JPH11233826A - 端面発光型半導体発光装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 個別電極とボンディングパッドとの間を好ま
しく接続し、また高密度で発光効率のよい端面発光型半
導体発光装置。 【解決手段】 光出射部２０を有する発光部１３が基板
１１上に複数個、それぞれ電気的に分離して配置されて
いて、発光部は、活性層３１を含む島状領域１５ｘと、
個別電極１７と、外部の駆動回路に対して電気的な接続
をとるためのボンディングパッド１９と、個別電極とボ
ンディングパッドとの間を接続する接続部２１とを有し
ており、個別電極、ボンディングパッドおよび接続部
は、島状領域の上側に一体構造の配線部２３として形成
されており、島状領域の平面的外郭形状は、配線部の平
面的外郭形状と同形状とされており、光出射部２０の周
囲の光出射域内には非突出の壁面２５を具えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体発光装
置、特にＬＥＤアレイの構造およびその製造方法にに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体発光装置は電子写真方式の
プリンタ光源として用いられている。ＬＥＤ等の発光素
子を、基板上に高密度にかつ並列的に配置して高性能化
を図っている。例えば、文献１（文献１：特開平５−３
４７４３号公報）に開示されている半導体発光装置によ
れば、半導体基板上に発光部が複数個、素子分離して形
成されており、この発光部の基板とは反対側に形成され
た個別電極と、外部の駆動回路に対して電気的な接続を
とるために基板上に形成されたボンディングパッドとの
間を金属材料を用いた配線によって電気的に接続してい
る。

【０００３】また、個別電極とボンディングパッドとの
電気的接続は、金属材料による配線の代わりにワイヤボ
ンディングによって行われる場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、個別電
極と基板との間には発光部が存在しているため、この発
光部の高さの分だけ、個別電極とボンディングパッドと
の間には段差が生じている。このため、文献１の半導体
発光装置においては、個別電極とボンディングパッドと
の間の配線はこの段差の部分を這わせて行っている。そ
のため配線が断線するおそれがある。

【０００５】また、ワイヤボンディングによって個別電
極とボンディングパッドとを接続する場合には、発光部
の高密度化は、ワイヤの幅等で決まるワイヤボンディン
グ密度によって制限されてしまう。このため、高密度化
が困難となる。

【０００６】したがって、個別電極とボンディングパッ
ドとの間を断線のおそれがないようにすると共に、高密
度で発光効率のよい半導体発光装置とその製造方法の出
現が望まれていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、この発明の端
面発光型半導体発光装置によれば、光出射部を有する発
光部が下地上に複数個、それぞれ電気的に分離して配置
されていて、発光部は、活性層を含む島状領域と、個別
電極と、外部の駆動回路に対して電気的な接続をとるた
めのボンディングパッドと、個別電極とボンディングパ
ッドとの間を接続する接続部とを有しており、個別電
極、ボンディングパッドおよび接続部は、島状領域の上
側に一体構造の配線部として形成されており、島状領域
の平面的外郭形状は、配線部の平面的外郭形状と同形状
とされており、光出射部の周囲の光出射域内には非突出
の壁面を具えていることを特徴とする。

【０００８】この発明の構成によれば、個別電極、ボン
ディングパッドおよび配線部を一体構造の配線部とし
て、島状領域の上側に形成している。この島状領域の上
側に、個別電極と基板の上面との間の高さに相当するよ
うな大きい段差は形成されることはない。このため、個
別電極およびボンディングパッド間の配線に断線が生じ
るおそれはなくなる。また、この個別電極とボンディン
グパッドとの間の接続をワイヤボンディングによって行
う必要もないため、発光部の高密度化を図ることができ
る。また、この発明の端面発光型半導体発光装置におい
ては、光出射部の周囲の光出射域内には非突出の壁面を
具えている。これにより、出射された光が装置壁面で乱
反射されることがなく、したがって、発光端面からの発
光スポットの光強度分布を外的要因で乱すことがない。

【０００９】また、好ましくは、配線部は、島状領域上
に絶縁膜を介して設けられていて、島状領域と個別電極
とは、絶縁膜に形成されたコンタクトホールによって電
気的に接続されているのがよい。

【００１０】このように構成すると、配線部は島状領域
の上側に形成されているが、この配線部と島状領域との
間にはコンタクトホールを有する絶縁膜があって、島状
領域と直接接続しているのは個別電極の部分だけであ
る。このため、発光に関わる注入電流を個別電極の下の
光出射部周辺に高密度に流すことができ、他の領域に余
分な電流を流してしまうことはない。よって、この端面
発光型半導体発光装置の発光効率を向上させることがで
きる。

【００１１】また、好ましくは、下地は、基板と、この
基板上に設けられたバッファ層と、バッファ層上に設け
られた第１クラッド層とを以て構成し、島状領域は、第
１クラッド層上に設けられた活性層と、該活層上に設け
られた第２クラッド層と、第２クラッド層上に設けられ
たコンタクト層とを以て構成してあるのがよい。

【００１２】このように、少なくとも活性層およびその
上の領域、ここでは、活性層、第２クラッド層およびコ
ンタクト層が島状に形成されていれば、隣接する発光部
との間を分離することができる。

【００１３】また、基板、バッファ層および第１クラッ
ド層をそれぞれ第１導電型の層とし、第２クラッド層を
第２導電型の層とし、個別電極を第２導電型の電極とす
るとき、コンタクト層のうち、少なくとも個別電極と接
続する領域が第２導電型の領域であるのが好適である。

【００１４】これにより、コンタクト層と個別電極との
電気的な接続を円滑にすることができる。このコンタク
ト層の全体を第２導電型の層としてもよいし、また、個
別電極と接続するコンタクト層の領域を部分的に第２導
電型の領域としてもよい。

【００１５】また、下地上に発光部が複数個、それぞれ
電気的に分離して配置されている端面発光型半導体発光
装置を製造するこの発明の方法によれば、下地上に予備
層を形成する工程と、予備層上に、個別電極と島状領域
との接続用のコンタクトホールが設けられている絶縁膜
パターンを形成する工程と、絶縁膜パターン上に、個別
電極、接続部およびボンディングパッドを、一体構造の
配線部として、個別電極がコンタクトホールを埋め込む
ように、形成する工程と、配線部を保護しながら、予備
層の領域のうち、光出射部を含む発光端面の配列ライン
を基準にして、配線部側の第１領域に対し、第１エッチ
ングを行うことにより、配線部の平面外郭形状と同形状
の平面外郭形状を有する島状の領域に変える工程と、予
備層の領域のうち、配列ラインの、第１領域とは反対側
の第２領域に対して、光出射部を露出させる第２エッチ
ングを行うことにより、光出射部の周囲の光出射域内に
非突出の壁面を形成する工程とを含むことを特徴とす
る。

【００１６】この方法発明の構成によれば、第１エッチ
ングによって島状領域を形成して、隣接する発光部間を
分離することができる。また、第２エッチングによって
光出射部を有する発光端面を形成するが、エッチングに
より形成される溝の底部やその他の壁面などに、光出射
部からの光が反射したりすることのないようにエッチン
グを行う。このため、第２エッチングによって、光出射
部の周囲の光出射域内には、非突出の壁面が形成され
る。

【００１７】また、好ましくは、第２エッチングは第１
エッチングによって形成されるよりも深いエッチング深
さとなるように行うのがよい。

【００１８】第２エッチングを、第１エッチングと同じ
エッチング深さになるように行うと、光出射部からの発
光光が、エッチングによって形成される溝の底などに反
射して、発光スポットの像の形状が変わってしまうおそ
れがある。このため、充分にエッチング深さを深くする
必要がある。また、第１エッチングを、第２エッチング
で必要とされるエッチング深さが得られるように行うと
する。例えば、このエッチングをウェットエッチングな
どの異方性エッチングによって行うとする。この異方性
エッチングは、深さ方向（これを縦方向とする。）のエ
ッチングと同時に、エッチングにより生じる溝の広さを
広げる方向（これを横方向とする。）にもエッチングが
進行する。このため、エッチングによって形成される溝
の広さも広くなる。すなわち、隣り合う発光部間の間隔
が広くなってしまう。したがって、発光部の高密度化を
図ることは困難となる。

【００１９】このようなエッチング除去領域の広がりを
回避するようにエッチングを行う必要がある。そのた
め、この発明では、この第１エッチングを、隣接する発
光部間の分離ができる程度の浅い溝が形成されるよう
に、行い、その後の第２エッチングを、発光光に周囲の
壁面からの反射の影響を与えないような深いエッチング
深さとなるように行う。このような第１および第２エッ
チングによって、発光部の高密度化を図れると共に、発
光スポットの形状は、変形されずに維持される。

【００２０】また、好ましくは、下地を、基板と、バッ
ファ層と、第１クラッド層とを順次に積層した構成とす
るとき、予備層の形成は、第１クラッド層上に、活性
層、第２クラッド層およびコンタクト層を、順次積層す
る工程を含んでいるのがよい。

【００２１】これにより、後に島状領域となる予備層を
形成することができる。またこの発光装置を発光効率の
よいダブルへテロ構造の構造体にすることができる。

【００２２】また、第１エッチングは、予備層の活性
層、第２クラッド層およびコンタクト層を含む断面が露
出するように行い、第２エッチングはこの第２エッチン
グによって形成される溝の底部で光出射部から出射する
光が反射することのないような深さの溝となるように行
うのがよい。

【００２３】第１エッチングにおいては、活性層と活性
層よりも上にある層（第２クラッド層およびコンタクト
層）を含む断面が露出していれば、隣接する発光部とは
分離することができる。また、第２エッチングにおい
て、形成される溝の底部に出射光が反射しなければ、発
光スポットの形状は変形せずに維持できる。

【００２４】また、基板、バッファ層、第１クラッド層
をそれぞれ第１導電型の層とし、第２クラッド層および
コンタクト層を第２導電型の層とし、個別電極を第２導
電型の電極とするのがよい。

【００２５】第１導電型をＮ型とするときには第２導電
型をＰ型とし、第１導電型をＰ型とするときには第２導
電型をＮ型とする。これにより、発光効率のよい、ダブ
ルヘテロ構造の発光装置を構成することができる。

【００２６】また、好ましくは、基板、バッファ層、第
１クラッド層をそれぞれ第１導電型の層とし、第２クラ
ッド層を第２導電型の層とし、前記コンタクト層を第１
導電型の層とし、個別電極を第２導電型の電極とすると
き、予備層上に絶縁膜パターンを形成した後、配線部を
形成する前に、個別電極と電気的に接続されるコンタク
ト層の一部の領域に対して、絶縁膜パターンを拡散領域
を指定するマスクとして利用して、第２導電型の不純物
を導入することにより、前記コンタクト層の一部の領域
を、第２導電型の領域に変える工程を含んでいるのがよ
い。

【００２７】これにより、コンタクト層と個別電極との
電気的接続を円滑にすることができる。また、例えば第
２導電型の不純物を気相拡散によって導入する場合、拡
散領域を指定するマスクを用いると、コンタクト層の一
部の領域（後に個別電極と電気的に接続させたい領域）
だけを第２導電型の領域に変えて、他のコンタクト層の
領域への拡散を防止することができる。よって、コンタ
クト層の一部の領域を第２導電型の領域に変えた後、こ
のマスクを取り除いても、この領域以外のコンタクト層
の領域と、配線部とが導通することはない。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図を参照してこの発明の実
施の形態につき説明する。なお、各図は発明を理解でき
る程度に各構成成分の形状、大きさ、配置関係を概略的
に示してあるに過ぎず、したがってこの発明を図示例に
限定するものではない。また、平面図中、一部の領域を
強調するために、断面でない平面図の一部の領域にハッ
チングを付して示してある。また、図１において、配線
部の層厚は無視して示してあると共に、一部の層構造を
省略して示してある。

【００２９】＜実施の形態例＞この発明の端面発光型半
導体発光装置の一例の構造につき、図１〜図３を参照し
て説明する。図１は、この実施の形態例の半導体発光装
置の概略的な構造図であり、斜視図で示してある。図２
は、この装置を上から見た平面図で、図３は、図２の線
分III −III に沿って切りとった切り口の断面を示す図
である。

【００３０】この構成例の装置は、下地１０上に発光部
１３が複数個配置されて構成されていて、発光部１３
は、島状領域１５ｘと、個別電極１７と、外部の駆動回
路に対して電気的な接続をとるためのボンディングパッ
ド１９と、個別電極１７およびボンディングパッド１９
間を接続する接続部２１とを有している。この発光部１
３の島状領域１５ｘは、発光光を出射する光出射部２０
を具えている。この個別電極１７、ボンディングパッド
１９および接続部２１は、島状領域１５ｘの上側に一体
構造の配線部２３として同一材料で形成されている。島
状領域１５ｘの外側の輪郭形状、すなわち平面的外郭形
状は、配線部２３の平面的外郭形状と同形状となってい
る。また、島状領域１５ｘの光出射部２０の周囲の光出
射域内には非突出の壁面２５を具えている（図１、図２
および図３）。

【００３１】この構成例では、基板１１として、Ｎ型の
ＧａＡｓ基板を用い、この基板１１上に、ダブルヘテロ
構造の構造体を具えている。この構造体は、基板１１側
からＮ型のＧａＡｓバッファ層２７、Ｎ型のＡｌ_y Ｇａ
_1-y Ａｓクラッド層２９（ただし、ｙはＡｌの混晶比を
表し、０＜ｙ＜１の範囲内の値である。）、ノンドープ
Ａｌ_x Ｇａ_1-x Ａｓ活性層３１（ただし、ｘはＡｌの混
晶比を表し、０＜ｘ＜１の範囲内の値である。）、Ｐ型
のＡｌ_z Ｇａ_1-z Ａｓクラッド層３３（ただし、ｚはＡ
ｌの混晶比を表し、０＜ｚ＜１の範囲内の値である。）
およびＰ型のＧａＡｓコンタクト層３５を順に形成して
ある。このＰ型のＧａＡｓコンタクト層３５、Ｐ型のＡ
ｌ_z Ｇａ_1-z Ａｓクラッド層３３およびノンドープＡｌ
_x Ｇａ_1-x Ａｓ活性層３１は島状に形成され、島状領域
１５ｘを構成している。また、基板１１とバッファ層２
７とＮ型クラッド層２９とで下地１０を構成している
（図３）。なお、下地１０を基板１１とバッファ層２７
とで構成して、Ｎ型クラッド層２９を島状領域１５ｘに
含ませてもよい。或いは、下地１０を基板１１で構成し
て、バッファ層２７とＮ型クラッド層２９とを島状領域
１５ｘに含ませてもよい。どの構造にするかは、設計に
応じて適宜選択すればよい。島状領域１５ｘの層数を少
なくした方がエッチング工程が簡単になる。

【００３２】また、配線部２３は島状領域１５ｘ上に絶
縁膜３７を介して設けられている。配線部２３は、例え
ばＡｕ／ＡｕＺｎ／Ａｕ材料を用いて、１つの層として
形成されていて、個別電極１７とボンディングパッド１
９と、この２つを接続する接続部２１とで構成されてい
る。

【００３３】また、個別電極１７から島状領域１５ｘに
発光に必要な電流を導入するため、絶縁膜３７に形成さ
れているコンタクトホール３７ａを経て、個別電極１７
とコンタクト層３５とを導通させてある。この絶縁膜３
７は絶縁特性のよい膜であればよいが、一例として窒化
ケイ素の膜とする。Ｐ型上側電極である個別電極１７と
Ｐ型のコンタクト層３５とはオーミック接続している。
なお、コンタクトホール３７ａは、個別電極１７の下側
に位置する絶縁膜３７の一部の領域にしか形成されてい
ないため、ボンディングパッド１９や接続部２１と島状
領域１５ｘとは絶縁膜３７によって絶縁されている。ま
た、基板１１の裏面側にＮ型下側電極３９が設けられて
いる（図３）。

【００３４】また、島状領域１５ｘおよび配線部２３を
上方から見たそれぞれの外側輪郭形状、すなわち、平面
的外郭形状は同一の形状にしてある。また、島状領域１
５ｘの個別電極１７側の端面を発光端面４１とする。こ
の発光端面４１に光出射部２０が形成されている。図３
により詳細に示してあるように、島状領域１５ｘは基板
１１側から上方へと逆メサ状、すなわち基板１１側から
離れるにしたがって膨大する形状に形成されている。そ
の結果、この構成例では、発光端面４１は、基板１１の
上面と発光端面４１とがつくる角度が鋭角となる状態で
傾斜した面である。また、この発光端面４１は、この構
成例では、コンタクト層３５の上面から基板１１の途中
までの領域にわたり、形成されている（図３）。

【００３５】上述したような構造を有する端面発光型半
導体発光装置においては、個別電極１７、ボンディング
パッド１９および接続部２１が、連続的な一体構造の配
線部２３として島状領域１５ｘの上側に設けられてい
る。配線部２３の下地となる島状領域１５ｘの上面およ
び絶縁膜３７の上面は凹凸のない平坦面として形成でき
るので、これらの上側に設けられた、個別電極１７とボ
ンディングパッド１９との間には実質的に段差はない。
したがって、下地の段差に起因して、接続部２１が断線
するおそれはない。また、個別電極１７とボンディング
パッド１９とをワイヤボンディングする必要もないた
め、発光部１３の高密度化が図れる。また、個別電極１
７をＰ型上側電極である個別電極１７とした例では、個
別電極１７がコンタクトホール３７ａを介して接続する
コンタクト層３５は、好ましくはＰ型の層とする。その
場合には、個別電極１７とコンタクト層３５との接続は
オーミック接続となる。しかも、個別電極１７以外の配
線部２３とコンタクト層３５との間は絶縁膜３７によっ
て絶縁されているため、発光に関わる注入電流を、効率
よく、かつ高密度に個別電極１７の下側の光出射部２０
付近に流すことができる。これにより、この発明の端面
発光型半導体発光装置の発光効率を向上させることがで
きる。

【００３６】また、発光端面４１は、島状領域１５ｘの
側面１５ａよりも、基板１１側へ広く形成されている。
これにより、光出射部２０の前方の周囲の光出射域内に
は突出する壁面はない。このように発光端面４１の前方
周囲に形成されている壁面は、光出射域に対し、非突出
の壁面２５であるので、光出射部２０からの発光光が壁
面２５に反射するおそれはない。よって、出射時の発光
スポット形状と同一の形状の発光スポットが得られる。

【００３７】次に、この実施の形態例の端面発光型半導
体発光装置の製造方法につき、図４〜図７を参照して説
明する。

【００３８】図４（Ａ）〜（Ｃ）は、この実施の形態例
の端面発光型半導体発光装置の概略的な製造工程図であ
り、各図は、主要な段階における構造体の、上から見た
平面図である。図５（Ａ）〜（Ｃ）は、図４（Ａ）〜
（Ｃ）に対応する断面図で、図４の線分III −III に沿
って切りとった切り口を示してある。図６（Ａ）〜
（Ｃ）は、図４に続く製造工程図（平面図）である。図
７（Ａ）〜（Ｃ）は、図５に続く製造工程図（断面図）
である。

【００３９】この発明では、まず、下地上に予備層を形
成する。そのため、ここでは、基板１１としてＮ型のＧ
ａＡｓ基板を用意するし、この基板１１上に、Ｎ型のＧ
ａＡｓバッファ層２７、Ｎ型のＡｌ_y Ｇａ_1-y Ａｓクラ
ッド層２９を順次エピタキシャル成長させて形成する。
続いて予備層４３を形成する。この予備層４３は、Ｎ型
のクラッド層２９上に、ノンドープＡｌ_x Ｇａ_1-x Ａｓ
活性層３１、Ｐ型のＡｌ_z Ｇａ_1-z Ａｓクラッド層３３
およびＰ型のＧａＡｓコンタクト層３５を順次エピタキ
シャル成長させて、形成する。なお、ｘ、ｙ、ｚはＡｌ
の混晶比を示していて、この例では、例えば、ｘ＝０．
１５、ｙ＝ｚ＝０．４とする。

【００４０】この後、個別電極と島状領域との接続用の
コンタクトホールが設けられている絶縁膜パターンを形
成する。

【００４１】このため、ここでは、コンタクト層３５上
に窒化ケイ素膜を成膜した後、周知のホトリソグラフィ
技術およびエッチング技術を用いてコンタクトホール３
７ａを形成する。このパターニングされた窒化ケイ素膜
３７を絶縁膜パターンとする（図４（Ａ）および図５
（Ａ））。

【００４２】上述した絶縁膜パターン３７は、後工程で
行う発光端面形成のためのエッチングのとき、エッチン
グマスクとして使用するので、形成されるべき発光端面
側の絶縁膜パターン３７の端縁３７ｂは、発光端面の配
列ラインと平行になるように形成しておく。したがっ
て、図４（Ａ）および図５（Ａ）に示すように、好まし
くは、絶縁膜パターン３７は、下地のコンタクト層３５
の上面の一部分が、形成されるべき発光端面の配列ライ
ンに沿って平行に帯状に露出するように設けるのがよ
い。なお、図４（Ａ）に、形成されるべき隣り合う発光
端面の配列ラインを仮に一点破線Ｌで示してある。この
配列ラインは、図３に示す発光端面４１のどの高さの位
置でとってもよい。ここでの例では、この配列ラインＬ
を個別電極との一端縁と一致させて示してある。

【００４３】次に、絶縁膜パターン上に、個別電極、接
続部およびボンディングパッドが順次につながってなる
一体構造の配線部を形成する。

【００４４】ここでは、リフトオフ法を用いて、Ａｕ／
ＡｕＺｎ／Ａｕを配線部の材料として形成する。絶縁膜
パターン３７のコンタクトホール３７ａ内とその上側に
形成された配線部２３の領域を個別電極１７とする（図
４（Ｂ）および図５（Ｂ））。この構成例では、個別電
極１７の端縁を発光端面の配列ラインＬと一致させてあ
り、かつこの端縁が、コンタクトホール３７ａの途中を
横切るように配線部２３を設けてある。

【００４５】次に、配線部を保護しながら、予備層の領
域のうち光出射部を含む発光端面の配列ラインを基準に
して、配線部側の第１領域に対して第１エッチングを行
う。この第１エッチングにより、この第１領域を、配線
部の平面的外郭形状と同形状の平面的外郭形状を有する
島状の領域に変える。

【００４６】そのため、まず、絶縁膜パターン３７を配
線部２３と同一の大きさおよび形状のパターンに再パタ
ーニングする。この再パターニングの後に、第１エッチ
ングを行う。

【００４７】ここでは、この再パターニングにおけるエ
ッチングマスク４５としてフォトレジストを用いる。そ
して、予備層の上側の領域のうち、配線部２３側の第１
領域５０内では、配線部２３自身をエッチングマスクと
して利用する。また、第２領域５１内では、コンタクト
ホール３７ａと絶縁膜パターン３７の端縁３７ｂとの間
の適当な位置から、絶縁膜パターン３７から露出してい
るＰ型のコンタクト層３５の上側を含む領域の上側にエ
ッチングマスク４５を形成する（図４（Ｃ）および図５
（Ｃ））。

【００４８】次に、周知のホトリソグラフィ技術および
エッチング技術を用いて、エッチングマスク４５および
配線部２３から露出している絶縁膜パターン３７の部分
を除去する。このエッチングにより、第１領域５０内の
配線部２３の下側には、配線部２３の平面的外郭形状と
同形状でかつ大きさが等しい整形済みの絶縁膜パターン
３７ｘが残存する。また、エッチングマスク４５を設け
たことによって、第２領域５１内にも元の絶縁膜パター
ン３７の一部３７ｙが残存している。第２領域５１内に
絶縁膜パターンを一部（３７ｙ）残存させるのは、後に
行う発光端面を形成するための第２エッチングによっ
て、発光端面が過剰にエッチングされるのを防止するた
めである。その詳細は後述で説明する。

【００４９】上述した絶縁膜パターンの再パターニング
の後、エッチングマスク４５を除去して、配線部２３お
よび残存している絶縁膜パターン３７ｘおよび３７ｙの
上側を覆うように、フォトレジストを用いて第１エッチ
ングマスク４７を設ける（図６（Ａ）および図７
（Ａ））。第１領域５０内の、第１エッチングマスク４
７の部分は、配線部２３の平面的外郭形状よりも一回り
大きい外郭形状を有するような形状にして設けてある。

【００５０】次に、第１エッチングマスク４７から露出
しているコンタクト層３５の領域からその下側の第１ク
ラッド層（Ｎ型クラッド層）２９に達するまで、第１エ
ッチングをウェットエッチングで行う。このウェットエ
ッチングを例えば、過酸化水素水とリン酸との混合溶液
を用いて行う。この第１エッチングは異方性エッチング
であるため、第１エッチングマスク４７の下の予備層は
横方向のエッチングによって、逆メサ形状にエッチング
されて島状領域１５ｘの側面１５ａが露出する（図６
（Ｂ）および図７（Ｂ））。このときのエッチング深さ
は、少なくとも、活性層３１と活性層３１から上の層
（Ｐ型クラッド層３３およびＰ型コンタクト層３５）を
含む領域の側面１５ａが露出して、島状領域１５ｘを形
成するような深さとする。この例において、例えば、Ｐ
型クラッド層３３の厚さを１μｍとし、Ｐ型コンタクト
層３５の厚さを０．５μｍとした場合、島状領域１５ｘ
の断面（側面）１５ａの高さを、２μｍ程度とする（エ
ッチング深さを２μｍとする）。これにより、隣接する
発光部間を分離することができる（図６（Ｂ）および図
７（Ｂ））。また、島状領域１５ｘの下の領域（Ｎ型ク
ラッド層２９、バッファ層２７および基板１１）は下地
１０となる。

【００５１】次に、第１エッチングマスクを除去した
後、第２領域５１に対する下地１０の領域に対して、光
出射部を露出させる第２エッチングを行う。これによ
り、光出射部の周囲の光出射域内に非突出の壁面を形成
する。

【００５２】そのため、ここでは、第２エッチングマス
ク４９を、残存する絶縁膜パターン３７ｙの中途位置か
ら第１領域５０側の全面を覆うように設ける（図６
（Ｃ）および図７（Ｃ））。詳しくは、残存パターン３
７ｙの上側から第１領域５０側へと、コンタクトホール
３７ａ、配線部２３の上側、島状領域１５ｘの側面およ
び第１クラッド層２９の上側を覆うように、第２エッチ
ングマスク４９を形成する（図６（Ｃ）および図７
（Ｃ））。

【００５３】この後、ウェットエッチングによって第２
領域５１に光出射部２０を露出させ、光出射部の周囲の
光出射域に非突出の壁面を形成する。

【００５４】ここでは、第２エッチングマスク４９から
露出している第１クラッド層２９およびコンタクト層３
５の領域から、少なくとも基板１１に達するまで、ウェ
ットエッチング（第２エッチング）を行う。このウェッ
トエッチングを例えば、過酸化水素水とリン酸との混合
溶液を用いて行う。この第２エッチングは第１エッチン
グよりも長い時間をかけて行って、エッチング深さを、
光出射部２０から出射した光が、第２エッチングによっ
て形成された溝の底部に反射することのない程度の深さ
にする。この例においては、エッチング深さを１０μｍ
とする。

【００５５】第２エッチングもまた、異方性エッチング
である。このため、光出射部２０を形成する縦方向だけ
でなく、横方向にもエッチングが進行する。また、第１
エッチングよりもエッチング深さを深くするため、横方
向のエッチングによって形成される溝の広がりの度合い
も第１エッチングより大きくなる。このため、横方向の
エッチングによって光出射部２０を有する発光端面４１
が過剰にエッチングされないように、溝の広がりを考慮
してエッチングマスクを設ける範囲を決めておく。すな
わち、光出射部２０がちょうど個別電極１７とコンタク
ト層３５との接続している部分の下側に位置するように
する。第１エッチングによって、第２領域５１内に残存
させた絶縁膜パターン３７ｙを覆うように第２エッチン
グマスク４９を設ければ、第２エッチングによって、個
別電極１７とコンタクト層３５とが接続している部分の
ちょうど下側に、光出射部２０を有する発光端面４１が
形成される。また、この第２エッチングの横方向のエッ
チングによって、絶縁膜パターンの一部３７ｙの下側は
除去されてしまうので、絶縁膜パターンの一部３７ｙは
自動的に除かれる。

【００５６】この第２エッチングによって、光出射部２
０の周囲の光出射領域内には、出射光の妨げとなるよう
な、出射光に対して突出した壁面は形成されず、非突出
の壁面２５となる。したがって、発光光が反射されるこ
とはないため、得られる発光スポットの形状は変形され
ずに同一形状に維持される。

【００５７】この後、基板１１の裏面側に、Ｎ型下側電
極３９（例えば、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕを材料として用
いて）を形成し、基板をダイシングすることによって、
各端面発光型半導体発光装置に分離する（図２および図
３）。

【００５８】上述した製造方法により製造された端面発
光型半導体発光装置においては、個別電極１７とボンデ
ィングパッド１９との間の配線に断線が生じるおそれは
ない。また、ワイヤボンディング密度を考慮する必要が
ないため、発光部１３の高密度化が図れる。また、隣接
する発光部間のエッチング深さを浅くし、かつ発光端面
４１を形成するエッチングにおけるエッチング深さを、
発光光への反射の影響がなくなる程度に深くしてある。
このため、隣接する発光部の、エッチングにより形成さ
れる溝の広がりは抑えられる。よって発光部１３のさら
なる高密度化を図ることができる。また、発光端面４１
を形成するエッチングのエッチング深さは十分深く、こ
のため、光出射部２０の周辺の光出射域内には、非突出
の壁面２５が形成される。よって、光出射部２０から出
射する光は、乱反射されないので、発光端面からのどの
距離においても同一形状の発光スポットとして得られ
る。

【００５９】また、この実施の形態例については、予備
層の構造を、発光効率のよいダブルへテロ構造とした
が、これに限らず、構造の単純なシングルへテロ構造
や、ダブルヘテロ構造よりもさらに発光効率のよい、量
子井戸構造としてもよい。

【００６０】また、絶縁膜パターンの材料には、窒化ケ
イ素に限らず、酸化ケイ素などを用いてもよい。

【００６１】また、配線部の材料については、島状領域
のコンタクト層とオーミック接続できる材料であれば、
この実施の形態例で用いたＡｕ／ＡｕＺｎ／Ａｕに限る
ものではない。また同様に、Ｎ型下側電極の材料におい
ても基板とオーミックコンタクトがとれる材料であれば
よい。

【００６２】また、コンタクト層はＰ型の層に限らず、
Ｎ型の層としてもよい。ただし、この場合は、個別電極
と絶縁膜パターンのコンタクトホールを介して接続する
領域にＰ型不純物を導入して、その領域だけＰ型の領域
に変えておく必要がある。このとき、絶縁膜パターンを
拡散領域を指定するマスク（拡散防止膜）として用い
て、例えば気相拡散によってＰ型不純物を導入する。こ
れにより、コンタクト層の一部の領域（個別電極と接続
させる領域）だけをＰ型の領域に変えることができる。

【００６３】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の端面発光型半導体発光装置によれば、光出射部
を有する発光部が下地上に複数個、それぞれ電気的に分
離して配置されていて、発光部は、活性層を含む島状領
域と、個別電極と、外部の駆動回路に対して電気的な接
続をとるためのボンディングパッドと、個別電極とボン
ディングパッドとの間を接続する接続部とを有してお
り、個別電極、ボンディングパッドおよび接続部は、島
状領域の上側に一体構造の配線部として形成されてお
り、島状領域の平面的外郭形状は、配線部の平面的外郭
形状と同形状とされており、光出射部の周囲の光出射域
内には非突出の壁面を具えていることを特徴とする。

【００６４】この発明の構成によれば、個別電極、ボン
ディングパッドおよび接続部を一体構造の配線部とし
て、島状領域の上側に形成している。この島状領域の上
側に、個別電極と基板の上面との間の高さに相当するよ
うな大きい段差は形成されることはない。このため、個
別電極およびボンディングパッド間の配線に断線が生じ
るおそれはなくなる。また、この個別電極とボンディン
グパッドとの間の接続をワイヤボンディングによって行
う必要もないため、発光部の高密度化を図ることができ
る。また、この発明の端面発光型半導体発光装置におい
ては、光出射部の周囲の光出射域内には非突出の壁面を
具えている。これにより、出射された光が装置壁面で乱
反射されることがなく、したがって、発光端面からの発
光スポットの光強度分布を外的要因で乱すことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態例の端面発光型半導体発
光装置の構造を示す、概略的な斜視図である。

【図２】実施の形態例の端面発光型半導体発光装置を上
から見た平面図である。

【図３】図２の線分III −III に沿って切った切り口を
示す断面図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態例の端面発光型
半導体発光装置の製造工程を示す平面図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、図４（Ａ）〜（Ｃ）に対応
する、断面図である。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、図４に続く、製造工程図
（平面図）である。

【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、図６（Ａ）〜（Ｃ）に対応
する、断面図である。

【符号の説明】

１０：下地 １１：Ｎ型のＧａＡｓ基板（基板） １３：発光部 １５ａ：側面 １５ｘ：島状領域 １７：個別電極 １９：ボンディングパッド ２０：光出射部 ２１：接続部 ２３：配線部 ２５：非突出の壁面 ２７：Ｎ型のＧａＡｓバッファ層（バッファ層） ２９：Ｎ型のＡｌ_y Ｇａ_1-y Ａｓクラッド層（Ｎ型クラ
ッド層、第１クラッド層） ３１：ノンドープＡｌ_x Ｇａ_1-x Ａｓ活性層（活性層） ３３：Ｐ型のＡｌ_z Ｇａ_1-z Ａｓクラッド層（Ｐ型クラ
ッド層、第２クラッド層） ３５：Ｐ型のＧａＡｓコンタクト層（コンタクト層） ３７：絶縁膜、絶縁膜パターン ３７ａ：コンタクトホール ３７ｂ：絶縁膜パターンの端縁 ３７ｘ：残存する絶縁膜パターン（整形済みの絶縁膜パ
ターン） ３９：Ｎ型下側電極 ４１：発光端面 ４３：予備層 ４５：エッチングマスク ４７：第１エッチングマスク ４９：第２エッチングマスク ５０：第１領域 ５１：第２領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小泉 真澄 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光出射部を有する発光部が下地上に複数
   個、それぞれ電気的に分離して配置されている端面発光
   型半導体発光装置において、 前記発光部は、活性層を含む島状領域と、個別電極と、
   外部の駆動回路に対して電気的な接続をとるためのボン
   ディングパッドと、前記個別電極と前記ボンディングパ
   ッドとの間を接続する接続部とを有しており、 前記個別電極、前記ボンディングパッドおよび前記接続
   部は、前記島状領域の上側に一体構造の配線部として形
   成されており、 前記島状領域の平面的外郭形状は、前記配線部の平面的
   外郭形状と同形状とされており、 前記光出射部の周囲の光出射域内には非突出の壁面を具
   えていることを特徴とする端面発光型半導体発光装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の端面発光型半導体発光
   装置において、 前記配線部は、前記島状領域上に絶縁膜を介して設けら
   れていて、前記島状領域と前記個別電極とは、前記絶縁
   膜に形成されたコンタクトホールによって電気的に接続
   されていることを特徴とする端面発光型半導体発光装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の端面発光型半導体発光
   装置において、 前記下地は、基板と、該基板上に設けられたバッファ層
   と、該バッファ層上に設けられた第１クラッド層とを以
   て構成し、および、 前記島状領域は、前記第１クラッド層上に設けられた活
   性層と、該活性層上に設けられた第２クラッド層と、該
   第２クラッド層上に設けられたコンタクト層とを以て構
   成してあることを特徴とする端面発光型半導体発光装
   置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の端面発光型半導体発光
   装置において、 前記基板、バッファ層および第１クラッド層をそれぞれ
   第１導電型の層とし、および前記第２クラッド層を第２
   導電型の層とし、前記個別電極を第２導電型の電極とす
   るとき、 前記コンタクト層のうち、少なくとも前記個別電極と接
   続する領域が第２導電型の領域であることを特徴とする
   端面発光型半導体発光装置。
5. 【請求項５】 光出射部を有する発光部が下地上に複数
   個、それぞれ電気的に分離して配置されている端面発光
   型半導体発光装置を製造するにあたり、 下地上に予備層を形成する工程と、 前記予備層上に、前記個別電極と島状領域との接続用の
   コンタクトホールが設けられている絶縁膜パターンを形
   成する工程と、 前記絶縁膜パターン上に、前記個別電極、接続部および
   ボンディングパッドを、一体構造の配線部として、前記
   個別電極が前記コンタクトホールを埋め込むように、形
   成する工程と、 前記配線部を保護しながら、前記予備層の領域のうち、
   前記光出射部を含む発光端面の配列ラインを基準にし
   て、前記配線部側の第１領域に対し、第１エッチングを
   行うことにより、前記配線部の平面外郭形状と同形状の
   平面外郭形状を有する島状の領域に変える工程と、 前記予備層の領域のうち、前記配列ラインの、前記第１
   領域とは反対側の第２領域に対して、前記光出射部を露
   出させる第２エッチングを行うことにより、前記光出射
   部の周囲の光出射域内に非突出の壁面を形成する工程と
   を含むことを特徴とする端面発光型半導体発光装置の製
   造方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の端面発光型半導体発光
   装置の製造方法において、 前記第２エッチングは、前記第１エッチングによって形
   成されるよりも深いエッチング深さとなるように行うこ
   とを特徴とする端面発光型半導体発光装置の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５または請求項６に記載の端面発
   光型半導体発光装置の製造方法において、 前記下地を、基板と、バッファ層と、第１クラッド層と
   を順次に積層した構成とするとき、 前記予備層の形成は、前記第１クラッド層上に、活性
   層、第２クラッド層およびコンタクト層を順次に積層す
   る工程を含んでいることを特徴とする端面発光型半導体
   発光装置の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項５〜７のいずれか一項に記載の端
   面発光型半導体発光装置の製造方法において、 前記第１エッチングは、前記予備層の、前記活性層、第
   ２クラッド層およびコンタクト層を含む断面が露出する
   ように行い、前記第２エッチングは、該第２エッチング
   によって形成される溝の底部で前記光出射部から出射す
   る光が反射することのないような深さの溝となるように
   行うことを特徴とする端面発光型半導体発光装置の製造
   方法。
9. 【請求項９】 請求項５〜８のいずれか一項に記載の端
   面発光型半導体発光装置の製造方法において、 前記基板、バッファ層および第１クラッド層を第１導電
   型の層とし、前記第２クラッド層およびコンタクト層を
   第２導電型の層とし、および前記個別電極を第２導電型
   の電極とすることを特徴とする端面発光型半導体発光装
   置の製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項５〜８のいずれか一項に記載の
    端面発光型半導体発光装置の製造方法において、 前記基板、バッファ層および第１クラッド層を第１導電
    型の層とし、前記第２クラッド層を第２導電型の層と
    し、前記コンタクト層を第１導電型の層とし、および前
    記個別電極を第２導電型の電極とするとき、 前記予備層上に前記絶縁膜パターンを形成した後であっ
    て、前記配線部を形成する前に、 前記個別電極と電気的に接続される前記コンタクト層の
    一部の領域に対して、前記絶縁膜パターンを拡散領域を
    指定するマスクとして利用して、第２導電型の不純物を
    導入することにより、前記コンタクト層の一部の領域
    を、第２導電型の領域に変える工程を含んでいることを
    特徴とする端面発光型半導体発光装置の製造方法。