[发明专利]调制器装置及其形成方法

说明书

本发明实施例涉及一种调制器装置及其形成方法，调制器装置包括被配置成接收入射光的输入端子。第一波导具有第一输出区及耦合到输入端子的第一输入区。第二波导光学耦合到第一波导，且具有耦合到输入端子的第二输入区及第二输出区。与第一波导的第一输出区及第二波导的第二输出区耦合的输出端子被配置成提供经调制的出射光。加热器结构被配置成向第一波导提供热量，以在第一波导与第二波导之间引发温度差。充气隔离结构靠近加热器结构，且被配置成将第二波导与提供到第一波导的热量热隔离。

技术领域

本发明实施例涉及一种调制器装置及其形成方法。

背景技术

光学电路可包括多个光子功能/装置及光学波导。光学波导被配置成以最小的衰减将光从集成芯片(integrated chip，IC)上的第一点限制并引导到所述IC上的第二点。调制器装置中的光学波导可被配置成选择性地改变穿过光学波导的光的相位、波长、频率及/或其他性质。

发明内容

本发明实施例提供一种调制器装置，其包括输入端子、第一波导、第二波导、输出端子、加热器结构以及充气隔离结构。输入端子被配置成接收入射光。第一波导具有第一输入区及第一输出区，第一输入区耦合到输入端子。第二波导光学耦合到第一波导，第二波导具有第二输入区及第二输出区，第二输入区耦合到输入端子。输出端子被配置成提供基于入射光而调制的出射光，输出端子耦合到第一波导的第一输出区及第二波导的第二输出区。加热器结构靠近第一波导，且被配置成基于将要由调制器装置传送的数据状态而向第一波导提供热量，以在第一波导与第二波导之间引发温度差。充气隔离结构靠近加热器结构，且被配置成将第二波导与提供到第一波导的热量热隔离。

本发明实施例提供一种调制器装置，其包括第一波导、第二波导、第一介电结构、加热器结构、充气隔离结构以及密封层。第一波导设置在衬底之上，且包括被配置成对光进行调制的有源区。第二波导设置在衬底之上，且光学耦合到第一波导。第一介电结构设置在第一波导及第二波导之上。加热器结构嵌置在第一介电结构内，且上覆在第一波导的有源区正上方。充气隔离结构嵌置在第一介电结构内，其中衬底界定充气隔离结构的底表面，其中充气隔离结构包括位于加热器结构的第一侧的第一侧壁部分及位于加热器结构的第二侧的第二侧壁部分，且其中第一波导的有源区及加热器结构位于充气隔离结构的第一侧壁部分与第二侧壁部分之间。密封层密封充气隔离结构，且界定充气隔离结构的最顶表面。

本发明实施例提供一种用于形成调制器装置的方法，其包括：在衬底之上形成第一波导；在衬底之上形成光学耦合到第一波导的第二波导；形成上覆在第一波导的有源区正上方的加热器结构，其中加热器结构嵌置在第一介电结构中；执行第一刻蚀工艺，以移除第一介电结构的部分及衬底的部分，从而形成完全延伸穿过第一介电结构并延伸到衬底的顶表面中的第一沟槽结构及第二沟槽结构，其中第一沟槽结构与第二沟槽结构被加热器结构间隔开；以及在第一介电结构之上形成密封材料，其中密封材料密封第一沟槽结构及第二沟槽结构内的空气。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最佳地理解本发明的各方面。应注意，根据业内标准惯例，各种特征并非是按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出包括加热器结构的调制器装置的一些实施例的立体图，所述加热器结构横向位于充气隔离结构(gas-filled isolation structure)之间且垂直位于充气隔离结构上方。

图2A示出包括加热器结构的调制器装置的一些额外实施例的剖视图，所述加热器结构横向位于充气隔离结构之间且垂直位于充气隔离结构上方。

图2B示出包括加热器结构的调制器装置的一些额外实施例的剖视图，所述加热器结构横向位于充气隔离结构之间。

图3A至图3C示出包括充气隔离结构的调制器装置的一些实施例的俯视图，所述充气隔离结构具有在加热器结构的第一侧上的第一侧壁部分及在加热器结构的第二侧上的第二侧壁部分。