JP2002111050A - 半導体発光装置及びそれを用いた光プリンタヘッド - Google Patents
半導体発光装置及びそれを用いた光プリンタヘッドInfo
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】全体構造を小型化することが可能で、生産性に
も優れた半導体発光装置を提供する。 【解決手段】シリコン基板１上に、化合物半導体から成
る発光素子２２ａと、該発光素子２２ａの発光を制御す
るバイポーラトランジスタ２２ｂと、を配設してなる半
導体発光装置において、前記バイポーラトランジスタ２
２ｂを、複数の化合物半導体９，１０，１１を積層した
積層体により形成するとともに、該積層体上に前記発光
素子２２ａを形成する化合物半導体１２，１３，１４を
更に積層して発光素子２２ａ及びバイポーラトランジス
タ２２ｂを電気的に接続する。
も優れた半導体発光装置を提供する。 【解決手段】シリコン基板１上に、化合物半導体から成
る発光素子２２ａと、該発光素子２２ａの発光を制御す
るバイポーラトランジスタ２２ｂと、を配設してなる半
導体発光装置において、前記バイポーラトランジスタ２
２ｂを、複数の化合物半導体９，１０，１１を積層した
積層体により形成するとともに、該積層体上に前記発光
素子２２ａを形成する化合物半導体１２，１３，１４を
更に積層して発光素子２２ａ及びバイポーラトランジス
タ２２ｂを電気的に接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤ(Light Emi
tting Diode)等の発光素子を有する半導体発光装置及び
それを用いた光プリンタヘッドに関するものである。
tting Diode)等の発光素子を有する半導体発光装置及び
それを用いた光プリンタヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体発光装置は、例えば図４に
示す如く、単結晶シリコン等から成るシリコン基板１上
に、ＧａＡｓ等の化合物半導体から成るＬＥＤ２２と、
シリコン半導体から成る駆動回路２４とを併設し、両者
を配線３０で接続した構造を有している。
示す如く、単結晶シリコン等から成るシリコン基板１上
に、ＧａＡｓ等の化合物半導体から成るＬＥＤ２２と、
シリコン半導体から成る駆動回路２４とを併設し、両者
を配線３０で接続した構造を有している。
【０００３】前記駆動回路２４は、外部からの駆動デー
タに基づいてＬＥＤ２２の発光を制御するためのもので
あり、出力トランジスタやシフトレジスタ等の電子回路
により構成され、シリコン基板１の表面に高密度に集積
されている。
タに基づいてＬＥＤ２２の発光を制御するためのもので
あり、出力トランジスタやシフトレジスタ等の電子回路
により構成され、シリコン基板１の表面に高密度に集積
されている。
【０００４】尚、前記ＬＥＤ２２の周囲にはＬＥＤ２２
−駆動回路２４間を電気的に絶縁する素子分離層２９
が、シリコン基板１とＬＥＤ２２との間にはシリコン基
板１−ＬＥＤ２２間を電気的に絶縁する拡散抵抗３２が
それぞれ設けられる。
−駆動回路２４間を電気的に絶縁する素子分離層２９
が、シリコン基板１とＬＥＤ２２との間にはシリコン基
板１−ＬＥＤ２２間を電気的に絶縁する拡散抵抗３２が
それぞれ設けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体発光装置によれば、ＬＥＤ２２と駆動回
路２４とが間に所定の間隔をあけて併設されていること
から、シリコン基板１の上面にＬＥＤ２２と駆動回路２
４とを離間させて配置するための広い面積を確保する必
要があり、それ故、シリコン基板１の面積が大きくな
り、半導体発光装置や半導体発光装置が搭載された光プ
リンタヘッドの全体構造を小型化することが困難になる
という欠点を有していた。
た従来の半導体発光装置によれば、ＬＥＤ２２と駆動回
路２４とが間に所定の間隔をあけて併設されていること
から、シリコン基板１の上面にＬＥＤ２２と駆動回路２
４とを離間させて配置するための広い面積を確保する必
要があり、それ故、シリコン基板１の面積が大きくな
り、半導体発光装置や半導体発光装置が搭載された光プ
リンタヘッドの全体構造を小型化することが困難になる
という欠点を有していた。
【０００６】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は、全体構造を小型化することが可能で、
生産性にも優れた半導体発光装置及び光プリンタヘッド
を提供することにある。
で、その目的は、全体構造を小型化することが可能で、
生産性にも優れた半導体発光装置及び光プリンタヘッド
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光装置
は、シリコン基板上に、化合物半導体から成る発光素子
と、該発光素子の発光を制御するバイポーラトランジス
タと、を配設してなる半導体発光装置において、前記バ
イポーラトランジスタを、複数の化合物半導体を積層し
た積層体により形成するとともに、該積層体上に前記発
光素子を形成する化合物半導体を更に積層して発光素子
及びバイポーラトランジスタを電気的に接続したことを
特徴とするものである。
は、シリコン基板上に、化合物半導体から成る発光素子
と、該発光素子の発光を制御するバイポーラトランジス
タと、を配設してなる半導体発光装置において、前記バ
イポーラトランジスタを、複数の化合物半導体を積層し
た積層体により形成するとともに、該積層体上に前記発
光素子を形成する化合物半導体を更に積層して発光素子
及びバイポーラトランジスタを電気的に接続したことを
特徴とするものである。
【０００８】また本発明の半導体発光装置は、前記発光
素子が前記バイポーラトランジスタ上に部分的に設けら
れていることを特徴とするものである。
素子が前記バイポーラトランジスタ上に部分的に設けら
れていることを特徴とするものである。
【０００９】そして本発明の光プリンタヘッドは、上述
の半導体発光装置を回路基板上に複数搭載してなること
を特徴とするものである。
の半導体発光装置を回路基板上に複数搭載してなること
を特徴とするものである。
【００１０】本発明の半導体発光装置によれば、複数の
化合物半導体の積層体から成るバイポーラトランジスタ
を出力トランジスタとして用い、その上に発光素子を形
成する化合物半導体を更に積層して発光素子とバイポー
ラトランジスタとを電気的に接続するようになしたこと
から、発光素子とバイポーラトランジスタとを併設する
場合に比しシリコン基板の面積を小さくすることがで
き、半導体発光装置の全体構造を小型化することができ
る。
化合物半導体の積層体から成るバイポーラトランジスタ
を出力トランジスタとして用い、その上に発光素子を形
成する化合物半導体を更に積層して発光素子とバイポー
ラトランジスタとを電気的に接続するようになしたこと
から、発光素子とバイポーラトランジスタとを併設する
場合に比しシリコン基板の面積を小さくすることがで
き、半導体発光装置の全体構造を小型化することができ
る。
【００１１】また本発明の半導体発光装置によれば、前
記発光素子を前記バイポーラトランジスタ上に部分的に
設けることにより、バイポーラトランジスタと発光素子
とを積層した積層体の全体構造が階段状をなすことか
ら、バイポーラトランジスタの露出部や発光素子の上面
に電極等を簡単に接続することができ、これにより半導
体発光装置の生産性を向上させることが可能となる。
記発光素子を前記バイポーラトランジスタ上に部分的に
設けることにより、バイポーラトランジスタと発光素子
とを積層した積層体の全体構造が階段状をなすことか
ら、バイポーラトランジスタの露出部や発光素子の上面
に電極等を簡単に接続することができ、これにより半導
体発光装置の生産性を向上させることが可能となる。
【００１２】そして本発明の光プリンタヘッドによれ
ば、上述の半導体発光装置を用いることにより、光プリ
ンタヘッドの小型化を図ることができる。
ば、上述の半導体発光装置を用いることにより、光プリ
ンタヘッドの小型化を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の一実施形態に
係る半導体発光装置の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）
のＡ−Ａ線断面図であり、同図に示す半導体発光装置
は、単一のシリコン基板１上に、複数個のＬＥＤ（発光
素子）２２ａと、該ＬＥＤ２２ａの発光を制御する複数
個のバイポーラトランジスタ２２ｂと、該トランジスタ
２２ｂに出力信号を供給するシリコン半導体素子２とを
モノリシックに集積して構成されている。
て詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の一実施形態に
係る半導体発光装置の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）
のＡ−Ａ線断面図であり、同図に示す半導体発光装置
は、単一のシリコン基板１上に、複数個のＬＥＤ（発光
素子）２２ａと、該ＬＥＤ２２ａの発光を制御する複数
個のバイポーラトランジスタ２２ｂと、該トランジスタ
２２ｂに出力信号を供給するシリコン半導体素子２とを
モノリシックに集積して構成されている。
【００１４】前記シリコン基板１は単結晶シリコンから
成り、その上面でシリコン半導体素子２、ＬＥＤ２２
ａ、バイポーラトランジスタ２２ｂ等を支持するための
支持母材として機能する。
成り、その上面でシリコン半導体素子２、ＬＥＤ２２
ａ、バイポーラトランジスタ２２ｂ等を支持するための
支持母材として機能する。
【００１５】また前記シリコン基板１上に設けられるバ
イポーラトランジスタ２２ｂは、ＬＥＤ２２ａの発光を
制御するための出力トランジスタとして機能するもので
あり、複数の化合物半導体を積層した積層体、具体的に
は、ｎ−ＡｌＧａＡｓ等の化合物半導体から成るエミッ
タ層９と、ｐ+−ＧａＡｓ等の化合物半導体から成るベ
ース層１０と、ｎ−ＧａＡｓ等の化合物半導体から成る
コレクタ層１１とを順次、積層した３層の積層体により
形成される。
イポーラトランジスタ２２ｂは、ＬＥＤ２２ａの発光を
制御するための出力トランジスタとして機能するもので
あり、複数の化合物半導体を積層した積層体、具体的に
は、ｎ−ＡｌＧａＡｓ等の化合物半導体から成るエミッ
タ層９と、ｐ+−ＧａＡｓ等の化合物半導体から成るベ
ース層１０と、ｎ−ＧａＡｓ等の化合物半導体から成る
コレクタ層１１とを順次、積層した３層の積層体により
形成される。
【００１６】このようなバイポーラトランジスタ２２ｂ
は、ベース層１０及びコレクタ層１１がエミッタ層９の
上面に部分的に設けられ、エミッタ層９にはベース層１
０等が設けられていない領域でグランド電極としてのエ
ミッタ電極１５が接続され、コレクタ層１１にはベース
電極１６が接続される。
は、ベース層１０及びコレクタ層１１がエミッタ層９の
上面に部分的に設けられ、エミッタ層９にはベース層１
０等が設けられていない領域でグランド電極としてのエ
ミッタ電極１５が接続され、コレクタ層１１にはベース
電極１６が接続される。
【００１７】前記バイポーラトランジスタ２２ｂは、ベ
ース電極１６を介して後述するシリコン半導体素子２か
らの出力信号が供給されるとオン状態になり、後述する
ＬＥＤ２２ａに所定の電力を印加する。
ース電極１６を介して後述するシリコン半導体素子２か
らの出力信号が供給されるとオン状態になり、後述する
ＬＥＤ２２ａに所定の電力を印加する。
【００１８】尚、前記バイポーラトランジスタ２２ｂは
ｎ+−ＧａＡｓ等の化合物半導体から成るバッファ層８
を介してシリコン基板１の上面に被着・形成される。
ｎ+−ＧａＡｓ等の化合物半導体から成るバッファ層８
を介してシリコン基板１の上面に被着・形成される。
【００１９】更に前記バイポーラトランジスタ２２ｂを
形成する積層体上には、ＬＥＤ２２ａが部分的に設けら
れる。
形成する積層体上には、ＬＥＤ２２ａが部分的に設けら
れる。
【００２０】前記ＬＥＤ２２ａは、ｎ−ＡｌＧａＡｓ等
の化合物半導体からなるカソード層１２と、ｐ−ＡｌＧ
ａＡｓ等の化合物半導体から成るアノード層１３と、ｐ
+−ＧａＡｓ等の化合物半導体から成るキャップ層１４
とを積層した３層の積層体から成り、この積層体を前述
したバイポーラトランジスタ２２ｂの上に更に積層する
ことによりバイポーラトランジスタ２２ｂと電気的に接
続されている。
の化合物半導体からなるカソード層１２と、ｐ−ＡｌＧ
ａＡｓ等の化合物半導体から成るアノード層１３と、ｐ
+−ＧａＡｓ等の化合物半導体から成るキャップ層１４
とを積層した３層の積層体から成り、この積層体を前述
したバイポーラトランジスタ２２ｂの上に更に積層する
ことによりバイポーラトランジスタ２２ｂと電気的に接
続されている。
【００２１】前記ＬＥＤ２２ａは、カソード層１２とア
ノード層１３との間にｐｎ接合を有しているため、バイ
ポーラトランジスタ２２ｂのスイッチング動作に伴いキ
ャップ層１４に接続されるアノード電極１７を介して電
力が印加されると、ｐｎ接合付近で電子と正孔とが再結
合し、所定の波長で発光するようになっている。
ノード層１３との間にｐｎ接合を有しているため、バイ
ポーラトランジスタ２２ｂのスイッチング動作に伴いキ
ャップ層１４に接続されるアノード電極１７を介して電
力が印加されると、ｐｎ接合付近で電子と正孔とが再結
合し、所定の波長で発光するようになっている。
【００２２】このようなＬＥＤ２２ａは、矩形状をなす
ように形成されているシリコン基板１の一方の長辺に沿
って例えば６００ｄｐｉ（dot per inch)のドット密度
で直線状に配列されてＬＥＤアレイを構成する。
ように形成されているシリコン基板１の一方の長辺に沿
って例えば６００ｄｐｉ（dot per inch)のドット密度
で直線状に配列されてＬＥＤアレイを構成する。
【００２３】また一方、前記シリコン半導体素子２は、
シフトレジスタ等の電子回路をシリコン基板１の表面に
高密度に集積して成り、バイポーラトランジスタ２２ｂ
にベース電極１６等を介して出力信号を供給し、バイポ
ーラトランジスタ２２ｂのオン・オフを制御する作用を
為す。尚、図中の３はゲート電極、４はソース電極、５
はドレイン電極、６はゲート酸化膜、７は絶縁膜、１８
は金属配線である。
シフトレジスタ等の電子回路をシリコン基板１の表面に
高密度に集積して成り、バイポーラトランジスタ２２ｂ
にベース電極１６等を介して出力信号を供給し、バイポ
ーラトランジスタ２２ｂのオン・オフを制御する作用を
為す。尚、図中の３はゲート電極、４はソース電極、５
はドレイン電極、６はゲート酸化膜、７は絶縁膜、１８
は金属配線である。
【００２４】そして上述したＬＥＤ２２ａやバイポーラ
トランジスタ２２ｂの表面には層間絶縁膜１９及び保護
膜２０が被着されており、前記層間絶縁膜１９によって
エミッタ電極１５、ベース電極１６、アノード電極１７
が相互に絶縁され、前記保護膜２０によってＬＥＤ２２
ａやバイポーラトランジスタ２２ｂの表面が被覆され
る。
トランジスタ２２ｂの表面には層間絶縁膜１９及び保護
膜２０が被着されており、前記層間絶縁膜１９によって
エミッタ電極１５、ベース電極１６、アノード電極１７
が相互に絶縁され、前記保護膜２０によってＬＥＤ２２
ａやバイポーラトランジスタ２２ｂの表面が被覆され
る。
【００２５】前記層間絶縁膜１９及び保護膜２０はＬＥ
Ｄ２２ａやバイポーラトランジスタ２２ｂが大気中の水
分等によって腐食されるのを防止するためのものであ
り、例えば窒化珪素等の窒化物薄膜や酸化珪素等の酸化
物薄膜により形成される。
Ｄ２２ａやバイポーラトランジスタ２２ｂが大気中の水
分等によって腐食されるのを防止するためのものであ
り、例えば窒化珪素等の窒化物薄膜や酸化珪素等の酸化
物薄膜により形成される。
【００２６】更に前記層間絶縁膜１９は、バイポーラト
ランジスタ２２ｂのスイッチング動作に伴いバイポーラ
トランジスタ２２ｂ内のｐｎ接合付近より発せられる不
要な光を反射もしくは吸収するように材質、厚みが選択
され、また保護膜２０は、ＬＥＤ２２ａの光を良好に透
過し得るように材質、厚みが選択される。
ランジスタ２２ｂのスイッチング動作に伴いバイポーラ
トランジスタ２２ｂ内のｐｎ接合付近より発せられる不
要な光を反射もしくは吸収するように材質、厚みが選択
され、また保護膜２０は、ＬＥＤ２２ａの光を良好に透
過し得るように材質、厚みが選択される。
【００２７】例えばＬＥＤ２２ａの光の波長λ1が７４
０ｎｍで、バイポーラトランジスタ２２ｂの光の波長λ
2が８７０ｎｍの場合、層間絶縁膜１９は窒化珪素によ
り０．２μｍの厚みに形成し、保護膜２０は窒化珪素に
より０．５μｍの厚みに形成する。
０ｎｍで、バイポーラトランジスタ２２ｂの光の波長λ
2が８７０ｎｍの場合、層間絶縁膜１９は窒化珪素によ
り０．２μｍの厚みに形成し、保護膜２０は窒化珪素に
より０．５μｍの厚みに形成する。
【００２８】以上のような本形態の半導体発光装置によ
れば、複数の化合物半導体の積層体から成るバイポーラ
トランジスタ２２ｂ上にＬＥＤ２２ａを形成する化合物
半導体を更に積層してＬＥＤ２２ａとバイポーラトラン
ジスタ２２ｂとを電気的に接続するようになしたことか
ら、ＬＥＤ２２ａとバイポーラトランジスタ２２ｂとを
併設する場合に比しシリコン基板１の面積を小さくする
ことができ、半導体発光装置の全体構造を小型化するこ
とができる。
れば、複数の化合物半導体の積層体から成るバイポーラ
トランジスタ２２ｂ上にＬＥＤ２２ａを形成する化合物
半導体を更に積層してＬＥＤ２２ａとバイポーラトラン
ジスタ２２ｂとを電気的に接続するようになしたことか
ら、ＬＥＤ２２ａとバイポーラトランジスタ２２ｂとを
併設する場合に比しシリコン基板１の面積を小さくする
ことができ、半導体発光装置の全体構造を小型化するこ
とができる。
【００２９】また本形態の半導体発光装置によれば、Ｌ
ＥＤ２２ａをバイポーラトランジスタ２２ｂ上に部分的
に設けらたことから、バイポーラトランジスタ２２ｂと
ＬＥＤ２２ａとを積層した積層体の全体構造が階段状を
なすようになっており、この場合、バイポーラトランジ
スタ２２ｂの露出部やＬＥＤ２２ａの上面にエミッタ電
極１５やベース電極１６，アノード電極１７を導出する
ことによりこれらの電極１５，１６，１７をバイポーラ
トランジスタ２２ｂやＬＥＤ２２ａと簡単に接続させる
ことができるので半導体発光装置の生産性が向上される
利点もある。
ＥＤ２２ａをバイポーラトランジスタ２２ｂ上に部分的
に設けらたことから、バイポーラトランジスタ２２ｂと
ＬＥＤ２２ａとを積層した積層体の全体構造が階段状を
なすようになっており、この場合、バイポーラトランジ
スタ２２ｂの露出部やＬＥＤ２２ａの上面にエミッタ電
極１５やベース電極１６，アノード電極１７を導出する
ことによりこれらの電極１５，１６，１７をバイポーラ
トランジスタ２２ｂやＬＥＤ２２ａと簡単に接続させる
ことができるので半導体発光装置の生産性が向上される
利点もある。
【００３０】次に上述した半導体発光装置の製造方法に
ついて図２を用いて説明する。
ついて図２を用いて説明する。
【００３１】（１）まず最初にシリコン基板１を準備
し、その上面にＣＭＯＳ等のシリコン半導体素子２を形
成する。
し、その上面にＣＭＯＳ等のシリコン半導体素子２を形
成する。
【００３２】前記シリコン基板１は、従来周知のチョコ
ラルスキー法（引き上げ法）等を採用することによって
単結晶シリコンのインゴット（塊）を形成し、これを所
定厚みにスライスした上、表面を研磨することによって
製作され、得られたシリコン基板１の上面所定領域に、
図２（ａ）に示す如く、従来周知の半導体製造技術を採
用し、シリコンから成る活性化領域、ソース電極４、ド
レイン電極５及びゲート電極３等を形成することによっ
てシリコン半導体素子２が設けられる。
ラルスキー法（引き上げ法）等を採用することによって
単結晶シリコンのインゴット（塊）を形成し、これを所
定厚みにスライスした上、表面を研磨することによって
製作され、得られたシリコン基板１の上面所定領域に、
図２（ａ）に示す如く、従来周知の半導体製造技術を採
用し、シリコンから成る活性化領域、ソース電極４、ド
レイン電極５及びゲート電極３等を形成することによっ
てシリコン半導体素子２が設けられる。
【００３３】尚、シリコン半導体素子２をバイポーラト
ランジスタ２２ｂやＬＥＤ２２ａよりも先に形成するの
は、シリコン半導体素子２が化合物半導体から成るＬＥ
Ｄ２２ａやバイポーラトランジスタ２２ｂよりも熱履歴
に強いからである。
ランジスタ２２ｂやＬＥＤ２２ａよりも先に形成するの
は、シリコン半導体素子２が化合物半導体から成るＬＥ
Ｄ２２ａやバイポーラトランジスタ２２ｂよりも熱履歴
に強いからである。
【００３４】（２）次にシリコン基板１の上面に、図２
（ｂ）に示す如く、所定の開口部を有した絶縁性マスク
２３を形成し、しかる後、図２（ｃ）〜（ｅ）に示す如
く、絶縁性マスク２３の開口部に露出したシリコン基板
１の上面にバイポーラトランジスタ２２ｂとＬＥＤ２２
ａとを形成する。
（ｂ）に示す如く、所定の開口部を有した絶縁性マスク
２３を形成し、しかる後、図２（ｃ）〜（ｅ）に示す如
く、絶縁性マスク２３の開口部に露出したシリコン基板
１の上面にバイポーラトランジスタ２２ｂとＬＥＤ２２
ａとを形成する。
【００３５】バイポーラトランジスタ２２ｂ及びＬＥＤ
２２ａは、従来周知のＭＯＣＶＤ（有機金属化学蒸気蒸
着）法による２段階成長法、並びに、熱アニール等の転
位低減法を採用することによって形成される。
２２ａは、従来周知のＭＯＣＶＤ（有機金属化学蒸気蒸
着）法による２段階成長法、並びに、熱アニール等の転
位低減法を採用することによって形成される。
【００３６】即ち、まず絶縁性マスク２３の開口部に露
出したシリコン基板１の上面に、転位密度を２×１０6
ｃｍ-2まで低減させたｎ+−ＧａＡｓから成るバッファ
層８、ｎ−ＡｌＧａＡｓから成るエミッタ層９、ｐ+−
ＧａＡｓ等から成るベース層１０、ｎ−ＧａＡｓから成
るコレクタ層１１、ｎ−ＡｌＧａＡｓから成るカソード
層１２、ｐ−ＡｌＧａＡｓから成るアノード層１３、ｐ
+−ＧａＡｓから成るキャップ層１４を順次、積層し、
しかる後、この積層体をメサエッチングして全体構造を
階段状に加工することによりバイポーラトランジスタ２
２ｂとＬＥＤ２２ａとが形成され、このメサエッチング
により、エミッタ層９とコレクタ層１１の一部が露出さ
れる。
出したシリコン基板１の上面に、転位密度を２×１０6
ｃｍ-2まで低減させたｎ+−ＧａＡｓから成るバッファ
層８、ｎ−ＡｌＧａＡｓから成るエミッタ層９、ｐ+−
ＧａＡｓ等から成るベース層１０、ｎ−ＧａＡｓから成
るコレクタ層１１、ｎ−ＡｌＧａＡｓから成るカソード
層１２、ｐ−ＡｌＧａＡｓから成るアノード層１３、ｐ
+−ＧａＡｓから成るキャップ層１４を順次、積層し、
しかる後、この積層体をメサエッチングして全体構造を
階段状に加工することによりバイポーラトランジスタ２
２ｂとＬＥＤ２２ａとが形成され、このメサエッチング
により、エミッタ層９とコレクタ層１１の一部が露出さ
れる。
【００３７】（３）次に図２（ｆ）に示す如く、シリコ
ン半導体素子２のゲート電極３、ソース電極４及びドレ
イン電極５のコンタクトホール部の絶縁性マスク２３を
エッチングにより開口し、しかる後、Ａｌから成る金属
配線１８とＡｕＧｅから成るエミッタ電極１５とを所定
パターンに形成する。
ン半導体素子２のゲート電極３、ソース電極４及びドレ
イン電極５のコンタクトホール部の絶縁性マスク２３を
エッチングにより開口し、しかる後、Ａｌから成る金属
配線１８とＡｕＧｅから成るエミッタ電極１５とを所定
パターンに形成する。
【００３８】尚、ここでエミッタ電極１５をＡｕＧｅに
より形成するのは、ｎ型の化合物半導体であるエミッタ
層９にエミッタ電極１５を良好にオーミックコンタクト
させるためである。
より形成するのは、ｎ型の化合物半導体であるエミッタ
層９にエミッタ電極１５を良好にオーミックコンタクト
させるためである。
【００３９】（４）次に図２（ｇ）に示す如く、キャッ
プ層１４、コレクタ層１１及び金属配線１８上にコンタ
クトホール部を有する層間絶縁膜１９を形成する。
プ層１４、コレクタ層１１及び金属配線１８上にコンタ
クトホール部を有する層間絶縁膜１９を形成する。
【００４０】前記層間絶縁膜１９は、例えば窒化珪素等
を従来周知のプラズマＣＶＤ、フォトリソグラフィー技
術及びエッチング技術等を採用し、所定厚み、所定パタ
ーンに被着させることにより形成される。
を従来周知のプラズマＣＶＤ、フォトリソグラフィー技
術及びエッチング技術等を採用し、所定厚み、所定パタ
ーンに被着させることにより形成される。
【００４１】（５）次に図２（ｈ）に示す如く、ベース
電極１６及びアノード電極１７をＡｕＺｎ等の金属を用
いて同時にパターン形成し、これをアニールすることに
より電極１６，１７と化合物半導体とのオーミックコン
タクトを確実なものとする。
電極１６及びアノード電極１７をＡｕＺｎ等の金属を用
いて同時にパターン形成し、これをアニールすることに
より電極１６，１７と化合物半導体とのオーミックコン
タクトを確実なものとする。
【００４２】この場合、ベース電極１６とアノード電極
１７とは同時に形成されるため、その分、製造プロセス
の簡略化を図ることができる。
１７とは同時に形成されるため、その分、製造プロセス
の簡略化を図ることができる。
【００４３】（６）最後に図２（ｉ）に示す如く、ボン
ディングパッド２１が設けられる金属配線１８の端部を
除く全領域を保護膜２０で被覆する。
ディングパッド２１が設けられる金属配線１８の端部を
除く全領域を保護膜２０で被覆する。
【００４４】前記保護膜２０は、例えば窒化珪素等を従
来周知のプラズマＣＶＤ等を採用し、０．５μｍの厚み
に被着させることにより形成され、これによって半導体
発光装置が完成する。
来周知のプラズマＣＶＤ等を採用し、０．５μｍの厚み
に被着させることにより形成され、これによって半導体
発光装置が完成する。
【００４５】そして上述した半導体発光装置を光プリン
タヘッドに用いる場合は、図３に示す如く、多数の回路
導体２２が所定パターンに被着されている回路基板２４
上に上述の半導体発光装置２７を複数個、一列状に搭載
し、半導体発光装置２７のボンディングパッド２１と回
路導体２２とをボンディングワイヤ２５にて電気的に接
続することによって光プリンタヘッドが構成される。
タヘッドに用いる場合は、図３に示す如く、多数の回路
導体２２が所定パターンに被着されている回路基板２４
上に上述の半導体発光装置２７を複数個、一列状に搭載
し、半導体発光装置２７のボンディングパッド２１と回
路導体２２とをボンディングワイヤ２５にて電気的に接
続することによって光プリンタヘッドが構成される。
【００４６】かかる光プリンタヘッドにおいては、上述
した如く小型の半導体発光装置２７が使用されることか
ら、光プリンタヘッドの全体構造も小型化されることと
なる。
した如く小型の半導体発光装置２７が使用されることか
ら、光プリンタヘッドの全体構造も小型化されることと
なる。
【００４７】尚、本発明は上述の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能である。
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能である。
【００４８】例えばバイポーラトランジスタ２２ｂとし
ては電流利得の高いヘテロバイポーラトランジスタを用
いるのが好ましく、更に電流利得を向上させ、ベース抵
抗やベースオン電圧を低く抑えるには、傾斜エミッタ構
造、傾斜ベース及び傾斜ドーピング構造を採用するのが
好ましい。
ては電流利得の高いヘテロバイポーラトランジスタを用
いるのが好ましく、更に電流利得を向上させ、ベース抵
抗やベースオン電圧を低く抑えるには、傾斜エミッタ構
造、傾斜ベース及び傾斜ドーピング構造を採用するのが
好ましい。
【００４９】また上述の形態においてＬＥＤ２２ａをダ
ブルヘテロ構造としても良い。
ブルヘテロ構造としても良い。
【００５０】更に上述の形態においてエミッタ電極１５
とベース電極１６もしくはコレクタ電極１７とを電気的
に絶縁するのにエアーブリッジを用いても良い。
とベース電極１６もしくはコレクタ電極１７とを電気的
に絶縁するのにエアーブリッジを用いても良い。
【００５１】
【発明の効果】本発明の半導体発光装置によれば、複数
の化合物半導体の積層体から成るバイポーラトランジス
タを出力トランジスタとして用い、その上に発光素子を
形成する化合物半導体を更に積層して発光素子とバイポ
ーラトランジスタとを電気的に接続するようになしたこ
とから、発光素子とバイポーラトランジスタとを併設す
る場合に比しシリコン基板の面積を小さくすることがで
き、半導体発光装置の全体構造を小型化することができ
る。
の化合物半導体の積層体から成るバイポーラトランジス
タを出力トランジスタとして用い、その上に発光素子を
形成する化合物半導体を更に積層して発光素子とバイポ
ーラトランジスタとを電気的に接続するようになしたこ
とから、発光素子とバイポーラトランジスタとを併設す
る場合に比しシリコン基板の面積を小さくすることがで
き、半導体発光装置の全体構造を小型化することができ
る。
【００５２】また本発明の半導体発光装置によれば、前
記発光素子を前記バイポーラトランジスタ上に部分的に
設けることにより、バイポーラトランジスタと発光素子
とを積層した積層体の全体構造が階段状をなすことか
ら、バイポーラトランジスタの露出部や発光素子の上面
に電極等を簡単に接続することができ、これにより半導
体発光装置の生産性を向上させることが可能となる。
記発光素子を前記バイポーラトランジスタ上に部分的に
設けることにより、バイポーラトランジスタと発光素子
とを積層した積層体の全体構造が階段状をなすことか
ら、バイポーラトランジスタの露出部や発光素子の上面
に電極等を簡単に接続することができ、これにより半導
体発光装置の生産性を向上させることが可能となる。
【００５３】そして本発明の光プリンタヘッドによれ
ば、上述の半導体発光装置を用いることにより、光プリ
ンタヘッドの小型化を図ることができる。
ば、上述の半導体発光装置を用いることにより、光プリ
ンタヘッドの小型化を図ることができる。
【図１】（ａ）は本発明の一形態に係る半導体発光装置
の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図１の半導体発光装置の製造方法を説明するた
めの工程毎の断面図である。
めの工程毎の断面図である。
【図３】本発明の一形態に係る光プリンタヘッドの斜視
図である。
図である。
【図４】従来の半導体発光装置の断面図である。
１・・・シリコン基板、２０・・・保護膜、２２ａ・・
・ＬＥＤ（発光素子）、２２ｂ・・・バイポーラトラン
ジスタ
・ＬＥＤ（発光素子）、２２ｂ・・・バイポーラトラン
ジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 27/06 Ｈ０１Ｌ 27/06 ３２１Ａ 21/8249 29/72 27/15 29/205 21/331 29/73 Ｆターム(参考） 2C162 AE28 AE47 AH74 AH83 FA04 FA17 FA23 5F003 BA13 BA92 BE04 BE90 BF06 BJ11 BJ15 BM02 BM03 BP32 5F041 AA47 CA02 CA03 CA04 CA33 CA35 CA36 CA65 CA73 CB22 CB33 DA07 DA13 DA20 FF13 5F048 AC05 AC10 BA07 BA14 CA03 CA06 5F082 BA31 BA35 BA47 BC01 BC09 BC20 CA02 EA23 EA31
Claims (3)
- 【請求項１】シリコン基板上に、化合物半導体から成る
発光素子と、該発光素子の発光を制御するバイポーラト
ランジスタと、を配設してなる半導体発光装置におい
て、 前記バイポーラトランジスタを、複数の化合物半導体を
積層した積層体により形成するとともに、該積層体上に
前記発光素子を形成する化合物半導体を更に積層して発
光素子及びバイポーラトランジスタを電気的に接続した
ことを特徴とする半導体発光装置。 - 【請求項２】前記発光素子が前記バイポーラトランジス
タ上に部分的に設けられてい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３】請求項１または請求項２に記載の半導体発
光装置を回路基板上に複数搭載してなる光プリンタヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000294949A JP2002111050A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | 半導体発光装置及びそれを用いた光プリンタヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000294949A JP2002111050A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | 半導体発光装置及びそれを用いた光プリンタヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002111050A true JP2002111050A (ja) | 2002-04-12 |
Family
ID=18777456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000294949A Pending JP2002111050A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | 半導体発光装置及びそれを用いた光プリンタヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002111050A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012516037A (ja) * | 2009-01-20 | 2012-07-12 | レイセオン カンパニー | シリコン基板上に形成されるｃｍｏｓデバイスおよびｉｉｉ−ｖ族デバイスのための電気コンタクト |
-
2000
- 2000-09-27 JP JP2000294949A patent/JP2002111050A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012516037A (ja) * | 2009-01-20 | 2012-07-12 | レイセオン カンパニー | シリコン基板上に形成されるｃｍｏｓデバイスおよびｉｉｉ−ｖ族デバイスのための電気コンタクト |
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