厚膜光波导及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111596406A(43)申请公布日2020.08.28(21)申请号202010343495.3(22)申请日2020.04.27(71)申请人联合微电子中心有限责任公司地址401332重庆市沙坪坝区西园一路28号附2号(72)发明人何来胜朱继光王琬箐(74)专利代理机构上海盈盛知识产权代理事务所(普通合伙)31294代理人孙佳胤陈丽丽(51)Int.Cl.G02B6/136(2006.01)G02B6/13(2006.01)G02B6/122(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称厚膜光波导及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种厚膜波导的制造方法。所述厚膜光波导的制造方法包括如下步骤：提供一基底；进行多次循环步骤，形成沿垂直于所述衬底的方向排布的多个子波导层、以及沿垂直于所述衬底的方向排布、且覆盖于所述子波导层侧壁的多个子填充层；所述循环步骤包括：沉积一波导芯层于所述基底表面；刻蚀所述波导芯层，形成贯穿所述波导芯层的沟槽，残留的所述波导芯层作为一子波导层；形成子填充层于所述沟槽内，并以所述子填充层的表面和所述子波导层的表面共同作为下一次循环步骤的基底表面。本发明克服了由于一次沉积较厚的波导芯层所引起的龟裂和翘曲等问题，并减小了波导传输损耗，有效改善了厚膜光波导的性能。CN111596406ACN111596406A权利要求书1/2页1.一种厚膜光波导的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：提供一基底，所述基底包括衬底和位于所述衬底表面的下包层；进行多次循环步骤，形成沿垂直于所述衬底的方向排布的多个子波导层、以及沿垂直于所述衬底的方向排布、且覆盖于所述子波导层侧壁的多个子填充层；所述循环步骤包括：沉积一波导芯层于所述基底表面；刻蚀所述波导芯层，形成沿垂直于所述衬底的方向贯穿所述波导芯层的沟槽，残留的所述波导芯层作为一子波导层；形成子填充层于所述沟槽内，并以所述子填充层的表面和所述子波导层的表面共同作为下一次循环步骤的基底表面。2.根据权利要求1所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，形成沿垂直于所述衬底的方向贯穿所述波导芯层的沟槽的具体步骤包括：沉积一牺牲层于所述波导芯层表面；刻蚀所述牺牲层和所述波导芯层，形成沿垂直于所述衬底的方向贯穿所述牺牲层和所述波导芯层的沟槽。3.根据权利要求2所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，形成子填充层于所述沟槽内的具体步骤包括：填充包层材料于所述沟槽内，形成子填充层；平坦化处理所述子填充层，使得所述子填充层的顶面与所述牺牲层的顶面平齐；除去全部的所述牺牲层和部分的所述子填充层，使得所述子填充层的顶面与所述波导芯层的顶面平齐。4.根据权利要求3所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，除去所有的所述牺牲层和部分的所述子填充层的具体步骤包括：除去部分的所述子填充层，使得残留的所述子填充层的顶面与所述波导芯层的顶面平齐；除去全部的所述牺牲层。5.根据权利要求1所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，所述波导芯层的厚度为100nm～300nm。6.根据权利要求1所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，所述波导芯层的材料为氮化硅。7.根据权利要求1所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，进行多次所述循环步骤之后，还包括如下步骤：沉积最后一层波导芯层于已形成的多个所述子波导层和所述子填充层表面；刻蚀所述最后一层波导芯层和多个所述子波导层、并去除所述子填充层，形成波导层；形成包覆所述波导层的上包层。8.根据权利要求7所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，所述子填充层的材料与所述上包层的材料相同；或者所述子填充层的材料与所述下包层的材料相同；或者所述子填充层的材料、所述下包层的材料和所述上包层的材料均相同。2CN111596406A权利要求书2/2页9.一种厚膜光波导，其特征在于，包括：衬底，所述衬底表面具有下包层；波导层，位于所述下包层表面，包括沿垂直于所述衬底的方向排布的多个子波导层；填充层，覆盖于所述波导层侧壁，包括沿垂直于所述衬底的方向排布的多个子填充层，所述子填充层是对用于形成所述子波导层的波导芯层刻蚀形成沟槽之后、于所述沟槽内填充形成的。10.根据权利要求9所述的厚膜光波导，其特征在于，所述填充层位于所述波导层的一侧；或者所述填充层分布于所述波导层的相对两侧。11.根据权利要求9所述的厚膜光波导，其特征在于，多个所述子填充层与多个所述子波导层一一对应，且一所述子填充层和与其对应的所述子波导层的顶面平齐。12.根据权利要求9所述的厚膜光波导，其特征在于，所述子波导层的厚度为100nm～300nm。13.根据权利要求9所述的厚膜光波导，其特征在于，在沿垂直于所述衬底的方向上，多个所述子填充层对准