その後、
図示しないが、これら溝６内を埋込むように、全面的に
第２のクラッド層４と異なる導電型のｎ型のＧａＡｓ半
導体層をエピタキシャル成長し、その表面から全面的に
エッチングして図１０Ｃおよび図１４に示すように、溝
６内にのみｎ型のＧａＡｓ半導体層が残されて成る電流
ブロック層５を形成する。
て、図１４において斜線を付して示すように、第２クラ
ッド層４上に、電流ブロック層５を、ストライプ状に平
行配列して形成する。この電流ブロック層５の形成は、
上述した半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ2 を形成する部分間上に
相当する位置と、両外側Ｍ1 およびＭ4 の外側上に相当
する位置とに、図１０Ｂに示すように、それぞれストラ
イプ状に溝６をエッチングによって形成する。その後、
図示しないが、これら溝６内を埋込むように、全面的に
第２のクラッド層４と異なる導電型のｎ型のＧａＡｓ半
導体層をエピタキシャル成長し、その表面から全面的に
エッチングして図１０Ｃおよび図１４に示すように、溝
６内にのみｎ型のＧａＡｓ半導体層が残されて成る電流
ブロック層５を形成する。
【０００８】図１１Ａに示すように、電流ブロック層５
上を覆って全面的に第２クラッド層と同導電型のｐ型の
ＧａＡｓによるキャップ層７をエピタキシャル成長して
半導体基板２１を構成する。
上を覆って全面的に第２クラッド層と同導電型のｐ型の
ＧａＡｓによるキャップ層７をエピタキシャル成長して
半導体基板２１を構成する。
【０００９】図１１Ｂに示すように、隣り合う各電流ブ
ロック層５間上のキャップ層７上に、互いに分離された
電極、図示の例では４本の電極、この例ではアノード電
極となる第１〜第４電極Ａ1 〜Ａ4 をオーミックに被着
形成する。この場合、両側の電極Ａ1 およびＡ4 につい
ては、その一部を外側に向かって延在させたＬ字パター
ンとしている。
ロック層５間上のキャップ層７上に、互いに分離された
電極、図示の例では４本の電極、この例ではアノード電
極となる第１〜第４電極Ａ1 〜Ａ4 をオーミックに被着
形成する。この場合、両側の電極Ａ1 およびＡ4 につい
ては、その一部を外側に向かって延在させたＬ字パター
ンとしている。
【００１０】図１１Ｃおよび図１５に示すように、そし
て、電極Ａ1 〜Ａ4 （図１５において斜線を付して示
す）間において、キャップ層７から、少なくとも活性層
３を横切る深さにそれぞれ分離溝８を形成する。
て、電極Ａ1 〜Ａ4 （図１５において斜線を付して示
す）間において、キャップ層７から、少なくとも活性層
３を横切る深さにそれぞれ分離溝８を形成する。
【００１１】図１２Ａに示すように、全面的に層間絶縁
層９を、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 法によっ
て形成する。図１２Ｂに示すように、この層間絶縁層９
に対して、各電極Ａ1 〜Ａ4 上にそれぞれ第１〜第４開
口９Ｗ1 〜９Ｗ4 を穿設する（図１２Ｂの断面において
は、第１の第４開口９Ｗ1 および９Ｗ4 のみが開示され
ている。）
層９を、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 法によっ
て形成する。図１２Ｂに示すように、この層間絶縁層９
に対して、各電極Ａ1 〜Ａ4 上にそれぞれ第１〜第４開
口９Ｗ1 〜９Ｗ4 を穿設する（図１２Ｂの断面において
は、第１の第４開口９Ｗ1 および９Ｗ4 のみが開示され
ている。）
【００１２】図１２Ｃに示すように、各分離溝８内を埋
込むように、平坦化絶縁材１０を全面的に塗布する。そ
の後、図１３および図１６に示すように、平坦化絶縁材
１０を、その表面側から各第１〜第４開口９Ｗ1 〜９Ｗ
2 を再び開口してこれら開口９Ｗ1 〜９Ｗ4を通じて各
第１〜第４電極Ａ1 〜Ａ4 を、それぞれ外部に露呈する
位置まで平面的にエッチバックする。
込むように、平坦化絶縁材１０を全面的に塗布する。そ
の後、図１３および図１６に示すように、平坦化絶縁材
１０を、その表面側から各第１〜第４開口９Ｗ1 〜９Ｗ
2 を再び開口してこれら開口９Ｗ1 〜９Ｗ4を通じて各
第１〜第４電極Ａ1 〜Ａ4 を、それぞれ外部に露呈する
位置まで平面的にエッチバックする。
【００１３】そして、図９に示すように、第２および第
３開口９Ｗ2 および９Ｗ3 を通じて第２および第３電極
Ａ2 およびＡ3 にそれぞれオーミックにコンタクトさせ
た導電層Ｌ2 およびＬ3 を、層間絶縁層９上に跨がって
延在形成し、これら導電層Ｌ 2 およびＬ3 において第２
および第３の延長端においてボンディングパッド部ＰＤ
2 およびＰＤ3 を構成し、第１および第４開口９Ｗ1 お
よび９Ｗ4 を通じて露出した電極Ａ1 および電極Ａ4 の
端部によって、第１および第４のボンディングパッド部
ＰＤ1 およびＰＤ4 を構成する。これら、ボンディング
パッド部ＰＤ1 〜ＰＤ4 には、図示しないが、それぞれ
外部リード例えばＡｕのワイヤをボンディングする。
３開口９Ｗ2 および９Ｗ3 を通じて第２および第３電極
Ａ2 およびＡ3 にそれぞれオーミックにコンタクトさせ
た導電層Ｌ2 およびＬ3 を、層間絶縁層９上に跨がって
延在形成し、これら導電層Ｌ 2 およびＬ3 において第２
および第３の延長端においてボンディングパッド部ＰＤ
2 およびＰＤ3 を構成し、第１および第４開口９Ｗ1 お
よび９Ｗ4 を通じて露出した電極Ａ1 および電極Ａ4 の
端部によって、第１および第４のボンディングパッド部
ＰＤ1 およびＰＤ4 を構成する。これら、ボンディング
パッド部ＰＤ1 〜ＰＤ4 には、図示しないが、それぞれ
外部リード例えばＡｕのワイヤをボンディングする。
【００１４】また、半導体基体１の裏面に、共通の対向
電極Ｋ、上述の例ではカソード電極を例えば全面的にオ
ーミックに被着する。
電極Ｋ、上述の例ではカソード電極を例えば全面的にオ
ーミックに被着する。
【００１５】この構成によれば、各アノード電極Ａ1 〜
Ａ4 と、共通のカソード電極Ｋとの間にそれぞれ独立に
駆動電圧を印加することによって、これら電極Ａ1 〜Ａ
4 およびＫとの間の、電流ブロック層５によって挟み込
まれたストライプ部において、限定的に通電がなされ、
このストライプ部下の活性層３に限定的に電流の注入が
なされる。このストライプの両端を構成する、半導体基
板２１の相対向する端面２１ｍ1および２１ｍ2 は、例
えば劈開面によって構成して鏡面に形成され、これら端
面２１ｍ1 および２１ｍ2 間の電流注入領域に、それぞ
れストライプ状の光共振器が構成されその両端面から、
レーザー光が出射される。すなわち、各ストライプ部に
おいて、第１〜第４半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 が構成され
る。これらレーザー素子、すなわち半導体発光部Ｍ1 〜
Ｍ4 は、分離溝８によって相互に分離され、それぞれア
ノード電極Ａ1 〜Ａ4 が電気的に独立して構成されてい
ることから、それぞれ独立に駆動することができる。
Ａ4 と、共通のカソード電極Ｋとの間にそれぞれ独立に
駆動電圧を印加することによって、これら電極Ａ1 〜Ａ
4 およびＫとの間の、電流ブロック層５によって挟み込
まれたストライプ部において、限定的に通電がなされ、
このストライプ部下の活性層３に限定的に電流の注入が
なされる。このストライプの両端を構成する、半導体基
板２１の相対向する端面２１ｍ1および２１ｍ2 は、例
えば劈開面によって構成して鏡面に形成され、これら端
面２１ｍ1 および２１ｍ2 間の電流注入領域に、それぞ
れストライプ状の光共振器が構成されその両端面から、
レーザー光が出射される。すなわち、各ストライプ部に
おいて、第１〜第４半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 が構成され
る。これらレーザー素子、すなわち半導体発光部Ｍ1 〜
Ｍ4 は、分離溝８によって相互に分離され、それぞれア
ノード電極Ａ1 〜Ａ4 が電気的に独立して構成されてい
ることから、それぞれ独立に駆動することができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、実際には、
上述した構造による半導体マルチビームレーザにおいて
は、高密度集積化が高められるにつれ、各レーザー素
子、すなわち各半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 の間隔が狭めら
れることによって、例えば隣り合うレーザー素子の一方
の発光部を連続発振駆動を行った状態で、他方を点滅駆
動させる場合、連続発振駆動がなされるレーザー素子側
出力に大きなスパイクノイズが発生するなど、レーザー
素子間の電気的クロストークが発生する。
上述した構造による半導体マルチビームレーザにおいて
は、高密度集積化が高められるにつれ、各レーザー素
子、すなわち各半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 の間隔が狭めら
れることによって、例えば隣り合うレーザー素子の一方
の発光部を連続発振駆動を行った状態で、他方を点滅駆
動させる場合、連続発振駆動がなされるレーザー素子側
出力に大きなスパイクノイズが発生するなど、レーザー
素子間の電気的クロストークが発生する。
【００１７】このクロストークは、例えば上述した構造
において、層間絶縁層９を介して、第１および第４電極
Ａ1 およびＡ4 と、導電層Ｌ2 およびＬ3 とが積層する
部分間、更に、実際には、導電層Ｌ1 とＬ2 とは、また
Ｌ4 とＬ3 とは近接して配置されることから、これらの
対向縁間に起因する寄生容量に因るところが大きい。
において、層間絶縁層９を介して、第１および第４電極
Ａ1 およびＡ4 と、導電層Ｌ2 およびＬ3 とが積層する
部分間、更に、実際には、導電層Ｌ1 とＬ2 とは、また
Ｌ4 とＬ3 とは近接して配置されることから、これらの
対向縁間に起因する寄生容量に因るところが大きい。
【００１８】そして、このような寄生容量の低減化を図
る方法としては、層間絶縁層９の厚さを大にするとか、
層間絶縁層９上に積層する電極もしくは導電層の面積を
小さくすることの工夫がなされる。
る方法としては、層間絶縁層９の厚さを大にするとか、
層間絶縁層９上に積層する電極もしくは導電層の面積を
小さくすることの工夫がなされる。
【００１９】例えば図１７に概略斜視図を示すように、
第１および第４電極Ａ1 およびＡ4に関しても、第２お
よび第３電極Ａ3 およびＡ2 と同様にこれらと平行に配
置されたストライプパターンとし、各電極Ａ1 〜Ａ4 上
の層間絶縁層９にそれぞれ開口９Ｗ1 〜９Ｗ4 を穿設し
てこれらにコンタクトする幅狭に構成した第１〜第４導
電層Ｌ1 〜Ｌ4 を層間絶縁層９上に延長し、その端部に
おいてそれぞれ外部リードを接続するボンディングパッ
ドＰＤ1 〜ＰＤ4 を配置する構造とすることの提案もな
された。しかしながら、このような構成とした場合にお
いても、上述したクロストークの改善を充分に図ること
ができなかった。これは、両外側の発光部Ｍ1 およびＭ
2 については、その活性層３が、両外側に広面積をもっ
て延在していることから、この接合容量による寄生容量
がかなり大きくなっていることにも依存している。尚、
図１７において、図９と対応する部分には同一符号を付
して重複説明を省略する。
第１および第４電極Ａ1 およびＡ4に関しても、第２お
よび第３電極Ａ3 およびＡ2 と同様にこれらと平行に配
置されたストライプパターンとし、各電極Ａ1 〜Ａ4 上
の層間絶縁層９にそれぞれ開口９Ｗ1 〜９Ｗ4 を穿設し
てこれらにコンタクトする幅狭に構成した第１〜第４導
電層Ｌ1 〜Ｌ4 を層間絶縁層９上に延長し、その端部に
おいてそれぞれ外部リードを接続するボンディングパッ
ドＰＤ1 〜ＰＤ4 を配置する構造とすることの提案もな
された。しかしながら、このような構成とした場合にお
いても、上述したクロストークの改善を充分に図ること
ができなかった。これは、両外側の発光部Ｍ1 およびＭ
2 については、その活性層３が、両外側に広面積をもっ
て延在していることから、この接合容量による寄生容量
がかなり大きくなっていることにも依存している。尚、
図１７において、図９と対応する部分には同一符号を付
して重複説明を省略する。
【００２０】また、上述の各構成において、ボンディン
グパッドに対して外部リードをボンディングするに際し
てその押圧力によって層間絶縁層を破壊する事故が発生
した場合、発光素子間が短絡するという事故も発生し易
いという問題もある。
グパッドに対して外部リードをボンディングするに際し
てその押圧力によって層間絶縁層を破壊する事故が発生
した場合、発光素子間が短絡するという事故も発生し易
いという問題もある。
【００２１】本発明の目的は、上述した電気的クロスト
ークを効果的に改善し、また、上述した発光素子間の短
絡を効果的に回避する。
ークを効果的に改善し、また、上述した発光素子間の短
絡を効果的に回避する。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体発光
装置は、半導体基板に複数の半導体発光部が並置形成さ
れ、その半導体発光部の少なくとも一方の電極と、各電
極から電気的に導出される導電層とが、半導体基板の一
主面上に形成され、導電層が、半導体基板上に層間絶縁
層に跨がって形成された構成とされる。そして、その並
置配列された半導体発光部間と、両外側に配置された半
導体発光部の各外側とに、半導体基板の上記主面に臨ん
で高抵抗分離領域が形成された構成とする。
装置は、半導体基板に複数の半導体発光部が並置形成さ
れ、その半導体発光部の少なくとも一方の電極と、各電
極から電気的に導出される導電層とが、半導体基板の一
主面上に形成され、導電層が、半導体基板上に層間絶縁
層に跨がって形成された構成とされる。そして、その並
置配列された半導体発光部間と、両外側に配置された半
導体発光部の各外側とに、半導体基板の上記主面に臨ん
で高抵抗分離領域が形成された構成とする。
【００２３】また、本発明においては、その両外側に配
置された半導体発光部の各外側に、上述の導電層に形成
されるボンディングパッド部の形成部を他と区分する高
抵抗分離領域を形成することができる。
置された半導体発光部の各外側に、上述の導電層に形成
されるボンディングパッド部の形成部を他と区分する高
抵抗分離領域を形成することができる。
【００２４】そして、本発明による半導体発光装置の製
造方法は、複数の半導体発光部が並置形成された半導体
基板を形成する工程と、半導体基板の一主面上に、半導
体発光部に対する一方の電極を形成する工程と、半導体
基板の上述の一主面上に、電極から電気的に導出される
導電層を形成する工程と、半導体基板に、上述の主面に
臨んで各半導体発光部の形成部間と、これら半導体発光
部の形成部の両外側とに、半導体基板の上述の主面に臨
んで高抵抗分離領域を形成する工程とを採って目的とす
る半導体発光装置を製造する。
造方法は、複数の半導体発光部が並置形成された半導体
基板を形成する工程と、半導体基板の一主面上に、半導
体発光部に対する一方の電極を形成する工程と、半導体
基板の上述の一主面上に、電極から電気的に導出される
導電層を形成する工程と、半導体基板に、上述の主面に
臨んで各半導体発光部の形成部間と、これら半導体発光
部の形成部の両外側とに、半導体基板の上述の主面に臨
んで高抵抗分離領域を形成する工程とを採って目的とす
る半導体発光装置を製造する。
【００２５】上述の本発明構成による半導体発光装置
は、複数の半導体発光部の全てについて、すなわち各半
導体発光部間のみならず、両外側に配置された半導体発
光部の外側にも高抵抗分離領域を設けたことによって、
それぞれ半導体発光部を他と電気的に分離し、また、こ
の高抵抗分離領域は、その誘電率を小さい構成とするこ
とによって、各半導体発光部間のみならず、両外側に配
置された半導体発光部に対しても、他の半導体発光部に
係わる導電層との間に発生する寄生容量の低減化を図る
ことができ、この寄生容量に因る半導体発光部間に発生
するクロストークを減ずることができるものである。
は、複数の半導体発光部の全てについて、すなわち各半
導体発光部間のみならず、両外側に配置された半導体発
光部の外側にも高抵抗分離領域を設けたことによって、
それぞれ半導体発光部を他と電気的に分離し、また、こ
の高抵抗分離領域は、その誘電率を小さい構成とするこ
とによって、各半導体発光部間のみならず、両外側に配
置された半導体発光部に対しても、他の半導体発光部に
係わる導電層との間に発生する寄生容量の低減化を図る
ことができ、この寄生容量に因る半導体発光部間に発生
するクロストークを減ずることができるものである。
【００２６】更に、両外側に存在する活性層の延在部が
両外側の半導体発光部と分離されていることから、これ
ら半導体発光部の、接合容量に起因する寄生容量も排除
できる。
両外側の半導体発光部と分離されていることから、これ
ら半導体発光部の、接合容量に起因する寄生容量も排除
できる。
【００２７】また、上述したように、導電層の、隣り合
って配置されるボンディングパッド部間を高抵抗分離領
域によって分離することによって例えば外部リードボン
ディングパッド部にボンディングするに際して層間絶縁
層に破損が生じた場合においても、半導体発光部相互の
短絡事故を回避することができるものである。
って配置されるボンディングパッド部間を高抵抗分離領
域によって分離することによって例えば外部リードボン
ディングパッド部にボンディングするに際して層間絶縁
層に破損が生じた場合においても、半導体発光部相互の
短絡事故を回避することができるものである。
【００２８】また、本発明による半導体発光装置の製造
方法は、複数の半導体発光部の両外側に位置する半導体
発光部の外側にも高抵抗分離領域を形成するものである
が、この高抵抗分離領域は、隣り合う発光部間を分離す
る分離領域と同時に形成することができることから、工
程数の増加を回避できるものである。
方法は、複数の半導体発光部の両外側に位置する半導体
発光部の外側にも高抵抗分離領域を形成するものである
が、この高抵抗分離領域は、隣り合う発光部間を分離す
る分離領域と同時に形成することができることから、工
程数の増加を回避できるものである。
【００２９】尚、ここに、半導体基板とはその全体が半
導体によって構成される基板のみを指称するものではな
く、絶縁ないしは半絶縁基板上に半導体層が形成された
構成による基板をも含んで指称するものである。
導体によって構成される基板のみを指称するものではな
く、絶縁ないしは半絶縁基板上に半導体層が形成された
構成による基板をも含んで指称するものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】〔半導体発光装置〕本発明による
半導体発光装置の一実施形態の一例を、図１の概略平面
図と、図１のII−II線上の概略断面図を示す図２を参照
して説明する。本発明による半導体発光装置は、半導体
基板２１に、複数の半導体発光部、図示の例では４本の
第１〜第４半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 が並置形成され、こ
れら半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 の少なくとも一方の第１〜
第４電極Ａ1 〜Ａ4 と、これら第１〜第４電極Ａ1 〜Ａ
4 から電気的に導出される導電層Ｌ1 〜Ｌ4 とが、半導
体基板２１の一主面２１ａ上に、層間絶縁層９を介して
形成される。
半導体発光装置の一実施形態の一例を、図１の概略平面
図と、図１のII−II線上の概略断面図を示す図２を参照
して説明する。本発明による半導体発光装置は、半導体
基板２１に、複数の半導体発光部、図示の例では４本の
第１〜第４半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 が並置形成され、こ
れら半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 の少なくとも一方の第１〜
第４電極Ａ1 〜Ａ4 と、これら第１〜第４電極Ａ1 〜Ａ
4 から電気的に導出される導電層Ｌ1 〜Ｌ4 とが、半導
体基板２１の一主面２１ａ上に、層間絶縁層９を介して
形成される。
【００３１】各導電層Ｌ1 〜Ｌ4 は、各半導体発光部Ｍ
1 〜Ｍ4 のストライプ方向と交叉、例えば直交する方向
に、全半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 の形成部より外側に延在
せて幅狭に形成され、例えばその各端部が幅広とされ
て、図示しないが、外部リード例えば金Ａｕによるリー
ドワイヤが熱圧着等によってボンディングされる第１〜
第４のボンディングパッド部ＰＤ1 〜ＰＤ4 が形成され
て成る。
1 〜Ｍ4 のストライプ方向と交叉、例えば直交する方向
に、全半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 の形成部より外側に延在
せて幅狭に形成され、例えばその各端部が幅広とされ
て、図示しないが、外部リード例えば金Ａｕによるリー
ドワイヤが熱圧着等によってボンディングされる第１〜
第４のボンディングパッド部ＰＤ1 〜ＰＤ4 が形成され
て成る。
【００３２】そして、並置配列された各半導体発光部Ｍ
1 およびＭ2 間、Ｍ2 およびＭ3 間、Ｍ3 およびＭ4 間
と、更に、これら複数配列された半導体発光部の両外側
に位置する半導体発光部Ｍ1 およびＭ4 の両外側とに、
これら半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ 1 の全ストライプ長方向に
差し渡って、それぞれ半導体基板２１の主面２１ａに臨
んで、高抵抗分離領域２２を形成する。
1 およびＭ2 間、Ｍ2 およびＭ3 間、Ｍ3 およびＭ4 間
と、更に、これら複数配列された半導体発光部の両外側
に位置する半導体発光部Ｍ1 およびＭ4 の両外側とに、
これら半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ 1 の全ストライプ長方向に
差し渡って、それぞれ半導体基板２１の主面２１ａに臨
んで、高抵抗分離領域２２を形成する。
【００３３】また、外側の半導体発光部Ｍ1 およびＭ4
の外側に形成した高抵抗分離領域２２の更に外側に、こ
れら半導体発光部Ｍ1 およびＭ4 の導電層Ｌ3 およびＬ
4 に形成したボンディングパッド部ＰＤ1 〜ＰＤ4 を、
囲みこれらを相互に、特に隣り合うボンディングパッド
部間を区分する区分高抵抗分離領域２２Ｄを設ける。
の外側に形成した高抵抗分離領域２２の更に外側に、こ
れら半導体発光部Ｍ1 およびＭ4 の導電層Ｌ3 およびＬ
4 に形成したボンディングパッド部ＰＤ1 〜ＰＤ4 を、
囲みこれらを相互に、特に隣り合うボンディングパッド
部間を区分する区分高抵抗分離領域２２Ｄを設ける。
【００３４】高抵抗分離領域２２Ｄは、例えばストライ
プ方向と平行に延びる第１部分２２ＤA とこれと直交す
る第２部分２２ＤB とによるＴ字型パターンに形成し
て、これによってそれぞれ隣り合うボンディングパッド
部ＰＤ1 およびＰＤ2 が形成され第１および第２区分領
域Ｓ1 およびＳ2 、ボンディングパッド部ＰＤ3 および
ＰＤ4 を形成する第３および第４区分域Ｓ3 およびＳ4
を区画する。この区画は、これら区分高抵抗分離領域２
２Ｄと、このマルチ半導体レーザーを構成する半導体基
板の縁部とによって、各ボンディングパッドの形成部を
取り囲む。
プ方向と平行に延びる第１部分２２ＤA とこれと直交す
る第２部分２２ＤB とによるＴ字型パターンに形成し
て、これによってそれぞれ隣り合うボンディングパッド
部ＰＤ1 およびＰＤ2 が形成され第１および第２区分領
域Ｓ1 およびＳ2 、ボンディングパッド部ＰＤ3 および
ＰＤ4 を形成する第３および第４区分域Ｓ3 およびＳ4
を区画する。この区画は、これら区分高抵抗分離領域２
２Ｄと、このマルチ半導体レーザーを構成する半導体基
板の縁部とによって、各ボンディングパッドの形成部を
取り囲む。
【００３５】本発明による半導体発光装置の他の一実施
形態においては、上述したボンディングパッド部を区分
する区分高抵抗分離領域２２Ｄと、外側の半導体発光部
の外側に配置する高抵抗分離領域２２とを一体化して構
成した場合で、図３にその一例の概略平面図を示し、図
４に図３ののII−II線上の概略断面図を示す。しかしな
がら、この場合においても、この例に限定されるもので
はない。図３および図４において、図１および図２と対
応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
形態においては、上述したボンディングパッド部を区分
する区分高抵抗分離領域２２Ｄと、外側の半導体発光部
の外側に配置する高抵抗分離領域２２とを一体化して構
成した場合で、図３にその一例の概略平面図を示し、図
４に図３ののII−II線上の概略断面図を示す。しかしな
がら、この場合においても、この例に限定されるもので
はない。図３および図４において、図１および図２と対
応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３６】この例では、最外側に配置された半導体発
光部Ｍ1 およびＭ4 の外側に、これらに沿って高抵抗分
離領域２２を配置するものであるが、これらを図１にお
ける区分高抵抗分離領域２２Ｄの第１部分２２ＤA とし
て兼ね、これより側方に延長して上述の第２部分２２Ｄ
B を形成してＴ字状パターンとした場合である。このよ
うにして、図１および図２における最外側に配置された
半導体発光部Ｍ 1 およびＭ4 の外側に形成した高抵抗分
離領域２２と、ボンディングパッド部の区分のための高
抵抗分離領域２２Ｄとを兼ねた構成とするものである。
光部Ｍ1 およびＭ4 の外側に、これらに沿って高抵抗分
離領域２２を配置するものであるが、これらを図１にお
ける区分高抵抗分離領域２２Ｄの第１部分２２ＤA とし
て兼ね、これより側方に延長して上述の第２部分２２Ｄ
B を形成してＴ字状パターンとした場合である。このよ
うにして、図１および図２における最外側に配置された
半導体発光部Ｍ 1 およびＭ4 の外側に形成した高抵抗分
離領域２２と、ボンディングパッド部の区分のための高
抵抗分離領域２２Ｄとを兼ねた構成とするものである。
【００３７】上述した各実施形態および各例において、
半導体発光部Ｍ（Ｍ1 〜Ｍ4 ）は、例えば半導体レーザ
素子によって構成することができる。半導体基板２１
は、例えば図２および図４に示すように、例えば第１導
電型例えばｎ型の例えばＧａＡｓより成る基体１上に、
これと同導電型の例えばｎ型のＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓよ
りなる第１のクラッド層２と、これに比しバンドギャッ
プの小さい真性の例えばＡｌ0.14Ｇａ0.86Ａｓによる活
性層３と、第２導電型例えばｐ型のＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａ
ｓよりなる第２のクラッド層４と、各半導体発光部Ｍ1
〜Ｍ4 の形成部に、それぞれストライプ状の電流通路を
形成するストライプ状の開口が形成された第１導電型例
えばｎ型のＧａＡｓによる電流ブロック５と、第２導電
型例えばｐ型のＧａＡｓが形成されて成る。
半導体発光部Ｍ（Ｍ1 〜Ｍ4 ）は、例えば半導体レーザ
素子によって構成することができる。半導体基板２１
は、例えば図２および図４に示すように、例えば第１導
電型例えばｎ型の例えばＧａＡｓより成る基体１上に、
これと同導電型の例えばｎ型のＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓよ
りなる第１のクラッド層２と、これに比しバンドギャッ
プの小さい真性の例えばＡｌ0.14Ｇａ0.86Ａｓによる活
性層３と、第２導電型例えばｐ型のＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａ
ｓよりなる第２のクラッド層４と、各半導体発光部Ｍ1
〜Ｍ4 の形成部に、それぞれストライプ状の電流通路を
形成するストライプ状の開口が形成された第１導電型例
えばｎ型のＧａＡｓによる電流ブロック５と、第２導電
型例えばｐ型のＧａＡｓが形成されて成る。
【００３８】そして、上述の各高抵抗分離領域２２、２
２Ｄは、半導体基板２１の主面２１ａ側から活性層３を
横切る深さに形成される。この高抵抗分離領域２２およ
び２２Ｄは、例えば半導体基板２１の主面２１ａ側から
活性層３を横切る深さに分離溝２３が形成され、その内
面にＳｉＯ2 、ＳｉＮ等の絶縁層２４が形成され、更に
誘電率が比較的小さい絶縁性材料の、樹脂材料による分
離溝２３による窪みを埋込んで他部とできるだけ均一の
平坦面とする平坦化材料２５が埋め込まれた構成とする
ことができる。また、各高抵抗分離領域２２、２２Ｄ
は、図示しないが、イオン注入による結晶ダメージによ
る高抵抗化した領域によって構成することもできる。
２Ｄは、半導体基板２１の主面２１ａ側から活性層３を
横切る深さに形成される。この高抵抗分離領域２２およ
び２２Ｄは、例えば半導体基板２１の主面２１ａ側から
活性層３を横切る深さに分離溝２３が形成され、その内
面にＳｉＯ2 、ＳｉＮ等の絶縁層２４が形成され、更に
誘電率が比較的小さい絶縁性材料の、樹脂材料による分
離溝２３による窪みを埋込んで他部とできるだけ均一の
平坦面とする平坦化材料２５が埋め込まれた構成とする
ことができる。また、各高抵抗分離領域２２、２２Ｄ
は、図示しないが、イオン注入による結晶ダメージによ
る高抵抗化した領域によって構成することもできる。
【００３９】〔半導体発光装置の製造方法〕次に、上述
した本発明による半導体発光装置の製造方法を説明す
る。また、この製造方法を説明することによって、本発
明による半導体発光装置の構造をより明確化する。
した本発明による半導体発光装置の製造方法を説明す
る。また、この製造方法を説明することによって、本発
明による半導体発光装置の構造をより明確化する。
【００４０】図１および図２に示した本発明による半導
体発光装置の製造方法を、図５〜図８を参照して説明す
る。これら図５〜図８において、各Ａ図は、各工程にお
ける要部の概略平面図で、各Ｂ図は各Ａ図のＢ−Ｂ線上
の概略断面図である。
体発光装置の製造方法を、図５〜図８を参照して説明す
る。これら図５〜図８において、各Ａ図は、各工程にお
ける要部の概略平面図で、各Ｂ図は各Ａ図のＢ−Ｂ線上
の概略断面図である。
【００４１】図５ＡおよびＢに示すように、半導体基板
２１を構成し、その一主面２１ａに第１〜第４電極Ａ1
〜Ａ4 を被着形成する。この半導体基板２１および電極
Ａ1 〜Ａ4 の形成は、図１０Ａ〜Ｃおよび図１１Ａおよ
びＢで説明したと同様の手順によることができる。例え
ばｎ型のＧａＡｓより成る半導体基体１上に、ｎ型の例
えばＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓよりなる第１のクラッド層２
と、真性例えばノンドープの例えばＡｌ0.14Ｇａ0.86Ａ
ｓによる活性層３と、ｐ型のＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓより
なる第２のクラッド層４とを順次ＭＯＣＶＤ（Metalorg
anic Chemical Vapor Deposition: 有機金属気相成長）
法によってエピタキシャル成長する。
２１を構成し、その一主面２１ａに第１〜第４電極Ａ1
〜Ａ4 を被着形成する。この半導体基板２１および電極
Ａ1 〜Ａ4 の形成は、図１０Ａ〜Ｃおよび図１１Ａおよ
びＢで説明したと同様の手順によることができる。例え
ばｎ型のＧａＡｓより成る半導体基体１上に、ｎ型の例
えばＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓよりなる第１のクラッド層２
と、真性例えばノンドープの例えばＡｌ0.14Ｇａ0.86Ａ
ｓによる活性層３と、ｐ型のＡｌ0.45Ｇａ0.55Ａｓより
なる第２のクラッド層４とを順次ＭＯＣＶＤ（Metalorg
anic Chemical Vapor Deposition: 有機金属気相成長）
法によってエピタキシャル成長する。
【００４２】そして、第２クラッド層４上の、各半導体
発光部の形成部にそれぞれストライプ状開口５Ｗが平行
に形成された電流ブロック層５を形成する。この電流ブ
ロック層５の形成は、図１０Ｂで説明したように、電流
ブロック層５を選択的に形成する部分、この例では、各
半導体発光部の形成部間にストライプ状に、また、最外
側に形成される半導体発光部の形成部より外側の例えば
全域に、それぞれ溝６を、例えばＲＩＥ（反応性イオン
エッチング）によって形成する。その後、これら溝６内
を埋込むように、全体的に第２のクラッド層４と異なる
導電型のｎ型のＧａＡｓ半導体層をエピタキシャル成長
し、その表面から全面的にエッチングして溝６内にのみ
ｎ型のＧａＡｓ半導体層が残されて成る電流ブロック層
５を形成する。更に、図１１Ａで説明したように、電流
ブロック層５上を覆って全面的にｐ型のＧａＡｓによる
キャップ層７を、例えばＭＯＣＶＤによってエピタキシ
ャル成長する。このようにして、半導体基板２１を構成
する。
発光部の形成部にそれぞれストライプ状開口５Ｗが平行
に形成された電流ブロック層５を形成する。この電流ブ
ロック層５の形成は、図１０Ｂで説明したように、電流
ブロック層５を選択的に形成する部分、この例では、各
半導体発光部の形成部間にストライプ状に、また、最外
側に形成される半導体発光部の形成部より外側の例えば
全域に、それぞれ溝６を、例えばＲＩＥ（反応性イオン
エッチング）によって形成する。その後、これら溝６内
を埋込むように、全体的に第２のクラッド層４と異なる
導電型のｎ型のＧａＡｓ半導体層をエピタキシャル成長
し、その表面から全面的にエッチングして溝６内にのみ
ｎ型のＧａＡｓ半導体層が残されて成る電流ブロック層
５を形成する。更に、図１１Ａで説明したように、電流
ブロック層５上を覆って全面的にｐ型のＧａＡｓによる
キャップ層７を、例えばＭＯＣＶＤによってエピタキシ
ャル成長する。このようにして、半導体基板２１を構成
する。
【００４３】この半導体基板２１に形成された活性層３
の形成位置は、半導体基板２１のキャップ層７の表面に
よる主面２１ａからの深さが１．５〜２．５μｍ程度で
あり、活性層３の厚さは、例えば０．１μｍ程度とする
ことができる。
の形成位置は、半導体基板２１のキャップ層７の表面に
よる主面２１ａからの深さが１．５〜２．５μｍ程度で
あり、活性層３の厚さは、例えば０．１μｍ程度とする
ことができる。
【００４４】そして、この半導体基板２１の主面２１ａ
に臨むキャップ層７上に、図５に示すように、電流ブロ
ック層５のストライプ状開口５Ｗ上に対向して、これら
開口５Ｗに沿ってそれぞれストライプ状の第１〜第４の
電極Ａ1 〜Ａ4 を平行に、オーミックに被着形成する。
に臨むキャップ層７上に、図５に示すように、電流ブロ
ック層５のストライプ状開口５Ｗ上に対向して、これら
開口５Ｗに沿ってそれぞれストライプ状の第１〜第４の
電極Ａ1 〜Ａ4 を平行に、オーミックに被着形成する。
【００４５】次に、図６ＡおよびＢに示すように、各電
極Ａ1 〜Ａ4 間と、両外側の電極Ａ 1 およびＡ4 の外側
とにそれぞれ、各電極Ａ1 〜Ａ4 と平行に、分離溝２３
を形成すると共に、更にその外側に、それぞれＴ字状パ
ターンの区分分離溝２３Ｄを形成する。各分離溝２３Ｄ
は、ストライプ状の分離溝２３と平行する第１部分２３
ＤA とこれと直交する第２部分２３ＤB とにより構成さ
れて、これらＴ字状分離溝２３Ｄによって、それぞれ２
つの区分域Ｓ1 およびＳ2 、Ｓ3 およびＳ4 を区分す
る。
極Ａ1 〜Ａ4 間と、両外側の電極Ａ 1 およびＡ4 の外側
とにそれぞれ、各電極Ａ1 〜Ａ4 と平行に、分離溝２３
を形成すると共に、更にその外側に、それぞれＴ字状パ
ターンの区分分離溝２３Ｄを形成する。各分離溝２３Ｄ
は、ストライプ状の分離溝２３と平行する第１部分２３
ＤA とこれと直交する第２部分２３ＤB とにより構成さ
れて、これらＴ字状分離溝２３Ｄによって、それぞれ２
つの区分域Ｓ1 およびＳ2 、Ｓ3 およびＳ4 を区分す
る。
【００４６】これら分離溝２３および２３Ｄは、ＲＩＥ
等によって形成することができる。また、これら分離溝
２３および２３Ｄの深さは、活性層３を横切る深さ例え
ば、３．５〜５．０μｍ程度とし、このとき、分離溝２
３および２３Ｄの幅は、後述する分離溝の内面への絶縁
層の形成および平坦化材料の充填を良好に行うことがで
きる程度のアスペクト比となるように、例えば２〜５μ
ｍ程度の幅に選定する。
等によって形成することができる。また、これら分離溝
２３および２３Ｄの深さは、活性層３を横切る深さ例え
ば、３．５〜５．０μｍ程度とし、このとき、分離溝２
３および２３Ｄの幅は、後述する分離溝の内面への絶縁
層の形成および平坦化材料の充填を良好に行うことがで
きる程度のアスペクト比となるように、例えば２〜５μ
ｍ程度の幅に選定する。
【００４７】次に、図７ＡおよびＢに示すように、Ｓｉ
ＮあるいはＳｉＯ2 等の絶縁層２４を、図示しないが、
一旦全面的に例えば厚さ３００ｎｍ程度に、ＣＶＤ(Che
mical Vapor Deposition) 法、あるいはスパッタリング
等の、各分離溝２３および２３Ｄの内面にカバレージ良
く被着する方法によって成膜し、その後、ストライプ状
の各電極Ａ1 〜Ａ4 上に、それぞれ第１〜第４開口２４
Ｗ1 〜２４Ｗ4 を周知のパターンエッチングによって穿
設する。この場合、各開口２４Ｗ1 〜２４Ｗ4 は、それ
ぞれ区分域Ｓ1 〜Ｓ4 に対向する位置に配置することが
好ましい。
ＮあるいはＳｉＯ2 等の絶縁層２４を、図示しないが、
一旦全面的に例えば厚さ３００ｎｍ程度に、ＣＶＤ(Che
mical Vapor Deposition) 法、あるいはスパッタリング
等の、各分離溝２３および２３Ｄの内面にカバレージ良
く被着する方法によって成膜し、その後、ストライプ状
の各電極Ａ1 〜Ａ4 上に、それぞれ第１〜第４開口２４
Ｗ1 〜２４Ｗ4 を周知のパターンエッチングによって穿
設する。この場合、各開口２４Ｗ1 〜２４Ｗ4 は、それ
ぞれ区分域Ｓ1 〜Ｓ4 に対向する位置に配置することが
好ましい。
【００４８】次に、図８ＡおよびＢに示すように、各分
離溝２３および２３Ｄ内を埋込むように、誘電率が小さ
く絶縁性を有する平坦化材料２５を形成する。この平坦
材料２５の形成は、一旦全面的に、例えばポリイミド樹
脂等を回転塗布によって表面が平坦化する程度の厚さに
形成し、その後、例えば化学的機械的研磨等によって各
第１〜第４開口２４Ｗ1 〜２４Ｗ4 を再び開口してこれ
ら開口２４Ｗ1 〜２４Ｗ4 を通じて各第１〜第４電極Ａ
1 〜Ａ4 がそれぞれ外部に露呈する位置まで、この平坦
化材料２５をその表面側から平面的にエッチバックす
る。この構成による場合、絶縁層２４と平坦化材料２５
とによって層間絶縁層９が構成されることになる。
離溝２３および２３Ｄ内を埋込むように、誘電率が小さ
く絶縁性を有する平坦化材料２５を形成する。この平坦
材料２５の形成は、一旦全面的に、例えばポリイミド樹
脂等を回転塗布によって表面が平坦化する程度の厚さに
形成し、その後、例えば化学的機械的研磨等によって各
第１〜第４開口２４Ｗ1 〜２４Ｗ4 を再び開口してこれ
ら開口２４Ｗ1 〜２４Ｗ4 を通じて各第１〜第４電極Ａ
1 〜Ａ4 がそれぞれ外部に露呈する位置まで、この平坦
化材料２５をその表面側から平面的にエッチバックす
る。この構成による場合、絶縁層２４と平坦化材料２５
とによって層間絶縁層９が構成されることになる。
【００４９】そして、図１および図２に示すように、各
第１〜第４開口２４Ｗ1 〜２４Ｗ4を通じて、それぞれ
第１〜第４電極Ａ1 〜Ａ4 にそれぞれオーミックにコン
タクトさせた導電層Ｌ1 〜Ｌ4 を、絶縁層２４と平坦化
材料２５による層間絶縁層９上に跨がって、上述した各
第１〜第４区分域Ｓ1 〜Ｓ2 上に延在させて形成する。
導電層Ｌ1 〜Ｌ4 は、各第１〜第４区分域Ｓ1 〜Ｓ2 上
の延在部において、例えば幅広に構成して、それぞれ第
１〜第４ボンディングパッド部ＰＤ1 〜ＰＤ4を構成す
る。また、半導体基体１の裏面に、共通の対向電極、こ
の例ではカソード電極Ｋを例えば全面的にオーミックに
被着する。
第１〜第４開口２４Ｗ1 〜２４Ｗ4を通じて、それぞれ
第１〜第４電極Ａ1 〜Ａ4 にそれぞれオーミックにコン
タクトさせた導電層Ｌ1 〜Ｌ4 を、絶縁層２４と平坦化
材料２５による層間絶縁層９上に跨がって、上述した各
第１〜第４区分域Ｓ1 〜Ｓ2 上に延在させて形成する。
導電層Ｌ1 〜Ｌ4 は、各第１〜第４区分域Ｓ1 〜Ｓ2 上
の延在部において、例えば幅広に構成して、それぞれ第
１〜第４ボンディングパッド部ＰＤ1 〜ＰＤ4を構成す
る。また、半導体基体１の裏面に、共通の対向電極、こ
の例ではカソード電極Ｋを例えば全面的にオーミックに
被着する。
【００５０】そして、各半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 の各ス
トライプ部の端面は、劈開面によって構成することによ
って鏡面とされる。
トライプ部の端面は、劈開面によって構成することによ
って鏡面とされる。
【００５１】上述の方法によって、図１および図２で説
明した半導体発光装置が構成され、この構成によれば、
前述したように、各アノード電極Ａ1 〜Ａ4 と、共通の
カソード電極Ｋとの間に所要の電圧を印加することによ
って、これら電極Ａ1 〜Ａ4およびＫとの間の、電流ブ
ロック層５によって挟み込まれたストライプ部下におい
て、限定的に活性層３に電流が注入され、ストライプ部
の長手方向を共振器長方向とする光共振器が構成されて
成る半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 、この例では半導体レーザ
ー素子がそれぞれ構成され、各光共振器の両端面から、
それぞれ前方および後方レーザー光の発光がなされる。
明した半導体発光装置が構成され、この構成によれば、
前述したように、各アノード電極Ａ1 〜Ａ4 と、共通の
カソード電極Ｋとの間に所要の電圧を印加することによ
って、これら電極Ａ1 〜Ａ4およびＫとの間の、電流ブ
ロック層５によって挟み込まれたストライプ部下におい
て、限定的に活性層３に電流が注入され、ストライプ部
の長手方向を共振器長方向とする光共振器が構成されて
成る半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 、この例では半導体レーザ
ー素子がそれぞれ構成され、各光共振器の両端面から、
それぞれ前方および後方レーザー光の発光がなされる。
【００５２】そして、これらレーザー素子、すなわち半
導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 は、分離溝２３と、この分離溝２
３内に形成された絶縁層２４と平坦化材料２５によって
構成された高抵抗分離領域２２によって相互に電気的に
分離され、それぞれアノード電極Ａ1 〜Ａ4 が電気的に
独立して構成されていることから、それぞれ独立に駆動
することができる。
導体発光部Ｍ1 〜Ｍ4 は、分離溝２３と、この分離溝２
３内に形成された絶縁層２４と平坦化材料２５によって
構成された高抵抗分離領域２２によって相互に電気的に
分離され、それぞれアノード電極Ａ1 〜Ａ4 が電気的に
独立して構成されていることから、それぞれ独立に駆動
することができる。
【００５３】そして、この構造による半導体発光装置
は、全半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ2 に関して、すなわち各半
導体発光部間のみならず、両外側に配置された半導体発
光部Ｍ 1 およびＭ4 の外側にも高抵抗分離領域２２を設
けたことによって、それぞれ半導体発光部を他と電気的
に分離し、また、この高抵抗分離領域２２は、誘電率が
小さい構成とすることができることよって、各半導体発
光部間のみならず、両外側に配置された半導体発光部に
対しても、他の半導体発光部に係わる導電層Ｌ3および
Ｌ4 の、特にボンディングパッド部とのとの間に発生す
る寄生容量の低減化を図ることができ、この寄生容量に
因る半導体発光部間に発生するクロストークを減ずるこ
とができるものである。
は、全半導体発光部Ｍ1 〜Ｍ2 に関して、すなわち各半
導体発光部間のみならず、両外側に配置された半導体発
光部Ｍ 1 およびＭ4 の外側にも高抵抗分離領域２２を設
けたことによって、それぞれ半導体発光部を他と電気的
に分離し、また、この高抵抗分離領域２２は、誘電率が
小さい構成とすることができることよって、各半導体発
光部間のみならず、両外側に配置された半導体発光部に
対しても、他の半導体発光部に係わる導電層Ｌ3および
Ｌ4 の、特にボンディングパッド部とのとの間に発生す
る寄生容量の低減化を図ることができ、この寄生容量に
因る半導体発光部間に発生するクロストークを減ずるこ
とができるものである。
【００５４】更に、両外側の半導体発光部Ｍ1 およびＭ
4 において、その外側に延在する活性層が分離されたこ
とによって、これらの外側に延在する活性層の接合容量
を排除できる。
4 において、その外側に延在する活性層が分離されたこ
とによって、これらの外側に延在する活性層の接合容量
を排除できる。
【００５５】また、上述したように、導電層の、隣り合
って配置されるボンディングパッド部間を区分高抵抗分
離領域２２Ｄによって区分する構成としたことによっ
て、例えば外部リードのボンディングパッド部へのボン
ディング等に際して層間絶縁層９に破損が生じた場合に
おいても、半導体発光部相互を短絡する事故を回避する
ことができるものである。
って配置されるボンディングパッド部間を区分高抵抗分
離領域２２Ｄによって区分する構成としたことによっ
て、例えば外部リードのボンディングパッド部へのボン
ディング等に際して層間絶縁層９に破損が生じた場合に
おいても、半導体発光部相互を短絡する事故を回避する
ことができるものである。
【００５６】また、本発明による半導体発光装置の製造
方法は、複数の半導体発光部の両外側に位置する半導体
発光部の外側にも高抵抗分離領域２２や区分高抵抗分離
領域２２Ｄを形成するものであるが、これら高抵抗分離
領域は、隣り合う発光部間を分離する分離領域と同時に
形成することができることから、工程数の増加を回避で
きることができる。
方法は、複数の半導体発光部の両外側に位置する半導体
発光部の外側にも高抵抗分離領域２２や区分高抵抗分離
領域２２Ｄを形成するものであるが、これら高抵抗分離
領域は、隣り合う発光部間を分離する分離領域と同時に
形成することができることから、工程数の増加を回避で
きることができる。
【００５７】上述した本発明製造方法によっては、図１
および図２を得る場合について説明したが、図３および
図４の構成による半導体発光装置を得る場合において
も、高抵抗分離領域２２の外側の半導体発光部の外側に
配置する高抵抗分離領域を、ボンディングパッド部間を
区分する高抵抗分離領域２２Ｄと一体化したパターンと
する以外は、上述した図５〜図８と同様の手順によって
製造することができる。
および図２を得る場合について説明したが、図３および
図４の構成による半導体発光装置を得る場合において
も、高抵抗分離領域２２の外側の半導体発光部の外側に
配置する高抵抗分離領域を、ボンディングパッド部間を
区分する高抵抗分離領域２２Ｄと一体化したパターンと
する以外は、上述した図５〜図８と同様の手順によって
製造することができる。
【００５８】また、上述した高抵抗分離領域２２や、区
分高抵抗分離領域２２Ｄ等の高抵抗分離領域は、その全
部もしくは一部を、イオン注入によって結晶のダメージ
化を行うことによって高抵抗化することによって形成す
ることもできる。
分高抵抗分離領域２２Ｄ等の高抵抗分離領域は、その全
部もしくは一部を、イオン注入によって結晶のダメージ
化を行うことによって高抵抗化することによって形成す
ることもできる。
【００５９】尚、上述した各例においては、１つのマル
チビーム半導体発光装置についてのみ説明したが、実際
の製造においては、１枚の半導体基板２１に対して、多
数のマルチ半導体発光装置を形成し、これを各１つのマ
ルチビーム半導体発光装置に分断して同時に多数の半導
体発光装置を同時に製造することができる。
チビーム半導体発光装置についてのみ説明したが、実際
の製造においては、１枚の半導体基板２１に対して、多
数のマルチ半導体発光装置を形成し、これを各１つのマ
ルチビーム半導体発光装置に分断して同時に多数の半導
体発光装置を同時に製造することができる。
【００６０】また、上述した各例では、４本の半導体発
光部Ｍ1 〜Ｍ4 が配列された構成とした場合であり、対
の区分高抵抗分離領域２２Ｄによって、４つの区分域Ｓ
1 〜Ｓ4 に区分するＴ字型パターンとした場合である
が、任意の本数の半導体発光部が配列された構成とする
ことができ、この場合、区分高抵抗分離領域２２Ｄは、
各ボンディングパッド部を囲むように区分する各種形状
のパターンとすることができる。
光部Ｍ1 〜Ｍ4 が配列された構成とした場合であり、対
の区分高抵抗分離領域２２Ｄによって、４つの区分域Ｓ
1 〜Ｓ4 に区分するＴ字型パターンとした場合である
が、任意の本数の半導体発光部が配列された構成とする
ことができ、この場合、区分高抵抗分離領域２２Ｄは、
各ボンディングパッド部を囲むように区分する各種形状
のパターンとすることができる。
【００６１】また、上述した例では、半導体発光部が、
半導体レーザー素子である場合であるが、半導体発光ダ
イオード素子によって構成することもできる。また、上
述した例では、ＡｌＧａＡｓ系のIII-Ｖ族半導体構成と
した場合であるが、その他のＡｌＧａＩｎＡｓ、ＡｌＧ
ａＩｎＰ等の各種III-Ｖ族半導体、あるいはＺｎＭｇＳ
Ｓｅ系等のII−VI族半導体構成とすることもできるし、
活性層に隣接してガイド層が配置されたいわゆるＳＣＨ
(Separate Confinement Heterostructure)等の構成とす
ることもできるなど種々の構成とすることができる。
半導体レーザー素子である場合であるが、半導体発光ダ
イオード素子によって構成することもできる。また、上
述した例では、ＡｌＧａＡｓ系のIII-Ｖ族半導体構成と
した場合であるが、その他のＡｌＧａＩｎＡｓ、ＡｌＧ
ａＩｎＰ等の各種III-Ｖ族半導体、あるいはＺｎＭｇＳ
Ｓｅ系等のII−VI族半導体構成とすることもできるし、
活性層に隣接してガイド層が配置されたいわゆるＳＣＨ
(Separate Confinement Heterostructure)等の構成とす
ることもできるなど種々の構成とすることができる。
【００６２】
【発明の効果】本発明による半導体発光装置によれば、
上述したように、各発光部間と、発光部とリード部とな
る導電層との間を、高抵抗分離領域すなわち誘電率の低
い領域によって分離したことから、両外側の半導体発光
部に関する活性層の両外側に延在部に起因する容量の低
減化が図られ、この半導体発光装置において、半導体発
光部の高密度集積化が高められた場合においても、相互
のクロストークを有効に回避できると共に、応答性の向
上が図られる。そして、クロストークの改善によって、
例えば冒頭に述べたような隣り合う一方の発光部を連続
発振駆動を行った状態で、他方を点滅駆動させる場合に
おいても、連続発振駆動がなされるレーザー素子側出力
に大きなスパイクノイズが発生するなどの相互の干渉を
回避でき、安定した動作を行うことができる。
上述したように、各発光部間と、発光部とリード部とな
る導電層との間を、高抵抗分離領域すなわち誘電率の低
い領域によって分離したことから、両外側の半導体発光
部に関する活性層の両外側に延在部に起因する容量の低
減化が図られ、この半導体発光装置において、半導体発
光部の高密度集積化が高められた場合においても、相互
のクロストークを有効に回避できると共に、応答性の向
上が図られる。そして、クロストークの改善によって、
例えば冒頭に述べたような隣り合う一方の発光部を連続
発振駆動を行った状態で、他方を点滅駆動させる場合に
おいても、連続発振駆動がなされるレーザー素子側出力
に大きなスパイクノイズが発生するなどの相互の干渉を
回避でき、安定した動作を行うことができる。
【００６３】また、上述したように発光部とリード部と
なる導電層との間を、高抵抗分離領域によって分離した
ことから、半導体発光装置の組み立て作業時、例えば半
導体発光部の電極から導出したリード部の導電層のボン
ディングパッド部に金線等のリードワイヤを熱圧着によ
ってボンディングする作業に際して、このボンディング
パッド部下の層間絶縁層に損傷を来した場合において
も、短絡事故を発生することを回避できる。したがっ
て、歩留りの向上、信頼性の向上を図ることができる。
なる導電層との間を、高抵抗分離領域によって分離した
ことから、半導体発光装置の組み立て作業時、例えば半
導体発光部の電極から導出したリード部の導電層のボン
ディングパッド部に金線等のリードワイヤを熱圧着によ
ってボンディングする作業に際して、このボンディング
パッド部下の層間絶縁層に損傷を来した場合において
も、短絡事故を発生することを回避できる。したがっ
て、歩留りの向上、信頼性の向上を図ることができる。
【００６４】また、本発明による半導体発光装置の製造
方法は、上述したように、半導体発光部間のみならず、
これらを他部と分離した構造とする半導体発光装置を得
るにも係わらず、この他部との分離を行う高抵抗分離領
域は、従前における分離作業と同時に行うことができる
ことから、何ら工程数の増加を来すことがなく、生産性
の低下や、製造コストを高めるなどの不都合が回避でき
る。
方法は、上述したように、半導体発光部間のみならず、
これらを他部と分離した構造とする半導体発光装置を得
るにも係わらず、この他部との分離を行う高抵抗分離領
域は、従前における分離作業と同時に行うことができる
ことから、何ら工程数の増加を来すことがなく、生産性
の低下や、製造コストを高めるなどの不都合が回避でき
る。
【図１】本発明による半導体発光装置の一例の概略平面
図である。
図である。
【図２】図１のII−II線上の概略断面図である。
【図３】本発明による半導体発光装置の他の例の概略平
面図である。
面図である。
【図４】図１のIV−IV線上の概略断面図である。
【図５】ＡおよびＢは、本発明による半導体発光装置の
一例の一製造工程における概略平面図およびそのＢ−Ｂ
線上の概略断面図である。
一例の一製造工程における概略平面図およびそのＢ−Ｂ
線上の概略断面図である。
【図６】ＡおよびＢは、本発明による半導体発光装置の
一例の一製造工程における概略平面図およびそのＢ−Ｂ
線上の概略断面図である。
一例の一製造工程における概略平面図およびそのＢ−Ｂ
線上の概略断面図である。
【図７】ＡおよびＢは、本発明による半導体発光装置の
一例の一製造工程における概略平面図およびそのＢ−Ｂ
線上の概略断面図である。
一例の一製造工程における概略平面図およびそのＢ−Ｂ
線上の概略断面図である。
【図８】ＡおよびＢは、本発明による半導体発光装置の
一例の一製造工程における概略平面図およびそのＢ−Ｂ
線上の概略断面図である。
一例の一製造工程における概略平面図およびそのＢ−Ｂ
線上の概略断面図である。
【図９】従来の半導体発光装置の概略斜視図である。
【図１０】Ａ〜Ｃは、従来の半導体発光装置の製造方法
の各工程における概略断面図である。
の各工程における概略断面図である。
【図１１】Ａ〜Ｃは、従来の半導体発光装置の製造方法
の各工程における概略断面図である。
の各工程における概略断面図である。
【図１２】Ａ〜Ｃは、従来の半導体発光装置の製造方法
の各工程における概略断面図である。
の各工程における概略断面図である。
【図１３】従来の半導体発光装置の製造方法の一工程に
おける概略断面図である。
おける概略断面図である。
【図１４】図１０Ｃの概略平面図である。
【図１５】図１１Ｃの概略平面図である。
【図１６】図１２Ｂの概略平面図である。
【図１７】従来の半導体発光装置の他の例の概略斜視図
である。
である。
１・・・半導体基体、２・・・第１クラッド層、３・・
・活性層、４・・・第２クラッド層、５・・・電極ブロ
ック層、６・・・溝、７・・・キャップ層、８・・・分
離溝、９・・・絶縁層、９Ｗ1 〜９Ｗ4 ・・・第１〜第
４開口、１０・・・平坦化絶縁材、２１・・・半導体基
板、２２・・・高抵抗分離領域、２２Ｄ・・・区分高抵
抗分離領域、２２ＤA ・・・第１部分、２２ＤB ・・・
第２部分、２３，２３Ｄ・・・分離溝、２４・・・絶縁
層、２４Ｗ1 〜２４Ｗ4 ・・・第１〜第４開口、２５・
・・平坦化材料、Ｍ1 〜Ｍ4 ・・・第１〜第４半導体発
光部、Ａ1 〜Ａ4 ・・・第１〜第４電極、Ｌ1 〜Ｌ4 ・
・・導電層、ＰＤ1 〜ＰＤ 4 ・・・第１〜第４ボンディ
ングパッド、Ｓ1 〜Ｓ4 ・・・区分域
・活性層、４・・・第２クラッド層、５・・・電極ブロ
ック層、６・・・溝、７・・・キャップ層、８・・・分
離溝、９・・・絶縁層、９Ｗ1 〜９Ｗ4 ・・・第１〜第
４開口、１０・・・平坦化絶縁材、２１・・・半導体基
板、２２・・・高抵抗分離領域、２２Ｄ・・・区分高抵
抗分離領域、２２ＤA ・・・第１部分、２２ＤB ・・・
第２部分、２３，２３Ｄ・・・分離溝、２４・・・絶縁
層、２４Ｗ1 〜２４Ｗ4 ・・・第１〜第４開口、２５・
・・平坦化材料、Ｍ1 〜Ｍ4 ・・・第１〜第４半導体発
光部、Ａ1 〜Ａ4 ・・・第１〜第４電極、Ｌ1 〜Ｌ4 ・
・・導電層、ＰＤ1 〜ＰＤ 4 ・・・第１〜第４ボンディ
ングパッド、Ｓ1 〜Ｓ4 ・・・区分域
Claims (14)
- 【請求項１】 半導体基板に複数の半導体発光部が並置
形成され、該半導体発光部の少なくとも一方の電極と、
該電極から電気的に導出される導電層とが、上記半導体
基板の一主面上に形成され、上記導電層が、上記半導体
基板上に層間絶縁層を跨がって形成されて成る半導体発
光装置であって、 上記並置配列された半導体発光部間と、両外側に配置さ
れた半導体発光部の各外側とに、上記主面に臨んで高抵
抗分離領域が形成されて成ることを特徴とする半導体発
光装置。 - 【請求項２】 上記両外側に配置された半導体発光部の
各外側に、上記導電層に形成されるボンディングパッド
部の形成部を他と区分する高抵抗分離領域が設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。 - 【請求項３】 上記半導体発光部が、半導体レーザ素子
であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装
置。 - 【請求項４】 上記半導体基板が、少なくとも第１のク
ラッド層と、活性層と、第２のクラッド層とを有して成
り、 上記半導体基板の上記一主面から上記活性層を横切る深
さに上記高抵抗分離領域が形成されて成ることを特徴と
する請求項１に記載の半導体発光装置。 - 【請求項５】 上記高抵抗分離領域が、上記半導体基板
に形成された分離溝を有して成ることを特徴とする請求
項１に記載の半導体発光装置。 - 【請求項６】 上記高抵抗分離領域が、上記半導体基板
に形成された分離溝と、該分離溝に充填された平坦化材
料を有して成ることを特徴とする請求項１に記載の半導
体発光装置。 - 【請求項７】 上記高抵抗分離領域が、上記半導体基板
に形成されたイオン注入高抵抗領域を有して成ることを
特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。 - 【請求項８】 複数の半導体発光部が並置形成された半
導体基板を形成する工程と、 上記半導体基板の一主面上に、上記半導体発光部に対す
る一方の電極を形成する工程と、 上記半導体基板の一主面上に、上記電極から電気的に導
出される導電層を形成する工程と、 上記半導体基板に、上記主面に臨んで上記各半導体発光
部の形成部間と、これら半導体発光部の形成部の両外側
とに、上記半導体基板の上記主面に臨んで高抵抗分離領
域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体発
光装置の製造方法。 - 【請求項９】 上記高抵抗分離領域の形成工程におい
て、上記半導体発光部の形成部の両外側に形成する上記
高抵抗分離領域に、上記導電層に形成されたボンディン
グパッド部の隣り合うボンディングパッド部間に延在す
る高抵抗分離領域を形成することを特徴とする請求項８
に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 【請求項１０】 上記半導体発光部が、半導体レーザ素
子であることを特徴とする請求項８に記載の半導体発光
装置の製造方法。 - 【請求項１１】 上記半導体層が、少なくとも第１のク
ラッド層と、活性層と、第２のクラッド層とを有して成
り、 上記高抵抗分離領域を、活性層を横切る深さに形成する
ことを特徴とする請求項８に記載の半導体発光装置の製
造方法。 - 【請求項１２】 上記高抵抗分離領域の形成工程が、上
記半導体基板に対して分離溝を形成する工程を有するこ
とを特徴とする請求項８に記載の半導体発光装置の製造
方法。 - 【請求項１３】 上記高抵抗分離領域の形成工程が、上
記半導体基板に対して分離溝を形成する工程と、該分離
溝内に平坦化材料を充填する工程とを有することを特徴
とする請求項８に記載の半導体発光装置の製造方法。 - 【請求項１４】 上記高抵抗分離領域の形成工程が、イ
オン注入工程を有することを特徴とする請求項８に記載
の半導体発光装置の製造方法。
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