JP3395702B2 - ドライエッチング用レジストマスクの形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光変調素子の形成
技術に属し、詳しくは、バッファ層をドライエッチング
する際に電極を保護するためのドライエッチング用レジ
ストマスクの形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光導波路型変調素子を形成する工程で
は、変調素子の中心電極ギャップ部分に露出しているバ
ッファ層をエッチングして削除する工程がある。この工
程のエッチング方法としては主にフッ酸を用いるウエッ
トエッチングや反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）或い
はＥＣＲプラズマエッチング等のドライエッチングがあ
るが、エッチング後に垂直な断面構造のバッファ層を得
るにはドライエッチングが有利であり広く行われてい
る。この場合、形成された電極をマスクとしてバッファ
層のエッチングを行ったり、電極上にドライエッチング
用のレジストマスクを形成した後にエッチングを行って
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電極自体をマ
スクとしてバッファ層エッチングを行う方法は電極がエ
ッチング雰囲気に直接晒されるために、電極の膜減りや
表面粗さの劣化の問題を有し、電極の高周波特性に悪影
響を及ぼしていた。また、電極上にドライエッチング用
のレジスト膜を形成する方法は、中心電極上に精度良く
レジストマスクを形成することは困難であり、多くの場
合レジストマスクと電極とは位置ずれを起こしていた。

【０００４】図３はこのような従来のバッファ層ドライ
エッチング工程の具体例を示す光導波路型変調素子作成
の工程を示す図であり、工程ａは電極形成後の基板断面
を示し、それ以前の光導波路の形成工程等は省略してあ
る。尚、１１は基板、１２は光導波路、１３はバッファ
層、１４は下地層、１５はメッキレジスト、そして１６
はメッキにより形成されたＡｕ電極である。電極形成
後、メッキレジスト１５は剥離され（工程ｂ）、ドライ
エッチング用レジスト１７が塗布される（工程ｃ）。
尚、ドライエッチング用レジスト１７はメッキレジスト
の感光特性に関係なく、ここではネガ型を使用している
がポジ型であっても良い。そして、工程ｄで電極１６の
幅に一致した幅でパターン形成した露光マスクで露光し
て現像後（工程ｅ）、下地層１４のエッチング，バッフ
ァ層１３のドライエッチングを行い（工程ｆ）、最後に
ドライエッチング用レジスト１７を剥離して変調素子を
形成している。

【０００５】しかし、ドライエッチング用レジストにパ
ターン形成する工程ｄの露光マスク１８の位置合わせ
は、中心電極幅が数μｍと微細であるために難しく、図
４（ａ）の工程ｄ１に示すように位置ずれが発生するこ
とが多い。その結果、工程ｆ１に示すように下地エッチ
ング，バッファ層ドライエッチングの結果、下地層１４
やバッァ層１３の一部が残ったり、電極１６の一部がエ
ッチングされてしまい、変調素子としての特性は不安定
なもとなっていた。また、図４（ｂ）に示すように、電
極部を広く形成した露光マスク１８ａを使用し、位置ず
れを起こしても電極１６が露出することがないようにす
ると、露光現像後必ずエッチングすべき領域にレジスト
が残存し、その結果、下地層１４，バッファ層１３の一
部が残ってしまう。そのため、電極上にドライエッチン
グ用レジストマスクを形成する方法は高精度な位置合わ
せ技術を要し、難しく厄介な工程となっていた。

【０００６】そこで本発明の課題は、バッファ層ドライ
エッチングに対して電極を保護する良好なレジストマス
クを簡易な手段で形成する方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、光変調素子を構成するバッファ
層をドライエッチングする際、露出している電極面を保
護するドライエッチング用レジストマスクの形成方法で
あって、電極形成用レジストとドライエッチング用レジ
ストとのネガ・ポジ感光特性が互いに逆の関係にあり、
電極形成後、電極形成用レジストの上にドライエッチン
グ用レジストを塗布し、マスク形成したことを特徴とす
る。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、ドライエッチング用レジストマスクのパターン幅が
電極幅より広いことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態の１例を、図面を基に説明する。図１は本発明に係
るドライエッチング用レジストの形成方法を示す光導波
路型変調素子作成の工程図であり、工程ＡはＬｉＮｂＯ
３基板１（ＬＮ基板）を示している。そして、工程Ｂで
はＬＮ基板１の表面にＴｉを選択的に拡散して光導波路
２を形成し、工程Ｃ，ＤでＳｉＯ₂ バッファ層３及び下
地層４を形成し、工程Ｅで電極形成用レジストであるメ
ッキレジスト５（ここではポジ形レジスト）を塗布して
パターン形成し、工程Ｆで電極６としてＡｕをメッキ形
成している。この工程Ｆまでは公知の製造工程である。

【００１０】そして、工程Ｇでメッキレジスト５を剥離
せずにその上からドライエッチング用レジスト（ここで
はネガ形レジスト）７を塗布し、電極幅よりも広いパタ
ーン幅を有する露光マスク８で露光（工程Ｈ）した後、
工程Ｉでドライエッチング用レジスト７の現像及びメッ
キレジスト５の剥離を行い、ドライエッチング用レジス
トマスクを形成している。この場合、メッキレジスト５
がポジタイプであればドライエッチング用レジスト７は
ネガタイプ、メッキレジスト５がネガタイプであればド
ライエッチング用レジスト７はポジタイプとし、レジス
トのタイプを互いに逆の関係にすることで、ドライエッ
チング用レジスト７の現像及びメッキレジスト５の剥離
を互いに影響なく行うことを可能としている。

【００１１】その後、ドライエッチング用レジスト７は
ポストベークを行うことで熱収縮すると共に、下地層４
をエッチングする際のレジストアタックで開口部の出っ
張り７ａが削られ、工程Ｊに示すようにドライエッチン
グ用レジスト７として開口部の形状は改善される。そし
て、工程Ｋでバッファ層３のドライエッチングを行い、
工程Ｌでレジスト７を剥離して変調素子は形成される。

【００１２】このように、メッキレジストの上にドライ
エッチング用レジストを塗布するので、ドライエッチン
グ用レジストが電極間のエッチング領域へ進入すること
がない。従って、ドライエッチング用レジストマスクが
位置ずれして形成されてもエッチング領域となるバッフ
ァ層上にドライエッチング用レジストが残存することが
無く、バッファ層エッチングを良好に行うことができ
る。また、ドライエッチング用レジストを塗布する前に
メッキレジストを剥離しないので、製造工程を簡略化で
きる。

【００１３】図２は露光マスク８が位置ずれを起こした
場合を示し、工程Ｈ１に示すように露光マスク８が例え
ば左方向にずれても、ドライエッチング用レジスト７を
露光・現像してメッキレジスト５を剥離（工程Ｉ１）し
た後はエッチング領域内にレジストが残存することがな
いし、ポストベークによる熱収縮及び下地エッチング時
のレジストアタックで開口部の出っ張り７ｂが削られ、
工程Ｊ１に示すようにドライエッチング用レジストマス
クとして開口部の形状は改善される。従って、下地層エ
ッチング及びバッファ層エッチングを良好に行うことが
でき、上記実施の形態の如く変調素子を作成することが
できる。

【００１４】このように、ドライエッチング用レジスト
マスクの幅を電極幅より広く形成しても、バッファ層エ
ッチングは可能であるし、逆にマスク幅を電極幅より広
くすることで、露光マスクが位置ずれしても、極端な位
置ずれが発生しない限り電極は露出せず、電極がエッチ
ングされることは大幅に減少する。従って、高精度な位
置合わせをしなくとも良好なドライエッチング用レジス
トマスクが形成でき、ドライエッチング工程を容易に行
うことができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、電極形成用レジストの上にドライエッチング用
レジストを塗布するので、ドライエッチング用レジスト
が電極間のバッファエッチング領域へ進入することがな
い。従って、ドライエッチング用レジストマスクが位置
ずれして形成されてもバッファエッチング領域となるバ
ッファ層上にドライエッチング用レジストが残存するこ
とが無く、バッファ層エッチングを良好に行うことがで
きる。また、ドライエッチング用レジストを塗布する前
に電極形成用レジストを剥離しないので、製造工程を簡
略化できる。

【００１６】請求項２の発明によれば、請求項１の効果
に加えて、ドライエッチング用レジストマスクの幅が電
極幅より広いので、露光マスクの位置ずれが発生しても
電極が露出することがほとんど無く、電極がエッチング
されることは大幅に減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るドライエッチング用レジストの形
成方法を示す光導波路型変調素子作成の工程図である。

【図２】図１の工程において、露光マスクが位置ずれし
た場合の工程図である。

【図３】従来のドライエッチング用レジストの形成方法
を示す光導波路型変調素子作成の工程図である。

【図４】図３の工程において、適正露光でない場合を示
し、（ａ）は露光マスクが位置ずれした場合の工程図、
（ｂ）はマスクサイズが電極幅より広い場合の工程図で
ある。

【符号の説明】

１・・基板、２・・光導波路、３・・バッファ層、４・
・下地層、５・・メッキレジスト（電極形成用レジス
ト）、６・電極、７・・ドライエッチング用レジスト、
８・・露光マスク。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光変調素子を構成するバッファ層をドラ
   イエッチングする際、露出している電極面を保護するド
   ライエッチング用レジストマスクの形成方法であって、
   電極形成用レジストとドライエッチング用レジストとの
   ネガ・ポジ感光特性が互いに逆の関係にあり、電極形成
   後、電極形成用レジストの上にドライエッチング用レジ
   ストを塗布し、マスク形成したことを特徴とするドライ
   エッチング用レジストマスクの形成方法。
2. 【請求項２】 ドライエッチング用レジストマスクのパ
   ターン幅が電極幅より広い請求項１記載のドライエッチ
   ング用レジストマスクの形成方法。