[发明专利]一种双条形氮化硅波导及其制备方法

权利要求书

1.一种双条形氮化硅波导制备方法，其特征在于，所述双条形氮化硅波导包括：

硅基底；

均匀覆置于所述硅基底上表面的第一SiO₂包覆层；

位于所述第一SiO₂包覆层上表面的双条形Si₃N₄波导结构；所述双条形Si₃N₄波导结构侧壁与所述硅基底垂直，且双条形Si₃N₄波导结构的上下两条Si₃N₄波导结构的对应的侧壁互相对齐；

所述双条形Si₃N₄波导结构被第二SiO₂包覆层包裹；

制备方法包括以下步骤：

S1.在硅基底上生长第一SiO₂包覆层；

S2.依次在SiO₂膜层上生长Si₃N₄层、αSi层和Si₃N₄层，形成Si₃N₄/αSi/Si₃N₄夹心结构；

S3.通过光刻/离子束刻蚀形成侧壁垂直的Si₃N₄/αSi/Si₃N₄双条形波导结构；

S4.热氧化留下的αSi形成SiO₂，得到双条形Si₃N₄波导结构；

S5.将双条形Si₃N₄波导结构外延生长4～10μm的第二SiO₂包覆层，从而形成双条形氮化硅形波导。

2.根据权利要求1所述的一种双条形氮化硅波导制备方法，其特征在于，所述双条形Si₃N₄波导结构为上下平行对称结构。

3.根据权利要求1所述的一种双条形氮化硅波导制备方法，其特征在于，所述第一SiO₂包覆层厚度为2～3μm。

4.根据权利要求2所述的一种双条形氮化硅波导制备方法，其特征在于，所述双条形Si₃N₄波导结构的每条Si₃N₄波导结构厚度为100～250nm，间距为400nm～1.5μm。

5.根据权利要求1所述的一种双条形氮化硅波导制备方法，其特征在于，所述第二SiO₂包覆层的厚度为4～10μm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种双条形氮化硅波导制备方法，其特征在于，在步骤S4中，热氧化αSi形成SiO₂之前，需先刻蚀部分去除夹层中的αSi材料。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种双条形氮化硅波导制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中第一SiO₂包覆层采用热氧工艺生长。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种双条形氮化硅波导制备方法，其特征在于，所述步骤S2的αSi层和两层Si₃N₄均采用LPCVD工艺生长。

9.根据权利要求6所述的一种双条形氮化硅波导制备方法，其特征在于，所述步骤S4中采用选择比高的湿法腐蚀刻蚀工艺部分去除夹层中的αSi材料。