JP2503880B2 - Light control device manufacturing method - Google Patents

Light control device manufacturing method

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JP2503880B2
JP2503880B2 JP14717893A JP14717893A JP2503880B2 JP 2503880 B2 JP2503880 B2 JP 2503880B2 JP 14717893 A JP14717893 A JP 14717893A JP 14717893 A JP14717893 A JP 14717893A JP 2503880 B2 JP2503880 B2 JP 2503880B2
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optical
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optical waveguide
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/21Thermal instability, i.e. DC drift, of an optical modulator; Arrangements or methods for the reduction thereof

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光波の変調、光路切替え
を行う光制御デバイスに関し、特に電気光学効果を有す
るLiNbO3 又はLiTaO3 の基板中に形成された
光導波路を用いて制御を行う導波型光スイッチの製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical control device for modulating a light wave and switching an optical path, and in particular, an optical control device using an optical waveguide formed in a substrate of LiNbO 3 or LiTaO 3 having an electro-optical effect. The present invention relates to a method for manufacturing a corrugated optical switch.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信システムの実用化に伴い、更に大
容量で多機能の高度なシステムが求められており、より
高速の光信号の発生や光伝送路の切り替え、交換等の新
たな機能の付加が必要とされている。現在の実用システ
ムでは光信号は半導体レーザや発光ダイオードの注入電
流を直接に変調することによって得られているが、直接
変調では緩和振動の効果、波長チャーピングの発生等の
ため数GHz以上の高速変調が難しいこと、波長変動が
発生するためコヒーレント光伝送方式には適用が難しい
等の欠点がある。これを解決する手段としては、外部変
調器を使用する方法があり、特に電気光学結晶基板中に
形成された光導波路により構成される導波型の光変調器
は小型、高効率、高速という特長がある。
2. Description of the Related Art With the practical use of optical communication systems, higher capacity and multifunctional advanced systems are required, and new functions such as generation of higher-speed optical signals, switching of optical transmission lines, and exchanges are required. Is required. In the current practical system, an optical signal is obtained by directly modulating the injection current of a semiconductor laser or a light emitting diode. However, direct modulation has a high speed of several GHz or more due to the effect of relaxation oscillation and the occurrence of wavelength chirping. There are drawbacks such as difficulty in modulation and difficulty in application to the coherent optical transmission system due to wavelength variation. As a means to solve this, there is a method of using an external modulator, and in particular, a waveguide type optical modulator composed of an optical waveguide formed in an electro-optic crystal substrate has features of small size, high efficiency and high speed. There is.

【0003】一方、光伝送路の切り替えやネットワーク
の交換機能を得る手段としては、光スイッチが使用され
ている。現在実用化されている光スイッチはプリズム、
ミラー、ファイバ等を機械的に移動させて光路を切り替
えるものであり、低速であること、形状が大きくマトリ
クス化に不適等の欠点がある。これを解決する手段とし
ても光導波路を用いた導波型の光スイッチの開発が進め
られており、高速、多素子の集積化が可能、高信頼等の
特長がある。特にニオブ酸リチウム(LiNbO3 )結
晶等の強誘電体材料を用いたものは、光吸収が小さく低
損失であること、大きな電気光学効果を有しているため
高効率である等の特長があり、方向性結合器型変調器あ
るいは光スイッチ、全反射型光スイッチ、マッハツェン
ダ型光変調器等の種々の方式の光制御デバイスが報告さ
れている。
On the other hand, an optical switch is used as a means for obtaining the function of switching the optical transmission line and switching the network. The optical switch currently in practical use is a prism,
Since the optical path is switched by mechanically moving a mirror, a fiber, etc., there are drawbacks such as low speed, large shape, and unsuitable for matrix formation. As a means for solving this, a waveguide type optical switch using an optical waveguide is being developed, and it has features such as high speed, multi-element integration, and high reliability. In particular, a material using a ferroelectric material such as lithium niobate (LiNbO 3 ) crystal is characterized by low light absorption and low loss and high efficiency because it has a large electro-optical effect. , Directional coupler type modulators or optical switches, total reflection type optical switches, Mach-Zehnder type optical modulators and other various types of optical control devices have been reported.

【0004】近年、この導波路型光スイッチの高密度集
積化の研究開発が盛んに行われており、西本 裕らの文
献、電子情報通信学会 OQE38−147 によれ
ば、LiNbO3 基板を用いて方向性結合器型光スイッ
チを64素子集積した8×8マトリクス光スイッチを得
ている。一方、外部光変調器のような単一の光スイッチ
素子からなるデバイスの研究開発も盛んに進められてい
る。このような光スイッチデバイスの特性項目には、ス
イッチング電圧(電力)、クロストーク、消光比、損
失、切り替え速度、温湿度などの環境に対する動作の安
定性、また、電圧の連続印加時における動作の安定性な
どがある。
In recent years, research and development of high-density integration of this waveguide type optical switch have been actively carried out. According to a document by Yu Nishimoto et al., IEICE OQE 38-147, a LiNbO 3 substrate is used. An 8 × 8 matrix optical switch in which 64 elements of directional coupler type optical switches are integrated is obtained. On the other hand, research and development of a device including a single optical switch element such as an external optical modulator has been actively pursued. The characteristics of such an optical switch device include stability of operation against environment such as switching voltage (power), crosstalk, extinction ratio, loss, switching speed and temperature / humidity, and operation of continuous voltage application. Stability etc.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した特性項目の中
でも安定動作は実用において最も重要な点である。
Among the above-mentioned characteristic items, stable operation is the most important point in practical use.

【0006】ここで従来の技術を図面を用いて説明す
る。図3は、特開平4−195115に示された方向性
結合器5を用いた従来の光スイッチの構造を示す断面図
である。図3において、電気光学効果を有するLiNb
3 あるいはLiTaO3 基板(以後、基板と呼ぶ)に
形成された2本の光導波路2からなる方向性結合器5を
含む基板1上にバッファ層3aが装荷され、前記バッフ
ァ層3aを介して主として金属材料からなる電極4a,
4bが光導波路2の上に形成される。そして更に導電性
膜6が装荷される。この導電性膜6はサワキらの文献
クレオ(CLEO)’86 MF−2、46ページによ
れば、温度変動が発生した場合に強誘電体が有する焦電
効果により基板1中に生ずる電荷の移動による特性不安
定化を防ぐ作用がある。すなわち、温度の変動に対して
のスイッチ動作の安定化の効果があると考えられてお
り、Si膜が用いられている。また、バッファ層3aは
光導波路2を伝搬する光が電極4a,4b及び導電性膜
6に吸収されるのを防ぐために用いられ、通常光に対し
て極めて吸収の少ない絶縁体、特にSiO2 やAl2
3 が一般に用いられる。なぜなら、これらの屈折率は電
気光学効果を有するLiNbO3 あるいはLiTaO3
基板1の屈折率の約2.2より小さく、かつ、光の吸収
がほとんど無いためである。屈折率が小さい場合、電極
4a,4b及び導電性膜6での光の吸収を防ぐために必
要なバッファ層3aの厚さを屈折率が大きい場合より薄
膜化できる。スイッチング電圧を考えると、電極4a,
4bに電圧を印加した場合、通常バッファ層3aの誘電
率は基板1に比べて小さいため電界がバッファ層3aに
集中するため、バッファ層3aの厚さが厚いほどスイッ
チング電圧は増大する。従って、バッファ層3aとして
は屈折率が小さく、かつ、光の吸収が極めて小さいSi
2 が用いられる。しかし、バッファ層3aとしてSi
2 を用い、電極4aをアースとして電極4bに直流電
圧を連続印加するとバッファ層中のイオンが電界により
移動し各電極4a,4bの下には外部から印加した電圧
の符号とは逆のイオンが集まる。従って、電極4a,4
bの間は外部からの印加電圧で発生する基板中の電界に
対して反電界が発生する。この反電界の大きさは時間と
共にイオンの総移動量が増加するため大きくなってい
く。これはSiO2 の電気的絶縁性は一般的に高いが、
イオン伝導が支配的であるためである。この現象は一般
にDCドリフトと呼ばれる。外部からの印加電圧を一定
としている場合、反電界が発生すると光導波路に印加さ
れる電界が減少することになり特性劣化が起こる。すな
わち、時間と共に大きくなる反電界が発生した場合、反
電界が発生する前の特性に戻すためには反電界をキャン
セルさせる電圧を外部から印加しなければならない。こ
れはスイッチ動作の動作電圧点のシフトを意味し、実用
化するための大きな障害となる。また、このイオンはバ
ッファ層3aの作製プロセスにおいて不純物としてバッ
ファ層3a中に混入する。不純物イオンの種類としてN
a、Li、K等のアルカリ金属類があり、これらアルカ
リ金属類はイオン化しやすく可動イオンとしてバッファ
層3b中を動くことが知られている。特に、基板1を構
成する元素であるLiはバッファ層3a作製中あるいは
作製後の熱プロセスにより基板1からバッファ層3a中
に拡散し、DCドリフトの原因となる可動イオンにな
る。バッファ層3aは、スパッタリング、CVD、蒸着
等で基板l上に成膜され、成膜後にアニールにより緻密
な膜にされる。Liイオンはそのアニール工程に基板1
からバッファ層3aへ移動する。
The conventional technique will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a conventional optical switch using the directional coupler 5 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-195115. In FIG. 3, LiNb having an electro-optical effect
A buffer layer 3a is loaded on a substrate 1 including a directional coupler 5 composed of two optical waveguides 2 formed on an O 3 or LiTaO 3 substrate (hereinafter referred to as a substrate), and the buffer layer 3a is interposed therebetween. Electrode 4a mainly made of metal material,
4b is formed on the optical waveguide 2. Then, the conductive film 6 is further loaded. This conductive film 6 is described by Sawaki et al.
According to CLEO '86 MF-2, page 46, it has an action of preventing characteristic destabilization due to movement of charges generated in the substrate 1 due to the pyroelectric effect of the ferroelectric substance when temperature fluctuation occurs. . That is, it is considered that there is an effect of stabilizing the switch operation with respect to the temperature change, and the Si film is used. The buffer layer 3a is used to prevent the light propagating through the optical waveguide 2 from being absorbed by the electrodes 4a and 4b and the conductive film 6, and is an insulator that absorbs very little ordinary light, particularly SiO 2 or Al 2 O
3 is commonly used. Because of their refractive index, LiNbO 3 or LiTaO 3 having an electro-optical effect is used.
This is because the refractive index of the substrate 1 is smaller than about 2.2 and there is almost no absorption of light. When the refractive index is small, the thickness of the buffer layer 3a required to prevent light absorption by the electrodes 4a and 4b and the conductive film 6 can be made thinner than when the refractive index is large. Considering the switching voltage, the electrodes 4a,
When a voltage is applied to 4b, since the dielectric constant of the buffer layer 3a is usually smaller than that of the substrate 1, the electric field concentrates on the buffer layer 3a, so that the thicker the buffer layer 3a, the higher the switching voltage. Therefore, as the buffer layer 3a, Si having a small refractive index and an extremely small light absorption is used.
O 2 is used. However, as the buffer layer 3a, Si
When a direct current voltage is continuously applied to the electrode 4b with O 2 using the electrode 4a as the ground, the ions in the buffer layer move due to the electric field, and the ions below the electrodes 4a and 4b have the opposite signs of the voltage applied from the outside. Gather. Therefore, the electrodes 4a, 4
During b, a de-electric field is generated with respect to the electric field in the substrate generated by an externally applied voltage. The magnitude of this demagnetizing field increases as the total amount of movement of ions increases with time. This is because the electrical insulation of SiO 2 is generally high,
This is because ionic conduction is dominant. This phenomenon is generally called DC drift. When the voltage applied from the outside is kept constant, when an anti-electric field is generated, the electric field applied to the optical waveguide is reduced, resulting in characteristic deterioration. That is, when a demagnetizing field that increases with time is generated, a voltage for canceling the demagnetizing field must be applied from the outside in order to restore the characteristics before the demagnetizing field is generated. This means a shift of the operating voltage point of the switch operation, which is a major obstacle to practical use. Further, this ion is mixed in the buffer layer 3a as an impurity in the manufacturing process of the buffer layer 3a. N as the type of impurity ion
There are alkali metals such as a, Li and K, and it is known that these alkali metals easily ionize and move in the buffer layer 3b as mobile ions. In particular, Li, which is an element constituting the substrate 1, diffuses from the substrate 1 into the buffer layer 3a by a thermal process during or after the formation of the buffer layer 3a, and becomes a mobile ion that causes a DC drift. The buffer layer 3a is formed on the substrate 1 by sputtering, CVD, vapor deposition or the like, and is formed into a dense film by annealing after the film formation. Li ions are used for the substrate 1 in the annealing process.
To the buffer layer 3a.

【0007】[0007]

【発明の目的】本発明の目的は、従来の光制御デバイス
に比べて長期に渡って安定な動作が得られる光制御デバ
イスの製造方法を与えることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an optical control device that can obtain stable operation over a long period of time as compared with a conventional optical control device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、電気光学
効果を有するLiNbO3 又はLiTaO3 の基板上に
形成された光導波路、前記光導波路上に形成されるバッ
ファ層、前記光導波路の近傍の前記バッファ層上に形成
される複数本からなる電極及び前記電極上または前記電
極と前記バッファ層の間に形成される導電性膜からなる
導波路型の光制御デバイスの製造方法において、金属膜
の酸化または窒化のうちの一方の方法により前記バッフ
ァ層を形成することを特徴とする光制御デバイスの製造
方法である。
A first invention is an optical waveguide formed on a substrate of LiNbO 3 or LiTaO 3 having an electro-optical effect, a buffer layer formed on the optical waveguide, and an optical waveguide of the optical waveguide. In a method of manufacturing a waveguide type optical control device, which comprises a plurality of electrodes formed on the buffer layer in the vicinity and a conductive film formed on the electrodes or between the electrodes and the buffer layer, a metal is used. A method of manufacturing an optical control device, characterized in that the buffer layer is formed by one of a method of oxidizing or nitriding a film.

【0009】第2の発明は、電気光学効果を有するLi
NbO3 又はLiTaO3 の基板上に形成された光導波
路、前記光導波路上に形成されるバッファ層、前記光導
波路の近傍の前記バッファ層上に形成される複数本から
なる電極及び前記電極上または前記電極と前記バッファ
層の間に形成される導電性膜からなる導波路型の光制御
デバイスの製造方法において、前記光導波路上に前記バ
ッファ層を形成する工程の前に、該光導波路上に金属膜
を形成する工程と、前記バッファ層を形成する工程の後
に、該金属膜に酸化または窒化の処理を施す工程とを含
むことを特徴とする光制御デバイスの製造方法である。
The second invention is Li having an electro-optical effect.
An optical waveguide formed on a substrate of NbO 3 or LiTaO 3 , a buffer layer formed on the optical waveguide, an electrode composed of a plurality of electrodes formed on the buffer layer near the optical waveguide, and the electrode or In the method of manufacturing a waveguide type optical control device comprising a conductive film formed between the electrode and the buffer layer, before the step of forming the buffer layer on the optical waveguide, the optical waveguide is formed on the optical waveguide. A method for manufacturing an optical control device, comprising: a step of forming a metal film; and a step of subjecting the metal film to an oxidation or nitriding treatment after the step of forming the buffer layer.

【0010】[0010]

【作用】第1の発明になる光制御デバイスの製造方法に
おいては、SiO2等の誘電体膜よりイオン伝導率の低
い金属膜の酸化または窒化によりバッファ層を形成する
ので基板からのLiの混入を抑制することができる。金
属膜は導電性でありかつ光の吸収が大きくこのままバッ
ファ層として用いることはできないが、アニール等によ
って酸化または窒化の処理をその金属膜に施すことによ
り絶縁性を向上しかつ光の吸収を抑えることができるか
ら、本発明の方法により良好なバッファ層を形成するこ
とができる。
In the method of manufacturing a light control device according to the first aspect of the invention, since a buffer layer is formed by oxidizing or nitriding a metal film having a lower ionic conductivity than a dielectric film such as SiO 2 , the contamination of Li from the substrate is caused. Can be suppressed. Although the metal film is electrically conductive and has a large light absorption, it cannot be used as it is as a buffer layer, but the metal film is subjected to an oxidation or nitriding treatment such as annealing to improve the insulating property and suppress the light absorption. Therefore, a good buffer layer can be formed by the method of the present invention.

【0011】第2の発明になる光制御デバイスの製造方
法においては、基板とバッファ層の間に金属膜を挿入し
ているため、第1の発明の効果と同様にバッファ層及び
金属膜への基板からのLiの混入を抑制することができ
る。さらに上部にバッファ層を装荷しているから、この
金属膜を薄くすることができ、金属膜の酸化またはは窒
化の時間を短くすることができる。
In the method for manufacturing a light control device according to the second aspect of the invention, since the metal film is inserted between the substrate and the buffer layer, the same effect as the first aspect is exerted on the buffer layer and the metal film. Mixing of Li from the substrate can be suppressed. Further, since the buffer layer is loaded on the upper portion, this metal film can be thinned, and the time for oxidizing or nitriding the metal film can be shortened.

【0012】以上に述べた作用により、本発明の方法で
製造された光制御デバイスでは、DCドリフトを低減す
ることができ、安定に動作させることができる。
Due to the above-described operation, the optical control device manufactured by the method of the present invention can reduce the DC drift and can be stably operated.

【0013】[0013]

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1及び図2は第1及び第2の発明の一実施例に係
わる光制御デバイスの構造をそれぞれ示す断面図であ
り、また図1及び図2における(a)、(b)は初期形
態、最終形態をそれぞれ表す。図1(a)は方向性結合
器5を用いた第1の発明による光スイッチの作製方法に
おける初期構造を示す断面図である。図1(a)におい
て、基板1は電気光学効果を有するLiNbO3 又はL
iTaO3 でなり、その基板1に2本の光導波路2が形
成されており、これら2本の光導波路2からなる方向性
結合器5を含む基板1上に金属膜3が装荷され、前記金
属膜3を介して主として金属材料からなる電極4a,4
bが光導波路2の上に形成されている。そして更に導電
性膜6が装荷されている。ここで金属膜3にSiを用い
ると、Siのイオン伝導率がSiO2等の誘電体に比べ
て低いから、Siを酸素雰囲気でアニールして、SiO
2膜のバッファ層に変化させる熱処理を施しても基板1
からLiは混入しにくくなる。但しSiが酸化してSi
2 になった後にはアニールは終了する。このように、
本実施例では、酸素中でSi金属を熱処理することによ
りSiを酸化し、SiO2 でなる低誘電率のバッファ層
を形成する。図1(b)に第1の発明の一実施例である
光制御デバイスの最終形態を示す。このように第1の発
明の実施例により、バッファ層内で動きうるLiイオン
の量を低くし、DCドリフトを低減した光制御デバイス
を製造できる。
The present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are cross-sectional views showing the structure of an optical control device according to an embodiment of the first and second inventions, respectively, and (a) and (b) in FIG. 1 and FIG. Each represents the final form. FIG. 1A is a sectional view showing an initial structure in a method of manufacturing an optical switch according to the first invention using a directional coupler 5. In FIG. 1A, the substrate 1 is LiNbO 3 or L having an electro-optical effect.
The substrate 1 is made of iTaO 3 , and two optical waveguides 2 are formed on the substrate 1. The metal film 3 is loaded on the substrate 1 including the directional coupler 5 composed of these two optical waveguides 2. Electrodes 4a, 4 mainly made of a metal material through the film 3
b is formed on the optical waveguide 2. Further, the conductive film 6 is further loaded. Here, when Si is used for the metal film 3, since the ion conductivity of Si is lower than that of a dielectric such as SiO 2 , Si is annealed in an oxygen atmosphere to form SiO.
Substrate 1 even if heat treatment is applied to change the buffer layer of 2 films
Therefore, Li becomes difficult to be mixed. However, Si oxidizes and Si
Annealing is completed after reaching O 2 . in this way,
In this embodiment, Si metal is heat-treated in oxygen to oxidize Si and form a buffer layer of SiO 2 having a low dielectric constant. FIG. 1B shows a final form of the light control device according to the first embodiment of the present invention. As described above, according to the embodiment of the first invention, it is possible to manufacture the light control device in which the amount of Li ions that can move in the buffer layer is reduced and the DC drift is reduced.

【0014】図2(a)は方向性結合器5を用いた第2
の発明の実施例である光スイッチの初期構造を示す断面
図である。図2(a)において、基板1は電気光学効果
を有するLiNbO3 又はLiTaO3 でなり、その基
板1に2本の光導波路2が形成されており、これら2本
の光導波路2からなる方向性結合器5を含む基板1上に
金属膜3及びバッファ層3aが装荷され、バッファ層3
aを介して主として金属材料からなる電極4a,4bが
光導波路2の上に形成されている。そして更に導電性膜
6が装荷されている。ここで金属膜3は、Siでなり、
バッファ層3aに基板1から混入しようとするLiイオ
ンのバリア層として働き、熱処理工程においをても基板
1からのLiの混入を抑制できる。また図1の実施例と
同様に酸素中で熱処理を施すことによって金属膜3は低
誘電率のバッファ層として形成されバッファ層3aは金
属膜3上にスパッタで形成されたSiO2 膜である。図
2(b)は第2の発明による一実施例の光制御デバイス
の最終形態を示す。電極4a,4b直下のバッファ層3
aは従来の材料を用いており、イオン混入を阻止する金
属膜3の厚さを薄くすることにより、電極4a,4bへ
の電圧印加時の基板1中の電界強度に対してほとんど影
響を与えないためスイッチング電圧の上昇を抑えること
ができる。
FIG. 2A shows a second example using the directional coupler 5.
3 is a cross-sectional view showing an initial structure of an optical switch that is an embodiment of the invention of FIG. In FIG. 2A, the substrate 1 is made of LiNbO 3 or LiTaO 3 having an electro-optical effect, two optical waveguides 2 are formed on the substrate 1, and the directionality of these two optical waveguides 2 is made. The metal film 3 and the buffer layer 3a are loaded on the substrate 1 including the coupler 5,
Electrodes 4a and 4b mainly made of a metal material are formed on the optical waveguide 2 via a. Further, the conductive film 6 is further loaded. Here, the metal film 3 is made of Si,
It functions as a barrier layer for Li ions that are about to be mixed into the buffer layer 3a from the substrate 1, and can suppress mixing of Li from the substrate 1 even during the heat treatment process. The metal film 3 is formed as a buffer layer having a low dielectric constant by heat treatment in oxygen as in the embodiment of FIG. 1, and the buffer layer 3a is a SiO 2 film formed on the metal film 3 by sputtering. FIG. 2B shows the final form of the light control device of one embodiment according to the second invention. Buffer layer 3 immediately below the electrodes 4a and 4b
Since a is made of a conventional material, the thickness of the metal film 3 that prevents the mixing of ions is made thin, so that it has almost no influence on the electric field strength in the substrate 1 when a voltage is applied to the electrodes 4a and 4b. Since it does not exist, the rise in switching voltage can be suppressed.

【0015】上述の如く、図1(b)及び図2(b)に
示す方向性結合器は図3に示す従来の方向性結合器と断
面構造は一見同じになるが、本発明の実施例では金属膜
を基板1上にまず形成してから、その金属膜を熱処理に
より酸化することによりバッファ層を形成するから、熱
処理中に基板1からバッファ層中へ移動したLiイオン
は図3の従来構造に比べて格段に少ない。
As described above, the directional coupler shown in FIGS. 1 (b) and 2 (b) has a sectional structure which is seemingly the same as that of the conventional directional coupler shown in FIG. Then, since a metal film is first formed on the substrate 1 and then the metal film is oxidized by heat treatment to form a buffer layer, Li ions transferred from the substrate 1 into the buffer layer during the heat treatment are generated in the conventional case of FIG. Remarkably less than the structure.

【0016】酸化あるいは窒化の方法には酸素中あるい
は窒素中で熱処理を施す他に液相、固相での化学反応等
が挙げられる。
Examples of the oxidation or nitriding method include a heat treatment in oxygen or nitrogen, as well as a chemical reaction in a liquid phase or a solid phase.

【0017】さらに金属膜3として用いられる材料とし
てはSiの他にTi、Al等が挙げられ、それぞれ酸化
することによりTiO2 、Al2 3 等の低誘電率の絶
縁膜が形成される。
Further, as the material used for the metal film 3, Ti, Al and the like can be mentioned in addition to Si, and an insulating film having a low dielectric constant such as TiO 2 and Al 2 O 3 is formed by oxidizing each.

【0018】なお、これらの発明は方向性結合器からな
る光制御デバイスだけに対してだけでなく、マッハツェ
ンダ型、交差導波路を用いた全反射型等の全ての光制御
デバイスに有効であるのは明かである。
These inventions are effective not only for the optical control device composed of a directional coupler, but also for all the optical control devices of the Mach-Zehnder type, the total reflection type using a crossed waveguide, and the like. Is clear.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明の方法に製造された光制御デバイ
スでは、基板からバッファ層に混入しバッファ層内で移
動するLiイオンの量を少なくすることができるため、
DCドリフトを低減でき常に安定な動作が得られる。
In the light control device manufactured by the method of the present invention, the amount of Li ions mixed in the buffer layer from the substrate and moving in the buffer layer can be reduced,
DC drift can be reduced and stable operation can always be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の発明に係わる光制御デバイスの初期形態
の断面図(a)及びその光制御デバイスの最終形態の断
面図(b)。
FIG. 1 is a sectional view (a) of an initial form of a light control device according to a first invention and a sectional view (b) of a final form of the light control device.

【図2】第2の発明に係わる光制御デバイスの初期形態
の断面図(a)及びその光制御デバイスの最終形態の断
面図(b)。
FIG. 2 is a sectional view (a) of an initial form of a light control device according to a second invention and a sectional view (b) of a final form of the light control device.

【図3】従来の光制御デバイスの構造を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional light control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電気光学効果を有するLiNbO3 あるいはLi
TaO3 基板 2 光導波路 3 金属膜 3a バッファ層 4a,4b 電極 5 方向性結合器 6 導電性膜
1 LiNbO 3 or Li having electro-optic effect
TaO 3 substrate 2 optical waveguide 3 metal film 3a buffer layer 4a, 4b electrode 5 directional coupler 6 conductive film

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電気光学効果を有するLiNbO3 又は
LiTaO3 の基板上に形成された光導波路、前記光導
波路上に形成されるバッファ層、前記光導波路の近傍の
前記バッファ層上に形成される複数本からなる電極及び
前記電極上または前記電極と前記バッファ層の間に形成
される導電性膜からなる導波路型の光制御デバイスの製
造方法において、金属膜の酸化または窒化のうちの一方
の方法により前記バッファ層を形成することを特徴とす
る光制御デバイスの製造方法。
1. An optical waveguide formed on a substrate of LiNbO 3 or LiTaO 3 having an electro-optical effect, a buffer layer formed on the optical waveguide, and formed on the buffer layer near the optical waveguide. In a method of manufacturing a waveguide type optical control device comprising an electrode composed of a plurality of electrodes and a conductive film formed on the electrode or between the electrode and the buffer layer, one of oxidation or nitridation of a metal film is performed. A method for manufacturing a light control device, characterized in that the buffer layer is formed by a method.
【請求項2】 電気光学効果を有するLiNbO3 又は
LiTaO3 の基板上に形成された光導波路、前記光導
波路上に形成されるバッファ層、前記光導波路の近傍の
前記バッファ層上に形成される複数本からなる電極及び
前記電極上または前記電極と前記バッファ層の間に形成
される導電性膜からなる導波路型の光制御デバイスの製
造方法において、前記光導波路上に前記バッファ層を形
成する工程の前に、該光導波路上に金属膜を形成する工
程と、前記バッファ層を形成する工程の後に、該金属膜
に酸化または窒化の処理を施す工程とを含むことを特徴
とする光制御デバイスの製造方法。
2. An optical waveguide formed on a substrate of LiNbO 3 or LiTaO 3 having an electro-optical effect, a buffer layer formed on the optical waveguide, and formed on the buffer layer near the optical waveguide. In a method of manufacturing a waveguide type optical control device comprising a plurality of electrodes and a conductive film formed on the electrodes or between the electrodes and the buffer layer, the buffer layer is formed on the optical waveguide. Optical control, characterized by including a step of forming a metal film on the optical waveguide before the step, and a step of subjecting the metal film to an oxidation or nitriding treatment after the step of forming the buffer layer. Device manufacturing method.
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