JP3436035B2 - 光導波路素子の製造方法 - Google Patents
光導波路素子の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信や光情報処
理の分野で必要とされる光電子集積回路等における光導
波路素子の製造方法に関し、特に、誘電体基板上に形成
された光導波路の端部に導波光を反射するミラーを備え
た光導波路素子の製造方法に関する。
理の分野で必要とされる光電子集積回路等における光導
波路素子の製造方法に関し、特に、誘電体基板上に形成
された光導波路の端部に導波光を反射するミラーを備え
た光導波路素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、光通信システムや光ディスクシス
テム等においては、マイクロレンズやプリズム等の光部
品として、バルク形の個別部品が使用されているが、各
々の光学軸調整が面倒であったり、温度や振動等の環境
に対して光学的な影響を受け易かったり、また小型化や
量産化できないなどの問題があった。
テム等においては、マイクロレンズやプリズム等の光部
品として、バルク形の個別部品が使用されているが、各
々の光学軸調整が面倒であったり、温度や振動等の環境
に対して光学的な影響を受け易かったり、また小型化や
量産化できないなどの問題があった。
【０００３】そこで最近では、光部品を薄膜化して１つ
の基板上に電子部品と共に並べて集積化した、所謂、光
電子集積回路の研究が盛んに進められている。この光電
子集積回路は、周囲より屈折率の高い薄膜の光導波路を
所定のパターンで基板上に形成し、光導波路中の導波光
を基板の表面に取り出す場合には、光導波路中に所定の
傾斜角の光導波路ミラーを形成して構成されている。
の基板上に電子部品と共に並べて集積化した、所謂、光
電子集積回路の研究が盛んに進められている。この光電
子集積回路は、周囲より屈折率の高い薄膜の光導波路を
所定のパターンで基板上に形成し、光導波路中の導波光
を基板の表面に取り出す場合には、光導波路中に所定の
傾斜角の光導波路ミラーを形成して構成されている。
【０００４】従来の光導波路素子の製造方法として、例
えば、特開平６−２６５７３８号公報に示されるものが
ある。図５(a) 〜(f) は、この光導波路素子の製造方法
を示す。まず、図５(a) に示すように、熱酸化シリコン
基板等からなる誘電体基板５１の上にフッ素化ポリイミ
ドからなる光導波路コア材５２を形成する。次に、図５
(b) に示すように、光導波路コア材５２の上にシリコン
系ポジ型フォトレジスト等からなるエッチングマスク５
３を形成する。この後、図５(c) に示すように、光伝播
方向に開口部の大きさ、或いは密度、つまり光透過量が
漸次変化するマスクパターン５４ａを部分的に有し、光
導波路パターンに対応した複数の直線パターン５４を備
えたフォトマスク５５をエッチングマスク５３上に形成
する。更に、図５(d) に示すように、露光してエッチン
グマスク５３の光が当たった部分に構造変化を起こさ
せ、溶媒処理により溶解することによりエッチングマス
ク５３を直線パターン５４に対応したパターンにすると
共に、各々にフォトマスク５５のマスクパターン５４ａ
を透過した光の量に比例した傾斜面５３ａを形成する。
最後に、図５(e) に示すように、酸素プラズマを用いた
反応性イオンエッチング等によりエッチングして、エッ
チングマスク５３のパターンに対応したパターンの光導
波路５２Ａを形成する。この際、エッチングマスク５３
もエッチングを受けるため、図５(f) に示すように、光
導波路５２Ａにエッチングマスク５３の傾斜面５３ａに
対応した光導波路ミラー５２Ｂが形成される。このよう
にして光導波路素子５０が製造される。
えば、特開平６−２６５７３８号公報に示されるものが
ある。図５(a) 〜(f) は、この光導波路素子の製造方法
を示す。まず、図５(a) に示すように、熱酸化シリコン
基板等からなる誘電体基板５１の上にフッ素化ポリイミ
ドからなる光導波路コア材５２を形成する。次に、図５
(b) に示すように、光導波路コア材５２の上にシリコン
系ポジ型フォトレジスト等からなるエッチングマスク５
３を形成する。この後、図５(c) に示すように、光伝播
方向に開口部の大きさ、或いは密度、つまり光透過量が
漸次変化するマスクパターン５４ａを部分的に有し、光
導波路パターンに対応した複数の直線パターン５４を備
えたフォトマスク５５をエッチングマスク５３上に形成
する。更に、図５(d) に示すように、露光してエッチン
グマスク５３の光が当たった部分に構造変化を起こさ
せ、溶媒処理により溶解することによりエッチングマス
ク５３を直線パターン５４に対応したパターンにすると
共に、各々にフォトマスク５５のマスクパターン５４ａ
を透過した光の量に比例した傾斜面５３ａを形成する。
最後に、図５(e) に示すように、酸素プラズマを用いた
反応性イオンエッチング等によりエッチングして、エッ
チングマスク５３のパターンに対応したパターンの光導
波路５２Ａを形成する。この際、エッチングマスク５３
もエッチングを受けるため、図５(f) に示すように、光
導波路５２Ａにエッチングマスク５３の傾斜面５３ａに
対応した光導波路ミラー５２Ｂが形成される。このよう
にして光導波路素子５０が製造される。
【０００５】以上のように製造された光導波路ミラー５
２Ｂによると、光導波路５２Ａを伝播してきた導波光Ｌ
を、誘電体基板５１の表面の方向（図示では、垂直上
方）に反射させることができる。
２Ｂによると、光導波路５２Ａを伝播してきた導波光Ｌ
を、誘電体基板５１の表面の方向（図示では、垂直上
方）に反射させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光導波
路素子５０の製造方法によると、エッチングマスク５３
に漸次露光量が変化するような露光を施すには、均一の
照度分布をもつ紫外光を、照明光学系の解像度よりも細
かいマスクパターンに通さなければならないが、このよ
うなマスクパターンを設計するのは困難であり、また、
パターンのデータ量も膨大となり、現実性がない。従っ
て、エッチングマスク５３に漸次露光量が変化するよう
な露光を施すのが困難であるという問題がある。また、
エッチングマスク５３のエッチングレートと光導波路コ
ア材５２のエッチングレートが厳密に同一ではないた
め、エッチングマスク５３の傾斜面５３ａを光導波路５
２Ａに転写するのが困難であるという問題がある。反応
性イオンエッチング等のプロセス条件を最適化すること
によりある程度エッチングレートを１：１に近づけるこ
とは可能であるが、エッチングマスク５３や光導波路コ
ア材５２の作製条件のばらつきにより、基板５１全体に
わたって正確に１：１にすることは困難である。このよ
うな露光上の問題、及びエッチング上の問題は、ミラー
として機能する傾斜面５２Ｂに曲面が生じ易いと共に、
量産時の精度にばらつきが生じ易く、生産性の低下を招
いている。
路素子５０の製造方法によると、エッチングマスク５３
に漸次露光量が変化するような露光を施すには、均一の
照度分布をもつ紫外光を、照明光学系の解像度よりも細
かいマスクパターンに通さなければならないが、このよ
うなマスクパターンを設計するのは困難であり、また、
パターンのデータ量も膨大となり、現実性がない。従っ
て、エッチングマスク５３に漸次露光量が変化するよう
な露光を施すのが困難であるという問題がある。また、
エッチングマスク５３のエッチングレートと光導波路コ
ア材５２のエッチングレートが厳密に同一ではないた
め、エッチングマスク５３の傾斜面５３ａを光導波路５
２Ａに転写するのが困難であるという問題がある。反応
性イオンエッチング等のプロセス条件を最適化すること
によりある程度エッチングレートを１：１に近づけるこ
とは可能であるが、エッチングマスク５３や光導波路コ
ア材５２の作製条件のばらつきにより、基板５１全体に
わたって正確に１：１にすることは困難である。このよ
うな露光上の問題、及びエッチング上の問題は、ミラー
として機能する傾斜面５２Ｂに曲面が生じ易いと共に、
量産時の精度にばらつきが生じ易く、生産性の低下を招
いている。
【０００７】従って、本発明の目的は、ミラーの平面精
度の向上を図り、再現性および量産性に優れる光導波路
素子の製造方法を提供することにある。
度の向上を図り、再現性および量産性に優れる光導波路
素子の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、基板上に形成された光導波路の端部に導波
光を反射するミラーを備えた光導波路素子の製造方法に
おいて、前記基板上に光導波路コア材を形成し、前記光
導波路コア材の前記ミラーが配置される領域に空隙を形
成して前記光導波路コア材における光伝播方向の一方を
前記光導波路とし、他方を前記ミラーを支持する支持領
域とし、前記空隙に犠牲層を平坦に埋設し、前記犠牲層
の表面に前記ミラーとなるミラー層を形成し、前記ミラ
ー層の一部と前記支持領域とを可撓性薄膜によって連結
し、前記犠牲層を除去してその除去後の前記空隙に前記
ミラー層を斜めに倒して前記ミラーを形成することを特
徴とする光導波路素子の製造方法を提供するものであ
る。上記構成によれば、平坦な犠牲層の表面にミラー層
を形成することで、平面精度の高い反射面が得られる。
また、犠牲層を除去することで、ミラー層が斜めに倒れ
てミラーが形成されるので、再現性および量産性の向上
を図ることができる。
成するため、基板上に形成された光導波路の端部に導波
光を反射するミラーを備えた光導波路素子の製造方法に
おいて、前記基板上に光導波路コア材を形成し、前記光
導波路コア材の前記ミラーが配置される領域に空隙を形
成して前記光導波路コア材における光伝播方向の一方を
前記光導波路とし、他方を前記ミラーを支持する支持領
域とし、前記空隙に犠牲層を平坦に埋設し、前記犠牲層
の表面に前記ミラーとなるミラー層を形成し、前記ミラ
ー層の一部と前記支持領域とを可撓性薄膜によって連結
し、前記犠牲層を除去してその除去後の前記空隙に前記
ミラー層を斜めに倒して前記ミラーを形成することを特
徴とする光導波路素子の製造方法を提供するものであ
る。上記構成によれば、平坦な犠牲層の表面にミラー層
を形成することで、平面精度の高い反射面が得られる。
また、犠牲層を除去することで、ミラー層が斜めに倒れ
てミラーが形成されるので、再現性および量産性の向上
を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１(a) 〜(d) は、本発明の実施
の形態に係る光導波路素子の製造方法を示す。まず、図
１(a) に示すように、誘電体基板２上に複数の光導波路
コア材３を直線状パターンに形成する。なお、図１は、
そのうちの１本の光伝播方向の断面を示す。
を参照して説明する。図１(a) 〜(d) は、本発明の実施
の形態に係る光導波路素子の製造方法を示す。まず、図
１(a) に示すように、誘電体基板２上に複数の光導波路
コア材３を直線状パターンに形成する。なお、図１は、
そのうちの１本の光伝播方向の断面を示す。
【００１０】次に、図１(b) に示すように、フォトリソ
グラフィー法によるドライエッチング等により、光導波
路３Ａ、後述する光導波路端部ミラー５Ａが配置される
空隙３Ｂ、および後述する光導波路端部ミラー５Ａを支
える支持領域３Ｃを形成する。続いて、空隙３Ｂに犠牲
層４を平坦に埋設する。
グラフィー法によるドライエッチング等により、光導波
路３Ａ、後述する光導波路端部ミラー５Ａが配置される
空隙３Ｂ、および後述する光導波路端部ミラー５Ａを支
える支持領域３Ｃを形成する。続いて、空隙３Ｂに犠牲
層４を平坦に埋設する。
【００１１】次に、図１(c) に示すように、フォトリソ
グラフィー法と真空蒸着法等を用いて犠牲層４の表面４
ａにアルミニウム等の金属からなるミラー層５を形成
し、支持領域３Ｃの表面３ａにもミラー層５と同材料で
支持層６を形成し、さらに、ミラー層５と支持層６とを
ポリイミドフィルム等の可撓性薄膜７で連結し、ヒンジ
を構成する。
グラフィー法と真空蒸着法等を用いて犠牲層４の表面４
ａにアルミニウム等の金属からなるミラー層５を形成
し、支持領域３Ｃの表面３ａにもミラー層５と同材料で
支持層６を形成し、さらに、ミラー層５と支持層６とを
ポリイミドフィルム等の可撓性薄膜７で連結し、ヒンジ
を構成する。
【００１２】最後に、図１(d) に示すように、犠牲層４
をエッチング除去すると、犠牲層４が除去された空隙３
Ｂにミラー層５が斜めに倒れて光導波路端部ミラー５Ａ
が形成され、光導波路素子１が完成する。光導波路３Ａ
を伝播してきた導波光Ｌは、光導波路端部ミラー５Ａの
反射面５ａで垂直上方に反射される。
をエッチング除去すると、犠牲層４が除去された空隙３
Ｂにミラー層５が斜めに倒れて光導波路端部ミラー５Ａ
が形成され、光導波路素子１が完成する。光導波路３Ａ
を伝播してきた導波光Ｌは、光導波路端部ミラー５Ａの
反射面５ａで垂直上方に反射される。
【００１３】このような光導波路素子１の製造方法によ
れば、以下の効果が得られる。 (イ) 平坦な犠牲層４の表面４ａにミラー層５を形成して
いるので、平面精度の高い反射面５ａを得ることができ
る。 (ロ) 犠牲層４を除去してミラー層５を倒すことにより、
斜めの光導波路端部ミラー５Ａを形成することができる
ので、再現性および量産性の向上を図ることができる。 (ロ) ミラー５Ａとなるミラー層５は、平坦な犠牲層４の
表面４ａに真空蒸着法等により形成されるため、反射面
５ａとなるミラー層５の表面は最初から鏡面となってお
り、光導波路端部ミラーとして好都合であり、量産性の
向上をより図ることができる。
れば、以下の効果が得られる。 (イ) 平坦な犠牲層４の表面４ａにミラー層５を形成して
いるので、平面精度の高い反射面５ａを得ることができ
る。 (ロ) 犠牲層４を除去してミラー層５を倒すことにより、
斜めの光導波路端部ミラー５Ａを形成することができる
ので、再現性および量産性の向上を図ることができる。 (ロ) ミラー５Ａとなるミラー層５は、平坦な犠牲層４の
表面４ａに真空蒸着法等により形成されるため、反射面
５ａとなるミラー層５の表面は最初から鏡面となってお
り、光導波路端部ミラーとして好都合であり、量産性の
向上をより図ることができる。
【００１４】
【実施例】図２(a) 〜(e) および図３(f) 〜(i) は、本
発明の第１の実施例に係る光導波路素子の製造方法を示
す。まず、図２(a) に示すように、表面に酸化膜を形成
したＳｉウェハーあるいはガラス基板（Corning 7059）
からなる誘電体基板１１上にスピンコーティング法によ
り光透過率が高く耐熱性の点で優れているフッ素化ポリ
イミド（日立化成製）を塗布し、これをベークして膜厚
が１０μｍの単一の光導波路コア材１２を形成する。な
お、光導波路コア材１２に、ＰＭＭＡ（メタクリル酸メ
チルポリマー）を用いてもよい。次に、通常のフォトリ
ソグラフィー法を用いて単一の光導波路コア材１２を複
数の直線状パターンにすることにより複数の光導波路コ
ア材１２を形成する。図２(a) は、そのうちの１本の光
伝播方向の断面を示す。
発明の第１の実施例に係る光導波路素子の製造方法を示
す。まず、図２(a) に示すように、表面に酸化膜を形成
したＳｉウェハーあるいはガラス基板（Corning 7059）
からなる誘電体基板１１上にスピンコーティング法によ
り光透過率が高く耐熱性の点で優れているフッ素化ポリ
イミド（日立化成製）を塗布し、これをベークして膜厚
が１０μｍの単一の光導波路コア材１２を形成する。な
お、光導波路コア材１２に、ＰＭＭＡ（メタクリル酸メ
チルポリマー）を用いてもよい。次に、通常のフォトリ
ソグラフィー法を用いて単一の光導波路コア材１２を複
数の直線状パターンにすることにより複数の光導波路コ
ア材１２を形成する。図２(a) は、そのうちの１本の光
伝播方向の断面を示す。
【００１５】次に、図２(b) に示すように、光導波路コ
ア材１２上にポリイミドのエッチングマスクとしてＡｌ
マスク１３を厚さ０．２μｍで着膜する。通常のフォト
リソグラフィー法ではエッチングマスクとしてフォトレ
ジストを用いるが、フォトレジストのエッチングレート
はポリイミドとほぼ同じなので、所望の選択エッチング
加工ができないため、Ａｌマスク１３を用いる。次に、
このＡｌマスク１３をパターニングするためにＡｌマス
ク１３の上にフォトレジスト１４を塗布し、後述する光
導波路１２Ａおよび支持領域１２Ｃに対応するパターン
に露光・現像する。
ア材１２上にポリイミドのエッチングマスクとしてＡｌ
マスク１３を厚さ０．２μｍで着膜する。通常のフォト
リソグラフィー法ではエッチングマスクとしてフォトレ
ジストを用いるが、フォトレジストのエッチングレート
はポリイミドとほぼ同じなので、所望の選択エッチング
加工ができないため、Ａｌマスク１３を用いる。次に、
このＡｌマスク１３をパターニングするためにＡｌマス
ク１３の上にフォトレジスト１４を塗布し、後述する光
導波路１２Ａおよび支持領域１２Ｃに対応するパターン
に露光・現像する。
【００１６】次に、図２(c) に示すように、Ａｌのエッ
チャントによりＡｌマスク１３の一部をエッチング除去
し、フォトレジスト１４を剥離する。引き続きＣＦ4 等
のフッ素系ガスによるドライエッチングによりフッ素化
ポリイミドの光導波路コア材１２の一部をエッチング除
去し、ライン状の光導波路１２Ａと、その端部に、後述
するミラー１６Ａが配置される空隙１２Ｂ、および後述
するミラー１６Ａを支える支持領域１２Ｃを形成する。
ＣＦ4 等のフッ素系ガスによるドライエッチングではＡ
ｌはほとんど侵されないため、選択比の大きなエッチン
グが可能となる。
チャントによりＡｌマスク１３の一部をエッチング除去
し、フォトレジスト１４を剥離する。引き続きＣＦ4 等
のフッ素系ガスによるドライエッチングによりフッ素化
ポリイミドの光導波路コア材１２の一部をエッチング除
去し、ライン状の光導波路１２Ａと、その端部に、後述
するミラー１６Ａが配置される空隙１２Ｂ、および後述
するミラー１６Ａを支える支持領域１２Ｃを形成する。
ＣＦ4 等のフッ素系ガスによるドライエッチングではＡ
ｌはほとんど侵されないため、選択比の大きなエッチン
グが可能となる。
【００１７】次に、残りのＡｌマスク１３を再びＡｌの
エッチャントにより剥離除去し、図２(d) に示すよう
に、スピン塗布法によりフォトレジスト（ポジタイプで
もネガタイプでも可能）１５を塗布する。フォトレジス
ト１５は、スピン塗布法により塗布すると窪んだ部分に
溜まりやすいため、同図(d) に示すように、空隙１２Ｂ
に溜まって表面が平坦化される。なお、表面が十分に平
坦化されるようにフォトレジスト１５の粘度は十分低い
（１０ｃｐ以下）ものを用い、複数回積層することが望
ましい。
エッチャントにより剥離除去し、図２(d) に示すよう
に、スピン塗布法によりフォトレジスト（ポジタイプで
もネガタイプでも可能）１５を塗布する。フォトレジス
ト１５は、スピン塗布法により塗布すると窪んだ部分に
溜まりやすいため、同図(d) に示すように、空隙１２Ｂ
に溜まって表面が平坦化される。なお、表面が十分に平
坦化されるようにフォトレジスト１５の粘度は十分低い
（１０ｃｐ以下）ものを用い、複数回積層することが望
ましい。
【００１８】次に、図２(e) に示すように、フォトレジ
スト１５のうち表面部分をドライエッチングによりエッ
チバックし、表面にポリイミドの光導波路コア材１２お
よびレジストが現れるようにする。この空隙１２Ｂに入
ったレジストが犠牲層１５Ａとなる。レジストとポリイ
ミドのエッチングレートは、ほぼ同じなので、ポリイミ
ドが表面に現れてからエッチングを終了するようにすれ
ば、ポリイミド（１２Ａ，１２Ｃ）間の犠牲層１５Ａの
表面は、同図(e) のようにポリイミド（１２Ａ，１２
Ｃ）と同一平面を形成する。
スト１５のうち表面部分をドライエッチングによりエッ
チバックし、表面にポリイミドの光導波路コア材１２お
よびレジストが現れるようにする。この空隙１２Ｂに入
ったレジストが犠牲層１５Ａとなる。レジストとポリイ
ミドのエッチングレートは、ほぼ同じなので、ポリイミ
ドが表面に現れてからエッチングを終了するようにすれ
ば、ポリイミド（１２Ａ，１２Ｃ）間の犠牲層１５Ａの
表面は、同図(e) のようにポリイミド（１２Ａ，１２
Ｃ）と同一平面を形成する。
【００１９】次に、図３(f) に示すように、平坦な光導
波路１２Ａ，犠牲層１５Ａおよび支持領域１２Ｃの表面
全体に真空蒸着法，電子ビーム蒸着法，スパッタリング
法等によりＡｌ層１６を厚さ０．２〜０．５μｍで着膜
する。Ａｌ層１６は真空蒸着法，電子ビーム蒸着法やス
パッタリング法により形成することで、反射面は最初か
ら良好な鏡面となっている。この良好な反射面を利用
し、後の工程でこれを斜めに傾けて導波路端部ミラーと
していることから、鏡としての精度が非常に優れてい
る。
波路１２Ａ，犠牲層１５Ａおよび支持領域１２Ｃの表面
全体に真空蒸着法，電子ビーム蒸着法，スパッタリング
法等によりＡｌ層１６を厚さ０．２〜０．５μｍで着膜
する。Ａｌ層１６は真空蒸着法，電子ビーム蒸着法やス
パッタリング法により形成することで、反射面は最初か
ら良好な鏡面となっている。この良好な反射面を利用
し、後の工程でこれを斜めに傾けて導波路端部ミラーと
していることから、鏡としての精度が非常に優れてい
る。
【００２０】次に、図３(g) に示すように、通常のフォ
トリソグラフィー法によりＡｌ層１６をパターニングし
て犠牲層１５Ａ上に光導波路端部ミラーとなる部分（Ａ
ｌ層）１６Ａと、支持領域１２Ｃ上に光導波路端部ミラ
ーの支えとなる部分（Ａｌ層）１６Ｂを形成する。な
お、支持領域１２Ｃ上のＡｌ層１６Ｂは必ずしも必要で
はない。
トリソグラフィー法によりＡｌ層１６をパターニングし
て犠牲層１５Ａ上に光導波路端部ミラーとなる部分（Ａ
ｌ層）１６Ａと、支持領域１２Ｃ上に光導波路端部ミラ
ーの支えとなる部分（Ａｌ層）１６Ｂを形成する。な
お、支持領域１２Ｃ上のＡｌ層１６Ｂは必ずしも必要で
はない。
【００２１】次に、図３(h) に示すように、光導波路端
部ミラーとなる部分１６Ａと支持領域１２Ｃおよび光導
波路端部ミラーの支えとなる部分１６Ｂとの間を可撓性
薄膜１７で結合してヒンジを構成する。本実施例では、
可撓性薄膜１７に、光導波路コア材１２とは別の種類の
ポリイミド（日立化成製）を用い、通常のフォトリソグ
ラフィーを用いている。
部ミラーとなる部分１６Ａと支持領域１２Ｃおよび光導
波路端部ミラーの支えとなる部分１６Ｂとの間を可撓性
薄膜１７で結合してヒンジを構成する。本実施例では、
可撓性薄膜１７に、光導波路コア材１２とは別の種類の
ポリイミド（日立化成製）を用い、通常のフォトリソグ
ラフィーを用いている。
【００２２】最後に、図３(i) に示すように、犠牲層１
５Ａのフォトレジストをアセトン等の剥離液で剥離する
と、その上の光導波路端部ミラーとなる部分１６Ａが斜
めに倒れて光導波路端部ミラー１６Ｃが形成され、光導
波路素子１０が完成する。ミラー１６Ｃの角度は、図３
(h) に示すように、光導波路１２Ａの厚さｔとミラー１
６Ｃ先端と支持領域１２Ｃ間の距離ｄで決まるが、通常
は４５度となるようにすれば、光導波路１２Ａを伝播し
てきた導波光Ｌは端部ミラー１６Ｃの反射面１６ａで垂
直上方に反射される。
５Ａのフォトレジストをアセトン等の剥離液で剥離する
と、その上の光導波路端部ミラーとなる部分１６Ａが斜
めに倒れて光導波路端部ミラー１６Ｃが形成され、光導
波路素子１０が完成する。ミラー１６Ｃの角度は、図３
(h) に示すように、光導波路１２Ａの厚さｔとミラー１
６Ｃ先端と支持領域１２Ｃ間の距離ｄで決まるが、通常
は４５度となるようにすれば、光導波路１２Ａを伝播し
てきた導波光Ｌは端部ミラー１６Ｃの反射面１６ａで垂
直上方に反射される。
【００２３】このような第１の実施例に係る光導波路素
子１０の製造方法によれば、以下の効果が得られる。 (イ) 平坦な犠牲層１５Ａの表面に光導波路端部ミラーと
なる部分１６Ａを形成しているので、平面精度の高い反
射面１６ａを得ることができる。 (ロ) 犠牲層１５Ａを除去して光導波路端部ミラーとなる
部分１６Ａを倒すことにより、斜めの光導波路端部ミラ
ー１６Ｃを形成することができるので、再現性および量
産性の向上を図ることができる。 (ロ) 光導波路端部ミラーとなる部分１６Ａは、平坦な犠
牲層１５Ａの表面に真空蒸着法等により形成されるた
め、反射面１６ａとなる部分１６Ａの表面は最初から鏡
面となっており、光導波路端部ミラーとして好都合であ
り、量産性の向上をより図ることができる。
子１０の製造方法によれば、以下の効果が得られる。 (イ) 平坦な犠牲層１５Ａの表面に光導波路端部ミラーと
なる部分１６Ａを形成しているので、平面精度の高い反
射面１６ａを得ることができる。 (ロ) 犠牲層１５Ａを除去して光導波路端部ミラーとなる
部分１６Ａを倒すことにより、斜めの光導波路端部ミラ
ー１６Ｃを形成することができるので、再現性および量
産性の向上を図ることができる。 (ロ) 光導波路端部ミラーとなる部分１６Ａは、平坦な犠
牲層１５Ａの表面に真空蒸着法等により形成されるた
め、反射面１６ａとなる部分１６Ａの表面は最初から鏡
面となっており、光導波路端部ミラーとして好都合であ
り、量産性の向上をより図ることができる。
【００２４】図４(h′),(i′) は、本発明の第２の実施
例に係る光導波路素子の製造方法を示す。第２の実施例
は、第１の実施例の変形であり、図３(g) まではまった
く同様である。図４（ｈ′) はヒンジを構成する可撓性
薄膜１８を形成する工程であるが、第１の実施例と異な
るのは可撓性薄膜１８をポリイミドからなる２層膜とし
たことである。しかも上層膜１８ａは下層膜１８ｂに比
べ圧縮応力が大きいポリイミドとした。なお、上層膜１
８ａが圧縮応力を持つポリイミド、下層膜１８ｂが引張
応力を持つポリイミドとしてもよい。ポリイミドの応力
は、その組成を変えることにより容易に目的の値とする
ことができる。
例に係る光導波路素子の製造方法を示す。第２の実施例
は、第１の実施例の変形であり、図３(g) まではまった
く同様である。図４（ｈ′) はヒンジを構成する可撓性
薄膜１８を形成する工程であるが、第１の実施例と異な
るのは可撓性薄膜１８をポリイミドからなる２層膜とし
たことである。しかも上層膜１８ａは下層膜１８ｂに比
べ圧縮応力が大きいポリイミドとした。なお、上層膜１
８ａが圧縮応力を持つポリイミド、下層膜１８ｂが引張
応力を持つポリイミドとしてもよい。ポリイミドの応力
は、その組成を変えることにより容易に目的の値とする
ことができる。
【００２５】図４（ｈ′) に示すように、可撓性薄膜１
８を形成した後、第１の実施例と同様に犠牲層１５Ａを
剥離除去すると、図４（i ′) に示すように、光導波路
端部ミラーとなる部分１６Ａが斜めに倒れて光導波路端
部ミラー１６Ｃが形成され、光導波路素子１０が完成す
る。
８を形成した後、第１の実施例と同様に犠牲層１５Ａを
剥離除去すると、図４（i ′) に示すように、光導波路
端部ミラーとなる部分１６Ａが斜めに倒れて光導波路端
部ミラー１６Ｃが形成され、光導波路素子１０が完成す
る。
【００２６】このような第２の実施例に係る光導波路素
子１０の製造方法によれば、可撓性薄膜１８のヒンジが
２層膜であり、しかも上層膜１８ａの圧縮応力が大きい
ことから、可撓性薄膜１８は下向きに反るため、端部ミ
ラー１６Ｃは強く基板１１に押し付けられ、固定され
る。従って、基板１１に多少の振動が加えられても端部
ミラー１６Ｃが動くことはなく、信頼性が向上する。
子１０の製造方法によれば、可撓性薄膜１８のヒンジが
２層膜であり、しかも上層膜１８ａの圧縮応力が大きい
ことから、可撓性薄膜１８は下向きに反るため、端部ミ
ラー１６Ｃは強く基板１１に押し付けられ、固定され
る。従って、基板１１に多少の振動が加えられても端部
ミラー１６Ｃが動くことはなく、信頼性が向上する。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光導波路
素子の製造方法によると、平坦な犠牲層の表面にミラー
層を形成しているので、平面精度の高い反射面が得られ
る。また、犠牲層を除去することで、ミラー層が斜めに
倒れて光導波路端部ミラーが形成されるので、再現性お
よび量産性の向上を図ることができる。
素子の製造方法によると、平坦な犠牲層の表面にミラー
層を形成しているので、平面精度の高い反射面が得られ
る。また、犠牲層を除去することで、ミラー層が斜めに
倒れて光導波路端部ミラーが形成されるので、再現性お
よび量産性の向上を図ることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る光導波路素子の製造
方法を示す断面図。
方法を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施例に係る光導波路素子の製
造方法を示す断面図。
造方法を示す断面図。
【図３】本発明の第１の実施例に係る光導波路素子の製
造方法を示す断面図。
造方法を示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施例に係る光導波路素子の製
造方法を示す断面図。
造方法を示す断面図。
【図５】従来の光導波路素子の製造方法を示す断面図。
１ 光導波路素子
２ 誘電体基板
３ 光導波路コア材
３Ａ 光導波路
３Ｂ 空隙
３Ｃ 支持領域
３ａ 支持領域の表面
４ 犠牲層
４ａ 犠牲層の表面
５ ミラー層
５Ａ 光導波路端部ミラー
５ａ 反射面
６ 支持層
７ 可撓性薄膜
１０ 光導波路素子
１１ 誘電体基板
１２ 光導波路コア材
１２Ａ 光導波路
１２Ｂ 空隙
１２Ｃ 支持領域
１３ Ａｌマスク
１４ フォトレジスト
１５ フォトレジスト
１５Ａ 犠牲層
１６ Ａｌ層
１６Ａ 光導波路端部ミラーとなる部分（Ａｌ層）
１６Ｂ 光導波路端部ミラーの支えとなる部分（Ａｌ
層） １６Ｃ 光導波路端部ミラー １６ａ 反射面 １７ 可撓性薄膜 １８ 可撓性薄膜 １８ａ 上層膜 １８ｂ 下層膜 Ｌ 導波光 ｔ 光導波路の厚さ ｄ ミラー先端と支持領域間の距離
層） １６Ｃ 光導波路端部ミラー １６ａ 反射面 １７ 可撓性薄膜 １８ 可撓性薄膜 １８ａ 上層膜 １８ｂ 下層膜 Ｌ 導波光 ｔ 光導波路の厚さ ｄ ミラー先端と支持領域間の距離
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 6/12 - 6/14
G02B 26/00 - 26/10
G02F 1/00 - 1/313
Claims (5)
- 【請求項１】基板上に形成された光導波路の端部に導波
光を反射するミラーを備えた光導波路素子の製造方法に
おいて、 前記基板上に光導波路コア材を形成し、 前記光導波路コア材の前記ミラーが配置される領域に空
隙を形成して前記光導波路コア材における光伝播方向の
一方を前記光導波路とし、他方を前記ミラーを支持する
支持領域とし、 前記空隙に犠牲層を平坦に埋設し、 前記犠牲層の表面に前記ミラーとなるミラー層を形成
し、 前記ミラー層の一部と前記支持領域とを可撓性薄膜によ
って連結し、 前記犠牲層を除去してその除去後の前記空隙に前記ミラ
ー層を斜めに倒して前記ミラーを形成することを特徴と
する光導波路素子の製造方法。 - 【請求項２】前記基板上への前記光導波路コア材の形成
は、前記基板上に単一の光導波路コア材を形成し、フォ
トリソグラフィー法により前記単一の光導波路コア材を
複数の直線状パターンにすることにより複数の前記光導
波路コア材を得る構成の請求項１記載の光導波路素子の
製造方法。 - 【請求項３】前記可撓性薄膜は、ポリイミドからなる構
成の請求項１記載の光導波路素子の製造方法。 - 【請求項４】前記可撓性薄膜は、２層膜からなり、上層
膜は下層膜より圧縮応力が大なる構成の請求項１記載の
光導波路素子の製造方法。 - 【請求項５】前記ミラー層は、真空蒸着法等により表面
が鏡面に形成される構成の請求項１記載の光導波路素子
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090697A JP3436035B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 光導波路素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090697A JP3436035B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 光導波路素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206667A JPH10206667A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3436035B2 true JP3436035B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=11763342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1090697A Expired - Fee Related JP3436035B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 光導波路素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3436035B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4539031B2 (ja) * | 2002-05-28 | 2010-09-08 | パナソニック電工株式会社 | 光電気混載基板の製造方法 |
| JP2007256298A (ja) * | 2004-03-19 | 2007-10-04 | Nec Corp | 光モジュールおよびその製造方法 |
-
1997
- 1997-01-24 JP JP1090697A patent/JP3436035B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10206667A (ja) | 1998-08-07 |
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