JP2009194229A - 半導体発光装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化された半導体発光素子の実装が可能であり、かつ高温高湿下で安定して動作することができる半導体発光装置を提供する。
【解決手段】半導体発光装置１００は、レーザ光を出射するＶＣＳＥＬ１２０と、ＶＣＳＥＬ１２０を搭載するガラス基板１４０と、ガラス基板１４０上においてＶＣＳＥＬ１２０の周囲を封止する樹脂１５０とを含んでいる。ＶＣＳＥＬ１２０のｐ側電極１２２は、透明電極１４２に接続され、樹脂１５０によって露出されたｎ側電極１２４は、ボンディングワイヤ１６０によってガラス基板上の配線パターン１４４に接続される。ＶＣＳＥＬ１２０のレーザ光はガラス基板１４０を透過して外部へ出射される。
【選択図】図１

Description

本発明は、光情報処理あるいは光通信の光源として利用される半導体発光素子の実装および封止技術に関する。

光通信や光記録等の技術分野において、面発光型半導体レーザ（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser：以下ＶＣＳＥＬと呼ぶ）の光源への関心が高まっている。これは、ＶＣＳＥＬが端面レーザと比較してしきい値電流が低く、２次元アレイ化が容易等の特徴を持つためである。

図１１は、従来の半導体発光装置の製造工程を示す図である。まず、図１１（ａ）に示すように、基板１０上にＶＣＳＥＬ１２を搭載する。このとき、ＶＣＳＥＬ１２の裏面に形成されたｎ側電極は、基板１０の上面に形成された第１の配線パターンに接続される。次に、ＶＣＳＥＬ１２の上面に形成されたｐ側電極は、ボンディングワイヤ１４を介して、基板１０の上面に形成された第２の配線パターンに電気的に接続される。

また、ＶＣＳＥＬ１２が小型である場合、ボンディングワイヤ１４を接続すると、その荷重や応力により、ＶＣＳＥＬ１２が破損したり、ＶＣＳＥＬ１２が基板１０から剥離してしまうことがある。そこで、図１１（ｂ）に示すように基板１０上に紫外線硬化樹脂１８を塗布し、平板１６に仮接合されたＶＣＳＥＬ１２を樹脂１８内に圧入する。次いで、仮接合されていた平板１６をＶＣＳＥＬ１２から剥離し、ＶＣＳＥＬ１２の上面のｐ側電極と基板１０の配線パターンとをボンディングワイヤ１４により接続する。その後、紫外線硬化樹脂１８を硬化させる。

ＶＣＳＥＬ等の半導体発光素子を封止する技術として、特許文献１は、樹脂を半導体チップまたはサブマウントに塗布する第１のステップと、半導体チップおよびサブマウントが電気的に導通するように、かつ樹脂が表面を覆うように、半導体チップおよびサブマウントに圧力を加える第２のステップと、成膜、エッチング、パターニングおよび洗浄のうち少なくとも１つを半導体チップの裏面に施す第３のステップとを包含する半導体発光装置の製造方法を開示している。

特許文献２は、透光部を有するリードフレームと、光学面が透光部に臨みようにリードフレームに搭載される光学素子と、光学素子を封止する封止体とを含む半導体発光装置を開示している。発光素子の光路を除く領域に封止体を形成することで、光の利用効率の低下を防いでいる。

特許文献３は、凸面とその一部に至る配線層とが形成されたプラットホームと、光学的部分と電極とを有する光素子と、光ファイバとを含み、光素子は、電極が形成された面をプラットホームに向けて搭載され、配線層と電極とが凸面上で電気的に接続された光モジュールを開示している。

特開平１０−３３５３８３号 特開２００５−１５９２６５号 特開２００１−１５９７２４号

図１２は、従来のＶＣＳＥＬの平面図である。ＶＣＳＥＬ２０は、基板上に、出射口２２が形成された円柱状のポストＰと、電極パッド２４が形成されたパッド形成領域Ｆとを含んでいる。ポストＰは、基板上の半導体層に形成された溝２６によって規定され、溝２６を含む半導体層の表面には、層間絶縁膜２８が形成されている。ポストＰの頂部には、ｐ側電極３０が形成され、ｐ側電極３０は、層間絶縁膜２８のコンタクトホールを介して半導体層に接続されている。ｐ側電極３０はさらに、配線パターン３２を介して電極パッド２４に接続されている。

現在、典型的に使用されているＶＣＳＥＬの大きさは、およそ２５０μｍ×２５０μｍであり、その厚さは、２００μｍである。今後はさらに小型化されたＶＣＳＥＬが必要とされており、そのサイズは、１５０μｍ×１５０μｍ、厚さは１００μｍ以下が望ましい。しかしながら、電極パッド２４は、金ワイヤ等をボンディングするために一定の面積を必要とするため、ＶＣＳＥＬの発光側のサイズをこれ以上縮小することは困難である。他方、ＶＣＳＥＬを小型化した場合、ＶＣＳＥＬを搭載する基板との接着面積が減少し、ＶＣＳＥＬと基板との接着力が低下し、ワイヤボンディングをするとき、その振動や応力の影響によりＶＣＳＥＬが基板から剥離しやすくなる。上記した図１１（ａ）に示した方法では、ＶＣＳＥＬを接着した後、そのままワイヤボンディングを行うが、ＶＣＳＥＬの接着面積が大きい場合にはワイヤボンディングを行っても剥離することは稀だが、接着面積が小さくなるとＶＣＳＥＬがずれたり剥がれてしまう。

さらに、ＶＣＳＥＬを高温高湿下で安定して動作させる場合には、可能な限り半導体を露出させないことが必要である。図１１（ｂ）に示した方法では、ＶＣＳＥＬのボンディングをする表面を樹脂封止することができないので、ＶＣＳＥＬの側面の半導体が一部露出し、密着性または機密性が不十分である。

本発明は、このような課題を解決するものであり、小型化された半導体発光素子の実装が可能であり、かつ高温高湿下で安定して動作することができる半導体発光装置を提供することを目的とする。

本発明に係る半導体発光装置は、第１の主面側に発光部と第１の電極とが形成され、第１の主面側と対向する第２の主面側に第２の電極が形成され、前記第１および第２の電極間に電圧を印加することで前記発光部から光を出射する半導体発光素子と、表面に形成された第１の導電層を含み、前記半導体発光素子の前記第１の電極が前記第１の導電層に接続された光透過性の基板と、前記半導体発光素子の前記第２の電極の少なくとも一部が露出されるように、前記基板の表面上で前記半導体発光素子の周囲を封止する樹脂とを有する。

好ましくは前記基板の表面には、第１の導電層から電気的に絶縁された第２の導電層が形成され、第２の導電層は、前記第２の電極に電気的に接続される。好ましくは前記第２の導電層は、導電性ワイヤによって前記第２の電極の露出された領域に接続される。好ましくは第１の導電層は、光透過性である。好ましくは、前記樹脂は、少なくとも前記半導体発光素子の半導体部分をすべて覆うように前記半導体発光素子の周囲を封止する。好ましくは前記半導体発光素子の第１の主面側には、前記発光部の発光面よりも高さが高い接合領域が形成され、当該接合領域が前記第１の導電層に接続される。好ましくは、前記第２の電極は、半導体発光素子の第２の主面の全面に形成されている。半導体発光素子は、第１導電型の基板と、基板上に形成された第１導電型の第１の半導体反射膜と、第１の半導体反射膜上に形成された活性層と、活性層上に形成された第２導電型の第２の半導体反射膜とを含み、前記第１導電型の基板上には発光部を規定するポストが形成された面発光型半導体レーザ素子である。

本発明の半導体発光装置の製造方法は、一方の主面側に発光部と第１の電極とが形成され、前記一方の主面側と対向する第２の主面側に第２の電極が形成され、前記第１および第２の電極間に電圧を印加することで前記発光部から光を出射する半導体発光素子を用意するステップと、前記半導体発光素子の第１の電極を、光透過性基板の表面に形成された第１の導電層に接合するステップと、前記半導体発光素子の前記第２の電極の少なくとも一部が露出されるように、前記基板上で前記半導体発光素子の周囲を樹脂で封止するステップとを有する。

本発明によれば、半導体発光素子の第２の主面側には発光部が形成されておらず、第２の主面側の領域全体を第２の電極に割り当てることが可能となる。このため、半導体発光素子のサイズが小型化されても、第２の電極を必要以上に小さくしなくてもすみ、第２の電極を接続領域として有効に活用することができる。また、基板上において半導体発光素子の周囲を樹脂で固定することで、例えばボンディング時に第２の電極に衝撃や振動が与えられても、半導体発光素子がずれたり、基板から剥離することが抑制される。さらに、半導体発光素子の半導体部分を樹脂で完全に封止することで、半導体発光素子の機密性を向上し、半導体発光素子を高温高湿化において安定した動作させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。ここでは、半導体発光素子としてＶＣＳＥＬを用いた例を説明する。

図１（ａ）は、本発明の実施例に係る半導体発光装置の概略構成を示す断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）から樹脂を取り除いた状態の半導体発光装置の平面図である。本実施例に係る半導体発光装置１００は、レーザ光を出射するＶＣＳＥＬ１２０と、ＶＣＳＥＬ１２０を搭載するガラス基板１４０と、ガラス基板１４０上においてＶＣＳＥＬ１２０の周囲を封止する樹脂１５０とを含んでいる。図中、矢印Ｓは、ＶＣＳＥＬ１２０から出射されたレーザ光がガラス基板１４０を透過する様子を示している。

ＶＣＳＥＬ１２０は、好ましくは１５０μｍ×１５０μのサイズ、厚さが１００μｍのチップを用いることができる。あるいは、これよりもサイズが小さく、薄いものであってもよい。ＶＣＳＥＬ１２０は、レーザ光の発光部であるポストＰを含み、ポストＰの頂部すなわち発光面には、ｐ側電極１２２が形成されている。また、発光面に対向する裏面には、ｎ側電極１２４が形成されている。ＶＣＳＥＬ１２０のｐ側電極１２２は、ガラス基板１４０上の透明電極１４２に接続される。ｎ側電極１２４の一部は樹脂１５０によって露出され、露出された領域を利用してｎ側電極１２４とガラス基板１４０上の配線パターン１４４にボンディングワイヤ１６０によって接続される。樹脂１５０は、ｎ側電極１２４の一部を露出させるが、ＶＣＳＥＬ１２０の半導体部分は外部に露出されない。

さらに、後述するように、ポストＰは、その周囲のｐ側電極１２２よりも幾分だけ低いため、ＶＣＳＥＬ１２０がガラス基板１４０に接合されたとき、ポストＰは、ガラス基板１４０から離間され、ポストＰには外部からのストレス等が伝わらないようになっている。透明電極１４２またはｐ側電極１２２と、配線パターン１４４またはｎ側電極１２４に順方向の電流を印加することで、ＶＣＳＥＬ１２０は、ポストＰからレーザ光を出射する。

図２は、ＶＣＳＥＬ１２０の典型的な構成を示す断面図である。ＶＣＳＥＬ１２０は、ｎ型のＧａＡｓ基板２００の裏面にｎ側電極１２４を含み、基板２００上に、ｎ型のＧａＡｓバッファ層２０２、ｎ型のＡｌＧａＡｓ半導体多層膜からなる下部ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector：分布ブラッグ型反射鏡）２０４、活性領域２０６、ｐ型のＡｌＡｓの外縁を酸化させた領域２０８ａを含む電流狭窄層２０８、ｐ型のＡｌＧａＡｓ半導体多層膜からなる上部ＤＢＲ２１０、ｐ型のＧａＡｓコンタクト層２１２を含む半導体層が形成されている。

積層された半導体層には、コンタクト層２１２から下部ＤＢＲ２０４の一部に到達する深さのリング状の溝２１４が形成され、この溝２１４によりレーザ光を出射する円筒状のポストＰと、ガラス基板１４０に接合される接合領域２１６とが規定されている。

溝２１４を含む半導体層の表面全体には、層間絶縁膜２１８が形成されている。ポストＰの頂部には、層間絶縁膜２１８のコンタクトホールを介してコンタクト層２１２にオーミック接続されたｐ側電極１２２が形成されている。ポストＰの頂部において、ｐ側電極１２２の中央には、レーザ光の出射領域を規定する円形状の出射口２２０が形成されている。

接合領域２１６には、層間絶縁膜２１８上に段差形成層１２６が形成されている。ポストＰの頂部に形成されたｐ側電極１２２は、溝２１４を介して段差形成層１２６上にまで延在している。これにより、接合領域２１６の表面は、ポストＰの表面よりも段差形成層１２６の膜厚分だけ高くなっている。段差形成層１２６は、接合領域２１６の一部または全体をポストＰの表面よりも高くするものであり、絶縁性材料に限られず、導電性材料であってもよい。例えば、段差形成層１２６は、層間絶縁膜２１８と同様のＳｉＯｘ、または、ｐ側電極１２２と同様のＡｕやＡｕ／Ｔｉであってもよい。

図３（ａ）は、ＶＣＳＥＬ１２０の平面図である。図中、パッチングで示す領域は、ＶＣＳＥＬ１２０の接合領域２１６の表面を示している。円柱状のポストＰの頂部のｐ側電極１２２は、溝２１４に沿って形成された配線１２３を介して接合領域２１６上のｐ側電極を形成している。このように、本実施例のＶＣＳＥＬ１２０は、図１２に示す従来のＶＣＳＥＬ２０と異なり、ポストＰの発光面側には、ボンディングワイヤを接続するための電極パッドを有していないことが理解される。

ガラス基板１４０は、ＶＣＳＥＬ１２０を搭載する矩形状の平板であり、その表面には、図１（ｂ）に示すように、Ｌ字型の透明電極１４２のパターンが蒸着されている。透明電極１４２は、例えば、ＩＴＯ等の導電性薄膜パターンであり、ＶＣＳＥＬ１２０のレーザ光を透過する。透明電極１４２は、ＶＣＳＥＬ１２０の接合領域２１６の全面と接合できる大きさが好ましいが、必ずしもこれに限らず、接合領域２１６の一部と接合する大きさであっても良い。

透明電極１４２と離間して導電性材料からなる矩形状の配線パターン１４４が形成される。配線パターン１４４は、透明電極１４２と同一材料であってもよいし、それ以外のアルミニウム等の金属パターンであってもよい。透明電極１４２および配線パターン１４４は、ＶＣＳＥＬ１２０のｐ側電極１２２およびｎ側電極１２４と接続されるとともに外部インターフェースとして利用される。また、ガラス基板１４０の出射面は、透明電極等が形成された面と平行としてもよいが、レーザ光の光学損出を防止したり出射領域を外部から保護するため、凹部を形成してもよい。

ＶＣＳＥＬ１２０のｐ側電極１２２は、導電性接着剤等を介して透明電極１４２に接合され、ｎ側電極１２４がボンディングワイヤ１６０により配線パターン１４４に電気的に接続されている。ボンディングワイヤ１６０には、例えば、約２０μｍの直径のＡｕワイヤーが使用される。ｎ側電極１２４は、実質的にチップサイズと同等のサイズとすることができ、仮にチップが１００μｍ×１００μｍであれば、ボンディング接続をするのに十分なｎ側電極１２４の露出領域を確保することができる。

樹脂１５０は、例えば、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂を用いられる。このような樹脂１５０は、ＶＣＳＥＬ１２０を含むガラス基板１４０の全面に塗布され、その後、ｎ側電極１２４を露出するように樹脂１５０の一部が除去され、熱や紫外線を照射して樹脂が硬化される。樹脂１５０は、ＶＣＳＥＬの側面とｎ側電極１２４の一部を覆い、ＶＣＳＥＬの半導体部分を外部へ露出しないことが望ましく、これにより、ＶＣＳＥＬの機密性または密着性が向上し、高温高湿下において安定した動作が保証される。

樹脂１５０を硬化した後、ボンディングワイヤ１６０による接続を行うことで、ＶＣＳＥＬの小型化によりＶＣＳＥＬとガラス基板との接着面積は減少し、接着強度は減少するが、その減少は、樹脂１５０によって補われる。さらに、ボンディングやその他の外部からの衝撃がガラス基板に与えられても、上記したように、ＶＣＳＥＬ１２０のポストＰは、そのような衝撃から保護される。

なお上記実施例では、図３（ａ）に示すように、ポストＰの周囲全体の接合領域１２６をポストＰよりも高くしたが、例えば、図３（ｂ）に示すように、ポストＰを中心とした３つの部分に段差形成層１２６を形成し、円柱状の突出した接合領域２３０を形成するようにしてもよい。さらに上記実施例では、ＶＣＳＥＬの接合に透明電極１４２を用いたが、これは必ずしも透明であることを要しない。例えば、図３（ｃ）に示すように、アルミニウムやその他の金属からなる非透明の配線パターン１４３に、ポストＰに対応して開口１４３ａを形成し、レーザ光をガラス基板に入射させるようにしてもよい。

次に、本発明の実施例に係る半導体発光装置の製造方法について図４および図５を参照して説明する。まず、図４（ａ）に示すように、ｐ側電極１２２およびｎ側電極１２４が形成されたＶＣＳＥＬ１２０と、透明電極１４２および配線パターン１４４が形成されたガラス基板１４０とを用意する。次に、ＶＣＳＥＬ１２０の発光面がガラス基板１４０に対向するように、ＶＣＳＥＬ１２０の接合領域２１６のｐ側電極が透明電極１４２に接合される。これにより、オフセットされたＶＣＳＥＬ１２０のポストＰは、透明電極１４２から離間された状態で密閉空間内に封止される。ｐ側電極１２２と透明電極１４２の接合は、好ましくは熱処理により行われ、このとき、透明電極１４２の上面に融点の低い導電性薄膜、例えば、インジウム薄膜等を形成しておき、ＩＴＯ／Ｉｎ／Ａｕを低温接合してもよい。接合方法は、これに限らず、ｐ側電極１２２と透明電極１４２との間に導電性粒子を含む樹脂を介在させてもよい。

次に、図４（ｂ）に示すように、ＶＣＳＥＬ１２０の全体を覆うようにガラス基板１４０上に樹脂１５０がポッティングされる。配線パターン１４４は、樹脂１５０によって覆われていても良いし、露出されていてもよい。

次に、図４（ｃ）に示すように、樹脂１５０の一部を除去し、開口１５２を形成し、開口１５２によってＶＣＳＥＬ１２０のｎ側電極１２４の一部を露出させる。樹脂１５０の除去は、例えばドライエッチングまたはウエットエッチングにより実行され、必要であれば、樹脂１５０上にエッチング用のマスクを形成する。

次に、樹脂１５０に熱や紫外線を照射し、樹脂１５０を固化する。樹脂１５０は、ＶＣＳＥＬ１２０の側面、ｎ側電極１２４の一部、およびガラス基板１４０の表面の一部を覆い、ＶＣＳＥＬ１２０は、その半導体部分を外部に露出しない状態でガラス基板１４０上に固定される。

次に、樹脂１５０の開口１５２によって露出されたｎ側電極１２４とガラス基板１４０上の配線パターン１４４間がボンディングワイヤ１６０により接続される。ボンディングの接続は一定面積を必要とするが、開口１５２によってｎ側電極１２４の表面を少なくとも５０μｍ×５０μｍ程度露出すればボンディングは十分に行い得る。また、ボンディングに際して、荷重や振動がｎ側電極１２４に与えられるが、ＶＣＳＥＬ１２０は、その周囲を樹脂１５０により固定されているため、ＶＣＳＥＬ１２０がガラス基板１４０から容易に剥離することはない。さらに、ＶＣＳＥＬ１２０やガラス基板１４０への振動がポストＰへ伝わることが抑制される。

本実施例では、ガラス基板１４０を平板としたが、ガラス基板１４０は、必ずしも平行平板に限らず、接合面に対向するレーザ光の出射面が、例えば、非球面形状であってもよい。これにより、ＶＣＳＥＬ１２０からの光を収束させることができる。さらに、ガラス基板を他の光学部材に結合する場合には、結合に適した形状に加工するようにしてもよい。

また、ガラス基板以外にも、ＶＣＳＥＬ１２０やその他の発光素子からの光に対して透過性の性質をもつ材料を基板に用いることができる。例えば、光透過性のセラミック基板や透明性ポリイミドであってもよい。

さらに上記実施例では、ｎ側電極１２４と配線パターン１４４間の電気的接続にボンディングワイヤを使用したが、これに限らず、ｎ側電極１２４と配線パターン１４４を接続する導電性ストリップ等の金属配線を用いても良い。

さらに上記実施例では、ボンディングワイヤ１６０が外部に露出しているが、図５に示すように、ボンディングワイヤ１６０を含む樹脂１５０上に樹脂１５２を再度形成し、ボンディングワイヤ１６０を覆うようにしてもよい。

さらに上記実施例では、単一のポストＰが形成されたＶＣＳＥＬ１２０を例示したが、ＶＣＳＥＬ１２０は、複数のポストを有するものであってもよい。さらに、ガラス基板上には、単一のＶＣＳＥＬを搭載する例を示したが、複数のＶＣＳＥＬを搭載するものであってもよい。

上記実施例は例示的なものであり、これによって本発明の範囲が限定的に解釈されるべきものではなく、本発明の構成要件を満足する範囲内で他の方法によっても実現可能であることは言うまでもない。

次に、本実施例の半導体発光装置を光モジュールとして光送信装置に適応したときの構成を示す。図６に示す光送信装置３００は、上記実施例で説明した半導体発光装置１００と、半導体発光装置１００から出射されたレーザ光を伝送する通信用光ファイバ３１０を含んでいる。光ファイバ３１０の端面には、ＶＣＳＥＬの光軸が光ファイバ３１０のコア３１２に整合されるように、半導体発光装置１００が正確に位置決めされ、接合されている。光ファイバ３１０の端面は、半導体発光装置１００が出射するレーザ光の一部が反射しないように、反射防止膜等がコートされている。

半導体発光装置１００から出射されたレーザ光は、光ファイバ３１０のコア３１２に入射され、送信される。上記例では、半導体発光装置１００は、光ファイバ３１０に直接的に接合されているが、これ以外にも、半導体発光装置１００と光ファイバ３１０との間に、両凸レンズや平凸レンズ等の光学系を設け、光ファイバ３１０に入射するレーザ光を集光してもよい。レーザ光を集光することで、半導体発光装置１００の位置精度が緩和される。

次に、本実施例の半導体発光装置を光センサに適応したときの構成を示す。光センサ３２０は、例えば、光学式マウス等に利用される。光センサ３２０は、レーザ光を出射する半導体発光装置１００と、反射体３２２により反射されたレーザ光を受光する受光素子３２４を含んでいる。光学式マウスの受光素子３２４には、例えば、イメージセンサが使用され、反射体３２２の表面模様に関する画像データを出力する。光センサ３２０は、出力された画像データの差分情報に基づき、マウスの位置変化を検出することができる。

図８は、半導体発光装置を光源に利用した光伝送システムの一構成例を示す図である。光伝送システム６００は、半導体発光装置１００を含む光源６１０と、光源６１０から放出されたレーザ光の集光などを行う光学系６２０と、光学系６２０から出力されたレーザ光を受光する受光部６３０と、光源６１０の駆動を制御する制御部６４０とを有する。制御部６４０は、半導体発光装置１００を駆動するための駆動パルス信号を光源６１０に供給する。光源６１０から放出された光は、光学系６２０を介し、光ファイバや空間伝送用の反射ミラーなどにより受光部６３０へ伝送される。受光部６３０は、受光した光をフォトディテクターなどによって検出する。

次に、光伝送システムに利用される光伝送装置の構成について説明する。図９は、光伝送装置の外観構成を示す図である。光伝送装置７００は、ケース７１０、光信号送信／受信コネクタ接合部７２０、発光／受光素子７３０、電気信号ケーブル接合部７４０、電源入力部７５０、動作中を示すＬＥＤ７６０、異常発生を示すＬＥＤ７７０、ＤＶＩコネクタ７８０を有している。

光伝送装置７００を用いた映像伝送システムを図１０示す。これらの図において、映像伝送システム８００は、映像信号発生装置８１０で発生された映像信号を、液晶ディスプレイなどの画像表示装置８２０に伝送するため、図９に示す光伝送装置を利用している。すなわち、映像伝送システム８００は、映像信号発生装置８１０、画像表示装置８２０、ＤＶＩ用電気ケーブル８３０、送信モジュール８４０、受信モジュール８５０、映像信号伝送光信号用コネクタ８６０、光ファイバ８７０、制御信号用電気ケーブルコネクタ８８０、電源アダプタ８９０、ＤＶＩ用電気ケーブル９００を含んでいる。

本発明に係る半導体発光装置は、光情報処理や光高速データ通信等の各分野で使用される光源に利用することができる。

図１（ａ）は本発明の実施例に係る半導体発光装置の概略側面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）から樹脂を除去したときの半導体発光装置の平面図である。 典型的なＶＣＳＥＬの構成を示す断面図である。 図３（ａ）は、図２に示すＶＣＳＥＬの平面図であり、図３（ｂ）は、ＶＣＳＥＬの接合領域の他の例を示す平面図、図３（ｃ）は、透明電極の他の例を示す平面図である。 本発明の実施例に係る半導体発光装置の製造工程を示す図である。 本発明の実施例に係る半導体発光装置の他の構成例を示す図である。 半導体発光装置を用いた光送信装置の構成例を示す模式図である。 半導体発光装置を用いた光センサの構成例を示す模式図である。 光伝送システムの構成を示すブロック図である。 光伝送装置の外観構成を示す図である。 図９の光伝送装置を利用した映像伝送システムを示す図である。 従来の半導体発光装置の製造方法を示す図である。 従来のＶＣＳＥＬを示す上面図である。

１００：半導体発光装置 １２０：ＶＣＳＥＬ
１２２：ｐ側電極 １２４：ｎ側電極
１２６：段差形成層 １４０：ガラス基板
１４２：透明電極 １４４：配線パターン
１５０、１７０：樹脂 １５２：開口
１６０：ボンディングワイヤ

Claims (13)

1. 第１の主面側に発光部と第１の電極とが形成され、第１の主面側と対向する第２の主面側に第２の電極が形成され、前記第１および第２の電極間に電圧を印加することで前記発光部から光を出射する半導体発光素子と、
   表面に形成された第１の導電層を含み、前記半導体発光素子の前記第１の電極が前記第１の導電層に接続された光透過性の基板と、
   前記半導体発光素子の前記第２の電極の少なくとも一部が露出されるように、前記基板の表面上で前記半導体発光素子の周囲を封止する樹脂と、
   を有する半導体発光装置。
2. 前記基板の表面には、第１の導電層から電気的に絶縁された第２の導電層が形成され、第２の導電層は、前記第２の電極に電気的に接続される、請求項１に記載の半導体発光装置。
3. 前記第２の導電層は、導電性ワイヤによって前記第２の電極の露出された領域に接続される、請求項２に記載の半導体発光装置。
4. 前記第１の導電層は、光透過性である、請求項１または２に記載の半導体発光装置。
5. 前記樹脂は、少なくとも前記半導体発光素子の半導体部分をすべて覆うように前記半導体発光素子の周囲を封止する、請求項１ないし４いずれか１つに記載の半導体発光装置。
6. 前記半導体発光素子の第１の主面側には、前記発光部の発光面よりも高さが高い接合領域が形成され、当該接合領域が前記第１の導電層に接続される、請求項１に記載の半導体発光装置。
7. 前記第２の電極は、半導体発光素子の第２の主面の全面に形成されている、請求項１ないし６いずれか１つに記載の半導体発光装置。
8. 前記半導体発光素子は、第１導電型の基板と、基板上に形成された第１導電型の第１の半導体反射膜と、第１の半導体反射膜上に形成された活性層と、活性層上に形成された第２導電型の第２の半導体反射膜とを含み、前記第１導電型の基板上には発光部を規定するポストが形成された面発光型半導体レーザ素子である、請求項１ないし７いずれか１つに記載の半導体発光装置。
9. 請求項１ないし８いずれか１つに記載の半導体発光装置と、前記半導体発光装置の基板に接続された光ファイバとを有する、光送信装置。
10. 請求項１ないし７いずれか１つに記載の半導体発光装置と、前記半導体発光装置から出射された光を受光する受光素子とを含む、光センサ。
11. 一方の主面側に発光部と第１の電極とが形成され、前記一方の主面側と対向する第２の主面側に第２の電極が形成され、前記第１および第２の電極間に電圧を印加することで前記発光部から光を出射する半導体発光素子を用意するステップと、
    前記半導体発光素子の第１の電極を、光透過性基板の表面に形成された第１の導電層に接合するステップと、
    前記半導体発光素子の前記第２の電極の少なくとも一部が露出されるように、前記基板上で前記半導体発光素子の周囲を樹脂で封止するステップと、
    を有する、半導体発光装置の製造方法。
12. 前記樹脂で封止するステップは、前記半導体発光素子を含む前記基板の表面上に樹脂を塗布するステップと、前記半導体発光素子の第２の電極の選択された領域上から樹脂を除去するステップとを含む、請求項１１に記載の製造方法。
13. 前記半導体発光装置の製造方法はさらに、選択的に露出された第２の電極と基板上に形成された第２の導電層をボンディングワイヤにより接続するステップを含む、請求項１１または１２に記載の半導体発光装置の製造方法。

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