【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硅基光电子，尤其涉及到一种用于安装弧形光纤的硅v槽阵列的加工方法。
技术介绍
1、硅基光电集成芯片是以光子和电子为信息载体的硅基大规模集成芯片，即利用硅或硅兼容材料，应用cmos技术在同一硅衬底上制作光子和光电功能器件，形成具有完整集成功能的新型混合大规模集成芯片。它利用先进成熟的微电子工艺技术，具有大规模集成带来的光子器件和系统的低价格、高带宽、超高传输速率和高抗干扰性等优点。硅基光电子技术结合了集成电路技术的超大规模、超精密制造特性和光子技术的超高速、超低功耗优势，是超越摩尔定律的关键技术之一。而在硅基上制备安装光纤阵列是硅基光电子技术的应用之一，光纤阵列被广泛应用于多端口光通信器件中，主要用来传输信息或直接传送图像。一般而言，众多光纤呈直线等距排布组成光纤阵列，光纤阵列通过一个高精度的光纤定位基片实现对光纤的精确定位。
2、随着科技的发展与技术更迭，在某些自由空间光学结构的多端口光通信器件中，存在像差等影响，这要求光纤阵列需要呈某种特定排布或者无规则排布，比如弧形分布安装等，而不是等间距的直线型分布。
3、然而，现有的光纤安装制造工艺有：1、通过高精度的数控机床，直接在石英基板刻划出v槽阵列，但是这种机械运动控制制造出的光纤阵列一般精度较差，且制备不同高度的光纤阵列时要对设备重新进行定位对准，操作繁琐且制造成本高。2、通过离子束工艺，在基板上刻蚀出v槽或u槽阵列，这种干法刻蚀的加工速率较慢，生产成本高。3、通过硅基材料在koh中的各向异性刻蚀来制备出v槽，这种湿法刻蚀的缺点在于所制备的
4、针对现有技术的不足，亟需提供一种用于安装弧形光纤的硅v槽阵列的加工方法解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种用于安装弧形光纤的硅v槽阵列的加工方法。
2、为实现本专利技术的目的，所采用的技术方案是：
3、一种用于安装弧形光纤的硅v槽阵列的加工方法，包括:
4、s1，提供一硅片晶圆，并对所述硅片晶圆进行清洗并烘干；
5、s2，在烘干后的所述硅片晶圆依次通过低压化学气相沉积、旋涂光刻胶、显影曝光和干法刻蚀制备出不同宽度的氮化硅掩膜图案形成目标硅片晶圆；
6、s3，将所述目标硅片晶圆浸泡在氢氧化钾和异丙醇的混合溶液中进行碱性湿法刻蚀形成带有不同深度的v槽阵列的硅片晶圆；
7、s4，去除所述带有不同深度的v槽阵列的硅片晶圆表面的多余杂质，并依次对去除多余杂质的所述有不同深度的v槽阵列的硅片晶圆进行离心洗涤和真空干燥。
8、优选的，所述s1中对所述硅片基底进行清洗并烘干，具体包括：将所述硅片晶圆放入离子水超声浴中清洗3分钟后用氮气流烘干1至3分钟。
9、优选的，所述s2具体包括如下步骤：
10、s21，在将烘干后的所述硅片晶圆放置在反应炉内，并在所述反应炉内通入反应源气体进行沉积反应，以使所述硅片晶圆的表面沉积一层氮化硅薄膜；
11、s22，在所述氮化硅薄膜远离所述所述硅片晶圆的表面均匀旋涂一层光刻胶，并对所述光刻胶进行烘干，以使所述光刻胶固化在沉积有所述氮化硅薄膜的所述硅片晶圆表面；
12、s23，将固化有所述光刻胶的所述硅片晶圆放置在光刻机下对准曝光，使用显影液将未固化的所述光刻胶进行溶解，去除暴露区域的部分所述光刻胶，并对去除部分所述光刻胶后的所述硅片晶圆进行干燥清洗，以使得所述硅片晶圆具有光刻胶掩膜图案；
13、s24，通过干法刻蚀去除所述硅片晶圆的光刻胶掩膜图案区域外的氮化硅薄膜，形成具有不同宽度的氮化硅掩膜图案的所述目标硅片晶圆。
14、优选的，所述硅片晶圆为100面n型掺杂的晶圆，所述硅片晶圆的几何尺寸为70mmx70mm，所述硅片晶圆的厚度为1mm，所述硅片晶圆的电阻率为5ω·cm-10ω·cm。
15、优选的，所述氮化硅薄膜的厚度为100nm。
16、优选的，所述混合溶液中氢氧化钾的含量为23.4wt％，异丙醇的含量为13.3wt％。
17、优选的，所述反应源气体为氨气和二氯氢硅，所述反应炉的压强不高于133pa。
18、优选的，所述光刻胶为az系列的正胶。
19、优选的，所述干法刻蚀所用的气体为四氟化碳、氧气和氮气中的任意一种。
20、优选的，所述v槽阵列的v槽数量为15个，且相邻v槽之间的距离为0.35mm。
21、与相关技术相比，本专利技术提供的一种用于安装弧形光纤的硅v槽阵列的加工方法，包括：提供一硅片晶圆，并对所述硅片晶圆进行清洗并烘干；在烘干后的所述硅片晶圆表面制备出不同宽度的氮化硅掩膜图案形成目标硅片晶圆；将所述目标硅片晶圆浸泡在氢氧化钾和异丙醇的混合溶液中进行碱性湿法刻蚀形成带有不同深度的v槽阵列的硅片晶圆；去除所述带有不同深度的v槽阵列的硅片晶圆表面的多余杂质，并依次对去除多余杂质的所述有不同深度的v槽阵列的硅片晶圆进行离心洗涤和真空干燥。上述加工方法通过设计出不同宽度的氮化硅掩膜图案来控制v槽阵列中v槽的开口大小，以此加工出深度不一致的v槽通道，当光纤安装在用本专利技术加工出来的v槽阵列中，即可实现光纤不同高度的弧形分布，操作简单方便，能有效降低加工难度和生产成本，且所述v槽阵列是通过湿法刻蚀加工出来，对比干法刻蚀而言极大的降低了加工时间，且湿法刻蚀具有操作简单和低成本的优点。另一方面，通过湿法刻蚀形成的v槽阵列，准确地实现了光纤沿z轴的弧形分布安装，精确地完成了光纤与v槽阵列的刻蚀面的耦合，为后续光学器件提供了更稳定和可靠的连接。
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1.一种用于安装弧形光纤的硅V槽阵列的加工方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于安装弧形光纤的硅V槽阵列的加工方法，其特征在于，所述S1中对所述硅片基底进行清洗并烘干，具体包括：将所述硅片晶圆放入离子水超声浴中清洗3分钟后用氮气流烘干1至3分钟。
3.根据权利要求1所述的一种用于安装弧形光纤的硅V槽阵列的加工方法，其特征在于，所述S2具体包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种用于安装弧形光纤的硅V槽阵列的加工方法，其特征在于，所述硅片晶圆为100面N型掺杂的晶圆，所述硅片晶圆的几何尺寸为70mmX70mm，所述硅片晶圆的厚度为1mm，所述硅片晶圆的电阻率为5Ω·cm-10Ω·cm。
5.根据权利要求3所述的一种用于安装弧形光纤的硅V槽阵列的加工方法，其特征在于，所述氮化硅薄膜的厚度为100nm。
6.根据权利要求1所述的一种用于安装弧形光纤的硅V槽阵列的加工方法，其特征在于，所述混合溶液中氢氧化钾的含量为23.4wt％，异丙醇的含量为13.3wt％。
7.根据权利要求1所述的
8.根据权利要求3所述的一种用于安装弧形光纤的硅V槽阵列的加工方法，其特征在于，所述光刻胶为AZ系列的正胶。
9.根据权利要求1所述的一种用于安装弧形光纤的硅V槽阵列的加工方法，其特征在于，所述干法刻蚀所用的气体为四氟化碳、氧气和氮气中的任意一种。
10.根据权利要求1所述的一种用于安装弧形光纤的硅V槽阵列的加工方法，其特征在于，所述V槽阵列的V槽数量为15个，且相邻V槽之间的距离为0.35mm。
...【技术特征摘要】
1.一种用于安装弧形光纤的硅v槽阵列的加工方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于安装弧形光纤的硅v槽阵列的加工方法，其特征在于，所述s1中对所述硅片基底进行清洗并烘干，具体包括：将所述硅片晶圆放入离子水超声浴中清洗3分钟后用氮气流烘干1至3分钟。
3.根据权利要求1所述的一种用于安装弧形光纤的硅v槽阵列的加工方法，其特征在于，所述s2具体包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种用于安装弧形光纤的硅v槽阵列的加工方法，其特征在于，所述硅片晶圆为100面n型掺杂的晶圆，所述硅片晶圆的几何尺寸为70mmx70mm，所述硅片晶圆的厚度为1mm，所述硅片晶圆的电阻率为5ω·cm-10ω·cm。
5.根据权利要求3所述的一种用于安装弧形光纤的硅v槽阵列的加工方法，其特征在于，所述氮化硅薄膜的厚度为10...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，吴文轩，侯茂祥，张子超，梁传嶍，马莉，陈新，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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