一种光电器件半导体激光器芯片的台面用钝化膜的制作方法

本实用新型属于半导体器件保护技术领域，具体涉及一种光电器件半导体激光器芯片的台面用钝化膜。

背景技术：

半导体器件中钝化膜主要用有：保护半导体的金属引线不受划伤，提高晶体管的抗潮湿性能和抗辐照性能外。因此其具体要求是绝缘性好，介电常数高。在实际使用过程中涉及到环境本身的化学腐蚀性等因素，因此钝化膜应该具备较好的化学稳定性，保证器件在使用过程中对外界的环境影响具有较好的抗干扰性。此外因为存在钝化膜与衬底、金属膜的界面接触问题，在器件的长期使用过程中存在应力释放的问题，因此钝化膜与衬底、金属膜的界面的良好应力匹配与粘附性是保证器件长期可靠性与稳定性的基础。而等离子化学气相淀积衬底过程中，腔室内部产生的大量等离子体对衬底也会有轰击作用，这些会影响器件本身的可靠性。

等离子CVD（化学气相淀积）是借助射频源使反应气体离子化，在局部形成等离子体，由于等离子体的化学活性很强，所以反应温度较低。根据薄膜的表面动力学理论，用生长薄膜时，首先，在非平衡等离子体中，电子与反应气体发生初级反应，使反应气体发生分解，形成包含离子和离子的活性基团；其次，各种活性基团向薄膜生长表面扩散输运，同时发生各反应物之间的次级反应；最后，到达生长表面的各种初级反应和次级反应产物被吸附并与表面发生反应，同时伴随有气相分子物的放出。

等离子CVD工艺淀积的SiO2薄膜具有化学稳定性，介电常数高，与衬底的黏附性较好，机械应力较小等优点，作为钝化膜广泛应用在各种材质的半导体工艺器件中、例如Si、InP、GaAs、GaN等衬底材质。然而等离子CVD（淀积的 SiO2包括高频与低频两种淀积方式，其中低频淀积的SiO2膜致密性好，抗化学腐蚀能力较强，但低频淀积过程中反应腔室内产生的各种等离子体对衬底的损伤较大；高频等离子CVD淀积的 SiO2致密性较差，厚度均匀性差，但淀积过程中反应腔室内等离子体对衬底的损伤较小，以上两种淀积方式对器件的可靠性和稳定性是不利的，包括器件参数的漂移与退化等问题。因此等离子CVD单一方式淀积的SiO2薄膜的也无法满足钝化要求。

技术实现要素：

为了解决等离子CVD低频淀积对衬底有离子损伤与高频淀积致密性差的问题，本实用新型提供一种光电器件半导体激光器芯片的台面用钝化膜。

为解决上述技术问题，本实用所采用的技术方案如下：

一种光电器件半导体激光器芯片的台面用钝化膜，所述钝化膜为复合薄膜，包括高频SiO2薄膜和低频SiO2薄膜，低频SiO2薄膜包裹在高频SiO2薄膜上。

所述高频SiO2薄膜为等离子CVD淀积的薄膜；低频SiO2薄膜为等离子CVD淀积的薄膜。

所述高频SiO2薄膜的厚度为50-100nm；低频SiO2薄膜的厚度为300-350nm。

所述高频SiO2薄膜的折射率和低频SiO2薄膜的折射率均为1.46-1.48。

所述复合薄膜内应力小于300Mpa。

所述复合薄膜厚度均匀性小于±3%。

本实用新型用等离子CVD中先高频淀积一定厚度SiO2薄膜，避免对衬底有较大的离子损伤，然后再低频淀积，提高钝化膜的致密度，提高薄膜的抗化学腐蚀性能，这样便成了高频SiO2-低频SiO2复合薄膜。复合薄膜中高频淀积SiO2反应过程中可以降低反应腔室内等离子体对衬底的损伤，再低频SiO2层，提高薄膜致密性好，起到化学稳定性强，抗腐蚀性优异的钝化效果。并将复合薄膜广泛地用于Si、GaAs、InP、GaN等各种材质衬底的光电器件半导体激光器芯片的脊波导钝化膜，均得到良好的钝化效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型用于器件的剖面示意图。

其中，1，衬底；2，台面；3，高频SiO2薄膜； 4，低频SiO2薄膜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种光电器件半导体激光器芯片的台面用钝化膜，所述钝化膜为复合薄膜，所述复合薄膜内应力小于300Mpa。复合薄膜厚度均匀性小于±3%。且所述复合薄膜包括高频SiO2薄膜和低频SiO2薄膜，低频SiO2薄膜包裹在高频SiO2薄膜上。

所述高频SiO2薄膜为等离子CVD淀积的薄膜；低频SiO2薄膜为等离子CVD淀积的薄膜。

所述高频SiO2薄膜的厚度为50-100nm；低频SiO2薄膜的厚度为300-350nm。

所述高频SiO2薄膜的折射率和低频SiO2薄膜的折射率均为1.46-1.48。

以本实用新型在半导体激光器芯片的衬底1上为例进行说明，如图1所示，在半导体光电器件芯片上，刻蚀台面结构后，经清洗甩干后。将芯片放置在铝托盘上。启动真空泵，将反应室抽真空至2.1E-2-4.5E-2Pa，通入SiH4气体，高频淀积：反应腔压力为1-20Pa，温度为100℃-350℃，射频功率为250-300W，频率为13.56MHz正弦波。淀积高频SiO2薄膜厚度为50-100nm。低频淀积：反应腔压力为4-15Pa，温度为150℃-350℃，射频功率为300-1000W，频率为10kHz-100kHz正弦波。淀积低频SiO2薄膜厚度为300-350nm。O2通入的量由SiO2薄膜中(Si)/(O)比来定通入O2的流量。

以上实施方式仅用于对本发明的描述，而非对本发明的限制。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的变化或修改是显而易见的，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围由所附的权利要求定义。