[發(fā)明專利]一種光器件及其制造方法

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• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112558219A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 楊妍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12
• 代理公司: 北京知迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11628
• 代理人: 王勝利

1.一種光器件，其特征在于，包括：

基底，所述基底包括襯底，以及設置在所述襯底上的光波導和光柵，所述光柵位于所述光波導的一側(cè)，用于將光信號耦合至或耦合出所述光波導；

沿著所述基底的厚度方向，貫穿所述襯底開設的溝槽，所述溝槽位于所述光柵所在的區(qū)域的下方；

以及形成在所述溝槽內(nèi)的金屬反射層，所述金屬反射層至少覆蓋所述溝槽的槽底。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光器件，其特征在于，所述金屬反射層的材料為鋁、銅，金，銀，鉑，鈦中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光器件，其特征在于，所述溝槽的開口寬度大于所述光柵的寬度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光器件，其特征在于，所述基底還包括形成在襯底表面的包層；所述光波導和所述光柵形成在所述包層內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光器件，其特征在于，所述金屬反射層的厚度小于所述溝槽的深度；

在所述溝槽的開口寬度大于0、且小于或等于第一閾值的情況下，所述基底還包括形成在所述溝槽內(nèi)的介質(zhì)層，所述介質(zhì)層位于所述金屬反射層背離所述光波導的一側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光器件，其特征在于，所述介質(zhì)層的材料為二氧化硅或樹脂材料。

7.一種光器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括襯底，以及設置在所述襯底上的光波導和光柵，所述光柵位于所述光波導的一側(cè)，用于將光信號耦合至或耦合出所述光波導；

沿著所述基底的厚度方向，在所述襯底內(nèi)開設貫穿所述襯底的溝槽，所述溝槽位于所述光柵所在的區(qū)域的下方；

在所述溝槽內(nèi)形成金屬反射層，所述金屬反射層至少覆蓋所述溝槽的槽底。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光器件的制造方法，其特征在于，確定所述溝槽的開口寬度大于或等于第二閾值時，沿著所述基底的厚度方向，在所述襯底內(nèi)開設貫穿所述襯底的溝槽，包括：

沿著所述基底的厚度方向，刻蝕所述襯底位于所述光柵所在的區(qū)域的下方的部分，形成所述溝槽。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光器件的制造方法，其特征在于，確定所述溝槽的開口寬度大于第一閾值、且小于第二閾值時，所述沿著所述基底的厚度方向，在所述襯底內(nèi)開設貫穿所述襯底的溝槽包括：

對所述襯底背離所述光柵的一側(cè)進行減薄處理；

沿著所述基底的厚度方向，刻蝕所述襯底位于所述光柵所在的區(qū)域的下方的部分，形成所述溝槽。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光器件的制造方法，其特征在于，確定所述溝槽的開口寬度大于0、且小于或等于時，所述沿著所述基底的厚度方向，在所述襯底內(nèi)開設貫穿所述襯底的溝槽，包括：

在所述基底遠離所述襯底的一端鍵合載片晶圓；

對所述襯底背離所述光柵的一側(cè)進行減薄處理；

沿著所述基底的厚度方向，刻蝕所述襯底位于所述光柵所在的區(qū)域的下方的部分，形成所述溝槽。

11.根據(jù)權(quán)利要求8～10任一項所述的光器件的制造方法，其特征在于，所述沿著所述基底的厚度方向，刻蝕所述襯底位于所述光柵所在的區(qū)域的下方的部分，形成所述溝槽包括：

在所述襯底背離所述光柵的一側(cè)形成掩膜圖案；

沿著所述基底的厚度方向，在所述掩膜圖案的作用下，采用干法刻蝕工藝在所述襯底內(nèi)開設具有目標深度的凹槽；所述目標深度小于所述襯底的厚度；

沿著所述基底的厚度方向，在所述掩膜圖案的作用下，采用濕法刻蝕工藝繼續(xù)對所述襯底進行刻蝕，形成所述溝槽。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光器件的制造方法，其特征在于，所述金屬反射層的厚度小于所述溝槽的深度，所述在所述溝槽內(nèi)形成金屬反射層后，所述光器件的制造方法還包括：

在所述溝槽內(nèi)形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層位于所述金屬反射層背離所述光波導的一側(cè)；

對所述基底和所述載片晶圓進行解鍵合處理，使所述基底與所述載片晶圓分離。