JPH11238913A - 半導体発光デバイスチップ - Google Patents
半導体発光デバイスチップInfo
- Publication number
- JPH11238913A JPH11238913A JP5581698A JP5581698A JPH11238913A JP H11238913 A JPH11238913 A JP H11238913A JP 5581698 A JP5581698 A JP 5581698A JP 5581698 A JP5581698 A JP 5581698A JP H11238913 A JPH11238913 A JP H11238913A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sapphire substrate
- layer
- type
- type electrode
- gan
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 紫外，青色発光ダイオード、レーザーダイオ
ード等の発光デバイスに利用される窒化物半導体単結晶
層の構造で、電極形成のためのエッチング工程の省略、
この部分のサファイヤ基板の無駄をなくし、素子の小型
化及び製造工程の簡略化を図る。 【構成】 サファイヤ基板11上に気相成長により窒化ガ
リウム層を積層した窒化物半導体単結晶において、サフ
ァイヤ基板11とGaＮバッファー層12とを研削除去し、露
出したｎ型GaＮ面13にｎ型電極８を形成し、ｐ型電極
７，ｎ型電極８を対向した両端面に形成する。
ード等の発光デバイスに利用される窒化物半導体単結晶
層の構造で、電極形成のためのエッチング工程の省略、
この部分のサファイヤ基板の無駄をなくし、素子の小型
化及び製造工程の簡略化を図る。 【構成】 サファイヤ基板11上に気相成長により窒化ガ
リウム層を積層した窒化物半導体単結晶において、サフ
ァイヤ基板11とGaＮバッファー層12とを研削除去し、露
出したｎ型GaＮ面13にｎ型電極８を形成し、ｐ型電極
７，ｎ型電極８を対向した両端面に形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外，青色発光ダイオ
ード、レーザーダイオード等の発光デバイスに利用され
る窒化物半導体単結晶層の構造に関するものである。
ード、レーザーダイオード等の発光デバイスに利用され
る窒化物半導体単結晶層の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】青色発光デバイスとして、最近窒化ガリ
ウム系化合物半導体が、常温で優れた発光を示すことが
実用化されている。その青色発光デバイスの構造とし
て、InGaＮ単一量子井戸青色ＬＥＤの構造は、図２に示
すようにサファイヤ基板１のＣ面上にGaＮ２バッファー
層を成長させ、その上にｎ型GaＮ障壁層３、活性層とし
てはドナー及びアクセプターとしてSi及びZnをドープし
たInGaＮ層４、ｐ型AlGaＮ層５、ｐ型GaＮ層６を順番に
気相成長させ、次にｐ型GaＮ層６の一部をｎ型GaＮ層３
が露出するまでエッチングし、ｐ型GaＮ６，ｎ型GaＮ３
の表面にそれぞれｐ型電極７，ｎ型電極８を形成する構
造とし、その後リードフレームにこのチップを乗せエポ
キシでモールドして発光素子を完成させている。
ウム系化合物半導体が、常温で優れた発光を示すことが
実用化されている。その青色発光デバイスの構造とし
て、InGaＮ単一量子井戸青色ＬＥＤの構造は、図２に示
すようにサファイヤ基板１のＣ面上にGaＮ２バッファー
層を成長させ、その上にｎ型GaＮ障壁層３、活性層とし
てはドナー及びアクセプターとしてSi及びZnをドープし
たInGaＮ層４、ｐ型AlGaＮ層５、ｐ型GaＮ層６を順番に
気相成長させ、次にｐ型GaＮ層６の一部をｎ型GaＮ層３
が露出するまでエッチングし、ｐ型GaＮ６，ｎ型GaＮ３
の表面にそれぞれｐ型電極７，ｎ型電極８を形成する構
造とし、その後リードフレームにこのチップを乗せエポ
キシでモールドして発光素子を完成させている。
【０００３】また同じ青色発光デバイスとして、絶縁体
であるサファイヤ基板の代わりに、導電性を持つSiＣ基
板に上に同様な窒化ガリウム系化合物を気相成長させ、
ｐ型電極に対向した端面に、ｎ型電極を形成した窒化物
半導体単結晶が提案されている。
であるサファイヤ基板の代わりに、導電性を持つSiＣ基
板に上に同様な窒化ガリウム系化合物を気相成長させ、
ｐ型電極に対向した端面に、ｎ型電極を形成した窒化物
半導体単結晶が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造ではｎ型電極を形成するためにｐ型GaＮの一部をｎ型
GaＮが露出するまでエッチングしなければならず、この
部分のサファイヤ基板の無駄及びエッチング工程が必要
となり、素子の大型化及び製造工程が増える問題があっ
た。
造ではｎ型電極を形成するためにｐ型GaＮの一部をｎ型
GaＮが露出するまでエッチングしなければならず、この
部分のサファイヤ基板の無駄及びエッチング工程が必要
となり、素子の大型化及び製造工程が増える問題があっ
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁体である
サファイヤ基板が存在するために、気相成長層部分の一
部を除去して導電層であるｎ型GaＮ層の一部にｎ型電極
を形成した構造に対して、サファイヤ基板上に気相成長
により窒化ガリウム層を積層した窒化物半導体単結晶に
おいて、サファイヤ基板とGaＮバッファー層とを全て研
削除去し、露出したｎ型GaＮ面にｎ型電極を形成し、ｐ
型電極及びｎ型電極を対向した両端面に形成した構造の
半導体発光デバイスチップである。
サファイヤ基板が存在するために、気相成長層部分の一
部を除去して導電層であるｎ型GaＮ層の一部にｎ型電極
を形成した構造に対して、サファイヤ基板上に気相成長
により窒化ガリウム層を積層した窒化物半導体単結晶に
おいて、サファイヤ基板とGaＮバッファー層とを全て研
削除去し、露出したｎ型GaＮ面にｎ型電極を形成し、ｐ
型電極及びｎ型電極を対向した両端面に形成した構造の
半導体発光デバイスチップである。
【０００６】
【実施例】本発明による半導体発光デバイスチップの構
造は、図１に示すようにφ７"のサファイヤ基板11のＣ
面上にGaＮバッファー層22を200Å形成し、次にSiをド
ープしたｎ型GaＮ層33を４μm成長させ、続いてSiをド
ープしたｎ型InGaＮ活性層44を0.1μm形成し、次にMgを
ドープしたｐ型AlGaＮよりなるｐ型クラッド層55を0.2
μm成長させる。そしてMgをドープしたｐ型GaＮ層66を
形成することにより窒化ガリウム系化合物半導体のベー
ス素材となる。
造は、図１に示すようにφ７"のサファイヤ基板11のＣ
面上にGaＮバッファー層22を200Å形成し、次にSiをド
ープしたｎ型GaＮ層33を４μm成長させ、続いてSiをド
ープしたｎ型InGaＮ活性層44を0.1μm形成し、次にMgを
ドープしたｐ型AlGaＮよりなるｐ型クラッド層55を0.2
μm成長させる。そしてMgをドープしたｐ型GaＮ層66を
形成することにより窒化ガリウム系化合物半導体のベー
ス素材となる。
【０００７】サファイヤ基板11及びGaＮバッファー層22
の研削除去方法としては、サファイヤ基板反対側のｐ型
GaＮ層66に、サファイヤ基台をワックス系ボンドで接着
し、次にサファイヤ基板11を0.05μm残して研削し、研
磨することによりサファイヤ基板11を除去し、ｎ型GaＮ
層33が露出するように形成する。そして厚さ修正を0.01
μm以下まで施すことにより平行度を出し、その後ｎ型
電極８及びｐ型電極７を形成し、チップ状に分割，分離
することにより発光素子が得られる。
の研削除去方法としては、サファイヤ基板反対側のｐ型
GaＮ層66に、サファイヤ基台をワックス系ボンドで接着
し、次にサファイヤ基板11を0.05μm残して研削し、研
磨することによりサファイヤ基板11を除去し、ｎ型GaＮ
層33が露出するように形成する。そして厚さ修正を0.01
μm以下まで施すことにより平行度を出し、その後ｎ型
電極８及びｐ型電極７を形成し、チップ状に分割，分離
することにより発光素子が得られる。
【０００８】
【発明の効果】以上のことにより、本発明によってｎ型
電極形成部分がｎ型GaＮの側部から移動でき、かつサフ
ァイヤ基板が除去できたため厚みが大幅に低下でき、チ
ップ全体の小型化が図れ、またｎ型電極部分の形成が必
要ないのでサファイヤ基板の必要面積が低減され、１枚
の基板からの収率が向上する。
電極形成部分がｎ型GaＮの側部から移動でき、かつサフ
ァイヤ基板が除去できたため厚みが大幅に低下でき、チ
ップ全体の小型化が図れ、またｎ型電極部分の形成が必
要ないのでサファイヤ基板の必要面積が低減され、１枚
の基板からの収率が向上する。
【０００９】また基板全体にエピタキシャル成長により
GaＮ層を形成させた後、サファイヤ基板を含む絶縁部分
を研削除去し、チップ片に切断分割後、上下に電極層を
形成すればよいので、製造工程の簡略化が図れ、このよ
うな構造のために電流の流れが、従来のｎ型電極部分へ
湾曲せず、均一化できるので発光に好影響が望め、発光
素子の長寿命化の延長が図れる。
GaＮ層を形成させた後、サファイヤ基板を含む絶縁部分
を研削除去し、チップ片に切断分割後、上下に電極層を
形成すればよいので、製造工程の簡略化が図れ、このよ
うな構造のために電流の流れが、従来のｎ型電極部分へ
湾曲せず、均一化できるので発光に好影響が望め、発光
素子の長寿命化の延長が図れる。
【図１】本発明の窒化物半導体単結晶層の概略図
【図２】従来の窒化物半導体単結晶層の概略図
１，11 サファイヤ基板 ２，12 GaＮバッファー層 ３，13 ｎ型GaＮ障壁層 ４，14 InGaＮ層 ５，15 ｐ型AlGaＮ層 ６，16 ｐ型GaＮ ７ ｐ型電極 ８ ｎ型電極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年３月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【実施例】本発明による半導体発光デバイスチップの構
造は、図１に示すようにφ７″のサファイヤ基板１１の
Ｃ面上にＧａＮバッファー層１２を２００Å形成し、次
にＳｉをドープしたｎ型ＧａＮ層１３を４μｍ成長さ
せ、続いてＳｉをドープしたｎ型ＩｎＧａＮ活性層１４
を０．１μｍ形成し、次にＭｇをドープしたｐ型ＡｌＧ
ａＮよりなるｐ型クラッド層１５を０．２μｍ成長させ
る。そしてＭｇをドープしたｐ型ＧａＮ層１６を形成す
ることにより窒化ガリウム系化合物半導体のベース素材
となる。
造は、図１に示すようにφ７″のサファイヤ基板１１の
Ｃ面上にＧａＮバッファー層１２を２００Å形成し、次
にＳｉをドープしたｎ型ＧａＮ層１３を４μｍ成長さ
せ、続いてＳｉをドープしたｎ型ＩｎＧａＮ活性層１４
を０．１μｍ形成し、次にＭｇをドープしたｐ型ＡｌＧ
ａＮよりなるｐ型クラッド層１５を０．２μｍ成長させ
る。そしてＭｇをドープしたｐ型ＧａＮ層１６を形成す
ることにより窒化ガリウム系化合物半導体のベース素材
となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】サファイヤ基板１１及びＧａＮバッファー
層１２の研削除去方法としては、サファイヤ基板反対側
のｐ型ＧａＮ層１６に、サファイヤ基台をワックス系ボ
ンドで接着し、次にサファイヤ基板１１を０．０５μｍ
残して研削後、さらに研磨することにより残りのサファ
イヤ基板１１及びＧａＮバッファー層１２を除去し、ｎ
型ＧａＮ層１３が露出するように形成する。そして厚さ
修正を０．０１μｍ以下まで施すことにより平行度を出
し、その後ｎ型電極８及びｐ型電極７を形成し、チップ
状に分割，分離することにより発光素子が得られる。
層１２の研削除去方法としては、サファイヤ基板反対側
のｐ型ＧａＮ層１６に、サファイヤ基台をワックス系ボ
ンドで接着し、次にサファイヤ基板１１を０．０５μｍ
残して研削後、さらに研磨することにより残りのサファ
イヤ基板１１及びＧａＮバッファー層１２を除去し、ｎ
型ＧａＮ層１３が露出するように形成する。そして厚さ
修正を０．０１μｍ以下まで施すことにより平行度を出
し、その後ｎ型電極８及びｐ型電極７を形成し、チップ
状に分割，分離することにより発光素子が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 満 東京都足立区新田３丁目８番22号 並木精 密宝石株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 サファイヤ基板上に気相成長により窒化
ガリウム層を積層した窒化物半導体単結晶において、前
記サファイヤ基板とGaＮバッファー層とを研削除去し、
露出したｎ型GaＮ面にｎ型電極を形成し、ｐ型電極，ｎ
型電極を対向した両端面に形成することを特徴とした半
導体発光デバイスチップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5581698A JPH11238913A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 半導体発光デバイスチップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5581698A JPH11238913A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 半導体発光デバイスチップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11238913A true JPH11238913A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=13009476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5581698A Withdrawn JPH11238913A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 半導体発光デバイスチップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11238913A (ja) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-02-20 JP JP5581698A patent/JPH11238913A/ja not_active Withdrawn
Cited By (42)
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| US9000468B2 (en) | 2001-10-26 | 2015-04-07 | Lg Innotek Co., Ltd. | Diode having vertical structure |
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