[发明专利]与光波导集成的二氧化硅微透镜的制作方法

权利要求书

1.一种与光波导集成的二氧化硅微透镜的制造方法，其特征在于，步骤如下：S1，确定微透镜的透镜高度H、透镜前表面曲率半径R1、透镜后表面曲率半径R2和透镜中心厚度T；

S2，根据步骤S1制作微透镜掩膜版；

S3，制作PLC型光分路器或阵列波导光栅芯片；

S4，在制作的PLC型光分路器或阵列波导光栅芯片需要制作微透镜的地方，利用ICP深刻蚀做出一个凹槽，凹槽深度为20-30μm，凹槽宽度比透镜中心厚度T宽5-10μm；

S5，使用PECVD方法在PLC型光分路器或阵列波导光栅芯片的表面生长掺锗的SiO₂透镜层；

S6，利用步骤S2中的透镜掩膜版，并使用感应耦合等离子体ICP对步骤S5的掺锗的SiO₂透镜层进行刻蚀，形成微透镜；

S7，采用PECVD对刻蚀的透镜进行镀膜，镀膜材料为氟化镁。

2.根据权利要求1所述的与光波导集成的二氧化硅微透镜的制造方法，其特征在于：在步骤S3中，PLC型光分路器或阵列波导光栅的制作步骤如下；

S3.1，对基底表面进行清洗；

S3.2，在基底表面通过热氧化生成二氧化硅下包层，二氧化硅下包层的厚度为10-15μm；

S3.3，在二氧化硅下包层上，使用等离子体增强化学气相沉积方法生长掺锗的二氧化硅波导芯层；且掺锗的二氧化硅波导芯层的厚度为4-8μm，宽度为4-8μm；

S3.4，使用低压力化学气相沉积法生长多晶硅硬掩膜层，多晶硅硬掩膜层覆盖二氧化硅下包层和掺锗的二氧化硅波导芯层；且多晶硅硬掩膜层厚度为1μm；

S3.5，在多晶硅硬掩膜层上涂光刻胶，并将光刻板上的图形转移到光刻胶上；

S3.6，刻蚀步骤S3.5中的多晶硅硬掩膜层，去除无用的光刻胶；

S3.7，使用感应耦合等离子体刻蚀方法进行芯区刻蚀，得到所需的波导芯层，刻蚀深度比芯区厚度大0.3-0.4μm；

S3.8，去除剩余的多晶硅硬掩膜层；

S3.9，利用低应力掺杂硼磷硅玻璃方法生长上包层，上包层厚度为10-25μm；

S3.10，上包层退火，退火温度900-1100℃，退火时间为3-5小时；退火后完成PLC型光分路器或阵列波导光栅的制作。

3.根据权利要求2所述的与光波导集成的二氧化硅微透镜的制造方法，其特征在于：在步骤S3.1中，所述基底为单晶硅片或石英片。

4.根据权利要求1所述的与光波导集成的二氧化硅微透镜的制造方法，其特征在于：在步骤S2中，所述透镜掩膜版是根据透镜的垂直投影图形制作。