CN103138157B - 边射型半导体激光元件、其制作方法及具有该元件的晶条 - Google Patents
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Abstract
一种边射型半导体激光元件，该边射型激光元件包含一第一端面及一相反于该第一端面的第二端面，该边射型半导体激光元件包含一半导体基板、一半导体层、一第一电极层、至少一凸柱、一第一反射层及一第二反射层。该半导体层包含依序设置于该半导体基板上方的第一披覆层、一主动层及一第二披覆层，该第二披覆层具有一脊状平台；该第一电极层设置于该脊状平台及该第二披覆层；该凸柱设置于该第一电极层上方；该第一反射层及该第二反射层分别设置于该第一端面及该第二端面。其中，该凸柱提供堆迭多个边射型半导体激光元件时，于相邻的两个边射型半导体激光元件之间产生一间隙。
Description
技术领域
发明有关于一种光电元件的制作方法，尤指一种边射型半导体激光二极管的制作方法。
背景技术
半导体激光(semiconductor laser)或称激光二极管(laser diode)具有体积小、消耗功率低、反应快、耐冲击、寿命长、效率高及价格低等优点，因此被广泛的应用于光电系统产品中，例如：光波通信、资讯系统、家用电器、精密测量及光纤通信。
配合参阅图1(A)，为现有的边射型(edge emitting)半导体激光元件的立体图。该边射型半导体激光元件900包含一半导体基板902，以及利用磊晶技术依序形成于该半导体基板902上的一第一披覆层(cladding layer)904、一活性层(activelayer)906、一第二披覆层908及一上盖层910；其中，该上盖层910及该第一披覆层908被适当地蚀刻并形成一脊状平台(ridge masa)920。该上盖层910及该第二披覆层908上依序形成一保护层912及一电极层914，该半导体基板902的背面则形成有另一电极层916。
同时配合参阅图1(B)，为现有的边射型半导体激光元件的侧视图。该边射型半导体激光元件900的侧面包含有两个相对的刻面(facet)930，该两个刻面930设置有一镀膜(facet coating)940，以保护该边射型半导体激光元件900并增加光射出的效率。并且，较佳地，该其中之一刻面930的镀膜940可以为一抗反射膜，另一刻面930的镀膜940则为一高反射膜，使由该边射型半导体激光元件900发出的光线由设置该抗反射膜的刻面930射出。
现有的边射型半导体激光元件在镀制上述镀膜前，是将已设置有上述第一披覆层904、活性层906、第二披覆层908、上盖层910、保护层912及金属层914、916的呈晶圆状的半导体基板902劈裂成多个晶条90，使产生两个相对的刻面930。接着，将该多个晶条90与多个间隔件(spacer bar)80沿着一轴线A交错堆迭，如图1(C)所示，在本实施例中，该两个刻面930之间的距离大约为250微米(μm)，该多个间隔件80的宽度为240μm，以使该镀膜940可以完整附着于该两个刻面930。接着，使用电子束蒸镀(Electron Beam Evaporation，E-beamEvaporation)技术于该多个刻面930形成该镀膜940。之后，再将该多个晶条90及该多个间隔件80分离后，再将各该晶条90劈裂成为多个晶粒状的边射型半导体激光元件900。
然而，该多个间隔件80的购置及贮存增加该边射型半导体激光元件900的制作成本，并且，堆迭及分离该多个晶条90及该多个间隔件80增加该边射型半导体激光元件10的制作工时。
发明内容
鉴于现有技术所述，本发明的一目的，在于提供一种边射型半导体激光元件，该边射型半导体激光元件可以有效地降低整体制作成本。
本发明的另一目的，在于提供一种边射型半导体激光元件的制作方法，无须间隔件即可以有效地于边射型半导体激光元件的刻面形成镀膜。
为达上述目的，本发明提供一种边射型半导体激光元件，其包括有：
一半导体基板，其具有包括一下表面；其中，该边射型激光元件具有一第一端面及相对于该第一端面的一第二端面，且定义有一宽度方向垂直贯穿于该第一端面与该第二端面、以及一高度方向垂直贯穿于该下表面且与该宽度方向垂直；
一半导体层，形成于该半导体基板上，该半导体层包含有一边射型半导体激光电路，该边射型半导体激光电路被施加一预定电流时在该第一端面与该第二端面两者其中之一发出一激光；以及
至少一凸柱，形成于该半导体层上，该凸柱于该高度方向上自该半导体层再凸伸出一预定高度，使该凸柱成为该边射型半导体激光元件于该高度方向上实质最高处。
所述的边射型半导体激光元件，其中，该半导体层更包括有：
一第一披覆层，设置于该半导体基板上方；
一主动层，设置于该第一披覆层上方；以及
一第二披覆层，设置于该主动层上方，该第二披覆层具有一脊状平台；
并且，该边射型半导体激光元件更包含有：
一第一电极层，设置于该脊状平台及该第二披覆层；
一第一反射层，设置于该第一端面；以及
一第二反射层，设置于该第二端面；
其中，该第一反射层具有一第一反射率，该第二反射层具有一第二反射率，该第一反射率小于该第二反射率；并且，该凸柱提供堆迭多个边射型半导体激光元件时，于相邻的两个边射型半导体激光元件之间在该高度方向上产生一间隙。
所述的边射型半导体激光元件，其中，更包含：
一上盖层，设置于该第二披覆层上方，并与该第二披覆层共同形成该脊状平台；
一保护层，设置于该脊状平台周缘，且该保护层的该端面切齐该脊状平台的顶面；及
一第二电极层，设置于该半导体基板的该下表面。
所述的边射型半导体激光元件，其中，更包含一金属层及一导电层，该金属层设置于该第一电极层及该脊状平台之间，该导电层设置于该金属层及该第一电极层之间；并且，该脊状平台的脊状宽度为1～5微米。
所述的边射型半导体激光元件，其中，该凸柱的该预定高度为1至10微米。
所述的边射型半导体激光元件，其中，该凸柱是使用金属材料或介电材料制作而成。
为达上述目的，本发明还提供一种具有边射型半导体激光元件的晶条，该晶条定义有一延伸方向，且该晶条包括有排列于该延伸方向上的多个边射型半导体激光元件；其中，于该多个边射型半导体激光元件中至少有一个以上的该边射型半导体激光元件包含有：
一半导体基板，其具有包括一下表面；其中，该边射型激光元件具有一第一端面及相对于该第一端面的一第二端面，且定义有一宽度方向垂直贯穿于该第一端面与该第二端面、以及一高度方向垂直贯穿于该下表面且与该宽度方向垂直；其中，该延伸方向分别与该宽度方向及该高度方向都垂直；
一半导体层，形成于该半导体基板上，该半导体层包含有一边射型半导体激光电路，该边射型半导体激光电路被施加一预定电流时在该第一端面与该第二端面两者其中之一发出一激光；以及
至少一凸柱，形成于该半导体层上，该凸柱于该高度方向上自该半导体层再凸伸出一预定高度，使该凸柱成为该边射型半导体激光元件于该高度方向上实质最高处。
所述的具有边射型半导体激光元件的晶条，其中，该凸柱的该预定高度为1至10微米。
所述的具有边射型半导体激光元件的晶条，其中，该凸柱使用金属材料或介电材料制作而成。
为达上述目的，本发明又提供一种边射型半导体激光元件的制作方法，包括下列步骤：
(A)提供一半导体基板，该半导体基板具有包括一下表面；
(B)通过一半导体制程在该半导体基板上形成多个边射型半导体激光元件；各个该边射型半导体激光元件分别具有一第一端面及相对于该第一端面的一第二端面，且定义有一宽度方向垂直贯穿于该第一端面与该第二端面、以及一高度方向垂直贯穿于该下表面且与该宽度方向垂直；并且，于该多个边射型半导体激光元件中至少有一个以上的该边射型半导体激光元件更包含有：
一半导体层，形成于该半导体基板上，该半导体层包含有一边射型半导体激光电路，该边射型半导体激光电路被施加一预定电流时在该第一端面与该第二端面两者其中之一发出一激光；以及
至少一凸柱，形成于该半导体层上，该凸柱于该高度方向上自该半导体层再凸伸出一预定高度，使该凸柱成为该边射型半导体激光元件于该高度方向上实质最高处；
(C)将该半导体基板劈裂成为多个晶条，各该晶条中包含至少一个具有该凸柱的该边射型半导体激光元件；
(D)沿着一轴线推迭该多个晶条，使各该晶条的该凸柱能够抵顶与其相邻另一该晶条的该下表面；
(E)于该多个晶条的该第一端面及该第二端面分别镀一第一反射层及一第二反射层；以及
(F)将各该晶条劈裂成为多个该边射型半导体激光元件。
所述的边射型半导体激光元件的制作方法，其中，于步骤(B)所述的该半导体制程更包括有下列步骤：
(b1)提供一半导体层，该半导体层设置于该半导体基板的上，该半导体层依序包含一第一披覆层、一主动层、一第二披覆层以及一上盖层；
(b2)于该第二披覆层及该上盖层形成一脊状平台；
(b3)形成一保护层于该脊状平台周围；
(b4)形成多个第一电极层于该脊状平台及该第二披覆层；
(b5)设置多个凸柱于该第一电极层或该保护层两者其中之一；以及
(b6)设置一第二电极层于该半导体基板相反设置该半导体层的一侧。
所述的边射型半导体激光元件的制作方法，其中，于步骤(b2)之后，更包含有下列步骤：
(b21)设置一金属层于该脊状平台及该第二披覆层；及
(b22)设置一导电层于该脊状平台及该第二披覆层。
所述的边射型半导体激光元件的制作方法，其中，该凸柱以下列方式其中之一所制作而成：使用金属材料通过电镀技术形成于该第一电极层、及使用介电材料通过蒸镀技术形成于该第一电极层或该保护层上两者其中之一。
所述的边射型半导体激光元件的制作方法，其中，该保护层环绕于该脊状平台，且该保护层的端面切齐于该脊状平台的顶面。
所述的边射型半导体激光元件的制作方法，其中，各该晶条包含多个该凸柱，该多个凸柱呈等间距地设置于各该晶条的该第一电极层上或该保护层上两者其中之一。
所述的边射型半导体激光元件的制作方法，其中，该凸柱的该预定高度为1至10微米。
在一实施例中，本发明的边射型半导体激光元件形成至少一凸柱于该第一电极层上方，如此一来，无须间隔件即可以达成晶条的堆迭，进而降低整体成本的支出。
附图说明
图1(A)为现有的边射型半导体激光元件的立体图；
图1(B)为现有的边射型半导体激光元件的剖视图；
图1(C)为现有的边射型半导体激光元件及间隔件的堆迭示意图；
图2为本发明第一实施例的边射型半导体激光元件的制作方法流程图；
图3(A)～(T)为本发明第一实施例的边射型半导体激光元件的制作方法的侧视流程图；
图4为本发明第一实施例的边射型半导体激光元件的立体图；
图5为本发明第二实施例的边射型半导体激光元件的制作方法的流程图；
图6(A)～(I)为本发明第二实施例的边射型半导体激光元件的制作方法的侧视流程图；
图7为本发明第二实施例的边射型半导体激光元件的立体图。
附图标记说明：
背景技术：80-间隔件；90-晶条；900-边射型半导体激光元件；902-半导体基板；904-第一披覆层；906-主动层；908-第二披覆层；910-上盖层；912-保护层；914、916-电极层；920-脊状平台；930-刻面；940-镀膜；
本发明：10、20-边射型半导体激光元件；102-第一端面；104-第二端面；110-半导体基板；112-上表面；114-下表面；120-半导体层；122-第一披覆层；124-主动层；126-第二披覆层；128-上盖层；129-脊状平台；130-遮蔽层；132-保护层；134-金属层；136-导电层；138-第一电极层；140-第二电极层；150-晶条；152-第一反射层；154-第二反射层；200-第一光阻层；202-第二光阻层；204-第三光阻层；206-第四光阻层；208-第五光阻层；210-第六光阻层；212-第七光阻层；300、310-凸柱；400-第八光阻层；402-第九光阻层；404-第十光阻层；S500～S528、S600～S628-步骤；R-切割路径；w-脊状宽度；A-轴线。
具体实施方式
参阅随附附图，本发明的目的、特征及优点将通过本发明的较佳实施例的以下阐释性及非限制性详述描述与以更好地理解，在随附附图中，相同参考数字用于同一元件或类似元件。
配合参阅图2，为本发明第一实施例的边射型半导体激光元件的制作方法的流程图。该边射型激光半导体激光元件10的制作方法细述如下：
步骤S500(配合参阅图3(A))，提供一半导体基板110，该半导体基板110为一晶圆，并具有一上表面112及一相反于该上表面112的下表面114。
步骤S502，于该半导体基板110上依序形成构成多个边射型半导体激光元件10所需的半导体层120。该半导体层120包含依序成长于该半导体基板110的该上表面112的一第一披覆层(cladding layer)122、一主动层(active layer)124、一第二披覆层126以及一上盖层128；该第一披覆层122、该主动层124、该第二披覆层126及该上盖层128利用现有的磊晶(Epitoxy)成长技术依序成长于该半导体基板110的该上表面112，在此则不予赘述。其中该第一披覆层122的导电性与该半导体基板100的导电性相同，该第二披覆层126的导电性与该第一披覆层122的导电性相反。例如：若提供N型半导体基板，则形成于N型第一披覆层及P型的第二披覆层；若提供P型半导体基板，则形成P型第一披覆层及N型第二披覆层。
步骤S504，于该上盖层208上方形成一遮蔽层130，该遮蔽层130可例如使用电浆辅助化学气相沉积(plasma enhance chemical vapor deposition，PECVD)技术形成于该上盖层128上方。
步骤S506(配合参阅图3(B))，设置一第一光阻(photoresist)层200于该遮蔽层130上方，并以微影(photolithography)技术于该第一光阻层200上形成所需的一第一光阻图案，使部分的该遮蔽层130裸露出来。其中，该第一光阻200可以例如使用旋转涂布技术形成于该遮蔽层130上方。
接着，配合参阅图3(C)，利用反应性离子蚀刻(Reactive Ion Etching，RIE)技术蚀刻裸露部分的该遮蔽层130及位于该遮蔽层130下方的该半导体层120，使形成一脊状平台(ridge masa)129。在本实施例中，该脊状平台129的宽度，亦即脊状宽度(ridge width)w较佳地为1～5微米(μm)。接着，移除该第一光阻层200，并且，例如使用湿式蚀刻法移除该遮蔽层130(步骤S507)，如图3(D)所示。
步骤S508(配合参阅图3(E))，在半导体层120上形成一保护层132，该保护层132较佳地可以使用介电质，例如二氧化硅(SiO2)制作而成。接着，于该保护层132上设置一第二光阻层202，并以微影技术于该第二光阻层202形成一第二光阻图案，使位于该脊状平台129上方的该保护层132裸露出来。
接着，利用反应性离子蚀刻技术蚀刻位于该脊状平台129上方的保护层132，使该脊状平台129裸露出来，如图3(F)所示。并且，移除该第二光阻层202。
步骤S510(配合参阅图3(G))，设置一第三光阻层204于该保护层132及该脊状平台129，并以微影技术于该第三光阻层204形成所需的第三光阻图案，并使该脊状平台129及部分的该保护层132裸露出来。
接着，在裸露的该脊状平台129及该保护层132上方形成一金属层134，如图3(H)所示。该金属层134较佳地可以使用电子束蒸镀(E-beam evaporation)技术形成于该脊状平台129及该保护层132，使产生欧姆接触(ohmic contact)，该金属层134较佳地为正极金属层，且可以为钛(Titanium，Ti)、铂(Platinum，Pt)或金(Gold，Au)。并且，移除该第三光阻层204。
步骤S512(配合参阅图3(I))，于该保护层132及该金属层134上方形成一导电层136。
步骤S514，(配合参阅图3(J))，设置一第四光阻层206于该导电层136上方，并以微影技术于该第四光阻层206形成所需的第四光阻图案，使对应设置于该金属层134上方的该导电层136裸露出来。
接着，利用电镀技术形成一第一电极层138于裸露的该导电层136，如图3(K)所示，该第一电极层138的厚度较佳地为1.5μm。并且，移除该第四光阻层206。
步骤S516(配合参阅图3(L))，设置一第五光阻层208，并以微影技术于该第五光阻层208形成所需的第五光阻图案，并裸露部分的该第一电极层138。
配合参阅图3(M)，设置多个凸柱300于裸露的该第一电极层138，该多个凸柱300的高度较佳地为2.8～3.5μm，在本实施例中，该多个凸柱300为金属凸柱，并利用电镀技术或物理蒸镀方式形成于该第一电极层138。并且，移除该第五光阻层208。
步骤S518(配合参阅图3(N))，设置一第六光阻层210，并以微影技术于该第六光阻层210形成所需的第六光阻图案，并裸露部分的该导电层136。
接着，利用湿式蚀刻裸露部分的导电层136，如图3(O)所示。并且，移除该第六光阻层210。
步骤S520(配合参阅图3(P))，设置一第七光阻层212，并以微影技术于该第七光阻层212形成所需的第七光阻图案，并裸露部分的该保护层132；该第七光阻层212较佳地为厚膜光阻AZ4620。
接着，利用反应性离子蚀刻该保护层132及该保护层132下方的该半导体基板110形成多条切割路径R，如图3(Q)所示。
步骤S522(配合参阅图3(R))，利用研磨机研磨该半导体基板110的下表面104，使薄化该半导体基板110；并于研磨完成后，于该半导体基板110的下表面114设置一第二电极层140，该第二电极层140较佳地为负极金属层。
步骤S524(配合参阅图3(S))，依照该半导体基板110的立方晶格特性，将该半导体基板110劈裂(cleave)成多个晶条(bar)150。该晶条150定义有一延伸方向，且该晶条150分别包括有排列于该延伸方向上的多个边射型半导体激光元件10。该晶条150具有一第一端面102及一相对于该第一端面102的第二端面104，其中该第一端面104及该第二端面104为该边射型半导体激光元件10的刻面(facet)。并且，各该晶条150所包含的多个边射型半导体激光元件10中必须至少有一个以上的该边射型半导体激光元件10是包含有至少一凸柱300；换句话说，各该晶条150中可以包含一个或多个凸柱300。并且，若该晶条150包含一凸柱300，则该凸柱300较佳地位于该晶条150的中心位置，若该晶条150包含两个以上的凸柱300，则该多个凸柱300较佳地呈等间距地设置于该晶条150的该第一电极层138上方。在本实施例中，各该晶条150以包含多个凸柱300为例。
步骤S526(配合参阅图3(T))，将该多个晶条150沿着一轴线A堆迭，如此一来，该晶条150的该凸柱300抵顶于相邻的晶条150的该第二电极层140，并使得该晶条150的该第一电极层138与相邻的晶条150的第二电极层140之间具有一间隙D，该间隙D的高度等于该凸柱300的高度，为1～10μm。倘若此间隙D的高度(也就是凸柱300的高度)小于1μm时，则会造成没有镀膜线(Over-Coated Film)的疑虑与缺失，且在堆迭多个晶条150时其脊部元件也会有被压伤的可能。而当间隙D的高度(也就是凸柱300的高度)大于10μm时，则过大之间隙又会使镀膜线太长、太厚而浪费镀膜成本。
之后，利用电子束蒸镀技术分别于该第一端面102及该第二端面104镀制一第一反射层152及一第二反射层154；其中，该第一反射层152及该第二反射层154可以具有相同的反射率(Reflectance)，或者，该第一反射层152及该第二反射层154可以具有不相同的反射率。在本实施例中，该第一反射层152的反射率小于该第二反射层154的反射率。
步骤S528，将各该晶条152劈裂成为多个边射型半导体激光元件10，如图4所示。该边射型半导体激光元件10具有一第一端面102及相对于该第一端面102的一第二端面104。该边射型半导体激光元件10包含一半导体基板110及一半导体层120。该半导体基板110具有一上表面112及一下表面114。并且，该边射型半导体激光元件10定义有一宽度方向其系垂直贯穿于该第一端面102与该第二端面104、以及一高度方向垂直贯穿于该下表面114且与该宽度方向垂直。该半导体层120设置于该半导体基板110的该上表面112。该半导体层120包含有一边射型半导体激光电路其可被施加一预定电流时在该第一端面102与该第二端面104两者其中之一发出一激光。在本实施例中，该半导体层120包含一第一披覆层122、一主动层124以及一第二披覆层126。该第一披覆层122设置于该半导体基板110上方，该主动层124设置于该第一披覆层122及该第二披覆层126之间，该第二披覆层126具有一脊状平台129。
该边射型半导体激光元件10更包含一保护层132、一金属层134、一导电层136、一第一电极层138及至少一凸柱300。该保护层132设置于该脊状平台129周缘，该金属层134设置于该脊状平台129及该第二披覆层126，该导电层136设置于该金属层134上方，该第一电极层138设置于该导电层136上方。该凸柱300设置于该半导体层120上，且该凸柱300于该高度方向上自该半导体层120的顶面再向上凸伸出一预定高度1～10μm，使该凸柱300的顶面成为整个该边射型半导体激光元件10于该高度方向上实质最高处。并且，在本实施例中，该凸柱300于该宽度方向上则分别与该第一端面102与该第二端面104相隔一第一间距与一第二间距，且该第一间距与该第二间距可以是大于1μm。在本实施例中，该凸柱300设于该半导体层120的该第一电极层138上方。该凸柱300使用金属材质通过电镀技术形成于该第一电极层138上方，且该凸柱300的该预定高度约为1～10μm，并且，该凸柱300的顶面必须高于该边射型半导体激光元件10的任一元件的高度。
该边射型半导体激光元件10更包含有：一第二电极层140设置于该半导体基板110的该下表面104，一第一反射层152设置于该第一端面102，以及一第二反射层154设置于该第二端面104。其中该第一反射层152的反射率可以相同于该第二反射层154的反射率，或者，该第一反射层152的反射率可以不同于该第二反射层154的反射率，在本实施例中，该第一反射层152的反射率小于该第二反射层154的反射率。
当一电流施加于该边射型半导体激光元件10的该第一电极层138及该第二电极层140且该主动层124被激发时，一激光光线系于该第一反射层152及该第二反射层154形成的共振腔内来回震荡，并由该第一端面102或该第二端面104向外出射；在本实施例中，由于该第一反射层152的反射率小于该第二反射层154的反射率，因此，该激光光线由该第一端面104向外出射。
配合参阅图5，为本发明第二实施例的边射型激光半导体激光元件的制作方法。其中步骤S600～S614与上述第一实施例的边射型半导体激光元件的制作方法的步骤S500～S514相同，在此则不予赘述，且该步骤S600～S614对应图3(A)～(K)。
步骤S616(配合参阅图6(A))，设置一第八光阻层400于该第一电极层138，并以微影技术于该第八光阻层400形成所需的第八光阻图案并裸露部分的该第一电极层138。
接着，设置多个凸柱310于该第八光阻层400及裸露的该第一电极层138，如图6(B)所示，该多个凸柱310的高度为1～10μm；其中该多个凸柱500较佳地为介电材料，并使用蒸镀技术或PECVD技术形成于该第八光阻层400及该第一电极层138。
接着，剥离设置于该第八光阻层400上的该保护层500并移除该第八光阻层400，如图6(C)所示。
步骤S618(配合参阅图6(D))，设置一第九光阻层402，并以微影技术于该第九光阻层402形成所需的第九光阻图案，并裸露部分的该导电层136。
接着，利用湿式蚀刻裸露部分的该导电层136，如图6(E)所示。并且，移除该第九光阻层402。
步骤S620(配合参阅图6(F))，设置一第十光阻层404，并以微影技术于该第十光阻层404形成所需的第十光阻图案，并裸露部分的该保护层132，该第十光阻层404较佳地为厚膜光阻AZ4620。
接着，利用反应性离子蚀刻于保护层132及位于该保护层132下方的该半导体基板110形成多条切割路径R，如图6(G)所示。
步骤S620(配合参阅图6(H))，利用研磨机研磨该半导体基板110的该下表面104，使薄化该半导体基板110；并于研磨完成后，于该下表面104设置一第二电极层140(步骤S622)，该第二电极层140较佳地为负极金属层。接着，依照该半导体基板110的立方晶格特性，将该半导体基板110劈裂(cleave)成多个晶条(bar)150(步骤S624)，各该晶条150具有一第一端面102及一相对于该第一端面102的第二端面104，该第一端面102及该第二端面102沿着一第一轴线A延伸，且该第一端面102及该第二端面104为激光共振腔的刻面。并且，各该晶条150必须包含至少一凸柱310。其中，各该晶条150可以包含一个或多个凸柱310，若该晶条150包含一凸柱310，则该凸柱310较佳地位于该晶条150的中心位置，若该晶条150包含两个以上的凸柱310，则该多个凸柱310较佳地呈等间距地设置于该晶条150的该第一电极层138上方；在本实施例中，各该晶条150以包含多个凸柱310为例。
步骤S626(配合参阅图6(I))，将该多个晶条150沿着一轴线A堆迭，如此一来，该晶条150的该凸柱310抵顶于相邻的晶条150的该第二电极层140，并使得该晶条150的该第一电极层138与相邻的晶条150的第二电极层140之间具有一间隙D，该间隙D的高度等于该凸柱300的高度，为1～10μm。
之后，利用电子束蒸镀技术分别于该第一端面102及该第二端面104分别镀上一第一反射层152及一第二反射层154；其中，该第一反射层152及该第二反射层154可以具有相同的反射率，或者，该第一反射层152及该第二反射层154可以具有不相同的反射率。在本实施例中，该第一反射层152的反射率小于该第二反射层154的反射率。
最后，将各该晶条152劈裂成为多个边射型半导体激光元件20(步骤S628)，如图7所示。该边射型半导体激光元件20大致与上述第一实施例的边射型半导体激光元件10相同，其不同的处在于其凸柱310使用介电质材料通过蒸镀技术或MOCVD技术形成于该第一电极层138上方，用以作为该晶条150的该第一端面102及该第二端面104镀制该第一反射层152及该第二反射层154时，避免相邻二晶条150直接地接触，如此一来，即可以在无须使用现有技术所述的额外之间隔件以间隔相邻的二晶条150，进而降低整体制作成本。
虽然，于前述各实施例中，该些凸柱300、310是形成于第一电极层138上；但是，于图中未示的另一实施例中，本发明的该些凸柱也可以是形成于该晶条150中所含的若干边射型半导体激光元件10、20的该保护层132上而非位于第一电极层138上。
然而以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的专利涵盖范围意图保护的范畴。
Claims (15)
1.一种边射型半导体激光元件，其特征在于，包括有：
一半导体基板，其具有一下表面；其中，该边射型激光元件具有一第一端面及相对于该第一端面的一第二端面，且定义有一宽度方向垂直贯穿于该第一端面与该第二端面、以及一高度方向垂直贯穿于该下表面且与该宽度方向垂直；
一半导体层，形成于该半导体基板上，该半导体层包含有一边射型半导体激光电路，该边射型半导体激光电路被施加一预定电流时在该第一端面与该第二端面两者其中之一发出一激光；以及
至少一凸柱，形成于该半导体层上，该凸柱于该高度方向上自该半导体层再凸伸出一预定高度，使该凸柱成为该边射型半导体激光元件于该高度方向上实质最高处；
其中该半导体层更包括有：
一第一披覆层，设置于该半导体基板上方；
一主动层，设置于该第一披覆层上方；以及
一第二披覆层，设置于该主动层上方，该第二披覆层具有一脊状平台；
并且，该边射型半导体激光元件更包含有：
一第一电极层，设置于该脊状平台及该第二披覆层；
一第一反射层，设置于该第一端面；以及
一第二反射层，设置于该第二端面；
其中，该第一反射层具有一第一反射率，该第二反射层具有一第二反射率，该第一反射率小于该第二反射率；并且，该凸柱提供堆迭多个边射型半导体激光元件时，于相邻的两个边射型半导体激光元件之间在该高度方向上产生一间隙。
2.如权利要求1所述的边射型半导体激光元件，其特征在于，更包含：
一上盖层，设置于该第二披覆层上方，并与该第二披覆层共同形成该脊状平台；
一保护层，设置于该脊状平台周缘，且该保护层的一端面切齐该脊状平台的顶面；及
一第二电极层，设置于该半导体基板的该下表面。
3.如权利要求1所述的边射型半导体激光元件，其特征在于，更包含一金 属层及一导电层，该金属层设置于该第一电极层及该脊状平台之间，该导电层设置于该金属层及该第一电极层之间；并且，该脊状平台的脊状宽度为1～5微米。
4.如权利要求1所述的边射型半导体激光元件，其特征在于，该凸柱的该预定高度为1至10微米。
5.如权利要求4所述的边射型半导体激光元件，其特征在于，该凸柱是使用金属材料或介电材料制作而成。
6.一种具有边射型半导体激光元件的晶条，其特征在于，该晶条定义有一延伸方向，且该晶条包括有排列于该延伸方向上的多个边射型半导体激光元件；其中，于该多个边射型半导体激光元件中至少有一个以上的该边射型半导体激光元件包含有：
一半导体基板，其具有一下表面；其中，该边射型激光元件具有一第一端面及相对于该第一端面的一第二端面，且定义有一宽度方向垂直贯穿于该第一端面与该第二端面、以及一高度方向垂直贯穿于该下表面且与该宽度方向垂直；其中，该延伸方向分别与该宽度方向及该高度方向都垂直；
一半导体层，形成于该半导体基板上，该半导体层包含有一边射型半导体激光电路，该边射型半导体激光电路被施加一预定电流时在该第一端面与该第二端面两者其中之一发出一激光；以及
至少一凸柱，形成于该半导体层上，该凸柱于该高度方向上自该半导体层再凸伸出一预定高度，使该凸柱成为该边射型半导体激光元件于该高度方向上实质最高处；
其中该半导体层更包括有：
一第一披覆层，设置于该半导体基板上方；
一主动层，设置于该第一披覆层上方；以及
一第二披覆层，设置于该主动层上方，该第二披覆层具有一脊状平台；
并且，该边射型半导体激光元件更包含有：
一第一电极层，设置于该脊状平台及该第二披覆层；
一第一反射层，设置于该第一端面；以及
一第二反射层，设置于该第二端面；
其中，该第一反射层具有一第一反射率，该第二反射层具有一第二反射率，该第一反射率小于该第二反射率；并且，该凸柱提供堆迭多个边射型半导体激 光元件时，于相邻的两个边射型半导体激光元件之间在该高度方向上产生一间隙。
7.如权利要求6所述的具有边射型半导体激光元件的晶条，其特征在于，该凸柱的该预定高度为1至10微米。
8.如权利要求6所述的具有边射型半导体激光元件的晶条，其特征在于，该凸柱使用金属材料或介电材料制作而成。
9.一种边射型半导体激光元件的制作方法，其特征在于，包括下列步骤：
(A)提供一半导体基板，该半导体基板具有一下表面；
(B)通过一半导体制程在该半导体基板上形成多个边射型半导体激光元件；各个该边射型半导体激光元件分别具有一第一端面及相对于该第一端面的一第二端面，且定义有一宽度方向垂直贯穿于该第一端面与该第二端面、以及一高度方向垂直贯穿于该下表面且与该宽度方向垂直；并且，于该多个边射型半导体激光元件中至少有一个以上的该边射型半导体激光元件更包含有：
一半导体层，形成于该半导体基板上，该半导体层包含有一边射型半导体激光电路，该边射型半导体激光电路被施加一预定电流时在该第一端面与该第二端面两者其中之一发出一激光；以及
至少一凸柱，形成于该半导体层上，该凸柱于该高度方向上自该半导体层再凸伸出一预定高度，使该凸柱成为该边射型半导体激光元件于该高度方向上实质最高处；
(C)将该半导体基板劈裂成为多个晶条，各该晶条中包含至少一个具有该凸柱的该边射型半导体激光元件；
(D)沿着一轴线堆迭该多个晶条，使各该晶条的该凸柱能够抵顶与其相邻另一该晶条的该下表面；
(E)于该多个晶条的该第一端面及该第二端面分别镀一第一反射层及一第二反射层；以及
(F)将各该晶条劈裂成为多个该边射型半导体激光元件。
10.如权利要求9所述的边射型半导体激光元件的制作方法，其特征在于，于步骤(B)所述的该半导体制程更包括有下列步骤：
(b1)提供一半导体层，该半导体层设置于该半导体基板上，该半导体层依序包含一第一披覆层、一主动层、一第二披覆层以及一上盖层；
(b2)于该第二披覆层及该上盖层形成一脊状平台；
(b3)形成一保护层于该脊状平台周围；
(b4)形成多个第一电极层于该脊状平台及该第二披覆层；
(b5)设置多个凸柱于该第一电极层或该保护层两者其中之一；以及
(b6)设置一第二电极层于该半导体基板相反设置该半导体层的一侧。
11.如权利要求10所述的边射型半导体激光元件的制作方法，其特征在于，于步骤(b2)之后，更包含有下列步骤：
(b21)设置一金属层于该脊状平台及该第二披覆层；及
(b22)设置一导电层于该脊状平台及该第二披覆层。
12.如权利要求11所述的边射型半导体激光元件的制作方法，其特征在于，该凸柱以下列方式其中之一所制作而成：使用金属材料通过电镀技术形成于该第一电极层、及使用介电材料通过蒸镀技术形成于该第一电极层或该保护层上两者其中之一。
13.如权利要求11所述的边射型半导体激光元件的制作方法，其特征在于，该保护层环绕于该脊状平台，且该保护层的端面切齐于该脊状平台的顶面。
14.如权利要求11所述的边射型半导体激光元件的制作方法，其特征在于，各该晶条包含多个该凸柱，该多个凸柱呈等间距地设置于各该晶条的该第一电极层上或该保护层上两者其中之一。
15.如权利要求9所述的边射型半导体激光元件的制作方法，其特征在于，该凸柱的该预定高度为1至10微米。
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