一种用于光调制器的有源区的制备方法及有源区结构与流程

本公开涉及半导体制造领域，尤其涉及一种用于光调制器的有源区的制备方法及有源区结构。

背景技术：

1、在半导体结构，例如光调制器中，通常位于pn结附近的区域中掺杂浓度越高，调制器效率便越大。但高的掺杂浓度往往伴随着高的掺杂损耗，为了最大限度的提升调制效率，同时降低掺杂载流子吸收所导致的损耗，需要通过一些设计来保证波导中心pn结附近具有较高的掺杂浓度，以提升效率，同时，对于调制效率贡献较小的波导其他区域，可以为较低的掺杂浓度，以降低损耗。

2、然而，在制备光调制器的过程中，还存在很多问题亟待改善。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种用于光调制器的有源区的制备方法，所述制备方法包括：

2、提供衬底，所述衬底至少包括相邻设置的第一区域和第二区域；将所述第一区域和所述第二区域交界的位置处定义为界面；

3、对所述第一区域和第二区域分别执行第一掺杂工艺和第二掺杂工艺，以分别在第一区域和第二区域上形成第一掺杂区和第二掺杂区；

4、对所述第一掺杂区远离所述界面的部分执行第三掺杂工艺以形成第三掺杂区，所述第三掺杂区与所述界面之间具有第一预设距离；

5、对所述第二掺杂区远离所述界面的部分执行第四掺杂工艺以形成第四掺杂区，所述第四掺杂区与所述界面之间具有第二预设距离；

6、其中，所述第三掺杂工艺和所述第四掺杂工艺的掺杂浓度小于所述第一掺杂工艺和第二掺杂工艺的掺杂浓度；所述第一掺杂工艺和所述第四掺杂工艺的掺杂类型相同，所述第二掺杂工艺和所述第三掺杂工艺的掺杂类型相同。

7、在一些实施例中，所述第一掺杂工艺和所述第四掺杂工艺包括p型掺杂，所述第二掺杂工艺与所述第三掺杂工艺包括n型掺杂。

8、在一些实施例中，对第一掺杂区远离所述界面的部分执行第三掺杂工艺以形成第三掺杂区，所述第三掺杂区与所述界面之间具有第一预设距离；包括：

9、对第一掺杂区远离所述界面的部分执行第三一掺杂工艺以形成第三一掺杂区，所述第三一掺杂区与所述界面之间具有第一一预设距离；

10、对第三一掺杂区远离所述界面的部分执行第三二掺杂工艺以形成第三二掺杂区，所述第三二掺杂区与所述界面之间具有第一二预设距离；

11、多次执行上述工艺，直至形成第三m掺杂区，所述第三m掺杂区与所述界面之间具有第一m预设距离；

12、其中，所述第三一掺杂工艺、所述第三二掺杂工艺直至所述第三m掺杂工艺的掺杂浓度依次增大；m为大于或等于2的正整数；且第一一预设距离、第一二预设距离直至第一m预设距离依次增大。

13、在一些实施例中，对第二掺杂区远离所述界面的部分执行第四掺杂工艺以形成第四掺杂区，所述第四掺杂区与所述界面之间具有第二预设距离；包括：

14、对第二掺杂区远离所述界面的部分执行第四一掺杂工艺以形成第四一掺杂区，所述第四一掺杂区与所述界面之间具有第二一预设距离；

15、对第四一掺杂区远离所述界面的部分执行第四二掺杂工艺以形成第四二掺杂区，所述第四二掺杂区与所述界面之间具有第二二预设距离；

16、多次执行上述工艺，直至形成第四n掺杂区，所述第四n掺杂区与所述界面之间具有第二n预设距离；

17、其中，所述第四一掺杂工艺、所述第四二掺杂工艺直至所述第四n掺杂工艺的掺杂浓度依次增大；n为大于或等于2的正整数；且第二一预设距离、第二二预设距离直至第二n预设距离依次增大。

18、在一些实施例中，所述第一预设距离等于所述第二预设距离。

19、在一些实施例中，所述第一掺杂工艺的掺杂浓度等于所述第二掺杂工艺的掺杂浓度；所述第三掺杂工艺的掺杂浓度等于所述第四掺杂工艺的掺杂浓度。

20、在一些实施例中，对所述第一区域和第二区域分别执行第一掺杂工艺和第二掺杂工艺，包括：

21、采用掩膜板遮盖所述第二区域，对暴露出来的所述第一区域执行第一掺杂工艺，以形成所述第一掺杂区；

22、采用同一掩膜板遮盖所述第一区域，对暴露出来的所述第二区域执行第二掺杂工艺，以形成所述第二掺杂区；

23、对第一掺杂区远离所述界面的部分执行第三掺杂工艺以形成第三掺杂区，包括：

24、采用同一掩膜板遮盖所述第二区域并使掩膜板朝所述第一区域所在的一侧偏移第一一预设距离，对暴露出来的所述第一掺杂区执行第三一掺杂工艺以形成第三一掺杂区；

25、采用同一掩膜板遮盖所述第二区域并使掩膜板朝所述第一区域所在的一侧偏移第一二预设距离，对暴露出来的第三一掺杂区执行第三二掺杂工艺以形成第三二掺杂区；

26、多次执行上述工艺，直至形成第三m掺杂区；

27、对第二掺杂区远离所述界面的部分执行第四掺杂工艺以形成第四掺杂区，包括：

28、采用同一掩膜板遮盖所述第一区域并使掩膜板朝所述第二区域所在的一侧偏移第二一预设距离，对暴露出来的第二掺杂区执行第四一掺杂工艺以形成第四一掺杂区；

29、采用同一掩膜板遮盖所述第一区域并使掩膜板朝所述第二区域所在的一侧偏移第二二预设距离，对暴露出来的第四一掺杂区执行第四二掺杂工艺以形成第四二掺杂区；

30、多次执行上述工艺，直至形成第四n掺杂区。

31、在一些实施例中，m＝2，n＝2，所述衬底包括脊状结构和位于脊状结构两侧的平板层，所述脊状结构的中心线位于所述界面上；暴露出的所述第一掺杂区、暴露出的第三一掺杂区、部分第三二掺杂区以及暴露出的所述第二掺杂区、暴露出的所述第四一掺杂区、部分第四二掺杂区均位于所述脊状结构上；

32、其中，暴露出的所述第一掺杂区和暴露出的所述第二掺杂区的掺杂浓度在3e17cm-3至7e17 cm-3之间，暴露出的第三一掺杂区和暴露出的所述第四一掺杂区的掺杂浓度在2e17 cm-3至6e17 cm-3之间，位于脊状结构上的第三二掺杂区与位于所述脊状结构上的第四二掺杂区的掺杂浓度在0.5e17 cm-3至1.5e17 cm-3之间。

33、在一些实施例中，所述第一掺杂工艺、第二掺杂工艺、第三掺杂工艺及第四掺杂工艺包括扩散和离子注入中的至少一种。

34、本公开实施例还提供了一种用于光调制器的有源区结构，所述有源区结构采用上述任一实施例所述的制备方法制成。

35、本公开实施例所提供的用于光调制器的有源区的制备方法及有源区结构，其中，所述制备方法包括：提供衬底，所述衬底至少包括相邻设置的第一区域和第二区域；将所述第一区域和所述第二区域交界的位置处定义为界面；对所述第一区域和第二区域分别执行第一掺杂工艺和第二掺杂工艺，以分别在第一区域和第二区域上形成第一掺杂区和第二掺杂区；对所述第一掺杂区远离所述界面的部分执行第三掺杂工艺以形成第三掺杂区，所述第三掺杂区与所述界面之间具有第一预设距离；对所述第二掺杂区远离所述界面的部分执行第四掺杂工艺以形成第四掺杂区，所述第四掺杂区与所述界面之间具有第二预设距离；其中，所述第三掺杂工艺和所述第四掺杂工艺的掺杂浓度小于所述第一掺杂工艺和第二掺杂工艺的掺杂浓度；所述第一掺杂工艺和所述第四掺杂工艺的掺杂类型相同，所述第二掺杂工艺和所述第三掺杂工艺的掺杂类型相同。可以理解的，与第一掺杂工艺、第二掺杂工艺、第三掺杂工艺及第四掺杂工艺均在相互独立且宽度尺寸相对较小的区域进行掺杂操作的情况相比，在整个第一区域执行掺杂工艺以形成第一掺杂区，在整个第二区域上执行掺杂工艺形成第二掺杂区，以及之后通过在第一掺杂区远离界面的部分全部执行掺杂工艺以形成第三掺杂区的方式，及在第二掺杂区远离界面的部分全部执行掺杂工艺以形成第四掺杂区的方式，使得在执行上述掺杂工艺的过程中，被掺杂的区域具有较大的处理面积，掺杂面积对工艺执行的限制作用较弱，增加了工艺容差，有利于掺杂工艺执行难度的降低。

36、本公开的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本公开的其它特征和优点将从说明书、附图变得明显。