JPH0832110A - 端面発光型led、端面発光型発光素子の製造方法、端面発光型発光素子の発光特性測定方法 - Google Patents

端面発光型led、端面発光型発光素子の製造方法、端面発光型発光素子の発光特性測定方法

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JPH0832110A
JPH0832110A JP16650494A JP16650494A JPH0832110A JP H0832110 A JPH0832110 A JP H0832110A JP 16650494 A JP16650494 A JP 16650494A JP 16650494 A JP16650494 A JP 16650494A JP H0832110 A JPH0832110 A JP H0832110A
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Yukio Nakamura
幸夫 中村
Mitsuhiko Ogiwara
光彦 荻原
Masumi Yanaka
真澄 谷中
Takao Kusano
宇雄 草野
Masumi Koizumi
真澄 小泉
Hiroyuki Fujiwara
博之 藤原
Masato Ishimaru
真人 石丸
Tsutomu Nomoto
勉 野本
Masaharu Nobori
正治 登
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0095Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination

Abstract

(57)【要約】 【目的】 端面発光型LEDアレイをダイシング技術を
用い製造する際にダイシングの衝撃がおよびにくい方法
を提供する。 【構成】 半導体ウエハにおけるダイシング予定領域の
うちの、少なくとも発光素子の発光端面側のダイシング
予定領域に当たる部分に、pn接合面を越える深さを有
した凹部であって側壁が斜面となっている凹部29を、
エッチングにより形成する。この凹部29の形成が済ん
だ半導体ウエハを、凹部29の底面からこの底面の幅W
1 より狭い切断幅W2 でダイシングする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、端面発光型LED
(Light Emitting Diode)の構造と、端面発光型LED
をはじめとする種々の端面発光型発光素子をダイシング
技術を含む方法により製造する際に好適な製造方法と、
端面発光型LEDをはじめとする種々の端面発光型発光
素子の発光特性を測定する方法とに関するものである。
なお、この発明において、端面発光型LEDは端面発光
型LEDアレイも含むものとし、端面発光型発光素子は
端面発光型発光素子アレイも含むものとする。
【0002】
【従来の技術】LEDアレイは、例えば電子写真方式の
プリンタ用光源などとして利用されている。LEDアレ
イの一つのタイプに、端面発光型LEDアレイと称され
るものがある。その構造および製法は、例えば、特開平
2−125765号公報(以下、公報1)、特開平5−
31955公報(以下、公報2)に開示されている。例
えば公報1の第3頁左上欄には、N電極、N−GaAs
バッファ層、N−AlGaAs層、P−AlGaAs
層、P電極が積層された構成の半導体ウエハをダイシン
グすることにより、個々の端面発光型のLEDアレイが
得られる点が記載されている。また、例えば公報2の第
5頁右欄第31〜32行には、ダブルヘテロ構造を有す
る半導体ウエハに発光端面を作製する際それを塩素系ガ
スを用いたドライエッチング法により行なう点が記載さ
れている。また、従来のいずれのLEDアレイも、発光
端面は基板面に対し垂直となっていた(例えば公報1の
第2頁右下欄第16行、公報2の第5頁右欄第30〜3
1行)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発光端
面が基板面に垂直であった従来のLEDアレイの場合、
発光取り出し面の面積は最大でも発光層の厚さと発光層
の幅との積で規定されてしまう。具体的に説明すると、
たとえば、公報1に開示のLEDアレイの場合P−Al
GaAs層が発光層に相当し、公報2に開示のLEDア
レイの場合ダブルヘテロ構造を構成するn−クラッド
層、活性層、pクラッド層のうちの活性層部分が発光層
に相当するので、これらLEDアレイの発光取り出し面
の面積はこの発光層の厚さと幅とで規定されてしまう。
【0004】また、半導体ウエハをダイシングすること
で個々のLEDアレイを分離する従来の製造方法の場
合、ダイシングの衝撃が原因と思われるが、LEDアレ
イの切断面から5〜10μmまでの部分に欠けやクラッ
クが発生し易い。このような欠けやクラックが特に発光
層に発生すると、所定の発光が得られないので、LED
アレイの製造歩留りが悪化する。また、この従来方法で
は、LEDアレイの上部側の電極(たとえばP電極とす
る)をもダイシングする。ここで、この上部側電極(P
電極)下のp及びn型半導体層の厚さは薄いので、上部
側電極(P電極)とこれより数層下方にあるn型半導体
層との距離は近くなるため、P電極のダイシング時に生
じるバリがn型半導体層に接触しP電極−n型半導体層
間を短絡してしまう危険がある。また、電極を構成する
材料がダイシング用ブレードの目につまるので、ダイシ
ング用ブレードの寿命低下を招きやすい。
【0005】また、発光端面をドライエッチング法で形
成する従来方法では微細なパターンでかつ深いエッチン
グが必要なため、エッチング不良をなくすには高い製造
加工精度が必要になる。
【0006】また、従来のいずれのLEDアレイの場合
も、その発光特性(発光出力など種々のもを言う。)の
測定は半導体ウエハの状態で行なうことは出来なかっ
た。したがって、LEDアレイの発光特性を測定するた
めには、半導体ウエハから個々のLEDアレイを分離し
それぞれのLEDアレイ毎に発光特性を測定する必要が
あった。個々のLEDアレイ毎に発光特性を測定する場
合、個々のLEDアレイを測定装置へセットする必要が
あるのでその手間が増える等工程が煩雑になるので改善
が望まれる。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、この出願の第一
発明によれば、端面発光型のLEDにおいて、発光端面
を斜面としてあることを特徴とする。この第一発明の実
施に当たり、前記斜面上に発光端面を保護するための保
護膜を具えるのが好適である。
【0008】また、この出願の第二発明によれば、pn
接合(ただしpin接合も含む)を有する発光素子が複
数形成された半導体ウエハから各発光素子をダイシング
により分離して端面発光型の発光素子を製造するに当た
り、以下の(a)および(b)の工程を含むことを特徴
とする。
【0009】(a)半導体ウエハにおけるダイシング予
定領域のうちの、少なくとも発光素子の発光端面側のダ
イシング予定領域に当たる部分に、pn接合面を越える
深さを有した凹部であって側壁が斜面となっている凹部
を、エッチングにより形成する工程。
【0010】(b)凹部の形成が済んだ半導体ウエハを
凹部の前記pn接合面から退避した位置でダイシングす
る工程。
【0011】ここで、凹部の深さは、あまり浅いとpn
接合面とダイシング部分とが高さ方向においてあまり離
れなくなり、また、あまり深いとエッチングが大変にな
るので、これらを考慮した適正な深さとするのが良い。
【0012】なお、この第二発明の実施に当たり、発光
端面にその保護膜を形成する場合は、上述の凹部を形成
する工程(a)とダイシング工程(b)との間に、凹部
を形成する際のエッチング時のエッチングマスクを利用
して凹部の少なくとも側壁に発光端面保護膜となり得る
薄膜を選択的に形成するようにするのが良い。端面保護
膜形成用の特別なマスクを設けることなく端面保護膜を
形成できるからである。
【0013】また、この第二発明においては、(i)第
1導電型の半導体下地を用意し、この半導体下地の、少
なくとも発光素子の発光端面側のダイシング予定領域に
当たる部分に、所定の深さを有した凹部であって側壁が
斜面となっている凹部を、エッチングにより形成し、
(ii)この凹部の形成が済んだ半導体下地の、この凹部
に接する周辺の所定部分に第2導電型の不純物を該凹部
の深さより浅い深さで導入して発光素子用のpn接合を
形成し、(iii )このpn接合が形成された半導体ウエ
ハを、上記凹部の前記pn接合面から退避した位置でダ
イシングするようしても構わない。ここで、所定の深さ
とは、後に形成される第2導電型不純物領域の深さより
深いことが必要である。この深さがあまり浅いとpn接
合面とダイシング部分とが高さ方向においてあまり離れ
なくなり、また、あまり深いとエッチングが大変になる
ので、これらを考慮した適正な深さとするのが良い。ま
た、凹部に接する周辺の部分とは、発光層を形成した部
分であり設計に応じた部分とできる。
【0014】なお、これら第一および第二発明でいう斜
面とは、光の出射方向に向かって傾斜している斜面すな
わち順テーパー状の斜面(例えば後述の図2、図3
(D)に示したような斜面)はもちろん、それとは逆に
傾斜方向が発光素子側になっている斜面すなわち逆テー
パー状の斜面(図3(D)の例で考えれば凹部の側壁が
オーバーハング状になるように凹部を形成しその側壁で
構成される斜面)でも良い。ただし、この出願の第三発
明(発光特性の測定方法)を考慮した場合、第二発明の
実施に当っての斜面は、光の出射方向に向かって傾斜し
ている上記順テーパ状の斜面、すなわち斜面が半導体ウ
エハの上方から見えるようになっている斜面とするのが
好適である。
【0015】また、この出願の第三発明の端面発光型発
光素子の発光特性測定方法によれば、上記第二発明の方
法により発光素子および凹部を形成した後であってダイ
シングを行なう前に、該発光素子に電気信号を印加し、
この電気信号の印加に応じ発光素子で生じる光のうちの
前記斜面によって前記半導体ウエハの上方に出力される
光を測定して各発光素子の発光特性を測定することを特
徴とする。
【0016】
【作用】この出願の第一発明によれば、発光端面を斜面
としたのでその分、発光端面が基板面に垂直であった場
合より、発光取り出し面積は広がる(もちろん、発光層
の厚さや幅を一定として比較した場合である。)。
【0017】また、この出願の第二発明によれば、先
ず、半導体ウエハの発光層が存在する部分より深い位置
までエッチングにより所定の凹部が形成される。このた
め、発光層が存在する部分とダイシングされる部分との
高さ方向における位置を違えることができる。また、所
定の凹部を形成した後、そこから下方のウエハ部分がダ
イシングされるが、その際pn接合面から退避した位置
でダイシングされる。このため、発光層とダイシングさ
れる部分とは離れる(横方向において離れる。)。従っ
て、発光層をダイシング部分から高さ方向および横方向
それぞれで離すことができる。また、この第二発明の製
造方法によれば、発光端面が斜面となっている第一発明
の端面発光型LEDを簡易に製造出来る。
【0018】また、この出願の第三発明によれば、半導
体ウエハ上に端面発光型発光素子を多数具えた状態のま
まで各発光素子の発光特性を測定出来る。
【0019】
【実施例】以下、図面を参照してこの出願の各発明の実
施例についてそれぞれ説明する。ただし、いずれの図も
これらの発明を理解出来る程度に各構成成分の寸法、形
状及び配置関係を概略的に示してある。また、説明に用
いる各図において同様な構成成分については同一の番号
を付して示してある。
【0020】1.第一発明の実施例 図1(A)、(B)および図2は、この出願の第一発明
の実施例の端面発光型LED(ここではLEDアレイ1
0)の構造説明に供する図である。特に、図1(A)は
実施例の端面発光型LEDアレイ10をその上方から見
て示した平面図、図1(B)は図1(A)のP方向から
見た側面図、図2は図1(A)におけるI−I線での断
面図である。
【0021】図1および図2において、11は、第1導
電型の半導体下地である。この実施例では、N型の半導
体下地11としている。詳細には、N型のガリウム・砒
素(GaAs)基板とこのN型GaAs基板上にエピタ
キシャル成長させたN型ガリウム・砒素・燐(N型Ga
AsP)層とでN型半導体下地11を構成している。1
3は、N型半導体下地11に所定間隔(LEDの配列ピ
ッチに応じた間隔)で形成したP型GaAsP層であ
る。このP型GaAsP層13が発光層となる。また、
15はP側電極、17はN側電極、19はP側電極15
とN型半導体下地11とを電気的に絶縁する絶縁膜であ
る。また、図2に21で示したものは、製造上必要な物
であり、P型GaAsP層13を形成する際に用いるP
型不純物がN型半導体下地11の所定領域以外の領域に
拡散するのを防止する拡散防止膜である。
【0022】この第一発明の端面発光型LEDでは、図
2に示したように、発光端面23が基板面(半導体下地
11の主面)に対し角度θを示す斜面で構成してある。
特にこの実施例では、斜面は光の出射方向に向かって下
った状態の斜面(順テーパー状の斜面)となっている。
また、角度θはこの例の場合40〜50程度としてあ
る。もちろん角度θはこれに限られない。発光端面が基
板面に対し垂直であると発光取り出し面の面積は、P型
GaAsP層13の幅と厚さとの積で与えられる面積と
なるが、この第一発明では斜面となった分発光取り出し
面積が広くなる。したがってその分、発光層(ここでは
P型GaAsP層13)から光を効率良く取り出せると
考えられる。
【0023】2.第二発明の実施例の説明 次に、第一発明の端面発光型LEDをはじめとする各種
の端面発光型発光素子をダイシング工程を具える工程で
製造する際に好適な方法(すなわち第二発明)の実施例
について説明する。
【0024】2−1.第1実施例 図3及び図4は第二発明の第1実施例の説明に供する工
程図である。詳細には、図5に示したように、半導体下
地11に、図1に示した端面発光型LEDアレイ10を
複数作り込む場合におけるそのうちの2個分のLEDア
レイ10が作り込まれる辺りのII−II線に沿った断面図
によって示した工程図である。
【0025】この第1実施例では、先ず、N型GaAs
基板とこのN型GaAs基板上にエピタキシャル成長さ
せたN型GaAsP層とで構成されるN型の半導体下地
11上に、拡散防止膜21を、公知の成膜方法例えば蒸
着法、スパッタ法或はCVD法および、ホトリソグラフ
ィ技術、エッチング技術により形成する。拡散防止膜2
1は、例えばアルミナ膜、窒化膜、酸化シリコン膜から
選ばれる膜で構成出来る。またその膜厚は例えば50〜
100nmとできる。拡散防止膜21が形成された半導
体下地11上に、次に、拡散制御膜25を公知の成膜方
法により形成する。拡散制御膜25は、例えばアルミナ
膜、窒化膜、酸化シリコン膜、PSG(Phosho-Silicat
e Glass )膜から選ばれる膜で構成出来る。またその膜
厚は例えば10〜20nmとできる(図3(A))。
【0026】次に、N型半導体下地11の拡散防止膜2
1で覆われていない部分に、拡散制御膜25を通して、
P型不純物としての例えば亜鉛(Zn)を例えば気相拡
散法により拡散させて、P型GaAsP層13aを形成
する(図3(B))。ただし、この例の場合、P型Ga
AsP層13aは2個分のLEDアレイ10用となって
おり、後に分離されるものである。次に、拡散制御膜2
5を好適な手法で除去する。
【0027】次に、この第二発明の第1のポイントであ
る所定の凹部を形成する。ここでは、隣合うLEDアレ
イ10の間の部分つまり、隣合うLEDアレイ10の発
光端面側のダイシング予定領域に当たる部分に、所定の
凹部を形成する。このため、先ず、図3(C)に示すよ
うに、凹部形成予定領域以外を覆うエッチングマスク2
7例えばレジスタパターン27を試料上に形成する。エ
ッチングマスク27の形成が済んだ試料を、エッチング
する。このエッチングは、試料のエッチングマスクで覆
われていない部分に、側壁が斜面となっている凹部が形
成されるような条件で行なう。N型の半導体下地11と
して、主面が100面となっているN型GaAs基板お
よびN型GaAsPエピタキシャル層の積層体を用いた
場合、これを硫酸系、リン酸系或はクエン酸系のエッチ
ング液に浸漬すると、半導体下地面と凹部の側壁とのな
す角度θ(図3(D)参照)が約50度の凹部29がこ
の半導体下地11に形成できる。例えば、50重量%の
クエン酸水溶液[C34(OH)(COOH)3 ・H2
O]と過酸化水素水とを所定の混合比で混合した液は
クエン酸系のエッチャントとして使用出来る。また、こ
の液は、アルミニウム電極や、絶縁膜に対するダメージ
も微小であることが判明しているので、エッチャントと
して好適である。特に、後述の第2実施例のようにP側
電極を先に形成しその後に凹部を形成する場合に好適で
ある。もちろん、用いる半導体下地は主面が100面の
ものに限られない。側壁が斜面となるように凹部が形成
される半導体下地であればどのような結晶軸に沿ってウ
エハ化されたものでも良い。また、凹部29の側壁の下
地面に対する角度θを50度としているがこれは一例に
すぎない。ただし、この角度が小さすぎては(斜面が寝
過ぎては)LEDの寸法を大きくすることになり、ま
た、大きすぎては(端面と下地面とのなす角度が垂直に
近づいては)、上記第一発明の目的および後述の第三発
明の目的を損ねるのでこれらを考慮し角度θを決めるの
が良い。
【0028】またこの凹部29は、P型GaAsP層1
3aとN型半導体下地11とで構成されるpn接合面を
越える深さとなるように形成する。凹部29の深さをこ
うすると、発光層であるP型GaAsP層13と後にダ
イシングされる部分とが高さ方向で異なる位置となるの
で、ダイシング時の衝撃が発光層に及びにくくなるから
である。また、隣り合う2個のLEDアレイ10に渡っ
て形成されていたP型GaAsp層13aをこの凹部2
9によって分断できるからである。次に、エッチングマ
スク27を好適な方法により除去する(図3(E))。
【0029】なお、この実施例では側壁が順テーパー状
の斜面となっている凹部29を形成する例を説明した
が、第一発明及び第二発明の目的から見れば側壁が逆テ
ーパー状の斜面となっている凹部を形成しても良い。こ
れは、例えば、用いる半導体下地の結晶方位を工夫する
ことで可能である。
【0030】次に、N型半導体下地11と後に形成され
るP側電極15(図1参照)との絶縁を図るための絶縁
膜19(図1参照)を形成するために、この試料上全面
に絶縁膜19aを公知の成膜方法により形成する(図4
(A))。この絶縁膜19aは、例えばアルミナ膜、窒
化膜、或は酸化シリコン膜から選ばれる膜で構成出来
る。またその膜厚は、例えば50〜100nmとでき
る。次に、この絶縁膜19aを所定形状に公知のリソグ
ラフィ技術およびエッチング技術により加工して絶縁膜
19を得る(図4(B))。
【0031】次に、P型GaAsP層13に接続される
P側電極15を、公知の成膜方法および、微細加工技術
により形成し、また、N型半導体下地11の裏面にN側
電極17を形成する(図4(C))。なお、特性向上の
為にN型半導体下地11の裏面を研磨した後にN側電極
17を形成する場合があっても良い。ここで、P側電極
15を構成する材料は、P型GaAsP層13との間で
オーミックコンタクトがとれる材料であれば特に限定さ
れない。例えばアルミニウムはP側電極15の構成材料
として用い得る。また、P側電極15の形状は、図1
(A)の平面図に示したごとく、P型GaAsP層13
を覆い隠せる形状とする。また、N側電極17の構成材
料は、N型半導体下地11との間でオーミックコンタク
トがとれる材料であれば特に限定されない。たとえば金
合金はN側電極17の構成材料として用い得る。この図
4(C)に示した状態の半導体ウエハは、LEDアレイ
10が複数つくり込まれたものとなる。
【0032】次に、この第二発明の第2のポイントであ
る所定のダイシングを行なう。すなわち、LEDアレイ
10を複数形成し終えた半導体ウエハを、図4(D)に
示したように凹部29の底面から下地11の裏面に向か
って、凹部29の前記pn接合面から退避した位置でダ
イシングする。この実施例では、半導体ウエハを凹部2
9の底面からのその底面での幅W1 より狭い切断幅幅W
2 でダイシングする(図4(D))。なお、ダイシング
が終了した後において各LEDアレイ10の発光端面側
のN型半導体下地の切り残し寸法W3 やW4 が数10μ
mたとえば50μm程度になるように、凹部29の大き
さやダイシング幅W2 を決めるのが好適である。切り残
し寸法をこの程度にしておくと、切り残し部分にクラッ
ク等が生じてもこれが発光層に影響しないからである。
【0033】2−2.第二発明の第2実施例 上述の第1実施例の製造方法では、所定の凹部29を形
成した後にP側電極115を形成していた。しかし、P
側電極15を先に形成し、その後に凹部29を形成する
ようにしても良い。この第2実施例はその例である。こ
の説明を図6及び図7を参照して行なう。ここで、図6
及び図7は上述の図3及び図4と同様な表記方法で示し
た工程図である。
【0034】上述の第1実施例において図3(A)およ
び(B)を用いて説明した手順と同様な手順で、先ず、
N型半導体下地11上に拡散保護膜21、拡散制御膜2
5を形成し、さらに該下地11にP型GaAsP層13
aを形成する(図6(A)、(B))。
【0035】次に、この第2実施例では、絶縁膜19を
形成する(図6(C))。これを例えば第1実施例にお
いて図4(A)および(B)を用いて説明した手順と同
様な手順で行なう。
【0036】次に、この第2実施例ではP側電極15を
形成する(図6(D))。これを例えば第1実施例にお
いて図4(C)を用いて説明した手順と同様な手順で行
なう。
【0037】次に、この試料に所定の凹部29を形成す
る。このため、P側電極15を形成し終えた試料上に、
凹部29の形成予定領域は露出する開口部31aを有し
たエッチングマスク31例えばレジストパターン31を
形成する(図7(A))。次に、エッチングマスク31
の形成が済んだ試料を、第1実施例同様例えば硫酸系、
リン酸系或はクエン酸系のエッチング液に浸漬する。こ
のエッチングによりN型半導体下地11に、半導体下地
面と凹部の側壁とのなす角度θ(図7(B)参照)が約
50度の凹部29が形成できる(図7(B))。
【0038】その後は、第1実施例と同様な手順でN側
電極17の形成、さらに、所定のダイシングをおこなっ
て、端面発光型LEDアレイ10を得る(図7
(C))。
【0039】この第2実施例の第1実施例に対する主な
利点として次のおよびを挙げることが出来る。:
第1実施例の場合は先に凹部29を形成していたため、
この凹部にP側電極15を所定の位置関係で形成する必
要がある。このため、P側電極15形成のためのマスク
の凹部29に対する位置合わせ精度が必要であった。し
かし、第2実施例では隣接するLEDアレイそれぞれの
P側電極15間に(すなわち発光端面側のダイシング予
定領域に)凹部29を形成しさえすれば良いので位置合
わ精度はそれほど高い必要がない。このため、第2実施
例の方が工程が楽であり、また、工程歩留りも向上する
と考えられる。:第1実施例では凹部29を形成し終
えた半導体下地11に対しP側電極15を形成する。つ
まり、凹部29に起因する凹凸が生じた半導体下地11
にP側電極を形成する。一般に、凹凸のある下地へ配線
を形成するよりも平坦な下地に配線を形成する方が容易
であることを考えると、第2実施例はこの点でも有利で
ある。
【0040】2−3.第二発明の第3実施例 上述の第2実施例の製造方法では、P側電極15を形成
し、次に、所定の凹部29を形成し、その後N側電極1
7を形成していた。ここで N側電極17を形成する場
合、半導体下地11の裏面を研磨した後この研磨面にN
側電極17を形成することが多い。その場合、N側電極
17を形成した後に所定の凹部29を形成する方が種々
の点で好ましい(その理由は後の(a) 、(b) に示し
た。)。この第3実施例は、その例である。この説明を
主に図8を参照して行なう。
【0041】上述の第2実施例のP側電極15までの形
成手順に従いP側電極までの形成を行なう(図6(A)
〜(D))。
【0042】次に、半導体下地11の裏面を研磨(ポリ
ッシング工程が含まれても良い。)し、その後、この研
磨面にN側電極17を上述の方法と同様な方法で形成す
る。次に、この試料上に、凹部29の形成予定領域は露
出する開口部31aを有したエッチングマスク31例え
ばレジストパターン31を形成する(図8(A))。次
に、エッチングマスク31の形成が済んだ試料を、第1
実施例同様例えば硫酸系、リン酸系或はクエン酸系のエ
ッチング液に浸漬する。このエッチングによりN型半導
体下地11に、半導体下地面と凹部の側壁とのなす角度
θが約50度の凹部29が形成できる(図8(B))。
【0043】その後は、第1実施例と同様な手順でN側
電極17を形成し、さらに所定のダイシングをおこなっ
て、端面発光型LEDアレイ10を得る(図8
(C))。
【0044】この第3実施例の利点として次の(a) およ
び(b) を挙げることが出来る。
【0045】(a):N側電極の形成に当たって半導体下地
11の裏面を研磨する場合、半導体下地11のN側電極
形成予定面とは反対の面すなわちP側電極形成面側を、
研磨板にワックスなどを用い貼り付ける。そして、この
半導体下地裏面を研磨し、次に、これを研磨板から剥離
し、その後この試料からワックスを除去する。ここで、
研磨の前にもし凹部が形成されていると、研磨板へこの
試料を貼り付ける際に凹部内にワックスが入るので、後
のワックスの除去工程でも凹部内にワックスが残り易く
なる。そして、最悪の場合はワックスが残留した状態の
発光素子となってしまう。もしそうなると、ワックスの
影響で発光光量がばらつく等の不具合が生じる。これに
対しこの第3実施例では、研磨工程が終了した後に凹部
を形成するのでこの問題は生じない。
【0046】(b):また、凹部を形成した半導体下地に対
し研磨を行なうと凹部への力のかかり具合によっては凹
部の部分から半導体下地が割れてしまう危険性が高い。
これに対しこの第3実施例では、研磨工程が終了した後
に凹部を形成するのでこの問題は生じない。
【0047】2−4.第二発明の第4実施例(端面保護
膜を設ける例) 端面発光型LEDアレイ(端面発光型の他の発光素子で
も同様)では、発光端面にこの端面を保護するための保
護膜(端面保護膜)を設けるのが良い。LEDプリント
ヘッドを組み立てる際やその後の使用などにおいて発光
端面が損傷されるのを防止できるからである。また、端
面保護膜を具えたことでpn接合面が空気に直接露出し
なくなるので、発光の空気中への取り出し効率が向上す
るからである。この端面保護膜の形成に当たり、この第
二発明の製造方法では、所定の凹部を形成した後にこの
凹部を形成する際に用いたエッチングマスクをそのまま
利用する。この第4実施例はその例である。この説明を
図9および図10を参照して行なう。ここで、図9及び
図10は上述の図3及び図4と同様な表記方法で示した
工程図である。
【0048】先ず、例えば第2実施例において図6
(A)〜(C)および図7(A)を用いて説明した手順
に従い、半導体下地11に拡散防止膜21、P型GaA
sP層13a、絶縁膜19、P側電極15および、凹部
形成用のエッチングマスク31としての例えばレジスト
パターン31をそれぞれ形成する(図9(A))。次い
で、第1実施例において説明したエッチング方法により
この試料に所定の凹部29を形成する(図9(B))。
【0049】第2実施例ではこの後にエッチングマスク
31を除去していたが、この第3実施例ではエッチング
マスク31を残した状態で、この試料上全面に、端面保
護膜形成用の薄膜33を形成する(図9(C))。端面
保護膜形成用の薄膜33は種々の好適な方法で形成でき
るが、この第3実施例では以下のような方法で形成す
る。
【0050】まず、第1の方法として、スピンコートが
可能なシリコン系薄膜形成用材料、スピンコート可能な
SiO2 /TiO2 系材料、有機基によって修飾されて
いて然もスピンコート可能なSiO2 系材料、スピンコ
ート可能なアクリル系高分子材料および、スピンコート
可能なフルオン系高分子材料の中から選ばれた少なくと
も1種の材料を、上記試料上全面に塗布して薄膜33を
得る方法である。
【0051】スピンコート可能なSiO2 系材料として
は、膜完成後の構造で示した場合下記(1)式で示され
るものが挙げられる。なお、(1)式中、膜表面とは薄
膜33の表面での構造を示し、膜中とは薄膜33の膜中
での構造を示す。スピンコート可能なSiO2 系材料の
具体例としては、触媒化成(株)製の商品名セラメート
AL−AL5K7或はセラメートLNT−LNT52、
日産化学(株)製の商品名HTL或はNHC(A)、東
京応化工業(株)製の商品名OCD−2などを挙げるこ
とが出来る。上記例示のものは感光性を有していない。
しかし、スピンコート可能でかつ感光性を有したSiO
2 系材料を用いることも出来る。たとえば、アルコキシ
基を具えたポリシロキサン誘導体と露光により酸を発生
する酸発生剤とから成る感光性樹脂組成物(例えばこの
出願の出願人に係る特願平6−13309に提案のも
の)である。
【0052】
【化1】
【0053】また、スピンコート可能なSiO2 /Ti
2 系材料としては、例えば下記(2)式で示されるも
のが挙げられる。その具体例として、触媒化成(株)製
の商品名NHC−AT、東京応化工業(株)製の商品名
MOFINKなどを挙げることが出来る。
【0054】
【化2】
【0055】また、有機基によって修飾されていて然も
スピンコート可能なSiO2 系材料としては、例えば下
記(3)式で示されるものが挙げられる。ただし、
(3)式中Rはアルキル基(例えばメチル基、エチル基
など)であることができる。その具体例として、触媒化
成(株)製の商品名セラメートLNT−25、東京応化
工業(株)製の商品名OCD−7などを挙げることが出
来る。
【0056】
【化3】
【0057】また、スピンコート可能なアクリル系高分
子材料としては、例えば下記(4)式で示されるものが
挙げられる。ただし、(4)式中Rはアルキル基(例え
ばメチル基、エチル基など)であることができる。その
具体例として、日本合成ゴム(株)製の商品名HRCな
どを挙げることが出来る。
【0058】
【化4】
【0059】また、スピンコート可能なフルオン系系高
分子材料としては、例えば下記(5)式で示されるもの
が挙げられる。その具体例として、新日鉄化学(株)製
の商品名V259−PAなどを挙げることが出来る。
【0060】
【化5】
【0061】例えばスピンコート可能なSiO2 系材料
を用いる場合、先ず、この材料をスピンコート法により
図9(B)の状態の試料上全面に塗布し薄膜33を形成
する(図9(C))。次に、この塗布した材料を、エッ
チングマスクであるレジストパターン31が完全に硬化
しない温度(例えば100℃より低い温度)で、熱処理
する。次に、エッチングマスクであるレジストパターン
31の剥離液によりこのレジストパターン31を剥離す
る。薄膜33の、レジストパターン31上に形成されて
いた部分は、レジストパターン31を剥離する際に同時
に除去される(リフトオフされる)。したがって、薄膜
33は凹部29の内壁および底面のみに残存する(図1
0(A))。この残存した薄膜に対し所定温度(例えば
150〜300℃)で熱処理をすることで、SiO2
の無機膜が得られる。この方法であると、例えば、抵抗
率が109 〜1012Ω・cmで、発光光に対し透明で、
かつ、膜厚が0.5〜2μmの端面保護膜が得られる。
【0062】次に、第1実施例同様な手順でN側電極1
7を形成し、さらに、図10(B)に示したように所定
のダイシングを例えば第1実施例と同様な手順で行な
う。これにより、発光端面が斜面となっていて然もこの
斜面に端面保護膜33aが形成されているLEDアレイ
10が得られる。
【0063】なお、端面保護膜形成用の薄膜33の形成
法は、スピンコート法に限らない。たとえば、オフセッ
ト印刷法を用いても行なえる。例えば、上記例示のSi
2/TiO2 系材料はオフセット印刷法によっても薄
膜形成が出来る。
【0064】また、端面保護膜形成用の薄膜33の形成
を、低温蒸着法、低温プラズマCVD法などの方法でS
iN膜やSiO2 膜を形成することで行なっても良い。
ここで、低温とは、エッチングマスク31であるレジス
トパターンが完全に硬化しない程度の温度のことであ
る。
【0065】また、凹部29の形成が済んだ試料であっ
てエッチングマスクであるレジストパターン31が残っ
ている状態の試料を、陽極化成を生じさせ得る液体に浸
漬させて所定の処理(通電等)をしても良い。この陽極
化成処理により、凹部29内壁および底面に陽極化成膜
を形成される。この陽極化成膜を端面保護膜形成用の薄
膜33としても良い。陽極化成を生じさせ得る液体とし
ては、これに限られないが、例えば過酸化水素水と水と
の混合液が挙げられる。
【0066】この第4実施例の方法によれば、凹部形成
用のエッチングマスクをそのまま利用して端面保護膜を
簡易に形成出来るという効果が得られる。
【0067】2−5.第二発明の第5実施例 上述の第1〜第4実施例では、所定の凹部29を形成す
る前に発光層(P型GaAsP層13)を形成してい
た。しかし、この第二発明では、所定の凹部29を形成
しその後に発光層(P型GaAsP層13)を形成する
ようにしても良い。工程の自由度が増加するからであ
る。この第5実施例はその例である。この説明を図11
を参照して行なう。ここで、図11は上述の図3及び図
4と同様な表記方法で示した工程図である。
【0068】この第5実施例の場合、先ず、第1導電型
の半導体下地を用意する。この場合は、上述の各実施例
と同様、N型GaAs基板とこのN型GaAs基板上に
エピタキシャル成長させたN型GaAsP層とで構成さ
れるN型の半導体下地11を用意する。
【0069】次に、このN型半導体下地11に拡散防止
膜21を例えば第1実施例において説明した手順で形成
する(図11(A))。
【0070】次に、この第3実施例では、P型GaAs
P層を形成する前に、このN型半導体下地11に所定の
凹部29を形成する。これを第1実施例において図3
(C)および(D)を用いて説明した方法、すなわち所
定のエッチングマスク27例えばレジストパターンを形
成し、次いで、この試料を、硫酸系、フッ酸系或はクエ
ン酸系のエッチャントに浸漬するという方法で、行なう
(図11(B)、(C))。
【0071】次に、この実施例では、この形成された凹
部29内に端面保護膜形成用の薄膜33を形成する(図
11(D))。この薄膜33は、上述の第3実施例の項
において説明した方法、すなわち、凹部29形成用のエ
ッチングマスク27を利用して凹部29の内壁および底
面に薄膜33を選択的に残す方法で形成するのが良い。
【0072】次に、この試料上に拡散制御膜35を形成
する(図11(D))。この拡散制御膜35は、例えば
アルミナ膜、窒化膜、酸化シリコン膜、PSG(Phosho
-Silicate Glass )膜から選ばれる膜で構成出来る。ま
たその膜厚は例えば10〜20nmとできる。
【0073】次に、N型半導体下地11の拡散防止膜2
1や端面保護膜形成用の薄膜33で覆われていない部分
に、拡散制御膜35を通して、P型不純物としての例え
ば亜鉛(Zn)を例えば気相拡散法により拡散させて、
P型GaAsP層13を形成する(図11(E))。も
ちろん、このP型GaAsP層13はLEDアレイ10
のLED数に応じた数だけ所定のピッチで形成する。次
に、拡散制御膜35を好適な方法により除去する。
【0074】その後は、第1実施例で説明した手順と同
様な手順で、P側電極の形成、N側電極の形成、所定の
ダイシングを行なう。
【0075】3.第三発明の実施例 次に、半導体ウエハに作り込まれた複数のLEDアレイ
それぞれの発光特性を、半導体ウエハの状態のままで測
定する方法(すなわち第三発明)の実施例について説明
する。この説明を図12を参照して行なう。
【0076】先ず、LEDアレイ10が複数作り込まれ
た半導体ウエハの凹部29の上方に、受光素子41を配
置する。
【0077】次に、N側電極17を電気的に接地状態に
し、そして、ある1個のLEDアレイのある1つのLE
DのP側電極15にプラスの電位を加えて、この1つの
LEDのP型GaAsP層13に電流が流れるようにす
る。ここで流れる電流は一定電流例えば5mAとする。
この電流を流すことにより、P型GaAsP層13と、
N型半導体下地11の中のN型GaAsP層(図示せ
ず)との界面すなわちpn接合面で、発光が生じる。こ
のように生じた光は、凹部29の側壁すなわち斜面で構
成されている発光端面29aからLEDアレイ外部に放
射される。この放射光は、発光端面29aが上記のごと
く斜面であるため、図12に示したように、半導体下地
11の主面に平行な放射光P1以外に半導体下地11の
主面と垂直な方向の放射光P2も生じる。また、放射光
P1は発光端面29aに対し凹部29を挟んで対向する
他の斜面29bによって垂直方向に反射され放射光P3
になる。これら放射光P2およびP3は、半導体ウエハ
の上方に設けておいた受光素子41に入る。受光素子4
1では入射された光の強さに応じた電流が発生するの
で、これによりLEDアレイ10中の1つのLEDの発
光特性を測定出来る。以上の動作を1つのLEDアレイ
中の個々のLEDに対し順次に行なうと、1つのLED
アレイ10の全LEDの良否判定ひいてはこのLEDア
レイの良否判定が行なえる。半導体ウエハに作り込まれ
ている複数のLEDアレイに対し上述と同様な処理をす
る。これにより、半導体ウエハの状態で各LEDアレイ
10の発光特性の測定がそれぞれ行なえる。
【0078】4.実装の態様の説明 第一発明のLEDアレイおよび第二発明の方法で製造さ
れるLEDアレイは、例えば以下に説明するように実装
することで種々の利点が得られる。
【0079】4−1.第1の態様 図13は、第一発明のLEDアレイおよび第二発明の方
法で製造されるLEDアレイ10を多数個、そのドライ
バIC50などと共に実装し構成したLEDアレイユニ
ットを示した要部斜視図である。また、図14は、図1
3に示したLEDアレイユニットを、図13中のI−I
線に沿って切った断面図である。
【0080】この端面発光型LEDアレイユニットは、
プリント配線基板51と、この上に積層されているドラ
イバIC50と、このドライバIC50に、そのプリン
ト配線基板51側の面で接続されているLEDアレイ1
0とを具えている。LEDアレイ10とドライバIC5
0とはバンプ技術を用いて接続してある。また、ドライ
バIC50の長さDL(図13参照)はLEDアレイ1
0の長さCLより短くなっている。LEDアレイ10か
らの光は、図14に示したように、LEDアレイユニッ
トの厚さ方向のほぼ中心から出力される。この端面発光
型LEDアレイユニットは例えば次のように製造する。
【0081】ドライバIC50上にLEDアレイ10
を、LEDアレイ10のP側電極がドライバIC50の
所定端子と接するように配置し、そして、これらP側電
極と所定端子とを、バンプ技術により電気的に接続す
る。このような積層体を、LEDアレイユニットを構成
するために必要な数だけ作製する。ここで、バンプ技術
とは、半田による接続技術または、熱硬化型樹脂による
接続技術または、紫外線硬化型樹脂による接続技術また
は、異方性導電樹脂による接続技術などである。次に、
LEDアレイ10とドライバIC50との積層体それぞ
れを、プリント配線基板51上に、各積層体ごとのpn
接合面が同じ高さで一線に並ぶように置く。そして、そ
れぞれの積層体のドライバIC50をプリント基板51
の所定の配線部分51aにバンプ技術により固定する。
また、図14に示したように、LEDアレイ10のN側
電極を導電性ペースト51bによりプリント配線基板5
1の所定の配線部分に接続する。
【0082】この端面発光型LEDアレイユニットは、
主に以下に説明する(a) 〜(d) の特徴を示す。
【0083】(a):LEDアレイ10のP側電極とドライ
バIC50の所定端子とを、バンプ技術により電気的に
直接接続しているので、たとえば、ワイヤーボンディン
グ法でLEDアレイおよびドライバIC間を接続する場
合に比べ、端面発光型LEDアレイユニットの小型化が
図れる。なぜなら、ワイヤボンディングによる場合その
ボンディングパッドは大きな面積を必要とし、然も、ワ
イヤボンディングパッドをP側電極から離れた位置に専
用に設ける必要があるが、この態様ではそれがい不要に
なるからである。
【0084】(b):また、LEDアレイ10では、一方の
面にP側電極のみを設けてある。そして、これらP側電
極をドライバIC50の所定端子とバンプ技術で接続し
ている。もし、P側電極を設けた面にN側極など他の電
極があるとそれぞれの電極高さの違いなどが原因で接続
不良が生じ易いと考えられる。しかし、この実装態様で
は1種類の電極(P側電極)のみにドライバICをバン
プ技術で接続するので、接続不良が生じにくいと考えら
れる。
【0085】(c):また、プリント配線基板は、基本的に
はドライバICに対する配線のみ、具体的にはドライバ
IC動作信号用の配線と電源用配線のみを具えればよ
く、LEDアレイの個々のP側電極への配線を具える必
要がない。つまり、LEDアレイの個々のP側電極への
配線を具える場合は解像度に応じた微細な配線が必要に
なるがこの態様ではこれを不要にできる。このため、プ
リント配線基板を安価なものとできる。また、プリント
配線基板の材料を、高密度実装用でないもの例えばガラ
スエポキシ樹脂基板などで構成できるようになる。
【0086】(d):また、LEDアレイ10のN側電極は
プリント配線基板51に接続しているので、このN側電
極に対応する配線をドライバIC50に形成する必要が
ない。このため、ドライバICを安価でかつ小型のもの
とできる。
【0087】なお、この第1の態様の端面発光型LED
アレイユニットを用いて電子写真方式のプリントヘッド
を構成する場合の一構成例を図15に示した。このプリ
ントヘッド53は、第1の態様のLEDアレイユニット
54と、ロッドレンスアレイ54と、これら構成成分5
4、55を支持固定するための支持体56とを具える。
LEDアレイユニット54のpn接合面の延長線上にロ
ッドレンズアレイ55の中心がくるように、これら構成
成分54、55を支持体56に支持する。なお、図15
において、57は感光性ドラムを示す。
【0088】4−2.第2の態様 図16は、第一発明のLEDアレイおよび第二発明の方
法で製造されるLEDアレイ10を多数個、そのドライ
バIC50などと共に実装し構成したLEDアレイユニ
ットの第2の態様を示した要部斜視図である。
【0089】この第2の態様の端面発光型LEDアレイ
ユニットは、プリント配線基板51上に、ドライバIC
50とLEDアレイ10とを順に積層したものとなって
いる。そして、ドライバIC50とLEDアレイとの接
続は、上述の第1の態様と同様に、バンプ技術により行
なっている。また、この第2の態様では、ドライバIC
50を、LEDアレイ10を接続した面とは反対面つま
り端子のない面でプリント配線基板51に固定するの
で、ドライバIC50とプリント配線基板51とは、接
着剤で単に固定している。そして、プリント配線基板5
1の所定配線部分(例えば、ドライバ動作信号用の配線
や電源用の配線)とドライバ用IC50の所定端子とは
ワイヤ61により接続し、また、LEDアレイ10のN
側電極とプリント配線基板の所定配線部分とは、ワイヤ
63により接続してある。
【0090】この第2の態様の場合も、上述の第1の態
様で述べた(a) 〜(d) の特徴が得られる。
【0091】4−3.第3の態様 図17は、第一発明のLEDアレイおよび第二発明の方
法で製造されるLEDアレイ10を多数個、そのドライ
バIC50などと共に実装し構成したLEDユニットの
第3の態様を示した要部斜視図である。
【0092】この第3の態様の端面発光型LEDアレイ
ユニットは、プリント配線基板51上に、ドライバIC
50とLEDアレイ10とを平面的に配置したものとな
っている。そして、LEDアレイ10はプリント配線基
板51とN側電極側で接続してある。このN側電極とプ
リント配線基板51の所定端子と接続は例えば銀ペース
トなどの導電性ペーストで行なえる。また、ドライバI
C50はプリント配線基板51に対し、端子などを設け
ていない面で接着固定してある。また、LEDアレイ1
0の各P側電極をドライバIC50の所定の端子にワイ
ヤ群71により接続してある。また、プリント配線基板
51の所定配線部分(例えば、ドライバ動作信号用の配
線や電源用の配線)とドライバ用IC50の所定端子と
はワイヤ73により接続してある。
【0093】この第3の態様の場合は、上述の第1の態
様で述べた(c) および(d) の特徴が得られる。また、L
EDアレイ10において、P側電極を設けた面にN側電
極を設けていないので、両電極を同一面に設ける場合に
比べ、LEDアレイの幅が小さくて済むし、また、ワイ
ヤボンディング用のワイヤが密になりにくいので、接続
不良も生じにくい。
【0094】
【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
出願の第一発明の端面発光型LEDによれば、発光端面
を斜面としたので、発光端面が基板面と垂直な場合に比
べ、光取り出し面の面積を広く出来る。このため、光の
取り出し効率が従来より高い端面発光型LED(LED
アレイも含む)の実現が期待出来る。
【0095】また、この出願の第二発明によれば、発光
素子が作られた或はこれから作られるウエハにおけるp
n接合面に対し所定の深さでかつ側壁が斜面となった凹
部を形成し、この凹部より下方のウエハ部分をpn接合
から退避した位置でダイシングする。従って、発光層を
ダイシング部分から高さ方向および横方向それぞれで離
すことができる。このため、ダイシング時の衝撃により
もしクラックなどが生じてもこれが発光層へ悪影響する
ことを防止出来る。また、上側電極をダイシングするこ
とがないので、上側電極をダイシングしていた際に生じ
ていた問題はこの発明では生じない。
【0096】また、この出願の第三発明では、半導体ウ
エハに側壁が斜面となっている所定の凹部を作製し、こ
の半導体ウエハに作り込まれた発光素子からの光の一部
をこの斜面によって半導体ウエハ上方に放射させこれを
モニタする。このため、半導体ウエハに作り込まれた複
数の端面発光型発光素子の発光特性それぞれを半導体ウ
エハの状態で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一発明の実施例の説明図(その1)である。
【図2】第一発明の実施例の説明図(その2)である。
【図3】第二発明の第1実施例の説明図(その1)であ
る。
【図4】第二発明の第1実施例の説明図(その2)であ
る。
【図5】第二発明の第1実施例の説明図(その3)であ
る。
【図6】第二発明の第2実施例の説明図(その1)であ
る。
【図7】第二発明の第2実施例の説明図(その2)であ
る。
【図8】第二発明の第3実施例の説明図である。
【図9】第二発明の第4施例の説明図(その1)であ
る。
【図10】第二発明の第4施例の説明図(その2)であ
る。
【図11】第二発明の第5実施例の説明図である。
【図12】第三発明の実施例の説明図である。
【図13】実装の第1の態様の説明図(その1)であ
る。
【図14】実装の第1の態様の説明図(その2)であ
る。
【図15】実装の第1の態様の説明図(その3)であ
る。
【図16】実装の第2の態様の説明図である。
【図17】実装の第3の態様の説明図である。
【符号の説明】
10:端面発光型LEDアレイ 11:第1導電型(ここではN型)の半導体下地 13,13a:P型GaAsP層(発光層) 15:p側電極 17:N側電極 19,19a:絶縁膜 21:拡散防止膜 23:斜面となっている発光端面 25:拡散制御膜 27:凹部形成用のエッチングマスク 29:側壁が斜面となっている凹部 31:凹部形成用のエッチングマスク 31a:開口部 33:端面保護膜形成用の薄膜 33a:端面保護膜 41:受光素子 50:ドライバIC 51:プリント配線基板 51a:所定の配線部分 53:プリントヘッド 54:第1の態様の端面発光型LEDアレイユニット 55:ロッドレンズアレイ 56:支持体 57:感光体ドラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41J 2/44 2/45 2/455 H01L 21/301 (72)発明者 草野 宇雄 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 小泉 真澄 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 藤原 博之 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 石丸 真人 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 野本 勉 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 登 正治 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光端面を斜面としてあることを特徴と
    する端面発光型LED。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の端面発光型LEDにお
    いて、 前記斜面上に発光端面を保護するための端面保護膜を具
    えたことを特徴とする端面発光型LED。
  3. 【請求項3】 pn接合を有する発光素子が複数形成さ
    れた半導体ウエハから各発光素子をダイシングにより分
    離して端面発光型の発光素子を製造するに当たり、 半導体ウエハにおけるダイシング予定領域のうちの、少
    なくとも発光素子の発光端面側のダイシング予定領域に
    当たる部分に、pn接合面を越える深さを有した凹部で
    あって側壁が斜面となっている凹部を、エッチングによ
    り形成する工程と、 該凹部の形成が済んだ半導体ウエハを前記凹部の前記p
    n接合面から退避した位置でダイシングする工程とを含
    むことを特徴とする端面発光型発光素子の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の端面発光型発光素子の
    製造方法において、 前記凹部を形成する工程と前記ダイシング工程との間
    に、 前記凹部を形成する際のエッチング時のエッチングマス
    クを利用して前記凹部の少なくとも側壁に発光端面保護
    膜となり得る薄膜を選択的に形成する工程をさらに設け
    たことを特徴とする端面発光型発光素子の製造方法。
  5. 【請求項5】 pn接合を有する発光素子が複数形成さ
    れた半導体ウエハから各発光素子をダイシングにより分
    離して端面発光型の発光素子を製造するに当たり、 第1導電型の半導体下地を用意し、 該半導体下地の、少なくとも発光素子の発光端面側のダ
    イシング予定領域に当たる部分に、所定の深さを有した
    凹部であって側壁が斜面となっている凹部を、エッチン
    グにより形成する工程と、 該凹部の形成が済んだ半導体下地の、前記凹部に接する
    周辺の所定部分に第2導電型の不純物を該凹部の深さよ
    り浅い深さで導入して発光素子用のpn接合を形成する
    工程と、 該pn接合が形成された半導体ウエハを、前記凹部の前
    記pn接合面から退避した位置でダイシングする工程と
    を含むことを特徴とする端面発光型発光素子の製造方
    法。
  6. 【請求項6】 請求項3または5に記載の端面発光型発
    光素子の製造方法により発光素子および凹部を形成した
    後であって前記ダイシングを行なう前に、該発光素子に
    電気信号を印加し、 該電気信号の印加に応じ発光素子で生じる光のうちの前
    記斜面によって前記半導体ウエハの上方に出力される光
    を測定して各発光素子の発光特性を測定することを特徴
    とする端面発光型発光素子の発光特性測定方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7642134B2 (en) 2006-04-24 2010-01-05 Oki Data Corporation Semiconductor device, manufacturing method of semiconductor device, manufacturing equipment of semiconductor device, light emitting diode head, and image forming apparatus
JP2016531425A (ja) * 2013-07-25 2016-10-06 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH オプトエレクトロニクス半導体チップ、半導体部品、および、オプトエレクトロニクス半導体チップの製造方法
KR20180112688A (ko) * 2017-04-04 2018-10-12 가부시기가이샤 디스코 가공 방법

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW497277B (en) * 2000-03-10 2002-08-01 Toshiba Corp Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same
US6410940B1 (en) * 2000-06-15 2002-06-25 Kansas State University Research Foundation Micro-size LED and detector arrays for minidisplay, hyper-bright light emitting diodes, lighting, and UV detector and imaging sensor applications
JP4055503B2 (ja) 2001-07-24 2008-03-05 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
US7213942B2 (en) 2002-10-24 2007-05-08 Ac Led Lighting, L.L.C. Light emitting diodes for high AC voltage operation and general lighting
US6957899B2 (en) * 2002-10-24 2005-10-25 Hongxing Jiang Light emitting diodes for high AC voltage operation and general lighting
EP3166152B1 (en) * 2003-08-19 2020-04-15 Nichia Corporation Semiconductor light emitting diode and method of manufacturing its substrate
JP4166136B2 (ja) * 2003-09-24 2008-10-15 ローム株式会社 チップ型led
US20060009749A1 (en) * 2004-02-19 2006-01-12 Weckwerth Mark V Efficient diffuse light source assembly and method
US7129529B2 (en) * 2004-10-22 2006-10-31 Neostones Microfabrication Corporation Light emitting module
US7221044B2 (en) 2005-01-21 2007-05-22 Ac Led Lighting, L.L.C. Heterogeneous integrated high voltage DC/AC light emitter
US7525248B1 (en) 2005-01-26 2009-04-28 Ac Led Lighting, L.L.C. Light emitting diode lamp
US7535028B2 (en) * 2005-02-03 2009-05-19 Ac Led Lighting, L.Lc. Micro-LED based high voltage AC/DC indicator lamp
US8272757B1 (en) 2005-06-03 2012-09-25 Ac Led Lighting, L.L.C. Light emitting diode lamp capable of high AC/DC voltage operation
US7714348B2 (en) * 2006-10-06 2010-05-11 Ac-Led Lighting, L.L.C. AC/DC light emitting diodes with integrated protection mechanism
US9046634B2 (en) * 2007-06-14 2015-06-02 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Thin flash or video recording light using low profile side emitting LED
US8633513B2 (en) * 2008-11-26 2014-01-21 Aptina Imaging Corporation Structures and methods for reducing junction leakage in semiconductor devices
US20100237379A1 (en) * 2009-03-19 2010-09-23 Wu-Cheng Kuo Light emitting device
DE102017104282A1 (de) * 2017-03-01 2018-09-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur selbstjustierten Freilegung von Seitenflächen eines Halbleiterkörpers

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1267716A (en) * 1984-02-23 1990-04-10 Frederick W. Scholl Edge-emitting light emitting diode
JPH071798B2 (ja) * 1986-09-12 1995-01-11 日本電気株式会社 発光ダイオ−ド
EP0326615B1 (en) * 1986-09-19 1993-11-10 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Thin-film el device
JP2589513B2 (ja) * 1987-10-29 1997-03-12 三菱電機株式会社 端面発光led
JPH02125765A (ja) * 1988-11-04 1990-05-14 Mitsubishi Electric Corp Ledアレイ・ヘッド
JPH03201574A (ja) * 1989-12-28 1991-09-03 Oki Electric Ind Co Ltd 端面放射型発光ダイオード
US5309004A (en) * 1990-06-27 1994-05-03 United Technologies Corporation Heterostructure acoustic charge transport device having electron and hole transport
DE69118482T2 (de) * 1990-11-07 1996-08-22 Fuji Electric Co Ltd Laserdiode mit einer Schutzschicht auf ihrer lichtemittierenden Endfläche
JP2744143B2 (ja) * 1991-01-16 1998-04-28 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法
JPH0569592A (ja) * 1991-01-21 1993-03-23 Toshiba Corp 光プリンタヘツド
JPH04264781A (ja) * 1991-02-20 1992-09-21 Eastman Kodak Japan Kk 発光ダイオードアレイ
JPH04329678A (ja) * 1991-04-30 1992-11-18 Shimadzu Corp 端面発光ダイオード
JPH0531955A (ja) * 1991-07-29 1993-02-09 Ricoh Co Ltd 半導体発光装置
JPH0582836A (ja) * 1991-09-24 1993-04-02 Matsushita Electron Corp 端面放射型発光半導体装置
JP3236649B2 (ja) * 1992-01-31 2001-12-10 京セラ株式会社 半導体発光素子
DE4242842C2 (de) * 1992-02-14 1999-11-04 Sharp Kk Lichtemittierendes Bauelement zur Oberflächenmontage und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2798545B2 (ja) * 1992-03-03 1998-09-17 シャープ株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
DE69329223T2 (de) * 1992-08-05 2001-04-05 Motorola Inc Seitlich emittierende Superlumineszenzdiode

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7642134B2 (en) 2006-04-24 2010-01-05 Oki Data Corporation Semiconductor device, manufacturing method of semiconductor device, manufacturing equipment of semiconductor device, light emitting diode head, and image forming apparatus
JP2016531425A (ja) * 2013-07-25 2016-10-06 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH オプトエレクトロニクス半導体チップ、半導体部品、および、オプトエレクトロニクス半導体チップの製造方法
KR20180112688A (ko) * 2017-04-04 2018-10-12 가부시기가이샤 디스코 가공 방법

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