[发明专利]一种VCSEL的制备方法

说明书

本发明公开了一种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VCSEL的制备方法，所述方法将整个制备工艺进行简化，在进行电极金属沉积时，不使用蒸镀工艺，且摆脱了传统的双层胶工艺，在保证性能与良率的情况下，大大减少了制备工序，达成快速制成芯片的目的，可以节约大量的时间以及人力。

技术领域

本发明涉及垂直腔面发射激光器技术领域，尤其涉及一种VCSEL的制备方法。

背景技术

VCSEL全名垂直共振腔表面放射激光(Vertical Cavity Surface EmittingLaser,VCSEL)，简称面射型激光。相对于LED(发光二极管)、LD(Laser Diode，激光二极管)、DFB激光器等其他光源，VCSEL光源有诸多优良的特性，包括：发光效率高、功耗极低，光束质量好，易于光纤耦合，可调变频率就达数Giga Hz，超窄的线宽，极高的光束质量，高偏振比，造价便宜等。

目前的主流的VCSEL包括200mW、660nm、980nm、940nm等等，其中940nm 的VCSEL，其生产工艺至少需八道光罩，四道蚀刻以及五次镀金属，总共有三十多个步骤，生产周期大约为10天，现有技术中也有一种短周期的制备方法，大约仅需要三步光刻，但是制备得到的VCSEL性能测试是不合格的。因此目前急需研发一种在保证VCSEL性能测试合格的情况下，而生产周期短的制备方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于公开一种VCSEL的制备方法，在保证性能与良率的情况下，大大减少了制备工序，达成快速制成芯片的目的，可以节约大量的时间以及人力。

具体的，本发明的一种VCSEL的制备方法，所述方法具体包括以下步骤：

S1：在全结构的外延片的N面上生长一层应力膜；

S2：在所述外延片上通过干法刻蚀形成台阶，完全裸露出氧化层；

S3：利用湿法氧化工艺定义出发光区域；

S4：在晶圆P面沉积一层光学膜，并通过光刻及干法刻蚀刻出电极图形；

S5：利用溅射金属工艺，在电极图形上镀上电极金属材料，形成P面的欧姆接触；

S6：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；

S7：进行切割道的光刻与蚀刻，得到芯片的粗略图形；

S8：对晶圆进行研磨减薄以及N面的金属沉积；

S9：对晶圆进行切割得到芯片。

进一步，所述S2、S4步骤进行干法刻蚀前，均需使用旋涂机旋涂一层正光刻胶。

进一步，所述应力膜材料为SiNx或SiO₂。

进一步，所述光学膜材料选自Si、N、O、Al、F、Mg元素形成电介质的一种或几种。

进一步，所述电极金属材料为钛、铬、钨、金、锑中的一种或几种。

进一步，所述背面金属沉积为金、钛、银、铜、铬、锰、锗元素中的一种或者几种。

进一步，所述全结构的外延片依次包括单晶衬底、N-DBR、氧化层、量子阱有源层、P-DBR。

本发明的有益效果：

1、本发明公开了一种VCSEL的制备方法，和传统的制备工艺相比，大大减少了操作步骤，且保证了制备得到的VCSEL芯片的光电特性及可靠性。