JPH0264605A - 光導波路の製造方法 - Google Patents
光導波路の製造方法Info
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- JPH0264605A JPH0264605A JP21753188A JP21753188A JPH0264605A JP H0264605 A JPH0264605 A JP H0264605A JP 21753188 A JP21753188 A JP 21753188A JP 21753188 A JP21753188 A JP 21753188A JP H0264605 A JPH0264605 A JP H0264605A
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- optical waveguide
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
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。
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〕
本発明は光集積回路或いは光電子集積回路等の構成要素
として用いられる光導波路の製造方法に関する。
として用いられる光導波路の製造方法に関する。
従来のリッジ型の光導波路の製造方法を第３図（ｄ）〜
（ｄ）を用いて以下に説明する。まず基板３０１上に下
部のクラッド層３０２及び導波路層３０３を積層し、さ
らにマスク３０５となる誘電体薄膜を形成し第３図（ｄ
）の様にする。次にフォトリソグラフィ技術によりマス
クのバターニングを行い第３図（ｂ）の様にする。該マ
スクを用いて導波路層のエツチングを行い、第３図（ｃ
）の様にリッジ型の導波路層にする。マスクを除去した
後上部のクラッド層３０４を形成して第３図（ｄ）の様
にリッジ型の光導波路が完成する。
（ｄ）を用いて以下に説明する。まず基板３０１上に下
部のクラッド層３０２及び導波路層３０３を積層し、さ
らにマスク３０５となる誘電体薄膜を形成し第３図（ｄ
）の様にする。次にフォトリソグラフィ技術によりマス
クのバターニングを行い第３図（ｂ）の様にする。該マ
スクを用いて導波路層のエツチングを行い、第３図（ｃ
）の様にリッジ型の導波路層にする。マスクを除去した
後上部のクラッド層３０４を形成して第３図（ｄ）の様
にリッジ型の光導波路が完成する。
しかしながら前述の従来記述では、リッジ型の導波路層
をエツチングにより形成する為、導波路層のエツチング
された面に荒れを生じ散乱損失が大きくなるという課題
を有する。本発明はこの様な課題を解決するもので、そ
の目的とするところは平坦な面より成る導波路層を有す
る光導波路を（Ｒ供するところにある。
をエツチングにより形成する為、導波路層のエツチング
された面に荒れを生じ散乱損失が大きくなるという課題
を有する。本発明はこの様な課題を解決するもので、そ
の目的とするところは平坦な面より成る導波路層を有す
る光導波路を（Ｒ供するところにある。
本発明の光導波路の製造方法は、閃亜鉛鉱型の結晶構造
を有する半導体基板の（１００）面上に同一の結晶構造
を有する材料より成るリッジ型の光導波路を作製する際
に、半導体基板のく０１１〉方向又は＜ｏＴｘ＞方向に
平行にストライプ状の開口部を有するマスクを形成する
工程と、該マスクを用いて選択エピタキシャル成長によ
り導波路層を形成する工程を少なくとも有することを特
徴とする。
を有する半導体基板の（１００）面上に同一の結晶構造
を有する材料より成るリッジ型の光導波路を作製する際
に、半導体基板のく０１１〉方向又は＜ｏＴｘ＞方向に
平行にストライプ状の開口部を有するマスクを形成する
工程と、該マスクを用いて選択エピタキシャル成長によ
り導波路層を形成する工程を少なくとも有することを特
徴とする。
〔実 施 例１〕
本発明の光導波路の製造方法を第１図（ｄ）〜（ｄ）を
用いて説明する。初めに、ＧａＡｓ （１００）基板１
０１上に下部のクラッド層となるＺｎＳ層１０２をＭＯ
ＣＶＤ法によりエピタキシャル成長し、次に熱ＣＶＤ法
等によりマスク材である５ｉ０２１０５を堆積する。こ
の状態が第１図（ａ）である。ＺｎＳのエピタキシャル
成長には他にＭＢＥ法、ＭＯＭＢＥ法或いはホットウォ
ールエピタキシー法等が有り、これ等の方法によっても
ＺｎＳのクラッド層を同様に形成することが可能である
。次にフォトリソグラフィ技術によりＳｉＯ２のパター
ニングを行う。この場合ＧａＡＳ基板の＜０１１＞方向
にストライブ状の開口部を有するマスクパターンを形成
し第１図（ｂ）の様にする。パターニングされた５ｉ０
２をマスクとして選択エピタキシャル成長によりＺｎ５
ｅの導波路層１０３を形成し第１図（ｃ）の様にする。
用いて説明する。初めに、ＧａＡｓ （１００）基板１
０１上に下部のクラッド層となるＺｎＳ層１０２をＭＯ
ＣＶＤ法によりエピタキシャル成長し、次に熱ＣＶＤ法
等によりマスク材である５ｉ０２１０５を堆積する。こ
の状態が第１図（ａ）である。ＺｎＳのエピタキシャル
成長には他にＭＢＥ法、ＭＯＭＢＥ法或いはホットウォ
ールエピタキシー法等が有り、これ等の方法によっても
ＺｎＳのクラッド層を同様に形成することが可能である
。次にフォトリソグラフィ技術によりＳｉＯ２のパター
ニングを行う。この場合ＧａＡＳ基板の＜０１１＞方向
にストライブ状の開口部を有するマスクパターンを形成
し第１図（ｂ）の様にする。パターニングされた５ｉ０
２をマスクとして選択エピタキシャル成長によりＺｎ５
ｅの導波路層１０３を形成し第１図（ｃ）の様にする。
Ｚｎ５ｅの選択エピタキシャル成長は以下の様な方法で
行うことができる。原料としてＺｎ及びＳｅの有機化合
物を用い、成長圧力を１００７ｏｒ「以下、成長温度を
４００℃以上７００℃以下、■族原料と■族原料の原料
供給モル比を６以下の条件の下で減圧ＭＯＣＶＤ法或い
はＭＯＭＢＥ法により行う。導波路層であるＺｎ５ｅを
形成した後、沸酸系のエッチャントにより５ｉ０２を除
去し、導波路層のＺｎ５ｅの全面を覆う様に上部のクラ
ッド層のＺｎＳ１０４を前記したＺｎＳの成長方法によ
り形成し第１図（ｄ）の様に光導波路が完成する。
行うことができる。原料としてＺｎ及びＳｅの有機化合
物を用い、成長圧力を１００７ｏｒ「以下、成長温度を
４００℃以上７００℃以下、■族原料と■族原料の原料
供給モル比を６以下の条件の下で減圧ＭＯＣＶＤ法或い
はＭＯＭＢＥ法により行う。導波路層であるＺｎ５ｅを
形成した後、沸酸系のエッチャントにより５ｉ０２を除
去し、導波路層のＺｎ５ｅの全面を覆う様に上部のクラ
ッド層のＺｎＳ１０４を前記したＺｎＳの成長方法によ
り形成し第１図（ｄ）の様に光導波路が完成する。
上記の例ではマスクとして５ｉ０２用いた例について示
したが、Ｓｉ３Ｎ４等の他の誘電体薄膜或いはＷ等も同
様に用いることができる。又、Ｃｄ５５ＺｎＴｅ、Ｃｄ
Ｓｅ等の選択エピタキシャル成長する場合、Ｃｄ ％
Ｓ ％ Ｚ ｎ ＳＴ ｅ ｓ Ｓ ｅのそれぞれの有
機化合物を原料として用いる。
したが、Ｓｉ３Ｎ４等の他の誘電体薄膜或いはＷ等も同
様に用いることができる。又、Ｃｄ５５ＺｎＴｅ、Ｃｄ
Ｓｅ等の選択エピタキシャル成長する場合、Ｃｄ ％
Ｓ ％ Ｚ ｎ ＳＴ ｅ ｓ Ｓ ｅのそれぞれの有
機化合物を原料として用いる。
又、上記の例では導波路層を■−■族化合物半導体によ
り形成する場合について示したが、導波路層を■−■族
化合物半導体で形成する場合選択エピタキシャル成長は
ＭＯＣＶＤ法、ＬＰＥ法或いはＶＰＥ法等により行うこ
とができる。
り形成する場合について示したが、導波路層を■−■族
化合物半導体で形成する場合選択エピタキシャル成長は
ＭＯＣＶＤ法、ＬＰＥ法或いはＶＰＥ法等により行うこ
とができる。
前記の様にして作製した導波路層は上面が（１００）面
、側面が［１１１１面となっており、原子的尺度で平坦
な表面が得られる。この為光導波路層としては散乱損失
が極めて小さくなる。又基板面と導波路層の側面とのな
す角度αが１２５度となり、基板面と平行な方向におい
て導波路層とクラッド層の界面での実効屈折率が緩やか
に変化するグレーデッドインデックス型の光導波路とな
る。この為、導波路層内に有効に光を閉じ込めることが
可能となり、さらに伝搬損失が減少する。
、側面が［１１１１面となっており、原子的尺度で平坦
な表面が得られる。この為光導波路層としては散乱損失
が極めて小さくなる。又基板面と導波路層の側面とのな
す角度αが１２５度となり、基板面と平行な方向におい
て導波路層とクラッド層の界面での実効屈折率が緩やか
に変化するグレーデッドインデックス型の光導波路とな
る。この為、導波路層内に有効に光を閉じ込めることが
可能となり、さらに伝搬損失が減少する。
〔実 施 例２〕
第２図（ａ） 〜（ｄ）はＧａＡｓ （１００）基板上
の＜０１１＞方向に平行に光導波路を作製した場合の光
導波路の製造工程を示す概略断面図である。この場合の
製造工程は実施例１と同様である。異なる点は第２図（
ｄ）中の導波路層側面と基板面とのなす角度αが５５度
となる点である。
の＜０１１＞方向に平行に光導波路を作製した場合の光
導波路の製造工程を示す概略断面図である。この場合の
製造工程は実施例１と同様である。異なる点は第２図（
ｄ）中の導波路層側面と基板面とのなす角度αが５５度
となる点である。
導波路層の表面は実施例１の場合と同様に原子的尺度で
平面であり、かつ基板面と平行な方向においてグレーデ
ッドインデックス型となる為、導波路層内に有効に光を
閉じ込めることができ、又伝搬損失の小さな光導波路と
なる。
平面であり、かつ基板面と平行な方向においてグレーデ
ッドインデックス型となる為、導波路層内に有効に光を
閉じ込めることができ、又伝搬損失の小さな光導波路と
なる。
（発明の効果〕
以上述べた様に本発明によれば、導波路層の表面が原子
的尺度で平坦にできる為、散乱損失の極めて小さな光導
波路を作製できる。さらに＜０１１〉方向に導波路層を
作製した場合には導波路層の側面と基板面とが１２５℃
の角度を成し、又く０１１〉方向に導波路層を作製した
場合には５５度の角度を成す為、どちらの場合にも基板
面と平行な方向において導波路層とクラッド層との界面
での実効屈折率の変化が緩やかなグレーデッドインデッ
クス型の光導波路となる。この為、導波路層内に光を有
効に閉じ込めることができかつ低損失の光導波路が作製
できる。
的尺度で平坦にできる為、散乱損失の極めて小さな光導
波路を作製できる。さらに＜０１１〉方向に導波路層を
作製した場合には導波路層の側面と基板面とが１２５℃
の角度を成し、又く０１１〉方向に導波路層を作製した
場合には５５度の角度を成す為、どちらの場合にも基板
面と平行な方向において導波路層とクラッド層との界面
での実効屈折率の変化が緩やかなグレーデッドインデッ
クス型の光導波路となる。この為、導波路層内に光を有
効に閉じ込めることができかつ低損失の光導波路が作製
できる。
３０１・・・基板
３０２・轡・クラッド層
３０３・・・導波路層
３０４・・・クラッド層
３０５・・・マスク
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例における光導波
路の製造工程を示す概略断面図。 第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例における光導波
路の製造工程を示す概略断面図。 第３図（ａ）〜（ｄ）は従来の光導波路の製造工程を示
す概略断面図。 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉（他１名）１０１ φ １０２ ◆ １０３ ・ １０４ ・ １０５ ・ ・ＧａＡｓ基板 俸ＺｎＳクラッド層 ・Ｚｎ５ｅ導波路層 ◆ＺｎＳクラッド層 も５ｉ０２マスク ＋０３・・・Δ気素闘ｌ Ｉσｋ・・・ｚｉＳ クラ、Ｆ′層 千２図
路の製造工程を示す概略断面図。 第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例における光導波
路の製造工程を示す概略断面図。 第３図（ａ）〜（ｄ）は従来の光導波路の製造工程を示
す概略断面図。 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉（他１名）１０１ φ １０２ ◆ １０３ ・ １０４ ・ １０５ ・ ・ＧａＡｓ基板 俸ＺｎＳクラッド層 ・Ｚｎ５ｅ導波路層 ◆ＺｎＳクラッド層 も５ｉ０２マスク ＋０３・・・Δ気素闘ｌ Ｉσｋ・・・ｚｉＳ クラ、Ｆ′層 千２図
Claims (1)
- 閃亜鉛鉱型の結晶構造を有する半導体基板の（１００）
面上に同一の結晶構造を有する材料より成るリッジ型の
光導波路を作製する際に、半導体基板の＜０１１＞方向
又は＜０＠１＠１＞方向に平行にストライプ状の開口部
を有するマスクを形成する工程と、該マスクを用いて選
択エピタキシャル成長により導波路層を形成する工程を
少なくとも有することを特徴とする光導波路の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21753188A JPH0264605A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21753188A JPH0264605A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光導波路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264605A true JPH0264605A (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=16705708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21753188A Pending JPH0264605A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0264605A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0521904A (ja) * | 1991-07-10 | 1993-01-29 | Nec Corp | 半導体光制御素子およびその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5316590A (en) * | 1976-07-29 | 1978-02-15 | Nec Corp | Multilayer thin film optical guide of rib guide stripe type semiconductor and its production |
| JPS59159105A (ja) * | 1983-03-02 | 1984-09-08 | Hitachi Ltd | 光導波路 |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP21753188A patent/JPH0264605A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5316590A (en) * | 1976-07-29 | 1978-02-15 | Nec Corp | Multilayer thin film optical guide of rib guide stripe type semiconductor and its production |
| JPS59159105A (ja) * | 1983-03-02 | 1984-09-08 | Hitachi Ltd | 光導波路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0521904A (ja) * | 1991-07-10 | 1993-01-29 | Nec Corp | 半導体光制御素子およびその製造方法 |
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