JP2015034855A - シリコン光導波路装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(付記1)バルクシリコン基板と、前記バルクシリコン基板の表面側を加工して形成したシリコン光導波路と、前記シリコン光導波路と前記バルクシリコン基板との間に設けられた自己酸化膜とを有することを特徴とするシリコン光導波路装置。
(付記2)前記シリコン光導波路の一部が、側面格子導波路を備えたマッハツェンダ型光変調器を形成することを特徴とする付記1に記載のシリコン光導波路装置。
(付記3)前記シリコン光導波路の一部が、シリコン受光素子を形成することを特徴とする付記1または付記2に記載のシリコン光導波路装置。
(付記4)前記バルクシリコン基板にシリコン電子回路を形成したことを特徴とする付記1乃至付記3のいずれか1に記載のシリコン光導波路装置。
(付記5)前記バルクシリコン基板上に半導体レーザが実装されており、前記半導体レーザと前記シリコン光導波路が光学的に結合していることを特徴とする付記4に記載のシリコン光導波路装置。
(付記6)バルクシリコン基板に少なくとも耐酸化膜を含むハードマスクをマスクとしてエッチングによりストライプ状メサを形成する工程と、前記ストライプ状メサの側面を少なくとも耐酸化膜を含むサイドウォールで被覆する工程と、前記サイドウォールをマスクとして、バルクシリコン基板の露出部をエッチングして深堀部を形成する工程と、前記耐酸化膜を残存させた状態で熱酸化を行って、少なくとも前記深堀部を完全に酸化し、前記ストライプ状メサの残存部をシリコン光導波路とする工程とを含むことを特徴とするシリコン光導波路装置の製造方法。
(付記7)前記ハードマスクが、シリコン酸化膜/シリコン窒化膜/シリコン酸化膜の積層膜であり、前記シリコン窒化膜が耐酸化膜であることを特徴とする付記6に記載のシリコン光導波路装置の製造方法。
(付記8)前記サイドウォールが、前記ストライプ状メサの側面側からシリコン窒化膜/シリコン酸化膜の積層膜であり、前記シリコン窒化膜が耐酸化膜であることを特徴とする付記6または付記7に記載のシリコン光導波路装置の製造方法。
(付記9)前記深堀部形成後の前記ストライプ状メサの深さが1.0μm以上であることを特徴とする付記6乃至付記8のいずれか1に記載のシリコン光導波路装置の製造方法。
(付記10)前記熱酸化工程において、前記ストライプ状メサの幅の50%〜65%が酸化されるように熱酸化を行って、前記シリコン光導波路の直下に厚膜酸化膜を形成することを特徴とする付記6乃至付記9のいずれか1に記載のシリコン光導波路装置の製造方法。
2 シリコン光導波路
3 自己酸化膜
11 入力導波路
12 基本導波路
13 出力導波路
14 格子導波路
15 p型Si電極形成領域
16 n型Si電極形成領域
17 p側電極
18 n側電極
19 電源
21 単結晶Si基板
22 熱酸化膜
23 SiN膜
24 SiO2膜
25 マスクパターン
26 ストライプ状メサ
27 SiNサイドウォール
28 掘り下げ部
29 SiO2サイドウォール
30 深堀部
31 熱酸化膜
32 単結晶Siコア層
33 バーズビーク部
34 SiO2クラッド層
41 単結晶Si基板
421〜424 電子回路
43 光導波路
44 光変調器
45 MSM受光素子
46 金属配線
47 半導体レーザ
51 SOI基板
52 光変調器
53 受光器
54 光導波路
55 半導体レーザ
561〜564 LSIベアチップ
57 金属配線
61 単結晶シリコン基板
62 BOX層
63 光導波路
64 格子導波路
65,66 電極形成領域
Claims (5)
- バルクシリコン基板と、
前記バルクシリコン基板の表面側を加工して形成したシリコン光導波路と、
前記シリコン光導波路と前記バルクシリコン基板との間に設けられた自己酸化膜と
を有することを特徴とするシリコン光導波路装置。 - 前記シリコン光導波路の一部が、側面格子導波路を備えたマッハツェンダ型光変調器を形成することを特徴とする請求項1に記載のシリコン光導波路装置。
- 前記バルクシリコン基板にシリコン電子回路が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシリコン光導波路装置。
- バルクシリコン基板に少なくとも耐酸化膜を含むハードマスクをマスクとしてエッチングによりストライプ状メサを形成する工程と、
前記ストライプ状メサの側面を少なくとも耐酸化膜を含むサイドウォールで被覆する工程と、
前記サイドウォールをマスクとして、バルクシリコン基板の露出部をエッチングして深堀部を形成する工程と、
前記耐酸化膜を残存させた状態で熱酸化を行って、少なくとも前記深堀部を完全に酸化し、前記ストライプ状メサの残存部をシリコン光導波路とする工程と
を含むことを特徴とするシリコン光導波路装置の製造方法。 - 前記熱酸化工程において、前記ストライプ状メサの幅の50%〜65%が酸化されるように熱酸化を行って、前記シリコン光導波路の直下に厚膜酸化膜を形成することを特徴とする請求項4に記載のシリコン光導波路装置の製造方法。
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CN113300217A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-24 | 长春理工大学 | 一种基于掩埋金属掩膜的脊表面光栅制作方法 |
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