DE3689067T2

DE3689067T2 - Verfahren zur herstellung von optischen halbleiterstrukturen.

Info

Publication number: DE3689067T2
Application number: DE86904272T
Authority: DE
Inventors: John Devlin; Richard Hobbs; Charles Lenton; Andrew Nelson
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1986-07-03
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2006-07-04
Also published as: US4864581A; EP0227783B1; GB8516853D0; US4935936A; ES2000643A6; JPH09186402A; CA1261483A; EP0227783A1; JP2547001B2; JP2935415B2; WO1987000348A1; DE3689067D1; HK134996A; JPS63500279A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen optischer Halbleiterstrukturen. Es findet besondere Anwendung auf dem Gebiet der Herstellung opto-elektronischer Vorrichtungen bzw. Bauelemente, wie Halbleiterlaser.
Eine bekannte Familie opto-elektronischer Vorrichtungen hat die folgende zentrale Struktur: ein Substrat aus Halbleitermaterial, das darauf einen Mesa aufweist, mit eingegrabenen Schichten zu jeder Seite des Mesas. Eine solche Vorrichtung ist von O. Mikami et al in "1.5 um GaInAsP/- InP Buried Heterostructure Lasers Fabricated by Hybrid Combination of Liquid - and Vapour-Phase Epitaxy", Electronics Letters, 18 (5) (4.3.82) Seiten 237-239 beschrieben. Das Wort "Mesa" in diesem Zusammenhang wird verwendet, um einen aufrecht stehenden Streifen mit steilen Seiten und einer flachen Oberseite zu beschreiben.
Die Vorrichtungen der Familie weisen einen pn-Übergang auf, über den ein Strom fließt (der herkömmliche Strom von p nach n), sowie einen Wellenleiterbereich, in den Licht eingeschlossen ist. Der Wellenleiterbereich kann eine "Aktivschicht" aufweisen, in der Elektronen und Löcher mit der Produktion von Photonen durch Strahlungsrekombination kombinieren. Eine solche Aktivschicht muß in geeigneter Weise in ihrem Bandabstand und ihrem Brechungsindex mit den anderen Halbleiterbereichen der Struktur in Beziehung stehen, um einen geeigneten Grad von "Einschluß" dieser Prozesse in die Aktivschicht zu erreichen. Die Materialschichten zu jeder Seite des Wellenleiterbereichs und in Kontakt mit den gegenüberliegenden Seiten des Wellenleiterbereichs sind als "Einschlußschichten" bekannt.
Ein Hauptanwendungsgebiet optischer Halbleitervorrichtungen ist in optischen Faserkommunikationssystemen. Im allgemeinen sind die Vorrichtungen aus Materialien aufgebaut, deren Elementkomponenten aus den Gruppen in und V des Periodensystems ausgewählt sind. Optische Siliziumdioxid-Fasern, wie hergestellt in jüngsten Jahren, haben Verlustminima bei etwa 1,3 um und 1,55 um, wobei das letztere Minimum das niedrigere ist. Demgemäß gibt es einen besonderen Bedarf nach Vorrichtungen, die im Bereich von 1,1 bis 1,65 um arbeiten, insbesondere von 1,3 bis 1,6 um. (Diese Wellenlängen, wie alle die Wellenlängen hier; sind, außer wenn sich aus dem Kontext anderes ergibt, Vakuumwellenlängen). Halbleiterlaser; die in diesem Bereich des Infraroten arbeiten, weisen üblicherweise Bereiche aus Indiumphosphid, InP, und aus quaternären Materialien Indium-Gaffium-Arsenid-Phosphiden, InxGa1-xAsyP1-y auf. Durch geeignete Wahl von x und y ist es möglich, die verschiedenen Bereiche kristallgittermäßig anzupassen, wobei die Bandabstände der Materialien variiert werden. (Bandabstände können experimentell bestimmt werden, z. B. durch Fotolumineszens). Weiterhin können sowohl Indium-Phosphid als auch die quatemären Materialien auf p- oder n-Typ dotiert werden, wie gewünscht.
Eine ausgewählte Vorrichtung der bekannten Familie wird als ein Halbleiterlaser mit seinem Mesa zuoberst so beschrieben, daß er eine Aktivschicht innerhalb des Mesas hat. Elektrische Kontakte sind an dem Mesa bereitgestellt, und zwar auf der entferntesten Seite des Substrats von dem Mesa. Der erforderliche "Einschluß" wird optisch in einer vertikalen Richtung bereitgestellt durch Änderungen im Brechungsindex des Halbleitermaterials und sowohl optisch als auch elektrisch in einer horizontalen Richtung durch die eingrabenden Schichten. Die eingrabenden Schichten wirken, um zu veranlassen, daß irgendein Strom, der zwischen den Kontakten fließt, vorzugsweise durch den Mesa und damit durch die Aktivschicht fließt. In einer Form können die eingrabenden Schichten nicht-leitende Halbleiterübergänge dem Stromfluß zwischen den Kontakten bei Verwendung der Vorrichtung darbieten.
Guter elektrischer Einschluß wird bereitgestellt, wenn die Halbleiterschichten zwischen den Kontakten einen pn-Übergang darstellen, und die eingrabenden Schichten in Kombination mit dem Substrat einen npn- Übergang darstellen, wenn in der gleichen Richtung genommen. Bei Verwendung weisen dann die eingrabenden Schichten und das Substrat einen in der Sperrichtung vorgespannten Halbleiterübergang in beiden Richtungen auf. In alternativer Weise können die eingrabenden Schichten und das Substrat mehrere in Sperrichtung vorgespannte Halbleiterübergänge in einer oder beiden Richtungen darbieten.
In einer anderen Form können die eingrabenden Schichten "halbisolierende" Materialien, wie Fe-dotiertes Inp aufweisen. Diese Materialien haben einen relativ hohen spezifischen Widerstand, verglichen mit z. B. undotiertem InP. Eingrabende Schichten in dieser Form haben Vorteile darin, daß sie sich im wesentlichen vollständig gegen Stromfluß stellen und niedrige kapazitive Effekte zeigen. Niedrige kapazitive Effekte tendieren dazu, die Vorrichtungsgeschwindigkeit zu erhöhen.
In der Vergangenheit sind Vorrichtungen dieses Typs mittels Flüssigphasenepitaxie (LPE) hergestellt worden. Es gibt jedoch Probleme, zusammenhängend mit diesen Techniken, wie Fremdstörstellenkonvektion innerhalb der Schmelzen, ungenaue Dickensteuerung der eingrabenden Schichten und Zurückschmelzen der Mesas während der Herstellung.
Diese haben insbesondere zu einem Fehlen von Gleichförmigkeit über größere Flächen gefährt, und die Techniken bieten sich nicht leicht von selbst zur Großserienproduktion an.
In der Offenbarung von O. Mikami et al ist ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung mit resistiven eingrabenden Schichten beschrieben. Die Schichten, die den Mesa darstellen, der Inp und quaternäre Schichten aufweist, werden auf einer Halbleiterscheibe durch LPE gewachsen, wobei der Mesa durch chemisches Ätzen auf jeder Seite eines Si&sub3;N&sub4;-Maskenstreifens hergestellt wird. Die eingrabenden Schichten aus Inp mit hohem spezifischen Widerstand werden dann durch Dampfphasenepitaxie (VPE) zu jeder Seite des Mesas gewachsen. Der Si&sub3;N&sub4;-Streifen verbleibt während der VPE-Wachsstufe und verhindert ein Wachsen auf der oberen Oberfläche des Mesas selbst, und wird erst nachfolgend entfernt.
Die Charakteristiken zweier Leer; die durch O. Mikami et al hergestellt sind, werden als wie folgt beansprucht:
1 (i) Aktivschichtdicke, 0,2 um
(ii) Aktivschichtbreite, 4 um
(iii) Gepulster Schwellenstrom, etwa 85 mA
2 (i) Aktivschichtdicke, 0,2 um
(ii) Aktivschichtbreite, 10 um
(iii) Gepulster Schwellenstrom, etwa 800 mA bis 500 mA
(iv) Ausgabe eines einzelnen longitudinalen Modes mit einer Wellenlänge von 1,525 um.
Die Mikami LPE-VPE-Hybridtechnik löst das Problem eines Rückschmelzens des Mesas während der Herstellung, leidet aber noch an Nachteilen. Sie behält einen LPE-Wachsschritt und bietet sich daher noch nicht für eine Großserienproduktion an; ein signifikanter Leckstrom ist in den eingrabenden Schichten beobachtet worden, und der Si&sub3;N&sub4;-Streifen zeigt eine Tendenz, durch eingrabende Schichten überbrückt zu werden, wenn die Breite des Streifens reduziert wird.
Eine alternative Wachstechnik, metallorganische Dampfphasenepitaxie (MOVPE), ist vielversprechend für eine Großserien-Vorrichtungsproduktion getunden worden. Sie bietet eine stark wünschenswerte Kombination von Merkmalen: Abruptheit der Übergangsflächen im atomaren Maßstab, präzise Steuerung der Zusammensetzungen und Gleichförmigkeit der Dicke und Zusammensetzung über einen großen Flächenbereich.
Unglücklicherweise ist es als nicht möglich gefunden worden, einfach die LPE- und VPE-Wachsschritte der Mikami-Technik mit MOVPE-Wachsschritten zu ersetzen. Wenn dies möglich wäre, würde eine Struktur mit dem besseren Stromeinschluß von in Sperrichtung vorgespannten eingrabenden Übergangsschichten produziert werden, zusammen mit einer Ausgabeleistung höheren Potentials. Obwohl MOVPE verwendet werden könnte, um die Schichten des Mesas zu wachsen, hängt das erfolgreiche Wachsen der eingrabenden Schichten in der Mikami-Technik von den Wachscharakteristiken von VPE ab. Der Schritt des chemischen Ätzens der Mikami-Technik erzeugt einen Mesa mit einem charakteristischen Querschnitt. Wenn MOVPE verwendet wird, um zu versuchen, eingrabende Schichten auf einem solchen Mesa zu wachsen anstelle von sich seitlich erstreckenden eingrabenden Schichten, ist gefunden worden, daß sich aufrecht stehende "Ohren" aus InP entwickeln, wobei die seitlichen Oberflächen des Mesas nicht durchgehend bedeckt werden.
Ein Verfahren zum Herstellen von Lasern mit einer eingegrabenen Mesastruktur unter Verwendung von Wachsschritten nur einer "metallorganischen Chemikaliendampfablagerung" bei niedrigem Druck (LP- MOCVD) ist in dem folgenden Aufsatz umrissen: "Very Low Threshold Buried Ridge Structure Lasers Emitting at 1.3 um Grown by Low Pressure Metalorganic Chemical Vapour Deposition" von M. Razeghi et al, Applied Physics Letters, 46 (2) (15.1.85) Seiten 131-133. (MOCVD ist ein alternativer Begriff für MOVPE.) Das Verfahren weist die Schritte des Wachsens auf ein InP-Substrat einer n-dotierten InP-Einschlußschicht, einer undotierten GaInAsP-Aktivschicht und einer p-dotierten InP-Schicht auf zum Vermeiden der Bildung von Defekten nahe der Aktivschicht während des Ätzens. Durch das Ätzen unter Verwendung einer Maske wird die Aktivschicht zu einem Mesa reduziert. Nach Wegnehmen der Maske ist der Mesa durch eine p-dotierte InP-Schicht und eine p-dotierte GaInAs-Abdeckschicht bedeckt.
Alle die Wachsschritte des obigen Verfahrens werden durch MOVPE bei niedrigem Druck ausgeführt, und damit sollte eine Großserienproduktion durchführbar sein. Weiterhin ist es besonders zweckmäßig, da nur eine Wachstechnik eingesetzt werden muß. Jedoch, entweder verlassen sich die hergestellten Produkte auf eine eingebaute Potentialdifferenz zwischen den großflächigen pn-Homoübergängen an jeder Seite des aktiven Bereichs und den pn-Heteroübergang durch den relativ kleinflächigen aktiven Bereich selbst, oder sie involvieren einen komplizierteren Herstellungsprozeß. Obwohl ein niedrigster gemessener Schwellenstrom von 11 mA bei einem Dauerstrichbetrieb berichtet worden ist, waren die Werte, die für Messungen bezüglich 269 Vorrichtungen gegeben wurden, in dem Bereich von 17,9 mA bis 50 mA, einschließlich, variabel. 44,6% dieser Vorrichtungen hatten einen Schwellenstrom von mehr als 45 mA- Weiterhin wird eine optische Leistungsemmission von nur bis zu 15 mW berichtet.
In EP-A-0038085 ist eine InGaAsP/InP-Eingrab-Heterostruktur-Laserdiode beschrieben, in welcher die Aktivschicht in einer Mesastruktur enthalten ist. Eine Blockierschicht aus InP ist durch LPE zu beiden Seiten des Mesas hinauf gewachsen. Eine weitere InP-Schicht, eine Stromeinschlußschicht, ist durch LPE auf der Blockierschicht gewachsen. Während des Wachsens dieser zwei Schichten ist die Oberseite des Mesas in Siliziumdioxid überdeckt und vorausgesetzt, daß der Mesa 4 um oder weniger dick ist, resultiert die Verwendung von LPE in keinem Überwachsen des Mesas. Die obere Halbleiteroberfläche des Mesas besteht aus einer wellenleitenden InGaAsP-Schicht und nicht aus InP. Sämtliches epitaxiales Wachsen involviert die Verwendung von LPE. Es gibt keinen Vorschlag, daß das Verfahren angepaßt werden könnte oder sollte, um die Verwendung von anderen Wachstechnologien zu erlauben, oder wie eine solche Anpassung bewirkt werden könnte.
Razeghi et al führen in Applied Physics Letters, 46, 2, 1985, Seiten 131 -133 detailliert die Produktion von Lasern mit einer eingegrabenen Stegstruktur aus GaInAsP/InP aus, die durch MOCVD (MOVPE) gewachsen ist. Die einfache Vorrichtungsstruktur ermöglicht die Verwendung eines einfachen, zweistufigen Wachsprozesses mit exzellenter Reproduzierbarkeit und Homogenität bei hoher Prozeßausbeute. Eine externe Quanteneffizienz von 60% mit einem cw-Schwellenstrom von 11 mA wurde erreicht. Der Herstellungsprozeß involviert ein nacheinander Wachsen einer n-dotierten InP-Einschlußschicht, einer GaInAsP-Aktivschicht und einer p-dotierten InP-Überschicht. Als nächstes wurde eine photolithographlsche Maske in einem Ätzschritt verwendet, um einen 2-um-Steg in der obersten InP-Schicht und der Aktivschicht zu definieren. Nach Entfernen der Resist-Maske wurde der Steg mit einer p-dotierten InP-Einschlußschicht und einer p-dotierten GaInAs-Abdeckschicht bedeckt. Eine Lokalisierung des Stroms wird durch die eingebaute Potentialdifferenz zwischen dem pn-InP-Homoübergang auf jeder Seite des Aktivbereichs und dem pn-InP-GaInAsP-Heteroübergang des Aktivbereichs erreicht. Somit ist klar, daß die InP-Einschlußschicht, die durch MOVPE gewachsen ist, nicht nur neben dem Steg gebildet wird, sondern auch auf der Oberseite des Stegs und darüber hinaus. Dies ist natürlich ziemlich unterschiedlich von den Wachscharakteristiken, die durch die vorliegende Erfindung erzielt werden und auf welche sie sich stützt.
Razeghi et al stellen fest, daß ihre Struktur einen einfacheren Herstellungsprozeß im Vergleich zu herkömmlichen Eingrab-Lasern realisiert, weil Sperr-pn-Übergänge, die geeignet neben der Aktivschicht angeordnet sind, nicht erforderlich sind, um die Stromlecks außerhalb des eingegrabenen Streifens zu blockieren.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Halbleiterstruktur bereitzustellen.
Dieses Ziel wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 erreicht.
Hiernach können Strukturen und Vorrichtungen durch Begriffe wie "zuoberst" beschrieben werden, die eine spezifische Orientierung der Struktur oder der Vorrichtung implizieren. Die Verwendung solcher Begriffe ist nur zur Zweckmäßigkeit der Beschreibung und sollte nicht genommen werden, um irgendeine Struktur oder irgendeine Vorrichtung auf eine bestimmte Orientierung zu begrenzen.
Es ist zum Wachsen der eingrabenden Schichten durch MOVPE wichtig, daß die seitlichen Oberflächen des Mesas im wesentlichen nicht hinterschnitten sind. Insbesondere ist bevorzugt, daß die oberste Schicht des Mesas keine (III)-A-Ebenen zu den seitlichen Oberflächen beitragen sollte. Es sollte keinen Überhang irgendeines Teils entweder der seitlichen Oberflächen gleich mehr als 10% der Breite der obersten Oberfläche des Mesas sein. Bevorzugter sollte irgendein Überhang nicht gleich mehr als 5% der Breite der obersten Oberfläche des Mesas sein, oder es sollte keinen Überhang geben, wobei der Mesa mit vertikalen Seiten versehen ist oder sogar sich in Richtung auf die oberste Oberfläche verjüngt.
Durch Verwenden eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Siliziumdioxidstreifen so erzeugt werden, um selbst-ausgerichtet zu sein und mittig auf dem Mesa angeordnet zu sein.
Vorzugsweise ist der Siliziumdioxidstreifen in seiner Breite im wesentlichen gleich der Breite der obersten Oberfläche des Mesas. Dies erleichtert ein Wachsen der eingrabenden Schichten. Zum Beispiel sollte die Breite des Streifens nicht mehr als um 0,4 um größer oder kleiner als die Breite der obersten Oberfläche des Mesas sein.
In bestimmten Fällen kann es schwierig sein, einen Streifen aus einem wachstums-unterdrückenden Material zu erreichen. Es ist herausgefunden worden, daß ein Verfahren zum Verbessern der wachstums-unterdrückenden Eigenschaften der Oberfläche bestimmter Materialien, wie Siliziumdioxid, darin besteht, diese Oberfläche einer Temperatur auszusetzen, die im Bereich von 600º C bis 700º C, einschließlich, ist, und zwar für eine Zeitperiode von mindestens 1 Minute bei Vorhandensein von PH&sub3;. Es kann als bevorzugt gefunden werden, diese Zeitperiode auf mehr als 3 oder sogar mehr als 5 Minuten zu vergrößern.
Alternative Verfahren zum Ausführen der Schritte ii) und iii) von Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
Eine besonders wichtige Anwendung der vorliegenden Erfindung ist bei der Herstellung von Lasern, die in einem Einzeltransversalmode arbeiten werden. Diese Laser sind von einer hohen Wichtigkeit in optischen Kommunikationssystemen. Solche Leer können aus Halbleiterstrukturen erzeugt werden, die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, bei dem die oberste Oberfläche des Mesas darauf eingeschränkt ist, nicht mehr als 5 um breit zu sein.
Ein Einzeltransversalinode-Halbleiterlaser und Verfahren, zu dessen Herstellung, gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, werden nun, nur anhand von Beispielen, mit Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben werden, in denen:
Fig. 1 einen Doppelheterostrukturwafer zur Verwendung beim Herstellen des Lasers zeigt;
Fig. 2a-2f Stufen in der Produktion einer anfänglichen Halbleiterstruktur aus dem Wafer von Fig. 1 zeigen;
Fig. 3a-3f Stufen eines alternativen Verfahrens zum Herstellen der anfänglichen Halbleiterstruktur aus dem Wafer von Fig. 1 zeigen;
Fig. 4 eine Halbleiterstruktur zeigt, die die anfängliche Halbleiterstruktur aufweist, nachdem die eingrabenden Schichten gewachsen worden sind;
Fig. 5 die Struktur von Fig. 4 zeigt, und zwar Überwachsen mit einer abdeckenden Schicht;
Fig. 6 den vervollständigten Laser zeigt;
Fig. 7 einen Graph einer Ausgangsleistung in mW zeigt, aufgetragen gegenüber einem Vorspannstrom für einen vervollständigten Laser;
Fig. 8 die Impulsantwort eines vervollständigten Lasers auf eine Stromimpulsmodulation zeigt; und
Fig. 9 ein Histogramm von Schwellenströmen zeigt, gemessen für eine Vielzahl von Lasern.
Jede der Fig. 1 bis 6 oben zeigt nur einen Ausschnitt des Wafers und Stufen in der Produktion nur eines einzelnen Lasers unter Verwendung des Ausschnitts des Wafers.
Die Fig. 1 bis 6 sind nicht maßstabsgerecht gezeichnet. Sie stellen in jedem Fall Querschnitte dar, jedoch ist eine Kreuzschraffierung zum Zwecke der Klarheit weggelassen.
Bezugnehmend auf Fig. 6 weist ein vervollständigter Laser einen geschichteten Mesa 3, 4, 5 auf einem Substrat 2 auf. Der Mesa 3, 4, 5 hat Seitenwände, die sich in Richtung auf ihre oberste Oberfläche 15 verjüngen. Die Seitenwände sind eingegraben durch Eingrabschichten bzw. eingrabende Schichten 8, 9, deren oberste Oberflächen 17 sich nach oben und weg von der oberen Oberfläche 15 des Mesas erstrecken, um eine konisch erweiterte Nut zu bilden.
Bezugnehmend auf Fig. 1 ist die erste Stufe bei der Herstellung des Lasers, einen Doppelheterostrukturwafer 1 zu produzieren. Die Basisschicht 2 ist eine 200 um (100)-orientierte S-dotierte Inp-Schicht, wobei das Dotierniveau n etwa gleich 8 · 10¹&sup8; cm&supmin;³ ist. Auf die Basisschicht sind die folgenden drei Schichten 3, 4, 5 gewachsen: eine 0,5 um S- dotierte InP-Schicht 3, n etwa gleich 2 · 10¹&sup8; cm&supmin;³; eine 0,14 um undotierte GaInAsP-Schicht 4; und eine 0,3 um Cd-dotierte Inp-Schicht 5, p etwa gleich 5 · 10¹&sup7; cm&supmin;³. Die GaInAsP-Schicht 4 hat einen Bandabstand äquivalent 1,52 um wie durch Photolumineszenz bestimmt wird. Die Schichten 3, 4, 5 sind kristallgittermäßig angepaßt, gewachsen durch MOVPE unter normalen Wachsbedingungen.
Bezugnehmend auf Fig. 2a wird als nächstes eine fünfte Schicht 6 aus SiO&sub2; abgelagert. Diese Schicht wird durch Chemikaliendampfablagerung (CVD) gewachsen aus einem Gemisch aus FeH&sub4; und O&sub2; als das aktive Gas auf eine Dicke von zwischen 100 nm und 300 nm. Das Wachsen wird bei einer Temperatur von 450º C ausgeführt.
Bezugnehmend auf Fig. 2b wird ein Waycoat W43 Negativphotoresistmaterial verwendet, um eine Maske 7 zu bilden, die einen 5 um breiten Streifen aufweist, der sich in der < 110> -Richtung bezüglich des Wafers 1 erstreckt. Die Maske 7 wird belichtet und auf die normale Weise entwickelt, dann bei 150º C für 45 s gebacken bzw. gebrannt, um zu verhindern, daß sich das Resist während des nächsten Schritts abhebt.
Bezugnehmend auf Fig. 2c wird das SiO&sub2; (Siliziumdioxid) unter Verwendung der Maske 7 durch Countdown "silox etch" geätzt. Ätzen ist isotrop, und daher wird die Photoresistmaske 7 mit einem 1 : 1-Unterschnitt-zu-Tiefe-Verhältnis unterschnitten. Durch periodische Beobachtungen mit einem Mikroskop können die Ausdehnung von Siliziumdioxid, die unter der Maske 7 verbleibt, die durchsichtig ist, bestimmt werden, und das Ätzen wird fortgeführt, bis ein Streifen 16 aus 1 um breitem Siliziumdioxid verbleibt. Nur das Siliziumdioxid wird durch dieses Ätzmittel geätzt, wobei die Schicht darunter nicht beeinträchtigt wird. Unmittelbar nach dem Ätzen wird die Probe in einem Exsikkator bei 10º C für zumindest einen halben Tag aufbewahrt, um eingeschlossenes Wasser von unterhalb dem unterschnittenen Resist zu entfernen. Wenn dies nicht getan wird und Wasser verbleibt, können die Kanten des Resist nach der nächsten Prozeßstufe möglicherweise nicht gleichförmig sein.
Bezugnehmend auf Fig. 2d wird, um den 1 um Siliziumstreifen 16 zu versiegeln, die Probe bei 150º C für 5 Minuten erhitzt. Dies verursacht, daß der Streifen aus der Photoresistmaske 7 weich wird und in einem Ausmaß fließt, daß die unterschnittenen Abschnitte auf die Halbleiteroberfläche herabtropfen, wobei der SiO&sub2;-Streifen 16 versiegelt wird und die effektive Maskenbreite von etwa 5 um wieder hergestellt wird.
Bezugnehmend auf Fig. 2e ist es die nächste Stufe, einen Mesa unter Verwendung des abgeflossenen Photoresist als eine Maske 7' zu ätzen. Die quaternäre Schicht des Wafersubstrats bildet eine Aktivschicht in dem Mesa. Es kann wünschenswert sein, daß die Seiten des Mesas glatt sind. Wenn dem so ist, kann nachfolgend eine Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit des Wachsens verbessert werden. Weiterhin können glatte Seiten zu einer verbesserten Wirksamkeit in einem vervollständigten Laser führen. Um glatte Seiten des Mesas zu erhalten, sollte ein Ätzmittel verwendet werden, das die unterschiedlichen Schichten 2, 3, 4, 5 des Doppelheterostrukturwafers einschließlich der Aktivschicht bei im wesentlichen gleichen Raten ätzen wird. In dem vorliegenden Verfahren wird eine 0,2-%-Lösung aus Bromin in Methanol bei 20º C verwendet, jedoch könnten andere Ätzmittel verwendet werden, wie eine Lösung aus Bromin in Essigsäure. Dies erzeugt einen Mesa mit einer relativ leichten Schulter auf der Höhe der Aktivschicht 4.
Wiederum kann das Ausmaß, zu dem die Photoresistmaske 7' während des Ätzens unterschnitten wird, unter Verwendung eines Mikroskops überwacht werden. Das Ätzen wird fortgeführt, bis die oberste Oberfläche 15 des Mesas im Bereich von 1,2 um bis 1,5 um breit ist. Dieser Abmessungsbereich ist wünschenswert für einen richtigen Betrieb des vervollständigten Lasers.
Die für den Streifen 16 aus SiO&sub2; und den Mesa gegebenen Abmessungen können natürlich variiert werden, jedoch sollte vorzugsweise zum Zwecke der Zuverlässigkeit der Streifen 16 aus SiO&sub2; nicht mehr als 0,4 um unterschiedlich in der Breite zur obersten Oberfläche 15 des Mesas sein.
Die Verwendung der Resistmaske 7' beim Ätzen des Mesas ist gedacht, um einen verjüngten Mesa zu erzeugen, weil die Maske 7' nicht stark an dem Material des Wafers anhaftet, im Gegensatz zu Siliziumdioxidmasken. Die letzteren tendieren dazu, Mesas mit stark hinterschnittenen seitlichen Oberflächen zu erzeugen. Andere Resistmaterialien als das oben spezifizierte Photoresistmaterial können ebenso als befriedigend gefunden werden. Jedoch muß es möglich sein, das Material der Resistmaske 7 so abfließen zu lassen, um den Siliziumdioxidstreifen 16 durch Hitze oder anderweitig zu versiegeln.
Bezugnehmend auf Fig. 2f wird nach dem Ätzen des Mesas die Photoresistmaske 7' beseitigt. Die Beseitigung wird unter Verwendung eines Indust-Re-Chem-Lab-Resiststreifens J100 und Methanol ausgeführt, und der Siliziumdioxidstreifen 16 wird intakt belassen. Diese Probe wird dann unter Verwendung von H&sub2;SO&sub4; gereinigt, in deionisiertem Wasser gespült und trockengeblasen. Die Probe stellt in dieser Stufe die anfängliche Halbleiterstruktur dar, auf die die eingrabenden Schichten gewachsen werden, und kann beschrieben werden als ein Substrat, das darauf einen Mesa aufweist, wobei ein Streifen 16 aus Siliziumdioxid mittig auf dem Mesa angeordnet ist.
Bezugnehmend auf Fig. 3a bis 3f ist in einem alternativen Verfahren zum Herstellen der anfänglichen Halbleiterstrukturen wieder ein Doppelheterostrukturwafer 1, wie gezeigt in Fig. 1, der Anfangspunkt. Jedoch ist in diesem zweiten Verfahren der erste Schritt, die oberste Oberfläche des Wafers zu Addieren, um eine darauffolgende Übergangsfläche mit einem Siliziumdioxid-wachstums-unterdrückenden Material abzubauen.
Um die Oberfläche zu oxidieren, wird ein Gemisch aus Stickstoff und Sauerstoff über den Wafer 1 für ein paar Minuten geströmt, im allgemeinen weniger als 10 Minuten. Ein Gemisch aus etwa einem Teil O&sub2; zu fünf Teilen N&sub2; ist geeignet, jedoch sind Strömungszeit und die Gemischproportionen voneinander abhängig, und die Kombination muß allgemein experimentell bestimmt werden. Es kann zum Beispiel gefunden werden, daß beträchtlich niedrigere Proportionen von O&sub2; wirksam sein können.
Bezugnehmend auf Fig. 3a werden dann 0,27 um aus Siliziumdioxid 6 unmittelbar auf die oxidierte oberste Oberfläche des Wafers 1 abgelagert, ohne die Probe zu-stören.
Bezugnehmend auf Fig. 3b wird wiederum ein Waycoat Negativphotoresistmateüal verwendet, um eine Maske 7 zu bilden, die einen Streifen aufweist, der sich in der < 110> -Richtung bezüglich des Wafers 1 erstreckt. Der Streifen ist in diesem Fall weniger als 5 um breit, wobei er zum Beispiel von 4 bis 4,5 um breit ist, wenn ein Mesa einer Tiefe von 1,5 um beabsichtigt ist. Die Maske wird dann gebacken bzw. gebrannt wie zuvor; und zwar vor dem Ätzen der Siliziumdioxidschicht 6.
Bezugnehmend auf Fig. 3c wird die Siliziumdioxidschicht 6 unter Verwendung der Resistmaske 7 geätzt, um eine doppelt geschichtete Maske 16, 7 zu schaffen.
Bezugnehmend auf Fig. 3d wird der Mesa dann unter Verwendung von 0,2% Br/MeOH wie zuvor geätzt. Das Ätzen wird für eine vorbestimmte Zeitperiode ausgeführt, um die erforderliche Tiefe zu erreichen. Das Ergebnis ist ein Mesa, der die doppelt geschichtete Maske 16, 7 trägt, wobei die Maske die seitlichen Oberflächen des Mesas überragt.
Weil das überhängende Siliziumdioxid in späteren Stufen der Laserherstellung Schwierigkeiten hervorrufen kann, wird es beseitigt. Zuerst wird die Probe erneut gebacken, um die Resistmaske 7 an den Siliziumdioxidstreifen 16 zu versiegeln, jedoch ohne irgendeine signifikante Änderung im Profil der Resistmaske 7. Dann wird die Probe in gepuffertes HF plaziert, und zwar für eine Zeit, die ausreichend ist, um das überhängende Siliziumdioxid von unterhalb wegzuätzen, wo das Siliziumdioxid freigelegt ist.
Bezugnehmend auf Fig. 3 ist das Ergebnis des Ätzens des überhängenden Siliziumdioxids wie oben, den Siliziumdioxidstreifen 16 auf eine Breite von geringfügig weniger als jener der obersten Oberfläche 15 des Mesas zu reduzieren. Die Seitenoberflächen des Streifens 16 sind auswärts in Richtung auf die Resistmaske 7 geneigt. Diese Neigungscharakteristik ist ein Ergebnis des erneuten Backschritts, der die Resistmaske 7 mit dem Siliziumdioxidstreifen 16 versiegelt, und ist vorteilhaft, wenn nachfolgend eingrabende Schichten gewachsen werden.
Bezugnehmend auf Fig. 3f wird nach dem Ätzen des überhängenden Siliziumdioxids die Resistmaske 7 wiederum unter Verwendung eines Indust-Re-Chem-Lab-Resiststreifens J100 und Methanol beseitigt. Dies läßt einen Mesa mit einem Streifen 16 aus Siliziumdioxid oben zurück, wobei die oberste Oberfläche 15 des Mesas über eine schmale Entfernung an jeder Kante freigelegt ist.
Unter unterschiedlichen Bedingungen, wie wenn ein relativ flacher Mesa geätzt wird, kann der Siliziumdioxidstreifen 16 den Mesa nicht in einem großen Ausmaß überragen und mag den obigen Ätzschritt, um das überhängende Material zu beseitigen, nicht erfordern. Es ist gefunden worden, daß gleichermaßen gewachsene eingrabende Schichten 8, 9 erreicht werden können, selbst wenn der Siliziumdioxidstreifen 16 die Mesakanten geringfügig überragt. Das heißt, der Siliziumstreifen 16 verursacht, daß sich keine Hohlräume benachbart zum Mesa entwickeln, wenn die eingrabenden Schichten 8, 9 gewachsen werden. In der Praxis wird bevorzugt, daß die Breite des Siliziumdioxidstreitens 16 nicht um mehr als 0,4 um breiter oder schmaler als die Breite der obersten Oberfläche 15 des Mesas sein sollte.
Obwohl beide oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer anfänglichen Halbleiterstruktur mit Bezug auf die Fig. 2a bis 2f beziehungsweise 3a bis 3f in einem sich verjüngenden Mesa resultieren, ist es nur notwendig daß der Mesa im wesentlichen keine hinterschnittenen Seitenwände hat. Zum Beispiel sollte ein Überhang irgendeines Teils irgendeiner der seitlichen Oberflächen nicht gleich mehr als 10% der Breite der obersten Oberfläche 15 des Mesas sein. Vorzugsweise sollte irgendein Überhang nicht gleich mehr als 5% der Breite der obersten Oberfläche 15 des Mesas sein. Wenn die Seitenwände des Mesas in einem zu großen Ausmaß überhängen, dann können befriedigende eingrabende Schichten nachfolgend nicht durch MOVPE gewachsen werden.
Bezugnehmend auf Fig. 4 werden die eingrabenden Schichten 8, 9 in zwei Stufen auf die anfängliche Halbleiterstruktur gewachsen: eine 0,4 um Cd-dotierte InP-Schicht 8, p etwa gleich 5 · 10¹&sup7; cm&supmin;³; und eine 0,8 um S-dotierte InP-Schicht 9, n etwa gleich 1 · 10¹&sup7; cm&supmin;³. Wachstumsbedingungen sind allgemein so, wie sie für MOVPE-Wachsen normal sind, jedoch wird, bevor das Wachsen anfängt, die Probe auf 650º C für 5 Minuten beim Vorhandensein von PH&sub3; erhitzt. Diese Behandlung wirkt, um die Wirkung des Siliziumdioxids als ein MOVPE-Wachstumsunterdrückendes Material zu verbessern, selbst bei Streifenbreiten so gering wie 1 um oder so.
Es sollte bemerkt werden, daß die Periode, für die die Probe beim Vorhandensein von PH&sub3; erhitzt werden muß, gemäß den angelegten Bedingungen variieren wird. Wenn zum Beispiel die Konzentration von PH&sub3; erhöht wird, kann die Periode auf 3 Minuten oder selbst auf nur 1 Minute reduziert werden.
Die resultierenden Schichten 8, 9, wie sie in Fig. 4 gesehen werden können, werden so gewachsen, daß die erste Schicht 8 die Höhe des Mesas erreicht und die zweite Schicht 9 auf die freigelegten Abschnitte der obersten Oberfläche 15 des Mesas benachbart zum SiO&sub2;-Streifen 16 wächst. Es ist jedoch wichtig, daß wegen des Vorhandenseins des mit PH&sub3; behandelten Siliziumdioxidstreifens 16 die zweite Schicht 9 nicht den Mesa bedeckt, wobei eine nach außen gerichtete, geneigte Facette 17 auf jeder Seite des Streifens 16 entwickelt wird, und somit der Streifen 16 exponiert bzw. freigelegt am Grund einer V-förmigen Nut verbleibt.
Obwohl es möglich ist, daß der Siliziumdioxidstreifen 16 nicht vollständig jegliches Wachstum an seiner Oberfläche während der Bildung der eingrabenden Schichten 8, 9 verhindert, sollte er dies in dem Ausmaß tun, daß die zweite eingrabende Schicht 9 die sich konisch erweiternde Nut bildet, wobei ein ausreichender Zugriff auf den Siliziumdioxidstreifen 16 zu dessen nachfolgender Beseitigung erlaubt wird.
Bezugnehmend auf Fig. 5, wenn die eingrabenden Schichten 8, 9 vervollständigt sind, wird der Siliziumdioxidstreifen 16 entfernt, und zwei weitere Epitaxieschichten, die Abdeckschichten 10, 11, werden gewachsen. Der Siliziumdioxidstreifen 16 wird in einer 40% wäßrigen Lösung von HF beseitigt, und die zwei Abdeckschichten 10, 11 werden, wie die früheren Epitaxieschichten, durch MOVPE gewachsen. Wiederum werden normale Wachstumsbedingungen für diese Technik angelegt. Die Abdeckschichten 10, 11 weisen eine 1 um Cd-dotierte InP-Schicht 10, p etwa gleich 2 · 10¹&sup8; cm&supmin;³; und eine 0,15 um Zn-dotierte GaInAs-Schicht 11, p etwa gleich 4 · 10¹&sup9; cm&supmin;³, auf.
Wie in Fig. 5 gesehen werden kann, bieten die Abdeckschichten 10, 11 eine planare oberste Oberfläche 20 in dem Bereich dar, der über dem Mesa und die angrenzenden Flächen der eingrabenden Schichten 8, 9 liegt. Die planare Oberfläche 20 hat eine Breite, die größer als dreimal die Breite der Aktivschicht des Mesas ist. (Es sollte bemerkt werden, daß die planare Oberfläche 20 nicht notwendigerweise durch das oben beschriebene Verfahren erhalten wird, jedoch wird eine solche Oberfläche gewöhnlich erreicht.)
Bezugnehmend auf Fig. 6 wird die Endlaserstruktur durch die herkömmlichen Schritte des Bereitstellens eines Kontaktfensters 18 über dem Mesa, in einer Siliziumdioxidschicht 12, und Kontakten 13, 14, 19 mit dem Fenster 18 und mit der gegenüberliegenden Fläche des Lasers vervollständigt. Der Kontakt 13, 14 mit dem Fenster 18 ist ein Sputter- Ti-Au-Tunnel-Schottky-Kontakt, der eine Pt-Barrierenschicht aufweisen kann, während der Kontakt 19 mit der gegenüberliegenden Seite des Lasers ein gesputterter und legierter Ti-Au-Kontakt ist.
Diese Endlaserstruktur kann auf einer Wärmesenke (nicht gezeigt) durch Löten der Wärmesenke an den Kontakt 13, 14 mit dem Fenster 18 montiert werden. Wegen der planaren Oberfläche 20 muß das Lot nur eine Dicke haben, um den Stufen Rechnung zu tragen, die durch das Kontaktfenster 18 erzeugt sind. Somit kann die Wärmesenke in enge Nähe zum Halbleitermaterial des Mesas gebracht werden.
Einige typische Betriebscharakteristiken eines wie oben beschrieben hergestellten Lasers sind in Fig. 7 gezeigt. Ein Schwellenstrom von 15 mA bei 20º C und eine Ausgabeleistung von 28 mW sind erhalten worden bei Dauerstrichbetrieb. Im Pulswellenbetrieb ist eine Ausgabeleistung von 39 mW erhalten worden.
Beim weiteren Testen eines wie oben beschrieben hergestellten Lasers haben Messungen eines differentiellen Widerstands einen Wert durchgehend über einer Schwelle von 6 Ohm gezeigt, was vernachlässigbare Verluste des Injektionsstroms durch die eingrabenden Schichten 8, 9 anzeigt. Dies liefen einen direkten Beweis, daß die Positionierung und die Integrität des pn-Übergangs der eingrabenden Schichten 8, 9 gut waren. Die Temperaturabhängigkeit des Schwellenstroms wurde durch einen T&sub0;-Wert von 500 K charakterisiert, was typisch für 1,5 um In- GaAsP-Laser ist, und die gemessene externe Quanteneffizienz des Lasers wurde zu 20% gefunden. Nahezu zirkulare Fernfeldmuster von 380 senkrecht und 32º parallel zur Übergangsebene wurden erhalten, was die Fähigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung widerspiegelt, eine Steuerung der kritischen Wellenleiterdimensionen zu liefern.
Geschwindigkeitsmessungen wurden unter Verwendung eines Textronix-S6- Tastkopfes ausgeführt. Die Impulsantwort, gezeigt in Fig. 8, einer Vorrichtung, die bei 20 mA vorgespannt wurde und durch einen 20-mA- Stromimpuls moduliert wurde, ergab Werte für Anstiegs- und Abfallzeiten (10-90%) von 750 ps bzw. 1 ns. Dies zeigt eine Systemfähigkeit von mindestens 565 mbits/s an.
Obwohl das Verfahren der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf nur einen Laser beschrieben ist, kann in der Praxis eine Vielzahl von Lasern unter Verwendung eines gebräuchlichen Doppelheterostrukturwafers gefertigt werden. Um die Großflächenfähigkeit des Verfahrens zu untersuchen, wurden 105 Laser zufallsartig aus einer Fläche von 4 cm² eines Wafers ausgewählt, wobei die Mesas der Laser parallel und mit einer Periode von 200 um voneinander beabstandet sind. Jeder Laser wurde durch Abtrennen und Anreißen erhalten, wobei typische Vorrichtungsabmessungen 200 um Breite mal 400 um Länge sind. 81 der Laser wurden als funktionierend gefunden. Ein Histogramm der Schwellenströme Io, gezeigt in Fig. 9, wurde für die 81 arbeitenden Laser aufgetragen. Mehr als 70% der arbeitenden Vorrichtungen, das heißt 54% der Gesamtprobe von 105 Vorrichtungen, hatte Schwellenströme von weniger als 30 mA, wobei ein klarer Beweis der Gleichförmigkeit des Verfahrens im großen Maßstab geliefert wird.
Die Herstellung nur einer Laserstruktur ist oben beschrieben worden. Andere Strukturen können auch als effektiv gefunden werden; zum Beispiel kann eine Veränderung in der Dicke der verschiedenen Schichten gemacht werden. Insbesondere kann die Position des np-Übergangs in den eingrabenden Schichten näher an den pn-Übergang in dem Mesa gebracht werden, indem eine flachere erste eingrabende Schicht gewachsen wird. Dies kann schwieriger sein, in der Praxis reproduzierbar erreichbar zu sein, es kann jedoch wirksameren elektrischen Einschluß in die Aktivschicht bereitstellen. Weiterhin können weniger oder mehr Schichten bereitgestellt werden, wie extra quaternäre Schichten oberhalb und unterhalb der Aktivschicht, wo ein verteiltes Rückkopplungsgitter bereitgestellt ist. Extraschichten können ebenso verwendet werden, um einen zweiten np-Übergang innerhalb der eingrabenden Schichten bereitzustellen.
Es kann bemerkt werden, daß Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besonders zweckmäßig zur Verwendung beim Herstellen von Lasern mit verteilter Rückkopplung sind, weil Wellungen zweckmäßigerweise in die oberste Schicht des Mesas eingebaut werden können.
Vorrichtungen, wie optische Detektoren oder optische Wellenleiter; können ebenso unter Verwendung von Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, die nicht auf die Herstellung von Halbleiterlasern begrenzt ist, hergestellt werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer optischen Halbleiterstruktur; die Inpbasierende Stoffe aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

i) Ablagern einer Siliziumoxidschicht (6) als ein Material, das ein metallorgarnisches Dampfphasenwachsen unterdrückt, auf einem Halbleiter-Wafer (1) mit einem Substrat (2), der mehrere Schichten trägt, wobei der Wafer eine oberste Inp-Schicht (5) aufweist;

ii) selektives Ätzen der Siliziumoxidschicht (6), um einen Streifen (16) des Siliziumoxids zu bilden, der sich in der kristallographischen < 110> -Richtung des Wafers (1) erstreckt;

iii) Schaffen eines Mesas, der eine Breite an seiner obersten Oberfläche von 5 um oder weniger hat, unter dem Streifen (16), wobei der Mesa im wesentlichen nicht hinterschnittene seitliche Oberflächen hat, wobei es keinen Überhang irgendeines Teils der seitlichen Oberflächen gibt, der größer als 10% der Breite der obersten Oberfläche des Mesas ist;

iv) Aussetzen der so erzeugten Struktur einer Temperatur, die innerhalb des Bereichs von 600ºC bis 700ºC einschließlich liegt, für eine Dauer von mindestens einer Minute unter Vorhandensein von PH&sub3;;

v) Wachsen von eingrabenden Schichten (8, 9) durch metallorganische Dampfphasenepitaxie, um die seitlichen Oberflächen des Mesas einzugraben; und

vi) Entfernen des Siliziumoxidstreifens (16).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schritte ii) und iii) weiterhin aufweisen:

Bilden einer Maske (7) aus Resist-Material auf der Siliziumoxidschicht (6); und

selektives Ätzen der Siliziumoxidschicht (6) mittels der Resist-Maske (7).

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schritte ii) und iii) aufweisen:

a) Bilden einer Maske (7) aus Resist-Material auf der Siliziumoxidschicht (6);

b) Ätzen der Siliziumoxidschicht (6) unter Verwendung der Maske (7), so daß die Maske (7) unterschnitten wird;

c) Abfließen Lassen des Resist-Materials der Maske (7), so daß die Abschnitte der Maske, die unterschnitten sind, in Kontakt mit dem Halbleiter-Wafer (1) fallen;

d) Ätzen des Halbleiter-Wafers (1) unter Verwendung der abgeflossenen Maske (7'), um den Mesa zu schaffen; und

e) Entfernen der abgeflossenen Maske (7').

4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei Schritt iii) aufweist:

Ätzen des Halbleiter-Wafers (1), unter Verwendung der Maske (7) zusammen mit dem Streifen (16), um den Mesa zu schaffen, und Entfernen der Maske (7) aus Resist-Material; und

wobei dem Schritt (i) eine Oxidation der Oberfläche der obersten InP-Schicht (5) vorausgeht, um die Integrität des nachfolgenden Übergangs zwischen der Oberfläche und der Siliziumoxidschicht (6) zu verschlechtern.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Oxidation ausgeführt wird, indem ein oxidierendes Gas oder ein Gasgemisch über die Oberfläche geflutet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das oxidierende Gas oder Gasgemisch eine Mischung aus N&sub2; und O&sub2; aufweist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dauer von Schritt iv) mindestens drei Minuten ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Dauer mindestens fünf Minuten ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Breite des Siliziumoxidstreifens (16) nicht um mehr als 0,4 um größer oder kleiner als die Breite der obersten Oberfläche (15) des Mesas ist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halbleiterstruktur ein Doppel-Heterostruktur-Laser ist, in dem der Mesa auf dem InP-Substrat (2) gebildet ist, um eine dreischichtige Struktur aus einer InP-Schicht (3), einer InGaAsP-Schicht (4) und der obersten InP-Schicht (5) aufzuweisen, und wobei die eingrabenden InP-Schichten (8, 9) aus einer unteren p-dotierten InP-Schicht (8) und einer oberen n-dotierten InP-Schicht (9) bestehen, und wobei das Verfahren weiterhin die Schritte aufweist:

vii) epitaxiales Bilden einer weiteren p-dotierten InP-Schicht (10) und einer p-dotierten GaInAs-Schicht 11 auf dem Mesa und den eingrabenden Schichten (8, 9);

viii) Bilden einer weiteren Siliziumoxidschicht (12) auf der GaInAs- Schicht (11);

ix) Vorsehen eines Kontaktfensters (18) in der weiteren Siliziumschicht (12) über dem Mesa; und

x) Bilden von Kontakten (13, 14, 19) an dem Kontaktfenster (18) und an der gegenüberliegenden Seite des Substrats mit der Laserstruktur.