[发明专利]提供绝热耦合的聚合物波导阵列和硅波导阵列的对准

权利要求书

1.一种包括形成在聚合物上的端头和形成在硅芯片上的凹槽的结构，通过对准形成在该聚合物上的聚合物波导阵列与形成在该硅芯片上的硅波导阵列，可用该结构实现绝热耦合，

其中形成在该聚合物上的该端头沿着形成该聚合物波导阵列的方向形成，并且

其中形成在该聚合物上的该端头采用第二掩模形成，该第二掩模沿着与形成该聚合物波导阵列的光刻工艺中采用的第一掩模相同的对准基线设置，该第二掩模具有与第一掩模不同的曝光图案，并且

其中形成在该硅芯片上的该凹槽沿着形成该硅波导阵列的方向形成。

2.根据权利要求1所述的结构，该聚合物和该硅芯片由光学环氧树脂或UV粘合剂彼此固定。

3.根据权利要求2所述的结构，该结构进一步包括固定到该聚合物的MTP连接器和固定到该硅芯片的内插器，其中这些器件被包封起来。

4.根据权利要求3所述的结构，还包括固定到该硅芯片的散热器，其中所述结构还包括用作该结构外壳的盖板。

5.根据权利要求1所述的结构，

其中形成在该聚合物上的该聚合物波导阵列的芯的宽度为5μm，并且形成在该硅芯片上的该硅波导阵列的芯的宽度为几百纳米至1μm。

6.一种在聚合物上形成聚合物波导阵列和端头的方法，所形成的聚合物波导阵列和端头与形成在硅芯片上的硅波导阵列及形成在所述硅芯片上沿着所述硅波导的方向的凹槽对准，从而实现绝热耦合，该方法包括如下步骤：

在该聚合物上涂覆包层；

沿着在芯层之上且在涂覆的包层之下的对准基线制备第一掩模；

根据采用该第一掩模的光刻工艺在该包层上制造芯阵列，该芯层的材料的折射系数大于该包层的材料的折射系数；

通过采用与该芯阵列的材料类型相同的聚合物材料涂覆用于形成该端头的基底层，从而该芯阵列由该基底层覆盖；

沿着制备该第一掩模所用的同一对准基线制备第二掩模，该第二掩模的暴露的图案与该第一掩模不同；以及

根据采用该第二掩模的光刻工艺形成该端头。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括如下步骤：

制备其上形成有硅波导阵列和该凹槽的该硅芯片；

制备其上形成有该聚合物波导阵列和该端头的该聚合物；

对准该硅芯片与该聚合物，使得空间关系提供为实现该绝热耦合；以及

利用光学环氧树脂或UV粘合剂固定该硅芯片和该聚合物。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括如下步骤：

制备固定到该聚合物的MTP连接器；

制备固定到该硅芯片的内插器；以及

将这些器件包封起来。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括如下步骤：

制备固定到该硅芯片的散热器；以及

制备用作包括形成在所述聚合物上的所述端头和形成在所述硅芯片上的所述凹槽的结构的外壳的盖板。

10.根据权利要求6所述的方法，

其中形成在该聚合物上的该聚合物波导阵列的芯的宽度为5μm，并且形成在该硅芯片上的该硅波导阵列的芯的宽度为几百纳米至1μm。

11.根据权利要求6所述的方法，

其中通过采用该第一掩模的光刻工艺用于形成芯阵列的该芯的材料和通过采用该第二掩模的光刻工艺用于形成该端头的该基底层的材料二者选自相同类型的聚合物材料，并且

其中在采用该第一掩模的光刻工艺中采用的显影剂和冲洗液可再一次用作采用该第二掩模的光刻工艺中所用的显影剂和冲洗液。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述聚合物材料包括丙烯酸树脂、环氧树脂或聚酰亚胺。