TWI685162B - 面射型雷射的製造方法 - Google Patents

面射型雷射的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI685162B
TWI685162B TW108118662A TW108118662A TWI685162B TW I685162 B TWI685162 B TW I685162B TW 108118662 A TW108118662 A TW 108118662A TW 108118662 A TW108118662 A TW 108118662A TW I685162 B TWI685162 B TW I685162B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
manufacturing
substrate
emitting laser
emitting
bragg reflector
Prior art date
Application number
TW108118662A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202044706A (zh
Inventor
祁幼銘
黃國鈞
郭淳文
吳政達
陳政維
蔡宗憲
Original Assignee
宏捷科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 宏捷科技股份有限公司 filed Critical 宏捷科技股份有限公司
Priority to TW108118662A priority Critical patent/TWI685162B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI685162B publication Critical patent/TWI685162B/zh
Publication of TW202044706A publication Critical patent/TW202044706A/zh

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

一種面射型雷射的製造方法，包含一提供步驟、一蝕刻步驟，及一切割步驟。該提供步驟提供一面射型雷射半成品，該面射型雷射半成品包括一基板、一設置在該基板上的布拉格反射鏡層，及多個彼此間隔設置在該布拉格反射鏡層上的發光單元。該蝕刻步驟蝕刻任兩該發光單元之間的該布拉格反射鏡層，以讓該基板露出。該切割步驟是切割露出的該基板，以得到多個面射型雷射。

Description

面射型雷射的製造方法
本發明是有關於一種面射型雷射的製造方法，特別是指一種垂直共振腔面射型雷射的製造方法。
具有布拉格反射鏡(distributed Bragg reflector，DBR)結構的垂直共振腔面射型雷射(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)能產生共振，讓雷射光從正面發出，並使其雷射光呈圓形分佈而具有較小發散，從而在後續例如應用於光對準時，可提高其耦合效率，此外還具有遠距、低耗電及低熱效應等優點，使得垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)的發展備受重視。
一般在垂直共振腔面射型雷射的製程中，其前段製程完成後，會使用切割製程來將各元件分開，然而，在進行切割製程時，容易因切割產生的熱、應力等外在因素造成布拉格反射鏡結構的損壞，進而影響垂直共振腔面射型雷射的可靠度。
因此，本發明的目的，即在提供一種能改善可靠度的面射型雷射的製造方法。
於是，本發明面射型雷射的製造方法包含一提供步驟、一蝕刻步驟，及一切割步驟。
該提供步驟是提供一面射型雷射半成品，該面射型雷射半成品包括一基板、一設置在該基板上的布拉格反射鏡層，及多個彼此間隔設置在該布拉格反射鏡層上的發光單元。
該蝕刻步驟是蝕刻任兩該發光單元之間的該布拉格反射鏡層，以讓該基板露出。
該切割步驟切割露出的該基板，以得到多個面射型雷射。
本發明的功效在於，透過在切割步驟之前先執行該蝕刻步驟讓該基板露出，可避免該布拉格反射鏡層在該切割步驟造成的損傷，以有效改進該面射型雷射的可靠度。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1與圖2，本發明面射型雷射的製造方法的一實施例，包含一提供步驟201、一蝕刻步驟202，及一切割步驟203。
該提供步驟201是提供一面射型雷射半成品20，於本實施例中，提供面射型雷射半成品20是指製作多個垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)結構的前段製程所製成的半成品。
具體地說，其前段製程所製作完成的該面射型雷射半成品20包括一基板21、一設置在該基板21的布拉格反射鏡層22、多個彼此間隔設置在該布拉格反射鏡層22上的發光單元23、多個設置在布拉格反射鏡層22上與發光單元23上的電極單元(圖未示)，及覆蓋該布拉格反射鏡層22與該發光單元23並讓部分該發光單元23表面露出的覆蓋層24。
詳細地說，於本實施例中，該基板21是以藍寶石(sapphire)基板為例作說明，但不以此限，也可以是使用砷化鎵(GaAs)基板；該布拉格反射鏡層22是以n型布拉格反射鏡層例作說明，而每一個該發光單元23具有設置在n型布拉格反射鏡層上的多重量子井發光結構231，及設置在該多重量子井發光結構231上的p型布拉格反射鏡層232，該等電極單元是分別設置在該布拉格反射鏡層22與該p型布拉格反射鏡層232上，而該覆蓋層24進一步覆蓋該等電極單元並讓部分該發光單元23表面露出；要說明的是，每一個該電極單元具有兩設置在該p型布拉格反射鏡層232上的第一電極(圖未示)，及兩設置在n型布拉格反射鏡層上的第二電極(圖未示)，其中，當該基板21是使用砷化鎵(GaAs)基板時，則該電極單元的可僅具有一第二電極而直接設置在該基板21下方，其相關結構為本技術領域者所知悉，於此不加以贅述。
配合參閱圖3，接著，進行該蝕刻步驟202，用以蝕刻該布拉格反射鏡層22。具體地說，本實施例是使用乾式蝕刻(dry etching)並搭配使用氯化硼(BCl 3)與氮氣(N 2)作為蝕刻氣體，且控制整體蝕刻製程溫度在10℃左右，用以蝕刻任兩該發光單元23之間的該布拉格反射鏡層22，以讓該基板21露出其一表面210。
配合參閱圖4，最後，進行該切割步驟203，以鑽石刀或雷射方式切割露出的該基板21的表面210，且在切割過程中以常溫水降溫，從而得到多個垂直共振腔面射型雷射2。
透過在切割步驟203之前先進行該蝕刻步驟202，以蝕刻兩該發光單元23之間的該布拉格反射鏡層22後，才進行該切割步驟203，如此可避免該布拉格反射鏡層22在該切割步驟202因熱或應力等外在因素造成的損傷，而可有效改進垂直共振腔面射型雷射2的可靠度。
參閱圖5與圖6，圖5與圖6是以現有製程製作出的垂直共振腔面射型雷射的結構，由於現有製程是在完成前段製程後(相當於本發明的提供步驟)，即進行切割步驟而直接將各元件分開，因此，其製得的垂直共振腔面射型雷射的布拉格反射鏡結構(即該布拉格反射鏡層22)容易具有裂紋(crack)(如圖5與圖6圈圍處)，進而會影響整體可靠度。
參閱圖7，圖7顯示出以本發明面射型雷射的製造方法所製作出的垂直共振腔面射型雷射的布拉格反射鏡結構的表面，由圖7的圈圍處可看出，本發明的製造方法先透過該蝕刻步驟202避免該布拉格反射鏡層22因應力造成損傷，其布拉格反射鏡結構(即該布拉格反射鏡層22)確實沒有裂紋(crack)出現，有利於改進該面射型雷射的可靠度。
綜上所述，本發明面射型雷射的製造方法，透過在切割步驟203之前增加該蝕刻步驟202，用以先蝕刻該基板21露出的該表面210，可避免該布拉格反射鏡層22在該切割步驟202因熱或應力等外在因素造成的損傷，從而能有效改進垂直共振腔面射型雷射2的可靠度，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
2‧‧‧垂直共振腔面射型雷射
20‧‧‧面射型雷射半成品
201‧‧‧提供步驟
210‧‧‧表面
22‧‧‧布拉格反射鏡層
23‧‧‧發光單元
202‧‧‧蝕刻步驟
203‧‧‧切割步驟
21‧‧‧基板
231‧‧‧多重量子井發光結構
232‧‧‧p型布拉格反射鏡層
24‧‧‧覆蓋層
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一流程示意圖，說明本發明面射型雷射的製造方法的一製作流程； 圖2是一示意圖，說明本發明面射型雷射的製造方法的一實施例的一提供步驟； 圖3是一示意圖，說明本發明面射型雷射的製造方法的一實施例的一蝕刻步驟； 圖4是一示意圖，說明本發明面射型雷射的製造方法的一實施例的一切割步驟； 圖5是一實體照片圖，說明以現有製程製作出的垂直共振腔面射型雷射的布拉格反射鏡結構具有裂紋(crack)； 圖6是一實體照片圖，說明以現有製程製作出的垂直共振腔面射型雷射的布拉格反射鏡結構具有裂紋(crack)；及 圖7是一實體照片圖，說明以本發明面射型雷射的製造方法製作出的垂直共振腔面射型雷射的布拉格反射鏡結構不具有裂紋(crack)。
201‧‧‧提供步驟
202‧‧‧蝕刻步驟
203‧‧‧切割步驟

Claims (5)

  1. 一種面射型雷射的製造方法，包含：一提供步驟，提供一面射型雷射半成品，該面射型雷射半成品包括一基板、一設置在該基板上的布拉格反射鏡層、多個彼此間隔設置在該布拉格反射鏡層上的發光單元，及覆蓋該布拉格反射鏡層與該發光單元並讓部分該發光單元表面的覆蓋層；一蝕刻步驟，蝕刻任兩該發光單元之間的該覆蓋層與該布拉格反射鏡層，以讓該基板露出；及一切割步驟，切割露出的該基板，以得到多個面射型雷射。
  2. 如請求項1所述的面射型雷射的製造方法，其中，該蝕刻步驟是使用乾式蝕刻。
  3. 如請求項2所述的面射型雷射的製造方法，其中，該乾式蝕刻的蝕刻氣體是使用氯化硼與氮氣。
  4. 如請求項1所述的面射型雷射的製造方法，其中，該蝕刻步驟的製程溫度為10℃。
  5. 如請求項1所述的面射型雷射的製造方法，其中，該切割步驟是使用鑽石刀切割或雷射切割，並以常溫水降溫。
TW108118662A 2019-05-30 2019-05-30 面射型雷射的製造方法 TWI685162B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108118662A TWI685162B (zh) 2019-05-30 2019-05-30 面射型雷射的製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108118662A TWI685162B (zh) 2019-05-30 2019-05-30 面射型雷射的製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI685162B true TWI685162B (zh) 2020-02-11
TW202044706A TW202044706A (zh) 2020-12-01

Family

ID=70413566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108118662A TWI685162B (zh) 2019-05-30 2019-05-30 面射型雷射的製造方法

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI685162B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200810149A (en) * 2006-08-10 2008-02-16 Bridgelux Inc Light-emitting diode device and method for fabricating the same
TW201340405A (zh) * 2012-03-30 2013-10-01 Lextar Electronics Corp 發光二極體
TW201635592A (zh) * 2010-02-12 2016-10-01 首爾偉傲世有限公司 具有分佈式布拉格反射鏡的發光二極體以及其製造方法
TW201836143A (zh) * 2017-02-06 2018-10-01 韓商Ｌｇ伊諾特股份有限公司 半導體裝置及具有其之顯示設備

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200810149A (en) * 2006-08-10 2008-02-16 Bridgelux Inc Light-emitting diode device and method for fabricating the same
TW201635592A (zh) * 2010-02-12 2016-10-01 首爾偉傲世有限公司 具有分佈式布拉格反射鏡的發光二極體以及其製造方法
TW201340405A (zh) * 2012-03-30 2013-10-01 Lextar Electronics Corp 發光二極體
TW201836143A (zh) * 2017-02-06 2018-10-01 韓商Ｌｇ伊諾特股份有限公司 半導體裝置及具有其之顯示設備

Also Published As

Publication number Publication date
TW202044706A (zh) 2020-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8023547B2 (en) Vertical extended cavity surface emission laser and method for manufacturing a light emitting component of the same
KR20200075910A (ko) 일체형 확산판을 구비한 전면 발광 vcsel-어레이
US9172213B2 (en) VCSEL module and manufacture thereof
US9455547B2 (en) Semiconductor laser device
CN111682402B (zh) 一种对称dbr结构的面发射半导体激光芯片及其制备方法
CN1893134B (zh) 半导体发光器件及其制造方法
CN102723665A (zh) 具有集成微透镜的垂直外腔面发射半导体激光器
JP2010521806A5 (zh)
JP2002353568A5 (zh)
JP6221236B2 (ja) 面発光レーザアレイ及びその製造方法
JP5992702B2 (ja) 半導体発光素子、および、車両用灯具、ならびに、半導体発光素子の製造方法
JP2008311317A (ja) 半導体発光素子
JP2014056984A (ja) 半導体発光素子、車両用灯具及び半導体発光素子の製造方法
JP2017168715A (ja) 面発光レーザアレイ、及びレーザ装置
CN111262131A (zh) 一种面发射半导体激光芯片及其制备方法
CN104283109A (zh) 一种基于金属限制散热结构的硅基微腔激光器及其制作方法
TWI685162B (zh) 面射型雷射的製造方法
JP2016174136A (ja) 面発光レーザアレイ、レーザ装置、点火装置、及び内燃機関
US20180034242A1 (en) Monolithic wdm vcsel arrays by quantum well intermixing
JP2004111976A (ja) 光学的にポンピングされる半導体レーザ装置
CN103401142A (zh) 高功率高稳定性单模垂直腔面发射半导体激光器
JP2017216285A (ja) 面発光レーザアレイ素子、光源ユニット及びレーザ装置
TW201521227A (zh) 直接成長於透明基板上的高效率AlGaInP發光二極體及其製造方法
US20220059986A1 (en) Semiconductor laser chip and preperation method therefor
CN104393485B (zh) 激光器阵列相干器及其制备方法