制做氮化镓基激光器倒装用热沉的方法技术

一种制做氮化镓基激光器倒装用热沉的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤１：取一衬底；步骤２：在衬底上蒸镀一层绝缘介质膜；步骤３：用光刻和腐蚀的方法将部分绝缘介质膜去掉，以用于制作激光器倒装的Ｐ型焊接电极；步骤４：在保留有绝缘介质膜的区域和去掉绝缘介质膜的区域蒸镀金属层；步骤５：在金属层的区域接着蒸镀金属焊料层，这层金属焊料层不是完全覆盖下面的金属层，而是留出部分区域用于激光器管芯倒装后电极引线的连接；步骤６：将样片分割成单个氮化镓基激光器倒装用的热沉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体技术中激光器管芯制作技术领 域，尤其涉及 一 种制做氮化镓基激光器倒装用热沉的 方法。
技术介绍
III - V族GaN基化合物半导体及其量子阱结构激光 器(LD )，在增大信息的光存储密度、激光打印、深海 通信、大气环境检测等领域有着广泛的应用前景。如果氮化镓基激光器替代目前的DVD光头，其记 录密度可以达到现行的2 - 3倍；如果打印机采用氮化 镓基激光器，其分辨率可以从现在标准的6 0 0 dpi提 高至U 1 2 0 0 dpi 。为了提高和改善激光器的光电性能和寿命， 一般 都要将激光器的管芯倒装在热导率高的热沉上，传统 的垂直结构的砷化镓基激光器等采用简单的平面结构执 "、、沉就可以满足要求，如果在石等绝缘衬底上外延生长的氮化镓基激光器由于p型电极和N型电极在同—面上，采用平面结构的热沉则容易弓l起短路和光束的倾斜等问题。
技术实现思路
要解决的技术问题有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种制做氮化镓基激光器倒装用执 '、、、沉的方法，其是利用本专利技术制作的氮化镓基激光器倒装用的热沉可以避免传统的平面结构执 "、、沉容易导致激光器短路，光束倾斜等问题，提高激光器倒装的成品率本专利技术的技术方案是:为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的本专利技术提供一种，其特征在于，该方法包括如下步骤-步骤:取一衬底步骤2:在衬底上蒸镀一层绝缘介质膜；步骤3用光刻和腐蚀的方法将部分绝缘介质膜去掉以用于制作激光器倒装的P型焊接电极;步骤4 :在保留有绝缘介质膜的区域和去掉绝缘介质膜的区域蒸镀金属层；步骤在金属层的区域接着蒸镀金属焊料层，这层金属焊料层不是完全覆盖下面的金属层，而是留出部分区域用于激光器菅心倒装后电极引线的连接；步骤6 :将样片分割成单个氮化镓基激光器倒装用的热沉其中所述的衬底为桂、碳化硅、氮化铝、金刚石的导电或绝缘的具有高执导 "、、 、J率的材料。其中所述在衬底上蒸镀的绝缘介质膜是使用等离子体增强化学汽相沉积方法，或者低压化学汽相沉积方法，或者电子束蒸发方法形成。其中所述的衬底上蒸镀的绝缘介质膜的厚度为05微米到3微米之间，最佳厚度是等于激光器的P型电极的表面到N型欧姆接触电极表面的垂直距离(其中所述刻蚀，是采用湿法化学腐蚀或者干法化学刻蚀或者离子束刻蚀技术其中所述的金属层为钛、铝、镍、金、铂、银、铬单层金属或者它们之间的组合形成的两层或三层或四层金属层，金属层的厚度为0 . 5到1 0微米之间，该最上层的金属层为金金属层。其中所述的金属焊料层为铟、锡、金锡合金、铟锡合金、金铟合金，其合金的各种金属组分为o-1 00 %,当各种金属组分为0和1 o o %时，则为单质金属层其中所述的金属焊料层的厚度为o 2微米到20微米之间，较佳为i o微米左右。其中所述的金属焊料层的形成方法是采用电镀或者蒸发的方法。其中所述的分割成单个氮化镓基激光器倒装用的热沉，采用的方法为金刚石刀具划片方法或者激光划片方法本专利技术的有益效果是从上述技术方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果:利用本专利技术，由于采用了非平面结构的热沉，可以避免传统平面结构热沉容易导致激光器短路，光束倾斜等问题，提高激光器倒装的成品率附图说明为了进 一 步说明本专利技术的内容，以下结合实施例对本专利技术做一详细的描述，其中图1 是本专利技术中使用的衬底示意图， 图2 是本专利技术中在衬底上蒸镀一层绝缘介质，并用光刻和蚀的方法将部分绝缘介质膜去掉用于制作激光器倒装电极制作的示意图；图3是本专利技术中在保留有绝缘介质膜的区域和去掉绝缘介质膜的区域蒸镀金属层示意图图4是本专利技术中在金属层的区域接着菡 '、、、镀金属焊料层示血 思5是本专利技术中将样片分割成单个氮化镓基激光器倒装用的热沉俯视图。具体实施方式如图1所示这是本专利技术中使用的衬底11，衬底11的材料是碳化娃,碳化硅材料具有比蓝宝石衬底高的执 >、、、导率，用其做激光益倒装用热沉的衬底可以减小倒装后的激光器管心的执 "、、阻，改激光器的热学性参阅图2 ，用PECVD方法蒸镀一层厚度约等于激 光器管芯的P电极表面和N电极表面的高度差，大约 为2 . 5微米的绝缘介质膜Si02，然后用光刻和腐蚀的 方法，腐蚀去掉部分绝缘层，仅保留制作激光器N电 极区域的绝缘层；蒸镀绝缘介质膜Si02，可以确保激 光器P型电极和N型电极的隔离而不发生短路，同时这层与激光器管芯的P型电极的表面到N型欧姆接触电极表面的垂直距离相等或接近的绝缘介质膜可以避免激光器管芯倒装在热沉上发生倾斜而影响激光光束质量的问题，减小激光器短路的几率；参阅图3 ，通过光刻的方法在保留有绝缘介质膜2i的区域和去掉绝缘介质膜2 1的区域形成激光器的管心倒装用所需要的N电极和P电极的图形并蒸镀金属层31，该金属层3 1为钛/铂/金，它们的厚度可以分别是0.0 5微米/0.2 5微米/2.5微米，其'E、厚度为2.8微米。这层金属可以保证后续蒸镀的金属焊料层在其上具有良好的粘附性，同时该层也是激光叫 益电极引线的焊接层，可以保证激光器电极引线容易焊接具有强的粘附力而不容易脱落；参阅图4是利用光刻的方法在金属层上形成所需的图形并用蒸发的方法形成一层金属焊料层4 1 ，该金属焊料层4 l为金锡合金，其厚度l 0微米，其中金占10%，这层金属焊料层不是完全覆盖下面的金属层31而是留出部分区域用于激光器管芯倒装后电极引线的连接。该金属焊料层4 l在焊接过程中可以确保在比较低的焊接温度，大约在2 8 0摄氏度熔化，并与激光器管芯的P型和N型电极表面金属材料形成合金具有非常强的粘附性；图5是用金刚石刀切割镓基激光器倒装用的热沉俯以确保切割的形状规则，同衬底上的金属层的性质和规以上所述的具体实施例方案和有效果进行了进一是，以上所述仅为本专利技术的于限制本专利技术，凡在本专利技术的任何修改、等同替换、改的保护范围之内法将样片分割成单个氮化 视图。用金刚石刀切割可 时不产生热效应而不影响 则的图形形状。，对本专利技术的巨的、技术步详细说明所应理解的体实施例而已并不用的精神和原则之内，所做进等均应包含在本专利技术权利要求1. 一种，其特征在于，该方法包括如下步骤步骤1取一衬底；步骤2在衬底上蒸镀一层绝缘介质膜；步骤3用光刻和腐蚀的方法将部分绝缘介质膜去掉，以用于制作激光器倒装的P型焊接电极；步骤4在保留有绝缘介质膜的区域和去掉绝缘介质膜的区域蒸镀金属层；步骤5在金属层的区域接着蒸镀金属焊料层，这层金属焊料层不是完全覆盖下面的金属层，而是留出部分区域用于激光器管芯倒装后电极引线的连接；步骤6将样片分割成单个氮化镓基激光器倒装用的热沉。全文摘要一种，其特征在于，该方法包括如下步骤步骤1取一衬底；步骤2在衬底上蒸镀一层绝缘介质膜；步骤3用光刻和腐蚀的方法将部分绝缘介质膜去掉，以用于制作激光器倒装的P型焊接电极；步骤4在保留有绝缘介质膜的区域和去掉绝缘介质膜的区域蒸镀金属层；步骤5在金属层的区域接着蒸镀金属焊料层，这层金属焊料层不是完全覆盖下面的金属层，而是留出部分区域用于激光器管芯倒装后电极引线的连接；步骤6将样片分割成单个氮化镓基激光器倒装用的热沉。文档编号H01S5/00GK101267087SQ20071006438公开日2008年9月17日 申请日期2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制做氮化镓基激光器倒装用热沉的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤１：取一衬底；步骤２：在衬底上蒸镀一层绝缘介质膜；步骤３：用光刻和腐蚀的方法将部分绝缘介质膜去掉，以用于制作激光器倒装的Ｐ型焊接电极；　 　步骤４：在保留有绝缘介质膜的区域和去掉绝缘介质膜的区域蒸镀金属层；步骤５：在金属层的区域接着蒸镀金属焊料层，这层金属焊料层不是完全覆盖下面的金属层，而是留出部分区域用于激光器管芯倒装后电极引线的连接；步骤６：将样片分割成单 个氮化镓基激光器倒装用的热沉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张书明，刘宗顺，杨辉，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]