JPH09252145A - Semiconductor light emitting device - Google Patents

Semiconductor light emitting device

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JPH09252145A
JPH09252145A JP8748796A JP8748796A JPH09252145A JP H09252145 A JPH09252145 A JP H09252145A JP 8748796 A JP8748796 A JP 8748796A JP 8748796 A JP8748796 A JP 8748796A JP H09252145 A JPH09252145 A JP H09252145A
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JP
Japan
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light emitting
emitting element
array chip
element array
semiconductor
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Shunichi Sato
俊一 佐藤
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Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of parts and the number of processes at the time of mounting a light emitting element on a board, and reduce the manufacturing cost more. SOLUTION: This light emitting device has a light emitting element array 41 where at least one stack structure 51 including a light emitting layer is made on a semiconductor substrate, and a mounting board 42, and the light emitting array chip 41 is made on the mounting board 42. In this case, the main face including the stack structure 51 of the light emitting array chip 41 is a semiconductor in high carrier concentration to serve as a current injection part, and also at the mounting board 42, a junction pad 53 is made in the specified position, and the junction pad of the mounting board 42 and the semiconductor to serve as the current injection part of the light emitting element array chip 41 are connected by a bump metal 52 disposed therebetween.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信,光書き込
み等に用いられる半導体発光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device used for optical communication, optical writing and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の発光素子あるいは受光素子が同一
半導体基板上にアレイ状に並置されているアレイチップ
は、複数の発光素子あるいは受光素子と複数の光ファイ
バーとを一体化した並列光伝送モジュールや、光書き込
みプリンターヘッドなどに利用されている。
2. Description of the Related Art An array chip in which a plurality of light emitting elements or light receiving elements are arranged side by side on the same semiconductor substrate in an array form is a parallel optical transmission module in which a plurality of light emitting elements or light receiving elements and a plurality of optical fibers are integrated. It is used for optical writing printer heads.

【0003】ところで、このようなアレイチップと該ア
レイチップを駆動(発光素子等を駆動)するためのドライ
バーICとの電気的接続には、アレイチップの主面を上
にして、ワイヤーボンディング法によりワイヤーによっ
て接続する方法が採られている。この場合、ワイヤーボ
ンディング法は機械的に力を加えてワイヤーを接続する
ので、機械的に弱い半導体材料からなる発光素子等にワ
イヤーを直接接続するのは製造歩留まり、信頼性の面か
ら好ましくなく、従って、通常は、ボンディングパット
を別途設けている。
By the way, in order to electrically connect such an array chip and a driver IC for driving the array chip (driving a light emitting element or the like), a wire bonding method is used with the main surface of the array chip facing upward. The method of connecting by wire is adopted. In this case, since the wire bonding method connects the wires by mechanically applying a force, it is not preferable in terms of manufacturing yield to directly connect the wires to the light emitting element or the like made of a mechanically weak semiconductor material, in terms of reliability, Therefore, the bonding pad is usually provided separately.

【0004】しかしながら、ボンディングパットをチッ
プ上に別途設けるときには、その分、チップの大きさを
大きくする必要があるので、ウエハーからの採れ数が少
なくなり、製造コストの面から好ましくない。また、光
書き込みプリンターヘッドのように400DPI、60
0DPI等の高密度の発光素子アレイチップでは非常に
多くのワイヤーを高密度に接続しなければならず、更に
ワイヤー間隔が狭いのでショートやオープンなどのトラ
ブルが起こりやすく、製造歩留まりが悪いという問題点
があった。
However, when the bonding pad is separately provided on the chip, it is necessary to increase the size of the chip accordingly, which reduces the number of chips taken from the wafer, which is not preferable in terms of manufacturing cost. Also, like an optical writing printer head, 400 DPI, 60
In a high-density light-emitting element array chip such as 0DPI, an extremely large number of wires must be connected in high density, and since the wire interval is narrow, problems such as shorts and opens are likely to occur, resulting in poor manufacturing yield. was there.

【0005】このような問題を解決するため、従来、例
えば特開平5−229174、実開平5−18839等
に示されているようなフェースダウン実装方式(例えば
発光素子アレイチップを面実装方式(フェースダウンボ
ンディング)にて実装する方式)が提案されている。図
9,図10,図11は、LED素子をフェースダウン実
装方式によって実装したLEDプリントヘッドの例(特
開平5−229174)を示す図である。なお、図9は
LEDプリントヘッドの断面図、図10は図9のLED
プリントヘッドのLED素子(発光素子アレイチップ)の
断面図、図11は図10のLED素子(発光素子アレイ
チップ)の電極面から見た平面図である。
In order to solve such a problem, a face-down mounting method (for example, a light-emitting element array chip is a surface mounting method (face) is disclosed in, for example, JP-A-5-229174 and JP-A-5-18839. The method of mounting by down bonding) is proposed. FIG. 9, FIG. 10 and FIG. 11 are views showing an example of an LED print head in which LED elements are mounted by a face-down mounting method (Japanese Patent Laid-Open No. 5-229174). 9 is a sectional view of the LED print head, and FIG. 10 is the LED of FIG.
FIG. 11 is a sectional view of the LED element (light emitting element array chip) of the print head, and FIG. 11 is a plan view seen from the electrode surface of the LED element (light emitting element array chip) of FIG.

【0006】図9を参照すると、このLEDプリントヘ
ッドの例では、基板21の上にドライバーIC22が搭
載され、その上にLED素子23が搭載されている。こ
こで、ドライバーIC22と基板21とは、ワイヤ24
によって接続され、ドライバーIC22には、基板21
側からワイヤ24を介して信号や電源が供給されるよう
になっている。また、LED素子23とドライバーIC
22は、LED素子23またはドライバーIC22上に
設けられたバンプ34によって接続され、LED素子2
3は、ドライバーIC22からバンプ34を介して供給
される信号や電源によって駆動されるようになってい
る。このように、このLEDプリントヘッドの例では、
LED素子23とドライバーIC22との間の接続をワ
イヤーで行なわずに、LED素子23をドライバーIC
22上に直接搭載し、これらをバンプ金属34,36に
より直接接続している
Referring to FIG. 9, in the example of this LED print head, a driver IC 22 is mounted on a substrate 21, and an LED element 23 is mounted thereon. Here, the driver IC 22 and the substrate 21 are connected to the wire 24.
The driver IC 22 is connected to the substrate 21
Signals and power are supplied from the side through the wire 24. In addition, the LED element 23 and the driver IC
22 are connected by the LED element 23 or the bump 34 provided on the driver IC 22.
3 is driven by a signal or power supplied from the driver IC 22 via the bump 34. Thus, in this LED printhead example,
Without connecting the LED element 23 and the driver IC 22 with a wire, the LED element 23 is connected to the driver IC.
It is mounted directly on 22 and these are directly connected by bump metal 34 and 36.

【0007】より詳細に、図9の例では、LED素子2
3は、図10,図11を参照すると、n型ウエハにp型
不純物を拡散して、pn接合を作り、LEDを形成した
ものとなっている。すなわち、n層31にp型不純物で
あるZnを選択的に拡散させてp層32が形成され、n
層31とp層32とのpn接合が形成されている。な
お、この場合、光はpn接合部で等方向に発光するの
で、ここでは、矢印方向に出てくる光をLEDプリント
ヘッドの出力として利用するようにしている。すなわ
ち、LED素子23から光を横方向に取り出すようにし
ている。
More specifically, in the example of FIG.
Referring to FIGS. 10 and 11, No. 3 is an LED in which a p-type impurity is diffused into an n-type wafer to form a pn junction and an LED is formed. That is, Zn, which is a p-type impurity, is selectively diffused into the n layer 31 to form the p layer 32.
A pn junction between the layer 31 and the p layer 32 is formed. In this case, since the light is emitted in the same direction at the pn junction, the light emitted in the arrow direction is used here as the output of the LED print head. That is, light is extracted laterally from the LED element 23.

【0008】また、このLED素子23では、p型不純
物を拡散させたp層32にp側個別電極33を設け、そ
の上にp側バンプ34を形成し、また、n型部にもn側
電極35を設け、その上にn側バンプ36を形成してい
る。ここで、バンプ34,36としては、PbSnやA
uSnが用いられている。図11に示すように、p側バ
ンプ34は1つの発光部に1つ形成され、また、n側バ
ンプ36はそれぞれのpn接合部に流れる電流値にばら
つきが生じない程度に形成される。
In the LED element 23, the p-side individual electrode 33 is provided on the p-layer 32 in which p-type impurities are diffused, the p-side bump 34 is formed thereon, and the n-type portion also has the n-side. An electrode 35 is provided, and an n-side bump 36 is formed on it. Here, as the bumps 34 and 36, PbSn or A
uSn is used. As shown in FIG. 11, one p-side bump 34 is formed in one light emitting portion, and each n-side bump 36 is formed to the extent that the current value flowing through each pn junction does not vary.

【0009】このように、このLEDプリントヘッドの
例では、LED素子23とドライバーIC22との間の
接続をワイヤーで行なわずに、LED素子23をドライ
バーIC22上に直接搭載し、これらをバンプ金属3
4,36により直接接続しているので、ワイヤーボンデ
ィング用パットを形成する必要がなく、従って、チップ
を小さくできて、ウエハーからの採れ数が増え、製造コ
ストを低減することができる。さらにワイヤーのショー
ト,オープンなどが無くなり、製造歩留まりを向上させ
ることができる。
As described above, in this example of the LED print head, the LED element 23 is directly mounted on the driver IC 22 without connecting the LED element 23 and the driver IC 22 with a wire, and these are mounted on the bump metal 3
Since they are directly connected by 4, 36, it is not necessary to form a pad for wire bonding, and therefore the chip can be made smaller, the number of chips taken from the wafer can be increased, and the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, shorts and opens of wires are eliminated, and the manufacturing yield can be improved.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体発光装置では、発光素子アレイチップに
p側個別電極33,n側電極35をそれぞれ別途に形成
する必要があり、また、実装基板上には金属からなる接
合パッドが形成されており、さらに、バンプ34,36
はp側個別電極またはn側電極と接合パッドの間にそれ
ぞれ形成されるので、部品点数としては、ワイヤーボン
ディングによる実装の場合と変わらず、また、発光素子
アレイチップを形成する工程数も変わらず、チップが小
さくなることでウエハーからの採れ数を向上させること
はできるものの、製造コストの低減は、まだ不充分であ
った。
However, in the above-described conventional semiconductor light emitting device, it is necessary to separately form the p-side individual electrode 33 and the n-side electrode 35 on the light emitting element array chip, and the mounting substrate is mounted. A bonding pad made of a metal is formed on each of the bumps 34, 36.
Are formed between the p-side individual electrode or the n-side electrode and the bonding pad, respectively, so that the number of components does not change from the case of mounting by wire bonding, and the number of steps for forming a light emitting element array chip does not change. Although the number of chips taken from the wafer can be improved by making the chips smaller, the reduction in manufacturing cost was still insufficient.

【0011】本発明は、発光素子を基板に実装する際の
部品点数や工程数を低減し、製造コストをより一層低減
させることの可能な半導体発光装置を提供することを目
的としている。
It is an object of the present invention to provide a semiconductor light emitting device capable of reducing the number of parts and the number of steps when mounting a light emitting element on a substrate and further reducing the manufacturing cost.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明では、半導体基板上に発光層を
含む積層構造が少なくとも1つ形成された発光素子アレ
イチップと、実装基板とを有し、前記発光素子アレイチ
ップが実装基板上に実装された半導体発光装置におい
て、前記発光素子アレイチップの前記積層構造をも含め
た主面は、電流注入部となる高いキャリア濃度の半導体
部であり、また、前記実装基板には、所定位置に、接合
パッドが形成されており、前記実装基板の接合パットと
発光素子アレイチップの電流注入部となる半導体部と
は、両者の間に置かれたバンプ金属によって接続され、
発光素子アレイチップの電流注入部となる半導体部とバ
ンプ金属とが、直接接続されており、発光素子アレイチ
ップの主面上にある電流注入部には、オーミック電極を
ウエハープロセス中(チップ分離工程の前)に個別に形成
していない(すなわち、p側オーミック電極,n側オー
ミック電極の少なくともいずれか一方を形成する必要が
ない)。これにより、発光素子を実装基板に実装する際
の部品点数や工程数を低減し、製造コストをより一層低
減させることができる。
In order to solve the above problems, according to the invention of claim 1, a light emitting element array chip having at least one laminated structure including a light emitting layer formed on a semiconductor substrate, and a mounting substrate. In the semiconductor light emitting device in which the light emitting element array chip is mounted on a mounting substrate, the main surface including the laminated structure of the light emitting element array chip is a semiconductor with a high carrier concentration that serves as a current injection portion. In addition, a bonding pad is formed at a predetermined position on the mounting substrate, and the bonding pad of the mounting substrate and the semiconductor part serving as the current injection part of the light emitting element array chip are between the two. Connected by placed bump metal,
The semiconductor part which will be the current injection part of the light emitting element array chip and the bump metal are directly connected to each other, and the ohmic electrode is formed in the wafer process (chip separation step) in the current injection part on the main surface of the light emitting element array chip. Is not formed separately (i.e., it is not necessary to form at least one of the p-side ohmic electrode and the n-side ohmic electrode). This can reduce the number of parts and the number of steps when mounting the light emitting element on the mounting substrate, and further reduce the manufacturing cost.

【0013】また、請求項2記載の発明では、請求項1
記載の半導体発光装置において、前記電流注入部は、p
側およびn側の電流注入部を有し、p側およびn側の両
方の電流注入部が、発光素子アレイチップの主面上にあ
り、p側およびn側とも同じ材料のバンプ金属がオーミ
ック電極を兼ねている。これにより、ウエハープロセス
時に発光素子アレイチップ上にp側オーミック電極,n
側オーミック電極のいずれをも個別に形成する必要がな
く、さらに、p側,n側同時にオーミックコンタクトの
形成と実装が一つの工程ででき、部品点数や工程数をよ
り一層低減し、製造コストをより一層低減できる。
Further, according to the invention described in claim 2, according to claim 1,
In the semiconductor light emitting device described above, the current injection unit is p
Side and n-side current injection portions, both the p-side and n-side current injection portions are on the main surface of the light-emitting element array chip, and the bump metal made of the same material for both the p-side and the n-side is an ohmic electrode. Doubles as As a result, the p-side ohmic electrode, n, and n are formed on the light emitting device array chip during the wafer process.
It is not necessary to form each of the side ohmic electrodes individually, and further, the formation and mounting of the ohmic contacts on the p side and the n side can be performed in one step, further reducing the number of parts and the number of steps, and reducing the manufacturing cost. It can be further reduced.

【0014】また、請求項3記載の発明では、請求項1
または請求項2に記載の半導体発光装置において、前記
発光素子アレイチップの主面上には、電流注入部の部分
を除いて絶縁性誘電体膜が形成されている。これによ
り、バンプ金属が広がるのを防止することができ、隣接
する素子間のショートを防止できる。さらに、このよう
な構造であると、電極メタルがなくても表面張力による
セルフアライン効果を持たせることができるので、発光
素子アレイチップと実装基板との位置合わせを高精度に
行なうことができる。
According to the invention described in claim 3, claim 1
Alternatively, in the semiconductor light emitting device according to claim 2, an insulating dielectric film is formed on the main surface of the light emitting element array chip except for the current injection portion. Thereby, the bump metal can be prevented from spreading and a short circuit between adjacent elements can be prevented. Further, with such a structure, the self-alignment effect due to the surface tension can be provided even without the electrode metal, so that the light emitting element array chip and the mounting substrate can be aligned with high accuracy.

【0015】また、請求項4記載の発明では、請求項1
乃至請求項3のいずれか一項に記載の半導体発光装置に
おいて、バンプ金属は、主成分がInの材料で形成され
ている。これにより、ウエハープロセス時にp側オーミ
ック電極やn側オーミック電極を個別に形成せずとも、
半導体部との間でオーミックコンタクトを容易に形成で
きる。
According to the invention of claim 4, the invention according to claim 1
In the semiconductor light emitting device according to any one of claims 3 to 3, the bump metal is formed of a material whose main component is In. As a result, even if the p-side ohmic electrode and the n-side ohmic electrode are not individually formed during the wafer process,
An ohmic contact can be easily formed with the semiconductor portion.

【0016】また、請求項5の発明では、請求項1乃至
請求項3記載の半導体発光装置において、発光素子アレ
イチップの電流注入部となる半導体部のキャリア濃度
は、1×1018cm-3以上である。これにより、接触抵
抗の小さいオーミックコンタクトを容易に形成できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the first to third aspects, the carrier concentration of the semiconductor portion serving as the current injection portion of the light emitting element array chip is 1 × 10 18 cm −3. That is all. As a result, an ohmic contact with a low contact resistance can be easily formed.

【0017】また、請求項6記載の発明では、請求項1
記載の半導体発光装置において、前記積層構造は、発光
素子として機能する第1の積層構造と、ダミー素子とし
て機能する第2の積層構造とにより構成されており、前
記第2の積層構造は、前記第1の積層構造と同一の構造
のものであって、前記第1の積層構造に対して基板上の
対称的な位置に形成されている。これにより、チップを
上下逆にしてダミー素子として機能する第2の積層構造
を発光素子として用いても良く、実装がしやすくなる。
また、発光素子として機能する第1の積層構造に欠陥が
あった場合でも、ダミー素子として機能する第2の積層
構造に欠陥がなければ、第1の積層構造の代わりに第2
の積層構造を発光素子として用いることができ、発光素
子アレイチップとしての歩留まりを向上させることがで
きる。
According to the invention described in claim 6,
In the semiconductor light emitting device described above, the laminated structure includes a first laminated structure that functions as a light emitting element and a second laminated structure that functions as a dummy element, and the second laminated structure is It has the same structure as the first laminated structure and is formed at a symmetrical position on the substrate with respect to the first laminated structure. As a result, the chip may be turned upside down and the second laminated structure that functions as a dummy element may be used as a light emitting element, which facilitates mounting.
In addition, even if there is a defect in the first stacked structure that functions as a light-emitting element, if there is no defect in the second stacked structure that functions as a dummy element, the second stacked structure is used instead of the first stacked structure.
Can be used as a light emitting element, and the yield as a light emitting element array chip can be improved.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1,図2は本発明に係る半導体
発光装置の第1の構成例を示す図である。なお、図1は
半導体発光装置の断面図であり、また、図2は発光素子
アレイチップの電極面から見た平面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are diagrams showing a first configuration example of a semiconductor light emitting device according to the present invention. 1 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device, and FIG. 2 is a plan view seen from the electrode surface of the light emitting element array chip.

【0019】図1,図2を参照すると、この半導体発光
装置は、実装基板42上に発光素子アレイチップ41が
フェースダウン実装されて構成されている。ここで、発
光素子アレイチップ41は、n型GaAs基板(半導体
基板)43上に、アレイ方向Rに等間隔に、各発光素子
(例えば発光ダイオード)51が一列に(アレイ状に)並ん
でおり、また同様に、ダミー素子60がチップ上の対称
的な位置にアレイ方向Rに、一列に(アレイ状に)並んだ
ものとなっている。
Referring to FIGS. 1 and 2, this semiconductor light emitting device is constructed by mounting a light emitting element array chip 41 face down on a mounting substrate 42. Here, the light emitting element array chip 41 is formed on the n-type GaAs substrate (semiconductor substrate) 43 at equal intervals in the array direction R.
(For example, the light emitting diodes) 51 are arranged in a line (in an array), and similarly, the dummy elements 60 are arranged in a line (in an array) at symmetrical positions on the chip in the array direction R. Has become.

【0020】各発光素子51は、図1に示すように、キ
ャリア濃度が1×1018cm-3であるn型GaAs基板
43上に、MOCVD法により、n型GaAsバッファ
層44,n型Al0.4Ga0.6Asクラッド層45,発光
層であるn型GaAs活性層46,p型Al0.4Ga0.6
Asクラッド層47,そして、キャリア濃度が1×10
19cm-3であるp型GaAsキャップ層48の複数の層
が順次に積層された積層構造として構成され、光の取り
出し方向が横方向の端面発光型発光ダイオードとして構
成されている。
As shown in FIG. 1, each light-emitting element 51 has an n-type GaAs buffer layer 44 and an n-type Al layer formed by MOCVD on an n-type GaAs substrate 43 having a carrier concentration of 1 × 10 18 cm -3. 0.4 Ga 0.6 As clad layer 45, n-type GaAs active layer 46 which is a light emitting layer, p-type Al 0.4 Ga 0.6
As clad layer 47, and carrier concentration is 1 × 10
The p-type GaAs cap layer 48 having a thickness of 19 cm −3 is formed as a laminated structure in which a plurality of layers are sequentially laminated, and the light is extracted in the lateral direction as an edge emitting light emitting diode.

【0021】また、各ダミー素子60も、発光素子51
と全く同様の積層構造(キャリア濃度が1×1018cm
-3であるn型GaAs基板43上に、MOCVD法によ
り、n型GaAsバッファ層44,n型Al0.4Ga0.6
Asクラッド層45,発光層であるn型GaAs活性層
46,p型Al0.4Ga0.6Asクラッド層47,そし
て、キャリア濃度が1×1019cm-3であるp型GaA
sキャップ層48の複数の層が順次に積層された積層構
造)として構成されている。
Each dummy element 60 is also a light emitting element 51.
Exactly the same laminated structure (carrier concentration is 1 × 10 18 cm
-3 , the n-type GaAs substrate 43, and the n-type GaAs buffer layer 44 and the n-type Al 0.4 Ga 0.6 by the MOCVD method.
As clad layer 45, n-type GaAs active layer 46 as a light emitting layer, p-type Al 0.4 Ga 0.6 As clad layer 47, and p-type GaA having a carrier concentration of 1 × 10 19 cm −3.
A plurality of layers of the s cap layer 48 are sequentially laminated to have a laminated structure).

【0022】この発光素子アレイチップ41において、
各発光素子51間,各ダミー素子60間、および発光素
子51とダミー素子60との間は、分離溝50,61,
71によってそれぞれ分離されている。なお、分離溝5
0,61,71は、上記積層構造の表面,すなわちキャ
ップ層48上面からGaAs基板43まで、塩素系ガス
を用いたドライエッチング法により積層構造を部分的に
エッチングして形成されている。この分離溝50,61
によって各発光素子51及びダミー素子60は、発光素
子アレイチップ41上で、電気的,空間的に分離されて
いる。
In this light emitting element array chip 41,
Separation grooves 50, 61 are provided between the light emitting elements 51, between the dummy elements 60, and between the light emitting elements 51 and the dummy elements 60.
71 are separated from each other. The separation groove 5
0, 61 and 71 are formed by partially etching the laminated structure from the surface of the laminated structure, that is, the upper surface of the cap layer 48 to the GaAs substrate 43, by a dry etching method using a chlorine-based gas. This separation groove 50, 61
Thus, the light emitting elements 51 and the dummy elements 60 are electrically and spatially separated on the light emitting element array chip 41.

【0023】また、各発光素子(端面発光型発光ダイオ
ード)51の光出射端面51aは,分離溝50,61と
同じ深さでn型GaAs基板43の面43aに対して垂
直にかつアレイ方向Rに平行に形成されている。そし
て、n型GaAs基板43の裏面には、n側電流注入部
として機能するn側オーミック電極57が形成されてい
る。
The light emitting facet 51a of each light emitting element (edge emitting type light emitting diode) 51 has the same depth as the separation grooves 50, 61 and is perpendicular to the face 43a of the n-type GaAs substrate 43 and in the array direction R. Is formed in parallel with. Then, on the back surface of the n-type GaAs substrate 43, an n-side ohmic electrode 57 that functions as an n-side current injection portion is formed.

【0024】一方、実装基板42は、例えばAl23
形成されており、実装基板42上には、発光素子アレイ
チップ41の各積層構造(各発光素子51,各ダミー素
子60)に対応した位置に、それぞれ、p側接合パッド
53が形成され、また、実装基板42上には、発光素子
アレイチップのn側オーミック電極57とワイヤー58
によってワイヤボンディング接続されるn側接合パッド
59が形成されている。
On the other hand, the mounting substrate 42 is made of, for example, Al 2 O 3 , and corresponds to each laminated structure of the light emitting element array chip 41 (each light emitting element 51, each dummy element 60) on the mounting substrate 42. P-side bonding pads 53 are formed at the respective positions, and the n-side ohmic electrode 57 and the wire 58 of the light emitting element array chip are mounted on the mounting substrate 42.
An n-side bonding pad 59 connected by wire bonding is formed.

【0025】そして、発光素子アレイチップの各積層構
造(各発光素子51,各ダミー素子60)のp型GaAs
キャップ層48と実装基板42上のp側接合パッド53
とは、例えばInを主成分としたバンプ金属52によっ
て直接接続されている。すなわち、発光素子アレイチッ
プ41の電流注入部となる半導体部(p型GaAsキャ
ップ層48)とバンプ金属52とが、実装時に直接接合
されている。
Then, the p-type GaAs of each laminated structure (each light emitting element 51, each dummy element 60) of the light emitting element array chip is formed.
The p-side bonding pad 53 on the cap layer 48 and the mounting substrate 42
Are directly connected by, for example, a bump metal 52 containing In as a main component. That is, the semiconductor portion (p-type GaAs cap layer 48) that serves as a current injection portion of the light emitting element array chip 41 and the bump metal 52 are directly joined at the time of mounting.

【0026】このような構成の半導体発光装置は、次の
ようにして作製することができる。すなわち、先ず、発
光素子アレイチップ41を作製する。発光素子アレイチ
ップ41の作製においては、キャリア濃度が1×1018
cm-3であるn型GaAs基板43上に、MOCVD法
により、n型GaAsバッファ層44,n型Al0.4
0.6Asクラッド層45,発光層であるn型GaAs
活性層46,p型Al0.4Ga0.6Asクラッド層47,
そして、キャリア濃度が1×1019cm-3であるp型G
aAsキャップ層48の複数の層が順次に積層された積
層構造を形成する。次いで、キャップ層48上面からG
aAs基板43まで、塩素系ガスを用いたドライエッチ
ング法により積層構造を部分的にエッチングして分離溝
50,61,71を形成し、各発光素子51およびダミ
ー素子60を形成する。また、各発光素子(端面発光型
発光ダイオード)51の光出射端面51aを,分離溝5
0,61と同じ深さでn型GaAs基板43の面43a
に対して垂直にかつアレイ方向Rに平行に形成する。そ
して、n型GaAs基板43の裏面には、n側オーミッ
ク電極57を形成する。
The semiconductor light emitting device having such a structure can be manufactured as follows. That is, first, the light emitting element array chip 41 is manufactured. In manufacturing the light emitting element array chip 41, the carrier concentration is 1 × 10 18.
The n-type GaAs buffer layer 44 and the n-type Al 0.4 G are formed on the n-type GaAs substrate 43 of cm −3 by the MOCVD method.
a 0.6 As clad layer 45, n-type GaAs which is a light emitting layer
Active layer 46, p-type Al 0.4 Ga 0.6 As clad layer 47,
Then, p-type G having a carrier concentration of 1 × 10 19 cm −3
A plurality of layers of the aAs cap layer 48 are sequentially laminated to form a laminated structure. Then, from the top surface of the cap layer 48, G
The laminated structure is partially etched up to the aAs substrate 43 by a dry etching method using a chlorine-based gas to form isolation grooves 50, 61, 71, and each light emitting element 51 and dummy element 60 are formed. In addition, the light emitting end face 51a of each light emitting element (end face light emitting type light emitting diode) 51 is connected to the separation groove 5
Surface 43a of n-type GaAs substrate 43 at the same depth as 0, 61
To be perpendicular to and parallel to the array direction R. Then, an n-side ohmic electrode 57 is formed on the back surface of the n-type GaAs substrate 43.

【0027】ここで、注目すべきは、発光素子アレイチ
ップの電極面(主面)62の各電流注入部(上記例では、
各積層構造51,60)には、ウエハープロセス時にp
側オーミック電極(例えばp側オーミック電極用のメタ
ル薄膜)を別途に形成しなくとも良い。このような発光
素子アレイチップ41が形成されたウエハーを、スクラ
イブやダイシングにより各発光素子アレイチップ41に
分離する。
Here, it should be noted that each current injection portion (in the above example, on the electrode surface (main surface) 62 of the light emitting element array chip (in the above example,
Each laminated structure 51, 60) has a p-type during the wafer process.
It is not necessary to separately form the side ohmic electrode (for example, a metal thin film for the p-side ohmic electrode). The wafer on which the light emitting element array chips 41 are formed is separated into the respective light emitting element array chips 41 by scribing or dicing.

【0028】次いで、発光素子アレイチップ41を実装
基板42に実装する。この実装工程では、発光素子アレ
イチップ41の各積層構造51,60のp型GaAsキ
ャップ層48上の電流注入部55と実装基板42上のp
側接合パッド53とを、バンプ金属52によって直接接
合する。すなわち、発光素子アレイチップ41の各積層
構造51,60と実装基板42の各p側接合パッド53
とを、それぞれ対応した位置に位置決めし、これらの間
にバンプ金属(例えばInを主成分とした金属)52を挿
入して、その後400℃程度の熱処理を行なうことで、
これらをバンプ金属52によって接合する。
Next, the light emitting element array chip 41 is mounted on the mounting substrate 42. In this mounting process, the current injection portion 55 on the p-type GaAs cap layer 48 of each laminated structure 51, 60 of the light emitting element array chip 41 and the p on the mounting substrate 42.
The side bonding pad 53 is directly bonded by the bump metal 52. That is, each laminated structure 51, 60 of the light emitting element array chip 41 and each p-side bonding pad 53 of the mounting substrate 42.
Are positioned at corresponding positions, bump metal (for example, metal containing In as a main component) 52 is inserted between them, and then heat treatment at about 400 ° C. is performed.
These are joined by the bump metal 52.

【0029】なお、Inは、半導体薄膜のHall測定
用試料の電極として一般に用いられており、p型,n型
を問わずオーミックコンタクトが得られる材料である。
従って、バンプ金属52にInを主成分として金属を用
いることで、各積層構造51,60の電流注入部55と
実装基板42上のp側接合パッド53との間の接合をオ
ーミックコンタクトにすることができる。換言すれば、
この第1の構成例の半導体発光装置では、ウエハープロ
セス時にp側オーミック電極を別途に形成せずとも、バ
ンプ金属52がp側オーミック電極をも兼ねたものとな
っている。
In addition, In is generally used as an electrode of a Hall measurement sample of a semiconductor thin film, and is a material capable of obtaining ohmic contact regardless of p-type or n-type.
Therefore, by using a metal whose main component is In for the bump metal 52, the ohmic contact is formed between the current injection portion 55 of each of the laminated structures 51 and 60 and the p-side bonding pad 53 on the mounting substrate 42. You can In other words,
In the semiconductor light emitting device of the first configuration example, the bump metal 52 also serves as the p-side ohmic electrode without separately forming the p-side ohmic electrode during the wafer process.

【0030】また、n側オーミック電極57とn側接合
パッド59とを、ワィヤーボンディングによりワイヤー
58によって接続する。このようにして、発光素子アレ
イチップ41を実装基板42に実装し、図1,図2の半
導体発光装置を作製することができる。
Further, the n-side ohmic electrode 57 and the n-side bonding pad 59 are connected by a wire 58 by wire bonding. In this way, the light emitting element array chip 41 is mounted on the mounting substrate 42, and the semiconductor light emitting device of FIGS. 1 and 2 can be manufactured.

【0031】このように、第1の構成例の半導体発光装
置では、発光素子アレイチップ41上(すなわち、各積
層構造51,60のp型GaAsキャップ層48上)
に、p側オーミックコンタクトをとるためのp側オーミ
ック電極(例えばp側オーミック電極用のメタル薄膜)を
予め形成しておく必要がなく、p側オーミック電極を予
め形成しておかなくても、実装時に、オーミック電極を
も兼ねたバンプ金属52により個別側(この例ではp側)
のオーミックコンタクトが得られるので、図9に示した
従来の半導体発光装置に比べて、部品点数,製造工程数
を低減することができ、製造コストを低減することがで
きる。なお、この場合、低い接触抵抗を得るためにも、
p型GaAsキャップ層48のキャリア濃度は1×10
18cm-3以上の高濃度であることが望ましい。
As described above, in the semiconductor light emitting device of the first configuration example, on the light emitting element array chip 41 (that is, on the p-type GaAs cap layer 48 of each laminated structure 51, 60).
In addition, it is not necessary to previously form a p-side ohmic electrode (for example, a metal thin film for the p-side ohmic electrode) for making the p-side ohmic contact, and even if the p-side ohmic electrode is not formed in advance, mounting is possible. Sometimes, on the individual side (p side in this example) due to the bump metal 52 that also serves as the ohmic electrode.
Therefore, the number of parts and the number of manufacturing steps can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced, as compared with the conventional semiconductor light emitting device shown in FIG. In this case, in order to obtain a low contact resistance,
The carrier concentration of the p-type GaAs cap layer 48 is 1 × 10.
It is desirable that the concentration is as high as 18 cm -3 or more.

【0032】また、この第1の構成例では、発光素子5
1と同構造のダミー素子60をチップ41上の対称的な
位置に形成しているので、チップ41を上下(図の紙面
上で)逆にしてダミー素子60を発光素子として用いて
も良く、従って、実装をより容易にすることができる。
また、発光素子51側に欠陥ビットがあった場合でも、
ダミー素子60側に欠陥ビットがなければ、ダミー素子
60を発光素子51の代わりに用いることができるの
で、この場合、発光素子アレイチップとしての歩留まり
を向上させることができる。また、上述の構成例では、
ダミー素子60を発光素子51と全く同様の積層構造の
ものとしたが、ダミー素子60を受光素子としての構造
にすることも可能である。この場合、発光素子の光出力
を、これに対応した受光素子で個別にモニターできるの
で、各発光素子間の光出力のばらつきの低減,経時変化
の低減が可能となる。
Further, in this first configuration example, the light emitting element 5
Since the dummy element 60 having the same structure as that of 1 is formed at a symmetrical position on the chip 41, the chip 41 may be turned upside down (on the plane of the drawing) to use the dummy element 60 as a light emitting element. Therefore, the mounting can be made easier.
In addition, even if there is a defective bit on the light emitting element 51 side,
If there is no defective bit on the dummy element 60 side, the dummy element 60 can be used instead of the light emitting element 51, and in this case, the yield of the light emitting element array chip can be improved. Further, in the above configuration example,
Although the dummy element 60 has the same laminated structure as the light emitting element 51, the dummy element 60 may have a structure as a light receiving element. In this case, since the light output of the light emitting element can be individually monitored by the light receiving element corresponding thereto, it is possible to reduce the variation in the light output between the light emitting elements and the change over time.

【0033】換言すれば、この第1の構成例において、
より広義に、積層構造51を第1の積層構造と捉え、積
層構造60を第2の積層構造と捉えることができる。
In other words, in this first configuration example,
In a broader sense, the laminated structure 51 can be regarded as the first laminated structure, and the laminated structure 60 can be regarded as the second laminated structure.

【0034】図3,図4は本発明に係る半導体発光装置
の第2の構成例を示す図である。なお、図3は半導体発
光装置の断面図であり、また、図4は発光素子アレイチ
ップの電極面から見た平面図である。
FIGS. 3 and 4 are views showing a second configuration example of the semiconductor light emitting device according to the present invention. 3 is a sectional view of the semiconductor light emitting device, and FIG. 4 is a plan view seen from the electrode surface of the light emitting element array chip.

【0035】この第2の構成例は、第1の構成例と同様
に、発光素子アレイチップ41の各電流注入部(各積層
構造51,60)には、ウエハープロセス時にp側オー
ミック電極用のメタル薄膜が形成されていないが、第2
の構成例では、アレイ状に電気的空間的に分離して形成
した積層構造51,60を含む半導体基板43上に絶縁
性誘電体膜(例えばSiO2)54が形成されており、電
流注入部(各積層構造51,60の上面)が、絶縁性誘電
体膜54の一部が選択的に除去された部分となっている
点で、第1の構成例と相違している。
In the second configuration example, similarly to the first configuration example, each current injection portion (each laminated structure 51, 60) of the light emitting element array chip 41 is provided with a p-side ohmic electrode during the wafer process. No metal thin film is formed, but second
In the configuration example described above, the insulating dielectric film (eg, SiO 2 ) 54 is formed on the semiconductor substrate 43 including the laminated structures 51 and 60 that are electrically and spatially separated into an array, and the current injection portion is formed. The (upper surface of each laminated structure 51, 60) is different from the first configuration example in that a part of the insulating dielectric film 54 is selectively removed.

【0036】すなわち、この第2の構成例では、発光素
子アレイチップ41と実装基板42の接合パット53と
の接合工程において、上記発光素子アレイチップ41上
の絶縁性誘電体膜54の一部が除去された部分で、発光
素子アレイチップ41のp型GaAsキャップ層48上
の電流注入部55が、Inを主成分としたバンプ金属5
2により、接合パッド53の形成された例えばAl23
製の実装基板42上に直接接合されている。
That is, in this second configuration example, in the step of joining the light emitting element array chip 41 and the joining pad 53 of the mounting substrate 42, a part of the insulating dielectric film 54 on the light emitting element array chip 41 is partially removed. In the removed portion, the current injection portion 55 on the p-type GaAs cap layer 48 of the light emitting element array chip 41 has the bump metal 5 containing In as a main component.
2 on which the bonding pad 53 is formed, for example, Al 2 O 3
It is directly bonded to the mounting board 42 made of aluminum.

【0037】この第2の構成例においても、発光素子ア
レイチップ41の電流注入部となる半導体部とバンプ金
属52とは、実装時に直接接続されている。具体的に、
第1の構成例と同様、各接合パッド53は、発光素子ア
レイチップ41のp側の各電流注入部55に対応した位
置に形成されており、発光素子アレイチップ41の各積
層構造51,60と実装基板42の各p側接合パッド5
3とを、それぞれ対応した位置に位置決めし、これらの
間にバンプ金属(例えばInを主成分とした金属)52を
挿入して、その後400℃程度の熱処理を行なうこと
で、これらをバンプ金属52によって接合する。すなわ
ち、熱処理を行なうことでp側電流注入部55に対して
オーミックコンタクトとなり、従って、p型GaAsキ
ャップ層48上にp側オーミックコンタクトをとるため
のメタル薄膜を予め別途に形成しておかなくても、実装
時に、一種類の実装用バンプ金属52により、p側オー
ミックコンタクトが得られ、製造コストを大幅に低減す
ることができる。この場合、第1の構成例と同様、低い
接触抵抗を得るためにも、p型GaAsキャップ層48
のキャリア濃度は1×1018cm-3以上の高濃度である
ことが望ましい。
Also in this second configuration example, the semiconductor portion which is the current injection portion of the light emitting element array chip 41 and the bump metal 52 are directly connected at the time of mounting. Specifically,
Similar to the first configuration example, each bonding pad 53 is formed at a position corresponding to each p-side current injection portion 55 of the light emitting element array chip 41, and each laminated structure 51, 60 of the light emitting element array chip 41. And each p-side bonding pad 5 of the mounting substrate 42
3 and 3 are positioned at corresponding positions, a bump metal (for example, a metal containing In as a main component) 52 is inserted between them, and then heat treatment is performed at about 400 ° C. Join by. That is, the heat treatment causes ohmic contact with the p-side current injection portion 55, and therefore, it is not necessary to separately form a metal thin film for making the p-side ohmic contact on the p-type GaAs cap layer 48 in advance. Also, at the time of mounting, a p-type ohmic contact can be obtained by one type of mounting bump metal 52, and the manufacturing cost can be significantly reduced. In this case, similarly to the first configuration example, in order to obtain a low contact resistance, the p-type GaAs cap layer 48 is also used.
The carrier concentration is preferably 1 × 10 18 cm −3 or higher.

【0038】さらに、この第2の構成例では、発光素子
アレイチップ41上の上記接合部となる部分以外には絶
縁性誘電体膜54が形成されているので、この絶縁性誘
電体膜54によってバンプ金属52が広がるのを防い
で、隣接する素子間のショート等を防止できる。さら
に、絶縁性誘電体膜54の一部が選択的に除去され断部
を有した構造である場合、バンプ金属52には表面張力
によるセルフアライン効果もあるので、アニール時にバ
ンプ金属52の表面張力により、実装基板42の接合パ
ッド53と発光素子アレイチップ41の電流注入部55
の中心が一致するように発光素子アレイチップ41が移
動するので、高精度に位置合わせができる。なお、図1
0に示す従来の発光素子アレイチップにおいても同様な
効果があるが、これはp側個別電極33とn側電極35
がバンプ金属より幾分大きいサイズで個別に存在するか
らである。すなわち、第2の構成例では、絶縁性誘電体
膜54の一部が選択的に除去され断部を有した構造とし
たことで、電極メタルがなくても、セルフアライン効果
を持たせることができる。
Further, in the second configuration example, since the insulating dielectric film 54 is formed on the light emitting element array chip 41 except for the above-mentioned joining portion, the insulating dielectric film 54 is used. It is possible to prevent the bump metal 52 from spreading and prevent a short circuit between adjacent elements. Further, when the insulating dielectric film 54 has a structure in which a part is selectively removed and has a cut portion, the bump metal 52 also has a self-alignment effect due to the surface tension. Accordingly, the bonding pad 53 of the mounting substrate 42 and the current injection portion 55 of the light emitting element array chip 41 are formed.
Since the light emitting element array chip 41 is moved so that the centers of the light emitting element array and the light emitting element array chip are aligned with each other, the alignment can be performed with high accuracy. FIG.
The same effect can be obtained in the conventional light emitting element array chip shown in FIG. 0, but this is the same as the p side individual electrode 33 and the n side electrode 35.
Exists in a size slightly larger than the bump metal, and exists individually. That is, in the second configuration example, the insulating dielectric film 54 has a structure in which a part is selectively removed and has a cut portion, so that the self-alignment effect can be provided without the electrode metal. it can.

【0039】図5,図6は本発明に係る半導体発光装置
の第3の構成例を示す図である。なお、図5は半導体発
光装置の断面図であり、また、図6は発光素子アレイチ
ップの電極面から見た平面図である。
FIGS. 5 and 6 are views showing a third configuration example of the semiconductor light emitting device according to the present invention. 5 is a sectional view of the semiconductor light emitting device, and FIG. 6 is a plan view seen from the electrode surface of the light emitting element array chip.

【0040】図5,図6を参照すると、この半導体発光
装置は、実装基板42上に発光素子アレイチップ41が
フェースダウン実装されて構成されている。ここで、発
光素子アレイチップ41は、n型GaAs基板(半導体
基板)43上に、アレイ方向Rに等間隔に、各発光素子
(例えば発光ダイオード)51が一列に(アレイ状に)並ん
だものとなっている。なお、図5,図6において、各発
光素子51は、光の取り出し方向が横方向の端面発光型
発光ダイオードとして構成されている。
Referring to FIGS. 5 and 6, this semiconductor light emitting device is constructed by mounting a light emitting element array chip 41 face down on a mounting substrate 42. Here, the light emitting element array chip 41 is formed on the n-type GaAs substrate (semiconductor substrate) 43 at equal intervals in the array direction R.
(For example, light emitting diodes) 51 are arranged in a line (in an array). 5 and 6, each light emitting element 51 is configured as an end face light emitting type light emitting diode whose light extraction direction is the lateral direction.

【0041】また、各発光素子51は、図3に示すよう
に(図1の発光素子51と同様に)、キャリア濃度が1×
1018cm-3であるn型GaAs基板43上に、MOC
VD法により、n型GaAsバッファ層44,n型Al
0.4Ga0.6Asクラッド層45,発光層であるn型Ga
As活性層46,p型Al0.4Ga0.6Asクラッド層4
7,そして、キャリア濃度が1×1019cm-3であるp
型GaAsキャップ層48の複数の層が順次に積層され
た積層構造として構成されている。
Each light emitting element 51 has a carrier concentration of 1 ×, as shown in FIG. 3 (similar to the light emitting element 51 in FIG. 1).
On the n-type GaAs substrate 43 of 10 18 cm -3 , MOC
N-type GaAs buffer layer 44, n-type Al by VD method
0.4 Ga 0.6 As clad layer 45, n-type Ga that is a light emitting layer
As active layer 46, p-type Al 0.4 Ga 0.6 As clad layer 4
7 and p with carrier concentration of 1 × 10 19 cm −3
The GaAs cap layer 48 has a laminated structure in which a plurality of layers are sequentially laminated.

【0042】この発光素子アレイチップ41において、
各発光素子51間は、分離溝50によってそれぞれ分離
されている。なお、分離溝50は、上記積層構造の表
面,すなわちキャップ層48上面からGaAs基板43
まで、塩素系ガスを用いたドライエッチング法により積
層構造を部分的にエッチングして形成されている。この
分離溝50によって各発光素子51は、発光素子アレイ
チップ41上で、電気的,空間的に分離されている。
In this light emitting element array chip 41,
The light emitting elements 51 are separated from each other by a separation groove 50. The separation groove 50 is formed from the surface of the above-mentioned laminated structure, that is, the upper surface of the cap layer 48 to the GaAs substrate 43.
Up to this point, the laminated structure is partially etched by a dry etching method using a chlorine-based gas. Each light emitting element 51 is electrically and spatially separated on the light emitting element array chip 41 by the separation groove 50.

【0043】また、各発光素子(端面発光型発光ダイオ
ード)51の光出射端面51aは,分離溝50と同じ深
さでn型GaAs基板43の面43aに対して垂直にか
つアレイ方向Rに平行に形成されている。
The light emitting end face 51a of each light emitting element (edge emitting light emitting diode) 51 has the same depth as the separation groove 50 and is perpendicular to the face 43a of the n-type GaAs substrate 43 and parallel to the array direction R. Is formed in.

【0044】ところで、この第3の構成例では、n型G
aAs基板43の裏面には、n側電流注入部として機能
するn側オーミック電極は形成されず、n側電流注入部
56は、n型GaAs基板43の主面62上に(すなわ
ち、積層構造51(p側電流注入部55)が形成されてい
るのと同じ側の基板43表面上に)存在する。
By the way, in the third configuration example, n-type G
No n-side ohmic electrode functioning as an n-side current injection portion is formed on the back surface of the aAs substrate 43, and the n-side current injection portion 56 is provided on the main surface 62 of the n-type GaAs substrate 43 (that is, the laminated structure 51). (on the surface of the substrate 43 on the same side where the p-side current injection portion 55) is formed).

【0045】一方、実装基板42は、例えばAl23
形成されており、実装基板42上には、発光素子アレイ
チップ41の主面62上の各積層構造51(各p側電流
注入部55)および各n側電流注入部56に対応した位
置に、それぞれ、p側,n側接合パッド53が形成され
ている。なお、接合パッド53については、p側,n側
とも同じ材料で同様に形成できる。
On the other hand, the mounting substrate 42 is formed of, for example, Al 2 O 3 , and on the mounting substrate 42, each laminated structure 51 (each p-side current injection part) on the main surface 62 of the light emitting element array chip 41 is formed. 55) and the n-side current injection portions 56, p-side and n-side bonding pads 53 are formed respectively. The bonding pad 53 can be similarly formed of the same material on both the p-side and the n-side.

【0046】そして、発光素子アレイチップの各積層構
造(各発光素子51)の電流注入部55(p型GaAsキ
ャップ層48)と実装基板42上のp側接合パッド53
とは、例えばInを主成分としたバンプ金属52によっ
て直接接続されている。さらに、この第3の構成例で
は、発光素子アレイチップの各n側電流注入部56も、
例えばInを主成分としたバンプ金属52によって実装
基板42上のn側接合パッド53と直接接続されてい
る。すなわち、この第3の構成例では、発光素子アレイ
チップ41のp側電流注入部55となる半導体部(集積
構造51のp型GaAsキャップ層58)とバンプ金属
52とが、実装時に直接接合されているのみならず、発
光素子アレイチップ41のn側電流注入部56となる半
導体部(n型GaAs基板43の主面62)もバンプ金属
52と、実装時に直接接合されている。
Then, the current injection portion 55 (p-type GaAs cap layer 48) of each laminated structure (each light emitting element 51) of the light emitting element array chip and the p-side bonding pad 53 on the mounting substrate 42.
Are directly connected by, for example, a bump metal 52 containing In as a main component. Furthermore, in the third configuration example, each n-side current injection section 56 of the light emitting element array chip is also
For example, the bump metal 52 containing In as a main component is directly connected to the n-side bonding pad 53 on the mounting substrate 42. That is, in the third configuration example, the semiconductor portion (the p-type GaAs cap layer 58 of the integrated structure 51) which will be the p-side current injection portion 55 of the light emitting element array chip 41 and the bump metal 52 are directly bonded at the time of mounting. In addition to the above, the semiconductor portion (the main surface 62 of the n-type GaAs substrate 43) which becomes the n-side current injection portion 56 of the light emitting element array chip 41 is also directly joined to the bump metal 52 at the time of mounting.

【0047】このような構成の半導体発光装置は、次の
ようにして作製することができる。すなわち、先ず、発
光素子アレイチップ41を作製する。発光素子アレイチ
ップ41の作製においては、キャリア濃度が1×1018
cm-3であるn型GaAs基板43上に、MOCVD法
により、n型GaAsバッファ層44,n型Al0.4
0.6Asクラッド層45,発光層であるn型GaAs
活性層46,p型Al0.4Ga0.6Asクラッド層47,
そして、キャリア濃度が1×1019cm-3であるp型G
aAsキャップ層48の複数の層が順次に積層された積
層構造を形成する。次いで、キャップ層48上面からG
aAs基板43まで、塩素系ガスを用いたドライエッチ
ング法により積層構造を部分的にエッチングして分離溝
50を形成し、各発光素子51を形成する。また、各発
光素子(端面発光型発光ダイオード)51の光出射端面5
1aは,分離溝50と同じ深さでn型GaAs基板43
の面43aに対して垂直にかつアレイ方向Rに平行に形
成されている。
The semiconductor light emitting device having such a structure can be manufactured as follows. That is, first, the light emitting element array chip 41 is manufactured. In manufacturing the light emitting element array chip 41, the carrier concentration is 1 × 10 18.
The n-type GaAs buffer layer 44 and the n-type Al 0.4 G are formed on the n-type GaAs substrate 43 of cm −3 by the MOCVD method.
a 0.6 As clad layer 45, n-type GaAs which is a light emitting layer
Active layer 46, p-type Al 0.4 Ga 0.6 As clad layer 47,
Then, p-type G having a carrier concentration of 1 × 10 19 cm −3
A plurality of layers of the aAs cap layer 48 are sequentially laminated to form a laminated structure. Then, from the top surface of the cap layer 48, G
The laminated structure is partially etched up to the aAs substrate 43 by a dry etching method using a chlorine-based gas to form a separation groove 50, and each light emitting element 51 is formed. Further, the light emitting end face 5 of each light emitting element (end face light emitting type light emitting diode) 51
1a is an n-type GaAs substrate 43 having the same depth as the separation groove 50.
Is formed perpendicular to the surface 43a of the above and parallel to the array direction R.

【0048】ここで、注目すべきは、発光素子アレイチ
ップの電極面(主面)62の各電流注入部には、ウエハー
プロセス時にp側オーミック電極(p側オーミック電極
用のメタル薄膜)は形成されない。また、n型GaAs
基板43の裏面にも、ウエハープロセス時にn側オーミ
ック電極(n側オーミック電極用のメタル薄膜)が形成さ
れない。このような発光素子アレイチップ41が形成さ
れたウエハーを、スクライブやダイシングにより各発光
素子アレイチップ41に分離する。
Here, it should be noted that a p-side ohmic electrode (a metal thin film for the p-side ohmic electrode) is formed in each current injection portion of the electrode surface (main surface) 62 of the light emitting element array chip during the wafer process. Not done. In addition, n-type GaAs
On the back surface of the substrate 43, the n-side ohmic electrode (metal thin film for the n-side ohmic electrode) is not formed during the wafer process. The wafer on which the light emitting element array chips 41 are formed is separated into the respective light emitting element array chips 41 by scribing or dicing.

【0049】次いで、発光素子アレイチップ41を実装
基板42に実装する。この実装工程では、発光素子アレ
イチップ41の各積層構造のp型GaAsキャップ層4
8上の電流注入部55と実装基板42上のp側接合パッ
ド53とを、バンプ金属52によって直接接合するとと
もに、発光素子アレイチップ41のn型GaAs基板4
3上の電流注入部56と実装基板42上のn側接合パッ
ド53とをバンプ金属52により、直接接合する。すな
わち、発光素子アレイチップ41の各p側電流注入部5
5,各n側電流注入部56と実装基板42の各接合パッ
ド53とを、それぞれ対応した位置に位置決めし、これ
らの間にバンプ金属(例えばInを主成分とした金属)5
2を挿入して、その後400℃程度の熱処理を行なうこ
とで、これらをバンプ金属52によって接合する。
Next, the light emitting element array chip 41 is mounted on the mounting substrate 42. In this mounting step, the p-type GaAs cap layer 4 of each laminated structure of the light emitting element array chip 41 is formed.
8 and the p-side bonding pad 53 on the mounting substrate 42 are directly bonded by the bump metal 52, and the n-type GaAs substrate 4 of the light emitting element array chip 41 is connected.
3 and the n-side bonding pad 53 on the mounting substrate 42 are directly bonded by the bump metal 52. That is, each p-side current injection part 5 of the light emitting element array chip 41.
5, each n-side current injection portion 56 and each bonding pad 53 of the mounting substrate 42 are positioned at corresponding positions, and bump metal (for example, a metal containing In as a main component) 5 is interposed between them.
2 is inserted, and then heat treatment at about 400 ° C. is performed to bond them by the bump metal 52.

【0050】前述のように、Inは、半導体薄膜のHa
ll測定用試料の電極として一般に用いられており、p
型,n型を問わずオーミックコンタクトが得られる材料
である。従って、バンプ金属52にInを主成分として
金属を用いることで、各p側電流注入部55と実装基板
42上のp側接合パッド53との間の接合をオーミック
コンタクトにすることができるとともに、各n側電流注
入部56と実装基板42上のn側接合パッド53との間
の接合をもオーミックコンタクトにすることができる。
As described above, In is the Ha of the semiconductor thin film.
It is generally used as an electrode of the sample for measuring
It is a material that can obtain ohmic contact regardless of type or n-type. Therefore, by using a metal containing In as a main component for the bump metal 52, it is possible to form an ohmic contact between each p-side current injection portion 55 and the p-side bonding pad 53 on the mounting substrate 42. The bonding between each n-side current injection portion 56 and the n-side bonding pad 53 on the mounting substrate 42 can also be ohmic contact.

【0051】換言すれば、この第3の構成例の半導体発
光装置では、発光素子アレイチップ41のp側およびn
側の電流注入部55,56となる半導体部とバンプ金属
52とが、実装時に直接接合されており、バンプ金属5
2がp側およびn側の両方のオーミック電極をも兼ねた
ものとなっている。
In other words, in the semiconductor light emitting device of the third configuration example, the p side and the n side of the light emitting element array chip 41 are
The semiconductor portion to be the current injection portions 55 and 56 on the side and the bump metal 52 are directly bonded at the time of mounting, and the bump metal 5
2 also serves as both p-side and n-side ohmic electrodes.

【0052】このように、第3の構成例の半導体発光装
置では、発光素子アレイチップ41上(すなわち、各積
層構造51のp型GaAsキャップ層48上、および、
n型GaAs基板43上)に、p側オーミック電極,n
側オーミック電極を予め別途に形成しておかなくても、
実装時に一種類のバンプ金属52により、p側,n側の
両側とも、同時にオーミックコンタクトが得られるの
で、部品点数および製造工程数をより一層低減し、製造
コストを大幅に低減することができる。なお、この場
合、低い接触抵抗を得るためにも、p型GaAsキャッ
プ層48のキャリア濃度,n型GaAs基板43のキャ
リア濃度は、1×1018cm-3以上の高濃度であること
が望ましい。
As described above, in the semiconductor light emitting device of the third configuration example, on the light emitting element array chip 41 (that is, on the p-type GaAs cap layer 48 of each laminated structure 51, and
on the n-type GaAs substrate 43), p-side ohmic electrode, n
Even if the side ohmic electrode is not separately formed in advance,
Since one kind of bump metal 52 can simultaneously provide ohmic contacts on both the p-side and the n-side during mounting, the number of components and the number of manufacturing steps can be further reduced, and the manufacturing cost can be significantly reduced. In this case, in order to obtain a low contact resistance, it is desirable that the carrier concentration of the p-type GaAs cap layer 48 and the carrier concentration of the n-type GaAs substrate 43 are high concentrations of 1 × 10 18 cm −3 or more. .

【0053】図7,図8は本発明に係る半導体発光装置
の第4の構成例を示す図である。なお、図7は半導体発
光装置の断面図であり、また、図8は発光素子アレイチ
ップの電極面から見た平面図である。
FIG. 7 and FIG. 8 are views showing a fourth structural example of the semiconductor light emitting device according to the present invention. 7 is a sectional view of the semiconductor light emitting device, and FIG. 8 is a plan view seen from the electrode surface of the light emitting element array chip.

【0054】この第4の構成例は、第3の構成例と対応
した構成のものとなっており、第3の構成例と同様に、
発光素子アレイチップには、オーミック電極用のメタル
薄膜がp側,n側のいずれの電流注入部にも形成されて
いないが、第4の構成例では、アレイ状に電気的空間的
に分離して形成した集積構造51を含む半導体基板43
上に絶縁性誘電体膜(例えばSiO2)54が形成されて
おり、電流注入部(p側55,n側56)が、絶縁性誘電
体膜54の一部が選択的に除去された部分となっている
点で、第3の構成例と相違している。
The fourth configuration example corresponds to the third configuration example, and like the third configuration example,
In the light emitting element array chip, the metal thin film for the ohmic electrode is not formed on either the p-side or the n-side current injection portion. However, in the fourth configuration example, it is electrically and spatially separated into an array. Semiconductor substrate 43 including integrated structure 51 formed by
An insulating dielectric film (for example, SiO 2 ) 54 is formed on the upper portion of the current injection portion (p side 55, n side 56), and a portion of the insulating dielectric film 54 is selectively removed. Is different from the third configuration example.

【0055】すなわち、この第4の構成例では、発光素
子アレイチップ41と実装基板42の接合パット53と
の接合工程において、上記発光素子アレイチップ41上
の絶縁性誘電体膜54の一部が除去された部分で、発光
素子アレイチップ41のp側は、p型GaAsキャップ
層48上の電流注入部55が、Inを主成分としたバン
プ金属52により、接合パッド53の形成された例えば
Al23製の実装基板42上に直接接合されている。ま
た、n側は、n型GaAs基板43上の電流注入部56
が、Inを主成分としたバンプ金属52により、接合パ
ッド53の形成された例えばAl23製の実装基板42
上に直接接合されている。
That is, in the fourth configuration example, in the step of joining the light emitting element array chip 41 and the joining pad 53 of the mounting substrate 42, a part of the insulating dielectric film 54 on the light emitting element array chip 41 is partially removed. In the removed portion, on the p side of the light emitting element array chip 41, the current injection portion 55 on the p-type GaAs cap layer 48 is formed by the bump metal 52 containing In as a main component and the bonding pad 53 is formed, for example, Al. It is directly bonded onto the mounting substrate 42 made of 2 O 3 . The n side is the current injection part 56 on the n-type GaAs substrate 43.
However, the mounting substrate 42 made of, for example, Al 2 O 3 on which the bonding pad 53 is formed by the bump metal 52 containing In as a main component.
It is directly bonded on top.

【0056】この第4の構成例においても、発光素子ア
レイチップ41の電流注入部となる半導体部とバンプ金
属52とは、実装時に直接接続されている。具体的に、
第3の構成例と同様、各接合パッド53は、発光素子ア
レイチップ41のp側およびn側の各電流注入部55,
56に対応した位置に形成されており、発光素子アレイ
チップ41の各電流注入部55,56と実装基板42の
各接合パッド53とを、それぞれ対応した位置に位置決
めし、これらの間にバンプ金属(例えばInを主成分と
した金属)52を挿入して、その後400℃程度の熱処
理を行なうことで、これらをバンプ金属52によって接
合する。すなわち、熱処理を行なうことでp側およびn
側両方に対してオーミックコンタクトとなり、従って、
発光素子アレイチップ41上にp側オーミックコンタク
トをとるためのメタル薄膜,n側オーミックコンタクト
をとるためのメタル薄膜を予め別途に形成しておかなく
ても、実装時に、一種類の実装用バンプ金属52によ
り、n側,p側の両側ともオーミックコンタクトが得ら
れ、製造コストを大幅に低減することができる。この場
合、第3の構成例と同様、低い接触抵抗を得るために
も、p型GaAsキャップ層48,n型GaAs基板4
3のキャリア濃度は1×1018cm-3以上の高濃度であ
ることが望ましい。
Also in this fourth configuration example, the semiconductor portion which is the current injection portion of the light emitting element array chip 41 and the bump metal 52 are directly connected at the time of mounting. Specifically,
Similar to the third configuration example, each bonding pad 53 is connected to each of the p-side and n-side current injection portions 55 of the light emitting element array chip 41.
The current injection portions 55, 56 of the light emitting element array chip 41 and the bonding pads 53 of the mounting substrate 42 are formed at the positions corresponding to 56, respectively, and are positioned at the corresponding positions, respectively, and bump metal is provided between them. (For example, a metal containing In as a main component) 52 is inserted, and then heat treatment at about 400 ° C. is performed to bond them by the bump metal 52. That is, by performing heat treatment,
Ohmic contact to both sides, thus
Even if a metal thin film for making a p-side ohmic contact and a metal thin film for making an n-side ohmic contact are not separately formed in advance on the light emitting element array chip 41, one kind of mounting bump metal is used at the time of mounting. By 52, ohmic contacts can be obtained on both sides of the n-side and the p-side, and the manufacturing cost can be significantly reduced. In this case, as in the third configuration example, in order to obtain a low contact resistance, the p-type GaAs cap layer 48 and the n-type GaAs substrate 4 are used.
It is desirable that the carrier concentration of 3 is a high concentration of 1 × 10 18 cm −3 or more.

【0057】さらに、この第4の構成例では、発光素子
アレイチップ41上の上記接合部となる部分以外には絶
縁性誘電体膜54が形成されているので、この絶縁性誘
電体膜54によってバンプ金属52が広がるのを防い
で、隣接する素子間のショート等を防止できる。さら
に、絶縁性誘電体膜54の一部が選択的に除去され断部
を有した構造である場合、バンプ金属52には表面張力
によるセルフアライン効果もあるので、アニール時にバ
ンプ金属52の表面張力により、実装基板42の接合パ
ッド53と発光素子アレイチップ41の電流注入部5
5,56の中心が一致するように発光素子アレイチップ
41が移動するので、高精度に位置合わせができる。な
お、図10に示す従来の発光素子アレイチップにおいて
も同様な効果があるが、これはp側個別電極33とn側
電極35がバンプ金属より幾分大きいサイズで個別に存
在するからである。すなわち、第4の構成例では、絶縁
性誘電体膜54の一部が選択的に除去され断部を有した
構造としたことで、電極メタルがなくても、セルフアラ
イン効果を持たせることができる。
Further, in the fourth configuration example, since the insulating dielectric film 54 is formed on the light emitting element array chip 41 except for the above-mentioned joining portion, the insulating dielectric film 54 is used. It is possible to prevent the bump metal 52 from spreading and prevent a short circuit between adjacent elements. Further, when the insulating dielectric film 54 has a structure in which a part is selectively removed and has a cut portion, the bump metal 52 also has a self-alignment effect due to the surface tension. Accordingly, the bonding pad 53 of the mounting substrate 42 and the current injection portion 5 of the light emitting element array chip 41 are
Since the light emitting element array chip 41 is moved so that the centers of 5, 56 coincide with each other, alignment can be performed with high accuracy. The conventional light emitting element array chip shown in FIG. 10 also has the same effect, but this is because the p-side individual electrode 33 and the n-side electrode 35 are individually slightly larger than the bump metal. That is, in the fourth configuration example, since the insulating dielectric film 54 has a structure in which a part is selectively removed and has a disconnection portion, a self-alignment effect can be provided without the electrode metal. it can.

【0058】なお、上述の各構成例では、バンプ金属と
してInを主成分とした材料を用いているが、p側,n
側同時にオーミックコンタクトがとれる他の低融点金属
を用いることもできる。また、p側,n側別々にオーミ
ックコンタクトがとれる低融点金属を用いて別々にオー
ミックコンタクトを形成してもかまわない。もちろん、
本発明は、GaAs以外の他の半導体材料に対しても応
用可能であり、p,nが逆の導電型であってもかまわな
い。また、上述の各構成例では、ダブルヘテロ接合を用
いたLEDアレイについてのみ述べたが、ダブルヘテロ
接合の他に、ホモ接合やシングルヘテロ接合でも良く、
また、半導体発光装置は、LEDに限らず、LDやPD
等の他の光素子でも良く、他の光素子でも同一の効果が
得られる。
In each of the above configuration examples, a material containing In as a main component is used as the bump metal, but the p-side, n
It is also possible to use another low melting point metal capable of simultaneously making ohmic contact. Also, ohmic contacts may be separately formed by using low melting point metals capable of forming ohmic contacts separately on the p-side and the n-side. of course,
The present invention can be applied to semiconductor materials other than GaAs, and p and n may have opposite conductivity types. Further, in each of the above configuration examples, only the LED array using the double heterojunction is described, but in addition to the double heterojunction, a homojunction or a single heterojunction may be used,
Further, the semiconductor light emitting device is not limited to the LED, but may be an LD or a PD.
Other optical elements such as the above may be used, and the same effect can be obtained with other optical elements.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上に説明したように、請求項1記載の
発明によれば、半導体基板上に発光層を含む積層構造が
少なくとも1つ形成された発光素子アレイチップと、実
装基板とを有し、前記発光素子アレイチップが実装基板
上に実装された半導体発光装置において、前記発光素子
アレイチップの前記積層構造をも含めた主面は、電流注
入部となる高いキャリア濃度の半導体部であり、また、
前記実装基板には、所定位置に、接合パッドが形成され
ており、前記実装基板の接合パットと発光素子アレイチ
ップの電流注入部となる半導体部とは、両者の間に置か
れたバンプ金属によって接続され、発光素子アレイチッ
プの電流注入部となる半導体部とバンプ金属とが、直接
接続されており、発光素子アレイチップの主面上にある
電流注入部には、オーミック電極をウエハープロセス中
(チップ分離工程の前)に個別に形成していないので(す
なわち、p側オーミック電極,n側オーミック電極の少
なくともいずれか一方を形成する必要がないので)、発
光素子を実装基板に実装する際の部品点数や工程数を低
減し、製造コストをより一層低減させることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, there is provided a mounting substrate and a light emitting element array chip in which at least one laminated structure including a light emitting layer is formed on a semiconductor substrate. In the semiconductor light emitting device in which the light emitting element array chip is mounted on a mounting substrate, the main surface including the laminated structure of the light emitting element array chip is a semiconductor portion having a high carrier concentration that serves as a current injection portion. ,Also,
A bonding pad is formed at a predetermined position on the mounting substrate, and the bonding pad of the mounting substrate and the semiconductor portion serving as a current injection portion of the light emitting element array chip are formed by a bump metal placed between them. The semiconductor part which is connected and serves as a current injection part of the light emitting element array chip is directly connected to the bump metal, and an ohmic electrode is formed in the wafer process in the current injection part on the main surface of the light emitting element array chip.
When the light emitting element is mounted on the mounting substrate, since it is not formed individually (before the chip separation step) (that is, it is not necessary to form at least one of the p-side ohmic electrode and the n-side ohmic electrode). The number of parts and the number of steps can be reduced, and the manufacturing cost can be further reduced.

【0060】また、請求項2記載の発明によれば、請求
項1記載の半導体発光装置において、前記電流注入部
は、p側およびn側の電流注入部を有し、p側およびn
側の両方の電流注入部が、発光素子アレイチップの主面
上にあり、p側およびn側とも同じ材料のバンプ金属が
オーミック電極を兼ねているので、ウエハープロセス時
に発光素子アレイチップ上にp側オーミック電極,n側
オーミック電極のいずれをも個別に形成する必要がな
く、さらに、p側,n側同時にオーミックコンタクトの
形成と実装が一つの工程ででき、部品点数や工程数をよ
り一層低減し、製造コストをより一層低減できる。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the first aspect, the current injection section has p-side and n-side current injection sections.
Both of the current injection parts on the side are on the main surface of the light emitting element array chip, and since the bump metal of the same material also serves as the ohmic electrode on the p side and the n side, the p side on the light emitting element array chip is formed during the wafer process. It is not necessary to separately form both the side ohmic electrode and the n-side ohmic electrode, and the formation and mounting of the ohmic contacts on the p-side and the n-side can be performed in one step, further reducing the number of parts and the number of steps. However, the manufacturing cost can be further reduced.

【0061】また、請求項3記載の発明によれば、請求
項1または請求項2に記載の半導体発光装置において、
前記発光素子アレイチップの主面上には、電流注入部の
部分を除いて絶縁性誘電体膜が形成されているので、バ
ンプ金属が広がるのを防止することができ、隣接する素
子間のショートを防止できる。さらに、このような構造
であると、電極メタルがなくても表面張力によるセルフ
アライン効果を持たせることができるので、発光素子ア
レイチップと実装基板との位置合わせを高精度に行なう
ことができる。
According to the invention described in claim 3, in the semiconductor light emitting device according to claim 1 or 2,
Since an insulating dielectric film is formed on the main surface of the light emitting device array chip except for the current injection part, it is possible to prevent the bump metal from spreading and to prevent a short circuit between adjacent devices. Can be prevented. Further, with such a structure, the self-alignment effect due to the surface tension can be provided even without the electrode metal, so that the light emitting element array chip and the mounting substrate can be aligned with high accuracy.

【0062】また、請求項4記載の発明によれば、請求
項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の半導体発光装
置において、バンプ金属は、主成分がInの材料で形成
されているので、ウエハープロセス時にp側オーミック
電極やn側オーミック電極を個別に形成せずとも、半導
体部との間でオーミックコンタクトを容易に形成でき
る。
According to a fourth aspect of the invention, in the semiconductor light emitting device according to any one of the first to third aspects, the bump metal is formed of a material whose main component is In. Therefore, it is possible to easily form an ohmic contact with the semiconductor portion without separately forming the p-side ohmic electrode and the n-side ohmic electrode during the wafer process.

【0063】また、請求項5の発明によれば、請求項1
乃至請求項3記載の半導体発光装置において、発光素子
アレイチップの電流注入部となる半導体部のキャリア濃
度は、1×1018cm-3以上であるので、接触抵抗の小
さいオーミックコンタクトを容易に形成できる。
According to the invention of claim 5, claim 1
Further, in the semiconductor light emitting device according to claim 3, since the carrier concentration of the semiconductor portion which becomes the current injection portion of the light emitting element array chip is 1 × 10 18 cm −3 or more, an ohmic contact having a small contact resistance can be easily formed. it can.

【0064】また、請求項6記載の発明によれば、請求
項1記載の半導体発光装置において、前記積層構造は、
発光素子として機能する第1の積層構造と、ダミー素子
として機能する第2の積層構造とにより構成されてお
り、前記第2の積層構造は、前記第1の積層構造と同一
の構造のものであって、前記第1の積層構造に対して基
板上の対称的な位置に形成されているので、チップを上
下逆にしてダミー素子として機能する第2の積層構造を
発光素子として用いても良く、実装がしやすくなる。ま
た、発光素子として機能する第1の積層構造に欠陥があ
った場合でも、ダミー素子として機能する第2の積層構
造に欠陥がなければ、第1の積層構造の代わりに第2の
積層構造を発光素子として用いることができ、発光素子
アレイチップとしての歩留まりを向上させることができ
る。
According to the invention of claim 6, in the semiconductor light emitting device of claim 1, the laminated structure is
It is composed of a first laminated structure that functions as a light emitting element and a second laminated structure that functions as a dummy element, and the second laminated structure has the same structure as the first laminated structure. However, since the chips are formed at symmetrical positions on the substrate with respect to the first laminated structure, the chip may be turned upside down and the second laminated structure functioning as a dummy element may be used as a light emitting element. , Easy to implement. Further, even if there is a defect in the first stacked structure that functions as a light emitting element, if there is no defect in the second stacked structure that functions as a dummy element, the second stacked structure is replaced by the second stacked structure instead of the first stacked structure. It can be used as a light emitting element, and the yield as a light emitting element array chip can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る第1の構成例の半導体発光装置の
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor light emitting device of a first configuration example according to the present invention.

【図2】本発明に係る第1の構成例の半導体発光装置の
平面図である。
FIG. 2 is a plan view of a semiconductor light emitting device having a first configuration example according to the present invention.

【図3】本発明に係る第2の構成例の半導体発光装置の
断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a semiconductor light emitting device of a second configuration example according to the present invention.

【図4】本発明に係る第2の構成例の半導体発光装置の
平面図である。
FIG. 4 is a plan view of a semiconductor light emitting device having a second configuration example according to the present invention.

【図5】本発明に係る第3の構成例の半導体発光装置の
断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a semiconductor light emitting device of a third configuration example according to the present invention.

【図6】本発明に係る第3の構成例の半導体発光装置の
平面図である。
FIG. 6 is a plan view of a semiconductor light emitting device having a third configuration example according to the present invention.

【図7】本発明に係る第4の構成例の半導体発光装置の
断面図である。
FIG. 7 is a sectional view of a semiconductor light emitting device of a fourth configuration example according to the present invention.

【図8】本発明に係る第4の構成例の半導体発光装置の
平面図である。
FIG. 8 is a plan view of a semiconductor light emitting device having a fourth configuration example according to the present invention.

【図9】フェースダウン実装を応用した従来のプリント
ヘッドの構成例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a conventional print head to which face-down mounting is applied.

【図10】図9のプリントヘッドの発光素子アレイチッ
プの断面図である。
10 is a cross-sectional view of a light emitting element array chip of the print head of FIG.

【図11】図10の発光素子アレイチップの電極面から
見た平面図である。
FIG. 11 is a plan view of the light emitting device array chip of FIG. 10 viewed from the electrode surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

41 発光素子アレイ
チップ 42 実装基板 43 n型GaAs基
板 44 n型GaAsバ
ッファ層 45 n型Al0.4
0.6Asクラッド層 46 n型GaAs活
性層 47 p型Al0.4
0.6Asクラッド層 48 p型GaAsキ
ャップ層 51 発光素子 60 ダミー素子 50,61,71 分離溝 51a 光出射端面 52 バンプ金属 53 p側接合パッド 54 絶縁性誘電体膜 55,56 電流注入部 57 n側オーミック
電極 58 ワイヤー 59 n側接合パッド 62 発光素子アレイ
チップの電極面(主面)
41 light emitting element array chip 42 mounting substrate 43 n-type GaAs substrate 44 n-type GaAs buffer layer 45 n-type Al 0.4 G
a 0.6 As clad layer 46 n-type GaAs active layer 47 p-type Al 0.4 G
a 0.6 As clad layer 48 p-type GaAs cap layer 51 light emitting element 60 dummy element 50, 61, 71 isolation groove 51a light emitting end face 52 bump metal 53 p-side bonding pad 54 insulating dielectric film 55, 56 current injection portion 57 n Side ohmic electrode 58 wire 59 n-side bonding pad 62 electrode surface (main surface) of light emitting element array chip

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に発光層を含む積層構造が
少なくとも1つ形成された発光素子アレイチップと、実
装基板とを有し、前記発光素子アレイチップが実装基板
上に実装された半導体発光装置において、前記発光素子
アレイチップの前記積層構造をも含めた主面は、電流注
入部となる高いキャリア濃度の半導体部であり、また、
前記実装基板には、所定位置に、接合パッドが形成され
ており、前記実装基板の接合パットと発光素子アレイチ
ップの電流注入部となる半導体部とは、両者の間に置か
れたバンプ金属によって接続され、発光素子アレイチッ
プの電流注入部となる半導体部とバンプ金属とが、直接
接続されていることを特徴とする半導体発光装置。
1. A semiconductor light emitting device comprising: a light emitting element array chip having at least one laminated structure including a light emitting layer formed on a semiconductor substrate; and a mounting substrate, wherein the light emitting element array chip is mounted on the mounting substrate. In the device, the main surface of the light emitting element array chip including the laminated structure is a semiconductor portion having a high carrier concentration which serves as a current injection portion,
A bonding pad is formed at a predetermined position on the mounting substrate, and the bonding pad of the mounting substrate and the semiconductor portion serving as a current injection portion of the light emitting element array chip are formed by a bump metal placed between them. A semiconductor light emitting device, wherein a semiconductor portion which is connected and serves as a current injection portion of a light emitting element array chip and a bump metal are directly connected.
【請求項2】 請求項1記載の半導体発光装置におい
て、前記電流注入部は、p側およびn側の電流注入部を
有し、p側およびn側の両方の電流注入部が、発光素子
アレイチップの主面上にあり、p側およびn側とも同じ
材料のバンプ金属がオーミック電極を兼ねていることを
特徴とする半導体発光装置。
2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the current injection section has p-side and n-side current injection sections, and both the p-side and n-side current injection sections are light emitting element arrays. A semiconductor light emitting device characterized in that a bump metal, which is on the main surface of a chip and is made of the same material on both the p side and the n side, also serves as an ohmic electrode.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の半導体
発光装置において、前記発光素子アレイチップの主面上
には、電流注入部の部分を除いて絶縁性誘電体膜が形成
されていることを特徴とする半導体発光装置。
3. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein an insulating dielectric film is formed on the main surface of the light emitting element array chip except for a current injection portion. A semiconductor light emitting device characterized by the above.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に
記載の半導体発光装置において、バンプ金属は、主成分
がInの材料で形成されていることを特徴とする半導体
発光装置。
4. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the bump metal is formed of a material whose main component is In.
【請求項5】 請求項1乃至請求項3記載の半導体発光
装置において、前記発光素子アレイチップの電流注入部
となる半導体部のキャリア濃度は、1×1018cm-3
上であることを特徴とする半導体発光装置。
5. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein a carrier concentration of a semiconductor portion which is a current injection portion of the light emitting element array chip is 1 × 10 18 cm −3 or more. Semiconductor light emitting device.
【請求項6】 請求項1記載の半導体発光装置におい
て、前記積層構造には、発光素子として機能する第1の
積層構造と、ダミー素子として機能する第2の積層構造
とがあり、前記第2の積層構造は、前記第1の積層構造
と同一の構造のものであって、前記第1の積層構造に対
して基板上の対称的な位置に形成されていることを特徴
とする半導体発光装置。
6. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the laminated structure includes a first laminated structure that functions as a light emitting element and a second laminated structure that functions as a dummy element. Is the same structure as the first laminated structure, and is formed at a symmetrical position on the substrate with respect to the first laminated structure. .
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