[发明专利]一种二氧化硅厚膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化硅厚膜的制备方法，步骤如下：S1，选取基片，并采用LPCVD工艺在基片上生长一层多晶硅薄膜，厚度为0.7um～1.8um；S2，对多晶硅薄膜热氧化处理，热氧化温度为1000℃～1300℃，温度由低到高，热氧化时间为78～3个小时，形成二氧化硅膜，二氧化硅膜的厚度为1.49～4.10μm；S3，在二氧化硅膜上生长新的多晶硅薄膜，厚度为0.7um～1.8um；S4，对新的多晶硅薄膜进行热氧化处理，热氧化温度为1000℃～1300℃，热氧化时间为78～3个小时，形成另一层二氧化硅膜，二氧化硅膜的厚度为1.49～4.10um；S5，重复步骤S3和步骤S4，直至获得所需要厚度的二氧化硅厚膜。本发明分层制备，二氧化硅厚膜氧化热预算较低，成品率稳定，作为硅基二氧化硅光波导器件下包层的SiO2厚膜可在多种基片上进行制备。

技术领域

本发明涉及一种二氧化硅的制备方法，尤其涉及一种利用热氧化工艺制备二氧化硅厚膜的制备方法。

背景技术

目前，硅基二氧化硅光波导器件下包层二氧化硅厚膜制备时，大部分采用的是将单晶硅片直接放入氧化炉中进行热氧化，因氧化速率随着SiO₂的厚度增加在逐渐变慢，所以生长较厚的SiO₂层需要相当长的时间(1080℃下生长15.0μm氧化层大约需要21天的时间)，并且由于长时间高温氧化，单晶硅片会出现粘舟或崩边的现象，如图1所示，此方法热预算较高且成品率不稳定；另外，目前以SiO₂厚膜为下包层硅基二氧化硅光波导器件基本都是在硅片上制备，基材比较单一。

发明内容

本发明提供了一种新型的二氧化硅厚膜的制备方法，可以解决传统的氧化热预算较高，成品率不稳定，作为硅基二氧化硅光波导器件下包层的SiO2厚膜只能在单晶硅片上进行制备等问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种二氧化硅厚膜的制备方法，步骤如下：

S1，选取基片，并采用LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition，低压力化学气相沉积法)工艺在基片上生长一层多晶硅薄膜，生长的多晶硅薄膜厚度为0.7μm～1.8μm；

S2，对生成的多晶硅薄膜进行热氧化处理，热氧化温度为1000℃～1300℃，根据氧化温度由低到高，热氧化时间为78～3个小时，形成一层二氧化硅膜，形成的二氧化硅膜的厚度为1.49～4.10μm；

S3，在生成的二氧化硅膜上采用LPCVD工艺生长一层新的多晶硅薄膜，生长的多晶硅薄膜厚度为0.7μm～1.8μm；

S4，对新的多晶硅薄膜进行热氧化处理，热氧化温度为1000℃～1300℃，根据氧化温度由低到高，热氧化时间为78～3个小时，形成另一层二氧化硅膜，形成的二氧化硅膜的厚度为1.49～4.10μm；

S5，重复步骤S3和步骤S4，直至获得所需要厚度的二氧化硅厚膜。

优选地，在步骤S1和步骤S3中，生长的多晶硅薄膜厚度为0.8μm～1.6μm。

优选地，在步骤S2和步骤S4中，热氧化温度为1050℃～1200℃，根据氧化温度由低到高，热氧化时间为35～4.5个小时，形成一层二氧化硅膜，形成的二氧化硅膜的厚度为1.71～3.65μm。

优选地，在步骤S2和步骤S4中，当多晶硅薄膜厚度为0.8μm时，所述热氧化温度为1050℃～1200℃，根据氧化温度由低到高，热氧化时间为9～4.5个小时，形成的二氧化硅膜的厚度为1.71μm；当多晶硅薄膜厚度为1.6μm时，所述热氧化温度为1050℃～1200℃，根据氧化温度由低到高，热氧化时间为35～18个小时，形成的二氧化硅膜的厚度为3.65μm。