[发明专利]一种三维波导结构及其制作方法

权利要求书

1.一种三维波导结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在基底(11)上生长下包层(12)；

步骤二：在下包层(12)上生长第一波导芯层；然后以光刻胶(14)为掩膜采用干法刻蚀法刻蚀第一波导芯层，控制刻蚀深度至下包层(12)，形成第一波导层(13)；

步骤三：控制生长温度70℃～200℃，在光刻胶(14)及下包层(12)表面生长第一隔离层(15)；

步骤四：溶解所述步骤三的光刻胶(14)并剥离第一波导层(13)表面的第一隔离层(15)，然后采用化学机械抛光法降低第一隔离层(15)及第一波导层(13)的表面粗糙度；

步骤五：在第一隔离层(15)及第一波导层(13)表面生长第二隔离层(16)；

步骤六：在第二隔离层(16)上生长第二波导芯层；然后以光刻胶为掩膜采用干法刻蚀法刻蚀第二波导芯层，控制刻蚀深度至在第二隔离层(16)，形成第二波导层(17)；

步骤七：溶解所述步骤六的光刻胶后在所述第二隔离层(16)及第二波导层(17)表面生长上包层(18)，获得三维波导结构。

2.根据权利要求1所述三维波导结构的制作方法，其特征在于，所述第二波导层(17)与第一波导层(13)交叉设置。

3.根据权利要求1所述三维波导结构的制作方法，其特征在于，所述第二隔离层(16)及第一波导层(13)表面粗糙度小于20纳米。

4.根据权利要求1所述三维波导结构的制作方法，其特征在于，所述第一隔离层(15)厚度大于1微米，所述第二隔离层(16)厚度大于0.4微米。

5.根据权利要求3所述三维波导结构的制作方法，其特征在于，所述下包层(11)、第一隔离层(15)、第二隔离层(16)以及上包层(18)制作材料均为SiO₂。

6.根据权利要求1所述三维波导结构的制作方法，其特征在于，所述第一波导层(13)、第二波导层(17)的制作材料为非晶硅、多晶硅、氮化硅或SiON中的任一种。

7.根据权利要求1所述三维波导结构的制作方法，其特征在于，所述步骤二及步骤六所述的干法刻蚀法刻蚀气体为SF₆和CHF₃，射频功率为200W。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种三维波导结构，包括基底(11)和多层波导，其特征在于，在基底(11)表面上从下至上依次为下包层(12)、第一隔离层(15)及位于其中部的第一波导层(13)、第二隔离层(16)、第二波导层(17)以及上包层(18)。

9.根据权利要求8所述三维波导结构，其特征在于，所述第二波导层(17)与第一波导层(13)交叉设置。