一種平面光波導(dǎo)分路器波導(dǎo)分叉的填充方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光波導(dǎo)分路器在生產(chǎn)過程中的加工工藝，尤其是涉及一種平面光波導(dǎo)分路器波導(dǎo)分叉的填充方法。
【背景技術(shù)】
[0002]平面波導(dǎo)型光分路器(PLC Splitter)是一種基于石英基板的集成波導(dǎo)光功率分配器件，具有體積小，工作波長(zhǎng)范圍寬，可靠性高，分光均勻性好等特點(diǎn)，特別適用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON，BPON，GPON等)中連接局端和終端設(shè)備并實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的分路。
[0003]現(xiàn)階段的平面光波導(dǎo)分路器生產(chǎn)工藝，是生產(chǎn)光波導(dǎo)器件的核心技術(shù)之一。隨著市場(chǎng)上對(duì)平面光波導(dǎo)分路器性能需求的提升，設(shè)計(jì)版圖中光波導(dǎo)尺寸也在逐漸縮小。這同時(shí)也帶來了生產(chǎn)工藝上包層填充的問題。這是因?yàn)樾枰团鹆椎亩趸璞∧碜錾习鼘?，而低硼磷的二氧化硅薄膜在高溫下的流?dòng)性較差且對(duì)小尺寸的分叉填充能力有限。從而導(dǎo)致上包層生長(zhǎng)完后分叉處出現(xiàn)空洞，最終造成器件損耗的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了解決低硼磷的二氧化硅薄膜在高溫下的流動(dòng)性較差，進(jìn)而導(dǎo)致上包層生長(zhǎng)完后分叉處出現(xiàn)空洞的現(xiàn)狀，提供的一種平面光波導(dǎo)分路器波導(dǎo)分叉的填充方法。
[0005]一種平面光波導(dǎo)分路器波導(dǎo)分叉的填充方法，其特征在于包括以下步驟:
101、將表面進(jìn)行等離子體物理刻蝕后的晶圓放入上包層生長(zhǎng)設(shè)備中進(jìn)行上包層薄膜沉積，上包層為包裹波導(dǎo)層的薄膜，起到匹配基底折射率與保護(hù)芯層的作用。
[0006]102、在晶圓表面用化學(xué)氣相沉積的方式生長(zhǎng)一薄層高摻雜硼磷的二氧化硅薄膜；
103、將生長(zhǎng)完二氧化硅薄膜的晶圓放入1000-1500度高溫爐中退火1-5小時(shí)，退火溫度根據(jù)低摻雜硼磷的比例成反比，即硼磷比例越高，退火溫度越低；
104、在晶圓表面上用化學(xué)氣相沉積的方式生長(zhǎng)6-8微米低摻雜硼磷的二氧化硅薄膜；
105、重復(fù)步驟104兩次，即再生長(zhǎng)12-16微米低摻雜硼磷的二氧硅薄膜；
106、將生長(zhǎng)完二氧化硅薄膜的晶圓放入1000-1500度高溫爐中退火10-20小時(shí)后取出，退火溫度根據(jù)低摻雜硼磷的比例成反比，即硼磷比例越高，退火溫度越低。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的效果是積極明顯的。本發(fā)明利用高摻雜薄層的目的是用做潤(rùn)滑層，當(dāng)上面加高溫時(shí)可更容易流動(dòng)從而讓上包層更容易填充。另外現(xiàn)有的等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積方式已經(jīng)很難將物質(zhì)生長(zhǎng)到分叉內(nèi)部，本發(fā)明通過生長(zhǎng)18-24微米的低摻雜硼磷，更有助于填充的實(shí)現(xiàn)，從而提高工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)品的合格率。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0009]按照平面光波導(dǎo)分路器的波導(dǎo)間隔為1.3微米，波導(dǎo)的內(nèi)側(cè)深度為6.5微米的設(shè)計(jì)要求。
[0010]101、將表面進(jìn)行等離子體物理刻蝕后的晶圓放入上包層生長(zhǎng)設(shè)備中進(jìn)行上包層薄膜沉積，上包層為包裹波導(dǎo)層的薄膜，起到匹配基底折射率與保護(hù)芯層的作用；
102、按硼30標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，磷12標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘的流量配置生長(zhǎng)一層高摻雜硼磷的二氧化硅薄膜，此厚度需要控制在0.2-0.3微米之間，過厚會(huì)由于膜應(yīng)力過大影響器件的偏振損耗；
103、將生長(zhǎng)完二氧化硅薄膜的晶圓放入1200度高溫爐中退火I個(gè)小時(shí)，因這層很薄的膜摻雜硼磷的濃度適中，所以退火溫度和退火時(shí)間相對(duì)適中；
104、按硼15標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，磷6標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘的流量在晶圓表面上生長(zhǎng)一層6UM的二氧化硅薄膜；
105、重復(fù)步驟104兩次，即再生長(zhǎng)12微米低摻雜硼磷的二氧硅薄膜；
106、將生長(zhǎng)完二氧化硅薄膜的晶圓放入1130度高溫爐中退火12個(gè)小時(shí)，因這層很薄的膜摻雜硼磷的濃度適中，所以退火溫度和退火時(shí)間相對(duì)適中；
實(shí)施例2
按照平面光波導(dǎo)分路器的分叉的間隔為1.6微米，波導(dǎo)的內(nèi)側(cè)深度為7.0微米的設(shè)計(jì)要求。
[0011]101、將表面進(jìn)行等離子體物理刻蝕后的晶圓放入上包層生長(zhǎng)設(shè)備中進(jìn)行上包層薄膜沉積；
102、按硼35標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，磷14標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘的流量配置生長(zhǎng)一層高摻雜硼磷的二氧化硅薄膜，此厚度需要控制在0.2-0.3微米之間，過厚會(huì)由于膜應(yīng)力過大影響器件的偏振損耗；
103、將生長(zhǎng)完二氧化硅薄膜的晶圓放入1100度高溫爐中退火I個(gè)小時(shí)，因這層很薄的膜摻雜硼磷的濃度較高，所以退火溫度和退火時(shí)間相對(duì)較低；
104、按硼27標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，磷8標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘的流量在晶圓表面上生長(zhǎng)一層6UM的二氧化硅薄膜；
105、重復(fù)步驟104兩次，即再生長(zhǎng)13微米低摻雜硼磷的二氧硅薄膜；
106、將生長(zhǎng)完二氧化硅薄膜的晶圓放入1110度高溫爐中退火10個(gè)小時(shí)，因這層很薄的膜摻雜硼磷的濃度較高，所以退火溫度和退火時(shí)間相對(duì)較低。
[0012]當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種平面光波導(dǎo)分路器波導(dǎo)分叉的填充方法，其特征在于包括以下步驟: . 101、將表面進(jìn)行等離子體物理刻蝕后的晶圓放入上包層生長(zhǎng)設(shè)備中進(jìn)行上包層薄膜沉積，上包層為包裹波導(dǎo)層的薄膜，起到匹配基底折射率與保護(hù)芯層的作用； . 102、在晶圓表面用化學(xué)氣相沉積的方式生長(zhǎng)一薄層高摻雜硼磷的二氧化硅薄膜；. 103、將生長(zhǎng)完二氧化硅薄膜的晶圓放入1000-1500度高溫爐中退火1-5小時(shí)，退火溫度根據(jù)低摻雜硼磷的比例成反比，即硼磷比例越高，退火溫度越低； . 104、在晶圓表面上用化學(xué)氣相沉積的方式生長(zhǎng)6-8微米低摻雜硼磷的二氧化硅薄膜； .105、重復(fù)步驟104兩次，即再生長(zhǎng)12-16微米低摻雜硼磷的二氧硅薄膜； . 106、將生長(zhǎng)完二氧化硅薄膜的晶圓放入1000-1500度高溫爐中退火10-20小時(shí)后取出，退火溫度根據(jù)低摻雜硼磷的比例成反比，即硼磷比例越高，退火溫度越低。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種平面光波導(dǎo)分路器波導(dǎo)分叉的填充方法，其特征在于包括以下步驟：101、將表面進(jìn)行等離子體物理刻蝕后的晶圓放入上包層生長(zhǎng)設(shè)備中進(jìn)行上包層薄膜沉積；102、在晶圓表面生長(zhǎng)一薄層高摻雜硼磷的二氧化硅薄膜；103、將生長(zhǎng)完二氧化硅薄膜的晶圓放入1000-1500度高溫爐中退火1-5小時(shí)；104、在晶圓表面上生長(zhǎng)6-8微米低摻雜硼磷的二氧化硅薄膜；105、重復(fù)步驟104兩次，即再生長(zhǎng)12-16微米低摻雜硼磷的二氧硅薄膜；106、將生長(zhǎng)完二氧化硅薄膜的晶圓放入1000-1500度高溫爐中退火10-20小時(shí)后取出。本發(fā)明對(duì)平面光波導(dǎo)分路器的波導(dǎo)分叉進(jìn)行有效填充，從而提高工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)品的合格率。
【IPC分類】G02B6-13, G02B6-125
【公開號(hào)】CN104678493
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310623856
【發(fā)明人】呂耀安, 翟繼鑫
【申請(qǐng)人】無(wú)錫宏納科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年12月1日