一种VCSEL芯片及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111682401A(43)申请公布日2020.09.18(21)申请号202010815617.4(22)申请日2020.08.14(71)申请人江西铭德半导体科技有限公司地址330000江西省南昌市南昌县富山大道以南、金湖以西德瑞光电大楼二楼(72)发明人徐化勇李春勇舒凯仇伯仓柯毛龙冯欧(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人彭琰(51)Int.Cl.H01S5/183(2006.01)H01S5/028(2006.01)G03F7/20(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种VCSEL芯片及其制造方法(57)摘要本发明提供一种VCSEL芯片及其制造方法，所述制造方法包括：制备一晶圆，并在所述晶圆的上表面刻蚀出至少一圆台，被刻蚀掉的部分形成凹陷区域；在所述晶圆的上表面沉积一层绝缘层；在所述绝缘层上涂一层光刻胶，并对所述光刻胶进行曝光处理；刻蚀掉曝光显影暴露出的所述绝缘层。本发明有效去除圆台上表面的绝缘层，避免绝缘层对vcsel的尺寸和产出造成影响，提高vcsel阵列的排布密度，并完整保留凹陷区域内的绝缘层。CN111682401ACN111682401A权利要求书1/1页1.一种VCSEL芯片制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：制备一晶圆，并在所述晶圆的上表面刻蚀出至少一圆台，且在刻蚀所述圆台时，将所述晶圆上表面的p电极区域一同刻蚀，被刻蚀掉的部分形成凹陷区域；在所述晶圆的上表面沉积一层绝缘层；在所述绝缘层上涂一层光刻胶，并对所述光刻胶进行曝光处理；刻蚀掉曝光显影暴露出的所述绝缘层。2.根据权利要求1所述的VCSEL芯片制造方法，其特征在于，所述晶圆包括从下往上依次层叠的衬底、n型半导体层、有源层和p型半导体层，所述圆台和所述p电极区域的刻蚀深度大于所述p型半导体层和所述有源层的厚度之和，以使所述n型半导体层在所述凹陷区域内显露。3.根据权利要求1所述的VCSEL芯片制造方法，其特征在于，在所述刻蚀掉曝光显影暴露出的所述绝缘层的步骤之后，还包括：去除剩余未被曝光显影掉的光刻胶；在所述晶圆的上表面制作p金属层。4.根据权利要求1所述的VCSEL芯片制造方法，其特征在于，所述曝光处理满足以下要求：使所述圆台上表面的光刻胶全部显影掉，并使所述凹陷区域内的光刻胶部分显影掉、且显影深度不超过所述晶圆的p型半导体层的厚度。5.根据权利要求2所述的VCSEL芯片制造方法，其特征在于，在所述晶圆的上表面刻蚀出至少一圆台的步骤之后，还包括：在所述晶圆的P型半导体层内氧化形成氧化层。6.一种VCSEL芯片，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的VCSEL芯片制造方法制造而来，所述VCSEL芯片包括晶圆、以及成型在所述晶圆上表面的绝缘层，所述晶圆的上表面刻蚀出至少一圆台，所述绝缘层设于在刻蚀所述圆台时被刻蚀掉的凹陷区域内。7.根据权利要求6所述的VCSEL芯片，其特征在于，所述晶圆上表面的p电极区域在刻蚀所述圆台时一同被刻蚀，被刻蚀掉的部分均形成所述凹陷区域。8.根据权利要求7所述的VCSEL芯片，其特征在于，所述晶圆包括从下往上依次层叠的衬底、n型半导体层、有源层和p型半导体层，所述VCSEL芯片还包括成型在所述晶圆上表面的p金属层，所述p金属层覆盖所述绝缘层，所述n型半导体层在所述凹陷区域内显露，所述衬底的底面成型有n电极，所述p型半导体层内设有氧化层。9.根据权利要求8所述的VCSEL芯片，其特征在于，所述绝缘层由与所述圆台的侧壁和底部接触的第二绝缘区块和所述p电极区域内与所述n型半导体层接触的第三绝缘区块组成。2CN111682401A说明书1/5页一种VCSEL芯片及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及半导体激光技术领域，特别涉及一种VCSEL芯片及其制造方法。背景技术[0002]VCSEL全名为垂直共振腔表面放射激光(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser)半导体激光器的一种，简称面射型激光，又称VCSEL芯片，与传统的边发射激光器不同，VCSEL的激光出射方向垂直于衬底表面。[0003]如图1所示，传统的VCSEL芯片的基本结构包括衬底101、n型半导体层201、有源层301、p型半导体层401、绝缘层，p金属层和n电极701，p型半导体层内含有一个氧化层402，该基本结构的上表面通过刻蚀，形成多个圆台，每个圆台为一个发光单元。其中，绝缘层与圆台上表面接触的部位定义为第一绝缘区块501、与圆台侧壁和底部接触的部位定义为第二绝缘区块502、与焊盘位置的p型半导体层接触的部分定义为第三绝缘区块503。P金属层与圆台上表面接触的部位定义为第一金属区块60