TWI565985B - 脊型光波導的製造方法 - Google Patents

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Description

脊型光波導的製造方法
本發明涉及一種脊型光波導的製造方法。
先前的脊型光波導一般是利用活性離子蝕刻法製造，其首先通入四氟化碳(CF4)與氧氣(O2)，再加上高頻電壓，以解出氟離子而成為電漿，利用氟離子的動能和化學反應能力很強的特性進行蝕刻。但是，這種蝕刻方法中，CF4與O2的比例不同所產生的蝕刻效率和品質也會不同，要找出最佳比例尤為複雜，另外，該制程設備昂貴，不適合量產。
有鑒於此，有必要提供一種制程簡單，製造成本低的脊型光波導的製造方法。
一種脊型光波導的製造方法，其包括以下步驟：提供一基底；在該基底上鍍一蝕刻阻抗層；將設置有該蝕刻阻抗層的基底浸入第一種蝕刻液中進行濕式蝕刻形成一脊型結構；去掉該蝕刻阻抗層； 在該脊型結構上鍍一鈦金屬層；及對該鈦金屬層進行高溫擴散。
本發明的脊型光波導的製造方法，藉由在基底上設置蝕刻阻抗層，再進行濕蝕刻，最後進行鈦金屬層的擴散，整個制程簡單，由於採用化學蝕刻，製造成本較低，適合量產。
10‧‧‧基底
101‧‧‧頂面
110‧‧‧脊型結構
20‧‧‧蝕刻阻抗層
30‧‧‧鈦金屬層
圖1為本發明提供的脊型光波導的製造方法的制程示意圖。
圖2為本發明提供的脊型光波導的製造方法的流程圖。
下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步的詳細說明。
請參閱圖1及圖2，本發明實施方式提供的脊型光波導的製造方法，其包括以下步驟：
S10：提供一基底10；該基底10呈矩形。由於鈮酸鋰擴散金屬鈦(單質)可以形成折射率漸變型的載入光波導，因此，該基底10的材料採用鈮酸鋰晶體。
S12：在該基底10上鍍一蝕刻阻抗層20；其中，該蝕刻阻抗層20鍍設於該基底10的頂面101上。該蝕刻阻抗層20沿著該基底10的長度方向設置於該基底10的頂面101的中間區域。本實施方式中，該蝕刻阻抗層20採用鉻金屬。具體地，是先將該頂面101上整個表面旋轉鍍上阻抗，再利用曝光顯影的方式留下該蝕刻阻抗層20。
S14：將設置有該蝕刻阻抗層20的基底10浸入第一種蝕刻液中進 行濕式蝕刻形成一脊型結構110；該基底10為鈮酸鋰晶體，在蝕刻過程中具有較高的反應速度。本實施方式中，該第一種蝕刻液為氫氟酸。在蝕刻過程中，由於該基底10的一部分被該蝕刻阻抗層20所覆蓋，被覆蓋的部分以及該蝕刻阻抗層20均不會被蝕刻掉。其中，蝕刻該基底10的高度為2微米~3微米時，該基底10的蝕刻時間大約為4小時。
S16：去掉該蝕刻阻抗層20；具體是將蝕刻阻抗層20浸入第二種蝕刻液中。本實施方式中，該第二種蝕刻液為含有硝酸的鉻蝕刻液。該步驟所用的時間約為10~20分鐘。
S18：在該脊型結構110上鍍一鈦金屬層130；
S20：對該鈦金屬層130進行高溫擴散，使該鈦金屬層130擴散到脊型結構110內。
其中，擴散時的溫度為1020度，約持續10~20分鐘即可。本實施方式中，該鈦金屬層130的寬度小於該脊型結構110的寬度。由於脊型表面的越平，光場場形越集中，該鈦金屬層30的寬度比該脊型結構110的寬度小，可以防止鈦金屬擴散到脊型結構110的側邊而導致脊型結構110的側邊不平坦，從而增加傳播損耗。
上述脊型光波導的製造方法，藉由在基底上設置蝕刻阻抗層，再進行濕蝕刻，最後進行鈦金屬層的擴散，整個制程簡單，由於採用化學蝕刻，製造成本較低，適合量產，而且所製成的脊型光波導可以降低光彎曲結構中的彎曲損失，提高工作頻率，光場分佈近似於圓形，導光能力強，提高傳播效率。
另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化，當然，這些依據本發明精神所做之變化，都應包括在本發明所要求保護之範圍之內。
10‧‧‧基底
101‧‧‧頂面
110‧‧‧脊型結構
20‧‧‧蝕刻阻抗層
130‧‧‧鈦金屬層

Claims (9)

  1. 一種脊型光波導的製造方法，其包括以下步驟：提供一基底；在該基底上鍍一蝕刻阻抗層；將設置有該蝕刻阻抗層的基底浸入第一種蝕刻液中進行濕式蝕刻形成一脊型結構；去掉該蝕刻阻抗層；在該脊型結構上鍍一鈦金屬層；及對該鈦金屬層進行高溫擴散，使該鈦金屬層擴散到脊型結構內，其中，擴散後的該鈦金屬層的最大寬度小於該脊型結構的頂面的寬度。
  2. 如請求項1所述之脊型光波導的製造方法，其中，該基底的材料採用鈮酸鋰晶體。
  3. 如請求項1所述之脊型光波導的製造方法，其中，該基底呈矩形，該蝕刻阻抗層鍍設於該基底的頂面上。
  4. 如請求項1所述之脊型光波導的製造方法，其中，該第一種蝕刻液為氫氟酸。
  5. 如請求項1所述之脊型光波導的製造方法，其中，該蝕刻阻抗層採用鉻金屬。
  6. 如請求項1所述之脊型光波導的製造方法，其中，將蝕刻阻抗層浸入第二種蝕刻液中以去掉該蝕刻阻抗層。
  7. 如請求項6所述之脊型光波導的製造方法，其中，該第二種蝕刻液為含有硝酸的鉻蝕刻液。
  8. 如請求項1所述之脊型光波導的製造方法，其中，該基底的蝕刻時間為4 小時。
  9. 如請求項1所述之脊型光波導的製造方法，其中，去掉該蝕刻阻抗層所用的時間為10~20分鐘。
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