專利名稱：用于使光纖與光波導自對準的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將光纖耦合到光波導的領(lǐng)域；更具體地說，本發(fā)明涉及用于制造與光波導組件自對準的光纖的裝置和方法。
背景技術(shù)：
在光通信和光電子學中有許多應(yīng)用，此處光纖必須連接到光波導上。光纖與光波導的連接要求光纖的一個端面與一個光波導的端面對準，然后將兩個端面接合在一起。光纖與光波導的對準允差在五個自由度(相互垂直的X，Y和Z軸及繞X和Y軸的旋轉(zhuǎn)軸)中必須保持低于1微米。完成這種五重對準的設(shè)備價格昂貴，并要求實施對準的人員高度熟練。五重對準也是很耗時間的。這二者都加到成品制品的成本上。另外，用這種技術(shù)極難或不可能將多個光纖以很接近的間距附接到一個光波導上。利用一種廉價的光纖與光波導對準的方法會大大降低光通信和光電子器件的制造成本。
因此需要有一種在上述五個自由度中使一個或多個光纖與一個光波導對準的廉價方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面是一種用于使光纖與光波導自對準的裝置，所述裝置包括光波導芯片，所述光波導芯片包括一個或多個在第一基板上形成的光波導，每個光波導都具有一個伸出部分；和一個或多個在上述第一基板上形成的對準軌道，每個對準軌道都與每個光波導向隔開一個預(yù)定的距離；及對準夾具，所述對準夾具包括一個或多個在第二襯底中形成的凹槽，每個凹槽都適合于容納一個伸出部分，并且每個凹槽都支承一個光纖與一個光波導對準；和一個或多個在上述第二基板上形成的對準槽，每個對準槽與各凹槽間隔開上述預(yù)定的距離并適合于與對準軌道配合。
本發(fā)明的第二方面是一種用于使光纖與光波導自對準的裝置，所述裝置包括光波導芯片，所述光波導芯片包括一個或多個在第一基板上形成的光波導，每個光波導都具有一個包層，所述包層在第一基板的頂面和伸出部分上延伸，上述伸出部分包括一個芯部分和一個包層部分；和一個或多個在包層頂部上形成的對準軌道，每個對準軌道都基本上與芯部分共面，并與每個芯部分間隔開一個預(yù)定的距離；及一個對準夾具，所述對準夾具包括一個或多個在第二基板頂部上厚層中的溝槽和一個或多個在上述第二基板中形成的凹槽，每個凹槽都朝向一個溝槽；每個凹槽都適合于容納一個伸出部分，并支承一個光纖與一個光波導對準；和一個或多個在厚層中形成的對準槽，每個對準槽都與各凹槽間隔開上述預(yù)定的距離，并適合于與各對準軌道配合。
本發(fā)明的第三方面是一種用于在光纖和光波導之間形成自對準連接的方法，所述方法包括提供第一基板；在上述第一基板的頂部上形成第一包層；在上述第一包層頂部上形成一個芯層；蝕刻芯層以便形成一個波導芯和一個或多個對準軌道，每個對準軌道與波導芯間隔開一個預(yù)定的距離；在上述波導芯的頂面和側(cè)壁形成第二包層，上述波導芯和第二包層形成波導的一個伸出部分，第一包層，波導芯和第二包層形成光波導；提供第二基板；在上述第二基板頂部上形成掩模層；在上述掩模層中同時蝕刻一個或多個溝槽和一個或多個對準槽，每個對準槽都與溝槽間隔開上述預(yù)定的距離，并適合于與各對準軌道配合；在上述第二基板內(nèi)每個溝槽中都蝕刻一個凹槽，每個凹槽和溝槽都適合于容納一個伸出部分，并支承一個光纖，以便光纖的纖芯與波導芯對準；將第一基板放到第二基板上，以便各對準軌道與各對準槽接合，并將伸出部分容納在凹槽和溝槽中及將光纖放在每個溝槽中。


本發(fā)明的特點在所附權(quán)利要求中陳述。然而，本發(fā)明本身將在結(jié)合附圖閱讀以下對示例性實施例的詳細說明得到最好理解，其中圖1-8是示出按照本發(fā)明制造的光波導芯片的局部剖視圖；圖9是按照本發(fā)明的光波導芯片剖視圖；圖10是按照本發(fā)明圖9的光波導芯片的三維等軸視圖；圖11-17A是局部剖視圖，示出按照本發(fā)明的用于使圖9的光波導芯片與光纖對準的對準夾具的制造；圖18是本發(fā)明的對準夾具的三維等軸視圖；圖19是示出按照本發(fā)明用圖18的對準夾具使圖10的光波導芯片與光纖對準的前視圖；圖20是穿過圖19的線段20-20所作的局部剖視圖，該圖示出按照本發(fā)明用圖18的對準夾具使圖10的光波導芯片與圖19的光纖對準；圖21是示出按照本發(fā)明用對準夾具使光波導芯片與一對光纖對準的前視圖；以及圖22是一種可供選擇的光波導芯片構(gòu)形的局部剖視圖，并示出按照本發(fā)明用對準夾具使可供選擇的光波導芯片與光纖對準。
具體實施例方式
除非另有說明，本文所涉及和參考的工藝和制造方法是在制造半導體芯片中所用的那些工藝和方法。術(shù)語光波導意在不僅包括若干分立的光波導，而且還包括具有光學或光電器件部分和一個光波導部分的光學器件，其中光波導部分和器件部分二者在同一基板中或同一基板上制造并且相互連接。本發(fā)明的光波導與光纖自對準連接系統(tǒng)要求制造整體形成的光波導芯片及制造用來使光波導芯片與光纖對準的對準夾具。下面首先討論光波導芯片的制造。
圖1-8是示出制造按照本發(fā)明所述光波導芯片的局部剖視圖。在圖1中，第一包層100在基板110的頂面105上形成。基板110可以是硅，藍寶石或石英。芯層115在第一包層100的頂面120上形成。在一個實例中第一包層100是通過眾所周知的氧化法或淀積法由熱氧化物，高密度等離子體(HDP)氧化物，或四乙氧基硅烷(TEOS)氧化物，硼硅酸鹽玻璃(BSG)或磷硼硅酸鹽玻璃(BPSG)形成，并且是約為5-10微米厚和具有一折射指數(shù)約為1.44-1.54。在一個實例中，芯層115是氮氧化硅，2-3微米厚并具有一折射指數(shù)約為1.47-1.55。然而，芯層115的折射指數(shù)大于第一包層100的折射指數(shù)。
在圖2中，光刻膠圖像125A，125B和125C通過眾所周知的光刻法在芯層115的頂面130上形成。
在圖3中，芯135和軌道140通過用許多眾所周知的反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)方法其中之一除去芯層未受光刻膠圖像125A，125B和125C(見圖2)保護的部分，直到第一包層100的頂面120，由芯層115形成，上述蝕刻法選擇性蝕刻氮氧化硅到硅氧化物。光刻膠圖像125A，125B和125C(見圖2)然后用濕法或干法剝離法除去。第一包層100，芯135和軌道140垂直延伸到圖的平面中。這在圖10中更清楚地示出并在下面說明。因為軌道140與芯135同時形成，所以軌道與芯自對準。
在圖4中，光刻膠圖像145用眾所周知的剝離光刻技術(shù)(lift-offphotolithographic)在芯135上并且在第一包層100的頂面120直接鄰近的部分120A上形成。注意光刻膠圖像145具有斜的側(cè)壁150，因此光刻膠圖像在光刻膠圖像頂面155處比在第一包層100頂面120的各部分120A處更寬。錐形光刻膠側(cè)壁是剝離光刻技術(shù)的一種眾所周知的特性。一種保形的保護層160形成在軌道140的頂面165和側(cè)壁170，光刻膠圖像145的頂面155上以及第一包層100露出的頂面120上。在一個實例中，保護層160是氮化硅和厚約100-300，并用眾所周知的濺射法，對準濺射法或其它非保形淀積法的其中一種方法形成。
在圖5中，光刻膠圖像145以及淀積在光刻膠圖像頂面155上的那部分保護層160(見圖4)用一種溶劑除去，所述溶劑將溶解光刻膠圖像。保護層160覆蓋除直接鄰近芯135的露出部分120B之外第一包層120的全部頂面120。保護層160的功能是保護軌道140免受以后的過程。
在圖6中，一個第二包層175在第一包層100，覆蓋的軌道140，保護層160，第一包層100頂面120的露出部分120B及芯135上形成。在一個實例中，第二包層175是通過眾所周知的淀積方法由HDP氧化物或TEOS氧化物，BSG或BPSG形成，所述第二包層175厚約7-13微米并具有折射指數(shù)為約1.44-1.54。然而，第二包層175的折射指數(shù)小于芯135的折射指數(shù)。在一個實例中，第二包層175的折射指數(shù)與第一包層100的折射指數(shù)大約相同。第一包層100和第二包層175可由相同的材料形成或由不同的材料形成。
在圖7中，一種光刻膠圖像180用眾所周知的光刻技術(shù)在第二包層175的頂面185上形成并在芯135上方對準。
在圖8中，一個上面的包層186通過用許多眾所周知的RIE法其中任一種方法除去第二包層未受光刻膠圖像180保護的部分(見圖7)直到保護層160，由第二包層175形成，上述RIE法選擇性腐蝕硅氧化物到氮化硅。光刻膠圖像180(圖7)然后用濕法或干法剝離法除去。上面的包層186疊加保護層160的邊緣部分190。保護層160在上面的包層185下方不從頭到尾延伸到芯135。下面的包層195限定為第一包層100近似與上面包層1 86對準的兩側(cè)區(qū)域。上面的包層186垂直延伸到圖的平面中。這在圖10中更清楚示出并在下面說明。
圖9是按照本發(fā)明的光波導芯片200的剖視圖。在圖9中，光波導芯片200由基板110切開(見圖8)。光波導芯片200包括一個整體形式的光波導部分205，對準軌道230及一個支承基板110A。光波導部分205包括上面包層186和下面的包層195，上述上面的包層186圍繞芯135的頂部210和側(cè)壁215，而下面的包層195接觸芯的底220及上面包層的底表面225。各對準軌道230包括軌道140和保護涂層160的各部分，上述保護涂層160覆蓋軌道露出的表面。支承基板110A可以含有一些半導體器件及電路和/或連接到光波導205上的光電器件。對準軌道230具有一寬度“W1”和一個高度“H1”。在一個實例中，W1為約5-10微米，而H1為約2-3微米。芯135具有一寬度“W2”和一個高度“H1”。對準軌道230的頂面232比光波導205的頂面233低一個距離“H3”。光波導205具有一寬度“W3”和一個高度“H2”。在一個實例中，W2為約5-10微米，W3為約15-30微米，“H2”為約12-23微米和“H3”為約5-10微米。
圖10是按照本發(fā)明的圖9的光波導芯片200的三維等軸視圖。在圖10中，至少將光波導芯片200的前表面235拋光成光學平面并垂直于光波導芯片的縱向軸240。前表面235包括各對準軌道230末端237和光波導205的一個末端238。對準軌道230和光波導205沿著縱向軸240延伸。各對準軌道230平行于芯135延伸并與該芯135共平面。各對準軌道230中心與光波導205的中心間隔開一個距離“S1”。
盡管把上面的包層185和芯135顯示成延伸基板110A的長度，但上面的包層和芯可以在到達光波導芯片200的后表面242前終止。
現(xiàn)在示出并說明對準夾具的制造。
圖11-17示出制造按照本發(fā)明的對準夾具的局部剖視圖，上述對準的夾具用于使光波導芯片200與光纖對準。在圖11中，第一硬質(zhì)掩模層245在一種(100)硅基板255的頂面250上形成，上述(100)硅基板255相對于頂面具有一<100>晶向。在一個實例中，第一硬質(zhì)掩模層245是通過眾所周知的氧化或淀積方法，由熱氧化物，HDP氧化物或TEOS氧化物形成，并且厚約5-10微米。第一硬質(zhì)掩模層的厚度比芯層135的厚度稍厚(見圖2)。
在圖12中，光刻膠圖像260是通過眾所周知的光刻方法，在第一硬質(zhì)掩模層245的頂面265上形成。
在圖13中，第一溝槽270和第二溝槽275通過用許多眾所周知RIE方法的其中之一除去第一硬質(zhì)掩模層245未被光刻膠圖像260保護的部分(見圖12)，直到硅基板255的頂面250，在第一硬質(zhì)掩模層245中形成，上述RIE方法選擇性腐蝕硅氧化物直到硅。然后通過濕法或干法剝離法將光刻膠圖像除去(見圖12)。
在圖14中，將一CVD氧化物或TEOS氧化物的第二硬質(zhì)掩模層280保形地淀積在第一硬質(zhì)掩模層245上，上述第二硬質(zhì)掩模層厚約300-600?？晒┻x擇地，第二硬質(zhì)掩模層280可以通過熱氧化在第一溝槽270和第二溝槽275底部處露出的硅形成。
在圖15中，光刻膠圖像290通過眾所周知的光刻方法，形成在直接鄰近第一溝槽270的第二硬質(zhì)掩模層280的頂面285上和在第一溝槽270上方，但不在第二溝槽275上方形成。
在圖16中，通過在HF稀溶液或緩沖溶液中濕法腐蝕除去第二溝槽275中第二硬質(zhì)掩模層280未受光刻膠圖像290保護的部分(見圖15)直至襯層255的頂面250。然后通過濕法或干法剝離法除去光刻膠圖像290(見圖13)。
在圖17中，通過在一種強堿如KOH，NaOH，氫氧化四甲銨(TMAH)或乙二胺鄰苯二酚(EDP)的水溶液或醇溶液蝕刻，在曝露于第二溝槽275中的硅基板255內(nèi)形成一個V形槽295。在(100)硅中形成V形槽是眾所周知的。由于在<111>晶面中的蝕刻速率比任何其它晶面中的蝕刻速率都快，所以形成V形。V形槽295的深度“D1”(從硅基板255的頂面250測量)主要是隨第二溝槽275的寬度“W4”和其次是隨蝕刻時間而變?！癢4”必須是至少等于“W3”(見圖9)加上一個量Δ1?！癢4”的值和蝕刻時間還必須調(diào)節(jié)得使從第二溝槽275上邊沿300到V形槽295的側(cè)壁310上正對著上邊沿300的一個點305測得的距離“D2”等于“H3”加上一個量Δ2(見圖9)。兩側(cè)壁310沿著一個定心在第二溝槽275下面的邊沿312會合。對準槽315包括第一溝槽270和第二硬質(zhì)掩模層280覆蓋溝槽露出的表面的部分。對準槽315具有一個寬度“W5”和一個高度“H4”?！癢5”等于“W1”加上一個量Δ3，而“H4”等于“H1”加上一個量Δ4(見圖9)。在一個實例中，Δ1，Δ2，Δ3和Δ4約為250-1000，并且它們彼此相等或彼此不相等。
圖17A示出圖17的V形槽295的一種可供選擇的形狀。在圖17A中，V形槽295A的兩側(cè)壁310不會合，而是代之以形成一個平底317。平底317簡單地通過以比形成“V”形所需時間較少的時間蝕刻硅基板255形成。
圖18是本發(fā)明的對準夾具320的三維等軸視圖。在圖18中，對準夾具320從基板255切開。至少對準夾具320的前表面325拋光成光學平面并垂直于對準夾具的縱向軸330。對準槽315和V形槽295沿著縱向軸330延伸。V形槽295延伸到對準夾具320的后表面335。對準槽315在到達后表面335之前停止于對準槽的停止部分340。對準槽315平行于V形槽295延伸。對準槽315的中心與V形槽295的中心間隔開距離“S1”。
圖19是示出按照本發(fā)明用圖18的對準夾具320來將圖10的光波導芯片200對準光纖345的前視圖。該視圖是從光波導芯片200的前表面235(前圖10)和對準夾具320(見圖18)的前表面325看的。在圖19中，光波導芯片200接合到對準夾具320中。光波導芯片200上的對準軌道230滑動式接合對準夾具320中的對準槽315。光波導205的一部分懸掛在V形槽295中。光纖345滑動地接合在V形槽295中。光纖345包括一個光纖芯350，所述光纖芯350被一光纖包層355包圍。光纖345的外表面360接觸V形槽295的側(cè)壁310。光波導205的芯135與光纖芯350共面式對準。沿著“X”軸365的對準由接合對準槽315的對準導向件230提供。沿著“Y”軸370的對準由V形槽295的深度提供。因為對準軌道230是與光波導205自對準，并且對準軌道和光波導的間距可以用現(xiàn)代光刻技術(shù)以極高的準確度和精度進行重復(fù)，所以在對準槽315和V形槽295的間距中，光纖345基本上是在“X”和“Y”軸中與光波導自對準。在平底V形槽(見圖17A)情況下，平底317相對于光纖345的位置用虛線表示。
圖20是穿過圖19線段20-20的局部剖視圖，該圖示出按照本發(fā)明用圖18的對準夾具320來將圖10的光波導芯片200與光纖345對準。在圖20中，光波導芯片200通過沿著“Z”軸375滑動光波導芯片至對準軌道230接觸對準槽315的停止部分340(見圖10，18和19)定位在對準夾具320中。光纖345定位在V形槽295中，并且朝光波導205的前表面238方向滑動，直至光纖的前表面380與光波導前表面238的距離為“D3”(光纖345的前表面380已經(jīng)用該領(lǐng)域技術(shù)人員已知的幾種方法其中之一方法垂直于光纖的縱向軸385拋光)。在一個實例中，“D3”約為0-2微米。利用一種光學環(huán)氧樹脂390將光纖345的前表面380接合到光波導205的前表面238上。
圖21是示出按照本發(fā)明用對準夾具320A來將光波導芯片200A對準一對光纖的前視圖。在圖21中，光波導芯片200A包括一個第一整體形成的光波導部分205A，一個第二整體形成的光波導部分205B及一對對準軌道230A。對準夾具320A包括一個第一“V”形槽295A，一個第二V形槽295B，及一對對準軌道230A。光波導芯片200A的對準軌道230A接合在對準夾具320A的對準槽315A中。第一光纖345A定位在第一V形槽295A中，而第二光纖345B定位在第二V形槽295B中。第一光纖345A與光波導芯片200A的第一整體形成的光波導部分205A自對準。第二光纖345B與光波導芯片200A的第二整體形成的光波導部分205B自對準。盡管在圖21中示出了兩個光纖和兩個光波導部分，但兩個以上光纖可以對準并連接到兩個以上的光波導部分上。
圖22是一個局部剖視圖，該圖是光波導芯片一種可供選擇的構(gòu)形，并示出按照本發(fā)明用對準夾具來將可供選擇的光波導芯片與光纖對準。在圖22中，光波導芯片200是通過使光波導芯片沿著“Z”軸375滑動至對準軌道230與對準槽315的停止部分340(見圖10，18和19)接觸，定位在對準夾具320中。光纖345定位在V形槽295中，并朝光波導205的前表面238方向滑動至光纖的前表面380與光波導的前表面238的距離為“D3”。光波導205的前表面238用該領(lǐng)域技術(shù)人員已知的幾種方法其中任一種方法拋光到與縱向軸140成一預(yù)定的角度。光纖345的前表面380用該領(lǐng)域技術(shù)人員已知的幾種方法其中任一項方法拋光到與光纖的縱向軸385成相同的預(yù)定角度。在一個實例中，“D3”約為0-2微米。用光學環(huán)氧樹脂390將光纖345的前表面380接合到光波導205的前表面238上。
上面所給出的本發(fā)明一些實施例的說明是用于理解本發(fā)明的。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于本文所述的特定實施例，而是正如對該領(lǐng)域的技術(shù)人員來說現(xiàn)在變得顯而易見的那樣，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，能夠進行各種修改，重新安排和變換。因此，打算在下面的權(quán)利要求中包括所有這些修改和改變，屬于本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于使光纖與光波導自對準的裝置，包括一個光波導芯片，所述光波導芯片包括一個或多個在第一基板上形成的光波導，每個光波導都具有一個伸出部分；以及一個或多個在所述第一基板上形成的對準軌道，每個對準軌道與每個光波導都間隔開一個預(yù)定的距離；以及一個對準夾具，所述對準夾具包括一個或多個在第二基板中形成的凹槽，每個凹槽適合于容納一個伸出部分，并且每個凹槽都支承一個與一個光波導對準的光纖；以及一個或多個在所述第二基板中形成的對準槽，每個對準槽與上述凹槽間隔開所述預(yù)定的距離，并適合于與所述對準軌道相配合。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述光波導在縱向方向上延伸，而所述對準軌道平行于所述光波導延伸；以及所述凹槽在縱向方向上延伸，而所述對準槽平行于所述凹槽延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述各對準槽包括一個停止部分。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一基板包括選自硅、藍寶石或石英的材料，并且其中所述第二基板包括(100)硅。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中每個光波導與每個光纖在“X”方向上的對準是通過使所述對準軌道與所述對準槽配合來控制的，并且其中每個光波導與每個光纖在“Y”方向上的對準是通過所述凹槽的深度來控制的。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述伸出部分包括所述光波導的一個芯部分和一個第二包圍部分。
7.一種用于使光纖與光波導自對準的裝置，包括一個光波導芯片，所述光波導芯片包括一個或多個在第一基板上形成的光波導，每個光波導都包括一個包層，所述包層在所述第一基板和一個伸出部分的頂面上延伸，所述伸出部分包括一個芯部分和一個包層部分；和一個或多個在所述包層上形成的對準軌道，每個對準軌道基本上與所述芯部分共面，并與每個芯部分間隔開一個預(yù)定的距離；以及一個對準夾具，所述對準夾具包括一個或多個在第二基板頂部上厚層中的溝槽，及一個或多個在所述第二基板中形成的凹槽，每個凹槽都朝向一個溝槽；每個凹槽都適合于容納一個伸出部分并支承一個與一個光波導對準的光纖；以及一個或多個在所述厚層中形成的對準槽，每個對準槽與所述凹槽間隔開所述預(yù)定的距離并適合于與所述對準軌道相配合。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述光波導在一縱向方向上延伸，并且所述對準軌道平行于所述光波導延伸；以及所述凹槽在一縱向方向上延伸并且所述對準槽平行于所述凹槽延伸。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述對準槽包括一個停止部分。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第一基板包括選自硅，藍寶石或石英的材料，并且所述第二基板包括(100)硅。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中每個光波導與每個光纖在“X”方向上的對準是通過使所述對準軌道與所述對準槽配合來控制的，并且其中每個光波導與每個光纖在“Y”方向上的對準是通過所述凹槽的深度來控制的。
12.如權(quán)利要求7所述的裝置，還包括在所述對準軌道側(cè)面和頂面上形成的保護層。
13.一種用于使光纖與光波導自對準的方法，包括提供第一基板；在所述第一基板頂部上形成第一包層；在所述第一包層頂部上形成一芯層；蝕刻所述芯層，以便形成一個波導芯和一個或多個對準軌道，每個對準軌道都與所述波導芯間隔一個預(yù)定的距離；在所述波導芯的頂面和側(cè)壁上形成第二包層，所述波導芯和第二包層形成所述波導的一個伸出部分，所述波導芯和所述第二包層形成所述光波導；提供第二基板；在所述第二基板的頂部上形成一個掩模層；在所述掩層層中同時蝕刻一個或多個溝槽和一個或多個對準槽，每個對準槽都與所述溝槽間隔開所述預(yù)定的距離，并適合于與所述各對準軌道相配合；在所述第二基板內(nèi)每個所述溝槽中蝕刻一個凹槽，每個凹槽和溝槽都適合于容納一個伸出部分并支承一個光纖，以使光纖的芯與所述波導芯對準；以及將所述第一基板放到所述第二基板上，以使所述對準軌道與所述對準槽接合，并將所述伸出部分容納在所述凹槽和光纜溝槽中。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述光波導在一縱向方向上延伸，并且所述對準軌道平行于所述光波導延伸；以及所述凹槽在一縱向方向上延伸并且所述對準槽平行于所述凹槽延伸。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一基板包括一種選自硅，藍寶石或石英的材料，以及其中所述第二基板包括(100)硅。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一包層包括第一種材料，所述第一種材料選自熱氧化物，高密度等離子體氧化物，四乙氧基硅烷氧化物，硼硅酸鹽玻璃或磷硼硅酸鹽玻璃，以及其中所述第二包層包括一第二種材料，所述第二種材料選自高密度等離子體氧化物，四乙氧基硅烷氧化物，硼硅酸鹽玻璃或磷硼硅酸鹽玻璃。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述芯層包括氮氧化硅。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其中每個波導芯與每個光纖芯在“X”方向上的對準是通過使所述對準軌道與所述對準槽配合來控制的，并且其中每個波導芯與每個光纖芯在“Y”方向上的對準是通過所述凹槽的深度來控制的。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括在所述軌道上形成一個保護層；以及在所述對準槽的底部和側(cè)壁上形成第二掩模。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述在第二基板內(nèi)每個所述溝槽中蝕刻一個凹槽包括用一種溶液進行蝕刻，所述溶液選自K0H水溶液，NaOH水溶液，氫氧化四甲銨水溶液，乙二胺鄰苯二酚水溶液，KOH醇溶液，NaOH醇溶液，氫氧化四甲銨醇溶液或乙二胺鄰苯二酚醇溶液。
全文摘要
一種使光纖與光波導自對準的裝置，上述裝置包括一個光波導芯片，所述光波導芯片包括一個或多個在第一基板上形成的光波導，每個光波導都具有一個伸出部分；和一個或多個在上述第一基板上形成的對準軌道，每個對準軌道都與每個光波導間隔開一個預(yù)定的距離；和一個對準夾具，所述對準夾具包括一個或多個在第二基板上形成的凹槽，每個凹槽都適合于容納一個伸出部分，并且每個凹槽都支承一個光纖與一個光波導對準；及一個或多個在上述第二基板上形成的對準槽，每個對準槽都與凹槽間隔開上述預(yù)定的距離，并適合于與各對準軌道相配合。
文檔編號G02B6/30GK1495457SQ0315600
公開日2004年5月12日 申請日期2003年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月29日
發(fā)明者R·耶爾曼, D·V·霍拉克, 關(guān)口章久, R 耶爾曼, 久, 霍拉克 申請人:國際商業(yè)機器公司