JP2002006162A - 光導波路及びその製造方法 - Google Patents
光導波路及びその製造方法Info
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- JP2002006162A JP2002006162A JP2000192153A JP2000192153A JP2002006162A JP 2002006162 A JP2002006162 A JP 2002006162A JP 2000192153 A JP2000192153 A JP 2000192153A JP 2000192153 A JP2000192153 A JP 2000192153A JP 2002006162 A JP2002006162 A JP 2002006162A
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- cores
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- width
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 高さの異なるコアを同一面内に同時に形成す
ることができる光導波路の製造方法、及び高さの異なる
コアが同一面内に形成されている光導波路を提供するこ
とにある。 【解決手段】 アンダークラッド上に、幅が異なり且つ
断面形状が矩形のコア５を複数形成し、該コア５をプラ
ズマ中でスパッタエッチングして断面形状が三角形にな
るまでエッチングし、該コア５及びアンダークラッド上
にオーバークラッド６を堆積して、幅７ａ、７ｂ及び高
さ８ａ、８ｂが異なるコア５を同一面内に形成するもの
である。
ることができる光導波路の製造方法、及び高さの異なる
コアが同一面内に形成されている光導波路を提供するこ
とにある。 【解決手段】 アンダークラッド上に、幅が異なり且つ
断面形状が矩形のコア５を複数形成し、該コア５をプラ
ズマ中でスパッタエッチングして断面形状が三角形にな
るまでエッチングし、該コア５及びアンダークラッド上
にオーバークラッド６を堆積して、幅７ａ、７ｂ及び高
さ８ａ、８ｂが異なるコア５を同一面内に形成するもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分野で広く
用いられる光導波路及びその製造方法に係り、コア径変
換光導波路、及びその製造方法に関する。
用いられる光導波路及びその製造方法に係り、コア径変
換光導波路、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光通信分野で広く用いられる光
導波路の内、幅の異なるコアを有する光導波路が知られ
ている。
導波路の内、幅の異なるコアを有する光導波路が知られ
ている。
【０００３】この種のものでは、図３ａ〜図３ｋに示す
ように、例えば、石英基板１上にコア材料２を８μｍ堆
積し、このコア材料２の上にエッチングマスクとなるＷ
Ｓｉ３をスパッタ法により堆積する。つぎに、フォトリ
ソグラフイ及び反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によ
って、ＷＳｉ３をエッチングし、幅が徐々に変化するコ
アパターン４を形成する。この場合、コアパターン４の
幅は最大のもので９μｍ、最小のもので５μｍとする。
ように、例えば、石英基板１上にコア材料２を８μｍ堆
積し、このコア材料２の上にエッチングマスクとなるＷ
Ｓｉ３をスパッタ法により堆積する。つぎに、フォトリ
ソグラフイ及び反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によ
って、ＷＳｉ３をエッチングし、幅が徐々に変化するコ
アパターン４を形成する。この場合、コアパターン４の
幅は最大のもので９μｍ、最小のもので５μｍとする。
【０００４】つぎに、ＷＳｉ３をマスクにして、コア材
料２をフォトリソグラフイ及び反応性イオンエッチング
によってエッチングし、コア５を形成する。そして、上
記ＷＳｉ３を除去した後、コア５および石英基板１上
に、オーバークラッド６を堆積して導波路を形成する。
料２をフォトリソグラフイ及び反応性イオンエッチング
によってエッチングし、コア５を形成する。そして、上
記ＷＳｉ３を除去した後、コア５および石英基板１上
に、オーバークラッド６を堆積して導波路を形成する。
【０００５】この場合、幅が最大のコア５および最小の
コア５の幅（７ｅ、７ｆ）、及び高さ（８ｅ、８ｆ）を
測定した。
コア５の幅（７ｅ、７ｆ）、及び高さ（８ｅ、８ｆ）を
測定した。
【０００６】上記製法によると、幅が最大のコア５の幅
７ｅは８．２μｍ、高さ８ｅは８．０μｍであった。ま
た、幅が最小のコア５の幅７ｆは４・２μｍ、高さ８ｆ
は高さ８ｅと等しく８．０μｍであった。
７ｅは８．２μｍ、高さ８ｅは８．０μｍであった。ま
た、幅が最小のコア５の幅７ｆは４・２μｍ、高さ８ｆ
は高さ８ｅと等しく８．０μｍであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の光導波路のコア
形成法では、コア材料を堆積し、該堆積膜（コア膜）を
エッチングして矩形状のコアを形成するため、コア５の
高さはコア膜の厚さで決まり、高さの異なるコア５を同
一面内に同時に形成することはできない。
形成法では、コア材料を堆積し、該堆積膜（コア膜）を
エッチングして矩形状のコアを形成するため、コア５の
高さはコア膜の厚さで決まり、高さの異なるコア５を同
一面内に同時に形成することはできない。
【０００８】一方、光導波路において、モードフィール
ド径を変化させるために、コア５の径を変化させること
が有効である。
ド径を変化させるために、コア５の径を変化させること
が有効である。
【０００９】しかし、従来の構成では、光導波路におい
てコア５の高さが一定であるため、コア５の幅のみを変
化させて対応しなければならず、モードフィールド径を
変化させるのに十分な効果が得られない。
てコア５の高さが一定であるため、コア５の幅のみを変
化させて対応しなければならず、モードフィールド径を
変化させるのに十分な効果が得られない。
【００１０】そこで、本発明の目的は、高さの異なるコ
アを同一面内に同時に形成することができる光導波路の
製造方法、及び高さの異なるコアが同一面内に形成され
ている光導波路を提供することにある。
アを同一面内に同時に形成することができる光導波路の
製造方法、及び高さの異なるコアが同一面内に形成され
ている光導波路を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
幅及び高さが異なり且つ断面形状が三角形のコアを同一
面内に複数有したことを特徴とする。
幅及び高さが異なり且つ断面形状が三角形のコアを同一
面内に複数有したことを特徴とする。
【００１２】請求項２記載の発明は、アンダークラッド
上に、幅が異なり且つ断面形状が矩形のコアを複数形成
し、該コアをプラズマ中でスパッタエッチングして断面
形状が三角形になるまでエッチングし、該コア及び該ア
ンダークラッド上にオーバークラッドを堆積して、幅及
び高さが異なるコアを同一面内に形成することを特徴と
するものである。
上に、幅が異なり且つ断面形状が矩形のコアを複数形成
し、該コアをプラズマ中でスパッタエッチングして断面
形状が三角形になるまでエッチングし、該コア及び該ア
ンダークラッド上にオーバークラッドを堆積して、幅及
び高さが異なるコアを同一面内に形成することを特徴と
するものである。
【００１３】請求項３記載の発明は、アンダークラッド
上に、幅が異なり且つ断面形状が矩形のコアを複数形成
し、該コア及び該アンダークラッド上に表面保護膜を堆
積し、該コア及び該表面保護膜をプラズマ中でスパッタ
エッチングして該コアの断面形状が三角形になり、且つ
表面保護膜が無くなるまでエッチングし、該コア及び該
アンダークラッド上にオーバークラッドを堆積して、幅
及び高さが異なるコアを同一面内に形成することを特徴
とする。
上に、幅が異なり且つ断面形状が矩形のコアを複数形成
し、該コア及び該アンダークラッド上に表面保護膜を堆
積し、該コア及び該表面保護膜をプラズマ中でスパッタ
エッチングして該コアの断面形状が三角形になり、且つ
表面保護膜が無くなるまでエッチングし、該コア及び該
アンダークラッド上にオーバークラッドを堆積して、幅
及び高さが異なるコアを同一面内に形成することを特徴
とする。
【００１４】請求項４記載の発明は、請求項２又は３に
おいて、上記プラズマがＡｒガス又はＡｒを含むガスを
導入したプラズマであることを特徴とする。
おいて、上記プラズマがＡｒガス又はＡｒを含むガスを
導入したプラズマであることを特徴とする。
【００１５】請求項５記載の発明は、請求項２又は３に
おいて、光導波路が石英系ガラス光導波路であり、表面
保護膜が石英系ガラスであり、プラズマがＯ2ガスを導
入したプラズマであることを特徴とする。
おいて、光導波路が石英系ガラス光導波路であり、表面
保護膜が石英系ガラスであり、プラズマがＯ2ガスを導
入したプラズマであることを特徴とする。
【００１６】つぎに、本発明の動作を説明する。
【００１７】断面形状が矩形状の構造物を、Ａｒ等のプ
ラズマ中でスパッタエッチングすると、矩形上部の２点
の角が選択的にエッチングされ、断面形状が六角形とな
る。さらにエッチングを続けると、上部の２斜面は底面
に対して一定の角度を保ちながら、他の面よりも速くエ
ッチングされ、断面形状は三角形となる。断面形状が三
角形となった後さらにエッチングを続けると、２斜面は
底面に対して一定の角度を保ちながら、底面よりも速く
エッチングされて、断面形状は相似形を保ちながら、
幅、高さが小さくなる。
ラズマ中でスパッタエッチングすると、矩形上部の２点
の角が選択的にエッチングされ、断面形状が六角形とな
る。さらにエッチングを続けると、上部の２斜面は底面
に対して一定の角度を保ちながら、他の面よりも速くエ
ッチングされ、断面形状は三角形となる。断面形状が三
角形となった後さらにエッチングを続けると、２斜面は
底面に対して一定の角度を保ちながら、底面よりも速く
エッチングされて、断面形状は相似形を保ちながら、
幅、高さが小さくなる。
【００１８】すなわち、アンダークラッド上に幅の異な
る、断面形状が矩形状のコアを形成し、該コアをＡｒ等
のプラズマ中でスパッタエッチングし、幅が最大のコア
が三角形になるまでエッチングすると、コアの断面形状
は相似な三角形となり、該コアの高さは幅に比例して異
なる。以上により、幅及び高さが異なるコアを同一面内
に形成することができる。
る、断面形状が矩形状のコアを形成し、該コアをＡｒ等
のプラズマ中でスパッタエッチングし、幅が最大のコア
が三角形になるまでエッチングすると、コアの断面形状
は相似な三角形となり、該コアの高さは幅に比例して異
なる。以上により、幅及び高さが異なるコアを同一面内
に形成することができる。
【００１９】本発明では、解決すべき課題を克服するた
めに、アンダークラッド上に、幅が異なり且つ断面形状
が矩形のコアを形成し、該コアをＡｒ等のプラズマ中で
スパッタエッチングして断面形状が三角形になるまでエ
ッチングし、該コア及びアンダークラッド上にオーバー
クラッドを堆積して、幅及び高さが異なるコアを同一面
内に有する光導波路を形成する。
めに、アンダークラッド上に、幅が異なり且つ断面形状
が矩形のコアを形成し、該コアをＡｒ等のプラズマ中で
スパッタエッチングして断面形状が三角形になるまでエ
ッチングし、該コア及びアンダークラッド上にオーバー
クラッドを堆積して、幅及び高さが異なるコアを同一面
内に有する光導波路を形成する。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て添付図面を参照して説明する。
て添付図面を参照して説明する。
【００２１】第一の実施形態 図１ａ〜図１ｍにおいて、１は石英基板を示している。
この石英基板１上にはコア材料２を厚さ８μｍ堆積し、
このコア材料２の上には、エッチングマスクとなるＷＳ
ｉ３をスパッタ法で堆積する。
この石英基板１上にはコア材料２を厚さ８μｍ堆積し、
このコア材料２の上には、エッチングマスクとなるＷＳ
ｉ３をスパッタ法で堆積する。
【００２２】基板は、石英基板１に限定されず、基板上
にアンダークラッドを形成し、その上にコア材料２を堆
積してもよい。なお、本明細書では、アンダークラッド
と呼称した場合、石英基板１を含めるものとする。つぎ
に、フォトリソグラフイ及び反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）によってＷＳｉ３をエッチングして、幅が徐
々に変化するコアパターン４を形成する。この場合、コ
アパターン４の幅は最大のもので９μｍ、最小のもので
５μｍとする。
にアンダークラッドを形成し、その上にコア材料２を堆
積してもよい。なお、本明細書では、アンダークラッド
と呼称した場合、石英基板１を含めるものとする。つぎ
に、フォトリソグラフイ及び反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）によってＷＳｉ３をエッチングして、幅が徐
々に変化するコアパターン４を形成する。この場合、コ
アパターン４の幅は最大のもので９μｍ、最小のもので
５μｍとする。
【００２３】つぎに、ＷＳｉ３をマスクにして、コア材
料２を、ＲＩＥによってエッチングして、コア５を形成
する。さらに、ＷＳｉ３を除去した後、Ａｒガス又はＡ
ｒを含むガスを導入したプラズマ中で、コア５および石
英基板１をスパッタエッチングして、図１ｋに示すよう
に、コア５の断面形状が、幅が最大のものでも、三角形
になるように処理する。
料２を、ＲＩＥによってエッチングして、コア５を形成
する。さらに、ＷＳｉ３を除去した後、Ａｒガス又はＡ
ｒを含むガスを導入したプラズマ中で、コア５および石
英基板１をスパッタエッチングして、図１ｋに示すよう
に、コア５の断面形状が、幅が最大のものでも、三角形
になるように処理する。
【００２４】この処理の手順を、より詳細に説明する。
【００２５】すなわち、断面形状が矩形状の構造物（図
１ｉ）を、Ａｒ等のプラズマ中でスパッタエッチングす
ると、図示は省略したが、矩形上部の２点の角が選択的
にエッチングされて、まず、断面形状が六角形となる。
１ｉ）を、Ａｒ等のプラズマ中でスパッタエッチングす
ると、図示は省略したが、矩形上部の２点の角が選択的
にエッチングされて、まず、断面形状が六角形となる。
【００２６】さらにエッチングを続けると、上部の２斜
面は、底面に村して一定の角度を保ちながら、他の面よ
りも速くエッチングされて、断面形状が三角形となる。
断面形状が三角形となった後、さらにエッチングを続け
ると、２斜面は底面に対して一定の角度を保ちながら、
底面よりも速くエッチングされて、断面形状は相似形を
保ちながら、コアの幅、高さが小さくなる。
面は、底面に村して一定の角度を保ちながら、他の面よ
りも速くエッチングされて、断面形状が三角形となる。
断面形状が三角形となった後、さらにエッチングを続け
ると、２斜面は底面に対して一定の角度を保ちながら、
底面よりも速くエッチングされて、断面形状は相似形を
保ちながら、コアの幅、高さが小さくなる。
【００２７】このようにアンダークラッド上に幅の異な
る、断面形状が矩形状のコアを形成し、該コアをＡｒ等
のプラズマ中でスパッタエッチングし、幅が最大のコア
が三角形になるまでエッチングすると、コアの断面形状
が相似な三角形となり、該コアの高さが幅に比例して異
なるものとなる。これにより、幅及び高さの異なるコア
を同一面内に形成することができる。
る、断面形状が矩形状のコアを形成し、該コアをＡｒ等
のプラズマ中でスパッタエッチングし、幅が最大のコア
が三角形になるまでエッチングすると、コアの断面形状
が相似な三角形となり、該コアの高さが幅に比例して異
なるものとなる。これにより、幅及び高さの異なるコア
を同一面内に形成することができる。
【００２８】そして、最後に、コア５および石英基板１
上に、オーバークラッド６を堆積することにより石英系
ガラス光導波路を形成する。
上に、オーバークラッド６を堆積することにより石英系
ガラス光導波路を形成する。
【００２９】この場合、幅が最大のコア５および最小の
コア５の幅（７ａ、７ｂ）、及び高さ（８ａ、８ｂ）を
測定した。
コア５の幅（７ａ、７ｂ）、及び高さ（８ａ、８ｂ）を
測定した。
【００３０】上記製法によると、幅が最大のコア５の幅
７ａは７．１μｍ、高さ８ａは６．１μｍであった。ま
た、幅が最小のコア５の幅７ｂは３．０μｍ、高さ８ｂ
は２．６μｍであった。
７ａは７．１μｍ、高さ８ａは６．１μｍであった。ま
た、幅が最小のコア５の幅７ｂは３．０μｍ、高さ８ｂ
は２．６μｍであった。
【００３１】本実施形態では、アンダークラッド上に、
幅が異なり且つ断面形状が矩形のコア５を形成し、該コ
ア５をＡｒ等のプラズマ中でスパッタエッチングして断
面形状が三角形になるまでエッチングし、該コア５及び
アンダークラッド上にオーバークラッド６を堆積してい
るため、幅及び高さが異なるコア５を同一面内に有した
光導波路を形成することができる。
幅が異なり且つ断面形状が矩形のコア５を形成し、該コ
ア５をＡｒ等のプラズマ中でスパッタエッチングして断
面形状が三角形になるまでエッチングし、該コア５及び
アンダークラッド上にオーバークラッド６を堆積してい
るため、幅及び高さが異なるコア５を同一面内に有した
光導波路を形成することができる。
【００３２】第二の実施形態 この実施形態では、断面形状が矩形のコア５を形成し、
ＷＳｉ３を除去するまでの工程が、上記第一の実施形態
と同じである。
ＷＳｉ３を除去するまでの工程が、上記第一の実施形態
と同じである。
【００３３】その後、図２ａ〜図２ｇに示すように、石
英基板１及びコア５上に表面保護膜９として石英系ガラ
ス等のＳｉＯ2膜をＯ2ガスを導入したプラズマＣＶＤに
より堆積し、Ａｒプラズマ中でコア５、表面保護膜９及
び石英基板１をスパッタエッチングして、コア５の断面
形状が、幅が最大のものでも三角形であり、且つ表面保
護膜９がなくなるまでエッチングする。
英基板１及びコア５上に表面保護膜９として石英系ガラ
ス等のＳｉＯ2膜をＯ2ガスを導入したプラズマＣＶＤに
より堆積し、Ａｒプラズマ中でコア５、表面保護膜９及
び石英基板１をスパッタエッチングして、コア５の断面
形状が、幅が最大のものでも三角形であり、且つ表面保
護膜９がなくなるまでエッチングする。
【００３４】そして、コア５及び石英基板１上に、オー
バークラッド６を堆積して石英系ガラス光導波路を形成
する。
バークラッド６を堆積して石英系ガラス光導波路を形成
する。
【００３５】この場合、幅が最大のコア５および最小の
コア５の幅（７ｃ、７ｄ）、及び高さ（８ｃ、８ｄ）を
測定した。
コア５の幅（７ｃ、７ｄ）、及び高さ（８ｃ、８ｄ）を
測定した。
【００３６】上記製法によると、幅が最大のコア５の幅
７ｃは７．９μｍ、高さ８ｃは６．９μｍであった。ま
た、幅が最小のコア５の幅７ｄは４．１μｍ、高さ８ｄ
は３．５μｍであった。
７ｃは７．９μｍ、高さ８ｃは６．９μｍであった。ま
た、幅が最小のコア５の幅７ｄは４．１μｍ、高さ８ｄ
は３．５μｍであった。
【００３７】この実施形態では、石英基板１及びコア５
上に表面保護膜９が形成されるため、スパッタエッチン
グする場合、石英基板１及びコア５が保護され、製品歩
留まりが向上する等の効果が得られる。
上に表面保護膜９が形成されるため、スパッタエッチン
グする場合、石英基板１及びコア５が保護され、製品歩
留まりが向上する等の効果が得られる。
【００３８】以上、一実施形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明は、これに限定されるものでないことは
明らかである。
したが、本発明は、これに限定されるものでないことは
明らかである。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、幅及び高さの異なるコ
アを、同一面内に有する光導波路を形成することができ
る。
アを、同一面内に有する光導波路を形成することができ
る。
【図１】本発明による第一の実施形態の工程図である。
【図２】本発明による第二の実施形態の工程図である。
【図３】従来方法の工程図である。
１ 石英基板 ２ コア材料 ３ ＷＳｉ ４ コアパターン ５ コア ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ コア幅 ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ コア高さ ９ 表面保護膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樫村 誠一 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 Ｆターム(参考） 2H047 KA04 KA11 KA13 PA24 QA04
Claims (5)
- 【請求項１】 幅及び高さが異なり且つ断面形状が三角
形のコアを同一面内に複数有したことを特徴とする光導
波路。 - 【請求項２】 アンダークラッド上に、幅が異なり且つ
断面形状が矩形のコアを複数形成し、該コアをプラズマ
中でスパッタエッチングして断面形状が三角形になるま
でエッチングし、該コア及び該アンダークラッド上にオ
ーバークラッドを堆積して、幅及び高さが異なるコアを
同一面内に形成することを特徴とする光導波路の製造方
法。 - 【請求項３】 アンダークラッド上に、幅が異なり且つ
断面形状が矩形のコアを複数形成し、該コア及び該アン
ダークラッド上に表面保護膜を堆積し、該コア及び該表
面保護膜をプラズマ中でスパッタエッチングして該コア
の断面形状が三角形になり、且つ該表面保護膜が無くな
るまでエッチングし、該コア及び該アンダークラッド上
にオーバークラッドを堆積して、幅及び高さが異なるコ
アを同一面内に形成することを特徴とする光導波路の製
造方法。 - 【請求項４】 請求項２又は３において、上記プラズマ
がＡｒガス又はＡｒを含むガスを導入したプラズマであ
ることを特徴とする光導波路の製造方法。 - 【請求項５】 請求項２又は３において、光導波路が石
英系ガラス光導波路であり、表面保護膜が石英系ガラス
であり、プラズマがＯ2ガスを導入したプラズマである
ことを特徴とする光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000192153A JP3820849B2 (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000192153A JP3820849B2 (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 光導波路の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002006162A true JP2002006162A (ja) | 2002-01-09 |
| JP3820849B2 JP3820849B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=18691324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000192153A Expired - Lifetime JP3820849B2 (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3820849B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8755255B2 (en) | 2010-09-14 | 2014-06-17 | Seiko Instruments Inc. | Near-field light generating element, method of manufacturing near-field light generating element, near-field light head, method of manufacturing near-field light head, and information recording and playback device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108328567B (zh) * | 2018-01-08 | 2020-07-14 | 东南大学 | 一种获得高密度不等高晶体微针阵列的方法 |
-
2000
- 2000-06-27 JP JP2000192153A patent/JP3820849B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8755255B2 (en) | 2010-09-14 | 2014-06-17 | Seiko Instruments Inc. | Near-field light generating element, method of manufacturing near-field light generating element, near-field light head, method of manufacturing near-field light head, and information recording and playback device |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3820849B2 (ja) | 2006-09-13 |
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