專利名稱：實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面多層鍍膜的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于保護(hù)激光器
腔面、解決半導(dǎo)體激光器腔面發(fā)生光學(xué)災(zāi)變損傷(COD)問(wèn)題和提高 激光器性能的，超高真空半導(dǎo)體外延片解理技術(shù)和多層鍍膜技術(shù)的集 成系統(tǒng)，核心是在超高真空解理得到的千凈腔面上立即蒸鍍上腔面膜， 解決半導(dǎo)體激光器腔面因氧化和沾污等而導(dǎo)致的腔面發(fā)生COD的問(wèn) 題。
背景技術(shù)：
大功率和高可靠性一直是半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域不懈追求的目標(biāo)，這 就要求半導(dǎo)體激光器有一對(duì)理想的腔面，可是，通常情況下，在空氣 中解理得到的半導(dǎo)體激光器腔面會(huì)被空氣中的氧氣氧化和被微塵沾 污，從而使我們得到的腔面已經(jīng)不是原來(lái)的理想反射面，而是已經(jīng)被 氧化和沾污的腔面，這對(duì)半導(dǎo)體激光器的出光功率與可靠性有著嚴(yán)重 影響。
于是人們提出了真空解理技術(shù)——在真空環(huán)境中把半導(dǎo)體激光器 外延片解理成條，并在干凈的腔面上鍍上一層極薄的介質(zhì)材料保護(hù)新 鮮的解理面。然后，在另外的鍍膜設(shè)備中給半導(dǎo)體激光器腔面分別鍍 上增反膜和增透膜，以提高半導(dǎo)體激光器的性能。
雖然這種方法在一定程度上防止了新鮮腔面的氧化與污染，可是 也不可避免的在鍍?cè)鐾改づc增反膜之前給半導(dǎo)體激光器腔面引入了沾 污，影響了激光器腔面的質(zhì)量，從而，對(duì)激光器的可靠性產(chǎn)生不利的 影響。
本發(fā)明完全避免了半導(dǎo)體激光器腔面的氧化與沾污，最大限度地 保護(hù)了新鮮腔面的理想性，有望解決半導(dǎo)體激光器因腔面的氧化與沾 污而發(fā)生光學(xué)災(zāi)變損傷(COD)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
(一) 要解決的技術(shù)問(wèn)題
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體 外延片解理和腔面多層鍍膜的系統(tǒng)，以解決半導(dǎo)體激光器腔面因發(fā)生
COD而使半導(dǎo)體激光器失效的問(wèn)題。
(二) 技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片
解理和腔面多層鍍膜的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括
超高真空解理子系統(tǒng)，用于在機(jī)械外力的作用下把劃好的外延片 解理成條，并立即送入超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)中蒸鍍多層腔面膜；
超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)，用于對(duì)超高真空解理子系統(tǒng)送入的解 理成條的外延片進(jìn)行蒸鍍腔面膜。
上述方案中，所述超高真空解理子系統(tǒng)的真空度小于4.5xl0'spa。
上述方案中，所述超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)的真空度小于 5xl(T8Pa。
上述方案中，所述超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)對(duì)外延片進(jìn)行蒸鍍腔 面膜采用電子束蒸發(fā)鍍膜的方法。
上述方案中，所述超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)采用的膜層材料為氧 化鈦、氧化鉿、氧化硅、氧化鋯、氧化鋁、硅或氧化鉭，厚度為1至 畫(huà)0nm。
上述方案中，所述超高真空解理子系統(tǒng)與所述超高真空多層鍍膜 子系統(tǒng)之間采用板閥進(jìn)行連接和隔斷。
上述方案中，所述超高真空解理子系統(tǒng)包括超高真空解理腔室 Load Lock和超高真空解理腔室，且超高真空解理腔室Load Lock與超 高真空解理腔室通過(guò)板閥進(jìn)行連接和隔斷。
上述方案中，所述超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)包括超高真空鍍膜室 Load Lock和超高真空鍍膜室，且超高真空鍍膜室Load Lock與超高真 空鍍膜室通過(guò)板閥進(jìn)行連接和隔斷。
上述方案中，所述超高真空解理腔室與所述超高真空鍍膜室通過(guò)板閥進(jìn)行連接和隔斷。 (三)有益效果
從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的這種實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo) 體外延片解理和腔面多層鍍膜的系統(tǒng)，是在傳統(tǒng)真空解理的理念的基 礎(chǔ)上，在超高真空環(huán)境中，把半導(dǎo)體激光器外延片解理成條，然后， 直接把解理?xiàng)l送入超高真空鍍膜室蒸鍍腔面膜(包括前腔面的增透膜 和后腔面的增反膜)。該系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是最大限度地避免了在空氣中 各環(huán)節(jié)對(duì)半導(dǎo)體激光器腔面的污染，有效解決了半導(dǎo)體激光器腔面因 發(fā)生COD而使半導(dǎo)體激光器失效的問(wèn)題，對(duì)提高半導(dǎo)體激光器的可靠 性有重要意義。


圖1為本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面多層 鍍膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具 體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明提供的這種實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面多層鍍 膜的系統(tǒng)，是在綜合了半導(dǎo)體外延片的真空解理技術(shù)和超高真空腔面 多層鍍膜技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。通常，半導(dǎo)體激光器的外延片是在大 氣中解理成具有諧振腔的條，然后在腔面制作增透膜和增反膜構(gòu)成完 整的半導(dǎo)體激光器。為解決半導(dǎo)體激光器的腔面光學(xué)損傷和腔面沾污 造成的激光器退化問(wèn)題，提出了真空解理技術(shù)，即在高真空中將半導(dǎo) 體激光器外延片解理成條，然后在腔面上快速蒸鍍一層保護(hù)層材料。
本發(fā)明提供的這種實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面多層鍍 膜的系統(tǒng)，用于保護(hù)激光器腔面、解決半導(dǎo)體激光器腔面發(fā)生光學(xué)災(zāi)
變損傷(COD)問(wèn)題和提高激光器性能，將超高真空半導(dǎo)體外延片解 理技術(shù)和多層鍍膜技術(shù)整合為一個(gè)系統(tǒng)。該實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面多層鍍膜的系統(tǒng)由兩個(gè)子系統(tǒng)組成，即超高真空解理子 系統(tǒng)和超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)，這兩個(gè)子系統(tǒng)，既可各自自成系統(tǒng) 單獨(dú)進(jìn)行使用，又可統(tǒng)一為一個(gè)完備系統(tǒng)進(jìn)行使用。
其中，超高真空解理子系統(tǒng)，用于在機(jī)械外力的作用下把劃好的 外延片解理成條，并立即送入超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)中蒸鍍多層腔 面膜。
超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)，用于對(duì)超高真空解理子系統(tǒng)送入的解 理成條的外延片進(jìn)行蒸鍍腔面膜。
所述超高真空解理子系統(tǒng)的真空度小于4.5xl(T8Pa。所述超高真空 多層鍍膜子系統(tǒng)的真空度小于5"0—Spa。
所述超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)對(duì)外延片進(jìn)行蒸鍍腔面膜采用電子 束蒸發(fā)鍍膜的方法。所述超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)采用的膜層材料為 氧化鈦、氧化鉿、氧化硅、氧化鋯、氧化鋁、硅或氧化鉭等，厚度為1 至1000nm。
所述超高真空解理子系統(tǒng)與所述超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)之間采 用板閥進(jìn)行連接和隔斷。
進(jìn)一步地，所述超高真空解理子系統(tǒng)可以獨(dú)立于所述超高真空多 層鍍膜子系統(tǒng)而單獨(dú)使用，具體包括超高真空解理腔室Load Lock和 超高真空解理腔室，且超高真空解理腔室Load Lock與超高真空解理 腔室通過(guò)板閥進(jìn)行連接和隔斷。
進(jìn)一步地，所述超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)可以獨(dú)立于所述超高真 空解理子系統(tǒng)而單獨(dú)使用，具體包括超高真空鍍膜室Load Lock和超 高真空鍍膜室，且超高真空鍍膜室Load Lock與超高真空鍍膜室通過(guò) 板閥進(jìn)行連接和隔斷。
上述超高真空解理腔室與所述超高真空鍍膜室通過(guò)板閥進(jìn)行連接 和隔斷。
在超高真空環(huán)境中，把半導(dǎo)體激光器外延片解理成條，然后，立 即把半導(dǎo)體激光器條送入鍍膜室，先在由解理得到的兩個(gè)新鮮腔面上 分別蒸鍍一層介質(zhì)膜，如氧化鈦、氧化鉿、氧化硅、氧化鋯、氧化鋁、 氧化鉭、硅等薄膜，以期在減少腔面上的界面態(tài)的同時(shí)保護(hù)新鮮腔面免受沾污，然后分別在前、后腔面上蒸鍍?cè)鐾改ず驮龇茨つは?，以達(dá) 到以期的反射率。
本發(fā)明提供的這種實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面多層鍍 膜的系統(tǒng)，能夠在解理完成后立即蒸鍍所需要的前、后腔面膜。所述 的超高真空半導(dǎo)體激光器外延片解理鍍膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如附圖1所示。
其中1為半導(dǎo)體激光器外延片傳遞裝置(用于將需要鍍腔面膜的
半導(dǎo)體激光器條從超高真空鍍膜室Load Lock傳遞到超高真空鍍膜 室)；2為超高真空鍍膜室LoadLock; 3為超高真空鍍膜室Load Lock 與超高真空鍍膜室之間的隔斷板閥；4為超高真空鍍膜室；5為超高真 空鍍膜室與超高真空解理腔室之間的隔斷板閥；6為超高真空解理腔 室；7為半導(dǎo)體激光器條傳遞裝置(用于將真空解理得到的半導(dǎo)體激光 器條從超高真空解理腔室傳遞到超高真空鍍膜室蒸鍍腔面膜)；8為超 高真空解理腔室與超高真空解理腔室Load Lock之間的隔斷板閥；9為 超高真空解理腔室Load Lock; 10為半導(dǎo)體激光器外延片傳遞裝置(用 于將已經(jīng)劃片了的半導(dǎo)體激光器外延片從超高真空解理腔室Load Lock傳遞到超高真空解理腔室)。
以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果 進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體 實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)， 所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面多層鍍膜的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括超高真空解理子系統(tǒng)，用于在機(jī)械外力的作用下把劃好的外延片解理成條，并立即送入超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)中蒸鍍多層腔面膜；超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)，用于對(duì)超高真空解理子系統(tǒng)送入的解理成條的外延片進(jìn)行蒸鍍腔面膜。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面 多層鍍膜的系統(tǒng)，其特征在于，所述超高真空解理子系統(tǒng)的真空度小于4.5x10-8Pa。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面 多層鍍膜的系統(tǒng)，其特征在于，所述超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)的真空 度小于5x0'8pa。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面 多層鍍膜的系統(tǒng)，其特征在于，所述超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)對(duì)外延 片進(jìn)行蒸鍍腔面膜采用電子束蒸發(fā)鍍膜的方法。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面 多層鍍膜的系統(tǒng)，其特征在于，所述超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)采用的 膜層材料為氧化鈦、氧化鉿、氧化硅、氧化鋯、氧化鋁、硅或氧化鉭， 厚度為1至1000nm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面 多層鍍膜的系統(tǒng)，其特征在于，所述超高真空解理子系統(tǒng)與所述超高 真空多層鍍膜子系統(tǒng)之間采用板閥進(jìn)行連接和隔斷。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面 多層鍍膜的系統(tǒng)，其特征在于，所述超高真空解理子系統(tǒng)包括超高真 空解理腔室LoadLock和超高真空解理腔室，且超高真空解理腔室Load Lock與超高真空解理腔室通過(guò)板閥進(jìn)行連接和隔斷。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面 多層鍍膜的系統(tǒng)，其特征在于，所述超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)包括超高真空鍍膜室Load Lock和超高真空鍍膜室，且超高真空鍍膜室Load Lock與超高真空鍍膜室通過(guò)板閥進(jìn)行連接和隔斷。
9、根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和 腔面多層鍍膜的系統(tǒng)，其特征在于，所述超高真空解理腔室與所述超 高真空鍍膜室通過(guò)板閥進(jìn)行連接和隔斷。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)超高真空半導(dǎo)體外延片解理和腔面多層鍍膜的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括超高真空解理子系統(tǒng)，用于在機(jī)械外力的作用下把劃好的外延片解理成條，并立即送入超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)中蒸鍍多層腔面膜；超高真空多層鍍膜子系統(tǒng)，用于對(duì)超高真空解理子系統(tǒng)送入的解理成條的外延片進(jìn)行蒸鍍腔面膜。利用本發(fā)明，最大限度地避免了在空氣中各環(huán)節(jié)對(duì)半導(dǎo)體激光器腔面的污染，有效解決了半導(dǎo)體激光器腔面因發(fā)生光學(xué)災(zāi)變損傷(COD)而使半導(dǎo)體激光器失效的問(wèn)題，對(duì)提高半導(dǎo)體激光器的可靠性有重要意義。
文檔編號(hào)C23C14/14GK101519766SQ20081010095
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者宋國(guó)峰, 汪衛(wèi)敏, 陳良惠 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所