JPH01234802A - 光導波路素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光導波路素子の製造方法に関するものであ
る。

【従来の技術〕

ニオブ酸リチウム（Ｌ　ｉＮ　ｂ　Ｏａ　）は、電気光
学効果が大きいので、基板表面にチャネル型光導波路と
電極を形成することにより、光スィッチ、光位相変調器
、光強度変調器などの製作に利用されている。

第４図は、ニオブ酸リチウムなどの基板表面にチャネル
型先導波路と電極を形成する従来技術を示すものである
。まず、基板１上にチャネル型先導波路のパターン形状
のＴｉ層２を形成する（同図（ａ））。その後、Ｔｉを
熱拡散させチャネル型先導波路３を形成する（第４図（
ｂ））。次に、たとえばＣｒ層４ａとＡｕ層４ｂから成
る電極層４を真空蒸着などで基板１上に堆積させる（同
図（Ｃ））。その後、電極のパターン形状にフォトレジ
スト５を電極層４が含まれる基板１上に塗布しく同図（
ｄ））、露光およびエツチング工程を経て電極６を形成
する（同図（ｅ））。第５図は、従来技術の製造方法に
より製造されたチャネル型光導波路３と電極６を示すも
のである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来技術によればチャネル型導波路３のエツジ
と電極６のエツジを一致させることができず、チャネル
型先導波路３に効率良く電界を印加てきないという欠点
があった。第５図（ａ）で示すように、チャネル型光導
波路３のエツジと電極６のエツジとの間に隙間ｇ　Ｓｇ
　があると、Ｒ 電気力線を十分にチャネル型光導波路３に通過させるこ
とができない。逆に、電極６とチャネル型光導波路３が
例えばｏ　Ｓｏ　で重なり合う場合Ｒ （同図（ｂ））、電極６に導波光が吸収されるので、導
波損失が増加する。

そこでこの発明は、チャネル型先導波路に効率良く電界
を印加できるように、光導波路と電極を形成できる先導
波路素子の製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を達成するため、この発明は強誘電体からなる
基板表面に、少なくとも強誘電体より屈折率の高い無機
金属からなる拡散層を形成する第１の工程と、基板上に
拡散層の屈折率を低下させることができる金属酸化物層
を真空蒸着する第２の工程と、金属酸化物層の上に電極
層を真空蒸着する第３の工程と、金属酸化物層および前
記電極層を所定のパターン形状に基づきエツチングし導
波路パターンを形成する第４の工程と、金属酸化物を熱
拡散することにより基板上に形成されている拡散層の屈
折率を低下させる第５の工程を備えて構成されることを
特徴とする。

〔作用〕

この発明に係る先導波路素子の製造方法は、以上のよう
に構成されているので、チャネル型導波路のエツジと電
極のエツジをマスクアライメントを使用することなく簡
単に揃えることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例に係る先導波路素子の製造方
法を第１図乃至第３図に基づき説明する。

なお説明において、同一要素には同一符号を用い、重複
する説明は省略する。

第１図は、この発明の基本工程を示すものである。ステ
ップ１０１では、強誘電体からなる基板にＴ’ｉ、Ｎｉ
などの無機金属を真空蒸着し、無機金属の拡散層を形成
する。ステップ１０２では、その拡散層上に、金属酸化
物からなる層を真空蒸着する。この金属酸化物は、上述
した無機金属の拡散層に熱拡散した場合、その拡散層に
おける屈折率を低下させるものであればよい。ステップ
１０３では、さらに電極層を真空蒸着などで形成する。

ステップ１０４では、基板上に形成されている金属酸化
物層および電極層をフォトレジストなどでエツチングし
、導波路パターンを形成する。

さらに、ステップ１０５で金属酸化物を熱拡散させ、金
属酸化物が積層された拡散層の屈折率を低下させる。以
上のステップを経て、精度の良い光導波路素子が製造で
きる。

以下、第２図に基づき本発明の一実施例を説明する。こ
の実施例においては、強誘電体としてニオブ酸リチウム
（Ｌ　Ｌ　Ｎ　ｂ　Ｏ３）　、無機金属としてＴ１、金
属酸化物としてＭｇＯを一例として使用する。

まず、ニオブ酸リチウムの基板７の表面にＴｉ層８を真
空蒸着法で形成する（第２図（ａ）。次に、このＴ１層
８を約１０００℃で６時間熱拡散し、Ｔｉの拡散層９を
基板７の表面に形成する（同図（ｂ））。その後、Ｍｇ
０層１０を真空蒸着しく同図（ｃ））　、電極層１１を
やはり真空蒸着法で形成する（同図（ｄ））。電極層１
１は、Ａｕ層１１ａと基板との密着性を良くするための
下地としてＣｒ層１１ｂを順次真空蒸着することにより
構成される。なお、下地層としては他に、Ｎｉ、Ｍｏ、
Ｗなどがある。Ａｕを電極とする場合であれば誘電体の
基板７との密着性を良くするためＣｒをあらかじめ形成
しておく必要があるが、誘電体と良く密着するＡ１１層
を電極とする場合には下地層を形成する必要はない。次
に、上述したＭｇ０層１０および電極層１１を、電極パ
ターンに基づき、一部の領域を部分的にエツチングする
ことにより、導波路パターンＡを形成する（第２図（ｅ
））。導波路パターンは、例えばネガ型レジストを電極
層１１の表面にスピンコードし、電極パターンをマスク
として紫外線照射による露光を行い、上記マスクを取り
外してエツチングすることにより得られる。最後に、上
述したＭ　ｇ　０層１０を約９００℃で１０時間熱拡散
する。ＭｇＯが拡散した拡散層の所定の領域（同図（ｅ
）、（ｆ）において電極層１１が積層されている領域）
１２は屈折率が低下するので、導波路パターンＡにおけ
る拡散層の領域は相対的に屈折率が高くなり、チャネル
型光導波路Ｂが形成される。従って、チャネル型光導波
路１２が形成される。

なお、この発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない。例えば、金属酸化物はＭｇＯに限られるものでは
なく、拡散層を形成する無機金属の屈折率を低下させる
ものであれば良い。また、無機金属としてはＴｉの他に
Ｎｉでもよい。

さらに、この実施例では金属酸化物及び電極層を基板上
に形成する方法として真空蒸着法が適用されているが、
特に真空蒸着法に限定されない。

たとえば、スパッタリング法でもよい。

第３図は、この発明をいわゆるマツハツエンダ型光変調
器に応用したものである。この発明の製造方法を適用す
ることにより、基板上のチャネル導波路が形成されてい
ない領域は全て電極層１１で覆うことができた（第３図
（ａ））。なお、再度電極層を選択的にエツチングし所
定の電極形状を構成することができるので（同図（ｂ）
’）　、チャネル型先導波路と電極を重ねて使用しない
導波型機能のデバイスであれば、この発明により製造す
ることができる。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明したように構成されているので、
先導波路と電極を備えた光導波路素子を容易に製造する
ことができる。

特に、電極のエツジとチャネル型光導波路のエツジを一
致させることができるので、低損失でかつ高効率の導波
型機能デバイスを高歩留まりで量産できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る先導波路素子の製造方法の基
本工程を示す図、第２図は、その一実施例を示す工程図
、第３図は、この発明の応用例を示す斜視図、第４図は
、従来の製造方法を示す工程図、第５図は、従来技術に
よる光導波路素子を説明するための拡大図である。 １．７・・・基板　　　　　２．８・・・Ｔｉ層３、Ｂ
・・・チャネル型光導波路 ４．１１・・・電極層　　　５・・・フォトレジスト６
・・・電極　　　　　　　９・・・拡散層１０・・・Ｍ
ｇＯ層 先導波路素子の製造方法 第１図 第２図 応用例 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 強誘電体からなる基板表面に、少なくとも前記強誘電体
   より屈折率の高い無機金属からなる拡散層を形成する第
   １の工程と、 前記基板上に前記拡散層の屈折率を低下させることがで
   きる金属酸化物層を形成する第２の工程と、 前記金属酸化物層の上に、電極層を形成する第３の工程
   と、 前記金属酸化物層および前記電極層を、所定のパターン
   形状に基づきエッチングし、導波路パターンを形成する
   第４の工程と、 前記金属酸化物を熱拡散することにより、前記基板上に
   形成されている前記拡散層の屈折率を低下させる第５の
   工程を備えて構成されることを特徴とする光導波路素子
   の製造方法。