专利名称：热绝缘的光学装置的制作方法
技术领域：
一般说来，本发明涉及光学部件，包括在光学通信网络中使用的那些光学部件。
背景技术：
在光学通信网络中，波导芯可以横截着半导体基底伸展。可以用一层上包层覆盖着波导芯，并且可以将波导芯放置在下包层上。此波导芯可以形成光学信号通道。包层的折射率可以比波导芯低。
在某些情况下，可以用热的方法改变波导芯的光学特点。例如，可以通过加热使热光装置工作。通过加热可以改变一个光学装置的折射率。作为两个例子，可以在Mach-Zehnder干涉仪和定向耦合器中使用热光开关。
一般说来，热光装置消耗的热量越多，整个部件的功率需求越高。希望将热传递降低到仅只为了实现热光效应所需要的数量。
因此，有在热光装置中减少热损失数量的需要。
图1为本发明在早期制造阶段的一个实施例的放大剖面图；图2为本发明在后来的制造阶段的一个实施例的放大剖面图；图3为本发明在后来的制造阶段的一个实施例的放大剖面图；图4为本发明在后来的制造阶段的一个实施例的放大剖面图；图5为本发明在后来的制造阶段的一个实施例的放大剖面图；以及图6为本发明在后来的制造阶段的一个实施例的放大剖面图。
具体实施例方式
参见图1，可以在一块半导体基底10上方的下包层11上形成一根波导芯12。在一个实施例中，波导芯12可以为一个平面光波线路的一部分。进而，可以用上包层14覆盖波导芯12和下包层11。
参见图3，可以在波导芯12顶上的上包层14的上方形成一个电阻加热器16。该加热器16可以是用一种电阻较低的材料耦合到电源上的一种电阻较高的材料。可以选择性地使电阻加热器16工作，改变在加热器16附近的波导芯12的光学性质。例如，在一个实施例中，可以形成一种热光开关。
参见图4，可以在加热器16和波导芯12的每一侧形成一对沟槽18。在一个实施例中，这些沟槽18可以与波导芯12分离开，围绕着波导芯12留下保护用的上包层14。在本发明的一个实施例中，沟槽18可以穿过上包层14和下包层11向下伸展到半导体基底10。在一个实施例中，在沟槽18之间形成一个热光装置26。
在图5中所示出的本发明的一个实施例中，使用热光装置26作为一个掩模，可以穿过沟槽18实现各向同性刻蚀，进入基底10中，形成一个凹陷区域20。蚀刻剂对于基底材料10的选择性比较强，而对于包层材料11和14的选择性较差。因为刻蚀是各向同性的，刻蚀在下包层11的下面在每个沟槽18相对的侧面进行。各向同性这个词指的是蚀刻剂，蚀刻剂在掩模下面向外进行刻蚀，形成一个开孔，为的是蚀刻剂可以刻蚀下面的材料。
所形成的区域20在包括波导芯12和加热器16的结构的下面伸展。这种向下刻蚀的一个结果是减少了在波导芯12和加热器16下面的基底材料10的数量。
参见图6，沟槽18可以由区域20的底部引导非各向同性的刻蚀。蚀刻剂对于基底10比对于包层11或14有更高的选择性。结果，非各向同性地刻蚀出来的沟槽22在各向同性的刻蚀形成的区域的下面。把在波导芯12和加热器16下面的基底材料10的主要部分除去，留下基底10的相当薄的小柱24。本发明的发明人已经确定来自加热器16的热损失的主要部分穿过半导体基底10。通过减少在加热器16下面的可供使用的基底10的数量，可以减少这种热损失。热损失可能会增加装置对供电的需求，散开的热量可能对周围部件的光学性能有负面影响。
在某些实施例中，可以用一种热绝缘的材料充满区域20和沟槽22。类似地，在某些实施例中，也可以用一种热绝缘的材料充满或覆盖沟槽18。
尽管已经关于数目有限的实施例描述了本发明，熟悉工艺的人将会承认由这些实施例可以有大量的改型和变化。希望所附的权利要求书包括所有这样的改型和变化，因为这些都在本发明的实际精神和范围以内。
权利要求
1.一种方法，它包括在半导体基底上形成热光装置；以及把在该热光装置下面的一部分半导体基底除去。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，除去那部分材料包括采用各向同性刻蚀。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，其包括采用各向同性刻蚀形成第一开孔，并且形成穿过第一开孔的第二开孔。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，其包括采用非各向同性刻蚀形成第二开孔。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，其包括在半导体基底上形成波导芯，并且用上包层覆盖所述波导芯。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，其包括在所述波导芯的任一侧穿过所述上包层形成开孔。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，其包括围绕着所述波导芯留下所述上包层的一部分。
8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，其包括在所述波导芯上面的所述上包层的上方形成电阻加热器。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，其包括在所述热光装置的两个相对的侧面上除去半导体基底的一部分。
10.一种方法，它包括在半导体结构的上方形成波导芯；用包层覆盖波导芯；形成穿过所述包层到达所述结构的至少一个沟槽；以及通过所述沟槽对结构进行各向同性刻蚀。
11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，其包括在所述波导芯的两个相对的侧面上形成一对穿过所述包层的沟槽。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，其包括在波导芯与每个沟槽之间留下所述上包层的一部分。
13.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，其包括形成包括所述波导芯和所述包层的热光装置，以及对结构进行各向同性刻蚀，从而在所述热光装置的下面形成横向的沟槽。
14.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，其包括通过两个沟槽对所述结构进行非各向同性刻蚀。
15.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，其包括在所述薄层材料和所述波导芯上形成电阻加热器。
16.一种光学线路，它包括包括在半导体基底上形成的波导芯的热光装置，用包层覆盖所述波导芯；以及在所述半导体基底在所述热光装置下面伸展的开孔。
17.按照权利要求16所述的线路，其特征在于，其包括在所述热光装置下面伸展的一对开孔。
18.按照权利要求17所述的线路，其特征在于，所述开孔之一包括在横向上伸展的第一区域，和在竖直方向上伸展的第二区域。
19.按照权利要求18所述的线路，其特征在于，所述在横向上伸展的第一区域比所述在竖直方向上伸展的第二区域宽。
20.按照权利要求16所述的线路，其特征在于，所述热光装置包括在所述包层上形成的加热器。
全文摘要
可以将一种热光装置做成带有沟槽，这些沟槽挖掉在热光装置下面的基底。通过除去下面的基底可以减少热光装置的热耗散。这样可以减少该装置的热需求，降低为了在某些实施例中运行的供电要求。
文档编号G02F1/01GK1601384SQ200410059398
公开日2005年3月30日 申请日期2004年6月21日 优先权日2003年6月19日
发明者B·法迪, F·阿迪比, C·李, A·班迪奥帕迪亚雅, M·忠纳卡 申请人:英特尔公司