專(zhuān)利名稱(chēng)：熱絕緣的光學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般說(shuō)來(lái)，本發(fā)明涉及光學(xué)部件，包括在光學(xué)通信網(wǎng)絡(luò)中使用的那些光學(xué)部件。
背景技術(shù)：
在光學(xué)通信網(wǎng)絡(luò)中，波導(dǎo)芯可以橫截著半導(dǎo)體基底伸展?？梢杂靡粚由习鼘痈采w著波導(dǎo)芯，并且可以將波導(dǎo)芯放置在下包層上。此波導(dǎo)芯可以形成光學(xué)信號(hào)通道。包層的折射率可以比波導(dǎo)芯低。
在某些情況下，可以用熱的方法改變波導(dǎo)芯的光學(xué)特點(diǎn)。例如，可以通過(guò)加熱使熱光裝置工作。通過(guò)加熱可以改變一個(gè)光學(xué)裝置的折射率。作為兩個(gè)例子，可以在Mach-Zehnder干涉儀和定向耦合器中使用熱光開(kāi)關(guān)。
一般說(shuō)來(lái)，熱光裝置消耗的熱量越多，整個(gè)部件的功率需求越高。希望將熱傳遞降低到僅只為了實(shí)現(xiàn)熱光效應(yīng)所需要的數(shù)量。
因此，有在熱光裝置中減少熱損失數(shù)量的需要。


圖1為本發(fā)明在早期制造階段的一個(gè)實(shí)施例的放大剖面圖；圖2為本發(fā)明在后來(lái)的制造階段的一個(gè)實(shí)施例的放大剖面圖；圖3為本發(fā)明在后來(lái)的制造階段的一個(gè)實(shí)施例的放大剖面圖；圖4為本發(fā)明在后來(lái)的制造階段的一個(gè)實(shí)施例的放大剖面圖；圖5為本發(fā)明在后來(lái)的制造階段的一個(gè)實(shí)施例的放大剖面圖；以及圖6為本發(fā)明在后來(lái)的制造階段的一個(gè)實(shí)施例的放大剖面圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1，可以在一塊半導(dǎo)體基底10上方的下包層11上形成一根波導(dǎo)芯12。在一個(gè)實(shí)施例中，波導(dǎo)芯12可以為一個(gè)平面光波線路的一部分。進(jìn)而，可以用上包層14覆蓋波導(dǎo)芯12和下包層11。
參見(jiàn)圖3，可以在波導(dǎo)芯12頂上的上包層14的上方形成一個(gè)電阻加熱器16。該加熱器16可以是用一種電阻較低的材料耦合到電源上的一種電阻較高的材料?？梢赃x擇性地使電阻加熱器16工作，改變?cè)诩訜崞?6附近的波導(dǎo)芯12的光學(xué)性質(zhì)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可以形成一種熱光開(kāi)關(guān)。
參見(jiàn)圖4，可以在加熱器16和波導(dǎo)芯12的每一側(cè)形成一對(duì)溝槽18。在一個(gè)實(shí)施例中，這些溝槽18可以與波導(dǎo)芯12分離開(kāi)，圍繞著波導(dǎo)芯12留下保護(hù)用的上包層14。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，溝槽18可以穿過(guò)上包層14和下包層11向下伸展到半導(dǎo)體基底10。在一個(gè)實(shí)施例中，在溝槽18之間形成一個(gè)熱光裝置26。
在圖5中所示出的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，使用熱光裝置26作為一個(gè)掩模，可以穿過(guò)溝槽18實(shí)現(xiàn)各向同性刻蝕，進(jìn)入基底10中，形成一個(gè)凹陷區(qū)域20。蝕刻劑對(duì)于基底材料10的選擇性比較強(qiáng)，而對(duì)于包層材料11和14的選擇性較差。因?yàn)榭涛g是各向同性的，刻蝕在下包層11的下面在每個(gè)溝槽18相對(duì)的側(cè)面進(jìn)行。各向同性這個(gè)詞指的是蝕刻劑，蝕刻劑在掩模下面向外進(jìn)行刻蝕，形成一個(gè)開(kāi)孔，為的是蝕刻劑可以刻蝕下面的材料。
所形成的區(qū)域20在包括波導(dǎo)芯12和加熱器16的結(jié)構(gòu)的下面伸展。這種向下刻蝕的一個(gè)結(jié)果是減少了在波導(dǎo)芯12和加熱器16下面的基底材料10的數(shù)量。
參見(jiàn)圖6，溝槽18可以由區(qū)域20的底部引導(dǎo)非各向同性的刻蝕。蝕刻劑對(duì)于基底10比對(duì)于包層11或14有更高的選擇性。結(jié)果，非各向同性地刻蝕出來(lái)的溝槽22在各向同性的刻蝕形成的區(qū)域的下面。把在波導(dǎo)芯12和加熱器16下面的基底材料10的主要部分除去，留下基底10的相當(dāng)薄的小柱24。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)確定來(lái)自加熱器16的熱損失的主要部分穿過(guò)半導(dǎo)體基底10。通過(guò)減少在加熱器16下面的可供使用的基底10的數(shù)量，可以減少這種熱損失。熱損失可能會(huì)增加裝置對(duì)供電的需求，散開(kāi)的熱量可能對(duì)周?chē)考墓鈱W(xué)性能有負(fù)面影響。
在某些實(shí)施例中，可以用一種熱絕緣的材料充滿區(qū)域20和溝槽22。類(lèi)似地，在某些實(shí)施例中，也可以用一種熱絕緣的材料充滿或覆蓋溝槽18。
盡管已經(jīng)關(guān)于數(shù)目有限的實(shí)施例描述了本發(fā)明，熟悉工藝的人將會(huì)承認(rèn)由這些實(shí)施例可以有大量的改型和變化。希望所附的權(quán)利要求書(shū)包括所有這樣的改型和變化，因?yàn)檫@些都在本發(fā)明的實(shí)際精神和范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種方法，它包括在半導(dǎo)體基底上形成熱光裝置；以及把在該熱光裝置下面的一部分半導(dǎo)體基底除去。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，除去那部分材料包括采用各向同性刻蝕。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，其包括采用各向同性刻蝕形成第一開(kāi)孔，并且形成穿過(guò)第一開(kāi)孔的第二開(kāi)孔。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，其包括采用非各向同性刻蝕形成第二開(kāi)孔。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括在半導(dǎo)體基底上形成波導(dǎo)芯，并且用上包層覆蓋所述波導(dǎo)芯。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，其包括在所述波導(dǎo)芯的任一側(cè)穿過(guò)所述上包層形成開(kāi)孔。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其包括圍繞著所述波導(dǎo)芯留下所述上包層的一部分。
8.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其包括在所述波導(dǎo)芯上面的所述上包層的上方形成電阻加熱器。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括在所述熱光裝置的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面上除去半導(dǎo)體基底的一部分。
10.一種方法，它包括在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的上方形成波導(dǎo)芯；用包層覆蓋波導(dǎo)芯；形成穿過(guò)所述包層到達(dá)所述結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)溝槽；以及通過(guò)所述溝槽對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行各向同性刻蝕。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，其包括在所述波導(dǎo)芯的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面上形成一對(duì)穿過(guò)所述包層的溝槽。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，其包括在波導(dǎo)芯與每個(gè)溝槽之間留下所述上包層的一部分。
13.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，其包括形成包括所述波導(dǎo)芯和所述包層的熱光裝置，以及對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行各向同性刻蝕，從而在所述熱光裝置的下面形成橫向的溝槽。
14.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，其包括通過(guò)兩個(gè)溝槽對(duì)所述結(jié)構(gòu)進(jìn)行非各向同性刻蝕。
15.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，其包括在所述薄層材料和所述波導(dǎo)芯上形成電阻加熱器。
16.一種光學(xué)線路，它包括包括在半導(dǎo)體基底上形成的波導(dǎo)芯的熱光裝置，用包層覆蓋所述波導(dǎo)芯；以及在所述半導(dǎo)體基底在所述熱光裝置下面伸展的開(kāi)孔。
17.按照權(quán)利要求16所述的線路，其特征在于，其包括在所述熱光裝置下面伸展的一對(duì)開(kāi)孔。
18.按照權(quán)利要求17所述的線路，其特征在于，所述開(kāi)孔之一包括在橫向上伸展的第一區(qū)域，和在豎直方向上伸展的第二區(qū)域。
19.按照權(quán)利要求18所述的線路，其特征在于，所述在橫向上伸展的第一區(qū)域比所述在豎直方向上伸展的第二區(qū)域?qū)挕?br> 20.按照權(quán)利要求16所述的線路，其特征在于，所述熱光裝置包括在所述包層上形成的加熱器。
全文摘要
可以將一種熱光裝置做成帶有溝槽，這些溝槽挖掉在熱光裝置下面的基底。通過(guò)除去下面的基底可以減少熱光裝置的熱耗散。這樣可以減少該裝置的熱需求，降低為了在某些實(shí)施例中運(yùn)行的供電要求。
文檔編號(hào)G02F1/01GK1601384SQ200410059398
公開(kāi)日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月19日
發(fā)明者B·法迪, F·阿迪比, C·李, A·班迪奧帕迪亞雅, M·忠納卡 申請(qǐng)人:英特爾公司