[发明专利]一种锥形多层脊波导结构及其制作方法

权利要求书

1.一种锥形多层脊波导结构，其层数为三层以上，包括耦合端和压缩端，其特征在于，位于非底层和非顶层的台阶的高度从耦合端到压缩端逐渐减小，各层台阶的宽度从耦合端到压缩端逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的锥形多层脊波导结构，其特征在于，各层台阶的高度可以不相等或者相等。

3.根据权利要求1所述的锥形多层脊波导结构，其特征在于，所述脊波导结构是在低折射率衬底平板材料上附着的高折射率单晶硅材料上制作。

4.一种权利要求1所述的锥形多层脊波导结构的制作方法，包括以下步骤：

步骤1：采用等离子体刻蚀工艺，在起始硅片表面上进行刻蚀，定义出目标器件区：

即根据第一掩膜图形去除所述硅片表面的一部分物质，从而得到若干硅槽和位于所述硅槽之间的目标器件区；

步骤2：用填充物填充步骤1中所述硅槽，并对所述硅片表面进行平坦化；

步骤3：在所述硅片表面上沉积选择性外延掩模物质，并根据第二掩模图形去除选择性外延掩模物质中位于所述目标器件区顶上的部分；

步骤4：采用选择性外延工艺，在步骤3中暴露出的目标器件区表面上生长单晶硅至目标器件所需的高度；

步骤5：根据第三掩膜图形去除步骤4中生长的单晶硅的一部分，所述第三掩膜图形线宽从脊波导耦合端到压缩端逐渐变大，利用等离子体刻蚀中的微负载效应，形成深度沿波导耦合端至压缩端逐渐变大的硅槽；

步骤6：用填充物填充步骤5中形成的硅槽，然后对硅片表面进行平坦化；

步骤7：根据第四掩膜图形去除步骤4中生长的单晶硅的另一部分物质，所述第四掩膜图形线宽从脊波导耦合端到压缩端逐渐变大，利用等离子体刻蚀中的微负载效应，再次得到深度沿脊波导耦合端至压缩端逐渐变大的硅槽，所述硅槽紧靠步骤5中形成的硅槽；

步骤8：去除残留的填充物，然后对已成型的锥形多层硅脊波导覆盖涂层。

5.根据权利要求4所述的锥形多层脊波导结构的制作方法，其特征在于，所述脊波导结构各层台阶的刻蚀深度由刻蚀掩膜图形线宽最大处的刻蚀深度定义。