專利名稱：制造光波導(dǎo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)案一般涉及光波導(dǎo)，且具體來(lái)說(shuō)，涉及光波導(dǎo)的制造。
背景技術(shù)：
光波導(dǎo)為導(dǎo)引電磁波的結(jié)構(gòu)。常見類型的光波導(dǎo)包括光纖和矩形波導(dǎo)?？梢愿鞣N方式對(duì)光波導(dǎo)進(jìn)行分類，例如，根據(jù)幾何形狀(例如，平面、條帶或纖維波導(dǎo))、模式結(jié)構(gòu)(單模式、多模式)、折射率分布(步長(zhǎng)或梯度指數(shù))或材料(例如，玻璃、聚合物、半導(dǎo)體)。
光波導(dǎo)可用作包括集成式光學(xué)電路、光通信系統(tǒng)、激光二極管、干涉儀、分波長(zhǎng)多路復(fù)用器和顯示裝置的各種類型的裝置中的組件。雖然制造光波導(dǎo)的現(xiàn)有方法大體上令人滿意，但需要使用更低成本的工藝來(lái)生產(chǎn)光波導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供用于制造波導(dǎo)的改進(jìn)的方法和裝置。一些所述方法涉及使用用于將襯底和/或其它組件成形的壓印工藝來(lái)形成所述波導(dǎo)的至少一部分。一些實(shí)施方案提供用于通過(guò)省略先前可能被視為經(jīng)由半導(dǎo)體制造工藝形成波導(dǎo)所必需的步驟的步驟來(lái)制成波導(dǎo)特征的工藝。此外，一些實(shí)施方案提供通過(guò)有意引起迄今為止被視為半導(dǎo)體制造工藝中的缺陷的缺陷來(lái)形成波導(dǎo)特征的工藝。一些所述方法和裝置可以實(shí)質(zhì)上比迄今為止所可能的成本低的成本來(lái)生產(chǎn)波導(dǎo)。
—些實(shí)施方案提供一種形成波導(dǎo)的方法，其包括以下步驟將波導(dǎo)特征的輪廓按壓到第一層中；將所述第一層粘貼到具有比所述第一層低的折射率的第二層；以及使用具有比所述第一層低的折射率的第三層包覆所述波導(dǎo)特征。一些實(shí)施例提供一種根據(jù)所述方法形成的波導(dǎo)。
所述按壓工藝可涉及壓印和/或沖壓。可將所述按壓、粘貼和/或包覆執(zhí)行為卷到卷工藝的部分。
所述粘貼工藝可涉及使用壓敏粘合劑將一層粘貼到另一層(例如，將所述第一層粘貼到所述第二層)。在一些所述實(shí)施方案中，所述壓敏粘合劑可具有比所述第一層的折射率低的折射率。
所述方法可涉及在所述包覆之前移除所述第一層的至少一些的工藝。舉例來(lái)說(shuō)， 所述移除工藝可涉及等離子體灰化工藝和/或溶劑處理。視實(shí)施方案而定，所述波導(dǎo)特征在所述移除工藝期間可受到或可不受到保護(hù)。
形成波導(dǎo)的替代方法包括以下步驟將波導(dǎo)特征的輪廓按壓到第一層中；在所述第一層上形成第二層；在所述第二層上濺鍍不連續(xù)的第三層，所述第三層具有比所述第二層高的折射率；以及在所述第三層上形成第四層。所述第四層可具有比所述第三層低的折射率。一些實(shí)施例提供一種根據(jù)所述方法形成的波導(dǎo)。
根據(jù)一些實(shí)施方案，所述形成工藝可涉及濺鍍。替代地或另外，所述形成工藝可涉及旋涂、化學(xué)氣相沉積和/或原子層沉積。所述按壓工藝可能需要壓印和/或沖壓?？蓪⑺霭磯?、形成和/或?yàn)R鍍執(zhí)行為卷到卷工藝的部分。
所述方法可進(jìn)一步涉及在形成所述第四層之前移除所述第二層和/或所述第三層的至少一些的工藝。所述移除工藝可包含等離子體灰化工藝和/或溶劑處理。所述波導(dǎo)特征在所述移除工藝期間可受到或可不受到保護(hù)。
本文提供形成波導(dǎo)的其它方法。一些所述方法包括以下步驟將波導(dǎo)特征的輪廓按壓到第一層中；在所述第一層上濺鍍第二層，所述第二層具有比所述第一層高的折射率； 以及在所述第二層上形成第三層。所述第三層可具有比所述第二層低的折射率。在一些實(shí)施方案中，所述形成工藝可包含濺鍍。一些實(shí)施例提供一種根據(jù)所述方法形成的波導(dǎo)。
所述方法還可涉及在形成所述第三層之前移除所述第二層的至少一些的工藝。所述移除工藝可包含等離子體灰化和/或溶劑處理工藝。所述波導(dǎo)特征在所述移除工藝期間可受到或可不受到保護(hù)。
本文還提供用于制造波導(dǎo)的系統(tǒng)。一種所述系統(tǒng)包括以下元件壓印設(shè)備，其經(jīng)配置以用于將波導(dǎo)特征的輪廓按壓到第一層中；第一沉積設(shè)備，其經(jīng)配置以在所述第一層上形成第二層；濺鍍?cè)O(shè)備，其經(jīng)配置以在所述第二層上濺鍍第三層，所述第三層具有比所述第二層高的折射率；以及第二沉積設(shè)備，其經(jīng)配置以在所述第三層上形成第四層，所述第四層具有比所述第三層低的折射率。
所述第一沉積設(shè)備可經(jīng)配置以在所述第一層上濺鍍所述第二層。替代地或另外， 所述第一沉積設(shè)備可經(jīng)配置以通過(guò)旋涂、化學(xué)氣相沉積和/或原子層沉積在所述第一層上形成所述第二層。
一種用于形成波導(dǎo)的替代系統(tǒng)包括以下元件用于將波導(dǎo)特征的輪廓按壓到第一層中的設(shè)備；用于在所述第一層上濺鍍第二層的設(shè)備，所述第二層具有比所述第一層高的折射率；以及用于在所述第二層上形成第三層的設(shè)備。所述第三層可具有比所述第二層低的折射率。
所述形成設(shè)備可包含(例如)濺鍍裝置。所述系統(tǒng)還可包括用于在形成所述第三層之前移除所述第二層的至少一些的設(shè)備。
本發(fā)明的這些和其它方法可由各種類型的硬件、軟件、固件等實(shí)施。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的一些特征可至少部分由包含于機(jī)器可讀媒體中的計(jì)算機(jī)程序?qū)嵤?。所述?jì)算機(jī)程序可包括用于控制一個(gè)或一個(gè)以上裝置(例如，用于制造波導(dǎo)的裝置)執(zhí)行本文所描述的方法的指令。


圖IA為概括制造光波導(dǎo)的一些方法的流程圖。
圖IB為根據(jù)本文所描述的一些實(shí)施方案的用于制造光波導(dǎo)的卷到卷工藝中的壓印步驟的一個(gè)實(shí)例的示意描繪。
圖2A到圖2D提供根據(jù)本文所描述的一些實(shí)施方案(例如，參考圖1A)的光波導(dǎo)的制造中的各種步驟的實(shí)例。
圖2E和圖2F提供根據(jù)本文所描述的一些替代實(shí)施方案(例如，參考圖1A)的光波導(dǎo)的制造中的各種步驟的實(shí)例。
圖3為概括制造光波導(dǎo)的一些替代方法的流程圖。
圖4說(shuō)明根據(jù)本文所描述的一些實(shí)施方案(例如，參考圖3)的光波導(dǎo)的制造中的一個(gè)步驟。
圖5為根據(jù)本文所描述的一些實(shí)施方案的用于制造光波導(dǎo)的“卷到卷”工藝的一實(shí)例的示意描繪。
具體實(shí)施例方式雖然將參考少數(shù)特定實(shí)施例描述本發(fā)明，但描述僅說(shuō)明本發(fā)明且不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明。在不脫離如由所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的情況下，可對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作出對(duì)本發(fā)明的各種修改。舉例來(lái)說(shuō)，不必按所指示的次序執(zhí)行本文所展示和描述的方法的步驟。還應(yīng)理解，本發(fā)明的方法可包括比所指示的步驟多或少的步驟。在一些實(shí)施方案中，可組合本文描述為單獨(dú)步驟的步驟。相反地，可以多個(gè)步驟實(shí)施本文描述為單個(gè)步驟的步驟。
類似地，可通過(guò)以任何便利的方式分組或劃分任務(wù)來(lái)分派裝置功能性。舉例來(lái)說(shuō)， 當(dāng)本文將步驟描述為由單個(gè)裝置(例如，由單個(gè)壓印裝置)執(zhí)行時(shí)，所述步驟可替代地由多個(gè)裝置執(zhí)行，且反之亦然。
本文常使用術(shù)語(yǔ)“低折射率”、“高折射率”等。這些術(shù)語(yǔ)通常意指與本文所描述的其它材料的折射率相比相對(duì)高或低的折射率。舉例來(lái)說(shuō)，本文所描述的波導(dǎo)將通常包括安置于具有相對(duì)較低的折射率的“低折射率”材料之間的具有相對(duì)較高的折射率的“高折射率”材料。所述術(shù)語(yǔ)不一定意味著(例如)“高折射率”材料具有高于預(yù)定閾值水平的折射率。
現(xiàn)將參考圖IA的方法100描述制造波導(dǎo)的一些方法。在步驟105中，將制備高折射率層用于壓印。高折射率材料可包含(例如)聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 (“PET”)、聚酰亞胺或光致抗蝕劑材料。
制備步驟(至少在某種程度上)可視實(shí)施方案而定。制備步驟可涉及(例如)將高折射率材料的一區(qū)段定位于印模下方或?qū)χ玫挠∧Ｖg，將高折射率材料的薄片饋入到壓印裝置中等。在其它實(shí)施方案中，步驟105可涉及切割或以其它方式將高折射率材料成形，且將其放置于待壓印的位置中。在一些實(shí)施方案中，步驟105或步驟110可涉及加熱高折射率層。
在步驟110中，壓印高折射率層。步驟110將涉及將壓力施加到高折射率層，且可涉及加熱與按壓的組合。傳統(tǒng)上，壓印工藝將通常涉及按壓經(jīng)圖案化的“陽(yáng)(male)”模(或類似物)與對(duì)置的“陰(female)”模之間的材料。然而，本文將使用術(shù)語(yǔ)“壓印”以包括類似工藝，例如，可視為“沖壓”的工藝。在一些所述工藝中，將材料按壓于經(jīng)圖案化的表面與未經(jīng)圖案化的表面之間。
在一些實(shí)施方案中，步驟105和110涉及將高折射率材料的薄片饋入到一對(duì)經(jīng)圖案化的輥中或單個(gè)經(jīng)圖案化的輥下方。所述實(shí)施方案對(duì)于“卷到卷”制造工藝可為有利的。
圖IB中描繪一個(gè)所述實(shí)例。此處，層150被饋入到輥155和160之間，且由輥155 和160壓印。輥155和160可由任何合適的材料，優(yōu)選為相對(duì)耐用的材料(例如金屬)形成。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施方案中，輥155和160可由黃銅制成。在方法100的實(shí)例中，層 150可為高折射率層。在替代實(shí)施方案(例如，下文參考圖3所描述的方法300的實(shí)施方案)中，層150可為襯底，例如低折射率襯底。在壓印工藝期間，層150在陽(yáng)區(qū)段165與對(duì)置的陰區(qū)段170之間經(jīng)擠壓以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)175和溝槽180。
圖2A和圖2B提供壓印步驟之前和之后的材料(此處為高折射率材料205)的另一實(shí)例。在壓印步驟之前，如在圖2A中所描繪的時(shí)間，高折射率材料205具有相對(duì)均勻的厚度。在壓印步驟之后(例如，步驟110)，高折射率材料205包括結(jié)構(gòu)175和溝槽180。僅以實(shí)例的方式提供結(jié)構(gòu)175和溝槽180的高度、寬度、形狀、間距等。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施方案中，結(jié)構(gòu)175的寬度和/或厚度可大約為數(shù)毫米、數(shù)百微米、數(shù)十微米、數(shù)微米等。
在步驟115中，制備低折射率層。此步驟至少在某種程度上可視實(shí)施方案和/或用于低折射率層的材料的類型而定。舉例來(lái)說(shuō)，低折射率層可包含玻璃、塑料、聚合物(例如，聚碳酸酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(“PMMA”)等。
步驟115可涉及(例如)將低折射率材料的一區(qū)段定位成鄰近于高折射率材料的對(duì)應(yīng)區(qū)段。步驟115還可涉及將粘附材料施加于低折射率層和/或高折射率層。舉例來(lái)說(shuō)， 步驟115可涉及將壓敏粘附材料(例如，低折射率壓敏粘附材料)施加于低折射率層。在卷到卷制造工藝中，步驟115可涉及(例如)使低折射率層與高折射率層對(duì)準(zhǔn)以用于進(jìn)一步的卷到卷處理。在其它實(shí)施方案中，步驟115可涉及切割低折射率材料的薄片的一部分， 且將其放置于待粘貼到高折射率層的位置。
在步驟120中，將高折射率層附接到低折射率層。步驟120可涉及(例如)使用輥、壓機(jī)、印模等將低折射率層與高折射率層按壓在一起。在替代實(shí)施方案中，高折射率層經(jīng)由低折射率壓敏粘合劑而附接到具有任意光學(xué)特性的襯底。根據(jù)所述實(shí)施方案，襯底可由或可不由低折射率材料形成。在卷到卷制造工藝中，步驟120可涉及(例如)將低折射率材料的薄片和高折射率材料的薄片饋入到一對(duì)輥中或單個(gè)輥下方等等。在一些實(shí)施方案中，步驟115和/或步驟120可涉及加熱低折射率層和/或高折射率層。
圖2C中提供將經(jīng)壓印的高折射率層205粘貼到低折射率層210的一個(gè)實(shí)例。由此，圖2C提供圖IA的步驟120的結(jié)果的一個(gè)實(shí)例。如同本文所提供的其它說(shuō)明，高折射率層205和低折射率層210的相對(duì)尺寸未必按比例，且僅僅以說(shuō)明的方式而制作。
在施加低折射率材料的第二層(步驟130)之前可或可不部分移除溝槽180和/ 或結(jié)構(gòu)175 (任選步驟125)。在本發(fā)明的一些波導(dǎo)制造工藝中，在不從溝槽180或結(jié)構(gòu)175 中移除材料的情況下施加低折射率材料的第二層。舉例來(lái)說(shuō)，可通過(guò)濺鍍、旋涂、噴涂或任何其它便利的工藝來(lái)施加低折射率材料(例如聚合物、塑料等)的第二層。
圖2D提供一個(gè)所述工藝的結(jié)果的實(shí)例。此處，高折射率層205的結(jié)構(gòu)175和溝槽 180已被包覆于第二低折射率材料215中。在此實(shí)例中，低折射率材料215包含低折射率聚合物。然而，低折射率材料215的類型和厚度可根據(jù)實(shí)施方案而變化。
然而，對(duì)于一些應(yīng)用，可能需要結(jié)構(gòu)175彼此之間較完全地去耦。移除一些或所有溝槽180 (例如)可減少鄰近的高折射率區(qū)域175之間的光的“泄漏”。因此，在替代實(shí)施方案中，將移除一些或所有溝槽180。步驟125可涉及(例如)溶劑處理、等離子體灰化工藝等。在等離子體灰化工藝的一個(gè)實(shí)例中，使用等離子體源產(chǎn)生(例如，氧或氟的)單原子反應(yīng)性物質(zhì)。反應(yīng)性物質(zhì)與高折射率層組合以形成灰，可使用真空泵等移除灰。
圖2E提供一個(gè)所述工藝的結(jié)果的實(shí)例。此處，已移除高折射率層205的溝槽180， 留下結(jié)構(gòu)175。在圖2F中描繪的隨后時(shí)間，已執(zhí)行步驟130。結(jié)構(gòu)175和低折射率層210 的部分已被包覆于第二低折射率材料215中。
在工藝100結(jié)束之前，可執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上最終處理步驟。舉例來(lái)說(shuō)，可加熱、 干燥或以其它方式固化所述結(jié)構(gòu)。波導(dǎo)可經(jīng)切割或經(jīng)切塊為較小的部分、經(jīng)封裝等。
現(xiàn)將了解，本文所描述的一些實(shí)施方案省略了先前一直被視為經(jīng)由半導(dǎo)體制造工藝形成光波導(dǎo)所必需的步驟的步驟。與經(jīng)由常規(guī)光刻工藝制造波導(dǎo)相比，可根據(jù)本文中所提供的許多實(shí)施方案在不制備和應(yīng)用光罩或使用類似的圖案化工藝的情況下制造波導(dǎo)。當(dāng)根據(jù)方法100等制造波導(dǎo)時(shí)，無(wú)需用光致抗蝕劑涂覆襯底，定位光罩，將光罩暴露于光等。 類似地，無(wú)需移除襯底的未暴露區(qū)域。因此，本文所描述的方法可允許以與經(jīng)由現(xiàn)有技術(shù)方法制成的光波導(dǎo)相比實(shí)質(zhì)上更低的成本制成光波導(dǎo)。
現(xiàn)將參考圖3和圖4描述一些替代實(shí)施方案。首先參考圖3，現(xiàn)將描述方法300的一些步驟。如同方法100，方法300也提供用于通過(guò)省略先前被視為經(jīng)由半導(dǎo)體制造工藝形成波導(dǎo)所必需的步驟的步驟(例如，光罩遮蔽、使用光致抗蝕劑、移除襯底的未暴露部分等)來(lái)制成光波導(dǎo)的工藝。此外，方法300的一些實(shí)施方案涉及用于通過(guò)有意引起迄今為止一直被視為半導(dǎo)體制造工藝中的缺陷的缺陷來(lái)制成光波導(dǎo)的工藝。
在步驟305中，制備襯底以用于壓印。在一些實(shí)施方案中，襯底可由例如塑料、聚合物(例如，聚碳酸酯)等低折射率材料形成。然而，在替代實(shí)施方案中，襯底可不包含低折射率材料。制備步驟可視實(shí)施方案而定。對(duì)于“卷到卷”制造工藝，制備步驟可涉及(例如)將襯底的一區(qū)段定位于印模下方或?qū)χ玫挠∧Ｖg，定位襯底以供饋入到輥中等。在其它實(shí)施方案中，步驟305可涉及切割襯底薄片的一部分，且將其放置于待壓印的位置中。 在一些實(shí)施方案中，步驟305或步驟310可涉及加熱襯底。
在步驟310中，壓印襯底。步驟310可涉及按壓經(jīng)圖案化的“陽(yáng)”模與對(duì)置的“陰” 模之間的襯底，按壓經(jīng)圖案化的表面與未經(jīng)圖案化的表面之間的襯底，將襯底薄片饋入到一對(duì)經(jīng)圖案化的輥中或單個(gè)經(jīng)圖案化的輥下方等。
在一些實(shí)施方案中，如此處，在襯底上沉積第一低折射率層(步驟315)。所述低折射率層可由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥汕乙匀魏伪憷姆绞匠练e。在一些實(shí)施方案中，如圖4中所描繪，低折射率層410沉積于襯底405上作為相對(duì)保形層。舉例來(lái)說(shuō)，可經(jīng)由化學(xué)氣相沉積(“CVD”)、原子層沉積(“ALD”)、旋涂、噴涂等沉積低折射率層。
在此實(shí)例中，高折射率層415經(jīng)濺鍍到相對(duì)保形低折射率層410上。高折射率層 415的濺鍍沉積將趨于使高折射率層415的大部分形成于結(jié)構(gòu)175和溝槽180上，而很少沉積于壁413上。雖然通常將所述不均勻的沉積視為問(wèn)題，但高折射率層415的濺鍍沉積將允許高折射率材料選擇性地累積于結(jié)構(gòu)175和溝槽180上，借此隔離波導(dǎo)的高折射率部分。 因此，所述實(shí)施方案涉及用于通過(guò)有意引起迄今為止被視為半導(dǎo)體制造工藝中的缺陷的缺陷來(lái)制成光波導(dǎo)的工藝。
圖4中的元件未按比例繪制。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，高折射率層415的厚度、 將實(shí)質(zhì)上大于結(jié)構(gòu)175相對(duì)于溝槽180的高度t2。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施方案中，t2將大于 、至少五倍，在其它實(shí)施方案中，t2將大于、至少十倍，而在其它實(shí)施方案中，t2將大于、 至少20倍。
將低折射率層410施加于保形層中并非必需的。因此，在替代實(shí)施方案中，高折射率層415和低折射率層410兩者均可經(jīng)由濺鍍或另一較不保形的工藝沉積。
在襯底由低折射率材料形成的其它實(shí)施方案中，可省略步驟315。舉例來(lái)說(shuō)，可直接將高折射率層415濺鍍到低折射率襯底405上。所述實(shí)施方案可進(jìn)一步簡(jiǎn)化制造工藝。
濺鍍可引起(例如)高折射率層415中的不規(guī)則邊緣、團(tuán)塊或其它不合意的特征。 因此，在任選擇步驟325中，實(shí)施某一類型的平滑工藝。舉例來(lái)說(shuō)，步驟325可涉及后沉積蝕刻工藝、溶劑清洗等。
在本實(shí)例中，在步驟330中沉積第二低折射率層420。此處，可通過(guò)噴涂、旋涂、 ALD、CVD或任何其它便利的方式施加第二低折射率層420。對(duì)于將高折射率層415直接濺鍍到低折射率襯底405上的實(shí)施方案，低折射率層420可實(shí)際上為第一且唯一的經(jīng)沉積的低折射率層。
在步驟335中，發(fā)生最終處理。步驟335可涉及一個(gè)或一個(gè)以上程序，例如加熱、 干燥或以其它方式固化波導(dǎo)。波導(dǎo)可被切割或切塊為較小的部分、經(jīng)封裝等。所述工藝在步驟340中結(jié)束。
圖5為描繪可用于實(shí)施本發(fā)明的一些卷到卷光波導(dǎo)制造工藝的設(shè)備的示意圖。以下實(shí)例將解釋可如何使用所述裝置來(lái)實(shí)施上文參考圖3所描述的一些工藝。
在此實(shí)例中，襯底501為聚合物、塑料等薄片。將襯底501從卷505展開，且饋入到壓印設(shè)備510中(參看圖3的步驟305和310)。壓印設(shè)備510可為任何便利類型的壓印設(shè)備，例如，如上文所描述的輥類型的壓印設(shè)備。壓印設(shè)備510還可包括經(jīng)配置以(例如) 在壓印工藝之前和/或在壓印工藝期間將熱量賦予襯底501的加熱裝置。在一些實(shí)施方案中，可(例如)經(jīng)由嵌入式電阻器，通過(guò)在壓印設(shè)備中循環(huán)熱流體等來(lái)加熱壓印設(shè)備的表面 (例如，印模、輥等的表面)。襯底501的經(jīng)壓印的表面515在離開壓印設(shè)備510之后即展示出。
設(shè)備520經(jīng)配置以在襯底501的經(jīng)壓印的表面515上沉積第一低折射率層。(參看圖3的步驟315)。在一些實(shí)施方案中，設(shè)備520可包含經(jīng)配置以用于CVD工藝、用于ALD 工藝、用于在低折射率材料的薄膜上進(jìn)行噴涂等的腔室。在替代實(shí)施方案中，設(shè)備520可包含經(jīng)配置以用于低折射率材料的濺鍍沉積的腔室。
設(shè)備525經(jīng)配置以在低折射率層的至少部分上沉積高折射率層。(參看圖3的步驟320)。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，設(shè)備520可包含經(jīng)配置以用于高折射率材料的濺鍍沉積的腔室。如本文其它地方所論述，濺鍍沉積工藝將趨于實(shí)質(zhì)上在溝槽和凸起結(jié)構(gòu)中比在結(jié)構(gòu)的垂直或近似垂直的側(cè)面上沉積更多的材料。因此，高折射率材料的濺鍍沉積具有趨于隔離將用于在光波導(dǎo)中傳輸光的高折射率材料的沉積物的有利效應(yīng)。然而，在替代實(shí)施方案中，設(shè)備520可包含經(jīng)配置以用于在高折射率材料的薄膜上進(jìn)行噴涂，或經(jīng)配置以用于一些其它沉積工藝的腔室。
設(shè)備530經(jīng)配置以在高折射率材料和其它表面上(例如，在其上未沉積高折射率
9材料的低折射率材料的第一層的表面上)沉積第二低折射率層。(參看圖3的步驟330)。 視實(shí)施方案而定，設(shè)備530可包含經(jīng)配置以用于CVD工藝、用于ALD工藝、用于在低折射率材料的薄膜上進(jìn)行噴涂、用于低折射率材料的濺鍍沉積等的腔室。根據(jù)所要的實(shí)施方案，所得波導(dǎo)材料535可經(jīng)固化、經(jīng)切割、經(jīng)封裝等。(參看圖3的步驟335)。雖然未在圖5中展示，但可存在安置于設(shè)備525與設(shè)備530之間的設(shè)備，其經(jīng)配置以執(zhí)行平滑工藝(例如，如上文參考圖3的步驟325所描述的工藝)。
雖然本文已展示和描述本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例和應(yīng)用，但仍在本發(fā)明的概念、范圍和精神內(nèi)的許多變化和修改是可能的，且這些變化應(yīng)在細(xì)讀本申請(qǐng)案之后變得清楚。因此，本發(fā)明的實(shí)施例將被視為說(shuō)明性而非限制性的，且本發(fā)明不限于本文中所給出的細(xì)節(jié)， 而可在所附權(quán)利要求書的范圍和等效物內(nèi)進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種形成波導(dǎo)的方法，其包含 將波導(dǎo)特征的輪廓按壓到第一層中；將所述第一層粘貼到具有比所述第一層低的折射率的第二層；以及使用具有比所述第一層低的折射率的第三層包覆所述波導(dǎo)特征。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述按壓包含壓印。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中所述按壓包含沖壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一權(quán)利要求所述的方法，其中將所述按壓、粘貼或包覆中的至少一者作為卷到卷工藝的部分來(lái)執(zhí)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述粘貼包含使用壓敏粘合劑將所述第一層粘貼到所述第二層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包含在所述包覆之前移除所述第一層的至少一些的工藝。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一權(quán)利要求所述的方法形成的波導(dǎo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述壓敏粘合劑具有比所述第一層的折射率低的折射率。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述移除工藝包含等離子體灰化工藝或溶劑處理中的至少一者。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在所述移除工藝期間不保護(hù)所述波導(dǎo)特征。
11.一種形成波導(dǎo)的方法，其包含 將波導(dǎo)特征的輪廓按壓到第一層中； 在所述第一層上形成第二層；在所述第二層上濺鍍不連續(xù)的第三層，所述第三層具有比所述第二層高的折射率；以及在所述第三層上形成第四層，所述第四層具有比所述第三層低的折射率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述形成包含濺鍍。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的方法，其中所述形成包含旋涂、化學(xué)氣相沉積或原子層沉積中的至少一者。
14.根據(jù)權(quán)利要求11到13中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述按壓包含壓印或沖壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求11到14中任一權(quán)利要求所述的方法，其中將所述按壓、形成或?yàn)R鍍中的至少一者作為卷到卷工藝的部分來(lái)執(zhí)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求11到15中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包含在形成所述第四層之前移除所述第二層或所述第三層的至少一些的工藝。
17.一種根據(jù)權(quán)利要求11到16中任一權(quán)利要求所述的方法形成的波導(dǎo)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述移除工藝包含等離子體灰化工藝或溶劑處理中的至少一者。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在所述移除工藝期間不保護(hù)所述波導(dǎo)特征。
20.一種形成波導(dǎo)的方法，其包含 將波導(dǎo)特征的輪廓按壓到第一層中；在所述第一層上濺鍍第二層，所述第二層具有比所述第一層高的折射率；以及在所述第二層上形成第三層，所述第三層具有比所述第二層低的折射率。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述形成包含濺鍍。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或權(quán)利要求21所述的方法，其進(jìn)一步包含在形成所述第三層之前移除所述第二層的至少一些的工藝。
23.一種根據(jù)權(quán)利要求20到22中任一權(quán)利要求所述的方法形成的波導(dǎo)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述移除工藝包含等離子體灰化或溶劑處理。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中在所述移除工藝期間不保護(hù)所述波導(dǎo)特征。
26.一種用于制造波導(dǎo)的系統(tǒng)，其包含壓印設(shè)備，其經(jīng)配置以用于將波導(dǎo)特征的輪廓按壓到第一層中； 第一沉積設(shè)備，其經(jīng)配置以在所述第一層上形成第二層；濺鍍?cè)O(shè)備，其經(jīng)配置以在所述第二層上濺鍍第三層，所述第三層具有比所述第二層高的折射率；以及第二沉積設(shè)備，其經(jīng)配置以在所述第三層上形成第四層，所述第四層具有比所述第三層低的折射率。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述第一沉積設(shè)備經(jīng)配置以在所述第一層上濺鍍所述第二層。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述第一沉積設(shè)備經(jīng)配置以通過(guò)旋涂、化學(xué)氣相沉積或原子層沉積中的至少一者在所述第一層上形成所述第二層。
29.一種用于形成波導(dǎo)的系統(tǒng)，其包含用于將波導(dǎo)特征的輪廓按壓到第一層中的構(gòu)件；用于在所述第一層上濺鍍第二層的構(gòu)件，所述第二層具有比所述第一層高的折射率；以及用于在所述第二層上形成第三層的構(gòu)件，所述第三層具有比所述第二層低的折射率。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述用于形成的構(gòu)件包含濺鍍裝置。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含用于在形成所述第三層之前移除所述第二層的至少一些的構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明提供用于制造波導(dǎo)的方法和裝置。一些所述方法涉及使用用于將襯底和/或其它組件成形的壓印工藝來(lái)形成所述波導(dǎo)的至少一部分。一些實(shí)施方案提供用于通過(guò)省略先前可能被視為經(jīng)由半導(dǎo)體制造工藝形成波導(dǎo)所必需的步驟的步驟來(lái)制成波導(dǎo)特征的工藝。一些實(shí)施方案提供通過(guò)有意引起迄今為止一直被視為半導(dǎo)體制造工藝中的缺陷的缺陷來(lái)形成波導(dǎo)特征的工藝。一些所述方法和裝置可以實(shí)質(zhì)上比迄今為止可能的成本低的成本來(lái)生產(chǎn)波導(dǎo)。
文檔編號(hào)G02B6/122GK102187257SQ200980141775
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日
發(fā)明者克拉倫斯·徐 申請(qǐng)人:高通Mems科技公司