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() 一种EML激光器及空气桥的制备方法技术_技高网

一种EML激光器及空气桥的制备方法技术

技术编号:44346199 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-25 09:33
本发明专利技术提出了一种EML激光器及空气桥的制备方法,属于光通信激光器的技术领域,用以解决EML激光器波导电极和PAD电极之间的连接金属寄生电容过大的问题。本发明专利技术EML激光器空气桥工艺的制备方法包括以下步骤:在外延后的InP晶圆表面生长掩模层,光刻形成脊波导图形,采用ICP刻蚀掩模层并去除光刻胶;采用ICP刻蚀欧姆接触层并去除掩膜层;晶圆表面涂胶并光刻形成桥墩图形;采用ICPCVD低温生长介质膜;晶圆表面涂胶光刻形成介质膜桥梁图形;ICP刻蚀介质膜并去除桥梁和桥墩光刻胶,形成介质膜桥梁;湿法腐蚀InP外延层到腐蚀停止层。本发明专利技术方法在波导电极与PAD电极之间的连接金属处搭建介质膜桥梁,利用空气的低介电常数特性,并大幅增加金属与量子阱之间的距离,降低EML的寄生电容,提高带宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体激光器的,尤其涉及一种eml激光器及空气桥的制备方法。


技术介绍

1、光通信作为一种新型技术产业迅速发展起来,在人们不断增长的需求和日益进步的技术的双重推动下,已逐步成为信息技术和现代社会的根本基础。近年来随着ai技术的发展,对数据中心的速率要求越来越高。eml作为数据中心高速光模块的核心器件,eml的带宽提高成为各大光通信芯片厂商的追逐目标,但是eml激光器波导电极与pad电极之间的连接金属寄生电容过大,限制了eml激光器的发展。

2、专利公开号cn 115967012a公开了一种半导体激光器结构的制备方法,包括s1,生长一次外延结构;s2,在一次外延结构上二次外延制作光栅;s3,接着在光栅层上生长第一掩膜层,并制作脊波导,脊波导的中间脊宽大于两端脊宽;s4,再利用光刻保护脊波导的两端,腐蚀中间区域至一次外延结构的衬底,形成两个膨大腔室;s5,去掉第一掩膜层,并重新生长第二掩膜层,第二掩膜层覆盖剩下的脊波导和两个膨大腔室的表面;s6,涂bcb或者聚酰亚胺,进行曝光和显影,使bcb仅填充于两个膨大腔室中;s7,重新生长第三掩膜层,使其包裹bcb和脊波导;s8,得到半导体激光器。该专利通过在波导双沟里面填充pi或者bcb降低器件电容。但是,双沟填充pi或者bcb增加工序难度,且pi或者bcb会影响芯片可靠性。


技术实现思路

1、针对eml激光器波导电极与pad电极之间的连接金属寄生电容过大的技术问题,本专利技术提出一种eml激光器及空气桥的制备方法,与传统的制备方法相比,不需要在波导双沟里面填充pi或者bcb,并且连接金属与量子阱的距离大幅提高,即大大提高了可靠性,又减小了寄生电容。

2、为了达到上述目的,本专利技术的技术方案是这样实现的:

3、一种eml激光器空气桥的制备方法,包括以下步骤:

4、(1)在晶圆上制备外延结构,外延结构顶部为欧姆接触层,在欧姆接触层上方制备掩膜层;

5、(2)在掩膜层上方涂覆光刻胶,采用光刻技术在光刻胶上制备脊波导图形,然后干法刻蚀脊波导图形中脊波导两侧双沟上方的掩模层并去胶;

6、(3)采用干法刻蚀欧姆接触层,在脊波导两侧形成浅沟;

7、(4)湿法刻蚀晶圆上剩余的掩膜层;

8、(5)在晶圆表面涂覆光刻胶,采用光刻技术在浅沟中形成桥墩;

9、(6)在晶圆表面制备介质膜,在介质膜上方涂覆光刻胶,采用光刻技术在光刻胶上制备桥梁图形,桥梁图形覆盖桥墩区域,采用干法刻蚀介质膜,形成桥梁,去除桥梁上方及形成桥墩的光刻胶;

10、(7)湿法刻蚀外延层,形成脊波导。

11、所述外延层包括腐蚀停止层和inp层,inp层上方为欧姆接触层;所述腐蚀停止层的材料为ingaasp。

12、所述掩膜层采用气相沉积制备,掩膜层的材料为sio2或sinx。

13、所述掩模层厚度不小于100nm。

14、所述步骤(2)和(6)中干法刻蚀的刻蚀气源为chf3和ar。

15、所述欧姆接触层的材料为ingaas,所述步骤(3)中干法刻蚀的刻蚀气源为cl2、ch4、h2,刻蚀去除未被掩模层覆盖的欧姆接触层。

16、所述步骤(3)中刻蚀欧姆接触层时刻蚀部分inp层,inp层的刻蚀深度不大于200nm;优选的,inp层的刻蚀深度50-150nm。

17、所述步骤(4)中湿法刻蚀所用的刻蚀液为boe溶液。

18、所述介质膜采用气相沉积制备,掩膜层的材料为sio2、sinx或者sinox。

19、所述步骤(7)中湿法腐蚀的刻蚀液为hcl和h3po4的混合液。

20、一种eml激光器,包括衬底、外延层和介质膜桥梁,外延层上设有脊条,脊条为双沟结构,介质膜桥梁覆盖在双沟上。

21、本专利技术的有益效果:本专利技术先浅刻蚀形成双沟结构,然后通过光刻和icpcvd低温生长制备介质膜桥梁,并通过湿法腐蚀到ingaasp腐蚀停止层。本专利技术避免了深沟涂胶平坦化问题,可以先在浅沟中很容易的涂胶平坦化形成桥墩图形,并进一步形成介质膜桥梁。本专利技术方法在波导电极与pad电极之间的连接金属处搭建介质膜桥梁,利用空气的低介电常数特性,并大幅增加金属与量子阱之间的距离,降低eml的寄生电容,提高带宽。

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【技术保护点】

1.一种EML激光器空气桥的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的EML激光器空气桥的制备方法,其特征在于,所述外延层包括腐蚀停止层和InP层,InP层上方为欧姆接触层;所述腐蚀停止层的材料为InGaAsP。

3.根据权利要求2所述的EML激光器空气桥的制备方法,其特征在于,所述掩膜层采用气相沉积制备,掩膜层的材料为SiO2或SiNx。

4.根据权利要求3所述的EML激光器空气桥的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)和(6)中干法刻蚀的刻蚀气源为CHF3和Ar。

5.根据权利要求2所述的EML激光器空气桥的制备方法,其特征在于,所述欧姆接触层的材料为InGaAs,所述步骤(3)中干法刻蚀的刻蚀气源为Cl2、CH4、H2,刻蚀去除未被掩模层覆盖的欧姆接触层。

6.根据权利要求5所述的EML激光器空气桥的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中刻蚀欧姆接触层时刻蚀部分InP层,InP层的刻蚀深度不大于200nm。

7.根据权利要求6所述的EML激光器空气桥的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中湿法刻蚀所用的刻蚀液为BOE溶液。

8.根据权利要求7所述的EML激光器空气桥的制备方法,其特征在于,所述介质膜采用气相沉积制备,掩膜层的材料为SiO2、SiNx或者SiNOx。

9.根据权利要求8所述的EML激光器空气桥的制备方法,其特征在于,所述步骤(7)中湿法腐蚀的刻蚀液为HCl和H3PO4的混合液。

10.一种EML激光器,其特征在于,包括衬底、外延层和介质膜桥梁,外延层上设有脊条,脊条为双沟结构,介质膜桥梁覆盖在双沟上。

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【技术特征摘要】

1.一种eml激光器空气桥的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的eml激光器空气桥的制备方法,其特征在于,所述外延层包括腐蚀停止层和inp层,inp层上方为欧姆接触层;所述腐蚀停止层的材料为ingaasp。

3.根据权利要求2所述的eml激光器空气桥的制备方法,其特征在于,所述掩膜层采用气相沉积制备,掩膜层的材料为sio2或sinx。

4.根据权利要求3所述的eml激光器空气桥的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)和(6)中干法刻蚀的刻蚀气源为chf3和ar。

5.根据权利要求2所述的eml激光器空气桥的制备方法,其特征在于,所述欧姆接触层的材料为ingaas,所述步骤(3)中干法刻蚀的刻蚀气源为cl2、ch4、h2,刻蚀去除未被掩模层覆盖的欧姆接触层...

【专利技术属性】
技术研发人员:李志峰徐林海佘朋辉章力明
申请(专利权)人:河南仕佳光子科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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