本发明专利技术公开了一种可调光分路器，包括：N+半导体层；形成于N+半导体层上的脊形波导区，该脊形波导区由无掺杂硅层光刻刻蚀后形成；在脊形波导区和N+半导体层表面形成有金属层，金属层和N+半导体层接触形成肖特基二极管，该肖特基二极管将脊形波导区包围并通过肖特基二极管对脊形波导区进行载流子注入实现脊形波导区折射率的调节。本发明专利技术还公开了一种可调光分路器的制造方法。本发明专利技术能减少器件的结电容、减少器件调制时的反向恢复时间，提高器件的调制速度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种可调光分路器。本专利技术还涉及一种可调光分路器的制造方法。
技术介绍
如图1所示，是现有可调光分路器的结构示意图，现有可调光分路器包括P阱101，脊形波导区102以及N阱103，光波信息在脊形波导区102中传输，P阱101和N阱103之间形成一个PN结结构，该PN结将脊形波导区102包围。脊形波导区102由对形成于P阱101上的硅层进行光刻刻蚀后形成，P阱101和N阱103都具有较高的掺杂浓度，通过对PN结加正向电压后PN结导通，导通后的PN结会将载流子注入到脊形波导区102中，P阱101、脊形波导区102和N阱103实际上形成一个PIN二极管结构，高浓度的载流子注入到脊形波导区102后会对脊形波导区102的折射率进行调制，折射率的调制进而会引起光波信号的相位的调制而产生载流子相位调制效应，即相位调制的大小与折射率以及脊形波导区102所对应的P阱101或N阱103的长度等参数相关，载流子浓度会影响折射率，进而影响相位。相位变化会导致出射光偏振方向的改变，从而实现可调光分路器功能。考虑到PN结的电容效应，将结电容减小，有利于调制速度的提高。减小结电容，可以从以下几个方面改善，首先可以在P阱101和N阱103注入高浓度的载流子，其次可以减小PN结面积，最后是扩大PN结厚度，由于减小结面积不利于大电流通过，提高结厚度则需要N区和P区扩散的杂志浓度比较低，导致电阻增加。所以现有技术中一般是利用在P阱101和N阱103注入高浓度的载流子的方法来减少结电容。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可调光分路器，能减少器件的结电容、提高器件的调制速度。本专利技术还提供一种可调光分路器的制造方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的可调光分路器包括：形成于半导体衬底上的N+半导体层。在所述N+半导体层上形成有脊形波导区，该脊形波导区由形成于所述N+半导体层上的无掺杂硅层光刻刻蚀后形成。在所述脊形波导区的表面以及所述脊形波导区之外的所述N+半导体层表面形成有金属层，该金属层和所述N+半导体层接触形成肖特基二极管，该肖特基二极管将所述脊形波导区包围并通过所述肖特基二极管对所述脊形波导区进行载流子注入实现所述脊形波导区折射率的调节。进一步的改进是，所述半导体衬底为绝缘衬底上的硅（Silicon-On-Insulator，SOI），所述N+半导体层为N+硅层。为解决上述技术问题，本专利技术提供的可调光分路器的制造方法包括如下步骤：步骤一、在半导体衬底上形成N+半导体层。步骤二、利用外延工艺在所述N+半导体层上生成一层无掺杂硅层。步骤三、采用光刻刻蚀工艺对所述无掺杂硅层进行刻蚀形成脊形波导区。步骤四、在所述脊形波导区的表面以及所述脊形波导区之外的所述N+半导体层表面形成金属层，该金属层和所述N+半导体层接触形成肖特基二极管，该肖特基二极管将所述脊形波导区包围并通过所述肖特基二极管对所述脊形波导区进行载流子注入实现所述脊形波导区折射率的调节。进一步的改进是，所述半导体衬底为绝缘衬底上的硅，所述N+半导体层为N+硅层。本专利技术的器件结构中采用一肖特基二极管来实现对脊形波导区的折射率的调制，进而实现对脊形波导区中传输的光波信号的相位的调制，相对于现有PN结二极管的调制结构，本专利技术的肖特基二极管的调制结构更容易提高器件的调制速度，原因为：肖特基二极管为多子器件，没有扩散电容和少子储存效应，势垒电容越小，调制速度越高，由于SBD是一种多数载流子导电器件，不存在少数载流子寿命和反向恢复问题，SBD的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间，完全不同于PN结二极管的反向恢复时间；由于SBD的反向恢复电荷非常少，故开关速度非常快，开关损耗也特别小，调制速度高；所以本专利技术利用肖特基二极管来实现光分路器的可调性，速度更高，工艺上更容易实现。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1是现有可调光分路器的结构示意图；图2是本专利技术实施例可调光分路器的结构示意图。具体实施方式如图2所示，是本专利技术实施例可调光分路器的结构示意图。本专利技术实施例可调光分路器包括：形成于半导体衬底1上的N+半导体层2。本专利技术实施例中所述半导体衬底1为SOI衬底，所述N+半导体层2为N+硅层。在所述N+半导体层2上形成有脊形波导区3，该脊形波导区3由形成于所述N+半导体层2上的无掺杂硅层光刻刻蚀后形成。在所述波导区3的表面以及所述脊形波导区3之外的所述N+半导体层2表面形成有金属层4，该金属层4和所述N+半导体层2接触形成肖特基二极管，该肖特基二极管将所述脊形波导区3包围并通过所述肖特基二极管对所述脊形波导区3进行载流子注入实现所述波导区3折射率的调节。本专利技术实施例可调光分路器的制造方法包括如下步骤：步骤一、如图2所示，在半导体衬底1上形成N+半导体层2。本专利技术实施例中所述半导体衬底1为SOI衬底，所述N+半导体层2为N+硅层。步骤二、利用外延工艺在所述N+半导体层2上生成一层无掺杂硅层。步骤三、采用光刻刻蚀工艺对所述无掺杂硅层进行刻蚀形成脊形波导区3。所述脊形波导区3的形状和尺寸大小以及N+半导体层2的掺杂浓度等能通过仿真工具确定。步骤四、在所述脊形波导区3的表面以及所述脊形波导区3之外的所述N+半导体层2表面形成金属层4，该金属层4和所述N+半导体层2接触形成肖特基二极管，该肖特基二极管将所述脊形波导区3包围并通过所述肖特基二极管对所述脊形波导区3进行载流子注入实现所述脊形波导区3折射率的调节。以上通过具体实施例对本专利技术进行了详细的说明，但这些并非构成对本专利技术的限制。在不脱离本专利技术原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可调光分路器，其特征在于，包括：
形成于半导体衬底上的N+半导体层；
在所述N+半导体层上形成有脊形波导区，该脊形波导区由形成于所述N+半导体
层上的无掺杂硅层光刻刻蚀后形成；
在所述脊形波导区的表面以及所述脊形波导区之外的所述N+半导体层表面形成
有金属层，该金属层和所述N+半导体层接触形成肖特基二极管，该肖特基二极管将所
述脊形波导区包围并通过所述肖特基二极管对所述脊形波导区进行载流子注入实现
所述脊形波导区折射率的调节。
2.如权利要求1所述的可调光分路器，其特征在于：所述半导体衬底为绝缘衬
底上的硅，所述N+半导体层为N+硅层。
3.一种可调光分路器...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑜，罗啸，王玉杰，陈华伦，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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