[发明专利]一种薄膜铌酸锂光波导芯片抛光装置的抛光方法

权利要求书

1.一种薄膜铌酸锂光波导芯片抛光装置的抛光方法，薄膜铌酸锂光波导芯片抛光装置包括：抛光机构，所述抛光机构，包括操作台以及设于操作台上的磁力搅拌台，所述磁力搅拌台上放置有用于抛光的抛光容器；夹持机构，其包括设于操作台上的支撑架和用于夹持待抛光薄膜铌酸锂光波导芯片的芯片夹具；所述支撑架包括垂直固定杆、水平悬臂梁以及垂直支架，所述垂直固定杆通过第一连接件与水平悬臂梁活动连接，所述水平悬臂梁通过第二连接件与垂直支架活动连接，所述垂直支架一端向下延伸至抛光容器中且其端部与芯片夹具的夹具底座连接；所述水平悬臂梁通过第一连接件在垂直固定杆的长度范围内移动，垂直支架通过第二连接件在水平悬臂梁的长度范围内移动；所述芯片夹具倒置安装在支撑架的下方，并浸入抛光容器中的抛光溶液，所述抛光容器中放置有磁转子，磁转子高速转动以搅拌抛光溶液；所述磁转子的搅拌方向使抛光溶液实现沿薄膜铌酸锂光波导芯片的刻蚀表面平行方向的化学刻蚀、流动侵蚀和粒子轰击，其特征在于，薄膜铌酸锂光波导芯片的抛光方法包括以下步骤：

步骤一：在抛光容器中加入粗抛光溶液，所述粗抛光溶液为氧化硅、氧化铈、金刚石以及氧化铝抛光液中的一种，所述粗抛光溶液的抛光溶剂中含有氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，所述粗抛光溶 液的抛光颗粒的直径大小为100-1000nm；然后将待抛光薄膜铌酸锂光波导芯片安装在芯片夹具上，并浸入粗抛光溶液，之后启动磁力搅拌台，驱动磁转子高速转动以搅拌粗抛光溶液与待抛光薄膜铌酸锂芯片表面发生流动接触，粗抛光溶液中的粗抛光颗粒与待抛光薄膜铌酸锂芯片表面发生半接触和滑动接触，粗抛光溶液的抛光溶剂中的碱性离子与待抛光薄膜铌酸锂芯片表面发生化学刻蚀反应，利用粗抛光溶液的不断搅动实现沿刻蚀表面平行方向的化学刻蚀和流动侵蚀，对薄膜铌酸锂光波导芯片进行粗抛光；

步骤二：将步骤一中粗抛光后的薄膜铌酸锂光波导芯片进行清洗；

步骤三：将抛光容器中的粗抛光溶液倒出，然后加入细抛光溶液，所述细抛光溶液为氧化硅、氧化铈、金刚石以及氧化铝抛光液中的一种，所述细抛光溶液的抛光溶剂中含氢氧化钠、氢氧化钾中的一种；所述细抛光溶 液的抛光颗粒的直径大小为10-90nm，将清洗后的薄膜铌酸锂光波导芯片浸入细抛光溶液中，启动磁力搅拌台，驱动磁转子高速转动以搅拌细抛光溶液与待抛光薄膜铌酸锂芯片表面发生流动接触，细抛光溶液中的细抛光颗粒与干法刻蚀后的芯片表面发生半接触和滑动接触，并伴有沿芯片表面方向的细抛光颗粒轰击，细抛光溶液的抛光溶剂中的碱性离子与刻蚀表面发生化学刻蚀反应，利用抛光溶液的不断搅动实现沿刻蚀表面平行方向的化学刻蚀和细抛光颗粒轰击，对薄膜铌酸锂光波导芯片进行精细抛光，得到光波导侧壁和表面光滑的薄膜铌酸锂光波导芯片。

2.根据权利要求1所述的一种薄膜铌酸锂光波导芯片抛光装置的抛光方法，其特征在于：所述粗抛光溶液为氧化硅抛光液，其粗抛光颗粒的质量分数为15%-30%，其粗抛光溶剂中氢氧化钾或氢氧化钠的质量分数为1%-10%；所述细抛光溶液为氧化硅抛光液，其细抛光颗粒的质量分数为15%-30%，其细抛光溶剂中氢氧化钾或氢氧化钠的质量分数为1%-10%。

3.根据权利要求1所述的一种薄膜铌酸锂光波导芯片抛光装置的抛光方法，其特征在于：所述待抛光薄膜铌酸锂光波导芯片为干法刻蚀工艺后的脊型光波导芯片、矩形光波导芯片或干法刻蚀工艺后去除刻蚀掩膜的脊型光波导芯片、矩形光波导芯片。