JPH09275225A - Light emitting and receiving device and manufacture thereof - Google Patents

Light emitting and receiving device and manufacture thereof

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JPH09275225A
JPH09275225A JP8361396A JP8361396A JPH09275225A JP H09275225 A JPH09275225 A JP H09275225A JP 8361396 A JP8361396 A JP 8361396A JP 8361396 A JP8361396 A JP 8361396A JP H09275225 A JPH09275225 A JP H09275225A
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JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
diffusion region
impurity diffusion
opening
light emitting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8361396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masumi Yanaka
真澄 谷中
Mitsuhiko Ogiwara
光彦 荻原
Takaatsu Shimizu
孝篤 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent short-circuiting between the edge of a diffusion mask and an electrode of second conductivity type even in an impurity diffusion region with a small diffusion depth, by extending part of a layer insulating film from a first insulating film to an opening side wall to part of the impurity diffusion region. SOLUTION: An impurity diffusion region 13 of first conductivity type, for example, p-type, is formed on a base 11 made of a n-type semiconductor. In addition, a first insulating film 15 and a layer insulating film 17 are formed on the base 11 in this order. A p-type electrode 19 that is electrically connected with the impurity diffusion layer 13 and extends to the layer insulating film 17, is formed. However, part of the first insulating film 15 is gibbously expanded in an opening in the direction of lead-out of the electrode 19 of the first conductive type. Part of the layer insulating film 17 extends from the first insulating film 15 to at least part of the expanded portion 13 in the impurity diffusion layer. Thus the portion P of the first insulating film 15 in proximity to the opening 17a is covered with the portion 17x of the layer insulating film on the impurity diffusion layer without fail.

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】この発明は、受発光素子およ
びその製造方法に関するものである。ここで、受発光素
子とは、発光ダイオード、フォトダイオード、さらには
発光ダイオードアレイ、フォトダイオードアレイも含む
意味である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting / receiving element and a method for manufacturing the same. Here, the light emitting / receiving element is meant to include a light emitting diode, a photodiode, a light emitting diode array, and a photodiode array.

【0002】[0002]

【従来の技術】発光ダイオードアレイは例えば電子写真
方式の光プリンタの光源として使用されている。このよ
うな発光ダイオードアレイを製造する場合、第一導電型
の化合物半導体から成る下地に第二導電型の不純物拡散
領域が所定ピッチで形成される。各発光部を構成するp
n接合をそれぞれ形成するためである。各不純物拡散領
域は、一般には、複数の開口部を有した拡散マスクを第
一導電型の下地上に形成し、そして該下地に第二導電型
の不純物を選択的に熱拡散させることで形成される。そ
の際に用い得る好適な熱拡散法として気相拡散法、固相
拡散法(例えばこの出願人に係る特願平6−11572
7号(特開平7−321371号)に係る方法。詳細は
後述する)が挙げられる。いずれの拡散法の場合も、不
純物は、下地の下地面に垂直な方向に拡散すると共に
(以下、垂直拡散ともいう。)、下地面に平行な方向に
も拡散する(以下、横方向拡散ともいう。)。また、い
ずれの拡散法でも、垂直拡散深さを深くする程、横方向
拡散量も大きくなる。垂直拡散の深さをXjとし、横方
向拡散量をdsとした場合で、異常横方向拡散が生じな
いとした場合、気相拡散法では、例えばds/Xj=
1.3の関係があることが知られている(例えば文献
I:トリケップス WS64の第20頁)。
2. Description of the Related Art A light emitting diode array is used as a light source of, for example, an electrophotographic optical printer. In the case of manufacturing such a light emitting diode array, second-conductivity-type impurity diffusion regions are formed at a predetermined pitch on a base made of a first-conductivity-type compound semiconductor. P that constitutes each light emitting unit
This is because each n-junction is formed. Each impurity diffusion region is generally formed by forming a diffusion mask having a plurality of openings on the lower surface of the first conductivity type and selectively thermally diffusing impurities of the second conductivity type into the underlying layer. To be done. As a suitable thermal diffusion method that can be used at that time, a vapor phase diffusion method or a solid phase diffusion method (for example, Japanese Patent Application No. 6-11572 of the present applicant).
A method according to JP-A No. 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-321371). Details will be described later). In any of the diffusion methods, the impurities diffuse in a direction perpendicular to the ground plane of the base (hereinafter, also referred to as vertical diffusion) and also in a direction parallel to the ground plane (hereinafter, also referred to as lateral diffusion). Say.). Further, in any of the diffusion methods, the deeper the vertical diffusion depth, the larger the lateral diffusion amount. When the vertical diffusion depth is Xj and the lateral diffusion amount is ds, and if abnormal lateral diffusion does not occur, in the vapor phase diffusion method, for example, ds / Xj =
It is known that there is a relationship of 1.3 (for example, Document I: Trikeps WS64, page 20).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、発光ダイオ
ードアレイを構成する場合それが高解像度のものであれ
ばある程、発光ダイオードアレイにおける各発光部のピ
ッチを狭くする必要が生じる。そして、各発光部のピッ
チを狭くするためには、各発光部を構成する各不純物拡
散領域における横方向拡散量を小さくする必要がある。
そうしないと、隣接する不純物拡散領域間において横方
向拡散部分が接触してしまうので、各発光部の分離が行
なえなくなるからである。また、気相拡散法で不純物拡
散を行なう場合には不純物拡散領域での拡散深さと発光
強度との間には、拡散深さがある深さXjmaxまでは発光
強度が増し、ある深さXjmaxにてピークを示し、それを
過ぎると発光強度は減少するという関係がある。気相拡
散法の場合のこのXjmaxは3〜8μm程度であることが
知られている(例えば文献Iの第20頁)。よって、発
光強度を考慮しつつ気相拡散法で不純物拡散領域を形成
した場合、不純物拡散領域には少なくとも3.9〜1
0.4μm(ds/Xj=1.3を基に算出)の横方向
拡散が生じる。これに対し、この出願に係る出願人は例
えば特願平6−115727号(特開平7−32137
1号)において、受発光素子の不純物拡散領域を、固相
拡散法によって形成する方法を主張している。具体的に
は、下地の所定部分に拡散源用薄膜を形成し、次に、該
拡散源用薄膜をアニーリングキャップ膜で覆い、そして
この試料に対し熱処理をするという方法である。この固
相拡散法によれば、気相拡散法に比べて極めて浅い拡散
深さ(例えば拡散深さが1μm程度であっても)の不純
物拡散領域であっても、所望の発光強度が得られてい
る。よって、この固相拡散法によれば、横方向拡散量が
少ない不純物拡散領域を有した発光ダイオードが得られ
るから、この方法は高解像度の発光ダイオードアレイを
製造する場合に好ましい方法であった。
By the way, when the light emitting diode array is constructed, the higher the resolution is, the narrower the pitch of the light emitting portions in the light emitting diode array becomes. Then, in order to narrow the pitch of each light emitting portion, it is necessary to reduce the lateral diffusion amount in each impurity diffusion region forming each light emitting portion.
Otherwise, the lateral diffusion portions will contact each other between the adjacent impurity diffusion regions, so that the respective light emitting portions cannot be separated. Further, when the impurity diffusion is performed by the vapor phase diffusion method, the emission intensity increases up to a certain depth Xjmax between the diffusion depth and the emission intensity in the impurity diffusion region and reaches a certain depth Xjmax. Shows a peak at which the emission intensity decreases. It is known that this Xjmax in the case of the vapor phase diffusion method is about 3 to 8 μm (for example, page 20 of Document I). Therefore, when the impurity diffusion region is formed by the vapor phase diffusion method while considering the emission intensity, at least 3.9 to 1 is formed in the impurity diffusion region.
A lateral diffusion of 0.4 μm (calculated on the basis of ds / Xj = 1.3) occurs. On the other hand, the applicant of the present application is, for example, Japanese Patent Application No. 6-115727 (JP-A-7-32137).
No. 1) claims a method of forming the impurity diffusion region of the light emitting and receiving element by a solid phase diffusion method. Specifically, there is a method in which a diffusion source thin film is formed on a predetermined portion of the base, the diffusion source thin film is covered with an annealing cap film, and the sample is heat-treated. According to this solid phase diffusion method, a desired emission intensity can be obtained even in an impurity diffusion region having an extremely shallow diffusion depth (for example, even if the diffusion depth is about 1 μm) as compared with the vapor phase diffusion method. ing. Therefore, according to this solid phase diffusion method, a light emitting diode having an impurity diffusion region with a small amount of lateral diffusion can be obtained. Therefore, this method was a preferable method when manufacturing a high resolution light emitting diode array.

【0004】しかしながら、この固相拡散法に限っての
問題点ではないのであるが、拡散深さが浅い不純物拡散
領域を用い受発光アレイを単に構成した場合次の様な問
題点が生じる場合がある。これについて、図9を参照し
て説明する。
However, the problem is not limited to the solid phase diffusion method, but the following problems may occur when the light emitting / receiving array is simply configured using the impurity diffusion region having a shallow diffusion depth. is there. This will be described with reference to FIG.

【0005】なお、図9(A)および(B)は、拡散深
さが深い不純物拡散領域を有した従来の典型的な発光ダ
イオードの平面図およびI−I線に沿った断面図であ
る。また、図9(C)は拡散深さが浅い不純物拡散領域
を有しかつ従来構造を適用した発光ダイオードの、図9
(B)同様な表記方法による断面図である。またこの図
9において、11は第一導電型の化合物半導体から成る
下地、13は第二導電型の不純物拡散領域、15は開口
部15aを有していて不純物拡散領域形成時に拡散マス
クとして使用された第1の絶縁膜、17は第1の絶縁膜
15上に設けられた層間絶縁膜、17aは層間絶縁膜に
おける開口部、19は第二導電側電極をそれぞれ示す。
ここで、第1の絶縁膜15は製品完成後においては各発
光部間の素子分離膜として機能する。また層間絶縁膜1
7は、第1の絶縁膜がピンホール等を有していてそれが
原因で下地11と第二導電側電極19とが短絡してしま
うことを防止するために主に設けられたものである。
9A and 9B are a plan view and a sectional view taken along line I-I of a conventional typical light emitting diode having an impurity diffusion region having a deep diffusion depth. Further, FIG. 9C shows a light emitting diode having an impurity diffusion region having a shallow diffusion depth and having a conventional structure.
(B) It is sectional drawing by the same notation method. Further, in FIG. 9, 11 is a base made of a compound semiconductor of the first conductivity type, 13 is an impurity diffusion region of the second conductivity type, and 15 has an opening 15a, which is used as a diffusion mask when the impurity diffusion region is formed. A first insulating film, 17 is an interlayer insulating film provided on the first insulating film 15, 17a is an opening in the interlayer insulating film, and 19 is a second conductive side electrode.
Here, the first insulating film 15 functions as an element isolation film between each light emitting portion after the product is completed. In addition, the interlayer insulating film 1
Reference numeral 7 is mainly provided to prevent the first insulating film from having a pinhole or the like, which causes the base 11 and the second conductive side electrode 19 to be short-circuited. .

【0006】不純物拡散領域13の拡散深さが浅いため
に横方向拡散量が少ないと(図9(C)参照)、不純物
拡散領域13は第1の絶縁膜15の下方まで及ばないか
ら、第1の絶縁膜15の開口部15aの縁部付近P(図
9(C)参照)は下地11のままとなる場合が生じる。
そのために、第1の絶縁膜15の開口部15aの縁部付
近Pにおいて第二導電側電極19と下地11とが短絡し
てしまう(下地11と不純物拡散領域13とで構成され
るpn接合が第二導電側電極19により短絡されてしま
う)場合が生じる危険性があるのである。
When the lateral diffusion amount is small because the diffusion depth of the impurity diffusion region 13 is shallow (see FIG. 9C), the impurity diffusion region 13 does not reach below the first insulating film 15. In some cases, the base 11 remains as it is in the vicinity P (see FIG. 9C) of the edge of the opening 15a of the first insulating film 15.
Therefore, the second conductive side electrode 19 and the base 11 are short-circuited in the vicinity P of the edge of the opening 15a of the first insulating film 15 (the pn junction formed by the base 11 and the impurity diffusion region 13 is formed). There is a risk of a short circuit occurring due to the second conductive side electrode 19).

【0007】拡散深さが浅い不純物拡散領域を用いた場
合でも拡散マスクの縁部(第1の絶縁膜における開口部
の縁部付近)での下地と第二導電側電極との間の短絡を
防止出来る構造を有した受発光素子とその製造に好適な
方法との実現が望まれる。
Even when an impurity diffusion region having a shallow diffusion depth is used, a short circuit between the base and the second conductive side electrode at the edge of the diffusion mask (near the edge of the opening in the first insulating film) is caused. It is desired to realize a light emitting / receiving element having a preventable structure and a method suitable for manufacturing the same.

【0008】[0008]

【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、第一導電型の化合物半導体から成る下地
に第二導電型の不純物拡散領域を具え、さらに、前記下
地上に、開口部を有していてかつ前記不純物拡散領域作
製時に拡散マスクとして使用された第1の絶縁膜と、該
第1の絶縁膜上に設けられた層間絶縁膜と、前記不純物
拡散領域に電気的に接続され前記層間絶縁膜上にまで及
んで形成されている第二導電側電極とを具えた受発光素
子において、前記層間絶縁膜の少なくとも一部を、前記
第1の絶縁膜上から該第1の絶縁膜の開口部側壁を経て
前記不純物拡散領域の一部分に至るよう設けてあり、前
記第二導電側電極を、前記不純物拡散領域上に至ってい
る層間絶縁膜部分上を経由させて設けてあることを特徴
とする。
Therefore, according to the first invention of this application, an underlayer made of a compound semiconductor of the first conductivity type is provided with an impurity diffusion region of the second conductivity type, and further, on the underlayer, A first insulating film having an opening and used as a diffusion mask at the time of forming the impurity diffusion region, an interlayer insulating film provided on the first insulating film, and an electrical connection to the impurity diffusion region. In a light receiving and emitting element comprising a second conductive side electrode formed to extend over the interlayer insulating film, the at least a part of the interlayer insulating film is formed on the first insulating film from the first insulating film. The second conductive-side electrode is provided so as to reach a part of the impurity diffusion region through the side wall of the opening of the first insulating film, and the second conductive-side electrode is provided via the interlayer insulating film portion reaching the impurity diffusion region. It is characterized by being.

【0009】この第一発明では、図9(C)の例で考え
れば、第1の絶縁膜の開口部15aの縁部付近P(図9
(C)参照)が、層間絶縁膜の一部によって覆われ、か
つ、この層間絶縁膜の一部上を経由させて第二導電側電
極が設けられた構造が実現される。よって、図9(C)
のP部分での第二導電側電極と下地との短絡は防止され
る。
In the first invention, considering the example of FIG. 9C, the vicinity P of the edge portion of the opening 15a of the first insulating film (see FIG.
(See (C)) is covered with a part of the interlayer insulating film, and the second conductive side electrode is provided via a part of the interlayer insulating film. Therefore, FIG. 9 (C)
A short circuit between the second conductive side electrode and the base at the P portion of is prevented.

【0010】また、上記第一発明の受発光素子を製造す
る際に好適な方法としてこの出願の第二発明に係る製造
方法によれば、下地上に、第1の絶縁膜であって、所望
とする開口部(所望とする発光部を形成する意味で有効
な面積を持つ開口部をいうものとする。以下の第四発明
において同じ。)に比べて該開口部における前記第二導
電側電極の引き出し方向に当たる部分が一部凸状に或は
全体的に前記引き出し方向に沿って拡張された開口部を
有した第1の絶縁膜を形成する工程と、該第1の絶縁膜
をマスクとして固相拡散法により前記下地に第二導電型
不純物を拡散させて、所望とする不純物拡散領域に比べ
前記拡張された開口部の分だけ領域が拡張されている不
純物拡散領域を形成する工程と、前記第1の絶縁膜上か
ら前記形成された不純物拡散領域における拡張部分の少
なくとも一部上に至る領域が層間絶縁膜の一部により覆
われるように、当該層間絶縁膜を形成する工程と、該不
純物拡散領域上に至っている層間絶縁膜部分上を経由さ
せて第二導電側電極を形成する工程とを含むことを特徴
とする。
Further, according to the manufacturing method according to the second invention of this application as a suitable method for manufacturing the light emitting and receiving element of the above first invention, the first insulating film is formed on the underlayer, and Compared with the opening (which has an effective area in the sense of forming a desired light-emitting portion; the same in the following fourth invention), and the second conductive-side electrode in the opening. Forming a first insulating film having a portion whose projection direction is partially convex or wholly extended along the extraction direction; and using the first insulation film as a mask Diffusing a second conductivity type impurity into the base by a solid phase diffusion method, and forming an impurity diffusion region in which the region is expanded by the expanded opening as compared to the desired impurity diffusion region, The first insulating film is formed on the first insulating film. A step of forming the interlayer insulating film so that a region reaching at least a part of the extended portion in the pure substance diffusion region is covered with a part of the interlayer insulating film; and an interlayer insulating film portion reaching the impurity diffusion region. And a step of forming a second conductive side electrode via the above.

【0011】この第二発明に係る製造方法によれば、第
二導電側電極の引き出し方向に不純物拡散領域を拡張
し、そして、第二導電側電極と下地との短絡を防止する
ための層間絶縁膜部分は、この拡張した部分を利用して
設ける。そのため、従来と同様の受発光部面積を確保し
ながら、第一発明に係る受発光素子を製造することがで
きる。
According to the manufacturing method of the second aspect of the present invention, the impurity diffusion region is expanded in the extraction direction of the second conductive side electrode, and the interlayer insulation for preventing the short circuit between the second conductive side electrode and the base. The membrane portion is provided by utilizing this expanded portion. Therefore, the light emitting / receiving element according to the first aspect of the invention can be manufactured while securing the same area of the light receiving / emitting portion as the conventional one.

【0012】また、第1の絶縁膜自体が膜質に優れるも
のであって層間絶縁膜を特に設ける必要がないような場
合は次の様な構成と出来る。すなわち、この出願の第三
発明によれば、第一導電型の化合物半導体から成る下地
に第二導電型の不純物拡散領域を具え、さらに、前記下
地上に、開口部を有していてかつ前記不純物拡散領域作
製時に拡散マスクとして使用された第1の絶縁膜と、前
記不純物拡散領域に電気的に接続され前記第1の絶縁膜
上にまで及んで形成されている第二導電側電極とを具え
た受発光素子において、前記不純物拡散領域の一部分上
から少なくとも前記開口部の側壁の一部分上に至るよう
設けた第2の絶縁膜を具え、かつ、前記第二導電側電極
を、該第2の絶縁膜上を経由させて設けてあることを特
徴とする。
Further, when the first insulating film itself has excellent film quality and it is not necessary to provide an interlayer insulating film in particular, the following structure can be adopted. That is, according to the third invention of this application, an underlayer made of a compound semiconductor of the first conductivity type is provided with an impurity diffusion region of the second conductivity type, and further, an opening is formed on the underlayer, and A first insulating film used as a diffusion mask when forming the impurity diffusion region, and a second conductive side electrode electrically connected to the impurity diffusion region and formed to extend onto the first insulating film. In the light emitting and receiving element, a second insulating film is provided so as to extend from a part of the impurity diffusion region to at least a part of a side wall of the opening, and the second conductive side electrode is provided with the second insulating film. It is characterized in that it is provided via the above insulating film.

【0013】この第三発明では、図9(C)の例で考え
れば、第1の絶縁膜の開口部15aの縁部付近P(図9
(C)参照)が、第2の絶縁膜によって覆われ、そし
て、この第2の絶縁膜上を経由させて第二導電側電極が
設けられた構造が実現される。よって、図9(C)のP
部分での第二導電側電極と下地との短絡は防止される。
また、上記第三発明の受発光素子を製造する際に好適な
方法としてこの出願の第四発明に係る製造方法によれ
ば、下地上に、第1の絶縁膜であって、所望とする開口
部に比べて該開口部における前記第二導電側電極の引き
出し方向に当たる部分が一部凸状に或は全体的に前記引
き出し方向に沿って拡張された開口部を有した第1の絶
縁膜を形成する工程と、該第1の絶縁膜をマスクとして
固相拡散法により前記下地に第二導電型不純物を拡散さ
せて、所望とする不純物拡散領域に比べ前記拡張された
開口部の分だけ領域が拡張されている不純物拡散領域を
形成する工程と、該形成された不純物拡散領域における
拡張部分の少なくとも一部から前記第1の絶縁膜上に渡
って第2の絶縁膜を形成する工程と、該第2の絶縁膜上
を経由させて第二導電側電極を形成する工程とを含むこ
とを特徴とする。
In the third invention, considering the example of FIG. 9C, the vicinity P of the edge of the opening 15a of the first insulating film (see FIG.
(See (C)) is covered with the second insulating film, and the second conductive side electrode is provided via the second insulating film. Therefore, P in FIG.
A short circuit between the second conductive side electrode and the base at a portion is prevented.
Further, according to the manufacturing method of the fourth invention of this application as a suitable method for manufacturing the light emitting and receiving element of the third invention, the desired opening of the first insulating film is formed on the base. A first insulating film in which a portion of the opening corresponding to the extraction direction of the second conductive side electrode is partially convex or wholly expanded along the extraction direction as compared with the A step of forming the second conductive type impurity in the base by a solid phase diffusion method using the first insulating film as a mask, and a region corresponding to the expanded opening is formed as compared with a desired impurity diffusion region. A step of forming an impurity diffusion region in which the second insulating film is extended, and a step of forming a second insulating film over at least a part of the extended portion in the formed impurity diffusion region on the first insulating film. The second conductive film is passed through the second insulating film. Characterized in that it comprises a step of forming a side electrode.

【0014】この第四発明に係る製造方法によれば、第
二導電側電極の引き出し方向に不純物拡散領域を拡張
し、そして、第二導電側電極と下地との短絡を防止する
ための第2の絶縁膜は、この拡張した部分を利用して設
ける。そのため、従来と同様の受発光部面積を確保しな
がら、第三発明に係る受発光素子を製造することができ
る。
According to the manufacturing method of the fourth aspect of the present invention, the impurity diffusion region is expanded in the extraction direction of the second conductive side electrode, and the second conductive side electrode is prevented from being short-circuited with the base. The insulating film is provided by utilizing this expanded portion. Therefore, the light emitting / receiving element according to the third aspect of the invention can be manufactured while securing the same area of the light emitting / receiving portion as the conventional one.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
受発光素子およびその製造方法のいくつかの実施の形態
について説明する。しかしながら、説明に用いる各図は
この発明を理解出来る程度に概略的に示してあるにすぎ
ない。また、各図において同様の構成成分については同
一の番号を付して示し、その重複する説明を省略するこ
ともある。また、以下の説明では受発光素子の1種であ
る発光ダイオード(発光ダイオードアレイも含む)に本
出願の各発明を適用した例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the light emitting / receiving element and the method for manufacturing the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the drawings used in the description are merely schematic views so that the present invention can be understood. Further, in each of the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and the duplicate description thereof may be omitted. In the following description, an example in which each invention of the present application is applied to a light emitting diode (including a light emitting diode array) which is one type of light receiving and emitting element will be described.

【0016】1.第1の実施の形態 図1(A)および(B)は、第1の実施の形態の発光ダ
イオードの構成を説明するための平面図およびI−I線
における断面図である。ただし、断面図は切り口につい
てのみ示してある(以下の各断面図において同じ。)。
1. First Embodiment FIGS. 1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view taken along the line I-I for explaining the configuration of the light emitting diode according to the first embodiment. However, the cross-sectional views are shown only for the cut edges (the same applies to the following cross-sectional views).

【0017】この発光ダイオードは、第一導電型例えば
N型の化合物半導体から成る下地11と、この下地11
に形成されたP型の不純物拡散領域13とを具える。さ
らにこの下地11上に、開口部15aを有していて不純
物拡散領域13作製時に拡散マスクとして使用された第
1の絶縁膜15と、この該第1の絶縁膜15上に設けら
れた層間絶縁膜17と、不純物拡散領域13に電気的に
接続され層間絶縁膜17上にまで及んで形成されている
P側電極19とを具える。ただし、第1の絶縁膜15
は、平面的にみたとき、所望とする開口部に比べて該開
口部における前記第二導電側電極19の引き出し方向
(図1の右方向)に当たる部分が一部凸状に該引き出し
方向に沿って拡張された形状になっている。この拡張さ
れた開口部部分を、説明の都合上、「凸状に拡張された
開口部部分15x」と称する。また、不純物拡散領域1
7は、所望とする不純物拡散領域に比べ前記凸状に拡張
された開口部部分15xの分だけ領域が拡張されてい
る。この拡張された不純物拡散領域を、説明の都合上、
「不純物拡散領域における拡張部分13a」と称する。
なお、不純物拡散領域における拡張部分13aを明確に
するために、図1(A)の平面図中において、該当部分
に斜線を付して示している(図3(C)において同
じ。)。また、層間絶縁膜17は、その一部が、第1の
絶縁膜15上から不純物拡散領域における拡張部分13
aの少なくとも一部上に至るように、設けてある。層間
絶縁膜17のうちの、不純物拡散領域13上に至ってい
る部分を、説明の都合上、「不純物拡散領域上に至って
いる層間絶縁膜部分17x」と称する。また、P側電極
19は、不純物拡散領域上に至っている層間絶縁膜部分
17x上を経由させて設けてある。
This light emitting diode includes a base 11 made of a compound semiconductor of the first conductivity type, for example, N type, and the base 11.
And a P-type impurity diffusion region 13 formed in. Further, a first insulating film 15 having an opening 15a on the base 11 and used as a diffusion mask when the impurity diffusion region 13 is formed, and an interlayer insulating film provided on the first insulating film 15. A film 17 and a P-side electrode 19 which is electrically connected to the impurity diffusion region 13 and extends up to the interlayer insulating film 17 are provided. However, the first insulating film 15
When viewed in a plan view, a portion of the opening corresponding to the lead-out direction (rightward in FIG. 1) of the second conductive side electrode 19 is partially convex as compared with the desired opening along the lead-out direction. It has an expanded shape. For convenience of explanation, this expanded opening portion is referred to as a “convex expanded opening portion 15x”. In addition, the impurity diffusion region 1
7, the region is expanded by the amount of the opening portion 15x expanded in the convex shape as compared with the desired impurity diffusion region. For convenience of explanation, this expanded impurity diffusion region will be referred to as
It is referred to as an "extended portion 13a in the impurity diffusion region".
Note that in order to clarify the extended portion 13a in the impurity diffusion region, the corresponding portion is shown by hatching in the plan view of FIG. 1A (same in FIG. 3C). In addition, a part of the interlayer insulating film 17 partially extends from above the first insulating film 15 in the extended portion 13 in the impurity diffusion region.
It is provided so as to reach at least a part of a. For convenience of description, a portion of the interlayer insulating film 17 which reaches the impurity diffusion region 13 is referred to as an “interlayer insulating film portion 17x which reaches the impurity diffusion region”. Further, the P-side electrode 19 is provided via the interlayer insulating film portion 17x reaching the impurity diffusion region.

【0018】この第1の実施の形態の構造では、第1の
絶縁膜における開口部17aの縁部付近P(図1(B)
参照)は、不純物拡散領域上に至っている層間絶縁膜部
分17xによって確実に覆われる。よって不純物拡散領
域13形成時の横方向拡散量が少なくて上記の縁部付近
Pがもし下地のまま(すなわち第一導電型のまま)とな
っていた場合でも、第二導電側電極19と下地11とが
短絡することを防止できる。さらにこの第1の実施の形
態では、不純物拡散領域をP側電極19の引き出し方向
に拡張し、その部分上に層間絶縁膜の一部分を設けるの
で、層間絶縁膜の一部を不純物拡散領域拡上に設けて
も、発光部の平面積が減じられることを防止出来る。
In the structure of the first embodiment, the vicinity P of the edge of the opening 17a in the first insulating film P (see FIG. 1B).
The reference) is surely covered by the interlayer insulating film portion 17x reaching the impurity diffusion region. Therefore, even when the amount of lateral diffusion during the formation of the impurity diffusion region 13 is small and the edge portion P remains as the base (that is, the first conductivity type), the second conductive side electrode 19 and the base are not formed. It is possible to prevent a short circuit between 11 and. Further, in the first embodiment, the impurity diffusion region is expanded in the extraction direction of the P-side electrode 19 and a part of the interlayer insulating film is provided on the part, so that part of the interlayer insulating film is expanded. Even if it is provided, it is possible to prevent the plane area of the light emitting portion from being reduced.

【0019】次に、この第1の実施の形態の発光ダイオ
ードの製造方法の実施の形態について説明する。図2及
び図3はその説明に供する工程図である。いずれの図
も、図1(B)に対応する断面図により主に示してあ
る。
Next, an embodiment of the method of manufacturing the light emitting diode of the first embodiment will be described. 2 and 3 are process diagrams used for the description. Both figures are mainly shown by a sectional view corresponding to FIG.

【0020】下地11として、例えばGaAs基板上に
GaAsP層をエピタキシャル成長させたものを用い
る。ただし、図2および図3においては、GaAs基板
とGaAsP層とは区別せず一体物として示してある。
この下地11上に第1の絶縁膜形成用薄膜15yとして
例えばAlN(窒化アルミニウム)膜を形成する(図2
(A))。
As the base 11, for example, a GaAs substrate on which a GaAsP layer is epitaxially grown is used. However, in FIGS. 2 and 3, the GaAs substrate and the GaAsP layer are not distinguished and are shown as one body.
An AlN (aluminum nitride) film, for example, is formed as the first insulating film forming thin film 15y on the base 11 (FIG. 2).
(A)).

【0021】次に、第1の絶縁膜形成用薄膜15yに、
不純物拡散領域形成用の開口部15aであって、所望と
する開口部に比べて該開口部におけるP側電極19の引
き出し方向(図2(B)の右方向)に当たる部分の一部
が前記引き出し方向に沿って凸状に拡張された開口部分
15xを有した開口部15aを公知のリソグラフィ技術
およびエッチング技術により形成する。これにより、第
1の絶縁膜15が得られる(図2(B))。
Next, in the first insulating film forming thin film 15y,
A portion of the opening 15a for forming the impurity diffusion region, the portion corresponding to the opening direction of the P-side electrode 19 (rightward in FIG. 2B) in the opening is larger than the desired opening. An opening 15a having an opening 15x that is convexly expanded along the direction is formed by a known lithography technique and etching technique. As a result, the first insulating film 15 is obtained (FIG. 2B).

【0022】次に、この試料に固相拡散法により不純物
拡散領域を形成する。そのため、この実施の形態では、
先ず、この試料上に拡散源用薄膜21およびアニールキ
ャップ膜23をこの順に形成する(図2(C))。拡散
源用薄膜21としてここではZnOを含むSiO2 膜を
用い、アニールキャップ膜23としてここではAlN膜
を用いる。
Next, an impurity diffusion region is formed in this sample by the solid phase diffusion method. Therefore, in this embodiment,
First, the diffusion source thin film 21 and the annealing cap film 23 are formed in this order on this sample (FIG. 2C). Here, a SiO 2 film containing ZnO is used as the diffusion source thin film 21, and an AlN film is used as the annealing cap film 23 here.

【0023】次に、この試料に対し熱処理を行なう。例
えば、700℃の温度でかつ0.5時間の熱処理によ
り、下地11には拡散深さが1μmの不純物拡散領域で
あって拡張部分13aを有した不純物拡散領域13が形
成出来る(図3(A))。
Next, the sample is heat-treated. For example, by heat treatment at a temperature of 700 ° C. for 0.5 hour, an impurity diffusion region 13 having a diffusion depth of 1 μm and an extension portion 13a can be formed in the underlayer 11 (FIG. 3A. )).

【0024】次に、アニールキャップ膜23および拡散
源用薄膜21を除去する。アニールキャップ膜23は例
えば熱リン酸により除去でき、拡散源用薄膜21は例え
ばバッファードHF(フッ化水素)により除去できる。
Next, the anneal cap film 23 and the diffusion source thin film 21 are removed. The annealing cap film 23 can be removed by, for example, hot phosphoric acid, and the diffusion source thin film 21 can be removed by, for example, buffered HF (hydrogen fluoride).

【0025】次に、この試料上に層間絶縁膜形成用薄膜
17yとして例えばSiN膜を形成する(図3
(B))。
Next, a SiN film, for example, is formed as a thin film 17y for forming an interlayer insulating film on this sample (FIG. 3).
(B)).

【0026】次に、層間絶縁膜形成用薄膜17yに、不
純物拡散領域13を露出するための開口部17aを公知
のリソグラフィ技術およびエッチング技術により形成す
る。ただし、この際、層間絶縁膜形成用薄膜17yの一
部が、不純物拡散領域における拡張部分13aの少なく
とも一部を覆うように、該薄膜17yをパターニングす
る(図3(C))。
Next, an opening 17a for exposing the impurity diffusion region 13 is formed in the thin film 17y for forming an interlayer insulating film by a known lithography technique and etching technique. However, at this time, the thin film 17y is patterned so that a part of the interlayer insulating film forming thin film 17y covers at least a part of the extended portion 13a in the impurity diffusion region (FIG. 3C).

【0027】次に、公知の技術により例えばアルミニウ
ムからなるP側電極19を形成する。ただし、P側電極
19は、図1(A)に示したように、拡散領域上に至っ
ている層間絶縁膜部分17x上を経由させて、不純物拡
散領域13から層間絶縁膜17上にまで及ぶように、形
成する。また、図示せずも下地11の裏面に第一導電側
電極としての例えばAu合金からなるN側電極を形成す
る。
Next, the P-side electrode 19 made of, for example, aluminum is formed by a known technique. However, as shown in FIG. 1A, the P-side electrode 19 extends from the impurity diffusion region 13 to the interlayer insulating film 17 via the interlayer insulating film portion 17x reaching the diffusion region. To form. Further, although not shown, an N-side electrode made of, for example, an Au alloy is formed as a first conductive-side electrode on the back surface of the base 11.

【0028】この製造方法によれば、拡散深さが浅い不
純物拡散領域を有した発光ダイオードであって第1の絶
縁膜における開口部の縁部付近での下地とP側電極との
短絡の心配がなくかつ発光面積も確保された発光ダイオ
ードを簡易に製造出来る。そのため、高解像度の発光ダ
イオードアレイの製造も可能になる。
According to this manufacturing method, in the light emitting diode having the impurity diffusion region having a shallow diffusion depth, there is a fear of a short circuit between the base and the P-side electrode near the edge of the opening in the first insulating film. It is possible to easily manufacture a light emitting diode which has no light emitting area and has a sufficient light emitting area. Therefore, it becomes possible to manufacture a high-resolution light emitting diode array.

【0029】2.第2の実施の形態 次に、第2の実施の形態の発光ダイオードについて説明
する。図4(A)および(B)は、その説明に供する平
面図およびI−I線における断面図である。
2. Second Embodiment Next, a light emitting diode of the second embodiment will be described. 4 (A) and 4 (B) are a plan view and a cross-sectional view taken along the line I-I used for the description.

【0030】この第2の実施の形態の発光ダイオードで
は、第1の絶縁膜15における開口部の平面的な形状を
典型的な形状(ここでは四角形状)としてある。一方、
層間絶縁膜17は、その一部が、第1の絶縁膜15にお
ける開口部15a側に凸状に張り出した状態となってい
る。層間絶縁膜の凸状に張り出した状態となっている部
分を、説明の都合上、「層間絶縁膜の凸状に張り出した
部分17z」と称する。この部分17zについては図4
(A)の平面図においても斜線模様を付して強調してあ
る。そして、第二導電側電極19は、層間絶縁膜の凸状
に張り出した部分17z上を経由させて設けてある。こ
の第2の実施の形態の場合は、層間絶縁膜の凸状に張り
出した部分17zにより、第1の絶縁膜における開口部
17aの縁部付近Pは確実に覆われる。よって不純物拡
散領域13形成時の横方向拡散量が少なくて上記の縁部
付近Pがもし下地のまま(すなわち第一導電型のまま)
となっていた場合でも、第二導電側電極19と下地11
とが短絡することを防止できる。
In the light emitting diode of the second embodiment, the planar shape of the opening in the first insulating film 15 is a typical shape (here, a square shape). on the other hand,
Part of the interlayer insulating film 17 is in a state of protruding in a convex shape toward the opening 15 a side of the first insulating film 15. For convenience of description, the portion of the interlayer insulating film which is in a projecting shape is referred to as a “convex portion of the interlayer insulating film 17z”. This part 17z is shown in FIG.
Also in the plan view of (A), a diagonal pattern is added to emphasize. Then, the second conductive side electrode 19 is provided via the portion 17z of the interlayer insulating film that projects in a convex shape. In the case of the second embodiment, the protruding portion 17z of the interlayer insulating film surely covers the vicinity P of the edge of the opening 17a in the first insulating film. Therefore, the lateral diffusion amount at the time of forming the impurity diffusion region 13 is small, and the vicinity of the edge P remains as a base (that is, remains of the first conductivity type).
Even if it is, the second conductive side electrode 19 and the base 11
It is possible to prevent a short circuit between and.

【0031】なお、この第2の実施の形態の発光ダイオ
ードは、第1の絶縁膜15および層間絶縁膜17それぞ
れに形成する開口部の平面形状が第1の実施の形態の場
合と違う点を留意すること以外は、第1の実施に形態に
おける製法と同様な製法で製造できるので、その製法に
ついての説明は省略する。
The light emitting diode of the second embodiment is different from that of the first embodiment in the planar shape of the openings formed in the first insulating film 15 and the interlayer insulating film 17, respectively. The manufacturing method is the same as the manufacturing method in the first embodiment except for the points to note, and thus the description of the manufacturing method is omitted.

【0032】3.第3の実施の形態 次に、第3の実施の形態の発光ダイオードについて説明
する。図5(A)および(B)は、その説明に供する平
面図およびI−I線における断面図である。
3. Third Embodiment Next, a light emitting diode of the third embodiment will be described. 5 (A) and 5 (B) are a plan view and a cross-sectional view taken along the line I-I used for the description.

【0033】第1の実施の形態では第1の絶縁膜15の
開口部15aや不純物拡散領域13それぞれの、P側電
極19の引き出し方向に当たる部分の一部を、該引き出
し方向に沿って凸状に拡張した状態のものとしていた。
これに対しこの第3の実施の形態では、絶縁膜15の開
口部15aや不純物拡散領域13それぞれの、P側電極
19の引き出し方向に当たる部分を全体的に該引き出し
方向に沿って拡張した状態としてある。図5(A)に1
5zで示した部分が、全体的に拡張された開口部部分に
相当する。そして、層間絶縁膜17を、その少なくとも
一部が第1の絶縁膜上から不純物拡散領域の拡張部分1
3aの少なくとも一部分上に至るように、設けてある。
この第3の実施の形態の場合も、不純物拡散領域上に至
っている層間絶縁膜部分17xにより、第1の絶縁膜に
おける開口部15aの縁部付近Pは確実に覆われる。よ
って不純物拡散領域13形成時の横方向拡散量が少なく
て上記の縁部付近Pがもし下地のまま(すなわち第一導
電型のまま)となっていた場合でも、第二導電側電極1
9と下地11とが短絡することを防止できる。またこの
場合も不純物拡散領域をP側電極19の引き出し方向に
拡張し、その部分上に層間絶縁膜の一部分を設けるの
で、層間絶縁膜の一部を不純物拡散領域拡上に設けて
も、発光部の平面積が減じられることを防止出来る。
In the first embodiment, a part of each of the opening 15a of the first insulating film 15 and the impurity diffusion region 13 that corresponds to the lead-out direction of the P-side electrode 19 has a convex shape along the lead-out direction. It was in an extended state.
On the other hand, in the third embodiment, the portions of the opening 15a of the insulating film 15 and the impurity diffusion region 13 which correspond to the lead-out direction of the P-side electrode 19 are generally expanded along the lead-out direction. is there. 1 in FIG.
The portion indicated by 5z corresponds to the overall expanded opening portion. At least a part of the interlayer insulating film 17 extends from above the first insulating film to the extended portion 1 of the impurity diffusion region.
It is provided so as to reach at least a part of 3a.
Also in the third embodiment, the interlayer insulating film portion 17x reaching the impurity diffusion region surely covers the vicinity P of the edge of the opening 15a in the first insulating film. Therefore, even when the amount of lateral diffusion during the formation of the impurity diffusion region 13 is small and the edge portion P remains as the base (that is, remains of the first conductivity type), the second conductivity-side electrode 1 is formed.
It is possible to prevent the short circuit between 9 and the base 11. Also in this case, since the impurity diffusion region is expanded in the extraction direction of the P-side electrode 19 and a part of the interlayer insulating film is provided on that part, even if a part of the interlayer insulating film is provided in the impurity diffusion region expansion, light emission It is possible to prevent the flat area of the part from being reduced.

【0034】4.第4の実施の形態 上述の第1〜第3の実施の形態では、不純物拡散領域1
3の一部が外部に必ず露出された構造となっていた。し
かし、図6(A)および(B)を参照して説明するよう
に、第1の絶縁膜15における開口部15a全面を、P
側電極19と不純物拡散領域13との接続に用いる領域
を除いて層間絶縁膜17によって覆う構成としても良
い。ただし、その場合は、層間絶縁膜17は、その膜厚
が光の授受に支障のない(ここでは発光ダイオードの例
であるから光の出力に支障のない)所定膜厚の絶縁膜と
する。この第4の実施の形態の発光ダイオードでは、不
純物拡散領域(発光部)13と空気との間に層間絶縁膜
17が介在した構造となる。絶縁膜の屈折率は大体にお
いて半導体材料の屈折率と空気の屈折率との間の値であ
るから、この第4の実施の形態では、pn接合部で生じ
た光は段階的な屈折率構造を経て出力される。ここで開
口部17aの一部が露出された場合と、開口部17a全
面(ただし、P側電極19の取り出し部は除く)を層間
絶縁膜17で覆った場合とにおける、当該発光ダイオー
ドでの発光強度分布(ニヤフィールドパターン)は、前
者については図7(A)のように、後者については図7
(B)のようになる。この図7(A)、(B)を比較し
て分かるように、開口部17aの一部が露出された発光
ダイオードでは露出された部分(図7(A)中のQ部
分)において発光強度が低下する。これに対し開口部1
7aを層間絶縁膜17で覆った発光ダイオードでは、図
7(A)のQ部分と対応する部分においても発光強度は
低下しない。このため、後者すなわち第4の実施形態の
方が、発光部からの光取り出し効率が高くなることが分
かる。この出願に係る発明者の経験によれば、開口部1
7a全面を層間絶縁膜17で覆った場合は、そうしない
場合に比べ、発光量が10%増加することが分かってい
る。
4. Fourth Embodiment In the above-described first to third embodiments, the impurity diffusion region 1 is used.
A part of 3 was always exposed to the outside. However, as described with reference to FIGS. 6A and 6B, the entire surface of the opening 15a in the first insulating film 15 is covered with P
It may be configured to be covered with the interlayer insulating film 17 except the region used for connecting the side electrode 19 and the impurity diffusion region 13. However, in that case, the interlayer insulating film 17 is an insulating film having a predetermined film thickness that does not hinder the transmission and reception of light (here, since it is an example of a light emitting diode, it does not hinder the output of light). The light emitting diode of the fourth embodiment has a structure in which an interlayer insulating film 17 is interposed between the impurity diffusion region (light emitting portion) 13 and air. Since the refractive index of the insulating film is approximately between the refractive index of the semiconductor material and the refractive index of air, the light generated at the pn junction has a graded refractive index structure in the fourth embodiment. Will be output. Light emission from the light emitting diode when the opening 17a is partially exposed and when the entire surface of the opening 17a (excluding the extraction portion of the P-side electrode 19) is covered with the interlayer insulating film 17 The intensity distribution (near field pattern) is as shown in FIG. 7A for the former and as shown in FIG.
(B). As can be seen by comparing FIGS. 7A and 7B, in the light emitting diode in which a part of the opening 17a is exposed, the light emission intensity at the exposed portion (Q portion in FIG. 7A) is descend. On the other hand, opening 1
In the light emitting diode in which 7a is covered with the interlayer insulating film 17, the emission intensity does not decrease even in the portion corresponding to the portion Q in FIG. Therefore, it can be seen that the latter, that is, the fourth embodiment has a higher light extraction efficiency from the light emitting unit. According to the experience of the inventor of this application, the opening 1
It is known that when the entire surface of 7a is covered with the interlayer insulating film 17, the amount of light emission increases by 10% as compared with the case where it is not covered.

【0035】5.第5の実施の形態 上述においては層間絶縁膜17を具えた発光ダイオード
の例について説明した。層間絶縁膜17を設ける主な理
由は次の様なことである。第1の絶縁膜15は熱拡散工
程などを経たものであるのでピンホール等をはじめ膜欠
陥が存在する危険が高い。そのような場合、この第1の
絶縁膜上に第二導電側電極19を直接形成するとピンホ
ールを介して第二導電側電極19と下地11とが短絡し
てしまう。これを回避し信頼性をより向上させるために
層間絶縁膜17が設けられる。しかし、第1の絶縁膜が
膜質に優れるものの場合は、層間絶縁膜17は用いずと
も良い。その場合この発明では、第1の絶縁膜17にお
ける開口部17aの縁部付近Pに第2の絶縁膜を設けた
り、開口部17a内を第2の絶縁膜で覆う等の構造をと
ることで、上記の第1〜第4の実施の形態それぞれと同
様な効果が得られる。図8に、第1の実施の形態に対応
する例であって層間絶縁膜17を設ける代わりに第2の
絶縁膜31を設ける例を示した。すなわち、不純物拡散
領域における拡張部分13aの一部分上から少なくとも
開口部17aの側壁の一部分上に至るように設けた(図
示例では第1の絶縁膜17上にまで至る例を示してい
る。)第2の絶縁膜31を具え、かつ、P側電極19
は、この第2の絶縁膜31上を経由させて設けてある例
である。
5. Fifth Embodiment In the above, an example of the light emitting diode including the interlayer insulating film 17 has been described. The main reason for providing the interlayer insulating film 17 is as follows. Since the first insulating film 15 has been subjected to a thermal diffusion process or the like, there is a high risk that film defects such as pinholes will exist. In such a case, if the second conductive side electrode 19 is directly formed on the first insulating film, the second conductive side electrode 19 and the base 11 are short-circuited via the pinhole. In order to avoid this and further improve reliability, the interlayer insulating film 17 is provided. However, when the first insulating film has excellent film quality, the interlayer insulating film 17 may not be used. In that case, according to the present invention, the second insulating film is provided in the vicinity P of the opening 17a in the first insulating film 17, or the inside of the opening 17a is covered with the second insulating film. The same effects as those of the above-described first to fourth embodiments can be obtained. FIG. 8 shows an example corresponding to the first embodiment, in which the second insulating film 31 is provided instead of the interlayer insulating film 17. That is, it is provided so as to extend from a portion above the extended portion 13a in the impurity diffusion region to at least a portion of the side wall of the opening 17a (the illustrated example shows an example up to the first insulating film 17). 2 and the P-side electrode 19
Is an example provided via the second insulating film 31.

【0036】また、この第2の絶縁膜31を具える発光
ダイオードを製造する場合は、図2および図3を参照し
て説明した製造方法における層間絶縁膜形成用薄膜17
yを形成する工程において、該薄膜17yの代わりに第
2の絶縁膜形成用薄膜を形成し、そして、該薄膜を所望
形状(例えば図8の形状)にパターニングすれば良い。
そして、P側電極19を第2の絶縁膜31上を経由する
ように形成すれば良い。
When manufacturing a light emitting diode having the second insulating film 31, the interlayer insulating film forming thin film 17 in the manufacturing method described with reference to FIGS. 2 and 3.
In the step of forming y, a second insulating film forming thin film may be formed instead of the thin film 17y, and the thin film may be patterned into a desired shape (for example, the shape of FIG. 8).
Then, the P-side electrode 19 may be formed so as to pass over the second insulating film 31.

【0037】また、第1の絶縁膜15における開口部1
5a全面(ただし、P側電極19の取り出し部は除く)
を、第2の絶縁膜31により覆う構成も、上記製法に準
じる方法で得られる。
Further, the opening 1 in the first insulating film 15
5a entire surface (excluding the lead-out portion of the P-side electrode 19)
The structure in which is covered with the second insulating film 31 can also be obtained by a method according to the above-described manufacturing method.

【0038】上述においてはこの出願に係る発明を発光
ダイオードに適用した例を説明したが、この発明は、フ
ォトダイオードに対しても、発光ダイオードアレイに対
しても、フォトダイオードアレイに対しても同様に適用
出来、そしてそれらの場合いずれも同様な効果が得られ
る。
In the above description, an example in which the invention according to this application is applied to a light emitting diode has been described, but the present invention is also applicable to a photodiode, a light emitting diode array, and a photodiode array. , And in each of those cases, a similar effect is obtained.

【0039】[0039]

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明の受発光素子によれば、層間絶縁膜の少なくとも一
部(又は第2の絶縁膜)を、前記第1の絶縁膜上から該
第1の絶縁膜の開口部側壁を経て前記不純物拡散領域の
一部分に至るよう設けてあり、しかも、前記第二導電側
電極を、前記不純物拡散領域上に至っている層間絶縁膜
部分上(又は第2の絶縁膜上)を経由させて設けてあ
る。このため、第1の絶縁膜における開口部の縁部付近
は、不純物拡散領域上に至っている層間絶縁膜部分(又
は第2の絶縁膜)によって確実に覆われる。よって不純
物拡散領域形成時の横方向拡散量が少なくて上記の縁部
付近がもし下地のまま(すなわち第一導電型のまま)と
なっていた場合でも、第二導電側電極と下地11とが短
絡することを防止できる。従って、より高い解像度を有
した発光ダイオードアレイの構築が可能になる。
As is apparent from the above description, according to the light emitting and receiving element of the present invention, at least a part of the interlayer insulating film (or the second insulating film) is removed from above the first insulating film. The second conductive side electrode is provided so as to reach a part of the impurity diffusion region through the side wall of the opening of the first insulating film, and further, the second conductive side electrode is provided on the interlayer insulating film part reaching the impurity diffusion region (or 2 on the insulating film). Therefore, the vicinity of the edge of the opening in the first insulating film is reliably covered with the interlayer insulating film portion (or the second insulating film) reaching the impurity diffusion region. Therefore, even when the amount of lateral diffusion during the formation of the impurity diffusion region is small and the vicinity of the edge remains as the base (that is, remains of the first conductivity type), the second conductive side electrode and the base 11 are separated from each other. It is possible to prevent short circuit. Therefore, a light emitting diode array having higher resolution can be constructed.

【0040】また、この発明の受発光素子の製造方法に
よれば、所定の拡張部分の開口部を有した第1の絶縁膜
を第一導電型の下地上に形成し、該第1の絶縁膜をマス
クとして固相拡散法により前記下地に第二導電型不純物
を拡散させて、前記拡張された開口部の分だけ領域が拡
張されている不純物拡散領域を形成し、前記第1の絶縁
膜上から不純物拡散領域における拡張部分の少なくとも
一部上に至る領域が層間絶縁膜の一部(又は第2の絶縁
膜)により覆われるように、当該層間絶縁膜(又は第2
の絶縁膜)を形成し、そして、該不純物拡散領域上に至
っている層間絶縁膜部分上(又は第2の絶縁膜上)を経
由させて第二導電側電極を形成する。このため、上記発
明に係る受発光素子を簡易にしかも受発光面積を減じる
ことなく製造出来る。
Further, according to the method of manufacturing a light emitting and receiving element of the present invention, the first insulating film having the opening of the predetermined expanded portion is formed on the lower ground of the first conductivity type, and the first insulating film is formed. The second conductivity type impurity is diffused into the base by a solid phase diffusion method using the film as a mask to form an impurity diffusion region having a region expanded by the expanded opening, and the first insulating film is formed. The interlayer insulating film (or the second insulating film) is covered so that a region from the top to at least a part of the extended portion of the impurity diffusion region is covered with the part of the interlayer insulating film (or the second insulating film).
Second insulating film) is formed, and the second conductive side electrode is formed via the interlayer insulating film portion reaching the impurity diffusion region (or the second insulating film). Therefore, the light emitting / receiving element according to the above invention can be easily manufactured without reducing the light emitting / receiving area.

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

【図1】第1の実施の形態の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment.

【図2】第1の実施の形態の発光ダイオードの製法例を
示す図(その1)である。
FIG. 2 is a diagram (No. 1) showing an example of a method of manufacturing the light-emitting diode of the first embodiment.

【図3】第1の実施の形態の発光ダイオードの製法例を
示す図(その2)である。
FIG. 3 is a diagram (No. 2) showing an example of a method of manufacturing the light emitting diode according to the first embodiment.

【図4】第2の実施の形態の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a second embodiment.

【図5】第3の実施の形態の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a third embodiment.

【図6】第4の実施の形態の説明図(その1)である。FIG. 6 is an explanatory diagram (part 1) of the fourth embodiment.

【図7】第4の実施の形態の説明図(その2)である。FIG. 7 is an explanatory diagram (2) of the fourth embodiment.

【図8】第5の実施の形態の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of the fifth embodiment.

【図9】課題の説明に供する図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:第一導電型の化合物半導体から成る下地 13:第二導電型の不純物拡散領域 13a:不純物拡散領域における拡張部分 15:第1の絶縁膜 15a:第1の絶縁膜における開口部 15x;凸状に拡張された開口部部分 15y:第1の絶縁膜形成用薄膜 15z:全体的に拡張された開口部部分 17:層間絶縁膜 17a:層間絶縁膜における開口部 17x:不純物拡散領域上に至っている層間絶縁膜部分 17y:層間絶縁膜形成用薄膜 17z:層間絶縁膜の凸状に張り出した部分 19:第二導電側電極 21:拡散源用薄膜 23:アニールキャップ膜 31:第2の絶縁膜 11: Base made of compound semiconductor of first conductivity type 13: Impurity diffusion region of second conductivity type 13a: Extended portion in impurity diffusion region 15: First insulating film 15a: Opening portion 15x in first insulating film; Convex 15y: First insulating film forming thin film 15z: Overall expanded opening 17: Interlayer insulating film 17a: Opening in interlayer insulating film 17x: Up to impurity diffusion region Inter-layer insulating film portion 17y: Inter-layer insulating film forming thin film 17z: Inter-layer insulating film protruding portion 19: Second conductive side electrode 21: Diffusion source thin film 23: Annealing cap film 31: Second insulating film

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第一導電型の化合物半導体から成る下地
に第二導電型の不純物拡散領域を具え、さらに、前記下
地上に、開口部を有していてかつ前記不純物拡散領域作
製時に拡散マスクとして使用された第1の絶縁膜と、該
第1の絶縁膜上に設けられた層間絶縁膜と、前記不純物
拡散領域に電気的に接続され前記層間絶縁膜上にまで及
んで形成されている第二導電側電極とを具えた受発光素
子において、 前記層間絶縁膜の少なくとも一部を、前記第1の絶縁膜
上から該第1の絶縁膜の開口部側壁を経て前記不純物拡
散領域の一部分に至るよう設けてあり、 前記第二導電側電極を、前記不純物拡散領域上に至って
いる層間絶縁膜部分上を経由させて設けてあることを特
徴とする受発光素子。
1. A diffusion mask having a second-conductivity-type impurity diffusion region on a base made of a first-conductivity-type compound semiconductor, and further having an opening on the base and at the time of forming the impurity-diffusion region. A first insulating film used as the insulating film, an interlayer insulating film provided on the first insulating film, and electrically connected to the impurity diffusion region and formed on the interlayer insulating film. In a light emitting / receiving element including a second conductive side electrode, at least a part of the interlayer insulating film is formed on the first insulating film through a side wall of an opening of the first insulating film and a part of the impurity diffusion region. The light emitting and receiving element, wherein the second conductive side electrode is provided via the interlayer insulating film portion reaching the impurity diffusion region.
【請求項2】 請求項1に記載の受発光素子において、 前記第1の絶縁膜は、所望とする開口部に比べて該開口
部における前記第二導電側電極の引き出し方向に当たる
部分が一部凸状にまたは全体的に前記引き出し方向に沿
って拡張された開口部を有した第1の絶縁膜としてあ
り、 前記不純物拡散領域は、所望とする不純物拡散領域に比
べ前記拡張された開口部の分だけ領域が拡張されている
不純物拡散領域としてあり、 前記層間絶縁膜の少なくとも一部は、前記不純物拡散領
域における拡張部分の少なくとも一部から前記第1の絶
縁膜上に渡って設けてあることを特徴とする受発光素
子。
2. The light emitting and receiving element according to claim 1, wherein the first insulating film has a part of a portion of the first insulating film that is in contact with the opening of the second conductive side electrode as compared with a desired opening. The first insulating film has an opening that is expanded in a convex shape or entirely along the extraction direction, and the impurity diffusion region is larger than the desired impurity diffusion region. The region is an impurity diffusion region extended by an amount, and at least a portion of the interlayer insulating film is provided over at least a portion of the extended portion of the impurity diffusion region and on the first insulating film. A light emitting and receiving element characterized by.
【請求項3】 請求項1または2に記載の受発光素子に
おいて、 前記層間絶縁膜は、前記第1の絶縁膜における開口部全
面を、前記第2の導電側電極と前記不純物拡散領域との
接続に用いる領域を除いて覆っていて、かつ、光の授受
に支障のない所定膜厚の絶縁膜としてあることを特徴と
する受発光素子。
3. The light emitting and receiving device according to claim 1, wherein the interlayer insulating film covers the entire surface of the opening in the first insulating film with the second conductive side electrode and the impurity diffusion region. 1. A light emitting and receiving element, which is covered with the exception of a region used for connection, and which is an insulating film having a predetermined film thickness that does not hinder the transmission and reception of light.
【請求項4】 請求項1に記載の受発光素子を製造する
に当たり、 下地上に、第1の絶縁膜であって、所望とする開口部に
比べて該開口部における前記第二導電側電極の引き出し
方向に当たる部分が一部凸状に或は全体的に前記引き出
し方向に沿って拡張された開口部を有した第1の絶縁膜
を形成する工程と、 該第1の絶縁膜をマスクとして固相拡散法により前記下
地に第二導電型不純物を拡散させて、所望とする不純物
拡散領域に比べ前記拡張された開口部の分だけ領域が拡
張されている不純物拡散領域を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜上から前記形成された不純物拡散領域
における拡張部分の少なくとも一部上に至る領域が層間
絶縁膜の一部により覆われるように、当該層間絶縁膜を
形成する工程と、 該不純物拡散領域上に至っている層間絶縁膜部分上を経
由させて第二導電側電極を形成する工程とを含むことを
特徴とする受発光素子の製造方法。
4. The method for manufacturing the light emitting / receiving element according to claim 1, wherein the second conductive side electrode in the first insulating film is formed on the lower ground in comparison with a desired opening. Forming a first insulating film in which a portion corresponding to the drawing direction is partially convex or wholly having an opening expanded along the drawing direction; and using the first insulating film as a mask Diffusing a second conductivity type impurity into the base by a solid phase diffusion method, and forming an impurity diffusion region in which the region is expanded by the expanded opening as compared to the desired impurity diffusion region, A step of forming the interlayer insulating film so that a region extending from above the first insulating film to at least a part of an extended portion of the formed impurity diffusion region is covered with a part of the interlayer insulating film; Up to the impurity diffusion region Method of manufacturing optical element, which comprises a step of forming a second conductive side electrode by way of that interlayer insulating film portion above.
【請求項5】 第一導電型の化合物半導体から成る下地
に第二導電型の不純物拡散領域を具え、さらに、前記下
地上に、開口部を有していてかつ前記不純物拡散領域作
製時に拡散マスクとして使用された第1の絶縁膜と、前
記不純物拡散領域に電気的に接続され前記第1の絶縁膜
上にまで及んで形成されている第二導電側電極とを具え
た受発光素子において、 前記不純物拡散領域の一部分上から少なくとも前記開口
部の側壁の一部分上に至るよう設けた第2の絶縁膜を具
え、かつ、 前記第二導電側電極を、該第2の絶縁膜上を経由させて
設けてあることを特徴とする受発光素子。
5. A diffusion mask having a second-conductivity-type impurity diffusion region on a base made of a first-conductivity-type compound semiconductor, further having an opening on the base and forming a diffusion mask when the impurity-diffusion region is formed. In a light receiving and emitting element comprising a first insulating film used as, and a second conductive side electrode which is electrically connected to the impurity diffusion region and is formed to extend over the first insulating film, A second insulating film provided so as to extend from a portion of the impurity diffusion region to at least a portion of the side wall of the opening, and the second conductive-side electrode is provided on the second insulating film. A light emitting / receiving element characterized by being provided as.
【請求項6】 請求項5に記載の受発光素子において、 前記第1の絶縁膜は、所望とする開口部に比べて該開口
部における前記第二導電側電極の引き出し方向に当たる
部分が一部凸状にまたは全体的に前記引き出し方向に沿
って拡張された開口部を有した第1の絶縁膜としてあ
り、 前記不純物拡散領域は、所望とする不純物拡散領域に比
べ前記拡張された開口部の分だけ領域が拡張されている
不純物拡散領域としてあり、 前記第2の絶縁膜は、前記不純物拡散領域における拡張
部分の少なくとも一部から前記第1の絶縁膜上に渡って
設けてあることを特徴とする受発光素子。
6. The light emitting and receiving element according to claim 5, wherein the first insulating film has a part of a portion of the first insulating film that is in contact with the opening of the second conductive side electrode as compared with a desired opening. The first insulating film has an opening that is expanded in a convex shape or entirely along the extraction direction, and the impurity diffusion region is larger than the desired impurity diffusion region. The second insulating film is provided as an impurity diffusion region having a region extended by the amount, and the second insulating film is provided over at least a part of the extended portion of the impurity diffusion region and on the first insulating film. The light emitting and receiving element.
【請求項7】 請求項5または6に記載の受発光素子に
おいて、 前記第2の絶縁膜は、前記第1の絶縁膜における開口部
全面を、前記第2の導電側電極と前記不純物拡散領域と
の接続に用いる領域を除いて覆っていて、かつ、光の授
受に支障のない所定膜厚の絶縁膜としてあることを特徴
とする受発光素子。
7. The light emitting and receiving element according to claim 5, wherein the second insulating film covers the entire surface of the opening of the first insulating film, and the second conductive side electrode and the impurity diffusion region. A light emitting and receiving element, which is covered with the exception of a region used for connection with and is an insulating film having a predetermined film thickness that does not interfere with light transmission and reception.
【請求項8】 請求項5に記載の受発光素子を製造する
に当たり、 下地上に、第1の絶縁膜であって、所望とする開口部に
比べて該開口部における前記第二導電側電極の引き出し
方向に当たる部分が一部凸状に或は全体的に前記引き出
し方向に沿って拡張された開口部を有した第1の絶縁膜
を形成する工程と、 該第1の絶縁膜をマスクとして固相拡散法により前記下
地に第二導電型不純物を拡散させて、所望とする不純物
拡散領域に比べ前記拡張された開口部の分だけ領域が拡
張されている不純物拡散領域を形成する工程と、 該形成された不純物拡散領域における拡張部分の少なく
とも一部から前記第1の絶縁膜上に渡って第2の絶縁膜
を形成する工程と、 該第2の絶縁膜上を経由させて第二導電側電極を形成す
る工程とを含むことを特徴とする受発光素子の製造方
法。
8. The manufacturing of the light emitting / receiving element according to claim 5, wherein the second conductive side electrode in the first insulating film is provided on the lower ground in comparison with a desired opening. Forming a first insulating film in which a portion corresponding to the drawing direction is partially convex or wholly having an opening expanded along the drawing direction; and using the first insulating film as a mask Diffusing a second conductivity type impurity into the base by a solid phase diffusion method, and forming an impurity diffusion region in which the region is expanded by the expanded opening as compared to the desired impurity diffusion region, A step of forming a second insulating film over at least a part of the extended portion of the formed impurity diffusion region and over the first insulating film, and a second conductive film passing over the second insulating film. And a step of forming a side electrode. Method of manufacturing optical element to be.
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