JP2698416B2 - ３次元光導波路クラッド膜の形成方法 - Google Patents
３次元光導波路クラッド膜の形成方法Info
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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、集積化光機能回路の要素機能の１つである
３次元光導波路のクラッド膜を形成する方法に関する。
３次元光導波路のクラッド膜を形成する方法に関する。
「従来技術とその課題」 近年、光源および光検出回路と光導波路等の光機能回
路とを１つの基板上に構成してなる集積化光機能回路が
知られている。このような集積化光機能回路を作成する
にあたっては、半導体材料からなる光源等を作成する工
程、３次元光導波路を形成する工程、および３次元光導
波路を覆って酸化物材料からなるクラッド膜を層状に形
成する工程が必須となっている。
路とを１つの基板上に構成してなる集積化光機能回路が
知られている。このような集積化光機能回路を作成する
にあたっては、半導体材料からなる光源等を作成する工
程、３次元光導波路を形成する工程、および３次元光導
波路を覆って酸化物材料からなるクラッド膜を層状に形
成する工程が必須となっている。
これらの工程のうちクラッド膜を形成する工程におい
ては、形成したクラッド膜上にさらに他の機能を有する
素子を形成することから、その外表面が平坦となるよう
形成する必要があるとされている。またこのクラッド膜
の形成においては、３次元光導波路をクラッド膜により
被覆した、導波路に損傷を与えて光の導波損失を増加さ
せてはならず、さらに導波路が長波長帯のシングルモー
ド用で１〜２μｍの厚さとなり、よってこれを平坦に被
覆するには４μｍ程度のクラッド膜が必要となることか
ら、製造の効率化を図るうえで十分高速な成膜速度で行
うことが要求されている。
ては、形成したクラッド膜上にさらに他の機能を有する
素子を形成することから、その外表面が平坦となるよう
形成する必要があるとされている。またこのクラッド膜
の形成においては、３次元光導波路をクラッド膜により
被覆した、導波路に損傷を与えて光の導波損失を増加さ
せてはならず、さらに導波路が長波長帯のシングルモー
ド用で１〜２μｍの厚さとなり、よってこれを平坦に被
覆するには４μｍ程度のクラッド膜が必要となることか
ら、製造の効率化を図るうえで十分高速な成膜速度で行
うことが要求されている。
ところで、従来酸化物材料からなる３次元光導波路に
クラッド膜を形成する技術の１つとして、SiH4とO2との
混合ガスを熱反応させSiO4膜を形成する熱−CVD（化学
気相蒸着）法が知られている。しかしながらこの方法で
は、高速低損傷でクラッド膜を形成できる特徴を有して
いるものの、基板温度を600℃以上の高温に保つ必要が
あるため、レーザダイオード等を作成した半導体基板上
に３次元光導波路を形成してなるものに適用した場合、
レーザダイオードの破壊を招くといった問題があり、集
積化光機能回路の作製に適用することができなかった。
またこの方法にあっては、３次元光導波路を被覆したク
ラッド膜を、その外表面が平坦となるよう調整すること
ができないといった欠点をも有していた。
クラッド膜を形成する技術の１つとして、SiH4とO2との
混合ガスを熱反応させSiO4膜を形成する熱−CVD（化学
気相蒸着）法が知られている。しかしながらこの方法で
は、高速低損傷でクラッド膜を形成できる特徴を有して
いるものの、基板温度を600℃以上の高温に保つ必要が
あるため、レーザダイオード等を作成した半導体基板上
に３次元光導波路を形成してなるものに適用した場合、
レーザダイオードの破壊を招くといった問題があり、集
積化光機能回路の作製に適用することができなかった。
またこの方法にあっては、３次元光導波路を被覆したク
ラッド膜を、その外表面が平坦となるよう調整すること
ができないといった欠点をも有していた。
また、従来の他の技術として、２ガンスパッタ法が知
られている。この方法は、一方のガンによりSiO2ターゲ
ットをスパッタして基板SiO2を堆積させ、これと同時に
他方のガンで基板上に堆積したSiO2をターゲットにして
スパッタを行い、SiO2からなるクラッド膜の平坦化を図
る方法である。しかしながらこの方法にあっては、低温
で成膜できる特徴を有しているものの、スパッタのエネ
ルギー分布を制御するのが困難であるため、３次元光導
波路に損傷を与える恐れがあり、一方３次元導波路の損
傷を防止するため低エネルギーでスパッタを行うと、成
膜速度が極端に低下して数μｍの膜厚を得るのに何時間
もかかり、生産効率が低下するという欠点がある。
られている。この方法は、一方のガンによりSiO2ターゲ
ットをスパッタして基板SiO2を堆積させ、これと同時に
他方のガンで基板上に堆積したSiO2をターゲットにして
スパッタを行い、SiO2からなるクラッド膜の平坦化を図
る方法である。しかしながらこの方法にあっては、低温
で成膜できる特徴を有しているものの、スパッタのエネ
ルギー分布を制御するのが困難であるため、３次元光導
波路に損傷を与える恐れがあり、一方３次元導波路の損
傷を防止するため低エネルギーでスパッタを行うと、成
膜速度が極端に低下して数μｍの膜厚を得るのに何時間
もかかり、生産効率が低下するという欠点がある。
本発明は前記課題を解決するためになされもので、そ
の目的とするところは、３次元光導波路等に損傷を与え
ることなく、低温、高速でかつ平坦に３次元光導波路を
被覆するクラッド膜を形成し得る方法を提供することで
ある。
の目的とするところは、３次元光導波路等に損傷を与え
ることなく、低温、高速でかつ平坦に３次元光導波路を
被覆するクラッド膜を形成し得る方法を提供することで
ある。
「課題を解決するための手段」 本発明における請求項１記載の発明の方法では、電子
サイクロトロン共鳴によりプラズマを生成し、このプラ
ズマ中に第１の原料ガスを導入しこれをイオン化してプ
ラズマ流とし、このプラズマ流を３次元光導波路を形成
した基板上に導入し、次いで第２の原料ガスを基板上に
供給して前記プラズマ流中で反応せしめ、反応生成物を
基板上に堆積させて３次元光導波路を覆ってクラッド膜
を形成し、その後前記３次元光導波路上のクラッド膜を
ターゲットとして高周波スパッタを行って該クラッド膜
を削りつつ、前記第２の原料ガスをプラズマ流中で反応
させて反応生成物を堆積させ、平坦なクラッド膜を得る
こと前記課題の解決手段とした。
サイクロトロン共鳴によりプラズマを生成し、このプラ
ズマ中に第１の原料ガスを導入しこれをイオン化してプ
ラズマ流とし、このプラズマ流を３次元光導波路を形成
した基板上に導入し、次いで第２の原料ガスを基板上に
供給して前記プラズマ流中で反応せしめ、反応生成物を
基板上に堆積させて３次元光導波路を覆ってクラッド膜
を形成し、その後前記３次元光導波路上のクラッド膜を
ターゲットとして高周波スパッタを行って該クラッド膜
を削りつつ、前記第２の原料ガスをプラズマ流中で反応
させて反応生成物を堆積させ、平坦なクラッド膜を得る
こと前記課題の解決手段とした。
また請求項２記載の発明の方法では、電子サイクロト
ロン共鳴によりプラズマを生成し、このプラズマ中に第
１の原料ガスを導入しこれをイオン化してプラズマ流と
し、このプラズマ流を３次元光導波路を形成した基板上
に導入し、次に第２の原料ガスを基板上に供給して前記
プラズマ流中で反応せしめ、反応生成物を基板上に堆積
させてクラッド膜を形成し、次いで前記基板に、その３
次元光導波路に損傷を与えない高周波スパッタ電力を加
え、クラッド膜をターゲットとして高周波スパッタを行
って該クラッド膜を削りつつ、前記第２の原料ガスをプ
ラズマ流中で反応させて反応生成物を堆積させ、これに
より３次元光導波路を覆ってクラッド膜を形成し、その
後前記基板に、先に加えた高周波スパッタ電力より高い
値の高周波スパッタ電力を加え、前記３次元光導波路上
のクラッド膜をターゲットとして高周波スパッタを行っ
て該クラッド膜を削りつつ、前記第２の原料ガスをプラ
ズマ流中で反応させて反応生成物を堆積させ、平坦なク
ラッド膜を得ることを前記課題の解決手段とした 請求項３記載の発明の方法では、電子サイクロトロン
共鳴によりプラズマを生成し、このプラズマ中に第１の
原料ガスを導入しこれをイオン化してプラズマ流とし、
このプラズマ流を３次元光導波路を形成した基板上に導
入し、第２の原料ガスを基板上に供給して前記プラズマ
流中で反応せしめ、反応生成物を基板上に堆積させてク
ラッド膜を形成しつつ、前記基板に、その３次元光導波
路に損傷を与えない高周波スパッタ電力を加え、前記ク
ラッド膜をターゲットとして高周波スパッタを行って該
クラッド膜を削ることにより３次元光導波路を覆ってク
ラッド膜を形成し、その後前記基板に、先に加えた高周
波スパッタ電力より高い値の高周波スパッタ電力を加
え、前記３次元光導波路上のクラッド膜をターゲットと
して高周波スパッタを行って該クラッド膜を削りつつ、
前記第２の原料ガスをプラズマ流中で反応させて反応生
成物を堆積させ、平坦なクラッド膜を得ることを前記課
題を解決手段とした。
ロン共鳴によりプラズマを生成し、このプラズマ中に第
１の原料ガスを導入しこれをイオン化してプラズマ流と
し、このプラズマ流を３次元光導波路を形成した基板上
に導入し、次に第２の原料ガスを基板上に供給して前記
プラズマ流中で反応せしめ、反応生成物を基板上に堆積
させてクラッド膜を形成し、次いで前記基板に、その３
次元光導波路に損傷を与えない高周波スパッタ電力を加
え、クラッド膜をターゲットとして高周波スパッタを行
って該クラッド膜を削りつつ、前記第２の原料ガスをプ
ラズマ流中で反応させて反応生成物を堆積させ、これに
より３次元光導波路を覆ってクラッド膜を形成し、その
後前記基板に、先に加えた高周波スパッタ電力より高い
値の高周波スパッタ電力を加え、前記３次元光導波路上
のクラッド膜をターゲットとして高周波スパッタを行っ
て該クラッド膜を削りつつ、前記第２の原料ガスをプラ
ズマ流中で反応させて反応生成物を堆積させ、平坦なク
ラッド膜を得ることを前記課題の解決手段とした 請求項３記載の発明の方法では、電子サイクロトロン
共鳴によりプラズマを生成し、このプラズマ中に第１の
原料ガスを導入しこれをイオン化してプラズマ流とし、
このプラズマ流を３次元光導波路を形成した基板上に導
入し、第２の原料ガスを基板上に供給して前記プラズマ
流中で反応せしめ、反応生成物を基板上に堆積させてク
ラッド膜を形成しつつ、前記基板に、その３次元光導波
路に損傷を与えない高周波スパッタ電力を加え、前記ク
ラッド膜をターゲットとして高周波スパッタを行って該
クラッド膜を削ることにより３次元光導波路を覆ってク
ラッド膜を形成し、その後前記基板に、先に加えた高周
波スパッタ電力より高い値の高周波スパッタ電力を加
え、前記３次元光導波路上のクラッド膜をターゲットと
して高周波スパッタを行って該クラッド膜を削りつつ、
前記第２の原料ガスをプラズマ流中で反応させて反応生
成物を堆積させ、平坦なクラッド膜を得ることを前記課
題を解決手段とした。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明が先に述べた従来の技術と異なるところは、３
次元光導波路に損傷を与えないように一旦３次元光導波
路をクラッド膜で被覆し、その後クラッド膜の平坦化を
図る点である。
次元光導波路に損傷を与えないように一旦３次元光導波
路をクラッド膜で被覆し、その後クラッド膜の平坦化を
図る点である。
電子サイクロトロン共鳴（以下、ECRと呼称する。）
を利用して生成されるマイクロ波プラズマは、低ガス圧
（10-3〜10-1Pa）領域での放電、低エネルギー（数eV〜
数十eV）領域でのイオンエネルギー制御、高イオン化率
などの優れた特徴を有している。したがって、ECRによ
り生成した高イオン化率で多量に発生したイオンを、数
十eV以下の低エネルギーに制御して利用し、CVD法によ
ってクラッド膜を形成することにより、高速で損傷を与
えることなく３次元光導波路を被覆することができる。
を利用して生成されるマイクロ波プラズマは、低ガス圧
（10-3〜10-1Pa）領域での放電、低エネルギー（数eV〜
数十eV）領域でのイオンエネルギー制御、高イオン化率
などの優れた特徴を有している。したがって、ECRによ
り生成した高イオン化率で多量に発生したイオンを、数
十eV以下の低エネルギーに制御して利用し、CVD法によ
ってクラッド膜を形成することにより、高速で損傷を与
えることなく３次元光導波路を被覆することができる。
そして、ECR−CVDによりクラッド膜を形成して３次元
光導波路を被覆した後、３次元光導波路上のクラッド膜
に形成された表面の凹凸を、ECR−CVDにより連続してク
ラッド膜を堆積しつつ、前記凸状部のクラッド膜部分を
ターゲットとして基板に高周波スパッタを行うことによ
り、得られるクラッド膜を平坦化することができる。
光導波路を被覆した後、３次元光導波路上のクラッド膜
に形成された表面の凹凸を、ECR−CVDにより連続してク
ラッド膜を堆積しつつ、前記凸状部のクラッド膜部分を
ターゲットとして基板に高周波スパッタを行うことによ
り、得られるクラッド膜を平坦化することができる。
（C.Y.Ting etald“Study of planavized sputter−dep
osited SiO2",J.Vac.Sci.Technol.,15（３）,May/June
1978, P.P.1105−1112参照） なお、基板を水冷等の冷却手段により100℃前後に保
つことにより、クラッド膜の形成が可能となり、かつレ
ーザダイオード等の半導体素子に損傷を与えることが防
止される。
osited SiO2",J.Vac.Sci.Technol.,15（３）,May/June
1978, P.P.1105−1112参照） なお、基板を水冷等の冷却手段により100℃前後に保
つことにより、クラッド膜の形成が可能となり、かつレ
ーザダイオード等の半導体素子に損傷を与えることが防
止される。
「実施例」 以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明す
る。
る。
まず、本発明を実施するのに用いられる装置の一例に
ついて説明する。第５図はECR−CVD処理および高周波ス
パッタ（以下RFスパッタと略称する）処理が同時に行え
る装置を示す図である。
ついて説明する。第５図はECR−CVD処理および高周波ス
パッタ（以下RFスパッタと略称する）処理が同時に行え
る装置を示す図である。
この装置は、ECR−CVD処理系としてプラズマ生成室１
と、これに第１の原料ガスを導入する第１ガス導入系２
と、マイクロ波を導入するマイクロ波導波管３およびマ
イクロ導入窓と、プラズマ生成室１内に磁場を形成する
電磁石５と、試料を入れる試料室６と、試料室６に第２
の原料ガスを導入する第２ガス導入系７とを具備し、ま
たRFスパッタ処理系として試料（基板）およびこれを載
置する試料台８にRFスパッタ電力を加えるためのRF電源
９および整合器（図示略）を具備したものである。
と、これに第１の原料ガスを導入する第１ガス導入系２
と、マイクロ波を導入するマイクロ波導波管３およびマ
イクロ導入窓と、プラズマ生成室１内に磁場を形成する
電磁石５と、試料を入れる試料室６と、試料室６に第２
の原料ガスを導入する第２ガス導入系７とを具備し、ま
たRFスパッタ処理系として試料（基板）およびこれを載
置する試料台８にRFスパッタ電力を加えるためのRF電源
９および整合器（図示略）を具備したものである。
この装置を用いて３次元光導波路を形成した基板10に
SiO2製クラッド膜を形成するには、例えば第１ガス導入
系２からO2ガスを40sccmでプラズマ生成室１に導入し、
かつマイクロ波電力400Wのマイウロ波を図示しないマイ
クロ波源からマイクロ波導波管３およびマイクロ波導入
窓４を介してプラズマ生成室１に導き、電磁石５により
870ガウスの磁場をプラズマ生成室１内に形成して電子
サイクロトロン共鳴を起こし、プラズマを生成する。さ
らに、生成された高密度プラズマを電磁石５により形成
された発散磁界に沿ってプラズマ引出し窓11よりプラズ
マ流として基板10上に輸送するとともに、第２ガス導入
系７からSiH4を20sccmで前記プラズマ中に導入し、プラ
ズマ中の酸素イオンと反応せしめてSiO2を生成し、これ
を基板10上に体積せしめてクラッド膜を形成する。
SiO2製クラッド膜を形成するには、例えば第１ガス導入
系２からO2ガスを40sccmでプラズマ生成室１に導入し、
かつマイクロ波電力400Wのマイウロ波を図示しないマイ
クロ波源からマイクロ波導波管３およびマイクロ波導入
窓４を介してプラズマ生成室１に導き、電磁石５により
870ガウスの磁場をプラズマ生成室１内に形成して電子
サイクロトロン共鳴を起こし、プラズマを生成する。さ
らに、生成された高密度プラズマを電磁石５により形成
された発散磁界に沿ってプラズマ引出し窓11よりプラズ
マ流として基板10上に輸送するとともに、第２ガス導入
系７からSiH4を20sccmで前記プラズマ中に導入し、プラ
ズマ中の酸素イオンと反応せしめてSiO2を生成し、これ
を基板10上に体積せしめてクラッド膜を形成する。
一方、RFスパッタ処理を行ってクラッド膜の凹凸部を
平坦にするには、RF電源９より基板10に適宜にRFスパッ
タ電力を加え、クラッド膜をターゲットとすることによ
りクラッド膜の凸部を削るようにする。
平坦にするには、RF電源９より基板10に適宜にRFスパッ
タ電力を加え、クラッド膜をターゲットとすることによ
りクラッド膜の凸部を削るようにする。
次に、請求項１に記載した発明の方法に基づく第１の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
まず、第１図に示すように３次元光導波路20を形成し
た基板21を用意する。ここで基板21は、３次元光導波路
20の下側を覆って図示略のクラッド膜が形成されてい
る。
た基板21を用意する。ここで基板21は、３次元光導波路
20の下側を覆って図示略のクラッド膜が形成されてい
る。
次に、基板21を第５図に示した装置の試料室６に入れ
て試料台８上にセットし、試料室６内を図示略の負圧源
により10-2Pa以下の低圧にする。
て試料台８上にセットし、試料室６内を図示略の負圧源
により10-2Pa以下の低圧にする。
次いで、第５図に示した装置によるクラッド膜の形成
方法で説明したように、電子サイクロトロン共鳴により
プラズマ生成室１でプラズマを生成し、このプラズマ中
に第１の原料ガスとして酸素を導入して酸素をイオン化
する。すると、このようにしてイオン化された酸素は、
数十eV以下の酸素イオンビームとなって試料室６内に誘
導される。また、試料室６内のプラズマ中に第２の原料
ガスとしてSiH4を導入し、前記酸素イオンビームの照射
によりこれと反応せしめる。すると、反応生成物として
SiO2が得られ、これが基板21上に堆積する。この場合、
10-2Paと低圧下であることから、反応生成物である粒子
の平均自由行程は高圧下のときに比べて長くなり、よっ
て堆積する粒子の方向性が基板21の方向に揃ってくる。
したがって、粒子が堆積して得られるクラッド膜22aは
第１図に示すように形成される。このようにしてクラッ
ド膜22aが３次元光導波路20を完全に覆った時点では、
第１図に示すように３次元光導波路20を覆う部分のクラ
ッド膜22aが凸状となる。
方法で説明したように、電子サイクロトロン共鳴により
プラズマ生成室１でプラズマを生成し、このプラズマ中
に第１の原料ガスとして酸素を導入して酸素をイオン化
する。すると、このようにしてイオン化された酸素は、
数十eV以下の酸素イオンビームとなって試料室６内に誘
導される。また、試料室６内のプラズマ中に第２の原料
ガスとしてSiH4を導入し、前記酸素イオンビームの照射
によりこれと反応せしめる。すると、反応生成物として
SiO2が得られ、これが基板21上に堆積する。この場合、
10-2Paと低圧下であることから、反応生成物である粒子
の平均自由行程は高圧下のときに比べて長くなり、よっ
て堆積する粒子の方向性が基板21の方向に揃ってくる。
したがって、粒子が堆積して得られるクラッド膜22aは
第１図に示すように形成される。このようにしてクラッ
ド膜22aが３次元光導波路20を完全に覆った時点では、
第１図に示すように３次元光導波路20を覆う部分のクラ
ッド膜22aが凸状となる。
その後、上述したECR−CVDによるクラッド膜の形成を
継続しつつ、RF電源９より基板21にRFスパッタ電力、例
えば100W以下の電力を加え、３次元光導波路20を覆う凸
状のクラッド膜22a部分およびこれに堆積されるクラッ
ド膜部分をターゲットとしてRFスパッタを行って前記凸
状部分を削ることにより、第２図に示すように平坦なク
ラッド膜22bを形成する。この場合、クラッド膜22aによ
り３次元光導波路20を覆っているので、RFスパッタによ
り３次元光導波路20を損傷することがなく、したがって
良好な３次元光導波路20とこれを覆うクラッド膜を得る
ことができる。
継続しつつ、RF電源９より基板21にRFスパッタ電力、例
えば100W以下の電力を加え、３次元光導波路20を覆う凸
状のクラッド膜22a部分およびこれに堆積されるクラッ
ド膜部分をターゲットとしてRFスパッタを行って前記凸
状部分を削ることにより、第２図に示すように平坦なク
ラッド膜22bを形成する。この場合、クラッド膜22aによ
り３次元光導波路20を覆っているので、RFスパッタによ
り３次元光導波路20を損傷することがなく、したがって
良好な３次元光導波路20とこれを覆うクラッド膜を得る
ことができる。
次に、請求項２に記載した発明の方法に基づく第２の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
第２の実施例が第１の実施例と異なるところは、クラ
ッド膜22aの形成を２段階で行う点である。またこの方
法は、第１の実施例の方法で述べた試料室６内の圧力、
すなわちECR−CVDの圧力を10-1Pa以上の高圧領域で行う
場合に好適に採用されるものである。
ッド膜22aの形成を２段階で行う点である。またこの方
法は、第１の実施例の方法で述べた試料室６内の圧力、
すなわちECR−CVDの圧力を10-1Pa以上の高圧領域で行う
場合に好適に採用されるものである。
この方法では、試料室６内の圧力を10-1Pa以上として
実施例１と同様にECR−CVDを行い、クラッド膜22aを形
成する。するとこの場合、圧力が高いことから粒子（反
応生成物）の平均自由行程が短くなり、堆積する粒子の
方向性が乱れることから、クラッド膜22aは第３図に示
すように等方性をもって堆積される。この状態でさらに
継続してECR−CVDによる堆積を行うと、３次元光導波路
20の側面にクラッド膜が堆積されなくなり、通常ラット
ホールと呼ばれる“す”（鬆）が生じる。
実施例１と同様にECR−CVDを行い、クラッド膜22aを形
成する。するとこの場合、圧力が高いことから粒子（反
応生成物）の平均自由行程が短くなり、堆積する粒子の
方向性が乱れることから、クラッド膜22aは第３図に示
すように等方性をもって堆積される。この状態でさらに
継続してECR−CVDによる堆積を行うと、３次元光導波路
20の側面にクラッド膜が堆積されなくなり、通常ラット
ホールと呼ばれる“す”（鬆）が生じる。
このため、ラットホールが形成される前に、基板21に
第１のRFスパッタ電力W1を加えてRFスパッタを行いつつ
ECR−CVDを行い、ラットホールの形成を阻止しながら第
１図に示したクラッド膜22aと同程度に十分完全に３次
元光導波路20を覆うクラッド膜22aを形成する。ここ
で、第１のRFスパッタ電力W1としては、３次元光導波路
20に損傷を与えない程度、すなわち100W以下程度とされ
る。
第１のRFスパッタ電力W1を加えてRFスパッタを行いつつ
ECR−CVDを行い、ラットホールの形成を阻止しながら第
１図に示したクラッド膜22aと同程度に十分完全に３次
元光導波路20を覆うクラッド膜22aを形成する。ここ
で、第１のRFスパッタ電力W1としては、３次元光導波路
20に損傷を与えない程度、すなわち100W以下程度とされ
る。
その後、基板21に第２のRFスパッタ電力W2を加え、３
次元光導波路20上のクラッド膜22a部分およびこれに堆
積されるクラッド膜部分をターゲットとしてRFスパッタ
しつつ、第１の実施例における第２図中クラッド膜22b
の形成と同様にしてECR−CVDを継続して行い、第４図に
示すように平坦なクラッド膜22bを得る。ここで第２のR
Fスパッタ電力W2としては、クラッド膜を高速で平坦化
するため、第１のFRスパッタ電力W1より高い値とされ、
具体的には100〜300W程度とされる。なお、300Wを越え
るのは、基板21に発熱が起こり、３次元光導波路が損傷
する恐れがあって好ましくない。
次元光導波路20上のクラッド膜22a部分およびこれに堆
積されるクラッド膜部分をターゲットとしてRFスパッタ
しつつ、第１の実施例における第２図中クラッド膜22b
の形成と同様にしてECR−CVDを継続して行い、第４図に
示すように平坦なクラッド膜22bを得る。ここで第２のR
Fスパッタ電力W2としては、クラッド膜を高速で平坦化
するため、第１のFRスパッタ電力W1より高い値とされ、
具体的には100〜300W程度とされる。なお、300Wを越え
るのは、基板21に発熱が起こり、３次元光導波路が損傷
する恐れがあって好ましくない。
この方法にあっても、第１の実施例と同様にクラッド
膜22aにより３次元光導波路20を覆っているので、第２
のRFスパッタ電力W2を加えてスパッタを行っても３次元
光導波路20を損傷することがなく、したがって良好な３
次元光導波路20とこれを覆うクラッド膜を得ることがで
きる。
膜22aにより３次元光導波路20を覆っているので、第２
のRFスパッタ電力W2を加えてスパッタを行っても３次元
光導波路20を損傷することがなく、したがって良好な３
次元光導波路20とこれを覆うクラッド膜を得ることがで
きる。
次に、請求項３に記載した発明の方法に基づく第３の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
第３の実施例が第２の実施例と異なるところは、クラ
ッド膜22aの形成に際し、ECR−CVD単独で処理すること
なく、当初からRFスパッタを併用してクラッド膜を形成
する点である。またこの方法は、第１の実施例の方法で
得られるクラッド膜22aに比べてバッファード液等によ
るケミカルエッチのエッチレートが小さいクラッド膜を
形成することを目的とすものである。
ッド膜22aの形成に際し、ECR−CVD単独で処理すること
なく、当初からRFスパッタを併用してクラッド膜を形成
する点である。またこの方法は、第１の実施例の方法で
得られるクラッド膜22aに比べてバッファード液等によ
るケミカルエッチのエッチレートが小さいクラッド膜を
形成することを目的とすものである。
この方法では、まず第１、第２の実施例と同様のECR
−CVD処理によりクラッド膜を形成するとともに、基板2
1に第１のRFスアッタ電力W1を加えてRFスパッタを同時
に行い、第４図に示したように３次元光導波路20を十分
完全に覆うクラッド膜22aを形成する。
−CVD処理によりクラッド膜を形成するとともに、基板2
1に第１のRFスアッタ電力W1を加えてRFスパッタを同時
に行い、第４図に示したように３次元光導波路20を十分
完全に覆うクラッド膜22aを形成する。
次いで、第２の実施例と同様に基板21に第２のRFスパ
ッタ電力W2を加え、３次元光導波路20上のクラッド膜22
a部分およびこれに堆積するクラッド膜部分をターゲッ
トとしてスパッタしつつ、ECR−CVDを継続して行い、第
４図に示すように平坦なクラッド膜22bを得る。ここ
で、第１のRFスパッタ電力W1および第２のRFスパッタ電
力W2はともに第２の実施例と同様であり、W1は３次元光
導波路20に損傷を与えない程度とされ、またW2はW1より
高い値とされる。
ッタ電力W2を加え、３次元光導波路20上のクラッド膜22
a部分およびこれに堆積するクラッド膜部分をターゲッ
トとしてスパッタしつつ、ECR−CVDを継続して行い、第
４図に示すように平坦なクラッド膜22bを得る。ここ
で、第１のRFスパッタ電力W1および第２のRFスパッタ電
力W2はともに第２の実施例と同様であり、W1は３次元光
導波路20に損傷を与えない程度とされ、またW2はW1より
高い値とされる。
この方法にあっては、当初からRFスパッタを併用する
ことによりクラッド膜形成に費やす総時間は長くなるも
のの、バッファード液等によるケミカルエッチのエッチ
レートが小さいクラッド膜を得ることができる。
ことによりクラッド膜形成に費やす総時間は長くなるも
のの、バッファード液等によるケミカルエッチのエッチ
レートが小さいクラッド膜を得ることができる。
なお、本発明の方法は３次元光導波路以外の光機能素
子の保護膜等の形成にも適用可能であり、その場合、光
の導波損失の少ない集積化光機能回路のデバイスを製作
することができる。
子の保護膜等の形成にも適用可能であり、その場合、光
の導波損失の少ない集積化光機能回路のデバイスを製作
することができる。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明の３次元光導波路クラッ
ド膜の形成方法は、ECR−CVD単独で、あるいはECR−CVD
とRFスパッタとを併用して３次元光導波路がスパッタに
より損傷を受けない状態となるよう導波路を十分に覆う
クラッド膜を形成し、その後ECR−CVDで処理しつつRFス
パッタによる平坦化を行ってクラッド膜を形成するの
で、低温・高速で３次元光導波路に損傷を与えない平坦
なクラッド膜を形成することができる。
ド膜の形成方法は、ECR−CVD単独で、あるいはECR−CVD
とRFスパッタとを併用して３次元光導波路がスパッタに
より損傷を受けない状態となるよう導波路を十分に覆う
クラッド膜を形成し、その後ECR−CVDで処理しつつRFス
パッタによる平坦化を行ってクラッド膜を形成するの
で、低温・高速で３次元光導波路に損傷を与えない平坦
なクラッド膜を形成することができる。
また、本発明の請求項１記載の方法によれば、十分高
速で平坦なクラッド膜を得ることができる。
速で平坦なクラッド膜を得ることができる。
また、請求項２記載の方法によれば、請求項１記載の
方法より若干クラッド膜形成時間が長くなるものの、処
理雰囲気の圧力が10-1以上の高圧領域で良好にクラッド
膜形成を行うことができる。
方法より若干クラッド膜形成時間が長くなるものの、処
理雰囲気の圧力が10-1以上の高圧領域で良好にクラッド
膜形成を行うことができる。
また、請求項３記載の方法によれば、請求項２記載の
方法よりさらにクラッド膜形成時間が長くなるものの、
バッファード液等によるケミカルエッチのエッチレート
が小さいクラッド膜を得ることができる。
方法よりさらにクラッド膜形成時間が長くなるものの、
バッファード液等によるケミカルエッチのエッチレート
が小さいクラッド膜を得ることができる。
第１図ないし第５図は本発明の方法に係わる図であっ
て、第１図および第２図は第１の実施例を工程順に説明
するための側断面図、第３図は第２の実施例を説明する
ための側断面図、第４図は第２の実施例および第３の実
施例を説明するための側断面図、第５図は本発明を実施
するうえで好適に使用される装置の概略構成図である。 １……プラズマ生成室、２……第１ガス導入系、 ６……試料室、７……第２ガス導入系、 ９……RF電源、10……基板、 20……３次元光導波路、21……基板、 22a,22b……クラッド膜。
て、第１図および第２図は第１の実施例を工程順に説明
するための側断面図、第３図は第２の実施例を説明する
ための側断面図、第４図は第２の実施例および第３の実
施例を説明するための側断面図、第５図は本発明を実施
するうえで好適に使用される装置の概略構成図である。 １……プラズマ生成室、２……第１ガス導入系、 ６……試料室、７……第２ガス導入系、 ９……RF電源、10……基板、 20……３次元光導波路、21……基板、 22a,22b……クラッド膜。
Claims (3)
- 【請求項１】電子サイクロトロン共鳴によりプラズマを
生成し、このプラズマ中に第１の原料ガスを導入しこれ
をイオン化してプラズマ流とし、このプラズマ流を３次
元光導波路を形成した基板上に導入し、 次いで第２の原料ガスを基板上に供給して前記プラズマ
流中で反応せしめ、反応生成物を基板上に堆積させて３
次元光導波路を覆ってクラッド膜を形成し、 その後前記３次元光導波路上のクラッド膜をターゲット
として高周波スパッタを行って該クラッド膜を削りつ
つ、前記第２の原料ガスをプラズマ流中で反応させて反
応生成物を堆積させ、平坦なクラッド膜を得ることを特
徴とする３次元光導波路クラッド膜の形成方法。 - 【請求項２】電子サイクロトロン共鳴によりプラズマを
生成し、このプラズマ中に第１の原料ガスを導入しこれ
をイオン化してプラズマ流とし、このプラズマ流を３次
元光導波路を形成した基板上に導入し、 次に第２の原料ガスを基板上に供給して前記プラズマ流
中で反応せしめ、反応生成物を基板上に堆積させてクラ
ッド膜を形成し、 次いで前記基板に、その３次元光導波路に損傷を与えな
い高周波スパッタ電力を加え、クラッド膜をターゲット
として高周波スパッタを行って該クラッド膜を削りつ
つ、前記第２の原料ガスをプラズマ流中で反応させて反
応生成物を堆積させ、これにより３次元光導波路を覆っ
てクラッド膜を形成し、 その後前記基板に、先に加えた高周波スパッタ電力より
高い値の高周波スパッタ電力を加え、前記３次元光導波
路上のクラッド膜をターゲットとして高周波スパッタを
行って該クラッド膜を削りつつ、前記第２の原料ガスを
プラズマ流中で反応させて反応生成物を堆積させ、平坦
なクラッド膜を得ることを特徴とする３次元光導波路ク
ラッド膜の形成方法。 - 【請求項３】電子サイクロトロン共鳴によりプラズマを
生成し、このプラズマ中に第１の原料ガスを導入しこれ
をイオン化してプラズマ流とし、このプラズマ流を３次
元光導波路を形成した基板上に導入し、第２の原料ガス
を基板上に供給して前記プラズマ流中で反応せしめ、反
応生成物を基板上に堆積させてクラッド膜を形成しつ
つ、 前記基板に、その３次元光導波路に損傷を与えない高周
波スパッタ電力を加え、前記クラッド膜をターゲットと
して高周波スパッタを行って該クラッド膜を削ることに
より３次元光導波路を覆ってクラッド膜を形成し、 その後前記基板に、先に加えた高周波スパッタ電力より
高い値の高周波スパッタ電力を加え、前記３次元光導波
路上のクラッド膜をターゲットとして高周波スパッタを
行って該クラッド膜を削りつつ、前記第２の原料ガスを
プラズマ流中で反応させて反応生成物を堆積させ、平坦
なクラッド膜を得ることを特徴とする３次元光導波路ク
ラッド膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1043781A JP2698416B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | ３次元光導波路クラッド膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1043781A JP2698416B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | ３次元光導波路クラッド膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02221904A JPH02221904A (ja) | 1990-09-04 |
| JP2698416B2 true JP2698416B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=12673299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1043781A Expired - Lifetime JP2698416B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | ３次元光導波路クラッド膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698416B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05100123A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-04-23 | Fujitsu Ltd | 光導波路の製造方法 |
| JP2002214464A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-31 | Hitachi Cable Ltd | 光導波路の製造方法 |
| JP6130284B2 (ja) * | 2013-10-30 | 2017-05-17 | 日本電信電話株式会社 | 光導波路の作製方法 |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP1043781A patent/JP2698416B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02221904A (ja) | 1990-09-04 |
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