JP3232152B2 - 発光ダイオードアレイ - Google Patents
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光プリンター、ファク
シミリ等の光源に用いられる発光ダイオードアレイに関
し、特に発光ドットが一直線上に並ぶようにチップの端
面が互いに対向して配設される発光ダイオードアレイに
関するものである。
シミリ等の光源に用いられる発光ダイオードアレイに関
し、特に発光ドットが一直線上に並ぶようにチップの端
面が互いに対向して配設される発光ダイオードアレイに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、プリンター、ファクシミリ等のデ
ジタルＯＡ機器には、電子写真方式が広く用いられてお
り、その光源としてはレーザーダイオードや発光ダイオ
ードアレイが使用されている。特に発光ダイオードアレ
イは高速、広幅の電子写真方式に適しており、高性能な
光プリンターの光源として研究開発が行なわれている。
従来の発光ダイオードアレイは一般的な構造として図８
に示すように、例えば、ｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型Ｇ
ａＡｓ層あるいはｎ型ＡｌＧａＡｓ層２、ｐ型ＧａＡｓ
層あるいはｐ型ＡｌＧａＡｓ層３からなる発光部が等間
隔に形成された構造を持つ。
ジタルＯＡ機器には、電子写真方式が広く用いられてお
り、その光源としてはレーザーダイオードや発光ダイオ
ードアレイが使用されている。特に発光ダイオードアレ
イは高速、広幅の電子写真方式に適しており、高性能な
光プリンターの光源として研究開発が行なわれている。
従来の発光ダイオードアレイは一般的な構造として図８
に示すように、例えば、ｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型Ｇ
ａＡｓ層あるいはｎ型ＡｌＧａＡｓ層２、ｐ型ＧａＡｓ
層あるいはｐ型ＡｌＧａＡｓ層３からなる発光部が等間
隔に形成された構造を持つ。
【０００３】このような構成の発光ダイオードアレイチ
ップを、これらの端面を対向させるように複数個配設し
て、多数の発光部を一直線上に並べることにより、例え
ばプリンター光源としての発光ダイオードアレイを作製
する場合、図９に示すように、ダイボンディング基板５
の上に複数個の発光ダイオードアレイチップを導電性接
着剤により接着して長尺化している。その際、発光ダイ
オードアレイチップ間で印字品質を低下させないために
は、チップ間での発光部の間隔ａをチップ内での発光部
の間隔ｂと同じになるように発光ダイオードアレイチッ
プを配設しなければならない。このように配設するため
には、発光部からチップ端部までの長さｃは発光部の間
隔ｂの半分以下でなければならない。
ップを、これらの端面を対向させるように複数個配設し
て、多数の発光部を一直線上に並べることにより、例え
ばプリンター光源としての発光ダイオードアレイを作製
する場合、図９に示すように、ダイボンディング基板５
の上に複数個の発光ダイオードアレイチップを導電性接
着剤により接着して長尺化している。その際、発光ダイ
オードアレイチップ間で印字品質を低下させないために
は、チップ間での発光部の間隔ａをチップ内での発光部
の間隔ｂと同じになるように発光ダイオードアレイチッ
プを配設しなければならない。このように配設するため
には、発光部からチップ端部までの長さｃは発光部の間
隔ｂの半分以下でなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、発光ダイオード
アレイの高密度化にともない、発光部の間隔ｂは非常に
小さな値になってきている。特に高密度でかつ高出力な
発光ダイオードアレイを実現するためには、発光部の間
隔ｂを特に小さな値にすることが必要である。この場
合、発光ダイオードアレイチップ内での発光部の間隔ｂ
は、原理的にはフォトリソグラフィーの精度レベルまで
小さくすることが可能であるが、発光部からチップ端部
までの長さｃを発光部の間隔ｂの半分以下にするのは、
チップの切断を行なうダイシング技術に機械的な限界が
あるため、非常に困難である。特に、ＧａＡｓ等の化合
物半導体では、チップのダイシング時にチッピングと呼
ばれる欠けが数μｍから十数μｍの大きさで生じてしま
う。ここで、図１０は発光ダイオードアレイチップの端
部をダイシングした時に、チッピングが生じた場合の素
子端部の断面図である。図中の符号６はダイシングによ
る切断面であり、９はダイシングした時に生じたチッピ
ングである。このチッピングから発光部を守るために
は、発光部からチップ端部までの長さｃをチッピングの
大きさよりも長くしなければならず、高密度発光ダイオ
ードアレイ実現の妨げとなっていた。
アレイの高密度化にともない、発光部の間隔ｂは非常に
小さな値になってきている。特に高密度でかつ高出力な
発光ダイオードアレイを実現するためには、発光部の間
隔ｂを特に小さな値にすることが必要である。この場
合、発光ダイオードアレイチップ内での発光部の間隔ｂ
は、原理的にはフォトリソグラフィーの精度レベルまで
小さくすることが可能であるが、発光部からチップ端部
までの長さｃを発光部の間隔ｂの半分以下にするのは、
チップの切断を行なうダイシング技術に機械的な限界が
あるため、非常に困難である。特に、ＧａＡｓ等の化合
物半導体では、チップのダイシング時にチッピングと呼
ばれる欠けが数μｍから十数μｍの大きさで生じてしま
う。ここで、図１０は発光ダイオードアレイチップの端
部をダイシングした時に、チッピングが生じた場合の素
子端部の断面図である。図中の符号６はダイシングによ
る切断面であり、９はダイシングした時に生じたチッピ
ングである。このチッピングから発光部を守るために
は、発光部からチップ端部までの長さｃをチッピングの
大きさよりも長くしなければならず、高密度発光ダイオ
ードアレイ実現の妨げとなっていた。
【０００５】また、特に発光部が端面発光型発光ダイオ
ードからなる端面発光型発光ダイオードアレイにおいて
は、ダイシング時の精度とチッピングの発生が高密度化
の妨げになるばかりでなく、光出力の均一性をも低下さ
せてしまう。ここで図１１は、従来の端面発光型発光ダ
イオードアレイの、発光ダイオードの配列方向と垂直な
方向での断面形状を示している。図１１に示す端面発光
型発光ダイオードアレイにおいては、ｎ型ＧａＡｓ基板
１３１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層１３２、その上には
ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層１３３、Ａｌ0.2Ｇ
ａ0.8Ａｓ活性層１３４、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラ
ッド層１３５からなるいわゆるダブルヘテロ構造が形成
され、さらにその上には、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１３
６が形成されている。また、符号１３７は電流注入用電
極金属、１３８は電気的絶縁膜である。また、図中の符
号６はダイシングによる切断面を、８は光出射端面から
の出射光を示している。この出射光８の一部は、発光部
端面とダイシングされた部分との間に出来たテラス状の
部分７に遮られてしまい、光出力として利用されない。
ードからなる端面発光型発光ダイオードアレイにおいて
は、ダイシング時の精度とチッピングの発生が高密度化
の妨げになるばかりでなく、光出力の均一性をも低下さ
せてしまう。ここで図１１は、従来の端面発光型発光ダ
イオードアレイの、発光ダイオードの配列方向と垂直な
方向での断面形状を示している。図１１に示す端面発光
型発光ダイオードアレイにおいては、ｎ型ＧａＡｓ基板
１３１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層１３２、その上には
ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層１３３、Ａｌ0.2Ｇ
ａ0.8Ａｓ活性層１３４、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラ
ッド層１３５からなるいわゆるダブルヘテロ構造が形成
され、さらにその上には、ｐ型ＧａＡｓキャップ層１３
６が形成されている。また、符号１３７は電流注入用電
極金属、１３８は電気的絶縁膜である。また、図中の符
号６はダイシングによる切断面を、８は光出射端面から
の出射光を示している。この出射光８の一部は、発光部
端面とダイシングされた部分との間に出来たテラス状の
部分７に遮られてしまい、光出力として利用されない。
【０００６】従来の端面発光型発光ダイオードアレイに
おけるこのテラス状の部分７の形状は、ダイシングによ
って形成されるため、チップ間においてはダイシングの
機械精度によるばらつきを、またチップ内においてもチ
ッピングの発生による切断形状のばらつきを持ってい
た。したがって、このテラス状の部分７の形状が発光ダ
イオードの光出力に与える影響がチップ内及びウェハー
内において均一にならず、たとえ端面発光型発光ダイオ
ードアレイの発光ダイオード自体の光出力が均一であっ
たとしても、その光出力はばらついてしまう。このた
め、光出力が均一な端面発光型発光ダイオードアレイを
実現するのは難しく、実用化の妨げとなっていた。また
さらに、端面発光型発光ダイオードアレイの光出力は、
基板に対して平行な方向に出射されるため、ウェハーの
状態では測定することが出来なかった。そのため、光出
力の測定はダイシングを行なってから個別の素子に対し
て測定を行なっていたので、非常に手間と時間がかか
り、端面発光型発光ダイオードアレイの実用化の妨げと
なっていた。
おけるこのテラス状の部分７の形状は、ダイシングによ
って形成されるため、チップ間においてはダイシングの
機械精度によるばらつきを、またチップ内においてもチ
ッピングの発生による切断形状のばらつきを持ってい
た。したがって、このテラス状の部分７の形状が発光ダ
イオードの光出力に与える影響がチップ内及びウェハー
内において均一にならず、たとえ端面発光型発光ダイオ
ードアレイの発光ダイオード自体の光出力が均一であっ
たとしても、その光出力はばらついてしまう。このた
め、光出力が均一な端面発光型発光ダイオードアレイを
実現するのは難しく、実用化の妨げとなっていた。また
さらに、端面発光型発光ダイオードアレイの光出力は、
基板に対して平行な方向に出射されるため、ウェハーの
状態では測定することが出来なかった。そのため、光出
力の測定はダイシングを行なってから個別の素子に対し
て測定を行なっていたので、非常に手間と時間がかか
り、端面発光型発光ダイオードアレイの実用化の妨げと
なっていた。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、発光ダイオードアレイの発光部からチップ端部
までの長さをチッピングの大きさより短くしても、チッ
ピングから発光部を保護出来るようにして、従来実現出
来なかった高密度発光ダイオードアレイを提供すること
ができ、かつ、特に端面発光型発光ダイオードアレイに
おいては高密度で実装することが可能であるのみなら
ず、光出力の均一性が高く、光出力の測定がウェハー状
態で可能な端面発光型発光ダイオードアレイを提供する
ことを目的とする。
あって、発光ダイオードアレイの発光部からチップ端部
までの長さをチッピングの大きさより短くしても、チッ
ピングから発光部を保護出来るようにして、従来実現出
来なかった高密度発光ダイオードアレイを提供すること
ができ、かつ、特に端面発光型発光ダイオードアレイに
おいては高密度で実装することが可能であるのみなら
ず、光出力の均一性が高く、光出力の測定がウェハー状
態で可能な端面発光型発光ダイオードアレイを提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、半導体基板上に積層形成した
半導体層を基板面に達する深さの分離溝で電気的に分離
して形成した複数の発光ダイオードを有する発光ダイオ
ードアレイチップからなり、該発光ダイオードアレイチ
ップを複数個用い、前記発光ダイオードが一直線上に並
ぶように各発光ダイオードアレイチップの端面を互いに
対向して配設した構成の発光ダイオードアレイにおい
て、前記発光ダイオードアレイチップは、その作製時
に、該チップの発光ダイオードが配列されている方向と
垂直な方向のチップ端面、すなわち、隣接するチップと
対向するチップ端面となる位置の分離溝底部の半導体基
板に対してエッチングを行い、その分離溝部の全領域に
渡って逆メサ形状を形成した後、その逆メサ形状のエッ
チング溝底部でチップに切断してなることを特徴とす
る。また、請求項２の発明では、上記発光ダイオードア
レイにおいて、前記発光ダイオードアレイチップの発光
ダイオードが面発光型の場合は前記チップ端面に逆メサ
形状を形成し、前記発光ダイオードが端面発光型の場合
は、前記逆メサ形状のエッチング時に、発光ダイオード
アレイチップの発光ダイオードが配列されている方向と
平行な方向のチップ端面に同時に順メサ形状を形成し、
該発光ダイオードアレイチップに形成した逆メサ形状あ
るいは順メサ形状が、結晶の性質を反映した角度でなっ
ていることを特徴とする。
め、請求項１の発明では、半導体基板上に積層形成した
半導体層を基板面に達する深さの分離溝で電気的に分離
して形成した複数の発光ダイオードを有する発光ダイオ
ードアレイチップからなり、該発光ダイオードアレイチ
ップを複数個用い、前記発光ダイオードが一直線上に並
ぶように各発光ダイオードアレイチップの端面を互いに
対向して配設した構成の発光ダイオードアレイにおい
て、前記発光ダイオードアレイチップは、その作製時
に、該チップの発光ダイオードが配列されている方向と
垂直な方向のチップ端面、すなわち、隣接するチップと
対向するチップ端面となる位置の分離溝底部の半導体基
板に対してエッチングを行い、その分離溝部の全領域に
渡って逆メサ形状を形成した後、その逆メサ形状のエッ
チング溝底部でチップに切断してなることを特徴とす
る。また、請求項２の発明では、上記発光ダイオードア
レイにおいて、前記発光ダイオードアレイチップの発光
ダイオードが面発光型の場合は前記チップ端面に逆メサ
形状を形成し、前記発光ダイオードが端面発光型の場合
は、前記逆メサ形状のエッチング時に、発光ダイオード
アレイチップの発光ダイオードが配列されている方向と
平行な方向のチップ端面に同時に順メサ形状を形成し、
該発光ダイオードアレイチップに形成した逆メサ形状あ
るいは順メサ形状が、結晶の性質を反映した角度でなっ
ていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】以下、本発明の構成及び作用について詳細に説
明する。前記目的を達成するために、本発明において
は、一列に並んだ発光ドットを有する発光ダイオードア
レイ、特にこの発光ダイオードアレイを複数個一列に並
べて光プリンター用光源の発光ダイオードアレイを構成
する場合には、発光ダイオードアレイを構成するチップ
の発光ダイオードが配列されている方向と垂直な方向の
端面に逆メサ形状を、発光ダイオードが配列されている
方向に順メサ形状をそれぞれウェットエッチング法また
はドライエッチング法により形成している。
明する。前記目的を達成するために、本発明において
は、一列に並んだ発光ドットを有する発光ダイオードア
レイ、特にこの発光ダイオードアレイを複数個一列に並
べて光プリンター用光源の発光ダイオードアレイを構成
する場合には、発光ダイオードアレイを構成するチップ
の発光ダイオードが配列されている方向と垂直な方向の
端面に逆メサ形状を、発光ダイオードが配列されている
方向に順メサ形状をそれぞれウェットエッチング法また
はドライエッチング法により形成している。
【００１０】ここでは、本発明に用いる逆メサ形状を、
ウェットエッチング法を用いて形成した場合の構成及び
作用について説明する。発光ダイオードアレイを形成し
ているＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ等の化合物半導体基板
はその結晶構造として閃亜鉛鉱構造を持っているため、
特定のエッチング液に対しては、そのエッチング形状に
異方性を持っている。例えば（１００）面の基板を用い
た場合、硫酸系のエッチング液に対しては、（１００）
面に対しておよそ５４．７度の角度を持つ（１１１）Ａ
面が他の結晶面に比べてエッチングされにくいため、選
択的に現れてくる。そして、
ウェットエッチング法を用いて形成した場合の構成及び
作用について説明する。発光ダイオードアレイを形成し
ているＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ等の化合物半導体基板
はその結晶構造として閃亜鉛鉱構造を持っているため、
特定のエッチング液に対しては、そのエッチング形状に
異方性を持っている。例えば（１００）面の基板を用い
た場合、硫酸系のエッチング液に対しては、（１００）
面に対しておよそ５４．７度の角度を持つ（１１１）Ａ
面が他の結晶面に比べてエッチングされにくいため、選
択的に現れてくる。そして、
【数１】 として、その形状は＜０１１~＞方向には順メサ形状
に、＜０１１＞方向には逆メサ形状になる。これを利用
して発光ダイオードアレイのチップ端部に逆メサ形状を
形成すれば、逆メサとしてチップの内側に切り込んだ長
さの分だけチッピングによる素子の破壊を防ぐことがで
きる。この場合、チッピングの大きさは基板材料やダイ
シング方法にも依存するのであるが、例えばＧａＡｓ基
板を用いた場合、一般的に数μｍから十数μｍの大きさ
でチッピングが生じる。これを回避するためには逆メサ
による内側への切り込みをチッピングの大きさよりも大
きくしてやればよい。この大きさは、ダイシングの方
法、条件、基板材料に応じて選ばれる。例えば、逆メサ
による内側への切れ込みを２０μｍ程度とすれば、深さ
方向に２０×ｔａｎ(５４．７)≒３０μｍ程度ウェット
エッチングを行なってやればよい。こうすることによ
り、ダイシング時に、発光部からチップ端部までの長さ
より大きなチッピングが生じても、発光部に欠け等が生
じることがなく、発光部からチップ端部までの長さをチ
ッピングの大きさよりも短くすることができる。これに
よって、従来は作製することの困難であった、高密度発
光ダイオードアレイを実現することが可能となる。
に、＜０１１＞方向には逆メサ形状になる。これを利用
して発光ダイオードアレイのチップ端部に逆メサ形状を
形成すれば、逆メサとしてチップの内側に切り込んだ長
さの分だけチッピングによる素子の破壊を防ぐことがで
きる。この場合、チッピングの大きさは基板材料やダイ
シング方法にも依存するのであるが、例えばＧａＡｓ基
板を用いた場合、一般的に数μｍから十数μｍの大きさ
でチッピングが生じる。これを回避するためには逆メサ
による内側への切り込みをチッピングの大きさよりも大
きくしてやればよい。この大きさは、ダイシングの方
法、条件、基板材料に応じて選ばれる。例えば、逆メサ
による内側への切れ込みを２０μｍ程度とすれば、深さ
方向に２０×ｔａｎ(５４．７)≒３０μｍ程度ウェット
エッチングを行なってやればよい。こうすることによ
り、ダイシング時に、発光部からチップ端部までの長さ
より大きなチッピングが生じても、発光部に欠け等が生
じることがなく、発光部からチップ端部までの長さをチ
ッピングの大きさよりも短くすることができる。これに
よって、従来は作製することの困難であった、高密度発
光ダイオードアレイを実現することが可能となる。
【００１１】一方、本発明を用いて端面発光型発光ダイ
オードアレイの配列された方向に、ウェットエッチング
法で順メサを形成した場合、光出射端面から出射された
出射光の一部は、順メサの部分に遮られてしまうが、こ
の順メサの部分はフォトリソグラフィーによって精度良
く形成できるので、発光ダイオードの光出力に与える影
響は、チップ内及びウェハー内において均一である。こ
れにより、端面発光型発光ダイオードアレイの発光ダイ
オード自体の光出力が均一であったとしても、その光出
力はばらついてしまう様な従来の問題点を解決すること
が出来る。また、ウェハー状態でそのようにエッチング
すれば、基板に対して平行に出射される出射光の一部
を、光出射端面側に隣接する発光ダイオードアレイチッ
プの順メサ面に反射して、基板に対して略垂直な方向に
モニター光として取り出すことが出来るので、従来はダ
イシングを行なってからでなければ測定できなかった端
面発光型発光ダイオードアレイの光出力の測定が、ウェ
ハー状態で測定することが可能になる。そのため、結晶
のエッチングに対する性質を利用して発光ダイオードの
配列方向に垂直な方向に逆メサの形状を、平行な方向に
順メサの形状を同時に形成することが出来る本発明を用
いて前記目的を達成できる。
オードアレイの配列された方向に、ウェットエッチング
法で順メサを形成した場合、光出射端面から出射された
出射光の一部は、順メサの部分に遮られてしまうが、こ
の順メサの部分はフォトリソグラフィーによって精度良
く形成できるので、発光ダイオードの光出力に与える影
響は、チップ内及びウェハー内において均一である。こ
れにより、端面発光型発光ダイオードアレイの発光ダイ
オード自体の光出力が均一であったとしても、その光出
力はばらついてしまう様な従来の問題点を解決すること
が出来る。また、ウェハー状態でそのようにエッチング
すれば、基板に対して平行に出射される出射光の一部
を、光出射端面側に隣接する発光ダイオードアレイチッ
プの順メサ面に反射して、基板に対して略垂直な方向に
モニター光として取り出すことが出来るので、従来はダ
イシングを行なってからでなければ測定できなかった端
面発光型発光ダイオードアレイの光出力の測定が、ウェ
ハー状態で測定することが可能になる。そのため、結晶
のエッチングに対する性質を利用して発光ダイオードの
配列方向に垂直な方向に逆メサの形状を、平行な方向に
順メサの形状を同時に形成することが出来る本発明を用
いて前記目的を達成できる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明による発光ダイオードアレイの第一の
実施例を示す図であって、発光ダイオードアレイチップ
の素子端部の断面図である。図１において、発光ダイオ
ードアレイはｎ型ＧａＡｓ基板１−１上にｎ型ＧａＡｓ
層１−２、ｐ型ＧａＡｓ層１−３からなる発光部が等間
隔に形成された構造を持つ。また図中の１−５はダイシ
ングによる切断面であり、１−９はダイシングした時に
生じたチッピング、１−６の斜面は本発明において、ウ
ェットエッチング法により形成した逆メサの面である。
この場合、ダイシング時に、発光部からチップ端部まで
の長さｄより大きなチッピングが生じても、発光部に欠
け等が生じることがなく、発光部からチップ端部までの
長さｄをチッピングの大きさよりも短くすることが出来
る。
る。図１は本発明による発光ダイオードアレイの第一の
実施例を示す図であって、発光ダイオードアレイチップ
の素子端部の断面図である。図１において、発光ダイオ
ードアレイはｎ型ＧａＡｓ基板１−１上にｎ型ＧａＡｓ
層１−２、ｐ型ＧａＡｓ層１−３からなる発光部が等間
隔に形成された構造を持つ。また図中の１−５はダイシ
ングによる切断面であり、１−９はダイシングした時に
生じたチッピング、１−６の斜面は本発明において、ウ
ェットエッチング法により形成した逆メサの面である。
この場合、ダイシング時に、発光部からチップ端部まで
の長さｄより大きなチッピングが生じても、発光部に欠
け等が生じることがなく、発光部からチップ端部までの
長さｄをチッピングの大きさよりも短くすることが出来
る。
【００１３】次に、本実施例による発光ダイオードアレ
イの作製法の一例を図２を用いて示す。図２において、
先ず、(ａ)に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板２−１上に
ｎ型ＧａＡｓ層２−２、ｐ型ＧａＡｓ層２−３をＬＰＥ
法によりエピタキシャル成長する。次に、(ｂ)に示すよ
うに、Ａｕ−Ｚｎ／Ａｕからなるｐ電極２−４を形成し
た後で、各素子を電気的に分離するために、基板面まで
ＲＩＥを用いたドライエッチングによりエッチングを行
ない分離溝２−１０を形成し、素子分離を行なう。次
に、(ｃ)に示すように、０．５μｍのＳｉＯ2 パッシベ
ーション膜２−５を形成し、これをマスクとして、硫
酸：過酸化水素水：水＝４：１：１のエッチング液を用
いて５０℃で１０分間ウェットエッチングを行ない、３
０μｍの深さを持つ逆メサ形状２−６を形成する。次
に、(ｄ)に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板２−１の裏面
にＡｕ−Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕからなるｎ電極２−７を形成
した後でメサエッチングされた溝の底部２−１１をダイ
シングして各発光ダイオードアレイチップに分離する。
尚、発光ダイオードアレイは、（１００）ｎ型ＧａＡｓ
基板上に発光ダイオードアレイチップ端部にウェットエ
ッチング法により逆メサ形状を形成出来るように、例え
ば＜０１１＞方向に発光ダイオードが並ぶように形成さ
れている。また、ウェットエッチング法により形成する
溝は、ダイシングの時に使用するダイシングブレードの
幅よりも十分広くなっており、ダイシングの際に発光ダ
イオードアレイチップの端部を傷つけないようになって
いる。
イの作製法の一例を図２を用いて示す。図２において、
先ず、(ａ)に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板２−１上に
ｎ型ＧａＡｓ層２−２、ｐ型ＧａＡｓ層２−３をＬＰＥ
法によりエピタキシャル成長する。次に、(ｂ)に示すよ
うに、Ａｕ−Ｚｎ／Ａｕからなるｐ電極２−４を形成し
た後で、各素子を電気的に分離するために、基板面まで
ＲＩＥを用いたドライエッチングによりエッチングを行
ない分離溝２−１０を形成し、素子分離を行なう。次
に、(ｃ)に示すように、０．５μｍのＳｉＯ2 パッシベ
ーション膜２−５を形成し、これをマスクとして、硫
酸：過酸化水素水：水＝４：１：１のエッチング液を用
いて５０℃で１０分間ウェットエッチングを行ない、３
０μｍの深さを持つ逆メサ形状２−６を形成する。次
に、(ｄ)に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板２−１の裏面
にＡｕ−Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕからなるｎ電極２−７を形成
した後でメサエッチングされた溝の底部２−１１をダイ
シングして各発光ダイオードアレイチップに分離する。
尚、発光ダイオードアレイは、（１００）ｎ型ＧａＡｓ
基板上に発光ダイオードアレイチップ端部にウェットエ
ッチング法により逆メサ形状を形成出来るように、例え
ば＜０１１＞方向に発光ダイオードが並ぶように形成さ
れている。また、ウェットエッチング法により形成する
溝は、ダイシングの時に使用するダイシングブレードの
幅よりも十分広くなっており、ダイシングの際に発光ダ
イオードアレイチップの端部を傷つけないようになって
いる。
【００１４】次に、本発明の第二の実施例として、本発
明を端面発光型発光ダイオードアレイに適用した場合の
実施例を示す。当然のことながら、端面発光型発光ダイ
オードアレイにおいても、上記実施例と同様に発光ダイ
オードの配列方向に垂直なチップの端部では逆メサ形状
によるチッピングからの保護が行なわれている。ここで
図３は本発明を端面発光型発光ダイオードアレイに適用
した場合の実施例を示す図であって、端面発光型発光ダ
イオードアレイチップの発光ダイオードの配列方向と垂
直な方向での断面形状を示している。図中の３−５はダ
イシングによる切断面であり、３−６の斜面は本発明に
よりウェットエッチング法で形成された順メサ形状の面
である。また、図中の３−８は発光ダイオードの光出射
端面から出射された光を現わしている。この場合、出射
光の一部は発光部端面と順メサにエッチングされた面と
の間のテラス状の部分３−７に遮られてしまうが、この
テラス状の部分３−７はフォトリソグラフィーによって
精度良く形成できているので、発光ダイオードの光出力
に与える影響は、チップ内及びウェハー内において均一
である。これにより、端面発光型発光ダイオードアレイ
の発光ダイオード自体の光出力の均一性を、直接そのチ
ップの光出力の均一性として反映させることが出来る。
明を端面発光型発光ダイオードアレイに適用した場合の
実施例を示す。当然のことながら、端面発光型発光ダイ
オードアレイにおいても、上記実施例と同様に発光ダイ
オードの配列方向に垂直なチップの端部では逆メサ形状
によるチッピングからの保護が行なわれている。ここで
図３は本発明を端面発光型発光ダイオードアレイに適用
した場合の実施例を示す図であって、端面発光型発光ダ
イオードアレイチップの発光ダイオードの配列方向と垂
直な方向での断面形状を示している。図中の３−５はダ
イシングによる切断面であり、３−６の斜面は本発明に
よりウェットエッチング法で形成された順メサ形状の面
である。また、図中の３−８は発光ダイオードの光出射
端面から出射された光を現わしている。この場合、出射
光の一部は発光部端面と順メサにエッチングされた面と
の間のテラス状の部分３−７に遮られてしまうが、この
テラス状の部分３−７はフォトリソグラフィーによって
精度良く形成できているので、発光ダイオードの光出力
に与える影響は、チップ内及びウェハー内において均一
である。これにより、端面発光型発光ダイオードアレイ
の発光ダイオード自体の光出力の均一性を、直接そのチ
ップの光出力の均一性として反映させることが出来る。
【００１５】また、従来はダイシングを行なってからで
なければ測定できなかった端面発光型発光ダイオードア
レイの光出力の測定が、図４に示すようにウェハー状態
で測定することが可能となっている。ここで図４は本発
明を適用した端面発光型発光ダイオードアレイの、発光
ダイオードの配列方向と垂直な方向での断面形状を示し
ている。図中の４−８は光出射端面から出射された光を
現わしており、出射光の一部は、光出射端面側に隣接す
る発光ダイオードアレイチップの順メサ面４−６に反射
して、基板５−１に対して略垂直な方向にモニター光４
−８’として取り出すことができる。従って、これを測
定することにより、端面発光型発光ダイオードアレイの
光出射端面からの光出力の測定がウェハー状態で可能と
なっている。
なければ測定できなかった端面発光型発光ダイオードア
レイの光出力の測定が、図４に示すようにウェハー状態
で測定することが可能となっている。ここで図４は本発
明を適用した端面発光型発光ダイオードアレイの、発光
ダイオードの配列方向と垂直な方向での断面形状を示し
ている。図中の４−８は光出射端面から出射された光を
現わしており、出射光の一部は、光出射端面側に隣接す
る発光ダイオードアレイチップの順メサ面４−６に反射
して、基板５−１に対して略垂直な方向にモニター光４
−８’として取り出すことができる。従って、これを測
定することにより、端面発光型発光ダイオードアレイの
光出射端面からの光出力の測定がウェハー状態で可能と
なっている。
【００１６】本実施例による端面発光型発光ダイオード
アレイの作製法は、前述した実施例の作製法と基本的に
は同様であり、違う点としては、端面発光型発光ダイオ
ードの機能を持たせるために、エピ層の層構造にダブル
ヘテロ構造を用いるという点だけである。作製法を図５
に示す。図５において、先ず、(ａ)に示すように、ｎ型
ＧａＡｓ基板５−１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層５−
２、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層５−３、Ａｌ
0.2Ｇａ0.8Ａｓ活性層５−４、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ
クラッド層５−５、ｐ型ＧａＡｓキャップ層５−６の五
層よりなるダブルヘテロ構造をＭＯＣＶＤ法によりエピ
タキシャル成長する。次に、(ｂ)に示すように、Ａｕ−
Ｚｎ／Ａｕからなるｐ電極５−７を形成した後で、各素
子を電気的に分離するために、基板面までＲＩＢＥを用
いたドライエッチングによりエッチングを行ない分離溝
５−１０を形成し、素子分離を行なう。次に、(ｃ)に示
すように０．５μｍのＳｉＯ2 パッシベーション膜５−
８を形成し、これをマスクとして、硫酸：過酸化水素
水：水＝４：１：１のエッチング液を用いて５０℃で１
０分間ウェットエッチングを行ない、３０μｍの深さを
持つメサ形状５−１１を形成する。次に、(ｄ)に示すよ
うに、ｎ型ＧａＡｓ基板５−１の裏面にＡｕ−Ｇｅ／Ｎ
ｉ／Ａｕからなるｎ電極５−９を形成した後でメサエッ
チングにより形成された溝５−１１の底をダイシングし
て各発光ダイオードアレイチップに分離する。発光ダイ
オードアレイは、（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板上に発光
部が、発光ダイオードアレイチップ端部にウェットエッ
チング法により逆メサ形状を形成出来るよう、例えば＜
０１１＞方向に、等間隔に形成された構造を持ってい
る。この場合も同様に、ウェットエッチング法により形
成する溝は、ダイシングの時に使用するダイシングブレ
ードの幅よりも十分広くなっており、ダイシングの際に
発光ダイオードアレイチップの端部を傷つけないように
なっている。
アレイの作製法は、前述した実施例の作製法と基本的に
は同様であり、違う点としては、端面発光型発光ダイオ
ードの機能を持たせるために、エピ層の層構造にダブル
ヘテロ構造を用いるという点だけである。作製法を図５
に示す。図５において、先ず、(ａ)に示すように、ｎ型
ＧａＡｓ基板５−１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層５−
２、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層５−３、Ａｌ
0.2Ｇａ0.8Ａｓ活性層５−４、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓ
クラッド層５−５、ｐ型ＧａＡｓキャップ層５−６の五
層よりなるダブルヘテロ構造をＭＯＣＶＤ法によりエピ
タキシャル成長する。次に、(ｂ)に示すように、Ａｕ−
Ｚｎ／Ａｕからなるｐ電極５−７を形成した後で、各素
子を電気的に分離するために、基板面までＲＩＢＥを用
いたドライエッチングによりエッチングを行ない分離溝
５−１０を形成し、素子分離を行なう。次に、(ｃ)に示
すように０．５μｍのＳｉＯ2 パッシベーション膜５−
８を形成し、これをマスクとして、硫酸：過酸化水素
水：水＝４：１：１のエッチング液を用いて５０℃で１
０分間ウェットエッチングを行ない、３０μｍの深さを
持つメサ形状５−１１を形成する。次に、(ｄ)に示すよ
うに、ｎ型ＧａＡｓ基板５−１の裏面にＡｕ−Ｇｅ／Ｎ
ｉ／Ａｕからなるｎ電極５−９を形成した後でメサエッ
チングにより形成された溝５−１１の底をダイシングし
て各発光ダイオードアレイチップに分離する。発光ダイ
オードアレイは、（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板上に発光
部が、発光ダイオードアレイチップ端部にウェットエッ
チング法により逆メサ形状を形成出来るよう、例えば＜
０１１＞方向に、等間隔に形成された構造を持ってい
る。この場合も同様に、ウェットエッチング法により形
成する溝は、ダイシングの時に使用するダイシングブレ
ードの幅よりも十分広くなっており、ダイシングの際に
発光ダイオードアレイチップの端部を傷つけないように
なっている。
【００１７】上述した二つの実施例においては、発光ダ
イオードアレイのチップ端面にメサ形状を形成する際
に、硫酸：過酸化水素水：水＝４：１：１のエッチング
液を用いて５０℃で１０分間ウェットエッチングを行な
うことにより、３０μｍの深さを持つメサを形成してい
るが、この他にも、例えば硫酸：過酸化水素水：水＝
１：８：１のエッチング液を用いて７℃で１２分間ウェ
ットエッチングを行なうことにより、３０μｍの深さを
持つメサを形成することができる。このエッチング液は
結晶の面方位に対する選択性が非常に強く、特に６００
ＤＰＩ（ドット／インチ），１２００ＤＰＩ等の高密度
な発光ダイオードアレイに対して本発明を適用する場合
には、このエッチング液を使用するのが適している。そ
の他、エッチングを行なった後の形状が結晶の性質を反
映した角度となるようなエッチング液を用いれば、本発
明に必要な逆メサ形状を簡単に形成することができる。
イオードアレイのチップ端面にメサ形状を形成する際
に、硫酸：過酸化水素水：水＝４：１：１のエッチング
液を用いて５０℃で１０分間ウェットエッチングを行な
うことにより、３０μｍの深さを持つメサを形成してい
るが、この他にも、例えば硫酸：過酸化水素水：水＝
１：８：１のエッチング液を用いて７℃で１２分間ウェ
ットエッチングを行なうことにより、３０μｍの深さを
持つメサを形成することができる。このエッチング液は
結晶の面方位に対する選択性が非常に強く、特に６００
ＤＰＩ（ドット／インチ），１２００ＤＰＩ等の高密度
な発光ダイオードアレイに対して本発明を適用する場合
には、このエッチング液を使用するのが適している。そ
の他、エッチングを行なった後の形状が結晶の性質を反
映した角度となるようなエッチング液を用いれば、本発
明に必要な逆メサ形状を簡単に形成することができる。
【００１８】次に、第三の実施例として、本発明に用い
る逆メサ形状をドライエッチング法を用いて形成した場
合の実施例を示す。この場合も、本発明を適用した発光
ダイオードアレイの形状及び機能は、上述した実施例の
場合と同一である。従って本実施例に関しては、本発明
に用いる逆メサ形状をドライエッチング法を用いて形成
した場合の作製法のみを示す。
る逆メサ形状をドライエッチング法を用いて形成した場
合の実施例を示す。この場合も、本発明を適用した発光
ダイオードアレイの形状及び機能は、上述した実施例の
場合と同一である。従って本実施例に関しては、本発明
に用いる逆メサ形状をドライエッチング法を用いて形成
した場合の作製法のみを示す。
【００１９】本実施例の作製法は上述した二つの実施例
の作製法と基本的には同様であり、違う点としては、本
発明に用いる逆メサ形状をドライエッチング法を用いて
形成するという点だけである。作製法を図６に示す。図
６においては、先ず、(ａ)に示すように、ｎ型ＧａＡｓ
基板６−１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層６−２、ｎ型Ａ
ｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層６−３、Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａ
ｓ活性層６−４、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層６
−５、ｐ型ＧａＡｓキャップ層６−６の五層よりなるダ
ブルヘテロ構造をＭＯＣＶＤ法によりエピタキシャル成
長する。次に、(ｂ)に示すように、Ａｕ−Ｚｎ／Ａｕか
らなるｐ電極６−７を形成した後で、各素子を電気的に
分離するために、基板面までＲＩＢＥを用いたドライエ
ッチングによりエッチングを行ない分離溝６−１０を形
成し、素子分離を行なう。次に、(ｃ)に示すように０．
５μｍのＳｉＯ2 パッシベーション膜６−８を形成し、
これをマスクとして、ドライエッチングを行なう。この
場合のドライエッチング法としては、エッチング形状に
結晶方位依存性を持つラジカルエッチング法を用いてい
る。エッチング条件は、Ｃｌ2 ガス圧が３×１０~3Ｔｏ
ｒｒ、基板温度３００℃、エッチング時間４２分で、３
０μｍの深さを持つメサ形状６−１１を形成する。次
に、(ｄ)に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板６−１の裏面
にＡｕ−Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕからなるｎ電極６−９を形成
した後でメサエッチングにより形成された溝６−１１の
底をダイシングして各発光ダイオードアレイチップに分
離する。尚、発光ダイオードアレイは、（１００）ｎ型
ＧａＡｓ基板上に発光部が、発光ダイオードアレイチッ
プ端部にドライエッチング法により逆メサ形状を形成出
来るよう、例えば＜０１１＞方向に、等間隔に形成され
た構造を持っている。
の作製法と基本的には同様であり、違う点としては、本
発明に用いる逆メサ形状をドライエッチング法を用いて
形成するという点だけである。作製法を図６に示す。図
６においては、先ず、(ａ)に示すように、ｎ型ＧａＡｓ
基板６−１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層６−２、ｎ型Ａ
ｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層６−３、Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａ
ｓ活性層６−４、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層６
−５、ｐ型ＧａＡｓキャップ層６−６の五層よりなるダ
ブルヘテロ構造をＭＯＣＶＤ法によりエピタキシャル成
長する。次に、(ｂ)に示すように、Ａｕ−Ｚｎ／Ａｕか
らなるｐ電極６−７を形成した後で、各素子を電気的に
分離するために、基板面までＲＩＢＥを用いたドライエ
ッチングによりエッチングを行ない分離溝６−１０を形
成し、素子分離を行なう。次に、(ｃ)に示すように０．
５μｍのＳｉＯ2 パッシベーション膜６−８を形成し、
これをマスクとして、ドライエッチングを行なう。この
場合のドライエッチング法としては、エッチング形状に
結晶方位依存性を持つラジカルエッチング法を用いてい
る。エッチング条件は、Ｃｌ2 ガス圧が３×１０~3Ｔｏ
ｒｒ、基板温度３００℃、エッチング時間４２分で、３
０μｍの深さを持つメサ形状６−１１を形成する。次
に、(ｄ)に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板６−１の裏面
にＡｕ−Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕからなるｎ電極６−９を形成
した後でメサエッチングにより形成された溝６−１１の
底をダイシングして各発光ダイオードアレイチップに分
離する。尚、発光ダイオードアレイは、（１００）ｎ型
ＧａＡｓ基板上に発光部が、発光ダイオードアレイチッ
プ端部にドライエッチング法により逆メサ形状を形成出
来るよう、例えば＜０１１＞方向に、等間隔に形成され
た構造を持っている。
【００２０】次に、第四の実施例として、本発明に用い
る逆メサ形状をドライエッチング法とウェットエッチン
グ法を併用して形成した場合の実施例を示す。この実施
例は、発光ダイオードアレイの発光部からチップ端部ま
での長さが非常に狭く、ウェットエッチングによる基板
端部の後退が問題となる場合に特に有効である。この場
合も、本発明を適用した発光ダイオードアレイの形状及
び機能は、上述した第一の実施例の場合と同一である。
従って本実施例に関しては、本発明に用いる逆メサ形状
をドライエッチング法とウェットエッチング法を併用し
て形成した場合の作製法のみを示す。
る逆メサ形状をドライエッチング法とウェットエッチン
グ法を併用して形成した場合の実施例を示す。この実施
例は、発光ダイオードアレイの発光部からチップ端部ま
での長さが非常に狭く、ウェットエッチングによる基板
端部の後退が問題となる場合に特に有効である。この場
合も、本発明を適用した発光ダイオードアレイの形状及
び機能は、上述した第一の実施例の場合と同一である。
従って本実施例に関しては、本発明に用いる逆メサ形状
をドライエッチング法とウェットエッチング法を併用し
て形成した場合の作製法のみを示す。
【００２１】本実施例の作製法も上述した三つの実施例
の作製法と基本的には同様であるが、逆メサ形状の形成
方法が異なっている。この実施例では本発明に用いる逆
メサ形状を、はじめにドライエッチング法を用いて垂直
な溝を形成し、その後ウェットエッチング法を用いて逆
メサ形状に形成している。作製法を図７に示す。図７に
おいて、先ず、(ａ)に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板７
−１上にｎ型ＧａＡｓ層７−２、ｐ型ＧａＡｓ層７−３
をＬＰＥ法によりエピタキシャル成長する。次に、(ｂ)
に示すように、Ａｕ−Ｚｎ／Ａｕからなるｐ電極７−４
を形成した後で、各素子を電気的に分離するために、基
板面までＲＩＥを用いたドライエッチングによりエッチ
ングを行ない分離溝７−１０を形成し、素子分離を行な
う。次に、(ｃ)に示すように、０．５μｍのＳｉＯ2 パ
ッシベーション膜７−５を形成し、これをマスクとし
て、ドライエッチングを行なう。この場合は、通常のＲ
ＩＥによる物理的なエッチング法を用いて、２０μｍの
深さを持つエッチング溝７−６を形成する。さらに(ｄ)
に示すように、同様にＳｉＯ2 パッシベーション膜７−
５をマスクとして、硫酸：過酸化水素水：水＝１：８：
１のエッチング液を用いて７℃で４分間ウェットエッチ
ングを行なうことにより、３０μｍの深さを持つ逆メサ
形状７−７を形成する。次に、(ｅ)に示すように、ｎ型
ＧａＡｓ基板７−１の裏面にＡｕ−Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕか
らなるｎ電極７−８を形成した後でメサエッチングによ
り形成された溝の底部７−１１をダイシングして各発光
ダイオードアレイチップに分離する。尚、発光ダイオー
ドアレイは、（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板上に発光部
が、発光ダイオードアレイチップ端部にドライエッチン
グ後のウェットエッチングにより逆メサ形状を形成出来
るよう、例えば＜０１１＞方向に、等間隔に形成された
構造を持っている。
の作製法と基本的には同様であるが、逆メサ形状の形成
方法が異なっている。この実施例では本発明に用いる逆
メサ形状を、はじめにドライエッチング法を用いて垂直
な溝を形成し、その後ウェットエッチング法を用いて逆
メサ形状に形成している。作製法を図７に示す。図７に
おいて、先ず、(ａ)に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板７
−１上にｎ型ＧａＡｓ層７−２、ｐ型ＧａＡｓ層７−３
をＬＰＥ法によりエピタキシャル成長する。次に、(ｂ)
に示すように、Ａｕ−Ｚｎ／Ａｕからなるｐ電極７−４
を形成した後で、各素子を電気的に分離するために、基
板面までＲＩＥを用いたドライエッチングによりエッチ
ングを行ない分離溝７−１０を形成し、素子分離を行な
う。次に、(ｃ)に示すように、０．５μｍのＳｉＯ2 パ
ッシベーション膜７−５を形成し、これをマスクとし
て、ドライエッチングを行なう。この場合は、通常のＲ
ＩＥによる物理的なエッチング法を用いて、２０μｍの
深さを持つエッチング溝７−６を形成する。さらに(ｄ)
に示すように、同様にＳｉＯ2 パッシベーション膜７−
５をマスクとして、硫酸：過酸化水素水：水＝１：８：
１のエッチング液を用いて７℃で４分間ウェットエッチ
ングを行なうことにより、３０μｍの深さを持つ逆メサ
形状７−７を形成する。次に、(ｅ)に示すように、ｎ型
ＧａＡｓ基板７−１の裏面にＡｕ−Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕか
らなるｎ電極７−８を形成した後でメサエッチングによ
り形成された溝の底部７−１１をダイシングして各発光
ダイオードアレイチップに分離する。尚、発光ダイオー
ドアレイは、（１００）ｎ型ＧａＡｓ基板上に発光部
が、発光ダイオードアレイチップ端部にドライエッチン
グ後のウェットエッチングにより逆メサ形状を形成出来
るよう、例えば＜０１１＞方向に、等間隔に形成された
構造を持っている。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、一
列に並んだ発光ドットを有する発光ダイオードアレイ、
特にこの発光ダイオードアレイを複数個一列に並べて光
プリンター用光源の発光ダイオードアレイを構成する場
合には、発光ダイオードアレイを構成するチップの発光
ダイオードが配列されている方向と垂直な方向の端面
に、ウェットエッチング法またはドライエッチング法に
より逆メサ形状を形成していることを特徴としており、
こうすることにより、ダイシング時に、発光部からチッ
プ端部までの長さより大きなチッピングが生じても、発
光部に欠け等が生じることがなく、発光部からチップ端
部までの長さをチッピングの大きさよりも短くすること
が出来る。これによって、従来は作製することの困難で
あった、高密度発光ダイオードアレイを実現することが
可能となる。
列に並んだ発光ドットを有する発光ダイオードアレイ、
特にこの発光ダイオードアレイを複数個一列に並べて光
プリンター用光源の発光ダイオードアレイを構成する場
合には、発光ダイオードアレイを構成するチップの発光
ダイオードが配列されている方向と垂直な方向の端面
に、ウェットエッチング法またはドライエッチング法に
より逆メサ形状を形成していることを特徴としており、
こうすることにより、ダイシング時に、発光部からチッ
プ端部までの長さより大きなチッピングが生じても、発
光部に欠け等が生じることがなく、発光部からチップ端
部までの長さをチッピングの大きさよりも短くすること
が出来る。これによって、従来は作製することの困難で
あった、高密度発光ダイオードアレイを実現することが
可能となる。
【００２３】また、本発明を端面発光型発光ダイオード
アレイに適用することにより、高密度化を実現すること
が可能となるだけでなく、光出射端面前方のテラス状の
部分を精度良くウェットエッチングまたはドライエッチ
ングにより順メサ形状に形成できるので、光出力の均一
性が高くなる。また同様にして出射光の一部は、光出射
端面側に隣接する発光ダイオードアレイチップの順メサ
面に反射して基板に対して略垂直な方向にモニター光と
して取り出すことが出来るので、これを測定することに
より、光出力の測定がウェハー状態で可能になる。これ
によって、従来は作製することの困難であった、高密度
端面発光型発光ダイオードアレイを均一性良く作製し、
しかもウェハー状態で評価することが可能となる。
アレイに適用することにより、高密度化を実現すること
が可能となるだけでなく、光出射端面前方のテラス状の
部分を精度良くウェットエッチングまたはドライエッチ
ングにより順メサ形状に形成できるので、光出力の均一
性が高くなる。また同様にして出射光の一部は、光出射
端面側に隣接する発光ダイオードアレイチップの順メサ
面に反射して基板に対して略垂直な方向にモニター光と
して取り出すことが出来るので、これを測定することに
より、光出力の測定がウェハー状態で可能になる。これ
によって、従来は作製することの困難であった、高密度
端面発光型発光ダイオードアレイを均一性良く作製し、
しかもウェハー状態で評価することが可能となる。
【図１】本発明による発光ダイオードアレイの第一の実
施例を示す図であって、発光ダイオードアレイチップの
素子端部の断面図である。
施例を示す図であって、発光ダイオードアレイチップの
素子端部の断面図である。
【図２】図１に示した実施例による発光ダイオードアレ
イの作製方法の説明図である。
イの作製方法の説明図である。
【図３】本発明を端面発光型発光ダイオードアレイに適
用した第二の実施例を示す図であって、端面発光型発光
ダイオードアレイチップの発光ダイオードの配列方向と
垂直な方向での断面形状を示す素子端部の断面図であ
る。
用した第二の実施例を示す図であって、端面発光型発光
ダイオードアレイチップの発光ダイオードの配列方向と
垂直な方向での断面形状を示す素子端部の断面図であ
る。
【図４】本発明による端面発光型発光ダイオードアレイ
の光出力測定方法の説明図である。
の光出力測定方法の説明図である。
【図５】図３に示した実施例による端面発光型発光ダイ
オードアレイの作製方法の説明図である。
オードアレイの作製方法の説明図である。
【図６】本発明による発光ダイオードアレイの第三の実
施例による発光ダイオードアレイの作製方法の説明図で
ある。
施例による発光ダイオードアレイの作製方法の説明図で
ある。
【図７】本発明による発光ダイオードアレイの第四の実
施例による発光ダイオードアレイの作製方法の説明図で
ある。
施例による発光ダイオードアレイの作製方法の説明図で
ある。
【図８】従来の発光ダイオードアレイチップの説明図で
ある。
ある。
【図９】図８に示す発光ダイオードアレイチップの配設
方法の説明図である。
方法の説明図である。
【図１０】図８に示す発光ダイオードアレイチップをダ
イシングした時の様子を示す素子端部の断面図である。
イシングした時の様子を示す素子端部の断面図である。
【図１１】従来の端面発光型発光ダイオードアレイの問
題点を説明するための説明図である。
題点を説明するための説明図である。
１−１，２−１，５−１，６−１，７−１・・・ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板 １−２，２−２，７−２・・・ｎ型ＧａＡｓ層 １−３，２−３，７−３・・・ｐ型ＧａＡｓ層 １−５，３−５・・・ダイシングによる切断面 １−６，２−６・・・逆メサ形状の面 １−９・・・チッピング部 ２−４，５−７，６−７，７−４・・・ｐ電極 ２−５，５−８，６−８，７−５・・・パッシベーショ
ン膜 ２−７，５−９，６−９，７−８・・・ｎ電極 ２−１０，５−１０，６−１０・・・分離溝 ２−１１，７−１１・・・溝底部 ３−６・・・順メサ形状の面 ３−７・・・テラス部 ３−８・・・出射光 ５−２，６−２・・・ｎ型ＧａＡｓバッファ層 ５−３，６−３・・・ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド
層 ５−４，６−４・・・Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓ活性層 ５−５，６−５・・・ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド
層 ５−６，６−６・・・ｐ型ＧａＡｓキャップ層 ５−１１，６−１１・・・メサエッチにより形成された
溝 ７−６・・・ドライエッチングによるエッチング溝 ７−７・・・ウェットエッチングによる逆メサ形状
ａＡｓ基板 １−２，２−２，７−２・・・ｎ型ＧａＡｓ層 １−３，２−３，７−３・・・ｐ型ＧａＡｓ層 １−５，３−５・・・ダイシングによる切断面 １−６，２−６・・・逆メサ形状の面 １−９・・・チッピング部 ２−４，５−７，６−７，７−４・・・ｐ電極 ２−５，５−８，６−８，７−５・・・パッシベーショ
ン膜 ２−７，５−９，６−９，７−８・・・ｎ電極 ２−１０，５−１０，６−１０・・・分離溝 ２−１１，７−１１・・・溝底部 ３−６・・・順メサ形状の面 ３−７・・・テラス部 ３−８・・・出射光 ５−２，６−２・・・ｎ型ＧａＡｓバッファ層 ５−３，６−３・・・ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド
層 ５−４，６−４・・・Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓ活性層 ５−５，６−５・・・ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド
層 ５−６，６−６・・・ｐ型ＧａＡｓキャップ層 ５−１１，６−１１・・・メサエッチにより形成された
溝 ７−６・・・ドライエッチングによるエッチング溝 ７−７・・・ウェットエッチングによる逆メサ形状
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−10879（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−23557（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−187745（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−87859（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00 B41J 2/44
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板上に積層形成した半導体層を基
板面に達する深さの分離溝で電気的に分離して形成した
複数の発光ダイオードを有する発光ダイオードアレイチ
ップからなり、該発光ダイオードアレイチップを複数個
用い、前記発光ダイオードが一直線上に並ぶように各発
光ダイオードアレイチップの端面を互いに対向して配設
した構成の発光ダイオードアレイにおいて、 前記発光ダイオードアレイチップは、その作製時に、該
チップの 発光ダイオードが配列されている方向と垂直な
方向のチップ端面、すなわち、隣接するチップと対向す
るチップ端面となる位置の分離溝底部の半導体基板に対
してエッチングを行い、その分離溝部の全領域に渡って
逆メサ形状を形成した後、その逆メサ形状のエッチング
溝底部でチップに切断してなることを特徴とする発光ダ
イオードアレイ。 - 【請求項２】請求項１記載の発光ダイオードアレイにお
いて、前記発光ダイオードアレイチップの発光ダイオードが面
発光型の場合は前記チップ端面に逆メサ形状を形成し、
前記発光ダイオードが端面発光型の場合は、前記逆メサ
形状のエッチング時に、発光ダイオードアレイチップの
発光ダイオードが配列されている方向と平行な方向のチ
ップ端面に同時に順メサ形状を形成し、該発光ダイオー
ドアレイチップに形成した逆メサ形状あるいは順メサ形
状が、 結晶の性質を反映した角度でなっていることを特
徴とする発光ダイオードアレイ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2927193A JP3232152B2 (ja) | 1992-05-14 | 1993-02-18 | 発光ダイオードアレイ |
| US08/057,482 US5357123A (en) | 1992-05-14 | 1993-05-03 | Light emitting diode array with dovetail |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-122190 | 1992-05-14 | ||
| JP12219092 | 1992-05-14 | ||
| JP2927193A JP3232152B2 (ja) | 1992-05-14 | 1993-02-18 | 発光ダイオードアレイ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629572A JPH0629572A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3232152B2 true JP3232152B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=26367447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2927193A Expired - Fee Related JP3232152B2 (ja) | 1992-05-14 | 1993-02-18 | 発光ダイオードアレイ |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5357123A (ja) |
| JP (1) | JP3232152B2 (ja) |
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- 1993-05-03 US US08/057,482 patent/US5357123A/en not_active Expired - Lifetime
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