回流工艺在硫系光波导制备技术中的作用研究

来源 :第八届中国功能玻璃学术研讨会暨新型光电子材料国际论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaojunchao2003
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  相比于离子刻蚀方法,剥离法(lift off)是一种高效、便捷、低成本的微纳光器件制备方法。对于高品质要求的光波导器件,减小波导表面粗糙度是一个急需解决的问题。本文研究了基于硫系玻璃材料(GeSbSe)的条形光波导剥离法制备技术,并针对不同组分配比的GeSbSe光波导进行热回流工艺研究。通过调整并优化光刻胶加热温度及加热时间曲线使光刻胶侧壁更加平滑,可有效的减小其粗糙度,但由于光刻胶表面应力与衬底材料之间的相互作用会影响光刻胶与衬底之间的粘附性,光刻胶在受热后的回流现象会产生横向流动,导致光刻胶图形尺寸发生一定改变,因此除了研究光刻胶回流工艺的温度和时间参数,还需要研究光刻胶与衬底材料之间的粘附性关系,通过热处理来改变光刻胶与衬底之间的接触角度,调整光刻胶表面应力与衬底材料的相互作用,平衡光刻胶表面形变量和图形尺寸改变量之间的关系。本文选用AZ5214系列光刻胶,该系列光刻胶常态下为正性光刻胶,但是在加热一定温度时会变成负性光刻胶,具有广泛的适应性。剥离法工艺包括清洗基片、匀胶、前烘、光刻、空曝、显影、镀膜、去胶几个步骤,总体流程如图1所示,其中在显影后,加入热回流工艺步骤以改善光刻胶表面形貌。实验中选取了不同的热回流温度和时间,系统研究AZ5214系列光刻胶的热回流工艺,通过扫描电镜进行光刻胶形貌分析,并结合光刻胶与衬底材料之间的粘附性,优化得到合适的热回流工艺参数,为获得高品质低损耗硫系光波导器件打下基础。
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