[发明专利]一种脊波导电极开窗的方法

权利要求书

1.一种脊波导电极开窗的方法，其特征在于：至少包括如下步骤：

S1、对晶元上沉积的波导层进行刻蚀，形成脊波导结构及脊波导结构两侧的结构；

S2、在脊波导结构及脊波导结构两侧结构的上表面生成SiO₂绝缘层；

S3、在SiO₂绝缘层上旋涂下光刻胶，该下光刻胶的上表面高出脊波导结构的上表面；

S4、在所述下光刻胶的上表面沉积金属介质层；

S5、在所述金属介质层的上表面旋涂上光刻胶，然后利用掩模板对脊波导结构上方的上光刻胶进行曝光和显影；

S6、去除脊波导结构上方的金属介质层；

S7、干法刻蚀去除上光刻胶层和脊波导结构上方的下光刻胶层；

S8、去除脊波导结构上方的SiO₂绝缘层；

S9、通过lift-off工艺，去除SiO₂绝缘层上方的下光刻胶及金属介质层。

2.根据权利要求1所述的脊波导电极开窗的方法，其特征在于：所述S1具体为：

S101：将激光器外延片放入丙酮溶液中首先进行超声清洗15分钟；然后用无水乙醇超声清洗15分钟；

S102、重复步骤S101两次；

S103、用去离子水超声清洗15分钟；

S104、利用N₂气进行风干；

S105、利用光刻胶s1805进行匀胶，匀胶参数为3000rpm，匀胶时长为60s；

S106、进行前烘，前烘温度为115℃，前烘时长为90s；

S107、曝光时长为5s,显影时长为60s,将掩模板上脊形结构转移到光刻胶上；进而形成波导层；

S108、利用光刻胶做掩模，感应耦合等离子体刻蚀，具体为：设置刻蚀气体为Cl₂和Ar，Cl₂的流量为1～20sccm，Ar的流量为1～50sccm，刻蚀气体的压强为0.1～5Pa,射频功率为50～250w,电感耦合等离子体刻蚀功率为100～300w,温度为150～220℃，刻蚀时间为4～7分钟，利用腐蚀液HCl:H₃PO₄＝1：3湿法腐蚀11分钟，形成垂直的脊波导结构，脊波导的高度范围是1.5μm～2.4μm，脊波导的宽度范围是1.5μm～2.4μm。

3.根据权利要求1所述的脊波导电极开窗的方法，其特征在于：所述S2具体为：利用PECVD在脊波导结构及脊波导结构两侧的结构上沉积150～300nm厚的SiO₂绝缘层。

4.根据权利要求1所述的脊波导电极开窗的方法，其特征在于：所述S3具体为：选用光刻胶SPR 220-3，甩胶参数为2500rpm，甩胶时长为60s,前烘温度为115℃，前烘时长为90s，形成下光刻胶层，该下光刻胶层位于凹槽部位处的厚度为3μm。

5.根据权利要求1所述的脊波导电极开窗的方法，其特征在于：所述S4具体为：利用磁控溅射，选择溅射温度为20℃～26℃，溅射功率为100～500w,转速为5r/分钟,溅射时长为30分钟,在下光刻胶上表面蒸镀厚度为50nm的金属介质层。

6.根据权利要求1所述的脊波导电极开窗的方法，其特征在于：所述S5具体为：

S501、选用上光刻胶AZsfp1400，匀胶参数为1500rpm，匀胶时长为60s,前烘温度为95℃，前烘时长为100s；在金属介质层上形成上光刻胶层；

S502、曝光时长为2s，显影时长为60s,使得脊波导结构上方的金属介质层显露。

7.根据权利要求1所述的脊波导电极开窗的方法，其特征在于：所述S6具体为：利用上光刻胶AZsfp1400做掩模，腐蚀液KI湿法去除脊波导结构上方的金属介质层。