JPH04250673A - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents

半導体発光素子及びその製造方法

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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばカメラ用オー
トフォーカス光源に使用して好適な電流狭搾型の半導体
発光素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、カメラはオートフォーカス機能の
装備が主流となっているが、被写体との測距には光を用
いた３角測量の原理等が使用されている。その光源とし
て半導体発光素子であるＬＥＤが用いられているが、Ｌ
ＥＤに要求される特性としては、非常に指向性の鋭いこ
とが挙げられる。普通のＬＥＤでこれを満たすことは困
難であり、電流狭搾型のＬＥＤチップとうまく光学設計
されたレンズを持つ外囲器を組み合わせる必要がある。
【０００３】この電流狭搾型のＬＥＤチップの代表的な
例を示すと図３のようになり、Ｐ型ＧａＡｓ基板２１の
表面に、ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層２２、Ｐ型ＧａＡ
ｌ０．２５Ａｓ０．７５クラッド層２３、Ｐ型ＧａＡｓ
活性層２４、ｎ型ＧａＡｌ０．２５Ａｓ０．７５クラッ
ド層２５、ｎ型オーミック電極２６が順次形成され、更
にＰ型ＧａＡｓ基板２１の裏面に、Ｐ型オーミック電極
２７が形成されている。
【０００４】動作時には、電流ブロック層２２により電
流が狭搾され、活性層２４の中央部に集中する。ここで
再結合発光した光はクラッド層２５を通過し、オーミッ
ク電極２６の開孔部からチップ外に放射される。このチ
ップの正面図は図４に示す通りである。
【０００５】通常、このチップは基板２１側を導電性樹
脂によりフレーム或いはステムに固着し、クラッド層２
５上のオーミック電極２６を細いＡｕ線によりフレーム
やステムのリードポストにボンディング接続する。従っ
て、図４に示す点線で囲まれたボンディング領域２８は
、そのボンディング技術に応じた面積が最低限必要とな
る。
【０００６】ＧａＡｌＡｓ系赤外線ＬＥＤに用いるいわ
ゆるＩＩＩ−Ｖ　族化合物半導体は、Ｓｉに比べると、
非常に値段の高い材料であるため、出来るだけチップを
小さくすることにより、低価格化を達成している。
【０００７】ところが、普通のチップよりも構造が複雑
であり、ただでさえ高価格であるから、チップの小形化
がより一層必要となる。光取出しの開孔部２９は、要求
される電気的・光学的特性を満たすための一定面積が必
要である。又、従来技術でも述べたように、最低限のボ
ンディング領域２８が必要である。従って、これ以外の
部分、即ち図４で示した一点破線で囲まれた部分３０は
、無くても済みそうである。
【０００８】しかし、図３に示すように、活性層２４の
一部（電流集中部）で放出された光の一部３１は、横方
向にも進みチップ側面から漏れることになる。これを「
光漏れ」と称し、カメラ用オートフォーカス光源に用い
た場合の特性を悪化させる原因となる。又、クラッド層
２５が厚くなる程、電流集中が甘くなり、チップ端に近
い活性層２４でも発光が生じることになって、更に光漏
れが増大することになる。これを避けるため、発光部か
らチップ端までの距離をある程度設けておくが、発明者
の実験によれば、〜１３０μｍは最低限必要であった。
【０００９】従って、上述した光取出しの開孔部２９（
＝発光部）、ボンディング領域２８の他に光漏れ防止の
ための面積も必要となり、上記の一点破線で囲まれた部
分３０が光漏れ防止用となっている。この結果、チップ
の縮小・小形化には制約が多かった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、光漏れを
防止して従来設けていた防止用の面積を不要とし、チッ
プの小形化を図ると共に低価格化を達成した半導体発光
素子を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、発光素子本
体の側面の一部又は全部に、電気的に絶縁されて光遮蔽
膜が被着さた半導体発光素子である。
【００１２】又、この発明は、基板の一面に電流ブロッ
ク層、第１のクラッド層、活性層、第２のクラッド層、
第１のオーミック電極を順次積層して形成し、更に上記
基板の他面に第２のオーミック電極を形成してウェーハ
を得る工程と、次に上記ウェーハの主面上にレジスト膜
を形成する工程と、次に上記レジスト膜上の所定位置に
少なくとも上記第１のクラッド層に達する複数の溝を形
成する工程と、次に上記溝を含む上記レジスト膜上に電
気的絶縁膜を被着し、更に、この電気的絶縁膜上に光遮
蔽膜を被着する工程と、次に上記溝の部分にのみ上記電
気的絶縁膜と光遮蔽膜を残し、他の電気的絶縁膜、光遮
蔽膜、及びレジスト膜を除去する工程と、次に上記溝の
部分で切断する工程とを具備する半導体発光素子の製造
方法である。
【００１３】
【作用】この発明によれば、素子本体の側面に光遮蔽膜
が被着されているため、光洩れが未然に防止され、光洩
れ防止のために設けられていた部分が不要となる。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
を詳細に説明する。
【００１５】この発明の半導体発光素子は図１に示すよ
うに構成され、Ｐ型ＧａＡｓ基板１の表面には、所定位
置にｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層２が形成されている。 このｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層２を覆うように、Ｐ型
ＧａＡｌ０．２５Ａｓ０．７５クラッド層３が形成され
、このＰ型ＧａＡｌ０．２５Ａｓ０．７５クラッド層３
上にはＰ型ＧａＡｓ活性層４が形成されている。このＰ
型ＧａＡｓ活性層４は発光層となるもので、この上には
ｎ型ＧａＡｌ０．２５Ａｓ０．７５クラッド層５が形成
されている。
【００１６】又、このｎ型ＧａＡｌ０．２５Ａｓ０．７
５クラッド層５上の所定位置には、ｎ型オーミック電極
６が形成されている。そして、Ｐ型ＧａＡｓ基板１の裏
面には、Ｐ型オーミック電極７が形成されている。
【００１７】更に、この発明では、上記の半導体発光素
子の側面の一部が斜めに切り欠かれ、この斜面に例えば
ＳｉＯ２　からなる電気的絶縁膜８を介して、光を通さ
ない光遮蔽膜９が被着されている。この実施例では、電
気的絶縁膜８として例えばＳｉＯ２　が使用され、光遮
蔽膜９として例えばＡｌが使用されている。次に、この
発明の半導体発光素子の製造方法について、図２（ａ）
〜（ｄ）を参照して述べることにする。
【００１８】先ず、同図（ａ）に示すように、Ｐ型Ｇａ
Ａｓ基板１の表面に上記のｎ型ＧａＡｓ電流ブロック層
２、Ｐ型ＧａＡｌ０．２５Ａｓ０．７５クラッド層３、
Ｐ型ＧａＡｓ活性層４、ｎ型ＧａＡｌ０．２５Ａｓ０．
７５クラッド層５、及びｎ型オーミック電極６が形成さ
れ、Ｐ型ＧａＡｓ基板１の裏面にＰ型オーミック電極７
が形成されたウェーハ１０を用意する。
【００１９】そして、このウェーハ１０の主面上に、レ
ジスト膜１１を形成する。この場合、レジスト膜１１は
約１μｍの厚さに形成すると、後の工程において都合が
良い。　　次に、同図（ｂ）に示すように、所定位置に
ダイシングにより断面三角形の溝１２を複数形成する。 この場合、溝１２は少なくともＰ型ＧａＡｌ０．２５Ａ
ｓ０．７５クラッド層３に達する必要があり、角度θは
６０°〜２０°位が良い。６０°より大きいと、溝１２
がＰ型ＧａＡｌ０．２５Ａｓ０．７５クラッド層３に達
するためには、チップ面積が大きくなければならず、こ
の発明の目的には不適当である。２０°より小さいと、
電気的絶縁膜８及び光遮蔽膜９の形成が困難になる。従
って、４５°位が好適である。
【００２０】次に、同図（ｃ）に示すように、溝１２を
含むレジスト膜１１上に電気的絶縁膜８となるＳｉＯ２
　１３をＣＶＤ等で〜５０００オングストローム程度の
厚さ被着する。更に、このＳｉＯ２　１３の上に光遮蔽
膜９となるＡｌ１４をスパッタにより２０００オングス
トローム程度の厚さ被着する。
【００２１】最後に、同図（ｄ）に示すように、レジス
ト膜１１上のＳｉＯ２　１３とＡｌ１４をリフトオフ法
により除去し、溝１２の部分にのみＳｉＯ２　１３とＡ
ｌ１４を残すと、これが電気的絶縁膜８及び光遮蔽膜９
となり、この溝１２の部分で切断すれば、図１に示した
半導体発光素子が完成する。上記実施例では、素子の側
面の一部に絶縁膜８及び光遮蔽膜９が被着されていたが
、必要に応じ側面の全部に被着しても良い。
【００２２】又、上記実施例では、絶縁膜８を介して光
遮蔽膜９が被着され２層構造になっていたが、電気的絶
縁性を有する光遮蔽膜であれば、絶縁膜８を省略してこ
の電気的絶縁性を有する光遮蔽膜を被着すれば良く、こ
の時は１層構造となる。
【００２３】更に、上記実施例では、電気的絶縁膜８と
して例えばＳｉＯ２が使用され、光遮蔽膜９として例え
ばＡｌが使用されていたが、これらに限定されないこと
は言うまでもない。又、光遮蔽膜を垂直側面に被着して
も良く、プラズマＣＶＤ等の手段を用いれば可能である
。こうすれば、素子の小形化により友好である。
【００２４】
【発明の効果】この発明によれば、素子の側面に光遮蔽
膜が被着されているので、光洩れが未然に防止される。 この結果、従来、光洩れ防止のために設けられていた部
分（図４の一点鎖線で囲まれている部分３０）が不要と
なり、素子の小形化が図れ、原価低減を達成することが
出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る半導体発光素子を示
す断面図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）はこの発明の半導体発光素子の
製造工程を示す断面図。
【図３】従来の半導体発光素子を示す断面図。
【図４】同じく平面図。
【符号の説明】
１…Ｐ型ＧａＡｓ基板、２…ｎ型ＧａＡｓ電流ブロック
層、３…Ｐ型ＧａＡｌ０．２５Ａｓ０．７５クラッド層
、４…Ｐ型ＧａＡｓ活性層、５…ｎ型ＧａＡｌ０．２５
Ａｓ０．７５クラッド層、６…ｎ型オーミック電極、７
…Ｐ型オーミック電極、８…電気的絶縁膜、９…光遮蔽
膜、１０…ウェーハ、１１…レジスト膜、１２…溝。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　発光層に平行な表面から光を取り出し
    利用する電流狭搾型の半導体発光素子本体と、この半導
    体発光素子本体の側面の一部又は全部に、電気的に絶縁
    されて被着された光遮蔽膜とを具備することを特徴とす
    る半導体発光素子。
  2. 【請求項２】　　半導体発光素子本体は、基板の一面上
    の所定位置に形成された電流ブロック層と、この電流ブ
    ロック層を覆って形成された第１のクラッド層と、この
    第１のクラッド層上に形成された活性層と、この活性層
    上に形成された第２のクラッド層と、この第２のクラッ
    ド層上の所定位置に形成された第１のオーミック電極と
    、上記基板の他面上に形成された第２のオーミック電極
    とを具備することを特徴とする請求項１記載の半導体発
    光素子。
  3. 【請求項３】　　基板の一面に電流ブロック層、第１の
    クラッド層、活性層、第２のクラッド層、第１のオーミ
    ック電極を順次積層して形成し、更に上記基板の他面に
    第２のオーミック電極を形成してウェーハを得る工程と
    、次に上記ウェーハの主面上にレジスト膜を形成する工
    程と、次に上記レジスト膜上の所定位置に少なくとも上
    記第１のクラッド層に達する複数の溝を形成する工程と
    、次に上記溝を含む上記レジスト膜上に電気的絶縁膜を
    被着し、更に、この電気的絶縁膜上に光遮蔽膜を被着す
    る工程と、次に上記溝の部分にのみ上記電気的絶縁膜と
    光遮蔽膜を残し、他の電気的絶縁膜、光遮蔽膜、及びレ
    ジスト膜を除去する工程と、次に上記溝の部分で切断す
    る工程とを具備することを特徴とする半導体発光素子の
    製造方法。
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