[发明专利]波导组合器的直接蚀刻制造的方法

权利要求书

1.一种用于形成波导结构的方法，包含：

将印模压印到抗蚀剂中以形成正波导图案，所述抗蚀剂被安置在硬掩模上，所述硬掩模形成在基板的一部分的表面上，所述正波导图案包含一图案，所述图案包括第一多个光栅图案、波导图案，和第二多个光栅图案的至少一个，所述第一多个光栅图案和所述第二多个光栅图案的每一个具有残留层和顶部图案表面；

执行固化工艺以将所述正波导图案固化；

释放所述印模；

执行第一蚀刻工艺以去除所述残留层和安置在所述残留层下方的所述硬掩模，并且以暴露所述基板的所述表面；

将所述基板掩模以暴露所述基板的所述表面的第一未保护区域；

执行第二蚀刻工艺达第一预定时间段以形成具有第一深度的第一多个光栅；

将所述基板掩模以暴露所述基板的所述表面的第二未保护区域；

执行所述第二蚀刻工艺达第二预定时间段以形成具有第二深度的第二多个光栅；和

去除所述顶部图案表面、所述波导图案，和安置在所述顶部图案表面与所述波导图案下方的所述硬掩模以形成波导结构，所述波导结构包含输入耦合区域、波导区域，和输出耦合区域的至少一个。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述顶部图案表面和所述残留层与所述基板的所述表面平行。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一多个光栅图案和所述第二多个光栅图案进一步包含垂直于所述基板的所述表面定向的侧壁图案表面。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一多个光栅图案和所述第二多个光栅图案进一步包含侧壁图案表面，所述侧壁图案表面相对于所述基板的所述表面以一量倾斜。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一蚀刻工艺包含：

使用含氧气(O₂)等离子体、含氟气(F₂)等离子体、含氯气(Cl₂)等离子体和含甲烷(CH₄)等离子体的至少一种进行等离子体灰化，直到去除所述残留层为止；和

离子蚀刻、反应性离子蚀刻(RIE)，或高度选择性湿法化学蚀刻安置在所述残留层下方的所述硬掩模。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述第二蚀刻工艺包含成角度的离子蚀刻。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述抗蚀剂是通过液体材料浇筑工艺、旋压涂布工艺、液体喷涂工艺、干粉涂布工艺、丝网印刷工艺、刮片工艺、物理气相沉积(PVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、可流动CVD(FCVD)工艺，或原子层沉积(ALD)工艺沉积在所述基板的所述部分的所述表面上。

8.一种用于形成波导结构的方法，包含：

将印模压印到抗蚀剂中以形成正波导图案，所述抗蚀剂被安置在硬掩模上，所述硬掩模形成在基板的一部分的表面上，所述正波导图案包含一图案，所述图案包括第一多个光栅图案、波导图案，和第二多个光栅图案的至少一个，所述第一多个光栅图案和所述第二多个光栅图案的每一个具有残留层、顶部图案表面，和相对于所述基板的所述表面倾斜的侧壁图案表面；

执行固化工艺以将所述正波导图案固化；

释放所述印模；

执行第一蚀刻工艺以去除所述残留层和安置在所述残留层下方的所述硬掩模，并且以暴露所述基板的所述表面；

将所述基板掩模以暴露所述基板的所述表面的第一未保护区域；

以预定角度蚀刻达第一预定时间段以形成具有第一深度的第一多个成角度的光栅；

将所述基板掩模以暴露所述基板的所述表面的第二未保护区域；

以预定角度蚀刻达第二预定时间段以形成具有第二深度的第二多个成角度的光栅；和

去除所述顶部图案表面、所述波导图案，和安置在所述顶部图案表面与所述波导图案下方的所述硬掩模以形成波导结构，所述波导结构包含输入耦合区域、波导区域，和输出耦合区域的至少一个。