[发明专利]制造聚合物波导的方法

权利要求书

1.一种制造聚合物波导器件的方法，所述方法包括：

提供具有电互连区和波导区的衬底；

在所述电互连区内的所述衬底上方形成图案化介电层和图案化再分布层(RDL)；

通过接合叠层将所述图案化RDL接合至垂直腔面发射激光器(VCSEL)；

在所述波导区内的所述衬底中形成反射镜沟槽，其中，所述波导区具有反射镜区和波隧道区；

至少在所述反射镜区上方形成反射层；

在所述波隧道区内形成图案化底覆层；以及

在所述反射镜区内的所述反射层上方和所述波隧道区内的所述底覆层上方形成图案化芯层和图案化顶覆层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述衬底包括具有(100)晶体定向的硅。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反射镜沟槽形成有所述硅(100)衬底内的45°斜坡侧壁轮廓。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过湿蚀刻工艺形成深度大于30um的所述45°斜坡侧壁反射镜沟槽，所述湿蚀刻工艺包括来自由乙烯二胺邻苯二酚(EDP)、氢氧化钾(KOH)及四甲基氢氧化铵(TMAH)所组成的组的蚀刻剂。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层均包括感光聚合物。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述芯层被配置成具有所述反射镜沟槽的深度的一半以上的厚度，并且所述芯层具有比所述底覆层/所述顶覆层的折射率大0.025以上的折射率。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层以对于600nm至1600nm的波长来说是透明的。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层以在接合工艺期间具有小于2％的体积变化和厚度变化。

9.一种制造聚合物波导器件的方法，所述方法包括：

提供具有电互连区和波导区的衬底；

在所述电互连区内的所述衬底上方形成图案化介电层和图案化再分布层(RDL)；

通过接合叠层将所述图案化RDL接合至垂直腔面发射激光器(VCSEL)；

在所述波导区内的所述衬底中形成45°倾斜侧壁反射镜沟槽，其中，所述波导区具有反射镜区和波隧道区；

在所述反射镜区上方形成反射层；

实施旋涂和光刻图案化技术，以在所述波隧道区内形成图案化底覆层；以及

实施旋涂和光刻图案化技术，以在所述波导区内形成图案化芯层和图案化顶覆层。

10.一种聚合物波导器件，包括：

衬底，具有电互连区和波导区；

图案化介电层，设置在所述电互连区内的所述衬底上方；

图案化再分布金属层(RDL)，设置在所述介电层上方；

图案化钝化层，设置在所述图案化RDL上方；

接合叠层，位于所述图案化RDL上方，波源通过所述接合叠层连接至所述图案化RDL；

反射镜沟槽，位于所述衬底中，具有位于反射镜区中的45°倾斜侧壁和位于波隧道区中的平坦底部；

反射层，设置在所述反射镜区上方；

图案化底覆层，通过旋涂和光刻技术设置在所述波隧道区上方；

图案化芯层和图案化顶覆层，通过旋涂和光刻技术设置在所述反射镜区和所述波隧道区上方。