[发明专利]光学半导体器件以及光学半导体器件的制造方法

权利要求书

1.一种光学半导体器件，包括：

波导单元，形成在具有（100）平面的半导体衬底上并且包括用来传播光的芯层；

光斑尺寸转换单元，形成在该半导体衬底上，通过光学方式连接到该波导单元，并且转换传播光的直径；以及

一对阶梯部，形成在该半导体衬底上并且在夹设该光斑尺寸转换单元的同时彼此相对，

其中，将该光斑尺寸转换单元夹设在该对阶梯部中的同时彼此相对的相对单元之间的间隔是变化的，而且所述相对单元中每一个均包括取向相对于[011]方向朝向[0-11]方向倾斜的部分，以及

该光斑尺寸转换单元上端的位置高于该波导单元上端的位置。

2.根据权利要求1所述的光学半导体器件，其中，该对阶梯部的间隔重复放大和减小。

3.根据权利要求1所述的光学半导体器件，其中，比该光斑尺寸转换单元中的该波导单元的上端更高的部分具有与相对单元中取向相对于[011]方向朝向[0-11]方向倾斜的部分相对应的形状。

4.根据权利要求1所述的光学半导体器件，其中，该对阶梯部中的相对单元包括以30°到85°从[011]方向朝向[0-11]方向倾斜的部分。

5.根据权利要求4所述的光学半导体器件，其中，该对阶梯部中的相对单元包括以40°到50°从[011]方向朝向[0-11]方向倾斜的部分。

6.根据权利要求4所述的光学半导体器件，其中，该对阶梯部中的相对单元包括以45°从[011]方向朝向[0-11]方向倾斜的部分。

7.根据权利要求1所述的光学半导体器件，其中，该光斑尺寸转换单元包括延伸自该芯层的第二芯层。

8.根据权利要求7所述的光学半导体器件，其中，该波导单元侧的第二芯层的端部宽度比该波导单元相对侧的端部宽度宽。

9.根据权利要求7所述的光学半导体器件，其中，在该光斑尺寸转换单元中，该第二芯层从该波导单元侧延伸到与该光斑尺寸转换单元的该波导单元侧相对的方向上的端部。

10.根据权利要求1所述的光学半导体器件，其中，该对阶梯部中相对单元之间的最短距离是20μm或更小。

11.根据权利要求1所述的光学半导体器件，其中，该芯层的延伸取向包括[011]方向成分和[0-11]方向成分。

12.一种光学半导体器件的制造方法，包括：

在具有（100）平面的半导体衬底上形成台面单元和一对阶梯部，该台面单元包括在一个方向上延伸的形状，该对阶梯部夹设沿着该台面单元的纵长方向从该台面单元朝向与该台面单元相对的方向延伸的区域，该台面单元和该对阶梯部形成为使得将该区域夹设在该对阶梯部中的同时彼此相对的相对单元包括取向相对于[011]方向沿[0-11]方向倾斜的部分；以及

在该对阶梯部之间的区域中形成第一半导体层，并形成用来在该台面单元至少一部分的两侧掩埋该台面单元的第二半导体层，该第一半导体层上端的位置高于该台面单元上端的位置。

13.根据权利要求12所述的光学半导体器件的制造方法，其中，在形成该台面单元和该对阶梯部的过程中，将该对阶梯部形成为使得该相对单元之间的间隔是变化的。

14.根据权利要求12所述的光学半导体器件的制造方法，其中，在形成该台面单元和该对阶梯部的过程中，在待形成该台面单元和该对阶梯部的部分上形成掩模，并通过使用该掩模形成该台面单元和该对阶梯部，使得该台面单元在该区域中延伸，以及

还包括：在该台面单元和该对阶部的形成与该第一半导体层和该第二半导体层的形成之间，移除该区域中延伸的该台面单元的部分上的掩模。

15.根据权利要求14所述的光学半导体器件的制造方法，还包括：在该台面单元和该对阶梯部的形成与该第一半导体层和该第二半导体层的形成之间，移除除了在该对阶梯部中该相对单元侧的预定范围之外的掩模。

16.根据权利要求12所述的光学半导体器件的制造方法，其中，在形成该第一半导体层和该第二半导体层的过程中，通过使用含氯气体形成该第一半导体层和该第二半导体层。