JPH09321380A - Semiconductor light emitting device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor light emitting device and its manufacture

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JPH09321380A
JPH09321380A JP13531496A JP13531496A JPH09321380A JP H09321380 A JPH09321380 A JP H09321380A JP 13531496 A JP13531496 A JP 13531496A JP 13531496 A JP13531496 A JP 13531496A JP H09321380 A JPH09321380 A JP H09321380A
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light emitting
semiconductor
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emitting end
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a leak effectively, even if solder creeps up at the time of die bonding to a fitting part by soldering, without increasing the number of manufacturing processes. SOLUTION: On a substrate 1, a laminated semiconductor layer having at least a first conductivity type clad layer 3, an active layer 4, and a second conductivity type clad layer 5 is formed, and an insulating protective film 15 is formed crossing over from the side surface having the light emitting end surface of this laminated semiconductor layer to the side surfaces not having any light emitting end surfaces, and the side surfaces not having any light emitting end surfaces from inverse messa inclined surfaces inclined so as to face reach other toward the substrate 1 side.

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、半導体発光装置と
その製造方法に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体発光装置、例えば半導体レーザー
は、半導体基板上に第1クラッド層、活性層、第2クラ
ッド層等の半導体層がエピタキシャル成長されて積層さ
れた積層半導体層を有し、これの上に一方の電極層が形
成されてなる。
2. Description of the Related Art A semiconductor light emitting device such as a semiconductor laser has a laminated semiconductor layer in which semiconductor layers such as a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer are epitaxially grown and laminated on a semiconductor substrate. One electrode layer is formed on top.

【0003】通常、この半導体レーザーのレーザー発振
を行わせるファブリ・ペロ共振器の両端面すなわち光出
射端面が形成される側面は、所要の光学的特性を有しか
つこれを保護する例えばSiNによる絶縁性保護膜の被
着がなされる。他の側面においても上述の絶縁性保護膜
の被着が同時になされるが、最終的には半導体レーザー
の製造過程で除去されてしまう。
Usually, the side surfaces on which both end surfaces of the Fabry-Perot resonator for causing the laser oscillation of this semiconductor laser, that is, the light emitting end surface are formed, have required optical characteristics and are protected by, for example, SiN. The protective film is applied. The insulating protective film is also deposited on the other side surface at the same time, but it is finally removed in the process of manufacturing the semiconductor laser.

【0004】一方、半導体レーザーにおける上述した積
層半導体層の厚さは、半導体基板に比し、その厚さが格
段に小であり、活性層と積層半導体層上の電極層との間
隔は数ないしは十数μm程度の厚さであることから、レ
ーザー発振部からの放熱効果を考慮して、この半導体レ
ーザーをヘッダーないしはヒートシンク等に、半田によ
って行うダイボンドは、上述の積層半導体層上の電極層
側でなされる。ところが、この場合、活性層の位置がダ
イボンド部に近接することになるので、その半田が半導
体レーザーの側面に沿って這い上がることによって容易
に活性層に達し、リークの発生を生じ、特性の低下ない
しは不良品の発生を来す。
On the other hand, the thickness of the above-mentioned laminated semiconductor layer in the semiconductor laser is much smaller than that of the semiconductor substrate, and the distance between the active layer and the electrode layer on the laminated semiconductor layer is several or several. Since the thickness is about ten and several μm, the semiconductor laser is die-bonded to the header or the heat sink with solder in consideration of the heat radiation effect from the laser oscillation part. Made in. However, in this case, since the position of the active layer is close to the die bond part, the solder easily reaches the active layer by crawling along the side surface of the semiconductor laser, causing a leak and deteriorating the characteristics. Or, defective products will be generated.

【0005】更に、従来の半導体発光装置における問題
の理解を容易にするため、この種の従来の半導体レーザ
ーとその製造方法の一例について説明する。まず、図2
に示すように、基板1例えばn型のGaAs基板よりな
る基板1上に、n型のGaAsによるバッファ層2、n
型のAlX Ga1-X Asによるクラッド層3、Aly
1-y As(x>y)による活性層4、p型のAlX
1- X Asによるクラッド層5、p型のGaAsによる
キャップ層6を順次エピタキシャル成長した積層半導体
層8を形成し、これの上に選択エピタキシャル成長のマ
スク層7例えばSiO2 層を被着形成する。
Further, in order to facilitate understanding of the problems in the conventional semiconductor light emitting device, an example of this type of conventional semiconductor laser and a method of manufacturing the same will be described. First, FIG.
As shown in FIG. 1, a substrate 1, for example, a substrate 1 made of an n-type GaAs substrate, is provided with a buffer layer 2, n made of n-type GaAs.
Type Al x Ga 1-x As clad layer 3, Al y G
a 1-y As (x> y) active layer 4, p-type Al X G
A laminated semiconductor layer 8 is formed by sequentially epitaxially growing a clad layer 5 made of a 1- x As and a cap layer 6 made of p-type GaAs, and a mask layer 7 for selective epitaxial growth, for example, a SiO 2 layer is formed on the laminated semiconductor layer 8.

【0006】図3に示すように、マスク層7に例えばフ
ォトリソグラフィによるパターンエッチングを行って、
このマスク層7を最終的に得る共振器幅に対応する幅を
有し、所要の間隔を保持して平行配列されたストライプ
パターンに形成し、さらにこのストライプパターン以外
の外部に露出したキャップ層6を横切って例えばクラッ
ド層5に至る深さの電流狭窄溝9をエッチングによって
形成して、各隣り合う電流狭窄溝9間にストライプ状の
リッジ10を形成する。
As shown in FIG. 3, the mask layer 7 is subjected to pattern etching by, for example, photolithography,
The mask layer 7 has a width corresponding to the resonator width to be finally obtained, and is formed into a stripe pattern in which the mask layers 7 are arranged in parallel while maintaining a required space, and the cap layer 6 other than the stripe pattern is exposed to the outside. A current confinement groove 9 having a depth reaching the cladding layer 5 is formed by etching, and a stripe-shaped ridge 10 is formed between each adjacent current confinement grooves 9.

【0007】図4に示すように、ストライプ状マスク層
7によって覆われていない外部に露呈した電流狭窄溝9
内に、選択的CVD(Chemical Vapor Deposition) 法に
よってn型のGaAsによる電流狭窄層9を形成する。
As shown in FIG. 4, the current confinement groove 9 which is not covered with the stripe-shaped mask layer 7 and which is exposed to the outside is exposed.
A current confinement layer 9 made of n-type GaAs is formed therein by a selective CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

【0008】図5に示すように、マスク層7の形成面側
から全面的にエッチバックを行ってマスク層7の除去を
行うとともに、表面の平坦化を行う。
As shown in FIG. 5, the mask layer 7 is entirely removed from the side where the mask layer 7 is formed to remove the mask layer 7, and the surface is planarized.

【0009】図10に示すように、キャップ層6上にオ
ーミックにコンタクトする一方の電極層11を全面的に
被着形成し、各ストライプ状リッジ10間に、電極層1
1および積層半導体層8を各半導体発光装置毎に分離す
る分離溝13を形成してストライプ状メサ14を形成す
る。そして、図10中鎖線a1 ,a2 ・・・で示すよう
に、積層半導体層8を有する基板1を、ストライプ状メ
サ14を横切る面で、最終的に形成する共振器長に対応
する幅に切断して図11に示すように、複数の目的とす
る半導体発光装置が平行配列された半導体バー12を得
As shown in FIG. 10, one electrode layer 11 which makes ohmic contact is entirely formed on the cap layer 6, and the electrode layer 1 is provided between the striped ridges 10.
A separation groove 13 for separating the 1 and the laminated semiconductor layer 8 for each semiconductor light emitting device is formed to form a stripe mesa 14. Then, as indicated by chain lines a 1 , a 2 ... In FIG. 10, a width corresponding to a resonator length finally formed on the substrate 1 having the laminated semiconductor layer 8 across the stripe-shaped mesas 14. The semiconductor bar 12 in which a plurality of target semiconductor light-emitting devices are arranged in parallel is obtained by cutting into semiconductor chips as shown in FIG.

【0010】その後、図12に示すように、半導体バー
12の側面、すなわち最終的に得る半導体発光装置の光
出射端面を覆って全表面に、光出射端面を保護する例え
ばSiNによる絶縁性保護膜15をCVD法によって被
着形成する。このとき分離溝13の内側面すなわち光出
射端面を有しない側面13sと、底面とにも保護膜15
の形成がなされる。
Thereafter, as shown in FIG. 12, the side surface of the semiconductor bar 12, that is, the light emitting end surface of the finally obtained semiconductor light emitting device is covered and the entire surface is protected by an insulating protective film made of, for example, SiN. 15 is deposited by the CVD method. At this time, the protective film 15 is formed on the inner side surface of the separation groove 13, that is, the side surface 13 s having no light emitting end surface and the bottom surface.
Is formed.

【0011】次に、図13に示すように、ストライプ状
メサ14上の保護膜15を、基板面と直交する方向すな
わち基板1および積層半導体層8の厚さ方向にエッチン
グ性を示す異方性エッチングによって除去して電極層1
1を外部に露呈する。このようにして各メサ14、すな
わち各メサに形成した各半導体発光装置、例えば半導体
レーザーに関して特性測定を行ってそれぞれの良否の検
査を行う。
Next, as shown in FIG. 13, the protective film 15 on the stripe-shaped mesa 14 is anisotropy exhibiting etching property in the direction orthogonal to the substrate surface, that is, in the thickness direction of the substrate 1 and the laminated semiconductor layer 8. Electrode layer 1 removed by etching
1 is exposed to the outside. In this way, each mesa 14, that is, each semiconductor light emitting device formed on each mesa, for example, a semiconductor laser, is subjected to characteristic measurement to inspect its quality.

【0012】その後、半導体バー12を、各メサ14毎
に、すなわち各半導体発光装置毎に分断してそれぞれ半
導体発光装置の半導体チップを得て、これを図14にそ
の概略断面図を示すように、電極層11側において、ヘ
ッダー、ヒートシンク等の取付部16に半田17によっ
て半田付けする。
Thereafter, the semiconductor bar 12 is divided for each mesa 14, that is, for each semiconductor light emitting device to obtain a semiconductor chip of each semiconductor light emitting device, which is shown in FIG. On the electrode layer 11 side, solder 17 is used to attach to a mounting portion 16 such as a header or a heat sink.

【0013】上述したように、半導体発光装置例えば半
導体レーザーを製造するに、各半導体レーザーに関して
その特性の良否の検査がなされるが、この検査は各半導
体レーザーがチップ化された状態で行うことは、その取
扱がきわめて煩雑となることから、通常、上述したよう
に、複数の半導体レーザーが配列された半導体バー12
の状態で行われる。
As described above, when manufacturing a semiconductor light emitting device such as a semiconductor laser, the quality of the characteristics of each semiconductor laser is inspected. However, this inspection is not performed in the state where each semiconductor laser is made into a chip. Since the handling thereof is extremely complicated, the semiconductor bar 12 in which a plurality of semiconductor lasers are arranged is usually used as described above.
It is performed in the state of.

【0014】一方、半導体レーザーにおいて、レーザー
発振に必要な共振器特性にすぐれたファブリ・ペロ共振
器を構成するためには、その共振器端面すなわちレーザ
ー光の出射端面が鏡面性にすぐれた面によって構成する
ことが必要である。そこで、通常、その共振器端面すな
わち光出射端面は、表面性にすぐれた結晶の劈開面によ
って構成される。すなわち、上述の製造方法による場
合、その半導体バー12を分断して得る場合、図10に
おける面a1 ,a2 ・・・が、結晶の劈開面となるよう
にする。そこで、図2において、その基板1を(10
0)結晶面とするとき上記分断面a1 ,a2 ・・・が
(001)面となるように、ストライプ方向すなわちス
トライプ状の電流狭窄溝9および分離溝13の方向は、
図11に示すように、通常<0−11>軸方向に延長す
るようにしてフォトリソグラフィにより、例えばH2
4 とH22 とH2 Oとの混合によるエッチャントを
用いて化学的エッチングすると、分離溝13の断面は、
底部に向かって幅が小さくなるいわゆる順メサ状とな
る。このような分離溝13とするとき、上述した図12
で説明したCVD法による絶縁性保護膜15の形成工程
において、分離溝13内にもこの絶縁性保護膜15の形
成がなされるが、分離溝13の側面が分離溝13の上方
に広がる傾斜面であることから、図13で示したメサ1
4上の絶縁性保護膜15を除去する異方性エッチングに
際して、この上方に広がってすなわち上方に向けて傾斜
する分離溝13の側面13s上の絶縁性保護膜15も同
時にエッチング除去されてしまい、この側面13sにお
いて活性層4の端面が外部に露呈することになる。
On the other hand, in a semiconductor laser, in order to construct a Fabry-Perot resonator having excellent resonator characteristics required for laser oscillation, the resonator end face, that is, the laser light emitting end face is formed by a surface having excellent specularity. Need to be configured. Therefore, the cavity end face, that is, the light emitting end face is usually constituted by a cleaved surface of a crystal having excellent surface properties. That is, in the case of the above-described manufacturing method, when the semiconductor bar 12 is divided and obtained, the planes a 1 , a 2 ... In FIG. Therefore, in FIG.
0) When the surface is a crystal plane, the stripe direction, that is, the direction of the stripe-shaped current confinement groove 9 and the separation groove 13 is such that the above divided planes a 1 , a 2 ... Are the (001) planes.
As shown in FIG. 11, it is usually formed by photolithography so as to extend in the <0-11> axis direction, for example, H 2 S.
When chemical etching is performed using an etchant formed by mixing O 4 , H 2 O 2 and H 2 O, the cross section of the separation groove 13 is
It becomes a so-called forward mesa shape in which the width decreases toward the bottom. When the separation groove 13 is formed as described above,
In the step of forming the insulating protective film 15 by the CVD method described in 1., the insulating protective film 15 is also formed in the separation groove 13, but the side surface of the separation groove 13 is an inclined surface that spreads above the separation groove 13. Therefore, the mesa 1 shown in FIG.
In the anisotropic etching for removing the insulating protective film 15 on the surface 4, the insulating protective film 15 on the side surface 13s of the separation groove 13 which spreads upward, that is, is inclined upward, is also removed by etching at the same time. The end surface of the active layer 4 is exposed to the outside on the side surface 13s.

【0015】したがって、このようにして形成した半導
体発光装置を、図14に示すように、取付部16に半田
17によって半田付けする場合、この半田17が、半導
体チップの側面に沿って盛り上がる場合これが活性層4
に近接ないしは接触すると、この側面13sにおいてリ
ークが生じ、特性の低下を来す。
Therefore, when the semiconductor light emitting device thus formed is soldered to the mounting portion 16 by the solder 17, as shown in FIG. 14, when the solder 17 rises along the side surface of the semiconductor chip, Active layer 4
When it comes close to or comes into contact with, the side surface 13s leaks, and the characteristics are deteriorated.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、半
導体発光装置において、製造工程数を増加することな
く、上述した取付部への半田付けによるダイボンドにお
いて、半田の這い上がりが発生してもリークの発生を効
果的に回避することができるようにした半導体発光装置
とその製造方法を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in a semiconductor light emitting device, leakage does not occur even if solder creeps up during die bonding by soldering to the above-mentioned mounting portion without increasing the number of manufacturing steps. Provided are a semiconductor light emitting device and a method for manufacturing the same capable of effectively avoiding the occurrence of the above.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体発光
装置は、半導体基板上に、少なくとも第1導電型クラッ
ド層と、活性層と、第2導電型クラッド層とを有する積
層半導体層が形成され、この積層半導体層の光出射端面
を有する側面と、光出射端面を有しない側面とに渡って
絶縁性保護膜が形成され、光出射端面を有しない側面
が、半導体基板側に向かって対向する逆メサ状傾斜面と
される。
In a semiconductor light emitting device according to the present invention, a laminated semiconductor layer having at least a first conductivity type cladding layer, an active layer, and a second conductivity type cladding layer is formed on a semiconductor substrate. An insulating protective film is formed over the side surface of the laminated semiconductor layer having a light emitting end surface and the side surface having no light emitting end surface, and the side surface having no light emitting end surface faces the semiconductor substrate side. It is an inverted mesa-shaped inclined surface.

【0018】また、本発明の半導体発光装置の製造方法
は、半導体基板上に、少なくとも第1導電型クラッド層
と、活性層と、第2導電型クラッド層とを有する積層半
導体層をエピタキシャル成長するエピタキシャル成長工
程と、この積層半導体層上に電極層をオーミックに被着
形成する工程と、この電極層および積層半導体層を厚さ
方向に横切って断面形状が底部に向かって幅広となる逆
メサ状の分離溝を所定の間隔をもって形成し、隣り合う
逆メサ状の分離溝間にストライプメサを形成する逆メサ
溝形成工程と、ストライプメサを所定の長さとする幅
に、分断例えば劈開による分断を行って、この分断面を
光出射端面とする複数のストライプメサが平行配列され
た半導体バーを得る分断工程と、この半導体バーの、上
記光出射端面を形成する分断面と、上記逆メサ状の分離
溝内に渡って全面的に絶縁性保護膜を被着形成する工程
と、電極層上の上記絶縁性保護膜を、異方性エッチング
によって除去する工程と、半導体バーを、分離溝におい
て切断して半導体発光部を有する半導体チップを形成す
る工程とを経て目的とする半導体発光装置を作製する。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention, an epitaxial growth for epitaxially growing a laminated semiconductor layer having at least a first conductivity type cladding layer, an active layer and a second conductivity type cladding layer on a semiconductor substrate. Ohmic deposition of an electrode layer on the laminated semiconductor layer, and an inverted mesa separation in which the electrode layer and the laminated semiconductor layer are crossed in the thickness direction and the cross-sectional shape becomes wider toward the bottom. Reverse mesa groove forming step of forming grooves at predetermined intervals and forming stripe mesas between adjacent reverse mesa-shaped separation grooves, and dividing the stripe mesas into predetermined widths by dividing, for example, by cleavage. , A dividing step for obtaining a semiconductor bar in which a plurality of stripe mesas whose light emitting end faces are the divided sections are arranged in parallel, and the light emitting end faces of the semiconductor bar are formed. And a step of depositing an insulating protective film over the entire surface of the separation groove having the inverted mesa shape, and a step of removing the insulating protective film on the electrode layer by anisotropic etching. And a step of cutting the semiconductor bar at the separation groove to form a semiconductor chip having a semiconductor light emitting portion, thereby producing a target semiconductor light emitting device.

【0019】上述の本発明方法によれば、半導体バーに
おける分離溝を逆メサ状に、すなわち分離溝の断面が開
口側に向かって幅広とされたストライプ状としたことか
ら、この分離溝の側面は、分離溝の底部に向かう傾斜面
とされる。したがって、この分離溝の側面に被着形成さ
れた絶縁性保護膜は、電極層上の絶縁性保護膜を除去す
る異方性エッチングによって除去されることなく、最終
的に形成する半導体チップの側面に残存する。したがっ
て、この半導体チップを、取付部に半田付けする場合に
おいて、半田の盛り上がりが生じて活性層に半田が接近
もしくは接触してもリークを回避できる。
According to the above-described method of the present invention, the separation groove in the semiconductor bar has an inverted mesa shape, that is, the cross section of the separation groove has a stripe shape whose width increases toward the opening side. Is an inclined surface toward the bottom of the separation groove. Therefore, the insulating protective film deposited on the side surface of the separation groove is not removed by anisotropic etching for removing the insulating protective film on the electrode layer, and the side surface of the semiconductor chip to be finally formed. Remains in. Therefore, when this semiconductor chip is soldered to the mounting portion, leakage can be avoided even if the solder rises and the solder approaches or contacts the active layer.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明による半導体発光装置とそ
の製造方法の一実施例をを説明する。この例において
は、AlGaAs系のIII−V族化合物半導体による
ダブルヘテロ接合型の半導体レーザーに適用する場合で
ある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a semiconductor light emitting device and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described. In this example, it is applied to a double heterojunction type semiconductor laser made of an AlGaAs group III-V group compound semiconductor.

【0021】この場合、前述したと同様に、図2にその
一部の斜視図を示すように、基板1例えば第1導電型の
半導体基板、例えばn型のGaAs基板上に、第1導電
型の例えばn型のGaAsによるバッファ層2、第1導
電型の例えばn型のAlX Ga1-X Asによるクラッド
層3、Aly Ga1-y As(x>y)による活性層4、
第2導電型例えばp型のAlX Ga1-X Asによるクラ
ッド層5、第2導電型の例えばp型のGaAsによるキ
ャップ層6を順次エピタキシャル成長した積層半導体層
8を形成し、これの上に選択エピタキシャル成長のマス
ク層7例えばSiO2 層を被着形成する。
In this case, similarly to the above, as shown in a perspective view of a part thereof in FIG. 2, the first conductivity type is formed on the substrate 1, for example, the first conductivity type semiconductor substrate, for example, the n type GaAs substrate. , A buffer layer 2 made of n-type GaAs, a clad layer 3 made of, for example, n-type Al x Ga 1 -x As of the first conductivity type, an active layer 4 made of Al y Ga 1-y As (x> y),
A clad layer 5 of a second conductivity type, for example, p-type Al x Ga 1 -x As, and a cap layer 6 of a second conductivity type, for example, p-type GaAs, are sequentially epitaxially grown to form a laminated semiconductor layer 8, and a cap layer 6 is formed thereon. A mask layer 7 for selective epitaxial growth such as a SiO 2 layer is deposited.

【0022】図3に一部の斜視図を示すように、マスク
層7に例えばフォトリソグラフィによるパターンエッチ
ングを行って、このマスク層7を最終的に得る共振器幅
に対応する幅を有し、所要の間隔を保持して平行配列さ
れたストライプパターンに形成し、さらにこのストライ
プパターン以外の外部に露出したキャップ層6を横切っ
て例えばクラッド層5に至る深さの電流狭窄溝9をエッ
チングによって形成して、各隣り合う電流狭窄溝9間に
ストライプ状のリッジを形成する。
As shown in a partial perspective view of FIG. 3, the mask layer 7 is subjected to pattern etching by, for example, photolithography to have a width corresponding to a resonator width to finally obtain the mask layer 7. The stripe patterns are arranged in parallel while maintaining a required distance, and a current confinement groove 9 having a depth reaching the cladding layer 5 is formed by etching across the cap layer 6 exposed to the outside except the stripe pattern. Then, a striped ridge is formed between each adjacent current constriction grooves 9.

【0023】この場合、半導体基板1の面方位は{10
0}結晶面とし、ストライプ方向は、図3に示すよう
に、<011>軸方向に選定する。
In this case, the plane orientation of the semiconductor substrate 1 is {10
0} crystal plane, and the stripe direction is selected as the <011> axis direction as shown in FIG.

【0024】図4に一部の斜視図を示すように、ストラ
イプ状マスク層7が被着されずAlGaAsによる半導
体層が外部に露呈した電流狭窄溝9内に、第1導電型例
えばn型のGaAsによる電流狭窄層9を選択的CVD
法によって形成する。
As shown in a partial perspective view in FIG. 4, the stripe-shaped mask layer 7 is not deposited and the semiconductor layer made of AlGaAs is exposed to the outside in the current confinement groove 9 of the first conductivity type, for example, n-type. Selective CVD of current confinement layer 9 of GaAs
It is formed by a method.

【0025】図5に一部の斜視図を示すように、マスク
層7の形成面側から全面的にエッチバックを行ってマス
ク層7の除去を行うとともに、表面の平坦化を行う。
As shown in a partial perspective view in FIG. 5, the mask layer 7 is removed by etching back from the side where the mask layer 7 is formed, and the surface is flattened.

【0026】図6に示すように、キャップ層7上にオー
ミックにコンタクトする一方の電極層11を全面的に被
着形成する。そして、この半導体バー12の形成前また
は形成後に、各ストライプ状リッジ10間に、電極層1
1および積層半導体層8を各半導体発光装置毎に分離す
るストライプ状分離溝13をリッジ10のストライプ方
向に沿って、すなわち<011>軸方向に沿って形成す
る。この分離溝13の深さは、活性層4を横切る深さ、
例えば積層半導体層8を横切る深さに形成して、分離溝
13によってストライプ状メサ14を形成する。この分
離溝13の形成は、図示しないが、電極層11上に全面
的にエッチングレジスト例えばフォトレジストを塗布
し、フォトリソグラフィによって、このレジストの、分
離溝の形成部に<011>軸方向に沿うストライプ状開
口を形成し、この開口を通じて例えばH2 SO4 とH2
2 とH2 Oとの混合液によるエッチャントを用いて化
学的エッチングして形成する。この場合、エッチング液
の選定によって断面が底部に向かって幅広となるいわゆ
る逆メサ状の分離溝13を形成することができる。すな
わち、この分離溝13は、その側面13sが基板1側に
対向するように傾いた逆テーパの傾斜面として形成する
ことができる。そして、図6中鎖線a1 ,a2 ・・・で
示すように、積層半導体層8を有する基板1を、ストラ
イプ状メサ14を横切る面で、最終的に形成する共振器
長に対応する幅に、図7に示すように、劈開切断して複
数の目的とする半導体発光装置が平行配列された半導体
バー12を得る。
As shown in FIG. 6, one electrode layer 11 in ohmic contact is formed on the entire surface of the cap layer 7 by deposition. The electrode layer 1 is formed between the striped ridges 10 before or after the semiconductor bar 12 is formed.
1 and the laminated semiconductor layer 8 are formed into stripe-shaped separation grooves 13 for separating each semiconductor light-emitting device along the stripe direction of the ridge 10, that is, along the <011> axis direction. The depth of the separation groove 13 is the depth across the active layer 4,
For example, the stripe-shaped mesa 14 is formed by the separation groove 13 by being formed to a depth that traverses the laminated semiconductor layer 8. Although not shown, the separation groove 13 is formed by applying an etching resist, for example, a photoresist on the entire surface of the electrode layer 11, and by photolithography, along the <011> axis direction of the separation groove forming portion of the resist. A stripe-shaped opening is formed, through which, for example, H 2 SO 4 and H 2
It is formed by chemical etching using an etchant of a mixed solution of O 2 and H 2 O. In this case, it is possible to form a so-called inverted mesa-shaped separation groove 13 whose cross section becomes wider toward the bottom by selecting an etching solution. That is, the separation groove 13 can be formed as a reverse taper inclined surface whose side surface 13s is inclined so as to face the substrate 1 side. Then, as indicated by chain lines a 1 , a 2 ... In FIG. 6, a width corresponding to a resonator length to be finally formed on the substrate 1 having the laminated semiconductor layer 8 across the stripe-shaped mesas 14. Then, as shown in FIG. 7, cleavage is performed to obtain a semiconductor bar 12 in which a plurality of desired semiconductor light emitting devices are arranged in parallel.

【0027】その後、図8に更にその要部の断面図を示
すように、半導体バー12の表面を覆って例えばSiN
による絶縁性保護膜15を、CVD法によって形成す
る。このようにCVD法によるときは、分離溝13の内
側面13sが逆テーパに傾いていてもこの分離溝13の
側面13sおよび底面に保護膜15の形成が良好になさ
れる。
After that, as shown in FIG. 8 which is a sectional view of the main part thereof, the surface of the semiconductor bar 12 is covered with, for example, SiN.
The insulating protective film 15 is formed by the CVD method. As described above, when the CVD method is used, even if the inner side surface 13 s of the separation groove 13 is inclined in an inverse taper, the protective film 15 is well formed on the side surface 13 s and the bottom surface of the separation groove 13.

【0028】次に、図9に断面図を示すように、ストラ
イプ状メサ14上の保護膜15に対して、基板1および
積層半導体層の厚さ方向に高いエッチング性を示す異方
性エッチングを行って電極層11上の絶縁性保護膜15
を除去する。この異方性エッチングによるとき、逆テー
パの側面13sに被着形成されている絶縁性保護膜15
に関しては、メサ部に遮られてエッチングされることな
く確実に残される。つまり、この側面13sにおいても
活性層4の端面が外部に露出することがない。
Next, as shown in the sectional view of FIG. 9, anisotropic etching showing a high etching property in the thickness direction of the substrate 1 and the laminated semiconductor layer is performed on the protective film 15 on the stripe-shaped mesa 14. Insulating protective film 15 on electrode layer 11
Is removed. When this anisotropic etching is performed, the insulating protective film 15 adhered and formed on the reverse tapered side surface 13s.
With regard to (2), it is surely left without being blocked by the mesa portion and being etched. That is, the end surface of the active layer 4 is not exposed to the outside even on the side surface 13s.

【0029】このようにして各メサ14、すなわち各メ
サに形成した各半導体発光装置、例えば半導体レーザー
に関して分離された電極層11を通じて各半導体レーザ
ーの特性測定を行ってそれぞれの良否の検査を行う。
In this way, the characteristics of each semiconductor laser are measured through each mesa 14, that is, each semiconductor light emitting device formed on each mesa, for example, the electrode layer 11 separated with respect to the semiconductor laser, and the quality of each semiconductor laser is inspected.

【0030】その後、半導体バー12を、各メサ14毎
に、すなわち各半導体発光装置毎に分断してそれぞれ図
1にその概略断面図を示す本発明による半導体発光装置
を得る。この半導体発光装置すなわち半導体チップは、
図1に示すように、電極層11側において、ヘッダー、
ヒートシンク等の取付部16に半田17によって半田付
けする。
After that, the semiconductor bar 12 is divided into each mesa 14, that is, each semiconductor light emitting device to obtain a semiconductor light emitting device according to the present invention whose schematic sectional view is shown in FIG. This semiconductor light emitting device, that is, a semiconductor chip,
As shown in FIG. 1, on the electrode layer 11 side, a header,
It is soldered to the mounting portion 16 such as a heat sink with the solder 17.

【0031】この本発明構成による半導体発光装置は、
その側面13sに絶縁性保護膜15が形成されているこ
とから、半田17に這い上がりが生じても、これによっ
て活性層の端面においてリークが発生し、特性の劣化
や、不良品の発生を生じることを回避できる。
The semiconductor light emitting device according to the structure of the present invention is
Since the insulating protective film 15 is formed on the side surface 13s, even if the solder 17 crawls up, a leak occurs at the end face of the active layer, which causes deterioration of characteristics and generation of defective products. You can avoid that.

【0032】また、上述の本発明によれば、側面13s
に絶縁性保護膜15が被着された構成とするにもかかわ
らず、この側面13sに特別に保護膜を形成する工程を
採るものではなく、本来形成する必要のある光出射端面
に対する絶縁性保護膜15の形成工程で形成するもので
あるから、工程数の増加、したがって製造の煩雑さを来
すことがない。
Further, according to the present invention described above, the side surface 13s
Despite the structure in which the insulating protective film 15 is attached to the above, the step of forming a protective film on the side surface 13s is not specially performed, and the insulating protection for the light emitting end face that should be originally formed is not performed. Since the film 15 is formed in the step of forming the film 15, the number of steps is not increased and therefore the manufacturing complexity is not brought about.

【0033】また、本発明によれば、ストライプ方向の
結晶方向の選定、すなわち分離溝の結晶方向の選定によ
って、光出射端面、すなわち半導体バー12の分断は、
結晶の劈開面で優れた面として形成し、しかも分離溝1
3の側面13sを逆テーパ面すなわち逆メサ溝として形
成することができるので、特性の良い半導体発光装置を
構成することができる。
Further, according to the present invention, the light emitting end face, that is, the semiconductor bar 12 is divided by selecting the crystal direction of the stripe direction, that is, the crystal direction of the separation groove.
The cleavage surface of the crystal is formed as an excellent surface, and the separation groove 1
Since the side surface 13s of 3 can be formed as a reverse taper surface, that is, a reverse mesa groove, a semiconductor light emitting device having excellent characteristics can be configured.

【0034】尚、上述した例は、AlGaAs系III
−V族化合物半導体による半導体発光装置について説明
したが、AlGaInP系そのほか各種の化合物半導体
による半導体発光装置に本発明を適用することができ
る。また、上述した例ではダブルヘテロ接合型とした場
合であるが、上述の構成に限られるものではなく、活性
層4と第1および第2導電型クラッド層3および5との
間にガイド層が介在されるSCH(Separate Confinemen
t Heterostructure)型半導体レーザー、そのほか種々の
構成による半導体レーザーをはじめとする発光半導体装
置に本発明を適用することができる。
The above example is based on the AlGaAs system III.
Although the semiconductor light emitting device made of a group V compound semiconductor has been described, the present invention can be applied to semiconductor light emitting devices made of AlGaInP and other various compound semiconductors. Further, in the above-mentioned example, the double heterojunction type is used. However, the structure is not limited to the above-described configuration, and a guide layer is provided between the active layer 4 and the first and second conductivity type cladding layers 3 and 5. SCH (Separate Confinemen)
The present invention can be applied to light emitting semiconductor devices including semiconductor lasers having various structures.

【0035】また、上述した例では、第1導電型がn型
で、第2導電型がp型であるが、これらを逆導電型とす
ることもできる。
In the above example, the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type, but they may be opposite conductivity types.

【0036】[0036]

【発明の効果】上述したように、本発明構成によれば、
活性層、すなわち発光動作部の端面が臨む側面を、光出
射端面に被着する絶縁性保護膜によって覆う構成とする
ものであり、また本発明方法によれば、製造工程数を増
加させることなく、上述した絶縁性保護膜の形成を行う
ことができるので、特性および量産性にすぐれた半導体
発光装置を構成することができる。
As described above, according to the structure of the present invention,
The active layer, that is, the side surface facing the end face of the light emitting operation portion is configured to be covered with an insulating protective film adhered to the light emitting end face, and according to the method of the present invention, without increasing the number of manufacturing steps. Since the above-mentioned insulating protective film can be formed, a semiconductor light emitting device having excellent characteristics and mass productivity can be configured.

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

【図1】本発明による半導体発光装置の一例の概略断面
図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an example of a semiconductor light emitting device according to the present invention.

【図2】本発明製造方法の一例の一工程における一部を
断面図とした一部の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a part of the manufacturing method of the present invention, which is a cross-sectional view of a part of the process.

【図3】本発明製造方法の一例の一工程における一部を
断面図とした一部の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a part of the manufacturing method of the present invention, which is a cross-sectional view of a part of the process.

【図4】本発明製造方法の一例の一工程における一部を
断面図とした一部の斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a part of the manufacturing method of the present invention, which is a cross-sectional view in a step.

【図5】本発明製造方法の一例の一工程における一部を
断面図とした一部の斜視図である。
FIG. 5 is a partial perspective view showing a partial cross section in one step of an example of the manufacturing method of the present invention.

【図6】本発明製造方法の一例の一工程における一部を
断面図とした一部の斜視図である。
FIG. 6 is a partial perspective view in which a part is shown in a step in one step of the manufacturing method of the present invention.

【図7】本発明製造方法の一例の一工程における一部を
断面図とした一部の斜視図である。
FIG. 7 is a partial perspective view in which a part is shown in a cross-sectional view in one step of an example of the manufacturing method of the present invention.

【図8】本発明製造方法の一例の一工程の断面図であ
る。
FIG. 8 is a sectional view of a step of an example of the manufacturing method of the present invention.

【図9】本発明製造方法の一例の一工程の断面図であ
る。
FIG. 9 is a sectional view of a step of an example of the manufacturing method of the present invention.

【図10】従来の製造方法の一工程における一部を断面
図とした一部の斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of a part of a step of a conventional manufacturing method, which is a cross-sectional view.

【図11】従来の製造方法の一工程における一部を断面
図とした一部の斜視図である。
FIG. 11 is a partial perspective view showing a part of a step of a conventional manufacturing method in a sectional view.

【図12】従来の製造方法の一工程における一部を断面
図とした一部の斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view of a part of a step of a conventional manufacturing method with a cross-sectional view.

【図13】従来の製造方法の一工程における一部を断面
図とした一部の斜視図である。
FIG. 13 is a partial perspective view showing a part of a step of a conventional manufacturing method in a sectional view.

【図14】従来の半導体発光装置の概略断面図である。FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of a conventional semiconductor light emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板、2 バッファ層、3 第1導電型クラ
ッド層、4 活性層、5 第2導電型クラッド層、6
キャップ層、7 マスク層、8 積層半導体層、9 電
流狭窄溝、10 リッジ、11 電極層、12 半導体
バー、13 分離溝、14 ストライプ状溝、15 絶
縁性保護膜、16 取付部、17 半田
1 semiconductor substrate, 2 buffer layer, 3 first conductivity type clad layer, 4 active layer, 5 second conductivity type clad layer, 6
Cap layer, 7 mask layer, 8 laminated semiconductor layer, 9 current confinement groove, 10 ridge, 11 electrode layer, 12 semiconductor bar, 13 separation groove, 14 striped groove, 15 insulating protective film, 16 mounting portion, 17 solder

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に、少なくとも第1導電型
クラッド層と、活性層と、第2導電型クラッド層とを有
する積層半導体層が形成され、 該積層半導体層の光出射端面を有する側面と、光出射端
面を有しない側面とに渡って絶縁性保護膜が形成され、 上記光出射端面を有しない側面が、上記半導体基板側に
向かって対向するように傾く逆メサ状傾斜面とされたこ
とを特徴とする半導体発光装置。
1. A laminated semiconductor layer having at least a first conductivity type clad layer, an active layer, and a second conductivity type clad layer is formed on a semiconductor substrate, and a side surface having a light emitting end face of the laminated semiconductor layer. And an insulating protective film is formed over the side surface having no light emitting end surface, and the side surface having no light emitting end surface is an inverted mesa-shaped inclined surface that is inclined so as to face the semiconductor substrate side. A semiconductor light-emitting device characterized by the above.
【請求項2】 半導体基板上に、少なくとも第1導電型
クラッド層と、活性層と、第2導電型クラッド層とを有
する積層半導体層をエピタキシャル成長するエピタキシ
ャル成長工程と、 該積層半導体層上に電極層をオーミックに被着形成する
工程と、 該電極層および積層半導体層を厚さ方向に横切って断面
形状が底部に向かって幅広となる逆メサ状の分離溝を所
定の間隔をもって形成し、隣り合う逆メサ状の分離溝間
にストライプメサを形成する逆メサ溝形成工程と、 上記ストライプメサを所定の長さとする幅に分断し、該
分断面を光出射端面とする複数のストライプメサが平行
配列された半導体バーを得る分断工程と、 該半導体バーの、上記光出射端面を形成する分断面と、
上記逆メサ状の分離溝内に渡って全面的に絶縁性保護膜
を被着形成する工程と、 上記電極層上の上記絶縁性保護膜を、異方性エッチング
によって除去する工程と、 上記半導体バーを、分離溝において切断して半導体発光
部を有する半導体チップを形成する工程とを経ることを
特徴とする半導体発光装置の製造方法。
2. An epitaxial growth step of epitaxially growing a laminated semiconductor layer having at least a first conductivity type clad layer, an active layer, and a second conductivity type clad layer on a semiconductor substrate, and an electrode layer on the laminated semiconductor layer. Ohmic-depositing step, and forming an inverted mesa-shaped separation groove that crosses the electrode layer and the laminated semiconductor layer in the thickness direction toward the bottom at a predetermined interval, and adjoins each other. An inverted mesa groove forming step of forming a stripe mesa between the inverted mesa-shaped separation grooves, and dividing the stripe mesa into a width having a predetermined length, and arranging a plurality of stripe mesas having the divided cross section as a light emitting end face in a parallel arrangement. A dividing step for obtaining a semiconductor bar, and a sectional surface of the semiconductor bar forming the light emitting end face;
A step of depositing an insulating protective film over the entire surface of the inverted mesa-shaped separation groove; a step of removing the insulating protective film on the electrode layer by anisotropic etching; And a step of cutting the bar in the separation groove to form a semiconductor chip having a semiconductor light emitting portion.
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