一種四分之一波長相移光柵的制作方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種四分之一波長相移光柵的制作方法，該方法步驟為：（1）一次勻膠：在外延片表面進行勻膠，涂敷紫外正性反轉光刻膠，烘干，在光刻機上選擇專用光刻版進行曝光后顯影；（2）二次勻膠：步驟（1）所得產(chǎn)品進行二次勻膠，涂敷紫外正性光刻膠，烘干，在全息光柵系統(tǒng)中進行曝光，在110~130℃條件下烘烤1~5分鐘，光刻機上選擇專用光刻版進行曝光后顯影；（3）用HBr、Br2和H2O組成的腐蝕液進行腐蝕，去除光刻膠后得到四分之一波長相移光柵。本發(fā)明專利技術的方法不需要購買昂貴的電子束光刻設備，用全息光柵系統(tǒng)和現(xiàn)有的普通光刻機就可以完成工藝。工藝過程簡單、耗時短，普通工人即可操作，適合批量生產(chǎn)。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及光電子
，具體涉及。
技術介紹
DFB (分布反饋布拉格)激光器是在目前光通信中應用非常普遍的一種芯片，隨著通信技術的發(fā)展，目前對工業(yè)級別(_40°C到85°C)的DFB激光器需求越來越大。采用均勻光柵的DFB激光器，由于其FP模式的增益譜與布拉格波長的增益譜之間的溫漂系數(shù)相差較大，所以設計光柵時必須進行精確的波長控制，因而這種激光器在全溫度(_40°C到85°C )工作時成品率偏低。而采用四分之一波長相移光柵的DFB激光器，其采用了激光器兩個端面進行抗反射鍍膜，所以在全溫度范圍內(nèi)能夠穩(wěn)定地單模工作，因而芯片成品率較高。日益發(fā)展的FTTH (光纖到戶)對低成本的光通信芯片需求越來越大。高的芯片成品率意味著低的成本，但是傳統(tǒng)的四分之一波長相移光柵制作方法是采用電子束光刻，其中電子束光刻設備非常昂貴，而且光柵刻寫過程非常耗時，故采用此種方式制作的DFB激光器成本并不占優(yōu)勢。
技術實現(xiàn)思路
為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種低成本的用于DFB激光器的四分之一波長相移光柵的制作方法。本專利技術提供的四分之一波長相移光柵的制作方法，步驟為: (1)一次勻膠:在外延片表面進行勻膠，涂敷紫外正性反轉光刻膠，烘干，在光刻機上選擇專用光刻版進行曝光后顯影； (2)二次勻膠:步驟(I)所得產(chǎn)品進行二次勻膠，涂敷紫外正性光刻膠，烘干，在全息光柵系統(tǒng)中進行曝光，然后在11(T130°C條件下烘烤f 5分鐘，在光刻機上選擇專用光刻版進行曝光后顯影； (3)用HBr、Br2和H2O組成的腐蝕液進行腐蝕，去除光刻膠后得到四分之一波長相移光柵。其中，步驟(I)所述的紫外正性反轉光刻膠，經(jīng)過合適能量的紫外曝光后，經(jīng)過烘烤，曝光的區(qū)域光刻膠會交聯(lián)，不會再感光，且不會被顯影液去除，而未曝光的區(qū)域則還具備正性光刻膠的特性。步驟(2)所述的紫外正性光刻膠，其感光機理是受到紫外光的照射后，光刻膠發(fā)生光分解反應，進而變?yōu)榭扇苄缘奈镔|，因未受紫外光照的光刻膠不能被溶解，顯影后感光部分能被適當?shù)娜軇┤艹锤泄獠糠直Ａ簟Ｋ玫膱D形與掩膜的圖形相同。步驟(3)中腐蝕液中各成分的用量比例沒有限制，可以根據(jù)實際需要進行調整，其中HBr和Br2的濃度越高，腐蝕速度就越快。本方案采取正性反轉膠全息法制作四分之一波長相移光柵，全息法使用的是全息光柵系統(tǒng)，成本約在10萬美元左右，價格不到傳統(tǒng)的電子束光刻設備價值的1/10，其工藝過程僅包括兩次勻膠和曝光過程，一片2英寸晶片面積的光柵制作耗時約30分鐘左右，是采用電子束光刻方法的1/50，所以其成本優(yōu)勢非常明顯。優(yōu)選地，步驟(I)所述紫外正性反轉光刻膠厚度為50(Tl000埃。優(yōu)選地，步驟(I)所述紫外正性反轉光刻膠為AZ52系列光刻膠。更優(yōu)選地，步驟(I)所述紫外正性反轉光刻膠為AZ5200NJ。優(yōu)選地，所述專用光刻版是透光區(qū)域與非透光區(qū)域條狀間隔排列，透光區(qū)域與非透光區(qū)域的寬度為DFB激光器芯片的腔長。優(yōu)選地，步驟(2)所述紫外正性光刻膠的厚度為50(T2000埃。更優(yōu)選地，步驟(2)所述紫外正性光刻膠為蘇州瑞紅RZJ304。蘇州瑞紅RZJ304為蘇州瑞紅電子化學品有限公司生產(chǎn)的RZJ-304正性光刻膠。本專利技術還保護由以上方法制備得到的四分之一波長相移光柵。與現(xiàn)有技術相比，本專利技術具有以下有益效果: 本專利技術有以下優(yōu)點和積極效果: 1，不需要購買昂貴的電子束光刻設備，用全息光柵系統(tǒng)和現(xiàn)有的普通光刻機就可以完成工藝。2，工藝過程簡單，普通工人即可以操作。3，工藝過程耗時較短，適合批量生產(chǎn)。附圖說明圖1是實施例步驟I和2紫外正性反轉光刻膠涂敷烘烤后的外延片結構示意圖； 圖2是實施例步驟3部分區(qū)域曝光后的產(chǎn)品結構示意 圖3是實施例步驟4顯影后產(chǎn)品結構示意 圖4是實施例步驟5和6使用紫外正性光刻膠涂敷烘烤后的產(chǎn)品結構示意 圖5是實施例步驟7全息光柵曝光后產(chǎn)品結構示意 圖6是實施例步驟8高溫烘烤后產(chǎn)品結構示意 圖7是實施例步驟9曝光后廣品結構不意 圖8是實施例步驟10顯影后廣品結構不意 圖9是最終獲得的產(chǎn)品結構示意圖。圖中符號說明: I紫外正性反轉光刻膠；2外延片； 3已感光的紫外正性反轉光刻膠；4光刻版上透光區(qū)域； 5光刻版上非透光區(qū)域；6紫外正性光刻膠；7加熱爐；8已感光的紫外正性光刻膠； 9已交聯(lián)的紫外正性反轉光刻膠。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好地理解本專利技術并能予以實施，但所舉實施例不作為對本專利技術的限定。實施例1，在外延片表面進行勻膠工藝，膠的厚度控制在50(Tl000埃之間。光刻膠為紫外正性反轉光刻膠，這種光刻膠具有以下特性:經(jīng)過合適能量的紫外曝光后，在110°c到130°C之間溫度的熱盤上進行I飛分鐘時間的烘烤，曝光的區(qū)域光刻膠會交聯(lián)，不會再感光，且不會被顯影液去除，而未曝光的區(qū)域則還是正性光刻膠的特性，推薦使用AZ52系列的光刻膠，如AZ5200NJ。2，勻膠后在90°C的熱盤上烘烤I分鐘左右，去除光刻膠里面的溶劑。3，在光刻機上選擇專用光刻版進行曝光，專用光刻版的結構是透光區(qū)域與非透光區(qū)域條狀間隔排列，透光區(qū)域與非透光區(qū)域的寬度為DFB激光器芯片的腔長。4，用顯影液將已經(jīng)曝光的紫外正性反轉光刻膠去除。5，進行第二次勻膠工藝，膠的厚度控制在50(T2000埃之間，光刻膠為紫外正性光刻膠，如采用蘇州瑞紅RZJ304。6，勻膠后在90°C的熱盤上烘烤I分鐘左右。7，在全息光柵系統(tǒng)中進行曝光，曝光時間控制在20秒到40秒之間，既要保證在紫外正性光刻膠下的紫外正性反轉光刻膠能夠得到足夠的曝光，又要保證光柵的占空比在50%左右。8，在11(T13(TC之間溫度的熱盤上進行I飛分鐘時間的烘烤，使得得到曝光的紫外正性反轉光刻膠發(fā)生交聯(lián)反應。9，在光刻機上選擇專用光刻版進行曝光，使用步驟2中的專用光刻版，其中非透光區(qū)域要遮掩住只有紫外正性光刻膠的區(qū)域。曝光時間要足夠長，大于40秒，保證將紫外正性反轉光刻膠未發(fā)生交聯(lián)反應的區(qū)域充分感光。10，進行顯影，控制顯影時間以保證外延片上有合適厚度的光刻膠，方便下一步的化學腐蝕工藝。11，用HBr、Br2和H2O組成的腐蝕液進行腐蝕，控制腐蝕的深度，去除光刻膠后就行成了四分之一波長相移光柵。以上所述實施例僅是為充分說明本專利技術而所舉的較佳的實施例，本專利技術的保護范圍不限于此。本
的技術人員在本專利技術基礎上所作的等同替代或變換，均在本專利技術的保護范圍之內(nèi)。本專利技術的保護范圍以權利要求書為準。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種四分之一波長相移光柵的制作方法，其特征在于，步驟為：（1）一次勻膠：在外延片表面進行勻膠，涂敷紫外正性反轉光刻膠，烘干，在光刻機上選擇專用光刻版進行曝光后顯影；?（2）二次勻膠：步驟（1）所得產(chǎn)品進行二次勻膠，涂敷紫外正性光刻膠，烘干，在全息光柵系統(tǒng)中進行曝光，然后在110~130℃條件下烘烤1~5分鐘，在光刻機上選擇專用光刻版進行曝光后顯影；（3）用HBr?、Br2和H2O組成的腐蝕液進行腐蝕，去除光刻膠后得到四分之一波長相移光柵。

【技術特征摘要】
1.一種四分之一波長相移光柵的制作方法，其特征在于，步驟為: (1)一次勻膠:在外延片表面進行勻膠，涂敷紫外正性反轉光刻膠，烘干，在光刻機上選擇專用光刻版進行曝光后顯影； (2)二次勻膠:步驟(I)所得產(chǎn)品進行二次勻膠，涂敷紫外正性光刻膠，烘干，在全息光柵系統(tǒng)中進行曝光，然后在11(T130°C條件下烘烤f 5分鐘，在光刻機上選擇專用光刻版進行曝光后顯影； (3)用HBr、Br2和H2O組成的腐蝕液進行腐蝕，去除光刻膠后得到四分之一波長相移光柵。2.根據(jù)權利要求1所述的四分之一波長相移光柵的制作方法，其特征在于，步驟(I)所述紫外正性反轉光刻膠厚度為500 1000埃。3.根據(jù)權利要求1所述的四分之一波長相移光柵的制作方法，其...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陽紅濤，劉應軍，胡忞遠，熊永華，
申請(專利權)人：武漢電信器件有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：