[发明专利]一种半导体激光器的制作方法

说明书

本发明提供了一种半导体激光器的制作方法，包括：在半导体衬底层上形成有源层；在部分有源层背向半导体衬底层的一侧形成第一波导；在有源层的表面、以及第一波导的顶部表面和侧壁表面形成钝化膜；在钝化膜的表面涂覆光刻胶层，光刻胶层的表面高于第一波导的顶部表面的钝化膜；采用湿法刻蚀工艺刻蚀光刻胶层直至光刻胶层的表面暴露出第一波导的顶部表面的钝化膜；之后采用干法等离子体打氧工艺刻蚀部分光刻胶层；之后以光刻胶层为掩膜刻蚀去除第一波导的顶部表面的钝化膜。本发明在保证去除第一波导的顶部表面的钝化膜的效果较好和第一波导的侧壁保留的钝化膜较多的基础上，提高了工艺效率且降低了成本。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种半导体激光器的制作方法。

背景技术

半导体激光器以半导体材料形成有源区，有源区受激发生电磁辐射，以激射出激光，实现其光学性能。窄线宽大功率的半导体激光器具有，阈值低、转换效率高、散热好、可调谐范围宽、结构紧凑、线宽小、噪声低等优点，成为当前激光领域研究的焦点之一。该种激光器可用于窄线宽光纤激光器或固体激光器的泵浦，也可用于相干光通信，传感等领域。

该种激光器中的核心部分是光学增益芯片，用来提供光学增益。为更好地实现对增益芯片的有源区内的载流子及光波的限制，常在该增益芯片的半导体外延片上刻蚀出脊型波导，以脊型波导的顶部作为电流注入位置。为了实现激光的单模输出以及波长的稳定输出，脊型波导的宽度需要做到足够窄，宽度通常在1.5μm－5μm之间。对于窄波导的半导体激光器增益芯片的加工，其开电极窗口的工艺十分重要。通常工业中有两种方式进行开电极窗口工艺，一种是使用湿法刻蚀，通过控制光刻胶的曝光时间和显影剂量来控制光刻胶的形貌；另外一种是使用干法刻蚀来控制光刻胶层的形貌。仅通过控制光刻胶的曝光时间和显影剂量很难稳定地控制光刻胶的形貌和在整个晶圆的均匀性，影响刻蚀钝化层的深度和形貌。尤其是对于楔形或弯曲波导的开电极窗口工艺，会在单个芯片上也存在光刻胶形貌的不均匀性，会直接影响芯片晶圆加工的过程的良率和芯片的可靠性。而使用干法刻蚀光刻胶层需要使用价格非常昂贵的ICP或者RIE等干法刻蚀机，且一般是单片进行刻蚀，产量较低。

综上，现有技术，无法兼顾去除脊型波导的顶部表面的钝化膜的效果较好和脊型波导的侧壁保留的钝化膜较多、提高工艺效率且降低工艺成本的生产工艺要求。

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无法兼顾去除第一波导的顶部表面的钝化膜的效果较好和第一波导的侧壁保留的钝化膜较多、提高工艺效率且降低工艺成本的生产工艺要求。

本发明提供一种半导体激光器的制作方法：提供半导体衬底层；在所述半导体衬底层上形成有源层；在部分所述有源层背向所述半导体衬底层的一侧形成第一波导；在所述有源层的表面、以及第一波导的顶部表面和侧壁表面形成钝化膜；在所述钝化膜的表面涂覆光刻胶层，所述光刻胶层的表面高于所述第一波导的顶部表面的钝化膜；采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述光刻胶层，直至所述光刻胶层的表面暴露出第一波导的顶部表面的钝化膜；进行所述湿法刻蚀工艺之后，采用干法等离子体打氧工艺刻蚀部分所述光刻胶层；进行所述干法等离子体打氧工艺之后，以所述光刻胶层为掩膜刻蚀去除第一波导的顶部表面的钝化膜。

可选的，还包括：以所述光刻胶层为掩膜刻蚀去除第一波导的顶部表面的钝化膜之后，去除所述光刻胶层。

可选的，还包括：去除所述光刻胶层之后，在所述第一波导的顶部表面形成第一电极层。

可选的，所述第一电极层还位于所述钝化膜的表面。

可选的，还包括：对所述第一电极层进行退火处理。

可选的，还包括：去除所述光刻胶层之后，在所述半导体衬底层的背面形成第二电极层。

可选的，还包括：形成所述第二电极层之前，对所述半导体衬底层的背面进行减薄；对所述半导体衬底层的背面进行减薄之后，对所述半导体衬底层的背面抛光。