[发明专利]半导体器件及其制备方法

说明书

一种半导体器件及其制备方法，其中所述半导体器件的制备方法包括以下步骤：提供绝缘体上硅晶圆，所述绝缘体上硅晶圆包括顶层硅；在所述顶层硅中形成多个硅光器件，所述多个硅光器件包括激光器；加厚所述激光器所在区域的顶层硅，以达到模式匹配效果对顶层硅的厚度要求。

技术领域

本发明涉及半导体制备领域，尤其涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术

绝缘体上硅晶圆上的硅光工艺本身具备一套相对完整的光学元器件系统，包括各类无源器件、电光调制器和光电探测器等。然而，硅作为间接带隙材料无法直接发光，这使得硅基光源的集成方案成为了硅基光电子技术发展的重要挑战之一。

现有技术中，常使用绝缘体上硅晶圆上的硅光工艺来制作激光器。然而，使用绝缘体上硅晶圆来制备所述激光器时，需要较高的制备成本，这不利于激光器的推广。

发明内容

本发明提出了一种半导体器件及其制备方法，能够降低激光器的制备成本。

为了解决上述问题，以下还提供了一种半导体器件，包括：绝缘体上硅晶圆；形成于所述绝缘体上硅晶圆的顶层硅的硅光器件，所述硅光器件包括激光器；加厚区域，形成于所述激光器上表面，以加厚所述激光器，使达到模式匹配效果对所述顶层硅的厚度要求。

可选的，还包括：覆盖所述硅光器件和所述加厚区域的保护层。

可选的，所述保护层包括二氧化硅层。

可选的，所述加厚区域的厚度至少为180nm。

可选的，所述加厚区域包括多晶硅加厚区域和非晶硅加厚区域中的至少一种。

为了解决上述问题，以下还提供了一种半导体器件的制备方法，包括以下步骤：提供绝缘体上硅晶圆，所述绝缘体上硅晶圆包括顶层硅；在所述顶层硅中形成多个硅光器件，所述多个硅光器件包括激光器；加厚所述激光器所在区域的顶层硅，以加厚所述激光器，使达到模式匹配效果对顶层硅的厚度要求。

可选的，在加厚所述激光器所在区域的顶层硅前，进一步包括形成覆盖所述多个硅光器件的上表面的介质层。

可选的，在加厚所述激光器所在区域的顶层硅前，进一步包括去除需要加厚区域对应介质层的步骤。

可选的，所述介质层包括覆盖至所述多个硅光器件表面的二氧化硅层，在加厚所述激光器所在区域的顶层硅前，去除需要加厚区域对应的二氧化硅层。

可选的，加厚所述激光器所在区域的顶层硅后，对加厚区域的表面进行二次刻蚀成型。

可选的，所述多个硅光器件还包括调制器、波导中的一种或多种。

可选的，所述激光器包括激光器波导以及激光器光栅。

可选的，所述加厚顶层硅的步骤，是采用多晶硅或非晶硅材料进行加厚处理。

可选的，通过化学气相沉积、物理气相沉积以及原子层沉积中的至少一种，在所述激光器所在区域的顶层硅沉积多晶硅或非晶硅材料，以实现加厚。

可选的，对加厚区域的表面进行二次刻蚀成型后，还包括以下步骤：形成覆盖所述硅光器件的保护层。

本发明的半导体器件及其制备方法中，对所述激光器所在区域的顶层硅进行了加厚，这样，可以使用薄层的顶层硅制备所述激光器，而无需特地去制备具有较厚的顶层硅的绝缘体上硅晶圆，降低了所述绝缘体上硅晶圆的制备难度，以及降低了激光器的制备成本。并且，该制备方法也可以减少制备激光器的过程中对除激光器以外的其他硅光器件的刻蚀次数，保证了其他硅光器件的表面光滑度，防止其他硅光器件的粗糙表面导致传输损耗。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式中所述半导体器件的制备方法的步骤流程示意图。