JPH07159638A - 光導波路デバイスの製造方法 - Google Patents

光導波路デバイスの製造方法

Info

Publication number
JPH07159638A
JPH07159638A JP5310675A JP31067593A JPH07159638A JP H07159638 A JPH07159638 A JP H07159638A JP 5310675 A JP5310675 A JP 5310675A JP 31067593 A JP31067593 A JP 31067593A JP H07159638 A JPH07159638 A JP H07159638A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
film
optical waveguide
resist film
films
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5310675A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Shionoya
孝 塩野谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP5310675A priority Critical patent/JPH07159638A/ja
Publication of JPH07159638A publication Critical patent/JPH07159638A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】光の伝搬効率がよく、動作のバラツキの少ない
リッジ型光導波路デバイスを安価に効率よく製造する方
法を提供する。 【構成】基板1上の光導波路となる部分に、基板1に拡
散させる材料で構成された膜2を形成し、この膜2を熱
拡散させる前に、この膜2と基板1の上にレジスト膜3
を形成する。つぎに、膜2の形状が、光導波路の形状に
形成されていることを利用して、これをフォトマスクの
代わりとして用い、基板1の裏面側から光4を照射し、
レジスト膜3を露光する。レジスト膜3を現像した後、
レジスト膜3の装荷されていない部分をエッチングして
凸型形状を形成してリッジ型導波路5を形成し、この後
で膜を基板中に拡散させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光計測等に用
いられる光導波路デバイスの製造方法に係わり、特に、
リッジ型の光導波路を用いたデバイスの製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、光通信、光計測等の分野で、光導
波路デバイスが注目されている。その理由は、光導波路
デバイスを用いることにより、光学系の小型、軽量化を
図ることができ、また、光軸の調整が不要になるという
利点を有しているからである。
【0003】これら光導波路デバイスに用いられる光導
波の形状としては、埋込型やリッジ型、ファイバ型など
があるが、電気光学効果を利用した光導波路デバイスと
しては、導波路や電極の形成しやすさから、埋込型やリ
ッジ型の光導波路が用いられている。これらは、電気光
学効果を有する結晶で形成された基板上につくり込ま
れ、さらに電極を形成して、光の変調やスイッチング等
を行なうデバイスを構成する。例えば、基板としては、
LiNbO3の結晶が用いられる。
【0004】リッジ型の光導波路を用いたデバイスとし
ては、従来、図3(h)に示すように、LiNbO3
結晶の基板13にリッジ型の光導波路15を形成し、こ
の上にさらに、バッファ層19と電極20とを順に形成
した光導波路デバイスが知られている。この光導波路デ
バイスは、光導波路15の部分にTiを拡散させて屈折
率を高めている。
【0005】ここで、図3(h)の光導波デバイスの製
造方法について、簡単に説明する。
【0006】まず図3(a)のように、LiNbO3
基板13の上、リフトオフ法により光導波路の形状にT
i膜を形成する。これを電気炉中で加熱するとTiが基
板13中へ拡散し、光導波路15が形成される(図3
(b))。つぎに基板13の表面にポジ型レジスト膜1
6を塗布により形成し(図3(c))、この上にリッジ
構造加工用の光導波路15と同形状のフォトマスク17
を重ねて、フォトマスク17の上方から紫外線18を照
射し、ポジ型レジスト膜16を露光する(図3
(d))。
【0007】現像すると、フォトマスク17の形状のパ
ターンがレジスト膜16に転写され、レジスト膜16
は、光導波路15上にのみ残る(図3(e))。つぎ
に、ArとCF6の混合ガスを用いて、ケミカルアシス
テッドECR(電子サイクロトロン共鳴)プラズマエッ
チング法で、レジスト膜16が装荷されていない部分の
基板13をエッチングする(図3(f))。レジスト膜
16を取り除くと、リッジ型光導波路が形成される(図
3(g))。最後に、バッファ層19と、電極20を形
成し、光導波路デバイスが完成する(図3(h))。バ
ッファ層19は、光導波路15より屈折率が小さく、か
つ、絶縁性の材料で形成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来のリッジ型
光導波路のデバイスの製造方法は、光導波路15と同形
状のフォトマスク17を別途用意する必要があるため製
造コストがかかる。
【0009】また、図3(d)の工程で、フォトマスク
17を光導波路15の位置あわせて正確にアライメント
する必要がある。この際、フォトマスク17と光導波路
15の位置がずれると、リッジ構造の凸型形状と、光導
波路15のTiを拡散した領域とがずれることになり、
凸型形状の中に、Tiの拡散している領域と拡散してい
ない領域とが存在してしまう。このような場合、リッジ
型光導波路の伝搬損失が増加したり、デバイスの動作特
性にバラツキが生じることになる。したがって、図3
(d)の工程で、光導波路15とフォトマスク17を高
精度に位置あわせしなければならず、手間がかかり、製
造効率を低下させる要因となっている。
【0010】本発明は、光の伝搬効率がよく、動作のバ
ラツキの少ないリッジ型光導波路デバイスを安価に効率
よく製造する方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、基板上の光導波路となる部分に、基板
に拡散させる材料で構成された膜を形成し、基板と膜の
上にレジスト膜を形成する。ここで、基板の裏面からレ
ジスト膜に対して照射して、レジスト膜を露光させる。
光の波長としては、基板を透過し、かつ、レジスト膜を
感光させ、かつ、拡散材料の膜を透過しない波長の光を
用いる。そして、レジスト膜を現像して、拡散材料の膜
上にのみレジスト膜を残し、レジスト膜が装荷されてい
ない部分の基板をエッチングして、リッジ構造を形成し
た後、レジスト膜を剥離し、拡散材料で構成された膜を
基板中に拡散させてリッジ型光導波路デバイスを形成す
る。
【0012】
【作用】本発明は、光導波路の屈折率をあげるために基
板に熱拡散される膜の形状が、光導波路の形状に形成さ
れることを利用して、これをフォトマスクの代わりとし
て用いるものである。
【0013】すなわち、基板上の光導波路となる部分
に、基板に拡散させる材料で構成された膜を形成し、こ
の膜を熱拡散させる前に、この膜と基板の上にレジスト
膜を形成する。そして、このレジスト膜を露光するため
に、拡散材料の膜を利用する。膜は、レジスト膜よりも
基板側に位置するので、基板の裏面側から光を照射す
る。したがって、照射する光は、基板を透過し、かつ、
レジスト膜を感光させ、かつ、拡散材料の膜を透過しな
い波長である必要がある。一般にレジスト膜の露光によ
く用いられる紫外線は、基板としてよく用いられるLi
NbO3等を透過し、拡散材料としてよく用いられる金
属を透過しない性質があるため、このような方法で露光
することは十分可能である。
【0014】この後、レジスト膜の装荷されていない部
分をエッチングすることにより凸型形状を形成してリッ
ジ型導波路を形成し、この後で膜を基板中に拡散させる
ことにより、リッジ型導波路の凸型部分にのみ膜が拡散
し、リッジ型光導波路デバイスを形成することができ
る。
【0015】このように、拡散材料の膜をフォトマスク
の代わりとして利用することにより、フォトマスクを別
途用意する必要がなく、しかも、現像後のレジストの形
状を拡散材料の膜と完全に一致させることができるた
め、リッジ型導波路の凸型形状と、膜が拡散する領域と
がずれる恐れがなくなる。また、従来のようにフォトマ
スクと光導波路とを正確にアライメントする必要もな
い。
【0016】
【実施例】本発明の一実施例の光導波路デバイスの製造
方法を図面を用いて説明する。
【0017】本実施例の光導波路デバイスは、図2に示
すように、分岐干渉型光変調器である。まず、分岐干渉
型光変調器の構成と動作について、図2、図1(g)を
用いて説明する。
【0018】図2、図1(g)のように、電気光学効果
を有するLiNbO3の結晶で形成されている基板1に
は、光導波路5が形成されている。光導波路5は、リッ
ジ型光導波路であり、凸型部分にはTiが拡散されて屈
折率を高められており、光は凸型部分を伝搬する。光導
波路5の入射端11および出射端12は、それぞれ1つ
であるが、途中で2本の光導波路5に分岐し、再び一本
に合流している。光導波路5の上には、バッファ層6が
設けられ、分岐した2本の光導波路5の部分には、電極
膜7がそれぞれ配置されている。
【0019】分岐された2本の光導波路5の部分には、
電極膜7から電界が印加され、屈折率が変化している。
入射端11から入射した光は、この部分を伝搬すること
により位相変調され、再び合波される際に互いに干渉す
るため、電極膜7から印加される電界の条件によって強
めあったり弱めあったりする。したがって、電極膜7か
ら印加する電界を調節することにより、出射端12から
出射される光強度が変調される。
【0020】つぎに、本実施例の光導波路デバイスの製
造方法について説明する。
【0021】まず、図1(a)のように、LiNbO3
の基板1の上、リフトオフ法により光導波路の形状にT
i膜2を形成する。つぎに、基板1とTi膜2の表面に
ポジ型レジスト膜3を塗布により形成し、基板1の裏面
側から紫外線4を照射し、ポジ型レジスト膜3を露光す
る(図1(b))。
【0022】現像すると、Ti膜2のパターンがレジス
ト膜3に転写され、レジスト膜3は、Ti膜2上にのみ
残る(図1(c))。つぎに、反応性イオンエッチング
法で、基板1をエッチングすると、レジスト膜3が装荷
されていない部分の基板1がエッチングされ、リッジ構
造(凸型構造)が形成される(図1(d))。レジスト
膜3を取り除き(図1(e))、Ti膜2を拡散させる
と、Ti膜は、凸型構造部に拡散して、リッジ型導波路
5が形成される(図1(f))。最後に、バッファ層6
と、電極7を形成し、光導波路デバイスが完成する(図
1(g))。バッファ層6は、光導波路5より屈折率が
小さく、かつ、絶縁性で、しかも、光導波路5を伝搬す
る光を吸収しない材料で形成する。これにより、本実施
例の分岐干渉型光変調器が完成する。
【0023】本実施例では、光導波路5に拡散させるた
めのTi膜2が光導波路の形状に形成されることを利用
して、図1(b)の工程において、Ti膜2をフォトマ
スクの代わりとして用いる。レジスト膜3は、Ti膜2
の上に形成されるので、紫外線4は、基板1の裏面側か
ら照射している。このように、Ti膜2をフォトマスク
として用いることにより、リッジ構造を加工するための
フォトマスクを別途用意する必要がないだけでなく、従
来のようにフォトマスクと光導波との位置あわせは必要
なくなる。したがって、Ti膜5を拡散させる領域と、
フォトマスクを用いて加工されるリッジ構造との位置ず
れが全くなくなる。これにより、伝搬損失が少ないリッ
ジ型光導波路を提供することができる。また、この光導
波路を用いた分岐干渉型光変調器の動作特性のバラツキ
を小さくすることができる。
【0024】また、上述のように、フォトマスクを別途
用意する必要がなく、これによってフォトマスクのアラ
イメントの工程も必要ないため、製造コストを低減する
ことができる。また、精密なアライメントをするために
必要としていた時間を削減することができるので、製造
効率を向上させることができる。
【0025】本実施例では、基板1のエッチング方法と
して、反応性イオンエッチング法を用いたが、ArとC
6の混合ガスを用いたケミカルアシステッドECR
(電子サイクロトロン共鳴)プラズマエッチング法や、
ミリング法、スパッタエッチング等を用いることももち
ろん可能である。
【0026】また、基板1としては、電気光学効果を有
する他の基板を用いることができ、例えば、LiTaO
3結晶基板を用いることができる。基板1として、Li
NbO3を用いた場合には、リッジ構造部分に拡散させ
る元素として、Ti以外に、V,Ni,Cu等の遷移金
属を用いることができる。基板1として、LiTaO3
を用いた場合には、Cu,Nb等の遷移金属を用いるこ
とができる。
【0027】本実施例では、光導波路デバイスとして、
分岐干渉型光変調器を示したが、これに限らず、リッジ
型光導波路を用いるデバイスであれば、リッジ型光導波
路部分を本実施例の方法で製造することにより、同様の
効果が得られる。
【0028】また、本実施例では、電極膜7を光導波路
5の真上に配置したが、これに限定されるものではな
く、基板の結晶方位等に合わせて、最適な電極膜7の配
置を定めることができる。
【0029】また、上述の実施例とは別の製造方法とし
て、基板の上面全体にTi膜を形成し、さらにレジスト
膜を形成し、光導波路形状のフォトマスクを用いて、レ
ジスト膜を光導波路形状に加工し、加工したレジスト膜
でTi膜と基板とを一度にエッチングする方法用いるこ
とができる。この後、Ti膜を基板に拡散させると図1
(f)の構造のリッジ型光導波路が形成される。この方
法においては、フォトマスクを用いるが、1枚のマスク
で、Ti膜と基板のリッジ構造のエッチングをおこなえ
るので、精密な位置あわせは必要なく、上述の実施例と
同様の効果が得られる。
【0030】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、光の伝
搬効率がよく、動作のバラツキの少ないリッジ型光導波
路デバイスを安価に効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(g)本発明の一実施例の分岐干渉型
光変調器の製造工程を示す断面図。
【図2】本発明の一実施例の分岐干渉型光変調器の構成
を示す上面図。
【図3】従来のリッジ型光導波路デバイスの製造方法を
示す断面図。
【符号の説明】
1、13…LiNbO3基板、2、14…Ti膜、3、
16…レジスト膜、4、18…紫外線、5、15…光導
波路、6、19…バッファ層、7、20…電極膜、11
…入射端、12…出射端、17…フォトマスク。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リッジ型光導波路を有する光導波路デバイ
    スの製造方法であって、 基板上の光導波路となる部分に、前記基板に拡散させる
    材料で構成された膜を形成し、 前記基板と前記膜の上にレジスト膜を形成し、 前記基板を透過し、かつ、前記レジスト膜を感光させ、
    かつ、前記拡散材料の膜を透過しない波長の光を、前記
    基板の裏面から前記レジスト膜に対して照射して、前記
    レジスト膜を露光し、 前記レジスト膜のうち、感光した部分を取り除くことに
    より、前記拡散材料の膜上にのみレジスト膜を残し、 前記レジスト膜が被覆されていない部分の前記基板をエ
    ッチングして、リッジ構造を形成した後、前記レジスト
    膜を剥離し、前記拡散材料で構成された膜を前記基板中
    に拡散させてリッジ型光導波路を形成する工程を有する
    ことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記基板上に、さら
    に、前記拡散材料で構成された膜の元素が拡散した基板
    部分よりも屈折率が小さく、かつ、絶縁性の材料で形成
    されたバッファ層と、電極膜とを順に形成する工程を有
    することを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、前記基板とし
    て、LiNbO3基板を用い、前記拡散材料で構成され
    た膜を、Tiを含む材料で形成することを特徴とする光
    導波路デバイスの製造方法。
JP5310675A 1993-12-10 1993-12-10 光導波路デバイスの製造方法 Withdrawn JPH07159638A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5310675A JPH07159638A (ja) 1993-12-10 1993-12-10 光導波路デバイスの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5310675A JPH07159638A (ja) 1993-12-10 1993-12-10 光導波路デバイスの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07159638A true JPH07159638A (ja) 1995-06-23

Family

ID=18008106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5310675A Withdrawn JPH07159638A (ja) 1993-12-10 1993-12-10 光導波路デバイスの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07159638A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002373887A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Ulvac Japan Ltd 高誘電体のエッチング装置
JP2010139798A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Adeka Corp 光導波路の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002373887A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Ulvac Japan Ltd 高誘電体のエッチング装置
JP4666817B2 (ja) * 2001-06-15 2011-04-06 株式会社アルバック 高誘電体のエッチング装置
JP2010139798A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Adeka Corp 光導波路の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5785874A (en) Optical waveguide device bonded through direct bonding and a method for fabricating the same
US4375312A (en) Graded index waveguide structure and process for forming same
Ohmachi et al. Electro‐optic light modulator with branched ridge waveguide
US4707059A (en) Integrated optical circuit element and method of making the same
US5875276A (en) Guided wave device and method of fabrication thereof
US5018809A (en) Fabrication method and structure of optical waveguides
US4087315A (en) Method for producing light conductor structures with interlying electrodes
US5101297A (en) Method for producing a diffraction grating in optical elements
CN113917605A (zh) 一种三维楔形铌酸锂薄膜波导的制备方法
US4136439A (en) Method for the production of a light conductor structure with interlying electrodes
JPS60188911A (ja) 光結合器
JP2589367B2 (ja) 光分岐・合波回路
JPH07159638A (ja) 光導波路デバイスの製造方法
JP2701326B2 (ja) 光導波路の接続方法および光導波路接続部分の製造方法
JPS60188909A (ja) グレ−テイングカツプラ−の作製方法
JP3220003B2 (ja) 偏光分離素子
JPH07306324A (ja) 光導波路デバイス
US6917463B2 (en) Wavelength converting element and method of manufacture thereof
JPS6396626A (ja) 導波型光制御素子
JPH047508A (ja) 反射型光曲げ導波路の製造方法
JPH04268531A (ja) 光導波路デバイス用信号電極とその形成方法
JPH07168043A (ja) 光制御デバイスの製造方法
JPH07159637A (ja) リッジ型光導波路の製造方法
JP3198649B2 (ja) 光導波路装置
JP2002162658A (ja) 光導波路素子及び光波長変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010306