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，工作波長范圍寬，可靠性高，分光均勻性好等特點(diǎn)，特別適用于無源光網(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。隨著市場上對平面光波導(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∧碜錾习鼘樱团鹆椎亩趸璞∧ぴ诟邷叵碌牧鲃有暂^差且對小尺寸的分叉填充能力有限。從而導(dǎo)致上包層生長完后分叉處出現(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性較差，進(jìn)而導(dǎo)致上包層生長完后分叉處出現(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一薄層高摻雜硼磷的二氧化硅薄膜；
103、將生長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，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12-16微米低摻雜硼磷的二氧硅薄膜；
106、將生長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滑層，當(dāng)上面加高溫時可更容易流動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)生長到分叉內(nèi)部，本發(fā)明通過生長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，過厚會由于膜應(yīng)力過大影響器件的偏振損耗；
103、將生長完二氧化硅薄膜的晶圓放入1200度高溫爐中退火I個小時，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間相對適中；
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一層6UM的二氧化硅薄膜；
105、重復(fù)步驟104兩次，即再生長12微米低摻雜硼磷的二氧硅薄膜；
106、將生長完二氧化硅薄膜的晶圓放入1130度高溫爐中退火12個小時，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間相對適中；
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，過厚會由于膜應(yīng)力過大影響器件的偏振損耗；
103、將生長完二氧化硅薄膜的晶圓放入1100度高溫爐中退火I個小時，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間相對較低；
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一層6UM的二氧化硅薄膜；
105、重復(fù)步驟104兩次，即再生長13微米低摻雜硼磷的二氧硅薄膜；
106、將生長完二氧化硅薄膜的晶圓放入1110度高溫爐中退火10個小時，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間相對較低。
[0012]當(dāng)然，上述說明并非是對本發(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一薄層高摻雜硼磷的二氧化硅薄膜；. 103、將生長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，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12-16微米低摻雜硼磷的二氧硅薄膜； . 106、將生長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設(shè)備中進(jìn)行上包層薄膜沉積；102、在晶圓表面生長一薄層高摻雜硼磷的二氧化硅薄膜；103、將生長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；104、在晶圓表面上生長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12-16微米低摻雜硼磷的二氧硅薄膜；106、將生長完二氧化硅薄膜的晶圓放入1000-1500度高溫爐中退火10-20小時后取出。本發(fā)明對平面光波導(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】CN104678493
【申請?zhí)枴緾N201310623856
【發(fā)明人】呂耀安, 翟繼鑫
【申請人】無錫宏納科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年12月1日