[发明专利]利用改进的基板材料用法制造含镓和氮的激光器件的方法

说明书

本发明提供了利用改进的基板材料用法制造含镓和氮的激光器件的方法。在实施例中，本发明提供一种用于制造含镓和氮的激光二极管器件的方法，包括：提供具有表面区域的含镓和氮的基板；形成与表面区域重叠的外延材料，所述外延材料包括n型包层区域、包括与所述n型包层区域重叠的至少一个有源层的有源区域、以及与所述有源层区域重叠的p型包层区域；使所述外延材料图案化以形成多个芯片，所述芯片中的每个均对应于至少一个激光器件，特征在于一对芯片之间的第一节距，所述第一节距小于设计宽度；将所述多个芯片中的每个转移至载体晶片，使得每对芯片均被配置为在每对芯片之间具有第二节距，所述第二节距大于对应于所述设计宽度的所述第一节距。

技术领域

本发明涉及一种用于制备半导体激光二极管的方法。

背景技术

在1960年，Theodore H.Maiman在Malibu(马里布)的Hughes研究实验室首次演示了激光器。

发明内容

本发明提供一种用于制备半导体激光二极管的方法。提供用于制造含镓和氮的激光二极管器件的方法，所述方法包括：提供具有表面区域的含镓和氮的基板；形成与所述表面区域重叠的外延材料，所述外延材料包括n型包层区域、包括与所述n型包层区域重叠的至少一个有源层的有源区域、以及与所述有源层区域重叠的p型包层区域；使所述外延材料图案化以形成多个芯片(dice)，所述芯片中的每个均对应于至少一个激光器件，特征在于一对芯片之间的第一节距(pitch，间距)，所述第一节距小于设计宽度；将所述多个芯片中的每个转移至载体晶片，使得每对芯片均被配置为在每对芯片之间具有第二节距，所述第二节距大于对应于所述设计宽度的所述第一节距。

附图说明

图1是根据当前技术水平的激光二极管的简化示图。

图2的(A)和(B)是根据本发明的实施例的芯片(die，小片)扩展的激光二极管的简化示图。

图3是实施例中脊形激光二极管的示意性截面。

图4的(A)至图4的(F)是实施例中选择性区域结合过程的俯视图。

图5是实施例中用于外延制备的简化过程流。

图6是实施例中选择性区域结合的简化侧视图示图。

图7是实施例中具有有源区域(active region)保护的外延制备的简化过程流。

图8是实施例中在结合之前具有有源区域保护并且具有脊形形成的外延制备的简化过程流。

图9是实施例中的固定PEC下切的简化示图(俯视图)。

图10是实施例中的固定PEC下切的简化示图(侧视图)。

具体实施方式

参考图1，图1是处理之后的本技术领域的GaN基激光二极管的侧视图示图。在包含原始镓和氮的外延基板110上制备激光二极管，通常，外延基板110具有外延n-GaN和n-侧包层101、有源区域102、p-GaN和p-侧包层103、绝缘层104、以及接触/焊接(pad)层105。标记了激光器芯片节距。在该器件设计中，浪费了未直接位于激光脊下方的所有外延材料。在实施例中，n型包层可包括GaN、AlGaN或者InAlGaN。

现参考图2的(A)和(B)，图2的(A)和(B)是芯片扩展过程之前的含镓和氮的外延晶片100以及芯片扩展过程之后的载体晶片106的侧视图示图。该图示出了大概五倍扩展和由此从仅含镓和氮并且叠层了外延材料的基板可制备的激光二极管的数目的五倍增加。出于示例性之目的，包括典型的外延层和处理层，典型的外延层和处理层为n-GaN和n-侧包层101、有源区域102、p-GaN和p-侧包层103、绝缘层104、以及接触/焊接层105。此外，在芯片扩展过程中，使用牺牲区域107和结合材料108。