JPH063544A - 光導波路の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は光導波路の製造方法に関し、特に、
パターン装置等を用いることなく、レーザー光により直
接光導波路を形成することを特徴とする。 【構成】 本発明による光導波路の製造方法は、コンピ
ュータ(2)に入力された設計データにより駆動されるレ
ーザー光を酸化亜鉛膜(13a)に照射して光導波路を形成
する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光導波路の製造方法に
関し、特に、パターン製造等を用いることなく、レーザ
ー光により直接光導波路を形成するための新規な改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていたこの種の光導波路
の製造方法としては、一般に、図４にて示すリソグラフ
ィ工程を用いる方法が採用されている。すなわち、図４
において符号Ａで示されるものはリソグラフィ工程であ
り、このリソグラフィ工程Ａにおいては、基板の酸化亜
鉛膜（図示せず）に対し、レジスト塗布（第１ステップ
Ｂ）し、プレベークを行った後（第２ステップＣ）、マ
スク合わせ（第３ステップＤ）を行う。

【０００３】その後、露光（第４ステップＥ）の後、現
像（第５ステップＦ）をし、ポストベーク（第６ステッ
プＧ）が終了すると、エッチング（第８ステップＨ）を
し、レジスト除去（第９ステップＩ）を行うと光導波路
の完成（第１０ステップＪ）となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の光導波路の製造
方法は、以上のように構成されていたため、次のような
課題が存在していた。すなわち、レジスト塗布からレジ
スト除去までの極めて複雑なリソグラフィ工程を行わな
くてはならず、その工程の複雑さだけではなく、時間と
コストがかかり、大量生産には大きい障害となってい
た。

【０００５】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたもので、特に、パターン装置等を用いること
なく、レーザー光により直接光導波路を形成するように
した光導波路の製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による光導波路の
製造方法は、コンピュータに入力された設計データに基
づいて駆動されるレーザー光を酸化亜鉛膜に照射するこ
とにより光導波路を形成する方法である。

【０００７】さらに詳細には、前記光導波路は、３次元
酸化亜鉛導波路よりなる方法である。

【０００８】

【作用】本発明による光導波路の製造方法においては、
所要パターンの設計データをコンピュータに入力し、こ
の設計データに基づいて駆動されるレーザー光を投影装
置を介して基板上の酸化亜鉛膜に照射することにより、
従来のパターニング処理を行うことなく作製することが
できる。なお、この時のレーザー光の出力は酸化亜鉛膜
がレーザーアブレーションによりアブレーション（溶
融、消滅等）される出力レベルと前記基板がアブレーシ
ョンされる出力レベルの間の出力レベルで行なわれ、レ
ーザー光を曲折反射させるための可動鏡を前記設計デー
タにより振ることにより、レーザー光を走査させて任意
の３次元光導波路を形成することができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面と共に本発明による光導波路の製
造方法の好適な実施例について詳細に説明する。図１か
ら図３迄は本発明による光導波路の製造方法を示すため
のもので、図１は全体構成を示すブロック図、図２は光
導波路を形成するサンプルの拡大断面図、図３は光導波
路製造工程を示すフロー図である。

【００１０】図１において符号１で示されるものはコン
ピュータ２及びコントローラ３を有する制御部であり、
このコントローラ３からの第１制御信号３ａは除振台４
上に設けられた２軸のＸ−Ｙ軸ステージ５、θステージ
６及びＺ軸ステージ７に入力されていると共に、このコ
ントローラ３からの第２制御信号３ｂは、エキシマレー
ザからなるレーザ装置８に入力されている。

【００１１】前記除振台４上の加工部９内には、前記レ
ーザ装置８からのレーザー光８ａを入射する成形光学系
１０、前記成形光学系１０で大径ビームに変えられた大
径レーザー光１０ａを曲折反射するための可動鏡等の光
学素子１１及びこの大径レーザー光１０ａを絞るための
縮小投影レンズ１２が図示しない支持部材を介して固定
保持されている。

【００１２】前記縮小投影レンズ１２で縮小された縮小
レーザー光１２ａは、前記Ｚ軸ステージ７上のサンプル
１３に照射するように構成され、このサンプル１３は、
図２に示されるように、ガラス製の基板１３ｂとこの基
板１３ｂ上に形成された酸化亜鉛膜１３ａとから構成さ
れている。

【００１３】次に、前述の構成において実際に３次元酸
化亜鉛光導波路を形成させる場合について説明する。ま
ず、図３に示されるように、コンピュータ２に対し、所
要形状の３次元酸化亜鉛光導波路（図示せず）を形成す
るための設計データをキーボード２ａを介して入力する
（第１ステップ２０）。次に、制御部１のコントローラ
３を介して出力される第１、第２制御信号３ａ，３ｂを
前記各ステージ５，６，７、レーザ装置８及び光学素子
１１に入力すると、各ステージ５，６，７、及び光学素
子１１の作動がプログラム通りに行われ、レーザー照射
（第２ステップ２１）が行われてレーザー光８ａによる
基板１３ｂ上の酸化亜鉛膜１３ａへの加工が行われる。

【００１４】従って、レーザー光８ａを縮小レーザー光
１２ａとして酸化亜鉛膜１３ａに照射し、光学素子１１
及び各ステージ５，６，７を作動させることにより、
Ｘ，Ｙ，Ｚの３次元状の３次元酸化亜鉛光導波路（図示
せず）を作成（第３ステップ２２）することができる。

【００１５】また、この時のレーザー光の出力は、酸化
亜鉛膜１３ａがレーザーアブレーション（溶融、消滅
等）によりアブレーションされる出力と基板１３ｂがア
ブレーションされる出力の間の出力レベルで行う。

【００１６】すなわち、レーザー光８ａに対する酸化亜
鉛膜１３ａと基板１３ｂのレーザーアブレーションに必
要なしきい値エネルギー密度の違いを利用して前記３次
元酸化亜鉛導波路を作製する。この酸化亜鉛膜１３ａに
照射する縮小レーザー光１２ａの値を、基板１３ｂに損
傷を起こさず、酸化亜鉛膜１３ａのみをアブレーション
する出力値を用いることにより、縮小レーザー光１２ａ
を照射した部分の酸化亜鉛膜１３ａを除去し、周知のリ
ッジ型の前記３次元酸化亜鉛導波路を得ることができ
る。

【００１７】前述の場合、前記光学素子１１を第２制御
信号３ｂによってプログラム通りに振ることにより、縮
小レーザー光１２ａを走査させ、任意の形状の前記３次
元酸化亜鉛導波路を従来のパターニングなしに作製する
ことができる。また、前述の縮小レーザー光１２ａの走
査は、コンピュータ２を用いたコンピュータＣＡＤシス
テムを用いて任意の形状を得ることができると共に、レ
ーザーアブレーションの採用によりエッチング用反応性
ガスなどを用いる必要もない。

【００１８】なお、前記基板１３ｂとしてはガラスを用
いた場合について述べたが、本発明による方法では、酸
化亜鉛膜１３ａと基板１３ｂのレーザーアブレーション
に必要なエネルギー密度の差を用いて行う導波路作成技
術であるため、導波路膜と基板の組合わせが酸化亜鉛と
ガラス以外の組合わせでも可能であることは述べるまで
もないことである。また、本実施例において、レーザー
光８ａのアブレーションのしきい値として１例を挙げる
と、次の通りである。 酸化亜鉛 ０.２〜２（Ｊ／ｃｍ²） ガラス ４〜９（Ｊ／ｃｍ²） 使用レーザー波長 ２４８ｎｍ

【００１９】

【発明の効果】本発明による光導波路の製造方法は、以
上のように構成されているため、次のような効果を得る
ことができる。すなわち、従来のリソグラフィ工程を用
いることなく、コンピュータにより制御されたレーザー
照射のみにより３次元酸化亜鉛導波路を得ることがで
き、従来よりも大幅な工程の簡略化、コストダウン、高
精度加工を行うことができ、量産に適した最適な方法を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光導波路の製造方法に用いる装置
を示すブロック図である。

【図２】光導波路を形成するサンプルを示す拡大断面図
である。

【図３】光導波路製造工程を示すフロー図である。

【図４】従来の光導波路製造工程を示すフロー図であ
る。

【符号の説明】

２ コンピュータ １３ａ 酸化亜鉛膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータ(2)に入力された設計デー
   タに基づいて駆動されるレーザー光を酸化亜鉛膜(13a)
   に照射することにより光導波路を形成することを特徴と
   する光導波路の製造方法。
2. 【請求項２】 前記光導波路は、３次元酸化亜鉛導波路
   よりなることを特徴とする請求項１記載の光導波路の製
   造方法。