專利名稱：用于制造光子器件的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及端面蝕刻的光子器件，更具體地涉及2006年2月17日提交且轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的題為“高可靠性的端面蝕刻光子器件(High Reliability Etched Facet Photonic Devices) ”(律師案號(hào)BIN 20)的公共待審的美國專利申請(qǐng) No. 11/356，203中公開的端面蝕刻脊型激光器件的改進(jìn)型，還涉及制造此類器件的工藝。
背景技術(shù)：
通常通過金屬有機(jī)化學(xué)汽相沉積(MOCVD)或分子束外延(MBE)在襯底上生長(zhǎng)適當(dāng)層疊的半導(dǎo)體材料以形成具有平行于襯底表面的有源層的外延結(jié)構(gòu)而在晶片上制造半導(dǎo)體激光器。然后利用多種半導(dǎo)體加工工具處理該晶片以制造包括有源層且包括附著到半導(dǎo)體材料的金屬接觸的激光光學(xué)腔。通常通過沿半導(dǎo)體材料的晶體結(jié)構(gòu)解理它以限定激光光學(xué)腔的邊緣或末端而在激光腔的末端形成激光反射端面，因此當(dāng)在接觸上施加偏置電壓時(shí)，所產(chǎn)生的流過有源層的電流使光子按照垂直于電流流動(dòng)的方向從有源層的成端面的邊緣出射。然而，對(duì)于大多數(shù)半導(dǎo)體器件，上述解理工藝是不精確的，因?yàn)樗蕾囉诎雽?dǎo)體材料的晶面的位置和角度。例如，在某些材料的情況下，可能存在約相等強(qiáng)度的彼此成銳角取向的解理面，因此在解理期間出現(xiàn)的微擾會(huì)使斷裂面從一個(gè)解理面變成另一個(gè)解理面。而且，解理過程產(chǎn)生在測(cè)試期間難以操作的易碎的條狀物和極小的芯片。此外，機(jī)械解理傾向于與單個(gè)芯片的稍后處理不兼容，而這對(duì)于在芯片上提供組件的單片集成是必需的，例如， 因?yàn)樵谖锢砩媳仨毷咕纸庖垣@得全功能的激光器，而一旦晶片被解理通常就成為小塊，因此不容易用常規(guī)的光刻技術(shù)來進(jìn)一步處理這些激光器。由使用解理端面造成的上述和其它困難導(dǎo)致通過蝕刻形成半導(dǎo)體激光器的反射端面的工藝的開發(fā)。例如，在美國專利No. 4，851，368中描述的此工藝還允許激光器與其它光子器件單片集成在同一襯底上。在此專利中描述的工藝被擴(kuò)展以提供用于制造具有蝕刻端面的脊型激光器的工藝，如在1992年5月的IEEE量子電子學(xué)期刊(IEEE Journal of Quantum Electronics)的第 28 卷，第 5 期，1227-1231 頁的 A. Behfar-Rad 和 S. S. Wong 發(fā)表的“具有干法蝕刻的端面和脊條的單片AlGaAs-GaAs單量子阱脊型激光器(Monolithic AlGaAs-GaAs Single Quantum-Well Ridge Lasers Fabricated with Dry-Etched Facets and Ridges) ”中所公開的和在上述美國專利No. 11/356，203中進(jìn)一步描述的。然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果想要在制造過程中獲得一致的結(jié)果，則此類器件中脊條的深度以及它在激光器結(jié)構(gòu)中相對(duì)于有源區(qū)的最終位置必須精確，而充分控制干法蝕刻工藝以產(chǎn)生一致的脊條深度是非常困難的。因?yàn)樵诟煞ㄎg刻中控制脊條蝕刻深度是困難的，所以已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過現(xiàn)有技術(shù)工藝制造的蝕刻端面脊型激光器件具有低單橫模輸出和閾值電流方面的大范圍分布。為了利用這些工藝獲得30-40%生產(chǎn)率的可用器件，必須使用多步蝕刻程序來防止脊條蝕刻向外延結(jié)構(gòu)中延伸太深。這需要將干法蝕刻重復(fù)三或四次并在每次蝕刻之后測(cè)量脊條蝕刻深度以獲得適當(dāng)?shù)某叽纾掖斯ぷ骼速M(fèi)時(shí)間并明顯提高了這些器件的成本。

發(fā)明內(nèi)容
因?yàn)闃O其期望蝕刻端面脊型器件的高度一致性和生產(chǎn)率，所以根據(jù)本發(fā)明提供了一種制造蝕刻端面脊型激光器件的改進(jìn)工藝。在此工藝中，在外延結(jié)構(gòu)中形成具有蝕刻端面的脊型激光器，所述外延結(jié)構(gòu)在脊條的底部所在的位置處包括濕法蝕刻停止層。利用現(xiàn)有光刻技術(shù)和干法蝕刻工藝部分地形成此脊條，但干法蝕刻在不到脊條底部即停止。光刻技術(shù)限定濕法蝕刻窗口，該窗口與部分蝕刻的脊條交迭，同時(shí)通過光刻膠層保護(hù)其末端部分和其端面。然后對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行濕法蝕刻以完成脊條的形成和從蝕刻停止層上面去除殘余材料。外延結(jié)構(gòu)中的停止層使?jié)穹ㄎg刻在脊條結(jié)構(gòu)的底部所需的深度處精確地和可靠地停止，從而將制造工藝的生產(chǎn)率提高至約98-99. 8%。簡(jiǎn)言之，根據(jù)本發(fā)明，襯底或晶片例如由適當(dāng)摻雜的III-V族化合物或其合金組成。通過諸如金屬有機(jī)化學(xué)汽相沉積(MOCVD)或分子束外延(MBE)之類的外延沉積工藝在襯底的上表面上沉積連續(xù)的多層。在橫向形成光波導(dǎo)的這些層通常包括由AlInGaAs基量子阱和勢(shì)壘層組成的有源區(qū)以及毗鄰的上和下包覆區(qū)。在一個(gè)示例中，可以在InP襯底上通過外延來形成半導(dǎo)體激光器光子器件結(jié)構(gòu)層，其中上下包覆區(qū)由折射率低于有源區(qū)折射率的諸如InP之類的半導(dǎo)體材料形成。在上包覆層的上表面上設(shè)置InGaAs帽層以允許歐姆接觸。根據(jù)本發(fā)明，在將在結(jié)構(gòu)中形成的脊條底部的平面處在襯底上外延地沉積濕法蝕刻停止層。因此，例如，砷化銦鎵磷化物(GaInAsP)的停止層正好沉積在上包覆層之上的帽層中。此停止層約20nm厚，而且與InP包覆層晶格匹配。利用標(biāo)準(zhǔn)光刻技術(shù)和化學(xué)輔助的離子束蝕刻(CAIBE)干法蝕刻步驟對(duì)所得的晶片進(jìn)行加工以形成一個(gè)或多個(gè)激光腔和端面。此后，利用二次光刻步驟在先前形成的腔體上限定一個(gè)或多個(gè)脊條，并且使用CAIBE來蝕刻這些脊條。因?yàn)镃AIBE工藝難以精確地控制因而不是非常精確的，所以此干法蝕刻步驟被設(shè)計(jì)成不完全，即被設(shè)計(jì)成不到脊條的期望深度和在它到達(dá)停止層之前即結(jié)束。之后， 執(zhí)行另一光刻步驟以利用保護(hù)性光刻膠覆蓋脊條和端面的末端部分，并利用選擇性濕法蝕刻劑執(zhí)行濕法蝕刻步驟。例如HCl和H3PO4的混合物之類的選擇性濕法蝕刻劑去除殘余的上包覆材料并在蝕刻停止層上停止或只能非常緩慢地蝕刻。因此，濕法蝕刻完成脊條的形成并在停止層處停止。雖然它在脊條的底部處橫向蝕刻少量，但這容易解決，而且此工藝用來形成具有精確的所需尺寸的脊條。此濕法蝕刻還去除由干法蝕刻步驟留下的任意殘余產(chǎn)物，并制造具有聞精確度的脊結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致聞的器件生廣率。雖然上述示例基于在InP襯底上提供包括激光器件的光子器件，但應(yīng)當(dāng)理解，利用干法和濕法蝕刻的組合可制造具有有源區(qū)的其它光子器件的蝕刻部件，其中濕法蝕刻停止層限定蝕刻步驟的范圍，而且可在其它襯底上形成這些器件。此類光子器件的示例是電吸收調(diào)制器(electroabsorption modulator)和半導(dǎo)體光放大器。通過解理形成端面的常規(guī)脊型激光器與蝕刻停止層的使用兼容。


根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述以及附圖，本發(fā)明的上述和附加的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)顯而易見，其中圖I示出用于在晶片上制造諸如激光器之類的多個(gè)光子器件的現(xiàn)有技術(shù)解理端面工藝；圖2示出用于在晶片上制造諸如激光器之類的多個(gè)光子器件的現(xiàn)有技術(shù)蝕刻端面工藝；圖3以部分立體視圖示出晶片上的多個(gè)現(xiàn)有技術(shù)蝕刻端面激光器；圖4以截面示出根據(jù)本發(fā)明的形成晶片的連續(xù)多層；圖5以立體圖示出根據(jù)本發(fā)明制造的、在鍍電接觸之前的具有蝕刻停止層的蝕刻端面脊型激光器；以及圖6(a和b)到12(a和b)以x和y方向截面圖示出根據(jù)本發(fā)明的利用圖4的晶片制造具有蝕刻停止層的蝕刻端面脊型激光器的制造步驟。
具體實(shí)施例方式如圖I中在10處一般示出，半導(dǎo)體外延晶片12的機(jī)械解理是用來限定在晶片上制造的、在邊發(fā)射二極管激光器的腔體端面處的反射鏡的常見工藝。在此工藝中，在晶片襯底上制造多個(gè)波導(dǎo)14，并鍍金屬接觸層，而且晶片沿解理線16機(jī)械地解理以形成激光器件 20的長(zhǎng)條18。長(zhǎng)條18然后如22處所示地堆疊，而且對(duì)激光器件的解理端面進(jìn)行涂覆以提供需要的反射和發(fā)射特性。然后如24處，通過在單個(gè)激光器上施加偏置電壓26并檢測(cè)所得的輸出光束28來測(cè)試單個(gè)激光器件20。然后可如30處地使激光器件的長(zhǎng)條分離或單片化，以制造單個(gè)芯片32，其中每一個(gè)包括可如34處地以已知方式適當(dāng)?shù)胤庋b的一個(gè)或多個(gè)激光器件。如上所述，對(duì)大多數(shù)半導(dǎo)體器件而言，上述解理工藝是不精確的，因?yàn)樗蕾嚢雽?dǎo)體材料的晶面的位置和角度以在波導(dǎo)上對(duì)激光器端面定位。例如，在某些材料的情況下，可能存在約相等強(qiáng)度的彼此成銳角取向的解理面，因此在解理期間出現(xiàn)的微擾會(huì)使斷裂面從一個(gè)解理面變成另一個(gè)解理面，從而使端面定位在錯(cuò)誤的角度或錯(cuò)誤的平面處，使激光器不工作。而且，如圖I所示的解理工藝產(chǎn)生在反射鏡涂覆和測(cè)試期間難以操作的易碎的長(zhǎng)條18。此外，機(jī)械解理傾向于與單個(gè)芯片的稍后處理不兼容，例如，諸如可能需要用來在芯片上提供組件單片集成的處理步驟，因?yàn)楸仨毷咕锢淼胤纸庖灾圃旒す馄鞫嗣婧瞳@得全功能的激光器。在圖2中的40處示出用于制造激光器的替代技術(shù)，其中作為第一步驟，在合適的晶片襯底44上制造多個(gè)波導(dǎo)42。優(yōu)選地，這些波導(dǎo)是如所示地橫跨晶片延伸的平行波導(dǎo)。 然后使用基于光刻技術(shù)和化學(xué)輔助離子束蝕刻(CAIBE)的工藝以在沿波導(dǎo)的需要位置處形成端面以制造單個(gè)激光器波導(dǎo)腔。這些端面被精確地定位而與材料的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)，而且具有與通過解理獲得的那些端面相同的質(zhì)量和反射率。因?yàn)榧す馇缓投嗣姘凑赵诠枭现圃旒呻娐返膸缀跸嗤姆绞皆诰现圃欤源斯に囋试S激光器與其它光子器件一起單片集成在單個(gè)芯片上，并允許這些器件如46處所示地被廉價(jià)地測(cè)試，同時(shí)仍在晶片上。 此后，可如48處地使晶片單片化以分離芯片50，然后可如52處所示地封裝這些芯片。與上述解理工藝相比，此工藝具有相對(duì)高的生產(chǎn)率和低成本，并允許具有多種形式的腔的激光器的制造與晶片材料中的解理面無關(guān)。在以上引用的IEEE量子電子學(xué)期刊中的文章中更詳細(xì)地描述了圖2的現(xiàn)有技術(shù)制造工藝。在這樣的蝕刻端面脊型激光器的邊發(fā)射版本的制造中，需要四個(gè)光刻形成圖案的步驟，第一步驟產(chǎn)生限定一個(gè)或多個(gè)激光器主體的圖案掩模，每個(gè)激光器主體具有分開的端面。通過蝕刻把此圖案?jìng)鬟f到晶片結(jié)構(gòu)中。此后，第二光刻步驟產(chǎn)生用于在結(jié)構(gòu)上形成脊條的圖案，而且再通過蝕刻利用CAIBE工藝把此圖案?jìng)鬟f到該結(jié)構(gòu)中。第三次光刻提供接觸孔，而第四次光刻提供用于P型接觸金屬化的圖案。所得的邊發(fā)射脊型激光器結(jié)構(gòu)在圖3中示出，其中在相應(yīng)的激光器波導(dǎo)42上形成脊條60和62，而且其中制造諸如例如腔 72之類的各個(gè)激光腔，使之具有蝕刻端面74和76。如上所述，通過上述程序制造的蝕刻端面脊型激光器件的生產(chǎn)率會(huì)低于所需的生產(chǎn)率，而且會(huì)產(chǎn)生用于產(chǎn)生激射的閾值電流的大范圍變化和低單橫模輸出。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些問題起因于在制造過程期間出現(xiàn)的激光器脊條高度的差異。如果想要在制造過程中獲得一致的結(jié)果，則在激光器結(jié)構(gòu)中脊條的底部相對(duì)于有源區(qū)的各個(gè)脊條蝕刻深度和最終位置必須精確。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)充分地控制干法蝕刻工藝以產(chǎn)生一致的脊條蝕刻深度是非常困難的。本發(fā)明已解決了上述問題，如圖4和5中圖解說明地，通過提供在其中制造光子器件100的層疊的晶片98 ;以及如示出了用于在襯底102上制造光子器件的工藝的圖6 (a和 b)到12(a和b)中圖解說明地中。應(yīng)當(dāng)理解，在這些附圖中示出的尺寸和比例不一定按比例，但用來清楚地示出該結(jié)構(gòu)和工藝的顯著特征。雖然本發(fā)明將根據(jù)如圖5中所示出的具有蝕刻脊條104的邊發(fā)射脊型激光器來描述，但應(yīng)當(dāng)理解，也可利用本發(fā)明的蝕刻控制工藝來制造諸如在共同待審的美國專利申請(qǐng)No. 10/958, 069和10/963，739中描述的脊型水平腔面發(fā)射激光器或HCSEL之類的其它類型的激光器或其它光子器件。與常規(guī)情況一樣，晶片98包括，例如，由適當(dāng)摻雜的III-V族化合物或其合金組成的襯底102。如圖4所示，通過諸如有機(jī)金屬化學(xué)汽相沉積(MOCVD)或分子束外延(MBE)之類的外延沉積工藝在襯底102的上表面108上沉積連續(xù)多層106。這些層106組成包括有源區(qū)112和上下包覆區(qū)114和116的橫向的激光器結(jié)構(gòu)或光波導(dǎo)。在一個(gè)示例中，在InP襯底102上外延地形成半導(dǎo)體激光器或其它光子器件、結(jié)構(gòu)層106。光子結(jié)構(gòu)的上下包覆區(qū)114和116分別由諸如InP之類的折射率低于有源區(qū)112 的折射率的半導(dǎo)體材料形成。這些包覆層毗鄰有源區(qū)，該有源區(qū)可由AlInGaAs基量子阱和勢(shì)壘組成。在上包覆層114的上表面上設(shè)置InGaAs帽層118以允許歐姆接觸。如圖5所示，包覆層114中包括濕法蝕刻停止層119，它位于當(dāng)制造工藝完成時(shí)脊條的底部120要處的平面上。停止層119是將上包覆層114劃分成下部分段114(a)和上部分段114(b)的約20nm厚的GaInAsP外延沉積層。停止層119靠近上包覆層114的下表面121但在其之上，該下表面121同時(shí)也是有源區(qū)112的上表面。在本發(fā)明的工藝中，如圖4所示，通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積(PECVD)在外延生長(zhǎng)的激光器結(jié)構(gòu)106上沉積諸如200nm厚的SiO2層之類的掩模層122。在與圖2和3中所示的晶片44相同的晶片98上執(zhí)行在光刻膠層中限定例如至少一個(gè)激光器主體和端面的第一光刻步驟，而且利用反應(yīng)離子蝕刻(RIE)把光刻膠圖案?jìng)鬟f到下面的SiO2掩模層122。未示出往掩模層122上旋涂光刻膠、使光刻膠通過光刻掩模曝光以產(chǎn)生圖案、以及此后將圖案?jìng)鬟f到掩模層122的光刻步驟，因?yàn)樗鼈冊(cè)诒绢I(lǐng)域中是常規(guī)而且公知的。在通過氧等離子體去除光刻膠之后，利用化學(xué)輔助離子束蝕刻(CAIBE)使層122中的SiO2圖案?jìng)鬟f到激光器結(jié)構(gòu)以形成圖6(a)和6(b)中所示的、諸如圖3中的42處一般示出的激光器波導(dǎo)之類的光子器件的主體123，并沿那些波導(dǎo)形成多個(gè)分立的激光器腔，根據(jù)這些激光器腔可形成諸如圖5中在100處不出的激光器之類的激光器。如圖6(a)和6(b)所不,主體123形成有蝕刻側(cè)壁124和125以及蝕刻端面126和128。在HCSEL的情況下，可使用兩個(gè)單獨(dú)的光刻步驟和兩個(gè)單獨(dú)的CAIBE步驟代替此處示出的用于邊發(fā)射激光器的單個(gè)步驟。圖6(a)是沿圖5的波導(dǎo)100的x_x軸處的箭頭方向所取的截面，而圖6 (b)是沿圖5的y_y軸處的箭頭方向所取的波導(dǎo)的截面。如圖7(a)和7(b)所示，執(zhí)行第二次光刻膠光刻以在晶片上先前限定的激光器主體123上產(chǎn)生限定諸如脊條104之類的一個(gè)或多個(gè)脊條的圖案，而且使用RIE來將該光刻膠圖案?jìng)鬟f到PECVD沉積的SiO2掩模層122上。在利用氧等離子體去除光刻膠之后，如圖所示，利用CAIBE在激光器結(jié)構(gòu)中形成各個(gè)激光器主體123的脊條104。與用于脊型蝕刻端面器件的現(xiàn)有技術(shù)制造工藝相反，此脊條CAIBE干法蝕刻步驟被設(shè)計(jì)成在不到需要完成脊條104的蝕刻深度處即停止，以確保此蝕刻不會(huì)無意地繼續(xù)而超過脊條底部120的所需深度。此外，干法蝕刻還會(huì)留下粗糙處或草皮狀層形式的殘余材料，這會(huì)阻礙實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率所必需的精確深度控制。因此，如圖7(a)和7(b)所示，此蝕刻工藝被設(shè)計(jì)成在包覆層114(b) 中的蝕刻基面130處結(jié)束，該蝕刻基面130始終在層119的上表面132處或之上。如圖5 所示，這防止CAIBE蝕刻在脊條104的底部120的所需平面之下延伸。如圖8(a)和8(b)所示，為完成脊結(jié)構(gòu)，以有光刻膠的掩膜層136覆蓋器件的上表面，接著通過光刻使掩膜層136形成圖案，在顯影之后，暴露濕法蝕刻窗口 137，該蝕刻窗口 137包括脊條104以及在脊條104兩側(cè)并沿脊條104長(zhǎng)度方向的區(qū)域138和139。光刻膠掩模層136在脊條的末端140和142上以及端面126和128上延伸以保護(hù)它們免遭接下來的濕法蝕刻，優(yōu)選地，還與蝕刻基面130的外邊緣144和146有小部分交迭，以應(yīng)對(duì)濕法蝕刻步驟產(chǎn)生的橫向蝕刻。向例如HCl和H3PO4的混合物之類的選擇性濕法蝕刻劑暴露濕法蝕刻窗口 137， 以去除層119上的殘余上包覆材料。濕法蝕刻在停止層119的上表面132 (即脊條的底部 120的所需位置)處停止或有效地停止，從而將脊條留置為其所需的高度，然后如圖9(a)和 9(b)所示地使用氧等離子體來去除光刻膠掩模136?？赏ㄟ^允許精確深度控制的濕法蝕刻工藝消除可能存在的任意粗糙處或草皮狀的特征。雖然在圖5_12(a)和(b)中示出了具有單個(gè)脊條104的單激光腔，但應(yīng)當(dāng)理解，在單個(gè)晶片上可優(yōu)選地制造多個(gè)光子器件。例如，在圖2中，如圖所示，分別包括多個(gè)脊型激光器的多個(gè)分開的波導(dǎo)42通常在單個(gè)晶片上來制造，而且在完成如下所述的余下工藝步驟之后，它們通過如上所述的單片化或切割被分離以便封裝以制造單獨(dú)的光子器件。如以上關(guān)于圖5和6(a)和(b) _9 (a)和(b)所述，在激光器主體、端面、以及脊條形成之后、以及在圖2的單片化步驟之前，利用PECVD沉積諸如SiO2之類的介電材料的120nm 厚的鈍化層150以覆蓋包括光子器件的整個(gè)晶片，如在圖10(a)和10(b)中針對(duì)單個(gè)脊條 104所描述。此后，如圖11(a)和11(b)所示，執(zhí)行用于在光子結(jié)構(gòu)的光刻膠掩膜層中限定P型接觸開口的第三次光刻，并通過該掩模利用RIE在SiO2層150和122中開接觸窗口 152。 然后使用氧等離子體來去除光刻膠。執(zhí)行第四次光刻以在光刻膠掩膜層中限定用于P型接觸的敷金屬剝離圖案，其中通過光刻限定剝離結(jié)構(gòu)154以制造包圍接觸窗口 152的接觸開口 156。在敷金屬剝離圖案 154中沒有明顯示地出典型的剝離結(jié)構(gòu)所具有的底切，但應(yīng)當(dāng)理解它是存在的。然后利用電子束蒸鍍器將P型接觸金屬160 (圖12(a)和12(b))蒸鍍到敷金屬剝離圖案154上并通過開口 156，以覆蓋接觸窗口 152。通過去除敷金屬剝離圖案154的剝離步驟去除不需要的敷金屬，從而留下器件的P型接觸160。如圖所示，P型接觸延伸而超過接觸窗口 152的邊緣，并將SiO2層122和150中的接觸開口密封。也利用電子束蒸鍍將激光器的η型接觸162 蒸鍍到晶片的背面上。也可利用另一敷金屬剝離步驟把η型接觸鍍到晶片的正面。如上所述，將可理解，通常在襯底上制造多個(gè)光子器件。因?yàn)槿缟纤觯仨氃跐穹ㄎg刻期間保護(hù)蝕刻端面(參見圖8(a)和(b))，所以在掩模延伸超過邊緣144和146的掩模136位置處，在濕法蝕刻停止層的上表面上形成諸如壁或側(cè)翼(shoulder) 163之類的余下部件。此壁引起端面處或靠近端面的脊條深度變化， 因此脊條在蝕刻端面處和其附近的深度淺于脊條底部處的深度。研究了通過此工藝制造的邊發(fā)射脊型激光器和脊型HCSEL的性能和模式特性，而未發(fā)現(xiàn)余下的部件163 (參見圖5) 導(dǎo)致任何不良影響，同時(shí)生產(chǎn)率被增大到98-99. 8%。雖然已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例說明了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，在不背離在所附權(quán)利要求書中陳述的本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的情況下可作出變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于制造光子器件的工藝，包括在襯底上形成包括有源層的外延半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；在所述外延結(jié)構(gòu)中在所述有源層之上形成濕法蝕刻停止層；對(duì)所述結(jié)構(gòu)進(jìn)行干法蝕刻以形成具有至少一個(gè)端面的激光器；對(duì)所述結(jié)構(gòu)進(jìn)行干法蝕刻以部分地形成所述激光器的脊條；對(duì)所述結(jié)構(gòu)進(jìn)行濕法蝕刻以完成所述脊條的形成；利用保護(hù)共形層覆蓋所述激光器和所述端面；在所述保護(hù)層中開接觸窗口；以及沉積金屬層以覆蓋所述窗口并電接觸所述激光器。
2.如權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于，形成外延結(jié)構(gòu)還包括在所述襯底上在所述有源層之下沉積下包覆層；以及在所述有源層上沉積上包覆層，其中所述濕法蝕刻停止層包括在所述上包覆層中。
3.如權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于，形成所述外延結(jié)構(gòu)還包括在所述上包覆層上沉積接觸層。
4.如權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于，形成所述濕法蝕刻停止層包括在所述有源區(qū)上部分地沉積所述上包覆層；沉積所述濕法蝕刻停止層；以及此后在所述濕法蝕刻區(qū)上沉積所述上包覆層的剩余部分。
5.如權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于，所述濕法蝕刻所述結(jié)構(gòu)的步驟包括形成所述脊條，使在所述端面處形成的脊條短于遠(yuǎn)離所述端面處形成的脊條。
6.如權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于，所述蝕刻停止層是GalnAsP。
7.如權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于，所述襯底是InP。
8.如權(quán)利要求I所述的工藝，其特征在于，對(duì)所述外延結(jié)構(gòu)進(jìn)行干法蝕刻以形成具有至少一個(gè)端面的激光器的所述步驟還包括對(duì)所述外延結(jié)構(gòu)進(jìn)行干法蝕刻以形成具有至少第一和第二蝕刻端面的激光器。
9.如權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于，所述激光器是邊發(fā)射激光器。
10.如權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于，所述激光器是面發(fā)射激光器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造光子器件的工藝，該光子器件包括外延結(jié)構(gòu)，該外延結(jié)構(gòu)具有有源區(qū)且包括在有源區(qū)之上但靠近有源區(qū)的濕法蝕刻停止層。通過先干法蝕刻再濕法蝕刻在該外延結(jié)構(gòu)上制造端面蝕刻脊型激光器。干法蝕刻被設(shè)計(jì)成在到達(dá)形成脊所需的深度之前停止。濕法蝕刻完成脊條的形成并在濕法蝕刻停止層處停止。
文檔編號(hào)H01S5/02GK102593709SQ20121004173
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2006年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月26日
發(fā)明者A·A·貝法, A·T·施雷默爾, C·B·斯塔蓋瑞斯庫 申請(qǐng)人:賓奧普迪克斯股份有限公司