[发明专利]一种窄条脊形GaAs基激光器的制备方法及GaAs基激光器

说明书

一种窄条脊形GaAs基激光器的制备方法，包括：首先在外延片的表面使用第一块光刻掩膜版光刻出一定宽度的图形光刻胶，其中在外延片表面的特定区域上面光刻出一定的图形刻度，然后使用第二块光刻掩膜版，利用光刻掩膜版特定区域上面的图形刻度和外延片表面一次光刻制备出图形刻度相对应，光刻出符合尺寸要求的图形，最后经过腐蚀、生长电极、减薄、合金、封装等工步形成激光器。采用本发明的方法，一方面可以不使用昂贵的设备就可以实现小尺寸图形的光刻，同时掩模光刻胶还可以作为掩蔽膜进行外延片图形的腐蚀；另外，可以不采用套刻的方式使电流阻挡层覆盖到脊条图形的侧面，有利于发光效率和输出光功率的改善，可有效的提高了激光器的性能。

技术领域

本发明涉及一种窄条脊形GaAs基激光器的制备方法及GaAs基激光器，属于半导体的技术领域。

背景技术

半导体激光器自问世以来，作为一种新型的光源，由于其体积小、功率高、寿命长、使用方便等优点，在光存储、光通信以及国防、医疗等领域备受青睐。在半导体激光器的制备过程中，对于激光器脊条的宽度要求越来越小，其对于光刻技术的要求就越高，光刻工艺是利用光刻胶通过曝光、显影等，将掩膜版上的图形转移到外延片上面，使外延片上面具有想要制作的器件的光刻胶图形形貌，再通过化学或者物理方法，将图形结构转移到外延片上面。同时微光刻尺寸控制要求完整图形必须以高准度和高精度完整的在外延片表面表现出来。但是，在光刻过程中，尤其是小尺寸图形的制备过程，怎么样将小尺寸图形精确的复制到外延片表面的光刻胶上面，目前主要依赖光刻机的分别率、光刻胶以及刻蚀的技术，图形尺寸越小，对光刻机的分别率要求越高，相应的对光刻机的要求也就越高，需要的设备比较昂贵。在实际的操作过程中由于光学衍射效应等原因很难形成形貌比较好、线条宽度比较窄的图形光刻胶。

中国专利CN101042536A提供了一种在半导体器件的光刻过程中缩小用于形成接触孔的光刻胶图案的临界尺寸，从而得到临界尺寸在90nm以下的接触孔图案的方法，该专利的主要技术是在曝光后的图形光刻胶上涂布光酸抑制剂，通过二次曝光、烘烤、显影得到临界尺寸缩小的接触孔图案。其需要在第一次曝光未显影之前进行，无法首先在衬底上面形成与掩膜版图形尺寸一致的图形。中国专利CN1531018A公开了在具有第一线宽的图形光刻胶上面旋涂一化学扩散层，扩散层内的化学物质与图形光刻胶进行化学反应，在光刻胶的表层形成一反应层，然后将该化学反应层移除以修正图形光刻胶得到第二线宽，实现缩小图形尺寸的效果。上述方法都是通过对第一次曝光后的图形光刻胶旋涂化学物质后二次曝光、显影达到缩小光刻胶尺寸的目的。

中国专利CN101471534公开一种制作高亮度半导体锥形激光器/放大器的方法，包括：在外延片P面上淀积介质保护材料，采用标准的光刻工艺进行第一次光刻；去胶清洗，采用标准的光刻工艺进行二次光刻；刻蚀或腐蚀制作脊形模式控制区台面；用介质保护材料作掩膜制作锥形增益区台面；腐蚀剩余介质材料，清洗后重新淀积介质保护材料；采用标准光刻工艺形成掩膜，腐蚀模式控制区和锥形区上的介质保护材料，开出电流注入窗口；然后经过P面电极蒸镀、减薄、N面电极蒸镀、合金和封装等工步，通过2次光刻对芯片的不同位置进行保护，然后通过腐蚀实现芯片表面不同位置处图形的的高度不同，达到同一个芯片表面图形腐蚀深度的阶梯要求。

在半导体工艺中，有些工艺步骤中需要光刻胶作为掩模进行一些湿法腐蚀以后，在衬底外延片上面得到与掩膜版图形尺寸一致的图形以后，再缩小掩膜光刻胶的尺寸进行后面的工艺。如果在去除不需要的材料层形成所需要图形的外延片上面再旋涂其它的化学物质，会对没有光刻胶保护处的材料形成一定的损伤。这就需要在原来的掩膜光刻胶上面进行一些不会对材料层形成损坏的处理以达到缩小光刻胶尺寸的目的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种窄条脊形GaAs基激光器的制备方法。

本发明还提供一种利用上述方法制备的GaAs基激光器。

发明概述：