TW202409624A - 具有漸變光柵的後段製程邊緣耦合器 - Google Patents
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Abstract
用於一邊緣耦合器的結構與製造此結構的方法。此結構包含一基板及一後段製程邊緣耦合器,其包括一波導核心和一光柵,該光柵定位介於該基板與該波導核心之間的一垂直方向,該波導核心包括一第一縱軸,該光柵包括一第二縱軸和複數個區段,該複數個區段係沿該第二縱軸採取一間隔配置予以定位,且該第二縱軸基本上平行於該第一縱軸而對齊。
Description
本揭露有關於光子晶片,且特別是有關於用於一邊緣耦合器的結構與製造此結構的方法。
光子晶片用於許多應用和系統,包括但不限於資料通訊系統和資料計算系統。光子晶片將諸如波導、光電偵測器、調變器和光功率分配器等光學組件以及諸如場效電晶體等電子組件整合到一個統一的平台中。在其他因素中,佈局面積、成本和操作開銷可以通過將兩種類型的組件整合在同一晶片上來減少。
邊緣耦合器(也稱為光點尺寸轉換器)通常用於將來自光源(諸如雷射或光纖)的在光子晶片邊緣附近的特定模式光耦合到光子晶片上的光學組件。當光從光源傳輸到邊緣耦合器時,邊緣耦合器支援與模式轉換相關的模式轉換和模式尺寸變化。然而,由於光的大模式尺寸與邊緣耦合器的小尺寸之間的顯著不匹配,使得邊緣耦合器最初無法完全限制從光源接收的入射模式。因此,傳統的邊緣耦合器可能容易產生光洩漏至基板的顯著損失。當傳統的邊緣耦合器從作為光源的單模光纖接收橫向磁偏振模式的光時,可能會有特別高的洩漏損耗。
因此需要用於邊緣耦合器的改良結構以及製造這種結構之方法。
在本發明一實施例中,一結構包含一基板及一後段製程邊緣耦合器,其包括一波導核心和一光柵,該光柵定位介於該基板與該波導核心之間的一垂直方向。該波導核心包括一第一縱軸,該光柵包括一第二縱軸和複數個區段,該複數個區段係沿該第二縱軸採取一間隔配置(spaced-apart arrangement)予以定位,且該第二縱軸基本上平行於該第一縱軸而對齊。
在本發明一實施例中,一種方法包含形成一後段製程邊緣耦合器,其包括一波導核心和一光柵,該光柵定位介於一基板與該波導核心之間的一垂直方向。該波導核心包括一第一縱軸,該光柵包括一第二縱軸和複數個區段,該複數個區段係沿該第二縱軸採取一間隔配置予以定位,且該第二縱軸基本上平行於該第一縱軸而對齊。
請即參考圖1和圖2,並根據本發明的實施例,結構10包括一定位於介電質層14上的波導核心12和一基板16。在一個具體實施例中,介電層14可由諸如二氧化矽的介電材料構成,並且基板16可由諸如單晶矽的半導體材料構成。在一個具體實施例中,介電層14可為絕緣體上矽基板的掩埋氧化物層,並且介電層14可將波導芯12與基板16分開。在替代具體實施例中,由諸如二氧化矽的介電材料組成之額外介電層可位於介電層14與波導芯12之間。
波導核心12可沿縱軸13對齊。波導核心12可包括一倒漸變18、一連接到倒漸變18的部分20、及一終止倒漸變18的端面22。倒漸變是指波導核心的漸變部分,其特徵在於沿著模式傳播方向逐漸增加寬度。就此而言,倒漸變18的寬度沿著縱軸13隨著與端面22的距離增加而增加。波導核心12的部分20可連接到其他光學組件。在一替代實施例中,波導核心12的部分20可包括鄰近於倒漸變18的另一倒漸變漸變,以提供複合漸變。
波導芯12可由折射率大於二氧化矽的折射率之介電材料構成,例如氮化矽。在替代具體實施例中,波導芯12可由氮氧化矽構成。在一替代實施例中,波導核心12可由單晶矽構成。在一實施例中,形成波導核心12可藉由在介電質層14上沉積一其構成材料層並利用微影和蝕刻製程圖案化該沉積層來進行。
請參閱圖3、圖4、圖4A、圖4B,其中相同參考編號代表圖1、圖2內相同部件並且在後續製程階段上,介電層24形成於波導芯12之上。介電材料24可由一介電材料,例如二氧化矽來構成。波導芯12嵌入介電層24中,因為介電層24比波導芯12的高度還要厚。介電層24的厚度和波導芯12的高度可為可調變量,構成介電層24的介電材料可具有比構成波導芯12的介電材料低之折射率。
結構10可更包括形成在介電質層24上的多重漸變光柵26。光柵26包括沿著非漸變部分28的長度而分佈的區段34、沿倒漸變部分30的長度而分佈的區段36、以及沿著漸變部分32的長度而分佈的區段38。區段34、36、38沿光柵26的縱軸25定位,其中區段36與區段34相鄰,區段38與區段36相鄰,且區段36縱向定位在區段34與區段38之間。光柵26的一端終止於區段34中的一者,而光柵26的另一端終止於區段38中的一者。在一實施例中,區段34、36、38可置中在縱軸25上。在一實施例中,光柵26的縱軸25可平行對齊或基本上平行對齊於波導核心12的縱軸13。利用沿縱軸25方向上具有特定尺寸的間隙40,將相鄰成對的區段34、相鄰成對的區段36和相鄰成對的區段38隔開。
在一實施例中,區段34、36、38中的每一者在平行縱軸25的方向上和橫向縱軸25的方向上具有正方形或矩形剖面。在一實施例中,區段34、區段36及/或區段38的節距和工作週期可為均勻性以限定週期性配置。在替代實施例中,區段34、區段36、及/或區段38的節距及/或工作週期可變跡(亦即,非均勻)以界定非週期性配置。區段34、36、38可尺寸化並定位在足夠小的節距中,以界定出次波長光柵狀結構,該結構在諸如400 nm至3000 nm範圍波長的工作波長下不輻射或反射光。
光柵26的總長度包括非漸變部分28、倒漸變部分30和漸變部分32的各自長度,並且在橫向縱軸25的方向上,區段34、36、38具有寬度W1。區段34的寬度W1在非漸變部分28的長度上可為恆定,區段36的寬度W1可隨著與非漸變部分28的距離增加使得在倒漸變部分30的長度上增加,並且區段38的寬度W1可隨著與非漸變部分28的距離增加使得在漸變部分32的長度上減少。
介電質材料可構成光柵26,諸如氮化矽碳或氫化碳氮化矽,該介電質的折射率大於二氧化矽的折射率。在一替代實施例中,光柵26可由氮化矽或氮氧化矽構成。在一實施例中,光柵26的形成可藉由在介電質層24上沉積一其構成材料層並利用微影和蝕刻製程圖案化該沉積層以形成區段34、36、38來形成。在代表性實施例中,區段34、36、38可彼此分離。在一替代實施例中,平板層可連接區段34、36、38的下部。當圖案化光柵26時可形成平板層,且定位於介電質層24上的平板層厚度小於區段34、36、38的厚度。
請即參考圖5、圖6、圖6A、圖6B,其中相同的參考標號表示圖3、4、4A、4B,且在後續製造階段中,在介電質層24和光柵26上方形成後段製程堆疊31的介電質層42、44。嵌入介電質層42中的光柵26包括在後段製程堆疊31中。介電質材料可由構成介電質層42、44,諸如原矽酸四乙酯二氧化矽、氟化原矽酸四乙酯二氧化矽、二氧化矽、氧化矽或氧化矽的變體。介電質層44形成於介電質層42上。
介電質層42的介電質材料配置在相鄰成對的區段34、36、38之間的間隙40中。區段34、36、38和間隙40中的介電質層42的介電質材料可界定出超材料結構(metamaterial structure),其中構成區段34、36、38的介電質材料的折射率高於介電質層42的介電質材料的折射率,並且區段34、36、38界定出次波長光柵狀結構。含有區段34、36、38的超材料結構和間隙40中的介電質層42的介電質材料可視為具有有效折射率的均質材料,其介於構成區段34、36、38的介電質材料的折射率和介電質層42的介電質材料的折射率之間。
結構10可更包括波導核心46、47、48,其形成在光柵26的層級上的後段製程堆疊31的層級中。波導核心46、47、48在介電質層44上為橫向間隔的並排配置。波導核心46、47、48可由折射率大於二氧化矽的折射率的介電質材料構成,諸如氮化矽。在一實施例中,波導核心46、47、48的形成可藉由在介電質層44上沉積一其構成材料層並利用微影和蝕刻製程將沉積層圖案化而進行。在一實施例中,構成波導核心46、47、48可由不同於光柵26的介電質材料構成。
波導核心46、47、48中的每一者可沿縱軸35排列。縱軸35可彼此平行或基本平行排列,並且縱軸35可平行或基本平行於光柵26的縱軸25排列。波導核心46可在相對端被截斷以界定出波導核心46的長度,波導核心47可在相對端處被截斷以界定出波導核心47的長度,並且波導核心48可在相對端被截斷以界定出波導核心48的長度。在一實施例中,波導核心46、47、48的長度可相等或基本相等。波導核心47橫向定位於波導核心46與波導核心48之間,且波導核心47可重疊於光柵26的區段34、36、38。在一實施例中,波導核心46、47、48可相對於光柵26的區段34、36、38採取對稱配置橫向定位。
請即參考圖7、圖8、圖8A、圖8B,其中相同的參考標號表示圖5、圖6、圖6A、圖6B中的相同特徵件,並且在隨後的製造階段,後段製程堆疊31的介電質層50、52可形成在波導核心46、47、48上。介電質層50、52可由介電質材料構成,諸如原矽酸四乙酯二氧化矽、氟化原矽酸四乙酯二氧化矽、二氧化矽、氧化矽或氧化矽的變體。波導核心46、47、48嵌入介電質層50中。
結構10可更包括波導核心54,其形成在波導核心46、47、48的層級上的後段製程堆疊31的層級中。在一實施例中,波導核心54可重疊於波導核心47。波導核心54可沿縱軸45對齊。在一實施例中,波導核心54的縱軸45可平行對齊或基本上平行對齊光柵26的縱軸25。波導核心54可在相對端被截斷,以獲得波導核心54的長度。在一實施例中,波導核心54和波導核心47的長度可相等或基本相等。在一替代實施例中,波導核心54的長度可短於波導核心47的長度。
波導核心54可由折射率大於二氧化矽的折射率的介電質材料構成,屋如氮化矽。在一實施例中,波導核心54的形成可藉由在介電質層52上沉積一其構成材料層並利用微影和蝕刻製程將沉積層圖案化而進行。在一實施例中,波導核心54可包含相同於波導核心46、47、48的介電質材料。在一實施例中,波導核心54可包含不同於光柵26的介電質材料。
波導核心54上方可形成後段製程堆疊31的附加介電質層56(以虛線示意性示出),其包括具有防潮阻障壁的介電質層56。
光柵26、波導核心46、47、48及波導核心54可界定出位於後段製程堆疊31中的結構10的邊緣耦合器。光源60可定位在邊緣耦合器附近。在一實施例中,光源60可為一單模光纖(single-mode optical fiber),其定位在與邊緣耦合器相鄰的晶片邊緣處並且在形成於後段製程堆疊31、基板16或兩者的空腔內。在一替代實施例中,光源60可為定位於與邊緣耦合器相鄰的晶片邊緣處的半導體雷射,並且半導體雷射可安裝(例如,覆晶接合)在基板16中形成的空腔內。在代表性實施例中,基板16可在邊緣耦合器下方可為實心。
分佈在倒漸變部分30中的光柵26的區段36沿縱軸25定位在光源60與分佈在漸變部分32中的光柵26的區段38之間。倒漸變部分30中區段36的寬度隨著與光源60的距離增加而增加,而漸變部分32中區段38的寬度則是隨著與光源60的距離增加而減少。分佈在非漸變部分28中的區段34沿縱軸25定位在光源60與倒漸變部分30之間。
在本文描述的其任何實施例中,結構10可配置為光子晶片中的邊緣耦合器。除了光學組件之外,光子晶片還可包括多個電子組件,諸如場效應電晶體。
沿模式傳播方向61上可引導光(例如,雷射)從光源60朝向邊緣耦合器,為了利用邊緣耦合器將光耦合到波導核心12。邊緣耦合器接收的光可具有特定波長、強度、模式形狀和模式尺寸,並且邊緣耦合器可為光提供光點尺寸轉換。在替代實施例中,邊緣耦合器可在含有波導核心54的層級中包括額外的波導核心。在替代實施例中,邊緣耦合器可在含有波導核心46、47、48的層級中包括附加的波導核心或更少的波導核心。
結構10的多重漸變光柵26從基板16的轉換和傳播洩漏呈現出了降低插入損耗。降低插入損耗能消除底切作為預防洩漏損失的措施,並可消除邊緣耦合器下方的實心基板16的底切。消除底切簡化了形成邊緣耦合器的製程流程,以及由於去除了介電質層14下方的一部分基板16,也消除了由於邊緣耦合器下方的支撐部分所引起的潛在機械問題。含有光柵26的結構10也可有效抑制高階模式,以及提供模式轉換,其特徵在於降低模式波動和改善基本模式的通帶性能。
請即參考圖9、圖10並根據本發明的替代實施例,一介電質層62可形成在光柵26上。介電質層62可由介電質材料構成,諸如二氧化矽。因為介電質層62的厚度大於光柵26的高度,所以光柵26能嵌入介電質層62中。介電質層62的厚度和光柵26的高度可調整變量。構成介電質層62的介電質材料的折射率可低於構成光柵26的材料的折射率。介電質層62的介電質材料配置在相鄰成對的區段34、36、38之間的間隙40中。區段34、36、38和間隙40中的介電質層62的介電質材料可定義一超材料結構。
多重漸變光柵66可添加到結構10的邊緣耦合器。光柵66定位在含有光柵26的層級和含有隨後形成波導核心46、47、48的層級之間的後段製程堆疊31的層級中。光柵26定位在光柵66與基板16之間的垂直方向上。光柵66包括沿非漸變部分68的長度分佈的區段74、沿倒漸變部分70的長度分佈的區段76、及沿漸變部分72的長度分佈的區段78。區段74、76、78沿光柵66的縱軸55定位,其中區段76與區段74相鄰,區段78與區段76相鄰,且區段76縱向定位在區段74與區段78之間。光柵66的一端終止於區段74中的一者,而另一端終止於區段78中的一者。在一實施例中,區段74、76、78可置中於縱軸55上。在一實施例中,光柵66的縱軸55可對齊平行於光柵26的縱軸25。利用具有特定尺寸的間隙80沿縱軸55將相鄰成對的區段74、相鄰成對的區段76及相鄰成對的區段78隔開。
在一實施例中,區段74、76、78中的每一者在平行縱軸55的方向上和橫向於縱軸55的方向上具有正方形或矩形剖面。在一實施例中,區段74、區段76及/或區段78的節距和工作週期可為均勻性以限定週期性配置。在替代實施例中,區段74、區段76、及/或區段78的節距及/或工作週期可變跡(亦即,非均勻)以界定非週期性配置。區段74、76、78可尺寸化並定位在足夠小的節距中,以界定出次波長光柵狀結構,該結構不輻射或反射工作波長的光。
光柵66的總長度包括非漸變部分68、倒漸變部分70和漸變部分72的各自長度,並且沿橫向於縱軸55的方向上,區段74、76、78具有寬度W2。區段74的寬度W2在非漸變部分68的長度上可為恆定,區段76的寬度W2可隨著與非漸變部分68之間的距離增加,而在倒漸變部分70的長度上增加,並且區段78的寬度W2可隨著與非漸變部分68的距離增加,而在漸變部分32的長度上減少。區段76的寬度W2沿著縱軸55從區段78的寬度W2於相反方向上變化。
光柵66可由折射率大於二氧化矽的折射率的介電質材料構成,諸如氮化矽碳或氫化碳氮化矽。在一替代實施例中,光柵66可由氮化矽或氮氧化矽構成。在一實施例中,光柵66的形成可藉由在介電質層62上沉積一其構成材料層並利用微影和蝕刻製程將沉積層圖案化來進行,以形成區段74、76、78。在代表性實施例中,區段74、76、78可彼此分離。在一替代實施例中,一平板層可連接區段74、76、78的下部。當光柵66圖案化時可形成平板層,且所述定位於介電質層62上的平板層之厚度小於區段74、76、78的厚度。
在一實施例中,光柵26的區段34、36、38的圖案可相同於光柵66的區段74、76、78的圖案。在這情況下,區段34、36、38的尺寸可相同於區段74、76、78的尺寸,並且區段34、36、38可對齊區段74、76、78以完全重疊。在一替代實施例中,光柵26的區段34、36、38的圖案可不同於光柵66的區段74、76、78的圖案。例如,區段74、76、78的節距及/或工作週期(duty cycle)可不同於區段34、36、38的節距及/或工作週期。
請即參考圖11,其中相同的參考標號表示圖10和後續製造階段中的相同特徵件,製程流程如上所述,以繼續完成已修改成包括光柵66的結構10。就此而言,介電質層42可形成於光柵66上方。介電質層62可由介電質材料構成,諸如二氧化矽。因為介電質層62的厚度大於光柵66的高度,所以光柵66嵌入介電質層62中。介電質層62的厚度和光柵66的高度是可調變量。構成介電質層62的介電質材料可具有比構成光柵66的材料低的折射率。介電質層62的介電質材料配置在相鄰成對區段74、76、78之間的間隙80中。區段74、76、78和間隙80中的介電質層62的介電質材料可定義一超材料結構,該超材料結構重疊於區段34、36、38,該等區段係含在位於後段製程堆疊31的較低層級的不同超材料結構中。
在多重層的後段製程堆疊31中的多重超材料結構能提供加強改良的作用,如前所述,由單層後段製程堆疊31中的一超材料結構所提供。
請即參考圖12並根據本發明的替代實施例,光柵26可包括一重疊於非漸變部分28的區段34之脊結構(rib)84、一重疊於倒漸變部分30的區段36之倒漸變脊結構(inversely-tapered rib)86、及一重疊於漸變部分32的區段38之漸變脊結構88。在替代實施例中,可從非漸變部分28省略該脊結構84,可從倒漸變部分30省略該倒漸變脊結構86、及/或可從漸變部分32省略該漸變脊結構88。
請即參考圖13並根據本發明的替代實施例,底切82可形成在邊緣耦合器下方的基板16中。底切82可形成,藉由圖案化穿過介電質層14的定位開口,然後使用橫向和垂直蝕刻分量兩者所特徵化的等向性蝕刻製程蝕刻基板16,其中定位開口提供通路。底切82可進一步降低基板16的洩漏損失。
請即參考圖14並根據本發明的替代實施例,光柵26可旋轉或傾斜於一特定角度,使得縱軸25平行或基本平行於光源60的模式傳播方向61,該光源是具有發光層59的半導體雷射,該發光層也可旋轉和傾斜於一特定角度。波導核心46、47、48的縱軸35和波導核心64的縱軸45可同樣旋轉或傾斜。在一實施例中,含有光柵26、波導核心46、47、48和波導核心54的邊緣耦合器可相同於發光層59的角度旋轉或傾斜。光柵26的旋轉可保持發光層59和模式傳播方向61相對於邊緣耦合器予以平行入射。
上述方法用於積體電路晶片的製造。所得積體電路晶片可以由製造商以原始晶圓形式(例如,作為具有多個未封裝晶片的單個晶圓)、作為裸晶片或以封裝形式分發。該晶片可以與其他晶片、離散電路元件和/或其他信號處理設備整合,作為中間產品或最終產品的一部分。最終產品可以是任何包含積體電路晶片的產品,例如具有中央處理器的電腦產品或智慧手機。
本文中對用近似語言修飾的術語的引用,例如「大約」、「近似」和「基本上」,不限於指定的精確值。近似值的語言可以對應於用於測量值的儀器的精度,並且除非另外依賴於儀器的精度,否則可表示規定值範圍的正負10%。
本文中對諸如「垂直」、「水平」等術語的引用是通過示例而非限制的方式來建立參考框架。本文所用的術語「水平」被定義平面,其平行於半導體基板的常規平面,而不管實際的三維空間指向。術語「垂直」和「法線」指的是垂直於水平的方向,如剛才定義的那樣。術語「橫向」是指水平面內的方向。
「連接」或「耦合」到另一個構件或與另一個構件「連接」或「耦合」的構件可以直接連接或耦合到另一個構件或與另一個構件「連接」或「耦合」。或者替代地,可以存在一個或多個中間構件。如果不存在中間構件,則構件可以「直接連接」或「直接耦合」到另一個構件或與另一個構件「直接連接」或「直接耦合」。如果存在至少一個中間構件,則構件可以「間接連接」或「間接耦合」到另一構件或與另一構件「間接連接」或「間接耦合」。「在」另一個構件上或「接觸」另一個構件的構件可以直接在另一個構件上或與另一個構件直接接觸,或者取而代之,可以存在一個或多個中間構件。如果沒有中間構件,則一個構件可能「直接位於」或「直接接觸」另一個構件。如果存在至少一個中間構件,則一個構件可能「間接位於」或「間接接觸」另一個構件。如果一個構件延伸並覆蓋另一個構件的一部分,則不同的構件可能會「部分重疊」。
對於本發明的各種實施例的描述是出於進行說明,但並不旨在窮舉或限制所揭示的實施例。在不脫離所描述的實施例的範圍和精神的情況下,許多修改和變化對於本領域的一般技術人員來說將是顯而易見的。本發明所選擇使用的術語是為能以最好的方式來解釋實施例的原理、實際應用方法或對市場中所發現技術的技術改良,或者使本領域的其他一般技術人員能夠理解本發明所揭示的實施例。
10:結構
12:波導核心
13:縱軸
14:介電質層
16:基板
18:倒漸變
20:部分
22:端面
24:介電質層
25:縱軸
26:光柵
28:非漸變部分
30:倒漸變部分
31:後段製程堆疊
32:漸變部分
34:區段
35:縱軸
36:區段
38:區段
40:間隙
42:介電質層
44:介電質層
46:波導核心
47:波導核心
48:波導核心
2-2:線條
4-4:線條
6-6:線條
4A-4A:線條
4B-4B:線條
6A-6A:線條
6B-6B:線條
W1:寬度
W2:寬度
包含在本說明書中並構成本說明書的一部分的附圖說明了本發明的各種實施例,並且與上述對於本發明的一般描述和下述實施例的詳細描述一起用於解釋本發明的實施例。在附圖中,相同的附圖標號表示各個圖式中的相同特徵。
圖1為根據本發明實施例之在製程方法的初始製造階段的結構的俯視圖。
圖2為大體上採取沿著圖1之線2-2的剖視圖。
圖3為在接續圖1之製程方法的製造階段的結構的俯視圖。
圖4為大體上採取沿著圖3之線4-4的剖視圖。
圖4A為大體上採取沿著圖3之線4A-4A的剖視圖。
圖4B為大體上採取沿著圖3之線4B-4B的剖視圖。
圖5為在接續圖3之製程方法的製造階段的結構的俯視圖。
圖6為大體上採取沿著圖5之線6-6的剖視圖。
圖6A為大體上採取沿著圖5之線6A-6A的剖視圖。
圖6B為大體上採取沿著圖5之線6B-6B的剖視圖。
圖7為在接續圖5之製程方法的製造階段的結構的俯視圖。
圖8為大體上採取沿著圖7之線8-8的剖視圖。
圖8A為大體上採取沿著圖7之線8A-8A的剖視圖。
圖8B為大體上採取沿著圖7之線8B-8B的剖視圖。
圖9為根據本發明另外實施例之結構的俯視圖。
圖10為大體上採取沿著圖9之線10-10的剖視圖。
圖11為在接續圖10之製程方法的製造階段的結構的剖視圖。
圖12為根據本發明另外實施例之結構的俯視圖。
圖13為根據本發明另外實施例之結構的剖視圖。
圖14為根據本發明另外實施例之結構的俯視圖。
10:結構
12:波導核心
13:縱軸
14:介電質層
18:倒漸變
20:部分
22:端面
2-2:線條
Claims (20)
- 一種結構,包含: 一基板;及 一後段製程邊緣耦合器,其包括一第一波導核心和一第一光柵,該第一光柵定位介於該基板與該第一波導核心之間的一垂直方向,該第一波導核心包括一第一縱軸,該第一光柵包括一第二縱軸和第一複數個區段,該第一複數個區段係沿該第二縱軸採取一第一間隔配置予以定位,且該第二縱軸基本上平行於該第一縱軸而對齊。
- 如請求項1所述之結構,其中該第一複數個區段係由複數個間隙隔開,且該第一光柵更包括一配置在該複數個間隔中的一介電質材料。
- 如請求項2所述之結構,其中該第一複數個區段和該介電質材料包含一超材料結構。
- 如請求項1所述之結構,其更包含: 一光源,其定位於相鄰該後段製程邊緣耦合器,該光源配置成沿一模式傳播方向朝向該後段製程邊緣耦合器提供光, 其中該第一光柵的該第一複數個區段係分佈在一漸變部分和一倒漸變部分,並沿著在該漸變部分與該光源之間的該第二縱軸定位該倒漸變部分漸變。
- 如請求項4所述之結構,其中在該倒漸變部分中的該第一複數個區段具有一第一寬度,其隨著與該光源的距離的增加而增加,且在該漸變部分中的該第一複數個區段具有一第二寬度,其隨著與該光源的距離的增加而減少。
- 如請求項4所述之結構,其中該第一複數個區段進一步分佈在一非漸變部分,並沿著在該光源與該倒漸變部分之間的該第二縱軸定位該非漸變部分漸變。
- 如請求項4所述之結構,其中該光源是一單模光纖。
- 如請求項4所述之結構,其中該光源是一半導體雷射。
- 如請求項8所述之結構,其中該半導體雷射包括一發光層,該發光層傾斜一第一角度,且該第一光柵的該第二縱軸傾斜一第二角度,其中該第二角度等於該第一角度。
- 如請求項4所述之結構,其中該第一光柵包括一漸變脊結構,該漸變脊結構重疊於該漸變部分中的該第一複數個區段。
- 如請求項4所述之結構,其中該第一光柵包括一倒漸變脊結構,該倒漸變脊結構重疊於該倒漸變部分中的該第一複數個區段。
- 如請求項1所述之結構,其中該後段製程邊緣耦合器包括一第二波導核心,該第二波導核心沿相鄰於該第一波導核心的一橫向方向予以定位。
- 如請求項1所述之結構,其中該後段製程邊緣耦合器包括一第二波導核心,且該第一波導核心沿該第二波導核心與該第一光柵之間的該垂直方向予以定位。
- 如請求項1所述之結構,其中該後段製程邊緣耦合器包括一脊結構,該脊結構重疊於該第一複數個區段上。
- 如請求項1所述之結構,其中該第一波導核心包含氮化矽,且該第一光柵包含矽碳氮化物或氫化矽碳氮化物。
- 如請求項1所述之結構,其中該第一波導核心包含氮化矽,且該第一光柵包含氮化矽或氮氧化矽。
- 如請求項1所述之結構,其中該基板包括一底切,且該後段製程邊緣耦合器與該基板中的該底切為一部分重疊配置。
- 如請求項1所述之結構,其中該基板在該後段製程邊緣耦合器下方是固態。
- 如請求項1所述之結構,其中該後段製程邊緣耦合器包括一第二光柵,該第二光柵沿在該第一光柵與該第一波導核心之間的該垂直方向定位,該第二光柵包括一第三縱軸和第二複數個區段,該第二複數個區段係沿該第三縱軸採取一第二間隔配置予以定位,且該第三縱軸基本上平行於該第一縱軸而對齊。
- 一種方法,包含: 形成一後段製程邊緣耦合器,其包括一波導核心和一光柵,該光柵定位介於一基板與該波導核心之間的一垂直方向; 其中該波導核心包括一第一縱軸,該光柵包括一第二縱軸和複數個區段,該複數個區段係沿該第二縱軸採取一間隔配置予以定位,且該第二縱軸基本上平行於該第一縱軸而對齊。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/741,684 | 2022-05-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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TW202409624A true TW202409624A (zh) | 2024-03-01 |
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