和15nm厚S1jl 79。这些层的厚度保持较小以避免面反射率的改变。
[0020]执行制造例如图3的脊60和62的脊图案的第二平版印刷术，脊60示出于图6 (a)和6(b)中。此后，CF4RIE被用于将脊图案转移至PECVD S1jl 64。如图6(a)和6 (b)所示，该RIE步骤蚀穿结构的顶上的Si3N4和α -Si层77、78而不将这些层从结构的侧面去除，并去除外延生长激光器结构66的一些较小部分。在用氧等离子体去除光阻材料后，使用另一 CAIBE步骤以在激光器结构中形成脊60。
[0021 ] 接着沉积300nm厚的PECVD介电层84，例如S12 (图6 (a)和6 (b))并执行界定诸如孔86的P触点孔的第三平版印刷术(图7 (a)和7 (b))。CF4RIE和缓冲HF溶剂的组合用来在S1Jl 64和84上开触点孔；缓冲HF还从小面74和76上去除氧化物，同时25nm厚的α -Si 78层能够保护这些小面(缓冲HF侵蚀AlGaAs被覆层)。下面的7.5nm Si3N4层77足够厚以防止α -Si层78与激光器结构的小面直接接触。在没有Si3N4层的情况下，α -Si会与激光器结构的小面形成η型掺杂并沿这些小面形成电流泄漏路径。
[0022]然后用氧等离子体去除光阻层。然后，将晶片面朝下地放置在具有光阻层的Si载体上，并作用氧等离子体以将任何不想要的有机材料从样品的背侧或底表面88去除。在这之后，将其浸入HCl:H2O (I:1)以露出用于金属化的清洁表面。然后使用热蒸镀以沉积含75nm的AuGeN1、10nmAg、150nmAu的层90以在晶片底部形成η触点。通过将其浸入丙酮而从载体去除晶片44，并在氩氛围中以450°C在快速加温退火(RTA)中退火η触点I分钟。然后执行在晶片顶部上的P触点金属化的单版印刷。在短暂的氧等离子体处理并将其浸入HCl:Η20(1:1)溶剂后，将15nmCr然后是500nm的Au的金属层92被热蒸镀到激光器光腔的顶表面上。使用丙酮除去光阻材料上不想要的金属，并且在350°C下在氩气氛中使用RTA一分钟以退火P型触点。
[0023]在第一 CAIBE蚀刻中界定小面的同一电介质掩模同样界定第二 CAIBE步骤中的脊并因此激光器自行对准，即在小面和脊端部之间没有失位。电介质的布图是通过延伸过两个激光器小面的脊形高度光阻材料实现的。这样，任何较小的照相平版印刷失位不会对激光器的自对准产生不利的影响。
[0024]如图7 (a)所示，在脊60的顶表面上的电介质绝缘层84中开启触点窗86的工序容易在蚀刻小面74和76附近从半导体除去保护性绝缘材料84，留下完整的光子器件的一个区域94作为露出的半导体。这使未经保护的区域受到伤害并降低最终产品的可靠性。
[0025]如图9-图14(a)、14(b)所示的本发明克服了前面的问题，其中示出了在基板102上制造高度可靠的光子器件100的工序。如上所述，这些图中的尺寸不必按比例绘制。尽管本发明是针对例如图9所示脊形激光器104描述的，然而应当理解也可制造其它类型的激光器或其它光子器件。
[0026]传统地，基板102可以是由例如III一 V类化合物或其适当掺杂的合金形成的晶片。如作为图9器件沿线X — X、y — y的截面图的图10(a)和10(b)所示，一系列层106例如通过诸如有机金属化学蒸镀沉积(MOCVD)或分子束外延生长(MBE)的外延沉积被沉积在基板102的顶表面108上。这些层沿一般包括有源区112和上、下被覆区114、116的横向方向形成光波导，如图10(a)和10(b)所示。图10(a)是沿图9的波导100的x — x轴得到的截面图，而图10(b)是沿图9的y — y轴得到波导处的截面图。
[0027]在一个例子中，半导体激光器光子器件结构层106被外延生长地形成在InP基板102上。光子结构的上、下被覆区114、116分别由比有源区112的系数更低的系数的半导体材料构成，例如InP。这些被覆区在有源区附近，它们可形成有基于AlInGaAs的量子阱和皇势。在上包覆层114上提供有InGaAs覆盖层118以实现欧姆接触。尽管本例基于在InP基板上提供由激光装置构成的光子器件，但应当理解可制造其它具有有源区的光子器件，并且可在诸如GaAs和GaN的其它基板上形成这些器件。这些光子器件的例子是电吸附调制器和半导体光学放大器。
[0028]在本发明的工序中，电介质掩模层——例如200nm厚的S1Jl 120——如图10(a)和10(b)所示那样通过等离子体增强化学蒸镀沉积(PECVD)沉积在外延生长激光器结构106上。在图2的晶片44上执行例如在光阻层中界定激光器本体和小面的第一平版印刷步骤，并采用反应离子蚀刻(RIE)将光阻图案转移至下面的S12掩模层120。将光阻层旋涂于掩模层120、通过平版印刷掩模露出光阻材料以形成图案、以及随后将图案转移至掩模层120的照相平版印刷步骤未予以说明，因为它们是传统方法并且在业内是公知的。在通过氧等离子体去除光阻材料后，层120中的3102图案通过化学辅助离子束蚀刻(CABIE)被转移至激光器结构以形成激光器波导42(图2)并形成具有侧壁122、124和端部小面126、128的独立激光器腔100 (图9)。
[0029]执行第二光阻平版印刷术以形成在基板上的前述激光器本体上界定一个或多个例如脊104的脊的图案，并且利用RIE将光阻图案转移至PECVD S12掩模层120。在用氧等离子体去除光阻材料后，使用CABIE如图ll(a)、ll(b)所示那样为激光器结构中的每个激光器本体形成脊104。尽管仅示出一个脊104，然而应当理解可较佳地在一块基板上制造多个光子器件。例如图2所示那样，一般将各自包括多个脊形激光器的多个间隔开的波导42制造在晶片上，并在下面描述的加工步骤结束后，如上所述那样通过单片化或切割程序将这些波导分离以封装，从而形成单独的光子器件。
[0030]在结合图11 (a)、11 (b)描述形成激光器本体、小面和脊后，并且在图2的单片化步骤之前，如图12(a)和12(b)所示那样，使用PECVD沉积诸如Si02的电介质材料的120nm厚的钝化层130以覆盖包括光子器件的整个晶片。这是针对图12(a)中的单脊进行说明的。此后，执行第三平版印刷术以在光子结构上界定P型触点并使用RIE在S1Jl 120和130中开启接触孔132，如图13(a)和13(b)所示。随后使用氧等离子体去除光阻材料。
[0031]执行第四平版印刷术以为P型触点界定金属剥离图案134，其中剥离结构134以平版印刷方式被界定以形成包围触点窗132的触点开口 136。典型剥离结构具有的底切未被明显地示出于金属剥离图案134中，但应当理解它是存在的。P型触点140随后通过电子束蒸镀装置被蒸镀到金属剥离图案134上并通过开口 136覆盖触点窗132。通过去除金属剥离图案134的剥离步骤，不想要的金属被去除，留下器件的P型触点140。P触点延伸过触点窗132的边并密封S1Jl 120、130中的触点开口，如图14(a)和14(b)所示。如上所述，激光器的η型触点142也通过电子束蒸镀方法被蒸镀在晶片的背面。应当理解一般在基板上制造多个光子器件。
[0032]使用现有技术工序制造的光子器件具有低可靠性并且这些器件的性能明显降低，尤其是在非密封环境下数天。以本发明的工序制成的光子器件即使在非密封环境下也表现为异常的可靠，并且具有可多年正常使用的突出可靠性。
[0033]本发明的导致光子器件可靠工作的结构和现有技术之间的关键区别在于在结合图2描述的单片化步骤前，所有半导体表面如图14(a)、14(b)所示那样通过S12S金属钝化，并且在器件的有源区的小面附近存在不裸露或未经保护的半导体。当稍后基板被单片化时，例如沿图14(a)、14(b)的单片化线144，为了分离附近的光子结构，在单片化线处的结构周围产生裸露的半导体表面。然而，这些裸露表面一般远离(例如离开750nm以上)设置在结构的有源区的蚀刻小面，如单片化线144所示。作为本工序的结果和所形成的结构，环境中的腐蚀性和破坏性物质无法以现有技术中导致快速劣化的方式透过光子器件。
[0034]尽管已结合较佳实施例对本发明进行了