[發明專利]一種窄條脊形GaAs基激光器的制備方法及GaAs基激光器

有效

• 申請號: 201610118763.5
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105576498B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 王金翠;蘇建;徐現剛
• 申請（專利權）人: 山東華光光電子股份有限公司
• 主分類號: H01S5/00
• 分類號: H01S5/00;H01S5/22;G03F7/20;H01L21/027
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

一種窄條脊形GaAs基激光器的制備方法，包括：首先在外延片的表面使用第一塊光刻掩膜版光刻出一定寬度的圖形光刻膠，其中在外延片表面的特定區域上面光刻出一定的圖形刻度，然后使用第二塊光刻掩膜版，利用光刻掩膜版特定區域上面的圖形刻度和外延片表面一次光刻制備出圖形刻度相對應，光刻出符合尺寸要求的圖形，最后經過腐蝕、生長電極、減薄、合金、封裝等工步形成激光器。采用本發明的方法，一方面可以不使用昂貴的設備就可以實現小尺寸圖形的光刻，同時掩模光刻膠還可以作為掩蔽膜進行外延片圖形的腐蝕；另外，可以不采用套刻的方式使電流阻擋層覆蓋到脊條圖形的側面，有利于發光效率和輸出光功率的改善，可有效的提高了激光器的性能。

技術領域

本發明涉及一種窄條脊形GaAs基激光器的制備方法及GaAs基激光器，屬于半導體的技術領域。

背景技術

半導體激光器自問世以來，作為一種新型的光源，由于其體積小、功率高、壽命長、使用方便等優點，在光存儲、光通信以及國防、醫療等領域備受青睞。在半導體激光器的制備過程中，對于激光器脊條的寬度要求越來越小，其對于光刻技術的要求就越高，光刻工藝是利用光刻膠通過曝光、顯影等，將掩膜版上的圖形轉移到外延片上面，使外延片上面具有想要制作的器件的光刻膠圖形形貌，再通過化學或者物理方法，將圖形結構轉移到外延片上面。同時微光刻尺寸控制要求完整圖形必須以高準度和高精度完整的在外延片表面表現出來。但是，在光刻過程中，尤其是小尺寸圖形的制備過程，怎么樣將小尺寸圖形精確的復制到外延片表面的光刻膠上面，目前主要依賴光刻機的分別率、光刻膠以及刻蝕的技術，圖形尺寸越小，對光刻機的分別率要求越高，相應的對光刻機的要求也就越高，需要的設備比較昂貴。在實際的操作過程中由于光學衍射效應等原因很難形成形貌比較好、線條寬度比較窄的圖形光刻膠。

中國專利CN101042536A提供了一種在半導體器件的光刻過程中縮小用于形成接觸孔的光刻膠圖案的臨界尺寸，從而得到臨界尺寸在90nm以下的接觸孔圖案的方法，該專利的主要技術是在曝光后的圖形光刻膠上涂布光酸抑制劑，通過二次曝光、烘烤、顯影得到臨界尺寸縮小的接觸孔圖案。其需要在第一次曝光未顯影之前進行，無法首先在襯底上面形成與掩膜版圖形尺寸一致的圖形。中國專利CN1531018A公開了在具有第一線寬的圖形光刻膠上面旋涂一化學擴散層，擴散層內的化學物質與圖形光刻膠進行化學反應，在光刻膠的表層形成一反應層，然后將該化學反應層移除以修正圖形光刻膠得到第二線寬，實現縮小圖形尺寸的效果。上述方法都是通過對第一次曝光后的圖形光刻膠旋涂化學物質后二次曝光、顯影達到縮小光刻膠尺寸的目的。

中國專利CN101471534公開一種制作高亮度半導體錐形激光器/放大器的方法，包括：在外延片P面上淀積介質保護材料，采用標準的光刻工藝進行第一次光刻；去膠清洗，采用標準的光刻工藝進行二次光刻；刻蝕或腐蝕制作脊形模式控制區臺面；用介質保護材料作掩膜制作錐形增益區臺面；腐蝕剩余介質材料，清洗后重新淀積介質保護材料；采用標準光刻工藝形成掩膜，腐蝕模式控制區和錐形區上的介質保護材料，開出電流注入窗口；然后經過P面電極蒸鍍、減薄、N面電極蒸鍍、合金和封裝等工步，通過2次光刻對芯片的不同位置進行保護，然后通過腐蝕實現芯片表面不同位置處圖形的的高度不同，達到同一個芯片表面圖形腐蝕深度的階梯要求。

在半導體工藝中，有些工藝步驟中需要光刻膠作為掩模進行一些濕法腐蝕以后，在襯底外延片上面得到與掩膜版圖形尺寸一致的圖形以后，再縮小掩膜光刻膠的尺寸進行后面的工藝。如果在去除不需要的材料層形成所需要圖形的外延片上面再旋涂其它的化學物質，會對沒有光刻膠保護處的材料形成一定的損傷。這就需要在原來的掩膜光刻膠上面進行一些不會對材料層形成損壞的處理以達到縮小光刻膠尺寸的目的。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種窄條脊形GaAs基激光器的制備方法。

本發明還提供一種利用上述方法制備的GaAs基激光器。

發明概述：