[发明专利]SOI基波导耦合器及其制备方法

权利要求书

1.一种SOI基波导耦合器制备方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：

1）提供一SOI衬底，所述SOI衬底包括支撑衬底、位于该支撑衬底上的埋氧层以及位于该埋氧层上、晶面为（111）面的顶层硅；

2）在所述SOI衬底的顶层硅上形成第一氧化层；

3）在所述第一氧化层上形成第一窗口；

4）自该第一窗口外延生长形成硅岛；

5）在所述硅岛外形成第二氧化层；

6）在所述硅岛上表面的部分第二氧化层上形成第二窗口；

7）将步骤6）之后获得的结构放入各向异性腐蚀溶液中腐蚀在所述第二窗口下的硅岛处形成倾斜角为0.5°-4°的斜面，再去除剩余的第二氧化层；

8）套准光刻后进行干法刻蚀，形成水平方向的楔形，最终获得水平和垂直方向尺寸分别线性减小的耦合器。

2.根据权利要求1所述的SOI基波导耦合器制备方法，其特征在于：所述各向异性腐蚀溶液为KOH或TMAH溶液。

3.根据权利要求1所述的SOI基波导耦合器制备方法，其特征在于：所述步骤7）中剩余的第二氧化层通过BOE或HF湿法腐蚀去除。

4.根据权利要求1所述的SOI基波导耦合器制备方法，其特征在于：在步骤8）之后还包括去胶以及清洗的步骤。

5.根据权利要求1所述的SOI基波导耦合器制备方法，其特征在于：所述步骤4）中形成的硅岛为长方体。

6.一种SOI基波导耦合器，其特征在于：该耦合器包括

SOI衬底，所述SOI衬底包括支撑衬底、位于该支撑衬底上的埋氧层以及位于该埋氧层上、晶面为（111）面的顶层硅；

位于所述顶层硅上的三维耦合器结构，所述三维耦合器结构包括大尺寸输入波导结构、小尺寸输出波导结构以及对应连接所述大尺寸输入波导结构和小尺寸输出波导结构的垂直和水平方向尺寸分别线性减小的结构。

7.根据权利要求6所述的SOI基波导耦合器，其特征在于：所述顶层硅的厚度范围为0.2μm～1μm。

8.根据权利要求6所述的SOI基波导耦合器，其特征在于：所述埋氧层的厚度范围为0.2-3μm。

9.根据权利要求6所述的SOI基波导耦合器，其特征在于：所述支撑衬底为硅衬底，其晶向为<111>或<100>或<110>。