半导体器件的制备方法技术

一种半导体器件的制备方法，能够简化热光调制器的加热器的制造工艺。其中所述半导体器件的制备方法包括以下步骤：提供衬底，且所述衬底上表面形成有波导；在所述波导上方依次形成加热层和电极层，且所述加热层和所述电极层在一次沉积中形成；图形化所述电极层，以形成至少两个分立的电极；图形化所述加热层，以形成加热装置；形成覆盖所述电极和加热装置的钝化层。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件的制备方法
本专利技术涉及半导体制备领域，尤其涉及半导体器件的制备方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，光调制器的用途越来越广，对光调制器的制备、生产的研究也越来越重要。现有技术中，存在一种热光调制器，设置有加热器，并通过加热器对波导的温度进行控制，来控制波导的有效折射率，这样，可以控制光从所述热光调制器内经过时的光路。在生产所述热光调制器中的加热器时，常用的加热器材料有铝、氮化钛、钨等。但现有技术中生产热光调制器所需的加工工艺流程较多，成本较高，不利于热光调制器的推广使用。
技术实现思路
本专利技术提出了一种半导体器件的制备方法，能够简化加热器的制造工艺，降低加热器的生产成本。为了解决上述问题，以下提供了一种半导体器件的制备方法，包括以下步骤：提供衬底，且所述衬底上表面形成有波导；在所述波导上方依次形成加热层和电极层，且所述加热层和所述电极层在一次沉积中形成；图形化所述电极层，以形成至少两个分立的电极；图形化所述加热层，以形成加热装置；形成覆盖所述电极和加热装置的钝化层。可选的，在所述波导上方依次形成加热层和电极层前，还包括以下步骤：在所述波导上方形成覆盖所述波导的介质层。可选的，在图形化所述电极层前，还包括以下步骤：在所述电极层上表面形成抗反射层。可选的，图形化所述电极层时，包括以下步骤：在所述抗反射层上表面形成图形化的第一掩膜层；从所述抗反射层外露的上表面向下刻蚀，穿过所述电极层，直至暴露所述加热层的上表面。可选的，图形化所述加热层时，包括以下步骤：在所述加热层上表面形成图形化的第二掩膜层，所述第二掩膜层覆盖所述电极；从所述加热层外露的上表面沿垂直所述衬底上表面向下的方向刻蚀，直至暴露所述介质层的上表面。可选的，使用化学气相沉积、物理气相沉积或原子层沉积中的至少一种来形成所述加热层和电极层，且所述加热层包括TiN层和W层中的至少一种，所述电极层包括Al层、AlCu层和AlSiCu层中的至少一种。可选的，使用化学气相沉积、物理气相沉积或原子层沉积中的至少一种来形成所述钝化层，所述钝化层包括二氧化硅层和氮化硅层中的至少一种。可选的，采用干法和湿法刻蚀来图形化所述电极层。可选的，还包括以下步骤：对所述介质层进行化学机械研磨，使得所述介质层上表面平行于所述衬底上表面。可选的，还包括以下步骤：在所述钝化层的上表面开设通孔以暴露所述电极。本专利技术的半导体器件的制备方法中，对加热装置和电连接装置只使用了一次沉积和两次图形化处理，并且该半导体器件能够用于制备热光调制器，因此可以有效节省加热器的制备工艺流程，降低制备热光调制器中的加热器时的制造工艺的成本，提高工艺和产品的竞争力。附图说明图1为现有技术中的一种热光调制器的结构示意图。图2为现有技术中的一种热光调制器的结构示意图。图3为本专利技术的一种具体实施方式中所述半导体器件的制备方法的步骤流程示意图。图4A至图4D为本专利技术的一种具体实施方式中所述制备方法的各个步骤对应的结构示意图。具体实施方式研究发现，现有技术中热光调制器的加工工艺流程较多，成本较高的原因在于，现有技术中使用的加热器的结构导致生产流程的复杂化。现有技术中，采用的热光调制器的结构包括图1所示的结构，以及图2所示的结构，这两种结构对应的生产工艺较为复杂。具体的，图1所示的热光调制器包括衬底100、形成在所述衬底100上表面的波导101、覆盖所述波导101的介质层104、形成在所述介质层104上表面的电极103、形成在两个电极103之间的加热装置102以及覆盖设置于所述电极103、加热装置102上方的钝化层106，其中所述加热装置102具有形成在所述介质层104上表面的第一部分，以及形成在所述电极103侧壁表面和顶面的第二部分。在生产如图1所示的结构的电极103和加热装置102时，需要先沉积电极材料层，再对该电极材料层进行刻蚀，形成如图1所示的所述电极103，再沉积加热装置材料层，再对所述加热装置材料层进行刻蚀，形成如图2所示的加热装置102，至少需要2次沉积，2次光刻。图2所示的热光调制器在所述介质层104上表面直接形成所述加热装置102，并在所述加热装置102上表面设置隔绝层201，以及在所述隔绝层201上表面形成通孔，并在所述隔绝层201上表面形成伸入至所述通孔内，与所述加热装置102电接触的电极103。在生产如图2所示的电极103和加热装置102时，需要先沉积加热装置材料层，然后对所述加热装置材料层进行刻蚀处理，形成如图2所示的加热装置102，再沉积隔绝材料层，在对所述隔绝材料层进行刻蚀后，形成如图2所示的隔绝层201，之后在所述隔绝层201的上表面，以及外露于所述隔绝层201的加热装置102的上表面，沉积形成电极材料层，再对所述电极材料层进行刻蚀，形成如图2所示的电极103，因此至少需要3次光刻，2次金属沉积。综上，生产一个现有技术中如图1和图2所示的加热器结构时，需要多次金属沉积和光刻，这会大大增加生产流程中的工序，进而导致加热器制造成本的增加。以下提出了一种半导体器件的制备方法，并结合图示对半导体器件的制备方法进行了进一步的解释和阐述。请看图3，以及图4A至图4D，其中图3为本专利技术的一种具体实施方式中所述半导体器件的制备方法的步骤流程示意图，图4A至图4D为本专利技术的一种具体实施方式中所述制备方法的各个步骤对应的结构示意图。在该具体实施方式中，提供了一种半导体器件的制备方法，具有较少的工艺流程步骤，并且可以用于热光调制器的制备。所述制备方法包括以下步骤：提供衬底100，且所述衬底100上表面形成有波导101；在所述波导101上方依次形成加热层401和电极层402，且所述加热层401和所述电极层402在一次沉积中形成，此处可参阅图4A；图形化所述电极层402，以形成至少两个分立的电极103，此处可参阅图4B；图形化所述加热层401，以形成加热装置102，此处可参阅图4C；形成覆盖所述电极103和加热装置102的钝化层106，此处可参阅图4D。在该具体实施方式中，在形成所述加热装置102和电极103的过程中，只需要进行一次沉积和两次图形化处理，在一次沉积的过程中将所述加热层401和电极层402形成完毕，在两次图形化的过程中依次形成所述加热装置102以及所述电极103。并且该半导体器件能够用于制备热光调制器，因此可以有效节省加热器的制备工艺流程，降低制备热光调制器中的加热器时的制造工艺的成本，提高工艺和产品的竞争力。在该具体实施方式中，所述加热装置102用于对所述波导101进行加热，从而改变所述波导101的有效折射率，对经过所述波导101的光的光路进行控制。在一种具体实施方式中，所述波导101是凸起于所述衬底100上表面的一段材料层，通常是Si、SiN或者三五族化合物。在一种具体实施方式中，所述加热层401包括TiN层和W层中的至少一种。在图4A到图4D所述的具体实施方式中，所述加热层401包括T本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n提供衬底，且所述衬底上表面形成有波导；/n在所述波导上方依次形成加热层和电极层，且所述加热层和所述电极层在一次沉积中形成；/n图形化所述电极层，以形成至少两个分立的电极；/n图形化所述加热层，以形成加热装置；/n形成覆盖所述电极和加热装置的钝化层。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供衬底，且所述衬底上表面形成有波导；
在所述波导上方依次形成加热层和电极层，且所述加热层和所述电极层在一次沉积中形成；
图形化所述电极层，以形成至少两个分立的电极；
图形化所述加热层，以形成加热装置；
形成覆盖所述电极和加热装置的钝化层。


2.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，在所述波导上方依次形成加热层和电极层前，还包括以下步骤：
在所述波导上方形成覆盖所述波导的介质层。


3.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，在图形化所述电极层前，还包括以下步骤：
在所述电极层上表面形成抗反射层。


4.根据权利要求3所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，图形化所述电极层时，包括以下步骤：
在所述抗反射层上表面形成图形化的第一掩膜层；
从所述抗反射层外露的上表面向下刻蚀，穿过所述电极层，直至暴露所述加热层的上表面。


5.根据权利要求2所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，图形化所述加热层时，包括以下步骤：
在所述加热层上表...

【专利技术属性】
技术研发人员：何来胜，朱继光，
申请(专利权)人：联合微电子中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50