改善边模抑制比的激光器芯片及其制造方法技术
【技术实现步骤摘要】
改善边模抑制比的激光器芯片及其制造方法
本专利技术属于半导体激光器芯片
，具体涉及改善边模抑制比的激光器芯片及其制造方法。
技术介绍
目前能够实现长距离、多路通讯传输的DFB-LD属于端面发射的半导体激光器芯片，现有的激光器芯片制造方法如图1a所示，主要包括以下步骤：晶圆的制造和切割，外延层生长，布拉格光栅制造，包层覆盖，波导刻蚀，绝缘层刻蚀，蒸镀电极，研磨与抛光，芯片切割与端面镀膜，芯片测试等步骤。其中关键的步骤是布拉格光栅制造，常规做法是采用全息干涉的方法形成均匀周期性条纹，之后通过曝光、刻蚀、生长工艺处理，最后形成需要的光栅结构，周期性的光栅会对通过其中的光形成周期性布拉格反射，从而达到模态选择的效果。DFB-LD因为布拉格光栅的存在可以使其具有非常好的单色性(即窄线宽)，通常我们定义激光器芯片主模及其旁边最高的次峰的强度差为边模抑制比(SideModeSuppressionRatio,SMSR)，这是我们衡量激光器芯片模态稳定性的主要指标。对于DFB-LD来说，光在谐振腔内震荡会受均匀周期性光栅的对称性影响，在光谱上形成双模态，我们称之为“双峰”，而...
【技术保护点】
改善边模抑制比的激光器芯片制造方法，其特征在于，包括以下步骤：1)晶圆的制造和切割，提拉晶柱，切割成指定晶向；2)有源层(11)生长，以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和Ⅴ、Ⅵ族元素的氢化物作为晶体生长原材料，以热分解反应方式在晶圆衬底上进行气相外延，生长Ⅲ‑Ⅴ族、Ⅱ‑Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料；3)布拉格光栅制造，通过紫外光相干衍射的方法，在晶片上形成固定周期的明暗条纹结构；4)包层(12)覆盖，在衬底上进行气相外延沉积，沉积的厚度大于外延层；5)干法加湿法刻蚀工艺，包括步骤5.1)～步骤5.4)：5.1)端面刻蚀工艺，涂布光刻胶(14)，采用通用的光刻...
【技术特征摘要】
1.改善边模抑制比的激光器芯片制造方法，其特征在于，包括以下步骤：1)晶圆的制造和切割，提拉晶柱，切割成指定晶向；2)有源层(11)生长，以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有机化合物和Ⅴ、Ⅵ族元素的氢化物作为晶体生长原材料，以热分解反应方式在晶圆衬底上进行气相外延，生长Ⅲ-Ⅴ族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料；3)布拉格光栅制造，通过紫外光相干衍射的方法，在晶片上形成固定周期的明暗条纹结构；4)包层(12)覆盖，在衬底上进行气相外延沉积，沉积的厚度大于外延层；5)干法加湿法刻蚀工艺，包括步骤5.1)～步骤5.4)：5.1)端面刻蚀工艺，涂布光刻胶(14)，采用通用的光刻工艺，将需要刻蚀的区域上端部裸露出5μm～10μm的宽度，其余部分上端部涂布光刻胶(14)，然后用等离子体刻蚀干法刻蚀掉2μm～2.5μm的深度，干法刻蚀后的侧壁角度与水平面之间的夹角保持在70°～90°之间；5.2)使用H3PO4：HCl特定比例溶液刻蚀后刻蚀区域底部停留到光栅层(13)上表面，将光栅层(13)裸露出来，且沿着垂直于波导方向刻蚀，刻蚀溶液配比为H3PO4：HCl＝2:b，其中b的范围为1～7；5.3)使用H3PO4：H2O2：H2O特定比例溶液继续向下刻蚀，直至将端面裸露的InGaAsP材料刻蚀完全，刻蚀溶液配比为H3PO4：H2O2：H2O＝6：1：c，其中c的范围为1～8；5.4)去除芯片表面的光刻胶(14)，再用等离子体增强气相沉积技术在芯片表面沉积厚度为100nm～150nm的SiOx；6)波导刻蚀，利用光刻、刻蚀工艺，在晶片上刻蚀掉深度超过有源层的深槽，将发光区域与不发光区域隔绝开；7)绝缘层刻蚀，在晶片表面沉积上绝缘层，利用光刻、刻蚀工艺，仅刻蚀掉电流导流的区域的绝缘层；8)蒸镀电极，利用热蒸镀技术在晶片P表面蒸镀上一层接触金属；9)研磨与抛光，研磨晶片N表面后将减薄晶片厚度，再对N表面进行抛光处理将表面打磨平整；10)芯片切割与端面镀膜，将晶片切割至合适大小，然后在左右两个端面分别镀上高反射端面(41)和抗反射端面(42)。2.根据权利要求1所述的改善边模抑制比的激光器芯片制造方法，其特征在于，步骤5.2)中，刻蚀溶液配比为H3PO4：HCl＝2:3，步骤5.3)中，刻蚀溶液配比为H3PO4：H2O2：H2O＝6：1：4。3.根据权利要求1所述的改善边模抑制比的激光器芯片制造方法，其特征在于，步骤10)中，所述抗反射镀膜层(42)包括沿着背离芯片方向依次设置的厚度为...
【专利技术属性】
技术研发人员：王娜，李马惠，潘彦廷，王昱玺，陈怡婷，党晓亮，燕聪慧，
申请(专利权)人：陕西源杰半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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