基于衬底SiON波导键合实现模斑转换的方法及模斑转换器技术

本发明专利技术公开了基于衬底SiON波导键合实现模斑转换的方法及模斑转换器，包括：准备硅衬底和SOI晶圆，在所述硅衬底上制作第一凹槽；制作SiO

Method of mode spot conversion based on substrate silicon waveguide bonding and mode spot converter

【技术实现步骤摘要】
基于衬底SiON波导键合实现模斑转换的方法及模斑转换器
本专利技术属于硅光
，具体涉及基于衬底SiON波导键合实现模斑转换的方法及模斑转换器。
技术介绍
硅光芯片中端面耦合波导的模斑转换技术一直是硅光芯片商用化的核心技术难点，硅波导的模斑尺寸的直径在0.5um附近，而与之耦合的单模光纤模斑尺寸约10um，巨大的模式失配造成了很大的端面耦合损耗。现有技术中通过InverseTaper的结构可以把硅光波导的模斑尺寸扩展到3um左右，但是由于衬底SiO2埋氧层(Box)和上包层(Cladding)厚度的限制，模斑尺寸很难进一步增加，同时由于衬底硅的存在，模式容易扩散到衬底硅中。基于悬臂梁的结构的端面耦合波导虽然能够将模斑尺寸进一步增加，但是其悬空的物理结构难以保证器件结构的稳定性，同时也不适合非气密的封装。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供一种能防止模场泄露、可实现非气密性封装的基于衬底SiON波导键合实现模斑转换的方法及模斑转换器。本专利技术的一个方面，基于衬底SiON波导键本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于衬底SiON波导键合实现模斑转换的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n准备硅衬底和SOI晶圆，在所述硅衬底上制作第一凹槽；/n制作SiO

【技术特征摘要】
1.基于衬底SiON波导键合实现模斑转换的方法，其特征在于，包括如下步骤：
准备硅衬底和SOI晶圆，在所述硅衬底上制作第一凹槽；
制作SiO2下包层以填充所述第一凹槽；
在所述SiO2下包层内制作第二凹槽；
制作第一SiON波导层以填充所述第二凹槽，进行平坦化处理；
将所述SOI晶圆的顶层硅键合到所述硅衬底表面，并去除所述SOI晶圆的衬底硅层和埋氧层；
刻蚀所述顶层硅，形成所述第一SiON波导层上的硅波导；
在所述第一SiON波导层上制作第二SiON波导层以形成SiON波导；
制作SiO2上包层以包覆所述SiON波导。


2.如权利要求1所述的基于衬底SiON波导键合实现模斑转换的方法，其特征在于，所述制作SiO2下包层以填充所述第一凹槽，具体包括：在所述硅衬底上生长SiO2材料以填充所述第一凹槽，并进行平坦化处理，形成SiO2下包层。


3.如权利要求1所述的基于衬底SiON波导键合实现模斑转换的方法，其特征在于，所述制作第一SiON波导层以填充所述第二凹槽，具体包括：在所述硅衬底上生长SiON材料以填充所述第二凹槽，并进行平坦化处理，形成第一SiON波导层。


4.如权利要求1所述的基于衬底SiON波导...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志朋，邵斯竹，吴月，肖志雄，朱兴国，冯俊波，郭进，
申请(专利权)人：联合微电子中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50