CN103257398B - 制造聚合物波导的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制造波导器件的方法。方法包括提供具有电互连区和波导区的衬底以及在电互连区内的衬底上方形成图案化介电层和图案化再分布层(RDL)。方法还包括通过接合叠层将图案化RDL接合至垂直腔面发射激光器(VCSEL)。在波导区内的衬底中形成反射镜沟槽，并在波导区内部的反射镜区上方形成反射层。方法进一步包括在波导区内部的波隧道区中形成并图案化底覆层以及在波导区中形成并图案化芯层和顶覆层。本发明还提供了制造聚合物波导的方法。

Description

制造聚合物波导的方法
技术领域
本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地来说，涉及聚合物波导器件及其制造方法。
背景技术
波导器件的制造经历了指数式增长。通常，光波通过来自波导壁的全内反射限制在波导器件的内部。在各种波导中，由于其工艺可用性和制造可行性，聚合物光波导已引起大量关注。在印刷电路板(PCB)或其他载具上方形成聚合物波导的传统方法使用模具通过温度固化工艺将聚合物压印在一起。然而，压印工艺对于保持在整个压印区域上的足够均匀性提出了挑战。另外，模具的使用寿命带来了其他问题。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种制造聚合物波导器件的方法，所述方法包括：提供具有电互连区和波导区的衬底；在所述电互连区内的所述衬底上方形成图案化介电层和图案化再分布层(RDL)；通过接合叠层将所述图案化RDL接合至垂直腔面发射激光器(VCSEL)；在所述波导区内的所述衬底中形成反射镜沟槽，其中，所述波导区具有反射镜区和波隧道区；至少在所述反射镜区上方形成反射层；在所述波隧道区内形成图案化底覆层；以及在所述反射镜区内的所述反射层上方和所述波隧道区内的所述底覆层上方形成图案化芯层和图案化顶覆层。
在该方法中，所述衬底包括具有(100)晶体定向的硅。
在该方法中，所述反射镜沟槽形成有所述硅(100)衬底内的45°斜坡侧壁轮廓。
在该方法中，通过湿蚀刻工艺形成深度大于30um的所述45°斜坡侧壁反射镜沟槽，所述湿蚀刻工艺包括来自由乙烯二胺邻苯二酚(EDP)、氢氧化钾(KOH)及四甲基氢氧化铵(TMAH)所组成的组的蚀刻剂。
在该方法中，所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层均包括感光聚合物。
在该方法中，所述芯层被配置成具有所述反射镜沟槽的深度的一半以上的厚度，并且所述芯层具有比所述底覆层/所述顶覆层的折射率大0.025以上的折射率。
在该方法中，选择所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层以对于600nm至1600nm的波长来说是透明的。
在该方法中，选择所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层以在接合工艺期间具有小于2％的体积变化和厚度变化。
在该方法中，通过旋涂技术沉积所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层。
在该方法中，所述旋涂技术包括多步骤工艺，其中，所述多步骤工艺包括初始旋转步骤、主旋转步骤和等待步骤，所述初始旋转步骤的旋转速度比所述主旋转步骤的旋转速度慢。
在该方法中，所述等待步骤的旋转速度比所述主旋转步骤的旋转速度慢，或者所述等待步骤的所述旋转速度为零。
在该方法中，通过光刻技术图案化所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层，其中，将所述底覆层图案化为仅形成在所述波隧道区，并且将所述芯层和所述顶覆层图案化为形成在所述反射镜区和所述波隧道区。
在该方法中，在将所述VCSEL接合至所述波导器件的接合工艺期间实施倒装芯片技术。
根据本发明的另一方面，提供了一种制造聚合物波导器件的方法，所述方法包括：提供具有电互连区和波导区的衬底；在所述电互连区内的所述衬底上方形成图案化介电层和图案化再分布层(RDL)；通过接合叠层将所述图案化RDL接合至垂直腔面发射激光器(VCSEL)；在所述波导区内的所述衬底中形成45°倾斜侧壁反射镜沟槽，其中，所述波导区具有反射镜区和波隧道区；在所述反射镜区上方形成反射层；实施旋涂和光刻图案化技术，以在所述波隧道区内形成图案化底覆层；以及实施旋涂和光刻图案化技术，以在所述波导区内形成图案化芯层和图案化顶覆层。
在该方法中，在所述反射镜区内的所述反射层上方形成空置空间。
在该方法中，在所述空置空间中构建功能元件。
根据本发明的又一方面，提供了一种聚合物波导器件，包括：衬底，具有电互连区和波导区；图案化介电层，设置在所述电互连区内的所述衬底上方；图案化再分布金属层(RDL)，设置在所述介电层上方；图案化钝化层，设置在所述图案化RDL上方；接合叠层，位于所述图案化RDL上方，波源通过所述接合叠层连接至所述图案化RDL；反射镜沟槽，位于所述衬底中，具有位于反射镜区中的45°倾斜侧壁和位于波隧道区中的平坦底部；反射层，设置在所述反射镜区上方；图案化底覆层，通过旋涂和光刻技术设置在所述波隧道区上方；图案化芯层和图案化顶覆层，通过旋涂和光刻技术设置在所述反射镜区和所述波隧道区上方。
在该聚合物波导器件中，所述图案化芯层的折射率比所述图案化底覆层和所述顶覆层的折射率大大约0.025。
在该聚合物波导器件中，所述图案化底覆层和所述图案化顶覆层以及所述图案化芯层对于600nm至1600nm的波长来说是透明的。
该聚合物波导器件被配置成来自所述波源的光束穿过所述图案化顶覆层和所述图案化芯层，在所述反射镜区的表面上以90°反射，并在所述波隧道区内的所述图案化芯层中传播。
附图说明
当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制，并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。
图1是制造根据本公开内容的各个方面构建的波导器件的示例性方法的流程图。
图2至11示出了制造根据本公开内容的各个方面构建的处于各个工艺阶段的聚合物波导器件的一个实施例的各个方面的截面图。
具体实施方式
应该理解，为了实施本发明的不同部件，以下公开内容提供了许多不同的实施例或示例。以下描述元件和布置的具体示例以简化本公开内容。当然这些仅仅是示例并不打算限定。此外，在以下描述中，在第二工艺之前实施第一工艺可以包括其中在第一工艺之后立即实施第二工艺的实施例，并且也可以包括其中可以在第一工艺和第二工艺之间实施额外的工艺的实施例。为了简明和清楚，可以任意地以不同尺寸绘制各种部件。此外，在以下描述中，第一部件形成在第二部件上可以包括其中第一部件和第二部件以直接接触形成的实施例，并且也可以包括其中额外的部件形成在第一部件和第二部件之间，使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。
图1是制造波导器件200的方法100的一个示例性实施例的流程图。参考图2至图10描述方法100。
方法100从步骤102开始，其中，提供半导体衬底210。衬底210包括硅。可选地，衬底可以包括锗、锗硅、砷化镓或其他合适的半导体材料。此外可选地，半导体衬底210可以包括外延层。例如，衬底210可以具有上覆块状半导体的外延层。此外，衬底210可以产生应变以提高性能。例如，外延层可以包括与块状半导体不同的半导体材料，例如，通过包括选择性外延生长(SEG)的工艺形成的上覆体硅的锗硅层或上覆体锗硅的硅层。此外，衬底210可以包括绝缘体上半导体(SOI)结构，诸如隐埋介电层。此外可选地，衬底可以包括诸如隐埋氧化物(BOX)层的隐埋介电层，诸如通过被称为注氧隔离(SIMOX)技术的方法、晶圆接合、SEG或其他合适方法形成的隐埋介电层。在本实施例中，衬底210包括具有(100)晶体定向的硅。
在图2中，将衬底210划分为两个区域：电互连区215和波导区216。电连接区215包括多个图案化介电层和提供在IC器件的各种元件、电路和输入/输出之间的互连(例如，布线)的图案化导电层。在所示的实施例中，通过沉积、图案化和蚀刻技术在电连接区215内的衬底210上方形成图案化介电层220。可以通过化学汽相沉积(CVD)、高密度等离子CVD(HDP-CVD)、旋涂、物理汽相沉积(PVD或溅射)或其他合适的方法沉积介电层220。介电层220可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低k材料或其他合适的材料。另外地或可选地，界面层可以介于衬底210和介电层220之间。界面层可以包括通过诸如原子层沉积(ALD)、热氧化或UV臭氧化的适当技术所形成的氧化硅。在所示的实施例中，介电层220包括氧化硅，并且通过CVD技术沉积介电层220。
参考图2，通过光刻和蚀刻工艺图案化介电层220。示例性光刻工艺可以包括光刻胶涂覆、软烘、掩模对准、曝光、曝光后烘焙、显影光刻胶及硬烘的工艺步骤。也可以通过诸如无掩模光刻、电子束写入、离子束写入以及分子压印的其他方法实施或替代光刻曝光工艺。蚀刻技术可以包括干蚀刻、湿蚀刻或者干蚀刻和湿蚀刻的组合。作为实例，湿蚀刻工艺可以包括暴露在含氢氧化物的溶液(例如，氢氧化铵)、去离子水和/或其他合适的蚀刻剂溶液中。作为另一个实例，干蚀刻工艺可以利用配备有容性耦合等离子源的中密度等离子体蚀刻系统或配备有或者感应等离子体、螺旋波等离子体或者电子回旋共振(ECR)等离子体的高密度等离子体蚀刻系统，其中，通过等离子体各向异性地去除暴露的材料。
在电互连区215中，通过沉积、图案化和蚀刻技术在介电层220上方形成被称为图案化再分布层(RDL)230的图案化导电层230。图案化RDL230可以包含导电材料，诸如铝、铝/硅/铜合金、铜、钛、氮化钛、钨、金属硅化物或者它们的组合。可以通过包括PVD、CVD、ALD或者它们的组合的工艺来沉积图案化RDL230。图案化RDL230被图案化以形成多个导电焊盘，以将波导器件200的一个或多个电子元件电气耦合至外部器件。图案化工艺包括光刻、蚀刻及光刻胶去除工艺。例如，干蚀刻工艺可以通过含氧气体、含氟气体(例如，CF4、SF6、CH2F2、CHF3和/或C2F6)、含氯气体(例如，Cl2、CHCl3、CCl4和/或BCl3)、含溴气体(例如，HBr和/或CHBr3)、含碘气体、其他合适的气体和/或等离子体和/或它们的组合实施。
仍然参考图2，图案化钝化层240形成在电互连区215内的图案化RDL230上方。图案化钝化层240包括氮化硅或氧化硅材料或它们的组合。通过可以包括CVD、PVD、ALD、它们的组合的工艺，或其他合适的工艺形成图案化钝化层240。图案化钝化层240提供用于电连接区215内的各种部件的密封功能，从而使得这些部件不太可能被侵蚀或被外部元件损害。例如，图案化钝化层240防止湿气、灰尘或其他污染颗粒到达波导器件200的内部，湿气、灰尘或其他污染颗粒可能降低波导器件200的内部的性能和/或缩短其寿命。多个开口245形成在图案化钝化层240的多部分内，以暴露图案化RDL230的部分。可以通过传统方式的光刻和蚀刻工艺形成开口245。
方法100继续至步骤104，如图3所示，通过蚀刻衬底210在波导区216内形成反射镜沟槽310。形成的反射镜沟槽310具有约45°斜坡的侧壁剖面(被称为反射镜区315)和被称为波隧道区316的具有深度d的平坦底部。蚀刻技术可以包括干蚀刻、湿蚀刻或干蚀刻和湿蚀刻的组合。作为实例，湿蚀刻可以包括蚀刻剂，诸如乙烯二胺邻苯二酚(EDP)、氢氧化钾(KOH)以及四甲基氢氧化铵(TMAH)。为了获得45°斜坡，选择本领域公知的适当的蚀刻剂浓度比、蚀刻温度和蚀刻率。在所示的实施例中，通过KOH湿蚀刻来蚀刻衬底210，并且反射镜沟槽310的深度d约为30um或更大。
方法100继续至步骤106，其中，如图4所示，在衬底210上方形成反射层320。在电互连区中，反射层320设置在开口245上方以提供与下面的图案化RDL230的足够附着力，并且用作后面要在该反射层上方形成的导电端子的润湿层。在波导区216中，反射层320设置在反射镜区315和波隧道区316上。可以选择反射层320，以便它提供对选定的辐射类型/波长的高反射率(例如，70％的反射率)。反射层320可以包括铝、铝/硅/铜合金、铜、钛、氮化钛、镍、钨、金属硅化物或它们的组合。反射层320也可以包括多层的叠层，诸如具有多对硅钼或钼铍。反射层320可以通过各种方法形成，诸如PVD、CVD、诸如化学镀或电镀的电镀工艺、离子束沉积，和/或本领域公知的其他方法。
方法100继续至步骤108，其中，如图5所示，在波隧道区316中形成图案化底覆层330。图案化底覆层330包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低k材料。图案化底覆层330也可以包括酰亚胺单体聚合物，例如均苯四甲酸二酐单体或其他合适的材料。可以通过CVD、HDP-CVD、旋涂、PVD或其他合适的方法在衬底210上方沉积图案化底覆层330。图案化工艺可以包括传统方式的光刻、蚀刻及光刻胶去除工艺。
在所示的实施例中，图案化底覆层330包括负感光聚合物材料，诸如Ormoclad(来自MicroResistTechnology)，这种材料是基于硅氧烷的无机-有机杂化材料。可选地，感光聚合物可以包括正性感光聚合物。通过旋涂工艺在衬底210上方形成图案化底覆层330。在波隧道区316中的图案化底覆层330的形成不需要蚀刻工艺。而是，使用光刻工艺直接将期望的图案从光掩模(未示出)转印至底覆层330以在波隧道区316中形成图案化底覆层330。在底覆层330(感光层)上实施曝光工艺。曝光工艺包括将辐射束引入底覆层330。辐射束可以是紫外线和/或可以扩展到包括其他辐射束，诸如离子束、x射线、远紫外线、深紫外线，和其他适当的辐射能量。对于负型感光聚合物，聚合物的暴露部分经过曝光变得不可溶解，而未曝光的部分保持可溶解。
继续步骤108，对曝光的底覆层330进行显影(例如，将显影剂施加给曝光的底覆层330以去除该层的可溶解部分)。在溶解和去除部分底覆层330的预定的时间内，衬底210可以被浸在显影液中。也可以实施单独的、额外的清洗。显影液的成分取决于底覆层330的成分。例如，采用2.38％的(TMAH)基液。然而，现在公知的或今后开发的其他合适成分也在本公开内容的范围内。也可以包括表面活性剂。可以从诸如3M电子产品清洗剂HFE-7000(3MNovecfluidHFE-7000)的表面活性剂和/或本领域公知的其他表面活性剂中选择该表面活性剂。可以通过搅练工艺、浸渍、喷雾和/或其他合适的方法施加显影剂。
方法100继续至步骤110，其中，如图6和图7所示，在波导区216内形成并图案化芯层(corelayer)340。芯层340包括感光聚合物，如Epocore(来自MicroResistTechnology)，该感光聚合物是环氧基聚合物。在所示的实施例中，通过旋涂工艺涂覆芯层340。旋涂工艺可以包括多个步骤，其中，在每个步骤中具有不同的旋转速度。旋涂工艺从低旋转速度开始(被称为初始步骤)以在衬底210上方均匀地涂覆芯层340。然后，旋涂工艺进行至较快的主旋转步骤以达到芯层340的目标涂覆厚度。然后，在主旋转步骤之后，进行另一个低旋转速度步骤或无旋转步骤(被称为等待步骤)以允许芯层340回流并实现沿衬底210的外形结构的更适合的涂覆剖面，尤其是在电互连区215和反射镜区315的结合处。作为实例，初始步骤的旋转速度在300～1500rpm范围内，而等待步骤的旋转速度小于500rpm。作为另一个实例，等待步骤的旋转速度为零。主旋转步骤的旋转速度由芯层340的特性决定，诸如材料类型、粘度和旋转线。在本实施例中，芯层340的目标厚度约为反射镜沟槽深度(d)的一半。通过使用优化的旋涂工艺，芯层340可以覆盖倾斜的反射镜区315而不形成可能妨碍稍后组装工艺的挤压凸块。
仍然继续步骤110，图案化芯层340的工艺在许多方面与上述与相关的图案化底覆层330的图案化工艺类似。如图7所示，图案化芯层340形成在反射镜区315内的反射层320上方以及在波隧道区316内的图案化底覆层330上方。
方法100继续至步骤112，其中，如图8所示，在波隧道区216内形成并图案化顶覆层350。顶覆层350可以包括与图案化底覆层330相同的聚合物或不同的聚合物。图案化顶覆层350形成在图案化芯层340上方。在本实施例中，形成顶覆层350的工艺在许多方面与上述相关的芯层340的涂覆工艺类似。图案化顶覆层350的工艺在许多方面与上述相关的图案化底覆层330的图案化工艺类似。
再次参考图8，波导结构360形成在反射镜区315和波隧道区316内。在反射镜区315内，波导结构360具有图案化顶覆层350(位于芯层340顶部)、位于反射层320顶部的图案化芯层340。在波隧道区316内，波导结构360具有图案化顶覆层350(位于芯层340顶部)、图案化芯层340(位于底覆层330顶部)、位于反射层320顶部的底覆层330。
在图案化底覆层330、图案化芯层340和图案化顶覆层350之中的折射率被配置成对于目标波长或波长范围来说从图案化芯层和图案化的底部/顶覆层的界面获得全波反射。因此，波在图案化芯层340内部沿波导隧道以Z字形方式进行传播。在所示的实施例中，图案化芯层340的折射率至少比图案化熔覆层330和350的折射率大0.025。图案化芯层340和图案化熔覆层330/350被选择为相对于通信波长(600nm～1600nm)是透明的，并在稍后要描述的随后的接合工艺期间具有小于2％的体积和厚度变化。
在另一个实施例中，如图9所示，波导结构370形成在反射镜区315和波隧道区316内。在反射镜区315内，通过图案化工艺去除图案化顶覆层350和芯层340。与此同时，在波隧道区316内，波导结构370具有图案化顶覆层350(位于图案化芯层340顶部)、图案化芯层340(位于底覆层330顶部)、位于图案化反射层320顶部的图案化底覆层330。在波导结构370内，空置空间(vacancyspace)形成在反射镜区315内的反射层320上方。可以在空置空间中构建诸如球状透镜或微透镜的一个或多个功能元件。
方法100继续至步骤114，其中，通过接合叠层405接合波导器件200和外部器件。接合叠层405可以包括焊料球或焊料凸块。接合叠层405也可以包括多种接合金属，如金(Au)、金锡(AuSn)、金铟(AuIn)或其他合适的金属，以实现共晶接合或其他晶圆接合机制。接合叠层405允许外部器件电耦合至(或电访问)波导器件200。接合叠层405可以通过蒸镀、电镀、压印、喷射或其他合适的技术形成。外部器件可以包括激光二极管、光电探测器、集成光学电路或其他光学元件。在本实施例中，外部器件包括垂直腔面发射激光器(VCSEL)410。
接合工艺可以涉及如倒装芯片或引线接合的技术。在所示的实施例中，如图10和图11所示，在将VCSEL410和波导器件210接合在一起以形成器件对450的接合工艺期间实施倒装芯片技术。倒装芯片技术是通过在位于第一电子元件的顶面上的焊盘之上沉积的导电凸块和在位于第二电子元件的相应位置上沉积的导电焊盘的方式将正面朝下的(因此，“倒装的”)第一电子元件直接连接在第二电子元件上的方法。
参考图10，入射光束415从VCSEL410发射并通过图案化顶覆层350和图案化芯层340进行传播，在反射镜区315内的反射层320的表面上入射，通过45°反射镜斜坡以90°的方向进行反射，引导至波导隧道区316内的图案化芯层340。光束415通过全内反射限定在图案化芯层340内。光束415在图案化芯层340的两个界面之间来回反射并沿波导隧道进行传播。
参考图11，除了从VCSEL410发射的入射光束415直接在反射镜区315内的反射层320的表面上入射以外，图11在许多方面与上述相关的图10类似。通过在位于反射镜区315内的反射层320上方的空置空间内的一个或多个内嵌的功能元件，诸如聚焦元件，可以调制光束415以提高光学性能或应用其他合适的功能。
基于以上论述，可以看出，本公开内容提供一种方法100，通过使用具有设计的折射率常数和厚度的感光聚合物在半导体衬底上制造聚合物波导。通过诸如旋涂和光刻图案化的公知技术形成波导隧道。已经证明，在反射镜区内的图案化芯层和图案化顶覆层的均匀覆盖提高了光耦合进入波导隧道的效率。方法100提供无凸块沉积(涂覆)工艺以形成图案化芯层和图案化的顶部/底覆层，从而大幅简化了制造工艺，以避免进一步的平坦化工艺。方法100提供了稳定的波导工艺而没有使用模具压印。这改善了波导器件的可靠性和使用寿命。
上面论述了若干实施例的部件，使得本领域普通技术人员可以更好地理解本发明的各个方面。本领域普通技术人员应该理解，可以很容易地使用本发明作为基础来设计或更改其他用于达到与这里所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点的工艺和结构。本领域普通技术人员也应该意识到，这种等效构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。

Claims (20)

1.一种制造聚合物波导器件的方法，所述方法包括：
提供具有电互连区和波导区的衬底；
在所述电互连区内的所述衬底上方形成图案化介电层、图案化再分布层(RDL)和图案化钝化层；
通过接合叠层将所述图案化再分布层接合至垂直腔面发射激光器(VCSEL)；
在所述波导区内的所述衬底中形成反射镜沟槽，其中，所述波导区具有反射镜区和波隧道区；
在所述图案化再分布层、所述图案化钝化层、所述反射镜区和所述波隧道区上方形成反射层；
在所述波隧道区内形成图案化底覆层；以及
在所述反射镜区内的所述反射层上方和所述波隧道区内的所述底覆层上方形成图案化芯层和图案化顶覆层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述衬底包括具有(100)晶体定向的硅。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反射镜沟槽形成有硅(100)衬底内的45°斜坡侧壁轮廓。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过湿蚀刻工艺形成深度大于30um的所述45°斜坡侧壁反射镜沟槽，所述湿蚀刻工艺包括来自由乙烯二胺邻苯二酚(EDP)、氢氧化钾(KOH)及四甲基氢氧化铵(TMAH)所组成的组的蚀刻剂。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层均包括感光聚合物。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述芯层被配置成具有所述反射镜沟槽的深度的一半以上的厚度，并且所述芯层具有比所述底覆层/所述顶覆层的折射率大0.025以上的折射率。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层以对于600nm至1600nm的波长来说是透明的。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层以在接合工艺期间具有小于2％的体积变化和厚度变化。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，通过旋涂技术沉积所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述旋涂技术包括多步骤工艺，其中，所述多步骤工艺包括初始旋转步骤、主旋转步骤和等待步骤，所述初始旋转步骤的旋转速度比所述主旋转步骤的旋转速度慢。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述等待步骤的旋转速度比所述主旋转步骤的旋转速度慢，或者所述等待步骤的所述旋转速度为零。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，通过光刻技术图案化所述底覆层和所述顶覆层以及所述芯层，其中，将所述底覆层图案化为仅形成在所述波隧道区，并且将所述芯层和所述顶覆层图案化为形成在所述反射镜区和所述波隧道区。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，在将所述垂直腔面发射激光器接合至所述波导器件的接合工艺期间实施倒装芯片技术。
14.一种制造聚合物波导器件的方法，所述方法包括：
提供具有电互连区和波导区的衬底；
在所述电互连区内的所述衬底上方形成图案化介电层、图案化再分布层(RDL)和图案化钝化层；
通过接合叠层将所述图案化再分布层接合至垂直腔面发射激光器(VCSEL)；
在所述波导区内的所述衬底中形成45°倾斜侧壁反射镜沟槽，其中，所述波导区具有反射镜区和波隧道区；
在所述图案化再分布层、所述图案化钝化层、所述反射镜区和所述波隧道区上方形成反射层；
实施旋涂和光刻图案化技术，以在所述波隧道区内形成图案化底覆层；以及
实施旋涂和光刻图案化技术，以在所述波导区内形成图案化芯层和图案化顶覆层。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在所述反射镜区内的所述反射层上方形成空置空间。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述空置空间中构建功能元件。
17.一种聚合物波导器件，包括：
衬底，具有电互连区和波导区；
图案化介电层，设置在所述电互连区内的所述衬底上方；
图案化再分布金属层(RDL)，设置在所述介电层上方；
图案化钝化层，设置在所述图案化再分布金属层上方；
接合叠层，位于所述图案化再分布金属层上方，波源通过所述接合叠层连接至所述图案化再分布金属层；
反射镜沟槽，位于所述衬底中，具有位于反射镜区中的45°倾斜侧壁和位于波隧道区中的平坦底部；
反射层，设置在所述图案化钝化层、所述图案化再分布金属层、所述反射镜区和所述波隧道区上方；
图案化底覆层，通过旋涂和光刻技术设置在所述波隧道区上方；
图案化芯层和图案化顶覆层，通过旋涂和光刻技术设置在所述反射镜区和所述波隧道区上方。
18.根据权利要求17所述的聚合物波导器件，其中，所述图案化芯层的折射率比所述图案化底覆层和所述顶覆层的折射率大0.025。
19.根据权利要求17所述的聚合物波导器件，其中，所述图案化底覆层和所述图案化顶覆层以及所述图案化芯层对于600nm至1600nm的波长来说是透明的。
20.根据权利要求17所述的聚合物波导器件，被配置成来自所述波源的光束穿过所述图案化顶覆层和所述图案化芯层，在所述反射镜区的表面上以90°反射，并在所述波隧道区内的所述图案化芯层中传播。
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