具有高热波长调谐效率的可调激光器的制造方法_3

文档序号:9650779阅读:来源:国知局
法1600的步骤1617中所论述。通道614的刻蚀可以通过REI实现。
[0047]图9是热调谐组件600的实施例的第四制造过程步骤的图示。在刻蚀通道614之后,可以沉积另一介电层613以在牺牲层671的进一步刻蚀期间保护通道的侧壁,如在方法1600的步骤1619中所论述。此外,介电层613可以沉积在晶片的下表面(例如底部)上,例如SiN和/或Si02,以便在牺牲层671的进一步刻蚀期间保护晶片的下表面,如在方法1600的步骤1621中所论述。在替代实施例中,其它保护涂层可以用在下表面上,例如T1、Ti和金(Au)合金等。另一光刻过程还可以用于界定电介质的另一开口以用于牺牲层671的进一步刻蚀。
[0048]图10是热调谐组件600的实施例的第五制造过程步骤的图示。在沉积另外的保护介电层613之后,InP牺牲层671可以通过湿式刻蚀来刻蚀掉,例如通过使用盐酸和水(HC1:H20)等酸性试剂的水溶液来刻蚀掉,以产生悬空式隔热结构615,如在方法1623的步骤1619中所论述。InGaAs上刻蚀停止层661和InGaAs下刻蚀停止层663可以防止在牺牲层671的外部刻蚀。此外,介电层613可以保护通道614的侧壁。因此,InP覆层681和683以及波导层651可以不受牺牲层671的湿式刻蚀影响。
[0049]图11到15可以在横向y轴线和竖直z轴线上描绘热调谐组件1100,其中纵向x轴线未示出。图11是热调谐组件1100的第二实施例的第一制造过程步骤的图示,所述热调谐组件1100可以实质上类似于热调谐组件100和/或600,但可以包括另外的InAlAs牺牲层1175。热调谐组件1100可以包括可以实质上类似于加热元件620、介电层613、InP上覆层681、InGaAsP波导层651、InP下覆层683、InGaAs上刻蚀停止层661、InGaAs下刻蚀停止层663以及InP衬底611的加热元件1120、介电层1113、InP上覆层1181、InGaAsP波导层1151、InP下覆层1183、InGaAs上刻蚀停止层1161、InGaAs下刻蚀停止层1163以及InP衬底1111。热调谐组件1100还可以包括用于支持悬空式隔热结构1115的产生的脊状部,所述悬空式隔热结构1115可以实质上类似于悬空式隔热结构615。热调谐组件1100可以进一步包括InP上牺牲层1171和InP下牺牲层1173,所述两个牺牲层可以类似于InP牺牲层671但可以由InAlAs牺牲层1175分隔开。
[0050]在一些情况下,例如,如果晶体沿着某些方向(例如竖直)形成,那么具有HC1:H20的InP牺牲层671的凹槽形成速率(例如刻蚀速率)可以是沿着水平(例如横向)轴线相对较缓慢的。因此,InAlAs牺牲层1175可以形成到约0.5 μ m的厚度且可以定位在InP牺牲层内,从而产生InP上牺牲层1171和InP下牺牲层1173。InAlAs可以包括与具有HC1:H20的InP相比快得多的横向凹槽刻蚀速率。通过在InP下牺牲层1171和上牺牲层1173之间采用InAlAs牺牲层1175,InP在垂直方向上的高HC1:H20刻蚀速率可以与InAlAs的高横向刻蚀速率均衡。换句话说,HC1:H20可以快速地横向刻蚀InAlAs牺牲层1175以定位HC1:H20以用于InP下牺牲层1171和上牺牲层1173在竖直层中的快速竖直刻蚀。通过将InAlAs和InP两者用作牺牲层,可以在约十分钟内刻蚀出悬空式隔热结构1115。热调谐组件1100可以实质上类似于热调谐组件600的方式(例如方法1600的步骤1611、1613和/或1615)在外延片上形成。然而,InP下牺牲层1173可以在InGaAs下刻蚀停止层1163之后生长到约1 μπι的宽度。随后,InAlAs牺牲层1175可以生长到约0.5 μm的宽度,随后是InP上牺牲层1171生长到约1 μπι的厚度。因此,层1171、1173和1175可以包括约2.5 μπι的厚度,所述厚度可以实质上与InP牺牲层671相同。进一步的生长可以实质上与热调谐组件600相同。
[0051]图12是热调谐组件1100的第二实施例的第二制造过程步骤的图示,其中开口1112可以类似于开口 612的方式(例如方法1600的步骤1617)刻蚀到电介质中。
[0052]图13是热调谐组件1100的第二实施例的第三制造过程步骤的图示,其中通道1114可以类似于通道614的方式(例如方法1600的步骤1617)刻蚀到分层衬底中以延伸经过InGaAs上刻蚀停止层1161。
[0053]图14是热调谐组件1100的第二实施例的第四制造过程步骤的图示,其中通道1114的侧壁和晶片的下表面可以对应地类似于通道614和613的方式(例如方法1600的步骤1619和1621)涂覆有另外的介电层1113以用于保护。
[0054]图15是热调谐组件1100的第二实施例的第五制造过程步骤的图示。刻蚀溶液可以倒入通道1114中以类似于悬空式隔热结构615的方式(例如方法1600的步骤1623)刻蚀出悬空式隔热结构1115。然而,与如上文所论述的牺牲层671相比,InAlAs牺牲层1175的较快的横向刻蚀与InP上牺牲层1171和下牺牲层1173的较快的竖直刻蚀组合可以加快总刻蚀时间。
[0055]图16是制造用于单片集成可调激光器的热调谐组件的方法1600的实施例的流程图,所述热调谐组件例如,热调谐组件100、600和/或1100。在步骤1611处,分层衬底,例如分层衬底110,可以例如通过如上文所论述的外延形成。分层衬底可以包括InP牺牲层、InAlAs牺牲层或其组合。在步骤1613处,光刻过程可以用于在波导层651和/或1151等波导层中产生脊形结构。在步骤1615处,介电层(例如介电层613和/或1113)和加热元件(例如加热元件620和/或1120)可以沉积在分层衬底的上表面上。在步骤1617处,方法1600可以刻蚀穿过介电层且随后刻蚀通过InP覆层(例如覆层681、683、1181和/或1183)和波导层进入上刻蚀停止层中的通道(例如通道614和/或1114)。在步骤1619处,可以沉积第二介电层以保护通道的侧壁。在步骤1621处,可以沉积第三介电层和/或其它材料(例如金属)以保护衬底/晶片的下表面。在步骤1623处,可以打开第二介电层且可以刻蚀出牺牲层以产生悬空式隔热结构,例如悬空式隔热结构615和/或1115。
[0056]本发明公开至少一项实施例,且所属领域的普通技术人员对所述实施例和/或所述实施例的特征作出的变化、组合和/或修改均在本发明公开的范围内。因组合、合并和/或省略所述实施例的特征而得到的替代性实施例也在本发明的范围内。在明确说明数字范围或限制的情况下,此类表达范围或限制应被理解成包括在明确说明的范围或限制内具有相同大小的迭代范围或限制(例如,从约为1到约为10包括2、3、4等;大于0.10包括0.11、
0.12,0.13等)。例如,只要公开具有下限札和上限Ru的数字范围,则明确公开了此范围内的任何数字。具体而言,在所述范围内的以下数字是明确公开的:R = Ri+kMRu-Ri),其中k
为从1%到100%范围内以1%递增的变量,SP,k为1%、2%、3%、4%、7%......70%、71%、
72%......97%、96%、97%、98%、99%或100%。此外,由上文所定义的两个数字R定义的任何数字范围也是明确公开的。除非另有说明,否则使用术语“约”是指随后数字的±10%。相对于权利要求的任一元素使用术语“选择性地”意味着所述元素是需要的,或者所述元素是不需要的,两种替代方案均在所述权利要求的范围内。使用如“包括”、“包含”和“具有”等较广术语应被理解为提供对如“由……组成”、“基本上由……组成”以及“大体上由……组成”等较窄术语的支持。因此,保护范围不受上文所陈述的说明限制,而是由所附权利要求书界定,所述范围包含所附权利要求书的标的物的所有等效物。每一和每条权利要求作为进一步揭示内容并入说明书中,且所附权利要求书是本发明的实施例。对所述揭示内容中的参考进行的论述并非承认其为现有技术,尤其是具有在本申请案的在先申请优先权日期之后的公开日期的任何参考。本发明
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