一种改善翘曲的VCSEL的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115799985A(43)申请公布日2023.03.14(21)申请号202211375724.5(22)申请日2022.11.04(71)申请人威科赛乐微电子股份有限公司地址404000重庆市万州区万州经开区高峰园檬子中路2号(72)发明人王田瑞黄晓蕊雷彪王凤玲程丽(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245专利代理师黄宗波(51)Int.Cl.H01S5/183(2006.01)H01S5/34(2006.01)H01L21/304(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种改善翘曲的VCSEL的制备方法(57)摘要本发明公开了一种改善翘曲的VCSEL的制备方法，涉及垂直腔面发射激光器技术领域。本发明的一种改善翘曲的VCSEL的制备方法，包括外延片制备、电极制备、氧化、金属互联步骤，在所述外延片制备和电极制备步骤之间还包括翘曲调整步骤，所述翘曲调整步骤具体包括：A1：取制备完成的外延片，测量外延片的翘曲值，然后根据翘曲值计算得到刻蚀深度；A2：在外延片的正面利用干法刻蚀，向下刻蚀形成若干应力释放槽，所述应力释放槽的深度为计算得到的刻蚀深度。本发明的一种改善翘曲的VCSEL的制备方法，在外延片制备完成后以翘曲调整步骤替换传统的沉积应力层步骤，能够更好的释放后续制备过程中产生的应力，改善翘曲情况。CN115799985ACN115799985A权利要求书1/1页1.一种改善翘曲的VCSEL的制备方法，包括外延片制备、电极制备、氧化、金属互联步骤，其特征在于，在所述外延片制备和电极制备步骤之间还包括翘曲调整步骤，所述翘曲调整步骤具体包括：A1：取制备完成的外延片，测量外延片的翘曲值，然后根据翘曲值计算得到刻蚀深度；A2：在外延片的正面利用干法刻蚀，向下刻蚀形成若干应力释放槽，所述应力释放槽的深度为计算得到的刻蚀深度。2.根据权利要求1所述的一种改善翘曲的VCSEL的制备方法，其特征在于，所述A1步骤中，利用式1进行计算得到刻蚀深度：y＝0.0944x+1.5363式1其中，y为刻蚀深度，μm；X为翘曲值，μm。3.根据权利要求2所述的一种改善翘曲的VCSEL的制备方法，其特征在于，所述应力释放槽的宽度为20‑80μm。4.根据权利要求1‑3任一权利要求所述的一种改善翘曲的VCSEL的制备方法，其特征在于，所述应力释放槽的位置与切割道的位置相对应，通过若干所述应力释放槽定义出芯粒的位置。5.根据权利要求4所述的一种改善翘曲的VCSEL的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体为：外延片制备：取砷化镓衬底，清洗干净后，在砷化镓衬底上依次制备N‑DBR、氧化层、量子阱有源层、P‑DBR，得到完整结构的外延片；翘曲调整：在制备得到的外延片正面进行刻蚀得到若干应力释放槽；电极制备：在经过翘曲调整的外延片的正面，利用干法刻蚀形成电极图形，然后利用溅射金属工艺，在电极图形上镀上电极金属材料，得到电极环，形成P面欧姆接触；氧化：在制备好电极环的外延片正面沉积一层光学膜，利用干法刻蚀裸露出氧化层，然后利用湿法氧化工艺，进行氧化处理，定义出发光区域，然后再沉积一层光学膜，防止继续氧化；金属互联：旋涂正性光刻胶，曝光显影后，进行金属沉积，实现P面的金属互联；切割：对外延片背面进行研磨并进行N面金属沉积得到负极，然后利用光刻刻蚀去除掉电极环和应力释放槽上的光学膜，切割得到芯片。6.根据权利要求5所述的一种改善翘曲的VCSEL的制备方法，其特征在于，所述光学膜材料为氮化硅，所述光学膜的厚度为1600埃。7.根据权利要求6所述的一种改善翘曲的VCSEL的制备方法，其特征在于，切割步骤中，在对电极环表面的光学膜进行光刻去除时，去除的部分的面积小于电极环的面积，且去除部分的边缘距离电极环的边缘大于1μm。2CN115799985A说明书1/5页一种改善翘曲的VCSEL的制备方法技术领域[0001]本发明涉及垂直腔面发射激光器技术领域，尤其涉及一种改善翘曲的VCSEL的制备方法。背景技术[0002]VCSEL全名垂直共振腔表面放射激光(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,VCSEL)，简称面射型激光。由于17年苹果公司将VCSEL引入iphoneX，VCSEL也逐渐的火热了起来。VCSEL的主要芯片结构由外延层、衬底组成，而外延层主要由顶层的Cap层、P‑DBR、氧化层、量子井、N‑DBR、衬底六部分组成，区分不同的区域主要是通过不同的三五族的元素的掺杂浓度之比以及不同的其它元素掺杂形成不同的层。但这样由于各层之间的晶格不匹配，势必会造成晶圆的翘曲。[0003]现有的VCSEL芯片解决外延层翘曲的方法是外延片到达芯片厂后，由