调制器装置及其形成方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及一种调制器装置及其形成方法，调制器装置包括被配置成接收入射光的输入端子。第一波导具有第一输出区及耦合到输入端子的第一输入区。第二波导光学耦合到第一波导，且具有耦合到输入端子的第二输入区及第二输出区。与第一波导的第一输出区及第二波导的第二输出区耦合的输出端子被配置成提供经调制的出射光。加热器结构被配置成向第一波导提供热量，以在第一波导与第二波导之间引发温度差。充气隔离结构靠近加热器结构，且被配置成将第二波导与提供到第一波导的热量热隔离。成将第二波导与提供到第一波导的热量热隔离。成将第二波导与提供到第一波导的热量热隔离。

【技术实现步骤摘要】
调制器装置及其形成方法


[0001]本专利技术实施例涉及一种调制器装置及其形成方法。

技术介绍

[0002]光学电路可包括多个光子功能/装置及光学波导。光学波导被配置成以最小的衰减将光从集成芯片(integrated chip，IC)上的第一点限制并引导到所述IC上的第二点。调制器装置中的光学波导可被配置成选择性地改变穿过光学波导的光的相位、波长、频率及/或其他性质。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种调制器装置，其包括输入端子、第一波导、第二波导、输出端子、加热器结构以及充气隔离结构。输入端子被配置成接收入射光。第一波导具有第一输入区及第一输出区，第一输入区耦合到输入端子。第二波导光学耦合到第一波导，第二波导具有第二输入区及第二输出区，第二输入区耦合到输入端子。输出端子被配置成提供基于入射光而调制的出射光，输出端子耦合到第一波导的第一输出区及第二波导的第二输出区。加热器结构靠近第一波导，且被配置成基于将要由调制器装置传送的数据状态而向第一波导提供热量，以在第一波导与第二波导之间引发温度差。充气隔离结构靠近加热器结构，且被配置成将第二波导与提供到第一波导的热量热隔离。
[0004]本专利技术实施例提供一种调制器装置，其包括第一波导、第二波导、第一介电结构、加热器结构、充气隔离结构以及密封层。第一波导设置在衬底之上，且包括被配置成对光进行调制的有源区。第二波导设置在衬底之上，且光学耦合到第一波导。第一介电结构设置在第一波导及第二波导之上。加热器结构嵌置在第一介电结构内，且上覆在第一波导的有源区正上方。充气隔离结构嵌置在第一介电结构内，其中衬底界定充气隔离结构的底表面，其中充气隔离结构包括位于加热器结构的第一侧的第一侧壁部分及位于加热器结构的第二侧的第二侧壁部分，且其中第一波导的有源区及加热器结构位于充气隔离结构的第一侧壁部分与第二侧壁部分之间。密封层密封充气隔离结构，且界定充气隔离结构的最顶表面。
[0005]本专利技术实施例提供一种用于形成调制器装置的方法，其包括：在衬底之上形成第一波导；在衬底之上形成光学耦合到第一波导的第二波导；形成上覆在第一波导的有源区正上方的加热器结构，其中加热器结构嵌置在第一介电结构中；执行第一刻蚀工艺，以移除第一介电结构的部分及衬底的部分，从而形成完全延伸穿过第一介电结构并延伸到衬底的顶表面中的第一沟槽结构及第二沟槽结构，其中第一沟槽结构与第二沟槽结构被加热器结构间隔开；以及在第一介电结构之上形成密封材料，其中密封材料密封第一沟槽结构及第二沟槽结构内的空气。
附图说明
[0006]结合附图阅读以下详细说明，会最佳地理解本专利技术的各方面。应注意，根据业内标
准惯例，各种特征并非是按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。
[0007]图1示出包括加热器结构的调制器装置的一些实施例的立体图，所述加热器结构横向位于充气隔离结构(gas-filled isolation structure)之间且垂直位于充气隔离结构上方。
[0008]图2A示出包括加热器结构的调制器装置的一些额外实施例的剖视图，所述加热器结构横向位于充气隔离结构之间且垂直位于充气隔离结构上方。
[0009]图2B示出包括加热器结构的调制器装置的一些额外实施例的剖视图，所述加热器结构横向位于充气隔离结构之间。
[0010]图3A至图3C示出包括充气隔离结构的调制器装置的一些实施例的俯视图，所述充气隔离结构具有在加热器结构的第一侧上的第一侧壁部分及在加热器结构的第二侧上的第二侧壁部分。
[0011]图4示出传播穿过调制器装置的示例性光路径的一些实施例的俯视图，所述调制器装置包括由充气隔离结构环绕的加热器结构。
[0012]图5A示出包括由充气隔离结构环绕的加热器结构的调制器装置的一些实施例的俯视图，其中第一波导及第二波导彼此直接连接。
[0013]图5B及图5C示出调制器装置中的第一波导及/或第二波导的一些实施例的剖视图。
[0014]图6示出传播穿过调制器装置的示例性光路径的一些实施例的俯视图，所述调制器装置包括由充气隔离结构环绕的加热器结构、以及直接接触的第一波导及第二波导。
[0015]图7A示出调制器装置的一些实施例的剖视图，所述调制器装置包括光电二极管、第一波导的有源区、加热器结构、以及环绕有源区及加热器结构的充气隔离结构。
[0016]图7B示出传播穿过调制器装置的示例性光路径的一些实施例的俯视图，所述调制器装置包括光电二极管及由充气隔离结构环绕的加热器结构。
[0017]图8A、图8B、图9、图10、图11A至图11D及图12至图17示出在调制器装置中的加热器结构周围形成充气隔离结构的一些实施例的各种视图。
[0018]图18示出与图8A、图8B、图9、图10、图11A至图11D及图12至图17所示方法对应的一些实施例的流程图。
具体实施方式
[0019]以下公开内容提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及构造的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅为实例且不旨在进行限制。例如，以下说明中将第一特征形成在第二特征之上或第二特征上可包括其中第一特征与第二特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中第一特征与第二特征之间可形成有额外特征、从而使得所述第一特征与所述第二特征可能不直接接触的实施例。另外，本专利技术可能在各种实例中重复使用参考编号及/或字母。这种重复使用是出于简洁及清晰的目的，而不是自身表示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。
[0020]此外，为易于说明，本文中可能使用例如“在...下方(beneath)”、“在...下面(below)”、“下部的(lower)”、“在...上方(above)”、“上部的(upper)”等空间相对性用语来
阐述如图中所示一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。所述空间相对性用语旨在除图中所绘示的取向外还囊括装置在使用或操作中的不同取向。设备可具有其他取向(旋转90度或其他取向)，且本文中所用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。
[0021]在电子学及电信学中，调制是以容许信息从传送器传送到接收器的方式改变周期性波形的一个或多个性质的过程。举例而言，振幅调制(amplitude modulation，AM)、频率调制(frequency modulation，FM)及相位调制可用于调制周期性波形，以在长距离或短距离上传达信息。
[0022]图1示出根据一些实施例的调制器装置100。调制器装置100包括输入端子101及输出端子103。第一波导112及第二波导115从输入端子101分支，然后在输出端子103处重新组合，从而提供可使光传播穿过调制器装置的两个路径或通道。在一些实施例中，第一波导112及第二波导115在输入端子101与输出端子103之间对称地分支。第一波导112可紧靠或直接接触第二波导115，使得第一波导112及第二波导115彼此光学耦合。更具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调制器装置，包括：输入端子，被配置成接收入射光；第一波导，具有第一输入区及第一输出区，所述第一输入区耦合到所述输入端子；第二波导，光学耦合到所述第一波导，所述第二波导具有第二输入区及第二输出区，所述第二输入区耦合到所述输入端子；输出端子，被配置成提供基于所述入射光而调制的出射光，所述输出端子耦合到所述第一波导的所述第一输出区及所述第二波导的所述第二输出区；加热器结构，靠近所述第一波导，且被配置成基于将要由所述调制器装置传送的数据状态而向所述第一波导提供热量，以在所述第一波导与所述第二波导之间引发温度差；以及充气隔离结构，靠近所述加热器结构，且被配置成将所述第二波导与提供到所述第一波导的所述热量热隔离。2.根据权利要求1所述的调制器装置，其中所述充气隔离结构包括充气室，且所述充气隔离结构将所述加热器结构与所述第二波导分隔开，但不将所述加热器结构与所述第一波导分隔开。3.根据权利要求1所述的调制器装置，其中所述第一波导包括有源区，所述有源区包括p型区及n型区，且其中所述充气隔离结构包括第一侧壁部分及第二侧壁部分，使得所述有源区及所述加热器结构设置在所述充气隔离结构的所述第一侧壁部分与所述第二侧壁部分之间。4.一种调制器装置，包括：第一波导，设置在衬底之上，且包括被配置成对光进行调制的有源区；第二波导，设置在所述衬底之上，且光学耦合到所述第一波导；第一介电结构，设置在所述第一波导及所述第二波导之上；加热器结构，嵌置在所述第一介电结构内，且上覆在所述第一波导的所述有源区正上方；充气隔离结构，嵌置在所述第一介电结构内，其中所述衬底界定所述充气隔离结构的底表面，其中所述充气隔离结构包括位于所述加热器结构的第一侧的第一侧壁部分及位于所述加热器结构的第二侧的第二侧壁部分，且其中所述第一波导的所述有源区及所述加热器结构位于所述充气隔离结构的所述第一侧壁部分与所述第二侧壁部分之间；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：林诗玮，刘铭棋，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：