專利名稱：在焊盤臺面及連接面上開孔的半導(dǎo)體芯片上電極制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體激光器制造技術(shù)領(lǐng)域，可以劃分到半導(dǎo)體芯片電極制作技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
2005年1月5日出版的《中國專利公報》(發(fā)明)2005年第1期公開了一件申請?zhí)枮?00410004357.3、名為“垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器制作中刻蝕環(huán)形分布孔法”的發(fā)明專利申請，見圖1所示，半導(dǎo)體激光器芯片供蒸鍍上電極的表面由三段組成，即焊盤臺面1、連接面2和激光器圓臺臺面3。在激光器圓臺臺面3外圍環(huán)形區(qū)域內(nèi)，沿軸線4刻蝕若干個環(huán)形分布、彼此孤立的孔5，這些孔的中心位于軸線4上，其深度超過垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)中的氧化物限制層?？着c孔之間的臺面部分成為橋狀通道6。經(jīng)由這些孔5可以完成氧化物限制層制作工序，形成近似圓形的激光器諧振腔孔徑。并且，保留這些孔。各個相鄰孔5之間的橋狀通道6使得激光器圓臺臺面3各部分仍保持連接狀態(tài)，仍與連接面2、焊盤臺面1組成一個供蒸鍍激光器上電極用的連續(xù)平面。在這一連續(xù)平面上蒸鍍上電極后，電流可以順利地從焊盤徑直到達激光器圓臺臺面3的環(huán)形電子注入?yún)^(qū)7，注入激光器諧振腔中。
關(guān)于上電極引線，現(xiàn)有技術(shù)是將引線的球焊頭焊接在焊盤臺面1上的平面電極上。

發(fā)明內(nèi)容
上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是，當電子流經(jīng)上電極、電子注入?yún)^(qū)7向激光器諧振腔內(nèi)注入時，它會經(jīng)橋狀通道6下面的上布拉格反射鏡向激光器諧振腔外流動，尤其會繼續(xù)經(jīng)連接面2下面的上布拉格反射鏡向焊盤流動，由于焊盤尺寸較大，經(jīng)過氧化物限制層制作工序后，在這一部分并沒有形成完整的氧化物限制層，就是說在靠近焊盤中央部分并沒有形成氧化物限制層，產(chǎn)生了所謂的“第二諧振腔”，不僅造成毫無技術(shù)意義的電子流損耗，而且還使器件發(fā)熱，進而帶來一系列不良后果。另外，將電極引線球焊頭在光滑的平面電極上焊接，其焊接有可能會出現(xiàn)脫落。為解決現(xiàn)有技術(shù)的這些問題，我們發(fā)明了本發(fā)明之在焊盤臺面及連接面上開孔的半導(dǎo)體芯片上電極制作方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，見圖2所示，在垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器圓臺臺面3上刻蝕環(huán)形分布孔5的同時，在焊盤臺面1及連接面2上同時刻蝕均勻分布的小孔8，刻蝕的深度與環(huán)形分布孔5相同，到達制作氧化物限制層的深度。在為了形成半導(dǎo)體激光器諧振腔孔徑，而通過環(huán)形分布孔5，采用氧化方法制作氧化物限制層的同時，也通過在焊盤臺面1及連接面2上均勻分布的小孔8，以及激光器芯片周邊，在焊盤臺面1和連接面2下面的相應(yīng)深度形成一個連續(xù)、完整的氧化物限制層。之后，在經(jīng)過鈍化處理的這種焊盤臺面1及連接面2上蒸鍍上電極，在這種平面電極上依然均勻分布有若干小孔8，將引線球焊頭在該電極上焊接時，引線球焊頭在超聲波和壓力的作用下擠進小孔8，同時對靠近上電極的孔壁有浸潤，并形成鑲嵌。
由于焊盤臺面1及連接面2上刻蝕了均勻分布的小孔8，從而在氧化物限制層制作工序中，在焊盤臺面1及連接面2下面形成了一個連續(xù)、完整的氧化物限制層，避免了“第二諧振腔”的產(chǎn)生，從而消除了電子流的無為損耗。由于引線球焊頭不再是與光滑的平面電極焊接，擠進小孔8一定深度還與孔壁發(fā)生浸潤，形成鑲嵌之勢，從而焊接物雙方接觸面積增大，粘接和鑲嵌使得引線和電極牢固相連，或者說，除了焊接，還有連接，所以，引線脫落的可能性大為降低。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)之刻蝕環(huán)形分布孔法示意圖。圖2是本發(fā)明之在焊盤臺面及連接面上開孔的半導(dǎo)體芯片上電極制作方法示意圖，此圖還作為摘要附圖。
具體實施例方式
在垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器制作過程中刻蝕環(huán)形分布孔5的同時，在激光器焊盤臺面1及連接面2上刻蝕均勻分布的小孔8。小孔8的直徑約5微米，孔與孔邊緣之間的距離約5微米，刻蝕的深度與環(huán)形分布孔5相同，到達制作氧化物限制層的深度。為了形成半導(dǎo)體激光器諧振腔孔徑，在進行氧化工序的同時，激光器焊盤臺面1及連接面2上所開小孔8孔底深處也得到了氧化。由于各個小孔8的間距滿足了在小孔8底部周圍形成連續(xù)、完整的氧化物限制層的要求，最終在激光器芯片中形成了一個連續(xù)、完整的氧化物限制層，從而，產(chǎn)生了一個連續(xù)、完整的絕緣層，實現(xiàn)了電流限制作用。之后，對被刻蝕了小孔8的焊盤臺面1及連接面2、被刻蝕了環(huán)形分布孔5的激光器圓臺臺面3作鈍化處理，再蒸鍍上電極。然后，在焊盤臺面1上分布有小孔8的上電極上，焊接引線。采用超聲球焊法，引線球焊頭在超聲波和壓力的作用下擠進小孔8，同時對靠近上電極的孔壁有浸潤，并形成鑲嵌。
權(quán)利要求
1.一種在焊盤臺面及連接面上開孔的半導(dǎo)體芯片上電極制作方法，在半導(dǎo)體芯片供蒸鍍電極的表面上制作一些孔，用超聲球焊法將引線球焊頭焊接在半導(dǎo)體芯片上電極上，其特征在于，在垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器圓臺臺面(3)上刻蝕環(huán)形分布孔(5)的同時，在焊盤臺面(1)及連接面(2)上同時刻蝕均勻分布的小孔(8)，刻蝕的深度與環(huán)形分布孔(5)相同，到達制作氧化物限制層的深度；之后，1)在為了形成半導(dǎo)體激光器諧振腔孔徑，而通過環(huán)形分布孔(5)，采用氧化方法制作氧化物限制層的同時，也通過在焊盤臺面1及連接面(2)上均勻分布的小孔(8)，以及激光器芯片周邊，在焊盤臺面(1)和連接面(2)下面的相應(yīng)深度形成一個連續(xù)、完整的氧化物限制層；2)在經(jīng)過鈍化處理的這種焊盤臺面(1)及連接面(2)上蒸鍍上電極，在這種平面電極上依然均勻分布有若干小孔(8)，將引線球焊頭在該電極上焊接時，引線球焊頭在超聲波和壓力的作用下擠進小孔(8)，同時對靠近上電極的孔壁有浸潤，并形成鑲嵌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在焊盤臺面及連接面上開孔的半導(dǎo)體芯片上電極制作方法，其特征在于，小孔(8)的直徑約5微米，孔與孔邊緣之間的距離約5微米。
全文摘要
在焊盤臺面及連接面上開孔的半導(dǎo)體芯片上電極制作方法屬于半導(dǎo)體芯片電極制作技術(shù)領(lǐng)域。已知技術(shù)存在的問題是，電子流會經(jīng)連接面下面的上布拉格反射鏡向焊盤流動，造成損耗，還使器件發(fā)熱；另外，電極引線球焊頭與光滑的平面電極之間焊接的有可能會出現(xiàn)脫落。本發(fā)明在激光器圓臺臺面、焊盤臺面及連接面上同時刻蝕均勻分布的孔，這樣就能夠在整個芯片中制作一個連續(xù)、完整的氧化物限制層；之后，在分布有若干小孔的上電極上焊接時，引線球焊頭在超聲波和壓力的作用下擠進小孔，同時對靠近上電極的孔壁有浸潤，并形成鑲嵌。上述方案解決了已知技術(shù)的問題。本發(fā)明主要應(yīng)用于垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器制造領(lǐng)域。
文檔編號H01L21/02GK1622404SQ20051000013
公開日2005年6月1日 申請日期2005年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月5日
發(fā)明者趙英杰, 郝永芹, 晏長嶺, 王曉華, 姜曉光, 蘆鵬 申請人:長春理工大學(xué)