CN118707656A - 具有弯曲耦合辅助特征的双层边缘耦合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有弯曲耦合辅助特征的双层边缘耦合器，提供边缘耦合器的结构以及形成此类结构的方法。该结构包括半导体衬底、包括弯曲段以及终止该弯曲段的端部的第一波导芯、以及包括邻近该第一波导芯的该弯曲段设置的段的第二波导芯。该第一波导芯设置于该第二波导芯与该半导体衬底间。

Description

具有弯曲耦合辅助特征的双层边缘耦合器

技术领域

本发明涉及光子芯片，尤其涉及边缘耦合器的结构以及形成此类结构的方法。

背景技术

光子芯片用于许多应用及系统中，包括但不限于数据通信系统及数据计算系统。光子芯片包括光子集成电路，该光子集成电路由光学组件(例如调制器、偏振器，以及光耦合器)组成，该些光学组件用以操控自光源(例如激光器或光纤)接收的光。

边缘耦合器(也称为光斑尺寸转换器(spot-size converter))是一种光学组件，其通常用于将来自该光源的给定模式的光耦合至该光子集成电路。该边缘耦合器可包括波导芯的一段(section)，其定义具有顶端的倒锥(inverse taper)。在该边缘耦合器构造中，该倒锥的窄端在该顶端邻近该光源设置，且该倒锥的宽端与该波导芯的另一段连接，以将光路由至该光子集成电路。

当光从该光源被传输至该边缘耦合器时，该倒锥的逐渐变化的剖面面积支持模式转换(mode transformation)以及与模式转换相关的模式尺寸变化(mode sizevariation)。该倒锥的该顶端不能完全限制自该光源接收的入射模式，因为该顶端的剖面面积显著小于模式尺寸。因此，该入射模式的电磁场的很大一部分分布于该倒锥的该顶端周围。随着宽度尺寸增加，该倒锥可支持全部入射模式并限制电磁场。

需要改进的边缘耦合器的结构以及形成此类结构的方法。

发明内容

在本发明的一个实施例中，提供一种边缘耦合器的结构。该结构包括半导体衬底、包括弯曲段以及终止该弯曲段的端部的第一波导芯、以及包括邻近该第一波导芯的该弯曲段设置的段的第二波导芯。该第一波导芯设置于该第二波导芯与该半导体衬底间。

在本发明的一个实施例中，提供一种边缘耦合器的结构。该结构包括包括第一锥形段以及终止该第一锥形段的第一端部的第一波导芯、包括第二锥形段以及终止该第二锥形段的第二端部的第二波导芯、以及包括第三锥形段以及终止该第三锥形段的第三端部的第三波导芯。该第三锥形段沿横向方向设于该第一波导芯的该第一锥形段与该第二波导芯的该第二锥形段间。该第一锥形段具有随着与该第一端部的距离增加而减小的第一宽度尺寸，该第二锥形段具有随着与该第二端部的距离增加而减小的第二宽度尺寸，以及该第三锥形段具有随着与该第三端部的距离增加而增加的第三宽度尺寸。

在本发明的一个实施例中，提供一种形成边缘耦合器的结构的方法。该方法包括形成第一波导芯，该第一波导芯包括弯曲段以及终止该弯曲段的端部，以及形成第二波导芯，该第二波导芯包括邻近该第一波导芯的该弯曲段设置的段。该第一波导芯设置于该第二波导芯与半导体衬底间。

附图说明

包含于并构成本说明书的一部分的附图示例说明本发明的各种实施例，并与上面所作的有关本发明的概括说明以及下面所作的有关该些实施例的详细说明一起用以解释本发明的该些实施例。在该些附图中，类似的附图标记表示不同视图中类似的特征。

图1显示依据本发明的实施例处于处理方法的初始制造阶段的结构的俯视图。

图2显示大体沿图1中的线2-2所作的剖视图。

图3显示处于图1之后的该处理方法的制造阶段的该结构的俯视图。

图4显示大体沿图3中的线4-4所作的剖视图。

图4A显示大体沿图3中的线4A-4A所作的剖视图。

图5、图5A显示处于图3、图4、图4A之后的该处理方法的制造阶段的该结构的剖视图。

图6显示依据本发明的替代实施例处于处理方法的初始制造阶段的结构的俯视图。

图7显示大体沿图6中的线7-7所作的剖视图。

图8显示处于图7之后的该处理方法的制造阶段的该结构的俯视图。

图9显示大体沿图8中的线9-9所作的剖视图。

图10显示依据本发明的替代实施例的结构的俯视图。

图11显示依据本发明的替代实施例的结构的俯视图。

图12显示依据本发明的替代实施例的结构的剖视图。

图13显示依据本发明的替代实施例的结构的俯视图。

图14显示依据本发明的替代实施例的结构的俯视图。

图15显示依据本发明的替代实施例的结构的俯视图。

图16显示依据本发明的替代实施例的结构的俯视图。

图17显示大体沿图16中的线17-17所作的剖视图。

具体实施方式

请参照图1、图2并依据本发明的实施例，边缘耦合器的结构10包括设于介电层14及半导体衬底16上及上方的波导芯12。在一个实施例中，介电层14可由介电材料(例如二氧化硅)组成，且半导体衬底16可由半导体材料(例如单晶硅)组成。在一个实施例中，介电层14可为绝缘体上硅衬底的埋置氧化物层，且介电层14可将波导芯12与半导体衬底16完全隔开。在一个替代实施例中，可在波导芯12与介电层14之间设置由例如二氧化硅组成的一个或多个额外介电层。

在一个实施例中，波导芯12可由折射率大于二氧化硅的折射率的材料组成。在一个实施例中，波导芯12可由半导体材料组成，例如单晶硅或多晶硅。在一个实施例中，波导芯12可通过利用光刻及蚀刻工艺图案化由其构成材料组成的层来形成。在一个实施例中，可在波导芯12的构成材料层上方通过光刻工艺形成蚀刻掩膜，并可通过蚀刻工艺蚀刻并移除该层的未掩蔽部分。该蚀刻掩膜的形状决定波导芯12的图案化形状。在一个实施例中，波导芯12可通过图案化绝缘体上硅衬底的装置层的半导体材料(例如单晶硅)来形成。在一个实施例中，波导芯12可通过沉积由构成材料(例如多晶硅)组成的层并图案化该沉积层来形成。

波导芯12包括段18以及与段18邻接的段20。波导芯12在终止段18的端部17处以及终止段20的端部19处被截断。波导芯12在相对的端部17、19之间具有长度，段18沿该长度的一部分延伸且段20沿该长度的另一部分延伸。在一个实施例中，段18可包括沿横向方向远离段20向端部17弯曲的弯曲部。在一个实施例中，段20可锥化，其宽度尺寸随着与端部19的距离减小而减小。在一个实施例中，段20的宽度尺寸可随着与端部19的距离增加而线性增加。在一个替代实施例中，段20的宽度尺寸可基于非线性函数(例如二次函数、三次函数、抛物线函数、正弦函数、余弦函数、贝塞尔函数(Bezier function)，或指数函数)变化。在一个实施例中，由于宽度尺寸增加，段20可具有均匀的锥角(taper angle)。在一个替代实施例中，段20可分多个阶段锥化，该多个阶段由不同的锥角表征。在一个替代实施例中，段20可为非锥形的。

请参照图3、4、4A，其中，类似的附图标记表示图1、2中类似的特征，且在下一制造阶段，可在波导芯12上方形成介电层22。介电层22可由折射率小于构成波导芯12的材料的折射率的介电材料(例如二氧化硅)组成。波导芯12嵌埋于介电层22(其可被沉积并在沉积之后平坦化)中，因为介电层22厚于波导芯12的高度。

该边缘耦合器的结构10可包括设于介电层22上及上方的波导芯24。波导芯24可包括锥形段26、与锥形段26连接的段28、以及终止锥形段26的端部29。波导芯24的锥形段26可沿纵轴30排列。波导芯24的段28将波导芯24的锥形段26与该光子芯片上的光子集成电路连接。在一个实施例中，段20可锥化，其宽度尺寸随着与端部29的距离增加而增加。在一个实施例中，段20的宽度尺寸可随着与端部29的距离增加而线性增加。在一个替代实施例中，段20的宽度尺寸可基于非线性函数(例如二次函数、三次函数、抛物线函数、正弦函数、余弦函数、贝塞尔函数，或指数函数)变化。在一个实施例中，由于宽度尺寸增加，段20可具有均匀的锥角。在一个替代实施例中，段20可分多个阶段锥化，该多个阶段由不同的锥角表征。

在一个实施例中，波导芯24可由折射率大于二氧化硅的折射率的材料组成。在一个实施例中，波导芯24可由不同于波导芯12的材料组成。在一个实施例中，波导芯24可由介电材料组成，例如氮化硅、氮化铝，或氮氧化硅。在一个替代实施例中，可使用其它材料(例如III-V族化合物半导体)形成波导芯24。

波导芯12沿垂直方向设于波导芯24与半导体衬底16之间。在一个实施例中，波导芯24的锥形段26可与波导芯12的部分具有重叠关系，且与波导芯12的另一部分具有非重叠关系。在一个实施例中，波导芯24的锥形段26可与波导芯12的段18的部分具有重叠关系，且与波导芯12的段18的另一部分具有非重叠关系。

波导芯24具有侧壁32以及与侧壁34相对的侧壁34。位于锥形段26中的波导芯24的侧壁32、34收敛于端部29。波导芯12的段18可沿横向方向弯曲远离锥形段26的纵轴30。段18延伸跨过波导芯24的侧壁32并终止于端部19。波导芯12的段18沿纵轴30纵向偏离端部29。

请参照图5、图5A，其中，类似的附图标记表示图3、图4、图4A中类似的特征，且在下一制造阶段，可在波导芯24上方形成介电层36。介电层36可由折射率小于构成波导芯24的材料的折射率的均质介电材料(例如二氧化硅)组成。介电层36可替代后端工艺(back-end-of-line)堆叠(未显示)的移除部分的异质层间介电层。波导芯24嵌埋于介电层36(其可被沉积并在沉积之后平坦化)中，因为介电层36厚于波导芯24的高度。

在一个实施例中，结构10可包括邻近波导芯24的锥形段26的端部29设置的光源38。在一个实施例中，光源38可包括光纤40以及提供光纤至芯片(fiber-to-chip)的光学连接的光耦合器42。在一个实施例中，光耦合器42可为光子凸块(photonic bump)，其包括内部转向镜及透镜，以准直并聚焦来自光纤40的光，并将该准直、聚焦后的光提供给波导芯24的锥形段26。光子凸块无需将光纤40的顶端直接附着至该光子芯片，并且无需在半导体衬底16中设置通常用以将光纤顶端自对准边缘耦合器的V形槽。该光子凸块还可减小从光纤40接收的光的模式尺寸。位于锥形段26的端部29与光源38的光耦合器42之间的间隙可由空气或由折射率匹配材料(例如光学胶)填充。

在使用期间，光可从光纤40传输至光耦合器42，并从光耦合器42传输至波导芯24的锥形段26。波导芯12提供耦合辅助特征，以通过显著减少传输期间的光损耗来提高该双层边缘耦合器的效率。由波导芯24的锥形段26接收的光初始与波导芯12的段18交互，这通过提供绝热过渡(adiabatic transition)来辅助。波导芯24的段28引导该传输光离开结构10。或者，光可通过波导芯24的段28被引导至锥形段26，并通过光耦合器42传输至光纤40。

波导芯12的段18的曲率可减轻从该双层边缘耦合器至半导体衬底16的泄漏损耗。结构10还可支持从光源38传输至该双层边缘耦合器的光的较快模式转换。波导芯12的段18的设计及参数设定可经选择以优化对该双边缘耦合器的耦合性能的改进。波导芯12的段18可特别有效地改进该双层边缘耦合器从光耦合器42接收具有小模式尺寸的光时的性能。波导芯12的段18可补偿因波导芯24由介电材料形成而导致的波导芯24对光的弱约束(weakconfinement)。

请参照图6、图7并依据替代实施例，结构10可经修改以包括设于介电层14及半导体衬底16上及上方的另一个波导芯46。波导芯46邻近波导芯12布置，且设于波导芯24与半导体衬底16之间。波导芯46在构造上可与波导芯12类似，且在此方面，波导芯46可由与波导芯12相同的材料组成，并可与波导芯12同时图案化。

波导芯46包括段48以及与段48邻接的段50。波导芯46在终止段48的端部47处以及终止段50的端部49处被截断。波导芯46在相对的端部47、49之间具有长度，段48沿该长度的一部分延伸且段50沿该长度的另一部分延伸。在一个实施例中，段48可包括沿横向方向远离段50向端部47弯曲的弯曲部。在一个实施例中，段50可锥化，其宽度尺寸随着与端部49的距离减小而减小。在一个实施例中，段50的宽度尺寸可随着与端部49的距离增加而线性增加。在一个替代实施例中，段50的宽度尺寸可基于非线性函数(例如二次函数、三次函数、抛物线函数、正弦函数、余弦函数、贝塞尔函数，或指数函数)变化。在一个实施例中，由于宽度尺寸增加，段50可具有均匀的锥角。在一个替代实施例中，段50可分多个阶段锥化，该多个阶段由不同的锥角表征。在一个替代实施例中，段50可为非锥形的。

请参照图8、图9，其中，类似的附图标记表示图6、图7中类似的特征，且在下一制造阶段，在介电层22上方形成波导芯24。波导芯12、46沿垂直方向设于波导芯24与半导体衬底16之间，且波导芯46沿横向方向偏离波导芯12。波导芯12的段18及波导芯46的段48可沿相对的横向方向弯曲远离波导芯24的纵轴30。在一个实施例中，波导芯12的段18可延伸跨过波导芯24的侧壁32并终止于端部19，且波导芯46的段48可延伸跨过波导芯24的侧壁34并终止于端部49。

在一个实施例中，波导芯12及波导芯46可相对于波导芯24的纵轴对称布置。在一个实施例中，波导芯24可与波导芯12、46的部分具有重叠关系，且与波导芯12,46的其它部分具有非重叠关系。在一个实施例中，波导芯24可与波导芯12的段18及波导芯46的段48的部分具有重叠关系，且与波导芯12的段18及波导芯46的段48的其它部分具有非重叠关系。

可随后形成介电层36，且光源38可邻近波导芯24的锥形段26设置。波导芯12与波导芯46的组合可增强及巩固由波导芯12单独提供的改进。

请参照图10，其中，类似的附图标记表示图3中类似的特征，且依据替代实施例，结构10可经修改以使波导芯12邻近波导芯24的侧壁32设置，且波导芯24与波导芯12具有完全非重叠关系。

请参照图11，其中，类似的附图标记表示图8中类似的特征，且依据替代实施例，结构10可经修改以增加波导芯12与波导芯46之间的横向间距。在一个实施例中，该横向间距可经增加以使波导芯12邻近波导芯24的侧壁32设置，波导芯46邻近波导芯24的侧壁34设置，波导芯24与波导芯12具有完全非重叠关系，且波导芯24与波导芯46具有完全非重叠关系。

请参照图12，其中，类似的附图标记表示图5中类似的特征，且依据替代实施例，光源38可为邻近波导芯24的锥形段26的端部29设置的激光器芯片56。在一个实施例中，激光器芯片56可包括与波导芯24的锥形段26的端部29对齐的激光条58。在一个替代实施例中，激光器芯片56可由不同类型的光源38替代，例如半导体光学放大器或不具有光耦合器42的光纤40(图5)。

在一个实施例中，激光器芯片56可为混合激光器，其经配置以发射具有给定波长、强度、模式形状，以及模式尺寸的激光。在一个实施例中，激光器芯片56可包括由III-V族化合物半导体材料组成的激光器。在一个实施例中，激光器芯片56可包括磷化铟/磷化铟镓砷激光器，其经配置以产生并发射在红外波长范围内的连续激光。

请参照图13，其中，类似的附图标记表示图8中类似的特征，且依据替代实施例，结构10可经修改以通过添加邻近波导芯24设置的波导芯60、62而形成多顶端边缘耦合器。波导芯24的锥形段26沿横向方向设置于波导芯60与波导芯62之间。波导芯60(在相对端部被截断)可邻近波导芯24的侧壁32设置。波导芯62(在相对端部被截断)可邻近波导芯24的侧壁34设置。在该代表性实施例中，波导芯60可与邻近端部17的波导芯12的段18的部分重叠，且波导芯62可与邻近端部47的波导芯46的段48的部分重叠。在一个实施例中，波导芯24及波导芯60可与波导芯12的段18的不同部分重叠，且波导芯24及波导芯62可与波导芯46的段48的不同部分重叠。

请参照图14，其中，类似的附图标记表示图1中类似的特征，且依据替代实施例，结构10可经修改以将段64附加至波导芯12的段20，从而沿从光源38传输至该边缘耦合器的光的传播方向，波导芯12包括位于段20的后部的弯曲部。在一个实施例中，段64可沿横向方向远离段20向端部19(其通过增加段64而被重新定位)弯曲。在一个替代实施例中，可将与段64类似的段附加至波导芯46的段50的前部(图6)。

在替代实施例中，波导芯12的段20可具有不同的配置，例如与段18邻接的锥形段、与段64邻接的锥形段、以及与该些锥形段接合的线性段。

请参照图15，其中，类似的附图标记表示图3中类似的特征，且依据替代实施例，波导芯12的段20可延伸于波导芯24的段28下方，而不是在端部19被截断。波导芯24的段28与波导芯12的段20的组合可定义堆叠波导结构，其引导光远离该边缘耦合器到达该光子芯片上的光子集成电路。

请参照图16、图17并依据替代实施例，多顶端边缘耦合器的结构65可包括具有锥形段66及侧壁86、88的波导芯68、具有锥形段74(沿横向方向邻近侧壁86处的波导芯68的锥形段66的部分设置)的波导芯70，以及具有锥形段76(沿横向方向邻近侧壁88处的波导芯68的锥形段66的部分设置)的波导芯72。该多顶端边缘耦合器的波导芯68、70、72可经配置以改善耦合损耗、泄漏损耗与模式尺寸之间的平衡。波导芯68可与该光子芯片上的光子集成电路耦接。

波导芯68在端部69被截断，且波导芯68的锥形段66的宽度尺寸可随着与端部69的距离增加而增加。波导芯70在相对端部73、75被截断，且波导芯70的锥形段74的宽度尺寸可随着与端部73的距离增加而减小。波导芯72在相对端部77、79被截断，且波导芯72的锥形段76的宽度尺寸可随着与端部77的距离增加而减小。波导芯68的锥形段66可沿纵轴80排列，波导芯70的锥形段74可沿纵轴82排列，且波导芯72的锥形段76可沿纵轴84排列。在一个实施例中，纵轴80、82、84可彼此平行排列。在一个实施例中，端部69、73、77可相互对齐且没有纵向偏移。

结构65的波导芯68、70、72可设于介电层22上，该介电层22布置于介电层14及半导体衬底16上方。在一个实施例中，波导芯68、70、72可由折射率大于二氧化硅的折射率的材料组成。在一个实施例中，波导芯68、70、72可由介电材料组成，例如氮化硅、氮化铝，或氮氧化硅。

可随后形成介电层36，且光源38可邻近由波导芯68、70、72定义的边缘耦合器设置。在一个实施例中，光纤40及光耦合器42(图5)可邻近由波导芯68、70、72定义的边缘耦合器设置。在一个实施例中，激光器芯片56(图12)可邻近由波导芯68、70、72定义的边缘耦合器设置。

在结构65中实施的该多顶端边缘耦合器对于从光源38接收的具有横磁偏振或横电偏振的光可呈现减少的插入损耗及光回波损耗(optical return loss)。尤其，对于从光源38接收的具有横磁偏振的光，可显著减少插入损耗及光回波损耗。

在一个替代实施例中，可邻近波导芯70、72设置额外波导芯，以扩大该多顶端边缘耦合器中的顶端数。在一个替代实施例中，波导芯68、70、72可相对于来自光源38的到达光倾斜，以减少背向反射。在一个替代实施例中，波导芯68、70、72的全部或部分可经分段以产生亚波长光栅。在一个替代实施例中，波导芯68的全部或部分可经分段以产生亚波长光栅，该亚波长光栅由未分段波导芯70、72在相对侧上夹守(flanked)。

如上所述的方法用于集成电路芯片的制造。制造者可以原始晶圆形式(例如，作为具有多个未封装芯片的单个晶圆)、作为裸管芯，或者以封装形式分配所得的集成电路芯片。可将该芯片与其它芯片、分立电路元件和/或其它信号处理装置集成，作为中间产品或最终产品的部分。该最终产品可为包括集成电路芯片的任意产品，例如具有中央处理器的计算机产品或智能手机。

本文中引用的由近似语言例如“大约”、“大致”及“基本上”所修饰的术语不限于所指定的精确值。该近似语言可对应于用以测量该值的仪器的精度，且除非另外依赖于该仪器的精度，否则可表示所述值的+/-10％。

本文中引用术语例如“垂直”、“水平”等作为示例来建立参考框架，并非限制。本文中所使用的术语“水平”被定义为与半导体衬底的传统平面平行的平面，而不论其实际的三维空间取向。术语“垂直”及“正交”是指垂直于如刚刚所定义的水平面的在该参考框架中的方向。术语“横向”是指在该水平平面内的该参考框架中的方向。

与另一个特征“连接”或“耦接”的特征可与该另一个特征直接连接或耦接，或者可存在一个或多个中间特征。如果不存在中间特征，则特征可与另一个特征“直接连接”或“直接耦接”。如存在至少一个中间特征，则特征可与另一个特征“非直接连接”或“非直接耦接”。在另一个特征“上”或与其“接触”的特征可直接在该另一个特征上或与其直接接触，或者可存在一个或多个中间特征。如果不存在中间特征，则特征可直接在另一个特征“上”或与其“直接接触”。如存在至少一个中间特征，则特征可“不直接”在另一个特征“上”或与其“不直接接触”。若一个特征延伸于另一个特征上方并覆盖其部分，则不同的特征“重叠”。

对本发明的各种实施例所作的说明是出于示例说明的目的，而非意图详尽无遗或限于所披露的实施例。许多修改及变更对于本领域的普通技术人员将显而易见，而不背离所述实施例的范围及精神。本文中所使用的术语经选择以最佳解释实施例的原理、实际应用或在市场已知技术上的技术改进，或者使本领域的普通技术人员能够理解本文中所披露的实施例。

Claims (20)

1.一种边缘耦合器的结构，其特征在于，该结构包括：

半导体衬底；

第一波导芯，包括第一弯曲段以及终止该第一弯曲段的第一端部；以及

第二波导芯，包括邻近该第一波导芯的该第一弯曲段设置的第一段，

其中，该第一波导芯设置于该第二波导芯与该半导体衬底间。

2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第二波导芯的该第一段与该第一波导芯的该第一弯曲段的至少部分具有重叠关系。

3.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第二波导芯的该第一段与该第一波导芯具有非重叠关系。

4.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第二波导芯包括终止该第一段的端部，且还包括：

激光器芯片，邻近该第二波导芯的该端部设置，该激光器芯片经配置以将光引导至该边缘耦合器。

5.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第二波导芯包括终止该第一段的端部，且还包括：

光子凸块，邻近该第二波导芯的该第一段的该端部设置，该光子凸块包括多个镜子，该多个镜子经配置以将光从光纤引导至该第二波导芯的该第一段。

6.如权利要求1所述的结构，其特征在于，还包括：

第三波导芯，包括弯曲段以及终止该弯曲段的第二端部，该第三波导芯设于该第二波导芯与该半导体衬底间。

7.如权利要求6所述的结构，其特征在于，该第二波导芯包括第一侧壁以及与该第一侧壁相对的第二侧壁，该第一波导芯的该第一弯曲段邻近该第一侧壁设置，且该第三波导芯的该弯曲段邻近该第二侧壁设置。

8.如权利要求7所述的结构，其特征在于，该第二波导芯沿横向方向设于该第一波导芯与该第三波导芯间。

9.如权利要求7所述的结构，其特征在于，该第二波导芯与该第一波导芯的该第一弯曲段的部分重叠，且该第二波导芯与该第三波导芯的该弯曲段的部分重叠。

10.如权利要求7所述的结构，其特征在于，该第一波导芯的该第一弯曲段延伸跨过该第二波导芯的该第一侧壁，且该第三波导芯的该弯曲段延伸跨过该第二波导芯的该第二侧壁。

11.如权利要求7所述的结构，其特征在于，该第二波导芯与该第一波导芯的该第一弯曲段的至少部分具有第一重叠关系，且与该第三波导芯的该弯曲段的至少部分具有第二重叠关系。

12.如权利要求7所述的结构，其特征在于，该第二波导芯与该第一波导芯具有第一非重叠关系，且与该第三波导芯具有第二非重叠关系。

13.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第一波导芯包括第二弯曲段以及终止该第二弯曲段的第二端部。

14.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第二波导芯包括锥形段以及终止该锥形段的端部，且该第一波导芯纵向偏离该第二波导芯的该锥形段的该端部。

15.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第一波导芯包括第一材料，且该第二波导芯包括不同于该第一材料的第二材料。

16.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第一波导芯包括硅，且该第二波导芯包括氮化硅。

17.如权利要求1所述的结构，其特征在于，该第二波导芯包括第二段，且该第一波导芯包括延伸于该第二波导芯的该第二段下方以定义波导结构的第二段。

18.一种边缘耦合器的结构，其特征在于，该结构包括：

第一波导芯，包括第一锥形段以及终止该第一锥形段的第一端部，该第一锥形段具有随着与该第一端部的距离增加而减小的第一宽度尺寸；

第二波导芯，包括第二锥形段以及终止该第二锥形段的第二端部，该第二锥形段具有随着与该第二端部的距离增加而减小的第二宽度尺寸；以及

第三波导芯，包括第三锥形段以及终止该第三锥形段的第三端部，该第三锥形段沿横向方向设于该第一波导芯的该第一锥形段与该第二波导芯的该第二锥形段间，且该第三锥形段具有随着与该第三端部的距离增加而增加的第三宽度尺寸。

19.如权利要求18所述的结构，其特征在于，该第一波导芯具有第一纵轴，该第二波导芯具有第二纵轴，且该第三波导芯具有平行于该第一纵轴及该第二纵轴排列的第三纵轴。

20.一种形成边缘耦合器的结构的方法，其特征在于，该方法包括：

形成第一波导芯，该第一波导芯包括弯曲段以及终止该弯曲段的端部；以及

形成第二波导芯，该第二波导芯包括邻近该第一波导芯的该弯曲段设置的段，

其中，该第一波导芯设置于该第二波导芯与半导体衬底间。