JP2000077726A - 半導体素子とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
ても、従来のように組立装置や副材料に専用品を必要と
せず、放熱性に優れた半導体素子とする。 【構成】 発光ダイオード素子1000は、Al2 O3
からなる絶縁性の基板1100の上にN層110、活性
層1120、P層1130、P側透明電極層1140等
の各層が積層されて構成されている。そして、N層11
10の一部が露出されている。N層1110には、半導
体素子の表面側に露出した電極としてのオーミックコン
タクト部1180が形成されている。基板1100は、
裏面側に導電性を有する裏面側ボンディングパッド部1
160が全面にわたって形成されている。そして、裏面
側ボンディングパッド部1160と、オーミックコンタ
クト部1180とは、発光ダイオード素子1000の側
面に形成された導電性膜1170によって電気的に接続
されている。
Description
の基板の上に各層が積層されてなる半導体素子と、その
製造方法とに関する。
3000のうち、GaN系のものは、図12に示すよう
に、Al2 O3 (サファイヤ)やSiC(シリコンカー
バイド)等の絶縁性又は高抵抗の基板3100の上にN
層3110、活性層3120、P層3130、透明電極
層3140等の各層を積層することによって構成されて
いる。このような発光ダイオード素子3000では、基
板3100の下面側に電極を形成することはできないの
で、発光ダイオード素子3000の表面側に2つの電極
3151、3152を形成するようにしている。すなわ
ち、透明電極層3140の上に一方の電極3151が、
露出されたN層3110の上に他方の電極3152がそ
れぞれ形成されている。
3152が形成された発光ダイオード素子3000は、
図13に示すように、リードフレーム3300A、33
00Bに、ダイボンディングされる。図13(A)に示
すタイプであると、電極3151、3152が形成され
た表面側をリードフレーム3300Aに向けて、すなわ
ち発光ダイオード素子3000を逆立ちさせて、各電極
3151、3152をバンプ3331A、3332Aを
介してリードフレーム3300Aの第1接続部3310
A及び第2接続部3320Aに接続する。
と、発光ダイオード素子3000を第1接続部3310
Bにダイボンディングし、2つの電極3151、315
2をボンディングワイヤ3331B、3332Bで第1
接続部3310B及び第2接続部3320Bに接続す
る。
らず半導体レーザ素子4000の場合でも同様である。
半導体レーザ素子4000は、図14に示すように、A
l2 O3 (サファイヤ)やSiC(シリコンカーバイ
ド)等の絶縁性又は高抵抗の基板4100の上にN層4
110、活性層4120、P層4130、絶縁層414
0等の各層を積層することによって構成されている。こ
のような半導体レーザ素子4000では、基板4100
の下面側に電極を形成することはできないので、半導体
レーザ素子4000の表面側に2つの電極4150、4
160を形成するようにしている。すなわち、絶縁層4
140から溝4141を介して露出したP層4130の
上に一方の電極4150が、露出されたN層4110の
上に他方の電極4160がそれぞれ形成されている。
000は、チップキャリア4300にダイボンディング
されるが、図15(A)に示すタイプであると、電極4
150、4160が形成された表面側をチップキャリア
430に向けて、すなわち半導体レーザ素子4000を
逆立ちさせて、各電極4150、4160をバンプ43
10、4320を介してチップキャリア4300のパッ
ドに接続する。
と、半導体レーザ素子4000をチップキャリア430
0にダイボンディングし、2つの電極4150、416
0をボンディングワイヤ4330、4340で各パッド
に接続する。
を用いた発光ダイオード素子或いは半導体レーザ素子で
あれば、基板の下面側に電極を形成することは可能であ
る。
たような発光ダイオード素子3000や半導体レーザ素
子4000には以下のような問題点がある。まず、発光
ダイオード素子3000では、表面側に2つの電極31
51、3152が形成されているために、基板の下面側
に1つの電極を形成することができる低抵抗基板である
GaAs系、GaP系の発光ダイオード素子の評価のた
めの装置や、組立のための装置を使用することができ
ず、専用品が必要となる。また、リードフレーム等の副
材料にも専用品が必要となる。
(A)に示すようにダイボンディングするためには、半
導体レーザ素子の高い寸法精度、組立時の位置合わせ精
度が要求される。このため、前記精度の確保を図るため
に1枚のウエハに形成できる数を少なくして半導体レー
ザ素子を大きくすることが必要であった。すなわち、こ
れでは、歩留りの向上は見込めないのである。また、1
枚のウエハに形成できる数を優先して半導体レーザ素子
を小さくし、図15(B)に示すような基板の下面をダ
イボンディングするようにしていた。しかしこれでは、
放熱性に問題があった。
で、基板に絶縁性又は高抵抗のものを用いたとしても、
従来のように組立装置や副材料に専用品を必要とせず、
歩留りの向上が可能で、しかも放熱性に優れた半導体素
子を提供することを目的としている。
は、絶縁性又は高抵抗の基板の上に各層が積層されてな
る半導体素子において、半導体素子の表面側に露出した
電極と、半導体素子の側面と表面の一部と裏面の一部と
にわたって形成された導電性膜とを備えており、前記導
電性膜は前記電極に接続されている。
は、絶縁性又は高抵抗の基板に複数個の半導体素子を形
成する工程と、基板を短冊状に切断する工程と、短冊状
に切断された基板とともに重ね合わせると、半導体素子
の表面に形成された電極の少なくとも一部と、基板の裏
面の少なくとも一部とを露出させる形状に形成されたス
ペーサと短冊状に切断された基板とを交互に基板の厚さ
方向に重ね合わせる工程と、重ね合わた短冊状の基板の
側面と前記電極と前記裏面とにわたって導電性膜を形成
する工程とを有している。
半導体素子である発光ダイオード素子の概略的断面図、
図2は本発明の実施の形態に係る半導体素子である発光
ダイオード素子の概略的斜視図、図3は本発明の実施の
形態に係る半導体素子である発光ダイオード素子の製造
方法を示す概略的斜視図、図4は本発明の実施の形態に
係る半導体素子である発光ダイオード素子の製造方法を
示す概略的斜視図、図5は本発明の実施の形態に係る半
導体素子である発光ダイオード素子の製造方法を示す概
略的斜視図、図6は本発明の実施の形態に係る半導体素
子である発光ダイオード素子をリードフレームにダイボ
ンディングした状態の概略的正面図、図7は本発明の実
施の形態に係る半導体素子である他の発光ダイオード素
子の概略的断面図である。
導体素子である半導体レーザ素子の概略的断面図、図9
は本発明の実施の形態に係る半導体素子である半導体レ
ーザ素子をチップキャリアにダイボンディングした状態
の概略的正面図、図10は本発明の実施の形態に係る半
導体素子である他の半導体レーザ素子の概略的断面図、
図11は本発明の実施の形態に係る半導体素子であるそ
の他の半導体レーザ素子の概略的断面図である。
る発光ダイオード素子1000は、Al2 O3 (サファ
イヤ)からなる絶縁性の基板1100の上にN層111
0、活性層1120、P層1130、P側透明電極層1
140等の各層が積層されて構成されている。そして、
前記N層1110の一部が露出されている。従って、こ
のN層1110は、発光ダイオード素子1000の表面
側に露出したことになる。かかるN層1110には、発
光ダイオード素子1000(半導体素子)の表面側に露
出した電極としてのオーミックコンタクト部1180が
形成されている。
隅、それも前記オーミックコンタクト部1180が形成
された側とは反対の側の片隅には、P側ボンディングパ
ッド部1150が形成されている。
性を有する裏面側ボンディングパッド部1160が全面
にわたって形成されている。そして、この裏面側ボンデ
ィングパッド部1160と、前記オーミックコンタクト
部1180とは、発光ダイオード素子1000の側面に
形成された導電性膜1170によって電気的に接続され
ている。
は、次のような製造工程で製造される。まず、基板11
00の上にN型GaNであるN層1110と、活性層1
120と、P型GaNであるP層1130とをMOVP
E等の一般的な結晶成長の手法で積層する。なお、この
状態では基板1100はウエハ状である。
活性層1120の厚さは数十〜数百nm、P層1130
の厚さは数百nmとなっている。
及びN層1110の一部をエッチングで除去して、発光
部を独立させるとともに、N層1110を露出させる。
することで露出したN層1110に表面側に露出した電
極としてのオーミックコンタクト部1180を形成す
る。このオーミックコンタクト部1180は、Ti/A
lを蒸着することによって形成する。そして、このオー
ミックコンタクト部1180は、図2に示すように、発
光ダイオード素子1000の奥行き寸法より若干小さく
形成する。従って、オーミックコンタクト部1180
は、隣接する発光ダイオード素子1000のオーミック
コンタクト部1180とは連ならないように形成され
る。
0の厚さは、数十〜数百nmとなっている。
ってP側透明電極1140を積層する。このP側透明電
極1140は、Ni/Auからなる薄膜であって、オー
ミックコンタクトが可能なものである。
P側ボンディングパッド部1150を形成する。このP
側ボンディングパッド部1150は、Ti/Alからな
り、後述するボンディングワイヤ1330が接続される
部分である。なお、このP側ボンディングパッド部11
50の厚さは、数百nm〜数μmとなっている。
10、活性層1120、P層1130等を積層した基板
1100の裏面を研削、研磨し、厚さを100μm程度
にし、裏面側ボンディングパッド部1160を形成す
る。この裏面側ボンディングパッド部1160は、研
磨、鏡面処理した基板1100の裏面の全面にTi/A
lを蒸着することで形成する。かかる裏面側ボンディン
グパッド部1160は、ボンディングパッドとして機能
するのみならず、反射材としても機能する。
すような短冊状の基板1100Tとする。この短冊状の
基板1100Tには、複数個(図3では5個)の発光ダ
イオード素子1000となるべき部分が1列に並んでい
る。そして、この短冊状の基板1100Tの長手辺の一
方(図3では左側)には、前記オーミックオーミック部
1180が並んでいる。従って、この短冊状の基板11
00Tの長手辺の他方(図3では右側)には、P側ボン
ディングパッド部1150が並ぶことになる。
スペーサ1200を介在させて複数個(図4及び図5で
は11個)を重ね合わせる。ここで、前記スペーサ12
00の長さ寸法をL1 、幅寸法をW1 とし、短冊状の基
板1100Tの長さ寸法をL2 、幅寸法をW2 とした場
合、L1 =L2 、W1 >W2 の関係が成立する。しか
も、短冊状の基板1100Tのエッチングされた部分の
幅寸法をwとした場合、W1 −w<W2 の関係が成立す
るようになっている。
1100Tとスペーサ1200との短手辺を一致させる
とともに、P側ボンディングパッド部1150が形成さ
れた側の長手辺を一致させた状態で、短冊状の基板11
00Tとスペーサ1200とを交互に重ね合わせると、
オーミックコンタクト部1180が形成された部分と、
その裏面側の裏面側ボンディングパッド部1160は、
スペーサ1200に覆われることなく露出する。
ペーサ1200とが交互に重ね合わされたものの側面に
導電性膜1170を形成する。この導電性膜1170と
しては、Ti/Alを蒸着することで形成する。
基板1100Tに着目すると、オーミックコンタクト部
1180と裏面側ボンディングパッド部1160とを電
気的に接続することになる。換言すると、短冊状の基板
1100Tの側面、短冊状の基板1100Tを構成する
発光ダイオード素子1000となるべきもののオーミッ
クコンタクト部1180及び裏面側ボンディングパッド
部1160の3箇所以外は、スペーサ1200で覆われ
ているため、導電性膜1170は前記3箇所以外には付
着しないのである。
れた短冊状の基板1100Tをスペーサ1200ととも
に、ダイシングラインDL(図3参照)から切断する
と、図1や図2に示す個々の発光ダイオード素子100
0が完成する。
素子1000は、次のようにしてリードフレーム130
0にボンディングされる。まず、図6に示すように、第
1リードフレーム1310の反射部1311の底部に発
光ダイオード素子1000をダイボンディングする。こ
れによって、裏面側ボンディングパッド1160と導電
性膜1170とを介してオーミックコンタクト部118
0が第1リードフレーム1310に電気的に接続され
る。
に形成されているP側ボンディングパッド部1150と
第2リードフレーム1320とをボンディングワイヤ1
330で電気的に接続する。
ボンディングされた発光ダイオード素子1000は、図
示しないモールド樹脂等によってパッケージされる。
タクト部1180をエッチングで露出されたN層111
0に形成したが、図7に示すように、露出されたN層1
110にオーミックコンタクト部1180を形成するこ
となく導電性膜1170をオーミックコンタクト可能な
材料を用いて直接形成するようにしてもよい。なお、図
7に示す発光ダイオード素子1000の他の部分は、上
述したものと同一である。
0の製造工程において、短冊状の基板1100Tは、複
数個の発光ダイオード素子1000となるべき部分が1
列に並んでいるとして説明した。しかしながら、複数個
の発光ダイオード素子1000となるべき部分は、2列
に並んでもよい。この場合には、導電性膜1170の形
成のために、オーミックコンタクト部1180が形成さ
れる側が外側になるようにすることが大切である。ま
た、この場合には、個々の発光ダイオード素子1000
への切断は、まず発光ダイオード素子1000が1列に
並ぶように切断した後に、個々の発光ダイオード素子1
000となるように切断する必要がある。しかし、この
ように発光ダイオード素子1000となるべき部分を2
列とした場合には、より多くの発光ダイオード素子10
00に導電性膜1170を同時に形成することができる
ので、生産効率の向上に資する。
子である半導体レーザ素子2000について説明する。
本発明に係る半導体レーザ素子2000は、図8に示す
ように、Al2 O3 (サファイヤ)からなる絶縁性の基
板2100の上にN層2110、活性層2120、P層
2130、絶縁層2140、P側電極2150等の各層
が積層されて構成されている。そして、前記N層211
0の一部が露出されている。従って、このN層2110
は、半導体レーザ素子2000の表面側に露出したこと
になる。
出したN層2110には、オーミックコンタクト部21
80が形成されている。
するN側電極2160が全面にわたって形成されてい
る。そして、このN側電極2160と、前記オーミック
コンタクト部2180とは、半導体レーザ素子200の
側面に形成された導電性膜2170によって電気的に接
続されている。
000の製造工程について説明する。まず、基板210
0の上にN型GaNであるN層2110と、活性層21
20と、P型GaNであるP層2130とを一般的な結
晶成長の手法で積層する。なお、この状態では基板21
00はウエハ状である。
活性層2120の厚さは数十nm、P層2130の厚さ
は数百nmとなっている。
の上に絶縁層2140となるSiO2 を積層する。そし
て、この絶縁層2140となるSiO2 にストライプ状
の溝2141をエッチング等で形成する。
及びN層2110の一部をエッチングで除去して、N層
2110を露出させる。特に、半導体レーザ素子200
0の対向する一対のエッジ部に沿ってエッチングで除去
するとよい。
40となったSiO2 の上にP側電極2150を形成す
る。このP側電極2150は、Ni/Auの膜である。
従って、P側電極2150は、絶縁層2140の溝21
41を介してP層2130に電気的に接続されている。
することで露出したN層2110にオーミックコンタク
ト部2180を形成する。このオーミックコンタクト部
2180は、Ni/Auを蒸着することによって形成す
る。なお、このオーミックコンタクト部2180は、半
導体レーザ素子2000の奥行き寸法より若干小さく形
成する。従って、オーミックコンタクト部2180は、
隣接する半導体レーザ素子2000のオーミックコンタ
クト部2180とは連ならないように形成される。
10、活性層2120、P層2130等を積層した基板
2100の裏面を研削、研磨し厚さを100μm程度に
した後、N側電極2160を形成する。このN側電極2
160は、研磨、鏡面処理した基板2100の裏面の全
面にTi/Alを蒸着することで形成する。
基板とする。この短冊状の基板には、複数個(例えば、
5個)の半導体レーザ素子2000となるべき部分が1
列に並んでいる。そして、この短冊状の基板の長手辺の
一方には、前記オーミックオーミック部2180が並ん
でいる。従って、この短冊状の基板の長手辺の他方に
は、P側電極2150が並ぶことになる。
介在させて複数個(例えば、11個)を重ね合わせる。
ここで、前記スペーサの長さ寸法をL1 、幅寸法をW1
とし、短冊状の基板の長さ寸法をL2 、幅寸法をW2 と
した場合、L1 =L2 、W1>W2 の関係が成立する。
しかも、短冊状の基板のエッチングされた部分の幅寸法
をwとした場合、W1 −w<W2 の関係が成立するよう
になっている。
辺を一致させるとともに、P側電極2150が形成され
た側の長手辺を一致させた状態で、短冊状の基板とスペ
ーサとを交互に重ね合わせると、オーミックコンタクト
部2180が形成された部分と、その裏面側のN側電極
2160の一部とは、スペーサに覆われることなく露出
する。
交互に重ね合わされたものの側面に導電性膜2170を
形成する。この導電性膜2170としては、Ti/Al
を蒸着することで構成する。
状の基板に着目すると、オーミックコンタクト部218
0とN側電極2160とを電気的に接続することにな
る。換言すると、短冊状の基板の側面、短冊状の基板を
構成する半導体レーザ素子2000となるべきもののオ
ーミックコンタクト部2180及びN側電極2160の
3箇所以外は、スペーサで覆われているため、導電性膜
2170は前記3箇所以外には付着しないのである。
れた短冊状の基板をスペーサとともに、ダイシングライ
ンDLから切断すると、図8に示す個々の半導体レーザ
素子2000が完成する。
ペーサとの交互の重ね合わせ、導電性膜2170の形
成、個々の半導体レーザ素子2000への切断は、上述
した発光ダイオード素子1000の場合とまったく同一
である。
子2000は、次のようにしてチップキャリア2300
にボンディングされる。まず、図9に示すように、チッ
プキャリア2300の表面に形成されたダイボンディン
グ部2310の上に、半導体レーザ素子2000のP側
電極2150がダイボンディングされる。すると、半導
体レーザ素子2000は、N側電極部2160が上を向
いた状態でチップキャリア2300にダイボンディング
される。
成されたワイヤボンディング部2320と、半導体レー
ザ素子2000のN側電極2160とをボンディングワ
イヤ2330で電気的に接続する。
ボンディングされた半導体レーザ素子2000は、図示
しないステム、カバー等によってパッケージされる。
って露出したN層2110にオーミックコンタクト部2
180を形成したが、図10に示すように、オーミック
コンタクト部2180を形成することなく、エッチング
によって露出したN層2110に導電性膜2170を直
接形成してもよい。
70は溝2141に対して平行な側面に形成したが、図
11に示すように、導電性膜2170を溝2141に対
して直交する側面に形成してもよい。この場合には、導
電性膜形成には、マスキングが必要であるが、この工程
と相前後して端面の保護もしくは反射率調整を目的とし
た端面コーティングを同じ短冊状のまま行なうことがで
きるという利点がある。
高抵抗の基板の上に各層が積層されてなる半導体素子に
おいて、半導体素子の表面側に露出した電極と、半導体
素子の側面と表面の一部と裏面の一部とにわたって形成
された導電性膜とを具備しており、前記導電性膜は前記
電極に接続されている。
ダイオード素子や半導体レーザ素子)は、表裏両面に電
極を形成することができるので、従来の低抵抗基板を用
いた発光ダイオード素子等と同一の組立装置や副材料を
流用することができるので、経済的である。また、検査
装置等も同一のものを流用することが可能となる。ま
た、半導体レーザ素子であれば、従来の低抵抗基板に形
成したのと同じ大きさに形成することができるので、放
熱特性に優れたものとしつつ、歩留りを向上させること
が可能となる。
導電性膜と電極との間にオーミックコンタクト部を介在
させているので、確実なオーミックコンタクトを得るこ
とが可能となる。
基板の裏面にダイボンディングやワイヤボンディングに
優れた層(例えばAu、Al等)が形成されているの
で、確実なボンディングが可能となる。
前記基板の裏面に光に対して高反射率を有する層(例え
ば、Ni、Al等)が形成されているので、発光ダイオ
ード素子としての性能を向上させることができる。
は、絶縁性又は高抵抗の基板に複数個の半導体素子を形
成する工程と、基板を短冊状に切断する工程と、短冊状
に切断された基板とともに重ね合わせると、半導体素子
の表面に形成された電極の少なくとも一部と、基板の裏
面の少なくとも一部とを露出させる形状に形成されたス
ペーサと短冊状に切断された基板とを交互に基板の厚さ
方向に重ね合わせる工程と、重ね合わた短冊状の基板の
側面と前記電極と前記裏面とにわたって導電性膜を形成
する工程とを有している。
形成した半導体素子(例えば、発光ダイオード素子や半
導体レーザ素子)を得ることができるので、従来の低抵
抗基板を用いた半導体素子の製造に用いられる組立装置
や副材料を流用することができるとともに、放熱特性に
優れた半導体素子を得ることができる。しかも、歩留り
を向上させることが可能となる。
光ダイオード素子の概略的断面図である。
光ダイオード素子の概略的斜視図である。
光ダイオード素子の製造方法を示す概略的斜視図であ
る。
光ダイオード素子の製造方法を示す概略的斜視図であ
る。
光ダイオード素子の製造方法を示す概略的斜視図であ
る。
光ダイオード素子をリードフレームにダイボンディング
した状態の概略的正面図である。
の発光ダイオード素子の概略的断面図である。
導体レーザ素子の概略的断面図である。
導体レーザ素子をチップキャリアにダイボンディングし
た状態の概略的正面図である。
他の半導体レーザ素子の概略的断面図である。
その他の半導体レーザ素子の概略的断面図である。
ある。
にボンディングした状態の概略的正面図である。
る。
ボンディングした状態の概略的正面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 絶縁性又は高抵抗の基板の上に各層が積
層されてなる半導体素子において、半導体素子の表面側
に露出した電極と、半導体素子の側面と表面の一部と裏
面の一部とにわたって形成された導電性膜とを具備して
おり、前記導電性膜は前記電極に接続されていることを
特徴とする半導体素子。 - 【請求項2】 前記導電性膜と電極との間にオーミック
コンタクト部を介在させていることを特徴とする請求項
1記載の半導体素子。 - 【請求項3】 前記基板の裏面にダイボンディングやワ
イヤボンディングに優れた層が形成されていることを特
徴とすることを特徴とする請求項1又は2記載の半導体
素子。 - 【請求項4】 前記基板の裏面に光に対して高反射率を
有する層が形成されていることを特徴とすることを特徴
とする請求項1又は2記載の半導体素子。 - 【請求項5】 絶縁性又は高抵抗の基板に複数個の半導
体素子を形成する工程と、基板を短冊状に切断する工程
と、短冊状に切断された基板とともに重ね合わせると、
半導体素子の表面に形成された電極の少なくとも一部
と、基板の裏面の少なくとも一部とを露出させる形状に
形成されたスペーサと短冊状に切断された基板とを交互
に基板の厚さ方向に重ね合わせる工程と、重ね合わた短
冊状の基板の側面と前記電極と前記裏面とにわたって導
電性膜を形成する工程とを具備したことを特徴とする半
導体素子の製造方法。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004343139A (ja) * | 2001-11-19 | 2004-12-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 化合物半導体発光素子 |
JP2005005727A (ja) * | 2001-11-19 | 2005-01-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 化合物半導体発光素子 |
JPWO2003044872A1 (ja) * | 2001-11-19 | 2005-03-24 | 三洋電機株式会社 | 化合物半導体発光素子 |
JP2007081081A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Oki Data Corp | 3端子スイッチアレイ、3端子スイッチアレイ装置、半導体複合装置、および画像形成装置 |
JP2008218440A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-09-18 | Mitsubishi Chemicals Corp | GaN系LED素子および発光装置 |
JP2010258230A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Rohm Co Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
JP2019201198A (ja) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | オプト テック コーポレーション | 発光チップ及び関連するパッケージ構造 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08102549A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Rohm Co Ltd | 半導体発光素子 |
JPH08330631A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-12-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
JPH0927639A (ja) * | 1995-07-12 | 1997-01-28 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JPH10150224A (ja) * | 1996-11-19 | 1998-06-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 発光装置及びその製造方法 |
JPH10303460A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-11-13 | Toshiba Corp | 半導体素子およびその製造方法 |
-
1998
- 1998-08-27 JP JP25941598A patent/JP4236738B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08102549A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Rohm Co Ltd | 半導体発光素子 |
JPH08330631A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-12-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
JPH0927639A (ja) * | 1995-07-12 | 1997-01-28 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JPH10150224A (ja) * | 1996-11-19 | 1998-06-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 発光装置及びその製造方法 |
JPH10303460A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-11-13 | Toshiba Corp | 半導体素子およびその製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004343139A (ja) * | 2001-11-19 | 2004-12-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 化合物半導体発光素子 |
JP2005005727A (ja) * | 2001-11-19 | 2005-01-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 化合物半導体発光素子 |
JPWO2003044872A1 (ja) * | 2001-11-19 | 2005-03-24 | 三洋電機株式会社 | 化合物半導体発光素子 |
JP2007081081A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Oki Data Corp | 3端子スイッチアレイ、3端子スイッチアレイ装置、半導体複合装置、および画像形成装置 |
US7923737B2 (en) | 2005-09-14 | 2011-04-12 | Oki Data Corporation | Three-terminal switch array device, combined semiconductor device, and image forming apparatus |
JP2008218440A (ja) * | 2007-02-09 | 2008-09-18 | Mitsubishi Chemicals Corp | GaN系LED素子および発光装置 |
JP2010258230A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Rohm Co Ltd | 半導体発光素子およびその製造方法 |
JP2019201198A (ja) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | オプト テック コーポレーション | 発光チップ及び関連するパッケージ構造 |
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