JP2005266482A - Optical switching element and its manufacturing method, and control method for optical switching element - Google Patents

Optical switching element and its manufacturing method, and control method for optical switching element Download PDF

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章二 奥田
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical switching element whose degree of freedom of design can be eased and to provide its manufacturing method, and a control method for the optical switching element. <P>SOLUTION: The optical switching element comprises a silicon substrate 1, a lower clad 9 formed on the silicon substrate 1, an auxiliary core 7a buried in the lower clad 9, 1st and 2nd cores 10a and 10b formed on the lower clad 9 on the auxiliary core 7a at an interval, an upper clad 12a covering the 1st and 2nd cores 10a and 10b, and heaters 13a and 13b which are provided to the upper clad 12a and selectively heat at least one of the 1st core 10a and 2nd core 10b. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光スイッチング素子とその製造方法、及び光スイッチング素子の制御方法に関する。   The present invention relates to an optical switching element, a method for manufacturing the same, and a method for controlling the optical switching element.

近年、光通信システムの発達に伴い、光導波路や光スイッチング素子といった光素子が盛んに研究されている。なかでも、光スイッチング素子は、例えば、支線網の光信号を宅内網の複数の光ファイバに選択的にスイッチングする場合等に使用され、光通信システムの構築に不可欠である。   In recent years, with the development of optical communication systems, optical devices such as optical waveguides and optical switching devices have been actively studied. In particular, the optical switching element is used, for example, when an optical signal of a branch network is selectively switched to a plurality of optical fibers of a home network, and is indispensable for the construction of an optical communication system.

従来、そのような光スイッチング素子を製造する際には、シリコン基板上に火炎加水分解堆積法によって酸素バーナ中にSiCl4等の原料ガスを流入させ、火炎中で酸化反応を起こし、ガラス粒子層として下部クラッドとコア材とを堆積する。そのコア材には、クラッドとの屈折率差を得るために、TiO2やGeO2等の不純物が添加される。そして、1200℃以上の熱処理を行ってガラス粒子同士を密着させた後、コア材の上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクにしながらコア材をプラズマエッチングすることによりコアを形成する。その後、火炎加水分解法によってコアを覆うようにして上部クラッドを堆積し、1200℃以上の熱処理を行って上部クラッドのガラス粒子同士を密着させることにより、光ファイバと同等の作用を有する素子をシリコン基板上に形成していた。 Conventionally, when manufacturing such an optical switching element, a raw material gas such as SiCl 4 is caused to flow into an oxygen burner by a flame hydrolysis deposition method on a silicon substrate, causing an oxidation reaction in the flame, and a glass particle layer. A lower clad and a core material are deposited as follows. Impurities such as TiO 2 and GeO 2 are added to the core material in order to obtain a refractive index difference from the cladding. And after heat-processing 1200 degreeC or more and making glass particles adhere | attach, a resist pattern is formed on a core material, and a core is formed by plasma-etching a core material, using this resist pattern as a mask. Thereafter, an upper clad is deposited so as to cover the core by a flame hydrolysis method, and heat treatment at 1200 ° C. or higher is performed so that the glass particles of the upper clad are brought into close contact with each other, thereby forming an element having the same function as an optical fiber. It was formed on the substrate.

ところが、このように火炎加水分解堆積法によりコア材を堆積したのでは、屈折率調整用の不純物拡散のばらつきが大きいためコアの屈折率がばらついたり、また、堆積する膜の膜厚分布が悪くなる。   However, when the core material is deposited by the flame hydrolysis and deposition method in this way, the dispersion of the impurity diffusion for adjusting the refractive index is so large that the refractive index of the core varies, and the film thickness distribution of the deposited film is poor. Become.

更に、上記のように下部クラッド、コア、及び上部クラッドをこの順に積層する場合、コアをエッチングしてパターニングする際、クラッドとコアとの屈折率差が小さいためこれらの間のエッチング選択比が小さくなる。そのため、コアのみを選択的にエッチングするのが困難となり、コアの下の下部クラッドまでエッチングされ、所望の側壁形状を有するコアを形成することができなくなる。特に、シリコン基板の表面に対してコアの側壁が垂直にならないで傾いたり、その側壁に裾引きが発生すると、コア内を通る光が減衰するという問題を引き起こす。   Furthermore, when the lower clad, the core, and the upper clad are laminated in this order as described above, the etching selectivity between the clad and the core is small when the core is etched and patterned, so the etching selectivity between them is small. Become. Therefore, it becomes difficult to selectively etch only the core, and even the lower clad below the core is etched, making it impossible to form a core having a desired sidewall shape. In particular, if the side wall of the core is tilted without being perpendicular to the surface of the silicon substrate or if the side wall is skirted, light passing through the core is attenuated.

これらの点に鑑み、本願発明者は、特許文献1に記載される光スイッチの製造方法を先に発明した。その方法では、火炎加水分解堆積法に代えて、化学的気相成長法により下部クラッド、コア、及び上部クラッドを形成することで上記の問題を解決している。   In view of these points, the inventor of the present application first invented the optical switch manufacturing method described in Patent Document 1. In this method, the above-described problem is solved by forming the lower cladding, the core, and the upper cladding by chemical vapor deposition instead of the flame hydrolysis deposition method.

なお、この他に、本願に関連する技術が特許文献2及び特許文献3にも開示される。
特開2003−344685号公報 特開平9−318978号公報 特開平8−328049号公報
In addition, techniques related to the present application are also disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3.
JP 2003-344585 A JP-A-9-318978 JP-A-8-328049

ところで、本願発明者が先に出願した特許文献1では、隣り合う二つのコアのうちの一方のみを選択的に加熱し、加熱されたコアの屈折率をもう一方のコアよりも低くすることにより、加熱されたコアからもう一方のコアに光をスイッチングしている。   By the way, in patent document 1 which this inventor applied earlier, only one of two adjacent cores is selectively heated, and the refractive index of the heated core is made lower than the other core. , Switching light from the heated core to the other core.

ところが、この方法では、スイッチング時間がコア同士の間隔に依存し、その間隔が短いほどスイッチング時間が短くなり、逆にコア間隔が長くなるとスイッチング時間も長くなる。従って、スイッチング時間を短くしようとすると、コア間隔を狭めざるを得ず、コア間隔に制限が生じてしまい、光スイッチング素子の設計自由度が小さくなってしまう。   However, in this method, the switching time depends on the interval between the cores, and the shorter the interval, the shorter the switching time, and conversely, the longer the core interval, the longer the switching time. Therefore, if an attempt is made to shorten the switching time, the core interval must be reduced, the core interval is limited, and the degree of freedom in designing the optical switching element is reduced.

本発明の目的は、設計自由度を緩和することができる光スイッチング素子とその製造方法、及び光スイッチング素子の制御方法を提供することにある。   The objective of this invention is providing the control method of the optical switching element which can ease a design freedom, its manufacturing method, and an optical switching element.

本発明の一観点によれば、基板と、前記基板の上に形成された下部クラッドと、前記下部クラッドの中に埋め込まれた補助コアと、前記補助コアの上の前記下部クラッド上に間隔をおいて形成された第1コア及び第2コアと、前記第1コアと前記第2コアとを覆う上部クラッドと、前記上部クラッドに設けられ、前記第1コアと前記第2コアのいずれか一方を選択的に加熱する発熱部とを有することを特徴とする光スイッチング素子が提供される。   According to an aspect of the present invention, a substrate, a lower cladding formed on the substrate, an auxiliary core embedded in the lower cladding, and a gap on the lower cladding above the auxiliary core. The first core and the second core formed in the above, an upper clad covering the first core and the second core, and one of the first core and the second core provided in the upper clad There is provided an optical switching element characterized by having a heat generating part for selectively heating the light.

これによれば、第1コアと第2コアのいずれか一方を選択的に加熱することにより、加熱された側のコアを伝わる光が、補助コアを経由して、加熱されていない側のコアに移動する。このように補助コアを経由して第1、第2コア間のスイッチングを行うので、スイッチング速度を速めるために第1、第2コア間の距離を近づける必要が無い。そのため、第1、第2コア同士の間隔の制限が緩和され、補助コアが無い場合と比較して第1、第2コアを自由に引き回すことができ、光スイッチング素子の設計自由度が大きくなる。   According to this, by selectively heating one of the first core and the second core, the light transmitted through the heated core passes through the auxiliary core and is not heated. Move to. As described above, since the switching between the first and second cores is performed via the auxiliary core, it is not necessary to reduce the distance between the first and second cores in order to increase the switching speed. Therefore, the restriction on the distance between the first and second cores is relaxed, and the first and second cores can be freely routed compared with the case where there is no auxiliary core, and the degree of freedom in designing the optical switching element is increased. .

また、本発明の別の観点によれば、基板の上に、化学的気相成長法により下部クラッドの下側層を形成する工程と、前記下部クラッドの下側層に凹部を形成する工程と、前記凹部に補助コアを形成する工程と、前記下部クラッドの下側層上と前記補助コア上とに下部クラッドの上側層を形成する工程と、前記下部クラッドの上側層の上に、化学的気相成長法によりコア材料層を形成する工程と、前記コア材料層をパターニングして、前記補助コアの上方に第1コアと第2コアとを間隔をおいて形成する工程と、化学的気相成長法により前記第1、第2コアを覆う上部クラッドを形成する工程と、前記上部クラッドに発熱部を形成する工程とを有することを特徴とする光スイッチング素子の製造方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, a step of forming a lower clad lower layer on the substrate by chemical vapor deposition, and a step of forming a recess in the lower clad lower layer, A step of forming an auxiliary core in the recess, a step of forming an upper layer of the lower clad on the lower layer of the lower clad and the auxiliary core, and a chemical layer on the upper layer of the lower clad. Forming a core material layer by vapor deposition, patterning the core material layer to form a first core and a second core at an interval above the auxiliary core, and a chemical vapor There is provided a method for manufacturing an optical switching element, comprising: a step of forming an upper clad covering the first and second cores by a phase growth method; and a step of forming a heat generating portion in the upper clad.

これによれば、下部クラッド、補助コア、第1、第2コア、及び上部クラッドが全て化学的気相成長法により形成されるので、従来のようにそれらを火炎加水分解堆積法で形成する場合と比較して、屈折率や膜厚分布のばらつきが抑制され、高品位な光スイッチング素子が提供される。   According to this, since the lower cladding, the auxiliary core, the first and second cores, and the upper cladding are all formed by chemical vapor deposition, they are formed by flame hydrolysis deposition as in the past. Compared with, variations in refractive index and film thickness distribution are suppressed, and a high-quality optical switching element is provided.

更に、本発明の他の観点によれば、クラッドの中に互いに間隔をおいて埋め込まれた第1コア及び第2コアと、前記第1コア及び前記第2コアにまたがって前記クラッドの中に埋め込まれた補助コアと、前記第1コア及び前記第2コアの一方を選択的に加熱する発熱部とを備えた光スイッチング素子の制御方法であって、前記発熱部により前記第1コアを選択的に加熱して、該第1コア内を伝わる光を前記補助コアを経由して前記第2コアに移動させることを特徴とする光スイッチング素子の制御方法が提供される。   Furthermore, according to another aspect of the present invention, a first core and a second core embedded in the cladding at a distance from each other, and the first core and the second core straddle the cladding. An optical switching element control method comprising an embedded auxiliary core and a heat generating part that selectively heats one of the first core and the second core, wherein the heat generating part selects the first core There is provided a method of controlling an optical switching element, characterized in that the light transmitted through the first core is heated to move to the second core via the auxiliary core.

これによれば、第1コアと第2コアのうち、加熱された方のコアが熱膨張して屈折率が下がり、そのコアを伝わる光が屈折率のより高い補助コアに移動し、最終的には第2コアに移動してスイッチングが行われる。   According to this, of the first core and the second core, the heated core is thermally expanded to lower the refractive index, and the light transmitted through the core moves to the auxiliary core having a higher refractive index. Is switched to the second core.

本発明に係る光スイッチング素子よれば、下部クラッドの中に補助コアを埋め込むことにより、補助コアの上の第1、第2クラッド同士の間隔の制限が緩和され、光スイッチング素子の設計自由度を大きくすることができる。   According to the optical switching element of the present invention, by embedding the auxiliary core in the lower cladding, the limitation on the distance between the first and second claddings on the auxiliary core is relaxed, and the design flexibility of the optical switching element is increased. Can be bigger.

また、本発明に係る光スイッチング素子の製造方法によれば、下部クラッド、補助コア、第1、第2コア、及び上部クラッドが全て化学的気相成長法により形成されるので、屈折率や膜厚分布のばらつきが抑制された高品位な光スイッチング素子を提供することができる。   In addition, according to the method for manufacturing an optical switching element of the present invention, the lower cladding, the auxiliary core, the first and second cores, and the upper cladding are all formed by chemical vapor deposition, so that the refractive index and film A high-quality optical switching element in which variations in thickness distribution are suppressed can be provided.

以下に、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

(1)第1実施形態
図1〜図10は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の製造方法に則した製造途中の要部断面図である。
(1) 1st Embodiment FIGS. 1-10 is principal part sectional drawing in the middle of manufacture based on the manufacturing method of the optical switching element which concerns on 1st Embodiment of this invention.

まず最初に、図1(a)に示すように、SiH4を反応ガスとして使用するプラズマCVD法により、シリコン基板1上にシリコン酸化膜を厚さ15μm程度に形成し、それを下部クラッドの下側層2とする。その下側層2の屈折率は、約1.46である。なお、熱CVD法により下側層2を形成してもよい。 First, as shown in FIG. 1A, a silicon oxide film having a thickness of about 15 μm is formed on a silicon substrate 1 by a plasma CVD method using SiH 4 as a reaction gas, and is formed under the lower cladding. Side layer 2 is assumed. The refractive index of the lower layer 2 is about 1.46. Note that the lower layer 2 may be formed by a thermal CVD method.

次に、図1(b)に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。   Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.

まず、フォトリソグラフィ法により下側層2の上にレジストパターン(不図示)を形成し、このレジストパターンをエッチングマスクにしながら下側層2をプラズマエッチングして、下側層2に穴2aを形成する。その穴2aは平面的には矩形状であり、その矩形の縦の長さは約1.0μm、横の長さは約0.6μmである。また、穴2aの深さは約0.6μmである。但し、穴2aの深さは、これに限定されず、エッチング量を時間でコントロールすることにより任意に調整可能である。更に、穴2aの平面サイズも上記に限定されず、種々に最適化してよい。   First, a resist pattern (not shown) is formed on the lower layer 2 by photolithography, and the lower layer 2 is plasma-etched using the resist pattern as an etching mask to form a hole 2a in the lower layer 2 To do. The hole 2a has a rectangular shape in plan view, and the vertical length of the rectangle is about 1.0 μm and the horizontal length is about 0.6 μm. The depth of the hole 2a is about 0.6 μm. However, the depth of the hole 2a is not limited to this, and can be arbitrarily adjusted by controlling the etching amount with time. Furthermore, the planar size of the hole 2a is not limited to the above, and may be optimized in various ways.

続いて、下側層2の上面と穴2a内とに、スパッタ法によりグルー膜3としてTiN(窒化チタン)膜を厚さ約50nmに形成した後、このグルー膜3上にCVD法によりW(タングステン)膜4を厚さ約600nmに形成し、穴2aを完全に埋め込む。   Subsequently, a TiN (titanium nitride) film having a thickness of about 50 nm is formed as a glue film 3 on the upper surface of the lower layer 2 and in the hole 2a by sputtering, and then W ( Tungsten) film 4 is formed to a thickness of about 600 nm, and hole 2a is completely filled.

なお、穴2aを埋め込む材料は上記に限定されず、下側層2との屈折率差が明確に現れるような材料で穴2aを埋め込めばよい。そのような材料としては、例えば、Ti(チタン)、Al(アルミニウム)、又はこれらの合金、ポリシリコンやアモルファスシリコン等のシリコン材料、窒化シリコン膜等の絶縁膜がある。但し、後工程での熱処理によっては金属が熱拡散するので、熱処理によって埋め込む材料を選択する。   The material for embedding the hole 2a is not limited to the above, and the hole 2a may be embedded with a material that clearly shows a difference in refractive index with the lower layer 2. Examples of such materials include Ti (titanium), Al (aluminum), or alloys thereof, silicon materials such as polysilicon and amorphous silicon, and insulating films such as a silicon nitride film. However, since the metal is thermally diffused depending on the heat treatment in the subsequent process, a material to be embedded by the heat treatment is selected.

次いで、図1(c)に示すように、下側層2の上面に形成された余分なグルー膜3とW膜4とをCMP(化学機械研磨)法により研磨して除去し、これらの膜を穴2aの中にのみマーカ材5として残す。   Next, as shown in FIG. 1C, the excess glue film 3 and the W film 4 formed on the upper surface of the lower layer 2 are removed by polishing by CMP (chemical mechanical polishing) method. Is left as the marker material 5 only in the hole 2a.

次に、図2(a)に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。   Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.

まず、フォトリソグラフィ法により下側層2の上に第1レジストパターン6を形成し、この第1レジストパターン6をエッチングマスクにしながら下側層2をプラズマエッチングして、下側層2に凹部2bを形成する。その凹部2bは平面的には矩形状であり、その矩形の縦の長さは約15.0μm、横の長さは約10.0μmである。また、凹部2bの深さは約0.6μmである。但し、凹部2bの深さはこれに限定されない。下側層2のエッチレートを予め求めておき、エッチング時間を管理することにより、凹部2bの深さを任意に調整することが可能である。更に、凹部2bの平面サイズも上記に限定されず、種々に最適化してよい。   First, a first resist pattern 6 is formed on the lower layer 2 by photolithography, and the lower layer 2 is plasma-etched while using the first resist pattern 6 as an etching mask. Form. The recess 2b has a rectangular shape in plan view, and the vertical length of the rectangle is about 15.0 μm, and the horizontal length is about 10.0 μm. The depth of the recess 2b is about 0.6 μm. However, the depth of the recess 2b is not limited to this. The depth of the recess 2b can be arbitrarily adjusted by obtaining the etch rate of the lower layer 2 in advance and managing the etching time. Furthermore, the planar size of the recess 2b is not limited to the above, and may be optimized in various ways.

この後に、第1レジストパターン6は除去される。   Thereafter, the first resist pattern 6 is removed.

次いで、図2(b)に示すように、SiH4、N2O、及びN2の混合ガスを使用するプラズマCVD法により、凹部2b内、マーカ材5上、及び下側層2の上にシリコン酸窒化膜を1.0μm以上の厚さに形成し、それを補助コア材料層7とする。この補助コア材料層7の屈折率は、上記混合ガスにおける各ガスの流量を調節することにより、下側層2よりも高屈折率、例えば1.4965とする。 Next, as shown in FIG. 2 (b), the plasma CVD method using a mixed gas of SiH 4 , N 2 O, and N 2 is performed on the inside of the recess 2b, on the marker material 5 and on the lower layer 2. A silicon oxynitride film is formed to a thickness of 1.0 μm or more, and this is used as the auxiliary core material layer 7. The refractive index of the auxiliary core material layer 7 is set to be higher than that of the lower layer 2, for example, 1.4965, by adjusting the flow rate of each gas in the mixed gas.

続いて、図2(c)に示すように、マーカ材5を研磨ストッパとして使用しながらCMP法により補助コア材料層7を研磨し、マーカ材5の上端で研磨を停止させる。これにより、下側層2の上面から余分な補助コア材料層7が除去され、凹部2b内にのみ補助コア材料層7が補助コア7aとして残されることになる。   Subsequently, as shown in FIG. 2C, the auxiliary core material layer 7 is polished by the CMP method while using the marker material 5 as a polishing stopper, and the polishing is stopped at the upper end of the marker material 5. As a result, the extra auxiliary core material layer 7 is removed from the upper surface of the lower layer 2, and the auxiliary core material layer 7 is left as the auxiliary core 7a only in the recess 2b.

このCMPでは、マーカ材5を研磨ストッパとして使用するため、マーカ材5の研磨レートが下側層2よりも小さくなるスラリを使用する。そのようなスラリとしては、例えばシリカと水酸化カリウムとを混合した系がある。   In this CMP, since the marker material 5 is used as a polishing stopper, a slurry in which the polishing rate of the marker material 5 is smaller than that of the lower layer 2 is used. An example of such a slurry is a system in which silica and potassium hydroxide are mixed.

次に、図3(a)に示すように、CHF3+CF4+Arをエッチングガスとして使用するプラズマエッチングにより、下側層2と補助コア7aとをエッチングしてそれらの厚さを薄くする。本実施形態では、このエッチングにより補助コア7aの厚さを約0.40μm程度に薄くする。また、このエッチングではマーカ材5は殆どエッチングされず、その上端が下側層2の上面から突出することになる。 Next, as shown in FIG. 3A, the lower layer 2 and the auxiliary core 7a are etched to reduce their thickness by plasma etching using CHF 3 + CF 4 + Ar as an etching gas. . In the present embodiment, this etching reduces the thickness of the auxiliary core 7a to about 0.40 μm. In this etching, the marker material 5 is hardly etched, and the upper end of the marker material 5 protrudes from the upper surface of the lower layer 2.

なお、プラズマエッチングに代えて、HF等をエッチング液として使用するウエットエッチングにより補助コア7aの厚さを薄くしてもよい。   Instead of plasma etching, the thickness of the auxiliary core 7a may be reduced by wet etching using HF or the like as an etching solution.

次いで、図3(b)に示すように、SiH4を反応ガスとして使用するプラズマCVD法により、マーカ材5の上端の上、補助コア7aの上、及び下側層2の上にシリコン酸化膜を0.25μmの厚さに形成し、それを下部クラッドの上側層8とする。その上側層8は、下側層2と同じ屈折率、例えば約1.46の屈折率を有する。 Next, as shown in FIG. 3B, a silicon oxide film is formed on the upper end of the marker material 5, on the auxiliary core 7a, and on the lower layer 2 by plasma CVD using SiH 4 as a reaction gas. Is formed to a thickness of 0.25 μm, and this is used as the upper layer 8 of the lower cladding. The upper layer 8 has the same refractive index as the lower layer 2, for example a refractive index of about 1.46.

続いて、図3(c)に示すように、マーカ材5を研磨ストッパとして使用しながらCMP法により上側層8を研磨して、該上側層8の上面を平坦化すると共に、該上面の高さをマーカ材5の上端の高さと同じにする。本実施形態では、CMP後の上側層8の厚さを0.225μmとする。このCMPでは、マーカ材5を研磨ストッパとして使用するため、マーカ材5の研磨レートが上側層8よりも小さくなるスラリ、例えばシリカと水酸化カリウムとを混合した系を使用する。   Subsequently, as shown in FIG. 3C, the upper layer 8 is polished by the CMP method while using the marker material 5 as a polishing stopper to flatten the upper surface of the upper layer 8 and to increase the height of the upper surface. The height is the same as the height of the upper end of the marker material 5. In the present embodiment, the thickness of the upper layer 8 after CMP is 0.225 μm. In this CMP, since the marker material 5 is used as a polishing stopper, a slurry in which the polishing rate of the marker material 5 is smaller than that of the upper layer 8, for example, a system in which silica and potassium hydroxide are mixed is used.

ここまでの工程により、下側層2と上側層8とで構成される厚さ15μm程度の下部クラッド9が形成されると共に、その下部クラッド9に補助コア7aが埋め込まれた構造が得られたことになる。   Through the steps so far, a lower clad 9 having a thickness of about 15 μm formed of the lower layer 2 and the upper layer 8 is formed, and a structure in which the auxiliary core 7a is embedded in the lower clad 9 is obtained. It will be.

次に、図4(a)に示すように、マーカ材5と下部クラッド9のそれぞれの上に、SiH4、N2O、及びN2の混合ガスを使用するプラズマCVD法によりシリコン酸窒化膜を1.5μmの厚さに形成し、それをコア材料層10とする。このコア材料層10の屈折率は、上記混合ガスにおける各ガスの流量を調節することにより、下部クラッド9よりも高屈折率、例えば1.4965とする。 Next, as shown in FIG. 4A, a silicon oxynitride film is formed on each of the marker material 5 and the lower clad 9 by plasma CVD using a mixed gas of SiH 4 , N 2 O, and N 2. Is formed to a thickness of 1.5 μm, which is used as the core material layer 10. The refractive index of the core material layer 10 is set to be higher than that of the lower cladding 9, for example, 1.4965, by adjusting the flow rate of each gas in the mixed gas.

続いて、図4(b)に示すように、コア材料層10の上に第1フォトレジスト11を塗布する。   Subsequently, as shown in FIG. 4B, a first photoresist 11 is applied on the core material layer 10.

その後、図4(c)に示すように、第1フォトレジスト11を露光、現像し、コア形状の第2レジストパターン11a、11bとする。   Thereafter, as shown in FIG. 4C, the first photoresist 11 is exposed and developed to form core-shaped second resist patterns 11a and 11b.

次に、図5(a)に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。   Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.

まず、シリコン基板1を不図示のエッチングチャンバ内に入れ、CHF3+CF4+Arよりなるエッチングガスをそのチャンバ内に導入し、第2レジストパターン11a、11bをマスクにしながらコア材料層10のエッチングを開始する。そして、チャンバ内のプラズマーカ材ら出る光を終点検出器(不図示)でモニタし、エッチングが進んでマーカ材5にエッチングガスが到達した際のプラズマ光の波長や強さの変化を終点検出器で検出して、エッチングをマーカ材5の上端で停止させる。これにより、コア材料層10をパターニングしてなる第1、第2コア10a、10bが補助コア7aの上方に形成されることになる。その第1、第2コア10a、10bは、共に高さが1.5μmで幅が1.2μmの断面形状を有すると共に、互いに0.8μmの間隔を隔てて形成される。 First, the silicon substrate 1 is put into an unillustrated etching chamber, an etching gas composed of CHF 3 + CF 4 + Ar is introduced into the chamber, and the core material layer 10 is formed while using the second resist patterns 11a and 11b as a mask. Start etching. The light emitted from the plasma-ca material in the chamber is monitored by an end point detector (not shown), and the end point detector detects changes in the wavelength and intensity of the plasma light when the etching gas advances and the etching gas reaches the marker material 5. And etching is stopped at the upper end of the marker material 5. As a result, the first and second cores 10a and 10b formed by patterning the core material layer 10 are formed above the auxiliary core 7a. The first and second cores 10a and 10b both have a cross-sectional shape having a height of 1.5 μm and a width of 1.2 μm, and are formed with an interval of 0.8 μm therebetween.

また、これによれば、マーカ材5をエッチングの終点検出に使用しているので、下部クラッド9とコア材料層10とのエッチレートの差が小さいにも拘わらず、下部クラッド9上でエッチングを停止させることができる。そのため、第1、第2コア10a、10bの下の下部クラッド9がオーバーエッチされて各コア10a、10bの下に裾引きが発生するのを防止でき、その裾引きによって各コア10a、10b内を通る光が減衰するのを防ぐことができる。   Further, according to this, since the marker material 5 is used for detecting the end point of etching, the etching is performed on the lower cladding 9 even though the difference in etch rate between the lower cladding 9 and the core material layer 10 is small. Can be stopped. Therefore, it is possible to prevent the lower clad 9 under the first and second cores 10a and 10b from being over-etched and causing skirting under the cores 10a and 10b. The light passing through can be prevented from being attenuated.

この後に、第2レジストパターン11a、11bは除去される。   Thereafter, the second resist patterns 11a and 11b are removed.

次いで、図5(b)に示すように、SiH4を反応ガスとして使用するプラズマCVD法により、下部クラッド9上と第1、第2コア10a、10b上とにシリコン酸化膜を厚さ約9μmに形成し、それを上部クラッド材料層12とする。その上部クラッド材料層12の屈折率は、下部クラッド9と同じで約1.46である。また、この上部クラッド材料層12の上面には、各コア10a、10bを反映した凹凸が形成されることになる。 Next, as shown in FIG. 5B, a silicon oxide film having a thickness of about 9 μm is formed on the lower clad 9 and the first and second cores 10a and 10b by plasma CVD using SiH 4 as a reaction gas. The upper clad material layer 12 is formed. The refractive index of the upper cladding material layer 12 is the same as that of the lower cladding 9 and is about 1.46. Further, unevenness reflecting each of the cores 10a and 10b is formed on the upper surface of the upper clad material layer 12.

次に、図6(a)に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。   Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.

まず、上部クラッド材料層12の全面に第2フォトレジスト13を塗布する。次いで、シリコン基板1を不図示のエッチングチャンバ内に入れ、そのシリコン基板をチャンバ内のサセプタ上に載置する。その後、エッチングガスとしてCHF3、CF4、Arをそれぞれ20、80、400sccmの流量でエッチングチャンバ(不図示)内に供給すると共に、チャンバ内の圧力を800mTorrに安定させ、この状態を約40.8秒間保持することにより、第2フォトレジスト13をプラズマエッチングによりエッチバックしてその厚さを薄くする。なお、上記のエッチングチャンバでは、サセプタが下部電極として機能すると共に、サセプタの上方に設けられてエッチングガスを放出するガス分散板が上部電極として機能する。そして、これらサセプタとガス分散板との間にパワーが1300Wで周波数が13.56MHzの高周波電力が印加される。そして、サセプタとガス分散板との間隔が約11mmに設定される。 First, the second photoresist 13 is applied to the entire surface of the upper cladding material layer 12. Next, the silicon substrate 1 is placed in an etching chamber (not shown), and the silicon substrate is placed on a susceptor in the chamber. Thereafter, CHF 3 , CF 4 , and Ar are supplied as etching gases into the etching chamber (not shown) at flow rates of 20, 80, and 400 sccm, respectively, and the pressure in the chamber is stabilized at 800 mTorr. By holding for 8 seconds, the second photoresist 13 is etched back by plasma etching to reduce its thickness. In the above-described etching chamber, the susceptor functions as a lower electrode, and a gas dispersion plate that is provided above the susceptor and releases an etching gas functions as an upper electrode. A high frequency power having a power of 1300 W and a frequency of 13.56 MHz is applied between the susceptor and the gas dispersion plate. The distance between the susceptor and the gas dispersion plate is set to about 11 mm.

このように第2フォトレジスト13を塗布し、それをエッチバックすると、第2フォトレジスト13の上面の凹凸が均されるので、各コア10a、10bの形状に起因して第2フォトレジスト13の上面に現れる起伏の大きさが小さくなる。   When the second photoresist 13 is applied and etched back in this manner, the irregularities on the upper surface of the second photoresist 13 are leveled, so that the second photoresist 13 has a shape due to the shape of each core 10a, 10b. The size of the undulations appearing on the upper surface is reduced.

次いで、図6(b)に示すように、エッチバック後の第2フォトレジスト13の上面からCMPを行うことにより、上部クラッド材料層12の上の余分な第2フォトレジスト13を研磨して除去すると共に、上部クラッド材料層12を平坦化して上部クラッド12aとする。その上部クラッド12aは、マーカ材5の上で例えば8〜9μmの厚さを有する。   Next, as shown in FIG. 6B, by performing CMP from the upper surface of the second photoresist 13 after the etch back, the excess second photoresist 13 on the upper clad material layer 12 is polished and removed. At the same time, the upper cladding material layer 12 is planarized to form the upper cladding 12a. The upper clad 12 a has a thickness of 8 to 9 μm, for example, on the marker material 5.

本実施形態では、上記のようにエッチバックによって平坦化された第2フォトレジスト13の上面からCMPを行うので、上部クラッド12aの平坦化が容易となる。   In the present embodiment, CMP is performed from the upper surface of the second photoresist 13 that has been planarized by etch back as described above, so that it is easy to planarize the upper clad 12a.

次に、図7(a)に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。   Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.

まず、上部クラッド12aの上にレジストパターン(不図示)を形成し、このレジストパターンをマスクにして上部クラッド12aをエッチングすることにより、補助コア7aの上方に第1、第2溝12b、12cを形成する。各溝12b、12cのサイズは限定されないが、本実施形態では、深さを0.15μmとし、幅を1.2μmとする。   First, a resist pattern (not shown) is formed on the upper clad 12a, and the upper clad 12a is etched using the resist pattern as a mask so that the first and second grooves 12b and 12c are formed above the auxiliary core 7a. Form. The size of each groove 12b, 12c is not limited, but in the present embodiment, the depth is 0.15 μm and the width is 1.2 μm.

続いて、各溝12b、12c内と上部クラッド12aの上にグルー膜としてTiN膜を厚さ約50nmに形成した後、その上にCVD法によりW膜を厚さ約100nmに形成し、各溝12b、12cを完全に埋め込む。その後に、上部クラッド12aの上面上の余分なグルー膜とW膜とをCMPにより研磨して除去する。これにより、グルー膜とW膜とが各溝12b、12c内にのみ残されて第1、第2ヒータ(発熱部)13a、13bとなる。各ヒータ13a、13bは、第1、第2コア10a、10bと対応するように設けられ、本実施形態では、そのシート抵抗値は約2Ω/□となる。   Subsequently, a TiN film is formed as a glue film in each groove 12b, 12c and on the upper clad 12a to a thickness of about 50 nm, and a W film is formed thereon by a CVD method to a thickness of about 100 nm. 12b and 12c are completely embedded. Thereafter, excess glue film and W film on the upper surface of the upper clad 12a are polished and removed by CMP. As a result, the glue film and the W film are left only in the grooves 12b and 12c to form the first and second heaters (heat generating portions) 13a and 13b. Each of the heaters 13a and 13b is provided so as to correspond to the first and second cores 10a and 10b. In the present embodiment, the sheet resistance value is about 2Ω / □.

なお、ヒータ13a、13bの形成方法は上記に限定されない。例えば、上部クラッド12aに溝12b、12cを形成するのではなく、平坦化された上部クラッド12aの全面にTiN膜とW膜とを形成し、これらの膜をパターニングして第1、第2ヒータ13a、13bとしてもよい。   In addition, the formation method of the heaters 13a and 13b is not limited to the above. For example, instead of forming the grooves 12b and 12c in the upper clad 12a, a TiN film and a W film are formed on the entire surface of the flattened upper clad 12a, and these films are patterned to form first and second heaters. It is good also as 13a, 13b.

次いで、図7(b)に示すように、Ti膜、TiN膜、Cu含有Al膜、反射防止用TiN膜をそれぞれ60nm、30nm、1.0μm、100nmの厚さでこの順にスパッタ法により形成して多層金属膜14とする。   Next, as shown in FIG. 7B, a Ti film, a TiN film, a Cu-containing Al film, and an anti-reflection TiN film are formed by sputtering in this order at thicknesses of 60 nm, 30 nm, 1.0 μm, and 100 nm, respectively. Thus, the multilayer metal film 14 is obtained.

次に、図8(a)に示すように、多層金属膜14の上に第3フォトレジスト15を塗布する。   Next, as shown in FIG. 8A, a third photoresist 15 is applied on the multilayer metal film 14.

続いて、図8(b)に示すように、第3フォトレジスト15を露光、現像して、配線形状の第3レジストパターン15a、15bとする。   Subsequently, as shown in FIG. 8B, the third photoresist 15 is exposed and developed to form third resist patterns 15a and 15b having a wiring shape.

その後、図9(a)に示すように、第3レジストパターン15a、15bをマスクにして多層金属膜14をエッチングすることにより、第1、第2ヒータ13a、13bと電気的に接続された第1、第2配線14a、14bを形成する。この後に、第3レジストパターン15a、15bは除去される。   Thereafter, as shown in FIG. 9A, the multilayer metal film 14 is etched using the third resist patterns 15a and 15b as a mask to thereby electrically connect the first and second heaters 13a and 13b. First, second wirings 14a and 14b are formed. Thereafter, the third resist patterns 15a and 15b are removed.

次に、図9(b)に示すように、各配線14a、14bや上部クラッド12aを保護するカバー絶縁膜16として、プラズマCVD法によりシリコン酸化膜を500nmの厚さに形成する。なお、シリコン酸化膜に代えて、シリコン酸窒化膜、又はシリコン窒化膜、若しくはこれらの積層膜をカバー絶縁膜16として形成してもよい。   Next, as shown in FIG. 9B, a silicon oxide film having a thickness of 500 nm is formed by plasma CVD as a cover insulating film 16 that protects the wirings 14a and 14b and the upper cladding 12a. Instead of the silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, or a laminated film thereof may be formed as the cover insulating film 16.

続いて、図10(a)に示すように、カバー絶縁膜16の上にフォトレジストを塗布し、それを露光、現像することにより、第4レジストパターン17を形成する。その第4レジストパターン17は、各配線14a、14bの上にホール形状の第1、第2窓17a、17bを備える。   Subsequently, as shown in FIG. 10A, a photoresist is applied on the cover insulating film 16, and exposed and developed to form a fourth resist pattern 17. The fourth resist pattern 17 includes hole-shaped first and second windows 17a and 17b on the wirings 14a and 14b.

次に、図10(b)に示すように、第4レジストパターン17の第1、第2窓17a、17bを通じてカバー絶縁膜16をエッチングすることにより、第1、第2配線14a、14bの上のカバー絶縁膜16にそれぞれ第1、第2ホール16a、16bを形成する。この後に、第4レジストパターン17は除去される。   Next, as shown in FIG. 10B, the cover insulating film 16 is etched through the first and second windows 17a and 17b of the fourth resist pattern 17 to thereby form the upper surfaces of the first and second wirings 14a and 14b. First and second holes 16a and 16b are formed in the cover insulating film 16, respectively. Thereafter, the fourth resist pattern 17 is removed.

この後は、第1、第2配線14a、14bと電気的に接続される引き出し配線を各ホール16a、16b内とカバー絶縁膜16上に形成し、本実施形態に係る光スイッチング素子の基本構造が完成する。   Thereafter, lead-out wirings electrically connected to the first and second wirings 14a and 14b are formed in the holes 16a and 16b and on the cover insulating film 16, and the basic structure of the optical switching element according to the present embodiment. Is completed.

図11は、この光スイッチング素子の単体での平面図であり、先の図10(b)は、図11のI−I線に沿う断面に相当する。但し、図11では、第1、第2配線14a、14bの引き回しについては省略してある。   FIG. 11 is a plan view of the optical switching element as a single unit, and FIG. 10B corresponds to a cross section taken along line II in FIG. However, in FIG. 11, the routing of the first and second wirings 14a and 14b is omitted.

図11に示されるように、補助コア7aは、各コア10a、10bをまたぐ矩形状の平面形状を有する。その矩形のサイズは特に限定されないが、本実施形態では縦を15.0μm、横を10.0μmとする。また、第1配線14aが第1ヒータ13aの両端に二つ設けられ、第1配線14aを通じて第1ヒータ13aに電流が供給されて、第1ヒータ13aが発熱する構造となっている。第2ヒータ13bと第2配線14bもこれと同様の構造を有する。   As shown in FIG. 11, the auxiliary core 7a has a rectangular planar shape straddling the cores 10a and 10b. The size of the rectangle is not particularly limited, but in this embodiment, the length is 15.0 μm and the width is 10.0 μm. Two first wirings 14a are provided at both ends of the first heater 13a, and a current is supplied to the first heater 13a through the first wiring 14a, so that the first heater 13a generates heat. The second heater 13b and the second wiring 14b have the same structure.

各ヒータ13a、13bは、それぞれ第1コア10aと第2コア10bの上方に独立して設けられ、各コア10a、10bを選択的に加熱できる構造となっている。   Each heater 13a, 13b is provided independently above the first core 10a and the second core 10b, respectively, and has a structure capable of selectively heating each core 10a, 10b.

次に、この光スイッチング素子の制御方法について、図12を参照しながら説明する。   Next, a method for controlling the optical switching element will be described with reference to FIG.

図12は、本実施形態に係る光スイッチング素子の制御方法について説明するための要部断面図である。   FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part for explaining the method for controlling the optical switching element according to the present embodiment.

まず、第1コア10a内を伝わる光を第2コア10bに移動させる(スイッチングする)には、第1配線14aから第1ヒータ13aに電流を供給することにより、第1ヒータ13aのみを発熱させる。この場合、第2ヒータ13bは、電流が供給されず、発熱しない。   First, in order to move (switch) the light transmitted through the first core 10a to the second core 10b, only the first heater 13a generates heat by supplying a current from the first wiring 14a to the first heater 13a. . In this case, the second heater 13b is not supplied with current and does not generate heat.

これにより、第1ヒータ13aに近い第1コア10aのみが選択的に加熱されるため、第1コア10aが熱膨張してその屈折率が低下する。光は、屈折率が低い側から高い側へ移動する性質があるため、上のように第1コア10aを加熱すると、第1コア10a内を伝わる光が屈折率の高い補助クラッド7aへと移動し、最終的には第2コア10bに移動して、スイッチングが完了する。   Thereby, since only the first core 10a close to the first heater 13a is selectively heated, the first core 10a is thermally expanded and its refractive index is lowered. Since the light has a property of moving from the low refractive index side to the high side, when the first core 10a is heated as described above, the light traveling in the first core 10a moves to the auxiliary cladding 7a having a high refractive index. Eventually, it moves to the 2nd core 10b, and switching is completed.

同様に、第2コア10bから第1コア10aへと光をスイッチングするには、第2ヒータ13bに電流を供給して発熱させ、第2コア10bのみを選択的に加熱すればよい。   Similarly, in order to switch light from the second core 10b to the first core 10a, it is only necessary to supply current to the second heater 13b to generate heat and to selectively heat only the second core 10b.

以上説明した本実施形態によれば、下部クラッド9の中に補助コア7aを埋め込み、その補助コア7aを経由して各コア10a、10b間のスイッチングを行うので、スイッチング速度を速めるためにコア10a、10b同士を近づける必要がない。そのため、コア10a、10b同士の間隔の制限が緩和され、補助コア7aが無い場合と比較してコア10a、10bを自由に引き回すことができ、光スイッチング素子の設計自由度を大きくすることができる。   According to the present embodiment described above, the auxiliary core 7a is embedded in the lower clad 9, and switching between the cores 10a and 10b is performed via the auxiliary core 7a. Therefore, in order to increase the switching speed, the core 10a 10b need not be close to each other. Therefore, the limitation on the interval between the cores 10a and 10b is relaxed, and the cores 10a and 10b can be freely routed compared with the case where the auxiliary core 7a is not provided, and the degree of freedom in designing the optical switching element can be increased. .

更に、その光スイッチング素子を構成する下部クラッド9、補助コア7a、第1、第2コア10a、10b、上部クラッド12aは、全て化学的気相成長法により形成されるので、従来のようにそれらを火炎加水分解堆積法で形成する場合と比較して、屈折率や膜厚分布のばらつきが抑制され、高品位な光スイッチング素子を提供することができる。   Furthermore, since the lower cladding 9, the auxiliary core 7a, the first and second cores 10a and 10b, and the upper cladding 12a constituting the optical switching element are all formed by chemical vapor deposition, they are conventionally used. Compared with the case of forming by a flame hydrolysis deposition method, variation in refractive index and film thickness distribution is suppressed, and a high-quality optical switching element can be provided.

しかも、図5(a)に示したように、下側層2の穴2a内にマーカ材5を形成し、このマーカ材5を終点検出に使用しながら、コア材料層10をエッチングして第1、第2コア10a、10bを形成するので、コア材料層10と下部クラッド9とのエッチレートの差が小さいにも拘わらず、コア材料層10のエッチングを下部クラッド9の上面上で所望に停止することができる。これにより、第1、第2コア10a、10b下の下部クラッド9がオーバーエッチされて各コア10a、10bの下に裾引きが発生するのを防止でき、その裾引きによって各コア10a、10b内を通る光が減衰するのを防ぐことができる。   In addition, as shown in FIG. 5A, the marker material 5 is formed in the hole 2a of the lower layer 2, and the core material layer 10 is etched and used while the marker material 5 is used for end point detection. Since the first and second cores 10a and 10b are formed, the etching of the core material layer 10 is desired on the upper surface of the lower cladding 9 even though the difference in the etching rate between the core material layer 10 and the lower cladding 9 is small. Can be stopped. As a result, it is possible to prevent the lower cladding 9 under the first and second cores 10a and 10b from being over-etched and causing bottoming under the cores 10a and 10b. The light passing through can be prevented from being attenuated.

また、マーカ材5を構成する材料として、ポリシリコンやアモルファスシリコン等の半導体や、窒化シリコン等の絶縁体を採用すると、金属を採用する場合と比較して、マーカ材5を構成する元素が熱工程の際に下部クラッド9に拡散し難いので、その元素によって下部クラッド9の屈折率が変動してしまうのを防ぐことができ、信頼性の高い光スイッチング素子を提供することができる。   Further, when a semiconductor such as polysilicon or amorphous silicon or an insulator such as silicon nitride is employed as the material constituting the marker material 5, the elements constituting the marker material 5 are heated compared to the case where a metal is employed. Since it is difficult to diffuse into the lower clad 9 during the process, the refractive index of the lower clad 9 can be prevented from fluctuating due to the element, and a highly reliable optical switching element can be provided.

そして、図6(a)、(b)に示したように、上部クラッド12aの上面をCMPで平坦化する前に、第2フォトレジスト13をエッチバックしてその表面を均すので、上部クラッド12aの平坦化が容易となる。   Then, as shown in FIGS. 6A and 6B, before the upper surface of the upper cladding 12a is flattened by CMP, the second photoresist 13 is etched back and the surface thereof is leveled. 12a can be easily flattened.

(2)第2実施形態
上記した第1実施形態では、図11の平面図に示したように、一つの光スイッチング素子に二つのコア10a、10bが形成されると共に、各コア10a、10bに対して二つのヒータ13a、13bが形成されていた。但し、本発明では、コアの個数やヒータの個数は限定されず、以下に説明するように、それらを第1実施形態よりも多く形成してもよい。
(2) Second Embodiment In the first embodiment described above, as shown in the plan view of FIG. 11, two cores 10a and 10b are formed in one optical switching element, and each of the cores 10a and 10b is provided. On the other hand, two heaters 13a and 13b were formed. However, in the present invention, the number of cores and the number of heaters are not limited, and as described below, they may be formed more than in the first embodiment.

図13は、本実施形態に係る光スイッチング素子の平面図である。図13において、第1実施形態で説明したのと同じ要素には同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。   FIG. 13 is a plan view of the optical switching element according to the present embodiment. In FIG. 13, the same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted below.

図13に示されるように、この光スイッチング素子は、第1、第2コア10a、10bに加え、第3コア10cと第4コア10dとを備える。これら第3、第4コア10c、10dは、既述の第1、第2コア10a、10bと同じプロセスによって形成される。   As shown in FIG. 13, the optical switching element includes a third core 10c and a fourth core 10d in addition to the first and second cores 10a and 10b. The third and fourth cores 10c and 10d are formed by the same process as the first and second cores 10a and 10b described above.

一方、補助コア7aは、第1〜第4行に個別に配されると共に、各行において、第1〜第4コア10a〜10dに共通となる。   On the other hand, the auxiliary core 7a is individually arranged in the first to fourth rows, and is common to the first to fourth cores 10a to 10d in each row.

そして、第1〜第4ヒータ13a〜13dは、それぞれ第1〜第4コア10a〜10dの延在方向に沿って複数設けられる。   A plurality of first to fourth heaters 13a to 13d are provided along the extending direction of the first to fourth cores 10a to 10d, respectively.

なお、図14は、図13のII−II線に沿う断面図である。   14 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.

次に、この光スイッチング素子の制御方法について、図13を参照しながら説明する。   Next, a method for controlling the optical switching element will be described with reference to FIG.

図13において、太矢印で示されるのが光路である。この光路を実現するには、2行目において、第1ヒータ13aと第3ヒータ13cとを共に加熱することにより、それらの下にある第1コア10aと第3コア10cを選択的に加熱する。なお、この場合、第2ヒータ13bは加熱しない。   In FIG. 13, the light path is indicated by a thick arrow. In order to realize this optical path, in the second row, the first heater 13a and the third heater 13c are heated together to selectively heat the first core 10a and the third core 10c below them. . In this case, the second heater 13b is not heated.

このようにすると、2行目の第1コア10aと第3コア10cが熱膨張してそれらの屈折率が低下するので、第1コア10aを伝わる光は、屈折率がより高い補助コア7aへと移動し、最終的には第2コア10bへと移動する。   If it does in this way, since the 1st core 10a and the 3rd core 10c of the 2nd row will thermally expand and those refractive indexes will fall, the light which propagates the 1st core 10a will go to auxiliary core 7a with a higher refractive index. And finally move to the second core 10b.

また、3行目においては、第1、第2ヒータ13a、13bにより第1、第2コア10a、10bを選択的に加熱すると共に、第4ヒータ13dを加熱しない。   In the third row, the first and second cores 10a and 10b are selectively heated by the first and second heaters 13a and 13b, and the fourth heater 13d is not heated.

これにより、2行目と同様の原理によって、第2コア10bを伝わる光が補助コア7aを経由して第4コア10dへと移動する。   As a result, the light transmitted through the second core 10b moves to the fourth core 10d via the auxiliary core 7a by the same principle as in the second row.

本実施形態によれば、入力と出力がそれぞれ三つ以上の多チャンネルの光スイッチング素子を提供することができる。   According to this embodiment, it is possible to provide a multi-channel optical switching element having three or more inputs and outputs.

(3)その他の実施形態
第1、第2実施形態で説明した光スイッチング素子は、実際には、光ファイバ等と接続されて実用に供せられる。そこで、本実施形態では、上記の光スイッチング素子と光ファイバとの接続を好適に行う方法を提供する。
(3) Other Embodiments The optical switching elements described in the first and second embodiments are actually connected to an optical fiber or the like for practical use. Therefore, in the present embodiment, a method for suitably connecting the optical switching element and the optical fiber is provided.

図15は、第1、第2実施形態に係る光スイッチング素子と光ファイバとを接合する方法を説明するための平面図である。同図において、第1、第2実施形態で説明したのと同じ要素には第1、第2実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。   FIG. 15 is a plan view for explaining a method of joining the optical switching element and the optical fiber according to the first and second embodiments. In the figure, the same elements as those described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals as those in the first and second embodiments, and the description thereof is omitted below.

図15に示されるように、本実施形態では、複数の光ファイバ20のそれぞれと位置が合うように、各コア10a〜10dを光スイッチの出射端面(若しくは入射端面)に向かって放射状に広げる。また、マーカ材5を、その断面がこの出射端面(若しくは入射端面)に現れるように配する。なお、光ファイバ20は、光が伝わるコア20aと、このコア20aを包むクラッド20bとからなる。   As shown in FIG. 15, in the present embodiment, the cores 10 a to 10 d are radially expanded toward the emission end face (or the incident end face) of the optical switch so that the positions match the respective optical fibers 20. Further, the marker material 5 is arranged so that the cross section thereof appears on the emission end face (or the incident end face). The optical fiber 20 includes a core 20a through which light is transmitted and a clad 20b that wraps the core 20a.

図16は、図15のIII−III線に沿う断面図である。これに示されるように、光ファイバ20側から見ると、マーカ材5が光スイッチング素子から露出して見えることになる。   16 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. As shown, when viewed from the optical fiber 20 side, the marker material 5 appears to be exposed from the optical switching element.

本実施形態では、光ファイバ20のコア20bと、第1〜第4コア10a〜10dとの位置合わせの基準として、光スイッチング素子から露出したマーカ材5を使用する。このようにすると、下部クラッド9(図10(b)参照)や上部クラッド12aと同色でこれらと見分けが付き難い第1〜第4コア10a〜10dを、光ファイバ20のコア20bと位置合わせし易くなり、光ファイバ20と光スイッチング素子との接続不良を防止することができる。   In this embodiment, the marker material 5 exposed from the optical switching element is used as a reference for alignment between the core 20b of the optical fiber 20 and the first to fourth cores 10a to 10d. In this way, the first to fourth cores 10a to 10d, which are the same color as the lower cladding 9 (see FIG. 10B) and the upper cladding 12a and are difficult to distinguish from these, are aligned with the core 20b of the optical fiber 20. It becomes easy and the connection failure of the optical fiber 20 and an optical switching element can be prevented.

以下に、本発明の特徴を付記する。   The features of the present invention are added below.

(付記1) 基板と、
前記基板の上に形成された下部クラッドと、
前記下部クラッドの中に埋め込まれた補助コアと、
前記補助コアの上の前記下部クラッド上に間隔をおいて形成された第1コア及び第2コアと、
前記第1コアと前記第2コアとを覆う上部クラッドと、
前記上部クラッドに設けられ、前記第1コアと前記第2コアのいずれか一方を選択的に加熱する発熱部と
を有することを特徴とする光スイッチング素子。
(Appendix 1) a substrate,
A lower cladding formed on the substrate;
An auxiliary core embedded in the lower cladding;
A first core and a second core formed on the lower cladding on the auxiliary core and spaced apart;
An upper clad covering the first core and the second core;
An optical switching element, comprising: a heat generating portion that is provided on the upper clad and selectively heats one of the first core and the second core.

(付記2) 前記補助コアは、前記発熱部の下に設けられることを特徴とする付記1に記載の光スイッチング素子。   (Additional remark 2) The said auxiliary | assistant core is provided under the said heat-emitting part, The optical switching element of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned.

(付記3) 前記発熱部は、前記第1コアの上、及び前記第2コアの上方に独立して設けられることを特徴とする付記1に記載の光スイッチング素子。   (Supplementary note 3) The optical switching element according to supplementary note 1, wherein the heat generating portion is independently provided above the first core and above the second core.

(付記4) 前記発熱部は、前記第1コアの延在方向、及び前記第2コアの延在方向に沿って複数設けられることを特徴とする付記3に記載の光スイッチング素子。   (Additional remark 4) The said heat-emitting part is provided with two or more along the extension direction of the said 1st core, and the extension direction of the said 2nd core, The optical switching element of Additional remark 3 characterized by the above-mentioned.

(付記5) 前記下部クラッドの上面と同じ高さの上端を備え、且つ該下部クラッドとは異種の材料よりなるマーカ材が前記下部クラッドに埋め込まれたことを特徴とする付記1に記載の光スイッチング素子。   (Supplementary Note 5) The light according to Supplementary Note 1, wherein a marker material made of a material different from the lower clad is provided in the lower clad, the upper end having the same height as the upper surface of the lower clad. Switching element.

(付記6) 基板の上に、化学的気相成長法により下部クラッドの下側層を形成する工程と、
前記下部クラッドの下側層に凹部を形成する工程と、
前記凹部に補助コアを形成する工程と、
前記下部クラッドの下側層上と前記補助コア上とに下部クラッドの上側層を形成する工程と、
前記下部クラッドの上側層の上に、化学的気相成長法によりコア材料層を形成する工程と、
前記コア材料層をパターニングして、前記補助コアの上方に第1コアと第2コアとを間隔をおいて形成する工程と、
化学的気相成長法により前記第1、第2コアを覆う上部クラッドを形成する工程と、
前記上部クラッドに発熱部を形成する工程と
を有することを特徴とする光スイッチング素子の製造方法。
(Additional remark 6) The process of forming the lower layer of a lower clad by a chemical vapor deposition method on a substrate,
Forming a recess in the lower layer of the lower cladding;
Forming an auxiliary core in the recess;
Forming an upper layer of the lower cladding on the lower layer of the lower cladding and the auxiliary core;
Forming a core material layer on the upper layer of the lower cladding by chemical vapor deposition;
Patterning the core material layer to form a first core and a second core at an interval above the auxiliary core;
Forming an upper clad covering the first and second cores by chemical vapor deposition;
Forming a heat generating portion in the upper clad. A method of manufacturing an optical switching element, comprising:

(付記7) 前記補助コアを形成する前に、前記下部クラッドの下側層に穴を形成する工程と、前記下部クラッドとは異種の材料よりなるマーカ材を前記穴に形成する工程とを有し、
前記補助コアを形成する工程は、前記凹部内、前記マーカ材上、及び前記下部クラッドの下側層の上に補助コア材料層を形成する工程と、前記マーカ材を研磨ストッパとして使用しながら化学機械研磨法により前記補助コア材料層を研磨し、前記マーカ材の上端で該研磨を停止して、前記補助コア材料層を前記凹部にのみ残して前記補助コアにする工程とを有することを特徴とする付記6に記載の光スイッチング素子の製造方法。
(Appendix 7) Before forming the auxiliary core, there is a step of forming a hole in the lower layer of the lower clad, and a step of forming a marker material made of a material different from the lower clad in the hole. And
The step of forming the auxiliary core includes a step of forming an auxiliary core material layer in the recess, on the marker material, and on a lower layer of the lower clad, and using the marker material as a polishing stopper. Polishing the auxiliary core material layer by a mechanical polishing method, stopping the polishing at the upper end of the marker material, and leaving the auxiliary core material layer only in the recess to form the auxiliary core. The manufacturing method of the optical switching element of Claim 6.

(付記8) 前記補助コアを形成した後に、エッチングにより該補助コアと前記下部クラッドの下側層の厚さを薄くすると共に、前記マーカ材の上端を該下側層の上面から突出させる工程と、
前記マーカ材の上端の上、前記補助コアの上、及び前記下部クラッドの下側層の上に、前記下部クラッドの上側層を形成する工程と、
前記マーカ材を研磨ストッパとして使用しながら化学機械研磨法により前記下部クラッドの上側層を研磨して、該上側層の上面を平坦化すると共に、該上面の高さを前記マーカ材の上端の高さと同じにする工程と
を有することを特徴とする付記7に記載の光スイッチング素子の製造方法。
(Appendix 8) After forming the auxiliary core, reducing the thickness of the lower layer of the auxiliary core and the lower cladding by etching, and projecting the upper end of the marker material from the upper surface of the lower layer; ,
Forming an upper layer of the lower cladding on an upper end of the marker material, on the auxiliary core, and on a lower layer of the lower cladding;
While using the marker material as a polishing stopper, the upper layer of the lower cladding is polished by a chemical mechanical polishing method to flatten the upper surface of the upper layer, and the height of the upper surface is set to the height of the upper end of the marker material. The manufacturing method of the optical switching element of Claim 7 characterized by having the same process as these.

(付記9) 前記第1、第2コアを形成する工程は、プラズマエッチングにより前記コア材料層をエッチングして行われ、前記マーカ材が前記プラズマエッチングの終点検出に使用されることを特徴とする付記7に記載の光スイッチング素子の製造方法。   (Supplementary Note 9) The step of forming the first and second cores is performed by etching the core material layer by plasma etching, and the marker material is used for detecting the end point of the plasma etching. The method for manufacturing an optical switching element according to appendix 7.

(付記10) 前記マーカ材として、金属膜、半導体膜、及び絶縁膜のいずれかを形成することを特徴とする付記7に記載の光スイッチング素子の製造方法。   (Additional remark 10) The manufacturing method of the optical switching element of Additional remark 7 characterized by forming any of a metal film, a semiconductor film, and an insulating film as said marker material.

(付記11) 前記半導体膜として、ポリシリコン膜、又はアモルファスシリコン膜を形成することを特徴とする付記10に記載の光スイッチング素子の製造方法。   (Additional remark 11) The manufacturing method of the optical switching element of Additional remark 10 characterized by forming a polysilicon film or an amorphous silicon film as said semiconductor film.

(付記12) 前記上部クラッドを形成する工程は、
前記第1、第2コアを覆う上部クラッド材料層を形成する工程と
前記上部クラッド材料層の上面を平坦化し、平坦化された該上部クラッド材料層を前記上部クラッドとする工程と
を有することを特徴とする付記6に記載の光スイッチング素子の製造方法。
(Supplementary Note 12) The step of forming the upper cladding includes:
Forming an upper clad material layer covering the first and second cores, and flattening an upper surface of the upper clad material layer, and using the flattened upper clad material layer as the upper clad. The manufacturing method of the optical switching element according to appendix 6, which is characterized by the above.

(付記13) 前記上部クラッド材料層を平坦化する工程は、該上部クラッド材料層を化学機械研磨法により研磨して行われることを特徴とする付記12に記載の光スイッチング素子の製造方法。   (Supplementary note 13) The method for manufacturing an optical switching element according to supplementary note 12, wherein the step of planarizing the upper cladding material layer is performed by polishing the upper cladding material layer by a chemical mechanical polishing method.

(付記14) 前記研磨の前に、前記上部クラッド材料層の上にレジストを塗布する工程と、前記レジストをエッチバックする工程とを有し、前記エッチバック後の該レジストの上面から前記研磨を行うことを特徴とする付記13に記載の光スイッチング素子の製造方法。   (Additional remark 14) It has the process of apply | coating a resist on the said upper clad material layer before the said grinding | polishing, and the process of etching back the said resist, The said grinding | polishing is carried out from the upper surface of this resist after the said etch back. 14. The method for manufacturing an optical switching element according to appendix 13, wherein the optical switching element is manufactured.

(付記15) 前記発熱部と電気的に接続される配線を前記上部クラッドの上に形成する工程と、
前記配線を覆う絶縁膜を形成する工程と、
前記配線に至る深さのホールを前記絶縁膜に形成する工程と
を有することを特徴とする付記6に記載の光スイッチング素子の製造方法。
(Additional remark 15) The process of forming the wiring electrically connected with the said heat-emitting part on the said upper clad,
Forming an insulating film covering the wiring;
The method for producing an optical switching element according to appendix 6, further comprising: forming a hole having a depth reaching the wiring in the insulating film.

(付記16) 前記発熱部を形成する工程は、
前記第1コアと前記第2コアの上の前記上部クラッドに、それぞれ第1溝と第2溝とを形成する工程と、
前記第1溝と前記第2溝のそれぞれに金属膜を形成し、該第1、第2溝内の金属膜を前記発熱部とする工程と
を有することを特徴とする付記6に記載の光スイッチング素子の製造方法。
(Supplementary Note 16) The step of forming the heat generating portion includes:
Forming a first groove and a second groove in the upper cladding on the first core and the second core, respectively;
The light according to claim 6, further comprising: forming a metal film in each of the first groove and the second groove, and using the metal film in the first and second grooves as the heat generating portion. A method for manufacturing a switching element.

(付記17) 前記マーカ材を位置合わせの基準として用いながら、光ファイバを前記第1コア又は前記第2コアに接続する工程を有することを特徴とする付記7に記載の光スイッチング素子の製造方法。   (Supplementary note 17) The method of manufacturing an optical switching element according to supplementary note 7, comprising a step of connecting an optical fiber to the first core or the second core while using the marker material as a reference for alignment. .

(付記18) クラッドの中に互いに間隔をおいて埋め込まれた第1コア及び第2コアと、前記第1コア及び前記第2コアにまたがって前記クラッドの中に埋め込まれた補助コアと、前記第1コア及び前記第2コアの一方を選択的に加熱する発熱部とを備えた光スイッチング素子の制御方法であって、
前記発熱部により前記第1コアを選択的に加熱して、該第1コア内を伝わる光を前記補助コアを経由して前記第2コアに移動させることを特徴とする光スイッチング素子の制御方法。
(Supplementary Note 18) A first core and a second core embedded in a clad at a distance from each other, an auxiliary core embedded in the clad across the first core and the second core, and A control method of an optical switching element comprising a heat generating part that selectively heats one of the first core and the second core,
A method for controlling an optical switching element, wherein the first core is selectively heated by the heat generating portion, and light transmitted through the first core is moved to the second core via the auxiliary core. .

(付記19) 前記補助コアを前記第1、第2コアから離間して設けることを特徴とする付記18に記載の光スイッチング素子の制御方法。   (Supplementary note 19) The method for controlling an optical switching element according to supplementary note 18, wherein the auxiliary core is provided apart from the first and second cores.

(付記20) 第3コア、前記第1コア、前記第2コアの順に並ぶように前記第3コアを前記クラッド内に設け、前記発熱部により前記第3コアと前記第1コアとを加熱して、前記第1コア内を伝わる光を、前記補助コアを経由して前記第2コアに移動させることを特徴とする付記18に記載の光スイッチング素子の制御方法。   (Supplementary Note 20) The third core is provided in the clad so as to be arranged in the order of the third core, the first core, and the second core, and the third core and the first core are heated by the heating portion. The light switching element control method according to appendix 18, wherein light transmitted through the first core is moved to the second core via the auxiliary core.

図1(a)〜(c)は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の製造方法に則した製造途中の要部断面図(その1)である。FIGS. 1A to 1C are main part cross-sectional views (part 1) in the course of manufacturing according to the method for manufacturing an optical switching element according to the first embodiment of the present invention. 図2(a)〜(c)は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の製造方法に則した製造途中の要部断面図(その2)である。FIGS. 2A to 2C are cross-sectional views (No. 2) of main parts in the course of manufacturing according to the method for manufacturing the optical switching element according to the first embodiment of the present invention. 図3(a)〜(c)は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の製造方法に則した製造途中の要部断面図(その3)である。FIGS. 3A to 3C are cross-sectional views (No. 3) of the main part in the course of manufacture according to the method for manufacturing the optical switching element according to the first embodiment of the present invention. 図4(a)〜(c)は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の製造方法に則した製造途中の要部断面図(その4)である。4A to 4C are principal part cross-sectional views (part 4) in the course of manufacturing according to the method for manufacturing the optical switching element according to the first embodiment of the present invention. 図5(a)、(b)は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の製造方法に則した製造途中の要部断面図(その5)である。FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views (No. 5) of the main part in the course of manufacture according to the method for manufacturing the optical switching element according to the first embodiment of the present invention. 図6(a)、(b)は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の製造方法に則した製造途中の要部断面図(その6)である。FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views (No. 6) of main parts in the course of manufacturing according to the method for manufacturing the optical switching element according to the first embodiment of the present invention. 図7(a)、(b)は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の製造方法に則した製造途中の要部断面図(その7)である。FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views (No. 7) of main parts in the course of manufacturing according to the method for manufacturing the optical switching element according to the first embodiment of the present invention. 図8(a)、(b)は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の製造方法に則した製造途中の要部断面図(その8)である。FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views (No. 8) of the main part in the course of manufacture according to the method for manufacturing the optical switching element according to the first embodiment of the present invention. 図9(a)、(b)は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の製造方法に則した製造途中の要部断面図(その9)である。FIGS. 9A and 9B are cross-sectional views (No. 9) showing the principal part of the optical switching element according to the first embodiment of the present invention in the course of manufacturing. 図10(a)、(b)は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の製造方法に則した製造途中の要部断面図(その10)である。FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views (No. 10) showing the main part of the optical switching element according to the first embodiment of the present invention during the manufacturing process. 図11は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の平面図である。FIG. 11 is a plan view of the optical switching element according to the first embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第1実施形態に係る光スイッチング素子の制御方法について説明するための要部断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of relevant parts for explaining the control method of the optical switching element according to the first embodiment of the present invention. 図13は、本発明の第2実施形態に係る光スイッチング素子の平面図である。FIG. 13 is a plan view of an optical switching element according to the second embodiment of the present invention. 図14は、本発明の第2実施形態に係る光スイッチング素子の要部断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part of an optical switching element according to the second embodiment of the present invention. 図15は、本発明の第1、第2実施形態に係る光スイッチング素子と光ファイバとを接合する方法を説明するための平面図である。FIG. 15 is a plan view for explaining a method of joining the optical switching element and the optical fiber according to the first and second embodiments of the present invention. 図16は、本発明の第1、第2実施形態に係る光スイッチング素子と光ファイバとを接合する方法を説明するための要部断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of an essential part for explaining a method of joining the optical switching element and the optical fiber according to the first and second embodiments of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…シリコン基板、2…下部クラッドの下側層、2a…穴、2b…凹部、3…グルー膜、4…W膜、5…マーカ材、6…第1レジストパターン、7…補助コア材料層、7a…補助コア、8…下部クラッドの上側層、9…下部クラッド、10…コア材料層、10a、10b…第1、第2コア、11…第1フォトレジスト、11a、11b…第2レジストパターン、12…上部クラッド材料層、12a…上部クラッド、13…第2フォトレジスト、13a、13b…第1、第2ヒータ、14…多層金属膜、14a、14b…第1、第2配線、15…第3フォトレジスト、15a、15b…第3レジストパターン、16…カバー絶縁膜、16a、16b…第1、第2ホール、17…第4レジストパターン、17a、17b…第1、第2窓、20…光ファイバ、20a…コア、20b…クラッド。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon substrate, 2 ... Lower layer of lower clad, 2a ... Hole, 2b ... Recess, 3 ... Glue film, 4 ... W film, 5 ... Marker material, 6 ... First resist pattern, 7 ... Auxiliary core material layer , 7a ... auxiliary core, 8 ... upper clad of lower clad, 9 ... lower clad, 10 ... core material layer, 10a, 10b ... first and second cores, 11 ... first photoresist, 11a, 11b ... second resist Pattern: 12 ... Upper clad material layer, 12a ... Upper clad, 13 ... Second photoresist, 13a, 13b ... First, second heater, 14 ... Multi-layer metal film, 14a, 14b ... First, second wiring, 15 3rd photoresist, 15a, 15b ... 3rd resist pattern, 16 ... Cover insulating film, 16a, 16b ... 1st, 2nd hole, 17 ... 4th resist pattern, 17a, 17b ... 1st, 2nd window, 20 ... Hikari Fiber, 20a ... core, 20b ... clad.

Claims (5)

基板と、
前記基板の上に形成された下部クラッドと、
前記下部クラッドの中に埋め込まれた補助コアと、
前記補助コアの上の前記下部クラッド上に間隔をおいて形成された第1コア及び第2コアと、
前記第1コアと前記第2コアとを覆う上部クラッドと、
前記上部クラッドに設けられ、前記第1コアと前記第2コアのいずれか一方を選択的に加熱する発熱部と
を有することを特徴とする光スイッチング素子。
A substrate,
A lower cladding formed on the substrate;
An auxiliary core embedded in the lower cladding;
A first core and a second core formed on the lower cladding on the auxiliary core and spaced apart;
An upper clad covering the first core and the second core;
An optical switching element, comprising: a heat generating portion that is provided on the upper clad and selectively heats one of the first core and the second core.
基板の上に、化学的気相成長法により下部クラッドの下側層を形成する工程と、
前記下部クラッドの下側層に凹部を形成する工程と、
前記凹部に補助コアを形成する工程と、
前記下部クラッドの下側層上と前記補助コア上とに下部クラッドの上側層を形成する工程と、
前記下部クラッドの上側層の上に、化学的気相成長法によりコア材料層を形成する工程と、
前記コア材料層をパターニングして、前記補助コアの上方に第1コアと第2コアとを間隔をおいて形成する工程と、
化学的気相成長法により前記第1、第2コアを覆う上部クラッドを形成する工程と、
前記上部クラッドに発熱部を形成する工程と
を有することを特徴とする光スイッチング素子の製造方法。
Forming a lower clad lower layer on the substrate by chemical vapor deposition;
Forming a recess in the lower layer of the lower cladding;
Forming an auxiliary core in the recess;
Forming an upper layer of the lower cladding on the lower layer of the lower cladding and the auxiliary core;
Forming a core material layer on the upper layer of the lower cladding by chemical vapor deposition;
Patterning the core material layer to form a first core and a second core at an interval above the auxiliary core;
Forming an upper clad covering the first and second cores by chemical vapor deposition;
Forming a heat generating portion in the upper clad. A method of manufacturing an optical switching element, comprising:
前記補助コアを形成する前に、前記下部クラッドの下側層に穴を形成する工程と、前記下部クラッドとは異種の材料よりなるマーカ材を前記穴に形成する工程とを有し、
前記補助コアを形成する工程は、前記凹部内、前記マーカ材上、及び前記下部クラッドの下側層の上に補助コア材料層を形成する工程と、前記マーカ材を研磨ストッパとして使用しながら化学機械研磨法により前記補助コア材料層を研磨し、前記マーカ材の上端で該研磨を停止して、前記補助コア材料層を前記凹部にのみ残して前記補助コアにする工程とを有することを特徴とする請求項2に記載の光スイッチング素子の製造方法。
Before forming the auxiliary core, forming a hole in the lower layer of the lower clad, and forming a marker material made of a material different from the lower clad in the hole,
The step of forming the auxiliary core includes a step of forming an auxiliary core material layer in the recess, on the marker material, and on a lower layer of the lower clad, and using the marker material as a polishing stopper. Polishing the auxiliary core material layer by a mechanical polishing method, stopping the polishing at the upper end of the marker material, and leaving the auxiliary core material layer only in the recess to form the auxiliary core. The manufacturing method of the optical switching element of Claim 2.
前記第1、第2コアを形成する工程は、プラズマエッチングにより前記コア材料層をエッチングして行われ、前記マーカ材が前記プラズマエッチングの終点検出に使用されることを特徴とする請求項3に記載の光スイッチング素子の製造方法。   The step of forming the first and second cores is performed by etching the core material layer by plasma etching, and the marker material is used for detecting an end point of the plasma etching. The manufacturing method of the optical switching element of description. クラッドの中に互いに間隔をおいて埋め込まれた第1コア及び第2コアと、前記第1コア及び前記第2コアにまたがって前記クラッドの中に埋め込まれた補助コアと、前記第1コア及び前記第2コアの一方を選択的に加熱する発熱部とを備えた光スイッチング素子の制御方法であって、
前記発熱部により前記第1コアを選択的に加熱して、該第1コア内を伝わる光を前記補助コアを経由して前記第2コアに移動させることを特徴とする光スイッチング素子の制御方法。
A first core and a second core embedded in the cladding at a distance from each other; an auxiliary core embedded in the cladding across the first core and the second core; and the first core and A control method of an optical switching element comprising a heat generating part that selectively heats one of the second cores,
A method for controlling an optical switching element, wherein the first core is selectively heated by the heat generating portion, and light transmitted through the first core is moved to the second core via the auxiliary core. .
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Citations (3)

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