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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING AT LEAST ONE LASER CHIP, AND LASER CHIP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/025937
Kind Code:
A2
Abstract:
A method for producing at least one laser chip (20) is specified, the method comprising the steps of growing a semiconductor layer sequence (21) having an active zone (22) on a substrate (23), removing part of the substrate (23), part of the active zone (22) and part of the semiconductor layer sequence (21) by dry-chemical etching, thereby forming at least one side edge (24) extending, at least in places, transversely or perpendicularly to the main plane of extent of the substrate (23), and removing part of the substrate (23), part of the active zone (22) and part of the semiconductor layer sequence (21) at the side edge (24) by wet-chemical etching, the active zone (22) being designed to emit laser radiation. A laser chip (20) is additionally specified.

Inventors:
LELL ALFRED (DE)
GERHARD SVEN (DE)
EICHLER CHRISTOPH (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/073777
Publication Date:
March 02, 2023
Filing Date:
August 26, 2022
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH (DE)
Foreign References:
DE102021122145A2021-08-26
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
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Claims:
36

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips (20) , das Verfahren umfassend die Schritte:

- Aufwachsen einer Halbleiterschichtenfolge (21) mit einer aktiven Zone (22) auf einem Substrat (23) ,

- Abtragen eines Teils des Substrats (23) , eines Teils der aktiven Zone (22) und eines Teils der Halbleiterschichtenfolge (21) durch trockenchemisches Ätzen, so dass mindestens eine Seitenkante (24) gebildet wird, welche sich zumindest stellenweise quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats (23) erstreckt, und

- Abtragen eines Teils des Substrats (23) , eines Teils der aktiven Zone (22) und eines Teils der Halbleiterschichtenfolge (21) an der Seitenkante (24) durch nasschemisches Ätzen, wobei

- die aktive Zone (22) dazu ausgelegt ist Laserstrahlung zu emittieren, wobei

- das trockenchemische Ätzen einen Plasmaätzprozess umfasst, und das trockenchemische Ätzen einen vom Plasmaätzprozess verschiedenen, weiteren Plasmaätzprozess umfasst.

2. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips (20) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei das nasschemische Ätzen nach dem trockenchemischen Ätzen erfolgt.

3. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Halbleiterschichtenfolge (21) durch metallorganische chemische Gasphasenabscheidung aufgewachsen wird. 37

4. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Substrat (23) durch Hydridgasphasenepitaxie hergestellt wird.

5. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Absorberschicht (25) zumindest stellenweise an der Seitenkante (24) auf das Substrat (23) aufgebracht wird.

6. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das nasschemische Ätzen mit einer alkalischen Ätzlösung erfolgt.

7. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der mit dem weiteren Plasmaätzprozess erzeugte Bereich der Seitenkante (24) sich unter einem Winkel von weniger als 85° zur Haupterstreckungsebene des Substrats (23) erstreckt.

8. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips (20) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei eine Maske (33) nach dem trockenchemischen Ätzen auf der Halbleiterschichtenfolge (21) verbleibt, und die Maske die Halbleiterschichtenfolge (21) überragt, jedoch nicht das Substrat (23) .

9. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Substrat (23) einen ersten Bereich (26) und einen zweiten Bereich (27) aufweist, welche entlang einer vertikalen Richtung (z) übereinander angeordnet sind, wobei sich die vertikale Richtung (z) senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats (23) erstreckt und im ersten Bereich (26) durch das trockenchemische Ätzen entlang einer Richtung, die parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats (23) verläuft, mehr Material des Substrats (23) abgetragen wird als im zweiten Bereich (27) entlang einer Richtung, die parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats (23) verläuft.

10. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips

(20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Substrat (23) senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats (23) entlang zumindest einer Richtung vollständig zertrennt wird.

11. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips (20) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei das Zertrennen Sägen mit einem keilförmigen Sägeblatt umfasst.

12. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips

(20) gemäß Anspruch 10, wobei das Zertrennen Lasertrennen umfasst .

13. Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei durch das trockenchemische Ätzen eine Vielzahl von Seitenkanten (24) gebildet wird, wobei sich die Seitenkanten (24) jeweils zumindest stellenweise quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats (23) erstrecken und die Halbleiterschichtenfolge (21) mit dem Substrat (23) entlang der Seitenkanten (24) in eine Vielzahl von Laserchips (20) vereinzelt wird.

14. Laserchip (20) umfassend:

- eine Halbleiterschichtenfolge (21) mit einer aktiven Zone ( 22 ) ,

- ein Substrat (23) , auf dem die Halbleiterschichtenfolge

(21) angeordnet ist, und - mindestens eine Seitenkante (24) , welche sich zumindest stellenweise quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats (23) erstreckt und welche sich zumindest stellenweise entlang des Substrats (23) und zumindest stellenweise entlang der Halbleiterschichtenfolge (21) erstreckt, wobei

- die aktive Zone (22) dazu ausgelegt ist Laserstrahlung zu emittieren,

- die Seitenkante (24) mindestens eine Stufe (28) aufweist, und

- die Seitenkante (24) entlang des Substrats (23) eine größere Oberflächenrauigkeit aufweist als entlang der Halbleiterschichtenfolge (21) , wobei

- die Seitenkante (24) durch trockenchemisches Ätzen gebildet wird, das trockenchemisches Ätzen einen Plasmaätzprozess umfasst, und das trockenchemische Ätzen einen vom Plasmaätzprozess verschiedenen, weiteren Plasmaätzprozess umfasst.

15. Laserchip (20) gemäß dem vorherigen Anspruch, wobei der Laserchip (20) in einer Ebene, welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats (23) und durch das Substrat (23) verläuft, eine größere Ausdehnung aufweist als in einer Ebene, welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats (23) und durch die Halbleiterschichtenfolge (21) verläuft.

16. Laserchip (20) gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei die Seitenkante (24) eine weitere Stufe (29) aufweist.

17. Laserchip (20) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei auf dem Substrat (23) an der Seitenkante (24) eine Absorberschicht (25) angeordnet ist.

Description:
Beschreibung

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG MINDESTENS EINES LASERCHIPS UND LASERCHIP

Es werden ein Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips und ein Laserchip angegeben .

Laserchips können ein Substrat aufweisen, welches zumindest teilweise transparent oder transluzent für in einer aktiven Zone des Laserchips emittierte elektromagnetische Strahlung ist . Somit kann sich zumindest ein Teil der emittierten elektromagnetischen Strahlung oder Streulicht im Substrat ausbreiten . Tritt elektromagnetische Strahlung, welche durch das Substrat zur Austritts facette des Laserchips gelangt ist , aus der Austritts facette aus , so wird die Strahlqualität erheblich beeinträchtigt . Beispielsweise können Abbildungs fehler auftreten oder die Genauigkeit in Prozessen, in denen der Laserchip zum Beispiel zur Materialbearbeitung verwendet wird, kann verringert sein .

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips anzugeben, der eine verbesserte Abstrahlcharakteristik aufweist . Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Laserchip anzugeben, der eine verbesserte Abstrahlcharakteristik aufweist .

Die Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips , umfasst das Verfahren den Schritt des Aufwachsens einer Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone auf einem Substrat . Die Halbleiterschichtenfolge kann epitaktisch auf dem Substrat aufgewachsen werden . Die Halbleiterschichtenfolge kann mindestens zwei Schichten aufweisen . Beispielsweise weist die Halbleiterschichtenfolge eine erste Schicht auf , welche n-dotiert ist und eine zweite Schicht , welche p-dotiert ist . Dabei ist die aktive Zone zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet . Die Schichten der Halbleiterschichtenfolge können in einer Stapelrichtung übereinander angeordnet sein . Die Stapelrichtung verläuft parallel zur Wachstumsrichtung . Die Halbleiterschichtenfolge kann mindestens einen Halbleiter aufweisen . Beispielsweise weist die Halbleiterschichtenfolge InGaN auf . Das Substrat kann GaN, AIN, Saphir oder Sili zium aufweisen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips , umfasst das Verfahren den Schritt des Abtragens eines Teils des Substrats , eines Teils der aktiven Zone und eines Teils der Halbleiterschichtenfolge durch trockenchemisches Ätzen, so dass mindestens eine Seitenkante gebildet wird, welche sich zumindest stellenweise quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstreckt . Der Teil des Substrats , der Teil der aktiven Zone und der Teil der Halbleiterschichtenfolge , die abgetragen werden, können in einem gemeinsamen trockenchemischen Ätzprozess abgetragen werden . Der Teil des Substrats , der Teil der aktiven Zone und der Teil der Halbleiterschichtenfolge , die abgetragen werden, werden an der Seite abgetragen, an welcher die Seitenkante angeordnet ist . Die Seitenkante kann an einer Seite angeordnet sein, an welcher im fertiggestellten Laserchip ein Strahlungsaustrittsbereich angeordnet ist . Dass durch das trockenchemische Ätzen ein Teil des Substrats , ein Teil der aktiven Zone und ein Teil der Halbleiterschichtenfolge abgetragen werden, kann bedeuten, dass diese Teile entfernt oder zumindest teilweise entfernt werden . Somit wird durch das trockenchemische Ätzen Material des Substrats , der aktiven Zone und der Halbleiterschichtenfolge entfernt oder abgetragen . Bei den abgetragenen Teilen kann es sich um Bereiche handeln . Durch das trockenchemische Ätzen kann eine Ausnehmung gebildet werden, welche sich vollständig durch die Halbleiterschichtenfolge und zumindest teilweise durch das Substrat erstreckt . Es ist möglich, dass ein weiterer Teil des Substrats , ein weiterer Teil der aktiven Zone und ein weiterer Teil der Halbleiterschichtenfolge durch trockenchemisches Ätzen entfernt werden, sodass mindestens eine weitere Seitenkante gebildet wird, welche sich zumindest stellenweise quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstreckt . Die Seitenkante und die weitere Seitenkante können an gegenüberliegenden Seiten der Halbleiterschichtenfolge angeordnet sein .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips , umfasst das Verfahren den Schritt des Abtragens eines Teils des Substrats , eines Teils der aktiven Zone und eines Teils der Halbleiterschichtenfolge an der Seitenkante durch nasschemisches Ätzen . Bei dem Teil des Substrats , welcher durch das nasschemische Ätzen abgetragen wird, handelt es sich um einen anderen Teil des Substrats als den Teil , welcher durch trockenchemisches Ätzen abgetragen wird . Somit wird ein erster Teil des Substrats durch trockenchemisches Ätzen abgetragen und ein zweiter Teil des Substrats wird durch nasschemisches Ätzen abgetragen . Bei dem Teil der aktiven Zone , welcher durch das nasschemische Ätzen abgetragen wird, handelt es sich um einen anderen Teil der aktiven Zone als den Teil , welcher durch trockenchemisches Ätzen abgetragen wird . Somit wird ein erster Teil der aktiven Zone durch trockenchemisches Ätzen abgetragen und ein zweiter Teil der aktiven Zone wird durch nasschemisches Ätzen abgetragen . Bei dem Teil der Halbleiterschichtenfolge , welcher durch das nasschemische Ätzen abgetragen wird, handelt es sich um einen anderen Teil der Halbleiterschichtenfolge als den Teil , welcher durch trockenchemisches Ätzen abgetragen wird . Somit wird ein erster Teil der Halbleiterschichtenfolge durch trockenchemisches Ätzen abgetragen und ein zweiter Teil der Halbleiterschichtenfolge wird durch nasschemisches Ätzen abgetragen . Der Teil des Substrats , der Teil der aktiven Zone und der Teil der Halbleiterschichtenfolge , welche durch das nasschemische Ätzen abgetragen werden, befinden sich an der Seitenkante oder grenzen an die Seitenkante an . Durch das nasschemische Ätzen ändert sich die Position der Seitenkante . Durch das nasschemische Ätzen wird Material abgetragen und somit befindet sich die Seitenkante nach dem nasschemischen Ätzen an einer anderen Position als nach dem trockenchemischen Ätzen und vor dem nasschemischen Ätzen .

Dass durch das nasschemische Ätzen ein Teil des Substrats , ein Teil der aktiven Zone und ein Teil der Halbleiterschichtenfolge abgetragen werden, kann bedeuten, dass diese Teile entfernt oder zumindest teilweise entfernt werden . Somit wird durch das nasschemische Ätzen Material des Substrats , der aktiven Zone und der Halbleiterschichtenfolge entfernt oder abgetragen . Bei den Teilen kann es sich um Bereiche handeln . Durch das nasschemische Ätzen kann die Ausnehmung vergrößert werden . Das kann bedeuten, dass die Ausnehmung nach dem nasschemischen Ätzen eine größere Ausdehnung parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats aufweist als vor dem nasschemischen Ätzen . Es ist möglich, dass ein weiterer Teil des Substrats , ein weiterer Teil der aktiven Zone und ein weiterer Teil der Halbleiterschichtenfolge durch nasschemisches Ätzen entfernt werden . Dadurch kann auch die Position der weiteren Seitenkante geändert werden .

Durch das nasschemische Ätzen kann im Bereich angrenzend an die aktive Zone eine Facette des herzustellenden Laserchips gebildet werden . Nach dem nasschemischen Ätzen kann sich die Seitenkante angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge und die aktive Zone senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstrecken . Das bedeutet , nach dem nasschemischen Ätzen kann die Seitenkante einen Bereich aufweisen, nämlich den Bereich, welcher an die Halbleiterschichtenfolge und die aktive Zone angrenzt , welcher sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstreckt . In anderen Bereichen kann sich die Seitenkante nach dem nasschemischen Ätzen quer zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstrecken .

Das Substrat kann eine Kristallstruktur aufweisen . Ein Teil des Substrats kann so lange durch nasschemisches Ätzen abgetragen werden, bis sich Stufen an der Seitenkante gebildet haben . Bei den Stufen kann es sich Stufen zwischen verschiedenen Kristallebenen handeln . Auf einer Kristallebene oder entlang einer Kristallebene verläuft ein nasschemischer Ätzprozess normalerweise langsamer als zwischen den Kristallebenen . Somit kann der nasschemische Ätzprozess beendet werden, sobald der Ätzprozess langsamer wird, also weniger Material pro Zeit abgetragen oder die Ätzrate geringer wird . In diesem Fall haben sich Stufen an der Seitenkante am Substrat gebildet . Das bedeutet , das Substrat ist an der Seitenkante nicht planar sondern weist eine gewisse Oberflächenrauigkeit auf .

Es ist weiter möglich, das nasschemische Ätzen zu beenden, sobald die Seitenkante angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge und die aktive Zone eine gewünschte Oberflächenrauigkeit aufweist . Beispielsweise kann das nasschemische Ätzen beendet werden, sobald die Seitenkante angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge und die aktive Zone so glatt oder planar wie gewünscht ist . Das nasschemische Ätzen kann beendet werden, bevor vom Substrat genauso viel Material abgetragen wurde wie von der Halbleiterschichtenfolge und der aktiven Zone . Das bedeutet , das nasschemische Ätzen kann beendet werden solange die Seitenkante eine Stufe aufweist zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Substrat . Aufgrund der geringeren Ätzrate am Substrat , wird während des nasschemischen Ätzprozesses langsamer Material des Substrats abgetragen als Material der Halbleiterschichtenfolge . Dadurch entsteht die Stufe an der Seitenkante zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Substrat .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips , ist die aktive Zone dazu ausgelegt Laserstrahlung zu emittieren . Die aktive Zone kann dazu ausgelegt sein im Betrieb des Laserchips Laserstrahlung zu emittieren . Die aktive Zone kann zumindest eine Quantentopfstruktur aufweisen .

Der Laserchip kann dadurch fertig gestellt werden, dass dieser vereinzelt wird . Das kann bedeuten, dass das Substrat um einen Bereich der Halbleiterschichtenfolge herum vollständig zertrennt wird . Dieser Bereich der Halbleiterschichtenfolge mit dem Bereich des Substrats , auf welchem dieser Bereich der Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist , bildet dann den Laserchip oder zumindest einen Teil des Laserchips . Der Laserchip kann dadurch fertig gestellt werden, dass das Substrat zumindest entlang oder parallel zur Seitenkante vollständig zertrennt wird .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips , umfasst das Verfahren die Schritte Aufwachsen einer Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone auf einem Substrat , Abtragen eines Teils des Substrats , eines Teils der aktiven Zone und eines Teils der Halbleiterschichtenfolge durch trockenchemisches Ätzen, so dass mindestens eine Seitenkante gebildet wird, welche sich zumindest stellenweise quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstreckt , und Abtragen eines Teils des Substrats , eines Teils der aktiven Zone und eines Teils der Halbleiterschichtenfolge an der Seitenkante durch nasschemisches Ätzen, wobei die aktive Zone dazu ausgelegt ist Laserstrahlung zu emittieren .

Dem hier beschriebenen Verfahren liegt unter anderem die Idee zugrunde , dass ein Austritt von elektromagnetischer Strahlung, welche in der aktiven Zone erzeugt wurde und sich zumindest teilweise im Substrat ausgebreitet hat , verhindert oder verringert wird . Durch den trockenchemischen Ätzprozess wird entlang der Seitenkante eine erhöhte Oberflächenrauigkeit erzeugt . Das trockenchemische Ätzen erfolgt derart , dass an die Seitenkante angrenzende Bereiche des Substrats , der aktiven Zone und der Halbleiterschichtenfolge aufgeraut werden . Während des trockenchemischen Ätzens wird Material abgetragen und in Bereichen, welche sich angrenzend zu den Bereichen, in welchen Material abgetragen wird, befinden, wird die Struktur des Materials dieser Bereiche durch das trockenchemische Ätzen geändert . Das kann bedeuten, dass durch das trockenchemische Ätzen Material des Substrats , der Halbleiterschichtenfolge und der aktiven Zone zumindest stellenweise beschädigt oder aufgeraut wird . Mit anderen Worten, die an die Seitenkante angrenzenden Bereiche des Substrats , der aktiven Zone und der Halbleiterschichtenfolge werden durch das trockenchemische Ätzen auf geraut .

Anschließend wird im nasschemischen Ätzprozess weiteres Material der aktiven Zone und der Halbleiterschichtenfolge abgetragen . Nach dem nasschemischen Ätzen ist die Oberflächenrauigkeit an der Seitenkante angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge und die aktive Zone geringer als vor dem nasschemischen Ätzen . Somit wird durch das nasschemische Ätzen an der Seitenkante angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge und die aktive Zone eine planare Fläche gebildet . An der Seitenkante angrenzend an das Substrat wird die Oberflächenrauigkeit durch das nasschemische Ätzen weniger verringert als an der Seitenkante angrenzend an die aktive Zone und die Halbleiterschichtenfolge . Das bedeutet , dass die Seitenkante angrenzend an das Substrat auch nach dem nasschemischen Ätzen eine raue Oberfläche aufweist . Während des nasschemischen Ätzens ist die Ätzrate an der Seitenkante angrenzend an die aktive Zone und die Halbleiterschichtenfolge größer als an der Seitenkante angrenzend an das Substrat . Dies wird dadurch erreicht , dass die Halbleiterschichtenfolge einerseits und das Substrat andererseits mit verschiedenen Herstellungsverfahren hergestellt werden . Das bedeutet , dass das Substrat mit einem anderen Herstellungsverfahren als die Halbleiterschichtenfolge mit der aktiven Zone hergestellt wird .

Nach dem nasschemischen Ätzen weist die Seitenkante angrenzend an das Substrat eine derartige Oberflächenrauigkeit auf , dass elektromagnetische Strahlung oder ein Großteil von elektromagnetischer Strahlung, welche sich im Substrat ausbreitet , in einem Bereich angrenzend an die Seitenkante gestreut oder absorbiert wird . Das bedeutet , dass die elektromagnetische Strahlung oder ein Großteil der elektromagnetischen Strahlung, welche sich im Substrat ausbreitet , nicht durch die Seitenkante aus dem Substrat austritt . Außerdem kann auf die Seitenkante oder den Bereich angrenzend an die Seitenkante auftref fende elektromagnetische Strahlung in die aktive Zone zurück reflektiert werden . Somit wird der Austritt von elektromagnetischer Strahlung, welche sich im Substrat ausgebreitet hat , an einer Strahlungsaustrittsseite des Laserchips verringert oder vermieden . Dadurch werden eine Verringerung der Strahlqualität und/oder Abbildungs fehler vermieden . Somit weist der Laserchip eine verbesserte Abstrahlcharakteristik auf . Außerdem werden weitere Beeinträchtigungen der Strahlqualität vermieden, da keine Veränderung des Halbleiterschichtenstapels nötig ist , welche die Strahlqualität beeinflussen könnte . Somit weist die vom Laserchip emittierte Laserstrahlung eine erhöhte Strahlqualität auf . Die vom Laserchip emittierte Laserstrahlung kann weiter eine erhöhte Qualität des Fernfeldes aufweisen . Eine hohe Strahlqualität ist insbesondere bei Proj ektionsanwendungen oder Anwendungen mit erweiterter Realität ( augmented reality) oder virtueller Realität (virtual reality) von großer Bedeutung .

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass genau der Bereich abgeschirmt werden kann, für welchen dies benötigt ist . Das bedeutet , der gesamte Bereich der Seitenkante , welcher angrenzend an das Substrat angeordnet ist , kann eine erhöhte Oberflächenrauigkeit aufweisen . Somit kann entlang der Seitenkante über die gesamte Ausdehnung des Substrats elektromagnetische Strahlung daran gehindert werden aus dem Substrat aus zutreten . Somit ist die erhöhte Oberflächenrauigkeit genau auf den Bereich begrenzt , in welchem diese benötigt wird, um das Austreten von elektromagnetischer Strahlung aus dem Substrat zu verhindern oder zu verringern .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens erfolgt das nasschemische Ätzen nach dem trockenchemischen Ätzen . Das bedeutet , dass das nasschemische Ätzen erfolgt , wenn das trockenchemische Ätzen abgeschlossen ist . Somit kann zunächst beim trockenchemischen Ätzen entlang der Seitenkante Material abgetragen werden und eine raue Oberfläche erzeugt werden . Beim nasschemischen Ätzen wird vorteilhafterweise eine glatte Oberfläche der Seitenkante angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge und die aktive Zone erzeugt . Damit kann in der aktiven Zone erzeugte Laserstrahlung angrenzend an die aktive Zone aus dem Laserchip austreten . Gleichzeitig weist die Seitenkante angrenzend an das Substrat eine höhere Oberflächenrauigkeit auf , so dass im Substrat propagierende elektromagnetische Strahlung im an die Seitenkante angrenzenden Bereich des Substrats gestreut oder absorbiert wird . Dadurch wird eine verbesserte Abstrahlcharakteristik erreicht . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird die Halbleiterschichtenfolge durch metallorganische chemische Gasphasenabscheidung auf gewachsen . Die Halbleiterschichtenfolge kann epitaktisch durch metallorganische chemische Gasphasenabscheidung auf dem Substrat aufgewachsen werden . Die Verwendung dieses Herstellungsverfahrens hat den Vorteil , dass für eine derart hergestellte Halbleiterschichtenfolge die Ätzrate beim nasschemischen Ätzen höher ist als bei üblichen Substraten . Dies ermöglicht vorteilhafterweise , dass ein planarer Strahlungsaustrittsbereich des Laserchips erzeugt wird und gleichzeitig die Seitenkante angrenzend an das Substrat eine erhöhte Oberflächenrauigkeit behält .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird das Substrat durch Hydridgasphasenepitaxie hergestellt . Die Verwendung dieses Herstellungsverfahrens hat den Vorteil , dass für ein derart hergestelltes Substrat die Ätzrate beim nasschemischen Ätzen geringer ist als bei üblichen Halbleiterschichtenfolgen, welche beispielsweise durch metallorganische chemische Gasphasenabscheidung aufgewachsen werden . Dies ermöglicht vorteilhafterweise , dass ein planarer Strahlungsaustrittsbereich des Laserchips erzeugt wird und gleichzeitig die Seitenkante angrenzend an das Substrat eine erhöhte Oberflächengenauigkeit behält .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird eine Absorberschicht zumindest stellenweise an der Seitenkante auf das Substrat aufgebracht . Das kann bedeuten, dass die Absorberschicht auf zumindest einige Stellen der Seitenkante angrenzend an das Substrat aufgebracht wird . Die Absorberschicht kann das Substrat entlang der Seitenkante vollständig bedecken . Die Halbleiterschichtenfolge und der aktive Bereich können frei von der Absorberschicht sein . Die Absorberschicht kann dazu ausgelegt sein einen Großteil der auf die Absorberschicht auf tref f enden elektromagnetischen Strahlung zu absorbieren . Die Absorberschicht kann einen Absorptionskoef fi zienten von mindestens 90 % oder mindestens 95 % aufweisen . Die Absorberschicht kann ein Metall aufweisen . Beispielsweise weist die Absorberschicht mindestens eins der folgenden Metalle auf : Ti , Cr, Al , Ag, Au, Pt , Pd, Ni , W, Ta . Die Absorberschicht kann einen Halbleiter aufweisen . Beispielsweise weist die Absorberschicht mindestens eins der folgenden Materialien auf : Si , Ge , GaAs , GaP, InP, InN, SiC, InGaAs , InGaN, InGaP . Die Absorberschicht kann ein dielektrisches Material aufweisen . Beispielsweise weist die Absorberschicht mindestens eins der folgenden Materialien auf : Sili ziumnitrid, Aluminiumoxid, Sili ziumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, wobei das Material oder die Materialien einen Aluminium- oder Sili ziumüberschuss haben können . Die Absorberschicht kann Kohlenstof f und/oder einen Konverter aufweisen .

Die Absorberschicht kann vorteilhafterweise im Substrat propagierende elektromagnetische Strahlung absorbieren . Somit tritt die im Substrat propagierende elektromagnetische Strahlung nicht oder kaum an der Strahlungsaustrittsseite des Laserchips aus diesem aus . Dies führt zu einer verbesserten Abstrahlcharakteristik .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens erfolgt das nasschemische Ätzen mit einer alkalischen Ätzlösung . Beispielsweise erfolgt das nasschemische Ätzen mit einer Lösung, welche mindestens eins der folgenden Materialien aufweist : KOH, NaOH, NH 4 OH, LiOH, Tetramethylammoniumhydroxid, N-Methyl-2-pyrrolidon . Die Verwendung einer alkalischen Ätzlösung beim nasschemischen Ätzen ermöglicht , dass an der Seitenkante angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge und die aktive Zone die Oberflächenrauigkeit durch das nasschemische Ätzen wesentlich verringert wird . In diesem Bereich kann sich im fertig gestellten Laserchip ein Strahlungsaustrittsbereich befinden . Vorteilhafterweise wird die Äbstrahlcharakteristik verbessert , wenn die Seitenkante im Bereich des Strahlungsaustrittsbereichs möglichst planar oder glatt ist .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das trockenchemische Ätzen einen Plasmaätzprozess . Im Plasmaätzprozess können hochenergetische Ionen verwendet werden . Beispielsweise kann mindestens eins der folgenden Materialien im Plasmaätzprozess verwendet werden : BCI3, CI2 , Ar . Mit einem Plasmaätzprozess kann vorteilhafterweise eine genügend hohe Oberflächenrauigkeit der Seitenkante angrenzend an das Substrat erreicht werden, so dass sich im Substrat ausbreitende elektromagnetische Strahlung größtenteils oder vollständig im Bereich angrenzend an die Seitenkante absorbiert oder gestreut werden kann .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das trockenchemische Ätzen einen vom Plasmaätzprozess verschiedenen, weiteren Plasmaätzprozess . Der Plasmaätzprozess und der weitere Plasmaätzprozess können sich in den verwendeten Materialien, der Temperatur, des Drucks oder der Leistung oder in mehreren dieser Größen unterscheiden . Dass der Plasmaätzprozess und der weitere Plasmaätzprozess verschieden voneinander sind, kann dazu führen dass der Plasmaätzprozess eine andere Ätzrate als der weitere Plasmaätzprozess aufweist oder dass im Plasmaätzprozess unter einem anderen Winkel als im weiteren Plasmaätzprozess Material abgetragen wird . Somit kann sich eine im Plasmaätzprozess gebildete Seitenkante unter einem anderen Winkel zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstrecken als eine im weiteren Plasmaätzprozess gebildete Seitenkante . Die Ätzrate im nachfolgenden nasschemischen Ätzprozess kann von dem Winkel abhängen, den die Seitenkante mit der Haupterstreckungsebene des Substrats einschließt . So sind stärker geneigte Bereiche weniger leicht zu glätten, das bedeutet , Bereiche , in denen die Seitenkante nahezu senkrecht oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats verläuft , können leichter geglättet werden oder weisen eine höhere Ätzrate auf als Bereiche , welche sich unter einem kleineren Winkel zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstrecken . Zur Bildung der ans Substrat angrenzenden Seitenkante kann ein Plasmaätzprozess , welcher in einer stärker geneigten Seitenkante resultiert als angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge und die aktive Zone , verwendet werden . Somit wird die Seitenkante im Bereich des Substrats während des nasschemischen Ätzens weniger geglättet und weist somit nach dem nasschemischen Ätzen eine größere Oberflächenrauigkeit auf als die Seitenkante angrenzend an die aktive Zone und die Halbleiterschichtenfolge . Dies ermöglicht vorteilhafterweise , dass im Substrat propagierende elektromagnetische Strahlung im Bereich angrenzend an die Seitenkante im Substrat absorbiert oder gestreut wird .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens weist das Substrat einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf , welche entlang einer vertikalen Richtung übereinander angeordnet sind, wobei sich die vertikale Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstreckt und im ersten Bereich durch das trockenchemische Ätzen entlang einer Richtung, die parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats verläuft , mehr Material des Substrats abgetragen wird als im zweiten Bereich entlang einer Richtung, die parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats verläuft . Der erste Bereich kann parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats eine größere Ausdehnung aufweisen als der zweite Bereich parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats . Dies wird dadurch erreicht , dass im ersten Bereich entlang einer Richtung, die parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats verläuft , mehr Material des Substrats abgetragen wird als im zweiten Bereich entlang einer Richtung, die parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats verläuft . Das bedeutet nicht automatisch, dass im ersten Bereich insgesamt mehr Material des Substrats abgetragen wird als im zweiten Bereich . Im ersten Bereich ist die Verringerung der Ausdehnung des Substrats parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats durch das trockenchemische Ätzen größer als im zweiten Bereich . Der erste Bereich kann zwischen dem zweiten Bereich und der Halbleiterschichtenfolge angeordnet sein . Die unterschiedlichen Ausdehnungen des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats ermöglichen, dass der Laserchip im ersten Bereich parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats eine ähnliche Ausdehnung aufweist wie die Halbleiterschichtenfolge parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats . Dadurch kann ein Austreten von elektromagnetischer Strahlung aus dem Substrat nahe einem Strahlungsaustrittsbereich des Laserchips verhindert oder verringert werden . Außerdem kann der Laserchip im zweiten Bereich parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats eine größere Ausdehnung aufweisen als im ersten Bereich . Angrenzend an den zweiten Bereich kann eine Ausnehmung angeordnet sein, durch welche der Laserchip vereinzelt werden kann . Durch die größere Ausdehnung des Laserchips im zweiten Bereich wird Werkzeug, welches zum Vereinzeln verwendet wird, weniger nah an die aktive Zone herangeführt als für den Fall , dass der zweite Bereich die gleiche Ausdehnung aufweist wie der erste Bereich . Der zweite Bereich kann somit teilweise als Abstandshalter dienen . Dadurch wird eine Beschädigung der aktiven Zone und/oder des Strahlungsaustrittsbereichs des Laserchips beim Vereinzeln verhindert . Somit wird vorteilhafterweise verhindert , dass Beschädigungen im Vereinzelungsprozess zu einer schlechteren Leistung, Ef fi zienz und Lebensdauer des Laserchips führen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird das Substrat senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats entlang zumindest einer Richtung vollständig zertrennt . Die zumindest eine Richtung kann parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats verlaufen und sich entlang der Seitenkante erstrecken . Das Substrat kann durch Sägen zertrennt werden . Das Substrat kann entlang verschiedener Richtungen vollständig zertrennt werden . Durch das Zertrennen kann der Laserchip vereinzelt werden . Das Substrat wird vorteilhafterweise durch Sägen zertrennt , da durch den Sägeprozess die Oberflächenrauigkeit erhöht werden kann . In anderen Trennprozessen, wie beispielsweise Ritzen oder Brechen, wird die Oberflächenrauigkeit weniger erhöht . So kann das Substrat an der Schnittfläche oder den Schnittflächen eine erhöhte Oberflächenrauigkeit aufweisen . Dies ermöglicht vorteilhafterweise , dass elektromagnetische Strahlung, welche sich im Substrat ausbreitet , an der Schnittfläche oder an den Schnittflächen gestreut oder absorbiert wird . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Zertrennen Sägen mit einem keil förmigen Sägeblatt . Dabei können sich beim Sägeprozess zumindest zwei Seiten des Sägeblatts quer zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstrecken . Dadurch erstreckt sich nach dem Zertrennen zumindest ein Bereich der Seitenkante angrenzend an das Substrat quer zur Haupterstreckungsebene des Substrats . Dadurch kann vorteilhafterweise im Substrat propagierende elektromagnetische Strahlung im Substrat gestreut und absorbiert werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens umfasst das Zertrennen Lasertrennen . Bei genügend hohen Leistungen des verwendeten Lasers können durch das Lasertrennen Bereiche im Substrat erzeugt werden, welche eine erhöhte Absorption aufweisen . Somit kann vorteilhafterweise der Austritt elektromagnetischer Strahlung aus dem Laserchip durch das Substrat verhindert oder verringert werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Verfahrens wird durch das trockenchemische Ätzen eine Viel zahl von Seitenkanten gebildet , wobei sich die Seitenkanten j eweils zumindest stellenweise quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstrecken und die Halbleiterschichtenfolge mit dem Substrat entlang der Seitenkanten in eine Viel zahl von Laserchips vereinzelt wird . Durch das trockenchemische Ätzen kann eine Viel zahl von Ausnehmungen in der Halbleiterschichtenfolge gebildet werden . An j ede der Ausnehmungen grenzen j eweils zwei Seitenkanten an . Somit strukturieren die Ausnehmungen die

Halbleiterschichtenfolge in eine Viel zahl von Chipbereichen der Halbleiterschichtenfolge , welche beabstandet zueinander angeordnet sind . Aus j edem der Chipbereiche kann ein Laserchip hergestellt werden . Die Ausnehmungen können j eweils die Form eines Grabens oder eines linienförmigen Grabens aufweisen . Die Halbleiterschichtenfolge kann entlang oder parallel zu den Seitenkanten in eine Viel zahl von Laserchips vereinzelt werden . Dazu kann das Substrat entlang oder parallel zu den Seitenkanten vollständig zertrennt werden . Das Substrat kann in vertikaler Richtung zertrennt werden . Somit kann vorteilhafterweise eine Viel zahl von Laserchips gleichzeitig hergestellt werden . Dies führt zu einer vereinfachten Herstellung und zu einer Reduzierung der Herstellungskosten .

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Prozesse , die zu einer verbesserten Abstrahlcharakteristik des Laserchips führen, selbst j ustierend sind . Somit muss nicht j eder der Laserchips einzeln vor dem trockenchemischen Ätzen oder dem nasschemischen Ätzen oder dem Aufbringen der Absorberschicht j ustiert werden . Dies vereinfacht den Herstellungsprozess und führt zu einer Reduzierung der Herstellungskosten .

Es wird ferner ein Laserchip angegeben . Der Laserchip ist bevorzugt mit einem hier beschriebenen Verfahren herstellbar . Mit anderen Worten, sämtliche für das Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips of fenbarte Merkmale sind auch für den Laserchip of fenbart und umgekehrt .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Laserchips umfasst der Laserchip eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone . Die aktive Zone ist in der Halbleiterschichtenfolge angeordnet . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Laserchips umfasst der Laserchip ein Substrat , auf dem die Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Laserchips umfasst der Laserchip mindestens eine Seitenkante , welche sich zumindest stellenweise quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstreckt und welche sich zumindest stellenweise entlang des Substrats und zumindest stellenweise entlang der Halbleiterschichtenfolge erstreckt . Bei der Seitenkante kann es sich um eine Seitenkante des Laserchips handeln . Somit grenzt die Seitenkante direkt an die Umgebung des Laserchips an . Das Substrat , die aktive Zone und die Halbleiterschichtenfolge können direkt an die Seitenkante angrenzen . Alternativ handelt es sich bei der Seitenkante um eine innere Seitenkante des Laserchips , wobei die Seitenkante direkt an das Substrat , die aktive Zone und die Halbleiterschichtenfolge angrenzt und im Laserchip angeordnet ist .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Laserchips die aktive Zone dazu ausgelegt ist Laserstrahlung zu emittieren . Die aktive Zone kann dazu ausgelegt sein im Betrieb des Laserchips Laserstrahlung zu emittieren .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Laserchips weist die Seitenkante mindestens eine Stufe auf . Die Stufe kann einen Bereich aufweisen, welcher sich senkrecht oder quer zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstreckt und einen weiteren Bereich, welcher sich parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstreckt . Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Laserchips weist die Seitenkante entlang des Substrats eine größere Oberflächenrauigkeit auf als entlang der Halbleiterschichtenfolge . Das kann bedeuten, dass die Seitenkante angrenzend an das Substrat eine größere Oberflächengenauigkeit aufweist als angrenzend an die Haiblei ter schichtenfolge .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Laserchips umfasst der Laserchip eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone , ein Substrat , auf dem die Halbleiterschichtenfolge angeordnet ist , und mindestens eine Seitenkante , welche sich zumindest stellenweise quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats erstreckt und welche sich zumindest stellenweise entlang des Substrats und zumindest stellenweise entlang der Halbleiterschichtenfolge erstreckt , wobei die aktive Zone dazu ausgelegt ist Laserstrahlung zu emittieren, die Seitenkante mindestens eine Stufe aufweist , und die Seitenkante entlang des Substrats eine größere Oberflächenrauigkeit aufweist als entlang der Haiblei ter schichtenfolge .

Der Laserchip kann mit dem hier beschriebenen Verfahren hergestellt werden . Somit weist der Laserchip die mit dem Verfahren beschriebenen Vorteile auf .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Laserchips weist die Seitenkante eine Viel zahl von Stufen auf . Die Viel zahl der Stufen kann angrenzend an das Substrat angeordnet sein .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Laserchips weist der Laserchip in einer Ebene , welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats und durch das Substrat verläuft , eine größere Ausdehnung auf als in einer Ebene , welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats und durch die Halbleiterschichtenfolge verläuft . Das kann bedeuten, dass der Laserchip im Bereich des Substrats eine größere Ausdehnung aufweist oder sich über eine größere Fläche erstreckt als im Bereich der Halbleiterschichtenfolge . Daher weist die Seitenkante mindestens eine Stufe auf . Die Stufe kann angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge und das Substrat angeordnet sein . So kann das Substrat in dem Bereich, welcher unmittelbar an die Halbleiterschichtenfolge angrenzt parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats eine größere Ausdehnung aufweisen als die Halbleiterschichtenfolge im Bereich, der direkt an das Substrat angrenzt . Dies ermöglicht , dass auf der Halbleiterschichtenfolge eine Maske aufgebracht wird und dass auf den Bereich der Seitenkante , welche an das Substrat angrenzt , eine Absorberschicht aufgebracht wird . Da das Substrat durch die Stufe eine größere Ausdehnung parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats aufweist , wird nur das Substrat von der Absorberschicht bedeckt , nicht j edoch die Halbleiterschichtenfolge . So kann im Betrieb des Laserchips Laserstrahlung aus einem Strahlungsaustrittsbereich aus der aktiven Zone austreten . Gleichzeitig wird eine Emission von elektromagnetischer Strahlung aus dem Substrat durch die Absorberschicht verhindert oder verringert . Dies führt zu einer verbesserten Abstrahlcharakteristik des Laserchips .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Laserchips weist die Seitenkante eine weitere Stufe auf . Die weitere Stufe kann angrenzend an das Substrat angeordnet sein . Somit weist das Substrat einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf , welche entlang der vertikalen Richtung übereinander angeordnet sind . Der Laserchip weist in einer Ebene , welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats und durch den zweiten Bereich verläuft , eine größere Ausdehnung auf als in einer Ebene , welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats und durch den ersten Bereich verläuft . Das kann bedeuten, dass der Laserchip im zweiten Bereich eine größere Ausdehnung aufweist oder sich über eine größere Fläche erstreckt als im ersten Bereich . Der zweite Bereich kann geschrieben teilweise als Abstandshalter dienen . Somit wird eine Beschädigung des Strahlungsaustrittsbereichs während des Vereinzelungsprozesses vermieden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form des Laserchips ist auf dem Substrat an der Seitenkante eine Absorberschicht angeordnet . Die Absorberschicht kann das Substrat an der Seitenkante vollständig bedecken . Die Absorberschicht kann die Stufe der Seitenkante bedecken . Die Absorberschicht kann die weitere Stufe der Seitenkante bedecken . Die Absorberschicht kann vorteilhafterweise im Substrat propagierende elektromagnetische Strahlung absorbieren . Somit tritt die im Substrat propagierende elektromagnetische Strahlung nicht oder kaum an der Strahlungsaustrittsseite des Laserchips aus diesem aus . Dies führt zu einer verbesserten Abstrahlcharakteristik .

Im Folgenden werden das hier beschriebene Verfahren zur Herstellung mindestens eines Laserchips und der hier beschriebene Laserchip in Verbindung mit Aus führungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert .

Mit den Figuren 1A und 1B wird ein Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips beschrieben . Mit Figur 2 wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips beschrieben .

Mit den Figuren 3A und 3B wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips beschrieben .

Mit den Figuren 4A und 4B wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips beschrieben .

Mit den Figuren 5A und 5B wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips beschrieben .

Mit den Figuren 6A und 6B wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips beschrieben .

Mit den Figuren 7A und 7B wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips beschrieben .

Mit Figur 8 wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips beschrieben .

Figur 9 zeigt einen Laserchip gemäß einem Aus führungsbeispiel . Figur 10 zeigt einen Laserchip gemäß einem weiteren Aus führungsbeispiel .

Gleiche , gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugs zeichen versehen . Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten . Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein .

Mit den Figuren 1A und 1B wird ein Aus führungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Laserchips 20 beschrieben . In Figur 1A ist ein erster Verfahrensschritt gezeigt . Dabei ist ein schematischer Querschnitt durch eine Halbleiterschichtenfolge 21 auf einem Substrat 23 gezeigt . Die Halbleiterschichtenfolge 21 weist eine aktive Zone 22 auf , welche in der Halbleiterschichtenfolge 21 angeordnet ist . Die aktive Zone 22 ist dazu ausgelegt Laserstrahlung zu emittieren . Das Verfahren umfasst den Schritt des Aufwachsens der Halbleiterschichtenfolge 21 auf dem Substrat 23 . Die Halbleiterschichtenfolge 21 kann durch metallorganische chemische Gasphasenabscheidung auf gewachsen werden . Das Substrat 23 kann durch Hydridgasphasenepitaxie hergestellt werden .

Anschließend wird ein Teil des Substrats 23 , ein Teil der aktiven Zone 22 und ein Teil der Halbleiterschichtenfolge 21 durch trockenchemisches Ätzen abgetragen . Dadurch wird pro herzustellendem Laserchip 20 mindestens eine Seitenkante 24 , welche sich zumindest stellenweise quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 erstreckt , erzeugt . In Figur 1A sind beispielhaft zwei Chipbereiche 31 der Halbleiterschichtenfolge 21 gezeigt . Aus j edem Chipbereich 31 kann ein Laserchip 20 hergestellt werden . Die zwei Chipbereiche 31 der Halbleiterschichtenfolge 21 werden dadurch erzeugt , dass eine Ausnehmung 30 in der Halbleiterschichtenfolge 21 und dem Substrat 23 erzeugt wird . Diese Ausnehmung 30 wird durch das trockenchemische Ätzen erzeugt . Die Ausnehmung 30 erstreckt sich vollständig durch die Halbleiterschichtenfolge 21 und teilweise durch das Substrat 23 . Während des trockenchemischen Ätzens ist eine Maske 33 auf dem Bereich der Halbleiterschichtenfolge 21 angeordnet , wo keine Ausnehmung 30 gebildet wird . Die Maske 33 kann ein Metall aufweisen, wie beispielsweise Ni , Ti , Pt oder Pd . Die Maske kann zusätzlich oder alternativ ein Dielektrikum oder ein Oxid aufweisen, beispielsweise SiO2 , Si3N 4 , AI2O3, ZrO, ITO, ZnO, Ta 2 Os . In Figur 1A ist die Maske 33 nicht gezeigt .

Es kann insgesamt eine Viel zahl von Ausnehmungen 30 durch trockenchemisches Ätzen erzeugt werden . Das bedeutet , durch das trockenchemische Ätzen wird eine Viel zahl von Seitenkanten 24 gebildet , wobei sich die Seitenkanten 24 j eweils zumindest stellenweise quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 erstrecken . Dadurch kann die Halbleiterschichtenfolge 21 in eine Viel zahl von Chipbereichen 31 strukturiert werden . Beispielsweise können die Chipbereiche 31 der Halbleiterschichtenfolge 21 an Gitterpunkten eines 2-dimensionalen Gitters auf dem Substrat 23 angeordnet sein . In Figur 1A sind beispielhaft Ausschnitte von zwei benachbart zueinander angeordneten Chipbereichen 31 der Halbleiterschichtenfolge 21 gezeigt . Für j eden der zwei Chipbereiche 31 ist eine Seitenkante 24 gezeigt . Das an die Seitenkante 24 angrenzende Material weist durch das trockenchemische Ätzen Beschädigungen auf . Außerdem ist entlang der Seitenkante 24 die Oberflächenrauigkeit erhöht im Vergleich zu anderen Bereichen der Chipbereiche 31 . Die beschädigten Bereiche sind in Figur 1A angrenzend zu den Seitenkanten 24 dargestellt . Auch angrenzend an eine Bodenfläche 32 der Ausnehmung 30 weist das Material Beschädigungen auf .

In Figur 1B ist ein nächster Verfahrensschritt dargestellt . Dabei wird ein Teil des Substrats 23 , ein Teil der aktiven Zone 22 und ein Teil der Halbleiterschichtenfolge 21 an der Seitenkante 24 durch nasschemisches Ätzen abgetragen . Somit erfolgt das nasschemische Ätzen nach dem trockenchemischen Ätzen . Das nasschemische Ätzen erfolgt mit einer alkalischen Ätzlösung . Da durch das nasschemische Ätzen weiteres Material abgetragen wird, ist die Ausnehmung 30 in Figur 1B breiter als in Figur 1A. Angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge 21 und die aktive Zone 22 ist die Ätzrate höher . Das nasschemische Ätzen wird so lange durchgeführt , bis die Seitenkante 24 angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge 21 und die aktive Zone 22 eine gewünschte geringe Oberflächenrauigkeit aufweist . Angrenzend an das Substrat 23 ist die Ätzrate geringer . Somit weist das Substrat 23 auch nach dem nasschemischen Ätzen noch Bereiche mit Beschädigungen auf , welche an die Seitenkante 24 und die Bodenfläche 32 angrenzen . Außerdem weist das Substrat 23 parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 eine größere Ausdehnung auf als die Halbleiterschichtenfolge 21 . Somit weist die Seitenkante 24 eine Stufe 28 auf . Die Stufe 28 ist angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge 21 und das Substrat 23 angeordnet . Zur Herstellung der Laserchips 20 wird die Halbleiterschichtenfolge 21 mit dem Substrat 23 entlang der Seitenkanten 24 in eine Viel zahl von Laserchips 20 vereinzelt .

Mit Figur 2 wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens beschrieben . Im Unterschied zu dem in Figur 1B gezeigten Schritt wird dabei das nasschemische Ätzen so lange durchgeführt , bis die Seitenkante 24 angrenzend an das Substrat 23 eine Viel zahl von Stufen 28 aufweist . Bei den Stufen 28 kann es sich um Stufen zwischen Kristallebenen des Substrats 23 handeln .

Mit den Figuren 3A und 3B wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens beschrieben . In Figur 3A ist der in Figur 1B gezeigte Schritt dargestellt . Es erfolgen somit die mit den Figuren 1A und 1B beschriebenen Verfahrensschritte .

In Figur 3B ist ein nächster Verfahrensschritt gezeigt . Dabei wird das Substrat 23 senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 entlang zumindest einer Richtung vollständig zertrennt . Das Substrat 23 wird durch Sägen in der Ausnehmung 30 zertrennt . Durch das Sägen wird die Oberflächenrauigkeit der zertrennten Bereiche erhöht . Somit weist das Substrat 23 in Figur 3B im unteren Bereich angrenzend an die Ausnehmung 30 eine erhöhte Oberflächenrauigkeit auf . Alternativ kann das Substrat 23 durch Lasertrennen zertrennt werden .

Mit den Figuren 4A und 4B wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens beschrieben . In Figur 4A ist der in Figur 1B gezeigte Schritt dargestellt mit dem Unterschied, dass die Maske 33 , welche während des trockenchemischen Ätzens auf der Halbleiterschichtenfolge 21 angeordnet ist , dargestellt ist . Das bedeutet , die Maske 33 verbleibt gemäß diesem Aus führungsbeispiel nach dem trockenchemischen Ätzen auf der Halbleiterschichtenfolge 21 . Die Maske 33 überragt die Halbleiterschichtenfolge 21 , j edoch nicht das Substrat 23 . Die Maske 33 überragt die Halbleiterschichtenfolge 21 in einer Richtung, welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 verläuft . Die Maske 33 überragt die Halbleiterschichtenfolge 21 an der Seitenkante 24 . Somit erstreckt sich die Maske 33 in einer Richtung, welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 verläuft , über die Seitenkante 24 hinaus .

In Figur 4B ist ein weiterer Verfahrensschritt gezeigt . Dabei wird eine Äbsorberschicht 25 zumindest stellenweise an der Seitenkante 24 auf das Substrat 23 aufgebracht . Während des Aufbringens der Absorberschicht 25 ist die Maske 33 noch auf der Halbleiterschichtenfolge 21 angeordnet . Da die Maske 33 die Halbleiterschichtenfolge 21 überragt , wird die Absorberschicht 25 nur auf das Substrat 23 , j edoch nicht auf die Halbleiterschichtenfolge 21 aufgebracht . Nach dem Aufbringen der Absorberschicht 25 wird die Maske 33 entfernt .

Mit den Figuren 5A und 5B wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens beschrieben . Mit Figur 5A ist gezeigt , wie alternativ zu dem in Figur 1A gezeigten Verfahren durch trockenchemisches Ätzen die Ausnehmung 30 gebildet wird . Dabei ist die Maske 33 auf der Halbleiterschichtenfolge 21 angeordnet . Das trockenchemische Ätzen umfasst einen Plasmaätzprozess . In diesem Plasmaätzprozess werden ein Teil der Halbleiterschichtenfolge 21 , ein Teil der aktiven Zone 22 und ein Teil des Substrats 23 abgetragen . Somit wird ein Teil der Ausnehmung 30 gebildet . Der Bereich zwischen den zwei gepunkteten Linien zeigt den Bereich an, in welchem während des Plasmaätzprozesses Material abgetragen wird .

Das trockenchemische Ätzen umfasst einen vom Plasmaätzprozess verschiedenen weiteren Plasmaätzprozess . Im weiteren Plasmaätzprozess wird ein Teil des Substrats 23 abgetragen . Der Bereich zwischen der unteren gepunkteten Linie und der Bodenfläche 32 der Ausnehmung 30 zeigt den Bereich an, in welchem während des weiteren Plasmaätzprozesses Material abgetragen wird . Der Plasmaätzprozess und der weitere Plasmaätzprozess unterscheiden sich in mindestens einem ihrer Parameter . Dadurch wird erreicht , dass der mit dem Plasmaätzprozess erzeugte Bereich der Seitenkante 24 eine Steigung aufweist , welche verschieden ist von der Steigung des Bereichs der Seitenkante 24 , welcher im weiteren Plasmaätzprozess erzeugt wird . Der mit dem Plasmaätzprozess erzeugte Bereich der Seitenkante 24 kann sich unter einem Winkel von beinahe 90 ° oder von 90 ° zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 erstrecken . Der mit dem weiteren Plasmaätzprozess erzeugte Bereich der Seitenkante 24 kann sich unter einem Winkel von weniger als 85 ° zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 erstrecken . Dadurch wird erreicht , dass im nasschemischen Ätzprozess die Bereiche , in denen die Seitenkante 24 sich unter einem Winkel von weniger als 85 ° zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 erstreckt , weniger geglättet werden als die Bereiche der Seitenkante 24 , welche sich unter einem Winkel von beinahe 90 ° oder von 90 ° zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 erstrecken . In Figur 5B ist ein nächster Verfahrensschritt gezeigt . Dabei wird das nasschemische Ätzen wie mit Figur 1B beschrieben durchgeführt .

Mit den Figuren 6A und 6B wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens beschrieben . Dabei umfasst das Verfahren zwei trockenchemische Ätzprozesse . In einem ersten Verfahrensschritt wird durch trockenchemisches Ätzen eine Ausnehmung 30 in der Halbleiterschichtenfolge 21 und einem Teil des Substrats 23 gebildet . In einem zweiten Verfahrensschritt wird durch trockenchemisches Ätzen ein weiterer Teil des Substrats 23 entfernt . Parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 weist die Ausnehmung 30 im Bereich der Halbleiterschichtenfolge 21 und einem Teil des Substrats 23 eine größere Ausdehnung auf als in dem Bereich des Substrats 23 , in welchem während des zweiten Verfahrensschritts Material entfernt wird . Der trockenchemische Ätzprozess des ersten Verfahrensschritts kann verschieden von dem trockenchemischen Ätzprozess des zweiten Verfahrensschritts sein . Beispielsweise kann es sich bei dem trockenchemischen Ätzprozess des zweiten Verfahrensschritts um einen schnelleren trockenchemischen Ätzprozess handeln als im ersten Verfahrensschritt .

Nach den zwei trockenchemischen Ätzprozessen weist das Substrat 23 einen ersten Bereich 26 und einen zweiten Bereich 27 auf , welche entlang einer vertikalen Richtung z übereinander angeordnet sind . Die vertikale Richtung z erstreckt sich senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 . Im ersten Bereich 26 wird durch das trockenchemische Ätzen entlang einer Richtung, die parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 verläuft , mehr Material des Substrats 23 abgetragen als im zweiten Bereich 27 entlang einer Richtung, die parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 verläuft . Somit weist die Ausnehmung 30 angrenzend an den ersten Bereich 26 eine größere Ausdehnung parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 auf als angrenzend an den zweiten Bereich 27 . An der Seitenkante 24 ist angrenzend an den ersten Bereich 26 und den zweiten Bereich 27 eine weitere Stufe 29 angeordnet . Das bedeutet , zwischen dem ersten Bereich 26 und den zweiten Bereich 27 ist die weitere Stufe 29 an der Seitenkante 24 angeordnet .

Nach dem trockenchemischen Ätzen erfolgt das nasschemische Ätzen wie beispielsweise mit Figur 1B beschrieben . Dabei wird an der Seitenkante 24 eine Stufe 28 gebildet .

An dem Bereich der Seitenkante 24 , welcher an die Halbleiterschichtenfolge 21 und die aktive Zone 22 angrenzt , ist für j eden der Chipbereiche 31 ein Spiegel 34 angeordnet . Somit kann durch den Spiegel 34 j eweils in der aktiven Zone 22 erzeugte elektromagnetische Strahlung aus dem fertig gestellten Laserchip 20 austreten . An der der Ausnehmung 30 zugewandten Seite des Spiegels 34 kann benachbart zur aktiven Zone 22 ein Strahlungsaustrittsbereich 35 des Laserchips 20 angeordnet sein .

In Figur 6B ist ein nächster Verfahrensschritt gezeigt . Dabei wird eine Absorberschicht 25 zumindest stellenweise an der Seitenkante 24 auf das Substrat 23 aufgebracht . Die Absorberschicht 25 kann die Ausnehmung 30 im Bereich des Substrats 23 vollständig bedecken .

Mit den Figuren 7A und 7B wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens beschrieben . In Figur 7A ist der aus Figur 6A gezeigte Verfahrensschritt dargestellt . Hier werden somit alle mit Figur 6A beschriebenen Verfahrensschritte durchgeführt .

In Figur 7B ist ein nächster Verfahrensschritt gezeigt . Dabei wird das Substrat 23 senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 vollständig zertrennt . Das Substrat 23 wird durch Sägen mit einem keil förmigen Sägeblatt zertrennt . Daher verj üngt sich das Substrat 23 im zweiten Bereich 27 vom ersten Bereich 26 hinweg . Das bedeutet , dass das Substrat 23 im zweiten Bereich 27 angrenzend an den ersten Bereich 26 eine größere Ausdehnung aufweist als an der dem ersten Bereich 26 abgewandten Seite des zweiten Bereichs 27 . Angrenzend an den zweiten Bereich 27 verläuft die Seitenkante 24 quer zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 . Somit kann elektromagnetische Strahlung, welche auf die Seitenkante 24 angrenzend an den zweiten Bereich 27 tri f ft , im Substrat 23 umgelenkt werden, sodass die elektromagnetische Strahlung an einem Austritt aus dem Substrat 23 gehindert wird . An der quer verlaufenden Seitenkante 24 kann auftref fende elektromagnetische Strahlung nach oben, also zurück in die aktive Zone 22 , reflektiert werden .

Mit Figur 8 wird ein weiteres Aus führungsbeispiel des Verfahrens beschrieben . Zunächst werden die mit Figur 7A gezeigten Schritte durchgeführt . Anschließend wird im Unterschied zu dem in Figur 7B gezeigten Aus führungsbeispiel das keil förmige Sägeblatt um 180 ° gedreht . In Figur 7B kann das Sägeblatt von der der Halbleiterschichtenfolge 21 abgewandten Seite des Substrats 23 an das Substrat 23 herangeführt werden . In Figur 8 kann das Sägeblatt von der Halbleiterschichtenfolge 21 aus an das Substrat 23 herangeführt werden . Somit weist der zweite Bereich 27 parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 angrenzend an den ersten Bereich 26 eine geringere Ausdehnung auf als an der dem ersten Bereich 26 abgewandten Seite des zweiten Bereichs 27 . An der quer verlaufenden Seitenkante 24 kann auftref fende elektromagnetische Strahlung nach unten, also weg vom Strahlungsaustrittsbereich 35 , reflektiert werden .

In Figur 9 ist ein Aus führungsbeispiel des Laserchips 20 gezeigt . Der Laserchip 20 umfasst die Halbleiterschichtenfolge 21 mit der aktiven Zone 22 und das Substrat 23 . Die Halbleiterschichtenfolge 21 ist auf dem Substrat 23 angeordnet . Der Laserchip 20 umfasst weiter mindestens eine Seitenkante 24 , welche sich zumindest stellenweise quer oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 erstreckt und welche sich zumindest stellenweise entlang des Substrats 23 und zumindest stellenweise entlang der Halbleiterschichtenfolge 21 erstreckt . Die Seitenkante 24 weist eine Viel zahl von Stufen 28 auf . Bei den Stufen 28 kann es sich um Stufen an m-Ebenen (m-planes ) Oberflächen des Kristalls des Substrats 23 handeln . Die Seitenkante 24 weist entlang des Substrats 23 eine größere Oberflächenrauigkeit auf als entlang der Halbleiterschichtenfolge 21 .

Der Laserchip 20 weist in einer Ebene , welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 und durch das Substrat 23 verläuft , eine größere Ausdehnung auf als in einer Ebene , welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Substrats 23 und durch die Halbleiterschichtenfolge 21 verläuft . In Figur 10 ist ein weiteres Aus führungsbeispiel des Laserchips 20 gezeigt . Im Unterschied zu dem in Figur 9 gezeigten Laserchip 20 weist der Laserchips 20 in Figur 10 auf dem Substrat 23 an der Seitenkante 24 eine Absorberschicht 25 auf . Außerdem ist an der Seitenkante 24 angrenzend an die Halbleiterschichtenfolge 21 ein Spiegel 34 angeordnet . Die Seitenkante 24 weist zusätzlich zu einer Stufe 28 eine weitere Stufe 29 auf .

Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Aus führungsbeispiele können gemäß weiteren Aus führungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen expli zit beschrieben sind . Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Aus führungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen .

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Aus führungsbeispiele auf diese beschränkt . Vielmehr umfasst die Erfindung j edes neue Merkmal sowie j ede Kombination von Merkmalen, was insbesondere j ede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet , auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht expli zit in den Patentansprüchen oder Aus führungsbeispielen angegeben ist .

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102021122145 . 5 , deren Of fenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird . Bezugs zeichenliste

20 Laserchip

21 Halbleiterschichtenfolge 22 aktive Zone

23 Substrat

24 Seitenkante

25 Absorberschicht

26 erster Bereich 27 zweiter Bereich

28 Stufe

29 weitere Stufe

30 Ausnehmung

31 Chipbereich 32 Bodenfläche

33 Maske

34 Spiegel

35 Strahlungsaustrittsbereich z vertikale Richtung