一种脊波导激光器的金属电极层的制作方法技术

本发明专利技术提供了一种脊波导激光器的金属电极层的制作方法。该方法包括：在晶圆表面形成脊结构；在晶元的表面涂覆第一光刻胶层，第一光刻胶层覆盖脊结构；在第一光刻胶层上涂覆第二光刻胶层；对脊结构上方的第一光刻胶层及第二光刻胶层进行曝光，对第二光刻胶层显影，使第一光刻胶层裸露；对裸露的第一光刻胶层进行显影；通过磁控溅射进行金属沉积形成沉积层；去除剩余的第一光刻胶层及第二光刻胶层，剥离沉积层。磁控溅射方法的离子束的方向性比较自由，则溅射粒子可以直接沉积在脊结构的侧壁上，相比较电子束蒸发设备，无需分别转动脊波导激光器，使脊波导激光器倾斜，进行两次沉积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电
，特别是一种脊波导激光器的金属电极层的制作方法。
技术介绍
沉积膜层的光刻剥离工艺在半导体及微纳技术中有广泛应有，目前针对不同膜层沉积已有“单层胶”、“双层胶”、“三层胶”等剥离工艺。其中，双层胶工艺是利用在显影液中下层胶的溶解速度高于上层胶，得到上层胶与下层胶在脊结构的两侧形成外悬的屋檐式结构，然后对脊结构进行沉积膜层。目前，对于多层欧姆接触金属电极沉积方式大多为传统的电子束蒸发方法。由于电子束蒸发的垂直入射方向性好，对脊波导倒梯形的脊结构激光器进行的金属沉积的时候，倒梯形的侧壁不能沉积金属，从而不能实现金属连通。为解决此问题需将样品倾斜处理，使电子束对准侧壁，以对侧壁进行沉积金属。并且，需要进行两次侧壁沉积工艺，增加了工艺复杂性，并造成贵金属的浪费，并且顶层膜厚均匀性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺简单，保证脊结构的沉积层的厚度均匀的脊波导激光器的金属电极层的制作方法。一种脊波导激光器的金属电极层的制作方法，包括步骤：在晶圆表面形成脊结构；在晶圆的表面涂覆第一光刻胶层，第一光刻胶层覆盖所述脊结构；在第一光刻胶层上涂覆第二光刻胶层；对脊结构上方的第一光刻胶层及第二光刻胶层进行曝光，并对第二光刻胶层显影，使第一光刻胶层裸露；对裸露的第一光刻胶层进行显影，去除裸露的第一光刻胶层，使第二光刻胶层的边缘相对于第一光刻胶层的边缘悬空；通过磁控溅射进行金属沉积，形成沉积层；去除剩余的第一光刻胶层及第二光刻胶层，剥离第一光刻胶层及第二光刻胶层上的沉积层。通过上述脊波导激光器的金属电极层的制作方法得到的激光器，由于磁控溅射方法的离子束的方向性比较自由，则溅射粒子可以直接沉积在倒梯形脊结构的侧壁上，无需转动晶圆，使晶圆倾斜，分别对脊结构的两侧进行沉积。并且，对于脊结构的外表面的沉积时间统一，则保证脊结构的沉积层的厚度均匀。因此，上述脊波导激光器的金属电极层的制作方法的工艺简单，并保证脊结构的沉积层的厚度均匀的。附图说明图1为本实施方式的脊波导激光器的金属电极层的制作方法的流程图；图2-1为根据图1所示的步骤S11及步骤12所对应的结构图；图2-2为根据图1所示的步骤S11的具体流程步骤；图2-3为根据图1所示的步骤S12的具体流程步骤；图3为根据图1所示的步骤S13及步骤14所对应的结构图；图4为根据图1所示的步骤14所对应的结构图；图5为根据图1所示的步骤15所对应的结构图；图6为根据图1所示的步骤16所对应的结构图；图7为根据图1所示的步骤16的具体流程图。具体实施方式体现本专利技术特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本专利技术。请参阅图1，本专利技术提供一种脊波导激光器的金属电极层的制作方法，包括步骤：步骤S10，在晶圆表面形成脊结构。在晶圆10的表面形成脊结构1。脊结构1的两侧形成有沟槽。步骤S11，在晶圆的表面涂覆第一光刻胶层，第一光刻胶层覆盖脊结构。步骤S12，在第一光刻胶层上涂覆第二光刻胶层。步骤S13，对脊结构上方的第一光刻胶层及第二光刻胶层进行曝光，并对第二光刻胶层显影，使第一光刻胶层裸露。步骤S14，对裸露的第一光刻胶层进行显影，去除裸露的第一光刻胶层，第二光刻胶层的边缘相对于第一光刻胶层的边缘悬空。步骤S15，通过磁控溅射进行金属沉积，形成沉积层。步骤S16，去除剩余的第一光刻胶层及第二光刻胶层，剥离第一光刻胶层及第二光刻胶层上的沉积层。通过上述脊波导激光器的金属电极层的制作方法得到的激光器，由于磁控溅射方法的离子束的方向性比较自由，则溅射粒子可以从多个方向投射到倒梯形脊结构的侧壁上，形成沉积层。并且，对于脊结构的外表面的沉积时间统一，则保证脊结构的沉积层的厚度均匀。因此，上述脊波导激光器的金属电极层的制作方法的工艺简单，并保证脊结构的沉积层的厚度均匀。具体在本实施方式中，脊波导激光器的金属电极层的制作方法还包括：使用烤箱在晶圆10的表面蒸涂底胶层。使用烤箱蒸涂六甲基乙硅胺烷(HMDS)作为底胶，保证光刻胶和晶圆间有较好的黏附性。具体地，底膜蒸涂温度为200-250℃。底膜蒸涂优选温度为250℃。请参阅图2-1，步骤S11，在晶圆10的表面涂覆第一光刻胶层11，第一光刻胶层11覆盖脊结构1。脊结构1位于晶圆10的表面，脊结构1的两侧为沟槽。晶圆10的表面涂覆第一光刻胶层11。请参阅图2-2，具体在本实施方式中，步骤S11具体可以包括，步骤S111，利用匀胶机旋涂第一光刻胶，在晶圆10的表面形成第一光刻胶层11。通过控制匀胶机的转速控制第一光刻胶层11的厚度。通过调整转速得到所需厚度的均匀第一光刻胶层11。第一光刻胶层11为正性光刻胶层。具体地，第一光刻胶层11的材料为AR-BR5460光刻胶中添加丙二醇甲醚醋酸酯PGMEA。AR-BR5460光刻胶以下简称“5460”，丙二醇甲醚醋酸酯PGMEA以下简称“添加液A”。具体选取的配方为：AR-BR5460光刻胶与PGMEA的体积比为2:4、2:2或2:1。AR-BR5460光刻胶可以得到稳定的双层结构，利于金属的沉积。并且，AR-BR5460光刻胶对于波长为270nm到红外区的光线，具有良好的透明性，热稳定性较好。脊结构1两侧的沟槽内的第一光刻胶层11的表面低于脊结构1顶端端面。具体本实施方式中，第一光刻胶层的厚度大于沉积层的厚度0-0.1微米。如果第一光刻胶层11的厚度过大，会导致沉积层的边缘卷边。具体地，第一光刻胶层11的厚度取460nm，转速为4000rpm，则脊结构1两侧的沟槽底部的第一光刻胶层的胶厚为500nm。对AR-BR5460光刻胶进行了重新配置，通过调节添加液A与AR-BR5460光刻胶的体积比例，并结合匀胶机的转速可以实现第一光刻胶层厚度的渐变调整。在衬度达微米级的脊结构图形上实现均匀包覆，并在不同层次实现较好的胶厚控制。具体第一光刻胶层厚度随材料配比关系及转速的变化尺寸参见下表：可以理解，对于不同型号的脊波导激光器，由于脊结构1的体积大小不同，因此，对应第一光刻胶层与第二光刻胶层的厚度不同，相应选择匀胶机的旋涂转速及材料配比。上述脊波导激光器的金属电极层的制作方法还包括：步骤S112，热烘干第一光刻胶层11，热烘温度为130-150℃，热烘时间为5min。利用热板进行前烘，去除第一光刻胶层11中多余的溶剂，提高第一光刻胶层11的黏附力，并冷却至室温。具体地，热烘条件为：热烘温度为130℃，热烘时间为5分钟。可以理解，本实施方式中的热板烘烤是可以由其他烘烤设备所替代，时间及温度可根据烘烤设备调整。步骤S12，在第一光刻胶层11上涂覆第二光刻胶层12中，具体为：请参阅图2-3，具体在本实施方式中，步骤S12具体可以包括，步骤S121，通过匀胶机旋涂第二光刻胶层12，匀胶机的转速为4000rpm。第二光刻胶的型号为AR-P3510。AR-P3510光刻胶适用于集成电路制造中的掩膜加工，具有高敏感、高分辨率且在金属的表面附着力较好。匀胶机的旋涂条件为4000rpm。第二光刻胶层的厚度为第一光刻胶厚度的3倍。即，第二光刻胶层的厚度为1.5微米。第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脊波导激光器的金属电极层的制作方法，包括步骤：在晶圆表面形成脊结构；在晶圆的表面涂覆第一光刻胶层，第一光刻胶层覆盖所述脊结构；在第一光刻胶层上涂覆第二光刻胶层；对脊结构上方的第一光刻胶层及第二光刻胶层进行曝光，并对第二光刻胶层显影，使第一光刻胶层裸露；对裸露的第一光刻胶层进行显影，去除裸露的第一光刻胶层，使第二光刻胶层的边缘相对于第一光刻胶层的边缘悬空；通过磁控溅射进行金属沉积，形成沉积层；去除剩余的第一光刻胶层及第二光刻胶层，剥离第一光刻胶层及第二光刻胶层上的沉积层。

【技术特征摘要】
1.一种脊波导激光器的金属电极层的制作方法，包括步骤：在晶圆表面形成脊结构；在晶圆的表面涂覆第一光刻胶层，第一光刻胶层覆盖所述脊结构；在第一光刻胶层上涂覆第二光刻胶层；对脊结构上方的第一光刻胶层及第二光刻胶层进行曝光，并对第二光刻胶层显影，使第一光刻胶层裸露；对裸露的第一光刻胶层进行显影，去除裸露的第一光刻胶层，使第二光刻胶层的边缘相对于第一光刻胶层的边缘悬空；通过磁控溅射进行金属沉积，形成沉积层；去除剩余的第一光刻胶层及第二光刻胶层，剥离第一光刻胶层及第二光刻胶层上的沉积层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一光刻胶层的材料为在正性光刻胶中增加添加液，所述添加液为丙二醇甲醚醋酸酯，所述正性光刻胶与所述添加液的体积比2:4、2:2或2:1，所述匀胶机的转速为4000rpm，所述脊结构两侧沟槽内的第一光刻胶层的表面低于所述脊结构的顶端端面。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括热烘干所述第一光刻胶层，所述热烘温度为130-150℃，热烘时间为5min。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过匀胶机旋涂所述第二光刻胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝润豹，逯心红，尚飞，
申请(专利权)人：青岛海信宽带多媒体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37