[发明专利]掩模板、套刻对准方法及制备脊形波导激光器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种掩模板、套刻对准方法及制备脊形波导激光器的方法。

背景技术

光刻技术是半导体光电器件或集成电路制备过程中利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将掩模版图形传递到具有器件结构的半导体基体上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。光刻工艺是半导体器件制备技术最核心的工序之一。

套刻技术是采用多块不同掩模版来实现多层结构的器件加工。以半导体激光器制备工艺为例，半导体激光器制备工艺至少需要两次光刻。首先利用如图1A所示的掩模板，通过第一次光刻制备脊波导结构，接着利用图1B所示的掩模板是在脊波导上进行第二次光刻即套刻，实现电注入窗口的图形转移。当设计的光刻版为阳版时，即掩模版上只有窗口部分是透光的其他地方是不透光的。

在套刻时，只能通过对版标记来对版。在使用图1B所示的掩模板时，只要对版标记稍有偏离，电注入窗就有可能偏离脊中心或偏离到脊外面，就只能重新对版，影响工艺进度且多次对版有可能损坏基底。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种掩模板、套刻对准方法及制备脊形波导激光器的方法。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种用于条形图案套刻对准的掩模板。该掩模板包括：第一条形图案；以及辅助对准窗口，为与第一条形图案垂直的条形图案；其中，第一条形图案与辅助对准窗口均为透明图案，在曝光之前，通过辅助对准窗口可观察第一条形图案与下方半导体基体上的第二条形图案的对准情况。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种套刻对准方法。该套刻对准方法利用上述的掩模板，将该掩模板上的第一条形图案与位于其下方的半导体基体上的第二条形图案对准，包括：通过将掩模板上的对版标记与半导体基体上的上一版光刻留下的对版标记对准，实现掩模板上的第一条形图案与半导体基体上的第二条形图案粗对准；以及通过辅助对准窗口，观察第一条形图案与下方半导体基体上的第二条形图案的对准情况，实现掩模板上第一条形图案与半导体基体上的第二条形图案细对准。

根据本发明的再一个方面，还提供了一种制备脊形波导激光器的方法。该方法利用上述的掩模板，第一条形图案为电注入窗口图案，其对应于脊形波导激光器的电注入窗口。该方法包括：步骤A：通过第一版光刻在半导体基体上制备双沟脊波导结构和对版标记；步骤B：在半导体基体上生长绝缘介质层；步骤C：在半导体基体上旋涂光刻胶；步骤D：通过掩模板上的对版标记和辅助对准窗口实现掩模板上的电注入窗口图案与下方的半导体基体上的脊波导的对准；步骤E：通过掩模板对其下方的半导体基体进行曝光，将电注入窗口图案转移至半导体基体上方的光刻胶；步骤F：将电注入窗口图案转移至绝缘介质层上；以及步骤G：制备P面和N面并合金化退火，完成脊波导激光器的制备。

(三)有益效果

本发明能够借助辅助对准窗口观察第一条形图案是否与下方半导体基体上的第二条形图案对准，方便了两者位置的修正，从而达到提高对版精度和研发效率。

附图说明

图1A为现有技术半导体激光器制备过程中制备脊波导结构所使用的掩模板的示意图；

图1B为现有技术半导体激光器制备过程中实现电注入窗口图形转移的掩模板的示意图；

图2A和图2B为已经进行了第一次光刻的双沟脊波导的上视图和横截面剖视图；

图3A和图3B为已经进行了第二次光刻的电注入窗口的上视图和横截面剖视图；

图4A为所设计半导体激光器制备过程中制备脊波导结构所使用的掩模板的示意图；

图4B为所设计半导体激光器制备过程中实现电注入窗口图形转移的掩模板的示意图；

图4C为所设计半导体激光器制备过程当两版光刻版对版套刻时的总体图案示意图。

其中，标记A、B、C、D和E分别代表在光刻版中的脊波导、双沟、对版标记、电注入窗口和辅助对准窗口。标记A′、B′、C′、D′和E′分别代表在半导体激光器中的脊波导、双沟、对版标记、电注入窗口和辅助对准窗口。

具体实施方式