專利名稱：光波導(dǎo)的形成的制作方法
光波導(dǎo)的形成
背景技術(shù)：
除非另有聲明，這一部分中所述的材料并非是相對于該申請中權(quán)利要求的現(xiàn)有技術(shù)，并且并不因包括在這一部分中而就承認(rèn)其是現(xiàn)有技術(shù)。在三維疊層集成電路中，疊層中的一個集成電路可以適于與另一集成電路通信。例如，可以通過導(dǎo)電路徑電學(xué)地執(zhí)行通信。也可以通過光波導(dǎo)使用光通信來執(zhí)行通信。

發(fā)明內(nèi)容
在不例中，一般地描述了一種在娃襯底中形成的光波導(dǎo)。不例光波導(dǎo)可以包括娃襯底的壁中的氮氧化硅區(qū)域。氮氧化硅區(qū)域可以限定光波導(dǎo)的內(nèi)部區(qū)域，并且壁可以限定過孔。光波導(dǎo)可以包括襯底中的氧化硅區(qū)域。氧化硅區(qū)域可以限定與內(nèi)部區(qū)域相鄰的光波導(dǎo)的外部區(qū)域。在示例中，一般地描述了一種在硅襯底中形成光波導(dǎo)的方法。示例方法可以包括在硅襯底的壁中形成氮氧化硅區(qū)域。氮氧化硅區(qū)域可以限定光波導(dǎo)的內(nèi)部區(qū)域，并且壁可以限定過孔。該方法還可以包括在硅襯底中形成氧化硅區(qū)域。氧化硅區(qū)域可以限定與內(nèi)部區(qū)域相鄰的光波導(dǎo)的外部區(qū)域。在不例中，一般地描述了一種包括在娃襯底中形成的光波導(dǎo)的光通信系統(tǒng)。不例光通信系統(tǒng)可以包括光信號發(fā)射機(jī)和光信號接收機(jī)。光信號接收機(jī)可以通過光波導(dǎo)與光信號發(fā)射機(jī)通信。光波導(dǎo)可以包括硅襯底的壁中的氮氧化硅區(qū)域。氮氧化硅區(qū)域可以限定光波導(dǎo)的內(nèi)部區(qū)域，并且壁可以限定過孔。光波導(dǎo)可以包括襯底中的氧化硅區(qū)域。氧化硅區(qū)域可以限定與內(nèi)部區(qū)域相鄰的光波導(dǎo)的外部區(qū)域。在示例中，一般地描述了一種用于在硅晶片中形成光波導(dǎo)的系統(tǒng)。晶片可以包括限定過孔的壁。示例系統(tǒng)可以包括:反應(yīng)腔室、第一氣體的第一源、第二氣體的第二源、熱源和處理器。第一氣體可以包括氮。第一源可以配置為與反應(yīng)腔室連通。第二氣體可以包括氧。第二源可以配置為與反應(yīng)腔室連通。熱源可以與所述反應(yīng)腔室可操作地關(guān)聯(lián)。處理器可以配置為與反應(yīng)腔室、第一源、第二源和熱源通信。處理器可以配置為操作第一源、第二源和熱源以便在硅襯底的壁中形成氮氧化硅區(qū)域。氮氧化硅區(qū)域可以限定光波導(dǎo)的內(nèi)部區(qū)域。處理器可以配置為操作第一源、第二源和熱源以便在襯底中形成氧化硅區(qū)域。氧化硅區(qū)域可以限定與內(nèi)部區(qū)域相鄰的光波導(dǎo)的外部區(qū)域。以上概述只是說明性的而不是意欲按照任何方式進(jìn)行限制。除了上述說明性的方面、實施例和特征之外，另外的方面、實施例和特征通過參考附圖和以下詳細(xì)描述將變得清楚明白。


根據(jù)以下說明和所附權(quán)利要求，結(jié)合附圖，本公開的前述和其他特征將更加清楚。在認(rèn)識到這些附圖僅僅示出了根據(jù)本公開的一些示例且因此不應(yīng)被認(rèn)為是限制本公開范圍的前提下，通過使用附圖以額外的特征和細(xì)節(jié)來詳細(xì)描述本公開，附圖中:
圖1示出了可以用于實現(xiàn)光波導(dǎo)形成的示例系統(tǒng)；圖2示出了可以用于實現(xiàn)光波導(dǎo)形成的示例系統(tǒng)；圖3示出了用于實現(xiàn)光波導(dǎo)形成的示例工藝的流程圖；圖4示出了可以用于實現(xiàn)光波導(dǎo)形成的計算機(jī)程序產(chǎn)品；以及圖5是示出了可以配置為實現(xiàn)光波導(dǎo)形成的示例計算設(shè)備的方框圖；它們都根據(jù)這里描述的至少一些實施例進(jìn)行設(shè)置。
具體實施例方式在以下詳細(xì)說明中，參考了作為詳細(xì)說明的一部分的附圖。在附圖中，類似符號通常表示類似部件，除非上下文另行指明。
具體實施方式
部分、附圖和權(quán)利要求書中記載的示例性實施例并不是限制性的。在不脫離在此所呈現(xiàn)主題的精神或范圍的情況下，可以利用其他實施例，且可以進(jìn)行其他改變。應(yīng)當(dāng)理解，在此一般性記載以及附圖中圖示的本公開的各方案可以按照在此明確和隱含公開的多種不同配置來設(shè)置、替換、組合、分割和設(shè)計。本公開一般地主要涉及與形成光波導(dǎo)相關(guān)的方法、材料和設(shè)備。簡而言之，一般地描述了針對光波導(dǎo)、用于形成光波導(dǎo)的方法和系統(tǒng)、以及包括光波導(dǎo)的光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)。在一些示例中，光波導(dǎo)可以包括硅襯底的壁中的氮氧化硅區(qū)域。氮氧化硅區(qū)域可以限定光波導(dǎo)的內(nèi)部區(qū)域。壁可以限定過孔(via)。光波導(dǎo)可以包括襯底中的氧化硅區(qū)域。氧化硅區(qū)域可以限定與內(nèi)部區(qū)域相鄰的光波導(dǎo)的外部區(qū)域。除了在工作示例或其他所示的情況之外，在說明書和權(quán)利要求中闡述的表示材料數(shù)量、反應(yīng)條件、持續(xù)時間、材料的量化性質(zhì)等的至少一些數(shù)字可以理解為由術(shù)語“大約”來修飾。還應(yīng)該理解，在說明書中明確或隱含公開和/或在權(quán)利要求中記載的屬于結(jié)構(gòu)上、成分上和/或功能上相關(guān)的化合物、材料或物質(zhì)構(gòu)成的組中的任意化合物、材料或物質(zhì)包括該組中的各單獨代表或者它們的所有組合。圖1示出了根據(jù)這里描述的至少一些實施例配置的用于實現(xiàn)光波導(dǎo)形成的系統(tǒng)。示例光波導(dǎo)形成系統(tǒng)100可以包括過孔形成設(shè)備102、反應(yīng)腔室104、熱源107、含氧氣體源106和/或含氮氣體源108。這些元件中的至少一些可以設(shè)置為通過通信鏈路156與處理器154通信。在一些示例中，處理器154可以適于與存儲器158通信，存儲器158中存儲有指令160。處理器154可以例如通過指令160而被配置為控制如下所述的操作、功能或動作中的至少一些。如110所示，可以通過任意合適的方法在硅襯底101中形成過孔120。在示例中，過孔形成設(shè)備102可以包括受激準(zhǔn)分子激光器，配置為施加光束109。光束109可以用于形成穿過硅襯底101的任意尺寸的過孔120，所述尺寸適于制造如下所述的波導(dǎo)。在其他示例中，過孔形成設(shè)備102可以包括反應(yīng)離子刻蝕設(shè)備、等離子體刻蝕設(shè)備、離子束磨削設(shè)備或者電化學(xué)刻蝕設(shè)備等中的一個或多個。如112所示，可以將包括過孔120的硅襯底101放置于反應(yīng)腔室104中。在示例中，反應(yīng)腔室104可以包括爐式或其他加熱腔室。反應(yīng)腔室120可以通過熱源107加熱至或者保持在范圍從約1000至約1500攝氏度的反應(yīng)溫度下。在示例中，熱源107可以配置為按照約每秒鐘10攝氏度的速率將反應(yīng)腔室104中的溫度從環(huán)境溫度升高至反應(yīng)溫度。
在示例中，處理器154可以配置為操作氣體源106、108以將氣體引入到反應(yīng)腔室104中。在示例中，氣體可以包括來自氮源108的氮172和來自氧源106的氧170。含氮氣體172可以與硅襯底101中的硅反應(yīng)以在限定過孔120的壁中形成氮氧化硅的區(qū)域130。例如，含氮氣體172可以是例如N2O之類的氧化氮，或者該氣體可以包括例如氨氣(NH3)和氧氣之類的氣體的混合物、或者例如空氣之類的氮氣和氧氣的混合物。氮氧化硅區(qū)域130可以用于限定光波導(dǎo)的區(qū)域，這在下面更加詳細(xì)地討論。氮氧化硅區(qū)域103對于將要傳輸通過波導(dǎo)的光的波長可以是透明的，并且典型地具有約1.46至約2.3的折射率。如114所示，處理器154可以配置為操作氣體源106、108以選擇性地停止從氮源108供氮172，并且選擇性地提供或者繼續(xù)從氧源106供氧170。在示例中，可以將引入到反應(yīng)腔室114中的氣體突然地切換以排出氮172。例如，處理器154可以配置為操作氣體源108以停止供氮172，并且操作真空泵152以從反應(yīng)腔室114中去除氮172。在示例中，處理器154可以配置為操作氣體源106、108以將含氧氣體176與含氮氣體172的比率逐漸增加，直到將實質(zhì)上的純氧氣體170引入到反應(yīng)腔室114中。氧氣170可以透過氮氧化硅區(qū)域130而接觸氮氧化硅區(qū)域130下面的硅并且與之反應(yīng)。這種反應(yīng)可以形成與氮氧化硅區(qū)域130相鄰的氧化硅區(qū)域140。氧化硅區(qū)域140可以形成光波導(dǎo)150的外部區(qū)域。在示例中，氧化硅可以具有范圍在約1.45至約1.46的折射率。光波導(dǎo)150可以具有空的芯部或者填充有合適的透明材料184的芯部。例如，材料184可以包括聚合物，例如丙烯酸酯、硅氧烷、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂等。氣體170、172的引入各自均可以保持范圍為約10分鐘至約20分鐘的反應(yīng)時間，反應(yīng)時間可以依賴于反應(yīng)溫度以及所需的氮氧化硅和氧化硅區(qū)域的深度來變化。約1100攝氏度的反應(yīng)溫度可以用于形成環(huán)形光波導(dǎo)，其中區(qū)域130和140各自均具有范圍從約I微米至約10微米的厚度。如116所不,光通信系統(tǒng)可以包括光信號發(fā)射機(jī)180、光信號接收機(jī)182和波導(dǎo)150。波導(dǎo)150可以設(shè)置于光信號發(fā)射機(jī)180和光信號接收機(jī)之間。波導(dǎo)150可以包括氮氧化硅區(qū)域130的芯部和設(shè)置在芯部130周圍的氧化硅區(qū)域140形式的包層。集成電路70可以與光信號發(fā)射機(jī)180通信。圖2示出了根據(jù)這里描述的至少一些實施例設(shè)置的可以用于實現(xiàn)光波導(dǎo)形成的一些示例系統(tǒng)200。圖2的系統(tǒng)200與圖1的系統(tǒng)100基本上類似，但是包括附加的細(xì)節(jié)。為了清楚的目的，圖2中標(biāo)記為與圖1部件相同的那些部件將不再描述。如110所示，在一些示例中，可以如上所述在硅襯底101中形成過孔120。如190所示，處理器154可以配置為操作氣體源106將氧氣170供應(yīng)到反應(yīng)腔室114中。氧氣170可以使用熱氧化或氣相沉積技術(shù)與襯底100的硅反應(yīng)以形成氧化硅的區(qū)域140，如上所述。隨后可以形成氮氧化硅區(qū)域130。處理器154可以配置為操作沉積設(shè)備194來將含氮氣體196如N2或NH3等供應(yīng)到腔室104中。氣體196可以用于通過化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子體氣相沉積(PVD)或者適用于這里所述目的的任意其他沉積技術(shù)來在氧化硅區(qū)域130上沉積氮氧化硅區(qū)域130。圖3示出了根據(jù)這里所述的至少一些實施例的用于形成光波導(dǎo)的示例工藝250的流程圖。例如，可以使用上述系統(tǒng)實現(xiàn)圖3中的工藝。示例工藝可以包括如方框S2、S4和/或S6中的一個或多個所示的一個或多個操作、動作或功能。盡管圖示為分立的方框，但是各方框可以依賴于所需的實施方式而被劃分為附加的方框、組合為更少的方框、或者去除。處理可以開始于方框S2。在方框S2 “在襯底中形成過孔”，過孔形成設(shè)備可以配置為在硅襯底中形成過孔。在一些示例中，過孔形成設(shè)備可以包括激光器。在一些示例中，可以通過反應(yīng)離子刻蝕、等離子體刻蝕、離子束磨削或電化學(xué)刻蝕來形成過孔。處理可以從方框S2繼續(xù)至方框S4。在方框S4“在硅襯底的壁中形成氮氧化硅區(qū)域”，處理器可以配置為操作氮源將含氮氣體供應(yīng)到襯底以在硅襯底的壁中形成氮氧化硅區(qū)域。在一些示例中，氮氧化硅區(qū)域限定了光波導(dǎo)的內(nèi)部區(qū)域。壁可以限定襯底的過孔。在一些示例中，可以通過在反應(yīng)腔室中在含氮氣體中加熱硅襯底來形成氮氧化硅區(qū)域。在一些示例中，可以通過氣相沉積技術(shù)來形成氮氧化硅區(qū)域。處理可以從方框S4繼續(xù)至方框S6。在方框S6“在硅襯底中形成氧化硅區(qū)域”，處理器可以配置為操作氧源以在硅襯底中形成氧化硅區(qū)域。氧化硅區(qū)域可以限定與內(nèi)部區(qū)域相鄰的光波導(dǎo)的外部區(qū)域。圖4示出了根據(jù)這里描述的至少一些實施例配置的用于實現(xiàn)光波導(dǎo)形成的計算機(jī)程序產(chǎn)品。計算機(jī)程序產(chǎn)品300可以包括信號承載介質(zhì)302。信號承載介質(zhì)302可以包括一個或多個指令304，當(dāng)通過例如處理器執(zhí)行時，所述指令304可以提供以上結(jié)合圖1-3描述的功能。因此例如參考系統(tǒng)100和200，處理器154可以響應(yīng)于由介質(zhì)302傳達(dá)給系統(tǒng)100和/或200的指令304進(jìn)行圖4所示方框中的一個或多個。在一些實施方式中，信號承載介質(zhì)302可以包含計算機(jī)可讀介質(zhì)306，例如但不限于硬盤驅(qū)動器、緊致盤(CD)、數(shù)字視頻盤(DVD)、數(shù)字磁帶、存儲器等。在一些實施方式中，信號承載介質(zhì)302可以包含可記錄介質(zhì)308，例如但不限于存儲器、讀/寫(R/W)⑶、R/W DVD等。在一些實施方式中，信號承載介質(zhì)302可以包含通信介質(zhì)310，例如但不限于數(shù)字和/或模擬通信介質(zhì)(例如，光纖光纜、波導(dǎo)、有線通信鏈路、無線通信鏈路等)。因此例如，可以通過RF信號承載介質(zhì)302將程序產(chǎn)品300傳達(dá)給系統(tǒng)100的一個或多個模塊，其中通過無線通信介質(zhì)310 (例如符合IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線通信介質(zhì))傳達(dá)信號承載介質(zhì)302。圖5是示出了根據(jù)這里描述的至少一些實施例配置的用于實現(xiàn)光波導(dǎo)形成的示例計算設(shè)備的方框圖。在非?；镜呐渲?02中，計算設(shè)備400典型地包括一個或多個處理器404以及系統(tǒng)存儲器406。存儲器總線408可用于在處理器404和系統(tǒng)存儲器406之間進(jìn)行通信。根據(jù)所期望的配置，處理器404可以是任意類型的，包括但不限于微處理器(μ P)、微控制器(μ C)、數(shù)字信號處理器(DSP)或其任意組合。處理器404可以包括一級或多級緩存(例如，一級緩存410和二級緩存412)、處理器核414、以及寄存器416。示例處理器核414可以包括算術(shù)邏輯單元(ALU)、浮點單元(FPU)、數(shù)字信號處理核(DSP核)或其任意組合。示例存儲器控制器418也可以與處理器404 —起使用，或者在一些實施方式中，存儲器控制器418可以是處理器404的內(nèi)部部件。根據(jù)所期望的配置，系統(tǒng)存儲器406可以是任意類型的，包括但不限于易失性存儲器(如RAM)、非易失性存儲器(如ROM、閃存等)或其任意組合。系統(tǒng)存儲器406可以包括操作系統(tǒng)420、一個或多個應(yīng)用程序422和程序數(shù)據(jù)424。應(yīng)用程序422可以包括光波導(dǎo)形成算法426，配置為執(zhí)行這里所述的功能，包括之前結(jié)合圖1至圖4描述的那些功能。程序數(shù)據(jù)424可以包括光波導(dǎo)形成數(shù)據(jù)428，所述光波導(dǎo)形成數(shù)據(jù)可以對于實現(xiàn)這里所述的光波導(dǎo)形成是有用的。在一些實施例中，應(yīng)用程序422可以設(shè)置為在操作系統(tǒng)420上以程序數(shù)據(jù)424操作，使得可以提供光波導(dǎo)的形成。這里所描述的基本配置402在圖5中由虛線內(nèi)的部件來圖示。計算設(shè)備400可以具有額外特征或功能以及額外接口，以有助于基本配置401與任意所需設(shè)備和接口之間進(jìn)行通信。例如，總線/接口控制器430可以有助于基本配置402與一個或多個數(shù)據(jù)存儲設(shè)備432之間經(jīng)由存儲接口總線434進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)存儲設(shè)備432可以是可拆卸存儲設(shè)備436、不可拆卸存儲設(shè)備438或其組合?？刹鹦洞鎯υO(shè)備和不可拆卸存儲設(shè)備的示例包括磁盤設(shè)備(如軟盤驅(qū)動器和硬盤驅(qū)動器(HDD))、光盤驅(qū)動器(如緊致盤(CD)驅(qū)動器或數(shù)字多功能盤(DVD)驅(qū)動器)、固態(tài)驅(qū)動器(SSD)以及磁帶驅(qū)動器，這僅僅是極多例子中的一小部分。示例計算機(jī)存儲介質(zhì)可以包括以任意信息存儲方法和技術(shù)實現(xiàn)的易失性和非易失性、可拆卸和不可拆卸介質(zhì)，如計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)。系統(tǒng)存儲器406、可拆卸存儲設(shè)備436和不可拆卸存儲設(shè)備438均是計算機(jī)存儲介質(zhì)的示例。計算機(jī)存儲介質(zhì)包括但不限于RAM、ROM、EEPR0M、閃存或其他存儲器技術(shù)，CD-ROM、數(shù)字多功能盤(DVD)或其他光存儲設(shè)備，磁盒、磁帶、磁盤存儲設(shè)備或其他磁存儲設(shè)備，或可以用于存儲所需信息并可以由計算設(shè)備400訪問的任意其他介質(zhì)。任何這種計算機(jī)存儲介質(zhì)可以是設(shè)備400的一部分。計算設(shè)備400還可以包括接口總線440，以有助于各種接口設(shè)備(例如，輸出設(shè)備442、外圍設(shè)備接口 444和通信設(shè)備446)經(jīng)由總線/接口控制器430與基本配置402進(jìn)行通信。示例輸出設(shè)備442包括圖形處理單元448和音頻處理單元450，其可被配置為經(jīng)由一個或多個A/V端口 452與多種外部設(shè)備(如顯示器或揚聲器)進(jìn)行通信。示例外圍設(shè)備接口 444包括串行接口控制器454或并行接口控制器456，它們可被配置為經(jīng)由一個或多個I/O端口 458與外部設(shè)備(如輸入設(shè)備(例如，鍵盤、鼠標(biāo)、筆、語音輸入設(shè)備、觸摸輸入設(shè)備等))或其他外圍設(shè)備(例如，打印機(jī)、掃描儀等)進(jìn)行通信。示例通信設(shè)備446包括網(wǎng)絡(luò)控制器460，其可以被設(shè)置為經(jīng)由一個或多個通信端口 464與一個或多個其他計算設(shè)備462通過網(wǎng)絡(luò)通信鏈路進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)通信鏈路可以是通信介質(zhì)的一個示例。通信介質(zhì)典型地可以由調(diào)制數(shù)據(jù)信號(如載波或其他傳輸機(jī)制)中的計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)來體現(xiàn)，并可以包括任意信息傳送介質(zhì)?！罢{(diào)制數(shù)據(jù)信號”可以是通過設(shè)置或改變一個或多個特性而在該信號中實現(xiàn)信息編碼的信號。例如，但并非限制性地，通信介質(zhì)可以包括有線介質(zhì)(如有線網(wǎng)絡(luò)或直接布線連接)、以及無線介質(zhì)(例如聲、射頻(RF)、微波、紅外(IR)和其他無線介質(zhì))。這里所使用的術(shù)語計算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)。計算設(shè)備400可以實現(xiàn)為小體積便攜式(或移動)電子設(shè)備的一部分，如蜂窩電話、個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、個人媒體播放設(shè)備、無線web瀏覽設(shè)備、個人耳機(jī)設(shè)備、專用設(shè)備或包括任意上述功能的混合設(shè)備。計算設(shè)備400也可以實現(xiàn)為個人計算機(jī)，包括膝上型計算機(jī)和非膝上型計算機(jī)配置。本公開不限于在本申請中描述的具體示例，這些具體示例意在說明不同方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，不脫離本公開的精神和范圍，可以做出許多修改和變型。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)之前的描述，除了在此所列舉的方法和裝置之外，還可以想到本公開范圍內(nèi)功能上等價的其他方法和裝置。這種修改和變型應(yīng)落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本公開應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求的術(shù)語及其等價描述的整個范圍來限定。應(yīng)當(dāng)理解，本公開不限于具體方法、試齊U、化合物組成或生物系統(tǒng)，這些都是可以改變的。還應(yīng)理解，這里所使用的術(shù)語僅用于描述具體示例的目的，而不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。至于本文中基本上任何關(guān)于多數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語的使用，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從多數(shù)形式轉(zhuǎn)換為單數(shù)形式，和/或從單數(shù)形式轉(zhuǎn)換為多數(shù)形式，以適合具體環(huán)境和/或應(yīng)用。為清楚起見，在此可以明確聲明多種單數(shù)形式/多數(shù)形式的互換。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，一般而言，所使用的術(shù)語，特別是所附權(quán)利要求中(例如，在所附權(quán)利要求的主體部分中)使用的術(shù)語，一般地應(yīng)理解為“開放”術(shù)語(例如，術(shù)語“包括”應(yīng)解釋為“包括但不限于”，術(shù)語“具有”應(yīng)解釋為“至少具有”等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)理解，如果意在所引入的權(quán)利要求中標(biāo)明具體數(shù)目，則這種意圖將在該權(quán)利要求中明確指出，而在沒有這種明確標(biāo)明的情況下，則不存在這種意圖。例如，為幫助理解，所附權(quán)利要求可能使用了引導(dǎo)短語“至少一個”和“一個或多個”來引入權(quán)利要求中的特征。然而，這種短語的使用不應(yīng)被解釋為暗示著由不定冠詞“一”或“一個”引入的權(quán)利要求特征將包含該特征的任意特定權(quán)利要求限制為僅包含一個該特征的實施例，即便是該權(quán)利要求既包括引導(dǎo)短語“一個或多個”或“至少一個”又包括不定冠詞如“一”或“一個”(例如，“一”和/或“一個”應(yīng)當(dāng)被解釋為意指“至少一個”或“一個或多個”)；在使用定冠詞來引入權(quán)利要求中的特征時，同樣如此。另外，即使明確指出了所引入權(quán)利要求特征的具體數(shù)目，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，這種列舉應(yīng)解釋為意指至少是所列數(shù)目(例如，不存在其他修飾語的短語“兩個特征”意指至少兩個該特征，或者兩個或更多該特征)。另外，在使用類似于“A、B和C等中至少一個”這樣的表述的情況下，一般來說應(yīng)該按照本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解該表述的含義來予以解釋(例如，“具有A、B和C中至少一個的系統(tǒng)”應(yīng)包括但不限于單獨具有A、單獨具有B、單獨具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系統(tǒng)等)。在使用類似于“A、B或C等中至少一個”這樣的表述的情況下，一般來說應(yīng)該按照本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解該表述的含義來予以解釋(例如，“具有A、B或C中至少一個的系統(tǒng)”應(yīng)包括但不限于單獨具有A、單獨具有B、單獨具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系統(tǒng)等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)理解，實質(zhì)上任意表示兩個或更多可選項目的轉(zhuǎn)折連詞和/或短語，無論是在說明書、權(quán)利要求書還是附圖中，都應(yīng)被理解為給出了包括這些項目之一、這些項目任一方、或兩個項目的可能性。例如，短語“A或B”應(yīng)當(dāng)被理解為包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。另外，在以馬庫什組描述本公開的特征或方案的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識至IJ，本公開由此也是以該馬庫什組中的任意單獨成員或成員子組來描述的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，出于任意和所有目的，例如為了提供書面說明，這里公開的所有范圍也包含任意及全部可能的子范圍及其子范圍的組合。任意列出的范圍可以被容易地看作充分描述且實現(xiàn)了將該范圍至少進(jìn)行二等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作為非限制性示例，在此所討論的每一范圍可以容易地分成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所有諸如“直至”、“至少”、“大于”、“小于”之類的語言包括所列數(shù)字，并且指代了隨后可以如上所述被分成子范圍的范圍。最后，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，范圍包括每一單獨數(shù)字。因此，例如具有I 3個單元的組是指具有1、2或3個單元的組。類似地,具有I 5個單元的組是指具有1、2、3、4或5個單元的組，以此類推。盡管已經(jīng)在此公開了多個方案和實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白其他方案和實施例。這里所公開的多個方案和實施例是出于說明性的目的，而不是限制性的，本公開的真實范圍和精神由所附權(quán)利要求表征。
權(quán)利要求
1.一種在娃襯底中形成的光波導(dǎo)，所述光波導(dǎo)包括: 硅襯底的壁中的氮氧化硅區(qū)域，其中所述氮氧化硅區(qū)域限定光波導(dǎo)的內(nèi)部區(qū)域，并且其中所述壁限定過孔；以及 襯底中的氧化硅區(qū)域，其中所述氧化硅區(qū)域限定與所述內(nèi)部區(qū)域相鄰的光波導(dǎo)的外部區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)，其中外部區(qū)域在內(nèi)部區(qū)域和硅襯底的硅之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)，其中內(nèi)部區(qū)域包括環(huán)形截面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光波導(dǎo)，還包括內(nèi)部區(qū)域中的聚合物樹脂。
5.—種在娃襯底中形成光波導(dǎo)的方法,所述方法包括: 在硅襯底的壁中形成氮氧化硅區(qū)域，其中所述氮氧化硅區(qū)域限定光波導(dǎo)的內(nèi)部區(qū)域，并且其中所述壁限定過孔；以及 在硅襯底中形成氧化硅區(qū)域，其中所述氧化硅區(qū)域限定與所述內(nèi)部區(qū)域相鄰的光波導(dǎo)的外部區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括在晶片中形成所述過孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括:通過執(zhí)行激光鉆孔、反應(yīng)離子刻蝕、等離子體刻蝕、離子束磨削或者電化學(xué)刻蝕中的至少一個，在晶片中形成過孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括:通過在充分的反應(yīng)條件下在反應(yīng)腔室中使硅晶片與含氮氣體進(jìn)行反應(yīng)，來形成所述內(nèi)部區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述氣體包括從一氧化二氮、氨以及氮氣/氧氣混合物組成的組中選擇的氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述反應(yīng)條件包括范圍從約1000攝氏度到約1500攝氏度的溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括:通過在充分的反應(yīng)條件下在反應(yīng)腔室中使硅晶片與含氧氣體進(jìn)行反應(yīng)，來形成所述外部區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括: 通過在充分的反應(yīng)條件下在反應(yīng)腔室中使硅晶片與含氮的第一氣體進(jìn)行反應(yīng)，來形成所述內(nèi)部區(qū)域；以及 通過在充分的反應(yīng)條件下在反應(yīng)腔室中使硅晶片與含氧的第二氣體進(jìn)行反應(yīng)，來形成所述外部區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括在形成所述內(nèi)部區(qū)域之前形成所述外部區(qū)域。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括在形成所述外部區(qū)域之前形成所述內(nèi)部區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括通過化學(xué)氣相沉積或等離子體氣相沉積中的至少一個來形成所述內(nèi)部區(qū)域。
16.—種光通信系統(tǒng),包括在娃襯底中形成的光波導(dǎo),所述光通信系統(tǒng)包括: 光信號發(fā)射機(jī)；以及 光信號接收機(jī)，其中所述光信號接收機(jī)通過所述光波導(dǎo)與所述光信號發(fā)射機(jī)通信；以及 其中所述光波導(dǎo)包括: 硅襯底的壁中的氮氧化硅區(qū)域，其中所述氮氧化硅區(qū)域限定所述光波導(dǎo)的內(nèi)部區(qū)域，并且其中所述壁限定過孔；以及 襯底中的氧化硅區(qū)域，其中所述氧化硅區(qū)域限定與所述內(nèi)部區(qū)域相鄰的光波導(dǎo)的外部區(qū)域。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光通信系統(tǒng)，其中晶片包括與所述光信號發(fā)射機(jī)通信的集成電路。
18.一種用于在硅晶片中形成光波導(dǎo)的系統(tǒng)，其中所述晶片包括限定過孔的壁，所述系統(tǒng)包括: 反應(yīng)腔室； 第一氣體的第一源，其中所述第一氣體包括氮，并且其中所述第一源配置為與所述反應(yīng)腔室連通； 第二氣體的第二源，其中所述第二氣體包括氧，并且其中所述第二源配置為與所述反應(yīng)腔室連通； 熱源，其中所述熱源與所述反應(yīng)腔室可操作地關(guān)聯(lián)； 處理器，其中所述處理器配置為與所述反應(yīng)腔室、所述第一源、所述第二源和所述熱源通信，并且其中所述處理器配置為操作所述第一源、所述第二源和所述熱源以便: 在硅襯底的壁中形成氮氧化硅區(qū)域，其中所述氮氧化硅區(qū)域限定光波導(dǎo)的內(nèi)部區(qū)域；以及 在襯底中形成氧化硅區(qū)域，其中所述氧化硅區(qū)域限定與所述內(nèi)部區(qū)域相鄰的光波導(dǎo)的外部區(qū)域。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括過孔形成設(shè)備，其中所述處理器與所述過孔形成設(shè)備通信。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述過孔形成設(shè)備包括激光鉆孔設(shè)備、反應(yīng)離子刻蝕設(shè)備、等離子體刻蝕設(shè)備、離子束磨削設(shè)備或者電化學(xué)刻蝕設(shè)備中的至少一個。
全文摘要
一般地描述了針對光波導(dǎo)、用于形成光波導(dǎo)的方法和系統(tǒng)、以及包括光波導(dǎo)的光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)。在一些示例中，光波導(dǎo)可以包括硅襯底的壁中的氮氧化硅區(qū)域。氮氧化硅區(qū)域可以限定光波導(dǎo)的內(nèi)部區(qū)域。壁可以限定過孔。光波導(dǎo)可以包括襯底中的氧化硅區(qū)域。氧化硅區(qū)域可以限定與內(nèi)部區(qū)域相鄰的光波導(dǎo)的外部區(qū)域。
文檔編號G02B6/10GK103189768SQ201080069982
公開日2013年7月3日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
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