JPH08328049A - ヒーター埋込された平面導波路形光スイッチの製造方法 - Google Patents
ヒーター埋込された平面導波路形光スイッチの製造方法Info
- Publication number
- JPH08328049A JPH08328049A JP7312950A JP31295095A JPH08328049A JP H08328049 A JPH08328049 A JP H08328049A JP 7312950 A JP7312950 A JP 7312950A JP 31295095 A JP31295095 A JP 31295095A JP H08328049 A JPH08328049 A JP H08328049A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- optical switch
- type optical
- manufacturing
- layer
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/011—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/35—Optical coupling means having switching means
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/011—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass
- G02F1/0113—Glass-based, e.g. silica-based, optical waveguides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0147—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on thermo-optic effects
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3136—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of interferometric switch type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49016—Antenna or wave energy "plumbing" making
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄膜ヒーターで発生される熱が隣接するチ
ャンネル導波路に伝達されるのを抑制して隣合うチャン
ネル導波路の間の漏話現状を防止でき、熱伝達速度が早
いことよりスイッチング速度が早く、低い動作電源で動
作できるヒーター埋込された平面チャンネル導波路形の
光スイッチの製造方法を提供する。 【解決手段】 チャンネル導波路が形成された下部クラ
ッド層の上部にチャンネル導波路の上部で５〜１０μｍ
程度の薄い厚さを有する第１上部クラッド層を平坦に形
成し、この第１上部クラッド層上部のチャンネル導波路
と対応する部分にチャンネル導波路の線幅を比べて二倍
程度の線幅を有する薄膜ヒーターを形成した後、第１上
部クラッド層と薄膜ヒーターの上部に１５〜２０μｍ程
度の厚さの第２上部クラッド層を形成し、薄膜ヒーター
の早い熱放出のために上記第２上部クラッド層を除去し
て、薄膜ヒーターを露出させる。
ャンネル導波路に伝達されるのを抑制して隣合うチャン
ネル導波路の間の漏話現状を防止でき、熱伝達速度が早
いことよりスイッチング速度が早く、低い動作電源で動
作できるヒーター埋込された平面チャンネル導波路形の
光スイッチの製造方法を提供する。 【解決手段】 チャンネル導波路が形成された下部クラ
ッド層の上部にチャンネル導波路の上部で５〜１０μｍ
程度の薄い厚さを有する第１上部クラッド層を平坦に形
成し、この第１上部クラッド層上部のチャンネル導波路
と対応する部分にチャンネル導波路の線幅を比べて二倍
程度の線幅を有する薄膜ヒーターを形成した後、第１上
部クラッド層と薄膜ヒーターの上部に１５〜２０μｍ程
度の厚さの第２上部クラッド層を形成し、薄膜ヒーター
の早い熱放出のために上記第２上部クラッド層を除去し
て、薄膜ヒーターを露出させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はヒーターにより導波
路の温度を調節して流れる光信号の位相を変化させる平
面導波路形光スイッチの製造方法に関し、特にクラッド
層にヒーターを埋込して隣接するチャンネル導波路への
影響を最小化して温度変化による隣接する光信号と漏話
を防止し、光スイッチのスイッチング速度とスイッチン
グ電源を改善できるヒーター埋込された平面導波路形光
スイッチの製造方法に関するものである。
路の温度を調節して流れる光信号の位相を変化させる平
面導波路形光スイッチの製造方法に関し、特にクラッド
層にヒーターを埋込して隣接するチャンネル導波路への
影響を最小化して温度変化による隣接する光信号と漏話
を防止し、光スイッチのスイッチング速度とスイッチン
グ電源を改善できるヒーター埋込された平面導波路形光
スイッチの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、光通信技術の発展によって高い伝
送効率と容易な網の構成を持つ光通信システムを構築す
るために光繊維，光源及び光検出器ばかりではなく、い
ろんな種類の光素子が要求されている。
送効率と容易な網の構成を持つ光通信システムを構築す
るために光繊維，光源及び光検出器ばかりではなく、い
ろんな種類の光素子が要求されている。
【０００３】上記光素子の中には光信号の分割／結合の
ための光分割器／光結合器，網で光の伝送路を変化させ
るための光スイッチ及び波長分割器等がある。
ための光分割器／光結合器，網で光の伝送路を変化させ
るための光スイッチ及び波長分割器等がある。
【０００４】上記いろんな光素子の中で、光スイッチは
伝送線が故障した場合に外の伝送線の要求に応じて外の
伝送線を自由にスイッチできるから、とても重要であ
る。
伝送線が故障した場合に外の伝送線の要求に応じて外の
伝送線を自由にスイッチできるから、とても重要であ
る。
【０００５】上記光スイッチは、一般的に、バルク形の
光スイッチと導波路形光スイッチに分かれる。
光スイッチと導波路形光スイッチに分かれる。
【０００６】上記バルク形光スイッチは移動するプリズ
ムとレンズを使用するものであって小さい波長の依存性
と比較的に低い損失の特徴を有する長所があるが、組立
及び調整工程が複雑であり、高くて大量生産に適合しな
い。
ムとレンズを使用するものであって小さい波長の依存性
と比較的に低い損失の特徴を有する長所があるが、組立
及び調整工程が複雑であり、高くて大量生産に適合しな
い。
【０００７】一方、導波路形光スイッチは半導体装置の
製造技術を使用して製造でき、大量生産が容易にでき次
世代の光スイッチとして適合する。
製造技術を使用して製造でき、大量生産が容易にでき次
世代の光スイッチとして適合する。
【０００８】従来の導波路形光スイッチはMasao Kawach
iにより、“Silica waveguide on silicon and their a
pplication to integrated-optic components”と言う
題目で「Optical and Quantum Electronics,22(1990)39
1-416」に開示された。
iにより、“Silica waveguide on silicon and their a
pplication to integrated-optic components”と言う
題目で「Optical and Quantum Electronics,22(1990)39
1-416」に開示された。
【０００９】上記光スイッチはシリコン基板上に火炎加
水分解法でシリコン酸化膜の下部クラッド層とシリカ層
を順次的に蒸着し、上記シリカ層を反応性イオンエッチ
ング（Reactive Ion Etching:RIE）の方法によりパター
ンインし、チャンネル導波路を形成する。
水分解法でシリコン酸化膜の下部クラッド層とシリカ層
を順次的に蒸着し、上記シリカ層を反応性イオンエッチ
ング（Reactive Ion Etching:RIE）の方法によりパター
ンインし、チャンネル導波路を形成する。
【００１０】そして、上記下部クラッド層の上部に上記
チャンネル導波路を覆うように上部クラッド層を蒸着す
るのに際し、上部クラッド層は表面が平坦化されるよう
に３０μｍ以上の厚さに形成される。
チャンネル導波路を覆うように上部クラッド層を蒸着す
るのに際し、上部クラッド層は表面が平坦化されるよう
に３０μｍ以上の厚さに形成される。
【００１１】次に、上記チャンネル導波路と対応する上
部クラッド層の上部に上記チャンネル導波路の温度を調
節して伝送される光信号の位相を変化させ、スイッチン
グするヒーターを形成する。
部クラッド層の上部に上記チャンネル導波路の温度を調
節して伝送される光信号の位相を変化させ、スイッチン
グするヒーターを形成する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
導波路形光スイッチは所定チャンネル導波路に熱を加え
る時、熱が拡散され、上部クラッド層が厚く形成される
のに、拡散された熱が隣合うチャンネル導波路も加熱さ
せ、伝送される光信号の位相を変化させ、これによって
漏話現状が発生される問題点があった。
導波路形光スイッチは所定チャンネル導波路に熱を加え
る時、熱が拡散され、上部クラッド層が厚く形成される
のに、拡散された熱が隣合うチャンネル導波路も加熱さ
せ、伝送される光信号の位相を変化させ、これによって
漏話現状が発生される問題点があった。
【００１３】又、厚く形成された上部クラッド層により
薄膜ヒーターで発生された熱がチャンネル導波路に伝達
される速度が遅くてスイッチング速度が遅く、薄膜ヒー
ターから発生される熱が高くないとチャンネル導波路に
伝達されないから動作電源が大きくなければならない問
題点があった。
薄膜ヒーターで発生された熱がチャンネル導波路に伝達
される速度が遅くてスイッチング速度が遅く、薄膜ヒー
ターから発生される熱が高くないとチャンネル導波路に
伝達されないから動作電源が大きくなければならない問
題点があった。
【００１４】従って、本発明の目的は所定チャンネル導
波路に熱を加える時、隣合うチャンネル導波路が加熱さ
れないようにして漏話現状を防止できるヒーター埋込さ
れた平面導波路形光スイッチの製造方法を提供すること
にある。
波路に熱を加える時、隣合うチャンネル導波路が加熱さ
れないようにして漏話現状を防止できるヒーター埋込さ
れた平面導波路形光スイッチの製造方法を提供すること
にある。
【００１５】本発明の別の目的は早いスイッチング速度
と低い動作電源で動作できるヒーター埋込された平面導
波路形光スイッチの製造方法を提供することにある。
と低い動作電源で動作できるヒーター埋込された平面導
波路形光スイッチの製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によるヒーター埋込された平面導波路形光スイ
ッチの製造方法はシリコン基板上に下部クラッド層とチ
ャンネル導波路を連続的に形成する工程と、上記チャン
ネル導波路層の上部にマスクを形成する工程と、上記マ
スクを利用して上記チャンネル導波路層をエッチング
し、チャンネル導波路を形成し、上記マスクを除去する
工程と、上記下部クラッド層と上記チャンネル導波路の
上部に第１上部のクラッド層を形成する工程と、上記第
１上部クラッド層の上部の上記チャンネル導波路に対応
する部分に薄膜ヒーターを形成する工程と、上記第１上
部クラッド層及び上記薄膜ヒーターの上部に第２上部ク
ラッド層を形成する工程を具備する。
の本発明によるヒーター埋込された平面導波路形光スイ
ッチの製造方法はシリコン基板上に下部クラッド層とチ
ャンネル導波路を連続的に形成する工程と、上記チャン
ネル導波路層の上部にマスクを形成する工程と、上記マ
スクを利用して上記チャンネル導波路層をエッチング
し、チャンネル導波路を形成し、上記マスクを除去する
工程と、上記下部クラッド層と上記チャンネル導波路の
上部に第１上部のクラッド層を形成する工程と、上記第
１上部クラッド層の上部の上記チャンネル導波路に対応
する部分に薄膜ヒーターを形成する工程と、上記第１上
部クラッド層及び上記薄膜ヒーターの上部に第２上部ク
ラッド層を形成する工程を具備する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明を詳細に説明する。
発明を詳細に説明する。
【００１８】図１は本発明によるヒーター埋込された平
面導波路形光スイッチの平面図である。
面導波路形光スイッチの平面図である。
【００１９】上記光スイッチでは、二つのチャンネル導
波路１７ａ，１７ｂは二つのカップラ２５ａ，２５ｂを
形成するように二カ所がほとんど接近されて位置する。
波路１７ａ，１７ｂは二つのカップラ２５ａ，２５ｂを
形成するように二カ所がほとんど接近されて位置する。
【００２０】上記カップラ２５ａ，２５ｂの結合比は光
信号波長の５０％と設定される。
信号波長の５０％と設定される。
【００２１】上記二つのカップラ２５ａ，２５ｂの間の
チャンネル導波路１７ａ，１７ｂは長さがお互いに同一
とされ、上部に薄膜ヒーター２１ａ，２１ｂが位置され
る。
チャンネル導波路１７ａ，１７ｂは長さがお互いに同一
とされ、上部に薄膜ヒーター２１ａ，２１ｂが位置され
る。
【００２２】上記薄膜ヒーター２１ａ，２１ｂは電源
（図示しない）によって選択的に加熱され、上記チャン
ネル導波路１７ａ，１７ｂに熱を伝達することにより、
伝送される光信号の位相を変化させ、通路を遮断して外
のチャンネル導波路に伝送されるようにする。
（図示しない）によって選択的に加熱され、上記チャン
ネル導波路１７ａ，１７ｂに熱を伝達することにより、
伝送される光信号の位相を変化させ、通路を遮断して外
のチャンネル導波路に伝送されるようにする。
【００２３】即ち、上記薄膜ヒーター２１ａが加熱され
れば、上記チャンネル導波路１７ａが遮断されるのでポ
ート１（Ｐ１）を通じた光信号がカップラ２５ａにより
カップリングされ、チャンネル導波路１７ａを通じてポ
ート４（Ｐ４）に伝送される。
れば、上記チャンネル導波路１７ａが遮断されるのでポ
ート１（Ｐ１）を通じた光信号がカップラ２５ａにより
カップリングされ、チャンネル導波路１７ａを通じてポ
ート４（Ｐ４）に伝送される。
【００２４】上記チャンネル導波路１７ａ，１７ｂを通
じてポート１（Ｐ１）からポート３（Ｐ３）に、そし
て、ポート２（Ｐ２）からポート３（Ｐ３）に光信号を
伝送する場合を、バール状態（Bar State）と、ポート
１（Ｐ１）からポート４（Ｐ４）に、そしてポート２
（Ｐ２）からポート４（Ｐ４）に伝送する場合を、クロ
ス状態（Cross State）という。
じてポート１（Ｐ１）からポート３（Ｐ３）に、そし
て、ポート２（Ｐ２）からポート３（Ｐ３）に光信号を
伝送する場合を、バール状態（Bar State）と、ポート
１（Ｐ１）からポート４（Ｐ４）に、そしてポート２
（Ｐ２）からポート４（Ｐ４）に伝送する場合を、クロ
ス状態（Cross State）という。
【００２５】図２（Ａ）ないし（Ｄ）は本発明によるヒ
ーター埋込された平面導波路形光スイッチの製造工程図
で、図１をＸ−Ｘ線で切った断面を表示する。
ーター埋込された平面導波路形光スイッチの製造工程図
で、図１をＸ−Ｘ線で切った断面を表示する。
【００２６】図２（Ａ）を参照すれば、シリコン基板１
１上に下部クラッド層１３と導波路層１５を順次的に形
成する。
１上に下部クラッド層１３と導波路層１５を順次的に形
成する。
【００２７】上記下部クラッド層１３はPSG（Phosphosi
licate Glass）が火炎加水分解法により１８〜２２μｍ
程度の厚さで蒸着されて形成され、導波路層１５はGPSG
（Germano-Phosphosilicate Glass）が６〜８μｍ程度
の厚さで蒸着され形成される。
licate Glass）が火炎加水分解法により１８〜２２μｍ
程度の厚さで蒸着されて形成され、導波路層１５はGPSG
（Germano-Phosphosilicate Glass）が６〜８μｍ程度
の厚さで蒸着され形成される。
【００２８】そして、上記形成された下部クラッド層１
３と導波路層１５を７５０〜８５０℃程度のＢＣｌ2０
ＳＣＣＭ雰囲気で５〜１５分間熱処理した後、又１００
０〜１１００℃程度のＨｅ３００ＳＣＣＭ＋Ｏ2２００
ＳＣＣＭ雰囲気で５〜１０時間熱処理して高密化させ
る。
３と導波路層１５を７５０〜８５０℃程度のＢＣｌ2０
ＳＣＣＭ雰囲気で５〜１５分間熱処理した後、又１００
０〜１１００℃程度のＨｅ３００ＳＣＣＭ＋Ｏ2２００
ＳＣＣＭ雰囲気で５〜１０時間熱処理して高密化させ
る。
【００２９】この時、上記で最終段階にＨｅと水蒸気を
同時に流して、高密化させる。
同時に流して、高密化させる。
【００３０】上記でＢＣｌ雰囲気での熱処理は下部クラ
ッド層１３と導波路層１５に包含されているＯＨ基を除
去して不純物を低くして融点を低くし、Ｈｅ又はＯ2雰
囲気での熱処理は下部クラッド層１３と導波路層１５に
バブルが形成されることを最小化する。
ッド層１３と導波路層１５に包含されているＯＨ基を除
去して不純物を低くして融点を低くし、Ｈｅ又はＯ2雰
囲気での熱処理は下部クラッド層１３と導波路層１５に
バブルが形成されることを最小化する。
【００３１】この時、上記導波路層１５の屈折率は導波
損失及び折曲損失を考慮し、単位時間当の使用されるＧ
ｅＣｌ4の重量を変化させ、０．１〜３％になるように
する。
損失及び折曲損失を考慮し、単位時間当の使用されるＧ
ｅＣｌ4の重量を変化させ、０．１〜３％になるように
する。
【００３２】図２（Ｂ）を参照すれば、上記導波路層１
５の上部に非晶質シリコン、アルミニウムあるいはクロ
ム等を０．２５〜０．５μｍ程度の厚さで蒸着し、マス
ク層を形成する。
５の上部に非晶質シリコン、アルミニウムあるいはクロ
ム等を０．２５〜０．５μｍ程度の厚さで蒸着し、マス
ク層を形成する。
【００３３】そして、上記マスク層上部の所定部分に感
光膜パターン（図示されていない）を形成し、この感光
膜パターンをマスクとして上記マスク層と導波路層１５
を順次的に異方性エッチングしてマスクとチャンネル導
波路１７ａ，１７ｂを形成する。
光膜パターン（図示されていない）を形成し、この感光
膜パターンをマスクとして上記マスク層と導波路層１５
を順次的に異方性エッチングしてマスクとチャンネル導
波路１７ａ，１７ｂを形成する。
【００３４】上記でマスクは感光膜パターンを使用して
Ｃｌ2ガスを利用する反応性イオンエッチングすること
で形成され、そして上記感光膜パターンはＯ2プラズマ
で除去される。
Ｃｌ2ガスを利用する反応性イオンエッチングすること
で形成され、そして上記感光膜パターンはＯ2プラズマ
で除去される。
【００３５】又は、チャンネル導波路１７ａ，１７ｂは
ＣＦ4とＣＨＦ3を４〜８：１の組成に混合されたガスで
インダクティブ・カップルド・プラズマ（Inductive Co
upled Plasma）方法でエッチングされ、対称的な構造で
６〜８μｍ程度の線幅を有する。この時、上記チャンネ
ル導波路１７ａ，１７ｂを成すGPSGはアルミニウムのエ
ッチング選択比が４０〜６０：１であり、エッチング速
度は分当り０．３〜０．７μｍ程度になる。
ＣＦ4とＣＨＦ3を４〜８：１の組成に混合されたガスで
インダクティブ・カップルド・プラズマ（Inductive Co
upled Plasma）方法でエッチングされ、対称的な構造で
６〜８μｍ程度の線幅を有する。この時、上記チャンネ
ル導波路１７ａ，１７ｂを成すGPSGはアルミニウムのエ
ッチング選択比が４０〜６０：１であり、エッチング速
度は分当り０．３〜０．７μｍ程度になる。
【００３６】そして、上記マスクを湿式エッチングして
除去する。
除去する。
【００３７】図２（Ｃ）を参照すれば、上記下部クラッ
ド層１３の上部に上記チャンネル導波路１７ａ，１７ｂ
が覆われるようにBPSG（Boro-Phosphosilicate Glass）
を火炎加水分解法で蒸着し、熱処理して高密化させ第１
上部クラッド層１９を形成する。この時、上記第１上部
クラッド層１９を上記チャンネル導波路１７ａ，１７ｂ
の上部で５〜１０μｍ程度の厚さになるように１０〜１
８μｍ程度の厚さで形成する。
ド層１３の上部に上記チャンネル導波路１７ａ，１７ｂ
が覆われるようにBPSG（Boro-Phosphosilicate Glass）
を火炎加水分解法で蒸着し、熱処理して高密化させ第１
上部クラッド層１９を形成する。この時、上記第１上部
クラッド層１９を上記チャンネル導波路１７ａ，１７ｂ
の上部で５〜１０μｍ程度の厚さになるように１０〜１
８μｍ程度の厚さで形成する。
【００３８】そして、第１上部クラッド層１９の上部に
電子ビームあるいはスパッタリング等の方法によりチタ
ニウムあるいはタンタラム等を０．１〜０．２μｍ程度
の厚さで蒸着し、通常のフォトリソグラフィー方法によ
り、上記チャンネル導波路１７ａ，１７ｂの上部に薄膜
ヒーター２１ａ，２１ｂを限定する。
電子ビームあるいはスパッタリング等の方法によりチタ
ニウムあるいはタンタラム等を０．１〜０．２μｍ程度
の厚さで蒸着し、通常のフォトリソグラフィー方法によ
り、上記チャンネル導波路１７ａ，１７ｂの上部に薄膜
ヒーター２１ａ，２１ｂを限定する。
【００３９】上記薄膜ヒーター２１ａ，２１ｂの線幅は
１２〜１６μｍ程度で上記チャンネル導波路１７ａ，１
７ｂの線幅に比べて２倍程度になるように限定する。
１２〜１６μｍ程度で上記チャンネル導波路１７ａ，１
７ｂの線幅に比べて２倍程度になるように限定する。
【００４０】図２（Ｄ）を参照すれば、上記第１上部ク
ラッド層１９及び薄膜ヒーター２１ａ，２１ｂの上部に
上記第１上部クラッド層１９と同一にBPSG（Boro-Phosp
hosilicate Glass）を火炎加水分解法で１５〜２０μｍ
程度の厚さで蒸着し、熱処理により高密化させ第２上部
クラッド層２３を形成する。
ラッド層１９及び薄膜ヒーター２１ａ，２１ｂの上部に
上記第１上部クラッド層１９と同一にBPSG（Boro-Phosp
hosilicate Glass）を火炎加水分解法で１５〜２０μｍ
程度の厚さで蒸着し、熱処理により高密化させ第２上部
クラッド層２３を形成する。
【００４１】この時、上記薄膜ヒーター２１ａ，２１ｂ
が熱処理時変形されるのと第１上部クラッド層１９の変
形を止めるため、高密度温度を１０００〜１０５０℃程
度に低くし、７５０〜８５０℃程度のＢＣｌ3を１０〜
１５ＳＣＣＭ程度で流す。
が熱処理時変形されるのと第１上部クラッド層１９の変
形を止めるため、高密度温度を１０００〜１０５０℃程
度に低くし、７５０〜８５０℃程度のＢＣｌ3を１０〜
１５ＳＣＣＭ程度で流す。
【００４２】そして、上記薄膜ヒーター２１ａ，２１ｂ
により熱を印加してチャンネル導波路１７ａ，１７ｂを
遮断した後、又復元する時に早い熱放出を可能にするた
め、上記第２上部クラッド層２３を除去して薄膜ヒータ
ー２１ａ，２１ｂを露出させる。
により熱を印加してチャンネル導波路１７ａ，１７ｂを
遮断した後、又復元する時に早い熱放出を可能にするた
め、上記第２上部クラッド層２３を除去して薄膜ヒータ
ー２１ａ，２１ｂを露出させる。
【００４３】
【発明の効果】上述したように本発明はチャンネル導波
路が形成された下部クラッド層の上部にチャンネル導波
路の上部で５〜１０μｍ程度の薄い厚さを有する第１上
部クラッド層を平坦に形成し、この第１上部クラッド層
上部のチャンネル導波路と対応する部分にチャンネル導
波路の線幅に比べて、２倍程度の線幅を有する薄膜ヒー
ターを形成した後、第１上部クラッド層と薄膜ヒーター
の上部に１５〜２０μｍ程度の厚さの第２上部クラッド
層を形成し、薄膜ヒーターの早い熱放出のために上記第
２上部クラッド層を除去して薄膜ヒーターを露出させ
る。
路が形成された下部クラッド層の上部にチャンネル導波
路の上部で５〜１０μｍ程度の薄い厚さを有する第１上
部クラッド層を平坦に形成し、この第１上部クラッド層
上部のチャンネル導波路と対応する部分にチャンネル導
波路の線幅に比べて、２倍程度の線幅を有する薄膜ヒー
ターを形成した後、第１上部クラッド層と薄膜ヒーター
の上部に１５〜２０μｍ程度の厚さの第２上部クラッド
層を形成し、薄膜ヒーターの早い熱放出のために上記第
２上部クラッド層を除去して薄膜ヒーターを露出させ
る。
【００４４】従って、薄膜ヒーターで発生される熱が隣
接するチャンネル導波路に伝達されるのを抑制して隣合
うチャンネル導波路の間の漏話現状を防止できるし、熱
伝達速度が早いからスイッチング速度が早く、低い動作
電源で動作できるメリットがある。
接するチャンネル導波路に伝達されるのを抑制して隣合
うチャンネル導波路の間の漏話現状を防止できるし、熱
伝達速度が早いからスイッチング速度が早く、低い動作
電源で動作できるメリットがある。
【図１】本発明によるヒーター埋込された平面導波路形
光スイッチの平面図である。
光スイッチの平面図である。
【図２】本発明によるヒーター埋込された平面導波路形
光スイッチの製造工程図である。
光スイッチの製造工程図である。
１１ シリコン基板 １３ 下部クラッド層 １５ 導波路層 １７ａ，１７ｂ チャンネル導波路 １９ 第１上部クラッド層 ２１ａ，２１ｂ 薄膜ヒーター ２３ 第２上部クラッド層、 ２５ａ，２５ｂ 方向性カップラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沈 載崎 大韓民国大田廣域市儒城区新城洞160−１ ハヌルアパート102−103 (72)発明者 辛 裝郁 大韓民国京畿道水源市勸善区西屯洞31− 173 (72)発明者 ▲鄭▼ 命永 大韓民国大田廣域市儒城区漁隱洞ハンビト アパート120−1305 (72)発明者 崔 太▲ぐ▼ 大韓民国大田廣域市儒城区新城洞ハヌルア パート107−1003
Claims (16)
- 【請求項１】 シリコン基板上に下部クラッド層と導波
路層を連続的に形成する工程と、 上記導波路層の上部にマスクを形成する工程と、 上記マスクを利用して上記導波路層をエッチングしてチ
ャンネル導波路を形成し、上記マスクを除去する工程
と、 上記下部クラッド層と上記チャンネル導波路の上部に第
１上部クラッド層を形成する工程と、 上記第１上部クラッド層の上記チャンネル導波路に対応
する部分に薄膜ヒーターを形成する工程と、 上記第１上部クラッド層及び上記薄膜ヒーターの上部に
第２上部クラッド層を形成する工程を具備するヒーター
埋込された平面導波路形光スイッチの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 上記下部クラッド層をPSG（Phosphosilicate Glass）で
形成するヒーター埋込された平面導波路形光スイッチの
製造方法。 - 【請求項３】 請求項２において、 上記下部クラッド層を１８〜２２μｍの厚さで形成する
ヒーター埋込された平面導波路形光スイッチの製造方
法。 - 【請求項４】 請求項１において、 上記導波路層をGPSG（Germano-Phosphosilicate Glas
s）で形成するヒーター埋込された平面導波路形光スイ
ッチの製造方法。 - 【請求項５】 請求項４において、 上記導波路層を６〜８μｍの厚さで形成するヒーター埋
込された平面導波路形光スイッチの製造方法。 - 【請求項６】 請求項１において、 上記下部クラッド層と導波路層を熱処理して高密化させ
るヒーター埋込された平面導波路形光スイッチの製造方
法。 - 【請求項７】 請求項６において、 上記下部クラッド層と導波路層を７５０〜８５０℃のＢ
Ｃｌ2雰囲気で５〜１５分間１次熱処理し、１０００〜
１０５０℃のＨｅ＋Ｏ2雰囲気で５〜１０時間の２次熱
処理するヒーター埋込された平面導波路形光スイッチの
製造方法。 - 【請求項８】 請求項１において、 上記チャンネル導波路をＣＦ4とＣＨＦ3が４〜８：１の
組成で混合されたガスでエッチングするヒーター埋込さ
れた平面導波路形光スイッチの製造方法。 - 【請求項９】 請求項８において、 上記チャンネル導波路を６〜８μｍの線幅で形成するヒ
ーター埋込された平面導波路形光スイッチの製造方法。 - 【請求項１０】 請求項１において、 上記第１上部クラッド層をBPSG（Boro-Phosphosilicate
Glass）で形成するヒーター埋込された平面導波路形光
スイッチの製造方法。 - 【請求項１１】 請求項１０において、 上記第１上部クラッド層を上記チャンネル導波路の上部
で５〜１０μｍの厚さになるように１０〜１８μｍの厚
さで形成するヒーター埋込された平面導波路形光スイッ
チの製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１において、 上記薄膜ヒーターをチタニウムあるいはタンタラムで形
成するヒーター埋込された平面導波路形光スイッチの製
造方法。 - 【請求項１３】 請求項１２において、 上記薄膜ヒーターを０．１〜０．２μｍの厚さと１２〜
１６μｍの線幅で形成するヒーター埋込された平面導波
路形光スイッチの製造方法。 - 【請求項１４】 請求項１において、 上記第２上部クラッド層をBPSG（Boro-Phosphosilicate
Glass）で形成するヒーター埋込された平面導波路形光
スイッチの製造方法。 - 【請求項１５】 請求項１４において、 上記第２上部クラッド層を上記チャンネル導波路の上部
から１５〜２０μｍの厚さになるように形成するヒータ
ー埋込された平面導波路形光スイッチの製造方法。 - 【請求項１６】 請求項１において、 上記薄膜ヒーター上部の第２上部クラッド層を除去する
工程をさらに具備するヒーター埋込された平面導波路形
光スイッチの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940035167A KR0163738B1 (ko) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 히터 매립된 평면 도파로형 광스위치의 제조방법 |
| KR94-35167 | 1994-12-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08328049A true JPH08328049A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=19402289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7312950A Pending JPH08328049A (ja) | 1994-12-19 | 1995-11-30 | ヒーター埋込された平面導波路形光スイッチの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5653008A (ja) |
| JP (1) | JPH08328049A (ja) |
| KR (1) | KR0163738B1 (ja) |
| FR (1) | FR2728355B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004184986A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-07-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光学素子およびその製造方法 |
| JP2005122091A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-05-12 | Mitsumi Electric Co Ltd | 光デバイス及び光デバイスユニット |
| US7333679B2 (en) | 2002-06-28 | 2008-02-19 | Nec Corporation | Thermophotometric phase shifter and method for fabricating the same |
| US10656442B2 (en) * | 2017-06-29 | 2020-05-19 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing same |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2312525A (en) * | 1996-04-24 | 1997-10-29 | Northern Telecom Ltd | Providing cladding on planar optical waveguide by heating to flow |
| US6055344A (en) * | 1998-02-18 | 2000-04-25 | Hewlett-Packard Company | Fabrication of a total internal reflection optical switch with vertical fluid fill-holes |
| US6317526B1 (en) * | 1998-12-21 | 2001-11-13 | Fujitsu Limited | Optical phase controller and optical switch |
| GB2347757B (en) * | 1999-03-12 | 2001-02-28 | Marconi Comm Ltd | Optical switching arrangement |
| US6510260B2 (en) | 2001-01-02 | 2003-01-21 | Finisar Corporation, Inc. | N×N optical switching device based on thermal optic induced internal reflection effect |
| GB0102957D0 (en) * | 2001-02-06 | 2001-03-21 | Kymata Ltd | Optical device |
| US6885821B2 (en) * | 2001-02-27 | 2005-04-26 | Avanex Corporation | Full-duplex optical add/drop communications system utilizing central light sources |
| US7103244B2 (en) * | 2001-03-15 | 2006-09-05 | Finisar Corporation | Miniaturized reconfigurable DWDM add/drop system for optical communication system |
| US7151868B1 (en) * | 2002-10-15 | 2006-12-19 | Finisar Corporation | Optical switch having a reflective component |
| WO2014023804A2 (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-13 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Directional coupler and optical waveguide |
| US9664981B2 (en) * | 2013-03-29 | 2017-05-30 | Nec Corporation | Integrated light source and light output control method |
| US10197818B2 (en) * | 2016-10-24 | 2019-02-05 | Electronics & Telecommunications Research Institute | Thermo-optic optical switch |
| KR102253397B1 (ko) * | 2016-11-23 | 2021-05-20 | 한국전자통신연구원 | 광 스위치의 제조방법 및 그의 구조 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5002355A (en) * | 1990-05-08 | 1991-03-26 | Amp Incorporated | Optical matrix switch with coupler elements |
| US5247594A (en) * | 1991-03-22 | 1993-09-21 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Waveguide-type optical matrix switch |
-
1994
- 1994-12-19 KR KR1019940035167A patent/KR0163738B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-11-29 US US08/564,504 patent/US5653008A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-30 JP JP7312950A patent/JPH08328049A/ja active Pending
- 1995-11-30 FR FR9514165A patent/FR2728355B1/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7333679B2 (en) | 2002-06-28 | 2008-02-19 | Nec Corporation | Thermophotometric phase shifter and method for fabricating the same |
| JP2004184986A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-07-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光学素子およびその製造方法 |
| JP2005122091A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-05-12 | Mitsumi Electric Co Ltd | 光デバイス及び光デバイスユニット |
| US10656442B2 (en) * | 2017-06-29 | 2020-05-19 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960024504A (ko) | 1996-07-20 |
| US5653008A (en) | 1997-08-05 |
| FR2728355B1 (fr) | 1998-02-13 |
| KR0163738B1 (ko) | 1999-04-15 |
| FR2728355A1 (fr) | 1996-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH08328049A (ja) | ヒーター埋込された平面導波路形光スイッチの製造方法 | |
| JP2585332B2 (ja) | 導波路型光デバイス | |
| JP2894735B2 (ja) | 光回路 | |
| Hoffmann et al. | Low-loss fiber-matched low-temperature PECVD waveguides with small-core dimensions for optical communication systems | |
| US7630596B2 (en) | Silicon structure and method of manufacturing the same | |
| JP2002014242A (ja) | 光導波路装置 | |
| JP2002323633A (ja) | 光導波路装置及びその製造方法 | |
| JP2005531030A (ja) | 光導波路 | |
| US6775454B2 (en) | Silica-based optical waveguide circuit and fabrication method thereof | |
| JP3204493B2 (ja) | 位相調整機能付光導波路の作製方法 | |
| JPH053748B2 (ja) | ||
| US6483964B1 (en) | Method of fabricating an optical component | |
| JP3149088B2 (ja) | 光導波回路 | |
| JP3070018B2 (ja) | 石英系光導波路及びその製造方法 | |
| JP3196797B2 (ja) | 積層型石英系光導波路の製造方法 | |
| KR100262341B1 (ko) | 평면도파로의 코아 변형 방법 | |
| JPH0720336A (ja) | 光導波路の構造とその製造方法 | |
| JP2001074959A (ja) | 埋め込み型光導波路及びその製造方法 | |
| KR20020040551A (ko) | 광도파로 및 그 제조방법 | |
| JPH09243846A (ja) | 高比屈折率差光導波路の製造方法 | |
| JP2004045453A (ja) | 導波路型光部品およびその製造方法 | |
| JPH052155A (ja) | 導波路型光タツプ回路 | |
| JP2603652B2 (ja) | 光導波路製造方法 | |
| JPH06331844A (ja) | 石英系光導波路及びその製造方法 | |
| JPH05232335A (ja) | ガラス導波路の製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000104 |