激光器晶圆结构及激光器制造技术

本技术公开了一种激光器晶圆结构及激光器，该激光器晶圆结构包括衬底、设于衬底正面的激光器外延层和切割道，激光器外延层包括若干个器件区，切割道位于激光器外延层的外侧及相邻器件区之间，衬底背面对应切割道的位置设有凹槽，凹槽的开口尺寸沿深度方向逐渐缩小，器件区包括有源区，凹槽的深度小于衬底背面与有源区之间的距离。该激光器晶圆结构通过减薄解离区域的厚度，降低巴条解理工艺难度，并提高巴条解理良率。该激光器晶圆结构经过巴条解理后得到的激光器具有楔形结构，可以使激光器背面有更小的镀膜线，确保激光器背面的接触，避免芯片测试、封装打线出现接触不良，并有效提升器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体领域，尤其涉及一种激光器晶圆结构及激光器。

技术介绍

1、边发射半导体激光器主要包括法布里-珀罗激光器以及带有光栅选模的分布反馈式激光器，广泛应用于数据通信、工业加工、激光雷达、医疗美容等领域。边发射半导体激光器为端面激射出光，所以出光端面对于激光器的性能与可靠性表现至关重要。目前一般通过晶圆沿晶向解理为巴条，从而得到光滑平整的端面。具体的，在晶圆表面划出平行于某个晶面的划痕，而后将晶圆沿划痕压裂，使其沿该晶面解理为巴条，然后进行巴条腔面的镀膜，一端镀高反射膜层，一端镀低反射膜层，从而使大部分光从低反射膜端射出。

2、解理端面对于器件边缘的光学质量非常重要。然而，在实际生产中，由于划痕深度、裂刀力度的工艺误差，经常会出现解理面粗糙、端面水波纹、以及解理跳晶向的现象，从而造成良率损失。

3、此外，端面镀膜排巴时往往需要镀膜陪条比激光器巴条小10～30μm，以保证激光器端面能够完整地镀上高反射膜和低反射膜，因此导致在激光器的正面和背面留下10～30μm的镀膜线，激光器背面的镀膜线会导致激光器在测试、封装打线时出现接触不良的问题，甚至会导致封装后激光器的长期可靠性失效的风险。

技术实现思路

1、本技术的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种激光器晶圆结构及激光器。

2、为了实现以上目的，本技术的技术方案为：

3、一种激光器晶圆结构，包括衬底、设于所述衬底正面的激光器外延层和切割道，所述激光器外延层包括若干个器件区，所述切割道位于所述激光器外延层的外侧以及相邻所述器件区之间，所述衬底背面对应所述切割道的位置设有凹槽，所述凹槽的开口尺寸沿深度方向逐渐缩小，所述器件区包括有源区，所述凹槽的深度小于所述衬底背面与所述有源区之间的距离。

4、作为优选，所述凹槽包括v型或u型。

5、作为优选，所述凹槽的深度为40μm～60μm。

6、作为优选，所述凹槽的顶部开口的宽度为40μm～60μm。

7、作为优选，还包括所述激光器外延层上蚀刻出的脊波导结构。

8、作为优选，所述激光器外延层上方设有正面金属层。

9、作为优选，所述衬底背面上除凹槽以外的区域设有背面金属层，所述背面金属层、衬底、所述激光器外延层、脊波导结构和正面金属层构成激光器。

10、作为优选，所述激光器的厚度为85μm～150μm。

11、作为优选，所述激光器的腔长大于150μm。

12、一种激光器，所述激光器由上述的激光器晶圆结构经过巴条解理而成，并且所述激光器相对的两个侧边设有高反射膜层和低反射膜层。

13、相比于现有技术，本技术的有益效果为：

14、(1)本技术提出的激光器晶圆结构在衬底背面对应切割线的位置通过v字型切割刀或者湿法腐蚀出v型凹槽或者u型凹槽，制作出具有楔形结构的激光器，减薄解离区域的芯片厚度，降低巴条解理工艺难度。

15、(2)本技术提出的激光器晶圆结构具有较小的解理厚度，因此更容易获得良好的解理端面，提高巴条解理良率。

16、(3)本技术提出的激光器呈楔形结构，其四个侧面设有斜面，可以使激光器背面有更小的镀膜线，保证激光器背面的接触，避免芯片测试、封装打线时出现接触不良问题，并极大的提升激光器的可靠性。

17、附图说明

18、图1为本申请的实施例的激光器晶圆结构的衬底正面向上的俯视图；

19、图2为本申请的实施例的激光器晶圆结构的衬底背面向上的侧视图；

20、图3为本申请的实施例的激光器的立体图；

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【技术保护点】

1.一种激光器晶圆结构，其特征在于：包括衬底、设于所述衬底正面的激光器外延层和切割道，所述激光器外延层包括若干个器件区，所述切割道位于所述激光器外延层的外侧以及相邻所述器件区之间，所述衬底背面对应所述切割道的位置设有凹槽，所述凹槽的开口尺寸沿深度方向逐渐缩小，所述器件区包括有源区，所述凹槽的深度小于所述衬底背面与所述有源区之间的距离。

2.根据权利要求1所述的激光器晶圆结构，其特征在于：所述凹槽包括V型或U型。

3.根据权利要求1所述的激光器晶圆结构，其特征在于：所述凹槽的深度为40μm～60μm。

4.根据权利要求1所述的激光器晶圆结构，其特征在于：所述凹槽的顶部开口的宽度为40μm～60μm。

5.根据权利要求1所述的激光器晶圆结构，其特征在于：还包括所述激光器外延层上蚀刻出的脊波导结构。

6.根据权利要求5所述的激光器晶圆结构，其特征在于：所述激光器外延层上方设有正面金属层。

7.根据权利要求6所述的激光器晶圆结构，其特征在于：所述衬底背面上除凹槽以外的区域设有背面金属层，所述背面金属层、衬底、激光器外延层、脊波导结构和正面金属层构成激光器。

8.根据权利要求7所述的激光器晶圆结构，其特征在于：所述激光器的厚度为85μm～150μm。

9.根据权利要求7所述的激光器晶圆结构，其特征在于：所述激光器的腔长大于150μm。

10.一种激光器，其特征在于：所述激光器由权利要求1-9任一项所述的激光器晶圆结构经过巴条解理而成，并且所述激光器相对的两个侧边设有高反射膜层和低反射膜层。

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【技术特征摘要】

1.一种激光器晶圆结构，其特征在于：包括衬底、设于所述衬底正面的激光器外延层和切割道，所述激光器外延层包括若干个器件区，所述切割道位于所述激光器外延层的外侧以及相邻所述器件区之间，所述衬底背面对应所述切割道的位置设有凹槽，所述凹槽的开口尺寸沿深度方向逐渐缩小，所述器件区包括有源区，所述凹槽的深度小于所述衬底背面与所述有源区之间的距离。

2.根据权利要求1所述的激光器晶圆结构，其特征在于：所述凹槽包括v型或u型。

3.根据权利要求1所述的激光器晶圆结构，其特征在于：所述凹槽的深度为40μm～60μm。

4.根据权利要求1所述的激光器晶圆结构，其特征在于：所述凹槽的顶部开口的宽度为40μm～60μm。

5.根据权利要求1所述的激光器晶圆结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宁利，刘思远，
申请(专利权)人：泉州市三安光通讯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：