JP7828019B2 - 光導波回路および光導波回路の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、光導波回路に関し、より詳細には、モードフィールドの大きさが大きく異なる２種類の光導波路を同一基板上に形成する光導波回路およびその製造方法に関する。

近年のデータセンタ内通信のトラフィック増大に伴い、コンピュータ筐体内素子の光配線化技術の重要性が高まっている。なかでも、多数の光回路を高密度に集積可能なシリコンフォトニクス技術が注目を集めている。

シリコンフォトニクス技術において光伝送媒体となるシリコン光回路は、ＳｉをコアとしＳｉＯ_２をクラッドとするシリコン細線導波路によって構成される。シリコン細線導波路では、コアとクラッドとの比屈折率差が４０％程度であり、シングルモード通信の使用波長帯である１５５０ｎｍ付近において、数１００ｎｍ角という極小断面領域内での光伝搬が可能である。導波路の許容曲げ半径も数μｍ程度と小さいため、シリコン細線導波路を用いることにより、狭い領域内に複雑な配線パターンの描画が可能である。これらのことから、シリコンフォトニクス技術による光回路の大規模集積化が期待されている。

シリコン細線導波路は、よく知られたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いて作製される。ＳＯＩ基板は、シリコン支持基板、シリコン支持基板上の埋込シリコン酸化層（ＢＯＸ層）、および、ＢＯＸ層上のシリコン活性層を備える。このようなＳＯＩ基板上で、ＢＯＸ層をアンダークラッドとし、シリコン活性層を導波路形状に加工したコアを形成し、さらにこのコアの上に石英ガラス膜を形成してオーバークラッド層とすることで、シリコン細線導波路を形成することができる。このようにシリコン細線導波路は、ＳＯＩ基板上に形成できることから、電子回路とのモノリシック集積が可能である。製造技術の観点では、成熟した半導体微細加工技術を適用できるため、微細パターンを容易に形成可能である。また、シリコンフォトニクス技術を半導体技術や電子回路技術と組み合わせることで、光電子集積型デバイスの実現も期待される。

一方でシリコン細線導波路は、他の光素子との接続という観点で大きな問題を抱えていた。光素子同士を接続する際、接続点における損失を低減するためには、接続する光素子内を伝搬する光のモードフィールドを合わせることが重要である。二つの光素子を突き合わせて接続させた場合、光素子の接続部分での伝搬光の結合効率は両者のモードフィールドの重なり積分によって決定づけられる。一般に、シリコン光回路のモードフィールド径（以下、ＭＦＤと称する）は３００ｎｍ程度である。

コンピュータ筐体内にて、回路外部の光伝送媒体として使用されているようなシングルモードファイバ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ：以下、ＳＭＦと称する）との接続を考える。長距離伝送にも用いられる一般的なＳＭＦのＭＦＤは９μｍ程度であり、ＭＦＤの小さな光導波路などとの接続用に開発された高比屈折率差設計のＳＭＦでもＭＦＤは４μｍ程度である。このように、シリコン細線導波路のＭＦＤとＳＭＦのＭＦＤとは、その大きさは１０～数十倍も異なっている。このため、両者を直接接続した場合には、ＭＦＤの相違によって甚大な結合損失が生じてしまう。このようなシリコン光回路とＳＭＦの間の接続性に関する問題を解決するために、スポットサイズ変換（Ｓｐｏｔ Ｓｉｚｅ
Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ：以下、ＳＳＣと称する）構造を挿入する手法が提案されていた。

図３は、従来技術のＳＳＣ構造の構成を説明するための図である。図３には、基板６０１と、アンダークラッド層６０２と、異なるＭＦＤを持つ２種類の光導波路である、シリコン細線導波路６１０と、平面光導波路６２０と、シリコン細線導波路コア６０３、平面光導波路コア６０４と、オーバークラッド層６０５とを有する、ＭＦＤの差異の影響を緩和するためのＳＳＣ構造部６３０を含むシリコン光回路６００の構造が示されている。図３（ａ）は、シリコン光回路６００のシリコン細線導波路コア６０３を通る（図３（ｂ）の断面線ＩＩＩa－ＩＩＩaを通る）のＸＺ平面断面図であり、図３（ｂ）は、シリコン光回路６００のシリコン細線導波路コア６０３および平面光導波路コア６０４の中心を通る側面（図３（ａ）に示す断面線ＩＩＩｂ－ＩＩＩｂを通る）のＹＺ平面断面図である。また、図３（ｃ）は、シリコン光回路６００のシリコン細線導波路６０３と平面光導波路６０４が重なり始める面である図３（ｂ）に示す断面線ＩＩＩｃ－ＩＩＩｃを通るＸＹ平面断面図である。図３（ｂ）のＹＺ平面断面図を参照すると、シリコン基板６０１の上に、アンダークラッド層６０２が形成されており、さらにアンダークラッド層６０２の上に、ＭＦＤの小さいシリコン細線導波路コア６０３が形成されている。シリコン光回路６００は、さらに全体がオーバークラッド層６０５により覆われている。シリコン光回路６００は、シリコン基板６０１、アンダークラッド６０２、シリコン細線導波路コア（Ｓｉコア）６０３が、ＳＯＩ基板を共通の基板として利用し作製される。

図３（ａ）ないし図３（ｃ）に示すように、シリコン光回路６００のＳＳＣ構造部６３０では、シリコン細線導波路コア６０３の先端を先細りの逆テーパ部６０３－１とし、逆テーパ部６０３－１を覆うように平面光導波路コア６０４が配置されている。平面光導波路コア６０４とアンダークラッド層６０２およびオーバークラッド層６０５との比屈折率差は、シリコン細線導波路コア６０３－２とアンダークラッド層６０２およびオーバークラッド層６０５との比屈折率差よりも小さい。また平面光導波路コア６０４は、シリコン細線導波路コア６０３よりもコア断面積およびＭＦＤが大きい。

シリコン細線導波路のコア６０３－２内の光は、ＳＳＣ構造部６３０の逆テーパ部６０３－１でコア先端に近づくにしたがい、逆テーパ形状のコア内には閉じ込めきれなくなり、逆テーパ部６０３－１の周囲のクラッドへ漏洩する。したがって、逆テーパ部６０３－１から漏洩した光は、シリコン細線導波路コア６０３を覆う平面光導波路コア６０４へと断熱的に遷移する。この光の遷移過程は断熱的であるので、理論上は光エネルギーの損失を発生しない。

図３に示すようなシリコン細線導波路よりもＭＦＤの大きい平面光導波路としては、ＳｉＯｘをコア、ＳｉＯ_２をクラッド材料とする石英系光導波路や、ポリマー材料をコア、クラッド材料とするポリマー光導波路などが用いられる。これら平面光導波路の材料の組み合わせのいずれも、比屈折率差は１～数％程度である。

図３のシリコン光回路６００のＳＳＣ構造部６３０によって、数１００ｎｍ角程度のシリコン細線導波路コア６０３－２から、数μｍ角程度の平面光導波路コア６０４にコア断面を拡大することができるので、ＳＭＦとの結合効率を改善することが可能となる。特に平面光導波路として、光ファイバと同様の石英系材料である石英系光導波路を採用すれば、通信波長帯で低損失であり、温度依存性や偏波依存性が低く、高信頼・高性能な光デバイスが得られる。

以上説明したように、シリコン光回路に対して石英系光導波路を代表とする平面光導波路を組み合わせることで、ＭＦＤの異なる２種類の光導波路を低損失に接続し、シリコンフォトニクス技術の接続性を向上するものが知られていた（非特許文献１）。しかしながら、ＳＯＩ基板上に、ＭＦＤの大きく異なるシリコン細線導波路および平面光導波路を集積した従来技術の光回路では、依然として問題が残っている。

上述したように、シリコン細線導波路および平面光導波路は、ＳＯＩ基板を共通の基板として作製されるため、図３に示すようなシリコン光回路のＳＳＣ構造部では、シリコン細線導波路のコアおよび平面光導波路のコアは、互いにその底面の高さが一致した位置関係にあり、シリコン細線導波路コアを上から包み込む形状で平面光導波路コアが形成されている。そして、このようなＳＳＣ構造部の製造工程としては、シリコン細線導波路コアを形成したのちに、シリコン細線導波路コアの上に平面光導波路コアとなる材料膜を成膜し、加工することで、平面光導波路コアが形成される。

平面光導波路としては、通信波長帯で低損失であり、温度依存性や偏波依存性が低く、高信頼・高性能な石英系光導波路を採用することが望ましい。このような石英系光導波路を採用した場合には、成膜をしたガラス膜の透明化および屈折率の均一化のために、成膜したガラス膜に対して１０００℃を超える高温処理を施すことが一般的である。特に、屈折率の制御が光導波路の性能に直結するコア膜は、この高温処理が必須である。図３のＳＳＣ構造部を備える光回路の平面光導波路コア６０４の材料膜が成膜されるのは、シリコン細線導波路コア６０３が形成された後であるので、平面光導波路コア６０４の材料膜に高温処理を施す際に、シリコン細線導波路コア６０３も同時に高温環境下にさらされることになる。通常、シリコンは、大気などの周囲に酸化種が存在する環境下で８００℃以上に加熱された際に、酸化反応が生じシリコン酸化物となる。つまり、平面光導波路の製造上必須である高温処理によって、シリコン光導波路コア６０３に酸化反応が生じ、シリコン細線導波路コア６０３の外周部に沿ってシリコン酸化物が生成され、シリコン細線導波路コア６０３の形状劣化や損傷が生じてしまうことがあった。

このように、シリコンフォトニクスと石英系光導波路のような、２種類の異なる材料の光導波路を同一基板上に集積した際、石英系光導波路の製造上必須である高温処理が、シリコン細線導波路の形状や性能に対して影響を与えることを防ぐことが困難であった。

R. Marchetti, C. Lacava, L. Carroll, K. Gradkowski, and P. Minzioni, "Coupling strategies for silicon photonics integrated chips," Photonics Research, Vol. 7, Issue 2, pp. 201-239 (2019).

本発明の目的は、シリコンフォトニクスと石英系光導波路のような、モードフィールドの大きさが大きく異なる２種類の光導波路を同一基板上に形成する光導波回路において、石英系光導波路の製造上必須である高温処理が、シリコンフォトニクス回路の形状や性能を劣化させることを防ぐことにある。

本開示は、このような目的を達成するために、以下のような構成を備えることを特徴とする。

（構成１）
基板の上に、少なくとも２種類の異なる光導波路であって、第２の光導波路のコアよりも屈折率が高い材料で形成されたコアを有する第１の光導波路と第２の光導波路からなる光導波回路の製造方法であって、
基板に第２の光導波路のコアを形成する材料の層を成膜して形成する工程と、
当該第２の光導波路のコアを形成する材料からなる層の加熱処理を行なう加熱処理工程と、
加熱処理工程の後に、第２の光導波路のコアを形成する材料の層上に、第１の光導波路のコアを形成する材料の層を成膜して形成する工程と、
第１の光導波路のコアを形成する材料の層を成膜して形成する工程の後に、第１の光導波路のコアを形成する材料の層を加工して第１の光導波路コアを形成する工程と、
第１の光導波路コアを形成する工程の後に、第２の光導波路コアを形成する材料の層を加工して第２の光導波路のコアを形成する工程と、を含むことを特徴とする光導波回路の製造方法。

この構成によれば、モードフィールドの大きさが大きく異なる２種類の光導波路を同一基板上に形成する光導波回路において、第２の光導波路の製造上必須である高温処理が、第１の光導波路の形状や性能を劣化させることを防ぐことができる。

図１は、本発明の実施形態の光導波路回路を示す図である。 図２は、本発明の実施形態の光導波回路の製造方法を示す図である。 図３は、従来のＳＳＣ構造を備えるシリコン光回路を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１を用いて、本発明の実施の形態である光導波回路１００について説明する。図１は、本発明の実施形態の光導波回路１００が示されており、基板１０１と、アンダークラッド層１０２と、異なるＭＦＤを持つ２つの光導波路１１０、１２０と、光導波路１１０の光導波路コア１０４と、光導波路１２０の光導波路コア１０３と、ＭＦＤの差異の影響を緩和するためのＳＳＣ領域１３０と、オーバークラッド層１０５とを含む光導波回路１００の構造が示されている。図１（ａ）は、光導波路回路１００の光導波路コア１０４を通る（図１（ｂ）の断面線Ｉａ－Ｉａを通る）ＸＺ平面断面図であり、図１（ｂ）は、２つの光導波路の各コア１０４、１０３の中心を通る側面（図１（ａ）に示す断面線Ｉｂ－Ｉｂを通る）のＹＺ平面断面図である。図１（ｃ）は、光導波回路１００の図１（ｂ）に示す断面線Ｉｃ－Ｉｃを通るＸＹ平面断面図であり、同様に、図１（ｄ）、図１(ｅ)は、それぞれ図１（ｂ）の断面線Ｉｄ－Ｉｄ、断面線Ｉｅ－Ｉｅを通るＸＹ平面断面図である。図１の光導波回路１００は、共通の基板１０１の上に形成された第１の光導波路１１０と第２の光導波路１２０の異なる２種類の光導波路が光学的に接続された構造を備えている。

図１（ｂ）を参照すると、基板１０１の上に、アンダークラッド層１０２が形成されており、アンダークラッド層１０２の上に第２の光導波路コア１０３が形成されている。そして、第２の光導波路コア１０３の上に第１の光導波路コア１０４が形成されている。また、第２の光導波路コア１０３、第１の光導波路コア１０４を包み込む形状で、アンダークラッド層１０２の上にオーバークラッド層１０５が形成されている。

図１の各図には、例示のために、第１の実施形態に係る、２つの光導波路１１０、１２０が基板１０１上に一体集積された光回路の一部だけを切り出して示しており、光導波路の数はこれに限られないし、また他の光導波路が回路内に含まれていてもよい。
また、図１では、第２の光導波路コア１０３の上面と第１の光導波路コア１０４の底面が接している形状が示されているが、本実施形態においては、第２の光導波路コア１０３よりも上方に第１の光導波路コア１０４が配置されるという位置関係が満たされれば、二つのコアは互いに接していなくてもよい。

第１の光導波路１１０および第２の光導波路１２０を構成する材料は、屈折率が、第１の光導波路のコア＞第２の光導波路のコア＞第２の光導波路のクラッド、であるという関係を満たしていればよく、材料は限定されない。本実施形態の説明における例示のための具体例として、第１の光導波路のコアの材料が単結晶シリコン（Ｓｉ）、第２の光導波路のコアの材料が相対的に屈折率の高いＳｉＯ_２、第２の光導波路のクラッドの材料が相対的に屈折率の低いＳｉＯ_２などの、ＳｉＯ_２を母材とする石英系ガラスの場合で説明するが、使用する材料はこれに限られない。たとえば、第1の光導波路のコアの材料としてＳ
ｉ，ＳｉＮ，ＳｉＯＮなどを使用することができ、第２の光導波路の材料としてＳｉＯ_２、ＳｉＯｘ、ポリマーなどが使用できる。

第１の光導波路１１０と第２の光導波路１２０のいずれも、コア断面サイズに上限はなく、使用する光信号の波長に対して、複数のモードの光を伝搬させるマルチモードの光導波路とすることもできる。また、コア断面サイズを小さくすることで、最低次のモードのみを伝搬させるシングルモードの光導波路とすることもできる。

本実施形態の光導波路回路を、例えば、第１の光導波路１１０のコア１０４をＳｉコアとし、第２の光導波路１２０のコア１０３をＳｉＯ_２コアとし、オーバークラッド層１０５をＳｉＯ_２クラッドとして形成することができる。

この例示の構成では、第１の光導波路は、シリコン細線導波路として、第２の光導波路は平面光導波路として形成されることになる。この場合には、第１の光導波路１１０のコアークラッド間の屈折率差は大きく、そのため、コア断面サイズを数１００ｎｍ角まで小さくすることができる。一方、コア、クラッドともにＳｉＯ_２を用いる第２の光導波路１２０は、コアークラッド間の屈折率差が第１の光導波路に比べて小さい。そのため、第２の光導波路のコア断面サイズは、数μｍ～１０μｍ角程度までとなる。

第１の光導波路１１０、第２の光導波路１２０のいずれもがシングルモードの光導波路である場合、コア断面サイズは、第1の光導波路は数１００ｎｍ角程度、第２の光導波路
は数μｍ～１０μｍ角程度となる。そのため、二つの導波路のコア内を伝搬するモードフィールドの大きさ（モードフィールド径：ＭＦＤ）は互いに著しく異なり、第２の光導波路１２０のＭＦＤが第１の光導波路１１０のＭＦＤに比べて大きな値となる。

(接続方式)
第１の光導波路と第２の光導波路の接続部分には、第１の光導波路のコア（Ｓｉコア）１０４内を伝搬するモードフィールドの大きさ（モードフィールド径：ＭＦＤ）を徐々に拡大させる機能、すなわちスポットサイズ変換（ＳＳＣ）機能を有する領域、ＳＳＣ領域１３０がある。本実施形態において、ＳＳＣ機能を実現するための構造は問わないが、たとえば、第１の光導波路コア（Ｓｉコア）１０４を先細りのテーパ形状とする構造によって実現することができる。また、第１の光導波路コア（Ｓｉコア）１０４の高さが徐々に低くなる基板垂直方向のテーパ形状を有してもよく、もしくは、第１の光導波路コア（Ｓｉコア）１０４が光の伝搬方向に分断されたセグメント状の構造によっても実現することができる。さらに、テーパ形状とセグメント形状の両方を組み合わせてもよい。

(接続損失)
シングルモードとなるコア同士を接続させる方式は２種類に大別される。一つの接続方式は断熱結合であり、２つのコアを伝搬方向に対して接するように配置し、一方のコアを、先細りのテーパ形状にするなどしてコア内を伝搬するモードの等価屈折率を徐々に減少させることで、もはや閉じ込めきれなくなったモードの光エネルギーが、隣接する他方のコアへと断熱的に遷移する。もう一つの接続方式は突き合わせ結合であり、コアどうしの端面を突き合わせて配置し、２つのコアそれぞれに存在するモードプロファイルの重なり積分でその結合効率が規定される。

ＳＳＣ領域１３０において、第１の光導波路コア（Ｓｉコア）１０４をたとえば先細りのテーパ形状とすることによって、第１の光導波路コア（Ｓｉコア）１０４内を伝搬する光エネルギーを、隣接する第２の光導波路コア（ＳｉＯ_２コア）１０３へと断熱的に遷移させることができる。特に、テーパ構造である第１の光導波路コア（Ｓｉコア）１０４の先端を十分に細く加工することによって、断熱遷移する光エネルギーを最大化することができる。たとえばテーパ先端の幅を０．１μｍ以下の細さに加工することで、第１の光導波路コア（Ｓｉコア）１０４を伝搬する、基板水平方向の偏波成分の光エネルギーの９０％以上を、第２の光導波路コア（ＳｉＯ_２コア）１０３へと断熱遷移させることができる。

(製造方法)
図２を用いて、上記の実施形態に係る光導波回路１００の製造方法を説明する。図２の図２（ａ）は、ＸＹ面側から見た構造を示す端面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す断面線ＩＩｂ－ＩＩｂを通るＹＺ面側から見た構造を示す断面図である。同様に、図２（ｃ）、図２（ｅ）、図２（ｇ）は、それぞれＸＹ面側から見た構造を示す端面図であり、図２（ｄ）は図２（ｃ）に示す断面線ＩＩｄ－ＩＩｄを、図２（ｆ）は図２（ｅ）に示す断面線ＩＩｆ－ＩＩｆを、図２（ｈ）は図２（ｇ）に示す断面線ＩＩｈ－ＩＩｈを、通るＹＺ面側から見た構造を示す断面図である。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示す光導波回路１００を形成する基板は、つぎの工程により作成される。直上にＳｉＯ_２層を成膜可能な、表面が平滑な基板１０１（具体例としてガラス基板等が挙げられるが、特にＳｉ基板が好適である）の上に、ＳｉＯ_２層１０２を形成する。ＳｉＯ_２層１０２の形成方法については、形成した層の直上に他の層を形成可能な程度に、均一かつ平滑な層を形成できれば方法は問わないが、たとえば火炎堆積法などの成膜方法を用いることができる。ＳｉＯ_２層１０２の直上には、ＳｉＯ_２層１０２よりも高い屈折率を有するＳｉＯ_２層２０３を形成する。ＳｉＯ_２層２０３の形成にあたっては、ＧｅＯ_２、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５やＢ_２Ｏ_３などを添加することで屈折率を制御してもよい。ＳｉＯ_２層２０３の形成方法については、たとえば火炎堆積法などの成膜方法を用いることができる。ＳｉＯ_２層２０３を成膜したのちに、膜の透明化および屈折率の均一化を目的に、膜に対して１０００℃を超える加熱処理を施す。その後、ＳｉＯ_２層２０３をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）などの手段により平たん化する工程を経たのち、ＳｉＯ_２層２０３の直上にＳｉ層２０４を形成し、平たん化して、図２（ａ）および図２（ｂ）の多層基板を作成する。Ｓｉ層２０４の形成にあたっては、アモルファスシリコンのスパッタリングなどで製膜しても構わないし、別のＳｉ基板を基板１０１の上面（ＳｉＯ_２層２０３上）に貼り合わせたのちに、所望のＳｉ膜厚を得てもよい。図２（ａ）および図２（ｂ）の多層基板は、一般的なＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｔｕｌａｔｏｒ）基板の表層のＳｉ層の下に形成される単層のＳｉＯ_２層、すなわちＢＯＸ（Ｂｕｒｉｄｅｄ Ｏｘｉｄｅ）層の代わりに
、屈折率の異なる２層のＳｉＯ_２層、すなわちＳｉＯ_２層１０２とＳｉＯ_２層２０３を形成したものといえる。なお、ＳｉＯ_２層２０３とＳｉ層２０４の間に、ＳｉＯ_２層２０３およびＳｉ層２０４よりも屈折率の低い材料層を形成してもよい。

つぎに、図２（ｃ）および図２（ｄ）に示すように、図２（ａ）および図２（ｂ）の多層基板のＳｉ層２０４を、第１の光導波路コア（１０４）として光を伝搬させることができるように加工し、Ｓｉコア１０４を形成する。図には示されていないが、Ｓｉコア１０４の形成と併せて、Ｓｉフォトニクスの光回路を形成してもよい。

続いて、図２（ｅ）及び図２（ｆ）に示すように、さらに、ＳｉＯ_２層２０３を、第２の光導波路のコア１０３として光を伝搬させることができるように加工し、ＳｉＯ_２コア１０３を形成する。このとき、すでに加工されているＳｉコア１０４の幅よりも、ＳｉＯ_２コア１０３の幅は広いことが望ましい。これにより、ＳｉＯ_２コア１０３の加工による、すでに加工されているＳｉコア１０４の側壁への影響をなくすようにできる。最後に、図２（ｇ）および図２（ｈ）に示すように、ＳｉＯ_２コア１０３よりも低い屈折率を有するＳｉＯ_２層１０５を形成して、光導波路回路を作製する。

ここでの製造方法の説明においては、説明の便宜のために、第１の光導波路および第２の光導波路を、それぞれ、ＳｉＯ_２コア１０３、Ｓｉコア１０４、ＳｉＯ_２クラッド層１０５等により構成されるものを例示して説明した。上述したように、第１の光導波路１１０および第２の光導波路１２０を構成する材料は、屈折率が、第１の光導波路のコア＞第２の光導波路のコア＞第２の光導波路のクラッド、であるという関係を満たしていればよく、使用する材料は限定されない。

この製造方法によれば、第２の光導波路のコア（ＳｉＯ_２コア）１０３の透明化および屈折率の均一化のために必須の工程である、ＳｉＯ_２層２０３への高温処理は、Ｓｉ層２０４の形成ないしはＳｉ層２０４の加工による第１の光導波路コア（Ｓｉコア１０４）の形成よりも前段階の工程で完了している。そのため、Ｓｉコア１０４は、ＳｉＯ_２コア１０３形成のために必須である高温処理にさらされることがなく、Ｓｉコア１０４加工時の形状および特性を維持した光導波路回路を作製することができる。

（発明の効果）
本実施形態によれば、モードフィールドの大きさが大きく異なる２種類の光導波路を同一基板上に形成する光導波回路において、第２の光導波路の製造上必須である高温処理が、第１の光導波路の形状や性能を劣化させることを防ぐことができる。

以上のように、本発明によれば、シリコンフォトニクスと石英系光導波路のような、モードフィールドの大きさが大きく異なる２種類の光導波路を同一基板上に形成する光導波回路において、石英系光導波路の上層にシリコンフォトニクス回路を形成することで、石英系光導波路の製造上必須である高温処理が、シリコンフォトニクス回路の形状や性能を劣化させることを防ぐことができる。

Claims (2)

1. 基板の上に、少なくとも２種類の異なる光導波路であって、第２の光導波路のコアよりも屈折率が高い材料で形成されたコアを有する第１の光導波路と前記第２の光導波路からなる光導波回路の製造方法であって、
   基板に前記第２の光導波路のコアを形成する材料の層を成膜して形成する工程と、
   当該前記第２の光導波路のコアを形成する材料からなる層の加熱処理を行なう加熱処理工程と、
   前記加熱処理工程の後に、前記第２の光導波路のコアを形成する材料の層上に、前記第１の光導波路のコアを形成する材料の層を成膜して形成する工程と、
   前記第１の光導波路のコアを形成する材料の層を成膜して形成する工程の後に、前記第１の光導波路のコアを形成する材料の層を加工して前記第１の光導波路のコアを形成する工程と、
   前記第１の光導波路のコアを形成する工程の後に、前記第２の光導波路のコアを形成する材料の層を加工して前記第２の光導波路のコアを形成する工程と、
   を含むことを特徴とする光導波回路の製造方法。
2. 前記第１の光導波路のコアを形成する材料が単結晶シリコンであり、前記第２の光導波路のコアを形成する材料がＳｉＯ₂を母材とする石英系ガラスであることを特徴とする請求項１に記載の光導波回路の製造方法。