JPH0319369A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
Ｇａを含む化合物半導体を用いる装置に関し、コンタク
ト電極に高抵抗層が形威されないような素子構造を提供
することを目的とし、Ｇａを含む化合物半導体上にコン
タクト窓を有する保護膜が設けられ該コンタクト窓以外
の保護膜上にＣｒ膜あるいはＴｉ膜からなる密着強化用
金属膜を備えるとともに、該コンタクト窓内に露出する
該化合物半導体及び該密着強化用金属膜上にＡｕからな
るコンタクト電極を備えるように構成する。
ト電極に高抵抗層が形威されないような素子構造を提供
することを目的とし、Ｇａを含む化合物半導体上にコン
タクト窓を有する保護膜が設けられ該コンタクト窓以外
の保護膜上にＣｒ膜あるいはＴｉ膜からなる密着強化用
金属膜を備えるとともに、該コンタクト窓内に露出する
該化合物半導体及び該密着強化用金属膜上にＡｕからな
るコンタクト電極を備えるように構成する。
本発明はＧａを含む化合物半導体を用いる装置に関する
。
。
Ｇａを含む化合物半導体は半導体レーザー、受光素子等
のデバイスの材料として多用されているが、近年の光通
信分野の発展に伴いより一層のデバイス特性の向上が望
まれている。そのためには半導体結晶特性の改善ととも
に、コンタクト電極製作技術の改善もまた必要である。
のデバイスの材料として多用されているが、近年の光通
信分野の発展に伴いより一層のデバイス特性の向上が望
まれている。そのためには半導体結晶特性の改善ととも
に、コンタクト電極製作技術の改善もまた必要である。
Ｇａを含む化合物半導体を用いるデバイスとして第３図
に示した面発光ダイオードの断面図を参照して従来の製
作方法について述べる。
に示した面発光ダイオードの断面図を参照して従来の製
作方法について述べる。
まず、ＧａＡｓ基板（図示せず）上に厚み５０ｎのｎ型
ＡＩＧａＡｓ層ｌ１膜厚１ｎのＡＩＧａＡｓ活性層２、
膜厚３μｍのｐ型ＡＩＧａＡｓ層３をエビタキシャル戒
長させた後、ｐ型ＡＩＧａＡｓ層３上に直径５０一のＡ
ｕ／Ｚｎからなるｐ側コンタクト電極４を形威する。こ
の上にＣＶＤ法により酸化膜を堆積し、ｐ側コンタクト
電極４上を開口して保護膜５を形成する。さらに全面に
スパンタ蒸着法によりＣｒ膜６を形威し、つづいてＡｕ
メッキ層７を全面に形成する。その後ＧａＡｓ基板をエ
ッチング・除去し、露出したｎ型ＧａＡＩＡｓ層１上に
Ａｕ／Ｇｅ／Ａｕからなるｎ側コンタクト電極８を選択
的に形威し、最後にチップに分割する．このようにして
形威された面発光ダイオードに順方向電圧を印加すると
動作電流はｐ側コンタクト電極４からｎ側コンタクト電
極８へ向かって広がる。しかし、ｐ側コンタクト電極４
とＡＩＧａＡｓ活性Ｎ２はＭ厚３−のｐ型ＡＩＧａＡｓ
層３によって隔てられているのみであるためＡＩＧａＡ
ｓ活性層２内における動作電流の広がりはまだ小さく、
ほぼＰ側コンタクト電極４の面積に対応する領域２ａ内
に限定され、この領域内でのみ発光する。従ってｎ型Ａ
ｌＧａＡｓ層ｌの露出している発光面に対しｐ側コンタ
クト電極４とほぼ同じ内径の光ファイバ１０を固定する
ことによって、発光領域２ａからの光を高効率で光ファ
イバ１０に取り入れることができる。
ＡＩＧａＡｓ層ｌ１膜厚１ｎのＡＩＧａＡｓ活性層２、
膜厚３μｍのｐ型ＡＩＧａＡｓ層３をエビタキシャル戒
長させた後、ｐ型ＡＩＧａＡｓ層３上に直径５０一のＡ
ｕ／Ｚｎからなるｐ側コンタクト電極４を形威する。こ
の上にＣＶＤ法により酸化膜を堆積し、ｐ側コンタクト
電極４上を開口して保護膜５を形成する。さらに全面に
スパンタ蒸着法によりＣｒ膜６を形威し、つづいてＡｕ
メッキ層７を全面に形成する。その後ＧａＡｓ基板をエ
ッチング・除去し、露出したｎ型ＧａＡＩＡｓ層１上に
Ａｕ／Ｇｅ／Ａｕからなるｎ側コンタクト電極８を選択
的に形威し、最後にチップに分割する．このようにして
形威された面発光ダイオードに順方向電圧を印加すると
動作電流はｐ側コンタクト電極４からｎ側コンタクト電
極８へ向かって広がる。しかし、ｐ側コンタクト電極４
とＡＩＧａＡｓ活性Ｎ２はＭ厚３−のｐ型ＡＩＧａＡｓ
層３によって隔てられているのみであるためＡＩＧａＡ
ｓ活性層２内における動作電流の広がりはまだ小さく、
ほぼＰ側コンタクト電極４の面積に対応する領域２ａ内
に限定され、この領域内でのみ発光する。従ってｎ型Ａ
ｌＧａＡｓ層ｌの露出している発光面に対しｐ側コンタ
クト電極４とほぼ同じ内径の光ファイバ１０を固定する
ことによって、発光領域２ａからの光を高効率で光ファ
イバ１０に取り入れることができる。
一方、ｐ側コンタクト電極４の形或されている主面には
ヒートシンク用の厚いＡｕメッキ層７を形威して熱放散
を行わせるが、保護膜５に対するＡｕメッキ層７の密着
性に問題があるため通常は同図に示したように、保護膜
５及びＡｕメッキ層７の双方に対し密着力の大きなＣｒ
膜あるいはＴｉ膜を密着強化用金属膜として全面に形成
し、この上に厚いＡｕメッキ層７を形戒することによっ
て該主面からの熱放散の効率を上げる方法が用いられる
。
ヒートシンク用の厚いＡｕメッキ層７を形威して熱放散
を行わせるが、保護膜５に対するＡｕメッキ層７の密着
性に問題があるため通常は同図に示したように、保護膜
５及びＡｕメッキ層７の双方に対し密着力の大きなＣｒ
膜あるいはＴｉ膜を密着強化用金属膜として全面に形成
し、この上に厚いＡｕメッキ層７を形戒することによっ
て該主面からの熱放散の効率を上げる方法が用いられる
。
ところが、上記のような構造を有する面発光ダイオード
においては発光強度が発光面内で不均一となり、特に発
光面の中心領域における発光強度が著しく低下する現象
が観測される。このような現象はＧａを含まない化合物
半導体からなる面発光ダイオードでは観測されない。そ
の原因についてはおよそ以下のように説明される。
においては発光強度が発光面内で不均一となり、特に発
光面の中心領域における発光強度が著しく低下する現象
が観測される。このような現象はＧａを含まない化合物
半導体からなる面発光ダイオードでは観測されない。そ
の原因についてはおよそ以下のように説明される。
第４図は面発光ダイオードのコンタクト電極付近の拡大
断面図及び発光面内の発光強度分布を示したものであり
、第３図と同一のものには同一番号を付した。
断面図及び発光面内の発光強度分布を示したものであり
、第３図と同一のものには同一番号を付した。
第３図において説明したように、面発光ダイオードの製
作工程においては素子の主面側のｐ型＾ｌＧａＡｓ層３
にｐ側コンタクト電極４を形戒し、その後反対側の発光
面側のｎ型ＡＩＧａＡｓＦｆ ｌにｎ側コンタクト電極
８を形戒する。ところがｎ側コンタクト電極形戒のため
の熱処理の際、ｐ側コンタクト電極４中へｐ型ＡＩＧａ
Ａｓ層３中のＧａが拡散侵入しｐ側コンタクト電極４の
表面にまで達してこの上に形威されたＣｒ膜６と反応し
て高抵抗層４ａを形戒するようになる。そのため、ｐ側
コンタクト電極４の周辺部における高抵抗層４ａの比較
的薄い領域に第４図中に矢印によって示したように動作
電流が集中して流れるようになりｐ側コンタクト電極４
の中心領域の動作電流密度が減少する。その結果、同図
に見られるように発光強度が中心領域で低下するような
分布を示すものと考えられる。
作工程においては素子の主面側のｐ型＾ｌＧａＡｓ層３
にｐ側コンタクト電極４を形戒し、その後反対側の発光
面側のｎ型ＡＩＧａＡｓＦｆ ｌにｎ側コンタクト電極
８を形戒する。ところがｎ側コンタクト電極形戒のため
の熱処理の際、ｐ側コンタクト電極４中へｐ型ＡＩＧａ
Ａｓ層３中のＧａが拡散侵入しｐ側コンタクト電極４の
表面にまで達してこの上に形威されたＣｒ膜６と反応し
て高抵抗層４ａを形戒するようになる。そのため、ｐ側
コンタクト電極４の周辺部における高抵抗層４ａの比較
的薄い領域に第４図中に矢印によって示したように動作
電流が集中して流れるようになりｐ側コンタクト電極４
の中心領域の動作電流密度が減少する。その結果、同図
に見られるように発光強度が中心領域で低下するような
分布を示すものと考えられる。
また、上記Ｇａの拡散侵入によって形威される高抵抗層
は面発光ダイオードに限らず、同様の電極構造を有する
半導体レーザーや受光素子についてもその特性に悪影響
を及ぼす原因となる。例えば、半導体レーザーでは高抵
抗層が形成されると発振しきい値が上昇するばかりか動
作電力が大きくなるため素子が高温になり信頼性の低下
をきたす原因となる．受光素子ではサージ耐圧が低下し
て特性が不安定となる。
は面発光ダイオードに限らず、同様の電極構造を有する
半導体レーザーや受光素子についてもその特性に悪影響
を及ぼす原因となる。例えば、半導体レーザーでは高抵
抗層が形成されると発振しきい値が上昇するばかりか動
作電力が大きくなるため素子が高温になり信頼性の低下
をきたす原因となる．受光素子ではサージ耐圧が低下し
て特性が不安定となる。
また、上記ＣｒＷ！に代えてＴｉ膜を用いた場合にも同
様な現象が生しるが、Ａｕｌｉでは生じないことが実験
的に確認された。ただし、Ａｕ膜は保護膜との密着性に
問題があるためＣｒ膜に代えて用いることはできない． そこで本発明はコンタクト電極に高抵抗層が形成されな
いような素子構造を提供することを目的とする。
様な現象が生しるが、Ａｕｌｉでは生じないことが実験
的に確認された。ただし、Ａｕ膜は保護膜との密着性に
問題があるためＣｒ膜に代えて用いることはできない． そこで本発明はコンタクト電極に高抵抗層が形成されな
いような素子構造を提供することを目的とする。
上記課題の解決は、Ｇａを含む化合物半導体上にコンタ
クト窓を有する保護膜が設けられ該コンタクト窓以外の
保護膜上にＣｒ膜あるいはＴｉ膜からなる密着強化用金
属膜を備えるとともに、該コンタクト窓内に露出する該
化合物半導体及び該密着強化用金属膜上にＡｕからなる
コンタクト電極を備えることを特徴とする半導体装置に
よって達威される。
クト窓を有する保護膜が設けられ該コンタクト窓以外の
保護膜上にＣｒ膜あるいはＴｉ膜からなる密着強化用金
属膜を備えるとともに、該コンタクト窓内に露出する該
化合物半導体及び該密着強化用金属膜上にＡｕからなる
コンタクト電極を備えることを特徴とする半導体装置に
よって達威される。
（作 用）
本発明を面発光ダイオードに適用した例を第１図に示し
、これを参照して本発明の作用を説明する。同図は面発
光ダイオードの発光面と反対側の主面上のコンタクト電
極近傍の断面図及び発光強度分布を示したものであり、
第４図と同一の機能を有するものには同一番号を付した
。
、これを参照して本発明の作用を説明する。同図は面発
光ダイオードの発光面と反対側の主面上のコンタクト電
極近傍の断面図及び発光強度分布を示したものであり、
第４図と同一の機能を有するものには同一番号を付した
。
同図に見られるように、本発明ではＣｒ膜あるいはＴｉ
膜からなる密着強化用金属膜６を保護膜５上にのみ選択
的に形威し、コンタクトｔ極４の表面とは接触しないよ
うにした後に全面にヒートシンク用ＡｕメッキＮ７を形
或する。そのため、Ｇａがコンタクト電極４内に拡散侵
入した場合にも密着強化用金属膜６と接触反応して高抵
抗層が形威されることもない。したがって、コンタクト
電極４内には均一な動作電流が流れ、図示したように均
一な発光強度が得られるようになる。
膜からなる密着強化用金属膜６を保護膜５上にのみ選択
的に形威し、コンタクトｔ極４の表面とは接触しないよ
うにした後に全面にヒートシンク用ＡｕメッキＮ７を形
或する。そのため、Ｇａがコンタクト電極４内に拡散侵
入した場合にも密着強化用金属膜６と接触反応して高抵
抗層が形威されることもない。したがって、コンタクト
電極４内には均一な動作電流が流れ、図示したように均
一な発光強度が得られるようになる。
第２図を参照して、本発明を面発光ダイオードに通用し
た実施例について述べる。
た実施例について述べる。
まず、ＧａＡｓ基板（図示せず）上に厚み５０μｍのｎ
型ＡＩＧａＡｓＪｉＪ Ｉ ，膜厚１ μｍのＡＩＧａ
Ａｓ活性層２、膜厚３μｍのｐ型ＡＩＧａＡｓ層３をエ
ビタキシャル成長させた後、ｐ型ＡＩＧａＡｓ層３上に
直径５０ｎのＡｕ／Ｚｎからなるｐ側コンタクト電極４
を形威し、全面にＣＶＤ法により形威した酸化膜からな
る保護膜５、続いてスパッタ蒸着法によりＣｒ膜６を形
成する。あるいはＣｒＭに代えてＴｉ膜を用いることも
できる。
型ＡＩＧａＡｓＪｉＪ Ｉ ，膜厚１ μｍのＡＩＧａ
Ａｓ活性層２、膜厚３μｍのｐ型ＡＩＧａＡｓ層３をエ
ビタキシャル成長させた後、ｐ型ＡＩＧａＡｓ層３上に
直径５０ｎのＡｕ／Ｚｎからなるｐ側コンタクト電極４
を形威し、全面にＣＶＤ法により形威した酸化膜からな
る保護膜５、続いてスパッタ蒸着法によりＣｒ膜６を形
成する。あるいはＣｒＭに代えてＴｉ膜を用いることも
できる。
つぎに、ｐ側コンタクト電極４上の保護膜５及びＣｒ膜
６を開口した後、全面に電解メッキ法により膜厚３０賜
の＾Ｕメッキ層７を形或する。メッキ液としてテンペレ
ックス４０ｌ（田中貴金属製）を用い、メッキ温度５０
゜Ｃ，電流密度５ｍＡ／ｃ一とした。たｎ型ＧａＡＩＡ
ｓ’ＪｉＪ ｌ上にＡｕ／Ｇｅ／＾Ｕからなるｎ側コン
タクト電極８を選択的に形威し、最後に一辺が４００μ
ｍのチップに分割する。
６を開口した後、全面に電解メッキ法により膜厚３０賜
の＾Ｕメッキ層７を形或する。メッキ液としてテンペレ
ックス４０ｌ（田中貴金属製）を用い、メッキ温度５０
゜Ｃ，電流密度５ｍＡ／ｃ一とした。たｎ型ＧａＡＩＡ
ｓ’ＪｉＪ ｌ上にＡｕ／Ｇｅ／＾Ｕからなるｎ側コン
タクト電極８を選択的に形威し、最後に一辺が４００μ
ｍのチップに分割する。
その後、上記チップのＡｕメッキ層７側を銅ブロックよ
りなるヒートシンク９に接着し、発光面に内径５０μｓ
の光ファイバ１０を結合して発光強度を観測した結果、
発光面内において同図に示したような均一な発光強度分
布を観測し、従来例に比べておよそ３０％の発光強度増
加を得た。
りなるヒートシンク９に接着し、発光面に内径５０μｓ
の光ファイバ１０を結合して発光強度を観測した結果、
発光面内において同図に示したような均一な発光強度分
布を観測し、従来例に比べておよそ３０％の発光強度増
加を得た。
また、コンタクト電極４内を動作電流が均一に流れるた
め、従来に比べて熱放散の効率が向上し、素子の信頼性
が向上した。
め、従来に比べて熱放散の効率が向上し、素子の信頼性
が向上した。
以上の説明から明らかなように、本発明は面発光ダイオ
ードに限らず、レーザー、受光素子等のデバイスに適用
可能なことはいうまでもない。
ードに限らず、レーザー、受光素子等のデバイスに適用
可能なことはいうまでもない。
以上のように本発明によれば、コンタクト電極内に高抵
抗層が形成されなくなるために、発光強度の分布が均一
となって発光強度が向上し、さらに、熱放散の効率の向
上により素子の信頼性向上をも図ることができる。
抗層が形成されなくなるために、発光強度の分布が均一
となって発光強度が向上し、さらに、熱放散の効率の向
上により素子の信頼性向上をも図ることができる。
第１図は本発明の原理説明図、
第２図は本発明の実施例を示す断面図、第３図は従来例
に係る断面図、 第４図は従来例の間理点を示す断面図、である。 図において、 ■はｎ型ＡＩＧａＡｓ層、 ２はＡＩＧａＡｓ活性層、 ２ａは発光領域、 ３はｐ型ＡＩＧａＡｓ層、 ４はｐ側コンタクト電極、 ４ａは高抵抗層、 ５は保護膜、 ６はＣｒ膜（密着強化用金属膜） ７はＡｕメッキ層、 ８はｎ側コンタクト電極、 ９はヒートシンク、 １０は光ファイバ、 である。 男 ２ 図
に係る断面図、 第４図は従来例の間理点を示す断面図、である。 図において、 ■はｎ型ＡＩＧａＡｓ層、 ２はＡＩＧａＡｓ活性層、 ２ａは発光領域、 ３はｐ型ＡＩＧａＡｓ層、 ４はｐ側コンタクト電極、 ４ａは高抵抗層、 ５は保護膜、 ６はＣｒ膜（密着強化用金属膜） ７はＡｕメッキ層、 ８はｎ側コンタクト電極、 ９はヒートシンク、 １０は光ファイバ、 である。 男 ２ 図
Claims (1)
- Ｇａを含む化合物半導体上にコンタクト窓を有する保護
膜が設けられ該コンタクト窓以外の保護膜上にＣｒ膜あ
るいはＴｉ膜からなる密着強化用金属膜を備えるととも
に、該コンタクト窓内に露出する該化合物半導体及び該
密着強化用金属膜上にＡｕからなるコンタクト電極を備
えることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1154924A JPH0319369A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1154924A JPH0319369A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0319369A true JPH0319369A (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=15594926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1154924A Pending JPH0319369A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0319369A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19513615A1 (de) * | 1994-04-11 | 1995-10-12 | Morita Mfg | Kontakterkennungsschaltung, Lasttreibervorrichtung und zahnmedizinische Spritze mit eingebauter Beleuchtungseinrichtung |
| JP2005064475A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-03-10 | Sharp Corp | 窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP2007081088A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Showa Denko Kk | 窒化物系半導体発光素子 |
| JP2007521635A (ja) * | 2003-09-19 | 2007-08-02 | ティンギ テクノロジーズ プライベート リミテッド | 半導体デバイスの製造 |
| JP2007529099A (ja) * | 2003-09-19 | 2007-10-18 | ティンギ テクノロジーズ プライベート リミテッド | 半導体デバイス上における伝導性金属層の製造 |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP1154924A patent/JPH0319369A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19513615A1 (de) * | 1994-04-11 | 1995-10-12 | Morita Mfg | Kontakterkennungsschaltung, Lasttreibervorrichtung und zahnmedizinische Spritze mit eingebauter Beleuchtungseinrichtung |
| JP2005064475A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-03-10 | Sharp Corp | 窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP2007521635A (ja) * | 2003-09-19 | 2007-08-02 | ティンギ テクノロジーズ プライベート リミテッド | 半導体デバイスの製造 |
| JP2007529099A (ja) * | 2003-09-19 | 2007-10-18 | ティンギ テクノロジーズ プライベート リミテッド | 半導体デバイス上における伝導性金属層の製造 |
| JP2007081088A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Showa Denko Kk | 窒化物系半導体発光素子 |
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