一种用于平面光波导器件的薄膜制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于平面光波导器件的薄膜制备方法，包括：提供待制备薄膜的基底，所述基底上具有沟槽；在所述基底的沟槽区域施加偏压，使形成所述薄膜的离子沿与基底垂直方向呈一定夹角的方向入射进入沟槽，在所述沟槽的底部和侧壁上形成薄膜；其中，所述形成所述薄膜的离子位于所述基底上方的等离子体及等离子体鞘层中。本发明专利技术通过使形成所述薄膜的离子沿与基底垂直方向呈一定夹角的方向入射进入沟槽，在所述沟槽的底部和侧壁上形成薄膜，从而解决了沟槽侧壁上很难形成薄膜的问题，进而制备出了均匀性较好的上包层薄膜，提高了上包层薄膜的质量以及平面光波导器件的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤通信
，更具体地说，涉及一种用于平面光波导器件的薄膜制备方法。
技术介绍
平面光波导器件是未来集成光路的基础性部件，是光纤通信系统的必要组成部分，它能将光波束缚在光波长量级尺寸的平面介质波导中，稳定而无辐射的传输。基于平面光波导技术解决方案的器件包括：分路器(Splitter)、星形耦合器(Star coupler)、可调光衰减器(Variable Optical Attenuator,VOA)、光开关(Optical switch)、光梳(Interleave)和阵列波导光栅(Array Waveguide Grating,AWG)等。根据不同应用场合的需求(如响应时间、环境温度等)，这些器件可以选择不同的材料体系以及加工工艺制作而成。值得一提的是，这些器件都是光无源器件，并且是独立的，他们之间可以相互组合，或者和其他有源器件相互组合，构成各种不同功能的高端器件。平面光波导器件通常由下包层、芯层以及上包层构成，其中，上包层为B、P共掺的BPSG（Borophospho Silicate Glass，硼磷硅玻璃），是一种掺硼、磷的二氧化硅玻璃，其作用是匹配折射率和降低熔点，增加流动性和平坦度。目前，制备上包层薄膜的等离子体工艺主要为PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积），其借助微波或射频等将含有上包层薄膜组分的气体电离，在局部区域形成等离子体，由于等离子体的活性很强，很容易发生反应，因此，在适当的条件下会在被加工的器件基底上沉积出期望的薄膜。随着三维结构元器件的逐渐普遍，器件的尺寸越来越小，对薄膜质量的要求也越来越高。但是，如图1所示，现有技术中采用PECVD制备上包层薄膜的过程中，将BPSG材料填入基底1上芯层波导间的沟槽2时，等离子体及等离子体鞘层3中的离子都是沿垂直于基底1的方向入射进入沟槽2的，因此，很难在沟槽2的侧壁上形成薄膜，从而使得制备的上包层薄膜的均匀性和质量较差，进而影响了平面光波导器件的性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于平面光波导器件的薄膜制备方法，以解决现有技术中由于沟槽侧壁上很难形成薄膜，而造成的上包层薄膜均匀性和质量较差，影响平面光波导器件性能的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于平面光波导器件的薄膜制备方法，包括：提供待制备薄膜的基底，所述基底上具有沟槽；在所述基底的沟槽区域施加偏压，使形成所述薄膜的离子沿与基底垂直方向呈一定夹角的方向入射进入沟槽，在所述沟槽的底部和侧壁上形成薄膜；其中，所述形成所述薄膜的离子位于所述基底上方的等离子体及等离子体鞘层中。优选的，所述在所述基底的沟槽区域施加偏压，使形成所述薄膜的离子沿与基底垂直方向呈一定夹角的方向入射进入沟槽，在所述沟槽的底部和侧壁上形成薄膜的过程具体为：在所述基底的沟槽区域施加偏压，改变所述沟槽区域对应的等离子体及等离子体鞘层的形状，使形成所述薄膜的离子沿与基底垂直方向呈一定夹角的方向入射进入沟槽，在所述沟槽的底部和侧壁上形成薄膜。优选的，所述沟槽区域对应的等离子体及等离子体鞘层的形状为扇形。优选的，所述偏压为直流偏压、射频偏压或脉冲偏压。优选的，所述夹角的大小在预设的角度范围内，所述预设的角度范围是由沟槽的宽度和深度决定的。优选的，所述偏压的大小和方向是由所述夹角的大小以及预设的角度范围决定的。优选的，所述待制备的薄膜为平面光波导器件的上包层薄膜。优选的，所述制备上包层薄膜的工艺为等离子体增强化学气相沉积工艺。优选的，所述平面光波导器件夹角的预设角度范围为大于θ，包括端点值，其中所述θ=arctan(沟槽的宽度/深度)。与现有技术相比，本专利技术所提供的技术方案具有以下优点：本专利技术所提供的用于平面光波导器件的薄膜制备方法，通过在所述基底的沟槽区域施加偏压，使形成所述薄膜的离子沿与基底垂直方向呈一定夹角的方向入射进入沟槽，在所述沟槽的底部和侧壁上形成薄膜，从而解决了沟槽侧壁上很难形成薄膜的问题，进而制备出了均匀性较好的上包层薄膜，提高了上包层薄膜的质量以及平面光波导器件的性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中采用PECVD制备薄膜的过程示意图；图2为本专利技术一个实施例提供的用于平面光波导器件的薄膜制备方法的流程图；图3为本专利技术一个实施例提供的制备薄膜的过程示意图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，现有的平面光波导器件上包层薄膜的均匀性和质量较差，使得平面光波导器件的性能较差，专利技术人研究发现，造成这种问题的原因主要是，采用现有的PECVD等离子体工艺制备上包层薄膜的过程中，将上包层薄膜材料BPSG填入芯层波导间的沟槽时，如图1所示，等离子体及等离子体鞘层中的离子都是沿垂直于基底的方向入射的，因此，很难在沟槽的侧壁上形成薄膜，从而使得上包层薄膜的均匀性较差，进而影响平面光波导器件的性能。虽然现有技术中也有将BPSG材料填充进芯层波导间的沟槽的方法，但是，经常会出现沟槽填充不完全、有孔洞、气泡等问题，因此，现有技术中采用回流工艺对沟槽的填充难度也很大，并且，平面光波导器件狭长的沟槽，进一步增加了沟槽填充的难度。基于此，本专利技术提供了一种用于平面光波导器件的薄膜制备方法，以克服现有技术存在的上述问题，包括：提供待制备薄膜的基底，所述基底上具有沟槽；在所述基底的沟槽区域施加偏压，使形成所述薄膜的离子沿与基底垂直方向呈一定夹角的方向入射进入沟槽，在所述沟槽的底部和侧壁上形成薄膜；其中，所述形成所述薄膜的离子位于所述基底上方的等离子体及等离子体鞘层中。本专利技术所提供的用于平面光波导器件的薄膜制备方法，通过在所述基底的沟槽区域施加偏压，使形成所述薄膜的离子沿与基底垂直方向呈一定夹角的方向入射进入沟槽，在所述沟槽的底部和侧壁上形成薄膜，从而解决了沟槽侧壁上很难形成薄膜的问题，进而制备出了均匀性较好的上包层薄膜，提高了上包层薄膜的质量以及平面光波导器件的性能。以上是本专利技术的核心思想，为使本专利技术的上述目的、特征和优点能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于平面光波导器件的薄膜制备方法，其特征在于，包括：
提供待制备薄膜的基底，所述基底上具有沟槽；
在所述基底的沟槽区域施加偏压，使形成所述薄膜的离子沿与基底垂直
方向呈一定夹角的方向入射进入沟槽，在所述沟槽的底部和侧壁上形成薄膜；
其中，所述形成所述薄膜的离子位于所述基底上方的等离子体及等离子
体鞘层中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述基底的沟槽区
域施加偏压，使形成所述薄膜的离子沿与基底垂直方向呈一定夹角的方向入
射进入沟槽，在所述沟槽的底部和侧壁上形成薄膜的过程具体为：
在所述基底的沟槽区域施加偏压，改变所述沟槽区域对应的等离子体及
等离子体鞘层的形状，使形成所述薄膜的离子沿与基底垂直方向呈一定夹角
的方向入射进入沟槽，在所述沟槽的底部和侧壁上形成薄膜。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春梅，李朝阳，
申请(专利权)人：四川飞阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：