DE60215131T2

DE60215131T2 - Integriertes Halbleiterlaser-Wellenleiter-Element

Info

Publication number: DE60215131T2
Application number: DE60215131T
Authority: DE
Inventors: Wilfred Booij; Mark Ipswich Silver; Graham Michael Bury St Edmunds Berry
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2022-06-13
Also published as: US6931041B2; EP1372228B1; EP1372228A1; US20040057646A1; DE60215131D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein integriertes Halbleiterlaser- und Wellenleiterbauelement und insbesondere auf einen vergrabenen Heteroübergangslaser, der optisch mit einem optischen Stegwellenleiterelektroabsorptions(EA) Modulator gekoppelt ist.
Es ist bekannt, unter Verwendung eines unitären III–V-Halbleitersubstrats ein integriertes Halbleiterbauelement herzustellen, das einen Laser und einen Wellenleiter-EA-Modulator aufweist. Der Modulator kann entweder unter Verwendung eines Stegwellenleiters oder eines vergrabenen Mesawellenleiters gebildet werden. Die optische Strahlungsausgabe von dem Laser, z. B. sichtbare oder Infrarotstrahlung, kann dann optisch in den EA-Modulator gekoppelt werden, der dann verwendet wird, um eine Hochfrequenzmodulation auf die optische Strahlung zu übertragen, die durch den Laser erzeugt wird. Das Herstellen eines Laser- und Wellenleiterbauelements auf dem gleichen Substrat ergibt erhebliche Vorteile hinsichtlich eines Sicherstellens einer Ausrichtung zwischen den Laser- und Wellenleiterkomponenten des Bauelements. Die Komponenten können dann die gleichen epitaxial aufgewachsenen Strombegrenzungsschichten verwenden, was dabei hilft, den Herstellungsprozess zu vereinfachen.
Ein Beispiel eines integrierten Halbleiterbauelements, das einen Laser und einen Wellenleitermodulator aufweist, ist in der Patentschrift EP 0 700 136 A1 offenbart. Dieses Bauelement weist eine vergrabene Heteroübergangslaserkomponente und eine Stegwellenleiterkomponente auf, wobei der Stegwellenleiter bei der Verwendung optisch über die aktive Schicht gekoppelt ist. Beide Komponenten weisen eine Stromleitungsregion auf, die gemeinsame aufgebrachte Halbleiterschichten umfasst. Mehrstufige Maskierungs- und Ätzprozesse werden verwendet, um eine Lasermesastruktur zu definieren, die unter der Ebene der aktiven Schicht geätzt ist, sowie einen relativ flacheren geätzten Stegwellenleiter, der nicht bis zu der Tiefe der aktiven Schicht geätzt ist. Die Laserkomponente umfasst eine Strombegrenzungsregion auf beiden Seiten der Mesastruktur, die sich nicht in die Stegwellenleiterkomponente erstreckt.
Auf dem Gebiet von Senderbauelementen zur Faseroptikkommunikation wird ein Betrieb bei optischen Wellenlängen benötigt, die von 1,3 bis 1,6 μm reichen. Derartige optoelektronische Senderbauelemente werden deshalb normalerweise aus einem Wafer hergestellt, der aus einem n-InP-Substrat gewachsen wird, auf dem eine Anzahl von Schichten aufgewachsen werden, einschließlich einer undotierten aktiven InGaAsP-Schicht, bei der es sich entweder um einen Volumenhalbleiter oder eine Mehrquantenmulde oder eine Punktstruktur handelt, die zwischen einer oberen p-InP-Mantelschicht und einer unteren n-InP-Pufferschicht angeordnet ist. Eine Maske wird auf die obere Mantelschicht aufgebracht, und die umgebenden Schichten werden geätzt, um eine Mesa-Struktur zurückzulassen. Vergrabene Licht emittierende Heterostrukturbauelemente weisen gewöhnlich Strombegrenzungsregionen auf, die durch Bereiche eines hohen spezifischen Widerstands definiert sind, um einen Stromfluss zu begrenzen. Derartige Regionen werden aufgewachsen, um die Seiten der Mesa zu bedecken und so einen Strom zu einer optisch aktiven Schicht innerhalb der Mesastruktur zu lenken.
Eine Maske, die die Mesa definiert, wird dann entfernt, und weitere Schichten werden aufgewachsen bis zu einer p⁺-InGaAs-Ternärdeckschicht. Die Ternärdeckschicht weist einen relativ geringen Widerstandswert und eine schmale Bandlücke auf, die einen elektrischen Kontakt erleichtert, und dient somit als eine Kontaktschicht, mit der elektrische Kontakte hergestellt werden können.
Bei Bauelementen, die InGaAsP/InP-Materialien verwenden, wurden Strombegrenzungsregionen oft basierend auf einer ungekehrt vorgespannten p-n- oder n-p-Diodenstruktur verwendet. Derartige Strukturen liefern einen hohen Widerstandswert gegenüber einem Stromfluss und geringe Leckströme. Diese Bauelemente können auch direkt moduliert werden und sind bei Faseroptikkommunikationssystemen über einen Bereich von Betriebstemperaturen und bei Frequenzen bis zu etwa 1 GHz weit verbreitet.
In den letzten Jahren bestand ein steigender Bedarf an Faseroptikkommunikationsverbindungen, die eine Bandbreite über 1 GHz aufweisen, z. B. bis zu zumindest 10 GHz. EA-Modulatoren können verwendet werden, um höhere Betriebsfrequenzen zu erreichen, es ergeben sich jedoch weitere Beschränkungen bezüglich einer Betriebsfrequenz, wenn ein EA-Modulator mit dem Laser auf dem gleichen Substrat unter Verwendung der gleichen Strombegrenzungsstruktur gebildet wird. Bei Betriebsfrequenzen über 1 GHz wird die Leistung von EA-Bauelementen durch die Kapazität der Blockierstrukturen beschränkt, die durch Laser verwendet werden, um eine gute Stromblockierleistung zu erreichen. Eine Struktur geringerer Kapazität, die ermöglicht, dass der EA-Modulator bei einer hohen Frequenz wirksam ist, kann eine schlechtere Stromblockierleistung aufweisen oder zu höheren Schwellenströmen in dem Laserabschnitt führen. Es kann möglich sein, derartige Temperaturveränderungen durch die Verwendung einer thermoelektrischen Kühlvorrichtung zu beschränken, dies steigert jedoch die Komplexität, das Leistungsbudget und die Kosten des Bauelements.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleiterbauelement zu schaffen, das sich dieser Probleme annimmt.
Gemäß der Erfindung wird ein Halbleiterbauelement geschaffen, das ein Halbleitersubstrat und eine Mehrzahl von Halbleiterschichten aufweist, die über dem Substrat aufgewachsen sind, wobei:

– die Schichten zumindest eine aktive Schicht umfassen und eine Mehrzahl von integrierten optischen Komponenten bilden, wobei die Komponenten eine vergrabene Heteroübergangslaserkomponente und eine Stegwellenleiterkomponente umfassen, die eine optisch leitende Stegstruktur aufweist, wobei der Stegwellenleiter bei Verwendung optisch über die aktive Schicht mit einer Laserstrahlung gekoppelt ist, die durch den Laser erzeugt wird;
– die Schichten über der aktiven Schicht eine Laserstromleitungsregion und benachbart zu der aktiven Schicht des Lasers eine Laserstrombegrenzungsregion bilden, wobei die Laserstromleitungsregion und die Laserstrombegrenzungsregion angeordnet sind, um einen elektrischen Strom zu der aktiven Schicht des Lasers zu lenken;
– die vergrabene Heteroübergangslaserkomponente eine erste vergrabene Mesastruktur umfasst, die von der Laserstrombegrenzungsregion flankiert wird;
– die Stegstruktur aus ein oder mehr Schichten gebildet ist, die auch verwendet werden, um die Laserstromleitungsregion zu bilden; und
– die Schichten, die verwendet werden, um die Laserstrombegrenzungsregion zu bilden, sich nicht benachbart zu der Stegstruktur erstrecken;

Ebenfalls gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Bilden eines Halbleiterbauelements geschaffen, wobei das Bauelement ein Halbleitersubstrat aufweist, über dem eine Mehrzahl von Halbleiterschichten, die eine aktive Schicht umfassen, aufgebracht sind, um eine Mehrzahl von integrierten optischen Komponenten zu bilden, wobei die Komponenten eine vergrabene Heteroübergangslaserkomponente und eine Stegwellenleiterkomponente umfassen, wobei der Stegwellenleiter bei Verwendung optisch über die aktive Schicht mit einer Laserstrahlung gekoppelt ist, die durch den Laser erzeugt wird, wobei die Bildung des Lasers und des Stegwellenleiters aus den Halbleiterschichten folgende Schritte aufweist:

i) Bilden der vergrabenen Heteroübergangslaserkomponente aus einer erste Mesastruktur, die zumindest eine aktive Schicht umfasst:
ii) Bilden einer Laserstromleitungsregion, die sich über der aktiven Schicht erstreckt;
iii) Bilden der Stegwellenleiterkomponente aus einer optisch leitenden Stegstruktur, wobei die Stegstruktur eine oder mehr der Halbleiterschichten umfasst, die auch die Laserstromleitungsregion bilden;
iv) Bilden einer Laserstrombegrenzungsregion, die die erste Mesastruktur flankiert, benachbart zu der aktiven Schicht der Laserkomponente, wobei die Laserstromleitungsregion und die Laserstrombegrenzungsregion bei Verwendung einen elektrischen Strom zu der aktiven Schicht des Lasers lenken, wobei die Laserstrombegrenzungsregion derart gebildet wird, dass diese Strombegrenzungsregion sich nicht benachbart zu der Stegstruktur erstreckt;

– Bilden einer zweiten Mesastruktur in der Stegwellenleiterkomponente, wobei die erste und die zweite Mesastruktur durch die gleichzeitige Aufbringung einer Mehrzahl von Halbleiterschichten erzeugt werden, wobei die aufgebrachten Schichten sowohl der Laserkomponente als auch der Stegwellenleiterkomponente gemeinsam sind, gefolgt von einem gleichzeitigen Ätzen der gemeinsamen Schichten, um die Mesas zu bilden, gefolgt von einer Aufbringung der Laserstrombegrenzungsregion, so dass diese sowohl die erste als auch die zweite Mesastruktur flankiert; und
– Bilden der Stegstruktur auf der zweiten Mesastruktur, so dass sich die erste Stegstruktur über die zweite Mesa erhebt und von der Laserstrombegrenzungsregion dadurch getrennt ist, dass ein Plateau an der zweiten Mesastruktur vorliegt.

Durch ein Bilden des Bauelements aus einem Substrat, das sowohl der Laserkomponente als auch der Wellenleiterkomponente gemeinsam ist, ist es möglich, die inhärenten Vorteile eines integrierten Bauelements aufrechtzuerhalten, während gleichzeitig die Laserstrombegrenzungsregion so gebildet wird, dass sich diese nicht benachbart zu der Stegstruktur erstreckt. Dies trennt den Wellenleiter von potentiell nachteiligen kapazitiven Effekten von der Strombegrenzungsregion. Es ist dann möglich, die Leistung der Strombegrenzungsregion nur bezüglich der Anforderungen der Laserkomponente zu optimieren. Zum Beispiel kann die Laserstrombegrenzungsregion einen oder mehr umgekehrt vorgespannte p-n-Übergänge oder n-p-Übergänge umfassen, die gute Stromblockiereigenschaften aufweisen, die jedoch eine übermäßige Kapazität für einen Hochfrequenzbetrieb eines EA-Modulators aufweisen können.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Stegwellenleiterkomponente ein optoelektronischer Modulator, z. B. ein Elektroabsorptions-(EA-)Modulator, zum Modulieren der optischen Strahlung, die durch den Laser erzeugt wird.
Die integrierte Beschaffenheit des Bauelements ermöglicht die Verwendung von Prozessschritten, die unter den verschiedenen Komponenten gemeinsam sind. Zum Beispiel können die Laserleitungsregion und die Stegstruktur aus der Aufbringung von ein oder mehr der gleichen Halbleiterschichten gebildet werden. Die Schichten, die die Laserstromleitungsregion bilden, können dann auch eine Wellenleiterstromleitungsregion bilden, um einen elektrischen Strom zu der aktiven Schicht des Wellenleiters zu lenken.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst Schritt i) die Bildung einer ersten Mesastruktur in der vergrabenen Heteroübergangslaserkomponente, und Schritt iv) umfasst die Bildung einer zweiten Mesastruktur in der Stegwellenleiterkomponente, wobei die Mesastrukturen durch die gleichzeitige Aufbringung einer Mehrzahl von Halbleiterschichten erzeugt werden, wobei die aufgebrachten Schichten sowohl der Laserkomponente als auch der Stegwellenleiterkomponente gemeinsam sind. Diese Aufbringung von Halbleiterschichten wird dann von einem gleichzeitigen Ätzen der gemeinsamen Schichten gefolgt, um die Mesas zu bilden.
Deshalb wird, weil die vergrabene Heteroübergangslaserkomponente eine erste vergrabene Mesastruktur umfasst, die von der Laserstrombegrenzungsregion flankiert wird, die Stegwellenleitermesa von den gleichen Halbleiterschichten flankiert, die die Laserstrombegrenzungsregion bilden. Der Stegwellenleiter weist eine Stegstruktur auf, die sich über die zweite Mesa erhebt, so dass die zweite Mesa ein Plateau aufweist, das die Stegstruktur von denjenigen gleichen Halbleiterschichten trennt, die die Strombegrenzungsregion bilden. Die Erfindung verwendet deshalb eine angehobene Stegstruktur, die bei einem Wellenleiter im Allgemeinen eine überlegene optische Leistung gegenüber einer voll vergrabenen Wellenleiterstruktur aufweist.
Das Plateau, das zu der Stegstruktur benachbart ist, kann mit einer isolierenden Schicht bedeckt sein, die sich von der Stegstruktur zu denjenigen gleichen Halbleiterschichten erstreckt, die verwendet werden, um die Laserstrombegrenzungsregion zu bilden. Die isolierende Schicht ist bevorzugt eine glasähnliche Schicht, die z. B. aus Siliziumoxid und/oder Siliziumnitrid gebildet ist.
Eine oder mehr elektrische Kontaktschichten können dann über der Laserstromleitungsregion und/oder der Wellenleiterstromleitungsregion aufgebracht werden. Zumindest eine dieser elektrischen Kontaktschichten kann verwendet werden, um einen elektrischen Kontakt zum Liefern eines elektrischen Stroms an die Stegstruktur bereitzustellen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt über der Stegstruktur eine elektrische Kontaktschicht, die sich über Seiten der Stegstruktur und teilweise über der isolierenden Schicht erstreckt, die das Plateau bedeckt. Dies macht es einfacher, eine derartige Kontaktschicht z. B. durch Vakuumaufbringung einer Metallschicht aufzubringen, weil es nicht nötig ist, eine exakte Ausrichtung zwischen dem oberen Ende der Stegstruktur und der Kontaktschicht zu erreichen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung schafft die Erfindung ein Verfahren zum Bilden eines integrierten Halbleiterbauelements, das eine Laserkomponente und eine Stegwellenleiterkomponente aufweist, das folgende Schritte aufweist:

a) Aufbringen der Mehrzahl von Halbleiterschichten, die die aktive Schicht umfassen, auf dem Substrat;
b) Aufbringen eines ersten Maskenmaterials über einem ersten Bereich der Halbleiterschichten, die bei Schritt a) aufgebracht wurden, und Aufbringen eines zweiten Maskenmaterials über einem zweiten Bereich der Halbleiterschichten, die bei Schritt a) aufgebracht wurden;
c) Strukturieren sowohl des ersten Maskenmaterials als auch des zweite Maskenmaterials bei einem Strukturierungsprozess, der sowohl dem ersten Bereich als auch dem zweiten Bereich gemeinsam ist, um in dem ersten Bereich eine erste Maske und in dem zweiten Bereich eine zweite Maske zu erzeugen, wobei die erste Maske einen Block aus dem ersten Maskenmaterial umfasst, und wobei die zweite Maske ein Paar von Blöcken aus dem zweiten Maskenmaterial umfasst, wobei das Paar von Blöcken aus dem zweiten Maskenmaterial einen nicht maskierten Zwischenraum dazwischen definiert, und wobei sich der nicht maskierte Zwischenraum in Ausrichtung mit und benachbart zu dem Block aus dem ersten Maskenmaterial befindet;
d) Bedecken des Zwischenraums zwischen dem Paar von Blöcken aus dem zweiten Maskenmaterial mit einer dritten Maske;
e) Ätzen der aufgebrachten Halbleiterschichten um den Umfang der ersten Maske, der zweiten Maske und der dritten Maske, um eine erste Mesa unter der ersten Maske und eine zweite Mesa unter der zweiten und dritten Maske zu erzeugen;
f) Aufbringen einer Mehrzahl von Halbleiterschichten benachbart zu der ersten Mesa und der zweiten Mesa, um die Laserstrombegrenzungsregion zu erzeugen;
g) Entfernen der ersten und der dritten Maske; und
h) Aufbringen von ein oder mehr Halbleiterschichten über den freiliegenden Bereichen der Mesas außer dem Bereich der zweiten Mesa, der durch die zweite Maske bedeckt ist, um über der ersten Mesa die Laserstromleitungsregion und über der zweiten Mesa die Stegstruktur zu erzeugen.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die dritte Maske aus dem gleichen Maskenmaterial wie das erste Maskenmaterial gebildet ist. Zum Beispiel können bei Schritt g) die Masken in einem Nassätzprozess entfernt werden, wobei die erste Maske und die dritte Maske eine höhere Ätzrate bei dem Prozess aufweisen als das zweite Maskenmaterial.
Die Erfindung wird nun nur exemplarisch und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1A bis 8A in einer Grundrissansicht einige der Schritte, die an der Bildung eines Halbleiterbauelements gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beteiligt sind, das einen vergrabenen Heteroübergangslaserdiodenabschnitt und einen Stegwellenleiterelektroabsorptionsmodulatorabschnitt aufweist, der optisch mit der Ausgabe von der Laserdiode gekoppelt ist;
1B bis 8B jeweils Querschnitte durch den Elektroabsorp tionsabschnitt des Halbleiterbauelements, das in den 1A bis 8A gezeigt ist; und
2C bis 8C jeweils Querschnitte durch den Laserdiodenab schnitt des Halbleiterbauelements, das in den 2A bis 8A gezeigt ist.
Ein Halbleiterbauelement gemäß der Erfindung würde normalerweise auf einem Wafer zusammen mit einer Mehrzahl von ähnlichen anderen derartigen Bauelementen hergestellt.
Normalerweise weist ein III–V-Halbleiterwafer etwa 32 mm² auf einer Seite auf. 1A und 1B zeigen nicht maßstabsgetreu eine Grundrissansicht eines Abschnitts eines derartigen Wafers, der ein n-InP-Substrat 2 aufweist, das auf etwa 10¹⁹/cm³ dotiert ist, auf dem eine Anzahl von III–V-Halbleiterschichten unter Verwendung von bekannten MOCVD-Techniken aufgewachsen wird. Das p-Typ-Dotiermittel ist Zink, und das n-Typ-Dotiermittel ist Schwefel.
Die erste aufgewachsene Schicht ist eine 2 μm dicke n^–-InP-Pufferschicht 8, die auf etwa 10¹⁸/cm³ dotiert ist. Eine aktive Schicht 10 wird gemäß bekannten Techniken zum Herstellen von planaren aktiven Lasern für eine Laserdiode oder ein Elektroabsorptionsbauelement auf der Pufferschicht 8 aufgewachsen. Bei der aktiven Schicht könnte es sich um eine Volumenregion oder eine belastete Mehrquantenmulden(SMQW-) Struktur handeln, der Typ von aktiver Schicht, der verwendet wird, ist jedoch für die Erfindung nicht kritisch.
Bei dem vorliegenden Beispiel wird die aktive Schicht verwendet, um ein Laserdiodenbauelement 1, wie es in der unteren Hälfte der 1A–8A und in den 2C–8C gezeigt ist, sowie ein Stegwellenleiterelektroabsorptions(EA-)Bauelement 3 zu bilden, wie es in der oberen Hälfte der 1A–8A und in den 1B–8B gezeigt ist.
Die aktive Schicht 10 verwendet eine Quaternär-In_xGa_1-xAs_1-yP_y-Struktur, die zwischen etwa 100 nm bis 300 nm dick sein kann. Über der aktiven Schicht 10 befindet sich eine Mantelschicht 12, die aus p⁺-InP gebildet ist, die aufgewachsen wird, um zwischen etwa 100 nm und 1 μm dick zu sein.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, kann ein DFB-Gitter für die Laserdiode 1 in der n-InP-Pufferschicht 8 oder in der p-InP-Mantelschicht 12 enthalten sein.
Dann wird der Wafer unter Verwendung einer bekannten Herstellungstechnik mit zwei Blockierschichten 16, 18 beschichtet, wie es in den 2A–2C gezeigt ist. Bei der ersten Blockierschicht 16 kann es sich um SiO₂ handeln, das durch einen Prozess einer plasmaverstärkten chemischen Dampfaufbringung (PECVD) aufgebracht wird. Unmittelbar nach der Aufbringung der SiO₂-Schicht 16 wird eine zweite Blockierschicht 18, die aus Siliziumnitrid gebildet ist, auf der ersten Blockierschicht 16 aufgebracht.
Nach der Aufbringung des Siliziumnitrids wird die zweite Blockierschicht 18 photolithographisch mit einem Photoresist strukturiert, um eine strukturierte Maske (nicht gezeigt) zurückzulassen, und geätzt, um in Bereichen, die nicht durch die strukturierte Maske bedeckt sind, die zweite Blockierschicht 18, jedoch nicht die erste Blockierschicht 16 zu entfernen. Die erste Blockierschicht 16 wird deshalb in einem ersten Bereich 5 freigelegt, und die zweite Blockierschicht 18 bedeckt einen benachbarten zweiten Bereich 7.
Wie es in den 3A bis 3C gezeigt ist, werden die strukturierten Oberflächen von 2A dann erneut photolithographisch in einem Strukturierungsprozess, der sowohl dem ersten Bereich 5 als auch dem zweiten Bereich 7 gemeinsam ist, strukturiert, um beide Blockierschichten 16, 18 außer einem Paar von beabstandeten Masken 9, 11 in dem zweiten Bereich 7 und einer einzigen Maske 13 in dem ersten Bereich 5 zu entfernen. Jede der Masken 9, 11, 13 ist länglich und rechteckig, wobei sich das Paar von Masken 9, 11 einander gegenüber und parallel zueinander erstreckt, um einen Zwischenraum 15 dazwischen zu definieren. Die einzelne Maske 13 ist ebenfalls länglich und rechteckig und weist eine Breite auf, die gleich der Breite des Zwischenraums 15 ist. Das Paar von Masken 9, 11 und die einzelne Maske 13 sind so angeordnet, dass sich die einzelne Maske 13 entlang einer Trennkante 17 zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich 5, 7 in Ausrichtung mit dem Zwischenraum 15 und an denselben anstoßend befindet. Bei dem vorliegenden Beispiel sind die Abmessungen jeder des Paars von Masken etwa 50–75 μm breit und 100–200 μm lang, und die Abmessungen der einzelnen Maske sind etwa 50–100 μm breit und etwa 300–400 μm lang.
Wie es in den 4A bis 4C gezeigt ist, wird der Wafer erneut mit einem Oxid beschichtet und so strukturiert, dass eine dritte Maskierschicht 20, die bevorzugt aus einem ähnlichen SiO₂-Material wie die erste Oxidschicht 16 gebildet ist, aufgebracht wird, bevorzugt durch Abheben in Kombination mit Elektronenstrahlverdampfung von SiO₂, um den Zwischenraum 15 zu maskieren oder zu bedecken und das benachbarte Paar von Siliziumnitridblöcken 9, 11 zu überlappen. Die dritte Maskierschicht 20 sollte sich auch mit der einzelnen Oxidmaske 13 in einer anstoßenden oder leicht überlappenden Anordnung befinden, so dass der Zwischenraum 15 vollständig bedeckt ist.
Wie es in den 5A bis 5C gezeigt ist, werden die Abdeckungsschicht 12, die aktive Schicht 10 und alles außer 200 nm der Pufferschicht 8 bei einem Nassätzprozess entfernt, der zu konkaven Seitenwänden 21, 22 führt, die sich unter dem Umriss der Siliziumoxid- und Siliziumnitridschichten 16, 18, 20 nach außen neigen. Der Ätzprozess bildet in dem zweiten Bereich 7 eine rechteckige oder quadratische Mesastruktur 6 (die im Folgenden als die „Wellenleitermesa" bezeichnet wird), die sich senkrecht zu der Zeichnungsebene in 5B erstreckt, und die sich über die Ebene des Substrats 2 erhebt. Gleichzeitig bildet dieser Ätzprozess auch in dem ersten Bereich 5 eine Struktur eines länglichen Mesastreifens 14 (im Folgenden als die „Lasermesa" bezeichnet), die sich senkrecht zu der Zeichnungsebene in 5C erstreckt, und die sich über die Ebene des Substrats 2 erhebt.
Wie es in 8C gezeigt ist, weist die Lasermesa 14 linke und rechte gegenüberliegende Seitenwände 22 auf, die zusam men mit der Pufferschicht 8 und dem Mantel 12 eine Stromleitungsregion 4 für einen angelegten Strom (I_L) 45 bilden und den Effekt eines Leitens einer optischen Mode 25 entlang der aktiven Schicht 10 innerhalb der Lasermesa 14 aufweisen. Die Stromleitungsregion 4 erstreckt sich sowohl über als auch unter der aktiven Schicht 10.
Die Breite der Lasermesa 14 variiert abhängig von dem bestimmten Bauelement, aber bei optoelektronischen Bauelementen, wie z. B. Laserdioden, ist die Lasermesa 14 normalerweise zwischen 1 μm und 10 μm breit. Die Lasermesa 14 erhebt sich 1 μm bis 2 μm über das umgebende Substrat 2.
Eine Stromblockierstruktur 24 wird dann auf dem geätzten Bauelement bis zu etwa der Ebene der Oxid- und Nitridschichten 16, 18, 20 aufgewachsen, wie es in den 6A–6C gezeigt ist. Die Stromblockierstruktur 24 umfasst eine erste p-dotierte InP-Schicht 26, die eine Dotiermittelkonzentration von zumindest etwa 1 × 10¹⁸/cm³ aufweist, und darüber eine n-dotierte InP-Schicht 28, die direkt auf die p-Typ-Schicht 26 aufgewachsen ist. Die n-dotierte InP-Schicht 28 weist bevorzugt eine im Wesentlichen konstante Dotiermittelkonzentration auf, die zumindest so hoch wie die höchste Dotiermittelkonzentration in der p-Typ-Schicht 26 ist. Schließlich wird eine zweite p-dotierte InP-Schicht 30, die eine Dotiermittelkonzentration von zumindest etwa 1 × 10¹⁸/cm³ aufweist, direkt auf die n-Typ-Schicht 28 aufgewachsen.
Die Dicke der ersten p-dotierten Schicht beträgt etwa 0,5 μm bis 1 μm, die Dicke der n-dotierten Schicht beträgt etwa 0,4 μm bis 0,8 μm, und die Dicke der zweiten p-dotierten Schicht beträgt etwa 0,5 μm bis 1 μm. Die InP-Schichten 26, 28 bilden einen p-n-Übergang, der bei Verwendung umgekehrt vorgespannt und somit isolierend ist, wenn die Leitungsregion 4 vorwärts vorgespannt ist.
Nach der Aufbringung der Stromblockierstruktur 24 werden die SiO_x/SiN_x-Schichten 16, 18, 20 mit einem Ätzmittel nassgeätzt, das vorzugsweise die freiliegenden SiO_x-Schichten 16, 20 im Gegensatz zu den Siliziumnitridschichten 18 entfernt. Dies legt erneut die Mantelschicht 12 über sowohl dem Lasermesastreifen 14 als auch der Wellenleitermesa 6 frei.
Eine obere Mantelschicht 32, die aus p⁺-InP gebildet ist, wird dann über der freiliegenden „unteren" Mantelschicht 12 über den Mesas 6, 14 und über der Stromblockierstruktur 24 bis zu einer Dicke von etwa 2 μm bis 3 μm aufgewachsen. Die obere Mantelschicht 32 bildet eine gleichmäßige, ebene Schicht in dem ersten Bereich 5 und bildet in dem zweiten Bereich 7 einen Steg 33, der sich über die benachbarten Siliziumnitridblockierschichten 18 erhebt. Es hat sich herausgestellt, dass die Wachstumsrate der oberen Mantelschicht 32 über der unteren Mantelschicht 12 größer ist als das Wachstum über der zweiten p-dotierten InP-Schicht 30, mit dem Ergebnis, dass sich der Steg 33 über die Ebene der umgebenden oberen Mantelschicht 32 erhebt.
Das Material des Wellenleiterstegs 33 und der Abschnitt der Halbleiterschichten 8, 10 direkt unter dem Steg 33 bilden eine Wellenleiterstromleitungsregion 40. Da die Wellenleitermesaseitenwände 21 jede von dem Stegwellenleiter 33 um etwa 50 bis 75 μm getrennt sind, geht im Wesentlichen der gesamte Strom (I_M) 47, der geliefert wird, um den EA-Modulator 3 anzutreiben, direkt nach unten in das Substrat 2 ohne wesentliches Lecken von Strom zu den Wellenleitermesaseitenwänden 21. Die Wellenleiterstromleitungsregion 40 erstreckt sich deshalb nicht so weit wie die Wellenleitermesaseitenwände 21.
Optional kann eine abschließende 100 nm bis 200 nm dicke Ternärdeckschicht (nicht gezeigt), die aus p⁺⁺-GaInAs gebildet ist und hochgradig auf etwa 10¹⁹/cm³ dotiert ist, auf der Mantelschicht 32 aufgebracht werden, um gute ohmi sche Kontakte zu ermöglichen. Als eine Alternative zu einer Ternärdeckschicht ist es möglich, eine Quaternär-InGaAsP-Deckschicht oder sowohl InGaAsP- als auch InGaAs-Schichten zu verwenden.
Standardmetallschichten werden dann auf den freiliegenden obersten Halbleiter- und Siliziumnitridschichten 18, 32 vakuumaufgetragen. Die Metallbeschichtung wird dann photolithographisch unter Verwendung bekannter Techniken strukturiert, um zwei Kontaktanschlussflächen 36, 38 zurückzulassen, eine über der Lasermesa 14 und die andere über der Wellenleitermesa 6.
Ein elektrischer Strom 45, 47 kann dann über elektrische Verbindungen (nicht gezeigt) an die Kontaktanschlussflächen 36, 38 geliefert werden, um das Laserbauelement 1 zu treiben oder das EA-Wellenleiterbauelement 3 zu modulieren.
Der sich ergebende Wafer wird dann auf eine Standardweise zu einer Dicke von etwa 70 μm bis 100 μm dünner gemacht, um ein Spalten zu unterstützen. Standardmetallschichten (nicht gezeigt) werden dann durch Sputtern auf der rückseitigen Oberfläche des Wafers aufgebracht, wodurch ermöglicht wird, dass ein elektrischer Kontakt mit der n-Seite der Bauelemente hergestellt wird.
Der Wafer wird dann eingeschrieben und bei einem herkömmlichen Prozess zuerst quer in etwa 600 bis 700 μm breite Balken gespalten, und dann wird jeder Balken in einzelne 200 μm breite Bauelemente gespalten. Das sich ergebende gespaltene Bauelement ist etwa 600 bis 700 μm lang (d. h. in der Richtung der Lasermesa 14 und des Stegwellenleiters 33) und etwa 200 μm breit.
Obwohl es nicht gezeigt ist, kann das Bauelement 1 nach einem Testen in einem Industriestandardgehäuse cehäust werden, wobei eine optische Einmodenfaser mit einer sphärischen Linse mit einer Ausgangsfacette des EA-Modulators 3 gekoppelt ist, und wobei Goldbonddrähte an die metallisierten Kontakte 36, 38 gelötet sind.
Wie es aus den 8A und 8B ersichtlich ist, erleichtert das Paar von beabstandeten freiliegenden Siliziumnitridmasken 9, 11 die Bildung des Bauelements auf mehrere Weisen. Erstens führt das Paar von Masken 9, 11 zusammen mit der dritten Maske 20 dazu, dass die Wellenleitermesa 6 ausreichend breit ist, so dass ein elektrischer Strom 47, der an das EA-Bauelement 3 geliefert wird, in das Substrat 2 hineingeht, ohne lateral bis zu der Stromblockierstruktur 24 zu diffundieren. Die Kapazität in der Stromblockierstruktur ist deshalb im Wesentlichen von dem EA-Bauelement 3 getrennt. Gleichzeitig sind die Masken 9, 11 bei dem fertiggestellten EA-Bauelement 3 als Stromblockierstrukturen wirksam, um einen guten elektrischen Widerstandswert benachbart zu dem Steg 33 zu liefern, und tragen damit dazu bei, den Strom 47 unter dem Steg 33 zu halten.
Die Siliziumnitridmasken 9, 11 machen es auch einfacher, den elektrischen Kontakt 38 für das EA-Bauelement 3 aufzubringen, weil es nicht notwendig ist, den Kontakt 38 bezüglich des Stegs 33 genau auszurichten. Der Kontakt 38 kann deshalb etwas breiter als der Steg dimensioniert sein, wobei die Überschussbreite über den isolierenden Masken 9, 11 aufgebracht wird.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Lasermesa 6 bezüglich des Stegwellenleiters 33 direkt benachbart und selbstausgerichtet ist wegen der Anfangsstrukturierung der Oxid- und Nitridschichten 16, 18, wie es in 3A gezeigt ist. Gleichzeitig ist die Strombegrenzungsregion 24 von der Stegmesa 33 durch die Breite jedes der Siliziumnitridblöcke 9, 11 getrennt.
Das das Laserbauelement 1 und das EA-Bauelement 3 integrierte Bauelemente sind, die auf einem gemeinsamen Substrat gebildet sind, vermeidet die Erfindung die Schwierigkeit, zwei einzelne Bauelemente, die aus unterschiedlichen Substraten gebildet sind, ausrichten und miteinander verbinden zu müssen.
Die InGaAsP/InP-Bauelemente 1, 3, die im Vorhergehenden beschrieben sind, umfassen deshalb unterschiedliche Stromblockierstrukturen. Die Schichten, die verwendet werden, um die Laserstrombegrenzungsregion 24 benachbart zu dem Laserbauelement 1 zu bilden, erstrecken sich nicht benachbart zu der Stegstruktur 33. Dies ermöglicht, dass jede Stromblockierstruktur gemäß den Anforderungen jedes entsprechenden Bauelements 1, 3 optimiert wird. Deshalb liefert die Erfindung eine Strombegrenzungsregion 24 mit hohem spezifischem Widerstand benachbart zu der Lasermesa 14, die geringe Leckströme über einen breiten Bereich von Betriebstemperaturen aufweist, sowie eine Stromblockierstruktur 9, 11 mit relativ geringer Kapazität, die zu dem EA-Stegwellenleiter 33 benachbart ist. Die Erfindung ermöglicht auch die Verwendung von höheren Treiberspannungen bei dem Stegwellenleiter 33, was beim Erreichen eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs nützlich ist.
Optional kann, wie es in 8A in gestricheltem Umriss gezeigt ist, ein Graben 50 in der oberen Mantelschicht 32 zwischen dem Stegwellenleiterbauelement 3 und dem Laserbauelement 1 geätzt werden, um eine erhöhte elektrische Isolation zwischen den beiden Bauelementen 1, 3 zu liefern. Obwohl ein derartiger Graben 50 in den Halbleiterschichten 12, 32 gebildet werden kann, die über der aktiven Schicht 10 liegen, sollte sich der Graben nicht durch zu der aktiven Schicht selbst erstrecken.
Halbleiterbauelemente gemäß der Erfindung liefern eine hohe Betriebsbandbreite und gute Lebensdauercharakteristika. Die beteiligten Prozessschritte können anderen Standardschritten ähnlich sein, die bei der Herstellung derartiger Bauelemente verwendet werden. Es besteht keine Notwendigkeit einer zusätzlichen teuren Bearbeitungsausrüstung.
Die Erfindung ist deshalb insbesondere bei einer vergrabenen Heterostrukturlaserdiode kombiniert mit einem Elektroabsorptionsmodulator nützlich, der zur Verwendung als ein Sender bei einer Hochgeschwindigkeitsfaseroptikverbindung geeignet ist, die bei 10 Gbit/s oder mehr mit einer Wellenlänge zwischen 1,27 und 1,6 μm wirksam ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung speziell für das Beispiel einer Laserdiode und eines Elektroabsorptionsmodulators beschrieben worden ist, ist die Erfindung bei beliebigen integrierten optoelektronischen Halbleiterbauelementen anwendbar, wenn unterschiedliche Stromblockierregionen benötigt werden, um dabei behilflich zu sein, Strom zu unterschiedlichen Komponenten zu lenken. Beispiele umfassen Stegwellenleitertyplaser, Pumplaser, kantenemittierende Licht emittierende Dioden, einen oberflächenemittierenden Laser und Licht emittierende Dioden. Ein weiteres Beispiel ist ein optischer Wellenleiter mit einer Aufteilung in zwei Wellenleiter an einer Y-Verzweigung. Dieser kann elektrisch getriebene oder modulierte aktive optische Regionen in zwei oder drei der Arme des „Y" aufweisen, z. B. einen optischen Verstärker oder einen Modulator. Es kann dann erwünscht sein, eine Stromblockierregion an der Verzweigung der drei Arme zu liefern, wo drei getrennte Leitungsregionen vorliegen können.
Die im Vorhergehenden beschriebene Erfindung wurde für ein Bauelement beschrieben, das auf einem n-InP-Substrat basiert, das eine erste Stromblockierstruktur, die aus einem umgekehrt vorgespannten p-n-Übergang gebildet ist, in lateral benachbartem Kontakt mit der Aktivschichtstruktur aufweist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch bei anderen Typen von Bauelementen angewendet werden kann, z. B. denjenigen, die auf einem p-InP-Substrat basieren. In diesem Fall wäre die erste Stromblockierschicht aus einem n-Typ-Material gebildet.

Claims

Ein Halbleiterbauelement, das ein Halbleitersubstrat (2) und eine Mehrzahl von Halbleiterschichten aufweist, die über dem Substrat aufgewachsen sind, wobei: – die Schichten zumindest eine aktive Schicht (10) umfassen und eine Mehrzahl von integrierten optischen Komponenten (1, 3) bilden, wobei die Komponenten eine vergrabene Heteroübergangslaserkomponente (1) und eine Stegwellenleiterkomponente (3) umfassen, die eine optisch leitende Stegstruktur (33) aufweist, wobei der Stegwellenleiter bei Verwendung optisch über die aktive Schicht (10) mit einer Laserstrahlung (25) gekoppelt ist, die durch den Laser (1) erzeugt wird; – die Schichten über der aktiven Schicht (10) eine Laserstromleitungsregion (4) und benachbart zu der aktiven Schicht des Lasers (10) eine Laserstrombegrenzungsregion (24) bilden, wobei die Laserstromleitungsregion (4) und die Laserstrombegrenzungsregion (24) angeordnet sind, um einen elektrischen Strom (45) zu der aktiven Schicht (10) des Lasers (1) zu lenken; – die vergrabene Heteroübergangslaserkomponente (1) eine erste vergrabene Mesastruktur (14) umfasst, die von der Laserstrombegrenzungsregion (24) flankiert wird; – die Stegstruktur (33) aus ein oder mehr Schichten (32) gebildet ist, die auch verwendet werden, um die Laserstromleitungsregion (4) zu bilden; und – die Schichten, die verwendet werden, um die Laserstrombegrenzungsregion (24) zu bilden, sich nicht benachbart zu der Stegstruktur (33) erstrecken; dadurch gekennzeichnet, dass die Stegstruktur (33) sich über eine zweite Mesastruktur (6) erhebt, die von den gleichen Halbleiterschichten (26, 28, 30) flankiert wird, die die Laserstrombegrenzungsregion (24) bilden, wobei die zweite Mesa (6) ein Plateau aufweist, das die Stegstruktur (33) von den gleichen Halbleiterschichten (26, 28, 30) trennt.
Ein Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem die Stegwellenleiterkomponente (3) ein optoelektronischer Modulator zum Modulieren der optischen Strahlung (25) ist, die durch den Laser (1) erzeugt wird.
Ein Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Schichten, die die Laserstromleitungsregion (4) bilden, auch eine Wellenleiterstromleitungsregion (40) bilden, um einen elektrischen Strom zu der aktiven Schicht (110) des Wellenleiters (3) zu lenken.
Ein Halbleiterbauelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Plateau der zweiten Mesa (6) mit einer isolierenden Schicht (16, 18) bedeckt ist, die sich von den gleichen Halbleiterschichten (26, 28, 30), die die Laserstrombegrenzungsregion (24) bilden, zu der Stegstruktur (33) erstreckt.
Ein Halbleiterbauelement gemäß Anspruch 4, bei dem über der Stegstruktur (33) eine elektrische Kontaktschicht (38) liegt, die sich über Seiten der Stegstruktur und teilweise über der isolierenden Schicht (16, 18) erstreckt, die das Plateau bedeckt.
Ein Halbleiterbauelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Graben (50) zwischen dem Stegwellenleiter (3) und dem Laser (1) liegt, wobei der Graben (50) in den Halbleiterschichten (12, 32) gebildet ist, die über der aktiven Schicht (10) liegen, jedoch nicht durch die aktive Schicht selbst.
Ein Halbleiterbauelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Laserstrombegrenzungsregion (24) einen oder mehr umgekehrt vorgespannte p-n-Übergänge oder n-p-Übergänge (26, 28) umfasst.
Ein Verfahren zum Bilden eines Halbleiterbauelements (1), wobei das Bauelement ein Halbleitersubstrat (2) aufweist, über dem eine Mehrzahl von Halbleiterschichten, die eine aktive Schicht (10) umfassen, aufgebracht sind, um eine Mehrzahl von integrierten optischen Komponenten zu bilden, wobei die Komponenten eine vergrabene Heteroübergangslaserkomponente (1) und eine Stegwellenleiterkomponente (3) umfassen, wobei der Stegwellenleiter (3) bei Verwendung optisch über die aktive Schicht (10) mit einer Laserstrahlung (25) gekoppelt ist, die durch den Laser (10) erzeugt wird, wobei die Bildung des Lasers (1) und des Stegwellenleiters (3) aus den Halbleiterschichten folgende Schritte aufweist: i) Bilden der vergrabenen Heteroübergangslaserkomponente (1) aus einer ersten Mesastruktur (14), die zumindest eine aktive Schicht (10) umfasst; ii) Bilden einer Laserstromleitungsregion (4), die sich über der aktiven Schicht (10) erstreckt; iii) Bilden der Stegwellenleiterkomponente (3) aus einer optisch leitenden Stegstruktur (33), wobei die Stegstruktur eine oder mehr der Halbleiter schichten (32) umfasst, die auch die Laserstromleitungsregion (4) bilden; iv) Bilden einer Laserstrombegrenzungsregion (24), die die erste Mesastruktur flankiert, benachbart zu der aktiven Schicht (10) der Laserkomponente (1), wobei die Laserstromleitungsregion (4) und die Laserstrombegrenzungsregion (24) bei Verwendung einen elektrischen Strom (45) zu der aktiven Schicht (10) des Lasers (1) lenken, wobei die Laserstrombegrenzungsregion (24) derart gebildet wird, dass diese Strombegrenzungsregion sich nicht benachbart zu der Stegstruktur (33) erstreckt; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: – Bilden einer zweiten Mesastruktur (6) in der Stegwellenleiterkomponente (3), wobei die erste und die zweite Mesastruktur (6, 14) durch die gleichzeitige Aufbringung einer Mehrzahl von Halbleiterschichten (8, 10, 12) erzeugt werden, wobei die aufgebrachten Schichten sowohl der Laserkomponente (1) als auch der Stegwellenleiterkomponente (3) gemeinsam sind, gefolgt von einem gleichzeitigen Ätzen der gemeinsamen Schichten (8, 10, 12), um die Mesas (6, 14) zu bilden, gefolgt von einer Aufbringung der Laserstrombegrenzungsregion (24), so dass diese sowohl die erste als auch die zweite Mesastruktur (6, 14) flankiert; und – Bilden der Stegstruktur (33) auf der zweiten Mesastruktur (6), so dass sich die erste Stegstruktur über die zweite Mesa (6) erhebt und von der Laserstrombegrenzungsregion (24) dadurch getrennt ist, dass ein Plateau an der zweiten Mesastruktur (6) vorliegt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem die Laserleitungsregion (4) und die Stegstruktur (33) aus der Aufbringung von ein oder mehr der gleichen Halbleiterschichten (32) gebildet werden.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem nach der Erzeugung der Mesas (6, 14) Schritt iv) die Aufbringung einer Mehrzahl von Halbleiterschichten (26, 28, 30) benachbart zu beiden Mesas (6, 14) umfasst, um die Laserstrombegrenzungsregion (24) zu bilden, wobei die aufgebrachten Schichten sowohl der Laserkomponente (1) als auch der Stegwellenleiterkomponente (3) gemeinsam sind.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 10, das folgende Schritte aufweist: a) Aufbringen der Mehrzahl von Halbleiterschichten (8, 10, 12), die die aktive Schicht (10) umfassen, auf dem Substrat (2); b) Aufbringen eines ersten Maskenmaterials (16) über einem ersten Bereich (5) der Halbleiterschichten, die bei Schritt a) aufgebracht wurden, und Aufbringen eines zweiten Maskenmaterials (16, 18) über einem zweiten Bereich (7) der Halbleiterschichten, die bei Schritt a) aufgebracht wurden; c) Strukturieren sowohl des ersten Maskenmaterials (16) als auch des zweiten Maskenmaterials (16, 18) bei einem Strukturierungsprozess, der sowohl dem ersten Bereich (5) als auch dem zweiten Bereich (7) gemeinsam ist, um in dem ersten Bereich (5) eine erste Maske (13) und in dem zweiten Bereich eine zweite Maske (9, 11) zu erzeugen, wo bei die erste Maske einen Block (13) aus dem ersten Maskenmaterial (16) umfasst, und wobei die zweite Maske ein Paar von Blöcken (9, 11) aus dem zweiten Maskenmaterial (16, 18) umfasst, wobei das Paar von Blöcken (9, 11) aus dem zweiten Maskenmaterial einen nicht maskierten Zwischenraum (15) dazwischen definiert, und wobei sich der nicht maskierte Zwischenraum (15) in Ausrichtung mit und benachbart zu dem Block (13) aus dem ersten Maskenmaterial befindet; d) Bedecken des Zwischenraums (15) zwischen dem Paar von Blöcken (9, 11) aus dem zweiten Maskenmaterial mit einer dritten Maske (20); e) Ätzen der aufgebrachten Halbleiterschichten (8, 10, 12) um den Umfang der ersten Maske (9, 11), der zweiten Maske (13) und der dritten Maske (15), um eine erste Mesa (14) unter der ersten Maske (13) und eine zweite Mesa (6) unter der zweiten und dritten Maske (9, 11, 15) zu erzeugen; f) Aufbringen einer Mehrzahl von Halbleiterschichten (26, 28, 30) benachbart zu der ersten Mesa (14) und der zweiten Mesa (6), um die Laserstrombegrenzungsregion (24) zu erzeugen; g) Entfernen der ersten und der dritten Maske (13, 15); und h) Aufbringen von ein oder mehr Halbleiterschichten (32) über den freiliegenden Bereichen der Mesas außer dem Bereich der zweiten Mesa, der durch die zweite Maske (9, 11) bedeckt ist, um über der ersten Mesa (14) die Laserstromleitungsregion (4) und über der zweiten Mesa (6) die Stegstruktur (33) zu erzeugen.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem die dritte Maske (15) aus dem gleichen Maskenmaterial wie die erste Maske (13) gebildet wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, bei dem bei Schritt g) die Masken (13, 15) in einem Nassätzprozess entfernt werden, wobei das Material der ersten Maske (13) und der dritten Maske (15) eine höhere Ätzrate bei dem Prozess aufweist als das Material der zweiten Maske (9, 11).
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem ein oder mehr elektrische Kontaktschichten (36, 38) über den Halbleiterschichten (32), die bei Schritt h) aufgebracht wurden, aufgebracht werden, wobei zumindest eine der elektrischen Kontaktschichten (38) einen elektrischen Kontakt zum Liefern von elektrischem Strom (47) zu der Stegstruktur (33) liefert, wobei die zumindest eine elektrische Kontaktschicht (38) sich über der Stegstruktur (33) erstreckt und teilweise die zweite Maske (9, 11) überlappt.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 14, das den Schritt eines teilweisen Trennens der Laserkomponente (1) und der Stegwellenleiterkomponente (3) durch ein Bilden eines Grabens (50) zwischen der Stegwellenleiterkomponente (3) und der Laserkomponente (1) aufweist, wobei der Graben (50) in den Halbleiterschichten (12, 32) gebildet wird, die über der aktiven Schicht (10) liegen, jedoch nicht durch die aktive Schicht selbst.