金氧半電容式微型環狀電光調變器製程開發

Fabrication of MOS capacitor micro-ring eletro-optic modulator

張明仁(Ming-Jen Chang)

指導教授 ： 趙煦

國立清華大學/電機資訊學院/光電工程研究所/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2009.00372

摘要

此論文以本實驗室發表於Journal of Lightwave Technology之“Design and Analysis of MOS-capacitor Microring Optical Modulator with SPC Poly-silicon Gate＂[9]文章為基礎，為將金氧半電容式光學微型環狀共振腔電光調變器之設計概念實現，進行金氧半電容式光學微型環狀共振腔製程開發及優化。此元件製作在SOI晶片上，幾何尺寸，脊形高度(rib height) 0.78um、肩膀高度(slab height)0.36um、寬度(rib width)為1um的脊狀波導（rib waveguide） 結構由上到下為：厚度0.568um，P型，濃度是3×1018cm-3的多晶矽（以SPC方式結晶）閘極、厚度為12nm的閘極氧化層和高度0.1um，N型，濃度為3×1017cm-3的單晶矽。製程重點包含微影與蝕刻製程兩大部分：微影部分共10道光罩（含零層），以電子束系統定義最小線寬100nm的光耦合區域、波導佈局，並且致力改善電子束微影製程，優化光阻的線邊粗糙度（Line-edge roughness , LER），提升波導的光學特性。其餘後續製程以I-line光學步進機定義光阻圖案，在環狀共振腔建立主動式電光開關。蝕刻部分著眼於脊狀波導的蝕刻深度及形狀，以及使用化學機械研磨（CMP）系統讓晶片平坦化。

關鍵字

光學微型環狀共振腔 ； 電光調變器 ； 線邊粗糙度

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Line-edge roughness ； LER ； CMP ； Optical Modulator ； SPC

參考文獻

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