[发明专利]一种背向集成激光器件及其制造方法

权利要求书

1.一种背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，包括对SOI晶圆制造工艺和外延片制造工艺；

所述SOI晶圆制造工艺为：第一步、对SOI晶圆进行前段工艺，与氧化硅层内形成波导结构，在硅光后段工艺中，在波导结构两侧挖槽沉积互联金属层；第二步、将SOI晶圆与载体晶圆进行键合；去除SOI晶圆上硅衬底层，于互联金属层相应位置挖凹槽至互联金属层；

外延片制造工艺为：于外延片上有源层一侧表面与所述互联金属层相应位置形成电极金属层；

将经所述SOI晶圆制造工艺后的晶圆二氧化硅层面和外延片制造工艺后电极金属层一面键合，使得互联金属层和电极金属层导通形成第二金属电极结构；形成有源激光器件，于有源激光器件上端制作金属电极形成第一金属电极。

2.根据权利要求1所述的一种背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，所述SOI晶圆制造工艺步骤和所述外延片制造工艺步骤顺序可以根据实际需要整体调整或者任意部分调整。

3.根据权利要求2所述的一种背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，所述有源层全部或部分覆盖第二金属电极结构。

4.根据权利要求3所述的一种背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，于互联金属层相应位置挖凹槽至互联金属层工艺后，还包括：所述凹槽内形成金属种子层。

5.根据权利要求3所述的一种背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，所述凹槽横截面为上大下小的倒梯形结构。

6.根据权利要求3所述的一种背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，所述电极金属层形成的具体工艺包括：沉积金属层，与所述互联金属层相应位置通过光刻、蚀刻工艺形成所述电极金属层。

7.根据权利要求3所述的一种背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，所述SOI制造工艺后的晶圆二氧化硅层面和外延片制造工艺后电极金属层进行键合工艺完成后，还包括退火工艺，其中，退火温度为200～400℃。

8.根据权利要求4所述的一种背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，所述电极金属层和/或所述金属种子层材料为Ti、Ni、TiGe、TiP、NiGe、Ni₂P、AuGeNi中的任一或任意组合。

9.一种背向集成激光器件，通过权利要求1-8任一项所述的背向集成激光器件的制造方法制得，包括基底、所述基底内设的波导结构、有源激光器件，有源激光器件通过半导体材料层与基底键合，有源激光器件上部设有第一金属电极，其特征在于，所述基底内设有第二金属电极结构，所述第二金属电极结构位于波导结构两侧且与波导结构不接触；所述第二金属电极结构上方全部或部分覆盖有有源层，所述第二金属电极结构包括互联金属层和电极金属层，所述第二金属电极结构由预先制备好的所述电极金属层插入互联金属层上方的凹槽中并与所述互联金属层导通制得的。

10.根据权利要求9所述的一种背向集成激光器件，其特征在于，所述第二金属电极结构位于有源器件侧边正下方。