JPH0777619A - 光導波路回路部品の製造方法 - Google Patents
光導波路回路部品の製造方法Info
- Publication number
- JPH0777619A JPH0777619A JP17985993A JP17985993A JPH0777619A JP H0777619 A JPH0777619 A JP H0777619A JP 17985993 A JP17985993 A JP 17985993A JP 17985993 A JP17985993 A JP 17985993A JP H0777619 A JPH0777619 A JP H0777619A
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- JP
- Japan
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- layer
- deposition method
- channel waveguide
- clad layer
- channel waveguides
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低損失の埋込み導波路型光部品を提供する。
【構成】 所定パターンのチャネル導波路を火炎堆積法
で上部クラッド層に埋込むに先立ち、チャネル導波路に
加熱処理を施して、ホトリソグラフィーとエッチング時
に発生した側面の微細凹凸や表面の変質層を消失させ
る。 【効果】 チャネル導波路の側面は平滑になり、表面の
変質層は溶解するので、光の散乱損失は低減する。
で上部クラッド層に埋込むに先立ち、チャネル導波路に
加熱処理を施して、ホトリソグラフィーとエッチング時
に発生した側面の微細凹凸や表面の変質層を消失させ
る。 【効果】 チャネル導波路の側面は平滑になり、表面の
変質層は溶解するので、光の散乱損失は低減する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は埋込み型導波路を有する
光導波路回路部品の製造方法に関し、更に詳しくは、そ
の導波路に光を導波させたときに、光の伝搬損失が低減
する光導波路回路部品を製造する方法に関する。
光導波路回路部品の製造方法に関し、更に詳しくは、そ
の導波路に光を導波させたときに、光の伝搬損失が低減
する光導波路回路部品を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石英ガラスを構成材料とする光導波路回
路部品は、従来、次のようにして製造されている。その
方法を、添付図面に基づいて説明する。まず、図１で示
したように、例えばＳｉから成る基板１の上に、火炎堆
積法で、所望厚みの下部クラッド層前駆体２’を形成
し、ついで、その上に、同じく火炎堆積法で、下部クラ
ッド層２を構成するガラスとは別組成の石英ガラスによ
りコア層前駆体３’を形成し、それらを加熱してガラス
化し、下部クラッド層２とコア層３とから成るスラブ導
波路層を形成する（図２）。
路部品は、従来、次のようにして製造されている。その
方法を、添付図面に基づいて説明する。まず、図１で示
したように、例えばＳｉから成る基板１の上に、火炎堆
積法で、所望厚みの下部クラッド層前駆体２’を形成
し、ついで、その上に、同じく火炎堆積法で、下部クラ
ッド層２を構成するガラスとは別組成の石英ガラスによ
りコア層前駆体３’を形成し、それらを加熱してガラス
化し、下部クラッド層２とコア層３とから成るスラブ導
波路層を形成する（図２）。
【０００３】その後、このコア層３にホトリソグラフィ
ーとエッチング処理を施して、このコア層３を所定パタ
ーンのチャネル導波路に加工する。すなわち、図３で示
したように、コア層３の上に例えばホトレジスト膜４を
成膜したのち、その上に、所定パターンのマスク５を密
着して載置し全体に光を照射する。
ーとエッチング処理を施して、このコア層３を所定パタ
ーンのチャネル導波路に加工する。すなわち、図３で示
したように、コア層３の上に例えばホトレジスト膜４を
成膜したのち、その上に、所定パターンのマスク５を密
着して載置し全体に光を照射する。
【０００４】ついで、マスク５を取り除き、例えば、反
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）や反応性イオンビーム
エッチング（ＲＩＢＥ）のようなドライエッチング法で
マスクの下以外のホトレジスト膜をエッチング除去した
のち、更にその下に位置するコア層の部分をエッチング
除去する。その結果、図４で示したように、下部クラッ
ド層２の上には、所定パターンのチャネル導波路６が形
成される。
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）や反応性イオンビーム
エッチング（ＲＩＢＥ）のようなドライエッチング法で
マスクの下以外のホトレジスト膜をエッチング除去した
のち、更にその下に位置するコア層の部分をエッチング
除去する。その結果、図４で示したように、下部クラッ
ド層２の上には、所定パターンのチャネル導波路６が形
成される。
【０００５】最後に、このチャネル導波路６を埋込むよ
うにして、火炎堆積法で、例えば前記下部クラッド層前
駆体２’と同じ組成の上部クラッド層前駆体を形成し、
それを加熱してガラス化し、チャネル導波路６よりも屈
折率の小さい上部クラッド層７を形成する（図５）。こ
の光導波路回路部品では、埋込まれている高屈折率のチ
ャネル導波路６の中に光が閉じ込められ、形成した所定
パターンに沿って光は伝搬する。
うにして、火炎堆積法で、例えば前記下部クラッド層前
駆体２’と同じ組成の上部クラッド層前駆体を形成し、
それを加熱してガラス化し、チャネル導波路６よりも屈
折率の小さい上部クラッド層７を形成する（図５）。こ
の光導波路回路部品では、埋込まれている高屈折率のチ
ャネル導波路６の中に光が閉じ込められ、形成した所定
パターンに沿って光は伝搬する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した一
連の製造工程において、コア層３のエッチング時には、
図４のように形成されたチャネル導波路６の側面６ａに
微細な凹凸が発生してしまうことが多い。また、チャネ
ル導波路６の表面６ｂには、設計した組成とは異なる変
質層が形成される。
連の製造工程において、コア層３のエッチング時には、
図４のように形成されたチャネル導波路６の側面６ａに
微細な凹凸が発生してしまうことが多い。また、チャネ
ル導波路６の表面６ｂには、設計した組成とは異なる変
質層が形成される。
【０００７】一方、チャネル導波路６を埋込んだ上部ク
ラッド層７を形成するときの温度は、チャネル導波路６
のガラス化温度よりも２００〜４５０℃低い温度に設定
されている。その理由は、上部クラッド層７を形成する
ときの加熱温度をチャネル導波路６のガラス化温度に近
づけると、チャネル導波路６が軟化して設計基準の形状
から変形してしまうからである。
ラッド層７を形成するときの温度は、チャネル導波路６
のガラス化温度よりも２００〜４５０℃低い温度に設定
されている。その理由は、上部クラッド層７を形成する
ときの加熱温度をチャネル導波路６のガラス化温度に近
づけると、チャネル導波路６が軟化して設計基準の形状
から変形してしまうからである。
【０００８】しかしながら、上記した温度で上部クラッ
ド層７を形成した場合、チャネル導波路６の側面６ａの
微細凹凸や表面６ｂの変質層はそのまま残存した状態で
上部クラッド層７に埋込まれることになる。その結果、
得られた光導波路回路部品では、チャネル導波路におけ
る光の伝搬損失が増大することになる。
ド層７を形成した場合、チャネル導波路６の側面６ａの
微細凹凸や表面６ｂの変質層はそのまま残存した状態で
上部クラッド層７に埋込まれることになる。その結果、
得られた光導波路回路部品では、チャネル導波路におけ
る光の伝搬損失が増大することになる。
【０００９】本発明は従来の上記した問題を解決し、埋
込み型導波路の光の伝搬損失を低減することができる光
導波路回路部品の製造方法の提供を目的とする。
込み型導波路の光の伝搬損失を低減することができる光
導波路回路部品の製造方法の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、基板の上に火炎堆積法で石
英ガラスの下部クラッド層を形成する工程；前記下部ク
ラッド層の上に火炎堆積法で石英ガラスのコア層を形成
する工程；前記コア層にホトリソグラフィーとエッチン
グ処理を施して、所定パターンのチャネル導波路を形成
する工程；前記チャネル導波路にその軟化温度近傍の温
度で加熱処理を施す工程；および、前記チャネル導波路
を火炎堆積法で形成した石英ガラスの上部クラッド層の
中に埋込む工程；を備えていることを特徴とする光導波
路回路部品の製造方法が提供される。
ために、本発明においては、基板の上に火炎堆積法で石
英ガラスの下部クラッド層を形成する工程；前記下部ク
ラッド層の上に火炎堆積法で石英ガラスのコア層を形成
する工程；前記コア層にホトリソグラフィーとエッチン
グ処理を施して、所定パターンのチャネル導波路を形成
する工程；前記チャネル導波路にその軟化温度近傍の温
度で加熱処理を施す工程；および、前記チャネル導波路
を火炎堆積法で形成した石英ガラスの上部クラッド層の
中に埋込む工程；を備えていることを特徴とする光導波
路回路部品の製造方法が提供される。
【００１１】本発明方法は、所定パターンに形成した石
英ガラスのチャネル導波路を上部クラッド層に埋込むに
際し、予めそのチャネル導波路に、それを構成する石英
ガラスの軟化温度近傍の温度で加熱処理を施すことを除
いては、前記した従来の方法と変わることはない。この
ような加熱処理を施すことによって、チャネル導波路は
変形することなく、表面の変質層は溶解し、また側面の
微細凹凸は消失して平滑になる。したがって、加熱処理
後のチャネル導波路を火炎堆積法で形成した上部クラッ
ド層に埋込んだ場合には、伝搬損失増加の原因が消失し
ているので、導波路における光の散乱損失は低減する。
英ガラスのチャネル導波路を上部クラッド層に埋込むに
際し、予めそのチャネル導波路に、それを構成する石英
ガラスの軟化温度近傍の温度で加熱処理を施すことを除
いては、前記した従来の方法と変わることはない。この
ような加熱処理を施すことによって、チャネル導波路は
変形することなく、表面の変質層は溶解し、また側面の
微細凹凸は消失して平滑になる。したがって、加熱処理
後のチャネル導波路を火炎堆積法で形成した上部クラッ
ド層に埋込んだ場合には、伝搬損失増加の原因が消失し
ているので、導波路における光の散乱損失は低減する。
【００１２】このときの処理温度は、火炎堆積法で形成
した下部クラッド層前駆体とコア層前駆体を透明ガラス
化してスラブ導波路にするときの適用温度や、また、そ
のコア層を加工して形成したチャネル導波路を埋込む上
部クラッド層前駆体の透明ガラス化温度との関係で決め
られる。とくに、コア層前駆体を透明ガラス化するとき
の温度との関係で決められる。
した下部クラッド層前駆体とコア層前駆体を透明ガラス
化してスラブ導波路にするときの適用温度や、また、そ
のコア層を加工して形成したチャネル導波路を埋込む上
部クラッド層前駆体の透明ガラス化温度との関係で決め
られる。とくに、コア層前駆体を透明ガラス化するとき
の温度との関係で決められる。
【００１３】この透明ガラス化の温度は、コア層のガラ
ス組成によって変化するが、今、その温度をｔ（℃）と
すると、上記した加熱処理時の温度Ｔ（℃）は、ｔ−４
００≦Ｔ≦ｔ−１００であることが好ましい。Ｔがｔ−
１００（℃）より高い温度のときは、チャネル導波路の
軟化が激しくなってその変形が併発し、その結果、光の
閉じ込め不良，モードフィールド径の変形などによって
損失増加が引き起こされる。一方、Ｔがｔ−４００
（℃）より低い温度のときは、チャネル導波路側面の微
細凹凸は充分に消失せず、また表面の変質層の溶解も進
まないので、散乱損失を充分に低減することができな
い。
ス組成によって変化するが、今、その温度をｔ（℃）と
すると、上記した加熱処理時の温度Ｔ（℃）は、ｔ−４
００≦Ｔ≦ｔ−１００であることが好ましい。Ｔがｔ−
１００（℃）より高い温度のときは、チャネル導波路の
軟化が激しくなってその変形が併発し、その結果、光の
閉じ込め不良，モードフィールド径の変形などによって
損失増加が引き起こされる。一方、Ｔがｔ−４００
（℃）より低い温度のときは、チャネル導波路側面の微
細凹凸は充分に消失せず、また表面の変質層の溶解も進
まないので、散乱損失を充分に低減することができな
い。
【００１４】
【実施例】Ｓｉ基板の上に、火炎堆積法で、Ｓｉ−Ｂ−
Ｐ組成の下部クラッド層前駆体を形成したのち、この下
部クラッド層前駆体の上に、同じく火炎堆積法で、Ｓｉ
−Ｂ−Ｐ−Ｔｉ組成のコア前駆体を形成し、１３５０℃
で透明ガラス化して下部クラッド層とコア層とから成る
スラブ導波路を形成した。
Ｐ組成の下部クラッド層前駆体を形成したのち、この下
部クラッド層前駆体の上に、同じく火炎堆積法で、Ｓｉ
−Ｂ−Ｐ−Ｔｉ組成のコア前駆体を形成し、１３５０℃
で透明ガラス化して下部クラッド層とコア層とから成る
スラブ導波路を形成した。
【００１５】コア層にホトリソグラフィーとＲＩＢＥを
適用して所定パターンのチャネル導波路を形成した。こ
のチャネル導波路の断面を走査電顕で観察したところ、
側面には微細な凹凸が認められた。ついで、Ｈｅ／Ｏ2
雰囲気炉において、温度１１５０℃，時間１時間の加熱
処理を行ったのち、表面を清浄にし、ここに、火炎堆積
法でＳｉ−Ｂ−Ｐ組成の石英ガラスの微粒子を堆積して
上部クラッド層前駆体を形成し、それを１１００℃で透
明ガラス化して上部クラッド層を形成し、前記チャネル
導波路を埋込んだ。
適用して所定パターンのチャネル導波路を形成した。こ
のチャネル導波路の断面を走査電顕で観察したところ、
側面には微細な凹凸が認められた。ついで、Ｈｅ／Ｏ2
雰囲気炉において、温度１１５０℃，時間１時間の加熱
処理を行ったのち、表面を清浄にし、ここに、火炎堆積
法でＳｉ−Ｂ−Ｐ組成の石英ガラスの微粒子を堆積して
上部クラッド層前駆体を形成し、それを１１００℃で透
明ガラス化して上部クラッド層を形成し、前記チャネル
導波路を埋込んだ。
【００１６】この光部品の伝搬損失を５cm長の試片で評
価したところ、0.０４〜0.０８ｄＢ／cmであった。比較
のために、上記加熱処理を行うことなく、直接上部クラ
ッド層を形成した光部品を製造した。この光部品の伝搬
損失を５cm長の試片で評価したところ、0.１０〜0.１５
ｄＢ／cmであった。
価したところ、0.０４〜0.０８ｄＢ／cmであった。比較
のために、上記加熱処理を行うことなく、直接上部クラ
ッド層を形成した光部品を製造した。この光部品の伝搬
損失を５cm長の試片で評価したところ、0.１０〜0.１５
ｄＢ／cmであった。
【００１７】このように、本発明方法で製造した光部品
は、従来のものに比べて、低損失であることが確認され
た。
は、従来のものに比べて、低損失であることが確認され
た。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明方
法によれば、コア層を加工して形成するチャネル導波路
を上部クラッド層内へ埋込むに先立ち、そのチャネル導
波路の変形を招くことなくその側面の凹凸や表面の変質
層を除去するので、得られた光部品では、導波路の光損
失は低減する。
法によれば、コア層を加工して形成するチャネル導波路
を上部クラッド層内へ埋込むに先立ち、そのチャネル導
波路の変形を招くことなくその側面の凹凸や表面の変質
層を除去するので、得られた光部品では、導波路の光損
失は低減する。
【図１】基板上に下部クラッド層を形成した状態を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】下部クラッド層の上にスラブ導波路層を形成し
た状態を示す断面図である。
た状態を示す断面図である。
【図３】スラブ導波路にホトリソグラフィーを適用する
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
【図４】チャネル導波路を形成した状態を示す断面図で
ある。
ある。
【図５】上部クラッド層を形成してチャネル導波路を埋
込んだ状態を示す断面図である。
込んだ状態を示す断面図である。
１ 基板 ２ 下部クラッド層 ２’ 下部クラッド層前駆体 ３ コア層 ３’ コア層前駆体 ４ ホトレジスト膜 ５ マスク ６ チャネル導波路 ６ａ チャネル導波路６の側面 ６ｂ チャネル導波路６の表面 ７ 上部クラッド層
Claims (2)
- 【請求項１】 基板の上に火炎堆積法で石英ガラスの下
部クラッド層を形成する工程；前記下部クラッド層の上
に火炎堆積法で石英ガラスのコア層を形成する工程；前
記コア層にホトリソグラフィーとエッチング処理を施し
て、所定パターンのチャネル導波路を形成する工程；前
記チャネル導波路にその軟化温度近傍の温度で加熱処理
を施す工程；および、前記チャネル導波路を火炎堆積法
で形成した石英ガラスの上部クラッド層の中に埋込む工
程；を備えていることを特徴とする光導波路回路部品の
製造方法。 - 【請求項２】 前記加熱処理時の温度が、前記チャネル
導波路の透明ガラス化温度よりも、１００〜４００℃低
い温度である請求項１の光導波路回路部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17985993A JPH0777619A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 光導波路回路部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17985993A JPH0777619A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 光導波路回路部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777619A true JPH0777619A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=16073166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17985993A Pending JPH0777619A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 光導波路回路部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777619A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09297238A (ja) * | 1996-05-09 | 1997-11-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光導波路の製造方法 |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP17985993A patent/JPH0777619A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09297238A (ja) * | 1996-05-09 | 1997-11-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光導波路の製造方法 |
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