[发明专利]降低光波导损耗的处理方法及装置

说明书

本发明提供了一种降低光波导损耗的处理方法及装置，该降低光波导损耗的处理方法包括以下步骤：将划片后的芯片依次进行升温阶段、恒温阶段和降温阶段的处理；其中，升温阶段为：以预定升温速率升温至200～250℃；恒温阶段为：在200～250℃保持一定时间；降温阶段为：以预定降温速率降温至50±5℃。该降低光波导损耗的处理方法通过低温烘烤光子芯片恒定时间，消除或降低划片带来的应力问题，直接、快速的实现了光波导传输损耗的降低，同时低温烘烤避免了高温对光子芯片上器件的破坏，简单易行。

技术领域

本发明涉及集成光子技术领域，具体涉及一种降低光波导损耗的处理方法及装置。

背景技术

集成光子技术类似于集成微电子技术，是在基于硅或与硅工艺兼容的其他材料平台上，实现微纳尺寸的信息功能器件，通过将各个器件互联，可以实现大规模集成，从而形成一个具有完整功能的新型芯片。绝缘体上的硅(SOI)平台上可以制作光波导，耦合器、调制器和分光器等各种光子器件，也可以掺杂Ge做探测器等有源器件，甚至激光器，具有与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容，集成密度高，加工工艺成熟等优点，成为目前集成光子技术的主流材料。

光波导是光子芯片上的主要器件，波导损耗直接影响着光子器件的特性，光波导损耗主要有吸收损耗、散射损耗和耦合损耗，硅材料在1.5微米波长附近有良好的透过率，波导加工过程中的侧壁粗糙度造成的散射损耗是光波导损耗的主要因素，在光子芯片加工过程中采用氢气氛下的高温退火降低波导的侧壁粗糙度，温度一般是在1000℃以上，或者采用高温热氧化减低表面粗糙度。在基于标准CMOS工艺的硅光子工艺流程开发的光子芯片经过开窗后一般经过划片机划片后直接包装交给用户，但是划片机划片过程中锯片高速转动带来热，同时采用水冷却锯片，因而在切割芯片后，由于温度不均匀和受力不均匀等引入应力导致芯片微小变形等，进一步导致芯片上光波导的损耗增加。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种降低光波导损耗的处理方法及装置，该降低光波导损耗的处理方法通过低温烘烤光子芯片恒定时间，消除或降低划片带来的应力问题，直接、快速的实现了光波导传输损耗的降低，同时低温烘烤避免了高温对光子芯片上器件的破坏，简单易行，以解决现有技术中因划片造成光子芯片引入内应力且进一步导致芯片上光波导损耗增加的技术问题。

根据本发明的一个或多个实施例，一种降低光波导损耗的处理方法包括以下步骤：

将划片后的芯片依次进行升温阶段、恒温阶段和降温阶段的处理；

其中，升温阶段为：以预定升温速率升温至200～250℃；

恒温阶段为：在200～250℃保持一定时间；

降温阶段为：以预定降温速率降温至50±5℃。

进一步的，所述升温阶段的升温速率为1～5℃/min，时间为30～90min；

优选的，所述升温阶段的升温速率为2～4℃/min，时间为60～90min。

进一步的，所述恒温阶段温度为200℃或250℃；时间为60～180min；

优选的，所述恒温阶段恒温时间为90～150min。

进一步的，所述降温阶段的降温速率为1～5℃/min；

优选的，所述降温阶段以2～3℃/min降温至50±5℃。

进一步的，在升温阶段之前对所述划片后的芯片进行清洗处理：采用半导体标准工艺清洗划片后的芯片。

进一步的，所述芯片为光子芯片；

优选的，所述光子芯片为在基底材料上制作光波导或光子器件的集成光子芯片。