WO2022100951A2 - Verfahren zum herstellen einer mehrzahl von halbleiterlasern und halbleiterlaser - Google Patents

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    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
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    • H01S5/1014—Tapered waveguide, e.g. spotsize converter
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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure

Definitions

  • the present application relates to a method for producing semiconductor lasers and a semiconductor laser.
  • edge-emitting semiconductor lasers for example semiconductor lasers that emit in the blue or ultraviolet spectral range
  • the facets that represent the resonator surfaces of the semiconductor laser are typically produced by scratching and breaking.
  • this method is subject to fluctuations and is expensive.
  • One task is to achieve high-quality resonator holes reliably and inexpensively.
  • a method for producing a plurality of semiconductor lasers is specified.
  • the method comprises a step in which a substrate with a semiconductor layer sequence and with a plurality of component regions is provided.
  • a component area corresponds to one, for example Region of the substrate with the semiconductor layer sequence, from which a semiconductor laser emerges during production.
  • the semiconductor layer sequence has, for example, an active region provided for generating radiation, which is located between a first semiconductor layer of a first conductivity type and a second semiconductor layer of a second conductivity type that is different from the first conductivity type.
  • the active area is provided for generating radiation in the ultraviolet, visible or infrared spectral range.
  • the substrate is, for example, a growth substrate for the semiconductor layer sequence.
  • the substrate can also be a different carrier from the growth substrate, which is applied to the semiconductor layer sequence before the separation into semiconductor lasers, that is to say still in the wafer assembly.
  • each component area has at least one resonator area.
  • each component area has precisely one resonator area or at least two resonator areas.
  • a width of the resonator area ie an extension of the resonator area in a lateral direction perpendicular to the resonator axis, is between 1 ⁇ m and 60 ⁇ m inclusive, for example.
  • a resonator area is understood in particular to be an area in which the radiation propagating in the resonator between the resonator surfaces is laterally guided.
  • the radiation is, for example, index-guided or gain-guided (also referred to as gain-guided).
  • the resonator area is a ridge waveguide.
  • the resonator area is, for example, an area of the semiconductor laser in which the radiation propagates in a gain-controlled manner within the resonator, for example by an energization that is limited in the lateral direction. In this case, lateral structuring of the semiconductor layer sequence to form an elevation is not necessary.
  • each component area is delimited in each case by singulation lines in the transverse direction and by singulation lines in the longitudinal direction.
  • the separating lines correspond to the points at which, in particular at the end of the method, a separation into the plurality of semiconductor lasers takes place.
  • a direction that runs parallel to the main extension direction (or resonator axis) of the resonator region is considered to be the longitudinal direction.
  • the radiation generated in the active area oscillates along the resonator axis in the resonator area.
  • the transverse direction runs perpendicular to the longitudinal direction.
  • the method includes a step in which recesses are formed which overlap with the separating lines in the transverse direction.
  • the recesses are also located at a point at which the resonator axis of the resonator region meets the isolation lines in the transverse direction.
  • the recesses are made, for example, by a dry chemical etching process, such as a plasma etching process produced .
  • a lithographic method can be used for this structuring of the semiconductor layer sequence, for example using a photoresist mask or a hard mask.
  • the recesses are formed, for example, in such a way that they extend in places through the semiconductor layer sequence. For example, the recesses also extend into the substrate.
  • the recesses have a depth of between 2 ⁇ m and 25 ⁇ m inclusive in the vertical direction, ie perpendicular to a main extension plane of the semiconductor layer sequence.
  • the method includes a step in which the side surfaces of the recesses are wet-chemically etched to form resonator surfaces.
  • wet-chemical etching material can be removed not only in the vertical direction but also in the lateral direction.
  • crystal planes which run perpendicular to the longitudinal direction can be uncovered by means of wet chemical etching.
  • the mask used for the dry-chemical etching method can already be removed or it can still be present on the semiconductor layer sequence.
  • the method comprises a step in which the substrate is singulated along the singulation lines in the transverse direction and in the longitudinal direction.
  • the substrate is separated in particular after the dry chemical etching process and the wet chemical etching.
  • the resonator surfaces of the semiconductor laser are therefore not produced when the substrate is separated, but rather are formed in a previous step.
  • chemical methods such as wet-chemical or dry-chemical etching, such as plasma etching, mechanical methods such as sawing or breaking and/or methods using laser radiation such as laser ablation or stealth dicing are suitable for the isolation.
  • a substrate is provided with a semiconductor layer sequence and with a plurality of component regions, each component region having at least one resonator region and perpendicular to the resonator region by isolation lines in the transverse direction and parallel to the resonator region by isolation lines is limited in the longitudinal direction.
  • Recesses are formed that overlap with the dicing lines in the transverse direction, in particular by a dry chemical etching process.
  • the side surfaces of the recesses are wet-chemically etched to form resonator surfaces.
  • the substrate is separated along the separation lines in the transverse direction and in the longitudinal direction.
  • resonator surfaces can be formed by a two-stage etching process, with the substrate being singulated only after the resonator surfaces have been formed.
  • the isolation itself therefore no longer has any direct influence on the quality of the resonator surfaces.
  • high-quality resonator surfaces with a high efficiency and compared to a production by scratching and breaking can be produced inexpensively and with comparatively small fluctuations.
  • a crystal plane running perpendicular to the resonator area is uncovered at least in the area of the resonator areas during wet-chemical etching. This can be achieved, for example, by a wet-chemical etching process, which is characterized by high selectivity with respect to the crystal directions.
  • the semiconductor layer sequence is based on a nitridic compound semiconductor material.
  • a (1-100) plane of the semiconductor layer sequence is uncovered during wet-chemical etching.
  • the (1-100) plane is also known as the m-plane or m-plane.
  • a basic solution that produces OH ⁇ ions is suitable for nitridic compound semiconductor material.
  • KOH, TMAH or NH 3 can be used.
  • nitridic compound semiconductor material means that the semiconductor layer sequence or at least a part thereof, particularly preferably at least the active region and/or the growth substrate, has or consists of a nitride compound semiconductor material, preferably Al x In y Gai- xy N where the following applies: 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1 and x+y ⁇ 1
  • This material does not necessarily have to have a mathematically exact composition according to the above formula it can have, for example, one or more dopants and additional components.
  • the above formula contains only the essential components of the crystal lattice (Al, Ga, In, N), even if these can be partially replaced and/or supplemented by small amounts of other substances.
  • An active area based on nitridic compound semiconductor material can generate radiation in the ultraviolet, blue or green spectral range with high efficiency.
  • the method described is also suitable for other semiconductor materials, in particular other II-IV compound semiconductor materials such as Al x In y Gai- Xy P, in particular for yellow to red radiation, or Al x In y Gai- Xy As, in particular for red and infrared radiation.
  • other II-IV compound semiconductor materials such as Al x In y Gai- Xy P, in particular for yellow to red radiation, or Al x In y Gai- Xy As, in particular for red and infrared radiation.
  • 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1 and x+y ⁇ 1 applies in each case, in particular with x V 1 , y V 1 , x V 0 and/or y V 0 .
  • the recesses are formed by the dry-chemical etching method in such a way that they are spaced apart from the singulation lines in the longitudinal direction, for example by at least 1 ⁇ m. In this case, the recesses therefore do not extend continuously over adjacent component regions.
  • the recesses have a polygonal basic shape.
  • a basic shape with four or more than four corners, such as five corners, six corners or eight corners, can be used.
  • the recesses can be designed and arranged relative to the resonator areas in such a way that the corners are located to the side of the respective resonator area in a plan view of the semiconductor laser.
  • At least two side faces of the polygonal basic shape enclose an angle of between 100° and 140° inclusive, in particular between 110° and 130° inclusive, for example 120°.
  • side surfaces are therefore available that are at an angle greater than 90° to one another.
  • semiconductors based on nitridic compound semiconductor material that particularly smooth surfaces, which can serve as resonator surfaces, can form in the vicinity of such corners, for example corners with an angle between adjacent side surfaces of 120°.
  • the quality of the crystal planes to be produced can therefore be positively influenced by the special shape of the recesses.
  • the recesses have at least a partially curved basic shape.
  • at least a partial area of a border of the recess has a circular or elliptical basic shape.
  • a radius of curvature of the recesses in the area of the resonator areas is between 10 times and 500 times the width of the resonator area.
  • the width of the resonator area denotes the extent of the resonator area in transverse direction .
  • a curved basic shape of the recesses provides different angles relative to the crystal planes for the wet-chemical etching process.
  • the stated ratio of the radius of curvature relative to the width of the resonator area can also ensure that a planar resonator surface is formed in the area of the resonator areas by the wet-chemical etching process. After the wet-chemical etching process, the side surface of the recess is flat in the optically effective area, ie in the area of the resonator area.
  • the recesses can also be curved in places and straight in places.
  • the polygonal basic shapes can have one or more rounded corners.
  • recesses that are adjacent in the transverse direction are connected to one another by a channel.
  • the channels are arranged in particular outside the area of the resonator area.
  • a media exchange between the individual recesses can be achieved via such a channel during the wet-chemical etching.
  • the wetting of the semiconductor material with the etching solution can also be improved.
  • the depth of the channels can correspond to the depth of the recesses or be different from this. For example, a smaller depth may be sufficient for the channels than for the recesses.
  • the recesses between adjacent component regions extend continuously over the separating lines in the longitudinal direction.
  • the recesses are trench-shaped, with a main direction of extent of the trenches running along the isolation lines in the transverse direction.
  • the resonator regions are ridge waveguides.
  • the semiconductor layer sequence is structured in particular in the lateral direction in such a way that the ridge waveguide forms an elevation in which index guidance of the radiation propagating in the oscillator can take place.
  • the ridge waveguides have a broadened area along the isolation lines in the transverse direction.
  • the extent in the transverse direction is greater than the extent of the ridge waveguide in the transverse direction in the remaining area.
  • the broadened area can extend in the transverse direction up to the separating lines in the longitudinal direction or be spaced apart from these separating lines.
  • the extension of the broadened area is preferably small compared to the extension of the semiconductor laser along this direction.
  • the extension of the widened area in the longitudinal direction within a device area is at most 20%, or at most 10%, or at most 2% of the extension of the device area or the semiconductor laser to be manufactured in this direction.
  • the recesses can be formed in the widened area.
  • the recesses can be formed starting from a semiconductor material that is at the same height. This reduces the risk that the change in height at the edge of the ridge waveguide will impair the quality of the resonator surfaces to be produced.
  • the recesses are formed entirely within the widened area. Immediately after their formation, the recesses are surrounded by semiconductor material along their entire circumference, which is located at the same height.
  • the recess can extend up to the side face running in the transverse direction that was formed during the dicing. At all points that are spaced apart from the side surface running in the transverse direction in a plan view, the recess can adjoin semiconductor material that is located at the same level.
  • the recesses can also extend continuously along the isolation lines in the transverse direction over a plurality or all of the component regions, for example in the form of trenches.
  • a continuous recess can therefore adjoin several widened areas.
  • a semiconductor laser is also specified.
  • the method described above is suitable for manufacturing the semiconductor laser, for example. In connection with the procedure The features described can therefore also be used for the semiconductor laser and vice versa.
  • the semiconductor laser has a semiconductor layer sequence and a resonator region, with the semiconductor laser extending along the resonator region between two side surfaces running in the transverse direction, with the semiconductor laser each having a resonator surface on each of the side surfaces running in the transverse direction, which Side surfaces is arranged offset.
  • the resonator surfaces are therefore not located on the side surfaces running in the transverse direction. In this case, the distance between opposing resonator surfaces is smaller than the length of the semiconductor chip in the longitudinal direction.
  • the semiconductor laser has a recess along each of the lateral faces running in the transverse direction, the recess running curved or kinked at the side of the resonator region when viewed from above on the semiconductor laser.
  • a partial area of the side surface of the recess forms the resonator surface.
  • the curved or kinked area of the side surface of the recess is arranged on the side of the resonator surface.
  • the recess extends, for example, into a substrate of the semiconductor laser, on which the semiconductor layer sequence of the semiconductor laser is arranged, for example deposited.
  • the resonator region is designed as a ridge waveguide.
  • the ridge waveguide has a region that is broadened in the transverse direction.
  • the resonator area is thus formed by a ridge waveguide with a broadened area.
  • the broadened area extends, for example, at least in places up to the closest lateral surface in the transverse direction.
  • the widened area may be spaced transversely from the side surface at any point.
  • the broadened region extends as far as the nearest side surface in the longitudinal direction, in particular on both opposite side surfaces.
  • the widened area can be longitudinally spaced at any point from the side surface.
  • the recess is arranged in the broadened region, the recess extending up to a side surface running in the transverse direction in a plan view of the semiconductor laser.
  • the recess can adjoin the widened area at all points that are spaced apart from this lateral surface running in the transverse direction in a plan view.
  • the adjacent semiconductor material therefore has the same height at these points.
  • FIGS. 1A, 1B, IC, ID and IE show an exemplary embodiment of a method for the production of semiconductor lasers using intermediate steps each shown schematically in a plan view;
  • FIGS. 2A, 2B and 2C each show an exemplary embodiment of a method, each based on a schematic representation of an intermediate step in plan view;
  • FIGS. 3A to 3C each show an exemplary embodiment of a method, each based on a schematic representation of an intermediate step in plan view;
  • FIGS. 4A and 4B show an exemplary embodiment of a method based on two schematically illustrated intermediate steps in a plan view
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a method based on a schematically illustrated intermediate step in a plan view
  • FIGS. 6A and 6B show an exemplary embodiment of a method based on two schematically illustrated intermediate steps in a plan view
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a method based on a schematically illustrated intermediate step in a plan view
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of a method based on a schematically illustrated intermediate step in a plan view
  • FIGS. 9A and 9B show an exemplary embodiment of a semiconductor laser in a schematic plan view (FIG. 9A) and associated side view (FIG. 9B).
  • FIGS. 1A to ID an exemplary embodiment of a method for producing a plurality of semiconductor lasers is shown in each case on the basis of a schematic plan view.
  • a section of a substrate 25 with ten component regions 10 is shown here.
  • the component regions are each delimited by two separating lines in the transverse direction 91 and separating lines running perpendicular thereto in the longitudinal direction 92 .
  • a semiconductor layer sequence 2 is formed on the substrate 25 , the component regions 10 each having a resonator region 29 .
  • the substrate is, for example, a growth substrate for the epitaxial deposition of a semiconductor layer sequence, such as GaN for the epitaxial deposition of a semiconductor layer sequence based on nitridic compound semiconductor material.
  • a semiconductor laser 1 to be produced can also have more than one resonator region 29 .
  • the ones to be made Semiconductor lasers can be index-guided or gain-guided, for example.
  • a mask 6 shown hatched in FIG. 1B and having a plurality of openings 60 is formed on the substrate 25 .
  • the mask can be a photoresist mask or a hard mask, for example a SiN mask or an SiO2 mask.
  • the substrate with the semiconductor layer sequence is subjected to a dry-chemical etching process, for example a plasma etching process, so that the recesses 3 are formed in the area of the openings 60.
  • the recesses overlap with the separating lines in the transverse direction 91 .
  • the recesses 3 extend, for example, through the semiconductor layer sequence 2 into the substrate 25 (FIG. 1C).
  • the wet-chemical etching is carried out in such a way that it has a high selectivity with respect to the crystal directions of the semiconductor material, so that a crystal plane running perpendicular to the longitudinal direction of the semiconductor lasers to be produced is uncovered.
  • a semiconductor laser with a semiconductor layer sequence based on nitridic compound semiconductor material can be a (1-100) crystal plane.
  • the mask 6 can already be removed, as shown in FIG. Deviating from this, however, it can also be expedient for the mask to be removed only after the wet-chemical etching.
  • the substrate is then separated along the separation lines in the transverse direction 91 and the separation lines in the longitudinal direction 92 (FIG. 1E).
  • a respective semiconductor laser 1 is produced from a component region 10 .
  • Side surfaces 11 running in the transverse direction are formed along the isolation lines in the transverse direction 91 and side surfaces 12 running in the longitudinal direction of the respective semiconductor laser are formed along the isolation lines in the longitudinal direction 92 (cf. FIG. 9A).
  • the resonator surfaces 30 are already formed at the point in time of the separation, so that the separation process itself no longer has any direct influence on the quality of the resonator surfaces. As a result, there is a high degree of flexibility with regard to the separation process.
  • the separation can take place mechanically, chemically or by means of laser radiation.
  • the recesses 3 have a polygonal, in particular hexagonal, basic shape in a plan view of the substrate 25 .
  • An angle between two side surfaces 31 of the recess 3 has, for example, between 100° and 140° inclusive, approximately 120°.
  • the resonator surfaces 30 can be produced with a particularly high quality if not only side surfaces that run parallel or perpendicular to the crystal plane to be exposed are offered for the wet-chemical etching process. In particular, with A particularly high quality for the resonator surfaces 30 can be achieved at an angle of 120° or at least approximately 120° for nitridic compound semiconductor material.
  • FIGS. 2A to 2C different shapes can be used for the recesses 3 .
  • FIGS. 2A to 2C As an alternative to a polygonal, in particular hexagonal, basic shape (FIG. 2A), FIG. 2B shows a square, for example rectangular, basic shape.
  • the recesses 3 have a basic shape that is curved in places, for example an elliptical basic shape.
  • a radius of curvature of the recesses 3 in the area of the resonator areas 29 is between 10 times and 500 times the width of the resonator area 29 inclusive. It can thus be achieved that the semiconductor material is removed during the wet-chemical etching process in the area of the resonator area 29 in such a way that a planar resonator surface 30 is produced.
  • Basic shapes that are curved in places and polygonal basic shapes can also be combined with one another, for example in the form of polygons with rounded corners.
  • Polygonal recesses 3 are preferably designed and arranged relative to the resonator area 29 in such a way that the corners of the polygonal basic shape are spaced apart from the resonator area 29 when viewed in the transverse direction. Each resonator area 29 is therefore only adjacent to one side surface of the recesses.
  • the exemplary embodiments shown in FIGS. 3A to 3C essentially correspond to the exemplary embodiments described in connection with FIGS. 2A to 2C.
  • the recesses 3 are connected to one another in the transverse direction by a channel 4 .
  • the channel 4 can in each case extend along the transverse direction over two or more, in particular over all, component regions 10 .
  • the depth of the channels 4 can correspond to the depth of the recesses 3 or can be smaller or larger.
  • Media can be exchanged via the channels 4 during the wet-chemical etching process. This simplifies a uniform formation of the individual resonator surfaces 30 for the semiconductor lasers 1 to be produced in the lateral direction across the substrate.
  • the resonator region 29 is a ridge waveguide.
  • the ridge waveguide has a broadened area 27 .
  • the ridge waveguide has a greater width than in the remaining area.
  • the broadened area 27 runs in the transverse direction and, in the exemplary embodiment shown, extends continuously across adjacent resonator areas 29 .
  • the broadened region 27 overlaps with the dicing lines in the transverse direction 91 in a plan view of the substrate.
  • the widened area 27 has the same thickness as the resonator area 29 designed as a ridge waveguide.
  • the recesses 3 can each be formed so that they are completely inside of the widened area 27 are formed.
  • the recesses 3 are therefore surrounded along their entire circumference by semiconductor material, which is at the same height before the dry-chemical etching process.
  • the risk can be reduced that the elevation formed by the resonator region 29 designed as a ridge waveguide leads to a disruption of the resonator surface 30 to be formed.
  • the recesses 3 are polygonal, in particular hexagonal. Deviating from this, however, other basic shapes can also be used for the recesses 3, for example the configurations described in connection with FIGS. 2A to 2C.
  • FIG. 5 essentially corresponds to the exemplary embodiment described in connection with FIGS. 4A and 4B.
  • a recess 3 extends continuously in the form of a trench over a number of component regions 10 .
  • a recess 3 is therefore assigned a plurality of resonator regions 29 from different component regions 10 .
  • FIGS. 6A and 6B essentially corresponds to the exemplary embodiment shown in connection with FIGS. 4A and 4B.
  • the broadened area 27 does not extend continuously over adjacent component areas 10 .
  • Each component area 10 is assigned a widened area 27 which is spaced apart from the associated singulation lines in the longitudinal direction 92 .
  • the other basic shapes of the recesses 3 described above can also be used.
  • a rectangular basic shape can be used for the recesses 3 .
  • FIG. 8 essentially corresponds to the exemplary embodiment described in connection with FIGS. 6A and 6B.
  • a recess 3 as described in connection with FIG. 5, extends continuously over component regions 10 that are adjacent in the transverse direction.
  • FIGS. 9A and 9B show an exemplary embodiment of a semiconductor laser in a schematic plan view and associated side view.
  • a semiconductor laser is shown as an example, which can be produced as described in connection with FIG. 6B.
  • the configurations described in connection with the various exemplary embodiments for the method, in particular for the widened region 27 and/or the configuration of the recesses 3, can be used analogously for the semiconductor laser 1.
  • the semiconductor laser 1 has a substrate 25 and a semiconductor layer sequence 2 arranged on the substrate 25 .
  • the semiconductor layer sequence has an active region 20, which is arranged between a first semiconductor layer of a first conductivity type 21 and a second semiconductor layer of a second conductivity type 22, so that the active region is in a pn junction.
  • the first semiconductor layer is n-type and the second semiconductor layer 22 is p-type.
  • Contact surfaces for the external electrical contacting of the first semiconductor layer 21 and the second semiconductor layer 22 are not shown explicitly in FIG. 9B for the sake of simplicity.
  • the semiconductor laser 1 has a resonator region 29, the semiconductor laser 1 extending in the longitudinal direction, that is to say along a resonator axis 5, between two side surfaces 11 running in the transverse direction.
  • the semiconductor laser 1 has side faces 12 running in the longitudinal direction perpendicular thereto.
  • the resonator region 29 is designed as a ridge waveguide. Deviating from this, the resonator area 29 can also be an area of the semiconductor laser 1 in which the radiation oscillates in a gain-guided manner in the resonator.
  • the semiconductor laser On each of the side surfaces 11 running in the transverse direction, the semiconductor laser has a resonator surface 30 which is arranged offset relative to the side surfaces 11 of the semiconductor laser 1 running in the transverse direction.
  • the resonator surfaces 30 delimit the resonator region 29 on two opposite sides, viewed along the resonator axis 5 .
  • the semiconductor laser 1 has a recess 3 , a side surface 31 of the recess forming the resonator surface 30 .
  • the recess 3 extends in the vertical direction, that is to say perpendicularly to the main extension plane of the semiconductor layer sequence 2, into the substrate 25.
  • the recess 3 is in the region of a widened region 27 of the ridge waveguide executed resonator 29 formed.
  • the recess extends as far as the side face 11 running in the transverse direction.
  • the recess 3 can adjoin the widened region 27 at all points which are spaced apart from this lateral surface 11 running in the transverse direction in a plan view of the semiconductor laser.
  • the semiconductor material adjoining the recess 3 therefore has the same height at these points.
  • a widened area 27 is not absolutely necessary, as described in connection with the method.
  • the widened area 27 can also extend as far as the side surfaces in the longitudinal direction 12, so that the widened area 27 has the same extent in the transverse direction as the semiconductor laser 1.
  • the recess 3 can also extend as far as the side surfaces 12 running in the longitudinal direction.

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Abstract

Es wird Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Halbleiterlasern (1) angegeben, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen eines Substrats (25) mit einer Halbleiterschichtenfolge (2) und mit einer Mehrzahl von Bauelementbereichen (10), wobei jeder Bauelementbereich mindestens einen Resonatorbereich (29) aufweist und senkrecht zum Resonatorbereich durch Vereinzelungslinien in Querrichtung (91) und parallel zum Resonatorbereich durch Vereinzelungslinien in Längsrichtung (92) begrenzt ist; b) Ausbilden von Ausnehmungen (3), die mit den Vereinzelungslinien in Querrichtung überlappen, durch ein trockenchemisches Ätzverfahren; c) nasschemisches Ätzen der Seitenflächen (31) der Ausnehmungen zum Ausbilden von Resonatorflächen (30); und d) Vereinzeln des Substrats (25) entlang der Vereinzelungslinien in Querrichtung und in Längsrichtung. Weiterhin wird ein Halbleiterlaser (1) angegeben.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER MEHRZAHL VON HALBLEITERLASERN UND HALBLEITERLASER
Die vorliegende Anmeldung betri f ft ein Verfahren zum Herstellen von Halbleiterlasern und einen Halbleiterlaser .
Bei der Herstellung von kantenemittierenden Halbleiterlasern, beispielsweise Halbleiterlaser, die im blauen oder ultravioletten Spektralbereich emittieren, werden die Facetten, die die Resonatorf lachen der Halbleiterlaser darstellen, typischerweise durch Ritzen und Brechen hergestellt . Dieses Verfahren ist j edoch schwankungsanfällig und kostenintensiv .
Eine Aufgabe ist es , qualitativ hochwertige Resonatorf lachen zuverlässig und kostengünstig zu erzielen .
Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Verfahren und einen Halbleiterlaser gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst . Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche .
Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Halbleiterlasern angegeben .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt , in dem ein Substrat mit einer Halbleiterschichtenfolge und mit einer Mehrzahl von Bauelementbereichen bereitgestellt wird . Ein Bauelementbereich entspricht hierbei beispielsweise einem Bereich des Substrats mit der Halbleiterschichtenfolge , aus dem bei der Herstellung ein Halbleiterlaser hervorgeht .
Die Halbleiterschichtenfolge weist beispielsweise einen zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich auf , welcher sich zwischen einer ersten Halbleiterschicht eines ersten Leitungstyps und einer zweiten Halbleiterschicht eines vom ersten Leitungstyp verschiedenen zweiten Leitungstyps befindet . Beispielsweise ist der aktive Bereich zur Erzeugung von Strahlung im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich vorgesehen .
Das Substrat ist beispielsweise ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge . Das Substrat kann j edoch auch ein vom Aufwachssubstrat verschiedener Träger sein, der vor der Vereinzelung in Halbleiterlaser, also noch im Waferverbund, auf die Halbleiterschichtenfolge aufgebracht wird .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens weist j eder Bauelementbereich mindestens einen Resonatorbereich auf . Beispielsweise weist j eder Bauelementbereich genau einen Resonatorbereich oder mindestens zwei Resonatorbereiche auf . Eine Breite des Resonatorbereichs , also eine Ausdehnung des Resonatorbereichs in lateraler Richtung senkrecht zur Resonatorachse , beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 1 pm und einschließlich 60 pm .
Als Resonatorbereich wird insbesondere ein Bereich verstanden, in dem eine laterale Führung der im Resonator zwischen den Resonatorf lächen propagierenden Strahlung erfolgt . Die Strahlung ist beispielsweise indexgeführt oder verstärkungsgeführt ( auch als gewinngeführt bezeichnet ) . Beispielsweise ist der Resonatorbereich ein Stegwellenleiter . Alternativ ist der Resonatorbereich beispielsweise ein Bereich des Halbleiterlasers , in dem die Strahlung verstärkungsgeführt innerhalb des Resonators propagiert , etwa durch eine in lateraler Richtung begrenzte Bestromung . Eine laterale Strukturierung der Halbleiterschichtenfolge zur Ausbildung einer Erhebung ist in diesem Fall nicht erforderlich .
Zum Beispiel ist j eder Bauelementbereich j eweils durch Vereinzelungslinien in Querrichtung und durch Vereinzelungslinien in Längsrichtung begrenzt . Die Vereinzelungslinien entsprechen den Stellen, an denen, insbesondere zum Abschluss des Verfahrens , eine Vereinzelung in die Mehrzahl von Halbleiterlasern erfolgt .
Als Längsrichtung wird hierbei eine Richtung angesehen, die parallel zur Haupterstreckungsrichtung ( oder Resonatorachse ) des Resonatorbereichs verläuft . Im fertiggestellten Halbleiterlaser os zilliert die im aktiven Bereich erzeugte Strahlung entlang der Resonatorachse im Resonatorbereich . Die Querrichtung verläuft senkrecht zur Längsrichtung .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt , in dem Ausnehmungen ausgebildet werden, die mit den Vereinzelungslinien in Querrichtung überlappen . Die Ausnehmungen befinden sich insbesondere auch an einer Stelle , an der die Resonatorachse des Resonatorbereichs auf die Vereinzelungslinien in Querrichtung tri f ft .
Die Ausnehmungen werden beispielsweise durch ein trockenchemisches Ätzverfahren, etwa ein Plasmaätzverfahren hergestellt . Für diese Strukturierung der Halbleiterschichtenfolge kann ein lithographisches Verfahren Anwendung findet , etwa unter Verwendung einer Fotolackmaske oder einer Hartmaske finden . Die Ausnehmungen werden beispielsweise so ausgebildet , dass sich diese stellenweise durch die Halbleiterschichtenfolge hindurch erstrecken . Beispielsweise erstrecken sich die Ausnehmungen auch in das Substrat hinein .
Beispielsweise weisen die Ausnehmungen in vertikaler Richtung, also senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichtenfolge , eine Tiefe zwischen einschließlich 2 pm und einschließlich 25 pm auf .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt , in dem die Seitenflächen der Ausnehmungen zum Ausbilden von Resonatorf lächen nasschemisch geätzt werden . Mittels des nasschemischen Ätzens kann nicht nur Material in vertikaler Richtung, sondern auch in lateraler Richtung abgetragen werden . Ausgehend von der zuvor durch trockenchemisches Ätzen erfolgten Strukturierung in Form von Ausnehmungen können mittels des nasschemischen Ätzens Kristallebenen freigelegt werden, die senkrecht zur Längsrichtung verlaufen . Während des nasschemischen Ätzens kann die für das trockenchemische Ätzverfahren verwendete Maske bereits entfernt oder noch auf der Halbleiterschichtenfolge vorhanden sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Verfahren einen Schritt , in dem das Substrat entlang der Vereinzelungslinien in Querrichtung und in Längsrichtungen vereinzelt wird . Das Vereinzeln des Substrats erfolgt insbesondere nach dem trockenchemischen Ätzverfahren und dem nasschemischen Ätzen . Die Resonatorf lachen des Halbleiterlasers entstehen also nicht bei der Vereinzelung des Substrats , sondern werden bereits in einem vorangegangenen Schritt ausgebildet . Für das Vereinzeln eignen sich beispielsweise chemische Verfahren wie nasschemisches oder trockenchemisches Ätzen, etwa Plasmaätzen, mechanische Verfahren wie Sägen oder Brechen und/oder Verfahren unter Verwendung von Laserstrahlung wie Laserablation oder Stealth Dicing .
In mindestens einer Aus führungs form des Verfahrens zum Herstellen einer Mehrzahl von Halbleiterlasern wird ein Substrat mit einer Halbleiterschichtenfolge und mit einer Mehrzahl von Bauelementbereichen bereitgestellt , wobei j eder Bauelementbereich mindestens einen Resonatorbereich aufweist und senkrecht zum Resonatorbereich durch Vereinzelungslinien in Querrichtung und parallel zum Resonatorbereich durch Vereinzelungslinien in Längsrichtung begrenzt ist . Ausnehmungen werden ausgebildet , die mit den Vereinzelungslinien in Querrichtung überlappen, insbesondere durch ein trockenchemisches Ätzverfahren . Die Seitenflächen der Ausnehmungen werden zum Ausbilden von Resonatorf lächen nasschemisch geätzt . Das Substrat wird entlang der Vereinzelungslinien in Querrichtung und in Längsrichtung vereinzelt .
Mit dem beschriebenen Verfahren können Resonatorf lächen durch ein zweistufiges Ätzverfahren ausgebildet werden, wobei das Vereinzeln des Substrats erst nach dem Ausbilden der Resonatorf lächen erfolgt . Die Vereinzelung selbst hat also keinen unmittelbaren Einfluss mehr auf die Qualität der Resonatorf lächen . Insbesondere können qualitativ hochwertige Resonatorf lächen mit einer hohen Ef fi zienz und verglichen zu einer Herstellung durch Ritzen und Brechen kostengünstig und mit vergleichsweise geringen Schwankungen hergestellt werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird zumindest im Bereich der Resonatorbereiche beim nasschemischen Ätzen eine senkrecht zum Resonatorbereich verlaufende Kristallebene freigelegt . Dies kann beispielsweise durch ein nasschemisches Ätzverfahren erzielt werden, das sich durch eine hohe Selektivität bezüglich der Kristallrichtungen aus zeichnet .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens basiert die Halbleiterschichtenfolge auf einem nitridischen Verbindungshalbleitermaterial .
Beispielsweise wird beim nasschemischen Ätzen eine ( 1- 100 ) - Ebene der Halbleiterschichtenfolge freigelegt . Die ( 1- 100 ) - Ebene wird auch als m-Ebene oder m-plane bezeichnet .
Für nitridisches Verbindungshalbleitermaterial eignet sich beispielsweise eine basische Lösung, durch die OH~- Ionen entstehen . Beispielsweise kann KOH, TMAH oder NH3 Anwendung finden .
Auf „nitridischem Verbindungshalbleitermaterial basierend" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass die Halbleiterschichtenfolge oder zumindest ein Teil davon, besonders bevorzugt zumindest der aktive Bereich und/oder das Aufwachssubstrat , ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial , vorzugsweise AlxInyGai-x-yN aufweist oder aus diesem besteht , wobei 0 < x < 1 , 0 < y < 1 und x + y < 1 gilt . Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen . Vielmehr kann es beispielsweise ein oder mehrere Dotierstof fe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen . Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel j edoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (Al , Ga, In, N) , auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stof fe ersetzt und/oder ergänzt sein können .
Durch einen aktiven Bereich auf der Basis von nitridischem Verbindungshalbleitermaterial kann Strahlung im ultravioletten, blauen oder grünen Spektralbereich mit hoher Ef fi zienz erzeugt werden .
Das beschriebene Verfahren eignet sich j edoch auch für andere Halbleitermaterialien, insbesondere andere I I I-V-Verbindungs- halbleitermaterialien wie Alx Iny Gai-X-y P, insbesondere für gelbe bis rote Strahlung, oder Alx Iny Gai-X-y As , insbesondere für rote und infrarote Strahlung . Hierbei gilt j eweils 0 < x < 1 , 0 < y < 1 und x + y < 1 , insbesondere mit x V 1 , y V 1 , x V 0 und/oder y V 0 .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens werden die Ausnehmungen durch das trockenchemische Ätzverfahren so ausgebildet , dass sie von den Vereinzelungslinien in Längsrichtung beabstandet sind, beispielsweise um mindestens 1 pm . In diesem Fall erstrecken sich die Ausnehmungen also nicht durchgängig über benachbarte Bauelementbereiche hinweg .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens weisen die Ausnehmungen eine mehreckige Grundform auf .
Beispielsweise kann eine Grundform mit vier oder mehr als vier Ecken, etwa fünf Ecken, sechs Ecken oder acht Ecken, Anwendung finden . Insbesondere können die Ausnehmungen derart ausgebildet und relativ zu den Resonatorbereichen angeordnet sein, dass sich die Ecken in einer Draufsicht auf den Halbleiterlaser seitlich des j eweiligen Resonatorbereichs befinden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens schließen zumindest zwei Seitenflächen der mehreckigen Grundform einen Winkel zwischen einschließlich 100 ° und einschließlich 140 ° , insbesondere zwischen einschließlich 110 ° und einschließlich 130 ° , beispielsweise 120 ° ein .
Für die nasschemische Ätzung werden also Seitenflächen angeboten, die in einem größeren Winkel als 90 ° zueinander stehen . Beispielsweise hat sich für Halbleiter auf der Basis von nitridischem Verbindungshalbleitermaterial herausgestellt , dass sich in der Nähe von derartigen Ecken, beispielsweise Ecken mit einem Winkel zwischen benachbarten Seitenflächen von 120 ° , besonders glatte Flächen, welche als Resonatorf lächen dienen können, ausbilden können . Durch die spezielle Formgebung der Ausnehmungen kann also die Qualität der herzustellenden Kristallebenen positiv beeinflusst werden .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens weisen die Ausnehmungen zumindest eine stellenweise gekrümmte Grundform auf . Zum Beispiel weist zumindest ein Teilbereich einer Umrandung der Ausnehmung eine kreis förmige oder elliptische Grundform auf . Beispielsweise beträgt ein Krümmungsradius der Ausnehmungen im Bereich der Resonatorbereiche zwischen einschließlich dem 10-Fachen und einschließlich dem 500-Fachen einer Breite des Resonatorbereichs . Die Breite des Resonatorbereichs bezeichnet hierbei die Ausdehnung des Resonatorbereichs in Querrichtung . Durch eine gekrümmte Grundform der Ausnehmungen werden verschiedene Winkel relativ zu den Kristallebenen für das nasschemische Ätzverfahren bereitgestellt . Durch das angegebene Verhältnis des Krümmungsradius relativ zur Breite des Resonatorbereichs kann weiterhin sichergestellt werden, dass durch das nasschemische Ätzverfahren im Bereich der Resonatorbereiche eine plane Resonatorf lache ausgebildet wird . Nach dem nasschemischen Ätzverfahren ist die Seitenfläche der Ausnehmung im optisch wirksamen Bereich, also im Bereich des Resonatorbereichs , eben .
Die Ausnehmungen können in Draufsicht auf den Halbleiterlaser auch stellenweise gekrümmt und stellenweise geradlinig verlaufen . Beispielsweise können die mehreckigen Grundformen eine oder mehrere abgerundete Ecken aufweisen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens sind in Querrichtung benachbarte Ausnehmungen durch einen Kanal miteinander verbunden . Im Unterschied zu den Ausnehmungen sind die Kanäle insbesondere außerhalb des Bereichs des Resonatorbereichs angeordnet . Uber einen derartigen Kanal kann während des nasschemischen Ätzens ein Medienaustausch zwischen den einzelnen Ausnehmungen erzielt werden . Weiterhin kann auch die Benetzung des Halbleitermaterials mit der Ätzlösung verbessert werden . Die Tiefe der Kanäle kann der Tiefe der Ausnehmungen entsprechen oder von dieser verschieden sein . Beispielsweise kann für die Kanäle eine geringere Tiefe ausreichend sein als für die Ausnehmungen .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens erstrecken sich die Ausnehmungen zwischen benachbarten Bauelementbereichen durchgängig über die Vereinzelungslinien in Längsrichtung hinweg . Mit anderen Worten, erstrecken sich die Ausnehmungen entlang der Vereinzelungslinien in Querrichtung durchgängig über mehrere Bauelementbereiche oder auch über alle Bauelementbereiche des Substrats entlang dieser Richtung hinweg . Zum Beispiel sind die Ausnehmungen grabenförmig, wobei eine Haupterstreckungsrichtung der Gräben entlang der Vereinzelungslinien in Querrichtung verläuft .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens sind die Resonatorbereiche Stegwellenleiter . Die Halbleiterschichtenfolge ist insbesondere in lateraler Richtung so strukturiert , dass der Stegwellenleiter eine Erhebung bildet , in der eine Indexführung der im Os zillator propagierenden Strahlung erfolgen kann .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens weisen die Stegwellenleiter entlang der Vereinzelungslinien in Querrichtung einen verbreiterten Bereich auf . Im verbreiterten Bereich ist die Ausdehnung in Querrichtung größer als die Ausdehnung des Stegwellenleiters in Querrichtung im übrigen Bereich . Der verbreiterte Bereich kann sich in Querrichtung bis zu den Vereinzelungslinien in Längsrichtung hin erstrecken oder von diesen Vereinzelungslinien beabstandet sein . Entlang der Längsrichtung ist die Ausdehnung des verbreiterten Bereichs vorzugsweise klein im Vergleich zur Ausdehnung des Halbleiterlasers entlang dieser Richtung . Zum Beispiel beträgt die Ausdehnung des verbreiterten Bereichs in Längsrichtung innerhalb eines Bauelementbereichs höchstens 20 % oder höchstens 10 % oder höchstens 2 % der Ausdehnung des Bauelementbereichs oder des herzustellenden Halbleiterlasers in dieser Richtung . Insbesondere können die Ausnehmungen in dem verbreiterten Bereich ausgebildet werden . Beispielsweise können die Ausnehmungen entlang der Querrichtung gesehen ausgehend von einem Halbleitermaterial ausgebildet werden, das sich auf derselben Höhe befindet . Dadurch wird die Gefahr verringert , dass die Höhenänderung an der Kante des Stegwellenleiters die Qualität der herzustellenden Resonatorf lächen beeinträchtigt .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens werden die Ausnehmungen vollständig innerhalb des verbreiterten Bereichs ausgebildet . Die Ausnehmungen sind also unmittelbar nach deren Ausbildung entlang ihres gesamten Umfangs von Halbleitermaterial umgeben, das sich auf derselben Höhe befindet .
Nach dem Vereinzeln in Halbleiterlaser entlang der Vereinzelungslinien in Querrichtung kann sich die Ausnehmung bis zu der beim Vereinzeln gebildeten, in Querrichtung verlaufenden Seitenfläche erstrecken . An allen Stellen, die in Draufsicht von der in Querrichtung verlaufenden Seitenfläche beabstandet sind, kann die Ausnehmung an Halbleitermaterial angrenzen, das sich auf derselben Höhe befindet .
Alternativ können sich die Ausnehmungen auch entlang der Vereinzelungslinien in Querrichtung durchgängig über mehrere oder alle Bauelementbereiche erstrecken, beispielsweise grabenförmig . Eine durchgängige Ausnehmung kann also an mehrere verbreiterte Bereiche angrenzen .
Weiterhin wird ein Halbleiterlaser angegeben . Das vorstehend beschriebene Verfahren ist beispielsweise zur Herstellung des Halbleiterlasers geeignet . In Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale können daher auch für den Halbleiterlaser herangezogen werden und umgekehrt .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form weist der Halbleiterlaser eine Halbleiterschichtenfolge und einen Resonatorbereich auf , wobei sich der Halbleiterlaser entlang des Resonatorbereichs zwischen zwei in Querrichtung verlaufenden Seitenflächen erstreckt , wobei der Halbleiterlaser an den in Querrichtung verlaufenden Seitenflächen j eweils eine Resonatorf lächen aufweist , die zu den Seitenflächen versetzt angeordnet ist .
In einer Draufsicht auf den Halbleiterlaser befinden sich die Resonatorf lächen also nicht an den in Querrichtung verlaufenden Seitenflächen . Der Abstand zwischen gegenüberliegenden Resonatorf lächen ist hierbei kleiner als die Länge des Halbleiterchips entlang der Längsrichtung .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Halbleiterlasers weist der Halbleiterlaser entlang der in Querrichtung verlaufenden Seitenflächen j eweils eine Ausnehmung auf , wobei die Ausnehmung seitlich des Resonatorbereichs in Draufsicht auf den Halbleiterlaser gesehen gekrümmt oder geknickt verläuft . Hierbei bildet ein Teilbereich der Seitenfläche der Ausnehmung die Resonatorf läche . Der gekrümmte oder geknickte Bereich der Seitenfläche der Ausnehmung ist seitlich der Resonatorf läche angeordnet . In vertikaler Richtung erstreckt sich die Ausnehmung beispielsweise in ein Substrat des Halbleiterlasers , auf dem die Halbleiterschichtenfolge des Halbleiterlasers angeordnet , beispielsweise abgeschieden, ist , hinein . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Halbleiterlasers ist der Resonatorbereich als Stegwellenleiter ausgebildet .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Halbleiterlasers weist der Stegwellenleiter einen in Querrichtung verbreiterten Bereich auf . Der Resonatorbereich ist also durch einen Stegwellenleiter mit einem verbreiterten Bereich gebildet . Der verbreiterte Bereich erstreckt sich beispielsweise zumindest stellenweise bis zu der nächstgelegenen Seitenfläche in Querrichtung . Alternativ kann der verbreiterte Bereich an j eder Stelle von der Seitenfläche in Querrichtung beabstandet sein .
Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Halbleiterlasers erstreckt sich der verbreiterte Bereich bis zu der nächstgelegenen Seitenfläche in Längsrichtung, insbesondere an beiden gegenüberliegenden Seitenflächen . Alternativ kann der verbreiterte Bereich an j eder Stelle von der Seitenfläche in Längsrichtung beabstandet sein .
Zum Beispiel ist die Ausnehmung in dem verbreiterten Bereich angeordnet , wobei sich die Ausnehmung in Draufsicht auf den Halbleiterlaser bis zu einer in Querrichtung verlaufenden Seitenfläche erstreckt . An allen Stellen, die in Draufsicht von dieser in Querrichtung verlaufenden Seitenfläche beabstandet sind, kann die Ausnehmung an den verbreiterten Bereich angrenzen . Das angrenzende Halbleitermaterial weist an diesen Stellen also dieselbe Höhe auf .
Weitere Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Aus führungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren : Es zeigen :
Figuren 1A, 1B, IC, ID und IE ein Aus führungsbeispiel für ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterlasern anhand von j eweils schematisch in Draufsicht dargestellten Zwischenschritten;
Figuren 2A, 2B und 2C j eweils ein Aus führungsbeispiel für ein Verfahren j eweils anhand einer schematischen Darstellung eines Zwischenschritts in Draufsicht ;
Figuren 3A bis 3C j eweils ein Aus führungsbeispiel für ein Verfahren j eweils anhand einer schematischen Darstellung eines Zwischenschritts in Draufsicht ;
Figuren 4A und 4B ein Aus führungsbeispiel für ein Verfahren anhand von zwei schematisch dargestellten Zwischenschritten in Draufsicht ;
Figur 5 ein Aus führungsbeispiel für ein Verfahren anhand eines schematisch dargestellten Zwischenschritts in Draufsicht ;
Figuren 6A und 6B ein Aus führungsbeispiel für ein Verfahren anhand von zwei schematisch dargestellten Zwischenschritten in Draufsicht ;
Figur 7 ein Aus führungsbeispiel für ein Verfahren anhand eines schematisch dargestellten Zwischenschritts in Draufsicht ;
Figur 8 ein Aus führungsbeispiel für ein Verfahren anhand eines schematisch dargestellten Zwischenschritts in Draufsicht ; und Figuren 9A und 9B ein Aus führungsbeispiel für einen Halbleiterlaser in schematischer Draufsicht ( Figur 9A) und zugehöriger Seitenansicht ( Figur 9B ) .
Gleiche , gleichartige oder gleichwirkende Elemente sind j eweils mit denselben Bezugs zeichen versehen .
Die Figuren sind j eweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu . Vielmehr können einzelne Elemente und insbesondere auch Schichtdicken zum besseren Verständnis und/oder zur besseren Darstellbarkeit übertrieben groß dargestellt sein .
Anhand der Figuren 1A bis ID ist ein Aus führungsbeispiel für ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Halbleiterlasern j eweils anhand einer schematischen Darstellung in Draufsicht dargestellt . Hierbei ist ein Ausschnitt eines Substrats 25 mit zehn Bauelementbereichen 10 gezeigt . Die Bauelementbereiche sind j eweils durch zwei Vereinzelungslinien in Querrichtung 91 und senkrecht dazu verlaufende Vereinzelungslinien in Längsrichtung 92 begrenzt .
Auf dem Substrat 25 ist eine Halbleiterschichtenfolge 2 ausgebildet , wobei die Bauelementbereiche 10 j eweils einen Resonatorbereich 29 aufweisen . Das Substrat ist beispielsweise ein Aufwachssubstrat für die epitaktische Abscheidung Halbleiterschichtenfolge , etwa GaN für die epitaktische Abscheidung einer Halbleiterschichtenfolge basierend auf nitridischem Verbindungshalbleitermaterial . Von dem beschriebenen Aus führungsbeispiel abweichend kann ein herzustellender Halbleiterlaser 1 auch mehr als einen Resonatorbereich 29 aufweisen . Die herzustellenden Halbleiterlaser können beispielsweise indexgeführt oder gewinngeführt sein .
Wie in Figur 1B dargestellt , wird auf dem Substrat 25 eine in Figur 1B schraf fiert dargestellte Maske 6 mit einer Mehrzahl von Öf fnungen 60 ausgebildet . Bei der Maske kann es sich um eine Fotolackmaske oder um eine Hartmaske , beispielsweise eine SiN-Maske oder eine SiÖ2-Maske handeln .
Im Bereich der Öf fnungen 60 wird das Substrat mit der Halbleiterschichtenfolge einem trockenchemischen Ätzverfahren, beispielsweise einem Plasmaätzverfahren ausgesetzt , so dass im Bereich der Öf fnungen 60 die Ausnehmungen 3 entstehen . Die Ausnehmungen überlappen mit den Vereinzelungslinien in Querrichtung 91 . Die Ausnehmungen 3 erstrecken sich beispielsweise durch die Halbleiterschichtenfolge 2 hindurch in das Substrat 25 hinein ( Figur IC ) .
In einem nachfolgenden Schritt werden, wie in Figur ID schematisch anhand von Pfeilen 7 für eine Ausnehmung 3 dargestellt , die Seitenflächen 31 der Ausnehmungen 3 nasschemisch geätzt , wodurch im Bereich der Resonatorbereiche 29 Resonatorf lächen 30 ausgebildet werden . Das nasschemische Ätzen erfolgt hierbei derart , dass es bezüglich der Kristallrichtungen des Halbleitermaterials eine hohe Selektivität aufweist , so dass eine senkrecht zur Längsrichtung der herzustellenden Halbleiterlaser verlaufende Kristallebene freigelegt wird . Beispielsweise kann es sich bei einem Halbleiterlaser mit einer Halbleiterschichtenfolge auf der Basis von nitridischen Verbindungshalbleitermaterial um eine ( 1- 100 ) -Kristallebene handeln . Zum Zeitpunkt des nasschemischen Ätzens kann die Maske 6 , wie in Figur ID dargestellt ist , bereits entfernt sein . Davon abweichend kann es j edoch auch zweckmäßig sein, dass die Maske erst nach dem nasschemischen Ätzen entfernt wird .
Im Anschluss erfolgt ein Vereinzeln des Substrats entlang der Vereinzelungslinien in Querrichtung 91 und der Vereinzelungslinien in Längsrichtung 92 ( Figur IE ) . Dadurch entsteht aus einem Bauelementbereich 10 j eweils ein Halbleiterlaser 1 . Entlang der Vereinzelungslinien in Querrichtung 91 entstehen in Querrichtung verlaufende Seitenflächen 11 und entlang der Vereinzelungslinien in Längsrichtung 92 entstehen in Längsrichtung verlaufende Seitenflächen 12 des j eweiligen Halbleiterlasers (vgl . Figur 9A) . Zum Zeitpunkt des Vereinzelns sind die Resonatorf lächen 30 bereits gebildet , so dass das Vereinzelungsverfahren selbst keinen unmittelbaren Einfluss mehr auf die Qualität der Resonatorf lächen hat . Dadurch besteht eine hohe Flexibilität bezüglich des Vereinzelungsverfahrens .
Beispielsweise kann das Vereinzeln mechanisch, chemisch oder mittels Laserstrahlung erfolgen .
In dem gezeigten Aus führungsbeispiel weisen die Ausnehmungen 3 in Draufsicht auf das Substrat 25 eine mehreckige , insbesondere sechseckige , Grundform auf . Ein Winkel zwischen zwei Seitenflächen 31 der Ausnehmung 3 weist beispielsweise zwischen einschließlich 100 ° und einschließlich 140 ° , etwa 120 ° auf . Für nitridisches Verbindungshalbleitermaterial hat sich gezeigt , dass die Resonatorf lächen 30 mit einer besonders hohen Qualität hergestellt werden können, wenn für das nasschemische Ätzverfahren nicht nur Seitenflächen angeboten werden, die parallel oder senkrecht zur frei zulegenden Kristallebene verlaufen . Insbesondere kann mit einem Winkel von 120 ° oder zumindest näherungsweise 120 ° für nitridisches Verbindungshalbleitermaterial eine besonders hohe Qualität für die Resonatorf lächen 30 erzielt werden .
Grundsätzlich können j edoch verschiedene Formen für die Ausnehmungen 3 Anwendung finden . Dies ist anhand der Figuren 2A bis 2C veranschaulicht . Alternativ zu einer mehreckigen, insbesondere sechseckigen Grundform ( Figur 2A) ist in Figur 2B eine viereckige , beispielsweise rechteckige Grundform gezeigt .
Bei dem Aus führungsbeispiel der Figur 2C weisen die Ausnehmungen 3 eine stellenweise gekrümmte Grundform, exemplarisch eine elliptische Grundform auf . Bei einer gekrümmten Grundform beträgt ein Krümmungsradius der Ausnehmungen 3 im Bereich der Resonatorbereiche 29 zwischen einschließlich dem 10-Fachen und einschließlich dem 500- Fachen einer Breite des Resonatorbereichs 29 . So kann erreicht werden, dass das Halbleitermaterial bei dem nasschemischen Ätzverfahren im Bereich des Resonatorbereichs 29 so abgetragen wird, dass eine ebene Resonatorf läche 30 entsteht .
Stellenweise gekrümmte Grundformen und mehreckige Grundformen können auch miteinander kombiniert werden, beispielsweise in Form von Mehrecken mit abgerundeten Ecken .
Mehreckige Ausnehmungen 3 sind vorzugsweise relativ zum Resonatorbereich 29 so ausgebildet und angeordnet , dass die Ecken der mehreckigen Grundform in Querrichtung gesehen von dem Resonatorbereich 29 beabstandet sind . Jeder Resonatorbereich 29 grenzt also an nur eine Seitenfläche der Ausnehmungen an . Die in den Figuren 3A bis 3C dargestellten Aus führungsbeispiele entsprechen im Wesentlichen den im Zusammenhang mit den Figuren 2A bis 2C beschriebenen Aus führungsbeispielen .
Im Unterschied hierzu sind die Ausnehmungen 3 in Querrichtung durch einen Kanal 4 miteinander verbunden . Der Kanal 4 kann sich j eweils entlang der Querrichtung über zwei oder mehr, insbesondere auch über alle Bauelementbereiche 10 hinweg erstrecken . Die Tiefe der Kanäle 4 kann der Tiefe der Ausnehmungen 3 entsprechen oder auch kleiner oder großer sein . Uber die Kanäle 4 kann ein Medienaustausch während des nasschemischen Ätzverfahrens erfolgen . Dadurch wird in lateraler Richtung über das Substrat hinweg eine gleichmäßige Ausbildung der einzelnen Resonatorf lächen 30 für die herzustellenden Halbleiterlaser 1 vereinfacht .
Bei dem in den Figuren 4A und 4B dargestellten Aus führungsbeispiel ist der Resonatorbereich 29 ein Stegwellenleiter . Der Stegwellenleiter weist einen verbreiterten Bereich 27 auf . In dem verbreiterten Bereich 27 weist der Stegwellenleiter eine größere Breite auf als im übrigen Bereich . Der verbreiterte Bereich 27 verläuft in Querrichtung und erstreckt sich in dem gezeigten Aus führungsbeispiel durchgängig über benachbarte Resonatorbereiche 29 hinweg . Der verbreiterte Bereich 27 überlappt in Draufsicht auf das Substrat mit den Vereinzelungslinien in Querrichtung 91 . In vertikaler Richtung weist der verbreiterte Bereich 27 dieselbe Dicke auf wie der als Stegwellenleiter ausgeführte Resonatorbereich 29 .
Wie in Figur 4B dargestellt , können die Ausnehmungen 3 j eweils so ausgebildet werden, dass sie vollständig innerhalb des verbreiterten Bereichs 27 gebildet werden . Die Ausnehmungen 3 sind also entlang ihres gesamten Umfangs von Halbleitermaterial umgeben, das sich vor dem trockenchemischen Ätzverfahren auf derselben Höhe befindet . Dadurch kann die Gefahr verringert werden, dass die durch den als Stegwellenleiter ausgeführten Resonatorbereich 29 gebildete Erhebung zu einer Störung der aus zubildenden Resonatorf lache 30 führt .
Bei dem in Figur 4B dargestellten Aus führungsbeispiel sind die Ausnehmungen 3 mehreckig, insbesondere sechseckig . Davon abweichend können j edoch auch andere Grundformen für die Ausnehmungen 3 Anwendung finden, beispielsweise die in Zusammenhang mit den Figuren 2A bis 2C beschriebenen Ausgestaltungen .
Das in Figur 5 dargestellte Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit den Figuren 4A und 4B beschriebenen Aus führungsbeispiel . Im Unterschied hierzu erstreckt sich eine Ausnehmung 3 grabenförmig durchgängig über mehrere Bauelementbereiche 10 hinweg . Einer Ausnehmung 3 sind also mehrere Resonatorbereiche 29 von verschiedenen Bauelementbereichen 10 zugeordnet .
Das in den Figuren 6A und 6B dargestellte Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in Zusammenhang mit den Figuren 4A und 4B dargestellten Aus führungsbeispiel . Im Unterschied hierzu erstreckt sich der verbreiterte Bereich 27 nicht durchgängig über benachbarte Bauelementbereiche 10 hinweg . Jedem Bauelementbereich 10 ist ein verbreiterter Bereich 27 zugeordnet , der von den zugehörigen Vereinzelungslinien in Längsrichtung 92 beabstandet ist . Auch bei diesem Aus führungsbeispiel können neben sechseckigen Grundformen auch die anderen vorstehend beschriebenen Grundformen der Ausnehmungen 3 Anwendung finden .
Beispielsweise kann, wie in Figur 7 dargestellt , eine rechteckige Grundform für die Ausnehmungen 3 Anwendung finden .
Das in Figur 8 dargestellte Aus führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem in Zusammenhang mit den Figuren 6A und 6B beschriebenen Aus führungsbeispiel .
Im Unterschied hierzu erstreckt sich eine Ausnehmung 3 wie in Zusammenhang mit Figur 5 beschrieben, durchgängig über in Querrichtung benachbarte Bauelementbereiche 10 .
In den Figuren 9A und 9B ist ein Aus führungsbeispiel für einen Halbleiterlaser in schematischer Draufsicht und zugehöriger Seitenansicht dargestellt . Exemplarisch ist ein Halbleiterlaser dargestellt , der wie in Zusammenhang mit Figur 6B beschrieben hergestellt werden kann . Die in Zusammenhang mit den verschiedenen Aus führungsbeispielen für das Verfahren beschriebenen Ausgestaltungen, insbesondere für den verbreiterten Bereich 27 und/oder die Ausgestaltung der Ausnehmungen 3 sind j edoch analog für den Halbleiterlaser 1 anwendbar .
Der Halbleiterlaser 1 weist ein Substrat 25 und eine auf dem Substrat 25 angeordnet Halbleiterschichtenfolge 2 auf . Die Halbleiterschichtenfolge weist einen aktiven Bereich 20 auf , welcher zwischen einer ersten Halbleiterschicht eines ersten Leitungstyps 21 und einer zweiten Halbleiterschicht eines zweiten Leitungstyps 22 angeordnet ist , so dass sich der aktive Bereich in einem pn-Ubergang befindet . Beispielsweise ist die erste Halbleiterschicht n-leitend und die zweite Halbleiterschicht 22 p-leitend . Kontakt flächen für die externe elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterschicht 21 und der zweiten Halbleiterschicht 22 sind zur vereinfachten Darstellung in Figur 9B nicht expli zit gezeigt .
Der Halbleiterlaser 1 weist einen Resonatorbereich 29 auf , wobei sich der Halbleiterlaser 1 in Längsrichtung, also entlang einer Resonatorachse 5 , zwischen zwei in Querrichtung verlaufenden Seitenflächen 11 erstreckt . Senkrecht dazu weist der Halbleiterlaser 1 in Längsrichtung verlaufende Seitenflächen 12 auf . In dem gezeigten Aus führungsbeispiel ist der Resonatorbereich 29 als Stegwellenleiter ausgebildet . Davon abweichend kann der Resonatorbereich 29 aber auch ein Bereich des Halbleiterlasers 1 sein, in dem die Strahlung gewinngeführt im Resonator os zilliert .
An den in Querrichtung verlaufenden Seitenflächen 11 weist der Halbleiterlaser j eweils eine Resonatorf läche 30 auf , die zu den in Querrichtung verlaufenden Seitenflächen 11 des Halbleiterlasers 1 versetzt angeordnet ist . Die Resonatorf lächen 30 begrenzen den Resonatorbereich 29 entlang der Resonatorachse 5 gesehen an zwei gegenüberliegenden Seiten .
Weiterhin weist der Halbleiterlaser 1 eine Ausnehmung 3 auf , wobei eine Seitenfläche 31 der Ausnehmung die Resonatorf läche 30 bildet . Die Ausnehmung 3 erstreckt sich in vertikaler Richtung, also senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Halbleiterschichtenfolge 2 in das Substrat 25 hinein . In dem gezeigten Aus führungsbeispiel ist die Ausnehmung 3 im Bereich eines verbreiterten Bereichs 27 des als Stegwellenleiter ausgeführten Resonatorbereichs 29 ausgebildet . Die Ausnehmung erstreckt sich in Draufsicht auf den Halbleiterlaser bis zu der in Querrichtung verlaufenden Seitenfläche 11 . An allen Stellen, die in Draufsicht auf den Halbleiterlaser von dieser in Querrichtung verlaufenden Seitenfläche 11 beabstandet sind, kann die Ausnehmung 3 an den verbreiterten Bereich 27 angrenzen . Das an die Ausnehmung 3 angrenzende Halbleitermaterial weist an diesen Stellen also dieselbe Höhe auf .
Ein solcher verbreiterter Bereich 27 ist j edoch wie in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben, nicht unbedingt erforderlich . Weiterhin kann sich der verbreiterte Bereich 27 auch bis zu den Seitenflächen in Längsrichtung 12 erstrecken, so dass der verbreiterte Bereich 27 in Querrichtung dieselbe Ausdehnung aufweist wie der Halbleiterlaser 1 . Ebenso kann sich die Ausnehmung 3 auch bis zu den in Längsrichtung verlaufenden Seitenflächen 12 erstrecken .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2020 130 017 . 4 , deren Of fenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird .
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Aus führungsbeispiele beschränkt . Vielmehr umfasst die Erfindung j edes neue Merkmal sowie j ede Kombination von Merkmalen, was insbesondere j ede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet , auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht expli zit in den Patentansprüchen oder den Aus führungsbeispielen angegeben ist . Bezugs zeichenliste
1 Halbleiterlaser
10 Bauelementbereich
11 Seitenfläche in Querrichtung
12 Seitenfläche in Längsrichtung
2 Halbleiterschichtenfolge
20 aktiver Bereich
21 erste Halbleiterschicht
22 zweite Halbleiterschicht
25 Substrat
27 verbreiterter Bereich
29 Resonatorbereich
3 Ausnehmung
30 Resonatorf läche
31 Seitenfläche der Ausnehmung
4 Kanal
5 Resonatorachse
6 Maske
60 Öf fnung
7 Pfeil
91 Vereinzelungslinie in Querrichtung
92 Vereinzelungslinie in Längsrichtung

Claims

25 Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Halbleiterlasern (1) mit den Schritten: a) Bereitstellen eines Substrats (25) mit einer Halbleiterschichtenfolge (2) und mit einer Mehrzahl von Bauelementbereichen (10) , wobei jeder Bauelementbereich mindestens einen Resonatorbereich (29) aufweist und senkrecht zum Resonatorbereich durch Vereinzelungslinien in Querrichtung (91) und parallel zum Resonatorbereich (29) durch Vereinzelungslinien in Längsrichtung (92) begrenzt ist; b) Ausbilden von Ausnehmungen (3) , die mit den Vereinzelungslinien in Querrichtung überlappen, durch ein trockenchemisches Ätzverfahren; c) nasschemisches Ätzen der Seitenflächen (31) der Ausnehmungen zum Ausbilden von Resonatorf lächen (30) ; und d) Vereinzeln des Substrats (25) entlang der Vereinzelungslinien in Querrichtung und in Längsrichtung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zumindest im Bereich der Resonatorbereiche (29) in Schritt c) eine senkrecht zum Resonatorbereich (29) verlaufende Kristallebene freigelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Halbleiterschichtenfolge (2) auf einem nitridischen Verbindungshalbleitermaterial basiert und in Schritt c) eine
( 1-100 ) -Ebene der Halbleiterschichtenfolge (2) freigelegt wird .
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ausnehmungen (3) in Schritt b) so ausgebildet werden, dass sie von den Vereinzelungslinien in Längsrichtung (92) beabstandet sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Ausnehmungen (3) eine mehreckige Grundform aufweisen .
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei zumindest zwei Seitenflächen (31) der mehreckigen Grundform einen Winkel zwischen einschließlich 100° und einschließlich 140° einschließen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Ausnehmungen (3) eine zumindest stellenweise gekrümmte Grundform aufweisen, wobei ein Krümmungsradius der Ausnehmungen im Bereich der Resonatorbereiche (29) zwischen einschließlich dem 10-Fachen und einschließlich dem 500- Fachen einer Breite des Resonatorbereichs (29) beträgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei in Querrichtung benachbarte Ausnehmungen (3) durch einen Kanal (4) miteinander verbunden sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei sich die Ausnehmungen (3) zwischen benachbarten Bauelementbereichen (10) durchgängig über die Vereinzelungslinien in Längsrichtung (92) erstrecken.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Resonatorbereiche (29) Stegwellenleiter sind, wobei die Stegwellenleiter entlang der Vereinzelungslinien in Querrichtung (91) einen verbreiterten Bereich (27) aufweisen und die Ausnehmungen in dem verbreiterten Bereich ausgebildet werden .
11. Halbleiterlaser (1) mit einer Halbleiterschichtenfolge (2) und einem Resonatorbereich (29) , wobei
- Halbleiterlaser (1) sich entlang des Resonatorbereichs zwischen zwei in Querrichtung verlaufenden Seitenflächen (11) erstreckt ;
- der Halbleiterlaser (1) an den in Querrichtung verlaufenden Seitenflächen (11) jeweils eine Resonatorf läche (30) aufweist, die zu den in Querrichtung verlaufenden Seitenflächen (11) des Halbleiterlasers (1) versetzt angeordnet ist.
12. Halbleiterlaser nach Anspruch 11, wobei der Halbleiterlaser (1) entlang der in Querrichtung verlaufenden Seitenflächen (11) jeweils eine Ausnehmung (3) aufweist, wobei die Ausnehmung seitlich des Resonatorbereichs (29) in Draufsicht auf den Halbleiterlaser gesehen gekrümmt oder geknickt verläuft.
13. Halbleiterlaser nach Anspruch 11 oder 12, wobei sich die Ausnehmung (3) in ein Substrat (25) des Halbleiterlasers (1) , auf dem die Halbleiterschichtenfolge (2) angeordnet ist, hinein erstreckt.
14. Halbleiterlaser nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Resonatorbereich (29) ein Stegwellenleiter ist, der einen in Querrichtung verbreiterten Bereich (27) aufweist.
15. Halbleiterlaser nach einem der Ansprüche 11 bis 14, der nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH067622B2 (ja) * 1984-04-06 1994-01-26 松下電器産業株式会社 半導体レ−ザ装置の製造方法
DE69009474T2 (de) * 1990-09-14 1994-12-01 Ibm Methode zur Passivierung von geätzten Spiegelfacetten von Halbleiterlasern.
US5355386A (en) * 1992-11-17 1994-10-11 Gte Laboratories Incorporated Monolithically integrated semiconductor structure and method of fabricating such structure
JPH0864906A (ja) * 1994-08-24 1996-03-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体装置の製法
GB0127690D0 (en) 2001-11-19 2002-01-09 Denselight Semiconductors Pte Coating of optical device facets at the wafer-level
US8982921B2 (en) 2013-02-07 2015-03-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Semiconductor lasers and etched-facet integrated devices having H-shaped windows
CN110603651B (zh) * 2017-05-05 2023-07-18 加利福尼亚大学董事会 移除衬底的方法
DE102018111319A1 (de) 2018-05-11 2019-11-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements

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