KR100248208B1 - Method for forming mirror coating of laser diode - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 다이오드의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 레이저 다이오드의 특성을 향상시키기 위하여 레이저 다이오드가 제조된 웨이퍼의 단면을 2단계로 거울면 코팅하는 레이저 다이오드의 거울면 코팅 방법에 관한 것이다. 따라서, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 다이오드의 거울면을 코팅하기 위한 레이저 다이오드의 거울면 코팅 방법으로서, 상기 레이저 다이오드의 거울면에 박막의 제1코팅막을 형성하는 단계; 및 상기 코팅막 상에 소정 두께의 제2코팅막을 형성하는 단계 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 제1코팅막은 스퍼터링 방식 또는 플라즈마 인가 화학 기상 증착 방식에 의하여 형성하고, 상기 제2 코팅막은 전자빔 증착 방식에 의하여 형성한다.The present invention relates to a method of manufacturing a laser diode, and more particularly, to a mirror surface coating method of a laser diode for mirror-coating the cross section of a wafer on which the laser diode is manufactured in two steps in order to improve the characteristics of the laser diode. Accordingly, in order to achieve the above object, a mirror surface coating method of a laser diode for coating the mirror surface of the laser diode according to the present invention, comprising: forming a first coating film of a thin film on the mirror surface of the laser diode; And forming a second coating film having a predetermined thickness on the coating film. The first coating layer is formed by sputtering or plasma applied chemical vapor deposition, and the second coating layer is formed by electron beam deposition.

Description

레이저 다이오드의 거울면 코팅 방법Mirror coating method of laser diode

본 발명은 레이저 다이오드의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 레이저 다이오드의 특성을 향상시키기 위하여 레이저 다이오드가 제조된 웨이퍼의 단면을 2단계로 거울면 코팅하는 레이저 다이오드의 거울면 코팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a laser diode, and more particularly, to a mirror surface coating method of a laser diode for mirror-coating the cross section of a wafer on which the laser diode is manufactured in two steps in order to improve the characteristics of the laser diode.

일반적으로, P-N 구조에 전류를 인가하여 동상의 광자(Photon)가 공진기 내의 매질을 통과하면서 밀도 반전이 충분히 이뤄진 부분에서 간섭성(Coherence)을 갖고 유도 방출되어 증폭된 빛을 내는 원리를 이용한 레이저 다이오드는 광 통신 시스템, 광 CATV 시스템, 광 대역 ISDN등 광섬유를 통하여 광신호를 보내는 광원으로 사용된다.In general, a laser diode using the principle of applying a current to a PN structure and causing in-phase photons to pass through a medium in the resonator and have coherence and induced emission and amplified light in a sufficiently inverted density region Is used as a light source for transmitting optical signals through optical fibers such as optical communication systems, optical CATV systems, and broadband ISDN.

이러한 레이저 다이오드의 제조 공정을 그 구조에 따라 웨이퍼 상에 구현한 후, 결정 방향에 따라 적당한 길이로 절단하면 여러 개의 레이저 다이오드가 옆으로 나란히 인접한 레이저 다이오드칩 바(LD Chip Bar)가 형성된다.After the manufacturing process of the laser diode is implemented on the wafer according to its structure, the laser diode chip bar is formed by cutting several laser diodes adjacently side by side by cutting to an appropriate length according to the crystal direction.

이 레이저 다이오드칩 바의 절단면인 양쪽 거울면에 알루미늄 산화막(Al2O3)이나 알루미늄 산화막/비정질 실리콘(Al2O3/ a-Si)등의 물질을 스퍼터링(Sputtering), 플라즈마 인가 화학 기상 증착(PECVD) 또는 전자빔 증착(E-Beam Evaporation) 방식을 이용하여 증착하는 것을 거울면 코팅(Mirror coating)이라 한다.Sputtering materials such as aluminum oxide film (Al 2 O 3 ), aluminum oxide film / amorphous silicon (Al 2 O 3 / a-Si), and plasma applied chemical vapor deposition on both mirror surfaces of the laser diode chip bar. Deposition using a PECVD or E-Beam Evaporation method is called a mirror coating.

이러한 거울면 코팅은 레이저 다이오드의 내부 반사를 조절하여 사면 효율(Slope efficiency)을 증가시키고 문턱 전류를 저하시켜 전류 효율이 높아진다. 일반적으로, 코팅막의 두께를 균일하게 증착할 수 있는 전자빔 증착 방식을 많이 이용한다.This mirror coating increases the slope efficiency by adjusting the internal reflection of the laser diode and lowers the threshold current to increase the current efficiency. In general, an electron beam deposition method that can uniformly deposit the thickness of the coating film is used.

원래 전자빔 증착 방식은 금속 물질을 증착하기 위한 것으로, 웨이퍼를 장착하고 고진공 하에서 웨이퍼를 상온으로 유지하면서 증착하고자 하는 금속에 전자빔을 쏘아 녹여 증발시킴으로써 그 증기가 웨이퍼에 쌓이도록 하는 방식이다.Originally, the electron beam deposition method is for depositing a metal material, in which a vapor is deposited on a wafer by evaporating by melting an electron beam onto a metal to be deposited while mounting the wafer and keeping the wafer at room temperature under high vacuum.

그러나, 이러한 전자빔 증착 방식을 이용하여 레이저 다이오드칩 바에 알루미늄 산화막(Al2O3) 등을 전자빔으로 녹여 거울면 코팅을 하는 경우, 상온으로 유지된 레이저 다이오드칩 바와의 부착력이 나빠 개개의 레이저 다이오드로 분리시 코팅막이 떨어지는 문제가 있다.However, when the aluminum oxide film (Al 2 O 3 ) or the like is applied to the laser diode chip bar by applying an electron beam to the mirror coating, the adhesion to the laser diode chip bar maintained at room temperature is poor. There is a problem that the coating film falls during separation.

또한, 상기에서 언급한 스퍼터링이나 PECVD방식을 이용하는 경우, 부착력은 우수하나 코팅막이 두께 균일도가 나빠서 전체적으로 여러 개의 레이저칩 바를 코팅시 재현성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, in the case of using the above-mentioned sputtering or PECVD method, the adhesion is excellent, but the coating film is poor in uniformity, there is a problem in the reproducibility when coating a plurality of laser chip bar as a whole.

따라서, 본 발명은 레이저 다이오드의 거울면 코팅을 2단계로 실시하여 부착력을 향상시키면서 두께도 균일하게 제어하여 재현성이 우수한 레이저 다이오드의 거울면 코팅을 실시할 수 있는 레이저 다이오드의 거울면 코팅 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a mirror surface coating method of a laser diode that can perform the mirror surface coating of the laser diode excellent in reproducibility by controlling the thickness uniformly while improving the adhesion by performing the mirror surface coating of the laser diode in two stages. Its purpose is to.

제1도는 레이저 다이오드칩 바의 거울면을 나타내는 도면.1 shows a mirror surface of a laser diode chip bar.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

LD : 레이저 다이오드칩 바 A, B : 거울면LD: Laser Diode Chip Bar A, B: Mirror Surface

101 : 활성층101: active layer

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 레이저 다이오드의 거울면을 코팅하기 위한 레이저 다이오드의 거울면 코팅 방법으로서, 상기 레이저 다이오드의 거울면에 박막의 제1 코팅막을 형성하는 단계; 및 상기 코팅막 상에 소정 두께의 제2 코팅막을 형성하는 단계 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a mirror surface coating method of a laser diode for coating the mirror surface of the laser diode according to the present invention, comprising: forming a first coating film of a thin film on the mirror surface of the laser diode; And forming a second coating film having a predetermined thickness on the coating film.

[실시예]EXAMPLE

이하, 도면을 참조로하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

본 발명은 레이저 다이오드의 거울면을 코팅하는 방법으로, 코팅막의 부착력과 두께 균일성을 향상시키기 위하여 2단계로 코팅한다.The present invention is a method of coating the mirror surface of the laser diode, the coating in two steps to improve the adhesion and thickness uniformity of the coating film.

제1도는 레이저 다이오드의 제조 공정을 그 구조에 따라 웨이퍼 상에 구현한 후, 결정 방향에 따라 적당한 길이로 절단하여 형성된 레이저 다이오드칩 바(LD)를 간략하게 도시한 것으로 레이저 다이오드의 활성층(101)이 노출된 절단면인 양쪽 거울면(A,B)에 거울면 코팅을 진행한다.FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a laser diode chip bar LD formed by implementing a laser diode manufacturing process on a wafer according to a structure thereof, and then cutting the laser diode chip bar into an appropriate length according to a crystal direction. The active layer 101 of the laser diode is illustrated in FIG. The mirror surface coating is performed on both of the mirror surfaces A and B, which are the exposed cut surfaces.

먼저, 1단계로 PECVD 방식으로 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막을 얇게 코팅하거나, 스퍼터링 방식으로 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 알루미늄 산화막(Al2O3)을 얇게 코팅하여 거울면과의 부착력을 높인다.First, a thin coating of a silicon oxide film or a silicon nitride film by PECVD in one step, or a thin coating of a silicon oxide film, a silicon nitride film or an aluminum oxide film (Al 2 O 3 ) by a sputtering method to increase the adhesion to the mirror surface.

그런 다음, 전자빔 증착 방식을 이용하여 알루미늄 산화막, 비정질 실리콘, YSZ(Yttria Stabilized Zirconia) 등의 물질을 소정 두께 코팅하여 두께를 균일하게 한다.Then, a thickness of the aluminum oxide film, amorphous silicon, Yttria Stabilized Zirconia (YSZ), or the like is coated by using an electron beam deposition method to uniform thickness.

따라서, 이와 같은 방식으로 진행되어 형성된 코팅막은, 레이저 다이오드의 칩을 절단하거나 다이 본딩시 그대로 유지되어 공정에 대한 신뢰도가 높아질 뿐만 아니라 공정의 재현성이 우수하다.Therefore, the coating film formed by progressing in this manner is maintained as it is when cutting or die bonding the chip of the laser diode, thereby increasing the reliability of the process and excellent reproducibility of the process.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 레이저 다이오드의 거울면을 코팅하는 방법으로, PECVD나 스퍼터링 방식으로 박막의 제1 코팅막을 형성하여 코팅막의 부착력을 향상시키고 이어서 전자빔 증착 방식을 사용하여 제2 코팅막을 형성함으로써 균일성을 향상시킨다.As described above, the present invention is a method of coating the mirror surface of the laser diode, by forming a first coating film of the thin film by PECVD or sputtering method to improve the adhesion of the coating film, and then to the second coating film using an electron beam deposition method Formation improves uniformity.

따라서, 이와 같은 방식은 레이저 다이오드의 칩을 절단하거나 다이 본딩시 코팅막이 그대로 유지되어 공정에 대한 신뢰도가 높아질 뿐만 아니라 공정의 재현성이 우수하다.Therefore, in this method, the coating film is maintained as it is when cutting the chip of the laser diode or die bonding, thereby increasing the reliability of the process and excellent reproducibility of the process.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

Claims (5)

레이저 다이오드의 거울면을 코팅하기 위한 레이저 다이오드의 거울면 코팅방법으로서, 상기 레이저 다이오드의 거울면에 박막의 제1 코팅막을 형성하는 단계; 및 상기 코팅막 상에 소정 두께의 제2 코팅막을 형성하는 단계 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 제조방법.A mirror surface coating method of a laser diode for coating a mirror surface of a laser diode, comprising: forming a first coating film of a thin film on the mirror surface of the laser diode; And forming a second coating film having a predetermined thickness on the coating film. 제1항에 있어서, 상기 제1 코팅막은 스퍼터링 방식 또는 플라즈마 인가 화학 기상 증착 방식에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 제조방법.The method of claim 1, wherein the first coating layer is formed by a sputtering method or a plasma applied chemical vapor deposition method. 제1항에 있어서, 상기 제2 코팅막은 전자빔 증착 방식에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 제조방법.The method of claim 1, wherein the second coating layer is formed by an electron beam deposition method. 제1항에 있어서, 상기 제1 코팅막은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 알루미늄 산화막인 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 제조방법.The method of claim 1, wherein the first coating film is a silicon oxide film, a silicon nitride film or an aluminum oxide film. 제1항에 있어서, 상기 제2 코팅막은 알루미늄 산화막, 알루미늄 산화막과 비정질 실리콘막, 실리콘 질화막, YSZ(Yttria Stablized Zirconia)의 조합인 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 제조방법.The method of claim 1, wherein the second coating layer is a combination of an aluminum oxide film, an aluminum oxide film, an amorphous silicon film, a silicon nitride film, and YSZ (Yttria Stablized Zirconia).
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