CN116845700A - 复合钝化层及其制作方法、光电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种复合钝化层及其制作方法、光电设备，包括第一BCB钝化层、SiO2层和第二BCB钝化层，所述第一BCB钝化层用于设置在基底上，所述SiO2层设置在所述第一BCB钝化层远离所述基底的一侧，所述第二BCB钝化层设置在所述SiO2层远离所述第一BCB钝化层的一侧，能够有效解决因BCB涂敷不均引起的厚度差问题，以及BCB钝化后形变引起的异色或裂纹的问题，可使BCB更均匀且更平整的覆盖于芯片的表面，起到更好的绝缘和保护作用。
Description
技术领域
本申请属于光通信技术领域，具体涉及一种复合钝化层及其制作方法、光电设备。
背景技术
BCB(Benzocyclobutene)是一种高分子有机材料，具有优异的电学、光学、热学和机械性能。因为它具有低介电常数、高温稳定性、低膨胀系数和高耐磨损性，所以在光通信领域中是一种用于做绝缘介质膜的理想材料。
但现有技术中，由于BCB的黏度较大，在制作几微米厚的BCB钝化层时，常出现晶圆边缘的BCB厚度和晶圆中间BCB厚度的差异较大的问题，且伴随有较大形变的异常发生。因此影响芯片外观和后续工序加工。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种复合钝化层及其制作方法、光电设备，能够提高BCB钝化层的厚度均匀性，同时减小BCB形变。
为了解决上述问题，本申请提供了一种复合钝化层，包括第一BCB钝化层、SiO2层和第二BCB钝化层，所述第一BCB钝化层用于设置在基底上，所述SiO2层设置在所述第一BCB钝化层远离所述基底的一侧，所述第二BCB钝化层设置在所述SiO2层远离所述第一BCB钝化层的一侧。
可选的，所述第一BCB钝化层的厚度为2um～3um，所述第二BCB钝化层的厚度为2um～3um。
可选的，所述SiO2层的厚度为50nm～100nm，所述SiO2层的折射率为1.46～1.47。
本申请的另一方面，提供了一种复合钝化层的制作方法，制作如上述的复合钝化层。
可选的，所述制作方法包括：
在所述基底上设置所述第一BCB钝化层；
在所述第一BCB钝化层远离所述基底的一侧沉积所述SiO2层；
在所述SiO2层远离所述第一BCB钝化层的一侧设置所述第二BCB钝化层。
可选的，所述在所述基底上涂敷所述第一BCB钝化层的步骤，包括：
在所述基底上涂敷BCB；
对涂敷的BCB进行光刻；
对光刻后的BCB进行钝化，钝化最高温度为280℃，形成所述第一BCB钝化层。
可选的，所述在所述第一BCB钝化层远离所述基底的一侧沉积所述SiO2层的步骤，包括：
通过PECVD在270℃～290℃的温度下沉积所述SiO2层；
沉积的所述SiO2层的厚度为50nm～100nm，所述SiO2层的折射率为1.46～1.47。
可选的，所述在所述SiO2层远离所述第一BCB钝化层的一侧设置所述第二BCB钝化层的步骤，包括：
在所述SiO2层上涂敷BCB；
对涂敷的BCB进行光刻；
对光刻后的BCB进行钝化，钝化最高温度为300℃，形成所述第二BCB钝化层。
本申请的再一方面，提供了一种光电设备，包括如上述的复合钝化层。
可选的，所述基底为InP或者InGaAs。
有益效果
本发明的实施例中所提供的一种复合钝化层及其制作方法、光电设备，通过设置第一BCB钝化层和第二BCB钝化层，并在第一BCB钝化层和第二BCB钝化层之间设置SiO2层，能够有效解决现有技术中因BCB涂敷不均引起的厚度差问题，以及BCB钝化后形变引起的异色或裂纹的问题，可使BCB更均匀且更平整的覆盖于芯片的表面，起到更好的绝缘和保护作用。具体的，因为SiO2和BCB的折射率接近，第一BCB钝化层、SiO2层和第二BCB钝化层依次叠置可以提高整体的机械强度和耐热性能，同时因为SiO2的表面比BCB平整，因此，通过设置SiO2层可提高第二BCB层的均匀性。同时，相较于现有技术中厚度较厚的单层BCB，本申请中通过设置第一BCB钝化层和第二BCB钝化层，可以使得每层钝化层的厚度小于现有技术中单层BCB的厚度，因为BCB经过高温钝化后会产生形变，BCB越厚，形变越大，而本申请中的第一BCB钝化层和第二BCB钝化层的厚度较小，从而减小BCB的整体形变。
附图说明
图1为本申请实施例的复合钝化层的结构示意图；
图2为本申请实施例的复合钝化层的制作方法的流程示意图。
附图标记表示为：
1、基底；2、第一BCB钝化层；3、SiO2层；4、第二BCB钝化层。
具体实施方式
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
结合参见图1所示，根据本申请的实施例，提供了一种复合钝化层，包括第一BCB钝化层2、SiO2层3和第二BCB钝化层4，第一BCB钝化层2用于设置在基底1上，SiO2层3设置在第一BCB钝化层2远离基底1的一侧，第二BCB钝化层4设置在SiO2层3远离第一BCB钝化层2的一侧。
通过设置第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4，并在第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4之间设置SiO2层3，能够有效解决现有技术中因BCB涂敷不均引起的厚度差问题，以及BCB钝化后形变引起的异色或裂纹的问题，可使BCB更均匀且更平整的覆盖于芯片的表面，起到更好的绝缘和保护作用。具体的，因为SiO2和BCB的折射率接近，第一BCB钝化层2、SiO2层3和第二BCB钝化层4依次叠置可以提高整体的机械强度和耐热性能，同时因为SiO2的表面比BCB平整，因此，通过设置SiO2层3可提高第二BCB层的均匀性。同时，相较于现有技术中厚度较厚的单层BCB，本申请中通过设置第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4，可以使得每层钝化层的厚度小于现有技术中单层BCB的厚度，因为BCB经过高温钝化后会产生形变，BCB越厚，形变越大，而本申请中的第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4的厚度较小，从而减小BCB的整体形变。需要说明的是，BCB高温钝化后会产生的形变值与BCB厚度之间并非完全线性的关系，例如BCB的厚度为X，形变值为Y，BCB层的厚为X/2时，形变值并非为Y/2，而是小于Y/2，所以本申请中通过设置第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4，可以减小BCB的整体形变。
其中，第一BCB钝化层2、SiO2层3和第二BCB钝化层4均为层状结构。
具体的，SiO2层3平铺设置在第一BCB钝化层2远离基底1的一侧的壁面上。第二BCB钝化层4平铺设置在SiO2层3远离第一BCB钝化层2的一侧的壁面上。
其中，第一BCB钝化层2的各处的厚度相同，SiO2层3的各处的厚度相同，第二BCB钝化层4的各处的厚度相同。
其中，SiO2层3的厚度小于第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4的厚度。
其中，第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4的厚度相同。
其中，第一BCB钝化层2、SiO2层3和第二BCB钝化层4的厚度之和可等于现有技术中单层BCB钝化层的厚度，进而实现在不降低BCB钝化层的厚度的前提下，使BCB更均匀且更平整的覆盖于芯片的表面，起到更好的绝缘和保护作用。
第一BCB钝化层2的厚度为2um～3um，第二BCB钝化层4的厚度为2um～3um，能够保证第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4均具有较小的厚度，且均小于现有技术中单层BCB的5um～6um的厚度，进而可保证BCB在高温钝化时的形变较小。
SiO2层3的厚度为50nm～100nm，SiO2层3的折射率为1.46～1.47，能够保证第二BCB层具有良好的均匀性。
如图2所示，本实施例的另一方面，提供了一种复合钝化层的制作方法，制作如上述的复合钝化层。
制作方法包括：
步骤S101：在基底1上设置第一BCB钝化层2；
步骤S201：在第一BCB钝化层2远离基底1的一侧沉积SiO2层3；
步骤S301：在SiO2层3远离第一BCB钝化层2的一侧设置第二BCB钝化层4。
通过在基底1上设置第一BCB钝化层2，在第一BCB钝化层2远离基底1的一侧沉积SiO2层3，在SiO2层3远离第一BCB钝化层2的一侧设置第二BCB钝化层4，能够有效解决现有技术中因BCB涂敷不均引起的厚度差问题，以及BCB钝化后形变引起的异色或裂纹的问题，可使BCB更均匀且更平整的覆盖于芯片的表面，起到更好的绝缘和保护作用。具体的，因为SiO2和BCB的折射率接近，依次设置第一BCB钝化层2、SiO2层3和第二BCB钝化层4可以提高整体的机械强度和耐热性能，同时因为SiO2的表面比BCB平整，因此，通过设置SiO2层3可提高第二BCB层的均匀性。同时，相较于现有技术中厚度较厚的单层BCB，本申请中通过设置第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4，可以使得每层钝化层的厚度小于现有技术中单层BCB的厚度，因为BCB经过高温钝化后会产生形变，BCB越厚，形变越大，而本申请中的第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4的厚度较小，从而减小BCB的整体形变。
步骤S101：在基底1上涂敷第一BCB钝化层2，包括：
步骤S1011：在基底1上涂敷BCB；
步骤S1012：对涂敷的BCB进行光刻；
步骤S1013：对光刻后的BCB进行钝化，钝化最高温度为280℃，形成第一BCB钝化层2。
具体的，在基底1的表面涂敷BCB，经过前烘后，在光刻机上曝光，再经过显影和坚膜后，测量厚度为2um～3um，然后进行最高温280℃的BCB钝化，形成第一BCB钝化层2。
步骤S201：在第一BCB钝化层2远离基底1的一侧沉积SiO2层3，包括：
步骤S2011：通过PECVD在270℃～290℃的温度下沉积SiO2层3；沉积的SiO2层3的厚度为50nm～100nm，SiO2层3的折射率为1.46～1.47。
具体的，PECVD为等离子增强化学气相淀积。
步骤S301：在SiO2层3远离第一BCB钝化层2的一侧设置第二BCB钝化层4，包括：
步骤S3011：在SiO2层3上涂敷BCB；
步骤S3012：对涂敷的BCB进行光刻；
步骤S3013：对光刻后的BCB进行钝化，钝化最高温度为300℃，形成第二BCB钝化层4。
具体的，在SiO2层3远离第一BCB钝化层2的一侧的表面涂敷BCB，经过前烘后，在光刻机上曝光，再经过显影和坚膜后，测量厚度为2um～3um，然后进行最高温300℃的BCB钝化，形成第二BCB钝化层4。
其中，第一BCB钝化层2、SiO2层3和第二BCB钝化层4的厚度之和可等于现有技术中单层BCB钝化层的厚度，进而实现在不降低BCB钝化层的厚度的前提下，使BCB更均匀且更平整的覆盖于芯片的表面，起到更好的绝缘和保护作用。
本实施例的再一方面，提供了一种光电设备，包括如上述的复合钝化层。
其中，光电设备可以为激光器和探测器芯片，也可以为包括激光器和探测器芯片的光电设备。
其中，基底1可为InP或者InGaAs。
本发明的实施例中所提供的一种复合钝化层及其制作方法、光电设备，通过设置第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4，并在第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4之间设置SiO2层3，能够有效解决现有技术中因BCB涂敷不均引起的厚度差问题，以及BCB钝化后形变引起的异色或裂纹的问题，可使BCB更均匀且更平整的覆盖于芯片的表面，起到更好的绝缘和保护作用。具体的，因为SiO2和BCB的折射率接近，第一BCB钝化层2、SiO2层3和第二BCB钝化层4依次叠置可以提高整体的机械强度和耐热性能，同时因为SiO2的表面比BCB平整，因此，通过设置SiO2层3可提高第二BCB层的均匀性。同时，相较于现有技术中厚度较厚的单层BCB，本申请中通过设置第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4，可以使得每层钝化层的厚度小于现有技术中单层BCB的厚度，因为BCB经过高温钝化后会产生形变，BCB越厚，形变越大，而本申请中的第一BCB钝化层2和第二BCB钝化层4的厚度较小，从而减小BCB的整体形变。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种复合钝化层，其特征在于，包括第一BCB钝化层(2)、SiO2层(3)和第二BCB钝化层(4)，所述第一BCB钝化层(2)用于设置在基底(1)上，所述SiO2层(3)设置在所述第一BCB钝化层(2)远离所述基底(1)的一侧，所述第二BCB钝化层(4)设置在所述SiO2层(3)远离所述第一BCB钝化层(2)的一侧。
2.根据权利要求1所述的复合钝化层，其特征在于，所述第一BCB钝化层(2)的厚度为2um～3um，所述第二BCB钝化层(4)的厚度为2um～3um。
3.根据权利要求1所述的复合钝化层，其特征在于，所述SiO2层(3)的厚度为50nm～100nm，所述SiO2层(3)的折射率为1.46～1.47。
4.一种复合钝化层的制作方法，其特征在于，制作如权利要求1-3任意一项所述的复合钝化层。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，包括：
在所述基底(1)上设置所述第一BCB钝化层(2)；
在所述第一BCB钝化层(2)远离所述基底(1)的一侧沉积所述SiO2层(3)；
在所述SiO2层(3)远离所述第一BCB钝化层(2)的一侧设置所述第二BCB钝化层(4)。
6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述在所述基底(1)上涂敷所述第一BCB钝化层(2)的步骤，包括：
在所述基底(1)上涂敷BCB；
对涂敷的BCB进行光刻；
对光刻后的BCB进行钝化，钝化最高温度为280℃，形成所述第一BCB钝化层(2)。
7.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述在所述第一BCB钝化层(2)远离所述基底(1)的一侧沉积所述SiO2层(3)的步骤，包括：
通过PECVD在270℃～290℃的温度下沉积所述SiO2层(3)；
沉积的所述SiO2层(3)的厚度为50nm～100nm，所述SiO2层(3)的折射率为1.46～1.47。
8.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述在所述SiO2层(3)远离所述第一BCB钝化层(2)的一侧设置所述第二BCB钝化层(4)的步骤，包括：
在所述SiO2层(3)上涂敷BCB；
对涂敷的BCB进行光刻；
对光刻后的BCB进行钝化，钝化最高温度为300℃，形成所述第二BCB钝化层(4)。
9.一种光电设备，其特征在于，包括如权利要求1-3任意一项所述的复合钝化层。
10.根据权利要求9所述的光电设备，其特征在于，所述基底(1)为InP或者InGaAs。
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