[发明专利]高可靠性的蚀刻小面光子器件

说明书

本发明公开了高可靠性的蚀刻小面光子器件。半导体光子器件表面被覆盖以电介质或金属保护层。保护层覆盖整个器件，包括在有源区小面附近的区域，以保护裸露或未经保护的半导体区，由此形成非常高可靠性蚀刻小面的光子器件。

本申请是国际申请日为2006年2月17日、国际申请号为PCT/US2006/005668、2007年10月15日进入中国的国家申请号为200680012475.6、且名为“高可靠性的蚀刻小面光子器件”申请的分案申请。

本申请要求提交于2005年2月18日的题为“高可靠性的蚀刻小面光子器件”的60/653984号美国临时申请的优先权，其整个内容被包含援引于此。

技术领域

本发明总地涉及蚀刻小面的光子器件，更具体地涉及具有密封的触点开口的改进型蚀刻小面激光器件及其制造方法。

背景技术

半导体激光器典型地通过在基板上以金属有机化学蒸镀沉积(MOCVD)或分子束外延生长(MBE)方式生长适当的分层半导体材料以形成具有平行于基板表面的有源层的外延生长结构而制造于晶片上。然后用各种半导体加工工具加工晶片以制造出含有源层和连接于半导体材料的金属触点的激光器光谐振腔。激光镜面典型地通过沿晶质结构切割半导体金属而形成在激光器谐振腔的端部以界定激光器光学谐振腔的边或端部，从而当偏置电压被施加于触点两侧时，所产生的流过有源层的电流使光子沿垂直于电流的方向射出有源层的形成有小面的边。由于半导体材料被切割以形成激光刻面，因此这些刻面的位置和取向受到限制；此外，一旦晶片经切割，它一般以小片形式出现，因此无法方便地使用传统平版印刷技术进一步加工激光器。

由于使用切割小面引起的前述和其它的困难导致通过蚀刻形成半导体激光器的镜面的工艺的发展。如4851368号美国专利所述，这种工艺也允许激光器以平版印刷方式与其它光子器件形成在同一基板上。这种工艺被进一步扩展并且在1992年5月出版的IEEE量子电子学期刊卷28第5部分1227-1231页中公开基于蚀刻小面的脊形激光器工艺。然而，已发现由于该工艺导致其中在有源区的激光小面附近的不受保护的半导体材料直接暴露在周围大气下的结构，通过这些工艺产生的蚀刻小面的可靠性低，尤其是在非密封环境下。这种暴露使得小面随时间流逝而劣化，降低这些蚀刻小面光子器件的可靠性。

发明内容

由于极为需要蚀刻小面器件的高可靠性，因此提供根据本发明的改进的制造蚀刻小面半导体光子器件的工艺和方法。在这种工艺中，具有蚀刻小面的诸如激光器的光子器件被涂敷以电介质，较佳的是通过PECVD(等离子体增强化学蒸镀沉积)沉积二氧化硅。仅在必须为金属触点提供开口的那些区域中将电介质从光子器件除去。然后通过金属触点完全密封这些触点开口。所得到的器件表现出高稳定的工作性能，即使在非密封环境中也是如此。

附图说明

本领域内技术人员通过参照附图细阅下面对其实施例的详细说明将更清楚地理解本发明的前述和附加的目的、特征和优点，在附图中：

图1示出在晶片上制造诸如激光器的光子器件的传统切割小面工序；

图2示出在晶片上制造诸如激光器的光子器件的传统蚀刻小面工序；

图3示出根据现有技术的晶片上的结构的立体图；

图4(a)、4(b)至图8(a)、8(b)以横截面形式示出根据现有技术的在晶片上制造固态蚀刻小面激光器的制造步骤；

图9示出根据本发明的晶片上的结构的立体图；

图10(a)、10(b)至图14(a)、14(b)以横截面形式示出根据本发明的制造固态蚀刻小面激光器的制造步骤。

具体实施方式