[发明专利]基于SOI衬底的热光相移器的制备方法

权利要求书

1.一种基于SOI衬底的热光相移器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括步骤：

形成图形化的SOI衬底，所述SOI衬底自下而上依次包括底硅层、绝缘层及顶硅层，所述SOI衬底内具有凹槽，所述凹槽的下表面与所述底硅层的下表面具有间距，所述顶硅层覆盖所述凹槽；

对所述凹槽上方的所述顶硅层进行光刻刻蚀以形成硅波导；

形成介质层、加热电阻及金属电极；所述介质层至少覆盖所述硅波导；所述加热电阻位于所述硅波导的上方或位于所述硅波导的一侧，所述加热电阻与所述硅波导之间具有间距；所述金属电极与所述加热电阻相连接。

2.根据权利要求1所述的基于SOI衬底的热光相移器的制备方法，其特征在于：所述凹槽位于所述底硅层内，所述凹槽的上表面与所述绝缘层的下表面相平齐。

3.根据权利要求2所述的基于SOI衬底的热光相移器的制备方法，其特征在于：所述硅波导的水平面积小于所述凹槽的水平面积；对所述凹槽上方的所述顶硅层进行光刻刻蚀以形成所述硅波导的过程中将位于所述硅波导外围的所述顶硅层完全刻蚀以暴露出所述绝缘层。

4.根据权利要求3所述的基于SOI衬底的热光相移器的制备方法，其特征在于，所述加热电阻为金属电阻，形成所述介质层、所述加热电阻及所述金属电极的过程包括：

形成第一介质层，所述第一介质层覆盖所述硅波导及所述绝缘层；

形成金属电阻层，所述金属电阻层位于所述第一介质层的表面；

对所述金属电阻层进行图形化刻蚀以形成位于所述硅波导上方的所述加热电阻；

形成第二介质层，所述第二介质层覆盖所述加热电阻；

于所述第二介质层中形成通孔，所述通孔暴露出所述加热电阻；

于所述通孔中沉积金属以形成所述金属电极，所述金属电极与所述加热电阻相连接。

5.根据权利要求3所述的基于SOI衬底的热光相移器的制备方法，其特征在于，所述加热电阻为掺杂硅电阻；形成所述硅波导的过程中还包括同时定义出加热电阻区域，所述加热电阻区域与所述硅波导位于同一水平面上且与所述硅波导具有间距；形成所述介质层、所述加热电阻及所述金属电极的过程包括：

对所述加热电阻区域进行离子注入以形成掺杂硅电阻的所述加热电阻；

形成介质层，所述介质层覆盖所述加热电阻及所述硅波导；

于所述介质层中形成通孔，所述通孔暴露出所述加热电阻；

于所述通孔中沉积金属以形成所述金属电极，所述金属电极与所述加热电阻相连接。

6.根据权利要求1所述的基于SOI衬底的热光相移器的制备方法，其特征在于：所述凹槽贯穿所述绝缘层，所述凹槽的上表面与所述顶硅层的下表面相平齐，所述凹槽的下表面和所述底硅层的上表面相平齐。

7.根据权利要求1所述的基于SOI衬底的热光相移器的制备方法，其特征在于：所述凹槽贯穿所述绝缘层且一直向下延伸至所述底硅层内，所述凹槽的上表面与所述顶硅层的下表面相平齐。

8.根据权利要求6或7所述的基于SOI衬底的热光相移器的制备方法，其特征在于：所述硅波导的水平面积小于所述凹槽的水平面积，对所述凹槽上方的所述顶硅层进行光刻刻蚀以形成所述硅波导的过程中将位于所述硅波导外围的所述顶硅层部分刻蚀以使所述凹槽仍然被所述顶硅层覆盖。

9.根据权利要求8所述的基于SOI衬底的热光相移器的制备方法，其特征在于，所述加热电阻为金属电阻；形成所述介质层、所述加热电阻及所述金属电极的过程包括：

形成第一介质层，所述第一介质层覆盖所述顶硅层及所述硅波导；

形成金属电阻层，所述金属电阻层位于所述第一介质层的表面；

对所述金属电阻层进行图形化刻蚀以形成位于所述硅波导上方的所述加热电阻；

形成第二介质层，所述第二介质覆盖所述加热电阻；

于所述第二介质层中形成通孔，所述通孔暴露出所述加热电阻；

于所述通孔中沉积金属以形成所述金属电极，所述金属电极与所述加热电阻相连接。

10.根据权利要求8所述的基于SOI衬底的热光相移器的制备方法，其特征在于，所述加热电阻为掺杂硅电阻；形成所述硅波导的过程中还包括同时定义出加热电阻区域，所述加热电阻区域与所述硅波导位于同一水平面上且与所述硅波导具有间距；形成所述介质层、所述加热电阻及所述金属电极的过程包括：

对所述加热电阻区域进行离子注入以形成掺杂硅电阻的所述加热电阻；

形成介质层，所述介质层覆盖所述加热电阻及所述硅波导；

于所述介质层中形成通孔，所述通孔暴露出所述加热电阻；

于所述通孔中沉积金属以形成所述金属电极，所述金属电极与所述加热电阻相连接。