JP2008256969A - 分極反転素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 周期分極反転のための電極を形成する工程において、非分極反転面に犠牲層を設け、分極反転面に電極を形成した後に犠牲層を除去することで、非分極反転面には空気層が形成される。
そのため、電極へ電圧を印加する際に、絶縁破壊や電界漏れが抑制され、また犠牲層を用いることでフォトリソグラフィーの寸法精度で電極幅を制御できるので、均一で精度の良い周期分極反転構造を効率的に製造することが可能となる。
【選択図】 図6
Description
例えば、特許文献1に開示されているような周期分極反転構造の形成方法が知られていた。この方法は、Z面でカットされたニオブ酸リチウム(LiNbO3)の結晶基板に対して、結晶基板の+C面へ櫛歯状の第1の電極、−C面へ平面の第2の電極を設け、第1の電極と第2の電極との間に所定の分極反転電圧を印加し、第1の電極直下のC軸方向に分極反転領域を成長させ、周期分極反転構造を形成するものであった。しかし、この製造方法では、電圧が印加された櫛歯電極パターンの端部において放電が起こるため、結晶基板への電圧印加が再現性良く行えない問題があった。そのため、この製法で作成した周期分極反転構造は、櫛歯状の電極パターンの直下にできる分極反転領域と、電極パターンが無く分極反転しなかった部分の非分極反転領域とが同じ領域幅ではなく不均一なものであった。
分極反転によって非線形光学結晶に周期的に分極反転構造を形成するための分極反転素子の製造方法を説明する。図1〜7は、本実施の形態1に係る分極反転素子の製造方法を工程順に示した図である。また、各図は、工程中の分極反転素子の斜視図であって、素子端面も合わせて図示したものである。また、説明の煩雑さを避けるためにニオブ酸リチウムの基板を単に「基板」と称して、この発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することである。また、明細書全文に表れている構成要素の形容は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。また、以下説明する製法はニオブ酸リチウムの基板を例にとって説明するが、電界の印加により分極反転を起こす非線形光学結晶ならニオブ酸リチウムに限られることなく利用できる製造方法である。
ここで、分極反転は強誘電体材料固有の分極反転電界が印加されたときに発生するが、ニオブ酸リチウムの分極反転電界の強度は室温で約20kV/mmである。したがって、本実施の形態で説明している0.5mm厚のニオブ酸リチウム基板の例では、分極反転電圧は常温で10kV程度が好ましいことになる。
つまり、非線形光学結晶を分極反転させる場合は結晶基板に電極を介して電界をかけるが、この電極形状が電界に影響を与えるので電極形状に不連続な部分が無い方が好ましい。
そこで、電界に影響を与える可能性のあるエッチングホールはなるべく犠牲層パターンの両端近辺に配置して分極反転の工程を行うこととする。こうしてできる構造の中央部分は、乱れた電界の影響が無い部分であるから、より高精度かつ均一な周期分極反転構造となる。具体的には、一旦分極反転構造を作成し、乱れた電界の影響の無い中央部分の結晶板を切り出して使用する。
上述の実施の形態1では、ノボラック系のポジ型フォトレジストなどの感光性材料を犠牲層に使用する例を説明したが、本実施の形態では犠牲層に金属を用いる場合を説明する。
Claims (5)
- 非線形光学結晶の基板上に電極を形成し、前記電極に電圧を印加して分極反転素子を製造する方法において、前記基板上に所定形状の犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層の上に電極材料を成膜する工程と、前記電極材料の成膜後に前記犠牲層を除去する工程と、前記犠牲層の除去後に前記電極に電圧を印加して分極反転させる工程とを備えた分極反転素子の製造方法。
- 非線形光学結晶の基板上に周期的に所定形状の犠牲層を配列することを特徴とする請求項1に記載の分極反転素子の製造方法。
- 所定形状の犠牲層の端部の上に成膜された電極材料を一部開口し、前記開口を介して前記犠牲層を除去することを特徴とする請求項1に記載の分極反転素子の製造方法。
- 犠牲層が感光性樹脂材料であることを特徴とする請求項1記載の分極反転素子の製造方法。
- 犠牲層が卑金属またはシリコン、ポリシリコン、シリコン酸化物およびシリコン窒化物から選択されるシリコン化合物であることを特徴とする請求項1に記載の分極反転素子の製造方法。
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