快速验证VCSEL外延片的工艺方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116131098A(43)申请公布日2023.05.16(21)申请号202211654729.1(22)申请日2022.12.22(71)申请人陕西光电子先导院科技有限公司地址710117陕西省西安市高新区上林苑一路15号(72)发明人赵涛付鹏赵恒杨女燕张文(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214专利代理师王丹(51)Int.Cl.H01S5/183(2006.01)H01S5/34(2006.01)H01S5/042(2006.01)H01S5/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称快速验证VCSEL外延片的工艺方法(57)摘要本发明公开了快速验证VCSEL外延片的工艺方法，具体为：在外延片正面沉积一层钝化层，进行正面第一道MESA光刻，形成MESA图层，然后使用ICP蚀刻机进行蚀刻，露出高铝层，再进行湿法氧化；然后进行第二道光刻，露出15‑25微米的圆环，圆环内径区域是出光口，使光刻的形貌为下面宽上面窄，最后再进行ICP蚀刻，蚀刻掉钝化层，蚀刻到外延片的P型欧姆接触层,完成后蒸镀金属、退火处理，此时正面与背面形成比较好的欧姆接触。本发明方法快速验证所购买的外延片的质量，节约验证时间与成本；芯片厂的快速验证的电性数据反馈给外延厂，外延厂能快速的优化外延结构，缩短产品的研发周期，提升外延厂的产品竞争力。CN116131098ACN116131098A权利要求书1/1页1.快速验证VCSEL外延片的工艺方法，其特征在于，具体操作步骤如下：步骤1、利用清洗溶液对外延片进行清洗，所述外延片结构从下到上依次为：衬底、缓冲层、N型掺杂的DBR层、量子阱、高铝层、P型掺杂DBR层和欧姆接触层；步骤2：将步骤1清洗后的外延片置于PECVD机台中，在所述外延片正面沉积一层钝化层，所述钝化层为Si3N4或者SiO2薄膜；步骤3：将步骤2处理后的外延片进行正面第一道MESA光刻，在光刻胶层上形成MESA图层，然后使用ICP蚀刻机进行蚀刻，蚀刻出MESA台面，露出高铝层，然后进行去胶清洗处理，清洗干净；步骤4：将步骤3清洗后的外延片放置于湿法氧化炉设备中进行湿法氧化；步骤5：将步骤4处理后的外延片进行第二道光刻，使用涂LOR胶与正性光刻胶或者负性光刻胶搭配使用，光刻出15‑25微米的圆环，圆环内径区域是出光口，使光刻的形貌为下面宽上面窄；步骤6：将步骤5光刻后的外延片进行ICP蚀刻，蚀刻掉钝化层，蚀刻到外延片的P型欧姆接触层,从ICP蚀刻机台取出后，放入酸性液体里面进行清洁，清洗后的外延片放入蒸镀机台，正面蒸镀金属Ti/Pt/Au；正面金属蒸镀结束后，进行背面金属蒸镀Ni/Ge/Au，蒸镀结束后去胶清洗；步骤7：完成步骤6后，将外延片放置快速退火炉中，进行退火处理，此时正面与背面形成比较好的欧姆接触；步骤8：完成步骤7后，对此外延结构的晶圆进行电性测试，获得该外延片的电性数据。2.根据权利要求1所述的快速验证VCSEL外延片的工艺方法，其特征在于，步骤1所述清洗溶液包括丙酮、异丙醇和去离子水中的任意一种。3.根据权利要求1所述的快速验证VCSEL外延片的工艺方法，其特征在于，步骤2所述钝化层厚度为10nm‑40nm；沉积温度为250℃‑350℃。4.根据权利要求1所述的快速验证VCSEL外延片的工艺方法，其特征在于，步骤4所述湿法氧化1‑2小时，在300‑450℃的温度、流量为1‑3L/min的水汽条件下，氧化速率：0.5‑1um/min。5.根据权利要求1所述的快速验证VCSEL外延片的工艺方法，其特征在于，步骤5所述涂LOR胶是一种水溶性的光刻胶，型号为SUN‑LOR001。6.根据权利要求1所述的快速验证VCSEL外延片的工艺方法，其特征在于，步骤7所述退火温度为300℃‑500℃，退火时间：60s‑300s。2CN116131098A说明书1/6页快速验证VCSEL外延片的工艺方法技术领域[0001]本发明属于芯片加工方法技术领域，具体涉及快速验证VCSEL外延片的工艺方法。背景技术[0002]在GaAs基VCSEL外延片生长完成后，外延厂商仅提供外延的波长及表面颗粒度参数，无法提供外延片的电性参数，如电压、光功率、阈值电流等。对于芯片厂商来说，外延厂所提供的参数不能验证外延片的质量好坏，只能让芯片厂流片后测试其性能，即验证外延片的质量好坏。[0003]芯片厂拿到VCSEL外延片后，常规需要15‑20天进行流片，测试电性数据，如电压、光功率、电光转换效率、阈值电流等参数，根据电性数据来检验此外延片的质量。如果电性数据符合预期，芯片厂快速反馈给外延厂商，外延厂商根据电性结果进行外延工艺的调整，获取更优的外延片；如果电性没有符合预期，芯片