[發(fā)明專利]垂直腔面發(fā)射激光器及其制備方法、測試方法

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• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112310811A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊健;林志東
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門市三安集成電路有限公司
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183;H01S5/187;H01S5/34;H01S5/042;H01S5/00
• 代理公司: 北京超成律師事務(wù)所 11646
• 代理人: 王文賓

本發(fā)明提供一種垂直腔面發(fā)射激光器及其制備方法、測試方法，屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。垂直腔面發(fā)射激光器，包括：N型襯底，設(shè)于N型襯底下方的第一電極；以及依序形成于N型襯底上方的N型DBR、第一包覆層、量子阱有源區(qū)、第二包覆層、氧化層、P型DBR及介質(zhì)層；還包括第二電極和第三電極，第二電極形成于介質(zhì)層上表面且穿過介質(zhì)層與P型DBR電連接；第三電極形成于介質(zhì)層上表面通過保護電阻與第二電極電連接，用于與測試探針抵接。能夠通過設(shè)置保護電阻避免恒電壓老化處理時的短路現(xiàn)象，實現(xiàn)垂直腔面發(fā)射激光器的晶圓級測試。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種垂直腔面發(fā)射激光器及其制備方法、測試方法。

背景技術(shù)

垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL，Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)作為一種低成本、性能優(yōu)異的半導(dǎo)體激光器，在通訊和消費領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用潛力。目前GaAs基VCSEL產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于近距離光纖通信、人臉識別、傳感等行業(yè)。封裝形式也逐漸由TO封裝過渡到了COB封裝。COB封裝雖然價格便宜，但也存在一些問題，其中最具挑戰(zhàn)的是，COB封裝可承受的溫度較低，無法利用高溫恒電壓老化(Burn-in)處理對VCSEL進行有效的可靠性篩查，將品質(zhì)較差的芯片篩除。

并且，由于VCSEL進行晶圓級老化處理時，部分芯粒會存在擊穿短路的情況，因此無法進行恒電壓老化處理，而通常采用恒電流老化處理。但是，進行恒電流老化處理需要數(shù)量較多的電流源，實現(xiàn)相對困難，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種垂直腔面發(fā)射激光器及其制備方法、測試方法，通過設(shè)置保護電阻避免恒電壓老化處理時的短路現(xiàn)象，實現(xiàn)垂直腔面發(fā)射激光器的晶圓級Burn-in測試。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明實施例的一方面，提供一種垂直腔面發(fā)射激光器，包括：N型襯底，設(shè)于N型襯底下方的第一電極；以及依序形成于N型襯底上方的N型DBR、第一包覆層、量子阱有源區(qū)、第二包覆層、氧化層、P型DBR及介質(zhì)層；還包括第二電極和第三電極，第二電極形成于介質(zhì)層上表面且穿過介質(zhì)層與P型DBR電連接；第三電極形成于介質(zhì)層上表面通過保護電阻與第二電極電連接，用于與測試探針抵接。

可選地，介質(zhì)層的邊緣自P型DBR朝向N型DBR的方向延伸設(shè)置，以依次包覆P型DBR、氧化層、第二包覆層、量子阱有源區(qū)、第一包覆層以及N型DBR。

可選地，第二電極與介質(zhì)層之間還具有鈍化層。

可選地，第三電極的厚度大于或等于第二電極的厚度。

可選地，第二電極和第三電極通過導(dǎo)線連接保護電阻。

可選地，導(dǎo)線的材質(zhì)為Ti、W、Ge或Au中的任一種或至少兩種的組合。

可選地，保護電阻為薄膜電阻，其阻值大于或等于垂直腔面發(fā)射激光器本身阻值的5倍。

本發(fā)明實施例的另一方面，提供一種垂直腔面發(fā)射激光器的制備方法，該方法至少包括以下步驟：在介質(zhì)層上打開窗口，涂覆光阻，蒸鍍或電鍍形成電連接P型DBR的第二電極、和與第二電極間隔設(shè)置的第三電極；在第二電極與第三電極之間蒸鍍或電鍍形成保護電阻；在第二電極與保護電阻之間、第三電極與保護電阻之間蒸鍍或電鍍形成導(dǎo)線。

可選地，導(dǎo)線的材質(zhì)為Ti、W、Ge或Au中任一種或至少兩種的組合。

本發(fā)明實施例的又一方面，提供一種垂直腔面發(fā)射激光器的測試方法，該方法在對垂直腔面發(fā)射激光器進行恒電壓老化處理之后，還包括以下步驟：去除第二電極與保護電阻之間的導(dǎo)線，和/或第三電極與保護電阻之間的導(dǎo)線。

本發(fā)明實施例的有益效果包括：