CN114035270A - 一种优化金属刻蚀提升器件性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种优化金属刻蚀提升器件性能的方法，包括以下步骤：在脊形光波导的上包层形成孔结构；进行金属溅镀；进行金属第一次刻蚀，光刻焦距针对脊形光波导的上方得以精准控制金属微小的间距；进行金属第二次刻蚀，光刻焦距可以集中在其他位置较低的区域形成最终的金属形貌。本发明的有益之处在于，通过优化金属刻蚀工艺可以适配更小的孔到波导的距离，从而可以通过缩小距离降低PiN串联电阻，提升器件性能。改变了金属的形貌，金属分布在波导侧壁可以增加散热的能力，在气件操作过程产生的温度不致于过量累积，得以保持器件稳定的性能。

Description

一种优化金属刻蚀提升器件性能的方法
技术领域
本发明涉及一种优化金属刻蚀提升器件性能的方法。
背景技术
超大容量和超高速率的信息系统需要采用光子来替代电子作为载体，因此光器件、集成回路等起到关键作用。各种光器件和光电子器件如光波导、光调制器、光探测器等均可用硅基材料制作。
光探测器、光调制器是硅光子集成电路接收及发設端中相当重要的组件。调制器作为下一代处理器芯片内光互连的关键器件，其性能直接制约着芯片内光互连的发展。现有的硅基调制器在速度、功耗、热稳定性等方面还存在着各种不足，满足光互连对高性能调制器的要求具有高度挑战。
光波导中孔到波导的距离对于PiN串联电阻有直接关联，孔到波导的距离越近，则PiN串联电阻越低，器件性能越高、速度越快。而受限于现有加工工艺窗口限制的影响其孔到波导的距离难以缩小，无法有效降低器件串联电阻，金属虽有很好的热传导性能但现有的作法没有利用到其特点去改善散热的能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种优化金属刻蚀提升器件性能的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种优化金属刻蚀提升器件性能的方法，包括以下步骤：
在脊形光波导的上包层形成孔结构；
进行金属溅镀；
进行金属第一次光刻及刻蚀，光刻只曝小区域，焦距针对脊形光波导的上方以控制金属间距；
进行金属第二次光刻及刻蚀，光刻范围涵盖完整的金属走线图形，光刻焦距可以集中在脊形光波导的上方以外位置较低的区域，形成最终的金属形貌。
具体而言，完成进行金属第二次光刻及刻蚀后，脊形光波导的两侧面保持被金属覆盖。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过优化金属刻蚀工艺可以适配更小的孔到波导的距离，从而可以通过缩小距离降低PiN串联电阻，提升器件性能。
改变金属的形貌,金属在波导侧壁有帮助散热的功能,对光探测器及光电调制器,可保持器件光电性能的稳定性。
改变原有的刻蚀方式，采用分步刻蚀的方式，增加一步简单的金属光刻及刻蚀，即可精准控制金属形貌，又可以达到缩短孔到波导的距离,形成要求的金属形貌的目的。
本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
图1为本发明的一种优化金属刻蚀提升器件性能的方法的流程图；
图2是光波导结构形成孔结构后的示意图；
图3是进行金属溅镀后的示意图；
图4是进行金属第一次刻蚀后的示意图。
图5是进行金属第二次刻蚀后的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图5所示，本发明实施例中，一种优化金属刻蚀提升器件性能的方法，包括以下步骤：
在脊形光波导的上包层形成孔结构；
进行金属溅镀；
进行金属第一次光刻及刻蚀，光刻只曝小区域，焦距针对脊形光波导的上方以控制金属间距；
进行金属第二次光刻及刻蚀，光刻范围涵盖完整的金属走线图形，光刻焦距可以集中在脊形光波导的上方以外位置较低的区域，形成最终的金属形貌。
作为一种优选的实施方式，完成进行金属第二次光刻及刻蚀后，脊形光波导的两侧面保持被金属覆盖。或者说，金属第二次光刻及刻蚀不包含脊形光波导的两侧面的金属。
通过优化金属刻蚀工艺可以适配更小的孔到波导的距离，从而可以通过缩小距离降低PiN串联电阻，提升器件性能。改变了金属的形貌,金属在波导侧壁有帮助散热的功能,对光探测器及光电调制器,可保持器件光电性能的稳定性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种优化金属刻蚀提升器件性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在脊形光波导的上包层形成孔结构；
进行金属溅镀；
进行金属第一次光刻及刻蚀，光刻只曝小区域，焦距针对脊形光波导的上方以控制金属间距；
进行金属第二次光刻及刻蚀，光刻范围涵盖完整的金属走线图形，光刻焦距可以集中在脊形光波导的上方以外位置较低的区域，形成最终的金属形貌。
2.根据权利要求1所述的一种优化金属刻蚀提升器件性能的方法，其特征在于，
完成进行金属第二次光刻及刻蚀后，脊形光波导的两侧面保持被金属覆盖。
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