[發明專利]集成調制器-激光器結構及其生產方法

無效

• 申請號: 201210260696.2
• 申請日: 2006-09-27
• 公開（公告）號: CN102790352A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 瑪茲·羅索;西蒙·科達特;方瑞雨;蓋德·艾伯特·羅格若
• 申請（專利權）人: 安華高科技光纖IP(新加坡)私人有限公司
• 主分類號: H01S5/026
• 分類號: H01S5/026;H01S5/042
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷

本申請是申請日為2006年9月27日、申請號為200610127882.3、發明名稱為“集成調制器-激光器結構及其生產方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及用于例如光纖通信的集成調制器-激光器結構。

具體地說，對本發明進行的開發特別注意到了它在生產與分布反饋(DFB)激光器集成的脊形結構電吸收調制器(EAM)中的可能應用。

背景技術

所謂的EAM-DFB結構包括與分布反饋激光器集成的電吸收調制器，對于具有1300nm-1500nm區域的工作波長和通常10Gb/s左右工作速率的10-30km以太網和低線性調頻脈沖40-80km?OC192應用，EAM-DFB結構是一種理想的選擇。

在這樣的工作條件下，寄生電容是關鍵的參數。實際上，寄生電容限制了被認為是用于大量生產的最合適結構的脊形器件結構的性能。目前采用的現有裝置僅在結構中的金屬襯墊下包括厚介質膜(SiO₂或SiN_x)。介質膜必須很厚以減小EAM寄生電容。

但是，這種方案具有這樣的固有限制，即由于很厚的介質膜導致了器件制造期間處理難度增大和器件性能降低。

聚酰胺也被用來替換介質膜。采用聚酰胺膜可以將寄生電容減至最小。這種方案的根本缺點涉及到制造復雜性和芯片成本。另外，關鍵是將金屬部分粘接到聚酰胺膜上，這可能引起器件可靠性的問題。

發明內容

因此，需要可以從根本上解決上述現有結構的固有缺點的結構。

因此，本發明的目的是提供這樣的結構。

根據本發明，通過具有權利要求中所述特征的結構來實現上述目的。本發明還涉及相應的制造過程。權利要求是本發明的技術公開內容的必要部分。

簡單地說，本文所述結構通過將金屬焊盤定位在局部半絕緣層島上，為減小寄生電容的問題提供了一種簡單的解決方案。介質膜下方存在半絕緣層大大減小了寄生電容，介質膜的厚度不再是關鍵的參數。

相關處理并未對標準的集成脊形結構處理進行明顯更改。半絕緣層是在標準的處理過程中在平表面上生長的；然后刻蝕去這個層，只留下孤立的島。最后，EAM金屬焊盤對準這些局部島并以其為中心。整個制造過程只使用了標準處理，因此既保證了低成本，又保證了期望的器件性能。

本發明的優選實施例不將Fe-InP(或其他半絕緣材料)層用于側向限制，而僅用于減小EAM寄生電容。這意味著只在EAM焊盤的位置處產生和使用局部Fe-InP島。這種結構具有可以代替聚酰胺膜的優點(因此沒有了與之相關的固有缺點)。相關的處理方法對傳統EAM-DFB垂直脊(或倒脊形)集成制造處理只進行了很小的改動。

附圖說明

現在將參考附圖對本發明進行說明，說明僅作為示例。其中：

圖1到圖9圖示了制造此處所述電路結構的連續步驟，其中圖4和圖5分別對應于沿圖3的A-A’和B-B’線看去的剖視圖，

圖10是圖1到圖9所示步驟的結果產生的器件的芯片表面圖，其中標出了整個DFB和EAM部分，

圖11是沿圖10的C-C’線看去的剖視圖，

圖12到圖14示出了此處所述電路結構的可替換實施例。

具體實施方式

盡管這里對此處所述結構的某些優選實施例進行的詳細描述將主要參考垂直側壁結構(在某些情況下也參考倒脊形結構)，但是本領域技術人員可以迅速想到，此處所述方案可以適用于需要低寄生電容的任何類型集成結構。這與實際使用的有源材料類型(塊材、MQW、InGaAsP系統、或者含鋁或含氮系統)、波導(直的、彎曲的)、波導外形(垂直側壁或倒脊形)無關。從這方面來看，本發明的范圍包括了側埋式結構(例如半絕緣結構或反向結阻擋(reverse-junction?blocking)結構)。

作為此處所述處理的第一個步驟，圖1示出的步驟包括在通常由n-InP襯底組成的襯底10上進行半絕緣層的平面生長。

襯底10上方設有所謂的刻蝕停止InGaAsP層12作為生長半絕緣層14的基底，半絕緣層14通常由Fe-InP層組成，n-InP層16在Fe-InP層上生長。應當明白，圖1基本上是所述層狀結構的垂直剖視圖。

圖2示意性圖示了(基本上是平面俯視圖)用于在圖1所示結構中限定不同的半絕緣島狀圖樣的掩模圖樣。具體地說，圖2中，標號20表示條狀或帶狀SiO₂掩模圖樣，所述圖樣將用于刻蝕溝槽結構并生長相應的分布反饋(DFB)激光器材料。