JP2687517B2 - リッジ型光導波路の製造方法 - Google Patents
リッジ型光導波路の製造方法Info
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- JP2687517B2 JP2687517B2 JP30423088A JP30423088A JP2687517B2 JP 2687517 B2 JP2687517 B2 JP 2687517B2 JP 30423088 A JP30423088 A JP 30423088A JP 30423088 A JP30423088 A JP 30423088A JP 2687517 B2 JP2687517 B2 JP 2687517B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリッジ型光導波路の製造方法に関し、特に非
線型光学材料を使用するリッジ型光導波路の製造方法に
関する。
線型光学材料を使用するリッジ型光導波路の製造方法に
関する。
本発明は、リッジ型光導波路の製造方法において、マ
スクとなるフォトレジストおよび金属の種類、あるいは
エッチングガスの種類を適切に選択することにより、形
成されるリッジのリッジ角を90゜に近づけると共に、リ
ッジの側面を平滑とし、光の伝播損失の低減および高集
積化を可能とするものである。
スクとなるフォトレジストおよび金属の種類、あるいは
エッチングガスの種類を適切に選択することにより、形
成されるリッジのリッジ角を90゜に近づけると共に、リ
ッジの側面を平滑とし、光の伝播損失の低減および高集
積化を可能とするものである。
オプトエレクトロニクスの分野においては、各種の光
回路素子の小型化や高集積化を実現するために光導波路
技術が不可欠である。
回路素子の小型化や高集積化を実現するために光導波路
技術が不可欠である。
光導波路は、最も単純には屈折率の高い材料を屈折率
の低い材料でサンドイッチ状にはさんで構成することで
きる。このような光導波路においては、中央の屈折率の
高い領域に臨界角よりも大きな入射角をもって光が入射
すると、異種材料の境界面で全反射を繰り返しながら光
が伝送される。
の低い材料でサンドイッチ状にはさんで構成することで
きる。このような光導波路においては、中央の屈折率の
高い領域に臨界角よりも大きな入射角をもって光が入射
すると、異種材料の境界面で全反射を繰り返しながら光
が伝送される。
光導波路には他にも様々なタイプのものが知られてい
るが、その中で基板上に光の集中する狭い帯状部分（リ
ッジ）を設けたリッジ型導波路と呼ばれているものを第
２図に示す。
るが、その中で基板上に光の集中する狭い帯状部分（リ
ッジ）を設けたリッジ型導波路と呼ばれているものを第
２図に示す。
この導波路は、屈席率n1の第１の基板（11）と、リッ
ジ（12a）が形成された屈折率n2の第２の基板（12）と
が積層された構造を有している。ここで、上記第１の基
板（11）と第２の基板（12）の屈折率の大きさはn2＞n1
の関係を満たす。この構造によばれ、光は基体の垂直方
向には第１の基板（11）と第２の基板（12）の屈折率の
差により、また面内方向にはリッジ（12a）と空気の屈
折率の差により閉じ込められながら伝播する。なお、図
中の記号αはリッジ（12a）の側面が基体の水平面とな
す角（以下、リッジ角と称する。）を表す。
ジ（12a）が形成された屈折率n2の第２の基板（12）と
が積層された構造を有している。ここで、上記第１の基
板（11）と第２の基板（12）の屈折率の大きさはn2＞n1
の関係を満たす。この構造によばれ、光は基体の垂直方
向には第１の基板（11）と第２の基板（12）の屈折率の
差により、また面内方向にはリッジ（12a）と空気の屈
折率の差により閉じ込められながら伝播する。なお、図
中の記号αはリッジ（12a）の側面が基体の水平面とな
す角（以下、リッジ角と称する。）を表す。
上述のようなリッジ型導波路は、選択成長やエッチン
グにより作成することができる。たとえば、上述の第２
の基板に対してエッチングによる凸型の微細加工を行う
ことによりリッジを形成する技術が昭和61年度電子通信
学会総合全国大会（講演番号868）において発表されて
いる。この技術によると、まずニオブ酸リチウム（LiNb
O3）からなる基板の上にたとえばTiを披着して金属層を
形成し、次に該金属層の上にフォトレジスト（商品名AZ
−1350J）層を写真露光技術により選択的に形成し、こ
のフォトレジスト層をマスクとするウェットエッチング
により上記金属層のパターニングを行う。続いて上記フ
ォトレジスト層を除去し、パターニングにより残された
金属層をマスクとしてたとえばエッチングガスしてC3F8
を使用する電子サイクロトロン共鳴型−反応性イオンエ
ッチング（ECR−RIE）を行い、基板にリッジを形成す
る。
グにより作成することができる。たとえば、上述の第２
の基板に対してエッチングによる凸型の微細加工を行う
ことによりリッジを形成する技術が昭和61年度電子通信
学会総合全国大会（講演番号868）において発表されて
いる。この技術によると、まずニオブ酸リチウム（LiNb
O3）からなる基板の上にたとえばTiを披着して金属層を
形成し、次に該金属層の上にフォトレジスト（商品名AZ
−1350J）層を写真露光技術により選択的に形成し、こ
のフォトレジスト層をマスクとするウェットエッチング
により上記金属層のパターニングを行う。続いて上記フ
ォトレジスト層を除去し、パターニングにより残された
金属層をマスクとしてたとえばエッチングガスしてC3F8
を使用する電子サイクロトロン共鳴型−反応性イオンエ
ッチング（ECR−RIE）を行い、基板にリッジを形成す
る。
上述の技術では、金属層のパターニングがウェットエ
ッチングにより行われているが、マスクとなる金属層の
形成はいわゆるリフトオフ法によっても行うことができ
る。このような技術はたとえば第48回応用物理学会学術
講演会（講演番号19p−ZG−1,19p−ZG−２）の発表にみ
ることができる。この技術によれば、まず予め所定のパ
ターンにフォトレジスト層の形成された基板の全面に金
属層が形成され、次にリフトオフにより上記フォトレジ
スト層が基板から剥離される。したがって、金属層のう
ち基板と直接に接している部分のみが基板上に残り、マ
スクとして機能することになる。
ッチングにより行われているが、マスクとなる金属層の
形成はいわゆるリフトオフ法によっても行うことができ
る。このような技術はたとえば第48回応用物理学会学術
講演会（講演番号19p−ZG−1,19p−ZG−２）の発表にみ
ることができる。この技術によれば、まず予め所定のパ
ターンにフォトレジスト層の形成された基板の全面に金
属層が形成され、次にリフトオフにより上記フォトレジ
スト層が基板から剥離される。したがって、金属層のう
ち基板と直接に接している部分のみが基板上に残り、マ
スクとして機能することになる。
ところで、上述のようなリッジ導波路において高出力
を得るためには、まずリッジ角αをできるだけ90゜に近
づけ、かつECR−RIEによる加工面であるリッジ側面を平
滑に形成する必要がある。このような必要が生ずる理由
は、まずリッジ角αが小さくなるとリッジ内に光を閉じ
込める効率が低下し、またリッジ側面の面荒れが大きく
なると、散乱による光の伝播損失が大きくなるからであ
る。このリッジ側面の面荒れによる伝播損失の増大はリ
ッジが高度に微細化されるにつれて顕著となる傾向があ
るが、リッジ角αが90゜に近ければこの傾向が改善され
るばかりでなく、リッジ導波路を有する光IC素子等の高
集積化も可能となる。
を得るためには、まずリッジ角αをできるだけ90゜に近
づけ、かつECR−RIEによる加工面であるリッジ側面を平
滑に形成する必要がある。このような必要が生ずる理由
は、まずリッジ角αが小さくなるとリッジ内に光を閉じ
込める効率が低下し、またリッジ側面の面荒れが大きく
なると、散乱による光の伝播損失が大きくなるからであ
る。このリッジ側面の面荒れによる伝播損失の増大はリ
ッジが高度に微細化されるにつれて顕著となる傾向があ
るが、リッジ角αが90゜に近ければこの傾向が改善され
るばかりでなく、リッジ導波路を有する光IC素子等の高
集積化も可能となる。
しかしながら、従来の技術によって達成できるリッジ
角αはせいぜい70〜85゜であり、光を効率良く閉じ込め
るには未だ不十分である。また、側面の荒れも十分に抑
制されているとは言えない。特にリフトオフ法を採用し
た技術においては、形成される金属層の側面が傷つきや
すく、これをマスクとリッジ加工を行うとリッジ側面に
も金属層の側面の傷つきを反映を面荒れを生じてしまう
のが現状である。
角αはせいぜい70〜85゜であり、光を効率良く閉じ込め
るには未だ不十分である。また、側面の荒れも十分に抑
制されているとは言えない。特にリフトオフ法を採用し
た技術においては、形成される金属層の側面が傷つきや
すく、これをマスクとリッジ加工を行うとリッジ側面に
も金属層の側面の傷つきを反映を面荒れを生じてしまう
のが現状である。
さらに、結晶基板と金属マスクとの間のエッチレート
の比（すなわちエッチングの選択比）が概して３〜４と
小さく、加工の経済性，信頼性，生産性等が必ずしも十
分ではない。
の比（すなわちエッチングの選択比）が概して３〜４と
小さく、加工の経済性，信頼性，生産性等が必ずしも十
分ではない。
そこで本発明は、上述の課題を解決し、リッジ角αが
90゜に極めて近く、かつリッジ側面が平滑に形成された
リッジ型光導波路の製造方法の提供を目的とする。
90゜に極めて近く、かつリッジ側面が平滑に形成された
リッジ型光導波路の製造方法の提供を目的とする。
本発明者らは上述の目的を達成するために鋭意検討を
重ねた結果、リッジ型光導波路を製造するに際し、マス
クとなるフォトレジストおよび金属の種類、あるいはエ
ッチングガスの種類を適切に選択することにより、形成
されるリッジのリッジ角を90゜に近づけると共に、リッ
ジの側面を高度に平滑化できることを見出し、本発明に
至ったものである。
重ねた結果、リッジ型光導波路を製造するに際し、マス
クとなるフォトレジストおよび金属の種類、あるいはエ
ッチングガスの種類を適切に選択することにより、形成
されるリッジのリッジ角を90゜に近づけると共に、リッ
ジの側面を高度に平滑化できることを見出し、本発明に
至ったものである。
すなわち、本発明にかかるリッジ型光導波路の製造方
法は、基板上に金属層を形成する工程と、上記金属層の
上にフォトレジスト層を選択的に形成する工程と、アル
ゴンガスを使用する電子サイクロトロン共鳴型エッチン
グにより上記フォトレジスト層をマスクとして上記金属
層を選択的に除去する工程と、上記フォトレジスト層を
除去する工程と、フルオロカーボン系ガスを使用する電
子サイクロトロン共鳴型エッチングにより上記金属層を
マスクとして上記基板にリッジ加工を施す工程とを有す
ることを特徴とするものである。
法は、基板上に金属層を形成する工程と、上記金属層の
上にフォトレジスト層を選択的に形成する工程と、アル
ゴンガスを使用する電子サイクロトロン共鳴型エッチン
グにより上記フォトレジスト層をマスクとして上記金属
層を選択的に除去する工程と、上記フォトレジスト層を
除去する工程と、フルオロカーボン系ガスを使用する電
子サイクロトロン共鳴型エッチングにより上記金属層を
マスクとして上記基板にリッジ加工を施す工程とを有す
ることを特徴とするものである。
本発明においては、リッジの形成が２段階のエッチン
グ、すなわちアルゴンを使用する金属層のエッチング、
および上記金属層をマスクとし、フルオロカーボン系ガ
スを使用する基板のエッチングにより行われる。したが
って、マスクとなる金属層の性質としてはアルゴンガス
により容易にエッチングされるがフルオロカーボン系ガ
スに対しては十分な耐性を有することが要求され、一方
基板の性質としては逆にアルゴンガスに対しては十分な
耐性を有するがフルオロカーボン系ガスにより容易にエ
ッチングされることが要求される。
グ、すなわちアルゴンを使用する金属層のエッチング、
および上記金属層をマスクとし、フルオロカーボン系ガ
スを使用する基板のエッチングにより行われる。したが
って、マスクとなる金属層の性質としてはアルゴンガス
により容易にエッチングされるがフルオロカーボン系ガ
スに対しては十分な耐性を有することが要求され、一方
基板の性質としては逆にアルゴンガスに対しては十分な
耐性を有するがフルオロカーボン系ガスにより容易にエ
ッチングされることが要求される。
ここで、第１表に種々の物質のアルゴンガス，および
フルオロカーボン系ガスのひとつであるCF4ガスに対す
るエッチレートを比較して示す。ここに挙げた物質は、
基板となり非線型光学材料として広く使用されているニ
オブ酸リチウム、金属マスクとして使用されるTa,Ti,A
g,Al,Ni,Cuである。なお、参考までにフォトレジストと
して使用されるTSMR8900とAZ4210（共に東京応化工業社
製，商品名）も併せて記載した。
フルオロカーボン系ガスのひとつであるCF4ガスに対す
るエッチレートを比較して示す。ここに挙げた物質は、
基板となり非線型光学材料として広く使用されているニ
オブ酸リチウム、金属マスクとして使用されるTa,Ti,A
g,Al,Ni,Cuである。なお、参考までにフォトレジストと
して使用されるTSMR8900とAZ4210（共に東京応化工業社
製，商品名）も併せて記載した。
この表を見ると、まず基板となるニオブ酸リチウムは
アルゴンに対して十分な耐性を有していることがわか
る。金属マスクとして好適な材料はNiおよびCuである。
これらの金属をマスクとしてCF4によるエッチングを行
った場合には、基板となるニオブ酸リチウムとの選択比
がNiの場合で約110/10＝11、Cuの場合で110/15≒７と大
きくなり、加工の経済性，信頼性，生産性等の向上の観
点から有利である。
アルゴンに対して十分な耐性を有していることがわか
る。金属マスクとして好適な材料はNiおよびCuである。
これらの金属をマスクとしてCF4によるエッチングを行
った場合には、基板となるニオブ酸リチウムとの選択比
がNiの場合で約110/10＝11、Cuの場合で110/15≒７と大
きくなり、加工の経済性，信頼性，生産性等の向上の観
点から有利である。
また、上記２種類のフォトレジストはいずれもアルゴ
ンに対して十分な耐性を有しており、金属層のパターニ
ングを行う際のマスクとして好適であることがわかる。
ンに対して十分な耐性を有しており、金属層のパターニ
ングを行う際のマスクとして好適であることがわかる。
なお、本発明において基板として使用できる材料は上
述のような純粋なニオブ酸リチウムに限られるものでは
なく、たとえばニオブ酸リチウムにチタン等の金属を拡
散させたりリン酸等によるプロトン交換処理を行って屈
折率を変化させた材料や、石英ガラス等が挙げられる。
述のような純粋なニオブ酸リチウムに限られるものでは
なく、たとえばニオブ酸リチウムにチタン等の金属を拡
散させたりリン酸等によるプロトン交換処理を行って屈
折率を変化させた材料や、石英ガラス等が挙げられる。
さらに、本発明で使用されるフルオロカーボン系ガス
も上述のCF4に限られず、たとえばCHF3,C2F6,C3F8等の
ような、飽和炭化水素の水素原子の一部あるいは全部を
フッ素で置換した化合物を使用することができる。
も上述のCF4に限られず、たとえばCHF3,C2F6,C3F8等の
ような、飽和炭化水素の水素原子の一部あるいは全部を
フッ素で置換した化合物を使用することができる。
本発明では、アルゴンあるいはフルオロカーボン系ガ
スを用いたエッチングをいずれも電子サイクロトロン共
鳴型エッチング（ECRエッチング）装置を使用して行
う。この装置は、磁界中に置かれて円運動を行っている
電子のサイクロトロン角周波数が、導波管を通じて導入
されるマイクロ波が作る電界の角周波数と一致した時
に、電子がそのマイクロ波エネルギーを共鳴的に吸収し
て加速され、中性分子に衝突，イオン化して効率良くプ
ラズマを生成させることを利用するものである。この装
置を使用すれば10-4Torr程度の低ガス圧で指向性の良い
イオンビームを得ることができるため、反応性ガスに対
してもエッチングが安定である、エッチング形状の精度
が高い、反応生成物の再分解，再付着が起こらない等の
利点がある。ECRエッチングは一般的な条件を適用して
行うことができ、一例を挙げればガス流量2SCCM,ガス圧
10-5〜10-3Torr,マイクロ波パワー200W,加速電圧400V等
である。
スを用いたエッチングをいずれも電子サイクロトロン共
鳴型エッチング（ECRエッチング）装置を使用して行
う。この装置は、磁界中に置かれて円運動を行っている
電子のサイクロトロン角周波数が、導波管を通じて導入
されるマイクロ波が作る電界の角周波数と一致した時
に、電子がそのマイクロ波エネルギーを共鳴的に吸収し
て加速され、中性分子に衝突，イオン化して効率良くプ
ラズマを生成させることを利用するものである。この装
置を使用すれば10-4Torr程度の低ガス圧で指向性の良い
イオンビームを得ることができるため、反応性ガスに対
してもエッチングが安定である、エッチング形状の精度
が高い、反応生成物の再分解，再付着が起こらない等の
利点がある。ECRエッチングは一般的な条件を適用して
行うことができ、一例を挙げればガス流量2SCCM,ガス圧
10-5〜10-3Torr,マイクロ波パワー200W,加速電圧400V等
である。
本発明のリッジ型光導波路の製造方法によれば、使用
されるフォトレジスト、金属、エッチングガスの種類を
適切に選択して組み合わせ、かつ指向性に極めて優れる
ECRエッチングを行うことにより、各材料の特性を利用
して90゜に近いリッジ角αをもって基板にリッジ加工を
施すことができる。
されるフォトレジスト、金属、エッチングガスの種類を
適切に選択して組み合わせ、かつ指向性に極めて優れる
ECRエッチングを行うことにより、各材料の特性を利用
して90゜に近いリッジ角αをもって基板にリッジ加工を
施すことができる。
本発明で使用されるフォトレジストおよび金属は、ま
ず基体上に均一に層状に形成され、続いて現像あるいは
パターニングにより選択的に除去されるが、このとき残
存してマスクとなる部分がそれぞれ材料固有の形状を示
す。これらの断面形状はほぼ台形であり、その底角をフ
ォトレジストについてはγ、金属マスクについてはβ、
基板についてはα（すなわちリッジ角）とすると、γ＜
β＜αの関係が満足される。本発明では金属マスクが形
成された段階でその底角βをかなり90゜に近づけること
ができるため、次の基板のエッチングにより形成される
リッジのリッジ角αをより一層90゜に近づけることがで
きる。これらのエッチングは、原理的に指向性に優れた
ECRエッチングにより行われるため、形状・寸法精度の
高い微細加工が可能となる。
ず基体上に均一に層状に形成され、続いて現像あるいは
パターニングにより選択的に除去されるが、このとき残
存してマスクとなる部分がそれぞれ材料固有の形状を示
す。これらの断面形状はほぼ台形であり、その底角をフ
ォトレジストについてはγ、金属マスクについてはβ、
基板についてはα（すなわちリッジ角）とすると、γ＜
β＜αの関係が満足される。本発明では金属マスクが形
成された段階でその底角βをかなり90゜に近づけること
ができるため、次の基板のエッチングにより形成される
リッジのリッジ角αをより一層90゜に近づけることがで
きる。これらのエッチングは、原理的に指向性に優れた
ECRエッチングにより行われるため、形状・寸法精度の
高い微細加工が可能となる。
以下、本発明の好適な実施例について図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
本実施例は、基板としてニオブ酸リチウム、フォトレ
ジストとしてTSMR8900、マスクとなる金属として銅ある
いはニッケル、フルオロカーボン系ガスとしてCF4を使
用し、リッジ導波路を有するリッジ型光導波路を製造し
た例である。第１図（Ａ）ないし第１図（Ｅ）は、この
製造方法をその工程順にしたがって概略的に示したもの
である。
ジストとしてTSMR8900、マスクとなる金属として銅ある
いはニッケル、フルオロカーボン系ガスとしてCF4を使
用し、リッジ導波路を有するリッジ型光導波路を製造し
た例である。第１図（Ａ）ないし第１図（Ｅ）は、この
製造方法をその工程順にしたがって概略的に示したもの
である。
まず第１図（Ａ）に示すように、ニオブ酸リチウムか
らなる基板（１）の上に銅あるいはニッケルを蒸着によ
り1000〜2000Å程度の厚さに被着し、金属層（２）を形
成する。
らなる基板（１）の上に銅あるいはニッケルを蒸着によ
り1000〜2000Å程度の厚さに被着し、金属層（２）を形
成する。
次に第１図（Ｂ）に示すように、フォトレジスト（東
京応化工業社製，商品名TSM8900）を上記金属層（２）
の上に塗布し、露光・現像により選択的に除去してマス
クとなるフォトレジスト層（３）を形成する。このフォ
トレジスト層（３）はほぼ台形の断面形状を有し、その
底角γは70゜となる。
京応化工業社製，商品名TSM8900）を上記金属層（２）
の上に塗布し、露光・現像により選択的に除去してマス
クとなるフォトレジスト層（３）を形成する。このフォ
トレジスト層（３）はほぼ台形の断面形状を有し、その
底角γは70゜となる。
次に第１図（Ｃ）に示すように、上記フォトレジスト
層（３）をマスクとし、アルゴンガスを使用するECRエ
ッチングによる金属層（２）のパターニングを行う。こ
のときのECRエッチングの条件は、たとえばアルゴンガ
ス流量2SCCM、ガス圧10-4Torr,マイクロ波パワー200W、
加速電圧400V程度に選ばれる。このパターニングによ
り、基本上には金属マスク（2a）が残る。この金属マス
ク（2a）の断面形状もほぼ台形であり、その底角βは銅
を使用した場合に89゜，ニッケルの場合に87゜となり、
この段階で既に90゜に極めて近い角度が達成されている
ことがわかる。
層（３）をマスクとし、アルゴンガスを使用するECRエ
ッチングによる金属層（２）のパターニングを行う。こ
のときのECRエッチングの条件は、たとえばアルゴンガ
ス流量2SCCM、ガス圧10-4Torr,マイクロ波パワー200W、
加速電圧400V程度に選ばれる。このパターニングによ
り、基本上には金属マスク（2a）が残る。この金属マス
ク（2a）の断面形状もほぼ台形であり、その底角βは銅
を使用した場合に89゜，ニッケルの場合に87゜となり、
この段階で既に90゜に極めて近い角度が達成されている
ことがわかる。
次に第１図（Ｄ）に示すように、上記フォトレジスト
層（３）を除去し、上記金属マスク（2a）をマスクとし
てCF4ガスを使用するECRエッチング（ECR−RIE）により
基板（１）に幅数μｍ〜数十μm,高さ１〜２μｍ程度の
リッジ加工を行った。このようにして形成されるリッジ
（1a）のリッジ角αは極めて90゜に近くなった。
層（３）を除去し、上記金属マスク（2a）をマスクとし
てCF4ガスを使用するECRエッチング（ECR−RIE）により
基板（１）に幅数μｍ〜数十μm,高さ１〜２μｍ程度の
リッジ加工を行った。このようにして形成されるリッジ
（1a）のリッジ角αは極めて90゜に近くなった。
最後に第１図（Ｅ）に示すように、金属マスク（2a）
を除去してリッジ型光導波路をを完成した。
を除去してリッジ型光導波路をを完成した。
なお、基板として上述のニオブ酸リチウムの代わりに
石英ガラスを使用した場合には、さらに良好な結果が得
られ、リッジ角αはほぼ90゜となった。
石英ガラスを使用した場合には、さらに良好な結果が得
られ、リッジ角αはほぼ90゜となった。
上述のようなリッジ加工が可能となると、たとえば上
述のリッジの少なくとも一側面に沿ってさらに該リッジ
よりも屈折率の高い第３の領域を形成して基板波（光源
から直接照射される光）を伝播させるための導波路とな
し、残るリッジの部分を上記第３の領域から放射される
第二高調波を伝播させるための導波路となす第二高調波
発生素子（SHG素子）を実現することもできる。このよ
うなSHG素子においてリッジ角がほぼ90゜に形成されて
いれば、上記第３の領域から一定のチェレンコフ角をも
って放射される第二高調波を効率良くリッジ内に閉じ込
めることができ、高出力のSHG素子を提供することがで
きる。このような基本波の波長を一挙に半分に変換する
高出力のSHG素子が実現されれば、半導体レーザー光源
等のビーム・スポット径を小さく絞ることができ、たと
えば光記録媒体の記録密度を大幅に増大させることが可
能となる。
述のリッジの少なくとも一側面に沿ってさらに該リッジ
よりも屈折率の高い第３の領域を形成して基板波（光源
から直接照射される光）を伝播させるための導波路とな
し、残るリッジの部分を上記第３の領域から放射される
第二高調波を伝播させるための導波路となす第二高調波
発生素子（SHG素子）を実現することもできる。このよ
うなSHG素子においてリッジ角がほぼ90゜に形成されて
いれば、上記第３の領域から一定のチェレンコフ角をも
って放射される第二高調波を効率良くリッジ内に閉じ込
めることができ、高出力のSHG素子を提供することがで
きる。このような基本波の波長を一挙に半分に変換する
高出力のSHG素子が実現されれば、半導体レーザー光源
等のビーム・スポット径を小さく絞ることができ、たと
えば光記録媒体の記録密度を大幅に増大させることが可
能となる。
以上の説明からも明らかなように、本発明の製造方法
を適用すれば、リッジ型光導波路のリッジ角αをほぼ90
゜に形成でき、しかもリッジの側面を平滑とすることが
できる。したがって、光の伝播損失を極めて低く抑える
ことが可能となり、また集積度も高めることができる。
また、このような構造を有するリッジ型光導波路からは
円形ないし楕円形のビーム形状を有するレーザー光が得
られるため、光ディスクシステムやレーザープリンタ等
に適用するのに極めて好適である。さらに生産技術的な
観点からは、金属層のパターニングと基板のリッジ加工
とが共にECRエッチング装置を使用して行われるため、
生産性の向上も期待できる。
を適用すれば、リッジ型光導波路のリッジ角αをほぼ90
゜に形成でき、しかもリッジの側面を平滑とすることが
できる。したがって、光の伝播損失を極めて低く抑える
ことが可能となり、また集積度も高めることができる。
また、このような構造を有するリッジ型光導波路からは
円形ないし楕円形のビーム形状を有するレーザー光が得
られるため、光ディスクシステムやレーザープリンタ等
に適用するのに極めて好適である。さらに生産技術的な
観点からは、金属層のパターニングと基板のリッジ加工
とが共にECRエッチング装置を使用して行われるため、
生産性の向上も期待できる。
第１図（Ａ）ないし第１図（Ｅ）は本発明をリッジ型光
導波路の製造に適用した一例をその工程順にしたがって
示す概略断面図であり、第１図（Ａ）は基板上への金属
層の形成工程、第１図（Ｂ）はフォトレジスト層の形成
工程、第１図（Ｃ）はアルゴンガスを使用するECRエッ
チングによる金属マスクの形成工程、第１図（Ｄ）はフ
ォトレジスト層の除去，およびフルオロカーボン径ガス
を使用するECR−RIEによる上記基板のリッジ加工工程、
第１図（Ｅ）は金属マスクの除去工程をそれぞれ表す。
第２図はリッジ導波路を有するリッジ型光導波路の一般
的な構成を示す要部拡大斜視図である。 １……基板 1a……リッジ ２……金属層 2a……金属マスク ３……フォトレジスト層
導波路の製造に適用した一例をその工程順にしたがって
示す概略断面図であり、第１図（Ａ）は基板上への金属
層の形成工程、第１図（Ｂ）はフォトレジスト層の形成
工程、第１図（Ｃ）はアルゴンガスを使用するECRエッ
チングによる金属マスクの形成工程、第１図（Ｄ）はフ
ォトレジスト層の除去，およびフルオロカーボン径ガス
を使用するECR−RIEによる上記基板のリッジ加工工程、
第１図（Ｅ）は金属マスクの除去工程をそれぞれ表す。
第２図はリッジ導波路を有するリッジ型光導波路の一般
的な構成を示す要部拡大斜視図である。 １……基板 1a……リッジ ２……金属層 2a……金属マスク ３……フォトレジスト層
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に金属層を形成する工程と、 上記金属層の上にフォトレジスト層を選択的に形成する
工程と、 アルゴンガスを使用する電子サイクロトロン共鳴型エッ
チングにより上記フォトレジスト層をマスクとして上記
金属層を選択的に除去する工程と、 上記フォトレジスト層を除去する工程と、 フルオロカーボン系ガスを使用する電子サイクロトロン
共鳴型エッチングにより上記金属層をマスクとして上記
基板にリッジ加工を施す工程とを有することを特徴とす
るリッジ型光導波路の構造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30423088A JP2687517B2 (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | リッジ型光導波路の製造方法 |
| EP89310353A EP0364214B1 (en) | 1988-10-11 | 1989-10-10 | Optical wavelength conversion devices |
| DE68920537T DE68920537T2 (de) | 1988-10-11 | 1989-10-10 | Vorrichtungen zur Umwandlung von optischen Wellenlängen. |
| US07/419,255 US4973117A (en) | 1988-10-11 | 1989-10-10 | Secondary harmonic generator having waveguides for a laser beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30423088A JP2687517B2 (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | リッジ型光導波路の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02150807A JPH02150807A (ja) | 1990-06-11 |
| JP2687517B2 true JP2687517B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=17930571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30423088A Expired - Fee Related JP2687517B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-12-02 | リッジ型光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687517B2 (ja) |
-
1988
- 1988-12-02 JP JP30423088A patent/JP2687517B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02150807A (ja) | 1990-06-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |