光半导体元件制造技术

本发明专利技术的光半导体元件具备：基板(11)；第1脊(12)，形成于基板(11)之上，从下方开始依次具有第1第1导电型包覆层(13)、第1芯层(14)、第1第2导电型包覆层(15)、以及第1接触层(16)，并在两侧配置有第1脊沟(18)；以及第1电极(20)，在第1脊(12)之上与第1接触层(16)接触，不扩展至第1脊沟(18)，并包含第1焊锡层(21)。并包含第1焊锡层(21)。并包含第1焊锡层(21)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光半导体元件


[0001]本公开涉及结朝下(junction
‑
down)安装的光半导体元件。

技术介绍

[0002]在半导体激光器等光半导体元件中存在以高速动作为目的而进行结朝下安装的情况(例如参照专利文献1)。结朝下安装相比于引线接合安装，布线的电感变小，因此能够高速地进行动作。
[0003]专利文献1：日本特开2000
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208859号公报
[0004]但是，在上述光半导体元件中，由于电极的面积变大，所以妨碍高速化。在安装上述光半导体元件的次基台形成有接合用的焊锡电极。由于难以在次基台形成细微的焊锡电极图案，所以焊锡电极的面积变大。因此，光半导体元件的电极也必须配合焊锡电极而加大。其结果，电极的寄生电容变大，不能使光半导体元件高速动作。

技术实现思路

[0005]本公开是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，得到一种能够高速动作的光半导体元件。
[0006]本公开所涉及的光半导体元件具备：基板；第1脊，形成于基板之上，从下方开始依次具有第1第1导电型包覆层、第1芯层、第1第2导电型包覆层、以及第1接触层，并在两侧配置有第1脊沟；以及第1电极，在第1脊之上与第1接触层接触，不扩展至第1脊沟，并包含第1焊锡层。
[0007]根据本公开的光半导体元件，由于包含由焊锡形成的层的电极形成于脊之上，所以能够高速动作。
附图说明
[0008]图1是实施方式1所涉及的光半导体元件的立体图。
[0009]图2是实施方式1所涉及的光半导体元件的俯视图以及剖视图。
[0010]图3是表示实施方式1所涉及的光半导体元件的第1电极的剖视图。
[0011]图4是用于说明实施方式1所涉及的光半导体元件的制造方法的剖视图。
[0012]图5是将实施方式1所涉及的光半导体元件结朝下安装于次基台的例子的剖视图。
[0013]图6是实施方式2所涉及的光半导体元件的剖视图。
[0014]图7是实施方式2所涉及的光半导体元件的变形例的剖视图。
[0015]图8是实施方式3所涉及的光半导体元件的俯视图以及剖视图。
[0016]图9是将实施方式3所涉及的光半导体元件结朝下安装于次基台的例子的剖视图。
[0017]图10是实施方式4所涉及的光半导体元件的俯视图以及剖视图。
[0018]图11是用于说明实施方式4所涉及的光半导体元件的制造方法的剖视图。
[0019]图12是用于说明实施方式4所涉及的光半导体元件的制造方法的剖视图。
[0020]图13是将实施方式4所涉及的光半导体元件结朝下安装于次基台的例子的剖视图。
[0021]图14是实施方式5所涉及的光半导体元件的立体图。
[0022]图15是实施方式5所涉及的光半导体元件的俯视图以及剖视图。
[0023]图16是用于说明实施方式5所涉及的光半导体元件的制造方法的剖视图。
[0024]图17是将实施方式5所涉及的光半导体元件结朝下安装于次基台的例子的剖视图。
[0025]图18是实施方式6所涉及的光半导体元件的俯视图以及剖视图。
[0026]图19是将实施方式6所涉及的光半导体元件结朝下安装于次基台的例子的剖视图。
[0027]图20是实施方式6所涉及的光半导体元件的变形例的俯视图。
[0028]图21是实施方式6所涉及的光半导体元件的立体图。
[0029]图22是实施方式6所涉及的光半导体元件的俯视图以及剖视图。
具体实施方式
[0030]实施方式1
[0031]对实施方式1所涉及的光半导体元件的结构进行说明。图1是实施方式1所涉及的光半导体元件10的立体图。在图1中示出了x、y、z轴的方向。在图1中，省略了对第1电极20的厚度的图示。此后的立体图中也省略了处于上表面的电极的厚度的图示。图2的(a)是俯视观察光半导体元件10的俯视图。这里，所谓俯视是指从z轴的上方观察的情况。图2的(b)是图2的(a)的A
‑
A处的光半导体元件10的剖视图。
[0032]光半导体元件10具备基板11。基板11例如是以InP形成的半导体基板。
[0033]光半导体元件10具备第1脊12。第1脊12形成于基板11之上。第1脊12的条带方向是与图2的(b)的纸面垂直的方向(y轴方向)。第1脊12的宽度例如为1μm～30μm。
[0034]第1脊12从下方开始依次具有第1第1导电型包覆层13、第1芯层14、第1第2导电型包覆层15、以及第1接触层16。第1第1导电型包覆层13是导电型为p型或n型的半导体层，由InP形成。第1芯层14是具有量子阱构造的活性层，由InGaAsP形成。第1第2导电型包覆层15是导电型与第1第1导电型包覆层13相反的半导体层，由InP形成。第1接触层16由具有导电性的InGaAs形成。第1芯层14发出激光。激光通过在第1芯层14中流动的电流来进行调制。激光如图1中的箭头所示从端面射出。
[0035]在第1脊12的两侧配置有第1脊沟18。第1脊沟18的位置在用于说明制造方法的图5的(b)中示出。第1脊沟18的宽度例如为2μm～20μm，深度例如为2μm～10μm。在第1脊12的上表面的除一部分之外的表面、第1脊沟18的侧面以及底面形成有绝缘膜17。在第1脊沟18埋入树脂膜19。树脂膜19由BCB(苯并环丁烯)、聚酰亚胺等形成。
[0036]光半导体元件10具备第1电极20。第1电极20在第1脊12之上与第1接触层16接触。第1电极20不扩展至第1脊沟18，而是仅形成于第1脊12的上部。在图3中表示仅扩大第1电极20的图。第1电极20具有从下方开始为Ti/Au/Ti/Pt/AuSn(焊锡)/Au或Ti/Pt/Au/Ti/Pt/AuSn(焊锡)/Au等的层构造。在这些层中，Ti以及Pt的层是1μm以下的薄膜。AuSn的层是第1焊锡层21。第1焊锡层21的膜厚为1μm～10μm。最上层的Au是1μm以下的薄膜。Ti有助于提高
电极的密合性，Pt作为阻挡金属发挥作用。作为阻挡金属，除了Pt以外，也可以使用Ni、Ta、Cr等。另外，最上层的Au具有第1电极20的表面的防氧化功能。
[0037]光半导体元件10在基板之下的面具备背面电极23。背面电极23经由基板11而与第1第1导电型包覆层13电连接。
[0038]光半导体元件10的进深(y轴方向)的长度例如为200μm～400μm。
[0039]接下来，使用剖视图(图4)对光半导体元件10的制造方法进行说明。
[0040]首先，准备如图4的(a)所示的在基板11之上使用公知的半导体工艺技术形成第1脊12的部件。接着，如图4的(b)所示，形成绝缘膜17。由此确定第1脊沟18的区域。接着，如图4的(c)所示，在第1脊沟18埋入树脂膜19。接着，如图4的(d)所示，对第1脊12之上的绝缘膜17进行蚀刻而使第1接触层16露本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光半导体元件，其中，所述光半导体元件具备：基板；第1脊，形成于所述基板之上，从下方开始依次具有第1第1导电型包覆层、第1芯层、第1第2导电型包覆层、以及第1接触层，并在两侧配置有第1脊沟；以及第1电极，在所述第1脊之上与所述第1接触层接触，不扩展至所述第1脊沟，并包含第1焊锡层。2.根据权利要求1所述的光半导体元件，其中，所述第1焊锡层由AuSn形成，在所述第1焊锡层之上存在由Au形成的层。3.根据权利要求1或2所述的光半导体元件，其中，所述第1电极从下方开始依次具有下部电极和上部电极，所述第1电极为在俯视观察时所述上部电极相对于所述下部电极在与所述第1脊的条带方向垂直的方向中的两个方向上伸出的T型形状。4.根据权利要求1或2所述的光半导体元件，其中，所述第1电极从下方开始依次具有下部电极和上部电极，所述第1电极为在俯视观察时所述上部电极相对于所述下部电极在与所述第1脊的条带方向垂直的方向中的一个方向上伸出的Γ型形状。5.根据权利要求1～4中任一项所述的光半导体元件，其中，所述第1芯层是发出激光的活性层。6.根据权利要求1～4中任一项所述的光半导体元件，其中，所述光半导体元件具备：第2脊，形成于所述基板之上，与所述第1脊相连，从下方开始依次具有第2第1导电型包覆层、第2芯层、第2第2导电型包覆层、以及第2接触层，并在两侧配置有第2脊沟；和第2电极，在所述第2脊之上与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田和弘，佐久间仁，多田仁史，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：