[發明專利]一種背向集成激光器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202011640268.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112769034A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 翟文豪;劉思旸;張燕
• 申請（專利權）人: 聯合微電子中心有限責任公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042;H01S5/024;H01S5/02
• 代理公司: 江蘇坤象律師事務所 32393
• 代理人: 趙新民

1.一種背向集成激光器件，包括基底、所述基底內設的波導結構、有源激光器件，有源激光器件通過半導體材料層與基底鍵合，有源激光器件上部設有第一金屬電極，其特征在于，所述基底內設有第二金屬電極結構，所述第二金屬電極結構位于波導結構兩側且與波導結構不接觸；所述第二金屬電極結構上方全部或部分覆蓋有有源層。

2.根據權利要求1所述的一種背向集成激光器件，其特征在于，所述第二金屬電極結構包括互聯金屬層和電極金屬層。

3.根據權利要求1或2所述的一種背向集成激光器件，其特征在于，所述第二金屬電極結構位于有源器件側邊正下方。

4.一種背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，包括，

第一步、對SOI晶圓進行前段工藝，于氧化硅層內形成波導結構，在硅光后段工藝中，在波導結構兩側挖槽沉積互聯金屬層；

第二步、將SOI晶圓與載體晶圓進行鍵合；去除SOI晶圓上硅襯底層，于互聯金屬層相應位置挖槽至互聯金屬層，并制作金屬層電極，并與所述波導兩側的所述互聯金屬導通形成第二金屬電極結構；

第三步、將基底二氧化硅層面與外延片鍵合；形成有源激光器件，于有源激光器件上端制作金屬電極形成第一金屬電極。

5.根據權利要求4所述的一種背向集成激光器件的制造方法，其特征在于， 所述SOI晶圓與載體晶圓進行鍵合后；還包括：將鍵合后的SOI晶圓翻轉180°；方便后續工藝。

6.根據權利要求4所述的一種背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，所述第二步中去除硅襯底層后，還包括：將SOI晶圓上的氧化硅層減薄至目標值。

7.根據權利要求4所述的一種背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，所述第三步中形成有源激光器件工藝中，有源層全部或部分覆蓋第二金屬電極結構。

8.根據權利要求4至7任一項所述的一種背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，所述第二金屬電極結構中的電極金屬層制造的具體工藝為采用熱蒸鍍或電鍍或濺射的方法沉積金屬材料，再進行CMP平坦化。

9.根據權利要求8所述的一種背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，所述電極金屬層材料為Ti、 Ni、TiGe、TiP、NiGe、Ni₂P、AuGeNi中的任一或任意組合。

10.根據權利要求4~7任一項所述的一種背向集成激光器件的制造方法，其特征在于，所述第三步中與外延片鍵合的工藝前還包括包括對晶圓氧化硅面和/或外延片進行表面清洗，對清洗后的氧化硅面和/或外延片晶圓與外延片進行表面激活，鍵合和退火。