JP2003185856A - モノリシックであって再構築可能な光多重化システム及び光多重化方法 - Google Patents

モノリシックであって再構築可能な光多重化システム及び光多重化方法

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JP2003185856A JP2002321943A JP2002321943A JP2003185856A JP 2003185856 A JP2003185856 A JP 2003185856A JP 2002321943 A JP2002321943 A JP 2002321943A JP 2002321943 A JP2002321943 A JP 2002321943A JP 2003185856 A JP2003185856 A JP 2003185856A
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demultiplexer
waveguides
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エイ カビイ ジョエル
Pinyen Lin
リン ピンエン
Jingkuang Chen
チェン ジンクアン
Yi Su
スー イ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一のシリコンチップ上にモノリシックに集
積されたシリコンデマルチプレクサ、複数のシリコンス
イッチ及びシリコンマルチプレクサを提供する。 【解決手段】 いくつかの実施の形態において、シリコ
ンデマルチプレクサ２２０及びシリコンマルチプレクサ
２４０はそれぞれ回折格子を備える。他のいくつかの実
施の形態において、シリコンデマルチプレクサ２２０及
びシリコンマルチプレクサ２４０はそれぞれアレイ導波
路格子を備える。種々の実施の形態において、シリコン
光スイッチは光スイッチ２３０、微細加工トーションミ
ラー、静電駆動型マイクロミラー及び傾斜マイクロミラ
ーのうち少なくともいずれかを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光マルチプレクサ
及び光多重化方法に基づく光学的にマイクロマシン化又
はマイクロエレクトロメカニカル化されたシステムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】マルチプレクサは、一般によく知られて
いる。例えば、光導波路アレイを備える光マルチプレク
サ及びデマルチプレクサが、ドラゴンらの米国特許第
５，００２，３５０号に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，００２，３５０号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高品質の光
信号の光多重化の性能を向上させる。
【０００５】さらに、本発明は、量産性を向上でき、製
造コストを低減できる光マルチプレクサを提供する。
【０００６】さらに、本発明は、サイズと重量を低減で
きる光マルチプレクサを提供する。
【０００７】さらに、本発明は、ラッチスイッチを有す
る光マルチプレクサを提供する。
【０００８】さらに、本発明は、光スイッチを有するモ
ノリシック集積型の光マルチプレクサ及び光デマルチプ
レクサを提供する。
【０００９】さらに、本発明は、整合型導波路スイッチ
を有する超小型光素子を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】種々の実施の形態によれ
ば、シリコンデマルチプレクサ、複数のシリコンスイッ
チ及びシリコンマルチプレクサは、単一のシリコンチッ
プ上にモノリシックに集積化される。いくつかの実施の
形態においては、シリコンデマルチプレクサ及びシリコ
ンマルチプレクサは各々回折格子を備える。他のいくつ
かの実施の形態においては、シリコンデマルチプレクサ
及びシリコンマルチプレクサは、各々アレイ導波路格子
を備える。種々の実施の形態において、シリコン光スイ
ッチは、１×２、２×２又はｍ×ｎの光スイッチ、光切
替スイッチ、微細加工トーションミラー、静電駆動型マ
イクロミラー、静磁気駆動型マイクロミラー、圧電駆動
型マイクロミラー、熱駆動型マイクロミラー及び傾斜マ
イクロミラーのうち少なくとも１つを備える。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、種
々の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】本発明を合波分波マルチプレクサに言及し
つつ説明するが、本発明は合波信号及び／又は分波信号
に厳密に限定されるものではないということは言うまで
もない。むしろ、光分離後の光多重化を通して信号の変
更を可能にするあらゆる素子を想定している。
【００１３】種々の実施の形態において、本発明に係る
モノリシックで再構築可能な光マルチプレクサに光信号
は入力される。入力光信号は、波長分割多重化（ＷＤ
Ｍ）データストリームを備える場合もある。入力光信号
は、デマルチプレクサにより信号の光波長に応じて別々
のチャンネルに分離させられる。各チャンネルは、光ス
イッチにより通過又は分波させられる。分波させられる
各チャンネルには、同一の波長の新しいデータストリー
ムを合波して、そのチャンネルを再利用するようにして
もよい。さらに、マルチプレクサによってチャンネルは
出力光信号として再び多重化される。出力光信号は、チ
ャンネルの合波／分波又はその他の変更に依存するデー
タストリームを備えることもできる。
【００１４】モノリシックであって再構築可能な光マル
チプレクサは、例えば、プリンタ、コピー機、スキャ
ナ、ファクシミリ装置、複合機などのドキュメント機器
に組み込まれる場合もある。また、モノリシックであっ
て再構築可能な光マルチプレクサは、分散型通信ネット
ワークに組み込まれる場合もある。従って、分散型通信
ネットワークを含むあらゆるシステム又は素子が想定さ
れている。
【００１５】種々の実施の形態においては、マイクロマ
シニング（微細加工）技術及びその他のマイクロエレク
トロメカニカルシステムによる製造技術によって、モノ
リシックで再構築可能な光マルチプレクサが加工され
る。そのような製造技術は、その他の潜在的な技術と比
べると相対的に進歩しているので、より確実な結果と共
により優れた汎用性をもたらす。
【００１６】種々の実施の形態においては、表面微細加
工技術により、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯ
Ｉ）ウエハを基板としてマルチプレクサが加工される。
その他の実施の形態において、マルチプレクサは、少な
くとも一方の側面にパターン形成された半導体層を有す
る第１のウエハ及び第１のウエハ上の半導体層に結合さ
れた単結晶シリコンからなる第２のウエハから加工され
る。第２のウエハが、第１のウエハ上の半導体層に結合
されている方の側面にパターン形成された半導体層を有
する場合もある。
【００１７】図１に、従来の再構築可能な光合波分波マ
ルチプレクサ１００の概略図を示す。マルチプレクサ１
００は、単一の光ファイバから波長が異なる数多くの光
チャンネルにより入力光信号１１０を受信する。入力光
信号１１０は、光チャンネル１１２の波長に基づいて、
デマルチプレクサ１２０により別々の光チャンネル１１
２に分離される。分離されると、別々の光チャンネル１
１２はそれぞれ、複数の光スイッチ１３０のうちの１つ
に到達する。スイッチ１３０は、光チャンネル１１２の
各々を通過もしくは分波させることが可能である。分波
させられた光チャンネル１１２のいずれについても、新
しい信号１１４をスイッチ１３０により合波させて、そ
のチャンネルを利用するようにすることが可能である。
スイッチ１３０により通過又は合波させられたチャンネ
ル１１６は、マルチプレクサ１４０により出力光信号１
５０に再多重化されて、単一の光ファイバに出力され
る。チャンネルが分波及び合波される場合もあるので、
出力光信号１５０は、入力光信号１１０と比べて更新さ
れたデータストリームを備える場合もある。
【００１８】図２に、本発明による再構築可能な光合波
分波マルチプレクサ２００の概略図を示す。マルチプレ
クサ２００は、入力光ファイバ２１０から波長が異なる
数多くの光チャンネルにより入力光信号を受信する。入
力ファイバ２１０からの信号は、波長に基づいて、シリ
コンデマルチプレクサ２２０により別々の光チャンネル
２１２に分離される。図２に示すように、デマルチプレ
クサ２２０は、アレイ導波路格子である。
【００１９】分離されると、信号の光チャンネル２１２
はそれぞれ、複数のシリコン光スイッチ２３０のうちの
１つに到達する。スイッチ２３０は、光チャンネル２１
２の各々を、分波信号２１８として分波もしくは通過さ
せることが可能である。分波させられた光チャンネル２
１２のいずれについても、少なくとも１つの新しい信号
２１４をスイッチ２３０により合波させて、そのチャン
ネルを利用するようにすることが可能である。スイッチ
２３０により通過又は合波させられたチャンネル２１６
は、シリコンマルチプレクサ２４０により出力信号に再
多重化されて、それが出力光ファイバ２５０を介して出
力される。チャンネルが分波及び合波される場合もある
ので、出力ファイバ２５０からの信号は、入力ファイバ
２１０からの信号と比べて更新されたデータストリーム
を備える場合もある。
【００２０】図３に示すように、マルチプレクサ２００
は、単一のシリコンチップ２０２上にモノリシックに集
積されたデマルチプレクサ２２０、スイッチ２３０及び
マルチプレクサ２４０により形成されている。チップ２
０２は、比較的薄い単結晶シリコン素子層２０４及び酸
化膜２０５を含むＳＯＩウエハ２０３を備える場合もあ
る。素子層２０４を構造的に支持するために、比較的厚
い単結晶シリコンハンドル層２０６が酸化膜２０５によ
り結合される場合もある。さらに、補助的な酸化／窒化
膜２０７を、エッチング技術のためにハンドリング層２
０６の反対側の面に形成する場合もある。ウエハ２０３
は、ＳＯＩ技術のうち、すでに知られている技術又はこ
れから開発される技術のいずれかを用いることにより加
工することが可能である。
【００２１】本実施の形態において、デマルチプレクサ
２２０、スイッチ２３０及びマルチプレクサ２４０は、
素子層２０４内に加工される。例えば、ヒンジ、ブリッ
ジ、ガイド、アンカ等のような機械的な部材、又は、例
えば、ヒータ、アクチュエータ又はワイヤのような電気
的な部材を追加的に加工するために、少なくとも１つの
ポリシリコン層（図示せず）を素子層２０４の上に追加
する場合もある。例えば、電気トレース又は論理回路の
ような能動電子部材（図示せず）を素子層２０４内に配
設する場合もある。
【００２２】図４に、スイッチ２３０の実施の形態を、
導波路スイッチ、つまり光切替スイッチとして図示す
る。スイッチ２３０は、複数の導波路２３４を有する可
動部２３２を備える。デマルチプレクサ２２０（図２
中）からのチャンネル２１２の１つに対応する入力導波
路２２２、及びこれから合波される新しい信号２１４を
伝える導波路２４２を、導波路２３４の一方の端部に設
ける。同様に、マルチプレクサ２４０（図２中）に至る
チャンネル２１６の１つに対応する出力導波路２２４、
及び信号を分波させるための導波路２２８を、導波路２
３４のもう一方の端部に設ける。
【００２３】図４に矢印で示すように、可動部２３２は
アクチュエータ２３６によって横断方向に動かされる。
アクチュエータ２３６は、好適な種類のものであればど
のようなものであってもよく、例えば、熱駆動型、静電
駆動型又は磁気駆動型であってもよい。
【００２４】導波路２３４は、可動部２３２が横断方向
に動くことによって、入力導波路２２２を出力導波路２
２４に接続する導波路２３４の１つと新しい信号２１４
を伝える導波路２４２を出力導波路２２４に接続する導
波路２３４の１つを切り替えるように構成されている。
入力導波路２２２の信号を分波するために、導波路２３
４の１つが入力導波路２２２を導波路２２８に接続する
場合もある。
【００２５】素子層２０４にデマルチプレクサ２２０、
スイッチ２３０及びマルチプレクサ２４０を加工するた
めの好適な方法は、同時係属中の米国特許出願第０９／
４６７，５２６号、第０９／４６８，４２３号、第０９
／４６８，１４１号及び第０９／７１８，０１７号にお
いて説明されている。
【００２６】デマルチプレクサ２２０及びマルチプレク
サ２４０は、シリコンで加工可能であれば、すでに知ら
れているマルチプレクサ又はこれから開発されるマルチ
プレクサのいずれであってもよい。特に、デマルチプレ
クサ２２０及びマルチプレクサ２４０が自由空間光通信
のための回折格子である場合もある。自由空間光通信
は、光損失を最小限にしようとする応用例において好ま
れるであろう。そのような回折格子は、同時係属中の米
国特許出願第０９／４６７，１８５号、第０９／４６
７，１８４号、第０９／４６７，４８２号において説明
されている技術を用いて加工することができる。
【００２７】デマルチプレクサ２２０及びマルチプレク
サ２４０が回折格子である場合に、シリコンで加工可能
であって合波分波機能に対応している自由空間光スイッ
チであれば、いずれをスイッチ２３０として用いるよう
にしてもよい。
【００２８】例えば、電気通信のような特定の応用例の
場合は、スイッチ２３０はラッチスイッチであるべきで
ある。
【００２９】一方、デマルチプレクサ２２０及びマルチ
プレクサ２４０が導波光通信のためのアレイ導波路格子
である場合もある。導波光通信によれば、製造し易く、
かつ組み立て品が平坦でなくなることが避けられる。従
って、導波光通信は、光損失が決定的な要素ではない応
用例において好まれるであろう。そのようなアレイ導波
路格子は、すでに知られている技術又はこれから開発さ
れる技術のいずれかにより加工することができる。
【００３０】デマルチプレクサ２２０及びマルチプレク
サ２４０がアレイ導波路格子である場合に、シリコンで
加工可能であって、合波分波機能に対応している導波路
スイッチであれば、いずれをスイッチ２３０として用い
るようにしてもよい。従って、スイッチ２３０は、例え
ば、マイクロオプトメカニカル（超小型光学機械式）ス
イッチ、静電駆動型マイクロスイッチ、静磁気駆動型マ
イクロスイッチ及び集積化された光切替スイッチ等のう
ち少なくともいずれかであってもよい。
【００３１】マルチプレクサ２００が光通信システム２
０に組み込まれる場合もある。図３に示すように、光信
号を伝える入力光ファイバ２２はデマルチプレクサ２２
０と通信可能に配置されており、出力光ファイバ２４は
マルチプレクサ２４０と通信可能に配置されている。ス
イッチは、上述のように、デマルチプレクサ２２０から
の信号を通過及び／又は更新してから、その信号をマル
チプレクサ２４０に送信する。信号は、再多重化される
と所望の更新が施された状態で出力光ファイバ２４に送
られる。
【００３２】マルチプレクサ２００がシステム２０に組
み込まれる場合に、入力ファイバ２２及び出力ファイバ
２４を、それぞれデマルチプレクサ２２０及びマルチプ
レクサ２４０に整合させる必要がある。このような整合
性は、すでに知られている技術又はこれから開発される
技術のいずれかにより達成することができる。例えば、
自由空間光通信の場合は、光ファイバ２２及び光ファイ
バ２４を、同時係属中の米国特許出願第０９／８４４，
５７４号において説明されている技術により整合させる
ことができる。
【００３３】図５から図１０に、本発明に用いることが
できる導波路スイッチ３３０の第１の実施の形態を示
す。種々の実施の形態において、許容しがたい光損失を
避けるためには、スイッチ３３０の導波路間の整合不良
に係る許容誤差は、０．５μｍ未満である。スイッチ３
３０が自己整合型であることにより、高精度の光システ
ムが実現される。
【００３４】図５に示すように、スイッチ３３０は、複
数の導波路３３４を備える可動部３３２を含む。スイッ
チ３３０の固定入力部３２２は、例えば、光合波分波マ
ルチプレクサのデマルチプレクサと通信可能であるとと
もに、複数の導波路３２４を有する。固定出力部３４２
は、例えば、光合波分波マルチプレクサのマルチプレク
サと通信可能であるとともに、複数の導波路３４４を有
する。
【００３５】図６に示すように、ストップブロック３５
０が、例えば、光合波分波マルチプレクサの基板３０３
に固定される。ストップブロック３５０は、可動部３３
２の動きを制限することによりスイッチ３３０の可動部
３３２の位置を制御するために用いられる。一組のオフ
セットｄ１及びｄ２が、可動部３３２の導波路３３４と
固定部３２２及び３４２の導波路３２４及び３４４の間
に画定される。以下に更に説明するように、一組のオフ
セットｄ１及びｄ２がフォトリソグラフィにより画定さ
れてから、可動部３３２が基板３０３から剥離される。
【００３６】また、少なくとも１つの緩衝器３５２をス
イッチ３３０の可動部３３２上に設けるようにしてもよ
い。同一のオフセットｄ１及びｄ２を用いることによ
り、ストップブロック３５０から一方の緩衝器３５２の
内端部までの距離がｄ１であり、ストップブロック３５
０からもう一方の緩衝器３５２の内端部までの距離がｄ
２であるような緩衝器３５２が配置される。
【００３７】このような配列により、スイッチ３３０の
可動部３３２のための安定位置が２つ設けられる。図７
及び図８に示すように、可動部３３２を図中左（矢印Ａ
の方向）に動かして、ストップブロック３５０が緩衝器
３５２の一方に接触するようにする。この位置におい
て、可動部３３２の左側の導波路３３４が、固定部３２
２及び３４２の左側の導波路３２４及び３４４と整合す
る。図９及び図１０に示すように、可動部３３２を図中
右（矢印Ｂの方向）に動かして、ストップブロック３５
０が緩衝器３５２のもう一方に接触するようにする。こ
の位置において、可動部３３２の左側の導波路３３４
が、固定部３２２及び３４２の右側の導波路３２４及び
３４４と整合する。
【００３８】図１１から図１８を参照して、自己整合型
スイッチ３３０の微細加工プロセスの実施の形態につい
て説明する。図１２に示すように、このプロセスは、シ
リコン基板３０６及び単結晶シリコン層３０４を、例え
ば、酸化膜のような絶縁膜３０５を介して備える構造か
ら開始される。図１１及び図１２に示すように、単結晶
シリコン層３０４を、例えば、ドライエッチングにより
エッチングすることにより、スイッチ３３０の可動部３
３２、固定部３２２及び固定部３４２が形成される。さ
らに、図１６に示すストップブロック３５０を収容する
ために、貫通開口部３６０が単結晶シリコン層３０４に
画定される。
【００３９】次に、図１３及び図１４に示すように、単
結晶シリコン層３０４を、例えば、ドライエッチングに
よりエッチングすることにより、可動部３３２、固定部
３２２及び固定部３４２のそれぞれに、複数の導波路３
３４、３２４及び３４４が形成される。続いて、図１５
及び図１６に示すように、例えば、酸化物のような犠牲
層材３６２を堆積させてパターニングすることにより、
少なくとも１つのアンカ開口部３６４が基板３０６及び
／又は単結晶シリコン層３０４に形成される。図１５及
び図１６に示すように、基板に形成されるアンカ開口部
３６４は、それが含まれる場合には、ストップブロック
３５０のためであり、単結晶シリコン層３０４に形成さ
れるアンカ開口部３６４は、それが含まれる場合には、
緩衝器３５２のためである。ストップブロック３５０及
び緩衝器３５２は、例えば、ポリシリコンのような層状
構造材３５４を堆積させてから、その構造材３５４をパ
ターニングすることにより形成される。
【００４０】犠牲層３６２及び少なくとも絶縁膜３０５
の一部を、例えば、ウェットエッチングのような剥離エ
ッチングにより除去することにより、図１７及び図１８
に示すスイッチ３３０が得られる。
【００４１】図１９から図２４に、本発明に用いること
ができる導波路スイッチ４３０の第２の実施の形態を示
す。図１９に示すように、スイッチ４３０は、複数の導
波路４３４を備える可動部４３２を含む。スイッチ４３
０の固定入力部４２２は、例えば、光合波分波マルチプ
レクサのデマルチプレクサと通信可能であるとともに、
複数の導波路４２４を有する。固定出力部４４２は、例
えば、光合波分波マルチプレクサのマルチプレクサと通
信可能であるとともに、複数の導波路４４４を有する。
【００４２】図２０に示すように、ストップブロック４
５０が、例えば、光合波分波マルチプレクサの基板４０
３に固定される。切り抜かれた部分つまり窓４５２が、
可動部４３２に形成される。窓４５２は、図２０に示す
ように、可動部４３２を加工するために用いられる層の
一部分４５４がストップブロック４５０に接続されるよ
うに形成される場合もある。
【００４３】一組のオフセットｄ１及びｄ２が、可動部
４３２の導波路４３４と固定部４２２及び４４２の導波
路４２４及び４４４の間に画定される。一組のオフセッ
トｄ１及びｄ２がフォトリソグラフィにより画定されて
から、可動部４３２が基板４０３から剥離される。スト
ップブロック４５０及び窓４５２は、可動部４３２の動
きを制限することによりスイッチ４３０の可動部４３２
の位置を制御するために用いられる。同一のオフセット
ｄ１及びｄ２を用いることにより、ストップブロック４
５０又は部分４５４から窓４５２の一方の内端部までの
距離がｄ１であり、ストップブロック４５０又は部分４
５４から窓４５２のもう一方の内端部までの距離がｄ２
であるような窓４５２及び／又は部分４５４の端部を画
定する。
【００４４】このような配列により、スイッチ４３０の
可動部４３２のための安定位置が２つ設けられる。図２
１及び図２２に示すように、可動部４３２を図中左（矢
印Ａの方向）に動かして、ストップブロック４５０又は
部分４５４が窓４５２の一方の内端部に接触するように
する。この位置において、可動部４３２の左側の導波路
４３４が、固定部４２２及び４４２の左側の導波路４２
４及び４４４と整合する。図２３及び図２４に示すよう
に、可動部４３２を図中右（矢印Ｂの方向）に動かし
て、ストップブロック４５０又は部分４５４が窓４５２
のもう一方の内端部に接触するようにする。この位置に
おいて、可動部４３２の左側の導波路４３４が、固定部
４２２及び４４２の右側の導波路４２４及び４４４と整
合する。
【００４５】図２５及び図２６に、スイッチ４３０の第
２の実施の形態の修正例を示す。この修正例では、４組
のストップブロック４５０及び窓４５２を用いるが、こ
れにより、更なる安定性と信頼性をスイッチ４３０に与
えることができる。
【００４６】一組のオフセットｄ１及びｄ２は、リソグ
ラフィプロセスにおいて１つのマスキング層上に画定さ
れるので、非常に正確に制御されることができる。スイ
ッチの導波路を整合させる構造は、同一構造層のｄ１及
びｄ２により幾何学的に決定される。これにより、異な
る構造層間の整合性に係る不都合が避けられる。本発明
に係る独特なシリコン・オン・インシュレータによる微
細加工プロセスについては、図２７から図５７を参照し
て、スイッチを動かすマイクロメカニカルアクチュエー
タ及び光ファイバ接続部のＶ字溝の加工と併せて、より
詳細に説明する。但し、アクチュエータ及び／又は接続
部は、スイッチとともに加工される場合もあれば、そう
でない場合もある。従って、アクチュエータ及び／又は
光ファイバの接続部に係る設計及び構成は例示であっ
て、これに限定されるものではない。本発明に係る合波
分波マルチプレクサに、光ファイバのＶ字溝を加工・整
合させることについては、同時係属中の米国特許出願第
０９／９８６，３９９号においてより詳細に説明されて
いる。
【００４７】一般に、ポリシリコン表面微細加工では、
集積回路（ＩＣ）製造業において一般的なプレーナプロ
セスステップを用いることにより、マイクロエレクトロ
メカニカル素子又はマイクロメカニカル素子が製造され
る。
【００４８】図２７に示すように、このプロセスは、シ
リコン基板４０２及び単結晶シリコン層４０４を、例え
ば、酸化膜のような絶縁膜４０６を介して備えるＳＯＩ
ウエハ４００から開始される。
【００４９】図２８に示すように、例えば、酸化物のよ
うな第１のマスク層４１０を、例えば、減圧化学蒸着法
（ＬＰＣＶＤ）により、単結晶シリコン層４０４上及び
基板４０２上に堆積させる。この第１のマスク層４１０
は、例えば、約１．０μｍ厚である場合もある。第１の
マスク層４１０は、続いて基板４０２をエッチングする
間を通じて単結晶シリコン層４０４を保護するためのマ
スキング層として機能する。図２９に示すように、第１
のマスク層４１０にパターニングすることにより、続く
エッチングを行うための開口部４１４を形成する。
【００５０】次に、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）
溶液中でシリコン基板４０２をエッチングすることによ
って、図３０に示すように、基板４０２に三角形又は台
形の開口部４１６を形成する。開口部４１６の端部は、
基板４０２の＜１１０＞方向への高精度な整合性を要求
するプロセスであるフォトリソグラフィステップのため
の基準として用いられる。続いて、図３１に示すよう
に、第１のマスク層４１０は、例えば、ウェットエッチ
ングにより除去される。
【００５１】図３２に示すように、例えば、減圧化学蒸
着法（ＬＰＣＶＤ）によって、酸化物等のような第２の
マスク層４２０をエッチングされた基板４０２上及び単
結晶シリコン層４０４上に堆積させる。この第２のマス
ク層４２０は、例えば、約０．２５μｍ厚である場合も
ある。第２のマスク層４２０は、続いて単結晶シリコン
層４０４のエッチングを通じて、エッチングされた基板
４０２を保護するものとして機能する。
【００５２】続いて、第２のマスク層４２０を、例え
ば、フォトレジスト（図示せず）を用いてパターニング
する。図３３及び図３４に示すように、単結晶シリコン
層４０４を、例えば、反応性イオンエッチングのような
ドライエッチングにより、フォトレジスト及び第２のマ
スク層４２０のうち少なくとも一方をマスキング層とし
て用いてエッチングする。図示のように、このエッチン
グでは、絶縁膜４０６まで約０．１５μｍ余分にエッチ
ングする場合もある。
【００５３】単結晶シリコン層４０４における構造物の
品質を向上させるために、ドライ酸化を施すことによ
り、図３５に示すように、例えば、約１０００オングス
トローム（１００ｎｍ）厚の薄い酸化物４９２を側壁４
９４に成長させるようにしてもよい。続いて、図３６に
示すように、この薄い酸化物４９２は、例えば、２分間
の緩衝フッ化水素酸（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ ＨＦ）エッチ
ングのようなウェットエッチングにより除去される。こ
のウェットエッチングにおいても、絶縁膜４０６を更に
約２０００オングストローム（２００ｎｍ）除去するこ
ととなる。
【００５４】例えば、酸化物のような第３のマスク層
（図示せず）を、例えば、減圧化学蒸着法（ＬＰＣＶ
Ｄ）により、エッチングされた単結晶シリコン層４０４
上に堆積させる。図３７に示すように、アンカ開口部４
３６を、例えば、ウェットエッチングによりエッチング
することにより、絶縁膜４０６は除去される。
【００５５】続いて、図３８に示すように、窒化膜４４
０を、例えば、減圧化学蒸着法（ＬＰＣＶＤ）により堆
積させる。この窒化膜４４０は、スイッチ導波路の反射
防止コーティングとなると共に、Ｖ字溝をエッチングす
るためのマスキング層としても機能する。
【００５６】例えば、フォトレジストのような第４のマ
スク層（図示せず）を、窒化膜４４０を覆うように堆積
させてから、パターニングする。パターニングされたフ
ォトレジストを用いて、図３９に示すように、リッジ導
波路及びＶ字溝のための開口を画定することにより、窒
化膜４４０及び第３のマスク層の露光部分及び絶縁膜４
０６のおよそ５００オングストローム（５０ｎｍ）の薄
い部分がエッチングにより剥がされる。
【００５７】図４０に示すように、残存する窒化膜４４
０及び残存する第３のマスク層に加えてフォトレジスト
（図示せず）をマスクとして用いて、例えば、反応性イ
オンエッチングのようなドライエッチングによってリッ
ジ導波路４９６を形成するためのトレンチを単結晶シリ
コン層４０４に形成する。
【００５８】絶縁膜４０６は第３のマスク層よりもはる
かに厚いので、膜厚およそ４０００オングストローム
（４００ｎｍ）の絶縁膜４０６は、反応性イオンエッチ
ングの後も残存する。従って、シリコン基板４０２が反
応性イオンエッチングによって腐食されることはない。
【００５９】単結晶シリコン層４０４におけるリッジ導
波路４９６の品質を向上させるために、ドライ酸化を施
すことにより、図４１に示すように、例えば、約１００
０（１００ｎｍ）オングストローム厚の新たな薄い酸化
物４９８を側壁４４６に成長させるようにしてもよい。
続いて、上記と同様に、この薄い酸化物４９８は、例え
ば、２分間の緩衝フッ化水素酸エッチングのようなウェ
ットエッチングにより除去される。
【００６０】次に、図４２に示すように、例えば、酸化
物のような第５のマスク層５００を、例えば、減圧化学
蒸着法（ＬＰＣＶＤ）によって、ウェットエッチングす
るためのマスクとして堆積させる。この第５のマスク層
５００は、約５０００（５００ｎｍ）オングストローム
厚である場合もある。第５のマスク層５００は、図４３
に示すように、例えば、フォトレジストを用いてパター
ニングされる。第５のマスク層５００は、図４４に示す
ように、例えば、リン酸によるウェットエッチングを用
いて窒化膜４４０を除去するためのマスクとして機能す
る。特に、このウェットエッチングにより、窒化膜４４
０がリッジ導波路４９６から除去されることにより、窒
化膜４４０のカーリングに起因する光損失の増大が避け
られる。
【００６１】図４５に示すように、例えば、０．３μｍ
厚の減圧化学蒸着法（ＬＰＣＶＤ）堆積されたアンドー
プ酸化膜及び１．７μｍ厚の犠牲リンガラス（ＰＳＧ）
層のような第６のマスク層４６０が形成される。アンド
ープ酸化膜は、高温でアニール処理の間にリッジ導波路
４９６がドープされないようにするのに役立つ。第６の
マスク層４６０は、フォトリソグラフィプロセスにより
パターニングされ、図４６に示すように、ウェットエッ
チングの間にアンカ開口部４６２が形成される。続い
て、図４７に示すように、フォトレジスト（図示せず）
をマスクとして用いてバイア（孔）を、例えば、反応性
イオンエッチングのようなドライエッチングによって開
口する。
【００６２】続いて、図４８に示すように、例えば、ポ
リシリコンのような層状構造材４７０を堆積させて、ド
ープしてアニール処理を施す。層状構造材４７０は、例
えば、３μｍ厚とすることができる。少なくとも１つ以
上の好適なマスク層（図示せず）を用いて、例えば、ア
ンカストップ４７２、緩衝器４７４及び／又はブリッジ
４７６のような微細構造を層状構造材４７０に少なくと
も一回以上のエッチングにより形成することが好まし
い。例えば、図４９及び図５０にそれぞれ示すように、
１つのマスクを用いてエッチングによって層状構造材４
７０を貫通させ、別のマスクを用いてエッチングによっ
て層状構造材４７０及び単結晶シリコン層４０４を貫通
させてもよい。２つのエッチングステップを用いること
は、層状構造材４７０に形成される微細構造に、水平方
向に進む好ましくないエッチングを最小限にするのに有
効である。これにより、アンカストップ４７２、緩衝器
４７４及び／又はブリッジ４７６のような微細構造を高
精度に加工することが可能となる。単一のエッチングに
よって異なる膜厚の積層を貫通させることは、結果とし
て、比較的薄い領域をエッチングしすぎてしまうことに
なる。
【００６３】図５１に示すように、例えば、窒化ケイ素
のような層状保護材４８０をマスクとして堆積すること
により、ポリシリコン及び単結晶シリコン微細構造をエ
ッチングから保護する。この層状保護材４８０を、例え
ば、フォトレジストのようなマスク（図示せず）を用い
てパターニングしてから、図５２に示すように、例え
ば、ドライエッチングにより選択的に除去する。続い
て、第６のマスク層４６０及び残存する絶縁膜４０６を
ウェットエッチングによって除去することにより、図５
３に示すように、Ｖ字溝が形成されることになっている
シリコン基板４０２を露光する。但し、Ｖ字溝のための
開口は、すでにパターニングされた窒化膜４４０により
最初に画定されているので、フォトレジストの整合性
は、極めて重要というわけではない。
【００６４】図５４に示すように、Ｖ字溝４８２を、例
えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）エッチングにより、シ
リコン基板４０２に入り込むようにエッチングする。水
酸化カリウム（ＫＯＨ）エッチングの後で、層状保護材
４８０を、図５５に示すように、例えば、リン酸による
ウェットエッチングを用いて除去する。
【００６５】続いて、厚いフォトレジスト（図示せず）
を堆積させてから、リソグラフィプロセスによってパタ
ーニングすることにより、マスクが形成される。このマ
スクにより、少なくとも１つのボンディングパッド４８
４が、図５６に示すように、画定されるが、これは、例
えば、スパッタリング及びリフトオフプロセスにより金
（Ａｕ）を用いて形成される。最後に、例えば、フッ化
水素酸によるウェットエッチングにより、図５７に示す
ように、微細構造が剥離される。
【００６６】この加工プロセスの別の例では、マスク層
のうちの１つを省くことにより、プロセスに要するコス
ト及び時間を削減するようにしてもよい。この別例につ
いては、図３６に示したようにウェットエッチングによ
り薄い酸化物４９２を除去する１つ前のプロセスの後か
ら続ける。
【００６７】第３のマスク層５３０を、例えば、減圧化
学蒸着法（ＬＰＣＶＤ）により、エッチングされた単結
晶シリコン層５０４上に堆積させて、アンカ開口部５３
６を画定する。この場合に、第３のマスク層５３０は、
図５８に示すような窒化膜である。この窒化膜は、スイ
ッチ導波路の反射防止コーティングとなると共に、Ｖ字
溝をエッチングするためのマスキング層としても機能す
る。また、第３のマスク層５３０を用いて、図５９に示
すように、リッジ導波路及びＶ字溝のための開口を形成
することにより、第３のマスク層５３０の露光部分及び
絶縁膜５０６のおよそ５００オングストローム（５０ｎ
ｍ）の薄い部分がエッチングにより剥がされる。
【００６８】図６０に示すように、例えば、反応性イオ
ンエッチングのようなドライエッチングに、残存する第
３のマスク層５３０に加えてフォトレジスト（図示せ
ず）をマスクとして用いて、単結晶シリコン層５０４に
トレンチを形成するが、これがリッジ導波路５４２とな
る。絶縁膜５０６は第３のマスク層５３０よりもはるか
に厚いので、膜厚約４０００オングストローム（４００
ｎｍ）の絶縁膜５０６は、反応性イオンエッチングの後
も残存する。従って、シリコン基板５０２が反応性イオ
ンエッチングによって腐食されることはない。
【００６９】単結晶シリコン層５０４におけるリッジ導
波路５４２の品質を向上させるために、ドライ酸化を施
すことにより、図６１に示すように、例えば、約１００
０オングストローム（１００ｎｍ）厚の新たな薄い酸化
物５４４を側壁５４６に成長させるようにしてもよい。
上述のように、この薄い酸化物５４４は、続いて、例え
ば、２分間の緩衝フッ化水素酸エッチングのようなウェ
ットエッチングにより除去される。
【００７０】次に、図６２に示すように、例えば、減圧
化学蒸着法（ＬＰＣＶＤ）によって、酸化物等のような
第４のマスク層５５０を、ウェットエッチングするため
のマスクとして堆積させる。この第４のマスク層５５０
は、約５０００オングストローム（５００ｎｍ）厚であ
る場合もある。図６３に示すように、第４のマスク層５
５０を、例えば、フォトレジストを用いてパターニング
する。第４のマスク層５５０は、図６４に示すように、
例えば、リン酸によるウェットエッチングを用いて窒化
膜５３０を除去するためのマスクとして機能する。特
に、このウェットエッチングにより、窒化膜５３０がリ
ッジ導波路５４２から除去されることにより、窒化膜５
３０のカーリングに起因する光損失の増大が避けられ
る。
【００７１】図６５に示すように、例えば、０．３μｍ
厚の低圧化学蒸着（ＬＰＣＶＤ）により堆積されたアン
ドープ酸化膜及び１．７μｍ厚の犠牲リンガラス層のよ
うな第５のマスク層５６０が形成される。アンドープ酸
化膜は、高温でアニール処理される間にリッジ導波路５
４２がドープされないようにするのに役立つ。第５のマ
スク層５６０は、図６６に示すように、フォトリソグラ
フィプロセスによってパターニングされ、ウェットエッ
チングでアンカ開口部５６２及びバイア（孔）５６４が
開口される。続いて、図６７に示すように、例えば、窒
化物のような層状絶縁材５６６を堆積させて、アンカ開
口部５６２及び／又はバイア５６４に絶縁体を提供す
る。続いて、図６８に示すように、層状絶縁材５６６を
ドライエッチングによりパターニングする。必要に応じ
て、酸化膜（図示せず）をウェットエッチングのために
層状絶縁材５６６上に堆積させるようにしてもよい。修
正されたプロセスは、この後、図４８から図５７につい
て上述したように進められる。
【００７２】本発明について種々の実施の形態を挙げて
説明してきたが、数多くの代替例、修正例及び変形例が
当業者にとって明らかであろうことは言うまでもない。
従って、出願人らは、本発明の思想及び範囲において導
き出されるような代替例、修正例及び変形例をすべて包
含することを意図している。
【００７３】例えば、同時係属中の米国特許出願第０９
／６８３，５３３号において説明されているような修正
例が想定されている。また、上述のデマルチプレクサ、
スイッチ及びマルチプレクサの製造方法が特に好適では
あるが、すでに知られているシリコン構造処理方法又は
これから開発されるシリコン構造処理方法のいずれを用
いるようにしてもよい。例えば、従来のフォトリソグラ
フィ及びエッチング方法を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の再構築可能な光合波分波マルチプレク
サを示す概略図である。
【図２】 本発明の実施の形態における再構築可能な光
マルチプレクサを示す概略図である。
【図３】 本発明の実施の形態における光通信システム
に組み込まれる光マルチプレクサを示す断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態における再構築可能な光
マルチプレクサを示す図である。
【図５】 本発明の第１の実施の形態における自己整合
型導波路スイッチを示す図である。
【図６】 本発明の第１の実施の形態における自己整合
型導波路スイッチを示す図である。
【図７】 本発明の第１の実施の形態における自己整合
型導波路スイッチを示す図である。
【図８】 本発明の第１の実施の形態における自己整合
型導波路スイッチを示す図である。
【図９】 本発明の第１の実施の形態における自己整合
型導波路スイッチを示す図である。
【図１０】 本発明の第１の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチを示す図である。
【図１１】 本発明の第１の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図１２】 本発明の第１の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図１３】 本発明の第１の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図１４】 本発明の第１の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図１５】 本発明の第１の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図１６】 本発明の第１の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図１７】 本発明の第１の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図１８】 本発明の第１の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図１９】 本発明の第２の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図２０】 本発明の第２の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図２１】 本発明の第２の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図２２】 本発明の第２の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図２３】 本発明の第２の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図２４】 本発明の第２の実施の形態における自己整
合型導波路スイッチの加工プロセスを示す工程図であ
る。
【図２５】 図１９から図２４に示した本発明の第２の
実施の形態の修正例を示す図である。
【図２６】 図１９から図２４に示した本発明の第２の
実施の形態の修正例を示す図である。
【図２７】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図２８】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図２９】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図３０】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図３１】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図３２】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図３３】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図３４】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図３５】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図３６】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図３７】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図３８】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図３９】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図４０】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図４１】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図４２】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図４３】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図４４】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図４５】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図４６】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図４７】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図４８】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図４９】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図５０】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図５１】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図５２】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図５３】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図５４】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図５５】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図５６】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図５７】 本発明の実施の形態における自己整合型導
波路スイッチの加工プロセスをより詳細に示す図であ
る。
【図５８】 図２７から図５７に示した本発明の実施の
形態における修正例をより詳細に示す図である。
【図５９】 図２７から図５７に示した本発明の実施の
形態における修正例をより詳細に示す図である。
【図６０】 図２７から図５７に示した本発明の実施の
形態における修正例をより詳細に示す図である。
【図６１】 図２７から図５７に示した本発明の実施の
形態における修正例をより詳細に示す図である。
【図６２】 図２７から図５７に示した本発明の実施の
形態における修正例をより詳細に示す図である。
【図６３】 図２７から図５７に示した本発明の実施の
形態における修正例をより詳細に示す図である。
【図６４】 図２７から図５７に示した本発明の実施の
形態における修正例をより詳細に示す図である。
【図６５】 図２７から図５７に示した本発明の実施の
形態における修正例をより詳細に示す図である。
【図６６】 図２７から図５７に示した本発明の実施の
形態における修正例をより詳細に示す図である。
【図６７】 図２７から図５７に示した本発明の実施の
形態における修正例をより詳細に示す図である。
【図６８】 図２７から図５７に示した本発明の実施の
形態における修正例をより詳細に示す図である。
【符号の説明】
２０ 光通信システム、２２ 入力光ファイバ、２４
出力光ファイバ、１００ 従来のマルチプレクサ、１１
０ 入力光信号、１１２ 光チャネル、１１４信号、１
１６ チャンネル、１２０ デマルチプレクサ、１３０
光スイッチ、１４０ マルチプレクサ、１５０ 出力
光信号、２００ 本発明のマルチプレクサ、２０２ シ
リコンチップ、２０３ ＳＯＩウエハ、２０４ シリコ
ン素子層、２０５ 酸化膜、２０６ 単結晶シリコンハ
ンドル層、２０７ 酸化又は窒化膜、２１０ 入力光フ
ァイバ、２１２，２１６ チャンネル、２１４ 信号、
２１８ 分波信号、２２０ デマルチプレクサ、２２
２，２２４，２２８，２３４，２４２ 導波路、２３０
スイッチ、２３２ 可動部、２３６ アクチュエー
タ、２４０ マルチプレクサ、２５０ 出力光ファイ
バ、３０３，３０６ 基板、３０４ 単結晶シリコン
層、３０５ 絶縁膜、３２２ 固定入力部、３２４，３
３４，３４４ 導波路、３３０ スイッチ、３３２ 可
動部、３４２ 固定出力部、３５０ ストップブロッ
ク、３５２ 緩衝器、３５４ 構造材、３６０貫通開口
部、３６２ 犠牲層材、３６４ アンカ開口部、４００
ＳＯＩウエハ、４０２ 基板、４０３ 基板、４０４
単結晶シリコン層、４０６ 絶縁膜、４１０ 第１の
マスク層、４１４ 開口部、４１６ 三角又は台形の開
口部、４２０ 第２のマスク層、４２２ 固定入力部、
４２４，４３４，４４４ 導波路、４３０ スイッチ、
４３２ 可動部、４３６ アンカ開口部、４４０ 窒化
膜、４４２ 固定出力部、４４４ 酸化物、４４６ 側
壁、４５０ ストップブロック、４５２ 窓、４５４
窓の一部（部分）、４６０ 第６のマスク層、４６２
アンカ開口部、４７０ 層状構造材、４７２ アンカス
トップ、４７４緩衝器、４７６ ブリッジ、４８０ 層
状保護材、４８２ Ｖ字溝、４８４ ボンディングパッ
ド、４９２，４９８ 酸化物、４９４ 側壁、４９６
リッジ導波路、５００ 第５のマスク層、５０２ 基
板、５０４ 単結晶シリコン層、５０６ 絶縁膜、５３
０ 第３のマスク層、５３６ アンカ開口部、５４２
リッジ導波路、５４４ 酸化物、５４６ 側壁、５５０
第４のマスク層、５６０第５のマスク層、５６２ ア
ンカ開口部、５６４ バイア、５６６ 層状絶縁材、ｄ
１，ｄ２ オフセット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジンクアン チェン アメリカ合衆国 ニューヨーク ロチェス ター ブリタニィ サークル 100 (72)発明者 イ スー アメリカ合衆国 オレゴン ポートランド サウスイースト 165ティエイチ アベ ニュー 235 アパートメント Ｉ−240 Ｆターム(参考） 2H047 KA02 KA03 KA12 KA13 LA01 LA19

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 モノリシックであって再構築可能な光マ
    ルチプレクサであって、 シリコンデマルチプレクサと、 複数のシリコン光スイッチと、 シリコンマルチプレクサと、を備え、 前記シリコンデマルチプレクサ、光スイッチ及びマルチ
    プレクサが、単一のシリコンチップ上にモノリシックに
    集積されていることを特徴とするマルチプレクサ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のマルチプレクサにおい
    て、 前記単一のシリコンチップは、シリコン・オン・インシ
    ュレータ（ＳＯＩ）ウエハを含み、 前記シリコンデマルチプレクサ、前記複数のシリコン光
    スイッチ及び前記シリコンマルチプレクサは、前記ウエ
    ハの単結晶シリコン素子層に加工されていることを特徴
    とするマルチプレクサ。
  3. 【請求項３】 光信号の変換方法であって、 単一のシリコンチップ上にモノリシックに集積されてい
    る少なくとも１つのシリコンデマルチプレクサ、複数の
    シリコン光スイッチ及び少なくとも１つのシリコンマル
    チプレクサを含むモノリシックで再構築可能な光マルチ
    プレクサへデータストリームを備える光信号を入力する
    ステップ、を含むことを特徴とする光信号の変換方法。
  4. 【請求項４】 モノリシックで再構築可能な光マルチプ
    レクサの製造方法であって、 少なくとも１つのシリコンデマルチプレクサ、複数のシ
    リコン光スイッチ及び少なくとも１つのシリコンマルチ
    プレクサを単一のシリコン層に加工することを特徴とす
    る光マルチプレクサの製造方法。
  5. 【請求項５】 光通信システムであって、 入力光ファイバと、 モノリシックで再構築可能な光マルチプレクサであっ
    て、前記シリコンデマルチプレクサが前記入力光ファイ
    バと通信し、前記複数のシリコン光スイッチが前記シリ
    コンデマルチプレクサと前記シリコンマルチプレクサの
    間で通信する請求項１に記載の光マルチプレクサと、 前記シリコンマルチプレクサと通信する出力光ファイバ
    と、を備えることを特徴とする光通信システム。
  6. 【請求項６】 整合型導波路スイッチを有する超小型光
    素子であって、 複数の入力導波路を有する固定入力部と、 複数の出力導波路を有する固定出力部と、 複数のスイッチング導波路を有する可動部であって、前
    記固定入力部と前記固定出力部を基準として可動である
    可動部と、 少なくとも１つのストップブロックであって、前記可動
    部の動きを制限することにより、前記スイッチング導波
    路のうち少なくとも１つを、前記入力導波路のうち少な
    くとも１つ及び前記出力導波路のうち少なくとも１つと
    整合させる少なくとも１つのストップブロックと、を備
    えることを特徴とする超小型光素子。
  7. 【請求項７】 整合型導波路スイッチを有する超小型光
    素子の製造方法であって、 固定入力部、固定出力部及び可動部を１つの構造層に形
    成するステップと 複数の導波路を、前記固定入力部、前記固定出力部及び
    前記可動部に形成するステップと、 少なくとも１つのストップブロックであって、前記可動
    部の動きを制限することにより、前記可動部の導波路の
    うち少なくとも１つを前記固定入力部及び前記固定出力
    部の導波路のうち少なくとも１つと整合させる少なくと
    も１つのストップブロックを形成するステップと、を含
    むことを特徴とする超小型光素子の製造方法。
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