JPH05275738A - 発光ダイオードアレイチップの製造方法 - Google Patents
発光ダイオードアレイチップの製造方法Info
- Publication number
- JPH05275738A JPH05275738A JP10165392A JP10165392A JPH05275738A JP H05275738 A JPH05275738 A JP H05275738A JP 10165392 A JP10165392 A JP 10165392A JP 10165392 A JP10165392 A JP 10165392A JP H05275738 A JPH05275738 A JP H05275738A
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- light emitting
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 最端発光部における発光出力低下を生じない
発光ダイオードアレイを得る。 【構成】 基板１０上にエピタキシャル層１１を形成し
た後、絶縁膜１２を設ける。絶縁膜１２には、最端発光
部近傍でチップ外周に向かった張出し部２８，２９が形
成されている。この絶縁膜１２を介してｐ型半導体領域
からなる複数の発光部を形成する。 【効果】 最端発光部近傍のチップ端部２６，２７が絶
縁膜１２の張出し部２８，２９で覆われているため、チ
ップ外周部に形成されるｐ型半導体領域と最端発光部と
の間の距離を確保することができる。そのため、最端発
光部に注入された電流がチップ端部から基板に短絡する
ことがなくなり、発光出力特性の低下が防止される。
発光ダイオードアレイを得る。 【構成】 基板１０上にエピタキシャル層１１を形成し
た後、絶縁膜１２を設ける。絶縁膜１２には、最端発光
部近傍でチップ外周に向かった張出し部２８，２９が形
成されている。この絶縁膜１２を介してｐ型半導体領域
からなる複数の発光部を形成する。 【効果】 最端発光部近傍のチップ端部２６，２７が絶
縁膜１２の張出し部２８，２９で覆われているため、チ
ップ外周部に形成されるｐ型半導体領域と最端発光部と
の間の距離を確保することができる。そのため、最端発
光部に注入された電流がチップ端部から基板に短絡する
ことがなくなり、発光出力特性の低下が防止される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＥＤプロッター等に
使用される発光ダイオードアレイチップを製造する方法
に関する。
使用される発光ダイオードアレイチップを製造する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真式のプロッターは、一定のピッ
チで複数の発光素子を基板上に形成した発光ダイオード
アレイを光源として使用している。従来の発光ダイオー
ドアレイチップは、たとえば図１に示すように、基板１
０の表面に形成したｎ型ＧａＡｓＰのエピタキシャル層
１１の上に、絶縁膜１２を選択拡散マスクとして使用し
熱拡散法によってｐ型半導体領域を形成して発光部１３
としている。個々の発光部１３に電極部１４が設けられ
た後、基板１０がダイシングによって各チップに切断さ
れる。
チで複数の発光素子を基板上に形成した発光ダイオード
アレイを光源として使用している。従来の発光ダイオー
ドアレイチップは、たとえば図１に示すように、基板１
０の表面に形成したｎ型ＧａＡｓＰのエピタキシャル層
１１の上に、絶縁膜１２を選択拡散マスクとして使用し
熱拡散法によってｐ型半導体領域を形成して発光部１３
としている。個々の発光部１３に電極部１４が設けられ
た後、基板１０がダイシングによって各チップに切断さ
れる。
【０００３】通常の発光ダイオードアレイは、解像度２
００〜４００ドット／インチの発光ダイオード６４〜２
５６個を一つのチップ内に集積している。最近では、印
画品質を向上させるため、更に高解像度をもった発光ダ
イオードアレイが要求されている。この点から、特に４
００ドット／インチ以上の高解像度をもった発光ダイオ
ードを高い歩留りで製造できる技術が必要とされてい
る。
００〜４００ドット／インチの発光ダイオード６４〜２
５６個を一つのチップ内に集積している。最近では、印
画品質を向上させるため、更に高解像度をもった発光ダ
イオードアレイが要求されている。この点から、特に４
００ドット／インチ以上の高解像度をもった発光ダイオ
ードを高い歩留りで製造できる技術が必要とされてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法によって製
造した４００ドット／インチ以上の高解像度をもつ発光
ダイオードでは、図２（ａ）に示すようにアレイ最端発
光部に著しい発光出力の低下がみられる。この点、個々
の発光部の隣接間距離が比較的大きな４００ドット／イ
ンチ未満の解像度が低い発光ダイオードでは、図２
（ｂ）に示すように、個々の発光部は、アレイ最端で低
下することがなく、何れの発光部も等しい発光出力をも
つ。
造した４００ドット／インチ以上の高解像度をもつ発光
ダイオードでは、図２（ａ）に示すようにアレイ最端発
光部に著しい発光出力の低下がみられる。この点、個々
の発光部の隣接間距離が比較的大きな４００ドット／イ
ンチ未満の解像度が低い発光ダイオードでは、図２
（ｂ）に示すように、個々の発光部は、アレイ最端で低
下することがなく、何れの発光部も等しい発光出力をも
つ。
【０００５】アレイ最端発光部の発光出力が図２（ａ）
に示すように低下した発光ダイオードアレイチップをプ
リンター等に使用すると、印字品質を劣化させる原因と
なる。しかし、解像度を向上させるため小さなピッチで
多数の発光部を配列させるほど、アレイ最端発光部にお
ける発光出力低下が顕著に現れる。そのため、不良品発
生率が高く、発光ダイオードアレイチップの生産コスト
を上昇させる原因となっている。
に示すように低下した発光ダイオードアレイチップをプ
リンター等に使用すると、印字品質を劣化させる原因と
なる。しかし、解像度を向上させるため小さなピッチで
多数の発光部を配列させるほど、アレイ最端発光部にお
ける発光出力低下が顕著に現れる。そのため、不良品発
生率が高く、発光ダイオードアレイチップの生産コスト
を上昇させる原因となっている。
【０００６】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、発光ダイオードアレイ端部に位置
する発光部の発光出力低下が生じない発光ダイオードア
レイチップを高い歩留りで製造することを目的とする。
出されたものであり、発光ダイオードアレイ端部に位置
する発光部の発光出力低下が生じない発光ダイオードア
レイチップを高い歩留りで製造することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の発光ダイオード
アレイチップ製造方法は、その目的を達成するため、チ
ップ端部方向の最端発光部近傍でチップ外側に向かった
張出し部をもつ絶縁膜を化合物半導体からなるｎ型基板
上に形成し、次いでｐ型半導体領域からなる複数の発光
部を形成することを特徴とする。
アレイチップ製造方法は、その目的を達成するため、チ
ップ端部方向の最端発光部近傍でチップ外側に向かった
張出し部をもつ絶縁膜を化合物半導体からなるｎ型基板
上に形成し、次いでｐ型半導体領域からなる複数の発光
部を形成することを特徴とする。
【０００８】
【作 用】従来の発光ダイオードアレイにおいて、アレ
イ端部に位置する発光部の発光出力が低下する理由は、
次のように考えられる。通常、熱拡散法，イオン注入法
等によってｐ型半導体領域を形成する際、図３に示すよ
うに発光部１４だけでなく、チップ外周部１５にもｐ型
半導体領域１７が形成される。また、発光部１３のｐ型
半導体領域は、深さｘj に対して１〜１．５倍の距離ｙ
j だけ横方向にも広がり、絶縁膜１２の下へも侵入す
る。
イ端部に位置する発光部の発光出力が低下する理由は、
次のように考えられる。通常、熱拡散法，イオン注入法
等によってｐ型半導体領域を形成する際、図３に示すよ
うに発光部１４だけでなく、チップ外周部１５にもｐ型
半導体領域１７が形成される。また、発光部１３のｐ型
半導体領域は、深さｘj に対して１〜１．５倍の距離ｙ
j だけ横方向にも広がり、絶縁膜１２の下へも侵入す
る。
【０００９】他方、ダイシングによる発光ダイオードア
レイチップの切出しは、図４に示すように高速回転して
いるダイシングブレード１８をウエハーに接触させてチ
ップ外周部１５を研削することによって行われる。その
ため、ウエハーの切断面１９には、結晶欠陥層２０が形
成される。したがって、切り出された後のウエハーにお
いて、チップ外周部１５にあるｐ型半導体領域１７は、
結晶欠陥層２０を介して基板１０と電気的に短絡した状
態になる。
レイチップの切出しは、図４に示すように高速回転して
いるダイシングブレード１８をウエハーに接触させてチ
ップ外周部１５を研削することによって行われる。その
ため、ウエハーの切断面１９には、結晶欠陥層２０が形
成される。したがって、切り出された後のウエハーにお
いて、チップ外周部１５にあるｐ型半導体領域１７は、
結晶欠陥層２０を介して基板１０と電気的に短絡した状
態になる。
【００１０】また、発光ダイオードアレイチップの短辺
方向の端部となる切断面１９は、プリンター等に実装し
た状態では、図５に示すように隣接する発光ダイオード
アレイチップ２１，２２の継ぎ目部分２３に相当する。
この継ぎ目部分２３においても最端発光部２４，２５が
所定のピッチで配列される必要があることから、チップ
端部２６，２７は最端発光部２４，２５のごく近傍に位
置する。
方向の端部となる切断面１９は、プリンター等に実装し
た状態では、図５に示すように隣接する発光ダイオード
アレイチップ２１，２２の継ぎ目部分２３に相当する。
この継ぎ目部分２３においても最端発光部２４，２５が
所定のピッチで配列される必要があることから、チップ
端部２６，２７は最端発光部２４，２５のごく近傍に位
置する。
【００１１】最端発行部２４からチップ端部２６までの
距離Ｌ（図６参照）は、発光ダイオードアレイの解像
度、すなわち線密度が高くなるほど短くなる。特に４０
０ドット／インチ以上の解像度をもつ発光ダイオードア
レイでは、距離Ｌが極めて短いため、チップ外周部１５
に形成されているｐ型半導体領域１９に最端発光部２４
が接触してしまう。
距離Ｌ（図６参照）は、発光ダイオードアレイの解像
度、すなわち線密度が高くなるほど短くなる。特に４０
０ドット／インチ以上の解像度をもつ発光ダイオードア
レイでは、距離Ｌが極めて短いため、チップ外周部１５
に形成されているｐ型半導体領域１９に最端発光部２４
が接触してしまう。
【００１２】このような最端発光部２４，２５において
は、駆動のために注入された電流が発光に寄与すること
なく、チップ外周部１５に形成されているｐ型半導体領
域１９及び結晶欠陥層２０を介して基板１０に至る。そ
の結果、最端発光部に限って、図２（ａ）に示した発光
出力の低下がみられる。
は、駆動のために注入された電流が発光に寄与すること
なく、チップ外周部１５に形成されているｐ型半導体領
域１９及び結晶欠陥層２０を介して基板１０に至る。そ
の結果、最端発光部に限って、図２（ａ）に示した発光
出力の低下がみられる。
【００１３】本発明においては、図７（ｂ）及び（ｃ）
に示すようにチップ端部２６，２７に位置する最端発光
部２４，２５の近傍を覆う絶縁膜１２に、図７（ｂ）及
び（ｃ）に示すようにチップ外側に向かった張出し部２
８，２９を形成することにより、最端発光部２４，２５
近傍のチップ外周部１５における前述したｐ型半導体領
域１７の成長を抑えたものである。
に示すようにチップ端部２６，２７に位置する最端発光
部２４，２５の近傍を覆う絶縁膜１２に、図７（ｂ）及
び（ｃ）に示すようにチップ外側に向かった張出し部２
８，２９を形成することにより、最端発光部２４，２５
近傍のチップ外周部１５における前述したｐ型半導体領
域１７の成長を抑えたものである。
【００１４】従来の絶縁膜１２は、図７（ａ）に示すよ
うに直線状の端面を形成したものであり、前述した欠陥
を発生させる原因となる。これに対し、張出し部２８，
２９を設けた絶縁膜１２を使用するとき、図８に示すよ
うにチップ外周部におけるｐ型半導体領域１９が小さく
なると共に、最端発光部２４，２５からｐ型半導体領域
１９までの距離Ｌが大きくなる。大きな距離Ｌにより、
ダイシングによって導入される結晶欠陥層を介して基板
１０と短絡状態にあるｐ型半導体領域１９が最端発光部
２４，２５に導通することが防止される。そのため、最
端発光部２４，２５は、他の発光部と同等なｐ型半導体
領域をもち、図９に示すようにアレイ端部における発光
出力の低下が生じない。
うに直線状の端面を形成したものであり、前述した欠陥
を発生させる原因となる。これに対し、張出し部２８，
２９を設けた絶縁膜１２を使用するとき、図８に示すよ
うにチップ外周部におけるｐ型半導体領域１９が小さく
なると共に、最端発光部２４，２５からｐ型半導体領域
１９までの距離Ｌが大きくなる。大きな距離Ｌにより、
ダイシングによって導入される結晶欠陥層を介して基板
１０と短絡状態にあるｐ型半導体領域１９が最端発光部
２４，２５に導通することが防止される。そのため、最
端発光部２４，２５は、他の発光部と同等なｐ型半導体
領域をもち、図９に示すようにアレイ端部における発光
出力の低下が生じない。
【００１５】絶縁膜１２に設けられる張出し部は、図７
（ｂ）に示した矩形状の張出し部２８又は図７（ｃ）に
示した半円状の張出し部２９の何れであっても良い。或
いは、図１０（ａ）に示すようにチップ中央に発光部を
配列しないタイプの発光ダイオードアレイに対しては、
図１０（ｂ）に示すように発光部に配列に対応させて張
出し部３０を片側に偏らせた絶縁膜を使用することもで
きる。何れの場合においても、最端発光部２４，２５か
らチップ端部２６，２７までの距離Ｌに応じ、本発明の
効果が奏せられる。
（ｂ）に示した矩形状の張出し部２８又は図７（ｃ）に
示した半円状の張出し部２９の何れであっても良い。或
いは、図１０（ａ）に示すようにチップ中央に発光部を
配列しないタイプの発光ダイオードアレイに対しては、
図１０（ｂ）に示すように発光部に配列に対応させて張
出し部３０を片側に偏らせた絶縁膜を使用することもで
きる。何れの場合においても、最端発光部２４，２５か
らチップ端部２６，２７までの距離Ｌに応じ、本発明の
効果が奏せられる。
【００１６】張出し部２８〜３０が形成された絶縁膜１
２は、従来法によって発光ダイオードアレイチップを製
造する工程を一切変更することなく、最端発光部２４，
２５の発光出力低下を防止する。そのため、簡便な方法
によって、高解像度の発光ダイオードアレイチップを高
い歩留りで製造することが可能となる。
２は、従来法によって発光ダイオードアレイチップを製
造する工程を一切変更することなく、最端発光部２４，
２５の発光出力低下を防止する。そのため、簡便な方法
によって、高解像度の発光ダイオードアレイチップを高
い歩留りで製造することが可能となる。
【００１７】
【実施例】基板１０にエピタキシャル層１１を形成した
ウエハーに、プラズマＣＶＤによって絶縁膜１２となる
ＳｉＨＮ膜を形成した後、常法に従って発光部１３及び
チップ外周部１５を形成した。解像度４００ドット／イ
ンチの発光ダイオードアレイを製造するため、一つの発
光部１３を１辺約３０μｍのほぼ正方形とし、隣接する
発光部１３間のピッチを６３．５μｍに設定した。ま
た、チップとしては、外径約８ｍｍ×０．５ｍｍの矩形
片を使用した。絶縁膜１２を形成する際、チップ外側に
延びる張出し部を最端発光部２４，２５近傍の絶縁膜１
２に設けた。
ウエハーに、プラズマＣＶＤによって絶縁膜１２となる
ＳｉＨＮ膜を形成した後、常法に従って発光部１３及び
チップ外周部１５を形成した。解像度４００ドット／イ
ンチの発光ダイオードアレイを製造するため、一つの発
光部１３を１辺約３０μｍのほぼ正方形とし、隣接する
発光部１３間のピッチを６３．５μｍに設定した。ま
た、チップとしては、外径約８ｍｍ×０．５ｍｍの矩形
片を使用した。絶縁膜１２を形成する際、チップ外側に
延びる張出し部を最端発光部２４，２５近傍の絶縁膜１
２に設けた。
【００１８】最端発光部２４，２５を含め個々の発光部
１３に電極部１４を形成した後、ダイシングによってウ
エハーを各チップに切り出した。得られたチップの発光
出力特性を調査した。調査は、４００ドット／インチの
発光ダイオードアレイチップを１０００個作製したと
き、最端発光部２４，２５の発光出力が規格値に達しな
いものを不良として判定し、不良品の個数、すなわち不
良品発生率で本発明の効果を評価した。
１３に電極部１４を形成した後、ダイシングによってウ
エハーを各チップに切り出した。得られたチップの発光
出力特性を調査した。調査は、４００ドット／インチの
発光ダイオードアレイチップを１０００個作製したと
き、最端発光部２４，２５の発光出力が規格値に達しな
いものを不良として判定し、不良品の個数、すなわち不
良品発生率で本発明の効果を評価した。
【００１９】調査結果を、表１に示す。なお、表１にお
いては、張出し部を設けない絶縁膜を使用した場合の不
良品発生率を比較例とし、張出し部の距離Ｌａ（図７
（ｂ）参照）を１μｍ，３μｍ及び５μｍに変化させた
場合の不良品発生率と対比させた。
いては、張出し部を設けない絶縁膜を使用した場合の不
良品発生率を比較例とし、張出し部の距離Ｌａ（図７
（ｂ）参照）を１μｍ，３μｍ及び５μｍに変化させた
場合の不良品発生率と対比させた。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１から明らかなように、張出し部を設け
ない比較例にあっては、約２０％以上の割合で不良品が
発生している。Ｌａ＝１μｍの張出し部を設けた絶縁膜
を使用すると、不良品発生率は大幅に低減している。そ
して、Ｌａ＝３μｍ及びＬａ＝５μｍと比較的大きな張
出し部を設けたときには、張出し部の効果が顕著に現
れ、何れの実験番号ＲＵＮ１〜４においても不良品発生
が皆無であった。そして、得られた発光ダイオードアレ
イチップは、全て所期の特性を備えていた。
ない比較例にあっては、約２０％以上の割合で不良品が
発生している。Ｌａ＝１μｍの張出し部を設けた絶縁膜
を使用すると、不良品発生率は大幅に低減している。そ
して、Ｌａ＝３μｍ及びＬａ＝５μｍと比較的大きな張
出し部を設けたときには、張出し部の効果が顕著に現
れ、何れの実験番号ＲＵＮ１〜４においても不良品発生
が皆無であった。そして、得られた発光ダイオードアレ
イチップは、全て所期の特性を備えていた。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、チップ端部の最端発光部近傍の絶縁膜にチップ外側
に向かった張出し部を設けることにより、最端発光部か
らチップ外周部に形成されるｐ型半導体領域までの距離
を大きくなり、ダイシングによってチップ端面に導入さ
れる結晶欠陥層を介して基板と短絡状態になるｐ型半導
体領域に最端発光部が導通することが防止される。その
ため、最端発光部は、他の発光部と全く同等なｐ型半導
体領域を有し、アレイ端部における発光出力の低下を生
じない発光ダイオードアレイチップを高い歩留りで製造
することが可能となる。
は、チップ端部の最端発光部近傍の絶縁膜にチップ外側
に向かった張出し部を設けることにより、最端発光部か
らチップ外周部に形成されるｐ型半導体領域までの距離
を大きくなり、ダイシングによってチップ端面に導入さ
れる結晶欠陥層を介して基板と短絡状態になるｐ型半導
体領域に最端発光部が導通することが防止される。その
ため、最端発光部は、他の発光部と全く同等なｐ型半導
体領域を有し、アレイ端部における発光出力の低下を生
じない発光ダイオードアレイチップを高い歩留りで製造
することが可能となる。
【図１】 従来の発光ダイオードの平面図（ａ）及び断
面図（ｂ）
面図（ｂ）
【図２】 従来の発光ダイオードアレイの発光出力特性
【図３】 従来の発光ダイオードアレイチップの横断面
図
図
【図４】 ウエハー状のチップ配列状態
【図５】 発光ダイオードアレイチップの実装状態
【図６】 高解像度発光ダイオードアレイチップの横断
面図
面図
【図７】 本発明実施例で使用した絶縁膜の各種形状
【図８】 本発明実施例で製造された発光ダイオードア
レイチップの横断面図
レイチップの横断面図
【図９】 本発明実施例で製造された発光ダイオードア
レイチップの発光出力特性
レイチップの発光出力特性
【図１０】 他の形状の絶縁膜を使用した例
１０ 基板 １１ エピタキシャル層
１２ 絶縁膜 １３ 発光部 １５ チップ外周部 １７ チップ外周部に形成されるｐ型半導体領域 ２０ 結晶欠陥層 ２１，２２ 発光ダイオー
ドアレイチップ ２４，２５ 最端発光部 ２６，２７ チップ端部 ２８〜３０ 張出し部
１２ 絶縁膜 １３ 発光部 １５ チップ外周部 １７ チップ外周部に形成されるｐ型半導体領域 ２０ 結晶欠陥層 ２１，２２ 発光ダイオー
ドアレイチップ ２４，２５ 最端発光部 ２６，２７ チップ端部 ２８〜３０ 張出し部
Claims (1)
- 【請求項１】 チップ端面方向の最端発光部近傍でチッ
プ外側に向かった張出し部をもつ絶縁膜を化合物半導体
からなるｎ型基板上に形成し、次いでｐ型半導体領域か
らなる複数の発光部を形成することを特徴とする発光ダ
イオードアレイチップの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10165392A JPH05275738A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 発光ダイオードアレイチップの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10165392A JPH05275738A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 発光ダイオードアレイチップの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275738A true JPH05275738A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=14306348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10165392A Withdrawn JPH05275738A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 発光ダイオードアレイチップの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05275738A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7511311B2 (en) | 2002-08-01 | 2009-03-31 | Nichia Corporation | Semiconductor light-emitting device, method for manufacturing the same, and light-emitting apparatus including the same |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP10165392A patent/JPH05275738A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7511311B2 (en) | 2002-08-01 | 2009-03-31 | Nichia Corporation | Semiconductor light-emitting device, method for manufacturing the same, and light-emitting apparatus including the same |
| US8035118B2 (en) | 2002-08-01 | 2011-10-11 | Nichia Corporation | Semiconductor light-emitting device, method for manufacturing the same, and light-emitting apparatus including the same |
| US8330179B2 (en) | 2002-08-01 | 2012-12-11 | Nichia Corporation | Semiconductor light-emitting device, method for manufacturing the same, and light-emitting apparatus including the same |
| US8742438B2 (en) | 2002-08-01 | 2014-06-03 | Nichia Corporation | Semiconductor light-emitting device, method for manufacturing the same, and light-emitting apparatus including the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |