JP2005239502A - Method for microfabricating glass, and method for producing glass optical waveguide - Google Patents

Method for microfabricating glass, and method for producing glass optical waveguide Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for smoothly patterning a glass film comprising Bi<SB>2</SB>O<SB>3</SB>or the like, and to provide a glass optical amplification waveguide using the glass film. <P>SOLUTION: In the method for producing a glass optical waveguide with a clad film 22 consisting of an upper clad film 22b and a lower clad film 22a, and a core film 21 formed on a substrate 23, the core film 21 is a core glass film containing one or more kinds of oxides selected from Bi<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, Sb<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, PbO, SnO<SB>2</SB>and TeO<SB>2</SB>by ≥35 mass% in total, and having a thickness of 0.3 to 10 μm, and the core glass film 21 is subjected to dry etching in a gaseous mixture atmosphere consisting mainly of gaseous argon, and to which a gaseous fluoride of 5 to 22% in a flow rate ratio is added with a W-Si alloy film comprising 25 to 65% W as a mask, so as to be patterned. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ガラスの微細加工方法及びガラス光導波路の製造方法に関する。   The present invention relates to a glass fine processing method and a glass optical waveguide manufacturing method.

波長多重光通信方式(WDM)光通信分野で用いられる光増幅器を目的として、希土類元素が添加されたコアを有するガラスファイバの研究開発が盛んに行われているが、Er添加石英系ガラスをコアとする光ファイバでは、所望の伝送容量を得ることが困難であったり小型化が困難であったりする問題点があり、Er添加Bi系ガラス製コアを用いた光ファイバ(たとえば特開2001−102661号公報参照。)や、基板上に同ガラスによる光増幅コアを用いた光導波路が提案され、開発が進められている。 For the purpose of optical amplifiers used in the field of wavelength division multiplex optical communication (WDM) optical communication, research and development of glass fibers having cores doped with rare earth elements have been actively conducted. However, there is a problem that it is difficult to obtain a desired transmission capacity and it is difficult to reduce the size, and an optical fiber using an Er-doped Bi 2 O 3 glass core (for example, JP 2001-102661), and an optical waveguide using an optical amplification core made of the same glass on a substrate has been proposed and developed.

ガラス導波路としては石英系ガラス導波路が一般的に知られている。石英ガラスに微細な導波路パターンを形成する方法としてはドライエッチング技術が用いられていて、通常レジストをマスクとしてパターニングが行われる。すなわち微細加工する石英ガラス膜上にレジストを塗布、パターン露光、現像、除去して形成されたレジストパターンをそのままマスクとしてドライエッチングが行われる。
その製造方法を図4において説明する。において、石英ガラスあるいはSiからなる基板11上に、まずクラッド膜12が形成され(図4(a))、続いてクラッド膜12上に5〜10μmのコア膜13を形成される(図4(b))。その上に図4(c)に示すように、コア膜13上にレジスト14が均一塗布され、マスクアライナでコア回路パターンを露光、現像して回路パターンが転写されたレジストパターンが生成される(図4(d))。そのレジストパターンをマスクとして、図4(e)のように反応性イオンエッチングによりコア膜がエッチングされ、その後、レジストが除去され、クラッド膜15がコア上に被せられ、光導波路が作製される(図4(f))。
A silica-based glass waveguide is generally known as the glass waveguide. As a method for forming a fine waveguide pattern on quartz glass, a dry etching technique is used, and patterning is usually performed using a resist as a mask. That is, dry etching is performed using a resist pattern formed by applying, pattern exposing, developing and removing a resist on a quartz glass film to be finely processed as it is.
The manufacturing method will be described with reference to FIG. In FIG. 4, a clad film 12 is first formed on a substrate 11 made of quartz glass or Si (FIG. 4A), and then a core film 13 of 5 to 10 μm is formed on the clad film 12 (FIG. b)). 4C, a resist 14 is uniformly applied on the core film 13, and the core circuit pattern is exposed and developed with a mask aligner to generate a resist pattern to which the circuit pattern is transferred (see FIG. 4C). FIG. 4 (d)). Using the resist pattern as a mask, the core film is etched by reactive ion etching as shown in FIG. 4E, and then the resist is removed, and the clad film 15 is placed on the core to produce an optical waveguide ( FIG. 4 (f)).

石英ガラスに導波路や回折格子などを微細加工で形成する場合、エッチング深さが5〜10μmと深いとエッチング中に長時間を要すため、レジストの温度が上昇して分解により消失し、所望の形状にエッチングできないとの問題が生じるので、工程数が増えて複雑化するが、有機物のレジストに代えて、Ni、Crなどの金属膜が使用されることがある(例えば特開平6−27338号、特開2000−171650号、特開2000−75117号の各公報参照。)。すなわち、コア層のドライエッチングは、パターニングされたレジストの代わりにパターニングされたNi又はCrの金属マスクを用いて行われる。金属マスク膜は、コア膜のドライエッチングの後、専用のエッチング液を用いて、湿式プロセスによりマスク膜を除去され、最後にクラッド膜がコア上に被せられ、光導波路が作製される。ここでNi又はCrのマスクが湿式プロセスにより除去されるのは、ドライエッチングでは除去できないためである。   When a waveguide, diffraction grating, or the like is formed on quartz glass by fine processing, if the etching depth is as deep as 5 to 10 μm, it takes a long time during the etching. However, a metal film such as Ni or Cr may be used in place of an organic resist (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-27338). No., JP 2000-171650 A, JP 2000-75117 A). That is, dry etching of the core layer is performed using a patterned Ni or Cr metal mask instead of the patterned resist. The metal mask film is subjected to dry etching of the core film, and then the mask film is removed by a wet process using a dedicated etching solution. Finally, the clad film is placed on the core to produce an optical waveguide. The reason why the Ni or Cr mask is removed by the wet process is that it cannot be removed by dry etching.

このようにレジストマスクに比べて工程が増えるのにもかかわらず、金属膜マスクが用いられるのは、マスクの消失を防ぐためにレジストの厚みを厚くしようとしても、厚膜の形成が難しく、また、マスクパターンの寸法精度が悪くなったり、長時間エッチングで変形、変質し易いため高精度の微細加工が難しかったりするとの問題があるためである。   In spite of the increased number of processes compared to the resist mask in this manner, the metal film mask is used because it is difficult to form a thick film even if the resist thickness is increased in order to prevent disappearance of the mask. This is because there is a problem that the dimensional accuracy of the mask pattern is deteriorated, or that it is difficult to perform high-precision fine processing because it is easily deformed and altered by long-time etching.

光導波路の光増幅コアに用いられるEr添加Bi系ガラスなど、Bi、Sb、PbO、SnO及びTeOからなる群から選ばれた1種以上の酸化物を質量百分率表示で合計35%以上含有するガラス膜(以下、Bi他含有ガラス膜と呼ぶ)に対して、レジストをマスクとしてドライエッチングを行おうとすると、コアパターンの側壁が平滑にならないという新たな問題が発生した。これは、石英系ガラスをドライエッチングしたときの反応生成物は揮発性が高く、速やかにエッチング系外へ排出されるのに対して、Bi他含有ガラス膜の場合はドライエッチングされた際に、ガラス膜の成分がレジストと反応して揮発性に乏しい有機金属を生成し、それがコア側壁や周辺部分に再付着して表面荒れを起こすためと考えられる。平滑なコア側壁が得られないと、導波路としたときにコアとクラッドの界面で信号光が散乱して伝搬損失が大きくなるとの致命的な問題を生じるので、実用化が難しい。 One or more oxides selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 , PbO, SnO 2 and TeO 2 , such as Er-doped Bi 2 O 3 based glass used for an optical amplification core of an optical waveguide When a dry etching is performed using a resist as a mask on a glass film containing a total of 35% or more in terms of mass percentage (hereinafter referred to as a Bi 2 O 3 other-containing glass film), the side wall of the core pattern is not smooth. A new problem has occurred. This is because the reaction product when quartz glass is dry-etched has high volatility and is quickly discharged out of the etching system, whereas it is dry-etched in the case of a glass film containing Bi 2 O 3 and others. In this case, it is considered that the components of the glass film react with the resist to produce an organic metal having poor volatility, which reattaches to the side wall of the core and the peripheral portion to cause surface roughness. If a smooth core side wall cannot be obtained, a fatal problem that signal light scatters at the interface between the core and the clad and the propagation loss increases when the waveguide is used is difficult to put into practical use.

有機物のレジストに代えて、Ni、Crなどの金属膜を使用することも考えられるが、Bi他含有ガラス膜は化学的耐久性が石英ガラスよりも格段に低く、エッチング液により損傷が生じるため、湿式プロセスによるマスク除去ができない。したがってNiやCrなどの金属をマスク膜として使用することはできない。 Although it is conceivable to use a metal film such as Ni or Cr in place of the organic resist, the glass film containing Bi 2 O 3 and the like is much lower in chemical durability than quartz glass and is damaged by the etching solution. Therefore, the mask cannot be removed by a wet process. Therefore, metals such as Ni and Cr cannot be used as the mask film.

SiやSiとWの合金からなる膜はドライエッチングにより除去可能であり、石英ガラスの微細加工において、Ni、Cr以外の金属マスクとして用いられることがある(例えば特開平3−284707号、特開平10−311922号、特開2001−66450号の各公報参照。)。したがってBi他含有ガラス膜の微細加工にマスク膜として適用できる可能性が考えられ、本願出願人から特開2002−029635号及び特開2002−066943号の各公報において、Ni、Crと並べて、Bi他含有コアガラス膜に適用し得るマスク膜として挙げられている。しかしながらここでは単に列記されているに過ぎず、その課題や効果、あるいは最適組成などを含めて、詳細は一切述べられていない。 A film made of Si or an alloy of Si and W can be removed by dry etching, and may be used as a metal mask other than Ni and Cr in fine processing of quartz glass (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-284707, Japanese Patent Laid-Open No. 10-311922 and JP 2001-66450 A). Therefore, there is a possibility that it can be applied as a mask film to microfabrication of Bi 2 O 3 and other containing glass films. In the publications of Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2002-029635 and 2002-066943, Ni, Cr and It is listed as a mask film that can be applied to the core glass film containing Bi 2 O 3 and others. However, they are merely listed here, and no details are given, including their problems and effects, or optimal composition.

SiやWといった高融点金属膜は一般に大きな膜応力を有し、下地との密着性が不十分だと、膜応力により剥がれたり、膜にクラックが入ったりして、マスクとして機能しない。石英ガラスの構成元素はSiとOなので、W−Si合金の構成元素であるSiとの結合を考慮すると、WとSiの合金膜は石英ガラスの下地とは親和性が高く密着力を得やすいと予想されるが、下地がBi他含有ガラスでは、SiO量は石英ガラスより少ないため石英ガラスと比べてなじみ難く、密着性が弱いと予想され、上記した膜剥がれやクラックの発生が懸念される。 A refractory metal film such as Si or W generally has a large film stress. If the adhesion to the base is insufficient, the film does not function as a mask due to peeling due to film stress or cracks in the film. Since the constituent elements of quartz glass are Si and O, considering the bonding with Si, which is a constituent element of W-Si alloy, the alloy film of W and Si has a high affinity with the base of quartz glass and it is easy to obtain adhesion. However, it is expected that the glass containing Bi 2 O 3 and others containing SiO 2 is less compatible with quartz glass because of its lower SiO 2 content than quartz glass, and the adhesion is expected to be weak. Is concerned.

特開2001−102661号公報JP 2001-102661 A 特開平6−27338号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-27338 特開2000−171650号公報JP 2000-171650 A 特開2000−75117号公報JP 2000-75117 A 特開平3−284707号公報JP-A-3-284707 特開平10−311922号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-311922 特開2001−66450号公報JP 2001-66450 A 特開2002−029635号公報JP 2002-029635 A 特開2002−066943号公報JP 2002-066943 A

Bi、Sb、PbO、SnO及びTeOの少なくともいずれかを含有するガラス又はガラス膜をドライエッチングにより、レジストをマスクに用いてパターニングしようとすると、ドライエッチング時に揮発性の低い有機金属が生成してパターン周辺に再付着し、表面荒れが大きくなってパターンの側壁や周辺部において平滑な表面が得られない、すなわち平滑なパターニングができないという問題があった。したがって、前記ガラスをガラス光導波路のコアガラス膜に使用しようとすると、コア側壁の表面荒れが大きくなり、コアとクラッドの界面で光の散乱が生じて伝搬損失が大きくなるという問題が生じていた。 When glass or a glass film containing at least one of Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 , PbO, SnO 2 and TeO 2 is subjected to patterning using dry etching and a resist as a mask, it is volatile during dry etching. There is a problem in that a low organic metal is generated and reattaches to the periphery of the pattern, and the surface roughness becomes large, so that a smooth surface cannot be obtained on the side wall or the peripheral portion of the pattern, that is, smooth patterning cannot be performed. Therefore, when the glass is used for the core glass film of the glass optical waveguide, the surface roughness of the core side wall is increased, and light scattering occurs at the interface between the core and the clad, resulting in a problem of increased propagation loss. .

本発明は、前記した従来技術の問題点を解決し、Bi、Sb、PbO、SnO及びTeOの少なくともいずれかを含有するガラスを、ドライエッチングにより平滑にパターニングする微細加工方法及び、コア側壁荒れの少ないガラス光導波路を実現する方法の提供を目的とする。 The present invention solves the above-described problems of the prior art, and finely patterns a glass containing at least one of Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 , PbO, SnO 2 and TeO 2 by dry etching. It aims at providing the processing method and the method of implement | achieving a glass optical waveguide with little core side wall roughness.

前述の課題を解決するために、本発明は、Bi、Sb、PbO、SnO及びTeOからなる群から選ばれた1種以上の酸化物を質量百分率表示で合計35%以上含有したガラスの微細加工方法であって、基板上に前記ガラスからなるガラス膜を形成し、その上に、WとSiの合計に対するWの原子%で25〜60%である組成のWとSiの合金膜を積層し、これをマスクとして用いて、ドライエッチングによりパターニングすることを特徴とするガラスの微細加工方法を提供する。この場合、そのドライエッチングは、磁気中性線放電プラズマエッチング法により、アルゴンガスを主成分として、これに流量比で5〜22%のフッ化物ガスを加えた混合ガス気流中で行うことが好ましい。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a total of 35 oxides in terms of mass percentage of one or more oxides selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 , PbO, SnO 2 and TeO 2. A glass microfabrication method comprising a glass film made of the glass on a substrate, and having a composition of 25 to 60% in terms of atomic percent of W with respect to the total of W and Si. There is provided a glass fine processing method characterized in that an alloy film of Si and Si is laminated and patterned by dry etching using this as a mask. In this case, the dry etching is preferably performed by a magnetic neutral line discharge plasma etching method in a mixed gas stream containing argon gas as a main component and 5 to 22% fluoride gas in a flow rate ratio. .

また、そのガラス膜をコアとして備えたガラス光導波路の製造方法であって、基板上にそのガラス膜からなるコアガラス膜を形成し、WとSiの合計に対するWの原子%で25〜60%である組成のWとSiの合金膜をその上に積層し、これをマスクとして用いて、ドライエッチングによりパターニングしてコアを形成する工程を備えたことを特徴とするガラス光導波路の製造方法を提供する。そのコアガラス膜のドライエッチングは、磁気中性線放電プラズマエッチング法を用いて、アルゴンガスを主成分とし、これに流量比で5〜22%のフッ化物ガスを加えた混合ガス気流中で行われることが好ましく、又はそのコアガラス膜はBiを質量百分率表示で合計35%以上含有し、さらにまた、Er及びTmの少なくともいずれか一方を含有するコアガラス膜であることがより好ましい。 Further, it is a method for producing a glass optical waveguide provided with the glass film as a core, wherein a core glass film made of the glass film is formed on a substrate, and the atomic percentage of W with respect to the total of W and Si is 25 to 60%. A method for producing a glass optical waveguide comprising a step of forming a core by laminating an alloy film of W and Si having the composition as described above and patterning by dry etching using the alloy film as a mask provide. The core glass film is dry-etched by using a magnetic neutral discharge plasma etching method in a mixed gas stream containing argon gas as a main component and 5 to 22% fluoride gas in a flow rate ratio. It is preferable that the core glass film contains Bi 2 O 3 in terms of mass percentage in total of 35% or more, and more preferably a core glass film containing at least one of Er and Tm. .

本発明の製造方法によれば、Bi、Sb、PbO、SnO及びTeOからなる群から選ばれた1種以上の酸化物を質量百分率表示で合計35%以上含有したガラス及びガラス膜を、パターンの側壁は周辺部の表面荒れを生じさせずに、パターニングすることができる。 According to the production method of the present invention, one or more oxides selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 , PbO, SnO 2 and TeO 2 were contained in a total of 35% or more in terms of mass percentage. The glass and the glass film can be patterned without causing the surface roughness of the peripheral portion of the side wall of the pattern.

それにより、Bi、Sb、PbO、SnO及びTeOからなる群から選ばれた1種以上の酸化物を質量百分率表示で合計35%以上含有したガラス、特にBiを質量百分率表示で合計35%以上含有したガラスをコアとして用いたガラス光導波路について、コア側面が平滑で、信号光の散乱の少ない低損失の光導波路を製作することが可能になった。 Thereby, a glass containing a total of 35% or more of one or more oxides selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 , PbO, SnO 2 and TeO 2 in terms of mass percentage, particularly Bi 2 O With respect to a glass optical waveguide using as a core glass containing a total of 35% or more in terms of mass percentage 3 , it has become possible to produce a low-loss optical waveguide with a smooth core side surface and less signal light scattering.

本発明の製造方法によって作製されるガラス光導波路は、0.4〜2μmの波長帯における光増幅導波路、非線形光導波路等に好適であり、たとえばCバンド(1530〜1565nm)の信号光など、1.45〜1.64μmの波長の光を増幅でき、かつコンパクトな光導波路が得られる。   The glass optical waveguide produced by the production method of the present invention is suitable for an optical amplification waveguide, nonlinear optical waveguide, etc. in a wavelength band of 0.4-2 μm, for example, signal light of C band (1530-1565 nm) A light having a wavelength of 1.45 to 1.64 μm can be amplified and a compact optical waveguide can be obtained.

<基板とガラス膜の形成方法>
本発明の微細加工を行うガラスは、基板上に種々の方法によって形成されたガラス膜であってもよいし、ガラス基板そのものであってもよい。
<Method for forming substrate and glass film>
The glass for performing microfabrication of the present invention may be a glass film formed on a substrate by various methods, or may be a glass substrate itself.

基板については、50GPa以上のヤング率を有することが好ましい。基板のヤング率が低いと、基板上に形成した膜に応力が発生したとき、その応力により反りや変形が生じ、導波路の形状が設計値から外れ易くなるためである。このような物質として、Si、GaAs、Al、MgO、サファイア等の結晶、石英ガラス、ソーダライムシリカガラス、無アルカリガラス等のガラス、が例示される。
基板の材質は、上記に例示した材料からなるものに限定されるものではないが、一連の工程中に、コアガラス膜をアニールしたり、同一基板上に他の素子を形成する工程で高温を要したりするなど、高温処理工程が含まれる場合には、それに耐える耐熱性を有する必要がある。
The substrate preferably has a Young's modulus of 50 GPa or more. This is because when the Young's modulus of the substrate is low, when stress is generated in the film formed on the substrate, the stress causes warping or deformation, and the waveguide shape is likely to deviate from the design value. Examples of such substances include crystals such as Si, GaAs, Al 2 O 3 , MgO, and sapphire, and glasses such as quartz glass, soda lime silica glass, and alkali-free glass.
The material of the substrate is not limited to the material exemplified above, but during the series of steps, the core glass film is annealed or other elements are formed on the same substrate. In the case where a high temperature processing step is included such as necessary, it is necessary to have heat resistance to withstand it.

また、本発明における基板の形状は限定されないが、ガラス薄膜が形成される面は典型的には平面である。なお典型的には、基板の大きさと形状はそれぞれ2mm×10mm〜200mm×200mmである矩形基板、直径が50〜203.2mmの円形基板であって、厚みは0.3〜2mmである。ガラス膜の厚みは典型的には0.3〜10μmであるが、これに限定されるものではない。   The shape of the substrate in the present invention is not limited, but the surface on which the glass thin film is formed is typically a flat surface. Typically, the substrate is a rectangular substrate having a size and shape of 2 mm × 10 mm to 200 mm × 200 mm, and a circular substrate having a diameter of 50 to 203.2 mm, and has a thickness of 0.3 to 2 mm. The thickness of the glass film is typically 0.3 to 10 μm, but is not limited thereto.

基板上にガラス膜を形成する手段としては、物理的蒸気凝縮法(PVD)又は化学的蒸気凝縮法によって行われる。物理的蒸気凝縮法としてはスパッタリング法、レーザーアブレーション法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法が、化学的蒸気凝縮法としてはプラズマCVD法、MOCVD法が、それぞれ例示される。   As a means for forming a glass film on the substrate, physical vapor condensation (PVD) or chemical vapor condensation is used. Examples of physical vapor condensation methods include sputtering, laser ablation, electron beam evaporation, and vacuum evaporation, and examples of chemical vapor condensation include plasma CVD and MOCVD.

成分数が4又は5以上であるガラス薄膜を作製する場合、スパッタリング法を用いることが好ましい。スパッタリング法により膜を形成しようとすると、膜の組成がターゲット組成と一致しないことがあるので、その場合は所望の膜組成が得られるように組成を調整したターゲットを用いることが望ましい。   When producing a glass thin film having 4 or 5 components, it is preferable to use a sputtering method. When a film is formed by sputtering, the composition of the film may not match the target composition. In that case, it is desirable to use a target whose composition is adjusted so as to obtain a desired film composition.

ターゲットは、例えば、構成する酸化物の粉末を所望の組成比で調合し、らいかい機により乾式混合し、1150℃に加熱した電気炉中にて溶解し、その後ステンレス板上に流し出したものを、所望の厚み、外形寸法に加工し、バッキングプレートにインジウム等を用いてボンディングして作製される。また、電気炉中で溶解せずに、単に酸化物粉末を混合したものや、電気炉で溶解したガラスを粉砕したものを、ホットプレス等の方法で焼結、成形して用いてもよい。   For example, the target is prepared by mixing powders of constituent oxides at a desired composition ratio, dry-mixing with a rough machine, melting in an electric furnace heated to 1150 ° C., and then flowing out onto a stainless steel plate Is processed into a desired thickness and outer dimensions, and bonded to the backing plate using indium or the like. In addition, a material obtained by simply mixing oxide powder without being melted in an electric furnace or a material obtained by pulverizing glass melted in an electric furnace may be sintered and molded by a method such as hot pressing.

<ガラス膜の組成>
本発明で微細加工されるガラス膜は、Bi、Sb、PbO、SnO及びTeOからなる群から選ばれた1種以上の酸化物、より好ましくはより好ましくはBiを質量百分率表示で35%以上含有する組成を有する。さらに好ましくは、本質的にBi 35〜90%、SiO 2〜40%、Ga 0〜55%、Al 0〜50%、Er 0〜10%、Tm 0〜10%、Yb 0〜10%なる組成であることが好ましい。また、その他の成分を合計で25%以下、好ましくは15%以下の範囲で含有してもよい。
<Composition of glass film>
The glass film to be microfabricated in the present invention is one or more oxides selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 , PbO, SnO 2 and TeO 2 , more preferably Bi 2. It has a composition containing 35% or more of O 3 in terms of mass percentage. More preferably, essentially Bi 2 O 3 35-90%, SiO 2 2-40%, Ga 2 O 3 0-55%, Al 2 O 3 0-50%, Er 2 O 3 0-10%, tm 2 O 3 0~10%, is preferably a Yb 2 O 3 0~10% a composition. Moreover, you may contain another component in 25% or less in total, Preferably it is 15% or less of range.

Bi、Sb、PbO、SnO及びTeOは屈折率を高くするための成分であり、少なくともこれら5成分の中のいずれか1種は含有しなければならない。Biの質量百分率表示含有量(以下、単にBiの含有量と記す。Bi以外の成分の含有量についても以下これに準じて記載する。)、Sbの含有量、PbOの含有量、SnOの含有量及びTeOの含有量の合計が35%未満では光増幅率又は非線形性が低下する。また、前記合計は90%以下であることが好ましい。90%超ではガラス化しにくくなる。 Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 , PbO, SnO 2 and TeO 2 are components for increasing the refractive index, and at least one of these five components must be contained. Bi 2 mass percentage content of O 3 (hereinafter, simply referred to in accordance with this or less for the content of components other than .BI 2 O 3, referred to as the content of Bi 2 O 3.), Sb 2 O 3 When the total of the content of PbO, the content of PbO, the content of SnO 2 and the content of TeO 2 is less than 35%, the optical amplification factor or the nonlinearity decreases. The total is preferably 90% or less. If it exceeds 90%, vitrification becomes difficult.

本発明の方法を光増幅導波路、非線形光導波路等の製造に適用する場合、Biを35〜90%含有することが好ましい。35%未満では光増幅率又は非線形性が低下する。より好ましくは60%以上である。90%超ではガラス化しにくくなる。より好ましくは85%以下である。 When the method of the present invention is applied to the production of optical amplification waveguides, nonlinear optical waveguides and the like, it is preferable to contain Bi 2 O 3 in an amount of 35 to 90%. If it is less than 35%, the optical amplification factor or non-linearity decreases. More preferably, it is 60% or more. If it exceeds 90%, vitrification becomes difficult. More preferably, it is 85% or less.

SiOは必須ではないが、ガラス安定性を高めるために含有することが好ましく、その含有量は2〜40%であることがより好ましい。2%未満ではガラスを安定化させる効果が小さい。より好ましくは3%以上である。40%超では屈折率が小さくなって光増幅率又は非線形性が低下するおそれがある。より好ましくは15%以下である。
Gaは必須ではないが、熱的安定性を高めるために55%まで含有してもよい。55%超では結晶化しやすくなる。
Alは必須ではないが、熱的安定性を高めるために50%まで含有してもよい。50%超では結晶化しやすくなる。
Although SiO 2 is not essential, it is preferred to contain in order to increase the glass stability, the content thereof is more preferably 2 to 40%. If it is less than 2%, the effect of stabilizing the glass is small. More preferably, it is 3% or more. If it exceeds 40%, the refractive index becomes small and the optical amplification factor or nonlinearity may be lowered. More preferably, it is 15% or less.
Ga 2 O 3 is not essential, but may be contained up to 55% in order to enhance thermal stability. If it exceeds 55%, crystallization tends to occur.
Al 2 O 3 is not essential, but may be contained up to 50% in order to enhance thermal stability. If it exceeds 50%, crystallization tends to occur.

Er及びTmは単なるガラス成分としてはいずれも必須ではないが、光増幅を行わせるときにはいずれか一種又は両方を含有することが必要である。ErとTmのいずれかを単独で含有するときはその含有量、両方を含有するときはそれらの合計の含有量は、10%超ではガラス化しにくくなるので0.01〜10%であることが好ましい。また5%超では濃度消光が起きて光増幅率が低下し易いので、より好ましくは0.01〜5%である。さらに好ましくは0.1〜2%である。
Ybは必須ではないが、濃度消光を抑制するために、又は、Er又はTmと併用して光増幅率を大きくするために10%まで含有してもよい。10%超ではガラス化しにくくなる。より好ましくは0.1〜5%である。
Er 2 O 3 and Tm 2 O 3 are not essential as mere glass components, but it is necessary to contain one or both of them when optical amplification is performed. When either Er 2 O 3 or Tm 2 O 3 is contained alone, its content, and when both are contained, the total content thereof is 0.01 to 10% is preferable. On the other hand, if it exceeds 5%, concentration quenching occurs and the optical amplification factor tends to decrease, so it is more preferably 0.01 to 5%. More preferably, it is 0.1 to 2%.
Yb 2 O 3 is not essential, but may be contained up to 10% in order to suppress concentration quenching or in combination with Er 2 O 3 or Tm 2 O 3 to increase the light amplification factor. If it exceeds 10%, vitrification becomes difficult. More preferably, it is 0.1 to 5%.

光増幅導波路のコアガラス膜の組成は典型的には、Bi 40〜85%、SiO 2〜40%、Ga 5〜25%、Al 0〜5%、ErとTmの合計 0.01〜10%、Yb 0〜10%から本質的になる組成である。また、その他の成分を合計で25%以下、好ましくは15%以下の範囲で含有してもよい。
本発明のガラス又はガラス膜には結晶は析出していない。すなわち、X線回折パターンに回折ピークが認められない。
The composition of the core glass film of the optical amplification waveguide is typically Bi 2 O 3 40-85%, SiO 2 2-40%, Ga 2 O 3 5-25%, Al 2 O 3 0-5%, Er 2 O 3 and total 0.01% to 10% of the Tm 2 O 3, a composition consisting essentially of Yb 2 O 3 0~10%. Moreover, you may contain another component in 25% or less in total, Preferably it is 15% or less of range.
Crystals are not precipitated in the glass or glass film of the present invention. That is, no diffraction peak is observed in the X-ray diffraction pattern.

<ガラス膜又はガラスのパターニング>
WとSiの合金からなるマスク膜は、前記ガラス膜の上に形成される。前記マスク膜を形成する方法としては、スパッタリング法が好ましく用いられるが、他の膜形成方法を用いることも可能である。続いてマスク膜の上に、スピンコート法などによりレジスト膜が形成され、紫外線を照射して所望のパターンを露光、現像して、レジスト膜に所望パターンが形成される。このレジストパターンを用いて、ドライエッチングによりマスク膜をパターニングして、酸素ガスを利用したドライエッチング(灰化処理)、あるいは剥離液による湿式除去によりレジスト膜を除去する工程を経て、所望のパターンに形成されたマスクが得られる。
<Glass film or glass patterning>
A mask film made of an alloy of W and Si is formed on the glass film. As a method for forming the mask film, a sputtering method is preferably used, but other film forming methods can also be used. Subsequently, a resist film is formed on the mask film by a spin coat method or the like, and a desired pattern is exposed and developed by irradiating with ultraviolet rays to form a desired pattern on the resist film. Using this resist pattern, the mask film is patterned by dry etching, and then the resist film is removed by dry etching (ashing treatment) using oxygen gas or by wet removal using a stripping solution to obtain a desired pattern. A formed mask is obtained.

前記マスク膜の組成は、WとSiの合計に対するWの原子%で25〜60%である。
W量が60原子%を超える組成ではマスク膜と前記ガラス膜との間の密着性が不十分となり、マスク膜の応力により膜が基板から剥がれたり、膜にクラックが入ったりするといった問題が生じるおそれがある。また、タングステン地金は高価なため材料費が嵩み、コスト的にも好ましくない。
前記W量が25原子%未満では選択比、すなわち前記ガラス膜とマスク膜とのエッチングレートの比が小さいため、前記ガラス膜のパターニング中に、マスク膜がエッチングされる損耗量が大きくなる。そのため、マスク膜の膜厚を厚くする必要があり、マスク膜の形成に長時間かかったり、厚膜のため材料コストが嵩んだりする問題が生じる。
選択比は2.5以上であることが好ましい。より好ましくは3以上である。
The composition of the mask film is 25 to 60% in terms of atomic% of W with respect to the total of W and Si.
When the W content exceeds 60 atomic%, the adhesion between the mask film and the glass film becomes insufficient, and the film is peeled off from the substrate or cracked in the film due to the stress of the mask film. There is a fear. Moreover, since the tungsten bullion is expensive, the material cost increases, which is not preferable in terms of cost.
If the W amount is less than 25 atomic%, the selection ratio, that is, the ratio of the etching rate between the glass film and the mask film is small, so that the amount of wear by which the mask film is etched during patterning of the glass film increases. For this reason, it is necessary to increase the thickness of the mask film, which causes a problem that it takes a long time to form the mask film and the material cost increases due to the thick film.
The selection ratio is preferably 2.5 or more. More preferably, it is 3 or more.

スパッタリングにより前記WとSiの合金からなるマスク膜を形成する場合、使用するターゲットの純度は99.5%以上が好ましい。不純物としてドライエッチングしにくい元素が含まれると、ガラスのパターニングを平滑かつ設計通りにできないおそれがある。より好ましくは99.9%以上である。   When forming the mask film made of the alloy of W and Si by sputtering, the purity of the target used is preferably 99.5% or more. If an element that is difficult to dry-etch is included as an impurity, there is a possibility that glass patterning cannot be performed smoothly and as designed. More preferably, it is 99.9% or more.

スパッタリングによるマスク膜形成はアルゴンガス中で行うことが好ましいが、不活性ガス中であれば問題ない。酸化性のガスが混入すると合金が酸化され、前記ガラス膜をドライエッチングする際にマスク膜がエッチングされて損耗が増大し、所望の選択比が得られないおそれがある。使用するガスの純度は、99.995%以上が好ましい。より好ましくは99.999%以上である。
成膜圧力は0.2〜10Paが好ましい。0.2Paを下回るとプラズマが不安定になり易かったり、また、膜応力が大きくなって膜剥がれを起こし易くなったりする傾向がある。10Paを越えると膜質が低下し、マスク膜の前記損耗が増えて所望の選択比が得られないおそれがある。
The mask film formation by sputtering is preferably performed in an argon gas, but there is no problem if it is in an inert gas. When an oxidizing gas is mixed, the alloy is oxidized, and when the glass film is dry-etched, the mask film is etched and wear increases, and a desired selectivity may not be obtained. The purity of the gas used is preferably 99.995% or more. More preferably, it is 99.999% or more.
The film forming pressure is preferably 0.2 to 10 Pa. If the pressure is less than 0.2 Pa, the plasma tends to become unstable, or the film stress tends to increase and the film tends to peel off. If it exceeds 10 Pa, the film quality is deteriorated, and the wear of the mask film is increased, so that a desired selection ratio may not be obtained.

スパッタは、RFスパッタよりDCスパッタの方が好ましい。DCスパッタの方が膜剥がれが起こりにくいためである。また、投入電力密度(ターゲットサイズに対して印加する電力)は2.5〜7W/cmが好ましい。2.5W/cm未満では所望の膜厚を得るための時間が非常に長くなって生産性が劣る。また、7W/cmを越えると異常放電が起こり易くなり、マスク膜にピンホールが発生してパターニング欠点となる傾向がある。
マスク膜を形成するときの基板温度は、室温から300℃までの範囲が好ましい。300℃以上に加熱すると、冷却過程で膜剥がれを起こし易い。
Sputtering is preferably DC sputtering rather than RF sputtering. This is because DC sputtering is less prone to film peeling. Further, the input power density (power applied to the target size) is preferably 2.5 to 7 W / cm 2 . If it is less than 2.5 W / cm < 2 >, the time for obtaining a desired film thickness will become very long, and productivity will be inferior. On the other hand, if it exceeds 7 W / cm 2 , abnormal discharge is likely to occur, and pinholes are generated in the mask film, which tends to cause patterning defects.
The substrate temperature when forming the mask film is preferably in the range from room temperature to 300 ° C. When heated to 300 ° C. or higher, film peeling is likely to occur during the cooling process.

マスク膜の厚みは、ドライエッチングを行うガラスの加工深さと選択比とから必然的に決まるが、マスク膜の厚みが0.1μm未満だと、ガラス膜のドライエッチング中にプラズマによる加熱の影響を受け易く、マスク材のエッチングによる損耗が加速されてパターニング不良が起こり易い傾向がある。また、マスク膜の厚みが3μmを越えると、マスク膜のパターニングに必要なレジスト厚みが厚くなって設計通りのパターニングが難しくなる傾向がある。したがって0.1〜3μmが好ましい。   The thickness of the mask film is inevitably determined by the processing depth and selectivity of the glass to be dry-etched. There is a tendency that patterning defects are likely to occur due to acceleration of wear due to etching of the mask material. On the other hand, if the thickness of the mask film exceeds 3 μm, the resist thickness required for patterning the mask film tends to be large and patterning as designed tends to be difficult. Therefore, 0.1 to 3 μm is preferable.

前記のマスク膜のドライエッチングは、Cl、CF、CHF、C、C、NF、SF等の塩素系又はフッ化物ガスを用いて、反応性イオンエッチング(Reactive Ion Ethcing)、反応性イオンビームエッチング(Reactive Ion Beam Ethcing)、誘導結合型プラズマ(Inductively Coupled Plasma)エッチング(以下ICPエッチングという)、磁気中性線放電プラズマ(Neutral Loop Discharge)エッチング(以下NLDエッチングという)等によって行う。
引き続きドライエッチングにより、前記ガラス膜又はガラスに所望のパターニングを行う。
The mask film is dry-etched by reactive ion etching using chlorine or fluoride gas such as Cl 2 , CF 4 , CHF 3 , C 3 F 8 , C 4 F 8 , NF 3 and SF 6. Reactive Ion Ethching, Reactive Ion Beam Etching, Inductively Coupled Plasma Etching (hereinafter referred to as ICP etching), Magnetic Neutral Discharge Etching (Neutral Loop Disch etching) Etc.).
Subsequently, desired patterning is performed on the glass film or glass by dry etching.

前記ガラス膜又はガラスのエッチングは、NLDエッチングにより、CF、CHF、C、C等のフッ化物ガスとArガスの混合ガス雰囲気中でドライエッチングすることが好ましい。このときフッ化物ガスとArガスの合計の全流量に対するフッ化物ガスの流量比は、5〜22%が好ましい。フッ化物ガスの流量比が22%より大きいとパーティクルが増えて光導波路としたときの光散乱が増えたり、ドライエッチング速度が減少したりするおそれがある。一方、5%より小さいと、ドライエッチングされた側面に筋状の荒れが生じ、光導波路としたときの光散乱を起こすおそれがある。 The glass film or glass is preferably etched by NLD etching in a mixed gas atmosphere of fluoride gas such as CF 4 , CHF 3 , C 3 F 8 , and C 4 F 8 and Ar gas. At this time, the flow rate ratio of the fluoride gas to the total flow rate of the fluoride gas and the Ar gas is preferably 5 to 22%. If the flow rate ratio of the fluoride gas is larger than 22%, the number of particles may increase and light scattering may be increased when the optical waveguide is formed, or the dry etching rate may be decreased. On the other hand, if it is less than 5%, streaky roughness is generated on the side surface subjected to dry etching, which may cause light scattering when used as an optical waveguide.

前記ガラス又はガラス膜のドライエッチングの条件の例としては、使用した装置:日本真空(株)製プラズマエッチング装置NLD500、Arガス及びCガスの流量がそれぞれ標準状態換算で45cm/分、5cm/分、圧力が0.2Pa、アンテナパワー1200W、バイアスパワー250W、チャンバー縦方向に3つある中性磁場生成コイルの電流が上から10A、16.7A、10A、基板温度20℃が例示される。この条件で、厚み4μmの前記ガラス膜を15分間でエッチングすることができた。もちろんここに挙げた条件は一例であって、これに限定されるものではない。 As an example of the conditions for dry etching of the glass or glass film, the apparatus used: plasma etching apparatus NLD500 manufactured by Nippon Vacuum Co., Ltd., Ar gas and C 3 F 8 gas flow rates of 45 cm 3 / min in terms of standard state, respectively. 5 cm 3 / min, pressure is 0.2 Pa, antenna power is 1200 W, bias power is 250 W, the current of three neutral magnetic field generating coils in the longitudinal direction of the chamber is 10 A, 16.7 A, 10 A from above, and the substrate temperature is 20 ° C. Illustrated. Under this condition, the glass film having a thickness of 4 μm could be etched in 15 minutes. Of course, the conditions listed here are merely examples, and the present invention is not limited to these.

前記ガラス又はガラス膜をパターンニングした後、マスク膜は、塩素系又はフッ化物系のガスを用いてマスク膜をドライエッチングにより除去される。ドライエッチングは、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング、ICPエッチング、NLDエッチング等によって、Cl、CF、CHF、C、C、NF、SF等の塩素系又はフッ化物系のガス雰囲気中で行う。エッチングガスに酸素を加えてもよい。 After patterning the glass or glass film, the mask film is removed by dry etching using a chlorine-based or fluoride-based gas. In dry etching, chlorine such as Cl 2 , CF 4 , CHF 3 , C 3 F 8 , C 4 F 8 , NF 3 , and SF 6 is formed by reactive ion etching, reactive ion beam etching, ICP etching, NLD etching, and the like. In a gas atmosphere of a system or fluoride system. Oxygen may be added to the etching gas.

<ガラス光導波路の形成>
本願発明の方法の微細加工方法により、Bi他含有ガラス膜をパターニングしてコアを形成し、WDM光通信に用いられるガラス光増幅導波路を形成することが出来る。この光増幅導波路においては、励起光の存在下、コアガラス中を伝播する例えば1.45〜1.64μmの波長の信号光が増幅される。本発明の微細加工方法により形成される光導波路はこれに限定されず、例えば非線形光導波路の形成に適用してもよい。
<Formation of glass optical waveguide>
By the microfabrication method of the method of the present invention, it is possible to form a glass optical amplification waveguide used for WDM optical communication by patterning a glass film containing Bi 2 O 3 and others to form a core. In this optical amplification waveguide, signal light having a wavelength of, for example, 1.45 to 1.64 μm that propagates through the core glass in the presence of excitation light is amplified. The optical waveguide formed by the microfabrication method of the present invention is not limited to this, and may be applied to the formation of a nonlinear optical waveguide, for example.

コアとなるガラス膜の屈折率nは1.7以上であることが好ましい。これは、前述のガラスによる光増幅は、励起光により誘導されて起こる、信号光波長の光の誘導放出によるものであり、屈折率が大きい方が利得係数が大きいためである。屈折率が1.7未満では光増幅率又は非線形性が低下するおそれがある。より好ましくは1.8以上である。また、典型的には2.3以下である。 The refractive index n 1 of the glass film serving as the core is preferably 1.7 or more. This is because the above-described light amplification by the glass is caused by stimulated emission of light of the signal light wavelength, which is induced by the excitation light, and the gain coefficient is larger as the refractive index is larger. If the refractive index is less than 1.7, the optical gain or nonlinearity may be reduced. More preferably, it is 1.8 or more. Moreover, it is typically 2.3 or less.

クラッドは、コア内に光を閉じ込めることができるものであれば特に限定されないが、クラッドの屈折率nは、コアとクラッドの屈折率差n−nをΔnとしたときに、
0.0003≦Δn/n≦0.1
を満足することが好ましい。すなわちΔn/nが0.0003未満では光をコア内に閉じ込めることが困難になる。より好ましくは0.001以上、特に好ましくは0.003以上である。0.1超ではシングルモードで光を伝播することが困難になる。より好ましくは0.08以下、特に好ましくは0.05以下である。
The clad is not particularly limited as long as it can confine light in the core, but the refractive index n 2 of the clad is determined when the refractive index difference n 1 -n 2 between the core and the clad is Δn.
0.0003 ≦ Δn / n 1 ≦ 0.1
Is preferably satisfied. That is, if Δn / n 1 is less than 0.0003, it becomes difficult to confine light in the core. More preferably, it is 0.001 or more, Most preferably, it is 0.003 or more. If it exceeds 0.1, it becomes difficult to propagate light in a single mode. More preferably, it is 0.08 or less, Most preferably, it is 0.05 or less.

コアが先に述べた典型的な組成範囲にある場合、クラッドは、Er及びTmのいずれも含有しない点を除き前記組成範囲と同じ範囲にあることが好ましい。コアとクラッドとで組成範囲が異なると、ガラス転移点、膨張係数、軟化点などが異なるため加熱や冷却の過程で熱応力を生じ、導波路を作製する過程で膜剥がれが生じたり、残留応力が発生する可能性がある。もちろん熱的性質が大きく相違せず、かつ屈折率を前記範囲内に調整可能であれば、クラッドは前記組成範囲に限定されるものではない。 When the core is in the typical composition range described above, the cladding is preferably in the same range as the composition range except that it does not contain any of Er 2 O 3 and Tm 2 O 3 . If the composition range is different between the core and the clad, the glass transition point, expansion coefficient, softening point, etc. will be different, so thermal stress will be generated in the process of heating and cooling, film peeling will occur in the process of producing the waveguide, and residual stress May occur. Of course, the clad is not limited to the composition range as long as the thermal properties are not greatly different and the refractive index can be adjusted within the range.

光増幅導波路では、コアは下部クラッドの上に形成され、本願発明の方法によりコアが微細加工された後、上部クラッドがその上に形成される。コアとクラッドの厚みはそれぞれ0.3〜10μm、8〜60μmであることが好ましく、典型的には、下部クラッドの厚みは4〜30μm、上部クラッドの厚みは4〜30μmであるが、上記範囲に限定されるものではない。   In the optical amplification waveguide, the core is formed on the lower clad, and after the core is finely processed by the method of the present invention, the upper clad is formed thereon. The thicknesses of the core and the cladding are preferably 0.3 to 10 μm and 8 to 60 μm, respectively. Typically, the thickness of the lower cladding is 4 to 30 μm, and the thickness of the upper cladding is 4 to 30 μm. It is not limited to.

下部クラッド膜及び上部クラッド膜を形成する方法としては、コアガラス膜を形成する方法で挙げた種々の手法が適用可能であるが、コアガラス膜と同様、成分数が4又は5以上であるガラス膜であるので、スパッタリングが好ましい。   As a method for forming the lower clad film and the upper clad film, various methods mentioned in the method for forming the core glass film can be applied. As with the core glass film, glass having 4 or 5 or more components. Sputtering is preferred because it is a film.

すなわち、基板の上に、スパッタリング法によりまず下地クラッド膜(図1のガラス薄膜22aに相当)となるべき第1の膜が形成され、引き続きコア(図2のコア21に相当)となるべき第2の膜が形成される。このとき、所望の膜組成が得られるように組成調整したターゲットを用いる。また、コア膜をドライエッチングプロセスによるダメージから保護するために、コアの上に後述の上地クラッド膜を保護膜として形成してもよい。保護膜を用いる場合は、その厚みは25〜1000nmが好ましい。1000nmより厚いと、ドライエッチングでコア膜と保護膜をエッチングする厚みが厚くなり、ドライエッチング時間が大幅に増加する。25nmより薄いと、コア膜をダメージから保護する必要があるときに、その効果が十分得られないおそれがある。   That is, on the substrate, a first film to be a base cladding film (corresponding to the glass thin film 22a in FIG. 1) is first formed by sputtering, and then a first film to be a core (corresponding to the core 21 in FIG. 2). Two films are formed. At this time, a target whose composition is adjusted so as to obtain a desired film composition is used. In order to protect the core film from damage due to the dry etching process, an upper cladding film described later may be formed as a protective film on the core. When using a protective film, the thickness is preferably 25 to 1000 nm. If it is thicker than 1000 nm, the thickness of etching the core film and the protective film by dry etching becomes thick, and the dry etching time is greatly increased. If it is thinner than 25 nm, the effect may not be sufficiently obtained when it is necessary to protect the core film from damage.

第2の膜あるいは保護膜の上に、WとSiの合金からなるマスク膜が形成される。
WとSiの合金からなるマスク膜を形成する方法としては、スパッタリング法が好ましく用いられる。引き続いてマスク膜の上にスピンコート法を用いてレジスト膜が形成され、所望パターンのフォトマスクを用いて紫外線を照射、現像してレジスト膜に所望パターンが形成され、このレジストパターンを用いてマスク膜をドライエッチングし、最後に酸素ガスを利用したドライエッチング(灰化処理)あるいは、剥離液による湿式除去によるレジスト膜の除去処理を経て、所望のパターンに形成されたマスクが得られる。
A mask film made of an alloy of W and Si is formed on the second film or the protective film.
As a method for forming a mask film made of an alloy of W and Si, a sputtering method is preferably used. Subsequently, a resist film is formed on the mask film by using a spin coat method, and a desired pattern is formed on the resist film by irradiating and developing an ultraviolet ray using a photomask having a desired pattern. The mask is formed using the resist pattern. The film is dry-etched, and finally, a mask formed in a desired pattern is obtained through dry etching (ashing treatment) using oxygen gas or removal of the resist film by wet removal using a stripping solution.

前記のマスク膜のドライエッチングは、Cl、CF、CHF、C、C、NF、SF等の塩素系又はフッ化物系のガスを用いて、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング、ICPエッチング、NLDエッチング等によって行うことができる。
続いて前記第2の膜を、先に述べたガラス膜のエッチングの場合と同様にしてドライエッチングし、所望のコアのパターンを形成する。前記保護膜が用いられている場合には、保護膜も一緒にドライエッチングしてパターニングを行う。
The mask film is dry-etched using reactive gases such as Cl 2 , CF 4 , CHF 3 , C 3 F 8 , C 4 F 8 , NF 3 , SF 6, or other chlorine-based or fluoride-based gases. Etching, reactive ion beam etching, ICP etching, NLD etching, or the like can be used.
Subsequently, the second film is dry-etched in the same manner as in the etching of the glass film described above to form a desired core pattern. When the protective film is used, the protective film is patterned together by dry etching.

引き続き、先に述べたガラス膜のエッチングの場合と同様にしてマスク膜をドライエッチングにより除去し、さらに、スパッタリング法を用いて上地クラッド膜(図2のガラス薄膜22bに相当)を形成する。上部クラッド膜を成膜した後に、酸素雰囲気中でアニール処理を行ってもよい。
必要に応じ、基板上に他の素子を形成する等行って、最後に所望の寸法に切断する。
Subsequently, the mask film is removed by dry etching in the same manner as in the etching of the glass film described above, and an upper cladding film (corresponding to the glass thin film 22b in FIG. 2) is formed by sputtering. After forming the upper cladding film, annealing may be performed in an oxygen atmosphere.
If necessary, other elements are formed on the substrate and finally cut to a desired dimension.

以下に本発明を、例を挙げてさらに具体的に説明するが、以下の説明が本願発明を限定するものではない。
表1に質量百分率表示で示す組成物を、高純度化学研究所社製の粉末状試薬Bi(純度99.999%、粒度20μm)、SiO(純度99.9%、粒度4μm)、Ga(純度99.9%)、Al(純度99.9%)、B(純度99.9%)、La(純度99.9%)、Er(純度99.9%)、CeO(純度99.9%)を用いて調合後らいかい機により乾式混合し、1150℃に加熱した電気炉中にて溶解し、その後ステンレス板上に流し出し、直径101.6mmのガラスを得た。得られたガラスを厚み3mmまで研削し、その後スパッタ用バッキングプレートにインジウムを接着剤として用いてボンディングすることによりスパッタリング用ターゲットT1、T2、T3を作製した。
The present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the following description does not limit the present invention.
The composition shown by mass percentage display in Table 1 is a powdery reagent Bi 2 O 3 (purity 99.999%, particle size 20 μm) manufactured by High Purity Chemical Laboratory, SiO 2 (purity 99.9%, particle size 4 μm). , Ga 2 O 3 (purity 99.9%), Al 2 O 3 (purity 99.9%), B 2 O 3 (purity 99.9%), La 2 O 3 (purity 99.9%), Er 2 O 3 (purity 99.9%) and CeO 2 (purity 99.9%) were mixed and then dry-mixed with a cracker and dissolved in an electric furnace heated to 1150 ° C., then on a stainless steel plate The glass having a diameter of 101.6 mm was obtained. The obtained glass was ground to a thickness of 3 mm, and then bonded to a sputtering backing plate using indium as an adhesive to produce sputtering targets T1, T2, and T3.

このターゲットを用いて形成したガラス膜をドライエッチングによりパターニングし、評価を行った。例1、2は実施例、例3、4、6〜8は比較例である。   The glass film formed using this target was patterned by dry etching and evaluated. Examples 1 and 2 are examples, and examples 3, 4, and 6-8 are comparative examples.

Figure 2005239502
Figure 2005239502

[例1]
ターゲットT1を次の条件でスパッタリングして、ソーダライムシリカガラス円形基板33(厚み1mm、直径76.2mm)の上に厚み4μmのガラス膜32を形成した。すなわち、基板温度は20℃、スパッタリング用ガスとしてアルゴン及び酸素をそれぞれ標準状態換算で流量30cm/分、0.75cm/分、圧力は0.3Pa、投入高周波電力は100W、スパッタリング時間は24時間、の条件でスパッタリングした。基板上に形成されたガラス膜F1のX線回折パターンを測定したところ回折ピークは認められなかった。
次に、ガラス膜32の上に直径101.6mmのWSiターゲットを用いて厚み1μmのマスク膜31を形成した。すなわち、基板温度は20℃、スパッタリング用ガスとしてアルゴンを標準状態換算で流量10cm/分、圧力は2Pa、投入DC電力は300W、スパッタリング時間は100分、の条件でスパッタリングした。
[Example 1]
The target T1 was sputtered under the following conditions to form a glass film 32 having a thickness of 4 μm on a soda lime silica glass circular substrate 33 (thickness 1 mm, diameter 76.2 mm). That is, the substrate temperature was 20 ° C., argon and oxygen respectively flow 30 cm 3 / min calculated in the standard state as a sputtering gas, 0.75 cm 3 / min, the pressure is 0.3 Pa, put RF power 100W, sputtering time is 24 Sputtering was performed under the conditions of time. When the X-ray diffraction pattern of the glass film F1 formed on the substrate was measured, no diffraction peak was observed.
Next, a mask film 31 having a thickness of 1 μm was formed on the glass film 32 by using a W 6 Si 4 target having a diameter of 101.6 mm. That is, sputtering was performed under the conditions of a substrate temperature of 20 ° C., argon as a sputtering gas at a flow rate of 10 cm 3 / min in terms of a standard state, a pressure of 2 Pa, an input DC power of 300 W, and a sputtering time of 100 minutes.

数枚作製したサンプルの内1枚を工程から抜き出して、マスク膜と下地のガラス膜との間のはがれ強度を測定した。はがれ強度は、超薄膜スクラッチ試験機(レスカ社、CSR−02型試験機)を用いてスクラッチ試験を行い、マスク膜がスクラッチで破壊する臨界荷重値から求めた。その結果、はがれ強度として60mNを得た。   One of several samples prepared was extracted from the process, and the peel strength between the mask film and the underlying glass film was measured. The peel strength was determined from the critical load value at which the mask film was broken by scratch by performing a scratch test using an ultra-thin scratch tester (Reska, CSR-02 type tester). As a result, a peel strength of 60 mN was obtained.

次に、マスク膜31の上にスピンコート法を用いて厚み2.4μmのポジレジスト膜を形成した。ポジレジスト膜を96℃のホットプレート上で仮焼した後、マスクアライナを用いて波長436nmの紫外線を照射し、前記ポジレジスト膜の上に、幅3〜8μm、長さ50〜76mmの直線状コアパターンがピッチ125μmで30個形成されたパターンを形成した。ポジレジスト膜の紫外線照射部分は現像液により除去し、次にICPエッチングによってドライエッチングを行った。該ドライエッチングは、CHFガス及びSFガスの流量がそれぞれ標準状態換算で25cm/分、5cm/分、圧力が0.5Pa、アンテナパワー800W、バイアスパワー20W、基板温度20℃、の条件下で8分間行い、マスク膜31のパターニングを行った。 Next, a 2.4 μm-thick positive resist film was formed on the mask film 31 by using a spin coating method. The positive resist film is calcined on a hot plate at 96 ° C., and then irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 436 nm using a mask aligner. A linear shape having a width of 3 to 8 μm and a length of 50 to 76 mm is formed on the positive resist film. A pattern in which 30 core patterns were formed at a pitch of 125 μm was formed. The ultraviolet-irradiated portion of the positive resist film was removed with a developer, and then dry etching was performed by ICP etching. In the dry etching, the flow rates of CHF 3 gas and SF 6 gas are 25 cm 3 / min, 5 cm 3 / min, pressure 0.5 Pa, antenna power 800 W, bias power 20 W, substrate temperature 20 ° C. Patterning of the mask film 31 was performed for 8 minutes under the conditions.

次に、レジストを剥離液によりマスク膜31上から除去した後、誘導結合プラズマにより以下の条件で灰化処理を行った。すなわち、基板温度20℃、灰化用ガスとして酸素を標準状態換算で20cm/分、圧力1Pa、アンテナパワー300W、バイアスパワー10W、の条件下で5分間灰化処理を行い、レジストを除去した。 Next, after removing the resist from the mask film 31 with a stripping solution, an ashing process was performed by inductively coupled plasma under the following conditions. That is, ashing was performed for 5 minutes under the conditions of a substrate temperature of 20 ° C. and oxygen as an ashing gas in terms of standard conditions of 20 cm 3 / min, pressure of 1 Pa, antenna power of 300 W, and bias power of 10 W, and the resist was removed. .

次に磁気中性線放電(Neutral Loop Discharge)プラズマエッチング装置NLD500を用いてドライエッチングを行い、ガラス膜F1をパターニングした。該ドライエッチングは、Arガスにフッ化物ガスを流量比で10%加えた混合ガス気流中で行った。すなわちArガスとCガスの流量はそれぞれ標準状態換算で45cm/分、5cm/分とした。またそのときの圧力は0.2Paで、放電電力はアンテナパワー1200W、バイアスパワー250W、チャンバー縦方向に3つある中性磁場生成コイルの電流を上から10A、16.7A、10A、基板温度を20℃とした。ドライエッチング処理は上記条件で15分間行った。ドライエッチング後のコア断面のSEM観察を行った。比較例と比較すると、コア側壁周辺に付着物が無く、平滑にエッチングが行われていた。コア断面を俯瞰した概念図を図3に示す。 Next, dry etching was performed using a magnetic loop discharge (Neutral Loop Discharge) plasma etching apparatus NLD500 to pattern the glass film F1. The dry etching was performed in a mixed gas stream in which fluoride gas was added to Ar gas at a flow rate ratio of 10%. That each flow rate of the Ar gas and C 3 F 8 gas is 45cm 3 / min calculated in the standard state was set to 5 cm 3 / min. At that time, the pressure is 0.2 Pa, the discharge power is antenna power 1200 W, bias power 250 W, the current of three neutral magnetic field generating coils in the longitudinal direction of the chamber is 10 A, 16.7 A, 10 A, the substrate temperature from the top. The temperature was 20 ° C. The dry etching process was performed for 15 minutes under the above conditions. SEM observation of the core cross section after dry etching was performed. Compared with the comparative example, there was no deposit around the core side wall, and the etching was performed smoothly. FIG. 3 is a conceptual diagram overlooking the core cross section.

[例2]
ターゲットT2を例1と同じ条件でスパッタリングして、ソーダライムシリカガラス基板43の上に厚み4μmのガラス膜42を形成した。次に、ガラス膜42の上に厚み1μmのマスク膜41を、例1のWSiターゲットに代えてWSiターゲットを用いた以外は同じ条件でスパッタリングして形成した。
[Example 2]
The target T2 was sputtered under the same conditions as in Example 1 to form a glass film 42 having a thickness of 4 μm on the soda lime silica glass substrate 43. Next, a mask film 41 having a thickness of 1 μm was formed on the glass film 42 by sputtering under the same conditions except that a WSi 2 target was used instead of the W 6 Si 4 target of Example 1.

次に例1と同じ条件で、ポジレジストをマスク膜41の上に塗布、露光現像して直線状のコアパターンを形成し、さらにICPエッチングにより、マスク膜41のパターニングを行った。該ドライエッチングは、CHFガス及びSFガスの流量がそれぞれ標準状態換算で20cm/分、10cm/分、圧力が0.5Pa、アンテナパワー800W、バイアスパワー20W、基板温度20℃、の条件下で8分間処理を行った。 Next, a positive resist was applied on the mask film 41 under the same conditions as in Example 1, exposed and developed to form a linear core pattern, and the mask film 41 was patterned by ICP etching. The dry etching, CHF 3 20 cm 3 / min gas and SF 6 gas flow rate calculated in the standard state, respectively, 10 cm 3 / min, the pressure is 0.5 Pa, the antenna power 800 W, bias power 20W, substrate temperature 20 ° C., of The treatment was performed for 8 minutes under the conditions.

続いて、マスク膜41上からレジストを例1と同じ条件で除去した後、パターニングされたマスク膜41を用いて、ガラス膜42を例1と同じ条件でNLDエッチングした。エッチング後のコア断面のSEM観察を行い、比較例と比較を行ったところ、側壁周辺に付着物が無く平滑にエッチングされていた。
また、例1のときと同様にマスク膜形成直後に、数枚作製したサンプルの1枚を工程から抜き出してはがれ強度測定を行ったところ、はがれ強度は200mNであった。
Subsequently, after removing the resist from the mask film 41 under the same conditions as in Example 1, the glass film 42 was NLD etched under the same conditions as in Example 1 using the patterned mask film 41. When the SEM observation of the core cross section after etching was performed and compared with the comparative example, there was no deposit around the side wall, and the etching was smooth.
In the same manner as in Example 1, immediately after forming the mask film, one of several prepared samples was extracted from the process and subjected to peel strength measurement. As a result, the peel strength was 200 mN.

[例3]
ターゲットT3を例1と同じ条件でスパッタリングしてソーダライムシリカガラス基板53の上に厚み4μmのガラス膜52を形成した。次に、ガラス膜52の上に厚み1μmのマスク膜51を、例1のWSiターゲットに代えてSiターゲットを用いた以外は同じ条件でスパッタリングして形成した。
[Example 3]
A target T3 was sputtered under the same conditions as in Example 1 to form a glass film 52 having a thickness of 4 μm on a soda lime silica glass substrate 53. Next, a mask film 51 having a thickness of 1 μm was formed on the glass film 52 by sputtering under the same conditions except that a Si target was used instead of the W 6 Si 4 target of Example 1.

次に例1と同じ条件で、ポジレジストをマスク膜51の上に塗布、露光現像して直線状のコアパターンを形成し、さらにICPエッチングにより、マスク膜51のパターニングを行った。該ドライエッチングは、Clガスの流量が標準状態換算で100cm/分、圧力が2.7Pa、アンテナパワー1000W、バイアスパワー50W、基板温度20℃、の条件下で10分間処理を行った。 Next, a positive resist was applied onto the mask film 51 under the same conditions as in Example 1, exposed and developed to form a linear core pattern, and the mask film 51 was patterned by ICP etching. The dry etching was performed for 10 minutes under the conditions of a Cl 2 gas flow rate of 100 cm 3 / min in terms of a standard state, a pressure of 2.7 Pa, an antenna power of 1000 W, a bias power of 50 W, and a substrate temperature of 20 ° C.

続いて、マスク膜51上からレジストを例1と同じ条件で除去した後、パターニングされたマスク膜51を用いて、ガラス膜52を例1と同じ条件でNLDエッチングした。エッチング後のコア断面のSEM観察を行い、比較例と比較したところ、側壁周辺に付着物が無く平滑にエッチングされていた。   Subsequently, after removing the resist from the mask film 51 under the same conditions as in Example 1, the glass film 52 was NLD etched under the same conditions as in Example 1 using the patterned mask film 51. When the SEM observation of the core cross section after the etching was performed and compared with the comparative example, there was no deposit around the side wall and the etching was smooth.

[例4]
ターゲットT1を例1と同じ条件でスパッタリングしてソーダライムシリカガラス基板63の上に厚み4μmのガラス膜62を形成した。次に、ガラス膜62の上にポジレジスト61を例1と同じ条件で塗布し、露光、現像することによりレジストを直線状のコアパターンに加工し、これをマスクとして例1と同じ条件でガラス膜62をNLDエッチングした。
ドライエッチング後のコア断面のSEM観察を行ったところ、コア側壁及び周辺一面に凹凸があり、表面荒れが起きていた。コア断面を俯瞰した概念図を図3に示す。
[Example 4]
The target T1 was sputtered under the same conditions as in Example 1 to form a glass film 62 having a thickness of 4 μm on the soda lime silica glass substrate 63. Next, a positive resist 61 is applied on the glass film 62 under the same conditions as in Example 1, and the resist is processed into a linear core pattern by exposure and development. The film 62 was NLD etched.
When SEM observation of the core cross-section after dry etching was performed, the side wall of the core and the entire peripheral surface were uneven, and surface roughness occurred. FIG. 3 is a conceptual diagram overlooking the core cross section.

例1〜3において、ガラス膜をNLDエッチングした後のコア断面をSEM観察して求めた、前記ガラス膜と前記マスク膜とがNLDエッチングによりエッチングされた深さから、これらのエッチング速度の比すなわち選択比を求めた。ここで、マスク膜のエッチング量は、あらかじめ測定しておいたマスク厚みとNLDプラズマエッチング後のマスク厚みとの差から求めた。   In Examples 1 to 3, the ratio of these etching rates from the depth at which the glass film and the mask film were etched by NLD etching, obtained by SEM observation of the core cross section after the NLD etching of the glass film, The selectivity was determined. Here, the etching amount of the mask film was obtained from the difference between the mask thickness measured in advance and the mask thickness after NLD plasma etching.

各マスク膜材料に対する選択比と例1〜3中に記したはがれ強さとを、表2にまとめた。ここからわかるように、マスク膜のWの含有量が増加するとはがれ強度が低下する。Wの含有量が60%を超える範囲でははがれ強度が低く、マスク膜の剥がれやクラックが入る問題が発生するおそれがある。また、25%を下回ったりSiでは選択比が小さくなるのでマスク材の厚さが厚くする必要があり、マスクの成膜やエッチングに長時間を要して生産性が低下したり、パターニング精度が低下したりする等の問題が生じるおそれがある。   Table 2 summarizes the selectivity for each mask film material and the peel strength described in Examples 1-3. As can be seen from this, the peel strength decreases as the W content of the mask film increases. If the W content exceeds 60%, the peel strength is low, and there is a possibility that the mask film may peel off or crack. In addition, since the selection ratio is lower than 25% or Si, the thickness of the mask material needs to be increased, and it takes a long time to form and etch the mask, resulting in decreased productivity and patterning accuracy. There is a possibility that problems such as lowering may occur.

Figure 2005239502
Figure 2005239502

また、上記の例でガラス膜をスパッタリングで形成するときに、同時に白金基板上にガラス膜試料を作成し、得られた膜を酸で溶解してICP発光分光法により定量分析して、ガラス膜の組成を分析した。ターゲット組成がそれぞれT1、T3のときに得られたガラス膜の組成質量百分率表示の結果を表3に示す。ここからわかるように、ターゲット組成とほぼ同じ組成を有するガラス膜が得られている。   In addition, when a glass film is formed by sputtering in the above example, a glass film sample is simultaneously prepared on a platinum substrate, and the obtained film is dissolved with an acid and quantitatively analyzed by ICP emission spectroscopy. The composition of was analyzed. Table 3 shows the results of the composition mass percentage display of the glass films obtained when the target compositions are T1 and T3, respectively. As can be seen from this, a glass film having almost the same composition as the target composition is obtained.

Figure 2005239502
Figure 2005239502

[例5〜9]
コアガラス膜をNLDエッチングするときのエッチングガス組成の効果について、例1においてCガスとアルゴンガスの流量を変化させて調べた結果を表3にまとめた。
ガスとアルゴンガスとを合計した全流量中のCガスの流量比を、例1の条件の10%から減らしていくと、4.0%未満ではNLDエッチング後のコア側壁に筋状の荒れが現れた。この筋状の荒れは光導波路の散乱の原因となるので好ましくない。
[Examples 5 to 9]
Table 3 summarizes the results of examining the effect of the etching gas composition when performing NLD etching on the core glass film by changing the flow rates of C 3 F 8 gas and argon gas in Example 1.
When the flow rate ratio of C 3 F 8 gas in the total flow rate of C 3 F 8 gas and argon gas is reduced from 10% of the condition of Example 1, the core after NLD etching is less than 4.0%. Streaks appear on the side walls. This streaky roughness is undesirable because it causes scattering of the optical waveguide.

次にCガス流量比を10%から増やしていって、25%超ではコア側壁及び側壁周辺部への再付着物が増え、また、装置のチャンバー器壁への堆積物が多く発生した。コアの側壁荒れは、光導波路の散乱損失の原因となるので好ましくない。また、装置のチャンバー器壁への堆積物はパーティクル欠点の原因となり、やはり光散乱増加を引き起こすので好ましくない。さらにCガス流量比を増すとエッチング速度が減少して、90%の条件ではコアガラス膜がほとんどエッチングされなかった。 Next, the C 3 F 8 gas flow rate ratio is increased from 10%. If it exceeds 25%, the amount of redeposits on the core side wall and the periphery of the side wall increases, and a lot of deposits are generated on the chamber wall of the apparatus. did. The rough side wall of the core is not preferable because it causes scattering loss of the optical waveguide. Further, the deposit on the chamber wall of the apparatus causes particle defects and also causes an increase in light scattering, which is not preferable. Further, when the C 3 F 8 gas flow rate ratio was increased, the etching rate decreased, and the core glass film was hardly etched under the condition of 90%.

Figure 2005239502
Figure 2005239502

本発明の製造方法によって作製されるガラス光導波路は、0.4〜2μmの波長帯における光増幅導波路、非線形光導波路等に好適である。   The glass optical waveguide produced by the production method of the present invention is suitable for an optical amplification waveguide, a nonlinear optical waveguide, etc. in a wavelength band of 0.4 to 2 μm.

本発明の光導波路の断面の概念図である。It is a conceptual diagram of the cross section of the optical waveguide of this invention. 本発明例1によるコアガラス膜エッチング後の断面を俯瞰した模式図である。It is the schematic diagram which looked down at the cross section after the core glass film etching by the example 1 of this invention. 本発明例2によるコアガラス膜エッチング後の断面を俯瞰した模式図である。It is the schematic diagram which looked down at the cross section after the core glass film etching by the example 2 of this invention. 一般的な光導波路の作製方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the preparation methods of a general optical waveguide.

符号の説明Explanation of symbols

11 :基板
12 :下地クラッド膜
13 :コア膜
14 :レジスト膜
15 :上地クラッド膜
21 :コア
22 :クラッド
22a :下部クラッド膜
22b :上部クラッド膜
23 :ガラス基板
31 :マスク
32 :コアガラス膜
33 :基板
51 :マスク
52 :ココアガラス膜
53 :ガラス基板
61 :マスク
62 :コアガラス膜
63 :ガラス基板
11: Substrate 12: Underlying clad film 13: Core film 14: Resist film 15: Upper clad film 21: Core 22: Clad 22a: Lower clad film 22b: Upper clad film 23: Glass substrate 31: Mask 32: Core glass film 33: Substrate 51: Mask 52: Cocoa glass film 53: Glass substrate 61: Mask 62: Core glass film 63: Glass substrate

Claims (6)

Bi、Sb、PbO、SnO及びTeOからなる群から選ばれた1種以上の酸化物を質量百分率表示で合計35%以上含有したガラスの微細加工方法であって、
基板上に前記ガラスからなるガラス膜を形成し、その上に、WとSiの合計に対するWの原子%で25〜65%である組成のWとSiの合金膜を積層し、これをマスクとして用いて、ドライエッチングによりパターニングすることを特徴とするガラスの微細加工方法。
A glass microfabrication method containing one or more oxides selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 , PbO, SnO 2 and TeO 2 in a mass percentage display of a total of 35% or more,
A glass film made of the glass is formed on a substrate, and an alloy film of W and Si having a composition of 25 to 65% in terms of atomic percent of W with respect to the total of W and Si is laminated thereon, and this is used as a mask. A method for finely processing glass, characterized in that patterning is performed by dry etching.
前記ドライエッチングが、磁気中性線放電プラズマエッチング法により、アルゴンガスを主成分として、これに流量比で5〜22%のフッ化物ガスを加えた混合ガス気流中で行われる請求項1記載のガラスの微細加工方法。   The dry etching is performed by a magnetic neutral line discharge plasma etching method in a mixed gas stream containing argon gas as a main component and 5 to 22% fluoride gas in a flow rate ratio. Glass fine processing method. Bi、Sb、PbO、SnO及びTeOからなる群から選ばれた1種以上の酸化物を質量百分率表示で合計35%以上含有したガラスからなるガラス膜をコアとして備えたガラス光導波路の製造方法であって、
基板上に前記ガラスからなるコアガラス膜を形成し、その上に、WとSiの合計に対するWの原子%で25〜60%である組成のWとSiの合金膜を積層し、これをマスクとして用いて、ドライエッチングによりパターニングしてコアを形成する工程を備えたことを特徴とするガラス光導波路の製造方法。
A glass film made of glass containing a total of 35% or more of one or more oxides selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 , PbO, SnO 2 and TeO 2 in terms of mass percentage is provided as a core. A method of manufacturing a glass optical waveguide,
A core glass film made of the glass is formed on a substrate, and an alloy film of W and Si having a composition of 25 to 60% in terms of atomic percent of W with respect to the total of W and Si is laminated thereon, and this is masked. A method for producing a glass optical waveguide, comprising: a step of patterning by dry etching to form a core.
請求項3記載のコアガラス膜のドライエッチングが、磁気中性線放電プラズマエッチング法を用いて、アルゴンガスを主成分とし、これに流量比で5〜22%のフッ化物ガスを加えた混合ガス気流中で行われるガラス光導波路の製造方法。   The dry etching of the core glass film according to claim 3 is a mixed gas in which argon gas is a main component and a fluoride gas having a flow rate ratio of 5 to 22% is added thereto using a magnetic neutral discharge plasma etching method. A method for producing a glass optical waveguide performed in an air current. 請求項3又は4記載のコアガラス膜が、Biを質量百分率表示で合計35%以上含有したガラスであるガラス光導波路の製造方法。 The method according to core glass film of claim 3 or 4 wherein the glass optical waveguide is a glass containing a total of 35% or more of Bi 2 O 3 in mass percentage. 請求項3〜5記載のコアガラス膜が、Er及びTmの少なくともいずれか一方を含有するガラス光導波路の製造方法。
The manufacturing method of the glass optical waveguide in which the core glass film of Claims 3-5 contains at least any one of Er and Tm.
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