[發明專利]用于定位光纖陣列的梯形槽的制作方法

有效

• 申請號: 201310417126.4
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103472542A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 查強;孟繁春;杜衛星;蘇曉華;胡炎彰;王睿;王紅杰;鐘飛
• 申請（專利權）人: 河南仕佳光子科技有限公司
• 主分類號: G02B6/36
• 分類號: G02B6/36
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 范之敏

技術領域

????本發明涉及一種制作光纖陣列定位槽的方法，特別是涉及一種使用等離子刻蝕技術制作用于定位光纖陣列的梯形槽的方法。

背景技術

光纖通信是用光作為信息的載體，以光纖作為傳輸介質的一種通信方式。相比于其他傳統的通信方式，光纖通信有著巨大的優勢。隨著信息技術的不斷發展和信息化進程的加快，光纖及光芯片的使用范圍越來越廣，如光纖通信系統、光纖數據網及光纖CATV等。光纖陣列是無源光網絡的重要元器件，主要用于平面光波導器件，例如光分路器，陣列波導光柵等多通道微光學模塊中，需要將平面光波導器件中的每條光路與光纖陣列中對應的光纖精確耦合對準、固定、封裝成穩定的光學器件，以確保器件的良好、穩定的通光特性。因此光纖陣列的高精度定位是保證光器件優良性能的重要前提。目前制作光纖陣列定位槽的方法包括濕法腐蝕特定晶向硅片以及機械加工制作V型槽等，但是這些方法制作的定位槽存在定位精度差、成本昂貴及成品率低等技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制作光纖陣列定位槽的方法，利用該方法制作的定位槽不僅位置精度高，而且可以有效減低制作成本，并提高成品率。

為了實現上述目的，采用以下技術方案：一種用于定位光纖陣列的梯形槽的制作方法，包括以下步驟：

1）在晶圓上進行硬掩膜的生長；

2）在所述硬掩膜上涂覆光刻膠；

3）利用光刻工藝，將光刻版上用于定位光纖陣列的梯形槽（6）的圖形轉移到所述光刻膠上；

4）?利用等離子刻蝕技術，將所述梯形槽的圖形進一步轉移到所述硬掩膜上；

5）利用等離子刻蝕技術，在所述晶圓上刻蝕出所述梯形槽，該梯形槽的側壁與所述晶圓的上表面的交界處為光滑的弧形面；

????6）除去所述晶圓上殘留的硬掩膜。

所述梯形槽為等腰梯形槽，其位于所述晶圓的上表面處的最大槽寬小于所述光纖陣列中光纖的直徑，所述梯形槽的深度大于所述光纖位于所述梯形槽內的圓弧段的高度，且小于所述晶圓的厚度。

所述梯形槽的側壁與槽底面之間的夾角θ滿足條件：90°<θ≤100°。

所述硬掩膜為多晶硅、金屬Cr或金屬Au。

所述等離子刻蝕技術為感應耦合等離子體刻蝕、反應離子刻蝕或離子束刻蝕。

所述晶圓為普通玻璃、石英玻璃、硼酸鹽玻璃或硅基材料。

本發明的優點在于：采用等離子刻蝕這種干法刻蝕技術制作光纖陣列定位槽，在槽的深度、寬度的均勻性和一致性等控制上具有很高的精準度，能夠達到和光刻版的設計完全一致的效果，可以解決目前制作光纖陣列定位槽通用的濕法腐蝕、機械加工等方法帶來的定位精度差、成本高以及成品率低等問題。并且，通過優化等離子刻蝕工藝，使得梯形槽的側壁與晶圓上表面的交界處為光滑的弧形面，光纖嵌入梯形槽時與其弧形面進行相切接觸，光纖較容易進槽，既有效提高了光纖陣列的組裝效率又保證了封裝定位的精準度；同時，弧形面的存在亦可以有效避免尖角對光纖的損傷，可提高光纖陣列的可靠性。

附圖說明

圖1是本發明步驟（1）中晶圓上生長硬掩膜后的截面圖。?

圖2是本發明步驟（2）中在硬掩膜上涂覆光刻膠后的截面圖。

圖3是本發明步驟（3）中光刻版蓋于光刻膠之上的截面圖.?

圖4是本發明步驟（4）中利用光刻工藝，梯形槽圖形轉移到光刻膠上的截面圖.?

圖5是本發明步驟（5）中利用等離子刻蝕技術，梯形槽圖形轉移到硬掩膜上的截面圖.

圖6是本發明步驟（6）中利用等離子刻蝕技術，得到的梯形槽的截面圖；

圖7是本發明組裝了光纖陣列的結構示意圖；

圖8是本發明定位單個光纖的梯形槽的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1~6所示，一種用于定位光纖陣列的梯形槽的制作方法，包括以下步驟：

1）在晶圓1上進行硬掩膜2的生長；

2）在硬掩膜2上涂覆光刻膠3；

3）利用光刻工藝，將光刻版4上用于定位光纖陣列5的梯形槽6的圖形轉移到光刻膠3上；

4）利用等離子刻蝕技術，將梯形槽6的圖形進一步轉移到硬掩膜2上；

5）利用等離子刻蝕技術，在晶圓1上刻蝕出梯形槽6，該梯形槽6的側壁7與晶圓1的上表面8的交界處9為光滑的弧形面；

6）除去晶圓1上殘留的硬掩膜2。