用于对层序列进行结构化的方法和半导体激光器设备技术

提出一种用于对层序列进行结构化的方法以及一种半导体激光器设备。在该方法中，通过两个等离子刻蚀方法在层序列(10)中产生至少一个沟槽(4)。半导体激光器设备包括：层序列(10)，所述层序列借助半导体材料形成；和层序列(10)中的两个沟槽(4)，所述沟槽侧向地对脊型波导(30)限界，其中每个沟槽(4)在其背离脊型波导(30)的一侧上由层序列(10)的区域(A)限界。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对层序列进行结构化的方法和半导体激光器设备
提出一种用于对层序列进行结构化的方法以及一种半导体激光器设备。
技术介绍
出版物DE19640420A1描述一种用于制造半导体激光器设备的方法以及一种半导体激光器设备。
技术实现思路
要实现的目的在于：提出一种能够尤其低成本地执行的方法。要实现的另一目的在于：提出一种改进的半导体激光器设备。根据用于对层序列进行结构化的方法的至少一个实施方式，该方法包括如下方法步骤：提供层序列，其中层序列包括至少一个第一层和至少一个第二层，所述第一层和第二层在其材料组分方面彼此不同。在此，第一层和第二层沿层序列的堆叠方向相叠地设置。例如，第一层在第二层的上侧上完全地覆盖第二层。第一层和第二层例如能够分别为如下层：所述层借助半导体材料形成，其中这两个层的半导体材料至少在其材料组分方面彼此不同。例如，这两个层在此外延地制造。通常，这两个层例如选自如下材料类别：半导体材料、塑料材料、例如漆、金属、介电材料、例如半导体氧化物、半导体氮化物、金属氧化物、金属氮化物。在此，第一和第二层能够选自相同的材料类别，或者第一和第二层选自不同的材料类别。根据方法的至少一个实施方式，该方法包括如下方法步骤：将掩模施加到第一层的背离第二层的覆盖面上。这就是说，第一层为层序列的外部层，所述外部层对层序列在其上侧上向外限界。将具有至少一个开口的掩模施加到第一层的背离第二层的覆盖面上，在所述开口中露出第一层的覆盖面。掩模例如能够为刻蚀掩模。用于掩模的材料能够选自下述材料类别中的至少一种：半导体材料、塑料材料、例如漆、金属、如铬、钛或铝、介电材料、如氧化硅、尤其SiO2、氮化硅、尤其SiN、氧化物、如Al2O3、ZnO、ITO。在此，掩模尤其用作为用于稍后的干刻蚀方法的刻蚀掩模。在此可行的是：该材料在随后的刻蚀步骤中与由掩模覆盖的第一层的材料相比被更弱地剥离。换言之，掩模于是对于随后的刻蚀方法具有比第一层更小的刻蚀速率。根据至少一个实施方式，该方法包括如下方法步骤：其中在层序列的未由掩模覆盖的区域中部分地剥离第一层，其中部分地露出第二层。该方法步骤尤其通过等离子刻蚀方法、例如化学干刻蚀(CDE)方法或者反应离子刻蚀(RIE)方法进行。在所述第一等离子刻蚀方法中，至少部分地剥离第一层并且局部地在第一层中产生开口，所述开口完全地贯穿第一层，使得在开口的底面上局部地露出第二层。然而，第一层不被完全地剥离，而是所述第一层至少部分地存在。例如，除了第一层的开口的部位或第一层的开口之外，通过在等离子刻蚀方法期间部分地进行剥离来减小第一层的厚度。这就是说，在第一等离子刻蚀方法中，第一层被部分地剥离，并且借助相同的等离子刻蚀方法(并且例如不是在另一刻蚀步骤中)能够露出第二层。在此可行的是：在第一等离子刻蚀方法期间，也在小的范围中且局部地剥离或移除第二层的材料。根据方法的至少一个实施方式，该方法包括如下方法步骤：其中通过与第一等离子刻蚀方法不同的第二等离子刻蚀方法，至少部分地剥离露出的第二层。在此，可行的是：例如在第一层的开口的区域中，部分地或完全地剥离第二层。第二等离子刻蚀方法又例如为化学干刻蚀(CDE)方法或者反应离子刻蚀(RIE)方法。根据方法的至少一个实施方式，通过第一等离子刻蚀方法，随着沿横向方向距掩模的间距变小，将第一层更强地剥离。在此，横向方向是如下方向：所述方向在制造公差的范围内平行于第一层的覆盖面伸展，即所述方向垂直于层序列的堆叠方向伸展。换言之，在第一等离子刻蚀方法中，第一层的区域沿横向方向距掩模越近，就被越强地刻蚀进而被越强地剥离。剥离直接在掩模的侧面上最强地进行。以该方式可行的是：在掩模的侧面处在层序列中产生至少一个沟槽，所述沟槽完全地穿过第一层延伸至第二层。在其他区域中，第一层序列那么仅能够经受其厚度减小，而其在那里没有被完全地剥离。这就是说，在其他区域中，第一层覆盖第二层并且第二层未露出。根据方法的至少一个实施方式，在第二等离子刻蚀方法中将第一层与第二层相比以更小的刻蚀速率剥离。特别地，第二等离子刻蚀方法中的用于刻蚀第一层的刻蚀速率相对于第二等离子刻蚀方法中的第二层的刻蚀速率是小的。以该方式可行的是：第二层仅在层序列的开口的区域中被刻蚀，在那里第一层通过第一等离子刻蚀方法被完全地贯穿。以该方式，掩模附近的沟槽进一步加深地穿过第二层。掩模附近的沟槽因此用作为用于进一步刻蚀层序列的第二层的开端。整体上，以该方式能够在层序列中产生沟槽，所述沟槽完全地延伸穿过第一层并且至少部分地延伸穿过第二层或延伸到第二层中。沟槽紧邻掩模。层序列因此能够在掩模的边缘处具有限定的开口，所述开口穿过第一层延伸到第二层中或者甚至穿过第二层。根据用于对层序列进行结构化的方法的至少一个实施方式，方法包括如下步骤：-提供层序列，所述层序列包括第一层和第二层，所述第一层和第二层在其材料组分方面彼此不同，-将掩模施加到第一层的背离第二层的覆盖面上，-在层序列的未由掩模覆盖的区域中部分地剥离第一层，并且通过第一等离子刻蚀方法部分地露出第二层，-通过第二等离子刻蚀方法至少部分地剥离露出的第二层，其中-通过第一等离子刻蚀方法，随着沿横向方向距掩模的间距变小，将第一层更强地剥离，-在第二等离子刻蚀方法中，将第一层与第二层相比以更小的刻蚀速率剥离，-在层序列中产生至少一个沟槽，所述沟槽完全地延伸穿过第一层并且至少部分地穿过第二层。在此尤其可行的是：将在此描述的方法以在此描述的顺序执行，其中在所提出的方法步骤之间能够存在另外的方法步骤。在此处描述的方法中，令人惊讶地已经证实：借此能够产生极其窄的刻蚀沟槽，所述刻蚀沟槽小于光刻的典型的分辨率极限。为了制造刻蚀沟槽，能够利用刻蚀掩模，所述刻蚀掩模通过光刻制造。在此，例如借助遮挡掩模或扫描光束将光刻胶曝光并且随后化学显影，由此将遮挡掩模的结构传递到光刻胶中，或者将曝光光束的扫描图案在光刻胶中成像。剩余的光刻胶随后用作为用于刻蚀工艺的掩模，并且保护位于其下的材料的部分免受刻蚀剥离。该方法的限制为光学分辨率，即遮挡掩模能够在漆中成像的精度，或者即曝光光束能够在光刻胶中写入期望图案的精度。在极限情况下，该方法通过所应用的波长的阿贝衍射准则来限制。在UV范围中的典型应用的波长、尤其在300nm和400nm之间的波长的情况下，该分辨率极限在理论上位于该大小范围中。实际上，分辨率附加地由曝光设备的技术极限来限制，这几乎不允许以低于1μm的精度成像。现在，新的组合的等离子刻蚀工艺以在此所描述的方法为基础，其中能够制造如下沟槽：所述沟槽不与刻蚀掩模的光刻的分辨率极限相关联。借助在此描述的方法可行的是：在掩模的例如通过掩模的陡峭侧壁形成的侧面处，以干化学的方式刻蚀窄且深的沟槽，所述沟槽的深度和宽度能够在宽的范围中调节并且不与掩模中的开口的宽度相关。掩模在此例如能够借助出自上述材料类别中的至少一种材料类别的材料形成。在此描述的方法的基础是：在第一刻蚀方法期间对刻蚀沟槽形成(英文：Trenching，开槽)的有针对性的利用和控制和随后的第二等离子刻蚀方法，所述第二等离子刻蚀方法以比第一层更高的刻蚀速率剥离第二层，即具有选择性。在此要注意的是：在等离子刻蚀方法中可能在陡峭侧壁的周围出现的刻蚀沟槽形成是通常不期望的效应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对层序列(10)进行结构化的方法，所述方法具有如下步骤：‑提供层序列(10)，所述层序列包括第一层(1)和第二层(2)，所述第一层和所述第二层在材料组分方面彼此不同，‑将掩模(20)施加到所述第一层(1)的背离所述第二层(2)的覆盖面(1a)上，‑在所述层序列(10)的未由所述掩模(20)覆盖的区域中部分地剥离所述第一层(1)，并且通过第一等离子刻蚀方法部分地露出所述第二层(2)，‑通过第二等离子刻蚀方法部分地剥离露出的所述第二层(2)，其中‑通过所述第一等离子刻蚀方法，随着沿横向方向距所述掩模(20)的间距(D)变小，将所述第一层(1)更强地剥离，‑在所述第二等离子刻蚀方法中，将所述第一层(1)与所述第二层(2)相比以更小的刻蚀速率剥离，‑在所述层序列(10)中产生至少一个沟槽(4)，所述沟槽完全地延伸穿过所述第一层(1)并且至少部分地延伸穿过所述第二层(2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.20 DE 102014115253.01.一种用于对层序列(10)进行结构化的方法，所述方法具有如下步骤：-提供层序列(10)，所述层序列包括第一层(1)和第二层(2)，所述第一层和所述第二层在材料组分方面彼此不同，-将掩模(20)施加到所述第一层(1)的背离所述第二层(2)的覆盖面(1a)上，-在所述层序列(10)的未由所述掩模(20)覆盖的区域中部分地剥离所述第一层(1)，并且通过第一等离子刻蚀方法部分地露出所述第二层(2)，-通过第二等离子刻蚀方法部分地剥离露出的所述第二层(2)，其中-通过所述第一等离子刻蚀方法，随着沿横向方向距所述掩模(20)的间距(D)变小，将所述第一层(1)更强地剥离，-在所述第二等离子刻蚀方法中，将所述第一层(1)与所述第二层(2)相比以更小的刻蚀速率剥离，-在所述层序列(10)中产生至少一个沟槽(4)，所述沟槽完全地延伸穿过所述第一层(1)并且至少部分地延伸穿过所述第二层(2)。2.根据上一项权利要求所述的方法，其中在所述第一等离子刻蚀方法中，将所述第一层(1)和所述第二层(2)基本上以相同的刻蚀速率剥离。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中至少一个所述沟槽(4)侧向地直接邻接于所述掩模(20)。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中至少一个所述沟槽(4)垂直于或横向于所述掩模(20)的朝向所述沟槽的侧面(20b)的横向扩展(L)小于所述掩模(20)中的开口的横向扩展。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中至少一个所述沟槽(4)的所述横向扩展(L)小于800nm、尤其小于100nm。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述层序列(10)包括第三层(3)，所述第三层设置在所述第二层(2)的背离所述第一层(1)的一侧上，其中所述第二层(2)和所述第三层(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·鲁姆博尔茨，斯文·格哈德，
申请(专利权)人：欧司朗光电半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE