DE69426178T2

DE69426178T2 - Herstellung einer optischen Kopplungsstruktur, die einen abgespaltenen optischen Wellenleiter und eine Halterung für optische Fasern integriert

Info

Publication number: DE69426178T2
Application number: DE69426178T
Authority: DE
Inventors: Adrien Bruno; Louis Menigaux
Original assignee: France Telecom SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1994-07-07
Publication date: 2001-06-07
Anticipated expiration: 2014-07-08
Also published as: JPH0777629A; DE69426178D1; US5518965A; EP0637764B1; EP0637764A1; FR2707401B1; FR2707401A1

Description

Die vorliegende Erfindung hat ein Herstellungsverfahren einer Halbleiterstruktur zum Gegenstand, bei der monolithisch insbesondere ein oder mehrere optische Wellenleiter des Streifentyps mit abgespaltenem Ende und eine Halterung für eine oder mehrere optische Fasern so integriert werden, dass die optische Achse der Faser oder Fasern mit der optischen Achse des oder der Wellenleiter zusammenfällt.
Die monolithische Struktur ist im Wesentlichen auf dem Gebiet der optischen Telekommunikationen und der Sensoren für die Telemetrie verwendbar. Insbesondere kann die integrierte Struktur zur Kopplung einer optischen Faser mit einer Laserdiode oder einem optischen Empfänger einer Heterodyn-Empfangsschaltung verwendete werden, z. B. für optische Kohärenzdetektions-Verbindungssysteme. Diese Struktur kann auch für optische Zwischenverbindungen zwischen beispielsweise schnellen elektronischen Chips mit hoher Integrationsdichte oder zwischen Computern oder auch im Innern von Computer verwendet werden.
Die Erfindung beruht auf dem Ätzen eines monokristallinen Substrats, wobei Kristallflächen des Substrats dazu benutzt werden, in dem Substrat einen V-förmigen Sitz für die Faser herzustellen. Dieses Prinzip beschreibt für ein Siliciumsubstrat insbesondere das Dokument (1) von H.P. Hsu und A.F. Milton, "Flip-chip approach to endfire coupling between singlemode optical fibres and channel waveguides", Electronics letters, Vol. 12, Nr. 16, August 1976, S. 404-405, und das Dokument (2) von Blonder et al., US-AA 966 433.
Zur Veranschaulichung der Ausrichtungstechniken einer optischen Faser und eines Wellenleiters kann man sich auch auf die Dokumente US-AA 466 696, EP-A-361 153 und IEEE Photonics Technology, Vol. 5, Nr. 2, SS. 169-171 beziehen.
Das Prinzip des Kristallflächenätzens wird auch bei Substraten aus III-V-Material angewandt. Dafür empfiehlt sich das Dokument (3) EP-A-420 028 und das Dokument (4) von M. Hamacher et al., "A novel fibrelchip coupling technique with an integrated strain relief on InP", ECOC 92 in Berlin, S. 537-540, 1992.
Die Herstellung einer U-förmigen Ätzung in Silicium wurde vorgesehen (s. Dokument (5) von G. Grand et al., "New method for bw cost and efficient optical connections between singlemode fibres and silica guides", Electronics Letters, Vol. 27, Nr. 1, S. 16-18, Januar 1991).
Die V-förmige Ätzung des Substrats, bei der man die Kristallflächen nutzt, beschreibt auch das Dokument (6) von C. Chen und S. Lee für das Koppeln einer Laserdiode und eines Photodetektors, "Monolithic integration of an AlGaAs/GaAs surface emitting laser diode and a photodetector", Appl. Phys. Lett. 59 (27), Dezember 1991, S. 3592-3594.
Außerdem kennt man aus dem Dokument (7) von H. Blauvelt et al., "AlGaAs lasers with micro-cleaved mirrors suitable for monolithic integration", Appl. Phys. Lett. 40(4) S. 289- 290, Februar 1992, die Herstellung eines Lasers aus III-V-Material, dessen Ausgangsfläche durch Microabspaltung eines das Substrat überragenden Halbleiter-Balkens realisiert wird, wobei Ultraschall-Schwingungen angewandt werden.
Diese Technik der Abspaltung mittels Ultraschall-Schwingungen wird auch in dem Dokument (4) beschrieben, um die Austrittsseite eines optischen Wellenleiters zu definieren.
Um eine optimale Kopplung zwischen dem Ende einer Faser und dem Ende einer Wellenleiterstruktur herzustellen, müssen die Achse der optischen Faser und die Achse des. Wellenleiters zusammenfallen. Nun ist diese Wellenleiter-Faser-Ausrichtung aber wegen des Größenunterschieds zwischen dem Durchmesser der Faser und der Breite des Wellenleiters schwer herzustellen. Außerdem muss die der Faser gegenüberstehende Austrittsfläche des Wellenleiters perfekt abgespaltet sein.
Die Techniken des Ätzens der oben erwähnten U- oder V-Form ermöglichen keine optimale Ausrichtung der Faser und des Wellenleiters.
Außerdem bewirken die oben beschriebenen Techniken der Ultraschall- Mikroabspaltung keine perfekte, für die Faser-Leiter-Kopplung optimale Abspaltung mit einer einzigen Kristallfläche, sondern eine mit einer Vielzahl von Mikrokristallflächen.
Diese Mikrokristallflächen, moduliert durch die von den Ultraschallwellen erzeugten Mikrorisse, sind einer guten Faser-Leiter-Kopplung sehr abträglich.
Zudem ermöglichen diese Mikroabspalttechniken keinen Schutz der Abspaltungsfläche bei der Annäherung der Faser, wobei diese Annäherung insbesondere zu einer Verschlechterung der Abspaltungsfläche in Höhe der aktiven Zone des optischen Wellenleiters führen kann, wenn diese Abspaltungsfläche des Wellenleiters den Emissions- bzw. Abstrahlteil eines Lasers bildet. Diese Verschlechterung der Abspaltungsfläche (die für den Laserresonator ein Spiegel ist) verändert bzw. reduziert die Leistungen dieses Lasers sehr stark.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein neues, diese Nachteile vermeidendes Verfahren zur Herstellung einer integrierten monolithischen Struktur mit abgespaltenem optischem Wellenleiter und einer Kopplungshalterung für optische Fasern, hergestellt nach diesem Verfahren. Es ermöglicht insbesondere die optimale Kopplung einer optischen Faser mit einem optischen Wellenleiter oder einem Laser ohne das Risiko der Verschlechterung der abgespaltenen Fläche des Wellenleiters oder des Lasers und eine maximale Erfolgsquote bei der Abspaltung der Austrittsfläche des optischen Wellenleiters.
In der Referenz (4) kann es eine effiziente Kopplung zwischen dem optischen Streifenleiter und der optischen Faser nur dann geben, wenn diese letzere ein sich konisch verjüngendes Ende aufweist, was die Herstellung der Faser kompliziert, während das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig von der Form des Faserendes anwendbar ist und dies insbesondere bei einer einfach abgespaltenen Faser.
Zu diesem Zweck bezieht sich die Erfindung auf ein Herstellungsverfahren einer integrierten Struktur mit wenigstens einem abgespaltenen Lichtwellenleiter, das folgende Schritte umfasst:
a) - sukzessives Abscheiden einer Ätzsperrschicht, einer unteren Lichteinschließschicht, einer aktiven Schicht und einer oberen Lichteinschließschicht mittels Epitaxie auf einer planen Fläche eines monokristallinen Substrats, parallel zu einer ersten, Ätzsperrebenen enthaltenden kristallinen Orientierungsfläche < 1,0,0> des Substrats;
b) - Ätzen (oder Anätzen) der Epitaxie-Schichten nach einem gewünschten Muster um wenigstens einen optischen Wellenleiterstreifen zu bilden, von dem wenigstens ein Teil parallel zu einer ersten kristallinen Orientierungsrichtung < 0,1,-1> des Substrats ausgerichtet ist;
c) - Bedecken der in b) erhaltenen Struktur mit einer Schutzschicht, widerstandsfähig gegen einen anisotropen nass-chemischen Angriff des Substrats;
d) - Anbringen von wenigstens zwei Öffnungen auf beiden Seiten des Musters und in der Schutzschicht mit zur ersten Richtung des Wellenleiters paralleler Längsachse, die in einer zweiten Richtung kommunizieren, die zu dieser ersten Richtung senkrecht und zu einer Spaltungsebene der Struktur parallel ist;
e) - Durchführen eines anisotropen chemischen Angriffs auf das in dem Schritt d) freigelegte Substrat, wobei dieser Angriff eine Ätzung des Substrats und die Bildung wenigstens eines nach einer ersten Richtung orientierten Balkens zur Folge hat, der ein freies Ende und ein festes Ende hat; und
f) - Abspalten des genannten Balkens in Höhe seines festen Endes, indem man ihn der Wirkung eines Druckluftstrahls aussetzt.
Je nach vorgesehener Anwendung kann die aktive Schicht transparent sein (Fall eines Lichtwellenleiters) oder transparent-absorbierend (Fall eines Modulators) oder auch verstärkend (Fall eines Lasers oder eines optischen Verstärkers), usw..
Je nach vorgesehener Anwendung und in Abhängigkeit von der an die herzustellende Vorrichtung (Wellenleiter, Laser, Verstärker oder optoelektronische Schaltungen) angepassten Form besteht der Schritt b) darin, in diesen Epitaxieschichten durch die dem Fachmann bekannten Techniken der Photolithographie und nasschemischen Angriffe in der Richtung < 0,1,-1> eine Serie optischer Streifenwellenleiter zu realisieren.
Die Schritte c) bis e) führen unter jedem Balken zu einer ausreichend tiefen Ätzung des Substrats, um eine Vertikalbewegung des Balkens über seine Elastizitätsgrenze hinaus und infolgedessen eine Abspaltung jedes Balkens durch einen Druckfluidstrahl zu ermöglichen.
Ist hingegen der den Balken vom Substrat trennende Abstand zu klein für diese Vertikalbewegung, so ist dessen Bruch mittels eines Fluidstrahls nicht möglich: seine Verformung bleibt innerhalb der elastischen Grenzen und erreicht nicht die Bruchbiegung. Dies ist insbesondere der Fall bei den in den Dokumenten (4) und (7) beschriebenen. Verfahren; außerdem erfordern diese Mikrospaltungen die Anwendung einer Ultraschall- Spalttechnik, die für eine garantiert erfolgreiche Spaltung viel zu heftig ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei jedem monokristallinen Substrat anwendbar, das Ätzsperrebenen hat; diese Ebenen bilden mit der kristallinen Richtung < 0,1,-1> des Substrats generell einen Winkeln von 20 bis 80º. Diese Ebenen können < 2,1,1> -Ebenen oder < 1,1,1> -Ebenen sein.
Insbesondere ist das Substrat derart, dass man für die erste zur Orientierung < 1,-1,0> parallelen Richtung eine V-förmige Ätzung erhält, wobei die Zweige des V in einer zu der genannten ersten Richtung parallelen Richtung enthalten sind.
Die Erfindung betrifft also ein Siliciumsubstrat mit einer Wellenleiterstruktur auf Siliciumdioxid- oder Siliciumnitrid-Basis oder, noch besser, ein InP-Substrat mit einer Wellenleiterstruktur auf GaInAsP- und InP-Basis.
Bei der Herstellung einer optoelektronischen Struktur auf InP ist es wünschenswert, eine Ätzsperrschicht des Substrats zu verwenden, die mit den gesuchten optischen Leistungen kompatibel ist und insbesondere eine das benutzte Licht nicht absorbierende Ätzsperrschicht, da diese in dem fertigen Bauteil zwischen der Wellenleiterstrukur und dem Substrat erhalten bleibt. Vorzugsweise verwendet man eine GaInAsP-Schicht, während das in dem Dokument (4) benutzte InGaAs das durch eine InP-Struktur transmittierte oder emittierte Licht absorbiert. (Bei einem Laser auf InP liegt die Emission bei 1,55 um).
Der Fluidstrahl kann ein Wasserstrahl unter Druck oder ein Gasstrahl oder irgendeine mechanische Druckquelle sein. Insbesondere ist dieser Fluidstrahl ein Druckluftstrahl.
Die Schutzschicht muss aus einem Material sein, das chemisch durch die zum Ätzen des Substrats verwendete Lösung unangreifbar ist. Im Falle einer Angriffslösung auf Orthophosphorsäure- oder Salzsäurebasis zum Ätzen von InP kann man eine Siliciumnitridschicht, eine Siliciumoxid- oder auch Siliciumoxynitridschicht und generell alle Schichten verwenden, die den chemischen Angriffslösungen widerstehen.
Wenn nötig, ist es möglich, vor dem Schritt f) in Höhe des festen Endes des Balkens wenigstens eine Kerbe in der Struktur anzubringen, die als Spaltungsauslöser dient. Diese Kerbe kann überall angebracht werden, sowohl am Verankerungspunkt des Balkens als auch am Balken, vorausgesetzt sie ist nicht zu weit entfernt von dem festen Ende des Balkens.
Die Öffnung in der Maske definiert die Form der Ätzung des Substrats in der Ebene < 1,0,0> . Diese Öffnungen können rechtwinklig sein, gemäß dieser Ebene < 1,0,0> , eine kontinuierlich variierende Breite haben, z. B. Sanduhr-förmig, oder eine sequenziell variierende Breite, die auf diese Weise Stufen definiert, immer in dieser Ebene.
Dies kann realisiert werden, indem in der Schutzschicht und auf jeder Seite des Musters wenigstens zwei Öffnungen gebildet werden, die komplementär und symmetrisch sind in Bezug auf eine zu der ersten Richtung parallelen Achse.
Um eine leichte Handhabung der Struktur zu gewährleisten, ist es möglich, die in f) erhaltene Struktur so zu ätzen, dass wenigstens ein Teil der Struktur eliminiert wird, der über die genannte Abspaltungsebene hinausragt.
Die hergestellte monolithische Struktur dient hauptsächlich als Halterung zur optischen Kopplung von einer oder mehreren optischen Fasern oder auch von Wellenleiter-Laser- Systemen usw..
Die Erfindung hat auch eine monolithische Halterung zur optischen Kopplung für wenigstens eine optische Faser zum Gegenstand, wobei durch die Ätzung unter dem Balken eine V-förmige Vertiefung hergestellt wird, die der Faser als Halterung dient.
Die genaue Wahl der Maße Epitaxieschichtendicke, Wellenleiterbreite, Balkenlänge, V-Öffnungen (kontinuierlich oder sequenziell variabel) ermöglicht eine optimale Wellenleiter- Faser-Kopplung.
Nach einer Variante der Erfindung ist es auch möglich, den Lichtwellenleiter-Streifen in einer anderen als der Richtung < 0,1,-1> zu realisieren.
Beispielsweise kann der Wellenleiter bei einer Anwendung der Erfindung parallel zu der Richtung < 0,1,1> ausgerichtet sein.
In diesem Fall umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte:
a) - sukzessives Abscheiden einer Ätzsperrschicht, einer unteren Lichteinschließschicht, einer aktiven Schicht und einer oberen Lichteinschließschicht mittels Epitaxie auf einer planen Fläche eines monokristallinen Substrats, parallel zu einer ersten kristallinen Orientierungsfläche < 1,0,0> ;
b) - Ätzen der Epitaxie-Schichten nach einem gewünschten Muster, um wenigstens einen optischen Wellenleiterstreifen zu bilden, von dem wenigstens ein Teil parallel zu einer ersten kristallinen Orientierungsrichtung < 0,1,1> des Substrats ausgerichtet ist;
c) - Bedecken der in b) erhaltenen Struktur mit einer Schutzschicht, widerstandsfähig gegen einen chemischen Angriff und eine Ionenbearbeitung;
d) - Anbringen einer U-förmigen Öffnung, die ein Ende des Musters umgibt, wobei die U-förmige Öffnung einen sogenannten transversalen Teil umfasst, vor dem Ende des Musters und der Zweige, die sich beiderseits eines Teils des Musters erstrecken;
e) - Durchführen einer Ionenbearbeitung in der Öffnung, um eine Ätzung mit der Form eines V zu erhalten, dessen Zweige senkrecht zu der ersten Richtung und senkrecht zu der genannten planen Fläche sind;
f) - Abdecken des Substrats mit einer gegen einen anisotropen chemischen Angriff widerstandsfähigen Maske in einem Bereich, der dem transversalen Teil der Öffnung entspricht;
g) - Durchführen eines selektiven anisotropen chemischen Angriffs in einem die Zweige enthaltenden Teil der Öffnung, um einen gemäß einer ersten Richtung orientierten Balken zu bilden, der ein freies Ende und ein festes Ende hat; und
h) - Abspalten des genannten Balkens in Höhe seines festen Endes, indem man ihn der Wirkung eines Druckluftstrahls aussetzt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen besser aus der nachfolgenden, erläuternden und nicht einschränkenden Beschreibung hervor, bezogen auf die beigefügten Figuren:
- die Fig. 1 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße optische Kopplungshalterung für eine optische Faser;
- die Fig. 2 bis 9 zeigt schematisch die verschiedenen Herstellungsschritte der Halterung der Fig. 1, wobei die Fig. 2, 4, 5 und 7 Querschnittansichten sind, die Fig. 3, 6A, 6B, 6C und 8 Draufsichten sind, und die Fig. 9 eine Längsschnittansicht ist;
- die Fig. 6D ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Details der Ausführung der erfindungsgemäßen Halterung nach Fig. 6C in vergrößertem Maßstab;
- die Fig. 10 und 11 sind Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen optischen Zweifaser-Kopplungshalterung;
- die Fig. 12 ist eine Ausführungsvariante der Ätzmaske des Substrats;
- die Fig. 13a, 13b, 13c und 13d zeigen das Ätzen des Substrats unter dem Balken mit mehreren aufeinanderfolgenden V, hergestellt mit Hilfe der Maske der Fig. 12;
- die Fig. 14 ist eine andere Herstellungsvariante der Ätzmaske des Substrats;
- die Fig. 15 zeigt das mit Hilfe der Maske der Fig. 14 geätzte Substrat;
- die Fig. 16 ist eine weitere Herstellungsvariante der Ätzmaske des Substrats;
- die Fig. 17 ist eine Anwendungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- die Fig. 18 ist eine Draufsicht, die einen Herstellungsschritt der Halterung nach einer Variante der Erfindung darstellt;
- die Fig. 19A und 19B sind Querschnitte der Halterung nach der Erfindungsvariante;
- die Fig. 20 ist eine mit der Fig. 18 vergleichbare Draufsicht, die einen späteren Herstellungsschritt der Halterung nach der Erfindungsvariante zeigt, und
- die Fig. 21 ist eine perspektivische schematische Ansicht eines Ausführungsdetails der erfindungsgemäßen Halterung nach der Erfindungsvariante.
Die Fig. 1 stellt unter dem Gesamtbezugszeichen 2 ein monolithisches optisches Bauteil mit einem Wellenleiter 6 und einer Aufnahme bzw. Halterung für eine Faser 4 dar. Die optische Achse der Faser 4 und die optische Achse des Wellenleiters 6 fallen zusammen. Die Faser 4 sitzt in einer Vertiefung 10 mit der Form eines V in Bezug auf eine zur der Oberfläche 16 des Substrats und zu der Richtung des Wellenleiters 6 senkrechten Ebene.
Der Leiter 6 umfasst eine Abspaltungsfläche 12, senkrecht zur optischen Achse dieses Lichtwellenleiters 6 und dem Spaltungsende 4a der optischen Faser 4 gegenüberstehend.
Die Positionierung der optischen Faser 4, so festgelegt, dass der Kern der Faser der aktiven Spaltungszone des Wellenleiters 6 gegenübersteht, wird durch die Seitenflächen 14 der Vertiefung garantiert, die die Zweige des V definieren.
Erfindungsgemäß hat die Oberfläche des Substrats 16, auf der der Wellenleiter 6 ausgebildet ist, eine kristalline Orientierung < 1,0,0> , der Wellenleiter 6 ist parallel zu der kristallinen Orientierung < 0,1,-1> des Substrats, und die Flächen 14 der V-förmigen Vertiefung 10 sind < 2,1,1> -Ebenen des Substrats 8. Diese < 2,1,1 > -Ebenen sind Ätzsperrebenen.
Dank des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die optische Kopplung zwischen der Faser 4 und dem Wellenleiter 6 optimal und ermöglicht eine mechanische Stabilität dieser Einheit aus Faser und Halterung. Zudem sind die Risiken der Verschlechterung der Abspaltungsfläche 12 des Wellenleiters bei der Annäherung der Faser 4 wesentlich kleiner als bei den bekannten Herstellungsverfahren dieser Halterung.
Außerdem ist es mit der erfindungsgemäßen Halterung möglich, eine Positionierung des Kerns einer Faser in der vertikalen Richtung Z mit einer Genauigkeit von weniger als 1 um zu realisieren.
In der Folge wird die erfindungsgemäße Herstellung der Faserkopplungshalterung der Fig. 1 beschrieben.
Zunächst, wie dargestellt in der Fig. 2, erzeugt man auf der Oberfläche 16 des Substrats 8 der kristallinen Orientierung < 1,0,0> mittels Epitaxie die verschiedenen aufeinanderfolgenden Halbleiterschichten der monolithischen Lichiwellenleiterstruktur, die man mit einer optischen Faser koppeln möchte, nämlich in dieser Reihenfolge eine 25nm dicke Ätzsperrschicht 18 über dem GaInAsP-Substrat, eine 1 um dicke untere InP- Lichteinschließschicht 20, eine 300 nm dicke obere InP-Lichteinschließschicht 24, eine 25nm dicke GaInAsP-Ätzsperrschicht 26 sowie eine 700 nm dicke InP-Schicht 28.
Die Zusammensetzung der Schicht 18 und die der Schicht 26 müssen so sein, dass das Substrat 8 und die Schicht 28 in Bezug auf diese Schichten 18 und 26 jeweils selektiv geätzt werden können. Es können In- und P-Zusammensetzungen in dem GaInAsP mit jeweils 0,743 und 0,405 verwendet werden (bei einer Formel In0,743Ga0,257As0,595P0,405).
Außerdem muss die Zusammensetzung der Schicht 22 so sein, dass sie eine Brechzahl hat, die größer ist als die der Einschließschichten 20 und 24. Insbesondere können die In- und P-Zusammensetzungen der Schicht 22 jeweils 0,743 bzw. 0,405 betragen.
Nach der Epitaxie dieser verschiedenen Schichten mittels MOCVD oder anderer Epitaxie- oder Abscheidungsverfahren führt man eine Ätzung der Schicht 28 durch, um einen Streifen 30 zu bilden, der die seitliche Einschließung des Lichts in der aktiven Schicht 22 sicherstellt. Dieser Streifen hat eine typische Breite von 1 bis 3 um und die in der Fig. 3 dargestellte Länge L von mehreren, hundert um. Diese Ätzung erfolgt durch chemischen Angriff, wobei eine HCL- und H&sub3;PO&sub4;-Mischung mit dem Volumenanteilverhältnis 1/1 verwendet wird. Erfindungsgemäß ist die größere Abmessung L (Fig. 3) des Streifens 30 zu der kristallographischen Richtung < 0,1,-1> der Struktur parallel.
Anschließend wird eine Ätzung des Schichtenaufbaus durchgeführt, um die Form der Wellenleiterstruktur herzustellen. Das erhaltene Muster trägt das Bezugszeichen 32. Das Ätzen der InP-Schichten erfolgt wie oben und das Ätzen der GaInAsP-Schichten erfolgt mittels eines chemischen Angriffs mit Hilfe der H&sub3;PO&sub4;- und HCL-Lösung mit dem Volumenanteilverhältnis 1/1.
Die Fig. 2 und die Fig. 3 zeigen jeweils die nach diesen verschiedenen Ätzungen erhaltene, fertige Struktur als Schnitt und als Draufsicht.
Anschließend überzieht man den Aufbau aus geätzter Struktur 32 und Substrat 8 mit einer ungefähr 100 nm dicken Schutzschicht 34 aus Si&sub3;N&sub4;, wie dargestellt in der Fig. 4. Dann, wie in den Fig. 5 und 6 jeweils im Schnitt bzw. in der Draufsicht dargestellt, stellt man in der Nitridschicht 34 zwei Längsöffnungen 36 und 38 her, beiderseits des geätzten Musters 32. Diese Öffnungen 36 und 38 sind parallel zu der Richtung < 0,1,-1> der Kristallstruktur und durch den Rand 40 des Musters miteinander verbunden, wobei dieser Rand senkrecht zu der Oberfläche 16 des Substrats und zu der Richtung < 0,1,-1> ausgerichtet ist. Die Richtung des Rands 40 ist mit x bezeichnet. Der Rand 40 des Musters verläuft also parallel zu einer Spaltungsebene der Struktur.
Außerdem sind die jeweiligen Enden 36a und 38a (Fig. 6) der Öffnungen 36 und 38, die dem Rand 40 gegenüberstehen, auch parallel zu den in x-Richtung verlaufenden Spaltungsebenen der Struktur und befinden sich um eine Distanz D zurückversetzt in Bezug auf das Ende 32a des geätzten Musters 32. Diese Distanz D kann um einige um bis einige hundert um variieren, je nach Dicke der zu spaltenden Struktur.
Anschließend, bei der Herstellung der Öffnungen 36 und 38, unterzieht man das freigelegte Substrat 8 einem nasschemischen anisotropen Angriff, wobei die geätzte Schicht 34 als Ätzmaske dient, wie in der Fig. 7 im Schnitt dargestellt.
Das chemische Ätzen des Substrats erfolgt mit einer Mischung aus HCL und H&sub3;PO&sub4; mit einem Volumenanteilverhältnis von 1/1.
Aufgrund der Verbindung der Öffnungen 36 und 38 durch den Rand 40 des Musters, erhält man eine vollständige Ätzung 10 des Substrats 8 unter dem Muster 32, die zur Bildung eines flexiblen Balkens 42 über dem Substrat 8 führt. Die so in dem Substrat 8 hergestellte Vertiefung 10 hat in der Ebene der Figur die Form eines V.
Die Seitenflächen 14 des V sind nämlich Ätzsperrebenen < 2,1,1> des Substrats 8. Der chemische Angriff setzt sich also seitlich nicht über diese Ätzebenen hinaus fort.
Die Fig. 8 zeigt in der Draufsicht die nach Beseitigung der Siliciumnitrid-Maske 34 erhaltene Struktur.
Man setzt dann den Balken 42, dessen Ende 42a das feste Ende ist, einem Druckfluidstrahl und insbesondere einem Druckluftstrahl aus, der zu einer Spaltung des Balkens in Höhe seines festen Endes 42a entsprechend der Richtung x führt. Die erhaltene Struktur ist die in der Fig. 9 im Längsschnitt dargestellte.
Diese Mikrospaltungstechnik ist schonend und ermöglicht die Herstellung einer effizient gespaltenen Fläche 12 des optischen Wellenleiters.
Außerdem, wie dargestellt in der Fig. 9, erhält man durch einen sanften selektiven chemischen Angriff einen Rücksprung 44 der aktiven Schicht 22, was beim Annähern der optischen Faser an die gespaltene Fläche 12 deren Schutz gewährleistet, wobei die Vorsprünge 46 beiderseits der Schicht 44 das Ende der Faser daran hindern, die aktive Schicht zu berühren. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht also im Gegensatz zu den Verfahren der vorhergehenden Technik die Verschlechterungsrisiken der Abspaltungsfläche der aktiven Zone zu reduzieren.
Nach einer speziellen Ausführungsart der Erfindung weisen die beiden in der Schutzschicht 34 hergestellten Öffnungen in der Richtung des Leiters jeweils unterschiedliche Längen auf. Dies sieht man insbesondere in der Fig. 6B. Die Enden 36a und 38a haben unterschiedliche Abstände von dem Rand 40. Bei der Spaltung des Balkens kann in seiner Achse, d. h. in der Nähe des optischen Wellenleiters, ein kleiner Vorsprung auftreten, der Kristallfehler aufweisen kann. Wenn die Öffnungen 36, 38 ungleiche Längen haben, ist es möglich, einen leicht asymmetrischen Balken und infolgedessen eine asymmetrische Spaltung zu erhalten. Daraus resultiert, dass die eventuellen Kristallfehler in Bezug auf die Achse des - Balkens und infolgedessen in Bezug auf den optischen Wellenleiter versetzt sind. Es besteht daher nicht die Gefahr, dass sie das Licht des Wellenleiters stören.
Nach einer anderen speziellen Ausführungsart der Erfindung weisen die in der Schutzschicht 34 hergestellten Löcher 36, 38 in der Längsachse jeweils einen gezahnten Außenrand auf. Unter gezahntem Außenrand versteht man den Rand jeder Öffnung 36, 38, der von dem Wellenleiter weiter entfernt ist. Die gezahnten Außenränder sind in der Fig. 6C mit den Bezugszeichen 36b, 38b dargestellt.
Dank der gezahnten Ränder bilden sich bei der chemischen Ätzung auf den Seitenflächen 14 des V Rippen 15 (Fig. 6D). Diese Rippen ermöglichen, die Kontaktfläche zwischen der optischen Faser und den Seitenflächen zu reduzieren und ihren Zusammenbau genauer zu machen. Beim chemischen Ätzen der Seitenflächen können dort nämlich Kristallfehler auftreten, die die Genauigkeit beim Anbringen der Faser beeinträchtigen. Dank der Rippen 15 ist die Oberfläche der Ebenen < 111> oder < 211> , die mit der Faser in der Richtung < 10-1> Kontakt haben, reduziert. Die Wahrscheinlichkeit eines Kristallfehlers, der den genauen Zusammenbau stören könnte, ist daher geringer. Die Fig. 6D zeigt beispielartig und sehr schematisch die mit Rippen 15 versehenen V-förmigen Flanken 14.
In der Fig. 10 ist eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Faserhalterung dargestellt. Diese Halterung mit dem Gesamtbezugszeichen 52 unterscheidet sich von der Halterung 2 der Fig. 1 durch eine zweite V-förmige Vertiefung, mit 56 bezeichnet, die sich in der Verlängerung des optischen Wellenleiters 62 befindet und der Aufnahme einer zweiten optischen Faser 58 dient. Die Herstellung dieser Zweifaserhalterung ist mit der oben beschriebenen identisch, mit Ausnahme der Form der Ätzmaske, die zwei weitere Öffnungen umfassen muss, welche entsprechen der Richtung < 0,1,-1> ausgerichtet und auf der der Seite 40 entgegengesetzten Seite 60 ausgebildet sind. Dieser Wellenleiter 62 umfasst also eine zweite dem Abspaltungsende der Faser 58 gegenüberstehende Selbstschutz- Abspaltungsfläche 62a.
Die in der Fig. 11 dargestellte Kopplungshalterung ist auch eine optische Zweifaserhalterung, bei der die Teile des Substrats, die sich auf derselben Seite des Wellenleiters 62 (in der Fig. 11 rechts) und beiderseits der Abspaltungsflächen 12 und 62a des Wellenleiters 62 befinden, mittels Ätzung des Substrats entfernt wurden, entweder gleichzeitig mit der die Balken freilegenden Ätzung des Substrats, oder am Ende des Verfahrens mit einer geeigneten Maske.
Wie oben angegeben, legt die Form der Nitridmaske die Form der Vertiefung in der Ebene < 1,0,0> fest. Indem man also eine wie in der Fig. 12 in der Draufsicht dargestellte Maske verwendet, erhält man eine wie in den Fig. 13a und 13b jeweils als Längsschnitt - und als Perspektive dargestellte Vertiefung.
Insbesondere umfasst die Maske 66 der Fig. 12 zwei erste seitliche Öffnungen 68 und 70, ausgerichtet entsprechend der Richtung < 0,1,-1> , deren Breite a, parallel zu der zur Abspaltungsebene des Balkens parallelen Richtung x gemessen, in Bezug auf die Achse des Wellenleiters 85 progessiv zunimmt (hier von der Außenseite zur Innenseite des Musters), und dies in sequenzieller Weise, was von oben gesehen bei der Maske zur Bildung von Stufen führt.
Mit der oben beschriebenen chemischen Ätzung und dann der Mikroabspaltung mittels Luftstrom erhält man, wie dargestellt in den Fig. 13a und 13b, eine Vertiefung 72 oder Unterätzung in dem Substrat 8 mit 3 aufeinanderfolgenden V, nämlich V&sub1;, V&sub2;, V&sub3;, deren Zweige parallel aber in der vertikalen Richtung z versetzt sind. Die Zweige entsprechen Schnitten der Ebenen < 2,1,1> durch eine Ebene < 0,1,-1> , senkrecht zu der Richtung des Wellenleiters < 0,1,-1 > . Die Flächenabmessung der Vertiefung variiert also in der Ebene < 1,0,0> progressiv.
Außerdem definiert der Boden 74 der Vertiefung eine Treppe.
Dieses System ermöglicht eine genaue vertikale Positionierung der optischen Faser 4, nach der sie auf den Ebenen < 2,1,1> des V V&sub1; oder den Ebenen < 2,1,1> des V V&sub2; usw. ruht.
Beispielsweise hätte eine Vergrößerung der Öffnung um 1 um, gemessen an der Oberfläche des V, ein Absenkung der Achse der Faser um 0,35 um zur Folge.
Wenn die optische Achse der Faser in Bezug auf die optische Achse des Streifenleiters 6 zu hoch ist, muss man das V V&sub1; beseitigen, damit die optische Achse der Faser abgesenkt wird und die Faser auf den Ebenen < 2,1,1> des V V&sub2; ruht, usw..
Zu diesem Zweck bildet man im Substrat, während des chemischen Angriffs und indem man eine geeignete Maske verwendet, "Rippen" 76a, 76b, 78a und 78b aus (Fig. 13c und 13d), deren sich gegenüberstehende Flächen, jeweils 80a und 82a bei den "Rippen" 76b und 78b, die < 2,1,1> -Ebenen des Substrats sind und folglich die "Flächen" des V bilden.
Die Beseitigung der "Rippen" 76a und 78a durch einfaches Abbrechen ermöglicht die Beseitigung des V V&sub1;. Ebenso ermöglicht die Beseitigung der "Rippen" 76b und 78b die Beseitigung des V V&sub2; und folglich die Positionierung der Faser 4 des Wellenleiters in V&sub3; in Bezug auf die Spaltungsfläche 84.
Um diese verschiedenen entfernbaren "Rippen" herzustellen, muss die Ätzmaske so modifiziert werden, wie in der Fig. 12 dargestellt. Sie umfasst zwei zusätzliche Öffnungen, 68a bzw. 70a, auch in der Richtung < 0,1,-1> angeordnet.
Diese Öffnungen betreffen also insbesondere die Flächen 78a und 83a der "Rippe" 78a in Kristallebenen < 2,1,1> . Andere Öffnungen 79 (Fig. 12), parallel zur Achse x, einige. um breit und um etwa 100 um beabstandet, legen durch chemischen Angriff die Ebenen frei, die die Flächen C und D der "Rippe" 78a bilden (s. Fig. 13d). Diese "Rippe" 78a ist mit dem Substrat nur durch eine Basisfläche S verbunden und kann leicht weggebrochen werden. (Die anderen "Rippen" sind dieser ähnlich und werden auf gleiche Weise hergestellt).
Ein anderes genaues Positionierungssystem, nicht sequenziell sondern kontinuierlich variabel, erhält man mit einer Maske 87 wie dargestellt in der Fig. 14, wobei die Öffnungen 86 und 88 dieser Maske entsprechend einer "Sanduhr"-Form kontinuierlich variieren.
Diese Maske ermöglicht die Herstellung einer V-förmigen Ätzung 90 wie dargestellt in den Fig. 15a und 15b, deren untere Kante konvex bzw. konkav gewölbt ist. Durch Modifizierung der Neigung der Faser 4 in Bezug auf die Ebene < 1,0,0> des Substrats um einen Winkel β (z. B. durch einen Druck P (Fig. 15)), kann man die Kopplung zwischen der aktiven Zone des Wellenleiters und dem Kern der Faser optimieren. Die Winkel-Unflucht β beträgt einige Bogenminuten. Das Kippen der Faser 4 modifiziert also ihren Abstützpunkt auf den Ebenen des V 90.
Um den chemischen Angriff auf das Substrat zur Freilegung des Balkens 42 zu verbessern und insbesondere die Angriffsgeschwindigkeit beim Substrat zu erhöhen, ist es möglich, so wie als Draufsicht in der Fig. 16 dargestellt, in der Nitridmaske 93 Öffnungen 94 zu realisieren, wobei diese Öffnungen 94 sich in der Verlängerung über dem Balken und folglich dem Muster 32 befinden.
Außerdem, um die Mikroabspaltung des Balkens 42 (s. Fig. 8 und 9) zu erleichtern, ist es möglich, wie als Draufsicht in der Fig. 17 dargestellt, an dem Balken 42 und etwas zurückversetzt vom festen Ende 42a, eine Kerbe 92 vorzusehen, die die Rolle des Spaltungsauslösers spielt. Diese Kerbe kann über die gesamte Breite des Balkens oder nur an einem der Ränder oder an beiden Rändern des Balkens realisiert werden. Diese Kerbe 90 muss sich vor der Abspaltungsfläche 10 befinden (Fig. 1), von dem festen Teil um einige um entfernt, um sich frei zu machen von der unvollständigen Ätzung unter dem Balken, an der Abspaltungsfläche 10. Diese Kerbe wird bei der Ätzung der Struktur realisiert, die die Form des Musters 32 definiert.
Obige Beschreibung dient nur der Erläuterung und es können weitere Ausführungsvarianten vorgesehen werden. Insbesondere kann der optische Wellenleiter ungeradlinig sein und durch mehrere Segmente gebildet werden, von denen wenigstens eines parallel zu der kristallinen Richtung < 0,1,-1> ist.
Außerdem, wie weiter oben erwähnt, kann der Wellenleiter auch entsprechend einer anderen kristallinen Richtung, insbesondere der Richtung < 0,1,1> , realisiert werden. In diesem Fall ist die V-förmige Ätzung komplexer, denn man profitiert nicht mehr von den Kristallebenen. < 1,1,1> oder < 2,1,1> als Ätzsperrebenen. Die Herstellung der Struktur umfasst zunächst die Realisierung des optischen Wellenleiters, dessen Herstellungsschritte weiter oben beschrieben wurden. Sobald der Wellenleiter gebildet ist, überzieht man die gesamte Struktur mit einer Schutzschicht, die zugleich den chemischen Angriffen und den Ionenbearbeitungen widersteht. In der Fig. 18 trägt diese Schicht das Bezugszeichen 134. Diejenigen Elemente der Fig. 18 bis 21, die den Elementen der vorangehenden Figuren entsprechen, haben dieselben, aber um 100 erhöhten Bezugszeichen. Außerdem sind aus Gründen der Klarheit der Figuren nicht alle Elemente in demselben Maßstab dargestellt.
In der Schutzschicht 134 realisiert man eine U-förmige Öffnung 135, die ein Ende des Musters 132 umgibt. Die U-förmige Öffnung umfasst einen sogenannten Querteil 137 vor dem Ende des Musters, und Zweige 136, 138, die sich beiderseits des Musters erstrecken. Die Zweige 136, 138 entsprechen jeweils den Öffnungen 36 und 38 der Fig. 6.
In der Öffnung 135 der Schutzschicht 134 führt man eine Ionenbearbeitung und vorzugsweise ein reaktives Ionenätzen durch.
Es kann eine der folgenden, an sich bekannten Techniken angewandt werden: z. B. Reaktives Ionenätzen, genannt RIE (Reactive Ion Etching), Ionenstrahlätzen, genannt IBE (Ion Beam Etching), oder Reaktives Ionenstrahlätzen, genannt RIBE (Reactive Ion Beam Etching).
Mittels dieser Bearbeitung realisiert man eine V-förmige Ätzung. Das V-förmige Profil 114 zeigen die Fig. 19A und 19B, die Querschnitte der geätzten Struktur sind, jeweils entsprechend den Linien A und B der Fig. 18.
Eine anschließende Operation besteht darin, einen Balken 142 zu bilden. Dieser Balken entspricht dem Balken 42 der vorangehenden Figuren. Um den Balken 142 freizulegen, führt man einen anisotropen selektiven chemischen Angriff durch, z. B. auf nasschemischem Wege.
Wie die Fig. 20 zeigt, wird vor diesem Angriff auf dem Substrat in dem dem Teil 137 der Öffnung entsprechenden Bereich eine Maske 139 gebildet. Diese Maske schützt einen Teil der V-förmigen Vertiefung, die später dem Anbringen der Faser dient.
Die Fig. 21 zeigt die Struktur nach dem Ätzen. Man sieht, dass unter dem Balken 142 ein Bereich 145 des Substrats entfernt wurde, während in dem durch die Maske 139 geschützten Bereich, der nach der chemischen Ätzung entfernt werden kann, die Flanken 114 des V-förmigen Profils intakt geblieben sind.
Wenn der Balken 142 freigelegt ist, ermöglicht ein durch einen Fluidstrahl ausgeübter Druck dessen Spaltung in Höhe seines Endes 142a.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich sehr gut zur Herstellung einer Laser- Photodetektor-Struktur, integriert auf InP und angeordnet wie in dem Dokument 6 beschrieben.
Außerdem kann die erfindungsgemäße Halterung mehrere parallele Streifenleiter mit Abspaltungsfläche umfassen, wobei jeder Leiter erfindungsgemäß mit einer in einem V sitzenden optischen Faser gekoppelt ist.

Claims

1. Herstellungsverfahren einer integrierten Struktur mit wenigstens einem abgespaltenen Lichtwellenleiter, das folgende Schritte umfasst:

a) - Sukzessives Abscheiden einer unteren Lichteinschließungsschicht (20), einer aktiven Schicht (22) und einer oberen Lichteinschließungsschicht (24) mittels Epitaxie auf einer planen Fläche (16) eines monokristallinen Substrats (8), parallel zu einer ersten, Ätzsperrebenen (14) enthaltenden kristallinen Orientierungsfläche < 1,0,0> des Substrats;

b) - Ätzen der Epitaxie-Schichten nach einem gewünschten Muster (32) um wenigstens einen optischen Wellenleiterstreifen (30) zu bilden, von dem wenigstens ein Teil parallel zu einer ersten Richtung des Substrats ausgerichtet ist;

c) - Bedeckender in b) erhaltenen Struktur mit einer Schutzschicht (34), widerstandsfähig gegen einen anisotropen nass-chemischen Angriff auf das Substrat;

dadurch gekennzeichnet,

dass die erste Richtung eine Kristallorientierungsrichtung < 0,1,-1> ist, und dadurch, dass das Verfahren außerdem folgende Schritte umfasst:

d) - Anbringen von wenigstens zwei Öffnungen (36, 38) auf beiden Seiten des Musters (32) und in der Schutzschicht (34) mit zur ersten Richtung des Wellenleiters paralleler Längsachse, die in einer zweiten Richtung (40) kommunizieren, die zu dieser ersten Richtung senkrecht und zu einer Spaltungsebene der Struktur parallel ist;

e) - Durchführen eines anisotropen chemischen Angriffs auf das in dem Schritt d) freigelegte Substrat, wobei dieser Angriff eine Ätzung (12) des Substrats und die Bildung wenigstens eines nach einer ersten Richtung orientierten Balkens (42) zur Folge hat, der ein freies Ende und ein festes Ende (42a) hat; und

f) - Abspalten des genannten Balkens in Höhe seines festen Endes (42a), indem man ihn der Wirkung eines Druckluftstrahls aussetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus InP ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ätzsperrschicht (18) aus GaInAsP ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man, wenn die erste Richtung die Orientierung < 0,1,-1> ist, eine Ätzung mit der Form eines V erhält, dessen Zweige senkrecht zu der genannten ersten Richtung und senkrecht zu der genannten planen Fläche (16) sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Schutzschicht (34) entfernt, ehe man den Balken abspaltet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (34) aus Siliziumnitrid ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man in der Struktur in Höhe des festen Endes, vor dem Schritt f) wenigstens eine Kerbe (92) anbringt, die die Rolle des Spaltungsauslösers spielt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschließungsschichten (20, 24) aus InP sind und die aktive Schicht (22) aus GaInAsP ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass, der Schritt a) darin besteht, auf einem Substrat (8) aus InP nacheinander mittels Epitaxie eine Ätzsperrschicht (18) aus GaInAsP, eine untere Lichteinschließungsschicht (20) aus InP, eine aktive Schicht (22) aus GaInAsP, eine obere Lichteinschließungsschicht (24) aus InP, eine weitere Ätzsperrschicht (26) aus GaInAsP und eine obere seitliche Einschließungsschicht (28) aus InP abzuscheiden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (68, 70) eine in der zweiten Richtung veränderliche Breite (a) haben.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite sich sequentiell verändert (68, 70) (Fig. 12).

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite sich kontinuierlich verändert (86, 88) (Fig. 14).

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man in der Schutzschicht und auf jeder Seite des Musters wenigstens zwei zusätzlich Öffnungen (68a, 70a) von veränderlicher Breite anbringt, und dass man das Ätzen des Substrats, durchführt, das die Bildung von wegbrechbaren Elementen (76a, 78a, 76b, 78b) zur Folge hat, deren beiden gegenüberstehenden Flächen (80a, 82a; 80b, 82b) ein V definieren.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man in der Maske, in der Verlängerung des Musters (22) und der für den Balken (42) vorgesehenen Stelle Öffnungen (94) anbringt.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die in 0 erhaltene Struktur ätzt, um wenigstens einen Teil der Struktur zu eliminieren, die aus der genannten Spaltungsebene vorsteht.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Öffnungen (36, 38), angebracht in der Schutzschicht, in der Richtung des Wellenleiters jeweils unterschiedliche Längen aufweisen, um eine asymmetrische Spaltung des Balkens zu erhalten.

17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden in der Schutzschicht angebrachten Öffnungen (36, 38) in der Richtung der Längsachse jeweils einen gezahnten Außenrand aufweisen.

18. Monolithischer optischer Kopplungsträger wenigstens einer optischen Faser, dadurch gekennzeichnet, dass er durch eine integrierte Wellenleiterstruktur mit einem Lichtwellenleiter (6) mit einer Abspaltungsfläche (12) gebildet wird, hergestellt durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Ätzung des Substrats (8) unterhalb des Balkens wenigstens einen V-förmigen Sitz (10) für die Faser (4) bildet.

19. Kopplungsträger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere aufeinanderfolgende eliminierbare V (V&sub1;, V&sub2;, V&sub3;) umfasst, die in der vertikalen Richtung (z) versetzt sind, für eine genaue Positionierung der Faser (4) in Bezug auf den Lichtwellenleiter.

20. Kopplungsträger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der V- förmige Sitz Flanken (14) mit Rippen (15) umfasst.

21. Herstellungsverfahren einer integrierten Struktur mit wenigstens einem abgespaltenen Lichtwellenleiter, das folgende Schritte umfasst:

a) - Sukzessives Abscheiden einer Ätzsperrschicht des Substrats, einer unteren Lichteinschließungsschicht, einer aktiven Schicht und einer oberen Lichteinschließungsschicht mittels Epitaxie auf einer planen Fläche (116) eines monokristallinen Substrats (108), parallel zu einer ersten kristallinen Orientierungsfläche < 1,0,0> ;

b) - Ätzen der Epitaxie-Schichten nach einem gewünschten Muster (132) um wenigstens einen optischen Wellenleiterstreifen (130) zu bilden, von dem wenigstens ein Teil parallel zu einer ersten Richtung des Substrats ausgerichtet ist;

c) - Bedecken der in b) erhaltenen Struktur mit einer Schutzschicht (134), widerstandsfähig gegen einen chemischen Angriff und eine Ionenbearbeitung;

dadurch gekennzeichnet,

dass die erste Richtung eine Kristallorientierungsrichtung < 0,1,1> ist, und dadurch, dass das Verfahren außerdem folgende Schritte umfasst:

d) - Anbringen einer U-förmigen Öffnung (135), die ein Ende des Musters (132) umgibt, wobei die U-förmige Öffnung (135) einen sogenannten transversalen Teil (137) umfasst, vor dem Ende des Musters und der Zweige (136, 138), die sich beiderseits eines Teils des Musters erstrecken;

e) - Durchführen einer Ionenbearbeitung in der Öffnung (135), um eine Ätzung mit der Form eines V zu erhalten, dessen Zweige senkrecht zu der ersten Richtung und senkrecht zu der genannten planen Fläche sind;

f) - Abdecken des Substrats mit einer gegen einen anisotropen chemischen Angriff widerstandsfähigen Maske (139) in einem Bereich, der dem transversalen Teil (137) der Öffnung (135) entspricht;

g) - Durchführen eines selektiven anisotropen chemischen Angriffs in einem die Zweige enthaltenden Teil der Öffnung, um einen gemäß einer ersten Richtung orientierten Balken zu bilden, der ein freies Ende und ein festes Ende hat; und

h) - Abspalten des genannten Balkens in Höhe seines festen Endes (142a), indem man ihn der Wirkung eines Druckluftstrahls aussetzt.