CN113416931A - Vcsel芯片蒸镀用夹具、vcsel芯片蒸镀系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了VCSEL芯片蒸镀用夹具、VCSEL芯片蒸镀系统和方法。其中，VCSEL芯片蒸镀用夹具包括：本体，所述本体包括待蒸镀VCSEL芯片安装面和底面；所述待蒸镀VCSEL芯片安装面和所述底面之间的夹角为5°~15°。该VCSEL芯片蒸镀用夹具中，待蒸镀VCSEL芯片安装面和底面之间具有夹角，VCSEL芯片安装后可以与夹具底面呈一定角度，从而改变蒸镀粒子的入射角度，使其与芯片表面垂直。由此，该夹具的结构简易、效果明显；采用该夹具在蒸镀过程中对VCSEL芯片进行固定，可在不改变其它原有蒸镀工艺参数或操作条件的前提下，简便有效地解决因蒸镀粒子的入射方向与芯片表面不垂直所导致的金属电极偏移的问题，避免产品外观、尺寸受到影响。

Description

VCSEL芯片蒸镀用夹具、VCSEL芯片蒸镀系统和方法
技术领域
本发明涉及光电子器件领域，具体而言，本发明涉及VCSEL芯片蒸镀用夹具、VCSEL芯片蒸镀系统和方法。
背景技术
VCSEL芯片（垂直腔面发射激光器）由于其垂直于衬底面出射激光的特性，可广泛应用于硅光集成等集成光电子技术方案中。
VCSEL芯片中的P电极一般通过电子束蒸镀的方式沉积形成，由于从蒸镀源发出的蒸镀粒子的入射方向待沉积芯片表面的法线之间存在夹角，入射方向与芯片表面不垂直，且被光刻胶遮挡，会导致金属电极的实际沉积位置相较于设计位置存在一定的偏移，影响产品外观、尺寸，甚至影响到产品的电压。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出VCSEL芯片蒸镀用夹具、VCSEL芯片蒸镀系统和方法，解决蒸镀粒子的入射方向与芯片表面不垂直的问题，提高产品质量。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种VCSEL芯片蒸镀用夹具。根据本发明的实施例，该VCSEL芯片蒸镀用夹具包括：本体，所述本体包括待蒸镀VCSEL芯片安装面和底面；所述待蒸镀VCSEL芯片安装面和所述底面之间的夹角为5°~15°。
根据本发明上述实施例的VCSEL芯片蒸镀用夹具中，待蒸镀VCSEL芯片安装面和底面之间具有夹角，VCSEL芯片安装后可以与夹具底面呈一定角度，从而改变蒸镀粒子的入射角度，使其与芯片表面垂直。由此，该夹具的结构简易、效果明显；采用该夹具在蒸镀过程中对VCSEL芯片进行固定，可在不改变其它原有蒸镀工艺参数或操作条件的前提下，简便有效地解决因蒸镀粒子的入射方向与芯片表面不垂直所导致的金属电极偏移的问题，避免产品外观、尺寸受到影响。
另外，根据本发明上述实施例的VCSEL芯片蒸镀用夹具还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述待蒸镀VCSEL芯片安装面和所述底面之间的夹角为9°~12°。
在本发明的一些实施例中，所述待蒸镀VCSEL芯片安装面为圆形。
在本发明的一些实施例中，所述待蒸镀VCSEL芯片安装面的直径为101 mm~102mm。
在本发明的一些实施例中，所述本体上侧的厚度大于所述本体下侧的厚度。
在本发明的一些实施例中，所述本体的上侧具有用于悬挂所述VCSEL芯片蒸镀用夹具的悬挂位置。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种VCSEL芯片蒸镀系统。根据本发明的实施例，该VCSEL芯片蒸镀系统包括：上述实施例的VCSEL芯片蒸镀用夹具。该系统通过采用上述实施例的VCSEL芯片蒸镀用夹具对待蒸镀的VCSEL芯片进行固定，可在不改变蒸镀设备原有结构及工艺条件、操作条件的前提下，简便有效地解决因蒸镀粒子的入射方向与芯片表面不垂直所导致的金属电极偏移的问题，避免产品外观、尺寸受到影响。
在本发明的再一方面，本发明提出了一种VCSEL芯片蒸镀方法。根据本发明的实施例，该VCSEL芯片蒸镀方法包括：利用上述实施例的VCSEL芯片蒸镀用夹具对待蒸镀的VCSEL芯片进行固定。由此，该方法可以在不改变蒸镀方法原有工艺参数或操作条件的前提下，简便有效地解决因蒸镀粒子的入射方向与芯片表面不垂直所导致的金属电极偏移的问题，避免产品外观、尺寸受到影响。
另外，根据本发明上述实施例的VCSEL芯片蒸镀方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述方法进一步包括：将所述待蒸镀的VCSEL芯片固定后，通过电子束蒸镀的方式在所述待蒸镀的VCSEL芯片表面进行金属电极沉积。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是VCSEL芯片蒸镀的简易示意图；
图2是利用现有夹具对待蒸镀VCSEL芯片进行蒸镀时的作业状态示意图；
图3是根据本发明实施例的VCSEL芯片蒸镀用夹具的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的VCSEL芯片蒸镀用夹具另一视角的结构示意图；
图5是利用本发明夹具对待蒸镀VCSEL芯片进行蒸镀时的作业状态示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
图1是VCSEL芯片蒸镀的简易示意图。图1中，1是VCSEL芯片蒸镀用夹具，用于安装待蒸镀的VCSEL芯片，2是蒸镀源，3是蒸镀粒子的入射方向。现有VCSEL芯片蒸镀用夹具为平面式结构，待蒸镀VCSEL芯片安装面和底面之间无夹角。
采用现有平面式夹具对待蒸镀VCSEL芯片进行蒸镀时，作业状态如图2所示。图2中，4是蒸镀粒子的入射方向，与VCSEL芯片待蒸镀表面的法线之间存在8°~12°的夹角；5是负性光刻胶，用于形成P电极的掩膜，厚度可以为8~10 μm；6是沉积的金属层，用于形成P电极，金属层可分为Ti层和Au层，Ti层厚度可以为30~60 nm，Au层厚度可以为1~3 μm；7是氮化硅钝化层，用于保护腔面，厚度可以为200~400 nm；8是GaAs外延层。从图2可以看出，由于从蒸镀源发出的蒸镀粒子的入射方向待沉积芯片表面的法线之间存在夹角，入射方向与芯片表面不垂直，且被光刻胶遮挡，会导致金属电极的实际沉积位置相较于设计位置存在一定的偏移，影响产品外观、尺寸，甚至影响到产品的电压。
为解决上述问题，在本发明的一个方面，本发明提出了一种VCSEL芯片蒸镀用夹具。参考图3和4，根据本发明的实施例，该VCSEL芯片蒸镀用夹具包括：本体100。本体100包括待蒸镀VCSEL芯片安装面110和底面120；待蒸镀VCSEL芯片安装面110和底面120之间的夹角a为5°~15°。
根据本发明上述实施例的VCSEL芯片蒸镀用夹具中，待蒸镀VCSEL芯片安装面和底面之间具有夹角，VCSEL芯片安装后可以与夹具底面呈一定角度，从而改变蒸镀粒子的入射角度，使其与芯片表面垂直。由此，该夹具的结构简易、效果明显；采用该夹具在蒸镀过程中对VCSEL芯片进行固定，可在不改变其它原有蒸镀工艺参数或操作条件的前提下，简便有效地解决因蒸镀粒子的入射方向与芯片表面不垂直所导致的金属电极偏移的问题，避免产品外观、尺寸受到影响。
待蒸镀VCSEL芯片安装面110和底面120之间的夹角为5°~15°，例如可以为5°、6°、7°、8°、9°、10°、11°、12°、13°、14°、15°等。通过控制待蒸镀VCSEL芯片安装面110和底面120之间的夹角在上述范围，可以保证VCSEL芯片在夹角上安装后，蒸镀粒子的入射角度与VCSEL芯片待蒸镀的表面垂直。
采用本发明的夹具对待蒸镀VCSEL芯片进行蒸镀时，作业状态如图5所示。图5中，51是蒸镀粒子入射方向，52是P电极蒸镀金属。从图5可以看出，由于待蒸镀VCSEL芯片安装后与夹具底面呈一定角度，蒸镀粒子入射方向与芯片表面垂直，从而解决了蒸镀粒子被光刻胶遮挡、金属电极偏移等问题。
另外，需要说明的是，待蒸镀VCSEL芯片与夹具之间的具体固定方式并不受特别限制，只要能够使待蒸镀VCSEL芯片稳定地固定在待蒸镀VCSEL芯片安装面110上即可，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。
更优选地，根据本发明的一些实施例，待蒸镀VCSEL芯片安装面和底面之间的夹角为9°~12°。由此，可以进一步有利于使蒸镀粒子的入射方向与VCSEL芯片待蒸镀的表面垂直。
根据本发明的一些实施例，待蒸镀VCSEL芯片安装面为圆形。
根据本发明的一些实施例，待蒸镀VCSEL芯片安装面的直径可以为101 mm~102mm。由此，可以满足不同规格VCSEL芯片进行固定的需求。
根据本发明的一些实施例，本体上侧的厚度大于本体下侧的厚度。
根据本发明的一些实施例，本体的上侧具有用于悬挂所述VCSEL芯片蒸镀用夹具的悬挂位置（附图中未示出）。该悬挂位置可用于将夹具在蒸镀设备中悬挂固定。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种VCSEL芯片蒸镀系统。根据本发明的实施例，该VCSEL芯片蒸镀系统包括：上述实施例的VCSEL芯片蒸镀用夹具。该系统通过采用上述实施例的VCSEL芯片蒸镀用夹具对待蒸镀的VCSEL芯片进行固定，可在不改变蒸镀设备原有结构及工艺条件、操作条件的前提下，简便有效地解决因蒸镀粒子的入射方向与芯片表面不垂直所导致的金属电极偏移的问题，避免产品外观、尺寸受到影响。
另外，需要说明的是，该VCSEL芯片蒸镀系统包括前文针对VCSEL芯片蒸镀用夹具的全部特征和优点，在此不再一一赘述。
在本发明的再一方面，本发明提出了一种VCSEL芯片蒸镀方法。根据本发明的实施例，该VCSEL芯片蒸镀方法包括：利用上述实施例的VCSEL芯片蒸镀用夹具对待蒸镀的VCSEL芯片进行固定。由此，该方法可以在不改变蒸镀方法原有工艺参数或操作条件的前提下，简便有效地解决因蒸镀粒子的入射方向与芯片表面不垂直所导致的金属电极偏移的问题，避免产品外观、尺寸受到影响。
根据本发明的一些实施例，本发明的VCSEL芯片蒸镀方法进一步包括：将待蒸镀的VCSEL芯片固定后，通过电子束蒸镀的方式在所述待蒸镀的VCSEL芯片表面进行金属电极沉积。
另外，需要说明的是，该VCSEL芯片蒸镀方法包括前文针对VCSEL芯片蒸镀用夹具的全部特征和优点，在此不再一一赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种VCSEL芯片蒸镀用夹具，其特征在于，包括：本体，所述本体包括待蒸镀VCSEL芯片安装面和底面；所述待蒸镀VCSEL芯片安装面和所述底面之间的夹角为5°~15°。
2.根据权利要求1所述的VCSEL芯片蒸镀用夹具，其特征在于，所述待蒸镀VCSEL芯片安装面和所述底面之间的夹角为9°~12°。
3.根据权利要求1所述的VCSEL芯片蒸镀用夹具，其特征在于，所述待蒸镀VCSEL芯片安装面为圆形。
4.根据权利要求3所述的VCSEL芯片蒸镀用夹具，其特征在于，所述待蒸镀VCSEL芯片安装面的直径为101 mm~102 mm。
5.根据权利要求1所述的VCSEL芯片蒸镀用夹具，其特征在于，所述本体上侧的厚度大于所述本体下侧的厚度。
6.根据权利要求5所述的VCSEL芯片蒸镀用夹具，其特征在于，所述本体的上侧具有用于悬挂所述VCSEL芯片蒸镀用夹具的悬挂位置。
7.一种VCSEL芯片蒸镀系统，其特征在于，包括：权利要求1~6任一项所述的VCSEL芯片蒸镀用夹具。
8.一种VCSEL芯片蒸镀方法，其特征在于，包括：利用权利要求1~6任一项所述的VCSEL芯片蒸镀用夹具对待蒸镀的VCSEL芯片进行固定。
9.根据权利要求8所述的VCSEL芯片蒸镀方法，其特征在于，进一步包括：将所述待蒸镀的VCSEL芯片固定后，通过电子束蒸镀的方式在所述待蒸镀的VCSEL芯片表面进行金属电极沉积。
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