半导体光学器件制造技术

一种半导体光学器件，可包括半导体衬底；台面条纹结构，其在半导体衬底上沿第一方向以条状延伸，并且包括在顶层上的接触层；相邻层，其在所述半导体衬底上并在与所述第一方向正交的第二方向上与所述台面条纹结构相邻；覆盖至少一部分相邻层的钝化膜；钝化膜上的树脂层；电极，其电连接至接触层并从接触层连续延伸至树脂层；以及无机绝缘膜，其从树脂层连续延伸至电极下方的钝化膜，与台面条纹结构间隔开，并完全介于电极和树脂层之间。并完全介于电极和树脂层之间。并完全介于电极和树脂层之间。

【技术实现步骤摘要】
半导体光学器件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年8月13日提交的日本专利申请No.2019-148456的优先权，在此通过引用将其明确地结合于此。


[0003]本公开涉及一种半导体光学器件。

技术介绍

[0004]已知一种结构，其中具有比半导体的介电常数低的介电常数的树脂层(诸如聚酰亚胺层)设置在焊盘电极下方以减小由于要引线结合的焊盘电极而引起的寄生电容。在引线结合(bond)的过程中，包括金属膜的焊盘电极与树脂层之间的粘附强度可能被削弱，并且焊盘电极可能被剥离。因此，可以在树脂层的顶表面和焊盘电极之间插入诸如SiN的无机绝缘膜。
[0005]在树脂层的顶表面上形成焊盘电极的过程中，在半导体光学器件的整个表面上形成树脂层，在树脂层的整个表面上形成无机绝缘膜，对无机绝缘膜进行图案化，然后使用光刻胶蚀刻树脂层。随着树脂层的蚀刻的进行，光刻胶也变得较小，因此无机绝缘膜被暴露并且使用无机绝缘膜作为掩模来蚀刻树脂层。因此，树脂层的顶表面降低，并且在树脂层和无机绝缘膜之间出现大的高度差(台阶(step))。该台阶导致电极(焊盘电极和与其连接的电极)的断开稍后形成。
[0006]本公开的目的是提供一种半导体光学器件，其中电极粘附至树脂层而不会劣化特性和可靠性。

技术实现思路

[0007]根据一些可能的实施方式，半导体光学器件可以包括半导体衬底；台面条纹结构，其在半导体衬底上沿第一方向以条纹形状延伸，并且包括在顶层上的接触层；相邻层，其在所述半导体衬底上并在与所述第一方向正交的第二方向上与所述台面条纹结构相邻；钝化膜，其覆盖至少一部分的相邻层；钝化膜上的树脂层；电极，其电连接至接触层并从接触层连续延伸至树脂层；以及无机绝缘膜，其从树脂层连续延伸至电极下方的钝化膜，与台面条纹结构隔开，并完全介于电极和树脂层之间。
[0008]根据一些可能的实施方式，半导体光学器件可以包括台面条纹结构，该台面条纹结构包括接触层；与台面条纹结构相邻的相邻层；覆盖至少一部分的相邻层的钝化膜；钝化膜上的树脂层；电极，其电连接至接触层并从接触层连续延伸至树脂层；以及无机绝缘膜，其从树脂层延伸至电极下方的钝化膜。
附图说明
[0009]图1是半导体光学器件的平面图；
[0010]图2是沿图1所示的半导体光学器件的线II-II截取的截面图；
[0011]图3是图2所示的半导体光学器件的截面图；
[0012]图4是图1所示的半导体光学器件的平面图；
[0013]图5是沿图4所示的半导体光学器件的线V-V截取的截面图；
[0014]图6是半导体光学器件的平面图；
[0015]图7是沿图6中所示的半导体光学器件的线VII-VII截取的截面图；
[0016]图8是沿图6所示的半导体光学器件的线VIII-VIII截取的截面图。
具体实施方式
[0017]在下文中，将参考附图具体地和详细地描述一些实施例。在用于解释实施例的所有附图中，具有完全相同或相同功能的构件具有相同的附图标记，并且将省略其重复描述。下面使用的附图仅用于解释实施例中的示例，附图的尺寸并不总是与示例中的放大率一致。
[0018]图1是半导体光学器件的平面图。图2是沿图1所示的半导体光学器件的II-II线截取的截面图。半导体光学器件100是脊形波导型半导体激光器。
[0019]半导体光学器件100包括半导体衬底10(例如，n型InP衬底)。在半导体衬底10上层叠有多个层。该多个层包括例如有源层12、包覆层14和接触层16。可以在有源层12和包覆层14之间存在其他半导体层(例如，光限制层、蚀刻停止层和衍射光栅层。下部电极18(例如，阴极)设置在半导体衬底10的背面上。
[0020]多个层包括在第一方向D1上延伸的一对凹槽20。通过蚀刻多层中的有源层12上方的层来形成一对凹槽20。在一对凹槽20之间形成台面条纹结构M。
[0021]半导体光学器件100包括台面条纹结构M。台面条纹结构M由各个多个层的部分的叠层构成。台面条纹结构M在第一方向D1上以条纹形状在半导体衬底10上延伸。台面条纹结构M包括在顶层上的接触层16。
[0022]半导体光学器件100包括相邻层22。相邻层22在半导体衬底10上。与台面条纹结构M相反，相邻层22与一对凹槽20中的一个相邻。相邻层22由各个多个层的其他部分的叠层组成。相邻层22在与第一方向D1正交的第二方向D2上与台面条纹结构M相邻。
[0023]半导体光学器件100还包括另一相邻层22B。相邻层22B在厚度方向上具有与相邻层22相同的结构，但是具有不同的平面尺寸。夹在一对凹槽20之间的台面条纹结构M设置在相邻层22和相邻层22B之间。相邻层22和相邻层22B在两侧上保护台面条纹结构M。
[0024]半导体光学器件100包括钝化膜24。钝化膜24由例如SiO2制成。钝化膜24覆盖相邻层22的至少一部分。钝化膜24覆盖除了接触层16以外的整个多个层。钝化膜24穿过一对凹槽20之一从相邻层22延伸到台面条纹结构M的侧表面。钝化膜24覆盖相邻层22B的至少一部分。钝化膜24穿过一对槽20中的另一个从相邻层22B延伸到台面条纹结构M的侧表面。钝化膜24形成为避开接触层16的至少一部分(例如整个顶表面)。
[0025]半导体光学器件100具有树脂层26。树脂层26由诸如介电常数比包覆层14的介电常数低的聚酰亚胺等树脂制成。树脂层26在钝化膜24上。树脂层26包括侧表面。该侧表面是倾斜的。树脂层26的侧表面包括靠近台面条纹结构M的第一区域R1。树脂层26的侧表面包括与台面条纹结构M相反的第二区域R2。树脂层26的侧表面包括第一区域R1和第二区域R2之
间的第三区域R3。树脂层26包括被侧表面围绕的顶表面。顶表面可以是矩形或圆形的。树脂层26的顶表面高于钝化膜24的表面。
[0026]半导体光学器件100包括上部电极28。上部电极28由例如Ti、Pt和Au的三层结构组成。上部电极28包括位于台面条纹结构M上的台面电极30。台面电极30重叠并接触接触层16以进行传导。上部电极28从接触层16连续地延伸到树脂层26。
[0027]上部电极28包括位于树脂层26的顶表面上的焊盘电极32。焊盘电极32是用于结合用于与外部电连接的引线(未示出)的区域。由于树脂层26插入在焊盘电极32的下方，因此能够减小由于焊盘电极32引起的寄生电容。
[0028]上部电极28包括形成在台面电极30和焊盘电极32之间的桥电极34。桥电极34穿过树脂层26的侧表面(第一区域R1)，穿过树脂层26和一对凹槽20之间的区域，穿过一对凹槽20之一，并到达台面电极30。至少钝化膜24在桥电极34下方。
[0029]半导体光学器件100包括无机绝缘膜36。无机绝缘膜36由与钝化膜24不同的材料(例如，SiN)制成。无机绝缘膜36覆盖绝缘膜24的整个顶表面。无机绝缘膜36完全插入上部电极28和树本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体光学器件，包括：半导体衬底；台面条纹结构，该台面条纹结构在半导体衬底上沿第一方向以条纹形状延伸，并且包括在顶层上的接触层；相邻层，该相邻层在所述半导体衬底上并在与所述第一方向正交的第二方向上与所述台面条纹结构相邻；钝化膜，该钝化膜覆盖至少一部分的相邻层；树脂层，该树脂层在钝化膜上；电极，该电极电连接至接触层并从接触层连续延伸至树脂层；和无机绝缘膜，该无机绝缘膜从树脂层连续延伸至电极下方的钝化膜，与台面条纹结构隔开，并完全介于电极和树脂层之间。2.根据权利要求1所述的半导体光学器件，其中在半导体衬底上层叠有多个层，所述多个层包括在第一方向上延伸的一对凹槽，所述台面条纹结构在该一对凹槽之间并且由多个层的各个层的部分的叠层组成，和相邻层与和台面条纹结构相反的该一对凹槽之一相邻，并且由多个层中的各层的其他部分的叠层组成。3.根据权利要求2所述的半导体光学器件，其中，所述钝化膜从所述相邻层延伸穿过该一对凹槽到所述台面条纹结构的侧表面。4.根据权利要求1所述的半导体光学器件，其中，所述相邻层与所述台面条纹结构相邻并且构成掩埋异质结构。5.根据权利要求4所述的半导体光学器件，其中相邻层包括在远离所述台面条纹结构的方向上向上倾斜的倾斜表面，和钝化膜不与该倾斜表面重叠。6.根据权利要求1所述的半导体光学器件，其中，所述无机绝缘膜仅覆盖所述树脂层的一部分的表面。7.根据权利要求6所述的半导体光学器件，其中树脂层包括侧表面和被该侧表面围绕的顶表面，和无机绝缘膜不与侧表面的一部分重叠。8.根据权利要求7所述的半导体光学器件，其中树脂层的侧表面包括靠近所述台面条纹结构的第一区域和与该台面条纹结构相反的第二区域，和无机绝缘膜覆盖第一区域并且不与第二区域重叠。9.根据权利要求8所述的半导体光学器件，其中树脂层的侧表面还包括在第一区域和第二区域之间的第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：浜田重刚，佐久间康，中原宏治，
申请(专利权)人：朗美通日本株式会社，
类型：发明
国别省市：