JP2001242430A - 高分子光スイッチの製造方法 - Google Patents
高分子光スイッチの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高分子材料で形成された光導波路上に金属薄
膜等からなるヒーターを密着性良く形成する方法を提供
する 【解決手段】 下部クラッド層、コア、及び上部クラッ
ド層からなる高分子光導波路を形成後、上部クラッド層
の表面に対し、アルゴン（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ 2）ガ
ス、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）
の混合ガス、及びアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混
合ガスの群から選択されたいずれか一つのエッチングガ
スを用いたスパッタエッチングによる表面処理１３を行
い、その後、上部クラッド層上に、薄膜のヒーターを形
成すること、を特徴とする。
膜等からなるヒーターを密着性良く形成する方法を提供
する 【解決手段】 下部クラッド層、コア、及び上部クラッ
ド層からなる高分子光導波路を形成後、上部クラッド層
の表面に対し、アルゴン（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ 2）ガ
ス、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）
の混合ガス、及びアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混
合ガスの群から選択されたいずれか一つのエッチングガ
スを用いたスパッタエッチングによる表面処理１３を行
い、その後、上部クラッド層上に、薄膜のヒーターを形
成すること、を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は高分子材料を用いた光
スイッチの製造方法に関し、特に熱光学効果を利用した
光スイッチのヒーターの密着性を改善する高分子光スイ
ッチの製造方法に関する。
スイッチの製造方法に関し、特に熱光学効果を利用した
光スイッチのヒーターの密着性を改善する高分子光スイ
ッチの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の高分子材料を用いた光ス
イッチとして、以下の文献に開示される技術があった。 文献１：「高分子光導波路を用いたデジタル熱光学スイ
ッチの特性」大場直樹他２名、信学技報 ＬＱＥ９７―
４４（１９９７−８）、１３〜１７頁。 文献２：「フッ素化ポリイミドを用いた光通信システム
用部品の研究動向」小林潤也 他３名、１９９８年電子
情報通信学会総合大会講演論文集、ＳＣ−１２−６（１
９９８）、３２５〜３２６頁。
イッチとして、以下の文献に開示される技術があった。 文献１：「高分子光導波路を用いたデジタル熱光学スイ
ッチの特性」大場直樹他２名、信学技報 ＬＱＥ９７―
４４（１９９７−８）、１３〜１７頁。 文献２：「フッ素化ポリイミドを用いた光通信システム
用部品の研究動向」小林潤也 他３名、１９９８年電子
情報通信学会総合大会講演論文集、ＳＣ−１２−６（１
９９８）、３２５〜３２６頁。
【０００３】上記文献１には、高分子材料としてシリコ
ーン系材料を用いて作製されたデジタル熱光学スイッチ
（以下、デジタルＴＯスイッチと呼ぶ）が示されてい
る。また、上記文献２には、高分子材料としてフッ素化
ポリイミドを用いて作製されたデジタルＴＯスイッチが
示されている。
ーン系材料を用いて作製されたデジタル熱光学スイッチ
（以下、デジタルＴＯスイッチと呼ぶ）が示されてい
る。また、上記文献２には、高分子材料としてフッ素化
ポリイミドを用いて作製されたデジタルＴＯスイッチが
示されている。
【０００４】これら文献１、２に示されたデジタルＴＯ
スイッチは基板上に高分子材料をスピンコート法を用い
て塗布し、フォトリソグラフィーと反応性イオンエッチ
ング（ＲＩＥ）を用いて光導波路を形成した後に、光導
波路に熱を加える金属薄膜のヒーターをスパッタ法など
を用いて形成し、完成する。そして、このデジタルＴＯ
スイッチにおいては、ヒーターの加熱による熱光学効果
によりスイッチ動作を行っている。
スイッチは基板上に高分子材料をスピンコート法を用い
て塗布し、フォトリソグラフィーと反応性イオンエッチ
ング（ＲＩＥ）を用いて光導波路を形成した後に、光導
波路に熱を加える金属薄膜のヒーターをスパッタ法など
を用いて形成し、完成する。そして、このデジタルＴＯ
スイッチにおいては、ヒーターの加熱による熱光学効果
によりスイッチ動作を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高分子
材料で作製された光導波路上に形成した金属薄膜のヒー
ターは一般的に剥離しやすく、特にフッ素化された樹脂
では金属薄膜ヒーターがさらに剥離しやすくなつてい
る。したがつて、光スイッチの信頼性を確保するため
に、金属薄膜ヒーターの剥離防止が重要な課題となつて
いる。本発明は、上記課題を解決し、高分子材料で形成
された光導波路上に金属薄膜等からなるヒーターを密着
性良く形成する方法を提供することを目的とする。
材料で作製された光導波路上に形成した金属薄膜のヒー
ターは一般的に剥離しやすく、特にフッ素化された樹脂
では金属薄膜ヒーターがさらに剥離しやすくなつてい
る。したがつて、光スイッチの信頼性を確保するため
に、金属薄膜ヒーターの剥離防止が重要な課題となつて
いる。本発明は、上記課題を解決し、高分子材料で形成
された光導波路上に金属薄膜等からなるヒーターを密着
性良く形成する方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、下部クラッド層、コア、及び上部
クラッド層からなる高分子光導波路を形成後、当該高分
子光導波路の上部クラッド層上に、スイッチ動作を行わ
せるためのヒーターを形成する高分子光スイッチの製造
方法において、前記上部クラッド層の表面に対し、アル
ゴン（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガ
ス、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガス、及び
アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混合ガスの群から選
択されたいずれか一つのエッチングガスを用いたスパッ
タエッチングによる表面処理を行い、その後、前記上部
クラッド層上に、ヒーターを形成することを特徴とす
る。上記表面処理を行うことにより、ヒーターの密着性
が大幅に向上する。
に請求項１の発明は、下部クラッド層、コア、及び上部
クラッド層からなる高分子光導波路を形成後、当該高分
子光導波路の上部クラッド層上に、スイッチ動作を行わ
せるためのヒーターを形成する高分子光スイッチの製造
方法において、前記上部クラッド層の表面に対し、アル
ゴン（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガ
ス、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガス、及び
アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混合ガスの群から選
択されたいずれか一つのエッチングガスを用いたスパッ
タエッチングによる表面処理を行い、その後、前記上部
クラッド層上に、ヒーターを形成することを特徴とす
る。上記表面処理を行うことにより、ヒーターの密着性
が大幅に向上する。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１記載の高分子
光スイッチの製造方法において、アルゴン（Ａｒ）と酸
素（Ｏ2）の前記混合ガス中における酸素（Ｏ2）の混合
率、またはアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の前記混合
ガス中における窒素（Ｎ2）の混合率を、２０〜３０％
としたことを特徴とする。これにより、ヒーターの密着
性がさらに向上する。
光スイッチの製造方法において、アルゴン（Ａｒ）と酸
素（Ｏ2）の前記混合ガス中における酸素（Ｏ2）の混合
率、またはアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の前記混合
ガス中における窒素（Ｎ2）の混合率を、２０〜３０％
としたことを特徴とする。これにより、ヒーターの密着
性がさらに向上する。
【０００８】請求項３の発明は、請求項１または２のい
ずれかに記載の高分子光スイッチの製造方法において、
前記ヒーターとして、Ｔｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、Ａ
ｕ（金）、パーマロイの群から選択されたいずれか１種
の膜、若しくは２種以上の積層膜を用いることを特徴と
する。
ずれかに記載の高分子光スイッチの製造方法において、
前記ヒーターとして、Ｔｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、Ａ
ｕ（金）、パーマロイの群から選択されたいずれか１種
の膜、若しくは２種以上の積層膜を用いることを特徴と
する。
【０００９】請求項４の発明は、請求項３記載の高分子
光スイッチの製造方法において、前記積層膜が、Ｔｉ／
Ｃｕ積層膜、Ｃｒ／Ａｕ積層膜、及びＣｒ／パーマロイ
積層膜の群から選択されたいずれか１つを用いることを
特徴とする。
光スイッチの製造方法において、前記積層膜が、Ｔｉ／
Ｃｕ積層膜、Ｃｒ／Ａｕ積層膜、及びＣｒ／パーマロイ
積層膜の群から選択されたいずれか１つを用いることを
特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。なお、以下の実施の形態で説明に用
いる図面は、本発明が理解できる程度に、形状、大き
さ、配置関係を概略的に示しているに過ぎず、また、以
下に記載される数値等の条件や材料などは単なる一例に
過ぎないものであり、本発明はこの実施の形態の記載に
何ら限定されるものではない。
て詳細に説明する。なお、以下の実施の形態で説明に用
いる図面は、本発明が理解できる程度に、形状、大き
さ、配置関係を概略的に示しているに過ぎず、また、以
下に記載される数値等の条件や材料などは単なる一例に
過ぎないものであり、本発明はこの実施の形態の記載に
何ら限定されるものではない。
【００１１】図１及び図２を参照して、本発明の第１の
実施の形態に係る高分子光スイッチの製造方法につい
て、以下に詳細に説明する。なお、ここではＹ分岐型光
導波路を有する高分子光スイッチの作製を例にとって説
明する。ここで、図１（Ａ）〜（Ｅ）は、この第１の実
施の形態の製造方法における前半の製造工程を示す図で
あり、図２（Ａ）〜（Ｄ）はこの第１の実施の形態の製
造方法における後半の製造工程を示す図である。
実施の形態に係る高分子光スイッチの製造方法につい
て、以下に詳細に説明する。なお、ここではＹ分岐型光
導波路を有する高分子光スイッチの作製を例にとって説
明する。ここで、図１（Ａ）〜（Ｅ）は、この第１の実
施の形態の製造方法における前半の製造工程を示す図で
あり、図２（Ａ）〜（Ｄ）はこの第１の実施の形態の製
造方法における後半の製造工程を示す図である。
【００１２】先ず、図１（Ａ）に示すように、シリコン
からなる基板１上に、クラッド用材料であるフッ素化ポ
リイミド溶液（商品名：ＯＰＩ―Ｎ３２０５、日立化成
（株）製）をスピンコート法により塗布した後、これを
３５０℃で１時間焼成する。この焼成により、フッ素化
ポリイミド溶液の溶媒の揮発やイミド化が生じて、フッ
素化ポリイミドからなる膜厚５μｍの下部クラッド層３
が形成される。
からなる基板１上に、クラッド用材料であるフッ素化ポ
リイミド溶液（商品名：ＯＰＩ―Ｎ３２０５、日立化成
（株）製）をスピンコート法により塗布した後、これを
３５０℃で１時間焼成する。この焼成により、フッ素化
ポリイミド溶液の溶媒の揮発やイミド化が生じて、フッ
素化ポリイミドからなる膜厚５μｍの下部クラッド層３
が形成される。
【００１３】次に、図１（Ｂ）に示すように、コア用材
料としてクラッド用材料（ＯＰＩ―Ｎ３２０５）よりも
フッ素含有率が小さいフッ素化ポリイミド溶液（商品
名：ＯＰＩ―Ｎ３４０５、日立化成（株）製）を用い、
下部クラッド層３の形成工程と同様にして、このフッ素
化ポリイミド溶液のスピンコート法による下部クラッド
層３上への塗布、３５０℃での１時間の焼成を行うこと
により、フッ素化ポリイミドからなる膜厚１０μｍのコ
ア層５が形成される。このコア層５は、下部クラッド層
３に比べてフッ素含有率が小さいために、下部クラッド
層３よりもその光学的屈折率が大きくなっている。
料としてクラッド用材料（ＯＰＩ―Ｎ３２０５）よりも
フッ素含有率が小さいフッ素化ポリイミド溶液（商品
名：ＯＰＩ―Ｎ３４０５、日立化成（株）製）を用い、
下部クラッド層３の形成工程と同様にして、このフッ素
化ポリイミド溶液のスピンコート法による下部クラッド
層３上への塗布、３５０℃での１時間の焼成を行うこと
により、フッ素化ポリイミドからなる膜厚１０μｍのコ
ア層５が形成される。このコア層５は、下部クラッド層
３に比べてフッ素含有率が小さいために、下部クラッド
層３よりもその光学的屈折率が大きくなっている。
【００１４】次に、図１（Ｃ）に示すように、コア層５
をパターニングして、コアのパターンの形成を行うた
め、レジストをコア層５上に塗布し、所定のマスクを用
いた露光、現像を行い、導波路のパターンに対応したレ
ジストパターン７をコア層５上に形成する。本例では、
Ｙ分岐型光導波路のコアのパターンに対応したレジスト
パターン７を形成する。
をパターニングして、コアのパターンの形成を行うた
め、レジストをコア層５上に塗布し、所定のマスクを用
いた露光、現像を行い、導波路のパターンに対応したレ
ジストパターン７をコア層５上に形成する。本例では、
Ｙ分岐型光導波路のコアのパターンに対応したレジスト
パターン７を形成する。
【００１５】次に、図１（Ｄ）に示すように、レジスト
パターン７をマスクとして反応性イオンエッチング装置
（以下、ＲＩＥ装置という）を用いた反応性イオンエッ
チングを行って、コア層５を選択的にエッチングして、
Ｙ分岐型光導波路に対応したコア５ａのパターンを形成
した後、コア５ａ上に残存するレジストパターン７を剥
離液（商品名：剥離液１０、東京応化工業（株）製）を
用いて除去する。ここで、コア５ａのパターンの幅は１
０μｍに形成した。なお、反応性イオンエッチングを行
う際に用いるエッチングガスとしては、酸素を用いた。
パターン７をマスクとして反応性イオンエッチング装置
（以下、ＲＩＥ装置という）を用いた反応性イオンエッ
チングを行って、コア層５を選択的にエッチングして、
Ｙ分岐型光導波路に対応したコア５ａのパターンを形成
した後、コア５ａ上に残存するレジストパターン７を剥
離液（商品名：剥離液１０、東京応化工業（株）製）を
用いて除去する。ここで、コア５ａのパターンの幅は１
０μｍに形成した。なお、反応性イオンエッチングを行
う際に用いるエッチングガスとしては、酸素を用いた。
【００１６】次に、図１（Ｅ）に示すように、コア５ａ
のパターンの周囲を覆うようにして、下部クラッド層３
上に、下部クラッド層３形成工程と同様にして、下部ク
ラッド層３形成に用いたのと同じクラッド用材料である
フッ素化ポリイミド溶液（商品名：ＯＰＩ―Ｎ３２０
５、日立化成（株）製）をスピンコート法により塗布し
た後、これを３５０℃で１時間焼成する。この焼成によ
り、フッ素化ポリイミドからなる膜厚１５μｍ（但し、
下部クラッド層３表面からの厚み）の上部クラッド層９
が形成される。この上部クラッド層９の光学的屈折率
は、下部クラッド層３のそれと同様のものとなる。この
ようにして、シリコン基板１上に、下部クラッド層３、
コア５ａ、上部クラッド層９からなる光導波路１１が形
成される。
のパターンの周囲を覆うようにして、下部クラッド層３
上に、下部クラッド層３形成工程と同様にして、下部ク
ラッド層３形成に用いたのと同じクラッド用材料である
フッ素化ポリイミド溶液（商品名：ＯＰＩ―Ｎ３２０
５、日立化成（株）製）をスピンコート法により塗布し
た後、これを３５０℃で１時間焼成する。この焼成によ
り、フッ素化ポリイミドからなる膜厚１５μｍ（但し、
下部クラッド層３表面からの厚み）の上部クラッド層９
が形成される。この上部クラッド層９の光学的屈折率
は、下部クラッド層３のそれと同様のものとなる。この
ようにして、シリコン基板１上に、下部クラッド層３、
コア５ａ、上部クラッド層９からなる光導波路１１が形
成される。
【００１７】次に、図２（Ａ）に示すように、上部クラ
ッド層９の表面に対しエッチングガスを用いたスパッタ
エッチングによる表面処理１３を行う。このエッチング
ガスとして、アルゴン（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ2）ガ
ス、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）
の混合ガス、及びアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混
合ガスの群から選択されたいずれかのガスを用い、また
混合ガスについては混合比を種々変えて、この表面処理
を行った。
ッド層９の表面に対しエッチングガスを用いたスパッタ
エッチングによる表面処理１３を行う。このエッチング
ガスとして、アルゴン（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ2）ガ
ス、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）
の混合ガス、及びアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混
合ガスの群から選択されたいずれかのガスを用い、また
混合ガスについては混合比を種々変えて、この表面処理
を行った。
【００１８】上記混合ガスについて、その混合比とし
て、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガスについ
てはＡｒ：Ｏ2＝９：１、８：２、７：３、６：４、
５：５、４：６、３：７、２：８、１：９とした９種類
のガスを用い、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混合
ガスについてもＡｒ：Ｎ2＝９：１、８：２、７：３、
６：４、５：５、４：６、３：７、２：８、１：９とし
た９種類のガスを用いた。また、この表面処理を行う際
のスパッタエッチング条件としては、ガス圧３ｍＴｏｒ
ｒ、投入電力１００Ｗ、エッチング時間３０秒で行っ
た。
て、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガスについ
てはＡｒ：Ｏ2＝９：１、８：２、７：３、６：４、
５：５、４：６、３：７、２：８、１：９とした９種類
のガスを用い、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混合
ガスについてもＡｒ：Ｎ2＝９：１、８：２、７：３、
６：４、５：５、４：６、３：７、２：８、１：９とし
た９種類のガスを用いた。また、この表面処理を行う際
のスパッタエッチング条件としては、ガス圧３ｍＴｏｒ
ｒ、投入電力１００Ｗ、エッチング時間３０秒で行っ
た。
【００１９】このように、上部クラッド層９表面を上述
の各エッチングガスでスパッタエッチングすることによ
り、後述する金属薄膜ヒーター形成後にそれぞれ試料
（高分子光スイッチ）となるものの中間構造体である２
１種類の試料中間構造体を作製した。表面処理を実施し
たこれらの２１種類の試料中間構造体のそれぞれの上部
クラッド層９表面に、図示はしていないが微小な凹凸が
形成され、また上部クラッド層９表面のフッ素原子など
が一部除去されてその表面が改質される。
の各エッチングガスでスパッタエッチングすることによ
り、後述する金属薄膜ヒーター形成後にそれぞれ試料
（高分子光スイッチ）となるものの中間構造体である２
１種類の試料中間構造体を作製した。表面処理を実施し
たこれらの２１種類の試料中間構造体のそれぞれの上部
クラッド層９表面に、図示はしていないが微小な凹凸が
形成され、また上部クラッド層９表面のフッ素原子など
が一部除去されてその表面が改質される。
【００２０】次に、各試料中間構造体の光導波路１１上
に、それぞれ金属薄膜からなるヒーターを形成する。そ
のために、まず、図２（Ｂ）に示すように、表面処理さ
れた上部クラッド層９上に、スパッタ法を用いてヒータ
ー材料として膜厚１００ｎｍのクロム（Ｃｒ）からなる
ヒーター層１５を形成する。その際のスパッタ条件とし
ては、Ａｒガス圧３ｍＴｏｒｒ、投入電力５００Ｗで行
った。
に、それぞれ金属薄膜からなるヒーターを形成する。そ
のために、まず、図２（Ｂ）に示すように、表面処理さ
れた上部クラッド層９上に、スパッタ法を用いてヒータ
ー材料として膜厚１００ｎｍのクロム（Ｃｒ）からなる
ヒーター層１５を形成する。その際のスパッタ条件とし
ては、Ａｒガス圧３ｍＴｏｒｒ、投入電力５００Ｗで行
った。
【００２１】次に、図２（Ｃ）に示すように、ヒーター
層１５をパターニングして、ヒーターのパターンの形成
を行うため、レジストをヒーター層１５上に塗布し、所
定のマスクを用いた露光、現像を行い、ヒーターのパタ
ーンに対応したレジストパターン１７をヒーター層１５
上に形成する。
層１５をパターニングして、ヒーターのパターンの形成
を行うため、レジストをヒーター層１５上に塗布し、所
定のマスクを用いた露光、現像を行い、ヒーターのパタ
ーンに対応したレジストパターン１７をヒーター層１５
上に形成する。
【００２２】次に、図２（Ｄ）に示すように、レジスト
パターン１７をマスクとしてＲＩＥ装置を用いた反応性
イオンエッチングを行って、ヒーター層１５を選択的に
エッチングして、Ｃｒからなるヒーター１５ａのパター
ンを形成した後、ヒーター１５ａ上に残存するレジスト
パターン１７を剥離液（商品名：剥離液１０、東京応化
工業（株）製）を用いて除去する。ここでも、反応性イ
オンエッチングを行う際に用いるエッチングガスとして
は、酸素を用いた。
パターン１７をマスクとしてＲＩＥ装置を用いた反応性
イオンエッチングを行って、ヒーター層１５を選択的に
エッチングして、Ｃｒからなるヒーター１５ａのパター
ンを形成した後、ヒーター１５ａ上に残存するレジスト
パターン１７を剥離液（商品名：剥離液１０、東京応化
工業（株）製）を用いて除去する。ここでも、反応性イ
オンエッチングを行う際に用いるエッチングガスとして
は、酸素を用いた。
【００２３】このようにして、表面処理条件の異なる２
１種類の高分子光スイッチ２０がそれぞれ試料として完
成する。図３は、これらの高分子光スイッチを模式的に
示した平面図である。当然のことながらヒーター１５ａ
とコア５ａとは図２（Ｄ）に示すように同一平面には位
置していないが、便宜上、図３に示すように上方から平
面的に見た場合、Ｙ分岐部を含むコア５ａのパターンの
両側にＣｒからなる金属薄膜ヒーター１５ａが位置する
ように配置される。図３において、Ｙ分岐型光導波路の
コア５ａは幅１０μｍ、長さ２０ｍｍ、分岐部の分岐角
度０．５°であり、金属薄膜ヒーター１５ａは幅１００
μｍ、コア５ａとの平行部の長さ８ｍｍに設定されてい
る。
１種類の高分子光スイッチ２０がそれぞれ試料として完
成する。図３は、これらの高分子光スイッチを模式的に
示した平面図である。当然のことながらヒーター１５ａ
とコア５ａとは図２（Ｄ）に示すように同一平面には位
置していないが、便宜上、図３に示すように上方から平
面的に見た場合、Ｙ分岐部を含むコア５ａのパターンの
両側にＣｒからなる金属薄膜ヒーター１５ａが位置する
ように配置される。図３において、Ｙ分岐型光導波路の
コア５ａは幅１０μｍ、長さ２０ｍｍ、分岐部の分岐角
度０．５°であり、金属薄膜ヒーター１５ａは幅１００
μｍ、コア５ａとの平行部の長さ８ｍｍに設定されてい
る。
【００２４】このようにして作製された本発明の第１の
実施の形態の高分子光スイッチの各試料における金属薄
膜ヒーターの密着性試験を行った。このヒーターの密着
性試験は、ＪＩＳ Ｃ５０２５に規定される、Ｚ／ＡＤ
サイクルテストに従つて、本発明による試料と比較用試
料とで密着力の比較を行つた。
実施の形態の高分子光スイッチの各試料における金属薄
膜ヒーターの密着性試験を行った。このヒーターの密着
性試験は、ＪＩＳ Ｃ５０２５に規定される、Ｚ／ＡＤ
サイクルテストに従つて、本発明による試料と比較用試
料とで密着力の比較を行つた。
【００２５】この比較を行うための比較試料として、前
述の第１の実施の形態の各工程の内、図２（Ａ）で説明
した上部クラッド層９の表面処理工程は実施せず、それ
以外の工程のみを用いて形成した比較用試料としての高
分子光スイッチを作製した。
述の第１の実施の形態の各工程の内、図２（Ａ）で説明
した上部クラッド層９の表面処理工程は実施せず、それ
以外の工程のみを用いて形成した比較用試料としての高
分子光スイッチを作製した。
【００２６】この密着性試験の手順につき説明すれば、
図４（Ａ）に示す温度条件と図４（Ｂ）に示す湿度条件
との２つの条件下に試料を保持し、１サイクルが４０時
間の試験を複数回に亙つて行った。評価は、ヒーター表
面を顕微鏡で観察して、膜のクラックの有無、剥離の有
無を確認することにより行った。この密着性試験の結果
は次の通りであった。 （１）まず、比較用試料は１サイクルで膜の剥離が確認
された。 （２）一方、本発明の第１の実施の形態による各試料に
ついては、以下の表１にその結果を示す。
図４（Ａ）に示す温度条件と図４（Ｂ）に示す湿度条件
との２つの条件下に試料を保持し、１サイクルが４０時
間の試験を複数回に亙つて行った。評価は、ヒーター表
面を顕微鏡で観察して、膜のクラックの有無、剥離の有
無を確認することにより行った。この密着性試験の結果
は次の通りであった。 （１）まず、比較用試料は１サイクルで膜の剥離が確認
された。 （２）一方、本発明の第１の実施の形態による各試料に
ついては、以下の表１にその結果を示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】上記の表１において、試料番号１は表面処
理をアルゴン（Ａｒ）ガスのみで行った試料、試料番号
１１は表面処理を酸素（Ｏ2）ガスのみで行った試料、
試料番号２１は表面処理を窒素（Ｎ2）ガスのみで行っ
た試料、試料番号２〜１０は表面処理をアルゴン（Ａ
ｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガスで行った試料、試料番号
１２〜２０は表面処理をアルゴン（Ａｒ）と窒素
（Ｎ2）の混合ガスで行った試料である。
理をアルゴン（Ａｒ）ガスのみで行った試料、試料番号
１１は表面処理を酸素（Ｏ2）ガスのみで行った試料、
試料番号２１は表面処理を窒素（Ｎ2）ガスのみで行っ
た試料、試料番号２〜１０は表面処理をアルゴン（Ａ
ｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガスで行った試料、試料番号
１２〜２０は表面処理をアルゴン（Ａｒ）と窒素
（Ｎ2）の混合ガスで行った試料である。
【００２９】この表１に示す試料番号１〜２１の試料の
密着性試験結果から明らかなように、上部クラッド層９
の表面に、アルゴン（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ2）ガス、
窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）の混
合ガス、及びアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混合ガ
スの群から選択されたいずれかのエッチングガスを用い
たスパッタエッチングによる表面処理を行うことによ
り、剥離またはクラックが発生するサイクルが３サイク
ル以上となり、いずれの試料も、１サイクルでヒーター
の膜が剥離した比較試料に比べて、大幅に密着性が向上
していることが確認できた。特に酸素（Ｏ2）又は窒素
（Ｎ2）の混合率を２０〜３０％とした上記各混合ガス
を用いた場合には、試料番号３、４、１３、１４の試料
の密着性試験結果から明らかなように、剥離またはクラ
ックが発生するサイクルが５サイクル以上となり、さら
に一段と密着性が向上することが確認できた。
密着性試験結果から明らかなように、上部クラッド層９
の表面に、アルゴン（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ2）ガス、
窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）の混
合ガス、及びアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混合ガ
スの群から選択されたいずれかのエッチングガスを用い
たスパッタエッチングによる表面処理を行うことによ
り、剥離またはクラックが発生するサイクルが３サイク
ル以上となり、いずれの試料も、１サイクルでヒーター
の膜が剥離した比較試料に比べて、大幅に密着性が向上
していることが確認できた。特に酸素（Ｏ2）又は窒素
（Ｎ2）の混合率を２０〜３０％とした上記各混合ガス
を用いた場合には、試料番号３、４、１３、１４の試料
の密着性試験結果から明らかなように、剥離またはクラ
ックが発生するサイクルが５サイクル以上となり、さら
に一段と密着性が向上することが確認できた。
【００３０】このように、上部クラッド層表面を上述の
各エッチングガスでスパッタエッチングするという簡単
なプロセスを適用することにより、上部クラッド層表面
に微小な凹凸が形成され、また上部クラッド層表面のフ
ッ素原子などが一部除去されて表面が改質されること
で、Ｃｒからなる金属薄膜ヒーターの上部クラッド層へ
の密着力が大幅に向上する。
各エッチングガスでスパッタエッチングするという簡単
なプロセスを適用することにより、上部クラッド層表面
に微小な凹凸が形成され、また上部クラッド層表面のフ
ッ素原子などが一部除去されて表面が改質されること
で、Ｃｒからなる金属薄膜ヒーターの上部クラッド層へ
の密着力が大幅に向上する。
【００３１】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。この第２の実施の形態に係る高分子光スイッ
チの製造方法において、前述の第１の実施の形態の高分
子光スイッチの製造方法と異なる点は、ヒーター材料と
してＴｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、パーマ
ロイ（ニッケル８０、鉄２０）、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａ
ｕ、及びＣｒ／パーマロイの群から選択されたいずれか
１つを用いた点である。それ以外の点については、前述
の第１の実施の形態と同様の製造工程、同様の材料を用
いて、この第２の実施の形態に係る高分子光スイッチを
作製している。
説明する。この第２の実施の形態に係る高分子光スイッ
チの製造方法において、前述の第１の実施の形態の高分
子光スイッチの製造方法と異なる点は、ヒーター材料と
してＴｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、パーマ
ロイ（ニッケル８０、鉄２０）、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａ
ｕ、及びＣｒ／パーマロイの群から選択されたいずれか
１つを用いた点である。それ以外の点については、前述
の第１の実施の形態と同様の製造工程、同様の材料を用
いて、この第２の実施の形態に係る高分子光スイッチを
作製している。
【００３２】ここで、Ｔｉ／ＣｕはＴｉ膜上にＣｕ膜を
積層した積層膜を示し、同様にＣｒ／ＡｕはＣｒ膜上に
Ａｕ膜を積層した積層膜、Ｃｒ／パーマロイはＣｒ膜上
にパーマロイ膜を積層した積層膜を、それぞれ示してい
る。これらの積層膜を用いる場合、その膜厚は各層５０
ｎｍ、全体で１００ｎｍとした。また、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａ
ｕ、パーマロイを用いる場合は、その膜厚は１００ｎｍ
とした。また、いずれの材料を用いた場合も、そのヒー
ターの平面形状は前述の第１の実施の形態と同様の図３
に示す平面形状としている。
積層した積層膜を示し、同様にＣｒ／ＡｕはＣｒ膜上に
Ａｕ膜を積層した積層膜、Ｃｒ／パーマロイはＣｒ膜上
にパーマロイ膜を積層した積層膜を、それぞれ示してい
る。これらの積層膜を用いる場合、その膜厚は各層５０
ｎｍ、全体で１００ｎｍとした。また、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａ
ｕ、パーマロイを用いる場合は、その膜厚は１００ｎｍ
とした。また、いずれの材料を用いた場合も、そのヒー
ターの平面形状は前述の第１の実施の形態と同様の図３
に示す平面形状としている。
【００３３】以下に、この第２の実施の形態の製造工程
について説明する。まず、下部クラッド層３の形成工程
（図１（Ａ）参照）、コア層５の形成工程（図１（Ｂ）
参照）、コアのパターンに対応したレジストパターン７
の形成工程（図１（Ｃ）参照）、コア５ａのパターンの
形成及びレジストパターン７除去工程（図１（Ｄ）参
照）、上部クラッド層９の形成工程（図１（Ｅ）参照）
については、それぞれの工程に対応する前述の第１の実
施の形態で説明した各工程と同様にして行う。
について説明する。まず、下部クラッド層３の形成工程
（図１（Ａ）参照）、コア層５の形成工程（図１（Ｂ）
参照）、コアのパターンに対応したレジストパターン７
の形成工程（図１（Ｃ）参照）、コア５ａのパターンの
形成及びレジストパターン７除去工程（図１（Ｄ）参
照）、上部クラッド層９の形成工程（図１（Ｅ）参照）
については、それぞれの工程に対応する前述の第１の実
施の形態で説明した各工程と同様にして行う。
【００３４】次に、前述の第１の実施の形態と同様にし
て、上部クラッド層９の表面に対しエッチングガスを用
いたスパッタエッチングによる表面処理１３の工程（図
２（Ａ）参照）を実施する。この第２の実施の形態にお
いても、エッチングガスとしては、アルゴン（Ａｒ）ガ
ス、酸素（Ｏ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａ
ｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガス、及びアルゴン（Ａｒ）
と窒素（Ｎ2）の混合ガスの群から選択されたいずれか
のガスを用い、また混合ガスについては混合比を種々変
えて、この表面処理を行った。
て、上部クラッド層９の表面に対しエッチングガスを用
いたスパッタエッチングによる表面処理１３の工程（図
２（Ａ）参照）を実施する。この第２の実施の形態にお
いても、エッチングガスとしては、アルゴン（Ａｒ）ガ
ス、酸素（Ｏ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａ
ｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガス、及びアルゴン（Ａｒ）
と窒素（Ｎ2）の混合ガスの群から選択されたいずれか
のガスを用い、また混合ガスについては混合比を種々変
えて、この表面処理を行った。
【００３５】上記混合ガスについて、その混合比とし
て、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガスについ
てはＡｒ：Ｏ2＝９：１、８：２、７：３とした３種類
のガスを用い、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混合
ガスについてもＡｒ：Ｎ2＝９：１、８：２、７：３と
した３種類のガスを用いた。また、この表面処理を行う
際のスパッタエッチング条件としては、ガス圧３ｍＴｏ
ｒｒ、投入電力１００Ｗ、エッチング時間３０秒で行っ
た。
て、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガスについ
てはＡｒ：Ｏ2＝９：１、８：２、７：３とした３種類
のガスを用い、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の混合
ガスについてもＡｒ：Ｎ2＝９：１、８：２、７：３と
した３種類のガスを用いた。また、この表面処理を行う
際のスパッタエッチング条件としては、ガス圧３ｍＴｏ
ｒｒ、投入電力１００Ｗ、エッチング時間３０秒で行っ
た。
【００３６】このように、上部クラッド層９表面を上述
の各エッチングガスでスパッタエッチングすることによ
り、後述する金属薄膜ヒーター形成後にそれぞれ試料
（高分子光スイッチ）となるものの中間構造体である９
種類の第１試料中間構造体を作製した。表面処理を実施
したこれらの９種類の第１試料中間構造体のそれぞれの
上部クラッド層９表面に、図示はしていないが微小な凹
凸が形成され、また上部クラッド層９表面のフッ素原子
などが一部除去されてその表面が改質される。
の各エッチングガスでスパッタエッチングすることによ
り、後述する金属薄膜ヒーター形成後にそれぞれ試料
（高分子光スイッチ）となるものの中間構造体である９
種類の第１試料中間構造体を作製した。表面処理を実施
したこれらの９種類の第１試料中間構造体のそれぞれの
上部クラッド層９表面に、図示はしていないが微小な凹
凸が形成され、また上部クラッド層９表面のフッ素原子
などが一部除去されてその表面が改質される。
【００３７】次に、上記９種類の第１試料中間構造体の
各々に対し、それぞれの光導波路１１上に、それぞれ金
属薄膜からなるヒーターを形成するために、前述の第１
の実施の形態と同様にして、表面処理された上部クラッ
ド層９上に、スパッタ法を用いて膜厚１００ｎｍの金属
薄膜からなるヒーター層１５を形成する工程（図２
（Ｂ）参照）を実施する。
各々に対し、それぞれの光導波路１１上に、それぞれ金
属薄膜からなるヒーターを形成するために、前述の第１
の実施の形態と同様にして、表面処理された上部クラッ
ド層９上に、スパッタ法を用いて膜厚１００ｎｍの金属
薄膜からなるヒーター層１５を形成する工程（図２
（Ｂ）参照）を実施する。
【００３８】前述したように、第１の実施の形態と異な
るのは、ここで用いるヒーター材料の種類である。この
第２の実施の形態においては、このヒーター材料とし
て、Ｔｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、パーマ
ロイ（ニッケル８０、鉄２０）、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａ
ｕ、及びＣｒ／パーマロイの群から選択されたいずれか
１つを用いている。このヒーター層を形成する際のスパ
ッタ条件としては、Ａｒガス圧３ｍＴｏｒｒ、投入電力
５００Ｗで行った。なお、この第２の実施の形態におい
ては、上部クラッド層９の表面処理のガスを異ならせた
上記９種類の第１試料中間構造体の各々に対し、それぞ
れヒーター材料として７種類用いてヒーター層を形成す
るために、６３種類の第２試料中間構造体が作製され
る。
るのは、ここで用いるヒーター材料の種類である。この
第２の実施の形態においては、このヒーター材料とし
て、Ｔｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、パーマ
ロイ（ニッケル８０、鉄２０）、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａ
ｕ、及びＣｒ／パーマロイの群から選択されたいずれか
１つを用いている。このヒーター層を形成する際のスパ
ッタ条件としては、Ａｒガス圧３ｍＴｏｒｒ、投入電力
５００Ｗで行った。なお、この第２の実施の形態におい
ては、上部クラッド層９の表面処理のガスを異ならせた
上記９種類の第１試料中間構造体の各々に対し、それぞ
れヒーター材料として７種類用いてヒーター層を形成す
るために、６３種類の第２試料中間構造体が作製され
る。
【００３９】続いて、上記６３種類の第２試料中間構造
体の各々に対し、ヒーター１５ａのパターンに対応した
レジストパターン１７の形成工程（図２（Ｃ）参照）、
ヒーター１５ａのパターン形成及びレジストパターン１
７除去工程（図２（Ｄ）参照）を行う。これらの各工程
については、それぞれの工程に対応する前述の第１の実
施の形態で説明した各工程と同様にして行う。このよう
にして、光導波路１１上にヒーター１５ａが形成された
第２の実施の形態による高分子光スイッチとして、６３
種類の試料が作製される。
体の各々に対し、ヒーター１５ａのパターンに対応した
レジストパターン１７の形成工程（図２（Ｃ）参照）、
ヒーター１５ａのパターン形成及びレジストパターン１
７除去工程（図２（Ｄ）参照）を行う。これらの各工程
については、それぞれの工程に対応する前述の第１の実
施の形態で説明した各工程と同様にして行う。このよう
にして、光導波路１１上にヒーター１５ａが形成された
第２の実施の形態による高分子光スイッチとして、６３
種類の試料が作製される。
【００４０】次に、これら６３種類の試料（高分子光ス
イッチ）に対し、第１の実施の形態と同様の方法で密着
性試験を実施した。この密着性試験により評価した結果
を次の表２〜表８に示す。以下の各表において、表２は
ヒーター材料としてＴｉを用いた場合、表３はヒーター
材料としてＣｕを用いた場合、表４はヒーター材料とし
てＡｕを用いた場合、表５はヒーター材料としてパーマ
ロイを用いた場合、表６はヒーター材料としてＴｉ／Ｃ
ｕの積層膜を用いた場合、表７はヒーター材料としてＣ
ｒ／Ａｕの積層膜を用いた場合、表８はヒーター材料と
してＣｒ／パーマロイの積層膜を用いた場合の、それぞ
れの密着性試験の結果を示す。
イッチ）に対し、第１の実施の形態と同様の方法で密着
性試験を実施した。この密着性試験により評価した結果
を次の表２〜表８に示す。以下の各表において、表２は
ヒーター材料としてＴｉを用いた場合、表３はヒーター
材料としてＣｕを用いた場合、表４はヒーター材料とし
てＡｕを用いた場合、表５はヒーター材料としてパーマ
ロイを用いた場合、表６はヒーター材料としてＴｉ／Ｃ
ｕの積層膜を用いた場合、表７はヒーター材料としてＣ
ｒ／Ａｕの積層膜を用いた場合、表８はヒーター材料と
してＣｒ／パーマロイの積層膜を用いた場合の、それぞ
れの密着性試験の結果を示す。
【００４１】また、以下の表２〜表８において、試料番
号２２、３１、４０、４９、５８、６７、７６は表面処
理をアルゴン（Ａｒ）ガスのみで行った試料、試料番号
２６、３５、４４、５３、６２、７１、８０は表面処理
を酸素（Ｏ2）ガスのみで行った試料、試料番号３０、
３９、４８、５７、６６、７５、８４は表面処理を窒素
（Ｎ2）ガスのみで行った試料、試料番号２３〜２５、
３２〜３４、４１〜４３、５０〜５２、５９〜６１、６
８〜７０、７７〜７９は表面処理をアルゴン（Ａｒ）と
酸素（Ｏ2）の混合ガスで行った試料、試料番号２７〜
２９、３６〜３８、４５〜４７、５４〜５６、６３〜６
５、７２〜７４、８１〜８３は表面処理をアルゴン（Ａ
ｒ）と窒素（Ｎ2）の混合ガスで行った試料である。
号２２、３１、４０、４９、５８、６７、７６は表面処
理をアルゴン（Ａｒ）ガスのみで行った試料、試料番号
２６、３５、４４、５３、６２、７１、８０は表面処理
を酸素（Ｏ2）ガスのみで行った試料、試料番号３０、
３９、４８、５７、６６、７５、８４は表面処理を窒素
（Ｎ2）ガスのみで行った試料、試料番号２３〜２５、
３２〜３４、４１〜４３、５０〜５２、５９〜６１、６
８〜７０、７７〜７９は表面処理をアルゴン（Ａｒ）と
酸素（Ｏ2）の混合ガスで行った試料、試料番号２７〜
２９、３６〜３８、４５〜４７、５４〜５６、６３〜６
５、７２〜７４、８１〜８３は表面処理をアルゴン（Ａ
ｒ）と窒素（Ｎ2）の混合ガスで行った試料である。
【００４２】
【表２】
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】
【表５】
【００４６】
【表６】
【００４７】
【表７】
【００４８】
【表８】
【００４９】上記の表２〜表８に示す試料番号２２〜８
４の試料の密着性試験結果から明らかなように、上部ク
ラッド層９の表面に、アルゴン（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ
2）ガス、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）と酸素
（Ｏ2）の混合ガス、及びアルゴン（Ａｒ）と窒素
（Ｎ2）の混合ガスの群から選択されたいずれかのエッ
チングガスを用いたスパッタエッチングによる表面処理
を行うことにより、またヒーター材料として、Ｔｉ（チ
タン）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、パーマロイ（ニッケ
ル８０、鉄２０）、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａｕ、及びＣｒ
／パーマロイの群から選択されたいずれか１つを用いる
ことにより、大多数の試料において剥離が発生するサイ
クルが３サイクル以上（一部２サイクルの場合もある）
となり、いずれの試料も、１サイクルでヒーターの膜が
剥離した比較試料（前述の第１の実施の形態の説明中に
記載）に比べて、大幅に密着性が向上していることが確
認できた。
４の試料の密着性試験結果から明らかなように、上部ク
ラッド層９の表面に、アルゴン（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ
2）ガス、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）と酸素
（Ｏ2）の混合ガス、及びアルゴン（Ａｒ）と窒素
（Ｎ2）の混合ガスの群から選択されたいずれかのエッ
チングガスを用いたスパッタエッチングによる表面処理
を行うことにより、またヒーター材料として、Ｔｉ（チ
タン）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、パーマロイ（ニッケ
ル８０、鉄２０）、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａｕ、及びＣｒ
／パーマロイの群から選択されたいずれか１つを用いる
ことにより、大多数の試料において剥離が発生するサイ
クルが３サイクル以上（一部２サイクルの場合もある）
となり、いずれの試料も、１サイクルでヒーターの膜が
剥離した比較試料（前述の第１の実施の形態の説明中に
記載）に比べて、大幅に密着性が向上していることが確
認できた。
【００５０】また、いずれのヒーター材料を用いた場合
も、酸素（Ｏ2）又は窒素（Ｎ2）の混合率を２０〜３０
％とした上記各混合ガスを用いた場合には、アルゴン
（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガスの内
のいずれかを単独で用いた場合と比べ、同等かそれ以上
に密着性が向上することが判明した。その中でも特に、
ヒーター材料として、Ｔｉ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａｕ、
Ｃｒ／パーマロイの内のいずれかを用いた場合は、密着
性が非常に良好なものとなった。
も、酸素（Ｏ2）又は窒素（Ｎ2）の混合率を２０〜３０
％とした上記各混合ガスを用いた場合には、アルゴン
（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガスの内
のいずれかを単独で用いた場合と比べ、同等かそれ以上
に密着性が向上することが判明した。その中でも特に、
ヒーター材料として、Ｔｉ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａｕ、
Ｃｒ／パーマロイの内のいずれかを用いた場合は、密着
性が非常に良好なものとなった。
【００５１】このように、上部クラッド層表面を上述の
各エッチングガスでスパッタエッチングするという簡単
なプロセスを適用することにより、上部クラッド層表面
に微小な凹凸が形成され、また上部クラッド層表面のフ
ッ素原子などが一部除去されて表面が改質されること
で、金属薄膜ヒーターの上部クラッド層への密着力が大
幅に向上した。また金属薄膜ヒーターの材料として、Ｔ
ｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、パーマロイ
（ニッケル８０、鉄２０）、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａｕ、
及びＣｒ／パーマロイのいずれも密着性の点から見て好
適なものであった。なお、パーマロイとしては、上記組
成（ニッケル８０、鉄２０）のものに限られず、その他
の組成のものも用い得る。また、積層膜構造のヒーター
については、上記した組み合わせ以外の、Ｃｒ、Ｔｉ、
Ｃｕ、Ａｕ、パーマロイのいずれか２種以上を適宜組み
合わせた積層構造とすることも当然可能である。
各エッチングガスでスパッタエッチングするという簡単
なプロセスを適用することにより、上部クラッド層表面
に微小な凹凸が形成され、また上部クラッド層表面のフ
ッ素原子などが一部除去されて表面が改質されること
で、金属薄膜ヒーターの上部クラッド層への密着力が大
幅に向上した。また金属薄膜ヒーターの材料として、Ｔ
ｉ（チタン）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、パーマロイ
（ニッケル８０、鉄２０）、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａｕ、
及びＣｒ／パーマロイのいずれも密着性の点から見て好
適なものであった。なお、パーマロイとしては、上記組
成（ニッケル８０、鉄２０）のものに限られず、その他
の組成のものも用い得る。また、積層膜構造のヒーター
については、上記した組み合わせ以外の、Ｃｒ、Ｔｉ、
Ｃｕ、Ａｕ、パーマロイのいずれか２種以上を適宜組み
合わせた積層構造とすることも当然可能である。
【００５２】また、上述した以外に、他のヒーターとし
て使用可能な導電性金属や導電性酸化膜などの材料にお
いても密着力の向上が期待できる。また、Ｔｉ／Ｃｕ、
Ｃｒ／Ａｕ、Ｃｒ／パーマロイなどの２層積層膜構造の
ヒーターにおいても密着力の向上がみられることから、
他のヒーターとして使用可能な導電性金属や導電性酸化
膜などの材料を複数層積層したヒーターの積層膜化にお
いても本発明の方法は適用可能である。
て使用可能な導電性金属や導電性酸化膜などの材料にお
いても密着力の向上が期待できる。また、Ｔｉ／Ｃｕ、
Ｃｒ／Ａｕ、Ｃｒ／パーマロイなどの２層積層膜構造の
ヒーターにおいても密着力の向上がみられることから、
他のヒーターとして使用可能な導電性金属や導電性酸化
膜などの材料を複数層積層したヒーターの積層膜化にお
いても本発明の方法は適用可能である。
【００５３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の高
分子光スイッチの製造方法によれば、アルゴン（Ａｒ）
ガス、酸素（Ｏ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン
（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガス、及びアルゴン（Ａ
ｒ）と窒素（Ｎ2）の混合ガスの群から選択されたいず
れか一つのエッチングガスを用いて、上部クラッド表面
を少量スパッタエッチングする表面処理を行うことで、
その後に形成されるＣｒ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ、パーマロ
イ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａｕ、或いはＣｒ／パーマロイ
などからなる薄膜ヒーターの密着力を大幅に向上できる
という特有の効果を有する。
分子光スイッチの製造方法によれば、アルゴン（Ａｒ）
ガス、酸素（Ｏ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン
（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガス、及びアルゴン（Ａ
ｒ）と窒素（Ｎ2）の混合ガスの群から選択されたいず
れか一つのエッチングガスを用いて、上部クラッド表面
を少量スパッタエッチングする表面処理を行うことで、
その後に形成されるＣｒ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ、パーマロ
イ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａｕ、或いはＣｒ／パーマロイ
などからなる薄膜ヒーターの密着力を大幅に向上できる
という特有の効果を有する。
【００５４】特に、酸素（Ｏ2）又は窒素（Ｎ2）の混合
率を２０〜３０％とした上記各混合ガス（アルゴン（Ａ
ｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガス、或いはアルゴン（Ａ
ｒ）と窒素（Ｎ2）の混合ガス）を用いた場合には、ア
ルゴン（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガ
スの内のいずれかを単独で用いた場合と比べ、同等かそ
れ以上に密着性が向上するという効果を有し、その中で
も特に、ヒーター材料として、Ｔｉ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ
／Ａｕ、Ｃｒ／パーマロイの内のいずれかを用いた場合
は、さらに密着性が良好なものとなるという特有の効果
を有する。
率を２０〜３０％とした上記各混合ガス（アルゴン（Ａ
ｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガス、或いはアルゴン（Ａ
ｒ）と窒素（Ｎ2）の混合ガス）を用いた場合には、ア
ルゴン（Ａｒ）ガス、酸素（Ｏ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガ
スの内のいずれかを単独で用いた場合と比べ、同等かそ
れ以上に密着性が向上するという効果を有し、その中で
も特に、ヒーター材料として、Ｔｉ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ
／Ａｕ、Ｃｒ／パーマロイの内のいずれかを用いた場合
は、さらに密着性が良好なものとなるという特有の効果
を有する。
【００５５】このように、本発明によれば、簡単なプロ
セスでヒーターの密着性の改善を図ることができ、高い
信頼性を有する高分子光スイッチを、歩留まり良く、良
好に、しかも安価に作製することができる。
セスでヒーターの密着性の改善を図ることができ、高い
信頼性を有する高分子光スイッチを、歩留まり良く、良
好に、しかも安価に作製することができる。
【図１】本発明の各実施の形態に係る高分子光スイッチ
の製造方法における前半の製造工程を示す図である。
の製造方法における前半の製造工程を示す図である。
【図２】本発明の各実施の形態に係る高分子光スイッチ
の製造方法における後半の製造工程を示す図である。
の製造方法における後半の製造工程を示す図である。
【図３】本発明の各実施の形態に係る高分子光スイッチ
の平面図である。
の平面図である。
【図４】密着性試験の際の温度条件及び湿度条件を示す
図である。、
図である。、
１ シリコン基板 ３ 下部クラッド層 ５ コア層 ５ａ コア（パターン） ７ レジストパターン ９ 上部クラッド層 １１ 光導波路 １３ 表面処理 １５ ヒーター層 １５ａ ヒーター（パターン） １７ レジストパターン ２０ 光スイッチ
Claims (4)
- 【請求項１】 下部クラッド層、コア、及び上部クラッ
ド層からなる高分子光導波路を形成後、当該高分子光導
波路の上部クラッド層上に、スイッチ動作を行わせるた
めのヒーターを形成する高分子光スイッチの製造方法に
おいて、 前記上部クラッド層の表面に対し、アルゴン（Ａｒ）ガ
ス、酸素（Ｏ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａ
ｒ）と酸素（Ｏ2）の混合ガス、及びアルゴン（Ａｒ）
と窒素（Ｎ2）の混合ガスの群から選択されたいずれか
一つのエッチングガスを用いたスパッタエッチングによ
る表面処理を行い、 その後、前記上部クラッド層上に、ヒーターを形成する
こと、を特徴とする高分子光スイッチの製造方法。 - 【請求項２】アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2）の前記混
合ガス中における酸素（Ｏ2）の混合率、またはアルゴ
ン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）の前記混合ガス中における窒
素（Ｎ2）の混合率を、２０〜３０％としたことを特徴
とする請求項１記載の高分子光スイッチの製造方法。 - 【請求項３】 前記ヒーターとして、Ｔｉ（チタン）、
Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、パーマロイの群から選択され
たいずれか１種の膜、若しくは２種以上の積層膜を用い
ることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載
の高分子光スイッチの製造方法。 - 【請求項４】 前記積層膜が、Ｔｉ／Ｃｕ積層膜、Ｃｒ
／Ａｕ積層膜、及びＣｒ／パーマロイ積層膜の群から選
択されたいずれか１つを用いることを特徴とする請求項
３記載の高分子光スイッチの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049718A JP2001242430A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 高分子光スイッチの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000049718A JP2001242430A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 高分子光スイッチの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001242430A true JP2001242430A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18571615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000049718A Pending JP2001242430A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 高分子光スイッチの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001242430A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7283690B2 (en) | 2002-07-02 | 2007-10-16 | Omron Corporation | Optical waveguide device, method of manufacturing the same, and optical communication equipment |
| JP2017028117A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法、半導体装置 |
| DE102021112251A1 (de) | 2020-12-29 | 2022-06-30 | Interherence GmbH | Opto-elektronischer Chip |
-
2000
- 2000-02-25 JP JP2000049718A patent/JP2001242430A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7283690B2 (en) | 2002-07-02 | 2007-10-16 | Omron Corporation | Optical waveguide device, method of manufacturing the same, and optical communication equipment |
| JP2017028117A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法、半導体装置 |
| DE102021112251A1 (de) | 2020-12-29 | 2022-06-30 | Interherence GmbH | Opto-elektronischer Chip |
| DE102021112251B4 (de) | 2020-12-29 | 2023-03-09 | Interherence GmbH | Opto-elektronischer Chip |
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