基于SOI材料的刻蚀光栅分波器的制作工艺.pdfVIP

第 26 卷 　第 1 期 半 　导 　体 　学 　报 Vol. 26 　No. 1 2005 年 1 月 　　 CHINESE JOURNAL OF SEMICONDUCTORS 　　Jan. ,2005 基于 SOI 材料的刻蚀光栅分波器的制作工艺 1 2 1 1 1 ,2 1 ,2 王文辉 　唐衍哲 　戈肖鸿 　吴亚明 　杨建义 　王跃林 ( 1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 传感技术国家重点实验室, 上海　200050) (2 浙江大学信息与电子工程学系 , 杭州　310027) ( ) 摘要 : 研究了基于绝缘材料上的硅 SOI 材料的平面波导刻蚀光栅分波器的主要制作工艺. 利用电感耦合等离子 ( ) 体刻蚀 ICP 技术 ,在 SOI 材料上制作了垂直度大于 89°的光滑的光栅槽面. 氧化抛光后刻蚀侧壁的表面均方根粗糙 ( ) ( μ μ ) 度 RMS 有 3nm 的改善 ,达到 727nm 采样面积 62 m ×26 m . 通过采用集成波导拐弯微镜代替弯曲波导使 1 ×4 分波器的器件尺寸仅为 20mm ×25mm. 测试结果表明器件实现了分波功能. 关键词 : 刻蚀光栅 ; 波导镜 ; 电感耦合等离子体刻蚀; 绝缘材料上的硅 ; 分波器 EEACC : 4130 ; 2575 ; 4145 ( ) 中图分类号: TN256 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 2005 蚀光栅反射面的大小为数微米. 因此减小光栅反射 1 　引言 面边缘的圆角也是对光刻工艺的挑战. 但随着工艺 水平的提高 ,刻蚀光栅器件的性能有了很大提高 ,在 分波器是密集波分复用(DWDM) 系统中的关键 多种材料上均制作出了性能良好的刻蚀光栅式分波 器件和当前集成光学器件研究的热点之一. 阵列波 器[3～5 ] . 但基于 SOI 材料的平面波导刻蚀光栅还未 ( ) ( ) 导光栅 AWG 和平面波导刻蚀光栅 EDG 被认为是 见报道. 在通道数目较大时的理想选择[1 ] . EDG 与 AWG 相 ( ) 绝缘材料上的硅 SOI 材料是一种常用的制作 比,具有以下特点 : 当通道数目较多、通道间隔较小 平面光波导器件的材料 ,在近红外光通信波长范围 时 ,AWG 需要较大数目的阵列波导 ,并占用很大的 [6 ] 内具有广泛的应用 . 基于 SOI 材料的分波合波器 芯片面积 ;而 EDG 以反射面代替阵列波导, 因此具 [7 ,8 ]