激光元件制造技术

本发明专利技术公开一种激光元件，其包括一永久基板；位于永久基板上的一外延结构，其上表面朝向该永久基板，下表面远离该永久基板，且依序包括一第一半导体结构、一活性结构和一第二半导体结构。由该激光元件的剖视图观之，第二半导体结构具有相对的第一侧边及第二侧边。激光元件包括一粘合层，位于永久基板与上表面之间。激光元件包括一第一连接层，位于上表面且远离第二半导体结构，且具有一第一凸出部由第一侧边向外延伸及一第二凸出部由第二侧边向外延伸。激光元件包括位于该下表面的一第一电极，其接触第一凸出部及第二凸出部，且环绕第一侧边及第二侧边。

Laser element

【技术实现步骤摘要】
激光元件
本专利技术涉及一种激光元件，特别是涉及一种倒装芯片式激光元件。
技术介绍
垂直共振腔面射激光(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser，VCSEL)是激光元件的一种，其应用之一为数据传输，其具有高速的优势。当激光元件应用于3D感测时，需要以短脉冲、高电流操作，以提高亮度进而加大感测距离。在此高电流驱动条件下，电流分布及芯片可靠度即显得相当重要。
技术实现思路
本专利技术提出一种具倒装芯片(FlipChip)架构的垂直共振腔面射激光(VCSEL)结构设计，其电极形成于基板同侧，且具有围绕式金属连接设计，由此优化VCSEL芯片的电流分布，同时强化芯片的可靠度。本专利技术提出一种激光元件，其包括：一永久基板；一外延结构，位于永久基板上。外延结构包含：一第一半导体结构，一第二半导体结构，位于第一半导体结构上，及一活性结构，位于第一半导体结构及第二半导体结构之间。外延结构具有朝向永久基板的一上表面及远离永久基板的一下表面，且由激光元件的剖视图观之，第二半导体结构具有一第一侧边及相对于该第一侧边的一第二侧边。激光元件包括一黏合层，位于永久基板与该上表面之间。激光元件包括一第一连接层，位于上表面且远离第二半导体结构。第一连接层具有自第一侧边向外延伸的一第一凸出部及自第二侧边向外延伸的一第二凸出部。激光元件包括一第一电极，位于下表面，且第一电极接触第一凸出部及第二凸出部，且环绕第一侧边及第二侧边。附图说明为能更进一步了解本专利技术的特征与
技术实现思路
，请参阅下述有关本专利技术实施例的详细说明及如附的附图。但是所揭详细说明及如附的附图仅提供参考与说明之用，并非用以对本专利技术加以限制；其中：图1A为本专利技术的一例示实施例的激光元件的剖面示意图；图1B为图1A所示激光元件的下视示意图；图1C为图1A所示激光元件的上视示意图；图2A至图2L为在本专利技术的一实施例的激光元件制作流程的各步骤中所完成的结构的剖面示意图；图3A至图3I为在本专利技术的一实施例的激光元件制作流程的各步骤中所完成的结构的上视或下视示意图；图4为在本专利技术的一实施例的激光元件制作流程的其一步骤中所完成的结构的下视示意图；图5为在本专利技术的一实施例的激光装置的剖面示意图。符号说明10永久基板100激光元件300激光装置101抗反射结构2芯片20外延结构2000成长基板202第一半导体结构2020第一半导体叠层204活性结构2040活性叠层205电流局限层2051电流限制区2052电流导通区206第二半导体结构2060第二半导体叠层2061端面2062下表面32第一绝缘层322第一开口34第一连接层341a第一凸出部341b第二凸出部342第二开口344A,344B标记结构40粘合层50第二连接层60第二绝缘层601侧部602a第一开口部602b第二开口部603第五开口部702第一电极7021本体部7022环绕部704第二电极80第三绝缘层802第三开口804第四开口902第一电极垫结构9021中间层9022结合层904第二电极垫结构9041中间层9042结合层B1光学阵列B11光学结构B2电路载板B21第一电极垫B22第二电极垫B3支架P柱状结构P0中心位置P1上表面P2第一侧表面E1第一边缘E2第二边缘S1第二侧表面S11第一侧边S12第二侧边G0第一间隙G11第一间距G2第二间隙G3第三间隙C1第一侧面C2第二侧面D1第一距离D2第二距离L1连线L2连线O中心位置具体实施方式下文参照附图、并且以示例实施例说明本专利技术的概念，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的元件符号；再者，附图是为利于理解而绘制，附图中各层的厚度与形状并非元件的实际尺寸或成比例关系。需特别注意的是，附图中未绘示、或说明书中未描述的元件，可为熟悉专利技术所属领域技术的人士所知的形式。请参阅图1A，其是根据本专利技术的一实施例的半导体元件的剖面示意图。本实施例半导体为激光元件100且包括永久基板10，以及位于永久基板10一侧上的外延结构20，外延结构20包括至少一个柱状结构P；在本实施例中，外延结构20包含多个柱状结构P。各柱状结构P包含依序位于永久基板10上的一第一半导体结构202、一电流局限层205以及一活性结构204。多个柱状结构P可以为规则排列(regulararrangement)或非规则排列(randomarrangement)于一第二半导体结构206上，所谓规则排列是指多个柱状结构P之间具有特定的空间关系，并以固定的、具重复性的方式排列。在一些规则排列的柱状结构P中，相邻的柱状结构P之间的间隙大致相同；在另一些规则排列的柱状结构P中，多个柱状结构P是沿着一特定方向排列。电流局限层205可选择设置于活性结构204与第一半导体结构202之间，或者设置于活性结构204与第二半导体结构206之间。各柱状结构P包含朝向永久基板10的一上表面P1、以及连接上表面P1及第二半导体结构206的一第一侧表面P2，此外，外延结构20另包含远离永久基板10的一下表面2062，下表面2062为第二半导体结构206的一表面。在本实施例中，第一半导体结构202的导电型态为P型，而第二半导体结构206的导电型态为N型。为求图示简洁，图1A仅以五个柱状结构P作为例示，但是在VCSEL实际产品中，是可视应用时的电流及功率需求来调整柱状结构P的数量，例如为100～1000个，但不以此为限。电流局限层205包含一电流限制区2051、以及由电流限制区2051所围绕的一电流导通区2052，电流导通区2052的导电率高于电流限制区2051，以使电流集中导通于电流导通区2052中。详言之，根据所述实施例，第一半导体结构202与活性结构204部分覆盖于第二半导体结构206上，并暴露第二半导体结构206的一端面2061。激光元件100还包括第一绝缘层32和第一连接层34。第一绝缘层32覆盖于柱状结构P的第一侧表面P2、第二半导体结构206的端面2061及部分的上表面P1，第一绝缘层32具有多个第一开口322，将部分的上表面P1从第一绝缘层32暴露出来。第一连接层34位于第一绝缘层32上，且通过第一开口322与第一半导体结构202形成电连接。第一连接层34具有多个第二开口342，使得活性结构204所发射的光可以由第二开口342向永久基板10的方向射出于激光元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体元件，其特征在于，包括：/n永久基板，具有第一侧面及第二侧面；/n外延结构，位于该永久基板上且包含半导体结构，该半导体结构具有第一侧边邻近该第一侧面及第二侧边邻近该第二侧面；/n第一连接层，位于该外延结构与永久基板之间，且具有第一凸出部向外延伸超出该第一侧边及第二凸出部向外延伸超出该第二侧边；及/n第一电极，位于该第一连接层上，且接触该第一凸出部及第二凸出部。/n

【技术特征摘要】
20190430 TW 1081150241.一种半导体元件，其特征在于，包括：
永久基板，具有第一侧面及第二侧面；
外延结构，位于该永久基板上且包含半导体结构，该半导体结构具有第一侧边邻近该第一侧面及第二侧边邻近该第二侧面；
第一连接层，位于该外延结构与永久基板之间，且具有第一凸出部向外延伸超出该第一侧边及第二凸出部向外延伸超出该第二侧边；及
第一电极，位于该第一连接层上，且接触该第一凸出部及第二凸出部。


2.如权利要求1所述的半导体元件，其中，该第一电极包含本体部及环绕部，该环绕部连结该本体部且覆盖该第一侧边及该第二侧边。


3.如权利要求1所述的半导体元件，另包含一第二电极，被该第一电极所环绕。


4.如权利要求2所述的半导体元件，另包含一第二电极，其中，该本体部与第二电极具有第一间隙，该环绕部与该第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：锺昕展，陈守龙，
申请(专利权)人：晶智达光电股份有限公司，晶元光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71