JP2004170608A - 光導波路デバイス及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＲＩＥ工程でのウェハの破損防止、ステージへの張り付き防止及びウェハの自動搬送を可能とした光導波路デバイスの製造方法を提供することである。
【解決手段】光導波路デバイスの製造方法であって、電気光学効果を有する基板中に光導波路を形成し、この基板上にＳｉＯ２膜を形成し、ＳｉＯ２膜上、基板の下面及び少なくとも基板の側面の一部にＳｉ膜を形成して、ＳｉＯ２膜上及び基板の下面上のＳｉ膜を導通するステップを含んでいる。光導波路デバイスの製造方法は更に、Ｓｉ膜上にフォトレジストを塗布し、光導波路に対応する部分のフォトレジストが残るようにフォトレジストをパターニングし、反応性イオンエッチングにより、光導通路に沿って基板に溝を形成し、フォトレジスト及びＳｉ膜を剥離するステップを含んでいる。
【選択図】 図５
【解決手段】光導波路デバイスの製造方法であって、電気光学効果を有する基板中に光導波路を形成し、この基板上にＳｉＯ２膜を形成し、ＳｉＯ２膜上、基板の下面及び少なくとも基板の側面の一部にＳｉ膜を形成して、ＳｉＯ２膜上及び基板の下面上のＳｉ膜を導通するステップを含んでいる。光導波路デバイスの製造方法は更に、Ｓｉ膜上にフォトレジストを塗布し、光導波路に対応する部分のフォトレジストが残るようにフォトレジストをパターニングし、反応性イオンエッチングにより、光導通路に沿って基板に溝を形成し、フォトレジスト及びＳｉ膜を剥離するステップを含んでいる。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光導波路デバイス及びその製造方法に関する。
【０００２】
光導波路を用いた光デバイスは光通信の発展と共に必要性が増大し、光変調器、光分波器、光スイッチ又は光波長変換器等に利用されている。光導波路としては、ＬｉＮｂＯ３結晶基板にＴｉを拡散して作成された光導波路、Ｓｉ基板上にＳｉＯ２を堆積した光導波路、ポリマー光導波路等が知られている。
【０００３】
【従来の技術】
実用的な外部変調器として、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）等の誘電体結晶基板を用いたマッハツェンダ型の光変調器（ＬＮ変調器）が開発されている。光源からの一定強度のキャリア光がＬＮ変調器に供給され、光の干渉を用いたスイッチング動作によって強度変調された光信号が得られる。
【０００４】
ＬＮ変調器は、Ｚカットされたニオブ酸リチウム結晶からなる誘電体基板の表面に、チタン（Ｔｉ）を熱拡散させて屈折率を高めることにより、その両端部近傍でそれぞれ結合された一対の光導波路を形成し、その上にＳｉＯ２からなるバッファ層を形成し、更にバッファ層の上に光導波路に対応して信号電極（進行波電極）及び接地電極を形成して構成される。
【０００５】
光導波路の一端から入射された信号光は分岐されて一対の光導波路を伝搬する。一方の光導波路上に形成された信号電極に駆動電圧を印加すると、電気光学効果により分岐された双方の信号光に位相差が生じる。
【０００６】
ＬＮ変調器では、これらの信号光を再び結合させて光信号出力として取り出す。一対の光導波路を伝搬する信号光の位相差が例えば０又はπになるように駆動電圧を印加すれば、オン／オフのパルス信号を得ることができる。
【０００７】
最近のＬＮ変調器は、変調速度の高速化を実現するため、４０Ｇｂ／ｓの高周波帯域の変調器の開発が進められている。このような高周波帯域では、伝搬損失の低減及び高周波帯域特性の確保のために、ＬＮ変調器の電極間に導波路に沿って深さ数μｍの溝を形成することが必要不可欠であり、この溝形成工程は通常ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）ドライエッチング装置を用いて行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＲＩＥドライエッチングによる溝形成技術は以下のような問題点を有している。
【０００９】
（１）ＬＮ変調器の母体となるＬＮ基板は強誘電体の絶縁物であり、温度変動により分極を起こし、片面で約６，０００Ｖに達すると放電を起こし、その衝撃でウェハが破損する。
【００１０】
特に、急激な温度変化（５℃／分以上）があるとウェハの破損が顕著となる。溝形成に使用するＲＩＥ装置は高周波電源を使用しウェハに急激な温度変動を与えるため、ウェハが破損し易く、歩留まりを低下させる。
【００１１】
（２）ＲＩＥ装置は、ウェハ・セット及び取り出し用のロードロック室（ローディング室）と、実際に処理を行うエッチング室に分かれ、これらの室の間でウェハを自動搬送する。
【００１２】
しかし、ＬＮウェハは焦電効果があるため金属と張り付き易く、従来のＬＮ変調器の製造方法では、ＬＮウェハのエッチング後にエッチング室のステージ（アルミニウム製電極）にウェハが張り付き、ウェハを自動搬送できずロードロック室にウェハが戻ってこない。
【００１３】
このため、エッチング毎にエッチング室を分解し、ウェハの下面にかみそり等の鋭利なものを挿入し、ステージから無理やりウェハを分離するようにしている。このウェハの剥離作業もウェハの破損を起こし易く、歩留まりを著しく低下させる。
【００１４】
また、この分解作業は高周波電源のブレーカを切断し、信号線を手で外す危険な作業を含んでおり、更に冷却水配管及びガス導入管等も外す必要があるため、危険且つ手間がかかる。
【００１５】
また、エッチング室の再組立時には、ウェハチャッカーの組立精度が必要であり、微小な位置ずれを起こしてもガスリークを発生させ、その結果ＬＮウェハに温度分布が発生してウェハの破損につながる。
【００１６】
（３）ＲＩＥドライエッチングは、マスク材としてフォトレジストを使用し、このフォトレジスト付きのＬＮウェハをエッチングする。フォトレジストは高温（１２０℃以上）になると焼きただれ、酸化してしまうため、これを防ぐためステージを介してウェハを冷却し、ウェハを低温に保持している。このため、ウェハ上面及び下面に温度差が生じ、ウェハの破損につながる。
【００１７】
（４）ＲＩＥドライエッチング用のフォトレジストのパターニング露光時にウェハとガラスマスクの位置合わせを行う。この位置合わせは、必要な特性を確保するため２μｍ以下の精度で行う必要がある。
【００１８】
しかし、ＬＮウェハ自身が透明であるため、露光時の輝度が不足し、位置合わせマーカーが見えずにパターンずれを起こすことがある。パターンずれを起こすとフォトレジストの再度の塗布及びパターニングを余儀なくされ、直行率が低下し、歩留まりを低下させる。
【００１９】
よって、本発明の目的は、ＲＩＥドライエッチング工程でのウェハの破損を防止し、ウェハの自動搬送を可能とした光導波路デバイスの製造方法を提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的は、高周波特性に優れた光導波路デバイスを提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によると、光導波路デバイスの製造方法であって、電気光学効果を有する基板中に光導波路を形成し、該基板上にＳｉＯ２膜を形成し、前記ＳｉＯ２膜上、前記基板の下面及び少なくとも前記基板の側面の一部にＳｉ膜を形成して、前記ＳｉＯ２膜上及び前記下面上のＳｉ膜を導通し、前記Ｓｉ膜上にフォトレジストを塗布し、前記光導通路に対応する部分のフォトレジストが残るように前記フォトレジストをパターニングし、反応性イオンエッチングにより、前記光導波路に沿って前記基板に溝を形成し、前記フォトレジスト及び前記Ｓｉ膜を剥離する、ステップを含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法が提供される。
【００２２】
好ましくは、基板はＬｉＮｂＯ３から形成されており、光導波路の形成ステップはＬｉＮｂＯ３基板にＴｉを拡散するステップを含んでいる。Ｓｉ膜の形成ステップは、例えばスパッタリングにより達成される。好ましくは、フォトレジストは導電性フォトレジストから構成される。
【００２３】
本発明の他の側面によると、光導波路デバイスの製造方法であって、電気光学効果を有する基板中に光導波路を形成し、該基板上にＳｉＯ２膜を形成し、前記ＳｉＯ２膜上、前記基板の下面及び少なくとも前記基板の側面の一部にＴｉ膜を形成して、前記ＳｉＯ２膜上及び前記下面上のＴｉ膜を導通し、前記Ｔｉ膜上にフォトレジストを塗布し、前記光導波路に対応する部分のフォトレジストが残るように前記フォトレジストをパターニングし、反応性イオンエッチングにより、前記光導波路に沿って前記基板に溝を形成し、前記フォトレジスト及び前記Ｔｉ膜を剥離する、ステップを含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法が提供される。
【００２４】
本発明の更に他の側面によると、光導波路デバイスであって、電気光学効果を有する基板と、前記基板中に形成された光導波路と、前記光導波路に関連して形成された信号電極と、前記基板上に形成された接地電極と、前記光導波路に沿って前記基板上に形成された溝と、前記溝を除き前記基板上に形成されたＳｉＯ２バッファ層と、前記バッファ層上、前記溝中、前記基板の下面上及び側面の少なくとも一部に形成されたＳｉ膜と、を具備したことを特徴とする光導波路デバイスが提供される。
【００２５】
本発明の更に他の側面によると、光変調器であって、電気光学効果を有する基板と、前記基板中に形成された入力導波路、出力導通路、及び前記入力及び出力導波路の間に伸長しそれぞれ前記入力及び出力導波路に接続された第１及び第２導波路を有する光導波路構造と、前記第１導波路上に形成された信号電極と、前記第２導波路上に形成された第１接地電極と、前記信号電極に対して前記第１接地電極と反対側の前記基板上に形成された第２接地電極と、前記第１導波路に沿って前記基板上に形成された第１の溝と、前記第２導波路に沿って前記基板上に形成された第２の溝と、前記第１及び第２の溝を除き前記基板上に形成されたＳｉＯ２バッファ層と、前記バッファ層上、前記第１及び第２の溝中、前記基板の下面上及び側面の少なくとも一部に形成されたＳｉ膜と、を具備したことを特徴とする光変調器が提供される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の製造方法により製造されたマッハツェンダ型光変調器の平面図を示している。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線概略断面図であり、寸法サイズは誇張して描かれている。
【００２７】
光変調器又は光変調器チップ２は電気光学効果を有する誘電体から形成されており、本実施形態においてはニオブ酸リチウム基板（ＬｉＮｂＯ３基板）４から形成されている。光変調器２はマッハツェンダ型光導波路構造６を有している。
【００２８】
光導波路構造６は、入力光導波路８と、出力光導波路１０と、入力光導波路８と出力光導波路１０の間に伸長する第１及び第２光導波路１２，１４から構成されている。
【００２９】
第１及び第２光導通路１２，１４はＹ分岐１６により入力光導波路８に接続され、Ｙ分岐１８により出力光導波路１０にそれぞれ接続されている。光導波路構造６はＬｉＮｂＯ３基板４にチタン（Ｔｉ）を熱拡散することにより形成されている。
【００３０】
入力光導波路８に供給された信号光は、Ｙ分岐１６で光パワーが実質的２等分されて第１及び第２光導波路１２，１４で導波される。この導波光はＹ分岐１８で出力光導波路１０に結合される。
【００３１】
第１及び第２光導波路１２，１４を導波する光の位相差に応じて、出力光導波路１０を光が導波する結合モードと、Ｙ分岐１８から基板４内に光が放射される放射モード（漏洩モード）とが切り替えられる。
【００３２】
分岐された信号光の間の位相を変化させるために、第１光導波路１２上には信号電極（進行波電極）２０が設けられており、第２光導波路１４上には接地電極２２が設けられている。更に、第１光導波路１２に対して接地電極２２の反対側の基板４上には他の接地電極２４が形成されている。
【００３３】
信号電極２０と接地電極２４の間の基板４に第１光導波路１２に沿って伸長する深さ数μｍの溝２６が形成され、信号電極２０と接地電極２２の間の基板４に第２光導波路１４に沿って伸長する深さ数μｍの溝２８が形成されている。これらの溝２６，２８は、伝搬損失低減及び高周波帯域特性確保のために形成されている。
【００３４】
図２を参照して、本発明実施形態の光変調器２の断面構造について説明する。基板４上には溝２６，２８部分を除きＳｉＯ２バッファ層３０が形成されている。更に、溝２６，２８内を含めて基板４の全周はＳｉ膜３２で覆われている。
【００３５】
Ｓｉ膜３２上にはＴｉ膜３４が蒸着され、Ｔｉ膜３４上にはＡｕ膜３６が蒸着され、Ａｕ膜３６上にはＡｕメッキ３８が施され、このＡｕメッキ３８により信号電極２０、接地電極２２，２４が形成されている。これらの電極２０，２２，２４の厚さは約３０μｍである。
【００３６】
以下、本発明の光導波路の製造方法につき、光変調器の製造プロセスを例に説明する。まず、図３（Ａ）に示すように、ＬｉＮｂＯ３基板（ＬＮ基板）４上にＴｉ４０を約１００ｎｍの厚さに蒸着する。Ｔｉ４０の純度は９９．９９％である。
【００３７】
次いで、フォトレジスト４２を約１μｍの厚さに塗布し、図３（Ｂ）に示すようにパターニングする。次いで、ウエットエッチングによりＴｉ４０をエッチングし、アセトン等による超音波洗浄によりフォトレジスト４２を剥離すると、図３（Ｃ）に示したようになる。
【００３８】
次いで、キャリアガスとして純酸素を約１０リットル／分の割合で流しながら温度約１０００℃で約１０時間保持し、Ｔｉ４０を基板４中に拡散させて図４（Ａ）に示すように光導波路１２，１４を形成する。
【００３９】
次いで、図４（Ｂ）に示すように、ＳｉＯ２バッファ層３０を約１μｍの厚さに成膜する。次いで、図４（Ｃ）に示すように、バッファ層３０上、基板４の下面及び両側面にＳｉ膜４４ａ，４４ｂ，４４ｃを約０．１μｍの厚さに成膜する。この成膜は、キャリアガスとしてＡｒを使用し、成膜圧力０．６６ＰａでＤＣスパッタ装置により成膜する。
【００４０】
基板４の側面のＳｉ膜４４ｃは基板４の側面全体に形成する必要なく、ＳｉＯ２バッファ層３０上のＳｉ膜４４ａと基板４の下面のＳｉ膜４４ｂを導通させるように、基板４の側面の一部に形成すれば十分である。
【００４１】
このように基板４の上下面をＳｉ膜４４ａ，４４ｂで覆って、これらのＳｉ膜４４ａ及び４４ｂを側面のＳｉ膜４４ｃで接続したため、ＬＮ基板４が温度変動により分極を起こすことが抑制される。これにより、ＬＮ基板４が高電圧に帯電することが防止される。
【００４２】
次いで、Ｓｉ膜４４ａ上にフォトレジスト４６を塗布し、図５（Ａ）に示すように、ＲＩＥドライエッチング用にフォトレジスト４６のパターニングを行う。
【００４３】
次いで、図６に示すＲＩＥドライエッチング装置を使用して、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を行い、光導波路１２，１４に沿って伸長する一対の溝２６，２８を例えば数μｍの深さに形成する（図５（Ｂ））。
【００４４】
次いで、図５（Ｃ）に示すように、剥離液（例えば東京応化工業製の商品名ＤＥ−３）を用いて、フォトレジスト４６及びＳｉ膜４４ａ，４４ｂ，４４ｃを剥離する。
【００４５】
図６を参照して、ＲＩＥドライエッチング装置について説明する。ＲＩＥドライエッチング装置はエッチング室５０と、図示しないローディング室（ロードロック室）を有しており、エッチング室５０とローディング室の間でＬＮウェハ５１を搬送装置により自動搬送する。
【００４６】
５２はアルミニウム製のステージであり、バイアス高周波電源６２に接続されて電極として作用する。ステージ５２にはＨｅガス供給口兼ホイストピン５６挿入用の複数の穴５４が形成されている。
【００４７】
５８はプラズマ形成用高周波電源であり、高周波アンテナ６０に接続されている。６４は磁気中性線形コイル、６６は磁気中性放電部である。エッチング室５０は真空ポンプ６８に接続されており、ＲＩＥ中はエッチング室５０はこの真空ポンプ６８により所定の真空度に保たれる。
【００４８】
以下、ＲＩＥの動作について説明する。まず、ローディング室のウェハハンドラー用の皿にウェハ５１をセットする。操作制御ボタンを押すと、ウェハ５１が搬送装置により自動でローディング室からエッチング室５０に搬送される。
【００４９】
ステージ５２の下からホイストピン５６が上方に突き出てウェハ５１を持ち上げ、ウェハハンドラー用の皿は搬送装置によりローディング室へ戻る。ホイストピン５６が下がり、ステージ５２上にウェハ５１が設置される。
【００５０】
供給管７０からエッチングガスとしてＡｒとＣ３Ｆ８の混合ガスをエッチング室５０に供給しながら、成膜圧力０．２５Ｐａ、高周波電源５８のアンテナパワー１２００Ｗ、バイアス電源６２のバイアスパワー２００Ｗでウェハ５１の反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行う。
【００５１】
本実施形態のウェハ５１又は基板４は、図５（Ａ）に示すように、その上面に形成されたＳｉ膜４４ａと下面に形成されたＳｉ膜４４ｂが側面のＳｉ膜４４ｃで接続されているため、ウェハ５１又は基板４の分極が防止され、ウェハ５１又は基板４が帯電することが防止される。
【００５２】
これにより、ウェハ５１の放電が防止され、放電の際の衝撃によるウェハ５１の破損が防止される。また、ウェハ５１の帯電が防止できるため、ウェハ５１のステージ５２への張り付きがなくなり、ウェハ５１の自動搬送が可能である。
【００５３】
また、ドライエッチング用のパターニング露光時に、フォトレジスト４６の下にＳｉ膜４４ａが蒸着してあるため、十分な輝度を確保することができ、ウェハ５１に形成されているマーカーを鮮明に見ることができる。よって、露光時の位置合わせが容易となる。
【００５４】
エッチング終了後、ホイストピン５６でウェハ５１を持ち上げ、ウェハハンドラー用の皿でウェハ５１を受け、搬送装置でウェハ５１をローディング室に自動搬送する。
【００５５】
ＲＩＥが終了すると、エッチング室５０のクリーニングを行う。エッチング室内はウェハに塗布されていたフォトレジスト４６により汚染される。このクリーニングを実施しないと、次回のＲＩＥの際に高周波放電ができず、ＲＩＥが実施できない。
【００５６】
よって、例えばＳｉウェハ等のダミーウェハをローディング室のウェハ皿に置き、エッチング室にダミーウェハを自動搬送する。ＣＦ４を少量混合した酸素ガス雰囲気中で、真空度約１．３３Ｐａ、アンテナパワー１０００Ｗ、バイアスパワー５０Ｗの条件でエッチング室のクリーニングを所定時間行う。クリーニング終了後、ダミーウェハをローディング室に自動搬送する。
【００５７】
図５（Ｃ）の工程終了後、図７（Ａ）に進み基板４の上面、下面及び少なくとも側面の一部に膜厚約０．１μｍのＳｉ膜３２をＤＣスパッタ装置で成膜する。
【００５８】
次いで、図７（Ｂ）に進み、真空度６．６×１０−４Ｐａで膜厚約５０ｎｍのＴｉ膜３４及び膜厚約２００ｎｍのＡｕ膜３６を蒸着する。Ｔｉの純度は９９．９９％、Ａｕの純度は９９．９９％以上である。
【００５９】
次いで、Ａｕ膜３６上にフォトレジスト７２を約１３μｍの厚さに塗布し、図７（Ｃ）に示すようにフォトレジスト７２をパターニングする。次いで、図８（Ａ）に進みＴｉ膜３４及びＡｕ膜３６をエッチング液を使用してエッチングする。
【００６０】
アセトン等による超音波洗浄によりフォトレジスト７２を剥離し（図８（Ｂ））、Ａｕメッキ用フォトレジスト７４を約３２μｍの厚さに塗布し、これを図８（Ｃ）に示すようにパターニングする。
【００６１】
図９（Ａ）に示すようにＡｕメッキ３８を約３０μｍの厚さに形成し、アセトン等による超音波洗浄によりフォトレジスト７４を剥離する（図９（Ｂ））。次いで、不要Ｔｉ／Ａｕエッチング用フォトレジスト７６を再び塗布し、図９（Ｃ）に示すようにフォトレジスト７６をパターニングする。
【００６２】
次いで、図１０（Ａ）に示すように不要なＴｉ膜３４及びＡｕ膜３６をウエットエッチングにより除去し、アセトン等による超音波洗浄によりフォトレジスト７６を剥離する（図１０（Ｂ））。これにより、所定の電極形状２０，２２，２４を得ることができる。
【００６３】
以上の工程を経ることにより、ＬＮウェハ５１上に複数の光変調器２を形成することができる。次の工程では、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、ＬＮウェハ５１上に形成された複数の光変調器２の両端近傍に一対の保護部材（やとい）８０を接着する。この保護部材８０は各光変調器２の端面を保護するためのものである。
【００６４】
次いで、図１２に示すように回転レジンダイヤモンド刃によるダイシングを行い、光変調器チップ２を個別に切り出す。個別に切り出された光変調器チップ２の側面にＳｉ膜を成膜し、図７（Ａ）のステップで形成された基板４の上下面に形成されたＳｉ膜３２を電気的に接続する。最後に、光変調器チップ２の端面に反射防止膜を蒸着して、光変調器チップ２が完成する。
【００６５】
上述した実施形態では、図４（Ｃ）のステップで基板４の上面、下面及び側面にＳｉ膜４４ａ，４４ｂ，４４ｃを形成したが、Ｓｉ膜を形成する替わりにＴｉ蒸着膜を基板４の上面、下面及び側面に形成するようにしてもよい。
【００６６】
また、図５（Ａ）のステップで形成するフォトレジスト４６に導電性フォトレジストを用い、基板４又はウェハ５１の上面の帯電を防止するようにするのが好ましい。
【００６７】
以上の説明では、本発明の製造方法を光変調器の製造方法に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光分波器、光スイッチ、光波長変換器等の他の光導波路デバイスの製造方法にも同様に適用可能である。
【００６８】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００６９】
（付記１） 光導波路デバイスの製造方法であって、
電気光学効果を有する基板中に光導波路を形成し、
該基板上にＳｉＯ２膜を形成し、
前記ＳｉＯ２膜上、前記基板の下面及び少なくとも前記基板の側面の一部にＳｉ膜を形成して、前記ＳｉＯ２膜上及び前記下面上のＳｉ膜を導通し、
前記Ｓｉ膜上にフォトレジストを塗布し、
前記光導通路に対応する部分のフォトレジストが残るように前記フォトレジストをパターニングし、
反応性イオンエッチングにより、前記光導波路に沿って前記基板に溝を形成し、
前記フォトレジスト及び前記Ｓｉ膜を剥離する、
ステップを含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【００７０】
（付記２） 前記基板はＬｉＮｂＯ３から形成されており、前記光導波路の形成ステップは前記ＬｉＮｂＯ３基板にＴｉを熱拡散するステップを含んでいる付記１記載の光導波路デバイスの製造方法。
【００７１】
（付記３） 前記Ｓｉ膜の形成ステップはスパッタリングにより達成される付記１記載の光導波路デバイスの製造方法。
【００７２】
（付記４） 前記フォトレジストは導電性フォトレジストから構成される付記１記載の光導波路デバイスの製造方法。
【００７３】
（付記５） 光導波路デバイスの製造方法であって、
電気光学効果を有する基板中に光導波路を形成し、
該基板上にＳｉＯ２膜を形成し、
前記ＳｉＯ２膜上、前記基板の下面及び少なくとも前記基板の側面の一部にＴｉ膜を形成して、前記ＳｉＯ２膜上及び前記下面上のＴｉ膜を導通し、
前記Ｔｉ膜上にフォトレジストを塗布し、
前記光導波路に対応する部分のフォトレジストが残るように前記フォトレジストをパターニングし、
反応性イオンエッチングにより、前記光導波路に沿って前記基板に溝を形成し、
前記フォトレジスト及び前記Ｔｉ膜を剥離する、
ステップを含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【００７４】
（付記６） 光導波路デバイスであって、
電気光学効果を有する基板と、
前記基板中に形成された光導波路と、
前記光導波路に関連して形成された信号電極と、
前記基板上に形成された接地電極と、
前記光導波路に沿って前記基板上に形成された溝と、
前記溝を除き前記基板上に形成されたＳｉＯ２バッファ層と、
前記バッファ層上、前記溝中、前記基板の下面上及び側面の少なくとも一部に形成されたＳｉ膜と、
を具備したことを特徴とする光導波路デバイス。
【００７５】
（付記７） 前記基板はＬｉＮｂＯ３から形成されており、前記光導波路は前記ＬｉＮｂＯ３基板にＴｉを熱拡散することにより形成されている付記６記載の光導波路デバイス。
【００７６】
（付記８） 光変調器であって、
電気光学効果を有する基板と、
前記基板中に形成された入力導波路、出力導通路、及び前記入力及び出力導波路の間に伸長しそれぞれ前記入力及び出力導波路に接続された第１及び第２導波路を有する光導波路構造と、
前記第１導波路上に形成された信号電極と、
前記第２導波路上に形成された第１接地電極と、
前記信号電極に対して前記第１接地電極と反対側の前記基板上に形成された第２接地電極と、
前記第１導波路に沿って前記基板上に形成された第１の溝と、
前記第２導波路に沿って前記基板上に形成された第２の溝と、
前記第１及び第２の溝を除き前記基板上に形成されたＳｉＯ２バッファ層と、
前記バッファ層上、前記第１及び第２の溝中、前記基板の下面上及び側面の少なくとも一部に形成されたＳｉ膜と、
を具備したことを特徴とする光変調器。
【００７７】
（付記９） 前記基板はＬｉＮｂＯ３から形成されており、前記光導波路は前記ＬｉＮｂＯ３基板にＴｉを熱拡散することにより形成されている付記８記載の光変調器。
【００７８】
【発明の効果】
本発明の光導波路デバイスの製造方法によると、ドライエッチング（ＲＩＥ）工程に先立ちＬＮウェハの上面及び下面の全体及び側面の少なくとも一部にＳｉ膜を形成したため、ＬＮウェハの帯電を防止でき、高電圧の放電に起因するウェハの破損が無くなり、製造歩留まりを向上することができる。
【００７９】
また、ＬＮウェハの帯電を防止できるため、ＲＩＥ工程におけるウェハのステージへの張り付きが無くなり、ウェハの自動搬送が可能となる。また、エッチング室の分解及び再組立をする必要が無くなるため、作業効率が大幅に向上する。
【００８０】
更に、ＲＩＥ用のパターニング露光時にフォトレジストの下にＳｉ膜が蒸着してあるため、十分な輝度を確保することができ、ウェハに形成したマーカーを鮮明に見ることができる。これにより、フォトレジスト露光時の位置合わせが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の光変調器の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図４】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図５】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図６】ＲＩＥドライエッチング装置の概略構成図である。
【図７】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図８】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図９】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図１０】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）はウェハに保護部材を接着した状態の平面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の１１Ｂ−１１Ｂ線断面図である。
【図１２】ダイシング工程を示す図である。
【符号の説明】
２ 光変調器
４ 基板
６ 光導波路構造
２０ 信号電極
２２，２４ 接地電極
２６，２８ 溝
３０ ＳｉＯ２バッファ層
３２ Ｓｉ膜
３４ Ｔｉ膜
３６ Ａｕ膜
３８ Ａｕメッキ
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ Ｓｉ膜
５１ ＬＮウェハ
８０ 保護部材（やとい）
【発明の属する技術分野】
本発明は光導波路デバイス及びその製造方法に関する。
【０００２】
光導波路を用いた光デバイスは光通信の発展と共に必要性が増大し、光変調器、光分波器、光スイッチ又は光波長変換器等に利用されている。光導波路としては、ＬｉＮｂＯ３結晶基板にＴｉを拡散して作成された光導波路、Ｓｉ基板上にＳｉＯ２を堆積した光導波路、ポリマー光導波路等が知られている。
【０００３】
【従来の技術】
実用的な外部変調器として、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）等の誘電体結晶基板を用いたマッハツェンダ型の光変調器（ＬＮ変調器）が開発されている。光源からの一定強度のキャリア光がＬＮ変調器に供給され、光の干渉を用いたスイッチング動作によって強度変調された光信号が得られる。
【０００４】
ＬＮ変調器は、Ｚカットされたニオブ酸リチウム結晶からなる誘電体基板の表面に、チタン（Ｔｉ）を熱拡散させて屈折率を高めることにより、その両端部近傍でそれぞれ結合された一対の光導波路を形成し、その上にＳｉＯ２からなるバッファ層を形成し、更にバッファ層の上に光導波路に対応して信号電極（進行波電極）及び接地電極を形成して構成される。
【０００５】
光導波路の一端から入射された信号光は分岐されて一対の光導波路を伝搬する。一方の光導波路上に形成された信号電極に駆動電圧を印加すると、電気光学効果により分岐された双方の信号光に位相差が生じる。
【０００６】
ＬＮ変調器では、これらの信号光を再び結合させて光信号出力として取り出す。一対の光導波路を伝搬する信号光の位相差が例えば０又はπになるように駆動電圧を印加すれば、オン／オフのパルス信号を得ることができる。
【０００７】
最近のＬＮ変調器は、変調速度の高速化を実現するため、４０Ｇｂ／ｓの高周波帯域の変調器の開発が進められている。このような高周波帯域では、伝搬損失の低減及び高周波帯域特性の確保のために、ＬＮ変調器の電極間に導波路に沿って深さ数μｍの溝を形成することが必要不可欠であり、この溝形成工程は通常ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）ドライエッチング装置を用いて行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＲＩＥドライエッチングによる溝形成技術は以下のような問題点を有している。
【０００９】
（１）ＬＮ変調器の母体となるＬＮ基板は強誘電体の絶縁物であり、温度変動により分極を起こし、片面で約６，０００Ｖに達すると放電を起こし、その衝撃でウェハが破損する。
【００１０】
特に、急激な温度変化（５℃／分以上）があるとウェハの破損が顕著となる。溝形成に使用するＲＩＥ装置は高周波電源を使用しウェハに急激な温度変動を与えるため、ウェハが破損し易く、歩留まりを低下させる。
【００１１】
（２）ＲＩＥ装置は、ウェハ・セット及び取り出し用のロードロック室（ローディング室）と、実際に処理を行うエッチング室に分かれ、これらの室の間でウェハを自動搬送する。
【００１２】
しかし、ＬＮウェハは焦電効果があるため金属と張り付き易く、従来のＬＮ変調器の製造方法では、ＬＮウェハのエッチング後にエッチング室のステージ（アルミニウム製電極）にウェハが張り付き、ウェハを自動搬送できずロードロック室にウェハが戻ってこない。
【００１３】
このため、エッチング毎にエッチング室を分解し、ウェハの下面にかみそり等の鋭利なものを挿入し、ステージから無理やりウェハを分離するようにしている。このウェハの剥離作業もウェハの破損を起こし易く、歩留まりを著しく低下させる。
【００１４】
また、この分解作業は高周波電源のブレーカを切断し、信号線を手で外す危険な作業を含んでおり、更に冷却水配管及びガス導入管等も外す必要があるため、危険且つ手間がかかる。
【００１５】
また、エッチング室の再組立時には、ウェハチャッカーの組立精度が必要であり、微小な位置ずれを起こしてもガスリークを発生させ、その結果ＬＮウェハに温度分布が発生してウェハの破損につながる。
【００１６】
（３）ＲＩＥドライエッチングは、マスク材としてフォトレジストを使用し、このフォトレジスト付きのＬＮウェハをエッチングする。フォトレジストは高温（１２０℃以上）になると焼きただれ、酸化してしまうため、これを防ぐためステージを介してウェハを冷却し、ウェハを低温に保持している。このため、ウェハ上面及び下面に温度差が生じ、ウェハの破損につながる。
【００１７】
（４）ＲＩＥドライエッチング用のフォトレジストのパターニング露光時にウェハとガラスマスクの位置合わせを行う。この位置合わせは、必要な特性を確保するため２μｍ以下の精度で行う必要がある。
【００１８】
しかし、ＬＮウェハ自身が透明であるため、露光時の輝度が不足し、位置合わせマーカーが見えずにパターンずれを起こすことがある。パターンずれを起こすとフォトレジストの再度の塗布及びパターニングを余儀なくされ、直行率が低下し、歩留まりを低下させる。
【００１９】
よって、本発明の目的は、ＲＩＥドライエッチング工程でのウェハの破損を防止し、ウェハの自動搬送を可能とした光導波路デバイスの製造方法を提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的は、高周波特性に優れた光導波路デバイスを提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によると、光導波路デバイスの製造方法であって、電気光学効果を有する基板中に光導波路を形成し、該基板上にＳｉＯ２膜を形成し、前記ＳｉＯ２膜上、前記基板の下面及び少なくとも前記基板の側面の一部にＳｉ膜を形成して、前記ＳｉＯ２膜上及び前記下面上のＳｉ膜を導通し、前記Ｓｉ膜上にフォトレジストを塗布し、前記光導通路に対応する部分のフォトレジストが残るように前記フォトレジストをパターニングし、反応性イオンエッチングにより、前記光導波路に沿って前記基板に溝を形成し、前記フォトレジスト及び前記Ｓｉ膜を剥離する、ステップを含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法が提供される。
【００２２】
好ましくは、基板はＬｉＮｂＯ３から形成されており、光導波路の形成ステップはＬｉＮｂＯ３基板にＴｉを拡散するステップを含んでいる。Ｓｉ膜の形成ステップは、例えばスパッタリングにより達成される。好ましくは、フォトレジストは導電性フォトレジストから構成される。
【００２３】
本発明の他の側面によると、光導波路デバイスの製造方法であって、電気光学効果を有する基板中に光導波路を形成し、該基板上にＳｉＯ２膜を形成し、前記ＳｉＯ２膜上、前記基板の下面及び少なくとも前記基板の側面の一部にＴｉ膜を形成して、前記ＳｉＯ２膜上及び前記下面上のＴｉ膜を導通し、前記Ｔｉ膜上にフォトレジストを塗布し、前記光導波路に対応する部分のフォトレジストが残るように前記フォトレジストをパターニングし、反応性イオンエッチングにより、前記光導波路に沿って前記基板に溝を形成し、前記フォトレジスト及び前記Ｔｉ膜を剥離する、ステップを含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法が提供される。
【００２４】
本発明の更に他の側面によると、光導波路デバイスであって、電気光学効果を有する基板と、前記基板中に形成された光導波路と、前記光導波路に関連して形成された信号電極と、前記基板上に形成された接地電極と、前記光導波路に沿って前記基板上に形成された溝と、前記溝を除き前記基板上に形成されたＳｉＯ２バッファ層と、前記バッファ層上、前記溝中、前記基板の下面上及び側面の少なくとも一部に形成されたＳｉ膜と、を具備したことを特徴とする光導波路デバイスが提供される。
【００２５】
本発明の更に他の側面によると、光変調器であって、電気光学効果を有する基板と、前記基板中に形成された入力導波路、出力導通路、及び前記入力及び出力導波路の間に伸長しそれぞれ前記入力及び出力導波路に接続された第１及び第２導波路を有する光導波路構造と、前記第１導波路上に形成された信号電極と、前記第２導波路上に形成された第１接地電極と、前記信号電極に対して前記第１接地電極と反対側の前記基板上に形成された第２接地電極と、前記第１導波路に沿って前記基板上に形成された第１の溝と、前記第２導波路に沿って前記基板上に形成された第２の溝と、前記第１及び第２の溝を除き前記基板上に形成されたＳｉＯ２バッファ層と、前記バッファ層上、前記第１及び第２の溝中、前記基板の下面上及び側面の少なくとも一部に形成されたＳｉ膜と、を具備したことを特徴とする光変調器が提供される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の製造方法により製造されたマッハツェンダ型光変調器の平面図を示している。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線概略断面図であり、寸法サイズは誇張して描かれている。
【００２７】
光変調器又は光変調器チップ２は電気光学効果を有する誘電体から形成されており、本実施形態においてはニオブ酸リチウム基板（ＬｉＮｂＯ３基板）４から形成されている。光変調器２はマッハツェンダ型光導波路構造６を有している。
【００２８】
光導波路構造６は、入力光導波路８と、出力光導波路１０と、入力光導波路８と出力光導波路１０の間に伸長する第１及び第２光導波路１２，１４から構成されている。
【００２９】
第１及び第２光導通路１２，１４はＹ分岐１６により入力光導波路８に接続され、Ｙ分岐１８により出力光導波路１０にそれぞれ接続されている。光導波路構造６はＬｉＮｂＯ３基板４にチタン（Ｔｉ）を熱拡散することにより形成されている。
【００３０】
入力光導波路８に供給された信号光は、Ｙ分岐１６で光パワーが実質的２等分されて第１及び第２光導波路１２，１４で導波される。この導波光はＹ分岐１８で出力光導波路１０に結合される。
【００３１】
第１及び第２光導波路１２，１４を導波する光の位相差に応じて、出力光導波路１０を光が導波する結合モードと、Ｙ分岐１８から基板４内に光が放射される放射モード（漏洩モード）とが切り替えられる。
【００３２】
分岐された信号光の間の位相を変化させるために、第１光導波路１２上には信号電極（進行波電極）２０が設けられており、第２光導波路１４上には接地電極２２が設けられている。更に、第１光導波路１２に対して接地電極２２の反対側の基板４上には他の接地電極２４が形成されている。
【００３３】
信号電極２０と接地電極２４の間の基板４に第１光導波路１２に沿って伸長する深さ数μｍの溝２６が形成され、信号電極２０と接地電極２２の間の基板４に第２光導波路１４に沿って伸長する深さ数μｍの溝２８が形成されている。これらの溝２６，２８は、伝搬損失低減及び高周波帯域特性確保のために形成されている。
【００３４】
図２を参照して、本発明実施形態の光変調器２の断面構造について説明する。基板４上には溝２６，２８部分を除きＳｉＯ２バッファ層３０が形成されている。更に、溝２６，２８内を含めて基板４の全周はＳｉ膜３２で覆われている。
【００３５】
Ｓｉ膜３２上にはＴｉ膜３４が蒸着され、Ｔｉ膜３４上にはＡｕ膜３６が蒸着され、Ａｕ膜３６上にはＡｕメッキ３８が施され、このＡｕメッキ３８により信号電極２０、接地電極２２，２４が形成されている。これらの電極２０，２２，２４の厚さは約３０μｍである。
【００３６】
以下、本発明の光導波路の製造方法につき、光変調器の製造プロセスを例に説明する。まず、図３（Ａ）に示すように、ＬｉＮｂＯ３基板（ＬＮ基板）４上にＴｉ４０を約１００ｎｍの厚さに蒸着する。Ｔｉ４０の純度は９９．９９％である。
【００３７】
次いで、フォトレジスト４２を約１μｍの厚さに塗布し、図３（Ｂ）に示すようにパターニングする。次いで、ウエットエッチングによりＴｉ４０をエッチングし、アセトン等による超音波洗浄によりフォトレジスト４２を剥離すると、図３（Ｃ）に示したようになる。
【００３８】
次いで、キャリアガスとして純酸素を約１０リットル／分の割合で流しながら温度約１０００℃で約１０時間保持し、Ｔｉ４０を基板４中に拡散させて図４（Ａ）に示すように光導波路１２，１４を形成する。
【００３９】
次いで、図４（Ｂ）に示すように、ＳｉＯ２バッファ層３０を約１μｍの厚さに成膜する。次いで、図４（Ｃ）に示すように、バッファ層３０上、基板４の下面及び両側面にＳｉ膜４４ａ，４４ｂ，４４ｃを約０．１μｍの厚さに成膜する。この成膜は、キャリアガスとしてＡｒを使用し、成膜圧力０．６６ＰａでＤＣスパッタ装置により成膜する。
【００４０】
基板４の側面のＳｉ膜４４ｃは基板４の側面全体に形成する必要なく、ＳｉＯ２バッファ層３０上のＳｉ膜４４ａと基板４の下面のＳｉ膜４４ｂを導通させるように、基板４の側面の一部に形成すれば十分である。
【００４１】
このように基板４の上下面をＳｉ膜４４ａ，４４ｂで覆って、これらのＳｉ膜４４ａ及び４４ｂを側面のＳｉ膜４４ｃで接続したため、ＬＮ基板４が温度変動により分極を起こすことが抑制される。これにより、ＬＮ基板４が高電圧に帯電することが防止される。
【００４２】
次いで、Ｓｉ膜４４ａ上にフォトレジスト４６を塗布し、図５（Ａ）に示すように、ＲＩＥドライエッチング用にフォトレジスト４６のパターニングを行う。
【００４３】
次いで、図６に示すＲＩＥドライエッチング装置を使用して、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を行い、光導波路１２，１４に沿って伸長する一対の溝２６，２８を例えば数μｍの深さに形成する（図５（Ｂ））。
【００４４】
次いで、図５（Ｃ）に示すように、剥離液（例えば東京応化工業製の商品名ＤＥ−３）を用いて、フォトレジスト４６及びＳｉ膜４４ａ，４４ｂ，４４ｃを剥離する。
【００４５】
図６を参照して、ＲＩＥドライエッチング装置について説明する。ＲＩＥドライエッチング装置はエッチング室５０と、図示しないローディング室（ロードロック室）を有しており、エッチング室５０とローディング室の間でＬＮウェハ５１を搬送装置により自動搬送する。
【００４６】
５２はアルミニウム製のステージであり、バイアス高周波電源６２に接続されて電極として作用する。ステージ５２にはＨｅガス供給口兼ホイストピン５６挿入用の複数の穴５４が形成されている。
【００４７】
５８はプラズマ形成用高周波電源であり、高周波アンテナ６０に接続されている。６４は磁気中性線形コイル、６６は磁気中性放電部である。エッチング室５０は真空ポンプ６８に接続されており、ＲＩＥ中はエッチング室５０はこの真空ポンプ６８により所定の真空度に保たれる。
【００４８】
以下、ＲＩＥの動作について説明する。まず、ローディング室のウェハハンドラー用の皿にウェハ５１をセットする。操作制御ボタンを押すと、ウェハ５１が搬送装置により自動でローディング室からエッチング室５０に搬送される。
【００４９】
ステージ５２の下からホイストピン５６が上方に突き出てウェハ５１を持ち上げ、ウェハハンドラー用の皿は搬送装置によりローディング室へ戻る。ホイストピン５６が下がり、ステージ５２上にウェハ５１が設置される。
【００５０】
供給管７０からエッチングガスとしてＡｒとＣ３Ｆ８の混合ガスをエッチング室５０に供給しながら、成膜圧力０．２５Ｐａ、高周波電源５８のアンテナパワー１２００Ｗ、バイアス電源６２のバイアスパワー２００Ｗでウェハ５１の反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行う。
【００５１】
本実施形態のウェハ５１又は基板４は、図５（Ａ）に示すように、その上面に形成されたＳｉ膜４４ａと下面に形成されたＳｉ膜４４ｂが側面のＳｉ膜４４ｃで接続されているため、ウェハ５１又は基板４の分極が防止され、ウェハ５１又は基板４が帯電することが防止される。
【００５２】
これにより、ウェハ５１の放電が防止され、放電の際の衝撃によるウェハ５１の破損が防止される。また、ウェハ５１の帯電が防止できるため、ウェハ５１のステージ５２への張り付きがなくなり、ウェハ５１の自動搬送が可能である。
【００５３】
また、ドライエッチング用のパターニング露光時に、フォトレジスト４６の下にＳｉ膜４４ａが蒸着してあるため、十分な輝度を確保することができ、ウェハ５１に形成されているマーカーを鮮明に見ることができる。よって、露光時の位置合わせが容易となる。
【００５４】
エッチング終了後、ホイストピン５６でウェハ５１を持ち上げ、ウェハハンドラー用の皿でウェハ５１を受け、搬送装置でウェハ５１をローディング室に自動搬送する。
【００５５】
ＲＩＥが終了すると、エッチング室５０のクリーニングを行う。エッチング室内はウェハに塗布されていたフォトレジスト４６により汚染される。このクリーニングを実施しないと、次回のＲＩＥの際に高周波放電ができず、ＲＩＥが実施できない。
【００５６】
よって、例えばＳｉウェハ等のダミーウェハをローディング室のウェハ皿に置き、エッチング室にダミーウェハを自動搬送する。ＣＦ４を少量混合した酸素ガス雰囲気中で、真空度約１．３３Ｐａ、アンテナパワー１０００Ｗ、バイアスパワー５０Ｗの条件でエッチング室のクリーニングを所定時間行う。クリーニング終了後、ダミーウェハをローディング室に自動搬送する。
【００５７】
図５（Ｃ）の工程終了後、図７（Ａ）に進み基板４の上面、下面及び少なくとも側面の一部に膜厚約０．１μｍのＳｉ膜３２をＤＣスパッタ装置で成膜する。
【００５８】
次いで、図７（Ｂ）に進み、真空度６．６×１０−４Ｐａで膜厚約５０ｎｍのＴｉ膜３４及び膜厚約２００ｎｍのＡｕ膜３６を蒸着する。Ｔｉの純度は９９．９９％、Ａｕの純度は９９．９９％以上である。
【００５９】
次いで、Ａｕ膜３６上にフォトレジスト７２を約１３μｍの厚さに塗布し、図７（Ｃ）に示すようにフォトレジスト７２をパターニングする。次いで、図８（Ａ）に進みＴｉ膜３４及びＡｕ膜３６をエッチング液を使用してエッチングする。
【００６０】
アセトン等による超音波洗浄によりフォトレジスト７２を剥離し（図８（Ｂ））、Ａｕメッキ用フォトレジスト７４を約３２μｍの厚さに塗布し、これを図８（Ｃ）に示すようにパターニングする。
【００６１】
図９（Ａ）に示すようにＡｕメッキ３８を約３０μｍの厚さに形成し、アセトン等による超音波洗浄によりフォトレジスト７４を剥離する（図９（Ｂ））。次いで、不要Ｔｉ／Ａｕエッチング用フォトレジスト７６を再び塗布し、図９（Ｃ）に示すようにフォトレジスト７６をパターニングする。
【００６２】
次いで、図１０（Ａ）に示すように不要なＴｉ膜３４及びＡｕ膜３６をウエットエッチングにより除去し、アセトン等による超音波洗浄によりフォトレジスト７６を剥離する（図１０（Ｂ））。これにより、所定の電極形状２０，２２，２４を得ることができる。
【００６３】
以上の工程を経ることにより、ＬＮウェハ５１上に複数の光変調器２を形成することができる。次の工程では、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、ＬＮウェハ５１上に形成された複数の光変調器２の両端近傍に一対の保護部材（やとい）８０を接着する。この保護部材８０は各光変調器２の端面を保護するためのものである。
【００６４】
次いで、図１２に示すように回転レジンダイヤモンド刃によるダイシングを行い、光変調器チップ２を個別に切り出す。個別に切り出された光変調器チップ２の側面にＳｉ膜を成膜し、図７（Ａ）のステップで形成された基板４の上下面に形成されたＳｉ膜３２を電気的に接続する。最後に、光変調器チップ２の端面に反射防止膜を蒸着して、光変調器チップ２が完成する。
【００６５】
上述した実施形態では、図４（Ｃ）のステップで基板４の上面、下面及び側面にＳｉ膜４４ａ，４４ｂ，４４ｃを形成したが、Ｓｉ膜を形成する替わりにＴｉ蒸着膜を基板４の上面、下面及び側面に形成するようにしてもよい。
【００６６】
また、図５（Ａ）のステップで形成するフォトレジスト４６に導電性フォトレジストを用い、基板４又はウェハ５１の上面の帯電を防止するようにするのが好ましい。
【００６７】
以上の説明では、本発明の製造方法を光変調器の製造方法に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光分波器、光スイッチ、光波長変換器等の他の光導波路デバイスの製造方法にも同様に適用可能である。
【００６８】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００６９】
（付記１） 光導波路デバイスの製造方法であって、
電気光学効果を有する基板中に光導波路を形成し、
該基板上にＳｉＯ２膜を形成し、
前記ＳｉＯ２膜上、前記基板の下面及び少なくとも前記基板の側面の一部にＳｉ膜を形成して、前記ＳｉＯ２膜上及び前記下面上のＳｉ膜を導通し、
前記Ｓｉ膜上にフォトレジストを塗布し、
前記光導通路に対応する部分のフォトレジストが残るように前記フォトレジストをパターニングし、
反応性イオンエッチングにより、前記光導波路に沿って前記基板に溝を形成し、
前記フォトレジスト及び前記Ｓｉ膜を剥離する、
ステップを含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【００７０】
（付記２） 前記基板はＬｉＮｂＯ３から形成されており、前記光導波路の形成ステップは前記ＬｉＮｂＯ３基板にＴｉを熱拡散するステップを含んでいる付記１記載の光導波路デバイスの製造方法。
【００７１】
（付記３） 前記Ｓｉ膜の形成ステップはスパッタリングにより達成される付記１記載の光導波路デバイスの製造方法。
【００７２】
（付記４） 前記フォトレジストは導電性フォトレジストから構成される付記１記載の光導波路デバイスの製造方法。
【００７３】
（付記５） 光導波路デバイスの製造方法であって、
電気光学効果を有する基板中に光導波路を形成し、
該基板上にＳｉＯ２膜を形成し、
前記ＳｉＯ２膜上、前記基板の下面及び少なくとも前記基板の側面の一部にＴｉ膜を形成して、前記ＳｉＯ２膜上及び前記下面上のＴｉ膜を導通し、
前記Ｔｉ膜上にフォトレジストを塗布し、
前記光導波路に対応する部分のフォトレジストが残るように前記フォトレジストをパターニングし、
反応性イオンエッチングにより、前記光導波路に沿って前記基板に溝を形成し、
前記フォトレジスト及び前記Ｔｉ膜を剥離する、
ステップを含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【００７４】
（付記６） 光導波路デバイスであって、
電気光学効果を有する基板と、
前記基板中に形成された光導波路と、
前記光導波路に関連して形成された信号電極と、
前記基板上に形成された接地電極と、
前記光導波路に沿って前記基板上に形成された溝と、
前記溝を除き前記基板上に形成されたＳｉＯ２バッファ層と、
前記バッファ層上、前記溝中、前記基板の下面上及び側面の少なくとも一部に形成されたＳｉ膜と、
を具備したことを特徴とする光導波路デバイス。
【００７５】
（付記７） 前記基板はＬｉＮｂＯ３から形成されており、前記光導波路は前記ＬｉＮｂＯ３基板にＴｉを熱拡散することにより形成されている付記６記載の光導波路デバイス。
【００７６】
（付記８） 光変調器であって、
電気光学効果を有する基板と、
前記基板中に形成された入力導波路、出力導通路、及び前記入力及び出力導波路の間に伸長しそれぞれ前記入力及び出力導波路に接続された第１及び第２導波路を有する光導波路構造と、
前記第１導波路上に形成された信号電極と、
前記第２導波路上に形成された第１接地電極と、
前記信号電極に対して前記第１接地電極と反対側の前記基板上に形成された第２接地電極と、
前記第１導波路に沿って前記基板上に形成された第１の溝と、
前記第２導波路に沿って前記基板上に形成された第２の溝と、
前記第１及び第２の溝を除き前記基板上に形成されたＳｉＯ２バッファ層と、
前記バッファ層上、前記第１及び第２の溝中、前記基板の下面上及び側面の少なくとも一部に形成されたＳｉ膜と、
を具備したことを特徴とする光変調器。
【００７７】
（付記９） 前記基板はＬｉＮｂＯ３から形成されており、前記光導波路は前記ＬｉＮｂＯ３基板にＴｉを熱拡散することにより形成されている付記８記載の光変調器。
【００７８】
【発明の効果】
本発明の光導波路デバイスの製造方法によると、ドライエッチング（ＲＩＥ）工程に先立ちＬＮウェハの上面及び下面の全体及び側面の少なくとも一部にＳｉ膜を形成したため、ＬＮウェハの帯電を防止でき、高電圧の放電に起因するウェハの破損が無くなり、製造歩留まりを向上することができる。
【００７９】
また、ＬＮウェハの帯電を防止できるため、ＲＩＥ工程におけるウェハのステージへの張り付きが無くなり、ウェハの自動搬送が可能となる。また、エッチング室の分解及び再組立をする必要が無くなるため、作業効率が大幅に向上する。
【００８０】
更に、ＲＩＥ用のパターニング露光時にフォトレジストの下にＳｉ膜が蒸着してあるため、十分な輝度を確保することができ、ウェハに形成したマーカーを鮮明に見ることができる。これにより、フォトレジスト露光時の位置合わせが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の光変調器の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図４】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図５】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図６】ＲＩＥドライエッチング装置の概略構成図である。
【図７】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図８】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図９】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図１０】本発明の製造プロセスを示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）はウェハに保護部材を接着した状態の平面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の１１Ｂ−１１Ｂ線断面図である。
【図１２】ダイシング工程を示す図である。
【符号の説明】
２ 光変調器
４ 基板
６ 光導波路構造
２０ 信号電極
２２，２４ 接地電極
２６，２８ 溝
３０ ＳｉＯ２バッファ層
３２ Ｓｉ膜
３４ Ｔｉ膜
３６ Ａｕ膜
３８ Ａｕメッキ
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ Ｓｉ膜
５１ ＬＮウェハ
８０ 保護部材（やとい）
Claims (5)
- 光導波路デバイスの製造方法であって、
電気光学効果を有する基板中に光導波路を形成し、
該基板上にＳｉＯ２膜を形成し、
前記ＳｉＯ２膜上、前記基板の下面及び少なくとも前記基板の側面の一部にＳｉ膜を形成して、前記ＳｉＯ２膜上及び前記下面上のＳｉ膜を導通し、
前記Ｓｉ膜上にフォトレジストを塗布し、
前記光導通路に対応する部分のフォトレジストが残るように前記フォトレジストをパターニングし、
反応性イオンエッチングにより、前記光導波路に沿って前記基板に溝を形成し、
前記フォトレジスト及び前記Ｓｉ膜を剥離する、
ステップを含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。 - 前記基板はＬｉＮｂＯ３から形成されており、前記光導波路の形成ステップは前記ＬｉＮｂＯ３基板にＴｉを熱拡散するステップを含んでいる請求項１記載の光導波路デバイスの製造方法。
- 光導波路デバイスの製造方法であって、
電気光学効果を有する基板中に光導波路を形成し、
該基板上にＳｉＯ２膜を形成し、
前記ＳｉＯ２膜上、前記基板の下面及び少なくとも前記基板の側面の一部にＴｉ膜を形成して、前記ＳｉＯ２膜上及び前記下面上のＴｉ膜を導通し、
前記Ｔｉ膜上にフォトレジストを塗布し、
前記光導波路に対応する部分のフォトレジストが残るように前記フォトレジストをパターニングし、
反応性イオンエッチングにより、前記光導波路に沿って前記基板に溝を形成し、
前記フォトレジスト及び前記Ｔｉ膜を剥離する、
ステップを含むことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。 - 光導波路デバイスであって、
電気光学効果を有する基板と、
前記基板中に形成された光導波路と、
前記光導波路に関連して形成された信号電極と、
前記基板上に形成された接地電極と、
前記光導波路に沿って前記基板上に形成された溝と、
前記溝を除き前記基板上に形成されたＳｉＯ２バッファ層と、
前記バッファ層上、前記溝中、前記基板の下面上及び側面の少なくとも一部に形成されたＳｉ膜と、
を具備したことを特徴とする光導波路デバイス。 - 光変調器であって、
電気光学効果を有する基板と、
前記基板中に形成された入力導波路、出力導通路、及び前記入力及び出力導波路の間に伸長しそれぞれ前記入力及び出力導波路に接続された第１及び第２導波路を有する光導波路構造と、
前記第１導波路上に形成された信号電極と、
前記第２導波路上に形成された第１接地電極と、
前記信号電極に対して前記第１接地電極と反対側の前記基板上に形成された第２接地電極と、
前記第１導波路に沿って前記基板上に形成された第１の溝と、
前記第２導波路に沿って前記基板上に形成された第２の溝と、
前記第１及び第２の溝を除き前記基板上に形成されたＳｉＯ２バッファ層と、前記バッファ層上、前記第１及び第２の溝中、前記基板の下面上及び側面の少なくとも一部に形成されたＳｉ膜と、
を具備したことを特徴とする光変調器。
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