[发明专利]芯片腔体的加工方法以及半导体激光器

说明书

本发明涉及一种芯片腔体的加工方法，包括S1，先对芯片腔体进行烘烤；S2，待烘烤完成后，再对芯片腔体的出光腔面进行第一次离子清洗；S3，待清洗完成后，于出光腔面上镀高透膜，高透膜至少包括覆盖在出光腔面上的第一SiO保护层；S4，待镀膜完成后，再对芯片腔面的背光腔面进行第二次离子清洗；S5，待清洗完成后，于背光腔面上镀高反膜，高反膜至少包括覆盖在背光腔面上的第二SiO保护层。还提供一种半导体激光器，包括上述芯片腔体的加工方法制得的芯片腔体。本发明采用SiO保护层提升产品腔面的致密性，降低膜层表面粗糙度，使膜系质量整体提升，降低电子束蒸发造成的柱状晶结构，减少水气及氧气渗透到半导体腔面的影响，提升高速芯片的寿命及可靠性。

技术领域

本发明涉及通信芯片半导体技术领域，具体为一种芯片腔体的加工方法以及半导体激光器。

背景技术

为了提升高速率通信芯片的使用寿命，提升产品可靠性，需对芯片出光面和背光面的腔面膜层提出要求更高，针对高速率芯片发光有源区普遍采用InGaAlAs的含Al半导体材料，Al在大气中极易氧化，在腔面形成本征氧化物影响区域性折射率，当芯片发射或反射激光时氧化物缺陷容易聚热，端面膜层结构受到影响，内应力变大，膜层质量变差，从而使芯片腔面产生不可逆的损伤，影响激光芯片的寿命，芯片可靠性变差，损伤阈值降低；对于高速率激光芯片而言，高的损伤阈值尤为重要，它是评判高速率芯片产品质量的一个重要标志，损伤阈值高，芯片的性能可靠性稳定，耐冲击强，出光平稳，寿命长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芯片腔体的加工方法以及半导体激光器，通过在出光腔面和背光腔面上均镀SiO保护层，可以降低端面整体膜系表面粗糙度，提升膜系致密性，降低膜系柱状晶结构，从而达到保护激光半导体腔面的效果，防止有源区Al被氧化导致的芯片激光器可靠性差的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种芯片腔体的加工方法，包括如下步骤：

S1，先对芯片腔体进行烘烤；

S2，待烘烤完成后，再对芯片腔体的出光腔面进行第一次离子清洗；

S3，待清洗完成后，于所述出光腔面上镀高透膜，所述高透膜至少包括覆盖在所述出光腔面上的第一SiO保护层；

S4，待镀膜完成后，再对芯片腔面的背光腔面进行第二次离子清洗；

S5，待清洗完成后，于所述背光腔面上镀高反膜，所述高反膜至少包括覆盖在所述背光腔面上的第二SiO保护层。

进一步，在所述S3步骤中，所述高透膜还包括依次镀在所述第一SiO保护层上的第一Al₂O₃保护层和TiO₂保护层。

进一步，所述第一SiO保护层的厚度在40～100nm之间，所述第一Al₂O₃保护层的厚度在70～90nm之间，所述TiO₂保护层的厚度在110～130nm之间。

进一步，在所述S3步骤中，所述高反膜还包括依次镀在所述第二SiO保护层上的第二Al₂O₃保护层、第一Si保护层、第三Al₂O₃保护层以及第二Si保护层。

进一步，所述第二SiO保护层的厚度在40～100nm之间，所述第二Al₂O₃保护层的厚度在140～160nm之间，所述第一Si保护层的厚度在70～90nm之间，所述第三Al₂O₃保护层的厚度在190～210nm之间，所述第二Si保护层的厚度在90～110nm之间。

进一步，在所述S3步骤和所述S5步骤中，所述第一SiO保护层和所述第二SiO保护层在632nm波段折射率均需在1.85～1.95之间。