JP2981334B2 - 電荷分散用導電膜の形成方法 - Google Patents
電荷分散用導電膜の形成方法Info
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- G02F2203/21—Thermal instability, i.e. DC drift, of an optical modulator; Arrangements or methods for the reduction thereof
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信、各種センサ等
に用いられる光学素子において、その素子性能の安定化
を計るために設けられる電荷分散用導電膜の形成方法に
関する。
に用いられる光学素子において、その素子性能の安定化
を計るために設けられる電荷分散用導電膜の形成方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬｉＮｂＯ3 等の結晶異方性を持つ光学
基板においては、温度変化に伴い、焦電効果による帯電
（自発分極）が発生する。図５に示すように、これらの
光学基板１に光導波路部３を設け、基板上の一部に電極
２を設けた光学素子においては、温度変化に伴う基板の
帯電（図５の場合、−）に伴い、発生した電位と反対の
電位（図５の場合、＋）が、電極２側に発生するが、こ
の際電極の無い部分には反対の電位が発生しないため、
電極側電位の分布は不均一なものとなる。この結果、光
導波路部３は不均一な電界分布４を受けるため、電気光
学効果により発生する屈折率変化が不均一なものとな
り、素子特性が変動する。このため、ＬｉＮｂＯ3 等を
用いた光学素子は、温度変化に対して極めて不安定なも
のとされている。
基板においては、温度変化に伴い、焦電効果による帯電
（自発分極）が発生する。図５に示すように、これらの
光学基板１に光導波路部３を設け、基板上の一部に電極
２を設けた光学素子においては、温度変化に伴う基板の
帯電（図５の場合、−）に伴い、発生した電位と反対の
電位（図５の場合、＋）が、電極２側に発生するが、こ
の際電極の無い部分には反対の電位が発生しないため、
電極側電位の分布は不均一なものとなる。この結果、光
導波路部３は不均一な電界分布４を受けるため、電気光
学効果により発生する屈折率変化が不均一なものとな
り、素子特性が変動する。このため、ＬｉＮｂＯ3 等を
用いた光学素子は、温度変化に対して極めて不安定なも
のとされている。
【０００３】従来、このような光学素子の温度不安定さ
を解決する手段として、図６に示すように、基板１と電
極２の間にＳｉ半導体膜６を形成し、このＳｉ半導体膜
６を電荷分散膜として用いることで、安定化を計ってい
る。即ち、従来電極２のみに発生していた電位を、Ｓｉ
半導体膜６により電極２を含めた基板全面に均一に発生
させ、各光導波路部３相互に発生する電界、並びに光導
波路部３に発生する電界と周囲部に発生する電界を、均
一な電界分布５とすることにより、発生する屈折率変化
を均一とし、温度安定性を向上させている。
を解決する手段として、図６に示すように、基板１と電
極２の間にＳｉ半導体膜６を形成し、このＳｉ半導体膜
６を電荷分散膜として用いることで、安定化を計ってい
る。即ち、従来電極２のみに発生していた電位を、Ｓｉ
半導体膜６により電極２を含めた基板全面に均一に発生
させ、各光導波路部３相互に発生する電界、並びに光導
波路部３に発生する電界と周囲部に発生する電界を、均
一な電界分布５とすることにより、発生する屈折率変化
を均一とし、温度安定性を向上させている。
【０００４】なお、図５及び図６は光学基板としてＬｉ
ＮｂＯ3 のＺ板を使用した場合を示しており、電極の構
成上、電極２と光学基板１との間に誘電体バッファ層１
０を用いているが、電極形状及び基板の種類によって
は、この誘電体バッファ層１０は必ずしも必要ではな
い。
ＮｂＯ3 のＺ板を使用した場合を示しており、電極の構
成上、電極２と光学基板１との間に誘電体バッファ層１
０を用いているが、電極形状及び基板の種類によって
は、この誘電体バッファ層１０は必ずしも必要ではな
い。
【０００５】しかしながら、上記の従来法においては、
光学基板１と電極２との間に、新たにＳｉ半導体膜６の
形成を行う必要があり、工程の増加を招いていた。
光学基板１と電極２との間に、新たにＳｉ半導体膜６の
形成を行う必要があり、工程の増加を招いていた。
【０００６】更に、Ｓｉ半導体膜６の光学基板１（誘電
体バッファ層１０を含む）に対する付着強度が十分では
なく、後工程において電極部２が光学基板１（誘電体バ
ッファ層１０を含む）から剥がれる場合があり、改善が
求められていた。
体バッファ層１０を含む）に対する付着強度が十分では
なく、後工程において電極部２が光学基板１（誘電体バ
ッファ層１０を含む）から剥がれる場合があり、改善が
求められていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
法の有する問題点を解決して、新たにＳｉ半導体膜を形
成させることなく、効率よく電荷分散用導電膜を形成す
る方法を提供することを目的とする。
法の有する問題点を解決して、新たにＳｉ半導体膜を形
成させることなく、効率よく電荷分散用導電膜を形成す
る方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】一般に電極材料として
は、電気抵抗値が低く酸化されない（不活性な）材質が
選定され、一般には金が用いられる。しかし、金等の電
極材料は、光学基板１（ＬｉＮｂＯ3 等の光学基板、並
びに同基板上に成膜される誘電体バッファ層１０、Ｓｉ
半導体膜６を含む）に対する付着性が無いため、図５及
び図６に示すように、電極用下地金属材料７としてチタ
ン、ニクロム等を使用して、その付着強度を高めること
が行われている。
は、電気抵抗値が低く酸化されない（不活性な）材質が
選定され、一般には金が用いられる。しかし、金等の電
極材料は、光学基板１（ＬｉＮｂＯ3 等の光学基板、並
びに同基板上に成膜される誘電体バッファ層１０、Ｓｉ
半導体膜６を含む）に対する付着性が無いため、図５及
び図６に示すように、電極用下地金属材料７としてチタ
ン、ニクロム等を使用して、その付着強度を高めること
が行われている。
【０００９】本発明者等は、これらの電極用下地金属材
料の成膜又はその部分酸化膜が、従来のＳｉ導電膜と同
様な電荷分散膜として効果を有し、これらの使用により
前記目的が達成されることを見出した。
料の成膜又はその部分酸化膜が、従来のＳｉ導電膜と同
様な電荷分散膜として効果を有し、これらの使用により
前記目的が達成されることを見出した。
【００１０】即ち、上記目的は、光学基板１上に、金属
製の電極２を設けた光学素子において、 １．光学基板１の全面に、１０〜１００Åの薄膜状電極
用下地金属材料を成膜し、得られる成膜８を電荷分散用
導電膜として用いる、あるいは ２．光学基板１の全面に、１００〜１０００Åの電極用
下地金属材料を成膜し、得られる成膜８上に電極２を形
成し、次いで、基板全体をごく弱い酸化雰囲気中で加熱
し、電極部以外の電極用下地金属材料を部分酸化させ、
得られる部分酸化膜９を電荷分散用導電膜として用いる
ことにより、達成される。
製の電極２を設けた光学素子において、 １．光学基板１の全面に、１０〜１００Åの薄膜状電極
用下地金属材料を成膜し、得られる成膜８を電荷分散用
導電膜として用いる、あるいは ２．光学基板１の全面に、１００〜１０００Åの電極用
下地金属材料を成膜し、得られる成膜８上に電極２を形
成し、次いで、基板全体をごく弱い酸化雰囲気中で加熱
し、電極部以外の電極用下地金属材料を部分酸化させ、
得られる部分酸化膜９を電荷分散用導電膜として用いる
ことにより、達成される。
【００１１】本発明における電荷分散用導電膜の形成方
法は、光学基板１上に、金属製の電極２を設けた光学素
子において、光学基板１の全面に、１０〜１００Åの薄
膜状電極用下地金属材料を成膜し、得られる成膜８を電
荷分散用導電膜として用いることを手段とする。
法は、光学基板１上に、金属製の電極２を設けた光学素
子において、光学基板１の全面に、１０〜１００Åの薄
膜状電極用下地金属材料を成膜し、得られる成膜８を電
荷分散用導電膜として用いることを手段とする。
【００１２】更に本発明における電荷分散用導電膜の形
成方法は、光学基板１上に、金属製の電極２を設けた光
学素子において、光学基板１の全面に、１００〜１００
０Åの電極用下地金属材料を成膜し、得られる成膜８上
に電極２を形成し、次いで基板全体をごく弱い酸化雰囲
気中で加熱し、電極部以外の電極用下地金属材料を部分
酸化させ、得られる部分酸化膜９を電荷分散用導電膜と
して用いることを手段とする。なお、前記光学基板１に
は必要に応じて誘電体バッファ層１０を設けた場合を含
んでいる。
成方法は、光学基板１上に、金属製の電極２を設けた光
学素子において、光学基板１の全面に、１００〜１００
０Åの電極用下地金属材料を成膜し、得られる成膜８上
に電極２を形成し、次いで基板全体をごく弱い酸化雰囲
気中で加熱し、電極部以外の電極用下地金属材料を部分
酸化させ、得られる部分酸化膜９を電荷分散用導電膜と
して用いることを手段とする。なお、前記光学基板１に
は必要に応じて誘電体バッファ層１０を設けた場合を含
んでいる。
【００１３】本発明方法によれば、従来法のように膜を
新たに形成させることなく、光学基板上に形成される電
極用下地金属材料の成膜自体又はその部分酸化膜を電荷
分散膜とすることができる。
新たに形成させることなく、光学基板上に形成される電
極用下地金属材料の成膜自体又はその部分酸化膜を電荷
分散膜とすることができる。
【００１４】本発明方法を実施するに際しては、電極用
下地金属材料の厚さが１０〜１００Åの場合には、電極
用下地金属材料を前記光学基板の全面に成膜して得られ
る成膜自体がそのまま電荷分散膜として使用される。
下地金属材料の厚さが１０〜１００Åの場合には、電極
用下地金属材料を前記光学基板の全面に成膜して得られ
る成膜自体がそのまま電荷分散膜として使用される。
【００１５】例えば、図１に示すように、ＬｉＮｂＯ3
（ＬＮ素子）１上に誘電体（ＳｉＯ 2 ）バッファ層１０
を設けて得られる基板の全面に、１０〜１００Å、好ま
しくは３０〜５０Åの薄膜状の電極用下地金属材料を成
膜し、得られる成膜８をそのまま電荷分散膜として使用
する。
（ＬＮ素子）１上に誘電体（ＳｉＯ 2 ）バッファ層１０
を設けて得られる基板の全面に、１０〜１００Å、好ま
しくは３０〜５０Åの薄膜状の電極用下地金属材料を成
膜し、得られる成膜８をそのまま電荷分散膜として使用
する。
【００１６】なお、図１は光学基板１としてＬｉＮｂＯ
3 のＺ板を使用した場合を示しており、電極の構成上、
光学基板１と電極２との間に、誘電体（ＳｉＯ2 ）バッ
ファ層１０を用いているが、電極形状及び基板の種類に
よっては、この誘電体バッファ層１０は必ずしも必要で
はない。
3 のＺ板を使用した場合を示しており、電極の構成上、
光学基板１と電極２との間に、誘電体（ＳｉＯ2 ）バッ
ファ層１０を用いているが、電極形状及び基板の種類に
よっては、この誘電体バッファ層１０は必ずしも必要で
はない。
【００１７】下地材料の金属をこのような超薄膜として
形成した場合、形成された金属膜は基板の酸素又は雰囲
気中の酸素により酸化され、半導体的性質を有する金属
と酸化物との中間状態（即ち、部分酸化状態）となる。
この状態では、温度変化に伴い発生する基板の帯電によ
り、電極側に誘起される電位等の直流成分に関しては、
下地金属材料薄膜は導体として作用するが、一方、電極
に入力信号として印加されるような高周波成分に関して
は、絶縁体として働く。
形成した場合、形成された金属膜は基板の酸素又は雰囲
気中の酸素により酸化され、半導体的性質を有する金属
と酸化物との中間状態（即ち、部分酸化状態）となる。
この状態では、温度変化に伴い発生する基板の帯電によ
り、電極側に誘起される電位等の直流成分に関しては、
下地金属材料薄膜は導体として作用するが、一方、電極
に入力信号として印加されるような高周波成分に関して
は、絶縁体として働く。
【００１８】従って、温度変化により発生するＬＮ素子
１の帯電に起因して電極２中に発生する直流成分の電荷
は、電極部分２及び電極直下の下地金属材料だけでな
く、下地金属材料のみの部分にも均一に分散、発生す
る。この結果、各光導波路部３相互の、並びに光導波路
部３と周囲部との屈折率の変化量は等しくなり、温度変
化の影響を防ぐことができる。この際、電極に印加され
る高周波信号に対しては、下地金属材料は絶縁体として
作用するため、何ら影響を与えない。また、この程度の
厚さであれば、電極用下地金属材料としての作用も十分
に期待できる。
１の帯電に起因して電極２中に発生する直流成分の電荷
は、電極部分２及び電極直下の下地金属材料だけでな
く、下地金属材料のみの部分にも均一に分散、発生す
る。この結果、各光導波路部３相互の、並びに光導波路
部３と周囲部との屈折率の変化量は等しくなり、温度変
化の影響を防ぐことができる。この際、電極に印加され
る高周波信号に対しては、下地金属材料は絶縁体として
作用するため、何ら影響を与えない。また、この程度の
厚さであれば、電極用下地金属材料としての作用も十分
に期待できる。
【００１９】一方、電極用下地金属材料の厚さが１００
〜１０００Åの場合には、電極用下地金属材料を前記光
学基板の全面に成膜して得られる成膜上に電極を形成さ
せ、更にこの基板全体をごく弱い酸化雰囲気中で加熱し
て、電極部以外の電極用下地金属材料を部分酸化したも
のが電荷分散膜として使用される。
〜１０００Åの場合には、電極用下地金属材料を前記光
学基板の全面に成膜して得られる成膜上に電極を形成さ
せ、更にこの基板全体をごく弱い酸化雰囲気中で加熱し
て、電極部以外の電極用下地金属材料を部分酸化したも
のが電荷分散膜として使用される。
【００２０】例えば、図３に示すように、ＬｉＮｂＯ3
（ＬＮ素子）１上に誘電体（ＳｉＯ 2 ）バッファ層１０
を設けて得られる基板の全面に、１００〜１０００Å、
好ましくは、１００〜１５０Åの電極用下地金属材料を
成膜し、得られる電極用下地金属材料の成膜８上に電極
２を形成された後、この基板全体をごく弱い酸化雰囲気
中で加熱して、電極部以外の電極用下地金属材料を部分
酸化し、電極用下地金属材料の部分酸化膜９となし、こ
れを電荷分散膜として使用する。
（ＬＮ素子）１上に誘電体（ＳｉＯ 2 ）バッファ層１０
を設けて得られる基板の全面に、１００〜１０００Å、
好ましくは、１００〜１５０Åの電極用下地金属材料を
成膜し、得られる電極用下地金属材料の成膜８上に電極
２を形成された後、この基板全体をごく弱い酸化雰囲気
中で加熱して、電極部以外の電極用下地金属材料を部分
酸化し、電極用下地金属材料の部分酸化膜９となし、こ
れを電荷分散膜として使用する。
【００２１】なお、図３は光学基板１としてＬｉＮｂＯ
3 のＺ板を使用した場合を示しており、電極の構成上、
光学基板１と電極２の間に、誘電体（ＳｉＯ2 ）バッフ
ァ層１０を用いているが、電極形状及び基板の種類によ
っては、この誘電体バッファ層１０は必ずしも必要では
ない。
3 のＺ板を使用した場合を示しており、電極の構成上、
光学基板１と電極２の間に、誘電体（ＳｉＯ2 ）バッフ
ァ層１０を用いているが、電極形状及び基板の種類によ
っては、この誘電体バッファ層１０は必ずしも必要では
ない。
【００２２】このようにして形成された部分酸化膜は、
前記と同様に半導体的性質を示し、直流成分に関しては
導体として作用するが、高周波成分に対しては絶縁体と
して働く。
前記と同様に半導体的性質を示し、直流成分に関しては
導体として作用するが、高周波成分に対しては絶縁体と
して働く。
【００２３】従って、温度変化により発生するＬＮ素子
１の帯電に起因して電極２中に発生する直流成分の電荷
は、電極部分２及び電極直下の下地金属材料だけでな
く、部分酸化膜の中にも均一に分散、発生する。この結
果、各光導波路部３相互の、並びに光導波路部３と周囲
部との屈折率の変化量は等しくなり、温度変化の影響を
防ぐことができる。この際、電極に印加される高周波信
号に対しては、部分酸化膜９は絶縁体として作用するた
め、何ら影響を与えない。
１の帯電に起因して電極２中に発生する直流成分の電荷
は、電極部分２及び電極直下の下地金属材料だけでな
く、部分酸化膜の中にも均一に分散、発生する。この結
果、各光導波路部３相互の、並びに光導波路部３と周囲
部との屈折率の変化量は等しくなり、温度変化の影響を
防ぐことができる。この際、電極に印加される高周波信
号に対しては、部分酸化膜９は絶縁体として作用するた
め、何ら影響を与えない。
【００２４】なお、図１、図３、図５及び図６における
電荷の分布は、光学基板１の結晶方位により、発生する
方向・電位（＋−）が異なり、また温度が上昇した場合
と下降した場合とでは、発生する電荷の＋−は逆にな
る。
電荷の分布は、光学基板１の結晶方位により、発生する
方向・電位（＋−）が異なり、また温度が上昇した場合
と下降した場合とでは、発生する電荷の＋−は逆にな
る。
【００２５】図１、図３、図５及び図６では、いずれも
ＬｉＮｂＯ3 基板の−Ｚ（マイナスＺ）面を使用したＴ
ｉ拡散型導波路で、温度が上昇した場合の電荷の分布状
態を示してある。
ＬｉＮｂＯ3 基板の−Ｚ（マイナスＺ）面を使用したＴ
ｉ拡散型導波路で、温度が上昇した場合の電荷の分布状
態を示してある。
【００２６】本発明方法において使用される光学素子と
しては、例えばＬｉＮｂＯ3 、ＬｉＴａＯ3 （タンタル
酸リチウム）等が挙げられる。
しては、例えばＬｉＮｂＯ3 、ＬｉＴａＯ3 （タンタル
酸リチウム）等が挙げられる。
【００２７】本発明方法において使用される電極用下地
金属材料としては、例えばニクロム、クロム、チタン等
の金属が挙げられる。
金属材料としては、例えばニクロム、クロム、チタン等
の金属が挙げられる。
【００２８】本発明において使用される電極の材料とし
ては、例えば金、銀、銅、アルミニウム等が挙げられ、
最も電気特性の良好な金が好ましい。
ては、例えば金、銀、銅、アルミニウム等が挙げられ、
最も電気特性の良好な金が好ましい。
【００２９】また、ごく弱い酸化雰囲気としては、例え
ば窒素（Ｎ2 ）９７〜９９％及び酸素（Ｏ2 ）３〜１％
より成る雰囲気、アルゴン（Ａｒ）９７〜９９％及び酸
素（Ｏ2 ）３〜１％より成る雰囲気等が使用される。
ば窒素（Ｎ2 ）９７〜９９％及び酸素（Ｏ2 ）３〜１％
より成る雰囲気、アルゴン（Ａｒ）９７〜９９％及び酸
素（Ｏ2 ）３〜１％より成る雰囲気等が使用される。
【００３０】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。
る。
【００３１】実施例 １ 図１に、本発明の実施例を示す。（Ａ）は平面図、
（Ｂ）はＹ−Ｙ’断面図である。
（Ｂ）はＹ−Ｙ’断面図である。
【００３２】素子構造としては、２個のＹ分岐により分
岐／合流される第１及び第２の光導波路を有する光導波
路を設け、前記第１及び第２の分岐導波路を伝播する光
の間に位相差を生じさせるように、信号電極及び接地電
極を設けた構造からなるマッハツェンダ型光強度変調器
を用いた。なお、電極は進行波型構造とした。
岐／合流される第１及び第２の光導波路を有する光導波
路を設け、前記第１及び第２の分岐導波路を伝播する光
の間に位相差を生じさせるように、信号電極及び接地電
極を設けた構造からなるマッハツェンダ型光強度変調器
を用いた。なお、電極は進行波型構造とした。
【００３３】光学基板１として、長さ３０ｍｍ×幅４．
８ｍｍ×厚さ０．５ｍｍのＬｉＮｂＯ3 のＺ板を使用し
た。この基板上に、厚さ約９００ÅのＴｉ膜を光導波路
の形状に形成して後、約１０００℃−２０時間空気中で
加熱することによりＴｉをＬｉＮｂＯ3 中に熱拡散し、
分岐光導波路部３を形成した。導波路幅７μｍ、分岐光
導波路の長さは約２０ｍｍ、間隔ｄは１５μｍとした。
８ｍｍ×厚さ０．５ｍｍのＬｉＮｂＯ3 のＺ板を使用し
た。この基板上に、厚さ約９００ÅのＴｉ膜を光導波路
の形状に形成して後、約１０００℃−２０時間空気中で
加熱することによりＴｉをＬｉＮｂＯ3 中に熱拡散し、
分岐光導波路部３を形成した。導波路幅７μｍ、分岐光
導波路の長さは約２０ｍｍ、間隔ｄは１５μｍとした。
【００３４】次いで、前記基板上に更に、ＳｉＯ2 を４
００ｎｍ厚さに成膜し、誘電体バッファ層１０を形成し
た。
００ｎｍ厚さに成膜し、誘電体バッファ層１０を形成し
た。
【００３５】下地材料兼電荷分散用導電膜８及び電極２
の作製は以下の通り行った。始めに、前述のようにして
得られた基板表面に下地材料兼電荷分散用導電膜８とし
て、Ｔｉ金属膜を５、１０、３０、５０又は１００Å蒸
着した。次いでこれに金（Ａｕ）金属膜を約２０００Å
蒸着し、更に厚さ約１μｍの金メッキを施した後、フォ
トリソグラフィーにより電極形状にパターニングし、電
極部以外の金のみをエッチングし、電極２を形成した。
の作製は以下の通り行った。始めに、前述のようにして
得られた基板表面に下地材料兼電荷分散用導電膜８とし
て、Ｔｉ金属膜を５、１０、３０、５０又は１００Å蒸
着した。次いでこれに金（Ａｕ）金属膜を約２０００Å
蒸着し、更に厚さ約１μｍの金メッキを施した後、フォ
トリソグラフィーにより電極形状にパターニングし、電
極部以外の金のみをエッチングし、電極２を形成した。
【００３６】一方、比較用として電極部以外のＴｉも完
全にエッチングしたもの、即ち、電荷分散膜の無いもの
についても作製した。
全にエッチングしたもの、即ち、電荷分散膜の無いもの
についても作製した。
【００３７】本実施例により得られた電荷分散用導電膜
について、波長１．５５μｍのレーザー光を用いて測定
した。
について、波長１．５５μｍのレーザー光を用いて測定
した。
【００３８】各Ｔｉ厚さにおける温度変化とバイアス点
変動との関係を測定した結果を図２に示す。ここで、バ
イアス点の変動とは、温度変化に伴いＬｉＮｂＯ3 に発
生する電荷により出力光強度が変化するため、その変化
を補正するために電極に加える電圧である。
変動との関係を測定した結果を図２に示す。ここで、バ
イアス点の変動とは、温度変化に伴いＬｉＮｂＯ3 に発
生する電荷により出力光強度が変化するため、その変化
を補正するために電極に加える電圧である。
【００３９】図２に示すように、下地材料兼電荷分散用
導電膜８としてのＴｉ厚さを厚くすることにより、バイ
アス点の変動は抑えられており、電荷分散用導電膜の作
用が表れていることが示される。
導電膜８としてのＴｉ厚さを厚くすることにより、バイ
アス点の変動は抑えられており、電荷分散用導電膜の作
用が表れていることが示される。
【００４０】金電極の基板との付着状態を表１に示す。
【００４１】
【表１】 ×：大部分、付着性不良 △：一部、付着性不良 〇：ほぼ良好 ◎：良好
【００４２】表１に示すようにＴｉ厚さが５Åの場合に
は電極の付着強度が低下し、実用上若干問題があること
が示された。なお、駆動電圧（半波長電圧：Ｖπ）はＴ
ｉ膜厚が薄い場合には急激な増大を示さず、Ｔｉ膜の導
電性が必要以上に上昇してはいないことを示した。
は電極の付着強度が低下し、実用上若干問題があること
が示された。なお、駆動電圧（半波長電圧：Ｖπ）はＴ
ｉ膜厚が薄い場合には急激な増大を示さず、Ｔｉ膜の導
電性が必要以上に上昇してはいないことを示した。
【００４３】以上の結果から、本実施例においては、Ｔ
ｉ厚さが１０〜１００Å、好ましくは３０〜５０Åの場
合に、下地金属であるＴｉ膜が電荷分散用導電膜として
有効に機能していることが示された。
ｉ厚さが１０〜１００Å、好ましくは３０〜５０Åの場
合に、下地金属であるＴｉ膜が電荷分散用導電膜として
有効に機能していることが示された。
【００４４】実施例 ２ 図３に、本発明の他の実施例を示す。（Ａ）は平面図、
（Ｂ）はＹ−Ｙ’断面図である。
（Ｂ）はＹ−Ｙ’断面図である。
【００４５】素子構造としては、実施例１と同様に進行
波型電極構造を持つマッハツェンダ型光強度変調器を用
いた。また基板１として、長さ４０ｍｍ×幅５．８ｍｍ
×厚さ０．５ｍｍのＬｉＮｂＯ3 のＺ板を使用した。
波型電極構造を持つマッハツェンダ型光強度変調器を用
いた。また基板１として、長さ４０ｍｍ×幅５．８ｍｍ
×厚さ０．５ｍｍのＬｉＮｂＯ3 のＺ板を使用した。
【００４６】光導波路部３及び誘電体（ＳｉＯ2 ）バッ
ファ層１０の構造、作製は、実施例１と同様とした。
ファ層１０の構造、作製は、実施例１と同様とした。
【００４７】下地材料８及び電極２の作製は以下の通り
に行った。始めに、前述のようにして得られた基板表面
にニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）金属膜を１００、２００又は
４００Å蒸着し、次いでこれに金（Ａｕ）金属膜を約２
０００Å蒸着した。更に厚さ約１μｍの金メッキを施し
た後、フォトリソグラフィーにより電極形状にパターニ
ングし、電極部以外の金のみをエッチングし、電極２を
形成した。
に行った。始めに、前述のようにして得られた基板表面
にニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）金属膜を１００、２００又は
４００Å蒸着し、次いでこれに金（Ａｕ）金属膜を約２
０００Å蒸着した。更に厚さ約１μｍの金メッキを施し
た後、フォトリソグラフィーにより電極形状にパターニ
ングし、電極部以外の金のみをエッチングし、電極２を
形成した。
【００４８】次いで、この基板をアルゴン（Ａｒ）９９
％及び酸素（Ｏ2 ）１％の混合ガス中で４００℃−１０
分間加熱（ニクロム厚１００、２００Åの場合）又は４
００℃−１５分間加熱（ニクロム厚４００Åの場合）
し、電極部分以外のニクロムを部分酸化させ、電荷分散
用部分酸化膜９を形成した。
％及び酸素（Ｏ2 ）１％の混合ガス中で４００℃−１０
分間加熱（ニクロム厚１００、２００Åの場合）又は４
００℃−１５分間加熱（ニクロム厚４００Åの場合）
し、電極部分以外のニクロムを部分酸化させ、電荷分散
用部分酸化膜９を形成した。
【００４９】本実施例により得られた電荷分散用導電膜
について、波長１．５５μｍのレーザー光を用いて測定
した。
について、波長１．５５μｍのレーザー光を用いて測定
した。
【００５０】各Ｔｉ厚さにおける温度変化とバイアス点
変動との関係を測定した結果を図４に示す。図４に示す
ように、ニクロム厚さにかかわらず、バイアス点の変動
は抑えられており、電荷分散用導電膜の作用が表れてい
ることが示される。
変動との関係を測定した結果を図４に示す。図４に示す
ように、ニクロム厚さにかかわらず、バイアス点の変動
は抑えられており、電荷分散用導電膜の作用が表れてい
ることが示される。
【００５１】なお、駆動電圧（半波長電圧：Ｖπ）は、
ニクロム厚さにかかわらず電荷分散用導電膜がない場合
に比べ大幅な上昇は示しておらず、良好な値を保ってい
ることがわかった。
ニクロム厚さにかかわらず電荷分散用導電膜がない場合
に比べ大幅な上昇は示しておらず、良好な値を保ってい
ることがわかった。
【００５２】以上の結果から、本実施例においては、下
地金属であるニクロム膜を部分酸化することにより、電
荷分散用導電膜として有効に機能していることが示され
た。
地金属であるニクロム膜を部分酸化することにより、電
荷分散用導電膜として有効に機能していることが示され
た。
【００５３】なお、下地金属材料であるニクロム膜厚が
更に厚い場合、並びに他の下地金属材料を用いた場合に
おいても、部分酸化の条件を調節することにより、同様
の機能が期待できる。
更に厚い場合、並びに他の下地金属材料を用いた場合に
おいても、部分酸化の条件を調節することにより、同様
の機能が期待できる。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、従来法のように膜を新
たに形成させることなく、光学基板上に形成される電極
用下地金属材料の膜を電荷分散膜として使用する、電荷
分散用導電膜の形成方法を提供することができる。
たに形成させることなく、光学基板上に形成される電極
用下地金属材料の膜を電荷分散膜として使用する、電荷
分散用導電膜の形成方法を提供することができる。
【図１】電極用下地金属材料の薄膜を電荷分散膜とする
本発明の実施例を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
Ｙ−Ｙ’断面図である。
本発明の実施例を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
Ｙ−Ｙ’断面図である。
【図２】図１に示す実施例において、各Ｔｉ厚さにおけ
る温度変化とバイアス点変動との関係を示す図である。
る温度変化とバイアス点変動との関係を示す図である。
【図３】電極用下地金属材料の部分酸化膜を電荷分散膜
とする本発明の実施例を示す図で、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）Ｙ−Ｙ’断面図である。
とする本発明の実施例を示す図で、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）Ｙ−Ｙ’断面図である。
【図４】図３に示す実施例において、各Ｔｉ厚さにおけ
る温度変化とバイアス点変動との関係を示す図である。
る温度変化とバイアス点変動との関係を示す図である。
【図５】光学素子上に不均一な電界分布が発生すること
を示す図である。
を示す図である。
【図６】Ｓｉ半導体膜を電荷分散膜とする従来の方法を
示す図である。
示す図である。
１ 光学基板 ２ 電極 ３ 光導波路部 ４ 不均一な電界分布 ５ 均一な電界分布 ６ Ｓｉ半導体膜 ７ 電極用下地金属材料 ８ 電極用下地金属材料の成膜 ９ 電極用下地金属材料の部分酸化膜 １０ 誘電体バッファ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−61009（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−19714（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−114243（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−210928（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−173428（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−73207（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−89915（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5153930（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/00 - 1/055 505 G02F 1/29 - 7/00 G02B 6/12 - 6/14
Claims (2)
- 【請求項１】 光学基板（１）に、金属製の電極（２）
を設けた光学素子において、 光学基板（１）の全面に、１０〜１００Åの薄膜状電極
用下地金属材料を成膜し、得られる成膜（８）を電荷分
散用導電膜として用いることを特徴とする電荷分散用導
電膜の形成方法。 - 【請求項２】 光学基板（１）上に、金属製の電極
（２）を設けた光学素子において、 光学基板（１）の全面に、１００〜１０００Åの電極用
下地金属材料を成膜し、得られる成膜（８）上に電極
（２）を形成し、次いで基板全体をごく弱い酸化雰囲気
中で加熱し、電極部以外の電極用下地金属材料を部分酸
化させ、得られる部分酸化膜（９）を電荷分散用導電膜
として用いることを特徴とする電荷分散用導電膜の形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029440A JP2981334B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 電荷分散用導電膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029440A JP2981334B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 電荷分散用導電膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224164A JPH05224164A (ja) | 1993-09-03 |
| JP2981334B2 true JP2981334B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=12276197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4029440A Expired - Fee Related JP2981334B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 電荷分散用導電膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2981334B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2873203B2 (ja) * | 1996-06-14 | 1999-03-24 | 住友大阪セメント株式会社 | 導波路型光デバイス |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5153930A (en) | 1990-01-04 | 1992-10-06 | Smiths Industries Aerospace & Defense Systems, Inc. | Device employing a substrate of a material that exhibits the pyroelectric effect |
-
1992
- 1992-02-17 JP JP4029440A patent/JP2981334B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5153930A (en) | 1990-01-04 | 1992-10-06 | Smiths Industries Aerospace & Defense Systems, Inc. | Device employing a substrate of a material that exhibits the pyroelectric effect |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05224164A (ja) | 1993-09-03 |
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|---|---|---|---|
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