JPS62262471A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS62262471A
JPS62262471A JP61106212A JP10621286A JPS62262471A JP S62262471 A JPS62262471 A JP S62262471A JP 61106212 A JP61106212 A JP 61106212A JP 10621286 A JP10621286 A JP 10621286A JP S62262471 A JPS62262471 A JP S62262471A
Authority
JP
Japan
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layer
light
substrate
light emitting
emitting region
Prior art date
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Pending
Application number
JP61106212A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Maekawa
前川 洋
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体発光素子(LED)の製造方法であって、半絶縁
性のガリウム−砒素(GaAs)基板にアルミニウムー
ガリウム−砒素(AUx Gat−xAs)の結晶層を
光の閉じ込め層、活性層、ウィンド層として積層形成後
、前記GaAs基板を研磨して、閉じ込め層表面に形成
される素子の発光領域に電流が集中して流れるような電
流狭窄を目的として5i02膜を形成後、閉じ込め層と
ウィンド層表面に電極を設けた構造のLEDの製造に於
いて、 前記5ro2H’Aの代わりに、半絶縁性のGaAs基
板自体を所定の厚さにgF磨するか、または研磨したG
aAs基板が高抵抗となる不純物原子を導入することで
、発光素子を発光した際の素子の加熱によって背面電極
近傍にストレスが掛からないようにすることで、素子の
発光層領域にストレスを発生しないようにする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体発光素子の製造方法に関する。
GaAs等の化合物半導体基板にAllつGa、−xA
sの化合物半導体結晶をペテロ構造に積層して形成した
半導体発光素子は、波長が0.86μmの短波長帯域の
光通信システムの光源として用いられている。
〔従来の技術〕
従来のこのような半導体発光素子の製造方法に付いて述
べると、第7図に示すように半絶縁性のGaAs基板1
上にAQx Ga、−xAs (X =0.3)の結晶
層を光の閉じ込め層2として液相エピタキシャル成長法
で形成後、その上にA11lxGa、−、As (x 
=0.05)を発光領域が形成される活性層3として形
成し、更にその上にNJxGa、−Js結晶層を、その
上に形成される電極とのコンタクトを容易にするための
低抵抗のウィンド層4として液相エピタキシャル法で積
層形成する。
次いで第8図に示すように、GaAs基板1を、表面よ
り閉じ込め層2に至るまでVr9L、た後、第9図に示
すように、前記閉じ込め層2の表面にチタン−金−白金
よりなるP型の電極5を蒸着、およびホトリソグラフィ
法を用いて所定のパターンに形成する。
更にウィンド層4の表面にクロム−金よりなるN型の電
極6を蒸着、およびホトリソグラフィ法を用いて所定の
パターンに形成する。
次いで閉じ込め層2の表面にSiO2膜7をスパッタ法
で形成後、ホトリソグラフィ法を用いてP型電極5上を
開口形成する。
このSiO2膜7は、電極5の形成領域内に電流を葉中
させるのと、この上に後の工程で形成され、金よりなる
ヒートシンクと閉じ込め層2との接触を回避するための
絶縁膜として形成されている。
更にメッキ法によりSiO2膜7上に、図示しないがス
テムにコンタクトされ、金よりなるヒートシンク8を設
けて、半導体発光素子を形成している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、このP型とN型の電極5,6間に電流を印加
して発光素子を動作させる間に、第9図に示す活性層3
の発光領域9で熱が発生し、その熱によって、5i02
膜7と閉じ込め屓2の〜xGa+−x A s結晶とで
は、熱膨張係数が異なるため、背面電極となるP型電極
5の近傍で発生したストレスが発光領域9に印加される
そのため素子の光出力の低下の現象が生じ、特に高出力
となるように素子を動作させた時に、この光出力の低下
の現象が著しく、そのため光通信システムの光源として
用いる場合に信頼性に乏しい欠点を生じる。
本発明は上記した欠点を除去し、背面電極となるP型電
極の近傍で、素子の発光による発熱によってストレスが
発生しないようにすることで、ストレスが発光領域に印
加されないようにした半導体発光素子の製造方法の提供
を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体発光素子の製造方法は、絶縁性基板上に
光の閉じ込め層、活性層、ウィンド層を順次積層形成後
、該絶縁性基板を所定の厚さに加工形成した後、該絶縁
性基板上、並びにウィンド層上に電極を形成する。
〔作用〕
本発明の半導体装置の製造方法は、GaAsの絶縁性基
板上に光の閉じ込め層、活性層、ウィンド層を形成後、
該絶縁性基板を全部研磨することなく一部を所定の厚さ
となるように残して研磨し、この絶縁性のGaAs基板
を5i02膜の代わりに用いる。
或いは研磨した基板に、該基板の結晶層の抵抗が高抵抗
となるような不純物原子を導入することで、SiO2膜
の代わりに用い、発光領域を形成する結晶層と略等しい
熱膨張係数を有する絶縁体の結晶層を閉じ込め層の表面
に形成することで、発光領域を形成する結晶層と、電流
狭窄を図る結晶層との間で熱膨張係数の差が無い状態に
して、発光領域にストレスが印加されないようにする。
〔実施例〕
以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。
第1図に示すように、GaAsの半絶縁性基(及1上に
液相エピタキシャル成長法で〜xGa、−、As (x
 −0.3)の結晶層を閉じ込め層2として形成する。
次いでその上に液相エピタキシャル成長法で、Agx 
Ga+−yA! (x =0.05)の結晶層を活性層
3として形成する。
更にその上に液相エピタキシャル成長法で〜8G a 
+−x A sの結晶層をウィンド層4として形成する
その後、第2図に示すようにGaAs基板l基板面より
研磨して所定の厚さ1丈、残すようにする。
この点が従来の方法と異なる点である。
次いで発光領域9上のGaAs基板1をエツチングして
開口部11を形成する。
次いでこの開口部11に、チタン−金−白金よりなるP
型の電極5を蒸着、およびホトリソグラフィ法で所定パ
ターンに形成する。
更にウィンド層4の表面にクロム−金よりなるN型の電
極6を蒸着、およびホトリソグラフィ法で所定のパター
ンに形成する。
次いで第3図に示すように、薄く研磨した半絶縁性の基
板1上にメッキ法により金のヒートシンク8を形成する
このようにすれば、電流狭窄の機能を有し、ヒートシン
ク8との接触を防ぐための被膜が、従来のように5i0
2膜で形成されておらず、基板自体を薄く研磨して形成
されているので、素子の発光による発熱によって背面電
極としてのP型電極5の近傍にストレスが発生しなくな
り、そのため、発光領域にそのストレスが印加されなく
なり、発光出力の低下を見ない高信頼度の半導体発光素
子が得られる。
また第2の実施例として、第1図に示すように半絶縁性
のGaAs基f!1上にAQxGa、XAs (x =
0.3)の閉じ込め層2を形成後、その上にNJxGa
、−xAs (x =0.05)の活性層3を形成後、
AQX Ga、xAsよりなるウィンド層4をそれぞれ
液相エピタキシャル成長法で順次形成する。
更に前記した第2図に示すように、この半絶縁性の基板
1を閉じ込め層2との境界面より寸法lの厚さに成る迄
研磨した後、この研磨された基板lに該基板lが高抵抗
となるクロム(Cr)原子をイオン注入して、第4図に
示すように、高抵抗層12を形成後、該高抵抗層12の
発光領域部上をエツチングして開口部13を形成し、こ
の開口部13にP型の電極5を所定のパターンに形成す
る。
このようにした後、前記した如く金のヒートシンク8を
高抵抗層12上に形成するととともに、ウィンド層4上
にN型の電極6を形成する。
このようにすれば、この高抵抗層12は発光領域と略同
程度の熱膨張係数を有するため、発光領域の発熱に依っ
て、背面電極であるP型電極5の近傍で発生するストレ
スが殆どなくなり、従って発光領域にストレスが印加さ
れるような現象は無くなり、またこの高抵抗層12は電
流狭窄層の働きをするとともにその上に形成する金のヒ
ートシンクと、閉じ込め層2との間の絶縁膜の働きを備
えているので、発光出力の低下を見ない高性能な半導体
発光素子が得られる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明の半導体発光素子の製造方法に
よれば、発光領域の発熱によって、背面電極近傍に発生
するストレスが、発光領域に印加されるのが除去され、
高信頼度の半導体発光装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図より第3図迄は、本発明の半導体装置の製造方法
を工程順に示す断面図、 第4図より第6図迄は、本発明の半導体装置の製造方法
の第2の実施例を工程順に示す断面図、第7図より第9
図迄は、従来の方法を工程順に示す断面図である。 図に於いて、 1はGaAs基板、2は閉じ込め層、3は活性層、4は
ウィンド層、5はP型電極、6はN型電極、8はヒート
シンク、9は発光領域、11.13は開口部、12は高
抵抗層を示す。 オ費を!1巳の方ジa1ユびさくTる閉じ込め1.詰・
融1.ケメウ1丑ダ札ロ第1図 第2図 第4図 ヰ噂を@42鄭施例+:L−【yるに臣電肩徊セ石蕗1
オ訂躬第5図 4遵でご月の第2爽ダ桁ヒηUにあ・ニア6閃号(し不
〜、工・工びヒートシフ廿日へ1目第6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半絶縁性基板(1)上に光の閉じ込め層(2)、
    活性層(3)、ウィンド層(4)を順次積層形成後、該
    半絶縁性基板(1)を所定の厚さに加工形成した後、該
    半絶縁性基板(1)上、並びにウィンド層(4)上に電
    極(5、6)を形成することを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  2. (2)前記加工した半絶縁性基板(1)に基板の抵抗値
    が高くなる不純物原子を導入することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載の半導体装置の製造方法。
JP61106212A 1986-05-08 1986-05-08 半導体装置の製造方法 Pending JPS62262471A (ja)

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JP (1) JPS62262471A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5472886A (en) * 1994-12-27 1995-12-05 At&T Corp. Structure of and method for manufacturing an LED
US9130141B2 (en) 2012-09-14 2015-09-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light-emitting diode element and light-emitting diode device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5472886A (en) * 1994-12-27 1995-12-05 At&T Corp. Structure of and method for manufacturing an LED
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