在绝缘体硅片上集成v形槽以用于直接光纤耦合制造技术

技术编号:19278515 阅读:82 留言:0更新日期:2018-10-30 18:37
一种制造光子集成芯片(photonic integrated circuit,PIC)的方法包括:提供一种晶片,所述晶片包括放置在顶部半导体层与基底半导体层之间的绝缘体层;对所述顶部半导体层进行图案化,以同步明确波导和第一蚀刻掩模窗口,用于形成与所述波导的光信号传播轴实质对准的光纤导向v形槽;根据所述图案化,去除所述顶部半导体层的第一部分,以形成所述波导;根据所述图案化,去除所述顶部半导体层的第二部分,以形成所述第一蚀刻掩模窗口;以及根据所述第一蚀刻掩模窗口,形成所述光纤导向v形槽。

V grooves are integrated on insulator wafers for direct fiber coupling.

A method for manufacturing photonic integrated circuit (PIC) includes providing a wafer comprising an insulator layer placed between the top semiconductor layer and the base semiconductor layer, patterning the top semiconductor layer to synchronously define the waveguide and the first etching mask window for use. A fiber-oriented V-groove is formed substantially aligned with the optical signal propagation axis of the waveguide; according to the patterning, the first part of the top semiconductor layer is removed to form the waveguide; according to the patterning, the second part of the top semiconductor layer is removed to form the first etching mask window; and the root is formed; According to the first etching mask window, the fiber oriented V shaped groove is formed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在绝缘体硅片上集成v形槽以用于直接光纤耦合相关申请案交叉申请本申请要求2016年3月1日递交的专利技术名称为“在绝缘体硅片(SOI)上集成v形槽以用于直接光纤耦合”的第15/057,638号美国非临时专利申请案的在先申请优先权和权益,该在先申请的内容以引用的方式并入本文本中。
技术介绍
光纤已经广泛用于光信号传播中,尤其是为了提供高速通信链路。利用纤维光学的光链路相比于电链路具有各种优势,例如相对大的带宽、高抗噪性、功耗降低、最小串扰等。光纤承载的光信号可以由各种各样的包括集成电路的光设备和/或光电子设备处理。包括波导的光子集成芯片(photonicintegratedcircuit,PIC)用作构造光系统的光组件。为了使PIC起到光系统中的光组件的作用,将光纤连接到形成于PIC上的波导。因此,光集成,或者光纤与形成于PIC上的波导之间的光耦合在光系统中变得越来越重要。
技术实现思路
在一个实施例中,本专利技术包括一种制造光子集成芯片(photonicintegratedcircuit,PIC)的方法,包括:提供一种晶片,所述晶片包括放置在顶部半导体层与基底半导体层之间的绝缘体层。对所述顶部半本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造光子集成芯片PIC的方法,其特征在于,包括:提供一种晶片,所述晶片包括放置在顶部半导体层与基底半导体层之间的绝缘体层;对所述顶部半导体层进行图案化,以同步明确出波导和第一蚀刻掩模窗口,用于形成与所述波导的光信号传播轴实质对准的光纤导向v形槽;根据所述图案化,去除所述顶部半导体层的第一部分,以形成所述波导;根据所述图案化,去除所述顶部半导体层的第二部分,以形成所述第一蚀刻掩模窗口;以及根据所述第一蚀刻掩模窗口,形成所述光纤导向v形槽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.01 US 15/057,6381.一种制造光子集成芯片PIC的方法,其特征在于,包括:提供一种晶片,所述晶片包括放置在顶部半导体层与基底半导体层之间的绝缘体层;对所述顶部半导体层进行图案化,以同步明确出波导和第一蚀刻掩模窗口,用于形成与所述波导的光信号传播轴实质对准的光纤导向v形槽;根据所述图案化,去除所述顶部半导体层的第一部分,以形成所述波导;根据所述图案化,去除所述顶部半导体层的第二部分,以形成所述第一蚀刻掩模窗口;以及根据所述第一蚀刻掩模窗口,形成所述光纤导向v形槽。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:在去除所述第一部分和所述第二部分之后,将包层沉积在所述顶部半导体层、所述波导和所述第一蚀刻掩模窗口之上;使用干蚀刻工艺在所述波导与所述第一蚀刻掩模窗口之间形成沟槽;将保护层沉积在所述包层和所述沟槽之上;以及对所述保护层进行图案化,以明确出具有第二窗口中心和第二窗口大小的第二蚀刻掩模窗口,使得所述第二窗口中心与所述第一蚀刻掩模窗口的第一窗口中心实质垂直对准,其中,所述第二窗口尺寸大于所述第一蚀刻掩模窗口的第一窗口尺寸。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:去除所述保护层的第三部分,以形成所述第二蚀刻掩模窗口。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:根据所述第二蚀刻掩模窗口去除所述包层的第四部分,以重新打开所述第一蚀刻掩模窗口。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,形成所述光纤导向V形槽包括:根据所述第一蚀刻掩模窗口,去除所述绝缘体层的第五部分,以形成第三蚀刻掩模窗口,用于形成所述光纤导向v形槽;所述第一蚀刻掩模窗口、所述第二蚀刻掩模窗口和所述第三蚀刻掩模窗口均包括一个矩形;去除所述第三部分、所述第四部分和所述第五部分产生了具有从所述保护层延伸到所述基底半导体层的第二顶面的阶梯式侧壁的开口。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,形成所述光纤导向v形槽还包括:通过所述开口将湿蚀刻剂施加到所述基底半导体层内,以在所述基底半导体层中形成所述光纤导向v形槽。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,施加所述湿蚀刻剂包括:形成所述绝缘体层的凹陷;所述方法还包括使用缓冲剂来去除所述凹陷。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述沟槽从所述包层的第一顶面垂直延伸到所述晶片并且从所述波导横向延伸到所述第一蚀刻掩模窗口;所述方法还包括:去除位于所述沟槽与所述光纤导向v形槽之间的所述晶片的第一区域,使得所述光纤导向v形槽包括沿着所述轴并且连接到所述沟槽的第一开口端;以及去除位于所述光纤导向v形槽与所述晶片的边缘之间的所述晶片的第二区域,使得所述光纤导向v形槽还包括沿着所述轴与所述第一开口端相对的第二开口端。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,去除所述第一区域和所述第二区域包括:从所述包层的所述第一顶面向所述基底半导体层切割所述晶片。10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,去除所述第一区域和所述第二区域包括:对所述保护层进行图案化,以明确出对应于所述第一区域的第一面积和对应于第二区域的第二面积;以及蚀刻所述第一区域和所述第二区域。11.一种通过工艺制作的光子集成芯片PIC,其特征在于,所述工...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘宗荣徐千帆苗容生陈宏民沈晓白聿生
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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