在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法。该方法包括下述步骤：通过在基板的主表面上形成多层半导体结构来制备外延晶片；在多层半导体结构上形成条状电极和焊盘，条状电极的纵向沿着第一方向延伸并且条状电极沿着与第一方向垂直的第二方向排列，焊盘分别与条状电极电连接；在多层半导体结构上形成凸出部分；通过沿着第二方向切割外延晶片来形成激光二极管(LD)线阵；将LD线阵排列在支撑表面上以便LD线阵的侧表面朝向该支撑表面的法向，并且将间隔物设置在LD线阵之间；以及在LD线阵的侧表面上形成涂布膜。凸出部分与基板的主表面相距的高度大于条状电极的高度。此外，激光二极管线阵具有至少一个凸出部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
未经审查的日本专利申请公开No. 2007-123374披露了一种在激光二极管(LD)线阵的端面上形成涂布膜的方法。在该文献所披露的涂布膜形成方法中，首先在半导体基板上形成包括活性层的多层半导体结构。接下来，割开半导体基板以便形成LD线阵。随后，排列LD线阵并使LD线阵的被割开的端面面向上方，并且将间隔物设置在相邻的LD线阵之间。然后，在每个LD线阵的被割开的端面上形成涂布膜。每个间隔物的厚度小于或等于每个LD线阵在与被割开的端面垂直的方向上的宽度。
技术实现思路
出于将从半导体激光器的正面发出的激光强度和从半导体激光器的背面发出的激光强度之间的比例调整为所需值以及保护激光发射端面的目的，在半导体激光器的端面上形成涂布膜。以下所述为涂布膜形成方法的一个实例。具体来说，首先在半导体晶片(基板)上形成包括活性层的多个半导体层。形成有多个半导体层的半导体晶片包括设置有半导体激光器的多个区域(在下文中称为半导体激光器区域)。接下来，分别在晶片上的半导体激光器区域中形成条状电极。随后，沿着与条状电极的纵向垂直的方向割开晶片。从而，形成各自具有多个半导体激光器的多个LD线阵。图20A是LD线阵100中的一个线阵的俯视图。图20B是沿着图20A中的线X-X截取的剖视图。每个LD线阵100包括基板102、叠置在基板102上的多个半导体层104、形成在半导体层104上的绝缘膜116、多个条状电极106、以及用于通过条状电极106将电流引入到相应的半导体激光器中的多个焊盘108。此夕卜，如图20B所示，在基板102的背面上形成有电极110。LD线阵100具有通过切割而形成的端面IOOa和IOOb0随后，如图21所示，将多个LD线阵100排列在平坦的支撑表面112上并且使端面IOOa(或100b)面向上方。为了避免在端面IOOa(或100b)上形成涂布膜之后无法将相邻的LD线阵100彼此分离，将多个间隔物114设置在相邻的LD线阵100之间。例如，间隔物114是由硅构成的长板状部件。上述未经审查的日本专利申请公开No. 2007-123374披露了间隔物114各自的厚度Ta小于或等于每个LD线阵100的宽度Tb。LD线阵100的宽度Tb是端面IOOa和IOOb之间的距离，并且与激光器谐振腔的长度对应。在这一步骤之后，通过夹紧等方式从每个LD线阵100的相反两侧将力施加在LD线阵100上，以便防止LD线阵100在涂布膜形成工序中掉落。在保持这种状态的同时，在LD线阵100的端面IOOa (或100b)上形成涂布膜。然而，上述涂布膜形成方法具有如下问题。近年来，存在对具有高频调制特性的半导体激光器的需求。为了满足这样的需求，需要缩短半导体激光器的谐振腔长度。如果想要减小每个LD线阵100的宽度Tb来获得半导体激光器的更短的谐振腔长度，则不可避免地需要减小每个间隔物114的厚度Ta。这导致间隔物114的机械强度降低。从而，如图22所示，当在涂布膜形成工序中有力施加在每个间隔物114的两个侧表面上时，在间隔物114中会发生例如扭转和翘曲等变形。因此，间隔物114的边缘顶压在条状电极106上，从而有可能损坏(压陷)条状电极106。如果条状电极106被损坏(被压陷)，则半导体激光器的可靠性降低。根据本专利技术的一种包括下述步骤通过在基板的主表面上形成包括活性层的多层半导体结构来制备外延晶片；在所述外延晶片的所述多层半导体结构上形成多个条状电极和多个焊盘，所述条状电极的纵向沿着第一方向延伸并且所述条状电极沿着与所述第一方向垂直的第二方向排列，所述焊盘分别与所述条状电极电连接；在所述外延晶片的所述多层半导体结构上形成凸出部分；通过沿着所述第二方向切割所述外延晶片来形成多个激光二极管线阵；将所述激光二极管线阵排列在支撑表面上以便所述激光二极管线阵的侧表面朝向所述支撑表面的法向，并且将间隔物设置在所述激光二极管线阵之间；以及在所述激光二极管线阵的侧表面上形成涂布膜。另夕卜，所述凸出部分的从所述基板的主表面起算的高度大于所述条状电极的高度。此外，所述激光二极管线阵具有至少一个所述凸出部分。在该中，在外延晶片的多层半导体结构上形成凸出部分。激光二极管(LD)线阵可以具有至少一个凸出部分。然后，在随后的排列LD线阵的步骤中，将LD线阵排列在支撑表面上，以便各个LD线阵并排摆放且每个LD线阵的侧表面朝向该支撑表面的法向，即LD线阵朝向同一方向。因此，每个LD线阵上的凸出部分置于多层半导体结构和相应的间隔物之间。由于凸出部分与主表面相距的高度大于条状电极的高度，所以可以防止间隔物与条状电极接触。因此，可以减少间隔物对条状电极造成的损坏。此外，在上述中，凸出部分可以与焊盘同时形成，并且凸出部分和焊盘优选由同一种金属材料构成。从而，可以容易地形成凸出部分而无需额外的形成工序。此外，在上述中，制备外延晶片的步骤可以包括在多层半导体结构上形成绝缘膜。另外，可以通过蚀刻多层半导体结构上的绝缘膜的一部分来形成凸出部分。此外，在上述中，凸出部分的从基板的主表面起算的高度优选小于或等于焊盘的从该主表面起算的高度。在将LD线阵排列在支撑表面上时，如果在间隔物和LD线阵上的焊盘之间形成间隙，则用于形成涂布膜的气体可能会流入这些间隙中并且覆盖每个焊盘的至少一部分。与此对比，通过将凸出部分的高度设定为小于或等于焊盘的高度，可以使焊盘和间隔物彼此接触。于是，焊盘的表面不会被涂布膜覆盖。因此，当将导线焊接在焊盘上时，可以在导线和焊盘之间实现有利的电接触。此外，在上述中，凸出部分与LD线阵的侧表面相距的距离优选小于LD线阵的侧表面和焊盘之间的距离。从而，当LD线阵被排列在支撑表面上时，凸出部分的上端的位置高于焊盘。可以利用凸出部分有效地防止 间隔物的边缘和条状电极彼此接触。此外，优选的是上述还包括在基板的背面中形成沿着第二方向延伸的凹槽。此外，形成LD线阵的步骤优选包括沿着凹槽将外延晶片切割成小块。从而，在每个LD线阵的背面中形成凹陷部分。当在LD线阵的侧表面上形成涂布膜时，该涂布膜沿着凹陷部分适当地分离。在常规的在半导体激光器的端面上形成涂布膜的方法中，使用的是比LD线阵薄的间隔物。在这种常规方法中，通过在每个LD线阵的背面和间隔物之间形成不平表面来分离涂布膜。与此对比，根据本专利技术的上述方法，无论间隔物的厚度如何都可以分离涂布膜，从而允许使用较厚的间隔物。因此，提高了间隔物的机械强度从而减少了间隔物的变形，并且可以进一步减少间隔物对条状电极造成的损坏。 此外，在上述中，凹槽的深度优选为30 pm或更小。通过这样限制凹槽的深度，可以适当地保持外延晶片在被分割成多个LD线阵之前的机械强度。此外，在上述中，凸出部分与LD线阵的侧表面相距的距离优选大致等于LD线阵的侧表面和凹槽的侧壁之间的距离。从而，当在排列LD线阵的步骤中将LD线阵排列在支撑表面上时，可以将凹陷部分与支撑表面相距的深度设定为大致等于凸出部分的高度，从而可以将LD线阵稳定地支撑在适当位置。此外，在上述中，LD线阵在与第二方向垂直的方向上的宽度可以小于或等于200 iim。当LD线阵具有较小的宽度时，间隔物需要减小厚度，从而导致间隔物容易变形。本专利技术的上述在这种情况下特别有利。即使当LD线阵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.21 JP 2011-0347001.一种在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法，包括下述步骤 通过在基板的主表面上形成包括活性层的多层半导体结构来制备外延晶片； 在所述外延晶片的所述多层半导体结构上形成多个条状电极和多个焊盘，所述条状电极的纵向沿着第一方向延伸并且所述条状电极沿着与所述第一方向垂直的第二方向排列，所述焊盘分别与所述条状电极电连接； 在所述外延晶片的所述多层半导体结构上形成凸出部分； 通过沿着所述第二方向切割所述外延晶片来形成多个激光二极管线阵； 将所述激光二极管线阵排列在支撑表面上以便所述激光二极管线阵的侧表面朝向所述支撑表面的法向，并且将间隔物设置在所述激光二极管线阵之间；以及在所述激光二极管线阵的侧表面上形成涂布膜， 其中，所述凸出部分的从所述基板的主表面起算的高度大于所述条状电极的高度，并且 所述激光二极管线阵具有至少一个所述凸出部分。2.根据权利要求I所述的在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法，其中， 所述凸出部分与所述焊盘同时形成，并且 所述凸出部分和所述焊盘由同一种金属材料构成。3.根据权利要求I所述的在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法，其中， 制备所述外延晶片的步骤包...

【专利技术属性】
技术研发人员：大西裕，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：