留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

感应耦合等离子体刻蚀在聚合物光波导制作中的应用

张琨 岳远斌 李彤 孙小强 张大明

张琨, 岳远斌, 李彤, 孙小强, 张大明. 感应耦合等离子体刻蚀在聚合物光波导制作中的应用[J]. 中国光学, 2012, 5(1): 64-70. doi: 10.3788/CO.20120501.0064
引用本文: 张琨, 岳远斌, 李彤, 孙小强, 张大明. 感应耦合等离子体刻蚀在聚合物光波导制作中的应用[J]. 中国光学, 2012, 5(1): 64-70. doi: 10.3788/CO.20120501.0064
ZHANG Kun, YUE Yuan-bin, LI Tong, SUN Xiao-qiang, ZHANG Da-ming. Application of ICP etching in fabrication of polymer optical waveguide[J]. Chinese Optics, 2012, 5(1): 64-70. doi: 10.3788/CO.20120501.0064
Citation: ZHANG Kun, YUE Yuan-bin, LI Tong, SUN Xiao-qiang, ZHANG Da-ming. Application of ICP etching in fabrication of polymer optical waveguide[J]. Chinese Optics, 2012, 5(1): 64-70. doi: 10.3788/CO.20120501.0064

感应耦合等离子体刻蚀在聚合物光波导制作中的应用

doi: 10.3788/CO.20120501.0064
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目(No.61077041,60807029);吉林省科技发展计划资助项目(No.20090352,20070522);吉林大学基本科研业务费专项资金资助项目(No.200810028,200905005);吉林大学科学前沿与交叉学科创新项目(No.201100253) 和集成光电子学国家重点联合实验室开放课题(IOSKL-KFKT-11)联合资助项目

详细信息
    作者简介:

    张 琨(1986-),女,吉林白山人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:zhangkun-zr@163.com 岳远斌(1988-),男,山东聊城人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:yyb0712@163.com 李 彤(1984-),女,吉林长春人,博士研究生,主要从事聚合物平面光波导放大器方面的研究。 E-mail: litong1001@sina.com 孙小强(1977-),男,吉林长春人,博士,讲师,主要从事有机集成光子器件方面的研究。 E-mail:sunxq@jlu.edu.cn 张大明(1970-),男,吉林长春人,博士,教授,博士生导师,主要从事高速光电子器件、有机光子器件及其集成技术方面的研究。E-mail:zhangdm@jlu.edu.cn

    张 琨(1986-),女,吉林白山人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:zhangkun-zr@163.com 岳远斌(1988-),男,山东聊城人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:yyb0712@163.com 李 彤(1984-),女,吉林长春人,博士研究生,主要从事聚合物平面光波导放大器方面的研究。 E-mail: litong1001@sina.com 孙小强(1977-),男,吉林长春人,博士,讲师,主要从事有机集成光子器件方面的研究。 E-mail:sunxq@jlu.edu.cn 张大明(1970-),男,吉林长春人,博士,教授,博士生导师,主要从事高速光电子器件、有机光子器件及其集成技术方面的研究。E-mail:zhangdm@jlu.edu.cn

    张 琨(1986-),女,吉林白山人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:zhangkun-zr@163.com 岳远斌(1988-),男,山东聊城人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:yyb0712@163.com 李 彤(1984-),女,吉林长春人,博士研究生,主要从事聚合物平面光波导放大器方面的研究。 E-mail: litong1001@sina.com 孙小强(1977-),男,吉林长春人,博士,讲师,主要从事有机集成光子器件方面的研究。 E-mail:sunxq@jlu.edu.cn 张大明(1970-),男,吉林长春人,博士,教授,博士生导师,主要从事高速光电子器件、有机光子器件及其集成技术方面的研究。E-mail:zhangdm@jlu.edu.cn

  • 中图分类号: TN252; TN405.98

Application of ICP etching in fabrication of polymer optical waveguide

  • 摘要: 提出了利用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术提高聚合物光波导器件性能的方法,介绍了ICP刻蚀技术的原理和优点。选取聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环氧丙酯(P(MMA-GMA))作为波导材料,采用氧气作为刻蚀气体,研究了ICP参数变化对刻蚀效果的影响。介绍了倒脊形光波导的制备过程,采用改变单一工艺参数的方法,分析了刻蚀效果随时间、功率、压强、气体流量等参数的变化,对参数优化后刻蚀得到的凹槽和平板结构进行了表征。实验结果表明:在天线射频功率为300 W,偏置射频功率为30 W,气体压强为0.5 Pa,氧气流速为50 cm3/min的条件下,可获得侧壁陡直、底面平整的P(MMA-GMA)凹槽结构。
  • [1] 樊中朝,余金中,陈少武. ICP刻蚀技术及其在光电子器件制作中的应用[J]. 微细加工技术,2003,6(2):21-27. FAN ZH CH,YU J ZH,CHEN SH W. Inductively coupled plasma etching technology and its application in optoelectronic devices fabrication[J]. Microfabrication Technology,2003,6(2):21-27.(in Chinese) [2] 李伟东,张建辉,吴学忠,等. ICP刻蚀技术在MEMS器件制作中的应用[J]. 微纳电子技术,2005,10(1):473-476. LI W D,ZHANG J H,WU X ZH,et al.. Application of ICP etching technology in MEMS field[J]. Micronanoelectronic Technology,2005,10(1):473-476.( in Chinese) [3] 郑志霞,冯勇建,张春权. ICP刻蚀技术研究[J]. 厦门大学学报 (自然科学版),2004,43(8):365-368. ZHENG ZH X,FENG Y J,ZHANG CH Q. Etching technique of inductive couple plasmas[J]. J. Xiamen University(Natural Science),2004,43(8):365-368.(in Chinese) [4] FU L,MIAO J M,LI X X. Study of deep silicon etching for micro-gyroscope fabrication[J]. Appl. Surface Sci.,2001,177(1-2):78-84. [5] ILIESCU C,MIAO J. One-mask process for silicon accelerometers on pyrex glass utilising notching effect in inductively coupled plasma DRIE[J]. Electron. Lett.,2003,39(8):658-659. [6] 陈长鸣. 硅基聚合物平面光波导器件的基础研究 .长春:吉林大学,2010:57-58. CHEN CH M. The basic research on polymer/Si planar optical waveguide devices . Changchun:Jilin University,2010:57-58.(in Chinese) [7] 姚刚,石文兰. ICP技术在化合物半导体器件制备中的应用[J]. 半导体技术,2007,32(6):474-477. YAO G,SHI W L. Application of ICP etching in the fabrication of compound semiconductor device[J]. Semiconductor Technology,2007,32(6):474-477.(in Chinese) [8] 张鉴,黄庆安. ICP刻蚀技术与模型[J]. 微纳电子技术,2005(6):288-296. ZHANG J,HUANG Q A. Technology and models of ICP etching[J]. Micronanoelectronic Technology,2005(6):288-296.(in Chinese) [9] 刘洪兴,张巍,巩岩. 光栅参数测量技术研究进展[J]. 中国光学,2011,4(2):103-110. LIU H X,ZHANG W,GONG Y. Progress in grating parameter measurement technology[J]. Chinese Optics,2011,4(2):103-110.(in Chinese) [10] KIM B,LEE B T,HAN J G. Surface roughness of silicon oxynitride etching in C2F6 inductively coupled plasma[J]. Solid-State Electronics,2007,51(3):366-370. [11] 吕垚,李宝霞,万里兮. 硅深槽ICP刻蚀中刻蚀条件对形貌的影响[J]. 微电子学,2009,39(5):729-732. LV Y,LI B X,WAN L X. Effects of technical parameters on etching rate and selectivity of Si deep trench using ICP etching[J]. Microelectronics,2009,39(5):729-732.(in Chinese) [12] 樊中朝,余金中,陈少武,等. ICP刻蚀参数对SOI脊形波导侧壁粗糙度的影响[J]. 半导体学报,2004,25(11):1500-1504. FAN ZH CH,YU J ZH,CHEN SH W,et al. Influence of etching parameters on sidewall roughness of silicon based waveguide etched by inductively coupled plasma[J]. Chinese J. Semiconductors,2004,25(11):1500-1504.(in Chinese) [13] HAN K,KIM J,JANG W H. Evaluation of halogenated polyimide etching for optical waveguide fabrication by using inductively coupled plasma[J]. J. Appl. Polymer Sci.,2001,79(1):176-182.
  • [1] 朱业传, 苑伟政, 虞益挺.  表面等离子体平面金属透镜及其应用 . 中国光学, 2017, 10(2): 149-163. doi: 10.3788/CO.20171002.0149
    [2] 李彤, 张美玲, 王菲, 张大明, 汪国平.  键合型掺铒纳米晶-聚合物波导放大器的制备 . 中国光学, 2017, 10(2): 219-225. doi: 10.3788/CO.20171002.0219
    [3] 王五松, 张利伟, 张冶文.  表面等离子波导及应用 . 中国光学, 2015, 8(3): 329-339. doi: 10.3788/CO.20150803.0329
    [4] 蔡浩原.  高分辨率表面等离子体显微镜综述 . 中国光学, 2014, 7(5): 691-700. doi: 10.3788/CO.20140705.0691
    [5] 李浩, 宋玲玲, 张立钧, 王焕然, 李亮, 王菲, 衣云骥, 张大明.  4通道交叉型二氧化硅光波导延迟线阵列的设计与制备 . 中国光学, 2014, 7(3): 435-441. doi: 10.3788/CO.20140703.0435
    [6] 管小伟, 吴昊, 戴道锌.  硅基混合表面等离子体纳米光波导及集成器件 . 中国光学, 2014, 7(2): 181-195.
    [7] 王二伟, 鱼卫星, 王成, 卢振武.  用表面等离子体共振传感器检测纳米间距 . 中国光学, 2013, 6(2): 259-266. doi: 10.3788/CO.20130602.0259
    [8] 窦银萍, 孙长凯, 林景全.  激光等离子体极紫外光刻光源 . 中国光学, 2013, 6(1): 20-33. doi: 10.3788/CO.20130601.0020
    [9] 李明宇, 薛懿, 罗根, 张超.  平面光波导生物传感器微流通道的不可逆封合 . 中国光学, 2013, 6(1): 103-110. doi: 10.3788/CO.20130601.0103
    [10] 任玉, 李付锦, 董旭, 林景全.  飞秒激光等离子体通道传导能量特性的研究进展 . 中国光学, 2012, 5(2): 133-142. doi: 10.3788/CO.20120502.0133
    [11] 孟想, 杨蕊竹, 刘东旭, 孙允陆, 张世明, 徐颖, 董文飞.  紫外固化型聚合物水凝胶的 周期图案形成及其调控 . 中国光学, 2012, 5(4): 436-443. doi: 10.3788/CO.20120504.0436
    [12] 田亮, 王辉, 岳远斌, 陈长鸣, 张大明.  紫外固化型聚合物高阶布拉格波导光栅滤波器 . 中国光学, 2012, 5(6): 677-681. doi: 10.3788/CO.20120506.0677
    [13] 谭震宇, 张峰, 陈长鸣, 孙小强, 王菲, 张大明.  650 nm聚合物阵列波导光栅波分复用器设计 . 中国光学, 2012, 5(1): 71-76. doi: 10.3788/CO.20120501.0071
    [14] 王旗, 王希斌, 孙小强, 田亮, 王菲, 张大明.  基于Norland紫外固化胶的热光开关器件 . 中国光学, 2012, 5(2): 194-198. doi: 10.3788/CO.20120502.0194
    [15] 刘镜, 刘娟, 王涌天, 谢敬辉.  亚波长金属光栅的表面等离子体激元共振特性 . 中国光学, 2011, 4(4): 363-368.
    [16] 叶继飞, 洪延姬, 王广宇, 李南雷.  激光等离子体微推进技术的研究进展 . 中国光学, 2011, 4(4): 319-326.
    [17] 雷建国, 刘天航, 林景全, 高勋, 厉宝增.  表面等离子体激元的若干新应用 . 中国光学, 2010, 3(5): 432-439.
    [18] LIU Juan, WANG Yong-tian, XU Li-wei, XIE Jing-hui.  表面等离子体波在金属纳米缝超强透射中的作用 . 中国光学, 2010, 3(1): 33-37.
    [19] MA Jun-xian, FANG Yu, CHEN Bi-bo, TAN Rui-hu, LUO Xian-gang.  T型缝隙结构表面等离子波导的基本特性研究 . 中国光学, 2010, 3(1): 89-92.
    [20] 冷洁, 张晓霞, 王仕超, 周勇, 王祥斌, 陈沛然.  铒镱共掺光波导激光器的稳态特性 . 中国光学, 2009, 2(2): 163-168.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2472
  • HTML全文浏览量:  69
  • PDF下载量:  946
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-10-12
  • 修回日期:  2011-12-14
  • 刊出日期:  2012-02-10

感应耦合等离子体刻蚀在聚合物光波导制作中的应用

doi: 10.3788/CO.20120501.0064
    基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(No.61077041,60807029);吉林省科技发展计划资助项目(No.20090352,20070522);吉林大学基本科研业务费专项资金资助项目(No.200810028,200905005);吉林大学科学前沿与交叉学科创新项目(No.201100253) 和集成光电子学国家重点联合实验室开放课题(IOSKL-KFKT-11)联合资助项目

    作者简介:

    张 琨(1986-),女,吉林白山人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:zhangkun-zr@163.com 岳远斌(1988-),男,山东聊城人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:yyb0712@163.com 李 彤(1984-),女,吉林长春人,博士研究生,主要从事聚合物平面光波导放大器方面的研究。 E-mail: litong1001@sina.com 孙小强(1977-),男,吉林长春人,博士,讲师,主要从事有机集成光子器件方面的研究。 E-mail:sunxq@jlu.edu.cn 张大明(1970-),男,吉林长春人,博士,教授,博士生导师,主要从事高速光电子器件、有机光子器件及其集成技术方面的研究。E-mail:zhangdm@jlu.edu.cn

    张 琨(1986-),女,吉林白山人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:zhangkun-zr@163.com 岳远斌(1988-),男,山东聊城人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:yyb0712@163.com 李 彤(1984-),女,吉林长春人,博士研究生,主要从事聚合物平面光波导放大器方面的研究。 E-mail: litong1001@sina.com 孙小强(1977-),男,吉林长春人,博士,讲师,主要从事有机集成光子器件方面的研究。 E-mail:sunxq@jlu.edu.cn 张大明(1970-),男,吉林长春人,博士,教授,博士生导师,主要从事高速光电子器件、有机光子器件及其集成技术方面的研究。E-mail:zhangdm@jlu.edu.cn

    张 琨(1986-),女,吉林白山人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:zhangkun-zr@163.com 岳远斌(1988-),男,山东聊城人,硕士研究生,主要从事聚合物平面光波导器件方面的研究。 E-mail:yyb0712@163.com 李 彤(1984-),女,吉林长春人,博士研究生,主要从事聚合物平面光波导放大器方面的研究。 E-mail: litong1001@sina.com 孙小强(1977-),男,吉林长春人,博士,讲师,主要从事有机集成光子器件方面的研究。 E-mail:sunxq@jlu.edu.cn 张大明(1970-),男,吉林长春人,博士,教授,博士生导师,主要从事高速光电子器件、有机光子器件及其集成技术方面的研究。E-mail:zhangdm@jlu.edu.cn

  • 中图分类号: TN252; TN405.98

摘要: 提出了利用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术提高聚合物光波导器件性能的方法,介绍了ICP刻蚀技术的原理和优点。选取聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环氧丙酯(P(MMA-GMA))作为波导材料,采用氧气作为刻蚀气体,研究了ICP参数变化对刻蚀效果的影响。介绍了倒脊形光波导的制备过程,采用改变单一工艺参数的方法,分析了刻蚀效果随时间、功率、压强、气体流量等参数的变化,对参数优化后刻蚀得到的凹槽和平板结构进行了表征。实验结果表明:在天线射频功率为300 W,偏置射频功率为30 W,气体压强为0.5 Pa,氧气流速为50 cm3/min的条件下,可获得侧壁陡直、底面平整的P(MMA-GMA)凹槽结构。

English Abstract

张琨, 岳远斌, 李彤, 孙小强, 张大明. 感应耦合等离子体刻蚀在聚合物光波导制作中的应用[J]. 中国光学, 2012, 5(1): 64-70. doi: 10.3788/CO.20120501.0064
引用本文: 张琨, 岳远斌, 李彤, 孙小强, 张大明. 感应耦合等离子体刻蚀在聚合物光波导制作中的应用[J]. 中国光学, 2012, 5(1): 64-70. doi: 10.3788/CO.20120501.0064
ZHANG Kun, YUE Yuan-bin, LI Tong, SUN Xiao-qiang, ZHANG Da-ming. Application of ICP etching in fabrication of polymer optical waveguide[J]. Chinese Optics, 2012, 5(1): 64-70. doi: 10.3788/CO.20120501.0064
Citation: ZHANG Kun, YUE Yuan-bin, LI Tong, SUN Xiao-qiang, ZHANG Da-ming. Application of ICP etching in fabrication of polymer optical waveguide[J]. Chinese Optics, 2012, 5(1): 64-70. doi: 10.3788/CO.20120501.0064
参考文献 (1)

目录

    /

    返回文章
    返回