JP2021125599A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2021125599A
JP2021125599A JP2020018996A JP2020018996A JP2021125599A JP 2021125599 A JP2021125599 A JP 2021125599A JP 2020018996 A JP2020018996 A JP 2020018996A JP 2020018996 A JP2020018996 A JP 2020018996A JP 2021125599 A JP2021125599 A JP 2021125599A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
layer
laminated structure
semiconductor device
semiconductor laminated
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
Application number
JP2020018996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
遥一 麦野
Yoichi Mugino
遥一 麦野
康夫 中西
Yasuo Nakanishi
康夫 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP2020018996A priority Critical patent/JP2021125599A/en
Publication of JP2021125599A publication Critical patent/JP2021125599A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

To provide a semiconductor device capable of improving connection reliability of wiring formed on a semiconductor lamination structure including a layer having at least two different kinds of compositions.SOLUTION: A semiconductor light-emitting device 1 includes a base layer 16, a mesa part 13 including a layer having at least two different kinds of compositions laminated on the base layer 16, and metal wiring 27 led out to a lead-out part 14 from an apex of the mesa part 13 through a side part of the mesa part 13. The meta part 13 includes a first side surface 17B, a second side surface 18B crossing the first side surface 17B, and a wiring arrangement part 19 in which the metal wiring 27 is arranged. The metal wiring 27 strides over an intersection 29 between the first side surface 17B and the second side surface 18B of the wiring arrangement part 19, and covers the first side surface 17B and the second side surface 18B.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、少なくとも2種以上の異なる組成を有する層を含む半導体積層構造を有する半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device having a semiconductor laminated structure including layers having at least two different compositions.

特許文献1は、自己走査型発光素子アレイを開示している。自己走査型発光素子アレイは、発光素子アレイの長手方向である走査方向に沿って直線状に配列された発光部と、当該発光部の発光素子アレイの長手方向と交差する幅方向に配設されたシフト部とを含む。
発光部は、発光素子アレイの走査方向に沿って直線状に配列された複数の発光サイリスタからなる書き込み用発光素子を備えている。これらの書き込み用発光素子は、カソードコモン型の発光サイリスタによって構成されている。カソード電極は、p型のウエハ基板の背面に形成された共通電極を介して接地されている。また、上記書き込み用発光素子のアノード電極には、書き込み信号が書き込みラインおよび抵抗を介して印加される。さらに、上記書き込み用発光素子のゲート電極は、シフト部の対応するスイッチング素子のゲート電極に接続されている。
Patent Document 1 discloses a self-scanning light emitting device array. The self-scanning light emitting element array is arranged in a width direction intersecting the longitudinal direction of the light emitting element array of the light emitting unit and the light emitting portions linearly arranged along the scanning direction which is the longitudinal direction of the light emitting element array. Including the shift part.
The light emitting unit includes a light emitting element for writing, which is composed of a plurality of light emitting thyristors arranged linearly along the scanning direction of the light emitting element array. These writing light emitting elements are composed of a cathode common type light emitting thyristor. The cathode electrode is grounded via a common electrode formed on the back surface of the p-type wafer substrate. Further, a write signal is applied to the anode electrode of the light emitting element for writing via a write line and a resistor. Further, the gate electrode of the light emitting element for writing is connected to the gate electrode of the corresponding switching element of the shift portion.

一方、上記シフト部は、上述したように、書き込み用発光素子に対応して設けられた複数のスイッチング素子を備えている。これらのスイッチング素子は、カソードコモン型の発光サイリスタによって構成されている。カソード電極は、p型のウエハ基板の背面に形成された共通電極を介して接地されている。また、上記スイッチング素子のうち、偶数番目のスイッチング素子のアノード電極には、第1の転送用クロックパルスが電流制限用抵抗および第1の転送ラインを介して印加されている。奇数番目のスイッチング素子のアノード電極には、第2の転送用クロックパルスが電流制限用抵抗および第2の転送ラインを介して印加されている。さらに、上記スイッチング素子のゲート電極には、抵抗および電源ラインを介して電源電圧が印加されている。また、隣接するスイッチング素子のゲート電極間には、番号の小さいスイッチング素子を向いた方向が順方向となるように、ダイオードが介在されている。 On the other hand, as described above, the shift unit includes a plurality of switching elements provided corresponding to the light emitting element for writing. These switching elements are composed of a cathode common type light emitting thyristor. The cathode electrode is grounded via a common electrode formed on the back surface of the p-type wafer substrate. Further, among the switching elements, a first transfer clock pulse is applied to the anode electrodes of the even-numbered switching elements via the current limiting resistor and the first transfer line. A second transfer clock pulse is applied to the anode electrode of the odd-numbered switching element via the current limiting resistor and the second transfer line. Further, a power supply voltage is applied to the gate electrode of the switching element via a resistor and a power supply line. Further, a diode is interposed between the gate electrodes of adjacent switching elements so that the direction facing the switching element having a small number is the forward direction.

特開2011−71319号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-71319

特許文献1の自己走査型発光素子アレイの半導体ウエハは、たとえば、GaAs基板等からなるp型のウエハ基板上に、第1層としてのp型層と、第2層としてのn型層と、第3層としてのp型層と、第4層としてのn型層とからなる複数の半導体層を順次積層して構成されている。そして、上記各発光部は、当該半導体層の積層構造を選択的に除去してメサ形状とすることによって形成されている。 The semiconductor wafer of the self-scanning light emitting device array of Patent Document 1 includes, for example, a p-type layer as a first layer and an n-type layer as a second layer on a p-type wafer substrate made of a GaAs substrate or the like. A plurality of semiconductor layers including a p-type layer as a third layer and an n-type layer as a fourth layer are sequentially laminated. Each of the light emitting portions is formed by selectively removing the laminated structure of the semiconductor layer to form a mesa shape.

この種のメサ形状では、ウエットエッチングによって露出する側面の表面形状が側面ごとに異なる場合がある。たとえば、一例として、ある側面は、当該側面の下部から上部に向かって反り返った形状を有しているのに対して、別の側面は、当該別の側面の下部から上部に向かってテーパ状に傾斜した形状を有している。
このような場合において、反り返った側面に配線(たとえば、特許文献1の書き込みライン、第1の転送ライン、第2の転送ライン、電源ライン等)を形成すると、配線のステップカバレッジが悪く断線するおそれがある。
In this type of mesa shape, the surface shape of the side surface exposed by wet etching may differ from side to side. For example, as an example, one side surface has a curved shape from the bottom to the top of the side surface, while another side surface tapers from the bottom to the top of the other side surface. It has an inclined shape.
In such a case, if wiring (for example, the writing line of Patent Document 1, the first transfer line, the second transfer line, the power supply line, etc.) is formed on the curved side surface, the step coverage of the wiring may be poor and the wiring may be broken. There is.

本発明の目的は、少なくとも2種以上の異なる組成を有する層を含む半導体積層構造上に形成された配線の接続信頼性を向上することができる半導体装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of improving the connection reliability of wiring formed on a semiconductor laminated structure including layers having at least two or more different compositions.

本発明の一の局面に係る半導体装置は、ベース層と、前記ベース層上の第1領域に選択的に積層された少なくとも2種以上の異なる組成を有する層を含む半導体積層構造と、前記半導体積層構造の頂部から前記半導体積層構造の側部を通って前記第1領域とは異なる前記ベース層の第2領域に引き出された金属配線とを含み、前記半導体積層構造は、前記半導体積層構造の前記側部の一部に選択的に形成され、第1側面および前記第1側面に交差する第2側面を有し、前記金属配線が配置された配線配置部を含み、前記金属配線は、前記配線配置部の前記第1側面と前記第2側面との間の交差部に跨り、かつ前記第1側面および前記第2側面を覆っている。 A semiconductor device according to one aspect of the present invention includes a semiconductor laminated structure including a base layer, layers selectively laminated in a first region on the base layer having at least two different compositions, and the semiconductor. The semiconductor laminated structure includes metal wiring drawn from the top of the laminated structure through a side portion of the semiconductor laminated structure to a second region of the base layer different from the first region, and the semiconductor laminated structure is the semiconductor laminated structure. The metal wiring includes a wiring arrangement portion selectively formed on a part of the side portion, having a first side surface and a second side surface intersecting the first side surface, and the metal wiring is arranged. It straddles the intersection between the first side surface and the second side surface of the wiring arrangement portion, and covers the first side surface and the second side surface.

本発明の一の局面に係るによれば、金属配線が、半導体積層構造の配線配置部の第1側面と第2側面との間の交差部に跨り、かつ第1側面および第2側面を覆っている。そのため、配線配置部および第1側面および第2側面の一方が、金属配線の断線を誘発し易い形状(ステップカバレッジの低下を誘発し易い形状等)であっても、少なくとも第1側面および第2側面の他方において断線を防止することができ、接続状態を確保することができる。その結果、金属配線の接続信頼性を向上することができる。 According to one aspect of the present invention, the metal wiring straddles the intersection between the first side surface and the second side surface of the wiring arrangement portion of the semiconductor laminated structure, and covers the first side surface and the second side surface. ing. Therefore, even if one of the wiring arrangement portion and the first side surface and the second side surface has a shape that easily induces a disconnection of the metal wiring (a shape that easily induces a decrease in step coverage, etc.), at least the first side surface and the second side surface. It is possible to prevent disconnection on the other side of the side surface and secure a connected state. As a result, the connection reliability of the metal wiring can be improved.

図1は、本発明の一実施形態に係る半導体発光装置の模式的な斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態に係る半導体発光装置の模式的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention. 図3は、図2のIII-III線に沿う断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 図4は、図2のIV-IV線に沿う断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 図5Aは、本発明の一実施形態に係る半導体発光装置の製造工程の一部を示す図である。FIG. 5A is a diagram showing a part of a manufacturing process of the semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention. 図5Bは、本発明の一実施形態に係る半導体発光装置の製造工程の一部を示す図である。FIG. 5B is a diagram showing a part of a manufacturing process of the semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention. 図6Aは、図5Aの次の工程を示す図である。FIG. 6A is a diagram showing the next step of FIG. 5A. 図6Bは、図5Bの次の工程を示す図である。FIG. 6B is a diagram showing the next step of FIG. 5B. 図7Aは、図6Aの次の工程を示す図である。FIG. 7A is a diagram showing the next step of FIG. 6A. 図7Bは、図6Bの次の工程を示す図である。FIG. 7B is a diagram showing the next step of FIG. 6B. 図8Aは、図7Aの次の工程を示す図である。FIG. 8A is a diagram showing the next step of FIG. 7A. 図8Bは、図7Bの次の工程を示す図である。FIG. 8B is a diagram showing the next step of FIG. 7B. 図9Aは、図8Aの次の工程を示す図である。FIG. 9A is a diagram showing the next step of FIG. 8A. 図9Bは、図8Bの次の工程を示す図である。FIG. 9B is a diagram showing the next step of FIG. 8B. 図10は、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置の模式的な斜視図である。FIG. 10 is a schematic perspective view of a semiconductor light emitting device according to another embodiment of the present invention. 図11は、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置の模式的な平面図である。FIG. 11 is a schematic plan view of the semiconductor light emitting device according to another embodiment of the present invention. 図12は、図11のXII-XII線に沿う断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII of FIG. 図13は、図11のXIII-XIII線に沿う断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line XIII-XIII of FIG. 図14Aは、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置の製造工程の一部を示す図である。FIG. 14A is a diagram showing a part of a manufacturing process of the semiconductor light emitting device according to another embodiment of the present invention. 図14Bは、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置の製造工程の一部を示す図である。FIG. 14B is a diagram showing a part of a manufacturing process of the semiconductor light emitting device according to another embodiment of the present invention. 図15Aは、図14Aの次の工程を示す図である。FIG. 15A is a diagram showing the next step of FIG. 14A. 図15Bは、図14Bの次の工程を示す図である。FIG. 15B is a diagram showing the next step of FIG. 14B. 図16Aは、図15Aの次の工程を示す図である。FIG. 16A is a diagram showing the next step of FIG. 15A. 図16Bは、図15Bの次の工程を示す図である。FIG. 16B is a diagram showing the next step of FIG. 15B. 図17Aは、図16Aの次の工程を示す図である。FIG. 17A is a diagram showing the next step of FIG. 16A. 図17Bは、図16Bの次の工程を示す図である。FIG. 17B is a diagram showing the next step of FIG. 16B. 図18Aは、図17Aの次の工程を示す図である。FIG. 18A is a diagram showing the next step of FIG. 17A. 図18Bは、図17Bの次の工程を示す図である。FIG. 18B is a diagram showing the next step of FIG. 17B. 図19Aは、図18Aの次の工程を示す図である。FIG. 19A is a diagram showing the next step of FIG. 18A. 図19Bは、図18Bの次の工程を示す図である。FIG. 19B is a diagram showing the next step of FIG. 18B. 図20は、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置の模式的な斜視図である。FIG. 20 is a schematic perspective view of a semiconductor light emitting device according to another embodiment of the present invention. 図21は、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置の模式的な斜視図である。FIG. 21 is a schematic perspective view of a semiconductor light emitting device according to another embodiment of the present invention.

<本発明の実施形態>
まず、本発明の実施形態を列記して説明する。
本発明の一実施形態に係る半導体装置は、ベース層と、前記ベース層上の第1領域に選択的に積層された少なくとも2種以上の異なる組成を有する層を含む半導体積層構造と、前記半導体積層構造の頂部から前記半導体積層構造の側部を通って前記第1領域とは異なる前記ベース層の第2領域に引き出された金属配線とを含み、前記半導体積層構造は、前記半導体積層構造の前記側部の一部に選択的に形成され、第1側面および前記第1側面に交差する第2側面を有し、前記金属配線が配置された配線配置部を含み、前記金属配線は、前記配線配置部の前記第1側面と前記第2側面との間の交差部に跨り、かつ前記第1側面および前記第2側面を覆っている。
<Embodiment of the present invention>
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
A semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor laminated structure including a base layer, layers selectively laminated in a first region on the base layer having at least two different compositions, and the semiconductor. The semiconductor laminated structure includes metal wiring drawn from the top of the laminated structure through a side portion of the semiconductor laminated structure to a second region of the base layer different from the first region, and the semiconductor laminated structure is the semiconductor laminated structure. The metal wiring includes a wiring arrangement portion selectively formed on a part of the side portion, having a first side surface and a second side surface intersecting the first side surface, and the metal wiring is arranged. It straddles the intersection between the first side surface and the second side surface of the wiring arrangement portion, and covers the first side surface and the second side surface.

この構成によれば、金属配線が、半導体積層構造の配線配置部の第1側面と第2側面との間の交差部に跨り、かつ第1側面および第2側面を覆っている。そのため、配線配置部および第1側面および第2側面の一方が、金属配線の断線を誘発し易い形状(ステップカバレッジの低下を誘発し易い形状等)であっても、少なくとも第1側面および第2側面の他方において断線を防止することができ、接続状態を確保することができる。その結果、金属配線の接続信頼性を向上することができる。 According to this configuration, the metal wiring straddles the intersection between the first side surface and the second side surface of the wiring arrangement portion of the semiconductor laminated structure, and covers the first side surface and the second side surface. Therefore, even if one of the wiring arrangement portion and the first side surface and the second side surface has a shape that easily induces a disconnection of the metal wiring (a shape that easily induces a decrease in step coverage, etc.), at least the first side surface and the second side surface. It is possible to prevent disconnection on the other side of the side surface and secure a connected state. As a result, the connection reliability of the metal wiring can be improved.

本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記第1側面は、前記第1側面の下部から上部に向かう間に選択的に凹んだ凹面を含んでおり、前記第2側面は、前記第2側面の下部から上部に向かってテーパ状に傾斜していてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記第1側面の前記凹面は、前記第1側面の下部から上部に向かって反り返った反り返り部を含んでいてもよい。
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the first side surface includes a concave surface selectively recessed from the lower part to the upper part of the first side surface, and the second side surface is the second side surface. It may be inclined in a tapered shape from the lower part of the side surface to the upper part.
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the concave surface of the first side surface may include a warped portion that warps from the lower part to the upper part of the first side surface.

本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記配線配置部は、前記半導体積層構造の前記側部が前記ベース層の表面に沿う方向に選択的に突出することによって形成された凸部を含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記配線配置部は、前記半導体積層構造の前記側部が前記ベース層の表面に沿う方向に選択的に凹むことによって形成された凹部を含んでいてもよい。
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the wiring arrangement portion includes a convex portion formed by selectively projecting the side portion of the semiconductor laminated structure in a direction along the surface of the base layer. You may be.
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the wiring arrangement portion includes a recess formed by selectively recessing the side portion of the semiconductor laminated structure in a direction along the surface of the base layer. May be good.

本発明の一実施形態に係る半導体装置では、複数の前記半導体積層構造が、共通の前記ベース層上に形成されていてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記複数の半導体積層構造は、第1方向および前記第1方向に直交する第2方向のそれぞれに沿って行列状に配列されていてもよい。
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, a plurality of the semiconductor laminated structures may be formed on the common base layer.
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the plurality of semiconductor laminated structures may be arranged in a matrix along each of a first direction and a second direction orthogonal to the first direction.

本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記複数の半導体積層構造は、第1方向に沿ってライン状に配列されていてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記金属配線は、前記複数の半導体積層構造に跨って形成されていてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体装置は、各前記半導体積層構造の頂部に形成された電極を含み、前記金属配線は、前記複数の半導体積層構造の前記電極同士を接続していてもよい。
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the plurality of semiconductor laminated structures may be arranged in a line along the first direction.
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the metal wiring may be formed across the plurality of semiconductor laminated structures.
The semiconductor device according to the embodiment of the present invention includes electrodes formed on the tops of the semiconductor laminated structures, and the metal wiring may connect the electrodes of the plurality of semiconductor laminated structures to each other.

本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記電極は、前記半導体積層構造の頂部に島状に形成されていてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記電極は、前記半導体積層構造の頂部の周縁に沿って環状に形成されていてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体装置は、前記金属配線の端部に形成され、前記複数の半導体積層構造に共通するパッド部を含んでいてもよい。
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the electrodes may be formed in an island shape on the top of the semiconductor laminated structure.
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the electrodes may be formed in an annular shape along the peripheral edge of the top of the semiconductor laminated structure.
The semiconductor device according to the embodiment of the present invention may include a pad portion formed at an end portion of the metal wiring and common to the plurality of semiconductor laminated structures.

本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記半導体積層構造は、周囲が全周にわたって前記ベース層の前記第2領域に取り囲まれたメサ状に形成されていてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体装置は、前記半導体積層構造が発光する機能を有する半導体発光装置を含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記半導体積層構造は、発光層と、前記発光層を挟むp型層およびn型層とを含んでいてもよい。
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the semiconductor laminated structure may be formed in a mesa shape in which the periphery is surrounded by the second region of the base layer.
The semiconductor device according to the embodiment of the present invention may include a semiconductor light emitting device having a function of emitting light from the semiconductor laminated structure.
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the semiconductor laminated structure may include a light emitting layer and a p-type layer and an n-type layer sandwiching the light emitting layer.

本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記半導体積層構造は、III−V族半導体積層構造を含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体装置では、前記金属配線は、AuおよびAlの少なくとも一方を含む金属配線を含んでいてもよい。
<本発明の実施形態の詳細な説明>
次に、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the semiconductor laminated structure may include a group III-V semiconductor laminated structure.
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the metal wiring may include a metal wiring containing at least one of Au and Al.
<Detailed Description of Embodiments of the Present Invention>
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る半導体発光装置1の模式的な斜視図である。図2は、本発明の一実施形態に係る半導体発光装置1の模式的な平面図である。図3は、図2のIII-III線に沿う断面図である。図4は、図2のIV-IV線に沿う断面図である。なお、図1および図2では、明瞭化のため、半導体発光装置1の構成の一部のみを示している。
半導体発光装置1は、基板2と、基板2上に形成された半導体積層構造3と、基板2の裏面(半導体積層構造3と反対側の表面)に接触する裏面電極の一例としてのn側電極4と、半導体積層構造3の表面に接触する表面電極の一例としてのp側電極5とを含む。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a semiconductor light emitting device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view of the semiconductor light emitting device 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. Note that FIGS. 1 and 2 show only a part of the configuration of the semiconductor light emitting device 1 for the sake of clarity.
The semiconductor light emitting device 1 includes a substrate 2, a semiconductor laminated structure 3 formed on the substrate 2, and an n-side electrode as an example of a back electrode that contacts the back surface of the substrate 2 (the surface opposite to the semiconductor laminated structure 3). 4 and a p-side electrode 5 as an example of a surface electrode in contact with the surface of the semiconductor laminated structure 3 are included.

基板2は、この実施形態では、GaAs(ガリウム砒素)基板で構成されている。むろん、基板2は、たとえば、シリコン、GaP(リン化ガリウム)等の他の半導体基板で構成されていてもよい。基板2は、この実施形態では、図1および図2に示すように平面視略正方形状に形成されているが、基板2の平面形状は特に制限されず、たとえば、平面視長方形状であってもよい。また、基板2の厚さは、たとえば、50μm〜500μmであってもよい。また、基板2には、n型不純物としてのシリコン(Si)が適切な濃度で含有されている。 In this embodiment, the substrate 2 is composed of a GaAs (gallium arsenide) substrate. Of course, the substrate 2 may be composed of other semiconductor substrates such as silicon and GaP (gallium phosphide). In this embodiment, the substrate 2 is formed in a substantially square shape in a plan view as shown in FIGS. 1 and 2, but the plan shape of the substrate 2 is not particularly limited, and is, for example, a rectangular shape in a plan view. May be good. Further, the thickness of the substrate 2 may be, for example, 50 μm to 500 μm. Further, the substrate 2 contains silicon (Si) as an n-type impurity at an appropriate concentration.

半導体積層構造3は、この実施形態ではIII−V族半導体積層構造からなり、発光層6と、n型半導体層7と、p型半導体層8とを含む。n型半導体層7は発光層6に対して基板2側に配置されており、p型半導体層8は発光層6に対してp側電極5側に配置されている。こうして、発光層6が、p型半導体層8およびn型半導体層7によって挟持されていて、ダブルヘテロ接合が形成されている。発光層6には、n型半導体層7から電子が注入され、p型半導体層8から正孔が注入される。これらが発光層6で再結合することによって、光が発生するようになっている。また、基板2の厚さと半導体積層構造3の厚さとを合わせたトータル厚さは、たとえば、60μm〜260μmであってもよい。 In this embodiment, the semiconductor laminated structure 3 is composed of a group III-V semiconductor laminated structure, and includes a light emitting layer 6, an n-type semiconductor layer 7, and a p-type semiconductor layer 8. The n-type semiconductor layer 7 is arranged on the substrate 2 side with respect to the light emitting layer 6, and the p-type semiconductor layer 8 is arranged on the p-side electrode 5 side with respect to the light emitting layer 6. In this way, the light emitting layer 6 is sandwiched between the p-type semiconductor layer 8 and the n-type semiconductor layer 7, and a double heterojunction is formed. Electrons are injected into the light emitting layer 6 from the n-type semiconductor layer 7, and holes are injected from the p-type semiconductor layer 8. Light is generated by recombination of these in the light emitting layer 6. Further, the total thickness including the thickness of the substrate 2 and the thickness of the semiconductor laminated structure 3 may be, for example, 60 μm to 260 μm.

発光層6、n型半導体層7およびp型半導体層8を構成する各層の組成は、発光層6の発光波長の範囲によって適宜選択され、たとえば、発光波長が800nm以上の赤外波長域の場合には、主に、AlGaAs系半導体が選択され、発光波長が380nm〜780nm程度の可視光波長域の場合には、主に、AlInGaP系半導体が選択される。これらのうち、一例として、発光波長が800nm以上の赤外波長域の場合の発光層6、n型半導体層7およびp型半導体層8の層構成を、図3および図4を参照して説明する。 The composition of each layer constituting the light emitting layer 6, the n-type semiconductor layer 7 and the p-type semiconductor layer 8 is appropriately selected according to the emission wavelength range of the light emitting layer 6, and for example, when the emission wavelength is in the infrared wavelength region of 800 nm or more. AlGaAs-based semiconductors are mainly selected, and when the emission wavelength is in the visible light wavelength range of about 380 nm to 780 nm, AlInGaP-based semiconductors are mainly selected. Of these, as an example, the layer configurations of the light emitting layer 6, the n-type semiconductor layer 7 and the p-type semiconductor layer 8 when the emission wavelength is in the infrared wavelength region of 800 nm or more will be described with reference to FIGS. 3 and 4. do.

n型半導体層7は、n型クラッド層9を含んでいてもよい。n型半導体層7は、図示しないが、必要により、n型クラッド層9と基板2との間に、n型ウィンドウ層やn型分布ブラッグ反射(DBR:Distributed Bragg Reflector)層を含んでいてもよい。
n型クラッド層9は、AlGa1−xAs(0<x<1)系半導体から構成されていてもよい。当該式中のAl組成は、発光層6の発光波長の範囲に合わせて適宜設定される。また、n型クラッド層9には、n型不純物としてのシリコン(Si)が適切な濃度で含有されていてもよい。
The n-type semiconductor layer 7 may include an n-type clad layer 9. Although not shown, the n-type semiconductor layer 7 may include an n-type window layer or an n-type distributed Bragg reflector (DBR) layer between the n-type clad layer 9 and the substrate 2, if necessary. good.
The n-type clad layer 9 may be composed of an Al x Ga 1-x As (0 <x <1) -based semiconductor. The Al composition in the formula is appropriately set according to the range of the emission wavelength of the light emitting layer 6. Further, the n-type clad layer 9 may contain silicon (Si) as an n-type impurity at an appropriate concentration.

また、n型クラッド層9は、1000Å〜40000Åの厚さを有していてもよい。また、n型クラッド層9は、単層で形成されていてもよいし、たとえば、Al組成が互いに異なる複数の層で形成されていてもよい。
一方、p型半導体層8は、発光層6の上に、順に、p型クラッド層10、p型ウィンドウ層11およびp型コンタクト層12を積層して構成されていてもよい。
Further, the n-type clad layer 9 may have a thickness of 1000 Å to 40,000 Å. Further, the n-type clad layer 9 may be formed of a single layer, or may be formed of, for example, a plurality of layers having different Al compositions.
On the other hand, the p-type semiconductor layer 8 may be configured by laminating a p-type clad layer 10, a p-type window layer 11 and a p-type contact layer 12 in this order on the light emitting layer 6.

p型クラッド層10およびp型ウィンドウ層11はAlGa1−xAs(0<x<1)系半導体から構成されており、p型コンタクト層12はAlGa1−xAs(0≦x<1)系半導体から構成されていてもよい。当該式中のAl組成は、発光層6の発光波長の範囲に合わせて適宜設定される。p型クラッド層10、p型ウィンドウ層11およびp型コンタクト層12は、いずれも組成式AlGa1−xAsで示すことができるが、厳密には、互いに異なる組成を有している。また、p型クラッド層10、p型ウィンドウ層11およびp型コンタクト層12には、p型不純物としての炭素(C)や亜鉛(Zn)が適切な濃度で含有されていてもよい。また、p型コンタクト層12の他の組成としては、GaPであってもよい。 The p-type clad layer 10 and the p-type window layer 11 are composed of Al x Ga 1-x As (0 <x <1) -based semiconductors, and the p-type contact layer 12 is Al x Ga 1-x As (0 ≦). It may be composed of an x <1) -based semiconductor. The Al composition in the formula is appropriately set according to the range of the emission wavelength of the light emitting layer 6. The p-type clad layer 10, the p-type window layer 11, and the p-type contact layer 12 can all be represented by the composition formula Al x Ga 1-x As, but strictly speaking, they have different compositions from each other. Further, the p-type clad layer 10, the p-type window layer 11 and the p-type contact layer 12 may contain carbon (C) and zinc (Zn) as p-type impurities at appropriate concentrations. Further, as another composition of the p-type contact layer 12, GaP may be used.

また、p型クラッド層10、p型ウィンドウ層11およびp型コンタクト層12の各層の厚さは、たとえば、p型クラッド層10が1000Å〜20000Åの厚さを有し、p型ウィンドウ層11が0Å〜10000Åの厚さを有し、p型コンタクト層12が100Å〜20000Åの厚さを有していてもよい。つまり、p型ウィンドウ層11は、省略(厚さ0Å)されてもよい。 The thickness of each of the p-type clad layer 10, the p-type window layer 11, and the p-type contact layer 12 is, for example, that the p-type clad layer 10 has a thickness of 1000 Å to 20000 Å, and the p-type window layer 11 has a thickness of 1000 Å to 20000 Å. It may have a thickness of 0 Å to 10000 Å and the p-type contact layer 12 may have a thickness of 100 Å to 20000 Å. That is, the p-type window layer 11 may be omitted (thickness 0 Å).

なお、p型クラッド層10、p型ウィンドウ層11およびp型コンタクト層12は、それぞれ、単層で形成されていてもよいし、たとえば、Al組成が互いに異なる複数の層で形成されていてもよい。
発光層6は、MQW(multiple-quantum well)構造(多重量子井戸構造)を有しており、電子と正孔とが再結合することによって光が発生し、その発生した光を増幅させるための層である。
The p-type clad layer 10, the p-type window layer 11, and the p-type contact layer 12 may be formed of a single layer, or may be formed of, for example, a plurality of layers having different Al compositions. good.
The light emitting layer 6 has an MQW (multiple-quantum well) structure (multiple-quantum well structure), and light is generated by recombination of electrons and holes, and the generated light is amplified. It is a layer.

発光層6は、たとえば、AlGaAs層からなる量子井戸層とAlGaAs層からなる障壁層とを交互に複数周期繰り返し積層して構成された多重量子井戸(MQW:Multiple-Quantum Well)構造を有していてもよい。たとえば、量子井戸層(AlGaAs)と障壁層(AlGaAs)とは交互に2〜50周期繰り返し積層されており、これにより、多重量子井戸構造の発光層6が構成されていてもよい。なお、この実施形態では、量子井戸層および障壁層のいずれもがAlGaAs層からなるが、量子井戸層のAl組成が障壁層のAl組成よりも低い。また、量子井戸層および障壁層の組成は、発光層6の発光波長に応じて適宜変更してもよい。たとえば、発光波長が赤外波長の場合、量子井戸層はInGaAs層であってもよい。 The light emitting layer 6 has, for example, a multiple-quantum well (MQW) structure in which a quantum well layer made of an AlGaAs layer and a barrier layer made of an AlGaAs layer are alternately and repeatedly laminated for a plurality of cycles. You may. For example, the quantum well layer (AlGaAs) and the barrier layer (AlGaAs) are alternately and repeatedly laminated for 2 to 50 cycles, whereby the light emitting layer 6 having a multiple quantum well structure may be formed. In this embodiment, both the quantum well layer and the barrier layer are made of an AlGaAs layer, but the Al composition of the quantum well layer is lower than the Al composition of the barrier layer. Further, the compositions of the quantum well layer and the barrier layer may be appropriately changed according to the emission wavelength of the light emitting layer 6. For example, when the emission wavelength is an infrared wavelength, the quantum well layer may be an InGaAs layer.

半導体積層構造3は、その一部が除去されることによって、メサ部13を形成している。図3および図4を参照して、半導体積層構造3の表面から、p型半導体層8、発光層6、n型半導体層7が選択的にエッチング除去されてメサ部13が形成されている。より具体的には、p型半導体層8の表面からn型半導体層7(この実施形態では、n型クラッド層9)の途中部まで、半導体積層構造3がエッチングされている。これにより、メサ部13の周囲には、メサ部13から横方向に引き出されたn型半導体層7(この実施形態では、n型クラッド層9)および基板2からなる本発明の第2領域の一例としての引き出し部14が形成されている。したがって、メサ部13は、引き出し部14に取り囲まれている。 The semiconductor laminated structure 3 forms the mesa portion 13 by removing a part of the semiconductor laminated structure 3. With reference to FIGS. 3 and 4, the p-type semiconductor layer 8, the light emitting layer 6, and the n-type semiconductor layer 7 are selectively etched and removed from the surface of the semiconductor laminated structure 3 to form the mesa portion 13. More specifically, the semiconductor laminated structure 3 is etched from the surface of the p-type semiconductor layer 8 to the middle portion of the n-type semiconductor layer 7 (in this embodiment, the n-type clad layer 9). As a result, around the mesa portion 13, the second region of the present invention composed of the n-type semiconductor layer 7 (in this embodiment, the n-type clad layer 9) and the substrate 2 drawn out laterally from the mesa portion 13 As an example, a drawer portion 14 is formed. Therefore, the mesa portion 13 is surrounded by the drawer portion 14.

メサ部13において、p型コンタクト層12がp型ウィンドウ層11に比べて小さく形成されることによって、メサ部13の頂部には、p型コンタクト層12とp型ウィンドウ層11との平面サイズに起因する段差部20が形成されている。これにより、p型コンタクト層12は、平面視環状の段差部20に取り囲まれている。なお、段差部20に取り囲まれる層は、一例として、p型コンタクト層12に加えて、p型ウィンドウ層11も含まれていてもよい。 In the mesa portion 13, the p-type contact layer 12 is formed smaller than the p-type window layer 11, so that the top of the mesa portion 13 has a plane size of the p-type contact layer 12 and the p-type window layer 11. The resulting stepped portion 20 is formed. As a result, the p-type contact layer 12 is surrounded by the stepped portion 20 having an annular shape in a plan view. As an example, the layer surrounded by the step portion 20 may include a p-type window layer 11 in addition to the p-type contact layer 12.

ここで、メサ部13の頂部とは、メサ部13の最頂面を形成する領域に限らず、後述する金属配線27が形成(接続)可能な一定の領域を有する領域であれば、頂部と称してもよい。たとえば、メサ部13が厚さ方向中央部に段差が形成された2段構造に形成されており、その厚さ方向中央部の段差部分に金属配線27が形成(メサ部13に接続)されている場合には、当該段差部分を「メサ部13の頂部」と称してもよい。 Here, the top of the mesa portion 13 is not limited to the region forming the uppermost surface of the mesa portion 13, but is the top as long as it has a certain region in which the metal wiring 27 described later can be formed (connected). You may call it. For example, the mesa portion 13 is formed in a two-stage structure in which a step is formed in the central portion in the thickness direction, and a metal wiring 27 is formed (connected to the mesa portion 13) in the step portion in the central portion in the thickness direction. If so, the stepped portion may be referred to as the "top of the mesa portion 13".

また、この実施形態では、複数のメサ部13が、共通の基板2上に規則的に配列されている。複数のメサ部13は、たとえば、第1方向Xおよび第1方向Xに直交する第2方向Yのそれぞれに沿って行列状に配列されていてもよい。他の言い方では、引き出し部14が共通の基板2上に格子状に形成されており、本発明の第1領域の一例としての当該格子の各窓部分15にメサ部13が選択的に形成されている。 Further, in this embodiment, a plurality of mesa portions 13 are regularly arranged on a common substrate 2. The plurality of mesa portions 13 may be arranged in a matrix along each of the first direction X and the second direction Y orthogonal to the first direction X, for example. In other words, the drawer portion 14 is formed in a grid pattern on the common substrate 2, and the mesa portion 13 is selectively formed in each window portion 15 of the grid as an example of the first region of the present invention. ing.

なお、基板2および半導体積層構造3を、メサ部13とメサ部13以外の部分(エッチング後に残る部分)とに区別すると、メサ部13以外の基板2およびn型半導体層7の一部をまとめてベース層16と称してもよい。
メサ部13は、n型半導体層7、発光層6およびp型半導体層8の積層界面に交差する側面17A,18Aを有している。この側面17A,18Aは、半導体積層構造3をエッチングしてメサ部13を形成したときに現われる面である。
When the substrate 2 and the semiconductor laminated structure 3 are divided into a mesa portion 13 and a portion other than the mesa portion 13 (a portion remaining after etching), the substrate 2 other than the mesa portion 13 and a part of the n-type semiconductor layer 7 are put together. It may be referred to as a base layer 16.
The mesa portion 13 has side surfaces 17A and 18A that intersect the laminated interface of the n-type semiconductor layer 7, the light emitting layer 6, and the p-type semiconductor layer 8. The side surfaces 17A and 18A are surfaces that appear when the semiconductor laminated structure 3 is etched to form the mesa portion 13.

この実施形態では、各メサ部13は、平面視四角形状に形成されており、互いに対向する(たとえば、互いに平行な)一対の第1側面17Aと、一対の第1側面17Aに交差(直交)し、互いに対向する(たとえば、互いに平行な)一対の第2側面18Aとを含む。たとえば、第1側面17Aは第1方向Xに平行な側面であり、第2側面18Aが第2方向Yに平行な側面であってもよい。 In this embodiment, each mesa portion 13 is formed in a rectangular shape in a plan view, and intersects (orthogonally) a pair of first side surfaces 17A facing each other (for example, parallel to each other) and a pair of first side surfaces 17A. It includes a pair of second side surfaces 18A that face each other (eg, parallel to each other). For example, the first side surface 17A may be a side surface parallel to the first direction X, and the second side surface 18A may be a side surface parallel to the second direction Y.

各メサ部13の側面17A,18Aの一部には、後述する金属配線27が配置される配線配置部19が形成されている。この実施形態では、配線配置部19は、側面17A,18Aの一部が基板2の表面に沿う方向に選択的に突出することによって形成された凸部である。より具体的には、メサ部13の第2側面18Aの一部が配線配置部19として突出している。 A wiring arrangement portion 19 on which the metal wiring 27 described later is arranged is formed on a part of the side surfaces 17A and 18A of each mesa portion 13. In this embodiment, the wiring arrangement portion 19 is a convex portion formed by selectively projecting a part of the side surfaces 17A and 18A in the direction along the surface of the substrate 2. More specifically, a part of the second side surface 18A of the mesa portion 13 projects as the wiring arrangement portion 19.

配線配置部19は、メサ部13の頂部(より具体的には、段差部20よりも下側の部分)から引き出し部14の表面まで、厚さ方向全体にわたって形成されている。つまり、配線配置部19には、段差部20に取り囲まれた層(この実施形態では、p型コンタクト層12)が形成されていない。
配線配置部19は、平面視四角形状に形成されており、第1側面17Bと、第1側面17Bに交差(直交)する第2側面18Bとを含む。第1側面17Bは第1側面17Aに平行な面であり、第2側面18Bは第2側面18Aに平行な面であってもよい。より具体的には、配線配置部19は、メサ部13の第1側面17Aに直交して外側に延び、互いに対向する一対の第2側面18Bと、当該一対の第2側面18Bの端部同士を接続し、かつメサ部13の第1側面17Aに平行な第1側面17Bとを有している。
The wiring arrangement portion 19 is formed over the entire thickness direction from the top portion of the mesa portion 13 (more specifically, the portion below the step portion 20) to the surface of the drawer portion 14. That is, the wiring arrangement portion 19 is not formed with a layer surrounded by the step portion 20 (in this embodiment, the p-type contact layer 12).
The wiring arrangement portion 19 is formed in a rectangular shape in a plan view, and includes a first side surface 17B and a second side surface 18B that intersects (orthogonally) the first side surface 17B. The first side surface 17B may be a surface parallel to the first side surface 17A, and the second side surface 18B may be a surface parallel to the second side surface 18A. More specifically, the wiring arrangement portion 19 extends outward at right angles to the first side surface 17A of the mesa portion 13, and faces the pair of second side surfaces 18B and the ends of the pair of second side surfaces 18B. And has a first side surface 17B parallel to the first side surface 17A of the mesa portion 13.

つまり、この実施形態では、メサ部13は、メサ部13の外形(輪郭)を形成する外形側面(第1側面17Aおよび第2側面18A)と、当該外形側面において金属配線27を配置するために形成された補助側面(第1側面17Bおよび第2側面18B)とを有している。補助側面(第1側面17Bおよび第2側面18B)は、メサ部13の外形側面に交差するように連続しており、かつ外形側面よりも小さな面である。 That is, in this embodiment, the mesa portion 13 is for arranging the outer side surfaces (first side surface 17A and second side surface 18A) forming the outer shape (contour) of the mesa portion 13 and the metal wiring 27 on the outer outer side surface. It has an auxiliary side surface (first side surface 17B and second side surface 18B) formed. The auxiliary side surfaces (first side surface 17B and second side surface 18B) are continuous so as to intersect the outer side surface of the mesa portion 13, and are smaller than the outer side surface.

また、この実施形態では、図3および図4を参照して、メサ部13の第1側面17A,17Bと第2側面18A,18Bとを比べると、その断面形状が互いに異なっている。
図3を参照して、メサ部13の第1側面17A,17Bは、第1側面17A,17Bの下部(引き出し部14との交差部21)から上部に向かう間に選択的に凹んだ凹面となっている。より具体的には、この凹面は、第1側面17A,17Bの下部(引き出し部14との交差部21)から上部に向かって反り返った反り返り部22を含んでいる。これにより、第1側面17A,17Bの下部には、メサ部13の頂部の外縁23よりも内側に凹んだ窪み24が形成されている。
Further, in this embodiment, when the first side surfaces 17A and 17B and the second side surfaces 18A and 18B of the mesa portion 13 are compared with reference to FIGS. 3 and 4, the cross-sectional shapes thereof are different from each other.
With reference to FIG. 3, the first side surfaces 17A and 17B of the mesa portion 13 have a concave surface that is selectively recessed from the lower portion (intersection portion 21 with the drawer portion 14) of the first side surface 17A and 17B toward the upper portion. It has become. More specifically, this concave surface includes a curved portion 22 that is curved toward the upper portion from the lower portion (intersection portion 21 with the drawer portion 14) of the first side surfaces 17A and 17B. As a result, a recess 24 recessed inward from the outer edge 23 of the top of the mesa portion 13 is formed in the lower portion of the first side surfaces 17A and 17B.

一方、図4を参照して、メサ部13の第2側面18A,18Bは、第2側面18A,18Bの下部(引き出し部14との交差部25)から上部に向かってテーパ状に傾斜している。つまり、引き出し部14の表面と第2側面18A,18Bとの間に、概ね鈍角の角度が形成されるように第2側面18A,18Bが傾斜している。これにより、第2側面18A,18Bの下部は、メサ部13の頂部の外縁23よりも外側に位置している。 On the other hand, with reference to FIG. 4, the second side surfaces 18A and 18B of the mesa portion 13 are inclined in a tapered shape from the lower portion (intersection portion 25 with the drawer portion 14) of the second side surfaces 18A and 18B toward the upper portion. There is. That is, the second side surfaces 18A and 18B are inclined so that an obtuse angle is formed between the surface of the drawer portion 14 and the second side surfaces 18A and 18B. As a result, the lower portions of the second side surfaces 18A and 18B are located outside the outer edge 23 of the top of the mesa portion 13.

半導体積層構造3上には、絶縁層26が形成されている。絶縁層26は、半導体積層構造3の表面全体を覆っている。また、絶縁層26は、たとえば、酸化シリコン(SiO)、窒化シリコン(SiN)等の絶縁材料からなっていてもよい。
裏面電極としてのn側電極4は、この実施形態では、AuまたはAuを含む合金で構成されている。n側電極4は、たとえば、(基板2側)AuGeNi層/Au層で示される積層構造であってもよい。n側電極4は、基板2の裏面全体を覆っており、複数のメサ部13に対する共通の電極となっている。
An insulating layer 26 is formed on the semiconductor laminated structure 3. The insulating layer 26 covers the entire surface of the semiconductor laminated structure 3. Further, the insulating layer 26 may be made of an insulating material such as silicon oxide (SiO 2) or silicon nitride (SiN).
In this embodiment, the n-side electrode 4 as the back surface electrode is composed of Au or an alloy containing Au. The n-side electrode 4 may have, for example, a laminated structure represented by an AuGeNi layer / Au layer (on the substrate 2 side). The n-side electrode 4 covers the entire back surface of the substrate 2 and serves as a common electrode for a plurality of mesas portions 13.

一方、表面電極としてのp側電極5は、この実施形態では、AuまたはAuを含む合金で構成されている。p側電極5は、たとえば、(半導体積層構造3側)Ti層/Au層やCr層/Au層で示される積層構造であってもよい。図1および図2を参照して、p側電極5は、各メサ部13の頂部に形成されている。この実施形態では、p側電極5は、各メサ部13の頂部に島状(円形状)に形成されており、p型コンタクト層12に接続されている。 On the other hand, the p-side electrode 5 as the surface electrode is made of Au or an alloy containing Au in this embodiment. The p-side electrode 5 may have, for example, a laminated structure represented by a Ti layer / Au layer or a Cr layer / Au layer (semiconductor laminated structure 3 side). With reference to FIGS. 1 and 2, the p-side electrode 5 is formed on the top of each mesa portion 13. In this embodiment, the p-side electrode 5 is formed in an island shape (circular shape) on the top of each mesa portion 13 and is connected to the p-type contact layer 12.

半導体積層構造3上には、さらに、金属配線27が形成されている。金属配線27は、絶縁層26上に形成されている。金属配線27は、この実施形態では、AuまたはAuを含む合金で構成されている。金属配線27は、たとえば、(半導体積層構造3側)Ti層/Au層やCr層/Au層で示される積層構造であってもよい。つまり、金属配線27は、p側電極5と同じ材料で構成されていてもよい。 A metal wiring 27 is further formed on the semiconductor laminated structure 3. The metal wiring 27 is formed on the insulating layer 26. In this embodiment, the metal wiring 27 is composed of Au or an alloy containing Au. The metal wiring 27 may have, for example, a laminated structure represented by a Ti layer / Au layer or a Cr layer / Au layer (on the semiconductor laminated structure 3 side). That is, the metal wiring 27 may be made of the same material as the p-side electrode 5.

金属配線27は、複数のメサ部13のp側電極5同士を接続している。この実施形態では、平面視行列状に配列された複数のメサ部13の各頂部にp側電極5が配置されている。当該p側電極5同士を接続する金属配線27は、平面視格子状に形成されている。金属配線27の端部には、引き出し部14において、複数のメサ部13に共通するパッド部28が形成されている。パッド部28は、金属配線27を介して、複数のp側電極5に電気的に接続されている。 The metal wiring 27 connects the p-side electrodes 5 of the plurality of mesa portions 13 to each other. In this embodiment, the p-side electrodes 5 are arranged at the tops of each of the plurality of mesa portions 13 arranged in a planar visual matrix. The metal wiring 27 connecting the p-side electrodes 5 to each other is formed in a planar grid shape. At the end of the metal wiring 27, a pad portion 28 common to the plurality of mesa portions 13 is formed in the drawer portion 14. The pad portion 28 is electrically connected to the plurality of p-side electrodes 5 via the metal wiring 27.

金属配線27は、各メサ部13の頂部から配線配置部19および交差部21,25を介して引き出し部14に引き出され、隣接するメサ部13に至っている。金属配線27は、配線配置部19において、第1側面17Bと第2側面18Bとの間の交差部29に跨り、かつ第1側面17Bおよび第2側面18Bを覆っている。この実施形態では、一対の交差部29のうち一方の交差部29が金属配線27で覆われており、他方の交差部29が金属配線27で覆われていない。したがって、配線配置部19の第1側面17Bおよび第2側面18Bは、それぞれ金属配線27に覆われずに露出する部分を有している。 The metal wiring 27 is pulled out from the top of each mesa portion 13 to the drawer portion 14 via the wiring arrangement portion 19 and the intersections 21 and 25, and reaches the adjacent mesa portion 13. The metal wiring 27 straddles the intersection 29 between the first side surface 17B and the second side surface 18B in the wiring arrangement portion 19, and covers the first side surface 17B and the second side surface 18B. In this embodiment, one of the pair of intersections 29, the intersection 29, is covered with the metal wiring 27, and the other intersection 29 is not covered with the metal wiring 27. Therefore, the first side surface 17B and the second side surface 18B of the wiring arrangement portion 19 each have a portion that is exposed without being covered by the metal wiring 27.

図5A,5B〜図9A,9Bは、本発明の一実施形態に係る半導体発光装置1の製造工程の一部を示す図である。なお、図5Aのように「数字+A」の図は、前述の図3の断面に対応し、図5Bのように「数字+B」の図は、前述の図4の断面に対応するものである。
半導体発光装置1を製造するには、たとえば図5A,5Bに示すように、GaAs等からなる基板2(ウエハ)上に、エピタキシャル成長によって半導体積層構造3が形成される。半導体積層構造3の成長方法は、たとえば、分子線エピタキシャル成長法、有機金属気相成長法等、公知の成長方法を適用できる。この際、必要により、各層に対してドーパント(たとえば、前述したn型不純物またはp型不純物)が注入される。
5A and 5B to 9A and 9B are diagrams showing a part of a manufacturing process of the semiconductor light emitting device 1 according to the embodiment of the present invention. The figure of "number + A" as shown in FIG. 5A corresponds to the cross section of FIG. 3 described above, and the figure of "number + B" as shown in FIG. 5B corresponds to the cross section of FIG. 4 described above. ..
In order to manufacture the semiconductor light emitting device 1, for example, as shown in FIGS. 5A and 5B, a semiconductor laminated structure 3 is formed by epitaxial growth on a substrate 2 (wafer) made of GaAs or the like. As the growth method of the semiconductor laminated structure 3, known growth methods such as a molecular beam epitaxial growth method and an organic metal vapor phase growth method can be applied. At this time, if necessary, a dopant (for example, the above-mentioned n-type impurity or p-type impurity) is injected into each layer.

次に、図6A,6Bに示すように、半導体積層構造3が選択的に除去されることによって、メサ部13および引き出し部14が形成される。メサ部13および引き出し部14の形成は、たとえば、ウエットエッチングによって行ってもよい。より具体的には、まず、p型コンタクト層12がエッチングされて段差部20が形成され、続いて、半導体積層構造3の残りの部分がエッチングされてメサ部13が形成される。このとき、半導体積層構造3が、前述のように、互いに異なる組成を有する複数の層から構成されているため、メサ部13の第1側面17A,17Bの断面形状と、第2側面18A,18Bの断面形状とが互いに異なった状態で現れる。つまり、前述のように、第1側面17A,17Bが選択的に反り返った反り返り部22を含む一方、第2側面18A,18Bは、その下部から上部に向かってテーパ状に傾斜する。 Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, the semiconductor laminated structure 3 is selectively removed to form the mesa portion 13 and the drawer portion 14. The mesa portion 13 and the pull-out portion 14 may be formed by, for example, wet etching. More specifically, first, the p-type contact layer 12 is etched to form the stepped portion 20, and then the remaining portion of the semiconductor laminated structure 3 is etched to form the mesa portion 13. At this time, since the semiconductor laminated structure 3 is composed of a plurality of layers having different compositions as described above, the cross-sectional shapes of the first side surfaces 17A and 17B of the mesa portion 13 and the second side surfaces 18A and 18B are formed. Appears in a state in which the cross-sectional shapes of are different from each other. That is, as described above, the first side surfaces 17A and 17B include the warped portion 22 that is selectively warped, while the second side surfaces 18A and 18B are inclined in a tapered shape from the lower portion to the upper portion.

次に、図7A,7Bに示すように、半導体積層構造3を覆うように絶縁層26が形成される。絶縁層26の形成は、たとえばCVD法によって行われてもよい。その後、絶縁層26が選択的に除去されることによって、絶縁層26からp型コンタクト層12が露出する。
次に、図8A,8Bに示すように、p側電極5および金属配線27が形成される。p側電極5および金属配線27は、たとえば、リフトオフ法によって形成されてもよい。より具体的には、まず、p側電極5および金属配線27のパターンと同一パターンの開口を有するレジスト(図示せず)が、半導体積層構造3上に形成される。次に、たとえば蒸着法によって、半導体積層構造3上に電極材料膜(図示せず)が積層される。次に、当該レジスト上の電極材料膜が、レジストと共に除去される。これにより、半導体積層構造3上に残った電極材料膜からなるp側電極5および金属配線27が形成される。
Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, the insulating layer 26 is formed so as to cover the semiconductor laminated structure 3. The insulating layer 26 may be formed by, for example, a CVD method. After that, the insulating layer 26 is selectively removed to expose the p-type contact layer 12 from the insulating layer 26.
Next, as shown in FIGS. 8A and 8B, the p-side electrode 5 and the metal wiring 27 are formed. The p-side electrode 5 and the metal wiring 27 may be formed by, for example, a lift-off method. More specifically, first, a resist (not shown) having an opening having the same pattern as the pattern of the p-side electrode 5 and the metal wiring 27 is formed on the semiconductor laminated structure 3. Next, an electrode material film (not shown) is laminated on the semiconductor laminated structure 3 by, for example, a thin-film deposition method. Next, the electrode material film on the resist is removed together with the resist. As a result, the p-side electrode 5 and the metal wiring 27 made of the electrode material film remaining on the semiconductor laminated structure 3 are formed.

なお、p側電極5および金属配線27は、リフトオフ法の他に、たとえば、別々にパターニングすることによって形成されてもよい。この方法であれば、p側電極5および金属配線27を互いに異なる厚さ、異なる種類の金属で形成することができる。たとえば、接触抵抗を小さくすることが要求されるp側電極5と、断線対策が要求される金属配線27とでは、互いに異なる厚さ、異なる種類の金属で形成した方がよい場合があるので、このような場合に有効である。 In addition to the lift-off method, the p-side electrode 5 and the metal wiring 27 may be formed by, for example, separately patterning. With this method, the p-side electrode 5 and the metal wiring 27 can be formed of different thicknesses and different types of metals. For example, the p-side electrode 5 required to reduce the contact resistance and the metal wiring 27 required to prevent disconnection may be formed of different thicknesses and different types of metals. It is effective in such a case.

次に、図9A,9Bに示すように、たとえば蒸着法によって、基板2の裏面にn側電極4が形成される。その後、図示しないが、基板2(ウエハ)が各チップサイズに分割されることによって、前述の半導体発光装置1が得られる。
以上、半導体発光装置1によれば、金属配線27が、配線配置部19において、第1側面17Bと第2側面18Bとの間の交差部29に跨り、かつ第1側面17Bおよび第2側面18Bを覆っている。そのため、メサ部13のように、第1側面17A,17Bに反り返り部22が形成されていて、テーパ状の第2側面18A,18Bに比べて金属配線27の断線を誘発し易い形状(ステップカバレッジの低下を誘発し易い形状等)であっても、少なくとも第2側面18Bにおいて断線を防止することができる。その結果、金属配線27の接続状態を確保することができるので、金属配線27の接続信頼性を向上することができる。
Next, as shown in FIGS. 9A and 9B, the n-side electrode 4 is formed on the back surface of the substrate 2 by, for example, a thin-film deposition method. After that, although not shown, the above-mentioned semiconductor light emitting device 1 is obtained by dividing the substrate 2 (wafer) into chip sizes.
As described above, according to the semiconductor light emitting device 1, the metal wiring 27 straddles the intersection 29 between the first side surface 17B and the second side surface 18B in the wiring arrangement portion 19, and the first side surface 17B and the second side surface 18B. Covering. Therefore, like the mesa portion 13, the curved portion 22 is formed on the first side surfaces 17A and 17B, and the shape (step coverage) that easily induces the disconnection of the metal wiring 27 as compared with the tapered second side surfaces 18A and 18B. It is possible to prevent disconnection at least on the second side surface 18B even if the shape is such that it is easy to induce a decrease in the shape. As a result, the connection state of the metal wiring 27 can be ensured, so that the connection reliability of the metal wiring 27 can be improved.

しかも、この実施形態のように、複数の素子部(メサ部13)同士を接続する金属配線27を備える半導体発光装置1に配線配置部19の構造を採用することによって、複数の素子部の信頼性を一括して向上させることができる。
図10は、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置31の模式的な斜視図である。図11は、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置31の模式的な平面図である。図12は、図11のXII-XII線に沿う断面図である。図13は、図11のXIII-XIII線に沿う断面図である。なお、図10および図11では、明瞭化のため、半導体発光装置31の構成の一部のみを示している。また、図10〜図13において、前述の図1〜図4に示された各部と対応する構成には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
Moreover, as in this embodiment, by adopting the structure of the wiring arrangement portion 19 in the semiconductor light emitting device 1 provided with the metal wiring 27 for connecting the plurality of element portions (mesa portions 13), the reliability of the plurality of element portions is achieved. Gender can be improved collectively.
FIG. 10 is a schematic perspective view of the semiconductor light emitting device 31 according to another embodiment of the present invention. FIG. 11 is a schematic plan view of the semiconductor light emitting device 31 according to another embodiment of the present invention. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII of FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line XIII-XIII of FIG. Note that FIGS. 10 and 11 show only a part of the configuration of the semiconductor light emitting device 31 for the sake of clarity. Further, in FIGS. 10 to 13, the same reference numerals are given to the configurations corresponding to the respective parts shown in FIGS. 1 to 4 described above, and the description thereof will be omitted.

この半導体発光装置31では、メサ部13の頂部を覆う透明電極層32が形成されている。透明電極層32は、段差部20を埋めるように形成されており、p型ウィンドウ層11およびp型コンタクト層12に接している。また、透明電極層32は、メサ部13の頂部の外縁23に一致する端面33を有している。
また、透明電極層32は、インジウム錫酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)、In、SnO、ZnO、InZO等のTCO(Transparent Conducting Oxide)から構成されていてもよい。また、透明電極層32は、たとえば、50nm〜400nmの厚さを有していてもよい。
In the semiconductor light emitting device 31, a transparent electrode layer 32 that covers the top of the mesa portion 13 is formed. The transparent electrode layer 32 is formed so as to fill the stepped portion 20, and is in contact with the p-type window layer 11 and the p-type contact layer 12. Further, the transparent electrode layer 32 has an end surface 33 that coincides with the outer edge 23 of the top of the mesa portion 13.
Further, the transparent electrode layer 32 may be composed of TCO (Transparent Conducting Oxide) such as indium tin oxide (ITO: Indium Tin Oxide), In 2 O 3 , SnO 2, ZnO, and In ZO. Further, the transparent electrode layer 32 may have a thickness of, for example, 50 nm to 400 nm.

透明電極層32上には、p側電極34が形成されている。p側電極34は、この実施形態では、AuまたはAuを含む合金で構成されている。p側電極34は、たとえば、(半導体積層構造3側)Ti層/Au層やCr層/Au層で示される積層構造であってもよい。p側電極34は、透明電極層32上において、透明電極層32の端面33(メサ部13の頂部の外縁23)に沿って環状に形成されている。 A p-side electrode 34 is formed on the transparent electrode layer 32. In this embodiment, the p-side electrode 34 is made of Au or an alloy containing Au. The p-side electrode 34 may have, for example, a laminated structure represented by a Ti layer / Au layer or a Cr layer / Au layer (semiconductor laminated structure 3 side). The p-side electrode 34 is formed in an annular shape on the transparent electrode layer 32 along the end surface 33 of the transparent electrode layer 32 (the outer edge 23 of the top of the mesa portion 13).

また、環状のp側電極34に取り囲まれた透明電極層32の表面は、絶縁層26に覆われている。透明電極層32は、配線配置部19上にも形成されている。
金属配線27は、環状のp側電極34の外周部からメサ部13の側面17A,17B,18A,18Bに沿って延び、引き出し部14に引き出されている。
また、基板2とn型半導体層7(この実施形態では、n型クラッド層9)との間には、分布ブラッグ反射(DBR:Distributed Bragg Reflector)層35が形成されていてもよい。DBR層35は、たとえば、AlGaAs/AlGaAsを複数層積層した構成であってもよい。この場合、ペアとして積層されるAlGaAsとAlGaAsは、互いに異なるAl組成である。
Further, the surface of the transparent electrode layer 32 surrounded by the annular p-side electrode 34 is covered with the insulating layer 26. The transparent electrode layer 32 is also formed on the wiring arrangement portion 19.
The metal wiring 27 extends from the outer peripheral portion of the annular p-side electrode 34 along the side surfaces 17A, 17B, 18A, 18B of the mesa portion 13 and is drawn out to the drawer portion 14.
Further, a Distributed Bragg Reflector (DBR) layer 35 may be formed between the substrate 2 and the n-type semiconductor layer 7 (in this embodiment, the n-type clad layer 9). The DBR layer 35 may have, for example, a configuration in which a plurality of AlGaAs / AlGaAs are laminated. In this case, AlGaAs and AlGaAs laminated as a pair have different Al compositions.

図14A,14B〜図19A,19Bは、本発明の他の実施形態に係る半導体発光装置31の製造工程の一部を示す図である。なお、図14Aのように「数字+A」の図は、前述の図12の断面に対応し、図14Bのように「数字+B」の図は、前述の図13の断面に対応するものである。
半導体発光装置31を製造するには、たとえば図14A,14Bに示すように、GaAs等からなる基板2(ウエハ)上に、エピタキシャル成長によって半導体積層構造3が形成される。半導体積層構造3の成長方法は、たとえば、分子線エピタキシャル成長法、有機金属気相成長法等、公知の成長方法を適用できる。この際、必要により、各層に対してドーパント(たとえば、前述したn型不純物またはp型不純物)が注入される。
14A and 14B to 19A and 19B are diagrams showing a part of a manufacturing process of the semiconductor light emitting device 31 according to another embodiment of the present invention. The figure of "number + A" as shown in FIG. 14A corresponds to the cross section of FIG. 12 described above, and the figure of "number + B" as shown in FIG. 14B corresponds to the cross section of FIG. 13 described above. ..
In order to manufacture the semiconductor light emitting device 31, for example, as shown in FIGS. 14A and 14B, a semiconductor laminated structure 3 is formed by epitaxial growth on a substrate 2 (wafer) made of GaAs or the like. As the growth method of the semiconductor laminated structure 3, known growth methods such as a molecular beam epitaxial growth method and an organic metal vapor phase growth method can be applied. At this time, if necessary, a dopant (for example, the above-mentioned n-type impurity or p-type impurity) is injected into each layer.

次に、図15A,15Bに示すように、半導体積層構造3が選択的に除去されることによって、メサ部13および引き出し部14が形成される。メサ部13および引き出し部14の形成は、たとえば、ウエットエッチングによって行ってもよい。より具体的には、まず、p型コンタクト層12がエッチングされて段差部20が形成され、続いて、半導体積層構造3の残りの部分がエッチングされてメサ部13が形成される。このとき、半導体積層構造3が、前述のように、互いに異なる組成を有する複数の層から構成されているため、メサ部13の第1側面17A,17Bの断面形状と、第2側面18A,18Bの断面形状とが互いに異なった状態で現れる。つまり、前述のように、第1側面17A,17Bが選択的に反り返った反り返り部22を含む一方、第2側面18A,18Bは、その下部から上部に向かってテーパ状に傾斜する。 Next, as shown in FIGS. 15A and 15B, the semiconductor laminated structure 3 is selectively removed to form the mesa portion 13 and the lead-out portion 14. The mesa portion 13 and the pull-out portion 14 may be formed by, for example, wet etching. More specifically, first, the p-type contact layer 12 is etched to form the stepped portion 20, and then the remaining portion of the semiconductor laminated structure 3 is etched to form the mesa portion 13. At this time, since the semiconductor laminated structure 3 is composed of a plurality of layers having different compositions as described above, the cross-sectional shapes of the first side surfaces 17A and 17B of the mesa portion 13 and the second side surfaces 18A and 18B are formed. Appears in a state in which the cross-sectional shapes of are different from each other. That is, as described above, the first side surfaces 17A and 17B include the warped portion 22 that is selectively warped, while the second side surfaces 18A and 18B are inclined in a tapered shape from the lower portion to the upper portion.

次に、図16A,16Bに示すように、メサ部13上に透明電極層32が形成される。透明電極層32は、たとえば、蒸着法、スパッタリング法等で形成することができる。
次に、図17A,17Bに示すように、半導体積層構造3を覆うように絶縁層26が形成される。絶縁層26の形成は、たとえばCVD法によって行われてもよい。その後、絶縁層26が選択的に除去されることによって、絶縁層26から透明電極層32が露出する。
Next, as shown in FIGS. 16A and 16B, the transparent electrode layer 32 is formed on the mesa portion 13. The transparent electrode layer 32 can be formed by, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
Next, as shown in FIGS. 17A and 17B, the insulating layer 26 is formed so as to cover the semiconductor laminated structure 3. The insulating layer 26 may be formed by, for example, a CVD method. After that, the transparent electrode layer 32 is exposed from the insulating layer 26 by selectively removing the insulating layer 26.

次に、図18A,18Bに示すように、p側電極34および金属配線27が形成される。p側電極34および金属配線27は、たとえば、リフトオフ法によって形成されてもよい。より具体的には、まず、p側電極34および金属配線27のパターンと同一パターンの開口を有するレジスト(図示せず)が、半導体積層構造3上に形成される。次に、たとえば蒸着法によって、半導体積層構造3上に電極材料膜(図示せず)が積層される。次に、当該レジスト上の電極材料膜が、レジストと共に除去される。これにより、半導体積層構造3上に残った電極材料膜からなるp側電極34および金属配線27が形成される。 Next, as shown in FIGS. 18A and 18B, the p-side electrode 34 and the metal wiring 27 are formed. The p-side electrode 34 and the metal wiring 27 may be formed by, for example, a lift-off method. More specifically, first, a resist (not shown) having an opening having the same pattern as the pattern of the p-side electrode 34 and the metal wiring 27 is formed on the semiconductor laminated structure 3. Next, an electrode material film (not shown) is laminated on the semiconductor laminated structure 3 by, for example, a thin-film deposition method. Next, the electrode material film on the resist is removed together with the resist. As a result, the p-side electrode 34 and the metal wiring 27 made of the electrode material film remaining on the semiconductor laminated structure 3 are formed.

次に、図19A,19Bに示すように、たとえば蒸着法によって、基板2の裏面にn側電極4が形成される。その後、図示しないが、基板2(ウエハ)が各チップサイズに分割されることによって、前述の半導体発光装置31が得られる。
以上、この半導体発光装置31においても、金属配線27が、配線配置部19において、第1側面17Bと第2側面18Bとの間の交差部29に跨り、かつ第1側面17Bおよび第2側面18Bを覆っている。そのため、メサ部13のように、第1側面17A,17Bに反り返り部22が形成されていて、テーパ状の第2側面18A,18Bに比べて金属配線27の断線を誘発し易い形状(ステップカバレッジの低下を誘発し易い形状等)であっても、少なくとも第2側面18Bにおいて断線を防止することができる。その結果、金属配線27の接続状態を確保することができるので、金属配線27の接続信頼性を向上することができる。
Next, as shown in FIGS. 19A and 19B, the n-side electrode 4 is formed on the back surface of the substrate 2 by, for example, a thin-film deposition method. After that, although not shown, the above-mentioned semiconductor light emitting device 31 is obtained by dividing the substrate 2 (wafer) into chip sizes.
As described above, also in this semiconductor light emitting device 31, the metal wiring 27 straddles the intersection 29 between the first side surface 17B and the second side surface 18B in the wiring arrangement portion 19, and the first side surface 17B and the second side surface 18B Covering. Therefore, like the mesa portion 13, the curved portion 22 is formed on the first side surfaces 17A and 17B, and the shape (step coverage) that easily induces the disconnection of the metal wiring 27 as compared with the tapered second side surfaces 18A and 18B. It is possible to prevent disconnection at least on the second side surface 18B even if the shape is such that it is easy to induce a decrease in the shape. As a result, the connection state of the metal wiring 27 can be ensured, so that the connection reliability of the metal wiring 27 can be improved.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の実施形態では、配線配置部19は、側面17A,18Aの一部が基板2の表面に沿う方向に選択的に突出することによって形成された凸部であったが、図20に示すように、側面17A,18Aの一部が基板2の表面に沿う方向に選択的に凹むことによって形成された凹部であってもよい。この場合、配線配置部19は、メサ部13の第1側面17Aに直交して内側に延び、互いに対向する一対の第2側面18Bと、当該一対の第2側面18Bの端部同士を接続し、かつメサ部13の第1側面17Aに平行な第1側面17Bとを有している。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in other embodiments.
For example, in the above-described embodiment, the wiring arrangement portion 19 is a convex portion formed by selectively projecting a part of the side surfaces 17A and 18A in the direction along the surface of the substrate 2, but FIG. As shown, a part of the side surfaces 17A and 18A may be a recess formed by selectively recessing in a direction along the surface of the substrate 2. In this case, the wiring arrangement portion 19 extends inward at right angles to the first side surface 17A of the mesa portion 13, and connects the pair of second side surfaces 18B facing each other and the ends of the pair of second side surfaces 18B. It also has a first side surface 17B parallel to the first side surface 17A of the mesa portion 13.

また、前述の実施形態では、配線配置部19が採用された半導体発光装置の一例として、LEDマルチアレイの構造を示したが、配線配置部19は、その他の半導体発光装置にも採用することができる。そのような半導体発光装置としては、たとえば、発光サイリスタ、面発光レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting Laser)等が挙げられる。また、配線配置部19は、半導体発光装置に限らず、MOSFET、IGBT等のスイッチング素子において、少なくとも2種以上の異なる組成を有するメサ構造に配線を形成する場合にも採用することができる。 Further, in the above-described embodiment, the structure of the LED multi-array is shown as an example of the semiconductor light emitting device in which the wiring arrangement unit 19 is adopted, but the wiring arrangement unit 19 can also be adopted in other semiconductor light emitting devices. can. Examples of such a semiconductor light emitting device include a light emitting thyristor, a surface emitting laser (VCSEL), and the like. Further, the wiring arrangement unit 19 can be adopted not only in the semiconductor light emitting device but also in the case of forming wiring in a mesa structure having at least two or more different compositions in switching elements such as MOSFETs and IGBTs.

さらに、配線配置部19の構造は、前述のようにマルチアレイを有する単独素子の複数のメサ部13同士間を接続する配線に限らず、互いに異なる複数の素子を接続する回路構造に適用されてもよい。たとえば、共通の基板上に、発光サイリスタ、ダイオード、転送サイリスタおよび抵抗等をそれぞれメサ状に形成し、これらの素子間が配線で接続された構造に、配線配置部19の構造が適用されてもよい。 Further, the structure of the wiring arrangement unit 19 is not limited to the wiring for connecting a plurality of mesa portions 13 of a single element having a multi-array as described above, but is applied to a circuit structure for connecting a plurality of elements different from each other. May be good. For example, even if the structure of the wiring arrangement unit 19 is applied to a structure in which a light emitting thyristor, a diode, a transfer thyristor, a resistor, etc. are formed in a mesa shape on a common substrate and these elements are connected by wiring. good.

発光サイリスタアレイの一例として、図21の構成を示すことができる。
発光サイリスタアレイ40は、図21に示すように、複数の発光サイリスタ41が、共通の基板2上に形成されている。複数の発光サイリスタ41は、たとえば、第2方向Yに沿ってライン状に配列されていてもよい。
発光サイリスタ41は、たとえば、電子写真方式の画像形成装置の光源ヘッドや、イメージスキャナの光源ヘッドとして使用することができる。この場合、複数個の発光サイリスタ41が集まった発光サイリスタアレイ40として、たとえば、光源ヘッドの実装基板等に実装される。
As an example of the light emitting thyristor array, the configuration of FIG. 21 can be shown.
In the light emitting thyristor array 40, as shown in FIG. 21, a plurality of light emitting thyristors 41 are formed on a common substrate 2. The plurality of light emitting psyllistas 41 may be arranged in a line along the second direction Y, for example.
The light emitting thyristor 41 can be used, for example, as a light source head of an electrophotographic image forming apparatus or a light source head of an image scanner. In this case, the light emitting thyristor array 40 in which a plurality of light emitting thyristors 41 are assembled is mounted on, for example, a mounting substrate of a light source head.

複数の発光サイリスタ41は、半導体積層構造3の途中部までエッチングされることによって、メサ状に互いに分離されている。つまり、隣り合う発光サイリスタ41の間には、引き出し部14によって区画された凹部42が形成されている。また、各発光サイリスタ41には、前述の配線配置部19が形成されている。
複数の発光サイリスタ41のゲート電極43は、ゲート配線44で一括して接続されている。ゲート配線44の一端には、ゲートパッド45が形成されている。ゲート配線44は、配線配置部19を介して、複数の発光サイリスタ41のゲート電極43同士を接続している。
The plurality of light emitting thyristors 41 are separated from each other in a mesa shape by being etched to the middle portion of the semiconductor laminated structure 3. That is, a recess 42 partitioned by the drawer portion 14 is formed between the adjacent light emitting thyristors 41. Further, each light emitting thyristor 41 is formed with the above-mentioned wiring arrangement portion 19.
The gate electrodes 43 of the plurality of light emitting thyristors 41 are collectively connected by the gate wiring 44. A gate pad 45 is formed at one end of the gate wiring 44. The gate wiring 44 connects the gate electrodes 43 of the plurality of light emitting thyristors 41 to each other via the wiring arrangement portion 19.

また、複数の発光サイリスタ41は、基板2上の領域の一端部に偏って配置されている。これにより、複数の発光サイリスタ41の光取出し面46に対してゲート電極43の反対側には、電極形成領域47が形成されている。電極形成領域47には、表面パッド48が形成されている。表面パッド48には、各発光サイリスタ41から配線配置部19を介して外側に引き出された金属配線49が接続されている。 Further, the plurality of light emitting thyristors 41 are unevenly arranged at one end of the region on the substrate 2. As a result, an electrode forming region 47 is formed on the opposite side of the gate electrode 43 with respect to the light extraction surface 46 of the plurality of light emitting thyristors 41. A surface pad 48 is formed in the electrode forming region 47. A metal wiring 49 drawn outward from each light emitting thyristor 41 via a wiring arrangement portion 19 is connected to the surface pad 48.

また、前述の実施形態において、半導体発光装置1の各半導体部分の導電型を反転した構成が採用されてもよい。たとえば、半導体発光装置1において、p型の部分がn型であり、n型の部分がp型であってもよい。したがって、半導体発光装置1の構成において、「n型」もしくは「n側」の接頭語を「第1」と読み替え、「p型」もしくは「p側」の接頭語を「第2」と読み替えてもよい。 Further, in the above-described embodiment, a configuration in which the conductive type of each semiconductor portion of the semiconductor light emitting device 1 is inverted may be adopted. For example, in the semiconductor light emitting device 1, the p-type portion may be n-type and the n-type portion may be p-type. Therefore, in the configuration of the semiconductor light emitting device 1, the prefix of "n type" or "n side" is read as "first", and the prefix of "p type" or "p side" is read as "second". May be good.

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.

1 半導体発光装置
2 基板
3 半導体積層構造
4 n側電極
5 p側電極
6 発光層
7 n型半導体層
8 p型半導体層
13 メサ部
14 引き出し部
15 窓部分
16 ベース層
17A 第1側面
17B 第1側面
18A 第2側面
18B 第2側面
19 配線配置部
21 交差部
22 反り返り部
23 外縁
25 交差部
27 金属配線
28 パッド部
29 交差部
31 半導体発光装置
34 p側電極
40 発光サイリスタアレイ
41 発光サイリスタ
43 ゲート電極
44 ゲート配線
45 ゲートパッド
48 表面パッド
49 金属配線
1 Semiconductor light emitting device 2 Substrate 3 Semiconductor laminated structure 4 n side electrode 5 p side electrode 6 Light emitting layer 7 n type semiconductor layer 8 p type semiconductor layer 13 Mesa part 14 Drawer part 15 Window part 16 Base layer 17A 1st side surface 17B 1st Side surface 18A Second side surface 18B Second side surface 19 Wiring arrangement part 21 Crossing part 22 Warping part 23 Outer edge 25 Crossing part 27 Metal wiring 28 Pad part 29 Crossing part 31 Semiconductor light emitting device 34 p side electrode 40 Light emitting thyristor array 41 Light emitting thyristor 43 Gate Electrode 44 Gate wiring 45 Gate pad 48 Surface pad 49 Metal wiring

Claims (18)

ベース層と、
前記ベース層上の第1領域に選択的に積層された少なくとも2種以上の異なる組成を有する層を含む半導体積層構造と、
前記半導体積層構造の頂部から前記半導体積層構造の側部を通って前記第1領域とは異なる前記ベース層の第2領域に引き出された金属配線とを含み、
前記半導体積層構造は、前記半導体積層構造の前記側部の一部に選択的に形成され、第1側面および前記第1側面に交差する第2側面を有し、前記金属配線が配置された配線配置部を含み、
前記金属配線は、前記配線配置部の前記第1側面と前記第2側面との間の交差部に跨り、かつ前記第1側面および前記第2側面を覆っている、半導体装置。
With the base layer
A semiconductor laminated structure including at least two or more layers having different compositions selectively laminated in the first region on the base layer.
A metal wiring drawn from the top of the semiconductor laminated structure through a side portion of the semiconductor laminated structure to a second region of the base layer different from the first region is included.
The semiconductor laminated structure is a wiring that is selectively formed on a part of the side portion of the semiconductor laminated structure, has a first side surface and a second side surface that intersects the first side surface, and the metal wiring is arranged. Including the placement part
The metal wiring is a semiconductor device that straddles the intersection between the first side surface and the second side surface of the wiring arrangement portion and covers the first side surface and the second side surface.
前記第1側面は、前記第1側面の下部から上部に向かう間に選択的に凹んだ凹面を含んでおり、前記第2側面は、前記第2側面の下部から上部に向かってテーパ状に傾斜している、請求項1に記載の半導体装置。 The first side surface includes a concave surface that is selectively recessed from the lower part to the upper part of the first side surface, and the second side surface is tapered from the lower part to the upper part of the second side surface. The semiconductor device according to claim 1. 前記第1側面の前記凹面は、前記第1側面の下部から上部に向かって反り返った反り返り部を含む、請求項2に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 2, wherein the concave surface of the first side surface includes a warped portion that warps from the lower part to the upper part of the first side surface. 前記配線配置部は、前記半導体積層構造の前記側部が前記ベース層の表面に沿う方向に選択的に突出することによって形成された凸部を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置。 The wiring arrangement portion according to any one of claims 1 to 3, wherein the wiring arrangement portion includes a convex portion formed by selectively projecting the side portion of the semiconductor laminated structure in a direction along the surface of the base layer. The semiconductor device described. 前記配線配置部は、前記半導体積層構造の前記側部が前記ベース層の表面に沿う方向に選択的に凹むことによって形成された凹部を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置。 The wiring arrangement portion according to any one of claims 1 to 3, wherein the wiring arrangement portion includes a recess formed by selectively denting the side portion of the semiconductor laminated structure in a direction along the surface of the base layer. Semiconductor device. 複数の前記半導体積層構造が、共通の前記ベース層上に形成されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 5, wherein a plurality of the semiconductor laminated structures are formed on a common base layer. 前記複数の半導体積層構造は、第1方向および前記第1方向に直交する第2方向のそれぞれに沿って行列状に配列されている、請求項6に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 6, wherein the plurality of semiconductor laminated structures are arranged in a matrix along each of a first direction and a second direction orthogonal to the first direction. 前記複数の半導体積層構造は、第1方向に沿ってライン状に配列されている、請求項6に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 6, wherein the plurality of semiconductor laminated structures are arranged in a line along a first direction. 前記金属配線は、前記複数の半導体積層構造に跨って形成されている、請求項6〜8のいずれか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 6 to 8, wherein the metal wiring is formed so as to straddle the plurality of semiconductor laminated structures. 各前記半導体積層構造の頂部に形成された電極を含み、
前記金属配線は、前記複数の半導体積層構造の前記電極同士を接続している、請求項9に記載の半導体装置。
Including an electrode formed on the top of each of the semiconductor laminated structures,
The semiconductor device according to claim 9, wherein the metal wiring connects the electrodes of the plurality of semiconductor laminated structures to each other.
前記電極は、前記半導体積層構造の頂部に島状に形成されている、請求項10に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 10, wherein the electrodes are formed in an island shape on the top of the semiconductor laminated structure. 前記電極は、前記半導体積層構造の頂部の周縁に沿って環状に形成されている、請求項10に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 10, wherein the electrodes are formed in an annular shape along the peripheral edge of the top of the semiconductor laminated structure. 前記金属配線の端部に形成され、前記複数の半導体積層構造に共通するパッド部を含む、請求項9〜12のいずれか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 9 to 12, which is formed at an end portion of the metal wiring and includes a pad portion common to the plurality of semiconductor laminated structures. 前記半導体積層構造は、周囲が全周にわたって前記ベース層の前記第2領域に取り囲まれたメサ状に形成されている、請求項1〜13のいずれか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 13, wherein the semiconductor laminated structure is formed in a mesa shape surrounded by the second region of the base layer over the entire circumference. 前記半導体積層構造が発光する機能を有する半導体発光装置を含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 14, further comprising a semiconductor light emitting device having a function of emitting light from the semiconductor laminated structure. 前記半導体積層構造は、発光層と、前記発光層を挟むp型層およびn型層とを含む、請求項15に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 15, wherein the semiconductor laminated structure includes a light emitting layer and a p-type layer and an n-type layer sandwiching the light emitting layer. 前記半導体積層構造は、III−V族半導体積層構造を含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 16, wherein the semiconductor laminated structure includes a group III-V semiconductor laminated structure. 前記金属配線は、AuおよびAlの少なくとも一方を含む金属配線を含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 17, wherein the metal wiring includes a metal wiring containing at least one of Au and Al.
JP2020018996A 2020-02-06 2020-02-06 Semiconductor device Pending JP2021125599A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020018996A JP2021125599A (en) 2020-02-06 2020-02-06 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020018996A JP2021125599A (en) 2020-02-06 2020-02-06 Semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021125599A true JP2021125599A (en) 2021-08-30

Family

ID=77459616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020018996A Pending JP2021125599A (en) 2020-02-06 2020-02-06 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021125599A (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05109716A (en) * 1991-10-17 1993-04-30 Sanyo Electric Co Ltd Wiring method of compound semiconductor element
JPH10242507A (en) * 1997-02-21 1998-09-11 Oki Electric Ind Co Ltd Light emitting diode and its manufacture
JPH11135837A (en) * 1997-10-29 1999-05-21 Kyocera Corp Semiconductor light-emitting device
JP2012033915A (en) * 2010-07-06 2012-02-16 Ricoh Co Ltd Surface-emitting laser, surface-emitting laser array, optical scanner, and image-forming device
US20150243706A1 (en) * 2014-02-27 2015-08-27 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode and method of fabricating the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05109716A (en) * 1991-10-17 1993-04-30 Sanyo Electric Co Ltd Wiring method of compound semiconductor element
JPH10242507A (en) * 1997-02-21 1998-09-11 Oki Electric Ind Co Ltd Light emitting diode and its manufacture
JPH11135837A (en) * 1997-10-29 1999-05-21 Kyocera Corp Semiconductor light-emitting device
JP2012033915A (en) * 2010-07-06 2012-02-16 Ricoh Co Ltd Surface-emitting laser, surface-emitting laser array, optical scanner, and image-forming device
US20150243706A1 (en) * 2014-02-27 2015-08-27 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode and method of fabricating the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9142729B2 (en) Light emitting element
JP5012187B2 (en) Light emitting device
KR100887139B1 (en) Nitride semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same
US10511140B2 (en) Light-emitting device
US20150200230A1 (en) Wafer level light-emitting diode array and method for manufacturing same
JP5235878B2 (en) Semiconductor light emitting device
KR20110095177A (en) Semiconductor light-emitting element
KR101565122B1 (en) Single Chip Type Semiconductor Light Emitting Device with Thermoconductive Substrate
JP5125433B2 (en) Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
KR20150139194A (en) Light emitting diode and method of fabricating the same
US20120299048A1 (en) Semiconductor light emitting device having current blocking layer
JP5326957B2 (en) Light emitting device manufacturing method and light emitting device
JP2013042107A (en) Semiconductor laser element
JP5729328B2 (en) Group III nitride semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same
JP3797748B2 (en) Light emitting diode array
KR101300263B1 (en) Semiconductor light emitting device
JP2021125599A (en) Semiconductor device
KR101916369B1 (en) Light emitting diode
KR101199494B1 (en) Semiconductor light emitting device
KR101373765B1 (en) Semiconductor light emitting device
KR101773582B1 (en) High efficiency light emitting diode
KR101087970B1 (en) Semiconductor light emitting device
KR20160093789A (en) Semiconductor light emitting diode
KR101643688B1 (en) Semiconductor light emitting device
KR20130096209A (en) Semiconductor light emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230823

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230831

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231025

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20231130