[发明专利]一种半导体激光器芯片及制造方法

说明书

本发明提供了一种半导体激光器芯片及制造方法，其中，半导体激光器芯片包括：衬底；位于所述衬底表面的半导体结构层，所述半导体结构层背向所述衬底的表面与所述半导体结构层的侧壁之间具有过渡坡面；覆盖所述过渡坡面和所述半导体结构层的侧壁的保护结构；焊料层，位于所述半导体结构层背向所述衬底的一侧。保护结构覆盖过渡坡面和半导体结构层的侧壁，可以防止焊料连通半导体结构层导致短路，同时过渡坡面的设计可以防止直角边缘位置发生破损断裂的问题。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，具体涉及一种半导体激光器芯片及制造方法。

背景技术

半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。半导体激光器的核心发光部分是由P型和N型半导体构成的PN结管芯。

现有技术半导体激光器芯片需要通过焊料封装在热沉上，芯片腔面有光学膜作绝缘保护，但芯片的侧边一般是裸露。在封装焊接时，焊料直接受封装压力挤出，堆积在芯片的侧边，芯片的外延有源层较薄且包含P层和N层，焊料堆积时可能直接联通PN结，形成短路通道，芯片工作时大量电流从该短路通道流过，容易造成该位置发热烧毁，导致激光器失效；另外，一些焊料如铟等，有易流动和易电迁移等特性，在芯片处于高电流工作或者连续脉冲工作时，焊料会因电学迁移特性从焊接面向芯片的腔面以及芯片的侧边迁移，当迁移到外延有源层的PN结时，同样能直接联通PN结，形成短路通道导致激光器失效。

因此，现有技术中的半导体激光器芯片存在因焊料联通PN结导致激光器失效的缺陷。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的半导体激光器芯片存在因焊料联通PN结导致激光器失效的缺陷，从而，提供了一种半导体激光器芯片及制造方法。

本发明提供了一种半导体激光器芯片的制造方法，包括如下步骤：提供衬底；在所述衬底表面形成半导体结构层；在所述半导体结构层背向所述衬底的表面与所述半导体结构层的侧壁之间形成过渡坡面；在所述过渡坡面和所述半导体结构层的侧壁形成保护结构；形成所述保护结构之后，在所述半导体结构层背向所述衬底的表面形成焊料层。

可选的，形成所述过渡坡面的方法包括刻蚀工艺。

可选的，形成所述保护结构的工艺包括侧倾镀膜工艺。

可选的，所述半导体结构层具有相对的第一侧壁和第二侧壁、以及相对的前腔侧壁和后腔侧壁，自第一侧壁至第二侧壁的排布方向垂直与自前腔侧壁至后腔侧壁的排布方向，所述半导体激光器产生的激光从后腔侧壁向前腔侧壁的方向出射；与第一侧壁相邻的过渡坡面上的保护结构以及第一侧壁上的保护结构为第一保护结构，与第二侧壁相邻的过渡坡面上的保护结构以及第二侧壁上的保护结构为第二保护结构；所述侧倾镀膜工艺包括第一侧倾镀膜工艺和第二侧倾镀膜工艺；在所述第一侧倾镀膜工艺中，所述前腔侧壁朝向第一侧倾镀膜工艺采用的蒸镀源，所述前腔侧壁与水平面之间具有第一倾斜夹角，采用所述第一侧倾镀膜工艺在所述前腔侧壁形成前腔光学膜的过程中，形成所述第一保护结构；在所述第二侧倾镀膜工艺中，所述后腔侧壁朝向第二侧倾镀膜工艺采用的蒸镀源，所述后腔侧壁与水平面之间具有第二倾斜夹角，采用所述第二侧倾镀膜工艺在所述后腔侧壁形成后腔光学膜的过程中，形成所述第二保护结构。

可选的，所述后腔光学膜的厚度大于所述前腔光学膜的厚度；所述第二保护结构的厚度大于所述第一保护结构的厚度。

相应的，本发明还提供一种半导体激光器芯片，包括：衬底；位于所述衬底表面的半导体结构层，所述半导体结构层背向所述衬底的表面与所述半导体结构层的侧壁之间具有过渡坡面；覆盖所述过渡坡面和所述半导体结构层的侧壁的保护结构；焊料层，位于所述半导体结构层背向所述衬底的一侧。

可选的，所述过渡坡面为平面或凹面。

可选的，所述过渡坡面与所述半导体结构层背向所述衬底的表面之间的夹角为30°～60°。