[发明专利]基于多晶硅掩膜的硅波导制备方法

摘要

本发明公开了一种基于多晶硅掩膜的硅波导膜制备方法，包括如下步骤：准备好洁净的绝缘体上硅（SOI）基底，进行一次干氧氧化生成薄二氧化硅膜，在二氧化硅膜上生长一层较厚的多晶硅膜，对多晶硅膜进行涂胶、光刻、刻蚀得到多晶硅掩膜，对样品进行氧化，去除氧化硅与多晶硅，得到硅波导。本发明中的硅波导侧壁光滑、陡直度较好、底部与顶部平整，整个工艺流程简单方便，工艺成本较低。

主权项

一种基于多晶硅掩膜的硅波导制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一，对洁净的绝缘体上硅片（1）进行干氧氧化处理，氧化温度850～950°C，O2流量15～20sccm，N2流量45～60sccm，氧化时间10～25min，形成20～30nm厚的二氧化硅膜（2）；步骤二，利用感应耦合等离子增强化学气相淀积在二氧化硅膜上形成一层100～400nm厚的多晶硅（3）；步骤三，旋涂1～3μm厚的光刻胶（4）使其覆盖多晶硅（3）；步骤四，用步进式光刻机进行光刻，焦距‑1～0.5，曝光时间120ms～160ms，形成光刻胶图像（5）；步骤五，用深硅感应耦合等离子刻蚀去除没有被光刻胶图像（5）覆盖的多晶硅，SF6流量40～80sccm，C4F8流量40～60sccm，等离子功率700～800W，刻蚀时间30～35s，然后，先后用丙酮和酒精洗去残余的光刻胶图像，形成多晶硅掩膜（6）；步骤六，进行再次干氧氧化处理，氧化温度1000～1100°C，O2流量15～20sccm，N2流量45～60sccm，氧化时间30～45min，形成氧化层（7）与剩余多晶硅掩膜（8）；步骤七，在室温25°C下利用氟化铵腐蚀液去除氧化层，利用碱性溶液去除残余多晶硅，得到180～350nm厚的硅波导（9）。