[發明專利]光學器件和制造光學器件的方法

在審

• 申請號: 202110345976.2
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113156583A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 宋巍巍;陳建宏;林志昌;斯帝芬·魯蘇;徐敏翔
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G02B6/13
• 分類號: G02B6/13;G02B6/30;G02B6/122;G02B6/124
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種制造光學器件的方法，包括：

在襯底上形成第一氧化物層；

在所述第一氧化物層上形成具有第一溝槽和第二溝槽的圖案化的模板層，其中，所述圖案化的模板層的材料具有第一折射率；

在所述第一溝槽和所述第二溝槽內分別形成波導的第一部分和光耦合器的第一部分；

在所述圖案化的模板層的頂面上形成所述波導的第二部分和所述光耦合器的第二部分，其中，所述波導和所述光耦合器包括具有比所述第一折射率大的第二折射率的材料；以及

在所述波導和所述光耦合器的第二部分上沉積包覆層。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述第一氧化物層包括在所述襯底上生長熱氧化物層。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述圖案化的模板層包括利用化學汽相沉積工藝沉積氧化物層。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述波導的所述第一部分和所述光耦合器的所述第一部分包括在所述圖案化的模板層的所述第一溝槽和所述第二溝槽內沉積介電層，其中，所述介電層具有所述第二折射率的材料。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述波導的所述第二部分和所述光耦合器的所述第二部分包括：

在所述圖案化的模板層上沉積介電層；以及

圖案化所述介電層的設置在所述圖案化的模板層的頂面上的部分。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述波導的所述第二部分和所述光耦合器的所述第二部分包括：

在所述圖案化的模板層上沉積具有所述第二折射率的介電層；

拋光所述介電層的設置在所述圖案化的模板層的頂面上的部分以形成拋光層；以及

圖案化所述拋光層。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述波導的所述第二部分包括：

在所述圖案化的模板層上沉積介電層；以及

圖案化所述介電層的設置在所述波導的所述第一部分上的部分。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述光耦合器的所述第二部分包括：

在所述圖案化的模板層上沉積介電層；以及

圖案化所述介電層的與所述光耦合器的所述第一部分不重疊的部分。

9.一種制造光學器件的方法，包括：

在襯底上形成熱氧化物層；

在所述熱氧化物層上形成圖案化的半導體層，其中，所述圖案化的半導體層的第一部分形成耦合器的底部光柵線，所述圖案化的半導體層的第二部分形成犧牲層，所述圖案化的半導體層的第三部分形成襯底層；

在所述襯底層上形成圖像傳感器；

在所述熱氧化物層上形成具有溝槽的圖案化的模板層；

在所述溝槽內形成波導的肋部分，其中，所述圖像傳感器與所述波導相鄰；

在所述圖案化的模板層的頂面上形成所述波導的平板部分和所述耦合器的頂部光柵線；以及

在所述平板部分、所述頂部光柵線和所述圖像傳感器上沉積包覆層。

10.一種光學器件，包括：

襯底；

熱氧化物層，設置在所述襯底上；

非熱氧化物層，設置在所述熱氧化物層上；

波導，設置在所述熱氧化物層上，其中，所述波導包括設置在所述非熱氧化物層內的肋部分和錐形部分以及設置在所述肋部分和所述錐形部分上的平板部分；

光柵耦合器，設置在所述熱氧化物層上，其中，所述光柵耦合器包括設置在所述非熱氧化物層內的底部光柵線以及設置在所述非熱氧化物層的頂面上的頂部光柵線，并且其中，所述頂部光柵線和所述底部光柵線彼此不重疊；以及

包覆層，設置在所述波導和所述光柵耦合器上。