CN111596406A - 厚膜光波导及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种厚膜波导的制造方法。所述厚膜光波导的制造方法包括如下步骤：提供一基底；进行多次循环步骤，形成沿垂直于所述衬底的方向排布的多个子波导层、以及沿垂直于所述衬底的方向排布、且覆盖于所述子波导层侧壁的多个子填充层；所述循环步骤包括：沉积一波导芯层于所述基底表面；刻蚀所述波导芯层，形成贯穿所述波导芯层的沟槽，残留的所述波导芯层作为一子波导层；形成子填充层于所述沟槽内，并以所述子填充层的表面和所述子波导层的表面共同作为下一次循环步骤的基底表面。本发明克服了由于一次沉积较厚的波导芯层所引起的龟裂和翘曲等问题，并减小了波导传输损耗，有效改善了厚膜光波导的性能。

Description

厚膜光波导及其制造方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种厚膜波导的制造方法。

背景技术

光波导(optical waveguide)是引导光波在其中传播的介质装置，又称为介质光波导。在现有的生产工艺中，形成厚膜光波导主要采用两种方式：一种是，采用多次沉积波导材料后干法刻蚀形成；另一种是，先在下包层中形成沟槽，然后在沟槽中填充波导材料形成。但是，多次沉积波导材料的方法得到的厚膜光波导中无裂纹的区域面积较小；沟槽填充的方法中由于沟槽的侧壁不够陡直、底部不够平整等因素，导致形成的厚膜光波导侧壁和底部的粗糙度不佳，波导传输损耗较大。

如何减小厚膜光波导的龟裂的问题，降低光波导的传输损耗，从而改善厚膜光波导的性能，是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种厚膜光波导及其制造方法，用于解决现有技术中厚膜光波导易出现龟裂的问题，以改善厚膜光波导的性能。

为了解决上述问题，本发明提供了一种厚膜光波导的制造方法，包括如下步骤：

提供一基底，所述基底包括衬底和位于所述衬底表面的下包层；

进行多次循环步骤，形成沿垂直于所述衬底的方向排布的多个子波导层、以及沿垂直于所述衬底的方向排布、且覆盖于所述子波导层侧壁的多个子填充层；

所述循环步骤包括：

沉积一波导芯层于所述基底表面；

刻蚀所述波导芯层，形成沿垂直于所述衬底的方向贯穿所述波导芯层的沟槽，残留的所述波导芯层作为一子波导层；

形成子填充层于所述沟槽内，并以所述子填充层的表面和所述子波导层的表面共同作为下一次循环步骤的基底表面。

可选的，形成沿垂直于所述衬底的方向贯穿所述波导芯层的沟槽的具体步骤包括：

沉积一牺牲层于所述波导芯层表面；

刻蚀所述牺牲层和所述波导芯层，形成沿垂直于所述衬底的方向贯穿所述牺牲层和所述波导芯层的沟槽。

可选的，形成子填充层于所述沟槽内的具体步骤包括：

填充包层材料于所述沟槽内，形成子填充层；

平坦化处理所述子填充层，使得所述子填充层的顶面与所述牺牲层的顶面平齐；

除去全部的所述牺牲层和部分的所述子填充层，使得所述子填充层的顶面与所述波导芯层的顶面平齐。

可选的，除去所有的所述牺牲层和部分的所述子填充层的具体步骤包括：

除去部分的所述子填充层，使得残留的所述子填充层的顶面与所述波导芯层的顶面平齐；

除去全部的所述牺牲层。

可选的，所述波导芯层的厚度为100nm～300nm。

可选的，所述波导芯层的材料为氮化硅。

可选的，形成所述波导层之后，进行多次所述循环步骤之后，还包括如下步骤：

沉积最后一层波导芯层于已形成的多个所述子波导层和所述子填充层表面；

刻蚀所述最后一层波导芯层和多个所述子波导层、并去除所述子填充层，形成波导层；

形成包覆所述波导层的上包层。

可选的，所述子填充层的材料与所述上包层的材料相同；或者

所述子填充层的材料与所述下包层的材料相同；或者

所述子填充层的材料、所述下包层的材料和所述上包层的材料均相同。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种厚膜光波导，包括：

衬底，所述衬底表面具有下包层；

波导层，位于所述下包层表面，包括沿垂直于所述衬底的方向排布的多个子波导层；

填充层，覆盖于所述波导层侧壁，包括沿垂直于所述衬底的方向排布的多个子填充层，所述子填充层是对用于形成所述子波导层的波导芯层刻蚀形成沟槽之后、于所述沟槽内填充形成的。

可选的，所述填充层位于所述波导层的一侧；或者

所述填充层分布于所述波导层的相对两侧。

可选的，多个所述子填充层与多个所述子波导层一一对应，且一所述子填充层和与其对应的所述子波导层的顶面平齐。

可选的，所述子波导层的厚度为100nm～300nm。

可选的，在沿垂直于所述衬底的方向上，多个所述子填充层对准设置。

可选的，在沿垂直于所述衬底的方向上，至少存在两个所述子填充层的位置不对准。

可选的，还包括：

上包层，覆盖于所述波导层表面。

可选的，所述子填充层的材料与所述上包层的材料相同；或者

所述子填充层的材料与所述下包层的材料相同；或者

所述子填充层的材料、所述下包层的材料和所述上包层的材料均相同。

本发明提供的厚膜光波导及其制造方法，通过多次循环步骤形成沿垂直于衬底的方向叠置的多个子波导层，且在沉积下一波导芯层之前对上一波导芯层进行了刻蚀，从而释放了上一波导芯层中的应力，避免了应力堆积，从而克服了由于一次沉积较厚的波导芯层所引起的龟裂和翘曲等问题。

附图说明

附图1A是本发明具体实施方式中厚膜光波导的制造方法流程图；

附图1B是本发明具体实施方式中循环步骤的流程图；

附图2A-2J是本发明具体实施方式在制造厚膜光波导的过程中主要的工艺截面示意图；

附图3A-3B是本发明具体实施方式制造的两种种厚膜光波导的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的厚膜光波导及其制造方法的具体实施方式做详细说明。

本具体实施方式提供了一种厚膜光波导，附图1A是本发明具体实施方式中厚膜光波导的形成方法流程图，附图1B是本发明具体实施方式中循环步骤的流程图，附图2A-2J是本发明具体实施方式在形成厚膜光波导的过程中主要的工艺截面示意图。如图1A、图1B、图2A-图2J所示，本具体实施方式提供的厚膜光波导的制造方法，包括如下步骤：

步骤S11，提供一基底，所述基底包括衬底20和位于所述衬底20表面的下包层21。

具体来说，所述衬底20的材料可以为但不限于硅、石英等，本具体实施方式中以所述衬底20的材料为硅为例进行说明。所述下包层21可以采用等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)、低压化学气相沉积(LowPressure Chemical Vapor Deposition，LPCVD)或者湿法氧化的方法形成于所述衬底20的表面。所述下包层21的材料可以为但不限于二氧化硅。所述下包层21的厚度优选为在2μm～15μm之间，例如2μm、4μm、8μm、11μm或者15μm，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如根据最终所要形成的器件结构的尺寸等因素。

步骤S12，进行多次循环步骤，形成沿垂直于所述衬底20的方向排布的多个子波导层、以及沿垂直于所述衬底20的方向排布、且覆盖于所述子波导层侧壁的多个子填充层；

所述循环步骤包括：

步骤S121，沉积一波导芯层于所述基底表面；

步骤S122，刻蚀所述波导芯层，形成沿垂直于所述衬底的方向贯穿所述波导芯层的沟槽，残留的所述波导芯层作为一子波导层；

步骤S123，形成子填充层于所述沟槽内，并以所述子填充层的表面和所述子波导层的表面共同作为下一次循环步骤的基底表面。

以下以图2A-图2J所示的所述循环步骤的循环次数为2次，所述子波导层和所述子填充层的数量均为2个为例进行说明。

在第一次循环步骤中，首先采用低压化学气相沉积的方法沉积第一波导芯层221于所述下包层21的表面，如图2A所示；然后，采用反应离子刻蚀工艺对所述第一波导芯层221进行刻蚀，形成沿垂直于所述衬底20的方向贯穿所述第一波导芯层221的第一沟槽261，通过所述第一沟槽261将所述第一波导芯层221分割为多个第一子波导层241，如图2B所示；之后，采用等离子体增强化学气相沉积、低压化学气相沉积或者原子层沉积工艺沉积第一子填充层271于所述第一沟槽261内，如图2D所示。

在第二次循环步骤中，以所述第一子填充层271的顶面(即背离所述下包层21的表面)和所述第一子波导层241的顶面(即背离所述下包层21的表面)为基底表面，采用低压化学气相沉积的方法沉积第二波导芯层222于所述第一子填充层271的顶面和所述第一子波导层241的顶面，如图2E所示；然后，采用反应离子刻蚀工艺对所述第二波导芯层222进行刻蚀，形成沿垂直于所述衬底20的方向贯穿所述第二波导芯层222的第二沟槽，通过所述第二沟槽将所述第二波导芯层222分割为多个第二子波导层242；之后，采用等离子体增强化学气相沉积、低压化学气相沉积或者原子层沉积工艺沉积第二子填充层272于所述第二沟槽内，如图2G所示。

在以上仅是举例说明，本领域技术人员可以根据实际需要选择所述循环步骤的循环次数，例如根据最终所要形成的所述波导层的厚度选择循环步骤的循环次数。本具体实施方式中的“多个”是指两个及两个以上。

本具体实施方式中，在循环步骤中通过对波导芯层进行刻蚀来形成子波导层，可以释放波导芯层内部的应力，降低所述衬底20的形变，这样在沉积下一波导芯层时，可以有效减少甚至是避免下一波导芯层出现龟裂和翘曲等问题，减小了波导传输损耗，有效改善了厚膜光波导的性能。同时，本领域技术人员可以根据实际需要调整循环步骤的循环次数、子波导层的宽度、沟槽的宽度等参数，从而极大的提高了厚膜光波导制造工艺的灵活性。

可选的，形成沿垂直于所述衬底20的方向贯穿所述波导芯层的沟槽的具体步骤包括：

沉积一牺牲层于所述波导芯层表面；

刻蚀所述牺牲层和所述波导芯层，形成沿垂直于所述衬底的方向贯穿所述牺牲层和所述波导芯层的沟槽。

可选的，形成子填充层于所述沟槽内的具体步骤包括：

填充包层材料于所述沟槽内，形成子填充层；

平坦化处理所述子填充层，使得所述子填充层的顶面与所述牺牲层的顶面平齐；

除去全部的所述牺牲层和部分的所述子填充层，使得所述子填充层的顶面与所述波导芯层的顶面平齐。

可选的，除去所有的所述牺牲层和部分的所述子填充层的具体步骤包括：

除去部分的所述子填充层，使得残留的所述子填充层的顶面与所述波导芯层的顶面平齐；

除去全部的所述牺牲层。

具体来说，在每次循环步骤中，于形成一波导芯层之后、且刻蚀形成沟槽之前，形成所述牺牲层于所述波导芯层的表面，采用所述牺牲层作为刻蚀所述波导芯层的掩膜，从而使得所述沟槽能够通过一次刻蚀形成。

举例来说，在第一次循环步骤中，在形成所述第一波导芯层221之后，采用低压化学气相沉积工艺沉积第一牺牲层231于所述第一波导芯层221表面，如图2A所示。所述第一牺牲层231与所述第一波导芯层221之间的刻蚀选择比优选大于3。之后，先以所述第一波导芯层221为刻蚀截止层，于所述第一牺牲层231中形成暴露所述第一波导芯层221的第一开口，所述第一开口将所述第一牺牲层231分割为多个第一子牺牲层251。之后，沿所述第一开口刻蚀所述第一波导芯层，形成连续贯穿所述第一牺牲层231和所述第一波导芯层221的第一沟槽261，如图2B所示。接着，形成填充满所述第一沟槽261的所述第一子填充层271，并采用化学机械研磨工艺对所述第一子填充层271进行平坦化处理，使得所述第一子填充层271的顶面与所述第一子牺牲层251的顶面平齐，如图2C所示。然后，采用化学机械研磨工艺或者湿法刻蚀工艺去除部分的所述第一子填充层271，使得残留的所述第一子填充层271的顶面与所述第一子波导层241的顶面平齐。在本具体实施方式中，可以采用稀释的氢氟酸作为湿法刻蚀剂，其中氢氟酸和去离子水的配比在1：50～1：400之间，例如1：50或者1：400，来选择性去除部分的所述第一子填充层271。最后，去除所有的所述第一子牺牲层251，得到如图2D所示的结构。

在第二次循环步骤中，与所述第一次循环步骤类似，在形成所述第二波导芯层222之后，于所述第二波导芯层222表面形成第二牺牲层232。之后，刻蚀所述第二牺牲层232，形成暴露所述第二波导芯层222的第二开口，所述第二开口将所述第二牺牲层232分割为多个第二子牺牲层252。接着，采用与所述第一循环步骤类似的方法形成与所述第二子波导层242的顶面平齐的所述第二子填充层272，如图2F、图2G所示。

在本具体实施方式中，各次所述循环步骤中所形成的所述子波导层的厚度可以相同，也可以至少存在两层所述子波导层的厚度不相同，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如根据最终所需的波导层的厚度。可选的，所述波导芯层的厚度为100nm～300nm，即所述波导层中每一所述子波导层的厚度为100nm～300nm，例如100nm、200nm或者300nm。所述牺牲层的材料可以为多晶硅或者非晶硅材料，在单次循环步骤中所形成的所述牺牲层的厚度可以为100nm～300nm，例如100nm、200nm或者300nm。

可选的，所述波导芯层的材料为氮化硅。本领域技术人员也可以根据实际需要选择其他材料的波导芯层。

可选的，进行多次所述循环步骤之后，还包括如下步骤：

沉积最后一层波导芯层于已形成的多个所述子波导层和所述子填充层表面；

刻蚀所述最后一层波导芯层和多个所述子波导层、并去除所述子填充层，形成波导层；

形成包覆所述波导层的上包层28，如图2J所示。

具体来说，在根据最终所需的所述波导层的厚度于已形成的多个所述子波导层和多个所述子填充层表面沉积完最后一层波导芯层(例如第三波导芯层223)和覆盖于所述最后一层波导芯层223表面的最后一层牺牲层(例如第三牺牲层233)，如图2H所示，可以所述最后一层牺牲层(例如图2H中的第三牺牲层233)作为掩膜，对所述最后一层波导芯层(例如图2H中的第三波导芯层223)、已形成的多个所述子波导层(例如第一子波导层241和第二子波导层242)和已形成的多个所述子填充层(例如第一子填充层271和第二子填充层272)进行刻蚀，形成最终所需的所述波导层的侧壁形貌，即最终得到的所述波导层的侧壁形貌是通过一次刻蚀形成的，并去除全部的所述子填充层，得到如图2I所示的结构。通过本次刻蚀，已形成的子波导层的宽度变窄，例如图2I中第一子波导层241和第二子波导层242的宽度均小于图2H中第一子波导层241和所述第二子波导层242的宽度。之后，去除所述最后一层牺牲层(例如第三牺牲层233)，形成包覆所述波导层并填充满相邻波导层之间间隙的所述上包层28，如图2J所示。通过一次刻蚀形成所述波导层的侧壁形貌，有助于改善所述波导层的侧壁粗糙度，形成较为陡直的形貌，从而降低波导传输损耗。

本领域技术人员也可以根据实际需要，在每一所述循环步骤中控制所述子波导层的宽度，使得每一循环步骤中形成的所述子波导层的宽度与最终所需的波导层的宽度相同，从而在进行多次循环步骤之后，直接形成覆盖于最后一层所述子波导层表面的上包层即可。

在形成如图2I所示的结构且未沉积所述上包层28之前，还可以采用高温退火工艺除去器件结构中残留的氢元素，然后再采用低压化学气相沉积工艺或者等离子体增强化学气相沉积工艺形成所述上包层28。其中，高温退火的温度在1000度～1200度之间，例如1000度、1100度或者1200度，高温退火的时间在1小时～12小时之间，例如1小时、4小时、8小时或者12小时。所述上包层28的厚度为2μm～8μm，例如2μm、4μm或者8μm。

可选的，所述子填充层的材料与所述上包层28的材料相同；或者

所述子填充层的材料与所述下包层21的材料相同；或者

所述子填充层的材料、所述下包层21的材料和所述上包层28的材料均相同。

在本具体实施方式中，所述子填充层的材料、所述下包层21的材料和所述上包层28的材料均相同，例如均为二氧化硅材料，以简化制程工艺，节约制造成本。

不仅如此，本具体实施方式还提供了一种厚膜光波导。本具体实施方式提供的厚膜光波导可以采用图1A、图1B和图2A-图2J所示的方法形成，本具体实施方式提供的所述厚膜光波导的结构可参见图2A-图2J、图3A-图3B。如图2A-图2J、图3A-图3B所示，本具体实施方式提供的厚膜光波导，包括：

衬底20，所述衬底20表面具有下包层21；

波导层，位于所述下包层21表面，包括沿垂直于所述衬底20的方向排布的多个子波导层；

填充层，覆盖于所述波导层侧壁，包括沿垂直于所述衬底20的方向排布的多个子填充层，所述子填充层是对用于形成所述子波导层的波导芯层刻蚀形成沟槽之后、于所述沟槽内填充形成的。

可选的，所述填充层位于所述波导层的一侧；或者

所述填充层分布于所述波导层的相对两侧。

具体来说，本领域技术人员可以根据实际需要在刻蚀形成所述沟槽的过程中，仅于所述波导芯层的一侧形成所述沟槽，从而使得所述填充层仅位于所述波导层的一侧，如图3A所示。或者，于所述波导芯层的相对两侧分别形成所述沟槽，从而使得所述填充层分布于所述波导层的相对两侧，如图3B所示。

可选的，多个所述子填充层与多个所述子波导层一一对应，且一所述子填充层和与其对应的所述子波导层的顶面平齐。

具体来说，通过设置多个所述子填充层与多个所述子波导层一一对应，可以最大限度的降低所述波导层内部的应力，减少所述波导层龟裂。本领域技术人员也可以根据实际需要控制所述子填充层的数量少于所述子波导层，以简化制程工艺。

可选的，所述子波导层的厚度为100nm～300nm。

可选的，在沿垂直于所述衬底20的方向上，多个所述子填充层对准设置。

具体来说，在形成所述厚膜光波导的过程中，可以使用对准工艺，使得各循环步骤中所形成的沟槽的位置对准，从而使得最终形成的所述填充层中的所有所述子填充层在沿垂直于所述衬底20的方向上对准，例如图3B所示的厚膜光波导结构。多个所述子填充层对准设置是指，多个所述子填充层的中心在沿垂直于所述衬底20方向上的投影相互重合。

可选的，在沿垂直于所述衬底20的方向上，至少存在两个所述子填充层的位置不对准。

具体来说，在形成所述厚膜光波导的过程中，可以根据实际需要调整各循环步骤中所述沟槽的位置，使得最终形成的所述填充层中至少存在两个所述子填充层的位置不对准，从而可以形成多种结构的所述厚膜光波导，例如图3A所示的厚膜光波导结构，有助于扩展厚膜光波导的应用领域。至少存在两个所述子填充层的位置不对准是指，至少存在两个所述子填充层的中心在沿垂直于所述衬底20方向上的投影不重合。

可选的，所述厚膜光波导还包括：

上包层28，覆盖于所述波导层表面。

可选的，所述子填充层的材料与所述上包层28的材料相同；或者

所述子填充层的材料与所述下包层21的材料相同；或者

所述子填充层的材料、所述下包层21的材料和所述上包层28的材料均相同。

本具体实施方式提供的厚膜光波导及其制造方法，通过多次循环步骤形成沿垂直于衬底的方向叠置的多个子波导层，由多个子波导层共同构成波导层，由于在沉积下一波导芯层之前对上一波导芯层进行了刻蚀，从而释放了上一波导芯层中的应力，避免了应力堆积，从而克服了由于一次沉积较厚的波导芯层所引起的龟裂和翘曲等问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种厚膜光波导的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一基底，所述基底包括衬底和位于所述衬底表面的下包层；

进行多次循环步骤，形成沿垂直于所述衬底的方向排布的多个子波导层、以及沿垂直于所述衬底的方向排布、且覆盖于所述子波导层侧壁的多个子填充层；

所述循环步骤包括：

沉积一波导芯层于所述基底表面；

刻蚀所述波导芯层，形成沿垂直于所述衬底的方向贯穿所述波导芯层的沟槽，残留的所述波导芯层作为一子波导层；

形成子填充层于所述沟槽内，并以所述子填充层的表面和所述子波导层的表面共同作为下一次循环步骤的基底表面。

2.根据权利要求1所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，形成沿垂直于所述衬底的方向贯穿所述波导芯层的沟槽的具体步骤包括：

沉积一牺牲层于所述波导芯层表面；

刻蚀所述牺牲层和所述波导芯层，形成沿垂直于所述衬底的方向贯穿所述牺牲层和所述波导芯层的沟槽。

3.根据权利要求2所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，形成子填充层于所述沟槽内的具体步骤包括：

填充包层材料于所述沟槽内，形成子填充层；

平坦化处理所述子填充层，使得所述子填充层的顶面与所述牺牲层的顶面平齐；

除去全部的所述牺牲层和部分的所述子填充层，使得所述子填充层的顶面与所述波导芯层的顶面平齐。

4.根据权利要求3所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，除去所有的所述牺牲层和部分的所述子填充层的具体步骤包括：

除去部分的所述子填充层，使得残留的所述子填充层的顶面与所述波导芯层的顶面平齐；

除去全部的所述牺牲层。

5.根据权利要求1所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，所述波导芯层的厚度为100nm～300nm。

6.根据权利要求1所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，所述波导芯层的材料为氮化硅。

7.根据权利要求1所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，进行多次所述循环步骤之后，还包括如下步骤：

沉积最后一层波导芯层于已形成的多个所述子波导层和所述子填充层表面；

刻蚀所述最后一层波导芯层和多个所述子波导层、并去除所述子填充层，形成波导层；

形成包覆所述波导层的上包层。

8.根据权利要求7所述的厚膜光波导的制造方法，其特征在于，所述子填充层的材料与所述上包层的材料相同；或者

所述子填充层的材料与所述下包层的材料相同；或者

所述子填充层的材料、所述下包层的材料和所述上包层的材料均相同。

9.一种厚膜光波导，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底表面具有下包层；

波导层，位于所述下包层表面，包括沿垂直于所述衬底的方向排布的多个子波导层；

填充层，覆盖于所述波导层侧壁，包括沿垂直于所述衬底的方向排布的多个子填充层，所述子填充层是对用于形成所述子波导层的波导芯层刻蚀形成沟槽之后、于所述沟槽内填充形成的。

10.根据权利要求9所述的厚膜光波导，其特征在于，所述填充层位于所述波导层的一侧；或者

所述填充层分布于所述波导层的相对两侧。

11.根据权利要求9所述的厚膜光波导，其特征在于，多个所述子填充层与多个所述子波导层一一对应，且一所述子填充层和与其对应的所述子波导层的顶面平齐。

12.根据权利要求9所述的厚膜光波导，其特征在于，所述子波导层的厚度为100nm～300nm。

13.根据权利要求9所述的厚膜光波导，其特征在于，在沿垂直于所述衬底的方向上，多个所述子填充层对准设置。

14.根据权利要求9所述的厚膜光波导，其特征在于，在沿垂直于所述衬底的方向上，至少存在两个所述子填充层的位置不对准。

15.根据权利要求9所述的厚膜光波导，其特征在于，还包括：

上包层，覆盖于所述波导层表面。

16.根据权利要求15所述的厚膜光波导，其特征在于，所述子填充层的材料与所述上包层的材料相同；或者

所述子填充层的材料与所述下包层的材料相同；或者

所述子填充层的材料、所述下包层的材料和所述上包层的材料均相同。

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