CN102646924A - 在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法。该方法包括下述步骤：通过在基板的主表面上形成多层半导体结构来制备外延晶片；在多层半导体结构上形成条状电极和焊盘，条状电极的纵向沿着第一方向延伸并且条状电极沿着与第一方向垂直的第二方向排列，焊盘分别与条状电极电连接；在多层半导体结构上形成凸出部分；通过沿着第二方向切割外延晶片来形成激光二极管(LD)线阵；将LD线阵排列在支撑表面上以便LD线阵的侧表面朝向该支撑表面的法向，并且将间隔物设置在LD线阵之间；以及在LD线阵的侧表面上形成涂布膜。凸出部分与基板的主表面相距的高度大于条状电极的高度。此外，激光二极管线阵具有至少一个凸出部分。

Description

在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法

技术领域

本发明涉及在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法。 

背景技术

未经审查的日本专利申请公开No.2007-123374披露了一种在激光二极管(LD)线阵的端面上形成涂布膜的方法。在该文献所披露的涂布膜形成方法中，首先在半导体基板上形成包括活性层的多层半导体结构。接下来，割开半导体基板以便形成LD线阵。随后，排列LD线阵并使LD线阵的被割开的端面面向上方，并且将间隔物设置在相邻的LD线阵之间。然后，在每个LD线阵的被割开的端面上形成涂布膜。每个间隔物的厚度小于或等于每个LD线阵在与被割开的端面垂直的方向上的宽度。 

发明内容

出于将从半导体激光器的正面发出的激光强度和从半导体激光器的背面发出的激光强度之间的比例调整为所需值以及保护激光发射端面的目的，在半导体激光器的端面上形成涂布膜。以下所述为涂布膜形成方法的一个实例。具体来说，首先在半导体晶片(基板)上形成包括活性层的多个半导体层。形成有多个半导体层的半导体晶片包括设置有半导体激光器的多个区域(在下文中称为半导体激光器区域)。接下来，分别在晶片上的半导体激光器区域中形成条状电极。随后，沿着与条状电极的纵向垂直的方向割开晶片。从而，形成各自具有多个半导体激光器的多个LD线阵。图20A是LD线阵100中的一个线阵的俯视图。图20B是沿着图20A中的线X-X截取的剖视图。每个LD线阵100包括基板102、叠置在基板102上的多个半导体层104、形成在半导体层104上的绝缘膜116、多个条状电极106、以及用于通过条 状电极106将电流引入到相应的半导体激光器中的多个焊盘108。此外，如图20B所示，在基板102的背面上形成有电极110。LD线阵100具有通过切割而形成的端面100a和100b。 

随后，如图21所示，将多个LD线阵100排列在平坦的支撑表面112上并且使端面100a(或100b)面向上方。为了避免在端面100a(或100b)上形成涂布膜之后无法将相邻的LD线阵100彼此分离，将多个间隔物114设置在相邻的LD线阵100之间。例如，间隔物114是由硅构成的长板状部件。上述未经审查的日本专利申请公开No.2007-123374披露了间隔物114各自的厚度Ta小于或等于每个LD线阵100的宽度Tb。LD线阵100的宽度Tb是端面100a和100b之间的距离，并且与激光器谐振腔的长度对应。在这一步骤之后，通过夹紧等方式从每个LD线阵100的相反两侧将力施加在LD线阵100上，以便防止LD线阵100在涂布膜形成工序中掉落。在保持这种状态的同时，在LD线阵100的端面100a(或100b)上形成涂布膜。 

然而，上述涂布膜形成方法具有如下问题。近年来，存在对具有高频调制特性的半导体激光器的需求。为了满足这样的需求，需要缩短半导体激光器的谐振腔长度。如果想要减小每个LD线阵100的宽度Tb来获得半导体激光器的更短的谐振腔长度，则不可避免地需要减小每个间隔物114的厚度Ta。这导致间隔物114的机械强度降低。从而，如图22所示，当在涂布膜形成工序中有力施加在每个间隔物114的两个侧表面上时，在间隔物114中会发生例如扭转和翘曲等变形。因此，间隔物114的边缘顶压在条状电极106上，从而有可能损坏(压陷)条状电极106。如果条状电极106被损坏(被压陷)，则半导体激光器的可靠性降低。 

根据本发明的一种在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法包括下述步骤：通过在基板的主表面上形成包括活性层的多层半导体结构来制备外延晶片；在所述外延晶片的所述多层半导体结构上形成多个条状电极和多个焊盘，所述条状电极的纵向沿着第一方向延伸并且所述条状电极沿着与所述第一方向垂直的第二方向排列，所述焊盘分别与所述条状电极电连接；在所述外延晶片的所述多层半导体结构 上形成凸出部分；通过沿着所述第二方向切割所述外延晶片来形成多个激光二极管线阵；将所述激光二极管线阵排列在支撑表面上以便所述激光二极管线阵的侧表面朝向所述支撑表面的法向，并且将间隔物设置在所述激光二极管线阵之间；以及在所述激光二极管线阵的侧表面上形成涂布膜。另外，所述凸出部分的从所述基板的主表面起算的高度大于所述条状电极的高度。此外，所述激光二极管线阵具有至少一个所述凸出部分。 

在该在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法中，在外延晶片的多层半导体结构上形成凸出部分。激光二极管(LD)线阵可以具有至少一个凸出部分。然后，在随后的排列LD线阵的步骤中，将LD线阵排列在支撑表面上，以便各个LD线阵并排摆放且每个LD线阵的侧表面朝向该支撑表面的法向，即LD线阵朝向同一方向。因此，每个LD线阵上的凸出部分置于多层半导体结构和相应的间隔物之间。由于凸出部分与主表面相距的高度大于条状电极的高度，所以可以防止间隔物与条状电极接触。因此，可以减少间隔物对条状电极造成的损坏。 

此外，在上述在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法中，凸出部分可以与焊盘同时形成，并且凸出部分和焊盘优选由同一种金属材料构成。从而，可以容易地形成凸出部分而无需额外的形成工序。 

此外，在上述在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法中，制备外延晶片的步骤可以包括在多层半导体结构上形成绝缘膜。另外，可以通过蚀刻多层半导体结构上的绝缘膜的一部分来形成凸出部分。 

此外，在上述在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法中，凸出部分的从基板的主表面起算的高度优选小于或等于焊盘的从该主表面起算的高度。在将LD线阵排列在支撑表面上时，如果在间隔物和LD线阵上的焊盘之间形成间隙，则用于形成涂布膜的气体可能会流入这些间隙中并且覆盖每个焊盘的至少一部分。与此对比，通过将凸出部分的高度设定为小于或等于焊盘的高度，可以使焊盘和间隔物彼此接触。于是，焊盘的表面不会被涂布膜覆盖。因此，当将导线焊接在焊盘上时，可以在导线和焊盘之间实现有利的电接触。 

此外，在上述在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法中， 凸出部分与LD线阵的侧表面相距的距离优选小于LD线阵的侧表面和焊盘之间的距离。从而，当LD线阵被排列在支撑表面上时，凸出部分的上端的位置高于焊盘。可以利用凸出部分有效地防止间隔物的边缘和条状电极彼此接触。 

此外，优选的是：上述在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法还包括在基板的背面中形成沿着第二方向延伸的凹槽。此外，形成LD线阵的步骤优选包括沿着凹槽将外延晶片切割成小块。从而，在每个LD线阵的背面中形成凹陷部分。当在LD线阵的侧表面上形成涂布膜时，该涂布膜沿着凹陷部分适当地分离。在常规的在半导体激光器的端面上形成涂布膜的方法中，使用的是比LD线阵薄的间隔物。在这种常规方法中，通过在每个LD线阵的背面和间隔物之间形成不平表面来分离涂布膜。与此对比，根据本发明的上述方法，无论间隔物的厚度如何都可以分离涂布膜，从而允许使用较厚的间隔物。因此，提高了间隔物的机械强度从而减少了间隔物的变形，并且可以进一步减少间隔物对条状电极造成的损坏。 

此外，在上述在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法中，凹槽的深度优选为30μm或更小。通过这样限制凹槽的深度，可以适当地保持外延晶片在被分割成多个LD线阵之前的机械强度。 

此外，在上述在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法中，凸出部分与LD线阵的侧表面相距的距离优选大致等于LD线阵的侧表面和凹槽的侧壁之间的距离。从而，当在排列LD线阵的步骤中将LD线阵排列在支撑表面上时，可以将凹陷部分与支撑表面相距的深度设定为大致等于凸出部分的高度，从而可以将LD线阵稳定地支撑在适当位置。 

此外，在上述在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法中，LD线阵在与第二方向垂直的方向上的宽度可以小于或等于200μm。当LD线阵具有较小的宽度时，间隔物需要减小厚度，从而导致间隔物容易变形。本发明的上述在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法在这种情况下特别有利。即使当LD线阵具有这样较小的宽度时，也可以防止间隔物与条状电极接触，从而减少间隔物对条状电极造成的损 坏。 

附图说明

图1是示出根据实施例的涂布膜形成方法的流程图。 

图2示出外延晶片。 

图3是在形成电极的步骤中从具有绝缘膜的顶表面侧(在下文中称为绝缘膜侧)所看到的外延晶片的俯视图。 

图4A和4B示出形成电极的步骤，其中，图4A是示出从绝缘膜侧所看到的半导体激光器区域中的一个区域的简图，而图4B是沿着图4A中的线I-I截取的剖视图。 

图5A和5B示出形成电极的步骤，其中，图5A是示出从绝缘膜侧所看到的半导体激光器区域中的一个区域的简图，而图5B是沿着图5A中的线II-II截取的剖视图。 

图6是示出在形成电极的步骤中从外延晶片的背面所看到的外延晶片的简图。 

图7A和7B示出形成电极的步骤，其中，图7A是示出从外延晶片的背面所看到的半导体激光器区域中的一个区域的简图，而图7B是沿着图7A中的线III-III截取的剖视图。 

图8是示出在形成凹槽的步骤中从外延晶片的背面所看到的外延晶片的简图。 

图9A和9B示出形成凹槽的步骤，其中，图9A是示出从外延晶片的背面所看到的半导体激光器区域中的一个区域的简图，而图9B是沿着图9A中的线IV-IV截取的剖视图。 

图10是示出在形成LD线阵的步骤中从外延晶片的背面所看到的外延晶片的简图。 

图11A和11B示出形成LD线阵的步骤，其中，图11A是示出从绝缘膜侧所看到的在该步骤中形成的LD线阵的简图，而图11B是示出从LD线阵的背面所看到的LD线阵的简图。 

图12A是沿着图11A中的线V-V截取的剖视图，而图12B是沿着图11A中的线VI-VI截取的剖视图。 

图13是示出排列LD线阵的方法的俯视图。 

图14是沿着图13中的线VII-VII截取的示意性剖视图。 

图15示出在LD线阵的端面上形成涂布膜的步骤。 

图16A是形成有涂布膜的半导体激光器中的一个激光器的俯视图，而图16B是形成有涂布膜的半导体激光器的仰视图。 

图17是示出在排列LD线阵的步骤中的一个LD线阵及其附近的放大图。 

图18A是根据变型例的在形成凸出部分的步骤中从绝缘膜侧所看到的半导体激光器区域中的一个区域的简图，而图18B是沿着图18A中的线VIII-VIII截取的剖视图。 

图19A是根据变型例的在形成电极的步骤中从绝缘膜侧所看到的半导体激光器区域中的一个区域的简图，而图19B是沿着图19A中的线IX-IX截取的剖视图。 

图20A是根据常规的涂布膜形成方法形成的LD线阵中的一个线阵的俯视图，而图20B是沿着图20A中的线X-X截取的剖视图。 

图21示出在图20A和20B所示LD线阵上形成涂布膜的排列方式。 

图22是用于解释当排列图20A和20B所示LD线阵以便在LD线阵上形成涂布膜时出现的问题的简图。 

具体实施方式

现在，参照附图详细地描述根据本发明的实施例的在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法。在附图中，将相同的附图标记给予相同的部件，并且省略对这些部件的重复描述。 

图1是示出根据本实施例的在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法的流程图。在本实施例中，所描述的是在作为半导体光学器件的半导体激光器的端面上形成涂布膜的方法。图2至图15是解释包含在根据本实施例的在半导体激光器的端面上形成涂布膜的方法中的步骤的简图。在图3至图12B中，为了更容易理解所作的描述，给出了XYZ正交坐标系。 

[制备外延晶片] 

首先，在步骤S11中，制备图2所示的外延晶片10。外延晶片10包括基板12、生长在基板12的主表面上的多层半导体结构14、以及形成在多层半导体结构14上的绝缘膜16。外延晶片10呈板状。基板12是由第一传导类型(例如n型)半导体构成的大致片状部件。例如，基板12由例如InP等III-V族化合物半导体构成。多层半导体结构14由多个半导体层形成。作为实例，多层半导体结构14具有由第一传导类型的InP构成的下包覆层、由GaInAsP构成的活性层、由第二传导类型(例如p型)的InP构成的上包覆层、以及由第二传导类型的InGaAs构成的接触层。包括下包覆层、活性层、上包覆层和接触层的这些半导体层按顺序以外延方式生长在基板12的主表面上。活性层可以具有势阱层和势垒层彼此交替叠置的多量子势阱(MQW)结构。作为选择，活性层可以具有单个势阱层夹在两个势垒层之间的单量子势阱(SQW)结构，或者也可以由单个半导体层形成。绝缘膜16由例如SiO2或SiN等介电膜构成。 

[形成电极] 

接下来，在步骤S12中形成电极。现在，参照图3至图7B描述形成电极的工序。图3是从绝缘膜16侧所看到的外延晶片10的俯视图。图4A和图5A是示出从绝缘膜16侧所看到的半导体激光器区域A中的一个区域的简图。半导体激光器区域A是与单个半导体激光器芯片对应的区域。图4B是沿着图4A中的线I-I截取的剖视图。图5B是沿着图5A中的线II-II截取的剖视图。图6是示出从基板12的背面所看到的外延晶片10的简图。图7A是示出从基板12的背面所看到的半导体激光器区域A中的一个区域的简图。图7B是沿着图7A中的线III-III截取的剖视图。 

在步骤S12中，首先通过去除将要形成条状电极的区域来在绝缘膜16中形成开16a(见图4B)，以便使多层半导体结构14透过上述区域露出。接下来，在多层半导体结构14的露出区域上形成条状电极18。条状电极18与多层半导体结构14的接触层的顶表面 直接接触，从而形成欧姆接触。在这一步骤中，在半导体激光器区域A中的每个区域内都形成条状电极18。这里，从单个半导体激光器区域A可以获得单个半导体激光器芯片(器件)。条状电极18的纵向沿着第一方向(即X方向)延伸，并且条状电极18沿着与第一方向垂直的第二方向(即Y方向)排列。 

此外，在步骤S 12中，绝缘膜16的表面上的基础图案22a和构成焊盘的基础图案20a与条状电极18同时形成。在本实施例中，在每个半导体激光器区域A中形成单个基础图案20a。作为实例，每个基础图案20a形成在与相应的条状电极18相邻的区域内，并且在俯视图中例如呈圆形。优选的是：每个基础图案20a形成在与相应的条状电极18的纵向(即X方向)上的中央部分相邻的区域内。 

如图3所示，在本实施例中，在每个半导体激光器区域A中形成两个基础图案22a。在这一步骤中，在多层半导体结构14的在随后的步骤中将要成为LD线阵的多个部分中的每个部分上可以形成至少一个基础图案22a。换言之，可以在多层半导体结构14上形成基础图案22a，以便单个LD线阵在LD线阵的表面上具有至少一个基础图案22a(见图11A和12A)。 

作为这一步骤的实例，每个半导体激光器区域A具有两个基础图案22a，这两个基础图案22a形成在隔着条状电极18与基础图案20a相反的位置。优选的是：两个基础图案22a可以形成在充分远离条状电极18的区域中。更优选的是：半导体激光器区域A在第一方向(X方向)上的一个边缘和一个基础图案22a之间的距离W1可以小于半导体激光器区域A的该边缘和基础图案20a之间的距离W2。同样地，半导体激光器区域A在第一方向(X方向)上的另一个边缘和另一个基础图案22a之间的距离W3可以小于半导体激光器区域A的该另一边缘和基础图案20a之间的距离W4。 

由于基础图案20a和22a与条状电极18同时形成，所以基础图案20a和22a具有与条状电极18相同的结构。优选通过沉积由例如钛/铂/金构成的金属膜然后对该金属膜镀金来形成条状电极18及基础图案20a和22a。作为实例，钛层、铂层和金层的厚度分别是50nm、 100nm和500nm。因此，由钛/铂/金构成的金属膜的总厚度是650nm。 

随后，如图5A和5B所示，选择性地对基础图案20a和22a镀金，以便形成附加电镀层20b和22b。从而，在多层半导体结构14上的每个半导体激光器区域A中形成焊盘20和膜状凸出部分22。因此，凸出部分22和焊盘20具有相同的结构，并且凸出部分22和焊盘20由同一种金属材料构成。具体来说，每个焊盘20由基础图案20a和附加电镀层20b组成，并且与相应的条状电极18电连接。每个凸出部分22由基础图案22a和附加电镀层22b组成。经过这样的附加电镀工序，焊盘20的从基板12的主表面12a起算的高度H1以及凸出部分22的从主表面12a起算的高度H2变得大于条状电极18的高度H3。作为实例，附加电镀层20b和22b的厚度是4μm。凸出部分22的高度H2优选小于或等于焊盘20的高度H1。 

随后，通过抛光基板12的背面来减小基板12的厚度。作为实例，抛光之后基板12的厚度是100μm。然后，如图6、图7A和7B所示，在基板12的背面12b上形成电极24。在这一步骤中，在每个半导体激光器区域A中形成单个电极24。作为实例，通过在基板12的背面12b上沉积金属膜然后从该金属膜上去除沿着半导体激光器区域A的边界的区域来形成电极24。 

[形成凹槽] 

接下来，在步骤S13中，在基板12的背面12b中形成凹槽。图8是示出从基板12的背面所看到的基板12的简图。图9A是示出从基板12的背面所看到的半导体激光器区域A中的一个区域的简图。在图8和图9A中，在这一步骤中形成的凹槽12c以阴影区域表示。图9B是沿着图9A中的线IV-IV截取的剖视图。 

在步骤S13中，通过对基板12的背面12b中的以图8和9A中的阴影区域表示的预定区域执行蚀刻来形成凹槽12c。在这一步骤中形成的凹槽12c主要沿着在第一方向(即X方向)上彼此相邻的半导体激光器区域A之间的边界线在第二方向(即Y方向)上延伸。 如果基板12的厚度是100μm，则凹槽12c的深度是例如约10μm。优选的是：凹槽12c的深度为30μm或更小。通过这样限制凹槽12c的深度，可以适当地保持外延晶片10在随后的步骤中被分割成多个LD线阵之前的机械强度。 

当在这一步骤中形成凹槽12c时，使用电极24作为掩模。在这种情况下，优选的是通过湿式蚀刻来形成凹槽12c，以便减少对电极24的损坏。也可以通过使用抗蚀剂作为掩模的湿式蚀刻来形成凹槽12c。此外，还可以使用抗蚀剂作为掩模通过干式蚀刻来形成凹槽12c。 

[形成LD线阵] 

随后，在步骤S14中，例如，通过沿着第二方向(即Y方向)劈开外延晶片10来切割外延晶片10，以便形成多个LD线阵。图10是示出从基板12的背面所看到的基板12的简图，并且示出了沿着第二方向(即Y方向)延伸的多条划线B。划线B与沿着第一方向(即X方向)彼此相邻的半导体激光器区域A之间的边界线对准。图11A是从具有绝缘膜16的顶表面侧所看到的在这一步骤中形成的LD线阵30中的一个线阵的简图。图11B是示出从背面12b侧所看到的LD线阵30的简图。图12A是沿着图11A中的线V-V截取的剖视图。图12B是沿着图11A中的线VI-VI截取的剖视图。在这一形成LD线阵的步骤中，可以通过沿着在以前的步骤中形成在基板12中的凹槽12c的中心线切割或劈开外延晶片10来将外延晶片10分割成小块。从而，如图12B所示，沿着LD线阵30的背面在第一方向(即X方向)上相反的两个边缘形成凹陷部分(台阶部)30a。 

在上述形成电极的步骤S12中，将距离W1(见图4A)设定为小于距离W2，并且将距离W3设定为小于距离W4。因此，LD线阵30的侧表面30b和凸出部分22之间的距离W5小于侧表面30b和焊盘20之间的距离W6。类似地，LD线阵30的侧表面30c和凸出部分22之间的距离W7小于侧表面30c和焊盘20之间的距离W8。这里，LD线阵30的侧表面30b和30c将成为LD器件的端面。 

[排列LD线阵] 

随后，在步骤S15中，将LD线阵30排列在平坦的表面上，以便为在每个LD线阵30的侧表面30b和30c上形成涂布膜做准备。图13是示出排列LD线阵30的方法的俯视图。图14是沿着图13中的线VII-VII截取的示意性剖视图。如图13和图14所示，在这一步骤中，将LD线阵30放置在装置的用于端面涂布的平坦的支撑表面40上。每个LD线阵30的侧表面30b和30c中的一个表面(即图13和图14中的侧表面30b)朝向支撑表面40的法向(即图14中以箭头V表示的方向)。换言之，LD线阵30被放置在支撑表面40上，以便LD线阵30并排摆放且绝缘膜16或背面12b朝向同一方向。然后，沿着与LD线阵30的纵向垂直的方向排列LD线阵30。 

此外，在这一步骤中，在相邻的LD线阵30之间设置间隔物42。如图13所示，间隔物42是例如由硅构成的长板状部件，并且沿着LD线阵30的纵向延伸。此外，如图14所示，本实施例中的间隔物42各自具有与每个LD线阵30在谐振腔长度方向(即LD线阵30的侧表面30b和30c彼此相对的方向)上的宽度Tb大致相等的厚度Ta。每个间隔物42的优选厚度Ta大于或等于从支撑表面40到凸出部分22的上端的高度Tc。并且，每个间隔物42的厚度Ta优选小于或等于每个LD线阵30在谐振腔长度方向上的宽度Tb。通过对间隔物42设定这样的厚度，即使当宽度Tb较小时也可以保证间隔物42的机械强度。 

[形成涂布膜] 

随后，如图13中的箭头F1和F2所示，通过以夹紧、弹簧压力(未示出的夹具或弹簧)等方式沿着LD线阵30的排列方向从相反的两侧将向内的力施加在LD线阵30上来固定LD线阵30。这是为了防止在形成涂布膜时LD线阵30从支撑表面40上掉落。如图15所示，在步骤S16中，在保持这种状态的同时，在LD线阵30的整个侧表面30b(或侧表面30c)上形成涂布膜32。 

在上述步骤之后，按照图3所示的半导体激光器区域A分别将 各个LD线阵30切割成芯片，从而获得半导体激光器芯片(器件)。 

根据本实施例的用于半导体激光器的涂布膜形成方法具有下列优点。具体来说，在该涂布膜形成方法中，在形成LD线阵的步骤S14之前在外延晶片10的多层半导体结构14上形成多个凸出部分22。此外，每个LD线阵30具有至少一个凸出部分22。在随后的步骤S 15中，如图14所示，排列LD线阵30以便使LD线阵30的侧表面30b朝向支撑表面40的法向V。因此，每个LD线阵30上的凸出部分22置于多层半导体结构14和相应的间隔物42之间。由于凸出部分22的从主表面12a起算的高度H2(见图5B)大于条状电极18的高度H3，所以可以防止间隔物42与条状电极18接触，从而减少间隔物42对条状电极18造成的损坏。 

此外，如图5B所示，焊盘20的高度H1大于条状电极18的高度H3。因此，在步骤S15中，在间隔物42和条状电极18之间形成间隙(见图14)。因此，在条状电极18上也形成涂布膜。因此，通过检查条状电极18上的涂布膜的状况，可以准确地判断是否适当地形成了涂布膜32。然而，在这种情况下，由于焊盘20的表面与间隔物42无间隙地接触，所以不会在焊盘20的表面上形成涂布膜。因此，可以将导线很好地焊接在焊盘20的表面上。 

此外，如同在本实施例中一样，在形成电极的步骤S12中优选的是多个凸出部分22与焊盘20同时形成。从而，可以容易地形成凸出部分22而无需额外的形成工序。 

此外，如上所述，凸出部分22的从基板12的主表面12a起算的高度H2优选小于或等于焊盘20的从主表面12a起算的高度H1。如图14所示，当LD线阵30被排列在支撑表面40上时，焊盘20和间隔物42可以彼此接触。因此，不会在间隔物42和LD线阵30上的焊盘20之间形成间隙。因此，用于形成涂布膜32的气体不会在焊盘20的表面上流动。于是，焊盘20的表面不会被涂布膜覆盖。因此，当将导线焊接在焊盘20上时，可以在导线和焊盘20之间实现良好的电接触。图16A是形成有涂布膜32的半导体激光器中的一个激光器的俯视图。在图16A中，阴影区域D1表示在半导体激光器的顶侧已 经流入用于形成涂布膜32的气体的区域的实例。如图16A所示，涂布材料不会到达焊盘20的上表面。因此，可以在焊盘20和导线之间实现良好的电接触。 

此外，如图11A所示，每个LD线阵30的侧表面30b和凸出部分22之间的距离W5以及每个LD线阵30的侧表面30c和凸出部分22之间的距离W7优选分别小于LD线阵30的侧表面30b和焊盘20之间的距离W6和LD线阵30的侧表面30c和焊盘20之间的距离W8。从而，当LD线阵30被排列在支撑表面40上时，凸出部分22的上端的位置高于焊盘20(见图14)。可以利用凸出部分22有效地防止间隔物42和条状电极18彼此接触。 

此外，如同在本实施例中一样，在将凹槽12c形成在基板12的背面12b中之后，优选的是在形成LD线阵的步骤S14中通过沿着凹槽12c切割外延晶片10来将外延晶片10分割成小块。从而，如图12B所示，在每个LD线阵30的背面中形成凹陷部分30a。如图15所示，当在LD线阵30的侧表面30b和30c上形成涂布膜32时，涂布膜32沿着凹陷部分30a适当地分离。在半导体激光器的端面上形成涂布膜的常规方法中，使用的是比LD线阵薄的间隔物。在这种常规方法中，通过在每个LD线阵的背面和间隔物之间形成不平表面来分离涂布膜。与此对比，利用根据本实施例的方法，无论间隔物42的厚度如何都可以分离涂布膜32，从而允许使用较厚的间隔物42。因此，提高了间隔物42的机械强度从而减少了间隔物42的变形，并且可以减少间隔物42对条状电极18造成的损坏。 

图16B是形成有涂布膜32的半导体激光器中的一个激光器的仰视图。在图16B中，阴影区域D2表示在半导体激光器的背面已经流入用于形成涂布膜32的气体的区域的实例。如图16B所示，利用根据本实施例的涂布膜形成方法，用于形成涂布膜的气体主要流入到凹陷部分30a中，因而涂布材料不会到达电极24的上表面。因此，可以防止由于涂布材料到达电极24而导致的安装强度的降低和散热效果的下降。 

此外，在本实施例中，优选的是：图8所示的每个凹槽12c在 第一方向(即X方向)上的宽度的一半与凸出部分22和每个半导体激光器区域A的边缘之间在同一方向上的距离W1和W3(见图4A)中的任一个距离大致相等。从而，如图17所示，每个LD线阵30的侧表面30b和相应的凸出部分22之间的距离W9与侧表面30b和凹槽12c的侧壁(即相应的凹陷部分30a的侧壁)之间的距离W10大致相等。在这种情况下，当在步骤S15中将LD线阵30排列在支撑表面40上时，可以将凹陷部分30a与支撑表面40相距的深度H4设定为与凸出部分22的高度H5大致相等，从而获得从间隔物42施加在每个LD线阵30的相反两侧的平衡力。因此，可以将多个LD线阵30稳定地支撑在适当位置。 

此外，如图5A和5B所示，凸出部分22优选地形成于半导体激光器区域A在第二方向(即Y方向)上的边缘附近。从而，当将LD线阵30夹设在间隔物42之间时，沿着LD线阵30的纵向以均匀的力按压LD线阵30。 

此外，在该实施例中，每个LD线阵30在第一方向(即X方向)上的宽度优选地小于或等于200μm。每个LD线阵30在第一方向(即X方向)上的宽度是半导体激光器的谐振腔长度。在半导体激光器的端面形成涂布膜的常规方法中，需要根据LD线阵的宽度减小间隔物的厚度。特别是，在针对具有较小宽度的LD线阵形成涂布膜的工艺中使用具有较小厚度的间隔物。这会使得间隔物易于变形。在每个LD线阵30在第一方向(即X方向)上的宽度小于或等于200μm的情况下，根据该实施例的涂布膜形成方法特别有效。即使在具有小宽度的LD线阵的端面上形成涂布膜的情况下，间隔物42也不会与条状电极18接触。因此，可以减少间隔物42对条状电极18造成的损坏。 

通常，当将半导体激光器芯片安装在子安装座或封装件上时，使用配备有夹头的真空夹盘工具来输送半导体激光器芯片。在输送半导体激光器芯片的过程中，夹头与半导体激光器芯片表面的一部分接触。在该实施例中，凸出部分22优选地形成在半导体激光器芯片表面上除了与夹头接触的区域之外的区域中。 

[变型例] 

图18A、18B、19A和19B是用于解释上述实施例的变型例的简图。在该变型例中，在独立于形成电极的工艺的工艺中形成凸出部分。图18A和19A是示出从绝缘膜16侧看到的半导体激光器区域A中的一个区域的简图。图18B是沿着图18A中的线VIII-VIII截取的剖视图。图19B是沿着图19A中的线IX-IX截取的剖视图。 

在该变型例中，在用于制备如图2所示的外延晶片10的步骤S11中形成比上述实施例的绝缘膜的厚度厚的绝缘膜16。例如，绝缘膜16由诸如SiO2或SiN等介电材料制成。绝缘膜16可以具有约2μm的厚度。仅在绝缘膜16上将要成为凸出部分的区域中形成抗蚀剂图案。随后，例如通过诸如RIE等的干式蚀刻工艺以抗蚀剂图案作为蚀刻掩模对绝缘膜16进行蚀刻。在蚀刻之后，绝缘膜16上不存在抗蚀剂掩模的区域的厚度被减小到例如0.5μm。然后移除抗蚀剂掩模。因此，如图18A和18B所示，形成由诸如SiO2或SiN等介电材料制成的凸出部分16b。在每个半导体激光器区域A中的凸出部分16b的位置、形状和数量与上述实施例中的凸出部分22的位置、形状和数量相同。 

接下来，如图19A和19B所示，在绝缘膜16中形成开口16a之后，形成条状电极18和焊盘20(即，基础图案20a和附加电镀层20b)。随后，如同上述实施例一样，执行形成凹槽的步骤、形成LD线阵的步骤、排列线阵的步骤以及形成涂布膜的步骤，从而获得在其侧表面30b和30c上形成有涂布膜32的LD线阵30。 

如同在该变型例中一样，凸出部分可以由不同于金属材料的介电材料制成。即使在这种情况下，也可以适当地获得与上述实施例类似的优点。尽管在该变型例中利用由诸如SiO2或SiN等制成的绝缘膜16来形成凸出部分，但是也可以使用诸如聚酰亚胺树脂或BCB(苯并环丁烯)树脂来形成凸出部分。 

根据本发明的用于半导体激光器的涂布膜形成方法不限于上述实施例，而是可以做出其他各种变型。例如，尽管在上述实施例中在每个半导体激光器区域均形成两个凸出部分，但是凸出部分的数量不 限于该数值。此外，如果每个半导体激光器区域中形成的凸出部分定位成朝向相应LD线阵的一个侧表面(端面)，则优选的是焊盘定位成朝向LD线阵的另一个侧表面(端面)。这样，当形成涂布膜时，LD线阵能够稳定地支撑在上述支撑表面上。 

已经参照附图基于优选的实施例对本发明的原理进行了描述。然而，本领域技术人员可以理解，在不背离该原理的情况下可以对上述实施例进行详细的修改。因此，所有的变型和修改均落入本发明要求保护的范围和实质之内。 

Claims (9)

1.一种在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法，包括下述步骤：

通过在基板的主表面上形成包括活性层的多层半导体结构来制备外延晶片；

在所述外延晶片的所述多层半导体结构上形成多个条状电极和多个焊盘，所述条状电极的纵向沿着第一方向延伸并且所述条状电极沿着与所述第一方向垂直的第二方向排列，所述焊盘分别与所述条状电极电连接；

在所述外延晶片的所述多层半导体结构上形成凸出部分；

通过沿着所述第二方向切割所述外延晶片来形成多个激光二极管线阵；

将所述激光二极管线阵排列在支撑表面上以便所述激光二极管线阵的侧表面朝向所述支撑表面的法向，并且将间隔物设置在所述激光二极管线阵之间；以及

在所述激光二极管线阵的侧表面上形成涂布膜，

其中，所述凸出部分的从所述基板的主表面起算的高度大于所述条状电极的高度，并且

所述激光二极管线阵具有至少一个所述凸出部分。

2.根据权利要求1所述的在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法，其中，

所述凸出部分与所述焊盘同时形成，并且

所述凸出部分和所述焊盘由同一种金属材料构成。

3.根据权利要求1所述的在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法，其中，

制备所述外延晶片的步骤包括在所述多层半导体结构上形成绝缘膜，并且

通过蚀刻所述多层半导体结构上的所述绝缘膜的一部分来形成所述凸出部分。

4.根据权利要求1所述的在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法，其中，

所述凸出部分的从所述基板的主表面起算的高度小于或等于所述焊盘的从所述主表面起算的高度。

5.根据权利要求1所述的在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法，其中，

所述凸出部分与所述激光二极管线阵的侧表面相距的距离小于所述激光二极管线阵的侧表面和所述焊盘之间的距离。

6.根据权利要求1所述的在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法，还包括：

在所述基板的背面中形成沿着所述第二方向延伸的凹槽，

其中，形成所述激光二极管线阵的步骤包括沿着所述凹槽将所述外延晶片切割成小块。

7.根据权利要求6所述的在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法，其中，

所述凹槽的深度为30μm或更小。

8.根据权利要求6所述的在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法，其中，

所述凸出部分与所述激光二极管线阵的侧表面相距的距离大致等于所述激光二极管线阵的侧表面和所述凹槽的侧壁之间的距离。

9.根据权利要求1所述的在半导体光学器件的端面上形成涂布膜的方法，其中，

所述激光二极管线阵在与所述第二方向垂直的方向上的宽度小于或等于200μm。

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