一种四分之一波长相移光栅的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种四分之一波长相移光栅的制作方法，该方法步骤为：（1）一次匀胶：在外延片表面进行匀胶，涂敷紫外正性反转光刻胶，烘干，在光刻机上选择专用光刻版进行曝光后显影；（2）二次匀胶：步骤（1）所得产品进行二次匀胶，涂敷紫外正性光刻胶，烘干，在全息光栅系统中进行曝光，在110~130℃条件下烘烤1~5分钟，光刻机上选择专用光刻版进行曝光后显影；（3）用HBr、Br2和H2O组成的腐蚀液进行腐蚀，去除光刻胶后得到四分之一波长相移光栅。本发明专利技术的方法不需要购买昂贵的电子束光刻设备，用全息光栅系统和现有的普通光刻机就可以完成工艺。工艺过程简单、耗时短，普通工人即可操作，适合批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电子
，具体涉及。
技术介绍
DFB (分布反馈布拉格)激光器是在目前光通信中应用非常普遍的一种芯片，随着通信技术的发展，目前对工业级别(_40°C到85°C)的DFB激光器需求越来越大。采用均匀光栅的DFB激光器，由于其FP模式的增益谱与布拉格波长的增益谱之间的温漂系数相差较大，所以设计光栅时必须进行精确的波长控制，因而这种激光器在全温度(_40°C到85°C )工作时成品率偏低。而采用四分之一波长相移光栅的DFB激光器，其采用了激光器两个端面进行抗反射镀膜，所以在全温度范围内能够稳定地单模工作，因而芯片成品率较高。日益发展的FTTH (光纤到户)对低成本的光通信芯片需求越来越大。高的芯片成品率意味着低的成本，但是传统的四分之一波长相移光栅制作方法是采用电子束光刻，其中电子束光刻设备非常昂贵，而且光栅刻写过程非常耗时，故采用此种方式制作的DFB激光器成本并不占优势。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低成本的用于DFB激光器的四分之一波长相移光栅的制作方法。本专利技术提供的四分之一波长相移光栅的制作方法，步骤为: (1)一次匀胶:在外延片表面进行匀胶，涂敷紫外正性反转光刻胶，烘干，在光刻机上选择专用光刻版进行曝光后显影； (2)二次匀胶:步骤(I)所得产品进行二次匀胶，涂敷紫外正性光刻胶，烘干，在全息光栅系统中进行曝光，然后在11(T130°C条件下烘烤f 5分钟，在光刻机上选择专用光刻版进行曝光后显影； (3)用HBr、Br2和H2O组成的腐蚀液进行腐蚀，去除光刻胶后得到四分之一波长相移光栅。其中，步骤(I)所述的紫外正性反转光刻胶，经过合适能量的紫外曝光后，经过烘烤，曝光的区域光刻胶会交联，不会再感光，且不会被显影液去除，而未曝光的区域则还具备正性光刻胶的特性。步骤(2)所述的紫外正性光刻胶，其感光机理是受到紫外光的照射后，光刻胶发生光分解反应，进而变为可溶性的物质，因未受紫外光照的光刻胶不能被溶解，显影后感光部分能被适当的溶剂溶除，而未感光部分保留。所得的图形与掩膜的图形相同。步骤(3)中腐蚀液中各成分的用量比例没有限制，可以根据实际需要进行调整，其中HBr和Br2的浓度越高，腐蚀速度就越快。本方案采取正性反转胶全息法制作四分之一波长相移光栅，全息法使用的是全息光栅系统，成本约在10万美元左右，价格不到传统的电子束光刻设备价值的1/10，其工艺过程仅包括两次匀胶和曝光过程，一片2英寸晶片面积的光栅制作耗时约30分钟左右，是采用电子束光刻方法的1/50，所以其成本优势非常明显。优选地，步骤(I)所述紫外正性反转光刻胶厚度为50(Tl000埃。优选地，步骤(I)所述紫外正性反转光刻胶为AZ52系列光刻胶。更优选地，步骤(I)所述紫外正性反转光刻胶为AZ5200NJ。优选地，所述专用光刻版是透光区域与非透光区域条状间隔排列，透光区域与非透光区域的宽度为DFB激光器芯片的腔长。优选地，步骤(2)所述紫外正性光刻胶的厚度为50(T2000埃。更优选地，步骤(2)所述紫外正性光刻胶为苏州瑞红RZJ304。苏州瑞红RZJ304为苏州瑞红电子化学品有限公司生产的RZJ-304正性光刻胶。本专利技术还保护由以上方法制备得到的四分之一波长相移光栅。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果: 本专利技术有以下优点和积极效果: 1，不需要购买昂贵的电子束光刻设备，用全息光栅系统和现有的普通光刻机就可以完成工艺。2，工艺过程简单，普通工人即可以操作。3，工艺过程耗时较短，适合批量生产。附图说明图1是实施例步骤I和2紫外正性反转光刻胶涂敷烘烤后的外延片结构示意图； 图2是实施例步骤3部分区域曝光后的产品结构示意 图3是实施例步骤4显影后产品结构示意 图4是实施例步骤5和6使用紫外正性光刻胶涂敷烘烤后的产品结构示意 图5是实施例步骤7全息光栅曝光后产品结构示意 图6是实施例步骤8高温烘烤后产品结构示意 图7是实施例步骤9曝光后广品结构不意 图8是实施例步骤10显影后广品结构不意 图9是最终获得的产品结构示意图。图中符号说明: I紫外正性反转光刻胶；2外延片； 3已感光的紫外正性反转光刻胶；4光刻版上透光区域； 5光刻版上非透光区域；6紫外正性光刻胶；7加热炉；8已感光的紫外正性光刻胶； 9已交联的紫外正性反转光刻胶。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。实施例1，在外延片表面进行匀胶工艺，胶的厚度控制在50(Tl000埃之间。光刻胶为紫外正性反转光刻胶，这种光刻胶具有以下特性:经过合适能量的紫外曝光后，在110°c到130°C之间温度的热盘上进行I飞分钟时间的烘烤，曝光的区域光刻胶会交联，不会再感光，且不会被显影液去除，而未曝光的区域则还是正性光刻胶的特性，推荐使用AZ52系列的光刻胶，如AZ5200NJ。2，匀胶后在90°C的热盘上烘烤I分钟左右，去除光刻胶里面的溶剂。3，在光刻机上选择专用光刻版进行曝光，专用光刻版的结构是透光区域与非透光区域条状间隔排列，透光区域与非透光区域的宽度为DFB激光器芯片的腔长。4，用显影液将已经曝光的紫外正性反转光刻胶去除。5，进行第二次匀胶工艺，胶的厚度控制在50(T2000埃之间，光刻胶为紫外正性光刻胶，如采用苏州瑞红RZJ304。6，匀胶后在90°C的热盘上烘烤I分钟左右。7，在全息光栅系统中进行曝光，曝光时间控制在20秒到40秒之间，既要保证在紫外正性光刻胶下的紫外正性反转光刻胶能够得到足够的曝光，又要保证光栅的占空比在50%左右。8，在11(T13(TC之间温度的热盘上进行I飞分钟时间的烘烤，使得得到曝光的紫外正性反转光刻胶发生交联反应。9，在光刻机上选择专用光刻版进行曝光，使用步骤2中的专用光刻版，其中非透光区域要遮掩住只有紫外正性光刻胶的区域。曝光时间要足够长，大于40秒，保证将紫外正性反转光刻胶未发生交联反应的区域充分感光。10，进行显影，控制显影时间以保证外延片上有合适厚度的光刻胶，方便下一步的化学腐蚀工艺。11，用HBr、Br2和H2O组成的腐蚀液进行腐蚀，控制腐蚀的深度，去除光刻胶后就行成了四分之一波长相移光栅。以上所述实施例仅是为充分说明本专利技术而所举的较佳的实施例，本专利技术的保护范围不限于此。本
的技术人员在本专利技术基础上所作的等同替代或变换，均在本专利技术的保护范围之内。本专利技术的保护范围以权利要求书为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四分之一波长相移光栅的制作方法，其特征在于，步骤为：（1）一次匀胶：在外延片表面进行匀胶，涂敷紫外正性反转光刻胶，烘干，在光刻机上选择专用光刻版进行曝光后显影；?（2）二次匀胶：步骤（1）所得产品进行二次匀胶，涂敷紫外正性光刻胶，烘干，在全息光栅系统中进行曝光，然后在110~130℃条件下烘烤1~5分钟，在光刻机上选择专用光刻版进行曝光后显影；（3）用HBr?、Br2和H2O组成的腐蚀液进行腐蚀，去除光刻胶后得到四分之一波长相移光栅。

【技术特征摘要】
1.一种四分之一波长相移光栅的制作方法，其特征在于，步骤为: (1)一次匀胶:在外延片表面进行匀胶，涂敷紫外正性反转光刻胶，烘干，在光刻机上选择专用光刻版进行曝光后显影； (2)二次匀胶:步骤(I)所得产品进行二次匀胶，涂敷紫外正性光刻胶，烘干，在全息光栅系统中进行曝光，然后在11(T130°C条件下烘烤f 5分钟，在光刻机上选择专用光刻版进行曝光后显影； (3)用HBr、Br2和H2O组成的腐蚀液进行腐蚀，去除光刻胶后得到四分之一波长相移光栅。2.根据权利要求1所述的四分之一波长相移光栅的制作方法，其特征在于，步骤(I)所述紫外正性反转光刻胶厚度为500 1000埃。3.根据权利要求1所述的四分之一波长相移光栅的制作方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳红涛，刘应军，胡忞远，熊永华，
申请(专利权)人：武汉电信器件有限公司，
类型：发明
国别省市：