【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体激光器，具体为一种半导体激光器及其半导体激光器的垂直深脊的制作方法。
技术介绍
1、在半导体激光器
中，随着集成光芯片技术的不断发展，高速激光器芯片在通信和光电子领域中的应用越来越广泛。而高速激光器芯片的性能主要取决于其内部结构和制作工艺。其中脊形制作对于高性能的影响至关重要，其中包括脊宽、脊深、脊侧壁垂直度以及侧壁平整光滑度均对高性能激光器有较大影响。因此，如何制作出具有较好垂直度的深脊成为了研究的重点之一。垂直度较好，侧壁平整光滑的深脊，既能满足高性能半导体激光器长期可靠性要求，同时提高了电流注入密度的可控性和以及抑制了因侧壁损伤导致的其它异常的发生。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种半导体激光器及其半导体激光器的垂直深脊的制作方法，能够制作出垂直度较好，侧壁平整光滑的深脊，满足高性能半导体激光器长期可靠性要求的同时，提高了电流注入密度的可控性和减少了因刻蚀侧壁损伤导致的其它异常的发生。
2、为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种半导体激光器的垂直深脊的制作方法，包括如下步骤：
3、s1，生长外延结构，
4、s2，在所述外延结构上做掩膜层，并在所述掩膜层上施作光刻胶，
5、s3，接着进行匀胶、曝光、显影、坚膜处理，得到光刻胶掩膜脊条窗口，
6、s4，以所述光刻胶作为掩膜，对暴露的所述掩膜层进行刻蚀，刻蚀完毕后进行除胶处理，得到掩膜层掩膜脊条窗口，
7、
8、s6，接着采用湿法工艺再次刻蚀，选择性刻蚀掉所述初级垂直深脊结构竖向侧面上的凸出部分，得到竖向侧面较之所述初级垂直深脊结构更为笔直的中级垂直深脊结构，
9、s7，再次采用湿法工艺进行刻蚀，非选择性刻蚀掉所述中级垂直深脊结构的竖向侧壁上的损伤层，得到竖向侧壁表面平整、光滑且无损伤的终极垂直深脊结构，
10、s8，最后对所述终极垂直深脊结构进行清洁处理后生长保护层。
11、进一步，所述s5步骤中，使用高温icp进行刻蚀，将不被掩膜层保护的所述外延层结构充分刻蚀，将去除的外延层结构刻蚀到想要的深度，且保证一定的垂直度，同时确保脊条上保护的掩膜层仍有剩余。
12、进一步，所述掩膜层的厚度范围为折射率范围为1.40～1.50。
13、进一步，所述光刻胶旋涂厚度范围为所述光刻胶掩膜脊条窗口尺寸范围为0.5～3.0μm。
14、进一步，所述s4步骤中，除胶的方式为：使用等离子体去胶机和koh溶液对多余的光刻胶进行灰化和浸泡冲洗处理，其中所述koh溶液的浓度为10～30％，去胶时间为3～5min。
15、进一步，所述s5步骤中，采用高温icp进行刻蚀，刻蚀时使用的刻蚀气体为cl2和ar，刻蚀气体比例为cl2占比为10～30％，ar占比为60～90％，高温icp腔压为2～6mtorr，功率为300～700w，所述初级垂直深脊结构的刻蚀深度为2～5μm。
16、进一步，所述s6和所述s7步骤中，选择性湿法刻蚀液其组成和体积配比为，磷酸：双氧水：水＝3～6:1:12～30，非选择性湿法刻蚀液其组成和体积配比为，氢溴酸：双氧水：水＝20～60:1：700～1000。
17、进一步，所述s8步骤中，清洁处理包括深度清洗和表面处理后进行吹干处理，其中表面处理采用hf溶液，其浓度比例为氢氟酸：水＝1:10～20。
18、进一步，生长的保护层为sinx～sio2钝化膜层，sinx～sio2钝化膜层中sinx厚度范围为sio2厚度范围为sinx～sio2钝化膜层中sinx折射率要求为1.80～2.0，sinx～sio2钝化膜层中sio2折射率要求为1.40～1.50。
19、本专利技术实施例提供另一种技术方案：一种半导体激光器，包括由上述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法制备的垂直深脊。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用干法刻蚀和多次湿法刻蚀以及多次表面处理方式相结合的方法，制作出垂直度较好，侧壁平整光滑的深脊，满足高性能半导体激光器长期可靠性要求的同时，提高了电流注入密度的可控性和减少了因刻蚀侧壁损伤导致的其它异常的发生，进而对高速激光器芯片重要性能有较大提升。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于：所述S5步骤中，使用高温ICP进行刻蚀，将不被掩膜层保护的所述外延层结构充分刻蚀，将去除的外延层结构刻蚀到想要的深度，且保证一定的垂直度，同时确保脊条上保护的掩膜层仍有剩余。
3.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于：所述掩膜层的厚度范围为折射率范围为1.40～1.50。
4.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于：所述光刻胶旋涂厚度范围为所述光刻胶掩膜脊条窗口尺寸范围为0.5～3.0μm。
5.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于，所述S4步骤中，除胶的方式为：使用等离子体去胶机和KOH溶液对多余的光刻胶进行灰化和浸泡冲洗处理，其中所述KOH溶液的浓度为10～30％，去胶时间为3～5min。
6.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于，所述S5步骤中，采用高温ICP进行刻蚀，刻蚀时使用
7.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于，所述S6和所述S7步骤中，选择性湿法刻蚀液其组成和体积配比为，磷酸：双氧水：水＝3～6:1:12～30，非选择性湿法刻蚀液其组成和体积配比为，氢溴酸：双氧水：水＝20～60:1：700～1000。
8.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于，所述S8步骤中，清洁处理包括深度清洗和表面处理后进行吹干处理，其中表面处理采用HF溶液，其浓度比例为氢氟酸：水＝1:10～20。
9.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于，生长的保护层为SiNX～SiO2钝化膜层，SiNX～SiO2钝化膜层中SiNX厚度范围为SiO2厚度范围为SiNX～SiO2钝化膜层中SiNX折射率要求为1.80～2.0，SiNX～SiO2钝化膜层中SiO2折射率要求为1.40～1.50。
10.一种半导体激光器，其特征在于：包括由如权利要求1-9任一所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法制备的垂直深脊。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于：所述s5步骤中，使用高温icp进行刻蚀，将不被掩膜层保护的所述外延层结构充分刻蚀，将去除的外延层结构刻蚀到想要的深度，且保证一定的垂直度，同时确保脊条上保护的掩膜层仍有剩余。
3.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于：所述掩膜层的厚度范围为折射率范围为1.40～1.50。
4.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于：所述光刻胶旋涂厚度范围为所述光刻胶掩膜脊条窗口尺寸范围为0.5～3.0μm。
5.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于，所述s4步骤中，除胶的方式为：使用等离子体去胶机和koh溶液对多余的光刻胶进行灰化和浸泡冲洗处理，其中所述koh溶液的浓度为10～30％，去胶时间为3～5min。
6.如权利要求1所述的半导体激光器的垂直深脊的制作方法，其特征在于，所述s5步骤中，采用高温icp进行刻蚀，刻蚀时使用的刻蚀气体为cl2和ar，刻蚀气体比例为cl2占比为10～30％，ar...
【专利技术属性】
技术研发人员：张松，程成，葛婷，吴继清，
申请(专利权)人：武汉光安伦光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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