JP2000275592A - Waveguide type optical device - Google Patents

Waveguide type optical device

Info

Publication number
JP2000275592A
JP2000275592A JP11084303A JP8430399A JP2000275592A JP 2000275592 A JP2000275592 A JP 2000275592A JP 11084303 A JP11084303 A JP 11084303A JP 8430399 A JP8430399 A JP 8430399A JP 2000275592 A JP2000275592 A JP 2000275592A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal film
film
polarizer
waveguide
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11084303A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3898851B2 (en
Inventor
Yasuyuki Miyama
靖之 深山
Toru Sugamata
徹 菅又
Hirotoshi Nagata
裕俊 永田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Osaka Cement Co Ltd filed Critical Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority to JP08430399A priority Critical patent/JP3898851B2/en
Publication of JP2000275592A publication Critical patent/JP2000275592A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3898851B2 publication Critical patent/JP3898851B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid such a problem that a metal film is damaged during chemical etching of an electrode base layer and that the metal film does not function as a polarizer, by coating the metal film with a protective layer. SOLUTION: The waveguide type optical modulator consists of an optical waveguide 12 formed on the surface of a lithium niobate substrate 10, a SiO2 buffer layer 14a covering the substrate surface except for the region where a metal film is to be formed, a travelling wave type electrode 18 formed on the optical waveguide 12 and a metal film 20 formed on the substrate surface to be directly in contact with the optical waveguide 12. The metal film 20 is covered with a SiO2 film 16 as a dielectric material. The SiO2 film 16 is formed just after the metal film 20 is formed, and acts as a protective layer to prevent the metal film 20 from etching with an etching liquid in the process of forming an electrode 18 after the metal film 20 is formed. It is not necessary to form the metal film 20 into excessively thick, but the film is formed to the thickness necessary enough to act as a polarizer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、導波路型光デバイ
スにかかり、特に、導波路型光変調器等のように偏光子
と電極とを集積化した導波路型光デバイスに関する。
The present invention relates to a waveguide type optical device, and more particularly to a waveguide type optical device such as a waveguide type optical modulator in which a polarizer and an electrode are integrated.

【0002】[0002]

【従来の技術】ニオブ酸リチウム等の電気光学効果を有
する基板上に光導波路やバッファ層、進行波型電極を形
成して構成したチップに、光ファイバを接続して作成さ
れる導波路型光変調器などの導波路型光デバイスは、長
距離、広帯域の光通信システムにおけるキーデバイスと
して、開発が進められ、実システムへの導入が始まって
いる。
2. Description of the Related Art A waveguide-type light is formed by connecting an optical fiber to a chip formed by forming an optical waveguide, a buffer layer, and a traveling-wave-type electrode on a substrate having an electro-optic effect such as lithium niobate. Waveguide-type optical devices such as modulators have been developed as key devices in long-distance, wide-band optical communication systems, and have been introduced into actual systems.

【0003】このような光デバイスとして使用される導
波路型光変調器においては、通常、光導波路を伝播する
光波のうち、基板に対して垂直或いは水平方向にのみ振
動する振動波成分の一方のみを選択して用いる。そのた
め、導波路型光変調器の入射側に偏波面保持ファイバを
設けて、基板に対して垂直又は水平に振動する直線偏光
を選択的に入射する構成とすることが多い。
In a waveguide type optical modulator used as such an optical device, usually, only one of the oscillating wave components oscillating only vertically or horizontally with respect to the substrate among the light waves propagating through the optical waveguide. Select and use. Therefore, in many cases, a polarization maintaining fiber is provided on the incident side of the waveguide type optical modulator to selectively input linearly polarized light oscillating vertically or horizontally to the substrate.

【0004】しかしながら、偏波面保持ファイバに外部
から応力がかかった場合や、入射する光が直線偏光でな
い場合などにおいては、出射側のファィバにおける消光
比が低下するという問題が生じる。
However, when stress is applied to the polarization maintaining fiber from the outside, or when the incident light is not linearly polarized light, there arises a problem that the extinction ratio in the fiber on the output side decreases.

【0005】このような問題点を解決するため、特開平
4−282608号公報では、入力導波路端面に若しく
は入出力導波路両端面に微小偏光子を貼り付けることに
より、余分な偏波成分をカットして消光比の低下を防止
することが提案されている。
To solve such a problem, Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-282608 discloses a method in which a superpolarizer is attached to an end face of an input waveguide or both end faces of an input / output waveguide to reduce an extra polarization component. It has been proposed to cut to prevent the extinction ratio from decreasing.

【0006】また、特開昭62−99913号公報で
は、光導波路の近傍に、導波光の透過屈折率と等しい
(若しくは、ほぼ等しい)屈折率を持つ膜を配置し、こ
の膜を光導波路に作用させて、光導波路を伝播する2種
類の光波の一方を選択的に取り出すことが開示されてい
る。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-99913, a film having a refractive index equal to (or substantially equal to) the transmission refractive index of guided light is arranged near an optical waveguide, and this film is used as an optical waveguide. It is disclosed to operate and selectively take out one of two types of light waves propagating through the optical waveguide.

【0007】ところで、光導波路を伝播する2種類の光
波の一方を選択する導波路型偏光子において最も構成が
簡単なものとして、基板に形成した光導波路の上方に矩
形状の金属膜を装荷した構成の金属装荷型の導波路型偏
光子がある。
By the way, as a waveguide type polarizer for selecting one of two types of light waves propagating through an optical waveguide, a rectangular metal film is loaded above an optical waveguide formed on a substrate as the simplest configuration. There is a metal-loaded waveguide polarizer having a configuration.

【0008】この金属装荷型の導波路型偏光子は、金属
膜の光の偏波方向に対する吸収効率の差を利用したもの
であり、Suematsu et. al:Appl.Phys.Lett.,Vol.21,No
6(1972)にその原理が示されている。
This metal-loaded waveguide polarizer utilizes the difference in the absorption efficiency of a metal film with respect to the polarization direction of light. Suematsu et. Al: Appl. Phys. Lett., Vol. , No
6 (1972) illustrates the principle.

【0009】簡単に述べると、光導波路上に装荷した金
属膜が基板に対して水平方向に振動する偏波(以下、T
Eモード光と称す。)を透過し、垂直方向に振動する偏
波(以下、TMモード光と称す。)を選択的に吸収する
という作用を利用したものであり、構造が簡単で、比較
的高い消光比が得られるという特徴を有する。
Briefly, a metal film loaded on an optical waveguide vibrates horizontally (hereinafter referred to as T
It is called E-mode light. ) And selectively absorbs a vertically oscillating polarized wave (hereinafter, referred to as TM mode light), and has a simple structure and a relatively high extinction ratio. It has the feature of.

【0010】この金属装荷型の導波路型偏光子は、基板
の表面に平行な光導波路の上方に矩形状の金属膜を装荷
して構成したものが一般的であり、このような構成の金
属装荷型の導波路型偏光子では、常にTMモード光が吸
収されるため、TEモード光を用いるXカットのニオブ
酸リチウムを基板として用いた導波路型光変調器等に使
用されている。
[0010] This metal-loaded waveguide polarizer is generally constructed by loading a rectangular metal film above an optical waveguide parallel to the surface of a substrate. Since a loaded waveguide polarizer always absorbs TM-mode light, it is used for a waveguide-type optical modulator or the like using X-cut lithium niobate as a substrate using TE-mode light.

【0011】一般に、このような導波路型偏光子は、導
波光を変調するための電極と共に同一基板に設けられて
導波路型光デバイスとされる。そのような導波路型光デ
バイスは、例えば、フォトリソグラフィにより偏光子パ
ターンを形成し、Al等の偏光子として作用させるため
の金属膜を基板全面に成膜し、偏光子パターンをリフト
オフして金属膜を形成後、電極層を形成して得られる。
Generally, such a waveguide type polarizer is provided on the same substrate together with an electrode for modulating the guided light to form a waveguide type optical device. Such a waveguide-type optical device is, for example, forming a polarizer pattern by photolithography, forming a metal film to act as a polarizer such as Al on the entire surface of the substrate, and lifting off the polarizer pattern to form a metal. It is obtained by forming an electrode layer after forming a film.

【0012】近年、基板表面に基板より低い誘電率を有
する物質をバッファ層として形成し、電極を伝播するマ
イクロ波を高速化するように構成した導波路型光変調器
等の導波路型光デバイスが提案されている。
In recent years, a waveguide-type optical device such as a waveguide-type optical modulator in which a substance having a dielectric constant lower than that of the substrate is formed as a buffer layer on the surface of the substrate to increase the speed of microwaves propagating through the electrodes. Has been proposed.

【0013】一般に、この様な導波路型光デバイスにお
いては、進行波型電極を伝播するマイクロ波の速度を更
に上げるために電解メッキ法などによって電極を厚く形
成することが望ましいが、基板及びバッファ層には誘電
体が用いられているため、電解メッキのための導電層と
して金属層による下地が必要である。
In general, in such a waveguide type optical device, it is desirable to form the electrodes thicker by electrolytic plating or the like in order to further increase the speed of the microwave propagating through the traveling wave type electrodes. Since a dielectric is used for the layer, an underlayer made of a metal layer is required as a conductive layer for electrolytic plating.

【0014】例えば、SiO2よりなるバッファ層を備
えた高速変調器等に形成する進行波電極は、まず、バッ
ファ層上に下地金属層を基板全面にわたって成膜した
後、フォトレジストにより電極のパターニングを行い、
メッキを成長させた後、フォトレジストを除去して、露
出した下地金属層をケミカルエッチングにより取り除
き、信号電極と接地電極とを切り離すことにより形成さ
れる。
For example, a traveling-wave electrode to be formed on a high-speed modulator or the like having a buffer layer made of SiO 2 is formed by first forming a base metal layer on the buffer layer over the entire surface of the substrate and then patterning the electrode with a photoresist. Do
After the plating is grown, the photoresist is removed, the exposed underlying metal layer is removed by chemical etching, and the signal electrode and the ground electrode are separated from each other.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】下地金属層は、バッフ
ァ層と電極との両方に対して良好な付着力を有するもの
より構成する必要があるため、例えば、Ti等のバッフ
ァ層への付着力が高い材料と、例えば、Auなどのメッ
キ成長させる金属と同種類の材料とを組み合わせた構成
とするのが一般的である。
The base metal layer must be formed of a material having good adhesion to both the buffer layer and the electrode. In general, a combination of a material having a high value and a material of the same type as a metal to be plated and grown, such as Au, is used.

【0016】しかしながら、信号電極と接地電極との切
り離しのために用いられる下地金属層を取り除くケミカ
ルエッチングにおいて、予め同一基板上に形成した偏光
子を構成する金属膜が、例えば、Auを取り除くための
ヨウ素ヨウ化カリウム水溶液や、Tiを取り除くための
アンモニア−過酸化水素水混合液等のエッチング液に曝
されるために金属膜がエッチングされてダメージを受け
偏光子としての機能が劣化してしまうという問題があ
る。
However, in chemical etching for removing a base metal layer used for separating a signal electrode and a ground electrode, a metal film constituting a polarizer formed in advance on the same substrate may be used for removing Au, for example. The metal film is etched and damaged due to exposure to an etching solution such as an aqueous solution of potassium iodide or an aqueous solution of ammonia and hydrogen peroxide for removing Ti, and the function as a polarizer is deteriorated. There's a problem.

【0017】従来では、偏光子として作用する金属膜が
下地金属層のエッチング時にエッチング液に曝されて多
少エッチングされても偏光子としての機能を果たすこと
が出来るように、金属膜自体の厚さをより厚く形成する
ことで対処している。
Conventionally, the thickness of the metal film itself has been set so that the metal film acting as a polarizer can function as a polarizer even if the metal film is exposed to an etching solution during etching of the base metal layer and is slightly etched. Is made thicker.

【0018】しかし、実際には、前記金属膜の成膜時に
発生する膜厚、膜質等のバラツキにより、下地金属層の
エッチングによる前記金属膜のダメージにもバラツキが
生じ、偏光子としての機能が劣化してしまい、歩留まり
を低下させている。
However, in practice, variations in film thickness, film quality, and the like that occur during the formation of the metal film cause variations in damage to the metal film due to etching of the base metal layer, and the function as a polarizer is lost. It has deteriorated, lowering the yield.

【0019】また、本来、偏光子として作用させる厚さ
分以上に金属膜を厚く形成しなければならないため、偏
光子を構成する金属膜の成膜時間が長くなるという難点
がある。
In addition, since the metal film must be formed thicker than the thickness of the polarizer, the film forming time of the metal film constituting the polarizer becomes longer.

【0020】以上のことから本発明は、偏光子としての
機能を充分に果たす程度の厚さに金属膜を構成でき、ま
た、電極下地層のケミカルエッチング時に、予め同一基
板上に形成した金属膜がダメージを受け、偏光子として
の機能を果たさなくなる恐れのない導波路型光デバイス
を得ることを目的とする。
From the above, according to the present invention, the metal film can be formed to a thickness enough to sufficiently function as a polarizer, and the metal film previously formed on the same substrate when the electrode underlayer is chemically etched. It is an object of the present invention to obtain a waveguide-type optical device that is not likely to be damaged and no longer function as a polarizer.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の本発明は、電気光学効果を有する基
板に、光導波路と、導波光を制御する電極と、前記光導
波路を伝播する導波光のうちの不要な偏光成分を除去す
る金属膜を有する導波路型偏光子とを備えた導波路型光
デバイスにおいて、前記金属膜は保護層で被覆されてい
ることを特徴とする。
According to one aspect of the present invention, an optical waveguide, an electrode for controlling guided light, and an optical waveguide are provided on a substrate having an electro-optic effect. A waveguide-type optical device comprising: a waveguide-type polarizer having a metal film that removes an unnecessary polarization component of the propagating guided light, wherein the metal film is covered with a protective layer. .

【0022】すなわち、請求項1の発明の導波路型光デ
バイスは、予め同一基板上に形成した偏光子を構成する
金属膜を保護層で被覆したことにより、金属膜がエッチ
ングされることはなく、機能劣化を防止できる。また、
金属膜を不要に厚く形成する必要がなくなるので、偏光
子としての機能を充分に果たす程度の厚さに金属膜を構
成でき、金属膜の成膜時間も短くて済み、金属膜を薄く
形成出来る分の材料費を削減出来る。
That is, in the waveguide type optical device according to the first aspect of the present invention, the metal film constituting the polarizer previously formed on the same substrate is covered with the protective layer, so that the metal film is not etched. , Function deterioration can be prevented. Also,
Since it is not necessary to form the metal film unnecessarily thick, the metal film can be configured to have a thickness sufficient to function as a polarizer, and the time required for forming the metal film can be reduced, and the metal film can be formed thin. Material costs can be reduced.

【0023】この保護層は、エッチング液に対して耐食
性を有しない材料より構成し、自身が金属膜の代わりに
エッチングされて被覆した金属膜を保護する働きをする
ものでも、請求項2に記載したように、エッチング液に
対して耐食性を有する材料より構成し、自身もエッチン
グ液にエッチングされないように構成してもよい。
The protective layer may be made of a material that does not have corrosion resistance to an etchant, and may serve to protect the coated metal film by being etched instead of the metal film. As described above, it may be made of a material having corrosion resistance to the etchant, and may be configured not to be etched by the etchant itself.

【0024】保護層をエッチング液に対して耐食性を有
さない材料より構成する場合において、請求項3に記載
したように、保護層を電極と同じ材質より構成すれば、
保護層形成のために新たな材料を購入する必要がなく、
また、電極の形成と同時に保護層の形成が行えるので、
効率的である。
In the case where the protective layer is made of a material having no corrosion resistance to the etching solution, if the protective layer is made of the same material as the electrode,
There is no need to buy new materials for forming the protective layer,
Also, since a protective layer can be formed simultaneously with the formation of the electrodes,
It is efficient.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
から図10を参照しながら説明する。図1に示すように
本実施の形態の導波路型光変調器は、基板表面に形成さ
れた光導波路12、金属膜形成領域を除く基板表面を被
覆するSiO2よりなるバッファ層14、バッファ層1
4上の光導波路12上に形成された進行波型電極18及
び、光導波路12と直接接触するように基板表面に形成
された金属膜20とから構成され、さらに、金属膜20
は、誘電体材料であるSiO2膜16により被覆されて
いる。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the waveguide type optical modulator according to the present embodiment includes an optical waveguide 12 formed on a substrate surface, a buffer layer 14 made of SiO 2 covering the substrate surface excluding a metal film formation region, and a buffer layer. 1
A traveling-wave-type electrode 18 formed on the optical waveguide 12 on the substrate 4 and a metal film 20 formed on the substrate surface so as to be in direct contact with the optical waveguide 12.
Are covered with a SiO 2 film 16 which is a dielectric material.

【0026】このSiO2膜16は、金属膜20形成直
後に設けられ、金属膜20形成後の電極の形成時におけ
るエッチング液によって金属膜20がエッチングされる
のを防ぐ保護層として働く。
The SiO 2 film 16 is provided immediately after the metal film 20 is formed, and functions as a protective layer for preventing the metal film 20 from being etched by an etchant when the electrodes are formed after the metal film 20 is formed.

【0027】このSiO2膜16が金属膜20のエッチ
ングを防止しているので、金属膜20を余分に厚く形成
する必要がなく、従って、偏光子として作用するのに必
要な程度の厚さに形成されている。
Since the SiO 2 film 16 prevents the metal film 20 from being etched, it is not necessary to form the metal film 20 in an excessively large thickness. Is formed.

【0028】ここで、図1に示した導波路型光変調器の
製造方法について図2〜図9を参照しながら以下に簡単
に説明する。まず、ニオブ酸リチウム基板(以後、LN
基板と称す。)10にTi拡散法により光導波路12を
形成する。その後、スパッタリング法によりLN基板1
0全面にSiO2からなるバッファ層14を厚さ0.5
μmとなるように形成した後、600℃でアニールす
る。さらに、基板全面にCr膜22を成膜した後、フォ
トレジスト24を全面に塗布する(図2参照)。
Here, a method of manufacturing the waveguide type optical modulator shown in FIG. 1 will be briefly described below with reference to FIGS. First, a lithium niobate substrate (hereinafter, LN
It is called a substrate. 10) An optical waveguide 12 is formed by a Ti diffusion method. Then, the LN substrate 1 is formed by a sputtering method.
A buffer layer 14 of SiO 2 having a thickness of 0.5
After forming to a thickness of μm, annealing is performed at 600 ° C. Further, after a Cr film 22 is formed on the entire surface of the substrate, a photoresist 24 is applied on the entire surface (see FIG. 2).

【0029】その後、フォトリソグラフィにより偏光子
用金属膜部分のパターニングを行って、偏光子用金属膜
形成領域のCr膜22を露出させたレジストパターン
(図示せず)を形成後、ケミカルエッチングによって露出
したCr膜22をエッチングする。Cr膜22のエッチ
ング終了後に、レジストパターンを取り除くことによっ
て、偏光子用金属膜形成領域に開口11aを有するCr
マスク22aをバッファ層14表面に形成する(図3参
照)。
Thereafter, the metal film for the polarizer is patterned by photolithography to expose the Cr film 22 in the region where the metal film for the polarizer is formed.
After forming (not shown), the exposed Cr film 22 is etched by chemical etching. After the etching of the Cr film 22, the resist pattern is removed, so that the Cr film having the opening 11a in the polarizer metal film forming region is formed.
A mask 22a is formed on the surface of the buffer layer 14 (see FIG. 3).

【0030】その後、ドライエッチングによってCrマ
スク22aの開口部に露出するバッファ層を取り除いた
後、ケミカルエッチングによってCrマスク22aを取
り除き、偏光子用金属膜形成領域に開口11bを有する
バッファ層14aを表面に形成したLN基板10を得る
(図4参照)。
Then, after removing the buffer layer exposed in the opening of the Cr mask 22a by dry etching, the Cr mask 22a is removed by chemical etching, and the buffer layer 14a having the opening 11b in the polarizer metal film forming region is exposed. (FIG. 4).

【0031】このようにしてバッファ層14のパターニ
ングを行なった後、LN基板10の全面にフォトレジス
ト24を塗布し、フォトリソグラフィにより偏光子用金
属膜部分のパターニングを行って、光導波路12の一部
を含むLN基板10表面を露出させたレジストパターン
24aを形成後、スパッタリング法により基板全面に厚
さ50nmのAl膜20と、厚さ50nmのSiO2
16とを連続して形成する(図5参照)。
After patterning the buffer layer 14 in this manner, a photoresist 24 is applied to the entire surface of the LN substrate 10, and the polarizer metal film portion is patterned by photolithography, thereby forming one of the optical waveguides 12. After forming a resist pattern 24a exposing the surface of the LN substrate 10 including the portion, an Al film 20 having a thickness of 50 nm and a SiO 2 film 16 having a thickness of 50 nm are continuously formed on the entire surface of the substrate by a sputtering method (FIG. 5).

【0032】その後、LN基板10を有機溶剤中に浸漬
し、レジストパターン24aをリフトオフすることによ
って、バッファ層14aの開口11b内にAl膜20と
SiO2膜16との2層の膜が形成されたLN基板10
を得る(図6参照)。
Thereafter, the LN substrate 10 is immersed in an organic solvent, and the resist pattern 24a is lifted off to form a two-layer film of the Al film 20 and the SiO 2 film 16 in the opening 11b of the buffer layer 14a. LN substrate 10
(See FIG. 6).

【0033】次に、得られたLN基板10の全面に、電
極の下地層として厚さ50nmのTi膜15と厚さ50
nmのAu膜17とを順に蒸着により成膜する(図7参
照)。なお、Ti膜15はバッファ層に対する付着力を
向上させるためのものであり、Au膜17は上層に形成
する進行波型電極18(以下、電極18と称す。)との
付着力を良好とするためのものである。
Next, a 50 nm-thick Ti film 15 and a 50 nm-thick
The Au film 17 having a thickness of 10 nm is sequentially formed by vapor deposition (see FIG. 7). The Ti film 15 is for improving the adhesion to the buffer layer, and the Au film 17 is for improving the adhesion to the traveling wave electrode 18 (hereinafter, referred to as the electrode 18) formed on the upper layer. It is for.

【0034】その後、基板全面にフォトレジスト24を
塗布してフォトリソグラフィにより電極形成部分のパタ
ーニングを行い、電極形成領域を開口とするレジストパ
ターン24bを形成する(図8参照)。さらに、電解メ
ッキ法により、電極層として厚さ10μmのAu膜を形
成する(図9参照)。
Thereafter, a photoresist 24 is applied to the entire surface of the substrate, and the electrode forming portion is patterned by photolithography to form a resist pattern 24b having an opening in the electrode forming region (see FIG. 8). Further, an Au film having a thickness of 10 μm is formed as an electrode layer by an electrolytic plating method (see FIG. 9).

【0035】その後、レジストパターン24bを除去し
て基板全体をヨウ素ヨウ化カリウム水溶液に浸し、信号
電極と接地電極との間に露出する下地として設けたAu
膜17を除去する。このとき、電極18もエッチングさ
れるが、下地として設けたAu膜17に対して、電極層
として設けたAu膜は非常に厚いため問題にならない。
Au膜17の除去後、エッチング液をアンモニア−過酸
化水素水混合液に変えてAu膜17の下層のTi膜をエ
ッチングして信号電極と接地電極とを切り離すことによ
り、図1に示すような導波路型光変調器が得られる。
Thereafter, the resist pattern 24b is removed, and the entire substrate is immersed in an aqueous solution of potassium iodide and Au is provided as a base exposed between the signal electrode and the ground electrode.
The film 17 is removed. At this time, the electrode 18 is also etched, but there is no problem because the Au film provided as the electrode layer is much thicker than the Au film 17 provided as the base.
After the removal of the Au film 17, the etching solution is changed to an ammonia-hydrogen peroxide mixture to etch the Ti film under the Au film 17 to separate the signal electrode from the ground electrode, as shown in FIG. A waveguide optical modulator is obtained.

【0036】この導波路型光変調器は、偏光子として作
用する金属膜20がSiO2膜16により被覆されてい
るため、下地層を構成するAu膜17のヨウ素ヨウ化カ
リウム水溶液によるエッチングにおいても、Ti膜15
のヨウ素ヨウ化カリウム水溶液によるエッチングにおい
ても、金属膜20がエッチングされてダメージを受け、
偏光子としての作用が劣化することがない。また、前記
金属膜20がエッチングされないため、偏光子として作
用する程度に薄く形成できるものとなる。
In this waveguide type optical modulator, since the metal film 20 acting as a polarizer is covered with the SiO 2 film 16, the Au film 17 constituting the underlayer can be etched even with an aqueous solution of potassium iodide and potassium iodide. , Ti film 15
Also, in the etching with an aqueous solution of potassium iodide, the metal film 20 is etched and damaged.
The function as a polarizer does not deteriorate. Further, since the metal film 20 is not etched, the metal film 20 can be formed thin enough to function as a polarizer.

【0037】なお、上記説明した実施の形態では、偏光
子として作用させる金属膜20と、この金属膜20の上
層に保護層として設けたSiO2膜16とを同じ寸法に
構成したが、金属膜20の上層に設ける保護層としてS
iO2膜16を金属膜20よりも大きい寸法としてもよ
い。
In the above-described embodiment, the metal film 20 acting as a polarizer and the SiO 2 film 16 provided as a protective layer on the metal film 20 have the same dimensions. 20 as a protective layer provided on top of
The size of the iO 2 film 16 may be larger than that of the metal film 20.

【0038】また、偏光子として作用させる金属膜20
の上層に誘電体材料であるSiO2を形成して保護層と
したが、保護層を構成する材質はSiO2に限らず、C
r等の金属、Si等の半導体及びポリイミドなどの有機
材料など、電極下地層のケミカルエッチングに良好な耐
食性を有する材質のものを使用することができる。
The metal film 20 which functions as a polarizer
The protective layer was formed by forming SiO 2 as a dielectric material on the upper layer, but the material constituting the protective layer is not limited to SiO 2 ,
Materials having good corrosion resistance to chemical etching of the electrode underlayer, such as metals such as r, semiconductors such as Si, and organic materials such as polyimide, can be used.

【0039】また、保護層は、偏光子として作用させる
金属膜20とは別の部材により構成させずに、陽極酸化
法によって偏光子として作用させる金属膜20の表面を
酸化させて形成した誘電体層より構成することもでき
る。
The protective layer is not formed of a member separate from the metal film 20 acting as a polarizer, but is formed by oxidizing the surface of the metal film 20 acting as a polarizer by anodic oxidation. It can also be composed of layers.

【0040】さらに、以上説明した実施の形態では、偏
光子として作用する金属膜20を被覆する保護膜を別に
形成した構成であるが、後工程でエッチングして除去す
る下地層よりも電極層の厚さの方がかなり厚いため電極
層が下地層のエッチング時に全てエッチングされること
がないことから、電極層の一部を金属膜20の上層に残
して保護層とした構成とすることも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the protective film for covering the metal film 20 acting as a polarizer is formed separately. However, the electrode layer is more formed than the underlying layer which is removed by etching in a later step. Since the electrode layer is not completely etched when the underlying layer is etched because the thickness is much larger, it is possible to form a protective layer by leaving a part of the electrode layer on the metal film 20. It is.

【0041】この場合、図10に示すように、接地電極
を形成する電極18を偏光子として作用する金属膜20
の上層に覆い被さるようにパターニングして保護層とす
る構成としてもよく、その場合、電極18のパターニン
グの際に、偏光子として作用する金属膜20の上層を被
覆して保護層とする構成としてもよい。このような構成
とすることにより、偏光子として作用する金属膜20の
上層に保護層として別部材の金属や誘電体などからなる
層を形成しなくてよく、また、電極形成と同時に保護層
を形成できるため、工程数が少なくて済み、好ましい。
In this case, as shown in FIG. 10, an electrode 18 forming a ground electrode is used as a metal film 20 acting as a polarizer.
The protective layer may be formed by patterning so as to cover the upper layer. In this case, the protective layer is formed by covering the upper layer of the metal film 20 acting as a polarizer when the electrode 18 is patterned. Is also good. With this configuration, it is not necessary to form a layer made of a metal, a dielectric, or the like as a separate member as a protective layer on the metal film 20 acting as a polarizer. Since it can be formed, the number of steps is small, which is preferable.

【0042】なお、本実施の形態では、偏光子として作
用する金属膜20と、この金属膜20を被覆する保護層
としてのSiO2膜16とをスパッタリングにより形成
したものとしたが、これら金属膜20とSiO2膜16
との形成方法はこれに限らず、蒸着法など他の成膜方法
により形成したものであってもよい。
In the present embodiment, the metal film 20 acting as a polarizer and the SiO 2 film 16 as a protective layer covering the metal film 20 are formed by sputtering. 20 and SiO 2 film 16
The method of forming is not limited to this, and may be formed by another film forming method such as a vapor deposition method.

【0043】さらに、基板としてLN基板を使用したも
のについて説明したが、LN基板に限らず、他の誘電体
材料、半導体材料を使用した基板等他の材料を用いるこ
とができ、またその他の構成についても同様に、本発明
は上記実施の形態で挙げた材質に限らない。
Further, the description has been given of the case where an LN substrate is used as the substrate. However, the present invention is not limited to the LN substrate, and other materials such as a substrate using another dielectric material or semiconductor material can be used. Similarly, the present invention is not limited to the materials described in the above embodiment.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように本発明の導波路型光
デバイスは、偏光子としての機能を充分に果たす程度の
厚さに金属膜を構成でき、また、電極下地層のケミカル
エッチング時に、予め同一基板上に形成した金属膜がダ
メージを受け、偏光子としての機能を果たさなくなる恐
れがない、という効果が得られる。
As described above, in the waveguide type optical device of the present invention, the metal film can be formed to a thickness enough to sufficiently function as a polarizer. The effect is obtained that there is no possibility that the metal film formed in advance on the same substrate is damaged and does not function as a polarizer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 (A)は本発明の実施の形態における導波路
型光変調器の上面図であり、(B)は(A)のX−X線
端面図である。
FIG. 1A is a top view of a waveguide type optical modulator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an end view taken along line XX of FIG. 1A.

【図2】 (A)は光導波路12を形成したLN基板1
0上にバッファ層14、Cr膜22、フォトレジスト2
4を順に形成した状態を示す平面図であり、(B)は
(A)のX−X線端面図である。
FIG. 2A shows an LN substrate 1 on which an optical waveguide 12 is formed.
Buffer layer 14, Cr film 22, photoresist 2
It is a top view which shows the state which formed 4 in order, and (B) is an XX line end view of (A).

【図3】 (A)は図2に示した基板をパターン露光・
現像してCrマスク22aを形成した状態を示す平面図
であり、(B)は(A)のX−X線端面図である。
FIG. 3 (A) shows pattern exposure of the substrate shown in FIG. 2;
It is a top view showing the state where it developed and formed Cr mask 22a, and (B) is an XX line end view of (A).

【図4】 (A)は図3に示した基板のCrマスク22
aを用いてバッファ層14をパターニングしてCrマス
ク22aを取り除いた状態を示す平面図であり、(B)
は(A)のX−X線端面図である。
4A is a view showing a Cr mask 22 of the substrate shown in FIG. 3;
FIG. 6B is a plan view showing a state in which the buffer layer 14 is patterned by using a to remove the Cr mask 22a, and FIG.
FIG. 2 is an end view taken along line XX of FIG.

【図5】 (A)は図4に示した基板にレジストパター
ン24aを形成した後、Al膜20と、SiO2膜16
とを順に形成した状態を示す平面図であり、(B)は
(A)のX−X線端面図である。
[5] (A) After forming a resist pattern 24a on the substrate shown in FIG. 4, the Al film 20, SiO 2 film 16
(B) is an end view taken along the line XX of (A). FIG.

【図6】 (A)は図5に示した基板のレジストパター
ン24aをリフトオフした状態を示す平面図であり、
(B)は(A)のX−X線端面図である。
FIG. 6A is a plan view showing a state where the resist pattern 24a of the substrate shown in FIG. 5 is lifted off;
(B) is an XX line end view of (A).

【図7】 (A)は図6に示した基板の全面にTi膜1
5とAu膜17とを順に形成した状態を示す平面図であ
り、(B)は(A)のX−X線端面図である。
7 (A) shows a Ti film 1 on the entire surface of the substrate shown in FIG. 6;
5A is a plan view showing a state in which the Au film 5 and the Au film 17 are sequentially formed, and FIG. 5B is an end view taken along line XX of FIG.

【図8】 (A)は図7に示した基板に電極形成領域を
開口とするレジストパターン24bを形成した状態を示
す平面図であり、(B)は(A)のX−X線端面図であ
る。
8A is a plan view showing a state in which a resist pattern 24b having an opening in an electrode formation region is formed on the substrate shown in FIG. 7, and FIG. 8B is an end view taken along line XX of FIG. It is.

【図9】 (A)は図8に示した基板に電極層としての
Au膜を形成した状態を示す平面図であり、(B)は
(A)のX−X線端面図である。
9A is a plan view showing a state in which an Au film as an electrode layer is formed on the substrate shown in FIG. 8, and FIG. 9B is an end view taken along line XX of FIG. 9A.

【図10】 本発明の別の実施の形態を示す説明図であ
り、(A)は上面図(B)は(A)のX−X線端面図で
ある。
FIGS. 10A and 10B are explanatory views showing another embodiment of the present invention, in which FIG. 10A is a top view and FIG. 10B is an end view taken along line XX of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 LN基板 11a、11b 開口 12 光導波路 14 バッファ層 14a パターニング済みのバッファ層 15 Ti膜 16 SiO2膜 17 Au膜 18 進行波型電極(電極) 20 金属膜 22a Crマスク 22 Cr膜 24 フォトレジスト 24a、24b レジストパターンReference Signs List 10 LN substrate 11a, 11b opening 12 optical waveguide 14 buffer layer 14a patterned buffer layer 15 Ti film 16 SiO 2 film 17 Au film 18 traveling wave electrode (electrode) 20 metal film 22a Cr mask 22 Cr film 24 photoresist 24a , 24b resist pattern

フロントページの続き (72)発明者 永田 裕俊 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新規技術研究所内 Fターム(参考) 2H047 KA02 KA06 LA21 NA02 PA24 QA03 RA08 TA44 2H079 AA02 AA12 BA01 BA02 BA03 CA05 CA08 DA03 DA22 EA02 EB05 JA07 KA05 KA20 Continued on the front page (72) Inventor Hirotoshi Nagata 585 Tomimachi, Funabashi-shi, Chiba F-term in the New Technology Research Laboratory, Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. 2H047 KA02 KA06 LA21 NA02 PA24 QA03 RA08 TA44 2H079 AA02 AA12 BA01 BA02 BA03 CA05 CA08 DA03 DA22 EA02 EB05 JA07 KA05 KA20

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気光学効果を有する基板に、光導波路
と、導波光を制御する電極と、前記光導波路を伝播する
導波光のうちの不要な偏光成分を除去する金属膜を有す
る導波路型偏光子とを備えた導波路型光デバイスにおい
て、 前記金属膜は保護層で被覆されていることを特徴とする
導波路型光デバイス。
1. A waveguide type comprising: a substrate having an electro-optic effect, an optical waveguide, an electrode for controlling the guided light, and a metal film for removing an unnecessary polarized component of the guided light propagating through the optical waveguide. A waveguide type optical device comprising a polarizer, wherein the metal film is covered with a protective layer.
【請求項2】 前記保護層は、前記導波路型偏光子の形
成後に行われるケミカルエッチングに用いられるエッチ
ング液に対して耐食性を有する材料より構成されている
請求項1に記載の導波路型光デバイス。
2. The waveguide light according to claim 1, wherein the protective layer is made of a material having corrosion resistance to an etchant used for chemical etching performed after the formation of the waveguide polarizer. device.
【請求項3】 前記保護層は、前記電極と同じ材質より
構成されている請求項1に記載の導波路型光デバイス。
3. The optical device according to claim 1, wherein the protective layer is made of the same material as the electrode.
JP08430399A 1999-03-26 1999-03-26 Waveguide type optical device Expired - Fee Related JP3898851B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08430399A JP3898851B2 (en) 1999-03-26 1999-03-26 Waveguide type optical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08430399A JP3898851B2 (en) 1999-03-26 1999-03-26 Waveguide type optical device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000275592A true JP2000275592A (en) 2000-10-06
JP3898851B2 JP3898851B2 (en) 2007-03-28

Family

ID=13826727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08430399A Expired - Fee Related JP3898851B2 (en) 1999-03-26 1999-03-26 Waveguide type optical device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3898851B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001061401A1 (en) * 2000-02-18 2001-08-23 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd Optical waveguide device and method for forming optical waveguide device
WO2013047194A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 住友大阪セメント株式会社 Optical waveguide device and method for manufacturing same
JP2017067986A (en) * 2015-09-30 2017-04-06 住友大阪セメント株式会社 Optical waveguide element
CN111164496A (en) * 2017-10-02 2020-05-15 Tdk株式会社 Optical modulator

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001061401A1 (en) * 2000-02-18 2001-08-23 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd Optical waveguide device and method for forming optical waveguide device
US6806113B2 (en) 2000-02-18 2004-10-19 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Optical waveguide device and method for forming optical waveguide device
WO2013047194A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 住友大阪セメント株式会社 Optical waveguide device and method for manufacturing same
JP2013079988A (en) * 2011-09-30 2013-05-02 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Optical waveguide device and method for manufacturing the same
CN103842866A (en) * 2011-09-30 2014-06-04 住友大阪水泥股份有限公司 Optical waveguide device and method for manufacturing same
CN103842866B (en) * 2011-09-30 2018-04-03 住友大阪水泥股份有限公司 Fiber waveguide device and its manufacture method
JP2017067986A (en) * 2015-09-30 2017-04-06 住友大阪セメント株式会社 Optical waveguide element
CN111164496A (en) * 2017-10-02 2020-05-15 Tdk株式会社 Optical modulator
CN111164496B (en) * 2017-10-02 2023-06-09 Tdk株式会社 Light modulator

Also Published As

Publication number Publication date
JP3898851B2 (en) 2007-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9746743B1 (en) Electro-optic optical modulator devices and method of fabrication
CN111061071B (en) Electro-optic modulator and method of making the same
US7809218B2 (en) Optical modulators
EP1020754A1 (en) Light modulator of waveguide type
US6956980B2 (en) Optical waveguide type optical modulator and production method therefor
JP2000275592A (en) Waveguide type optical device
JP3049245B2 (en) Waveguide type optical modulator
US6806113B2 (en) Optical waveguide device and method for forming optical waveguide device
JP2000266951A (en) Waveguide passage type polarizer and forming method thereof
US11940677B1 (en) High performance optical modulator
JP3932242B2 (en) Method for forming optical waveguide element
JPH04268531A (en) Signal electrode for optical waveguide device and its formation
JP4668239B2 (en) Optical waveguide device
JP2007279178A (en) Method for forming fine pattern on surface of electrooptical crystal
JP3222092B2 (en) Manufacturing method of ridge structure optical waveguide
JPH09297288A (en) Optical waveguide device
JP3303820B2 (en) Waveguide type optical device manufacturing method
JP3275888B2 (en) Optical waveguide device
JP4110130B2 (en) Optical modulator and manufacturing method thereof
JP3963819B2 (en) Optical modulator and manufacturing method thereof
CN118039727A (en) Preparation method of lithium tantalate-silicon nitride photoelectric chip and photoelectric chip
JPH1114850A (en) Manufacture of optical element
JP3961316B2 (en) Optical functional element
JP2001133641A (en) Optical waveguide element
JP2007206403A (en) Method of manufacturing optical crystal microstructure

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040323

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040519

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061222

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100105

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110105

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120105

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120105

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130105

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130105

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140105

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees