一种能够实现双层波导的方法技术

本发明专利技术提供一种能够实现双层波导的方法，包括以下步骤：S1：第一次光刻；将光刻胶涂覆在硬掩膜层表面，以暴露出硬掩膜层，再通过刻蚀将暴露出的硬掩膜层及下包层进行蚀掉，完成硬掩膜层及下包层的刻蚀；S2：第二层光刻及下包层刻蚀；清洗完剩余的光刻胶，并再次涂覆新光刻胶，利用斜切层光刻，再次刻蚀暴露的下包层；S3：掩膜层去除；将覆盖的光刻胶完全清洗，通过刻蚀将表面的全部硬掩膜层进行去除；S4：成膜；重新在刻蚀后的下包层表面生长光波导层(可以是氮化硅、多孔硅等介质材料)；S5：抛光；将晶圆表面的光波导材料去除；S6：上包层生长。本发明专利技术通过斜切层光刻，使两次掩膜的重叠部分实现零宽度的尺寸，从而不会受到光刻限制。从而不会受到光刻限制。从而不会受到光刻限制。

【技术实现步骤摘要】
一种能够实现双层波导的方法


[0001]本专利技术属于硅基高速中红外光子器件领域，具体地说是一种能够实现双层波导的方法。

技术介绍

[0002]大马士革工艺，全称“大马士革镶嵌工艺”，先在介电层上蚀刻金属导线用的图膜，然后再填充金属以实现多层金属互连的一种工艺，因与古代大马士革工匠的嵌刻技术相似，故名。主要特点是不需要进行金属层的蚀刻，由于铜的干法刻蚀较为困难，因此该工艺对铜制程极为重要；
[0003]目前，现有工艺在进行第二层光刻及下包层刻蚀时，是通过梯形结构定义Tip的尺寸，因此，此尺寸会受到光刻能力的限制，如图5所示。
[0004]综上，因此本专利技术提供了一种能够实现双层波导的方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种能够实现双层波导的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的现有工艺在进行第二层光刻及下包层刻蚀时，是通过梯形结构定义Tip的尺寸，因此，此尺寸会受到光刻能力的限制的问题；
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种能够实现双层波导的方法，包括以下步骤：
[0007]S1：第一次光刻；将光刻胶涂覆在硬掩膜层表面，以暴露出硬掩膜层，再通过刻蚀将暴露出的硬掩膜层及下包层进行蚀掉，完成硬掩膜层及下包层的刻蚀；
[0008]S2：第二层光刻及下包层刻蚀；清洗完剩余的光刻胶，并再次涂覆新光刻胶，利用斜切层光刻，再次刻蚀暴露的下包层；
[0009]S3：掩膜层去除；将覆盖的光刻胶完全清洗，通过刻蚀将表面的全部硬掩膜层进行去除；
[0010]S4：成膜；重新在刻蚀后的下包层表面生长波导层；
[0011]S5：抛光；沿下包层最高位表面抛光，将新长出的波导层进行打磨；
[0012]S6：上包层生长；重新在抛光后的下包层表面生长新的下包层。
[0013]优选的，所述S1及S2中所使用的刻蚀法均为干法刻蚀。
[0014]优选的，所述S3中全部硬掩膜层去除所使用的方法为湿法刻蚀。
[0015]优选的，所述S4中硬掩膜层的生长采用LPCVD SiN沉积技术，或者PECVD SiN、LPCVD多孔硅、PECVD多孔硅。
[0016]优选的，所述S5中波导层的打磨抛光采用化学机械抛光技术。
[0017]优选的，所述S6中上包层生长则采用PECVD沉积技术。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0019]本专利技术在第二层光刻及下包层刻蚀中，通过斜切层光刻，使两次掩膜的重叠部分
实现零宽度的尺寸，从而不会受到光刻限制。
附图说明
[0020]图1是本专利技术结构示意图；
[0021]图2是本专利技术光刻前俯视及截面结构示意图；
[0022]图3是本专利技术第一次光刻中梯形斜切俯视及俯视虚线处截面结构示意图；
[0023]图4是本专利技术第一次光刻后俯视及俯视虚线处截面结构示意图；
[0024]图5是本专利技术现有第二层光刻及下包层刻蚀工艺俯视及俯视虚线处截面结构示意图；
[0025]图6是本专利技术第二层光刻及下包层刻蚀工艺俯视及俯视虚线处截面结构示意图；
[0026]图7是本专利技术掩膜层去除后截面结构示意图；
[0027]图8是本专利技术成膜后截面结构示意图；
[0028]图9是本专利技术抛光后截面结构示意图；
[0029]图10是本专利技术上包层生长后截面结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。
[0031]如图1
‑
图10所示，本专利技术提供一种能够实现双层波导的方法，包括以下步骤：S1：第一次光刻；将光刻胶涂覆在硬掩膜层表面，并利用梯形斜切层光刻，以暴露出梯形的硬掩膜层，再通过干法刻蚀将暴露出的硬掩膜层及下包层进行蚀掉，以完成硬掩膜层及下包层的刻蚀；S2：第二层光刻及下包层刻蚀；清洗完剩余的光刻胶，并再次涂覆新光刻胶，利用斜切层光刻，再次利用干法刻蚀暴露的下包层；S3：掩膜层去除；将覆盖的光刻胶完全清洗，通过湿法刻蚀将表面的全部硬掩膜层进行去除；S4：成膜；利用LPCVD SiN沉积技术重新在刻蚀后的下包层表面生长波导层，LPCVD SiN沉积技术具备较佳的阶梯覆盖能力，成膜质量好；S5：抛光；采用化学机械抛光技术沿下包层最高位表面抛光，将新长出的波导层进行打磨；S6：上包层生长；采用PECVD沉积技术重新在抛光后的下包层表面生长新的下包层，PECVD沉积技术具有节能，低成本，产能高的特点，同时，还可减少高温导致的硅片中少子寿命衰减。
[0032]本专利技术的实施方式是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能够实现双层波导的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：第一次光刻；将光刻胶涂覆在硬掩膜层表面，以暴露出硬掩膜层，再通过刻蚀将暴露出的硬掩膜层及下包层进行蚀掉，完成硬掩膜层及下包层的刻蚀；S2：第二层光刻及下包层刻蚀；清洗完剩余的光刻胶，并再次涂覆新光刻胶，利用斜切层光刻，再次刻蚀暴露的下包层；S3：掩膜层去除；将覆盖的光刻胶完全清洗，通过刻蚀将表面的全部硬掩膜层进行去除；S4：成膜；重新在刻蚀后的下包层表面生长波导层；S5：抛光；沿下包层最高位表面抛光，将新长出的波导层进行打磨；S6：上包层生长；重新在抛光后的下包层表面生长新的下包层。2.如权利要求1所述的一种能够实现双层...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾连希，
申请(专利权)人：苏州硅光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：