CN1811499A - 热光学效应型光导波路元件及其制造方法 - Google Patents

热光学效应型光导波路元件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供以低成本、低消耗电力、低热应力，量产性优越的热光学效应型光导波路元件及其制造方法。热光学效应型光导波路元件在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器。并且，热光学效应型光导波路元件具备沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯的至少一侧实际上与该光导波路芯平行地配置的热隔离槽。此外，热光学效应型光导波路元件的制造方法是在基材上用聚合物材料形成上述光导波路的工序中，与该光导波路同时形成在光导波路芯附近配置的热隔离槽。

Description

热光学效应型光导波路元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及在基材上具备光波导路以及使该光波导路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件和该热光学效应型光导波路元件的制造方法。
背景技术
一般光通信系统或光传播系统中使用的光学开关、可变光学衰减器(VOA：Variable Optical Attenuation)、光学传感器等光学元件广泛使用利用了热光学效应的光导波路元件。所谓热光学效应是指光导波材料的折射率因加热而变化的现象。
热光学效应型光学开关使用以具有热光学效应的材料形成的光导波路，通过对导电性薄膜加热器通电而使光导波路的折射率变化来切换光的输出端口。
热光学效应型光学VOA使用具有热光学效果的材料形成的光导波路，通过控制流过导电性薄膜加热器的电流而使光导波路的折射率变化来使输出光强度衰减。
近年来，随着光通信系统和光传播系统的普及，要求这种光学元件的低成本化、省电力化、高密度集成化。对此，进行了大量对使用了聚合物系材料的光波导波路代替原有的使用了石英玻璃的光导波路的研究开发。
由于聚合物材料与石英玻璃等无机材料相比具有大一个量级以上的热光学系数，从而能够构成比使用石英玻璃的情况下可在更低的加热温度动作的光学元件。此外，为了使响应性良好的光学元件工作，可使用热传导率大的光导波路材料。使用热传导率良好的材料的话，热量向作为加热对象的导波路芯的传导变快，同时，向非加热对象的周围导波路的热传导也变得易于传播，从而在热的有效利用上会有问题。
此外，包含非加热对象部的导波路来加热的话，使温度上升所需的热容量变大，会有加热时间和光学元件的切换速度受到限制的问题。此外，对对象导波路芯进行加热的话，产生热光学效应的同时，还发生热膨胀。此时，由于聚合物系导波路和硅晶圆的热膨胀率相差1个数量级以上，从而在导波路上部护层的热膨胀导致的伸长和从硅晶圆作用于下部护层的压缩力同时产生。然后，成为因该相互作用对导波路芯施加不均匀的应力的状态，产生芯的复折射率，会有光学元件的偏振特性和消光比等变差的问题。
并且，对于对使用了聚合物材料的光导波路的局部进行加热来控制光的光路的类型的导波路型光学元件中，会有因反复动作积蓄了热量，产生局部的扭曲，消光比等光学特性变差的问题。
对此，为了解决此类问题，原来提出了在形成有进行加热的加热器的光导波芯附近设置用于阻止热的传播的热隔离槽。在特开日本2004-85744号公报以及日本特开2004-309927号公报中公布了这种光学开关。
然而，这种原来的设置热隔离槽的方法在形成光导波路后，由于通过切削加工或干刻蚀等形成，从而会有如下问题。
即，在形成光导波路后利用切削加工形成热隔离槽时，难以形成一定深度的槽。此外，对于高密度地形成复杂的图案导波路，槽的形成本身就困难，不能形成直线以外的任意形状。
例如，特开2004-85744号公报记载的光学开关的情况，在高密度地集成了导波路晶圆上形成从几微米的导波路芯到几十微米间隔的热隔离槽会有以锯或车刀的切削加工在槽的形状精度、以及位置精度和批量生产方面有欠缺的问题。
此外，在光导波路形成后利用干刻蚀等形成热隔离槽时，不能避免加工设备价格变得高昂的问题。
例如，特开2004-309927号公报记载的光导波路的情况，为了在形成光导波路后进行干刻蚀，需要高价的加工装置，存在光学元件的加工成本变高的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的之一是提供以低成本、低消耗电力、低热应力并且量产性优越的热光学效应型光导波路元件及其制造方法。
为了达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件，其具备：沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯的至少一侧实际上与该光导波路芯平行地配置的热隔离槽。
根据本发明的其它方面，提供上述热隔离槽以上述基材的表面实际上暴露出的深度形成的热光学效应型光导波路元件。
根据本发明的其它方面，提供上述热隔离槽与上述光导波路一起用可以光刻蚀处理形成图案的感光性聚合物材料形成于上述基材上的热光学效应型光导波路元件。
根据本发明的其它方面，提供一种在基材上具备多个可选择的光导波路以及有选择地使这些光导波路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件，其具备：在以至少2个光导波路实际上分歧的分歧部夹在光导波路芯之间的区域，沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯配置的热隔离槽。
根据本发明的其它方面，提供上述热隔离槽以上述基材的表面实际上暴露出的深度形成的热光学效应型光导波路元件。
根据本发明的其它方面，提供上述热隔离槽与上述光导波路一起用可以光刻蚀处理形成图案的感光性聚合物材料形成于上述基材上的热光学效应型光导波路元件。
根据本发明的其它方面，提供一种在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件，其具备：在与上述薄膜加热器对应的光导波路芯附近配置的、上述基材的表面实际上暴露出的深度的热隔离槽。
根据本发明的其它方面，提供上述热隔离槽与上述光导波路一起用可以光刻蚀处理形成图案的感光性聚合物材料形成于上述基材上的热光学效应型光导波路元件。
根据本发明的其它方面，提供一种在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件的制造方法，其在基材上用聚合物材料形成上述光导波路的工序中，与该光导波路同时形成在光导波路芯附近配置的热隔离槽。
根据本发明的其它方面，提供一种在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件的制造方法，其至少包括：在基材上涂抹防护层用感光性聚合物材料，通过沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯形成与该光导波路芯实际上平行配置的热隔离槽的图形的光刻处理，形成具备上述热隔离槽的下部护层的工序。
根据本发明的其它方面，提供一种在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件的制造方法，其至少包括：
在基材上涂抹防护层用感光性聚合物材料，通过沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯形成与该光导波路芯实际上平行配置的热隔离槽的图形的光刻处理，形成具备上述热隔离槽的下部护层的工序；
在上述下部护层上涂抹芯用感光性聚合物材料，通过形成芯部的图形的光刻处理来形成上述芯部的工序；
在上述下部护层以及上述芯部上涂抹防护层用感光性聚合物材料，通过对上述热隔离槽的图形的光刻处理，形成具备该热隔离槽的上部护层的工序。
根据本发明的其它方面，提供一种在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件的制造方法，其包括：
在基材上涂抹防护层用感光性聚合物材料，通过沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯形成与该光导波路芯实际上平行配置的热隔离槽的图形的光刻处理，形成具备上述热隔离槽的下部护层的工序；
在上述下部护层上涂抹芯用感光性聚合物材料，通过形成芯部的图形的光刻处理来形成上述芯部的工序；
在上述下部护层以及上述芯部上涂抹防护层用感光性聚合物材料，通过上述热隔离槽的图形的光刻处理，形成具备该热隔离槽的上部护层的工序；
在具备上述热隔离槽的上述光导波路上形成薄膜加热器的工序。
根据本发明的其它方面，提供一种热光学效应型光导波路元件的制造方法，其还包括：在形成上述下部护层的工序前形成增强上述基材和上述下部护层的密接性的结合层的工序。
附图说明
本发明的上述以及其他目的和结构参照附图通过阅读本发明的优选实施例的说明可更加清楚。
图1是示意本发明的热光学效应型光导波路元件的第1实施方式的剖面图。
图2A、2B、2C是示意在本发明的热光学效应型光导波路元件的制造方法的第1实施方式中，形成具备热隔离槽的下部护层的工序的剖面图。
图3A、3B、3C是示意形成芯部的工序的剖面图。
图4A、4B、4C是示意形成具备热隔离槽的上部护层的工序的剖面图。
图5是示意形成薄膜加热器的工序的剖面图。
图6是示意在本发明的热光学效应型光导波路元件的制造方法的第2实施方式中，形成结合层的工序的剖面图。
图7是示意形成具备热隔离槽的下部护层的工序的剖面图。
图8是示意形成芯部的工序的剖面图。
图9是示意形成具备热隔离槽的上部护层的工序的剖面图。
图10是示意形成薄膜加热器的工序的剖面图。
图11是使用本发明的热光学效应型光导波路元件的第2实施方式构成的Y分叉导波路型(1×2)光学开关的俯视图。
图12是沿图11的XII-XII线所取的剖面图。
图13是使用本发明的热光学效应型光导波路元件的第3实施方式构成的马赫-曾德(MZ)干涉型(2×2)光学开关的俯视图。
图14是沿图13的XIV-XIV线所取的剖面图。
图15是使用本发明的热光学效应型光导波路元件的第4实施方式构成的马赫-曾德(MZ)干涉型可变光学衰减器(VOA)的俯视图。
图16是沿图15的XVI-XVI线所取的剖面图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的实施方式。
图1表示本发明的热光学效应型光导波路元件的第1实施方式。该热光学效应型光导波路元件1在基材10上具备光导波路20和使该光导波路20产生热光学效应的薄膜加热器40。
并且，该热光学效应型光导波路元件1具备沿与薄膜加热器40对应的光导波路芯23的至少一侧，更好是沿光导波路芯23的两侧配置成实质上与光导波路23平行(参照后述的图11、13、15)的热隔离槽30。
此外，如图1所示，该热光学效应型光导波路元件1，具备在与薄膜加热器40对应的光导波路芯23附近配置的、更好是沿光导波路芯23配置的、基材10的表面实质上暴露出的深度的热隔离槽30。
图2～图5表示本发明的热光学效应型光导波路元件的制造方法的第1实施方式。该热光学效应型光导波路元件的制造方法是制造图1所示的热光学效应型光导波路元件1的第1方法。
即，该热光学效应型光导波路元件的制造方法是，在制造热光学效应型光导波路元件1时，在基材(硅基板)10上使用聚合物材料25形成光导波路20的工序中，与光导波路20同时形成配置在光导波路芯23附近的热隔离槽30。
按照工序顺序说明该热光学效应型光导波路元件的制造方法的话，首先，在硅基板10上，涂抹护层用感光性聚合物材料25d，通过形成热隔离槽图形的光刻处理来形成具备热隔离槽30的下部护层22(参照图2A、2B、2C)。
具体地说，在硅基板10上，使用例如旋转涂层法，涂抹护层用感光性聚合物材料25d(参照图2A)。
接着，从涂抹了感光性聚合物材料25d的上方用沿与薄膜加热器40对应的光导波路芯23形成有配置成与光导波路23实际上平行的热隔离槽图案的掩模板26进行曝光(参照图2B)。
接着，对曝光了的感光性聚合物材料25d进行显影和烘干(参照图2C)。这样，如图2C所示，形成具备了热隔离槽30的下部护层22。
其次，在下部护层22上涂抹折射率比护层用的感光性聚合物材料25d更大的芯用感光性聚合物材料25r，通过形成芯部图案的光刻处理，形成芯部23(参照图3A、3B、3C)。
具体地说，在形成于硅基板10上的下部护层22上，使用例如旋转涂层法，涂抹芯用感光性聚合物材料25r(参照图3A)。
接着，从涂抹了感光性聚合物材料25r的上方用形成有芯图案的掩模板27进行曝光(参照图3B)。
接着，对曝光了的感光性聚合物材料25r进行显影和烘干(参照图3C)。这样，如图3C所示，形成芯部23。
其次，在下部护层22以及芯部23上涂抹护层用感光性聚合物材料25d，通过形成热隔离槽图案的光刻处理，形成具备了热隔离槽30的上部护层24(参照图4A、4B、4C)。
具体地说，在形成于硅基板10上的下部护层22以及芯部23上，使用例如旋转涂层法，涂抹护层用感光性聚合物材料25d(参照图4A)。
接着，从涂抹了感光性聚合物材料25d的上方用在图2B使用的形成有相同的热隔离槽图案的掩模板26进行曝光(参照图4B)。
接着，对曝光了的感光性聚合物材料25d进行显影和烘干(参照图4C)。这样，如图4C所示，形成具备了热隔离层30的上部护层24。
这样，一体具备下部护层22、芯部23以及上部护层24的光导波路20就在其两侧具备热隔离槽30而形成。
最后，在具备了热隔离槽30的光导波路20上形成薄膜加热器40(参照图5)。
形成该薄膜加热器40的一种方法是，首先，在具备如图4所示的热隔离槽30的光导波路20上，使用例如溅射法形成导电性金属材料膜。接着，使用例如旋转涂层法涂抹光刻胶，使用形成有加热器图形的掩模板进行曝光和图形刻蚀。以这样形成的光刻胶膜为掩模，利用湿刻除去不要的地方的金属膜，最后剥离加热器图形上的光刻胶膜，得到薄膜加热器40。
其它形成薄膜加热器40的方法是，首先，在具备如图4所示的热隔离槽30的光导波路20上，使用例如旋转涂层法涂抹光刻胶，使用形成有加热器图形的掩模板进行曝光和图形刻蚀。在这样形成的敞开了加热器图形的光刻胶膜上使用例如溅射法形成导电性金属材料膜，通过剥离光刻胶膜，得到在开口剩余的薄膜加热器40。
上述聚合物材料25(感光性聚合物材料25d、25r)以光刻处理的碱性显影可以刻蚀图形，并且，是适合于形成光导波路的透明的材料。具体地说，例如可以从环氧树脂、聚酰亚胺、氟化聚酰亚胺、聚硅烷、溶胶凝胶、丙烯、硅树脂、聚硅氧烷等中选取。
此外，用于形成薄膜加热器40的导电性金属材料从例如Cr、Ni、Pt、Au等金属或合金中选取。并且，对于薄膜加热器40的成膜可使用溅射、蒸发、电镀等方法。再有，薄膜加热器40的图形刻蚀可使用光阻、湿刻、干刻等光刻处理。
图6～图10表示本发明的热光学效应型光导波路元件的制造方法的第2实施方式。该热光学效应型光导波路元件的制造方法是制造图1所示的热光学效应型光导波路元件1的第2种方法。
即，该热光学效应型光导波路元件的制造方法是在制造热光学效应型光导波路元件1时，在基材(硅基板)10上使用聚合物材料25形成光导波路20的工序中，与光导波路20同时形成配置在光导波路芯23附近的热隔离槽30。
按工序顺序说明该热光学效应型光导波路元件的制造方法的话，首先，在硅基板10上形成增强硅基板10和下部护层22的密接性的结合层(耦合层)21(参照图6)。
其次，在硅基板10的结合层21上涂抹防护用感光性聚合物材料25d，通过形成热隔离槽的图形的光刻处理，形成具备热隔离槽30的下部护层22(参照图7)。
具备了该热隔离层30的下部护层22的形成工序由于与图2A、2B、2C的情况相同，因此省略具体的说明以及工序的图示。
其次，在下部护层22以及芯部23上涂抹防护用感光性聚合物材料25d，通过形成热隔离槽的图形的光刻处理，形成具备热隔离槽30的上部护层24(参照图9)。
具备了该热隔离层30的下部护层24的形成工序由于与图4A、4B、4C的情况相同，因此省略具体的说明以及工序的图示。
最后，在具备了热隔离槽30的光导波路20上利用形成加热器图形的刻蚀处理。形成薄膜加热器40(参照图10)。
图11、图12表示本发明的热光学效应型光导波路元件的第2实施方式。图11是使用该热光学效应型光导波路元件构成的Y分叉导波路型(1×2)光学开关2的俯视图、图12是剖面图。
该Y分叉导波路型(1×2)光学开关2是通过使用感光性溶胶凝胶树脂进行图2～图4所示的形成光导波路工序的处理，在硅基板10上形成具备热隔离槽30的Y分叉导波路50。其中，在该Y分叉导波路50上利用溅射法形成Cr薄膜，利用光刻处理形成薄膜加热器40而得到的热光学效应型光学开关。
该Y分叉导波路型(1×2)光学开关2由以下部件构成：光入射的一个入射导波路芯51、光出射的2个出射导波路芯52a、52b、有选择对出射导波路芯52a、52b的任一个进行加热使其产生热光学效应的薄膜加热器40a、40b、阻止向相反侧的非加热芯的热传导的热隔离槽30a、30b、30c。
对于该Y分叉导波路型(1×2)光学开关2，从入射导波路芯51入射的光通过对薄膜加热器40a、40b的任一个进行加热，被加热的薄膜加热器下部的导波路因热光学效应而使折射率发生变化，入射光被交换，而从相反侧(非加热侧)的出射导波路芯出射。
例如，仅对薄膜加热器40a加热的话，从入射导波路51入射的光通过与薄膜加热器40a对应的导波路的折射率因热光学效应而变化，而从非加热侧的出射导波路芯52b出射。
另一方面，仅对薄膜加热器40b加热的话，从入射导波路51入射的光通过与薄膜加热器40b对应的导波路的折射率因热光学效应而变化，而从非加热侧的出射导波路芯52a出射。
通过设置热隔离槽30a、30b、30c，在出射导波路芯52a、52b的任一方被加热时，向相反侧(非加热侧)的导波路芯以及非加热区域的热扩散(例如，并列有多个光导波路元件时向相邻的导波路的热传导)被阻止。
例如，仅对薄膜加热器40a加热时，该热量被传递到对应的出射导波路芯52a，但由于在不对应的出射导波路52b之间设有热隔离槽30b，因此从薄膜加热器40a到出射导波路芯52b的直接的热传导被阻止。
此外，其它热隔离槽30a、30c对阻止从薄膜加热器40a到非加热区域的热扩散是有效的。
同样，仅对薄膜加热器40b加热时，该热量被传递到对应的出射导波路芯52b，但由于在与不对应的出射导波路52a之间设有热隔离槽30b，因此从薄膜加热器40b到出射导波路芯52a的直接的热传导被有效地阻止。
此外，其它热隔离槽30a、30c对阻止从薄膜加热器40b到非加热区域的热扩散是有效的。
这样，由于从薄膜加热器40a、40b传递的热量密封在对应的导波路内侧，从而通过仅对作为加热对象的出射导波路芯52a、52b的任一方加热，就能够实现低消耗电力的光学开关。
此外，利用热隔离槽30a、30b、30c，由于导波路的加热范围被缩小，使薄膜加热器40a、40b的温度上升所需要的热容量变小，从而能够实现高速的光学开关。
图13、图14表示本发明的热光学效应型光导波路元件的第3实施方式。图13是使用该热光学效应型光导波路元件构成的马赫-曾德(MZ：Mach-Zehnder)干涉型(2×2)光学开关3的俯视图，图14是剖面图。
该马赫-曾德(MZ)干涉型(2×2)光学开关3是通过使用感光性溶胶凝胶树脂进行图2～图4所示的光导波路形成工艺的处理，在硅基板10上形成具备热隔离槽30的MZ干涉型导波路60。其中，利用溅射在该MZ干涉型导波路60上形成Cr薄膜，利用光刻处理形成薄膜加热器40而得到的MZ干涉型光学开关。
该马赫-曾德(MZ)干涉型(2×2)光学开关3由以下部件构成：光入射的2个入射导波路芯61a、61b；光出射的2个出射导波路芯62a、62b；3dB耦合器63a、63b；干涉计臂部导波路64a、64b；有选择地对干涉计臂部导波路64a、64b的任一方进行加热以产生热光学效应的薄膜加热器40a、40b；在干涉计臂部导波路64a、64b的两侧设置的热隔离槽30a、30b、30c。
对于该马赫-曾德(MZ)干涉型(2×2)光学开关3，通过对在干涉计臂部导波路64a、64b上设置的薄膜加热器40a、40b的任一方进行加热，被加热的干涉计臂部导波路就因热光学效应而使折射率改变，这样，传播的光信号产生相移，通过使加热侧的干涉计臂部导波路和非加热侧的干涉计臂部的光信号位相差为0°或180°，而使从入射导波路芯61a、61b入射的光信号切换到出射导波路芯62a、62b的任一个而出射。
利用在被加热的干涉计臂部导波路64a、64b的两侧设置的热隔离槽30a、30b、30c，干涉计臂部导波路64a、64b的任一方被加热时，向相反侧的干涉计臂部导波路的热传导就被阻止。这样，作为加热对象的干涉计臂部导波路64a、64b的任一方的仅一个的加热范围被缩小，由于薄膜加热器40a、40b的温度上升所需的热容量减小，所以，能够实现低消耗电力、低热应力，并且高速的光学开关。
图15、图16表示本发明的热光学效应型光导波路元件的第4实施方式。图15是使用该热光学效应型光导波路元件构成的马赫-曾德(MZ：Mach-Zehnder)干涉型可变光学衰减器(VOA：Variable Optical Attenuator)4的俯视图，图16是剖面图。
该马赫-曾德(MZ)干涉型可变光学衰减器(VOA)4是通过使用感光性凝胶树脂进行图2～图4所示的光导波路形成工艺的处理，在硅基板10上形成具备热隔离槽30的MZ干涉型导波路70。其中，利用溅射在该MZ干涉型导波路70上形成Cr薄膜，利用光刻处理形成薄膜加热器40而得到的MZ干涉型光学VOA。
该马赫-曾德(MZ)干涉型可变光学衰减器(VOA)4由以下部件构成：光入射的1个入射导波路芯71；光出射的1个出射导波路芯72；Y分歧73a、73b；干涉计臂部路74a、74b；仅对一个干涉计臂部导波路74a进行加热以施加热光学效应的薄膜加热器40；在干涉计臂部导波路74a的两侧设置的热隔离槽30a、30b。
对于该马赫-曾德(MZ)干涉型可变光学衰减器(VOA)4，通过对在干涉计臂部导波路74a上设置的薄膜加热器40进行加热，被加热的干涉计臂部导波路74a就因热光学效应而使折射率改变，这样，传播的光信号产生相移，利用传播被加热的干涉计臂部导波路74a的光信号和传播未被加热的干涉计臂部导波路74b的光信号的位相差，在出射导波路芯72的出射光强度就因加热温度而变化。
利用在被加热的干涉计臂部导波路74a的两侧设置的热隔离槽30a、30b，干涉计臂部导波路74a被加热时，向相反侧的干涉计臂部导波路74b的热传导就被阻止，仅作为加热对象的干涉计臂部导波路74a的加热范围被缩小，由于薄膜加热器40的温度上升所需的热容量减小，同时因材料热膨胀而产生的热应力降低，所以，能够实现低消耗电力、低热应力，并且高速的VOA。
还有，本发明可以有不限于上述实施方式的各种结构变形。例如，导波路芯不是直线状，而是弯曲成R形或其它任意形状时，热隔离槽的形状也可以沿着导波路芯的形状形成R弯曲形状或其它任意形状。
此外，具备本发明的热隔离槽的热光学效应型光导波路元件的应用对象也不限定于上述实施方式。即，可以应用于光学开关和可变光学衰减器之外的各种光学传感器。
本发明如上所述，是在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件，由于具备沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯的至少一侧实质上与该光导波路芯平行配置的热隔离槽，所以，施加在薄膜加热器上的热量使用在相应的光导波路芯的温度上升上，可实现光学元件的低消耗电力化，同时，光学元件的切换速度变快，此外，因热膨胀应力减小，光学元件的偏振依耐特性、消光比得到提高，能够实现高性能的光学元件。
此外，不需要价格高昂的加工设备，仅以简易的制造工序，同时以高精度形成光导波路和热隔离槽，以低成本能够实现量产性优越的热光学效应型导波路光学元件。
特别地，通过应用于要求低成本化和低消耗电力化的光通信系统，能够期待对光通信系统的普及有很大的贡献。
以上对本发明的优选实施方式进行了说明，但本说明只是举例说明，只要不脱离本发明的技术范围或精神，当然可以进行各种变更。
本发明主张基于日本2005年1月26日申请的特愿2005-017735号的优先权，同时，把其全部内容纳入本说明书中。

Claims (13)

1.一种热光学效应型光导波路元件，其在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器，其特征在于：具备沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯的至少一侧实际上与该光导波路芯平行地配置的热隔离槽。
2.根据权利要求1所述的热光学效应型光导波路元件，其特征在于：上述热隔离槽以上述基材的表面实际上暴露出的深度形成。
3.根据权利要求2所述的热光学效应型光导波路元件，其特征在于：上述热隔离槽与上述光导波路一起用可以光刻蚀处理形成图案的感光性聚合物材料形成于上述基材上。
4.一种热光学效应型光导波路元件，在基材上具备多个可选择的光导波路以及有选择地使这些光导波路产生热光学效应的薄膜加热器，其特征在于，具备：在以至少2个光导波路实际上分歧的分歧部夹在光导波路芯之间的区域，沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯配置的热隔离槽。
5.根据权利要求4所述的热光学效应型光导波路元件，其特征在于：上述热隔离槽以上述基材的表面实际上暴露出的深度形成。
6.根据权利要求5所述的热光学效应型光导波路元件，其特征在于：上述热隔离槽与上述光导波路一起用可以光刻蚀处理形成图案的感光性聚合物材料形成于上述基材上。
7.热光学效应型光导波路元件，其在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器，其特征在于：具备在与上述薄膜加热器对应的光导波路芯附近配置的、上述基材的表面实际上暴露出的深度的热隔离槽。
8.根据权利要求7所述的热光学效应型光导波路元件，其特征在于：上述热隔离槽与上述光导波路一起用可以光刻蚀处理形成图案的感光性聚合物材料形成于上述基材上。
9.一种热光学效应型光导波路元件的制造方法，用于制造在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件，其特征在于：在基材上用聚合物材料形成上述光导波路的工序中，与该光导波路同时形成在光导波路芯附近配置的热隔离槽。
10.一种热光学效应型光导波路元件的制造方法，用于制造在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件，其特征在于：至少包括在基材上涂抹防护层用感光性聚合物材料，通过沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯形成与该光导波路芯实际上平行配置的热隔离槽的图形的光刻处理，形成具备上述热隔离槽的下部护层的工序。
11.一种热光学效应型光导波路元件的制造方法，用于制造在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件，其特征在于，至少包括：
在基材上涂抹防护层用感光性聚合物材料，通过沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯形成与该光导波路芯实际上平行配置的热隔离槽的图形的光刻处理，形成具备上述热隔离槽的下部护层的工序；
在上述下部护层上涂抹芯用感光性聚合物材料，通过形成芯部的图形的光刻处理来形成上述芯部的工序；
在上述下部护层以及上述芯部上涂抹防护层用感光性聚合物材料，通过沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯形成与该光导波路芯实际上平行配置的热隔离槽的图形的光刻处理，形成具备该热隔离槽的上部护层的工序。
12.一种热光学效应型光导波路元件的制造方法，用于制造在基材上具备光导波路以及使该光导波路产生热光学效应的薄膜加热器的热光学效应型光导波路元件，其特征在于，至少包括：
在基材上涂抹防护层用感光性聚合物材料，通过沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯形成与该光导波路芯实际上平行配置的热隔离槽的图形的光刻处理，形成具备上述热隔离槽的下部护层的工序；
在上述下部护层上涂抹芯用感光性聚合物材料，通过形成芯部的图形的光刻处理来形成上述芯部的工序；
在上述下部护层以及上述芯部上涂抹防护层用感光性聚合物材料，通过沿与上述薄膜加热器对应的光导波路芯形成与该光导波路芯实际上平行配置的热隔离槽的图形的光刻处理，形成具备该热隔离槽的上部护层的工序；
在具备上述热隔离槽的上述光导波路上形成薄膜加热器的工序。
13.根据权利要求12所述的热光学效应型光导波路元件的制造方法，其特征在于：还包括在形成上述下部护层的工序前形成增强上述基材和上述下部护层的密接性的结合层的工序。
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