System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 半导体结构及其形成方法技术_技高网

半导体结构及其形成方法技术

技术编号:44092091 阅读:2 留言:0更新日期:2025-01-21 12:27
本申请提供半导体结构及其形成方法,所述半导体结构包括:SOI衬底,所述SOI衬底包括底硅层、绝缘层和顶硅层,所述SOI衬底包括脊型波导区域和条形波导区域;若干脊型波导,位于所述脊型波导区域的顶硅层中;若干条形波导,位于所述条形波导区域的顶硅层中,相邻条形波导之间包括第一沟槽,所述第一沟槽的宽度小于等于0.5微米或者大于等于1.5微米,条形波导两侧的绝缘层表面无顶硅层残留。本申请提供一种半导体结构及其形成方法,调整脊型波导到条形波导的过渡工艺中的刻蚀工艺参数,可以避免条形波导两侧产生硅残留,降低传输损耗,提高传输效率,提高器件可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体,尤其涉及一种半导体结构及其形成方法


技术介绍

1、基于绝缘体上硅(silicon on insulator,soi)衬底的硅光产品常用到三种波导,即通过浅刻蚀,深刻蚀,全刻蚀三次工艺分别得到的两种深度的脊形波导以及条形波导。这三种波导需要搭配薄光阻和抗反射层实现。对于全刻蚀的条形波导来说,光阻厚度无法保护脊形波导的表面轮廓,所以还需要导入硬掩膜层工艺。

2、然而在一些特殊工艺中,需要从脊形波导过渡到条形波导。在一定刻蚀宽度的脊形波导的深槽(即脊形波导包层)内会产生硬掩膜层间隙,后续填充抗反射层的过程会形成抗反射层侧墙,条形波导刻蚀的时候会产生硅残留,在条形波导旁边(即条形波导包层内)产生缺陷,导致传输损耗增加,传输效率大大降低,尤其对于大光功率产品的影响更大,会因过热而烧毁器件。

3、因此,有必要提供更有效、更可靠的技术方案。


技术实现思路

1、本申请提供一种半导体结构及其形成方法,可以避免条形波导两侧产生硅残留,降低传输损耗,提高传输效率,提高器件可靠性。

2、本申请的一个方面提供一种半导体结构的形成方法,包括:提供soi衬底,所述soi衬底包括底硅层、绝缘层和顶硅层,所述soi衬底包括脊型波导区域和条形波导区域;在所述顶硅层中形成若干第一沟槽,使所述脊型波导区域和条形波导区域中形成若干脊型波导,所述若干第一沟槽的宽度小于等于0.5微米或者大于等于1.5微米;在所述第一沟槽中及所述顶硅层表面依次形成硬掩膜层和抗反射层,所述第一沟槽上方的硬掩膜层表面平整;在所述抗反射层表面形成光阻层,所述光阻层中形成有完全覆盖所述条形波导区域中的第一沟槽的若干第一开口;沿所述第一开口刻蚀所述抗反射层、硬掩膜层和顶硅层至所述绝缘层表面,使所述条形波导区域中的脊型波导转化为条形波导,条形波导两侧的绝缘层表面无顶硅层残留。

3、在本申请的一些实施例中,沿所述第一开口刻蚀所述抗反射层、硬掩膜层和顶硅层至所述绝缘层表面时,所述条形波导区域的第一沟槽延伸至所述绝缘层中。

4、在本申请的一些实施例中,形成所述若干第一沟槽的方法包括:在所述顶硅层表面形成图案化的光阻层,所述图案化的光阻层定义所述第一沟槽的位置;以所述图案化的光阻层为掩膜刻蚀所述顶硅层形成所述若干第一沟槽;去除所述图案化的光阻层。

5、在本申请的一些实施例中,所述条形波导的侧壁与所述第一沟槽的边界的最小距离为0至0.025微米。

6、在本申请的一些实施例中,所述若干第一沟槽的一部分的宽度小于等于0.5微米,所述若干第一沟槽的另一部分的宽度大于等于1.5微米。

7、在本申请的一些实施例中,所述半导体结构的形成方法还包括:去除所述硬掩膜层、所述抗反射层和所述光阻层。

8、本申请的另一个方面还提供一种半导体结构,包括:soi衬底,所述soi衬底包括底硅层、绝缘层和顶硅层,所述soi衬底包括脊型波导区域和条形波导区域;若干脊型波导,位于所述脊型波导区域的顶硅层中;若干条形波导,位于所述条形波导区域的顶硅层中,相邻条形波导之间包括第一沟槽,所述第一沟槽的宽度小于等于0.5微米或者大于等于1.5微米,条形波导两侧的绝缘层表面无顶硅层残留。

9、在本申请的一些实施例中,所述条形波导区域的第一沟槽延伸至所述绝缘层中。

10、在本申请的一些实施例中,所述条形波导的侧壁与所述第一沟槽的边界的最小距离为0至0.025微米。

11、在本申请的一些实施例中,所述第一沟槽的一部分的宽度小于等于0.5微米,所述第一沟槽的另一部分的宽度大于等于1.5微米。

12、本申请提供一种半导体结构及其形成方法,调整脊型波导到条形波导的过渡工艺中的刻蚀工艺参数,可以避免条形波导两侧产生硅残留,降低传输损耗,提高传输效率,提高器件可靠性。

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【技术保护点】

1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,沿所述第一开口刻蚀所述抗反射层、硬掩膜层和顶硅层至所述绝缘层表面时,所述条形波导区域的第一沟槽延伸至所述绝缘层中。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述若干第一沟槽的方法包括:

4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述条形波导的侧壁与所述第一沟槽的边界的最小距离为0至0.025微米。

5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述若干第一沟槽的一部分的宽度小于等于0.5微米,所述若干第一沟槽的另一部分的宽度大于等于1.5微米。

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,还包括:去除所述硬掩膜层、所述抗反射层和所述光阻层。

7.一种半导体结构,其特征在于,包括:

8.如权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述条形波导区域的第一沟槽延伸至所述绝缘层中。

9.如权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述条形波导的侧壁与所述第一沟槽的边界的最小距离为0至0.025微米。

10.如权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述第一沟槽的一部分的宽度小于等于0.5微米,所述第一沟槽的另一部分的宽度大于等于1.5微米。

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【技术特征摘要】

1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,沿所述第一开口刻蚀所述抗反射层、硬掩膜层和顶硅层至所述绝缘层表面时,所述条形波导区域的第一沟槽延伸至所述绝缘层中。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述若干第一沟槽的方法包括:

4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述条形波导的侧壁与所述第一沟槽的边界的最小距离为0至0.025微米。

5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述若干第一沟槽的一部分的宽度小于等于0.5微米,所述若干第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:张冬生陈晓军冯霞殷霞革方文斌惠海霞
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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