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专利号: 2020103714583
申请人: 贵阳学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种αSi氧化BOX形的氮化硅波导制造方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一:在硅基衬底上采用热氧化工艺形成2~3μm的SiO2包裹层,然后利用低温等离子体增强化学的气相沉积法在硅基衬底上生长400nm~2000nm的αSi材料层;

步骤二:采用光刻蚀或离子束刻蚀法在αSi材料层上形成与BOX形波导尺寸一致的αSi矩形槽;

步骤三:采用去氢退火和热氧化工艺对αSi材料层上BOX形波导侧壁表面进行粗糙度处理;

步骤四:再次通过热氧化工艺将αSi材料层上αSi矩形槽氧化成二氧化硅;

步骤五:分别生长Si3N4层和SiO2层将刻蚀的αSi矩形槽填充,再依次通过化学机械平坦化艺将BOX形波导上多余的Si3N4和SiO2材料磨掉;

步骤六:再次生长Si3N4层,然后利用光刻蚀或离子束刻蚀法去除BOX形波导外多余的氮化硅材料;

步骤七:利用低压力化学气相沉积法生长4~5μm的波导包裹SiO2层,得到侧壁光滑垂直的氮化硅BOX形波导。

2.根据权利要求1所述的一种αSi氧化BOX形的氮化硅波导制造方法,其特征在于:所述步骤一中利用低温等离子体增强化学的气相沉积法在硅基衬底上生长αSi材料层时,αSi材料层的生产厚度优选400nm~1000nm。

3.根据权利要求1所述的一种αSi氧化BOX形的氮化硅波导制造方法,其特征在于:所述步骤一中在硅基衬底上采用热氧化工艺形成2~3μm的SiO2包裹层时,热氧化温度控制为

1000~1200℃,热氧化温度时间为35~40min。

4.根据权利要求1所述的一种αSi氧化BOX形的氮化硅波导制造方法,其特征在于:所述步骤二中采用光刻蚀或离子束刻蚀法在αSi材料层上形成与BOX形波导尺寸一致的αSi矩形槽前,需要先在αSi材料层上形成出3~5μm的光刻蚀胶。

5.根据权利要求1所述的一种αSi氧化BOX形的氮化硅波导制造方法,其特征在于:所述步骤二中采用光刻蚀或离子束刻蚀法在αSi材料层上形成与BOX形波导尺寸一致的αSi矩形槽时,αSi矩形槽的刻蚀宽度比控制为比设计尺寸大0.75倍,αSi矩形槽的刻蚀高度比控制为比设计尺寸小0.75倍。

6.根据权利要求1所述的一种αSi氧化BOX形的氮化硅波导制造方法,其特征在于:所述步骤三中去氢退火具体过程为:将αSi材料层上BOX形波导在550~600℃进行保温1~1.5小时,然后随炉冷却至常温。

7.根据权利要求1所述的一种αSi氧化BOX形的氮化硅波导制造方法,其特征在于:所述步骤四中热氧化工艺温度为1100~1150℃,热氧化时间为38~45min。