[發明專利]一種低表面張力的硅基光纖陣列V槽的制作方法

有效

• 申請號: 201210100996.4
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN102608702A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 繆建民
• 申請（專利權）人: 繆建民
• 主分類號: G02B6/13
• 分類號: G02B6/13;G02B6/136
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發明公開了一種低表面張力的硅基光纖陣列V槽的制作方法，屬于光纖通訊的技術領域。

背景技術

當前，我國FTTX?(光纖接入網)建設逐步展開，三大運營商及廣電系統都確定了“加快光進銅退、推進接入網戰略轉型”的思路，實現FTTC(光纖到路邊)、FTTB(光纖到大樓)、FTTH(光纖到家庭)、FTTD(光纖到桌面)、三網融合(語音網、數據網、有線電視網)等多媒體傳輸以及PDS(綜合布線系統)方案。FTTX中比較關鍵的器件就是光纖陣列分路器，分路器中的關鍵器件之一就是光纖陣列，而V型槽就是光纖陣列中的關鍵。

目前，國內外生產光纖陣列V型槽大都分為二類。第一類采用機械加工的方法，采用金剛砂切割刀在玻璃片上切割出所需的V槽，玻璃成本低，但切割過程中金剛刀被磨損，需不斷修磨，磨損的金剛刀也導致V槽形狀改變，不能滿足精度要求；制作多槽的V型槽時，如大于32槽時，由于設備不斷積累的誤差從而導致精度降低，良率下降，因此采用機械方法加工大于32槽的V型槽的成本很高。

第二類采用的硅晶片作為基材用濕法腐蝕的方法加工V型槽，此方法采用光刻的技術，各向異性濕法刻蝕硅晶片，沒有機械加工導致的累積誤差，故精度不受V槽數量的限制，利用硅片的各向異性的特點，腐蝕出的V槽形狀一致；但腐蝕后的V槽表面親水性不好，若在組裝光纖陣列前不進行表面處理，會使得膠水與V槽接觸不好，造成氣泡及光纖與V槽粘接不好。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種低表面張力的、可以免去光纖陣列組裝前的表面處理或因不處理導致的氣泡及粘結不好的一種低表面張力的硅基光纖陣列V槽的制作方法。

按照本發明提供的技術方案，所述一種低表面張力的硅基光纖陣列V槽的制作方法包括如下步驟：

a、在<100>晶向硅基的上表面生成一層保護薄膜，所述保護薄膜為熱氧化SiO₂薄膜或Si₃N₄薄膜；

b、在保護薄膜上通過勻膠機旋涂一層光刻膠膜；

c、在光刻膠膜上光刻出腐蝕Ｖ槽所需的圖案，使得腐蝕Ｖ槽所需圖案位置對應的保護薄膜露出；

d、使用反應離子刻蝕工藝刻蝕掉腐蝕Ｖ槽所需圖案位置對應的保護薄膜，腐蝕Ｖ槽所需圖案位置對應的硅基露出；

e、利用丙酮溶液去除硅基上的光刻膠膜；

f、使用KOH溶液或TMAH溶液蝕刻已經被步驟d露出的硅基，形成Ｖ槽，由于各向異性腐蝕，故Ｖ槽的側面夾角由硅基的晶向決定，Ｖ槽兩側面的夾角為70.6°，Ｖ槽的開口寬度為120~125微米，Ｖ槽的脊背寬度為2~7微米；

g、用對應溶液去除硅基上的保護薄膜；

h、在去除保護薄膜后的硅基上通過低壓化學汽相淀積工藝淀積的低表面張力薄膜，低表面張力薄膜為Si₃N₄薄膜，Si₃N₄薄膜的厚度為100~300納米。

作為優選，步驟a中所述的保護薄膜為通過熱氧化生成的SiO₂薄膜，且SiO₂薄膜的厚度為1.8~2.5微米。

作為優選，步驟a中所述的保護薄膜為在硅基表面上通過低壓化學汽相淀積工藝淀積的Si₃N₄薄膜，且Si₃N₄薄膜的厚度為100~300納米。

作為優選，步驟b中所述的光刻膠膜的厚度為3~4微米。

作為優選，步驟f中所述的KOH溶液中KOH的重量百分含量為20%~45%。

作為優選，步驟f中所述的TMAH溶液中，TMAH的重量百分含量為20%~30%。

作為優選，步驟g中所述的保護薄膜為SiO₂薄膜，則使用BOE溶液去除SiO₂薄膜，在BOE溶液中，HF與NH₄F的物質的量之比為1:6，且在BOE溶液中，HF的重量百分含量為49%，NH₄F的重量百分含量為40%。