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3) 化学气相沉积
化学气相沉积CVD工艺也是半导体行业中的一种标准工艺,CVD工艺制备光波导的流程,它是在硅基片(或者石英基片)上相继沉积具有不同掺杂层的光波导层,比如芯层通过掺磷、硼来提高折射率,包层通过掺锗来降低折射率。在沉积芯层之后与沉积上包层之前,需要通过光刻工艺来制备掩膜层,定义光波导图形。在每一层沉积之后,都需要退火硬化工艺来增强沉积层的致密度和均匀性,并减小应力。
4) 火焰水解法
火焰水解法FHD制备光波导的工艺流程与化学气相沉积CVD类似,差别仅在生成薄膜层的工艺条件不同。CVD是将含有膜层元素的各种单质和化合物通入腔体,在一定温度下发生化学反应,从而在衬底表面沉积所需薄膜层。FHD是将含有膜层元素的挥发性卤化物如四氯化硅,以及含有各种掺杂元素如磷、硼、锗的卤化物,通入气体燃烧器,在高温火焰中与水发生化学反应,生成掺有各种杂质元素的二氧化硅薄膜层。
5) 工艺比较
离子交换和离子注入工艺,可以制备出低成本的光波导,但对波导横截面形状的控制稍差,主要用来制作光分路器,其中离子注入工艺的制造加工效率较离子交换高得多。CVD和FHD对波导横截面形状的控制要好得多,可用来制作好光波导器件如阵列波导光栅AWG,其中FHD较CVD更利于厚膜的制备。
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