JPS59165418A - 半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
半導体発光素子の製造方法Info
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- JPS59165418A JPS59165418A JP58039873A JP3987383A JPS59165418A JP S59165418 A JPS59165418 A JP S59165418A JP 58039873 A JP58039873 A JP 58039873A JP 3987383 A JP3987383 A JP 3987383A JP S59165418 A JPS59165418 A JP S59165418A
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体発光ダイオード及び半導体レーザダイオ
ード等の半導体発光素子の製造方法の改良に関する。
ード等の半導体発光素子の製造方法の改良に関する。
半導体発光素子は電気・光変換効率(発光効率)が高く
、また注入電流の変調によって発光強度の変調が極めて
容易に行えるところから、近年光フアイバ通信用の光源
として実用化が進められている。GaAs/GaAノA
8あるいはInP/InGaAsP等の化合物半導体を
組成とする光フアイバ通信用の半導体発光素子は発光効
率を高めるための二重へテロ接合構造と、光ファイバと
の結合に一際して重要な高輝度を得るための電流狭窄構
造を備えている。SIへ等の絶縁膜を利用した絶縁膜狭
窄は半導体発光ダイオードをはじめとする半導体発光素
子の電流狭窄構造としてよく用いられている。一方、電
流狭窄構造によって極めて高密度の電流(通常5〜40
W−を通じて動作する光フアイバ通信用の半導体発光素
子では高電流密度動作に起因する特性の経時劣化を防止
することが大きな課題となっている。高電流密度動作が
引起す劣化要因の極めて大きなものとして電極材料と半
導体結晶との反応ないし、電極材料の半導体結晶中への
侵入によるものが従来から良く知られている。従来の半
導体発光素子では、このような電極起因の劣化を防止す
るため、例えばオーム接触を得るためのAu−Zn合金
の薄膜上に電極反応阻止用の金属であるT i/Ptの
2層膜あるいはCrの単層膜を介してヒートシンクへの
接着に必要な厚いんメッキ層を設けていた。
、また注入電流の変調によって発光強度の変調が極めて
容易に行えるところから、近年光フアイバ通信用の光源
として実用化が進められている。GaAs/GaAノA
8あるいはInP/InGaAsP等の化合物半導体を
組成とする光フアイバ通信用の半導体発光素子は発光効
率を高めるための二重へテロ接合構造と、光ファイバと
の結合に一際して重要な高輝度を得るための電流狭窄構
造を備えている。SIへ等の絶縁膜を利用した絶縁膜狭
窄は半導体発光ダイオードをはじめとする半導体発光素
子の電流狭窄構造としてよく用いられている。一方、電
流狭窄構造によって極めて高密度の電流(通常5〜40
W−を通じて動作する光フアイバ通信用の半導体発光素
子では高電流密度動作に起因する特性の経時劣化を防止
することが大きな課題となっている。高電流密度動作が
引起す劣化要因の極めて大きなものとして電極材料と半
導体結晶との反応ないし、電極材料の半導体結晶中への
侵入によるものが従来から良く知られている。従来の半
導体発光素子では、このような電極起因の劣化を防止す
るため、例えばオーム接触を得るためのAu−Zn合金
の薄膜上に電極反応阻止用の金属であるT i/Ptの
2層膜あるいはCrの単層膜を介してヒートシンクへの
接着に必要な厚いんメッキ層を設けていた。
んメッキ層から半導体結晶中へんが侵入し、素子特性が
劣化する現象をこのT i/P tあるいは0を直接に
オーム接触用金属として利用する場合でも電極反応阻止
用金属としての機能を果すことが素子の高信頼化のため
には不可欠となっている。
劣化する現象をこのT i/P tあるいは0を直接に
オーム接触用金属として利用する場合でも電極反応阻止
用金属としての機能を果すことが素子の高信頼化のため
には不可欠となっている。
しかしながら、従来の絶縁膜狭窄形の半導体発光素子で
は単に絶縁膜を表面へ堆積した後、電流性入部開口をエ
ツチングによって形成し、その上に多層膜構造の電流注
入電極を上方から一様に蒸着して設けていたため、絶縁
膜の電流性入部開口境界部に段差が形成され、境界部側
壁では蒸着金属の膜厚が薄くなシ、この部分で金属膜が
途切れやすくなるという欠点が見られた。特に電極反応
阻止用金属膜に生じた途切れは、素子の高温動作や高電
流密度動作時において、上部金属層組成の半導体層への
侵入を招き信頼性の低下原因となっていた。
は単に絶縁膜を表面へ堆積した後、電流性入部開口をエ
ツチングによって形成し、その上に多層膜構造の電流注
入電極を上方から一様に蒸着して設けていたため、絶縁
膜の電流性入部開口境界部に段差が形成され、境界部側
壁では蒸着金属の膜厚が薄くなシ、この部分で金属膜が
途切れやすくなるという欠点が見られた。特に電極反応
阻止用金属膜に生じた途切れは、素子の高温動作や高電
流密度動作時において、上部金属層組成の半導体層への
侵入を招き信頼性の低下原因となっていた。
本発明の目的は上述の欠点を除去する高信頼の半導体発
光素子を製造する方法を提供することにある。
光素子を製造する方法を提供することにある。
すなわち本発明は、二重へテロ接合構造を有する半導体
ウエノ・−表面に電流狭窄のための絶縁膜を設ける工程
、該絶縁膜をエツチング加工して電流性入部開口を設け
る工程、該絶縁膜上に電流注入電極を設ける工程を行う
半導体発光素子の製造方法において、前記電流注入電極
を構成する金属膜のうち少なくとも電極反応阻止金属膜
の形成に際し、金属の堆積方向に対して傾斜した軸の回
シに前記半導体ウェハーを回転させながら前記金属膜を
蒸着することを特徴とする半導体発光素子の製造方法で
ある−5.・−・ 次に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
ウエノ・−表面に電流狭窄のための絶縁膜を設ける工程
、該絶縁膜をエツチング加工して電流性入部開口を設け
る工程、該絶縁膜上に電流注入電極を設ける工程を行う
半導体発光素子の製造方法において、前記電流注入電極
を構成する金属膜のうち少なくとも電極反応阻止金属膜
の形成に際し、金属の堆積方向に対して傾斜した軸の回
シに前記半導体ウェハーを回転させながら前記金属膜を
蒸着することを特徴とする半導体発光素子の製造方法で
ある−5.・−・ 次に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例から得られる半導体発光素子
の断面図、第2図はその実施例の主要工程である金属膜
の蒸着工程を表わす図である。製造される半導体発光素
子は、 n−InPからなる半導体基板1上にエピタキ
シャル成長されたn−InPからなるバッファ層2、I
no、y4Gao、zsAgo、5gPo+44からな
る活性層3、p−InPからなる閉じ込め層4、p−I
no、54Gao、l@Aso、3aPo、snから成
る電極形成層5をもつ1なる通常良く知られた二重ヘテ
p接合構造と電流性入部開口6aによって電流狭窄を哲
うSio2から成る絶縁膜6、Tiからなるオーム接触
用金R膜7、ptからなる電極反応阻止用金属膜8、ん
メッキ層9、及び光域υ出し窓11をもちAn −Ge
−Ni合金からなるn側電極10から構成されている。
の断面図、第2図はその実施例の主要工程である金属膜
の蒸着工程を表わす図である。製造される半導体発光素
子は、 n−InPからなる半導体基板1上にエピタキ
シャル成長されたn−InPからなるバッファ層2、I
no、y4Gao、zsAgo、5gPo+44からな
る活性層3、p−InPからなる閉じ込め層4、p−I
no、54Gao、l@Aso、3aPo、snから成
る電極形成層5をもつ1なる通常良く知られた二重ヘテ
p接合構造と電流性入部開口6aによって電流狭窄を哲
うSio2から成る絶縁膜6、Tiからなるオーム接触
用金R膜7、ptからなる電極反応阻止用金属膜8、ん
メッキ層9、及び光域υ出し窓11をもちAn −Ge
−Ni合金からなるn側電極10から構成されている。
本素子は発光ダイオードとして周知の通り、勤メッキ層
9、電極反応阻止用金属膜8及びオーム接触用金属膜7
から成る電流注入電極に正、n側電極10に負の電圧を
印加すると発光領域3aに注入された電流によって1.
3μm波長の発光が得られ、光取シ出し窓11から外部
へ取り出される。
9、電極反応阻止用金属膜8及びオーム接触用金属膜7
から成る電流注入電極に正、n側電極10に負の電圧を
印加すると発光領域3aに注入された電流によって1.
3μm波長の発光が得られ、光取シ出し窓11から外部
へ取り出される。
本実施例の製造工程は、絶縁膜6とそれに続く電流性入
部開口6IILのエツチング加工までは通常良く知られ
た半導体発光素子の製造方法にもとづいている。即ち、
半導体基板1上へのエピタキシャル成長工程後、Qの法
により厚さ約0.3μmの絶縁膜6をエピタキシャル成
長された半導体ウエノ)−表面へ堆積する工程、フォト
リングラフィによル直径30μmの電流注入部間ロ6a
部分の絶縁膜6を除床する工程を懸て、真空蒸着法によ
シ厚さ0.1丸のオーム接触用金属膜7及び厚さ0.2
μmの電極反応阻止用金属膜8を電流性入部開口6a及
び絶縁膜6上に蒸着する工程、次いで、真空蒸着法と7
オトリソグラフイによってn側電極10を形成する工程
とメッキ法によりiメッキ層9を形成する工程とから構
成されている0本発明では、オーム接触用金属膜7と電
極反応阻止用金属膜8の蒸着工程において、第2図に示
すように、半導体ウェハー21が蒸着源20の方向に対
して傾斜した回転軸を有する回転台22の上に設置され
回転されながら蒸着を行うものである。このため、本実
施例から得られる半導体発光素子は電流性入部開口6a
の境界部らの側壁にも厚い膜厚で金属膜の堆積が得られ
、従来例の欠点であった、金属膜の途切れとこれが引き
起こす信頼性低下を防止することができる1゜なお上述
の実施例では、半導体発光素子が発光ダイオードである
としたが、もちろんこれに限らず、電極反応阻止用金属
膜の途切れが大きな信頼性低下要因となっている半導体
レーザダイ−オードに対しても同様な効果が期待できる
。tた、上述の実施例では、絶縁膜に接する部分の電極
構造をT i/P t/Au の多層構成としたが、
必ずしもこれに限定せず、良く知られたAu−Zn/T
i汐t/Au 構成、あるいはAu−Zn、’Cr/
Au構成等であっても良い。
部開口6IILのエツチング加工までは通常良く知られ
た半導体発光素子の製造方法にもとづいている。即ち、
半導体基板1上へのエピタキシャル成長工程後、Qの法
により厚さ約0.3μmの絶縁膜6をエピタキシャル成
長された半導体ウエノ)−表面へ堆積する工程、フォト
リングラフィによル直径30μmの電流注入部間ロ6a
部分の絶縁膜6を除床する工程を懸て、真空蒸着法によ
シ厚さ0.1丸のオーム接触用金属膜7及び厚さ0.2
μmの電極反応阻止用金属膜8を電流性入部開口6a及
び絶縁膜6上に蒸着する工程、次いで、真空蒸着法と7
オトリソグラフイによってn側電極10を形成する工程
とメッキ法によりiメッキ層9を形成する工程とから構
成されている0本発明では、オーム接触用金属膜7と電
極反応阻止用金属膜8の蒸着工程において、第2図に示
すように、半導体ウェハー21が蒸着源20の方向に対
して傾斜した回転軸を有する回転台22の上に設置され
回転されながら蒸着を行うものである。このため、本実
施例から得られる半導体発光素子は電流性入部開口6a
の境界部らの側壁にも厚い膜厚で金属膜の堆積が得られ
、従来例の欠点であった、金属膜の途切れとこれが引き
起こす信頼性低下を防止することができる1゜なお上述
の実施例では、半導体発光素子が発光ダイオードである
としたが、もちろんこれに限らず、電極反応阻止用金属
膜の途切れが大きな信頼性低下要因となっている半導体
レーザダイ−オードに対しても同様な効果が期待できる
。tた、上述の実施例では、絶縁膜に接する部分の電極
構造をT i/P t/Au の多層構成としたが、
必ずしもこれに限定せず、良く知られたAu−Zn/T
i汐t/Au 構成、あるいはAu−Zn、’Cr/
Au構成等であっても良い。
以上のように本発明によれば、電極反応阻止用金属膜の
途切れを生じないため信頼性の高い半導体発光素子を得
ることができる効果を有するものである。
途切れを生じないため信頼性の高い半導体発光素子を得
ることができる効果を有するものである。
第1図は本発明の一実施例を示す半導体発光素子の断面
図、第2図は不発明における蒸着工程を示す図である。 図中1は半導体基板、2はバッファ層、3は活性層、3
aは発光領域、4L閉じ込め層、5は電極形成層、6は
絶縁膜、6aは電流性入部開口、凸は境界部、7はオー
ム接触用金属膜、8は電極反応阻止用金属膜、9は勤メ
ッキ層、10はn側電極、11は光取シ出し窓、加は蒸
着源、21は半導体ウェハー、22は回転台である。
図、第2図は不発明における蒸着工程を示す図である。 図中1は半導体基板、2はバッファ層、3は活性層、3
aは発光領域、4L閉じ込め層、5は電極形成層、6は
絶縁膜、6aは電流性入部開口、凸は境界部、7はオー
ム接触用金属膜、8は電極反応阻止用金属膜、9は勤メ
ッキ層、10はn側電極、11は光取シ出し窓、加は蒸
着源、21は半導体ウェハー、22は回転台である。
Claims (1)
- (1)二重へテロ接合構造を有する半導体ウェハー表面
に電流狭窄のための絶縁膜を設ける工程、該絶縁膜をエ
ツチング加工して電流性入部開口を設ける工程、該絶縁
膜上に電流注入電極を設ける工程を行う半導体発光素子
の製造方法において、前記電流注入電極を構成する金属
膜のうち、少なくとも電極反応阻止金属膜の形成に際し
、金属の堆積方向に対して傾斜した軸の回りに前記半導
体ウェハーを回転させながら前記金属膜を蒸着すること
を特徴とする半導体発光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58039873A JPS59165418A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 半導体発光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58039873A JPS59165418A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 半導体発光素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59165418A true JPS59165418A (ja) | 1984-09-18 |
Family
ID=12565095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58039873A Pending JPS59165418A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 半導体発光素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59165418A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0262830A2 (en) * | 1986-10-03 | 1988-04-06 | THORN EMI plc | Method of ensuring contact in a deposited layer |
JPS63122292A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-26 | Nec Corp | 半導体発光素子 |
-
1983
- 1983-03-10 JP JP58039873A patent/JPS59165418A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0262830A2 (en) * | 1986-10-03 | 1988-04-06 | THORN EMI plc | Method of ensuring contact in a deposited layer |
JPS63122292A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-26 | Nec Corp | 半導体発光素子 |
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