边缘耦合设备制造的制作方法

文档序号:11851059阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种制造边缘耦合设备的方法,包括:

移除一部分覆层材料,以在倒锥形硅波导上形成沟槽;

在所述覆层材料的剩余部分上以及在所述沟槽中,沉积具有折射率大于二氧化硅的材料;以及

移除在所述沟槽中的一部分所述材料,以形成脊形波导。

2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:在所述移除一部分覆层材料之前,在所述倒锥形硅波导上形成蚀刻停止层,其中通过向下蚀刻直到所述蚀刻停止层,移除所述一部分覆层材料。

3.根据权利要求2所述的方法,进一步包括:使用时间控制式蚀刻工艺,移除所述一部分覆层材料。

4.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:使用光刻工艺移除在所述沟槽中的一部分所述材料。

5.根据权利要求1所述的方法,其中所述覆层材料包括二氧化硅层。

6.根据权利要求1所述的方法,其中所述覆层材料包括二氧化硅层,以及氮化硅层和碳化硅层的至少一个。

7.根据权利要求1所述的方法,其中所述材料的折射率小于硅的折射率。

8.根据权利要求1所述的方法,其中所述材料为氮化硅(SiN)、氧化硅(SiOx)、氧氮化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)。

9.根据权利要求1所述的方法,其中所述材料的厚度在2微米(μm)至20μm之间。

10.根据权利要求1所述的方法,其中所述沟槽的宽度大于所述倒锥形硅波导的宽度,并且所述沟槽的宽度大于5μm。

11.根据权利要求1所述的方法,其中所述脊形波导具有单模条件。

12.根据权利要求1所述的方法,其中所述脊形波导的形成使得脊形波导宽度相当于脊形波导高度。

13.一种制造边缘耦合设备的方法,包括:

在设置在倒锥形硅波导之上的覆层材料中形成沟槽;

在所述沟槽中沉积折射率材料,其中所述折射率材料具有1.445至3.5之间的折射率;以及

图案化所述折射率材料,以在所述沟槽中形成脊形波导。

14.根据权利要求13所述的方法,进一步包括:在形成所述沟槽之前,在所述倒锥形硅波导上形成蚀刻停止层。

15.根据权利要求13所述的方法,进一步包括:随着所述倒锥形硅波导变窄,光学模式从PIC设备的所述倒锥形硅波导逐渐转换至所述脊形波导。

16.根据权利要求13所述的方法,其中所述边缘耦合设备的模式大小对应所述脊形波导的大小,所述脊形波导具有单模条件,并且所述模式大小在3微米(μm)至10μm之间。

17.根据权利要求13所述的方法,进一步包括:单片集成所述边缘耦合设备与绝缘体上硅(SOI)设备。

18.一种边缘耦合设备,包括:

衬底;

设置在所述衬底之上的隐埋氧化物;

设置在所述隐埋氧化物之上的覆层材料,其中所述覆层材料包括沟槽;

设置在所述沟槽下方的所述覆层材料中的倒锥形硅波导;以及

设置在所述沟槽中的脊形波导,其中所述脊形波导和所述倒锥形硅波导彼此垂直对齐。

19.根据权利要求18所述的边缘耦合设备,其中50%以上的所述覆层材料为二氧化硅(SiO2),所述覆层材料包括含有氮化硅(SiN)和碳化硅(SiC)的至少一个的多个堆叠,并且所述覆层材料具有在1微米(μm)至3μm之间的厚度。

20.根据权利要求18所述的边缘耦合设备,其中所述覆层材料的折射率大于二氧化硅的折射率并小于硅的折射率,并且所述脊形波导具有单模条件。

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