專利名稱：脊形波導式半導體激光器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脊形波導式半導體光器件，尤其涉及一種脊形波導式半導體激光器及其制作方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的脊形波導式半導體激光器的剖面圖如圖9所示，包括具有脊形波導突起8的晶片1，脊形波導突起8的兩側(cè)表面形成有二氧化硅鈍化膜2，而最后制作P型電極3覆蓋在晶片1的最上表面，N型電極3＇形成在晶片1的底部。其制作方法采用干法RIE刻蝕或者化學腐蝕方法腐蝕出脊形波導突起8，然后通過PECVD生長一層二氧化硅鈍化膜2，再刻蝕掉脊形波導突起8的上表面部分的二氧化硅鈍化膜2。這種工藝方法簡單，但缺點是刻蝕出來的脊形波導突起8的高度通常在2μm左右，這樣，脊形波導突起8的頂層與刻蝕停止層之間的高度差明顯，而且腐蝕出的脊形波導突起8的兩側(cè)面通常陡峭或者向內(nèi)收縮形成倒梯形結(jié)構(gòu)，這樣P型電極3難以覆蓋到脊形波導突起8的兩側(cè)，在半導體激光器芯片工藝操作和封裝過程中，容易損傷脊形波導突起8而導致芯片失效，可靠性差，串聯(lián)電阻大，在大電流的情況下還容易燒斷電極。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為克服以上缺點，本發(fā)明提供一種封裝時脊形波導突起不易受損、歐姆接觸好、工藝簡單和可靠性好的脊形波導式半導體激光器及其制作方法。
為實現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種脊形波導式半導體激光器，包括具有脊形波導突起的脊形波導晶片，位于脊形波導突起的兩側(cè)自下而上包括一層二氧化硅膜和一層聚酰亞胺膜，且聚酰亞胺膜的上表面高于脊形波導突起的上表面，P型電極覆蓋在所述脊形波導突起的上表面以及位于其兩側(cè)的聚酰亞胺膜的上表面，并形成歐姆接觸，N型電極形成在脊形波導晶片的底部表面。
本發(fā)明提供一種脊形波導式半導體激光器的制作方法，其操作順序如下A、在半導體外延片上生長一層二氧化硅膜，在其掩蔽下，光刻出脊形波導突起，其寬度控制在2μm左右，清洗掉光刻膠后形成脊形波導晶片；B、將脊形波導晶片在氫氟酸中去掉掩蔽用的二氧化硅膜，清洗干凈后，通過PECVD生長一層二氧化硅鈍化膜覆蓋在脊形波導晶片的上表面；C、在脊形波導晶片的二氧化硅鈍化膜的表面涂敷一層聚酰亞胺膜，使其充滿在脊形波導突起的兩側(cè)，并使整個聚酰亞胺膜的上表面高于脊形波導突起的上表面；D、在氮氣的保護下，采用階梯升溫法對脊形波導晶片上表面的聚酰亞胺膜進行亞胺化處理后，再涂上一層厚的正性光刻膠，按照掩膜版的設(shè)計，曝光顯影；E、將涂有正性光刻膠的脊形波導晶片放到等離子去膠機中，進行等離子刻蝕，并轟擊掉脊形波導突起上表面的聚酰亞胺膜，刻蝕完成后，在丙酮中完全清除整個聚酰亞胺膜上表面的剩余正性光刻膠；F、將正性光刻膠清洗干凈后的脊形波導晶片，在氫氟酸中腐蝕掉脊形波導突起上表面的二氧化硅鈍化膜；G、蒸發(fā)P型電極與N型電極，合金。
發(fā)明效果由于上述結(jié)構(gòu)的脊形波導突起的兩側(cè)被聚酰亞胺膜進行了有效填充，提高了蒸發(fā)金屬電極的覆蓋能力，改善了金屬P型電極的歐姆接觸，因而減小了串聯(lián)電阻，并且由于聚酰亞胺膜形成的平滑側(cè)面防止了尖銳陡峭的脊形波導邊緣由于過熱導致的開路，同時由于脊形波導突起的上表面低于兩側(cè)的聚酰亞胺膜上表面，因而避免在芯片工藝操作和芯片封裝過程中由于脊形波導突起受損導致芯片失效。
圖1表示本發(fā)明脊形波導式半導體激光器的在二氧化硅膜埯蔽下脊形波導晶片的剖面圖；圖2表示去除圖1所示的二氧化硅膜埯蔽后的脊形波導晶片的剖面圖；圖3表示在圖2所示的脊形波導晶片上形成一層二氧化硅鈍化膜的剖面圖；圖4表示在圖3所示的二氧化硅鈍化膜表面形成一層聚酰亞胺膜的剖面圖；圖5表示在圖4所示的聚酰亞胺膜表面形成一層正性光刻膠的剖面圖；圖6表示去除圖5所示正性光刻膠以及脊形波導突起表面的聚酰亞胺的剖面圖；圖7表示去除圖6所示脊形波導突起表面的二氧化硅鈍化膜后的剖面圖；圖8表示本發(fā)明脊形波導式半導體激光器；圖9表示傳統(tǒng)脊形波導式半導體激光器的剖面圖。
具體實施例方式
如圖8所示本發(fā)明的脊形波導式半導體激光器，包括具有脊形波導突起8的脊形波導晶片1，位于脊形波導突起8的兩側(cè)自下而上包括一層二氧化硅鈍化膜2和一層聚酰亞胺膜4，且該聚酰亞胺膜4的上表面高于脊形波導突起8的上表面，P型電極6覆蓋在所述脊形波導突起8的上表面以及位于其兩側(cè)的聚酰亞胺膜4的上表面并形成歐姆接觸，N型電極6’形成在脊形波導晶片1的底部表面。
本發(fā)明的脊形波導式半導體激光器的制作方法按如下順序操作A、在半導體外延片上生長一層二氧化硅膜9，在其掩蔽下，光刻出脊形波導突起8，其寬度控制在2μm左右，清洗掉光刻膠后形成如圖1所示的脊形波導晶片1；B、將圖1所示的脊形波導晶片1在氫氟酸中去掉掩蔽用的二氧化硅膜9如圖2所示，清洗干凈后，通過PECVD生長一層二氧化硅鈍化膜2覆蓋在脊形波導晶片1的上表面，形成如圖3所示的剖面圖；C、在脊形波導晶片1的二氧化硅鈍化膜2的表面涂敷一層聚酰亞胺膜4，使其充滿在脊形波導突起8的兩側(cè)，并使整個聚酰亞胺膜4的上表面高于脊形波導突起8的上表面，如圖4所示的剖面圖；D、在氮氣的保護下，采用階梯升溫法對脊形波導晶片1上表面的聚酰亞胺膜4進行亞胺化處理后，再涂上一層厚的正性光刻膠5，按照掩膜版的設(shè)計，通過曝光顯影，形成如圖5所示的剖面圖；E、將涂有正性光刻膠5的脊形波導晶片1放到等離子去膠機中，進行等離子刻蝕，并轟擊掉脊形波導突起8上表面的聚酰亞胺膜4，刻蝕完成后，在丙酮中完全清除整個聚酰亞胺膜4上表面的剩余正性光刻膠5，形成如圖6所示的剖面圖；F、將正性光刻膠5清洗干凈后的脊形波導晶片1，在氫氟酸中腐蝕掉脊形波導突起8上表面的二氧化硅鈍化膜2，形成如圖7所示的剖面圖；G、蒸發(fā)P型電極6與N型電極6′，合金，形成本發(fā)明的脊形波導式半導體激光器，如圖8所示。
權(quán)利要求
1.一種脊形波導式半導體激光器，包括具有脊形波導突起(8)的脊形波導晶片(1)，其特征在于，位于脊形波導突起(8)的兩側(cè)自下而上包括一層二氧化硅鈍化膜(2)和一層聚酰亞胺膜(4)，且聚酰亞胺膜(4)的上表面高于脊形波導突起(8)的上表面，P型電極(6)覆蓋在所述脊形波導突起(8)的上表面以及位于其兩側(cè)的聚酰亞胺膜(4)的上表面并形成歐姆接觸，N型電極(6′)形成在脊形波導晶片(1)的底部表面。
2.一種脊形波導式半導體激光器的制作方法，其操作順序如下A、在半導體外延片上生長一層二氧化硅膜(9)，在其掩蔽下，光刻出脊形波導突起(8)，其寬度控制在2μm左右，清洗掉光刻膠后形成脊形波導晶片(1)；B、將脊形波導晶片(1)在氫氟酸中去掉掩蔽用的二氧化硅膜(9)，清洗干凈后，通過PECVD生長一層二氧化硅鈍化膜(2)覆蓋在脊形波導晶片(1)的上表面；C、在脊形波導晶片(1)的二氧化硅鈍化膜(2)的表面涂敷一層聚酰亞胺膜(4)，使其充滿在脊形波導突起(8)的兩側(cè)，并使整個聚酰亞胺膜(4)的上表面高于脊形波導突起(8)的上表面；D、在氮氣的保護下，采用階梯升溫法對脊形波導晶片(1)上表面的聚酰亞胺膜(4)進行亞胺化處理后，再涂上一層厚的正性光刻膠(5)，按照掩膜版的設(shè)計，曝光顯影；E、將涂有正性光刻膠(5)的脊形波導晶片(1)放到等離子去膠機中，進行等離子刻蝕，并轟擊掉脊形波導突起(8)上表面的聚酰亞胺膜(4)，刻蝕完成后，在丙酮中完全清除整個聚酰亞胺膜(4)上表面的剩余正性光刻膠(5)；F、將正性光刻膠(5)清洗干凈后的脊形波導晶片(1)，在氫氟酸中腐蝕掉脊形波導突起(8)上表面的二氧化硅鈍化膜(2)；G、蒸發(fā)P型電極(6)與N型電極(6′)，合金。
全文摘要
本發(fā)明提供一種脊形波導式半導體激光器及其制作方法，包括具有脊形波導突起的脊形波導晶片，位于脊形波導突起的兩側(cè)自下而上包括一層二氧化硅鈍化膜和一層聚酰亞胺膜，且聚酰亞胺膜的上表面高于脊形波導突起的上表面，P型電極覆蓋在所述脊形波導突起的上表面以及位于其兩側(cè)的聚酰亞胺膜的上表面并形成歐姆接觸，N型電極形成在脊形波導晶片的底部表面。脊形波導突起的兩側(cè)被聚酰亞胺膜進行了有效填充，提高了蒸發(fā)金屬電極的覆蓋能力，改善了P型電極的歐姆接觸，因而減小了串聯(lián)電阻，且避免在芯片工藝操作和芯片封裝過程中由于脊形波導突起受損導致芯片失效。
文檔編號H01S5/00GK1956284SQ20051010090
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月29日
發(fā)明者李絡(luò), 周耀輝 申請人:深圳飛通光電子技術(shù)有限公司