JPH0933742A - Production of optical waveguide - Google Patents

Production of optical waveguide

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Publication number
JPH0933742A
JPH0933742A JP7181195A JP18119595A JPH0933742A JP H0933742 A JPH0933742 A JP H0933742A JP 7181195 A JP7181195 A JP 7181195A JP 18119595 A JP18119595 A JP 18119595A JP H0933742 A JPH0933742 A JP H0933742A
Authority
JP
Japan
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glass layer
optical waveguide
core pattern
silicate glass
photosensitive
Prior art date
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Pending
Application number
JP7181195A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Ito
敏雄 伊東
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.)
GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO
GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO SHIYORI KAIHATSU KIKO
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO
GIJUTSU KENKYU KUMIAI SHINJOHO SHIYORI KAIHATSU KIKO
Oki Electric Industry Co Ltd
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
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Priority to JP7181195A priority Critical patent/JPH0933742A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method of an optical waveguide by which the optical absorption loss in the core part of the optical waveguide is decreased and the number of production processes is reduced. SOLUTION: The production method includes the following processes. After a first photosensitive coating glass layer is formed on a substrate 10, the first photosensitive coating glass layer is heated and irradiated with light at one time to form a lower silica glass layer 14. Then a second photosensitive coating glass layer is formed on the lower silica glass layer, and the second photosensitive coating glass layer is partially irradiated with light and developed to form a core pattern 18. The core pattern 18 is treated with heavy water to form a core pattern 20 treated with heavy water. Then the whole surface of the lower silica glass layer 14 including the core pattern 20 treated with heavy water is coated with a third photosensitive coating glass layer 22 so as to embed the core pattern 20 treated with heavy water. The third photosensitive coating glass layer 22 is heated and irradiated with light at one time to form an upper silica glass layer 24. Thus, an optical waveguide 25 comprising the core pattern 20 treated with heavy water, the lower silica glass layer 14, and the upper silica glass layer 24 can be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光、電子ビーム、X
線、イオンビーム等の放射線に感応する新規な感光性塗
布ガラスを用いた光導波路の製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to light, electron beam, X
The present invention relates to a method for manufacturing an optical waveguide using a novel photosensitive coated glass which is sensitive to radiation such as rays and ion beams.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高度情報通信社会を迎えて光通信
技術が急速に進展している。その中でも低損失で光信号
を伝達する光伝送技術は、モジュール化された装置での
装置間を結ぶ幹線系あるいは光から電気または電気から
光へ変換する種々の部品および変換素子を結ぶ光アクセ
ス系での低損失化が極めて重要である。
2. Description of the Related Art In recent years, optical communication technology has been rapidly advancing in the advanced information communication society. Among them, optical transmission technology for transmitting an optical signal with low loss is a main line system connecting devices in a modularized device or an optical access system connecting various components and conversion elements for converting light to electricity or electricity to light. It is extremely important to reduce the loss at.

【0003】光伝送技術において、光の損失原因の1つ
として、光伝送に用いられる媒体材料による光吸収損失
がある。モジュール化された装置間で光を伝送する幹線
系については、火炎堆積法の技術的進歩によりほぼ理論
値の限界に近い低損失の光ファイバが製造されている。
しかしながら、光アクセス系については、光が光導波路
を構成している伝送媒体材料により光吸収があるため低
損失化が難しく、未だ満足すべき低損失特性が得られて
いないのが現状である。また、光アクセス系において
は、ハイブリッド光集積技術の採用に伴い基板に搭載さ
れる光部品や電気部品間を光伝送させるため、光導波路
の低損失化を図る技術が必要となり、このため、低損失
の光導波路の製造方法が進展している。その1つの方法
として、文献(Japanese Journal o
f Applied Physics,Vol29,N
o.12,1990,pp.2868−2874)に開
示されたものがある。
In the optical transmission technology, one of the causes of light loss is optical absorption loss due to a medium material used for optical transmission. As for the trunk line system for transmitting light between modularized devices, a low loss optical fiber that is almost close to the theoretical limit has been manufactured due to technological progress of the flame deposition method.
However, in the optical access system, it is difficult to reduce loss because light is absorbed by the transmission medium material forming the optical waveguide, and satisfactory low loss characteristics have not yet been obtained. In addition, in the optical access system, due to the adoption of the hybrid optical integrated technology, optical transmission between the optical components and the electrical components mounted on the substrate is required, so a technique for reducing the loss of the optical waveguide is required. Progress is being made in methods of manufacturing lossy optical waveguides. As one of the methods, there is a document (Japanese Journal o
f Applied Physics, Vol29, N
o. 12, 1990, pp. 2868-2874).

【0004】この文献によると、テトラメトキシシラン
を用いてゾルゲル法により基板上に光導波路を形成し、
得られたSiO2 −GeO2 光導波路は、低損失化が実
現できると報告されている。
According to this document, an optical waveguide is formed on a substrate by a sol-gel method using tetramethoxysilane,
It is reported that the obtained SiO 2 —GeO 2 optical waveguide can realize low loss.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ゾルゲル法により形成された光導波路は、光導波路に所
定の光を入射して出射光を測定すると、1dB/cm程
度の光吸収損失量がある。しかし、今後の光集積回路の
高集積化、高機能化に対応するには、1dB/cm以下
に光吸収損失量を低減する必要がある。
However, the optical waveguide formed by the conventional sol-gel method has a light absorption loss of about 1 dB / cm when a predetermined light is incident on the optical waveguide and the emitted light is measured. . However, it is necessary to reduce the amount of optical absorption loss to 1 dB / cm or less in order to cope with higher integration and higher functionality of optical integrated circuits in the future.

【0006】また、従来の製造方法では、少なくとも1
1工程を必要とし、更に、モノマーやドーパントや水の
吸着および脱着工程に長時間を必要とするため、作業性
が悪く、従って量産性を図ることができなかった。図8
〜図10は、従来の光導波路を形成する工程を説明する
ための断面図である。
Further, in the conventional manufacturing method, at least 1
Since one step is required and a long time is required for the step of adsorbing and desorbing the monomer, the dopant, and water, workability is poor, and thus mass productivity cannot be achieved. FIG.
10 to 10 are cross-sectional views for explaining steps of forming a conventional optical waveguide.

【0007】従来の光導波路の製造方法では、まず、基
板50を用意しておき(図8の(A))、この基板50
上に、テトラメトキシシラン、メタノール、塩酸および
アンモニアを含むゾルを塗布してゲル化させた多孔質け
い酸ガラス層52を形成する(図8の(B))。
In the conventional method of manufacturing an optical waveguide, first, the substrate 50 is prepared ((A) of FIG. 8), and the substrate 50 is prepared.
A sol containing tetramethoxysilane, methanol, hydrochloric acid and ammonia is applied on the above to form a gelled porous silicate glass layer 52 ((B) of FIG. 8).

【0008】次に、多孔質けい酸ガラス層52に含まれ
ている吸着水を加温減圧のもとで除去してけい酸ガラス
層54を形成する(図8の(C))。
Next, the adsorbed water contained in the porous silicate glass layer 52 is removed under heating and reduced pressure to form a silicate glass layer 54 (FIG. 8C).

【0009】次に、けい酸ガラス層54に増感剤を含ん
だメチルアクリラートモノマに含漬させてモノマ入りけ
い酸ガラス層56を形成する(図8の(D))。
Next, the silicate glass layer 54 is dipped in a methyl acrylate monomer containing a sensitizer to form a silicate glass layer 56 containing monomers ((D) of FIG. 8).

【0010】次に、モノマ入りけい酸ガラス層56に対
し選択的に光照射してモノマを重合させて(ポリマにな
る)一部けい酸ガラス層56を有する潜像けい酸ガラス
層58を形成する(図9の(A))。
Next, the monomer-containing silicate glass layer 56 is selectively irradiated with light to polymerize the monomer (to become a polymer) to form a latent image silicate glass layer 58 having a part of the silicate glass layer 56. ((A) of FIG. 9).

【0011】次に、潜像けい酸ガラス層58中の過剰モ
ノマを減圧除去してモノマの少ない潜像けい酸ガラス層
60を形成する(図9の(B))。
Next, the excess monomer in the latent image silicate glass layer 58 is removed under reduced pressure to form a latent image silicate glass layer 60 having a small amount of monomer ((B) in FIG. 9).

【0012】次に、光照射しない部分(未露光部、コア
となる部分)に四塩化ゲルマニウムをドーピングしてゲ
ルマニウムを含有するけい酸ガラス層62を形成する
(図9の(C))。
Next, germanium tetrachloride is doped in the portion not exposed to light (the portion which becomes the unexposed portion and the core) to form a silicate glass layer 62 containing germanium (FIG. 9C).

【0013】次に、四塩化ゲルマニウムをドープしたけ
い酸ガラス層62の四塩化ゲルマニウムの一部を脱離さ
せてコア部分64を有するけい酸ガラス層66を形成す
る(図9の(D))。
Next, part of the germanium tetrachloride in the germanium tetrachloride-doped silicate glass layer 62 is released to form a silicate glass layer 66 having a core portion 64 (FIG. 9 (D)). .

【0014】次に、図9の(D)の構造体を水に含浸さ
せてコア部分64にある四塩化ゲルマニウムを加水分解
して固定化されたコア70を有するけい酸ガラス層68
を形成する(図10の(A))。
Next, the structure shown in FIG. 9D is impregnated with water to hydrolyze the germanium tetrachloride in the core portion 64, and the silicate glass layer 68 having the core 70 fixed thereon.
Are formed ((A) of FIG. 10).

【0015】次に、けい酸ガラス層68に含まれている
吸着水を除去してコア70付き膜72を形成する(図1
0の(B))。
Next, the adsorbed water contained in the silicate glass layer 68 is removed to form the film 72 with the core 70 (FIG. 1).
0 (B)).

【0016】次に、ポリマ(メチルアクリレートが重合
したもの)を熱分解して除去しクラッド層74を形成す
る(図10の(C))。
Next, the polymer (polymerized with methyl acrylate) is thermally decomposed and removed to form the cladding layer 74 (FIG. 10C).

【0017】次に、得られた構造体をホットプレート上
でベークしてゲルマニウムコア72を有する光導波路7
5を形成する(図10の(D))。
Next, the obtained structure is baked on a hot plate to form an optical waveguide 7 having a germanium core 72.
5 is formed ((D) of FIG. 10).

【0018】上述した工程から理解できるように、従来
の光導波路を形成するためには、製造するプロセスとし
て11工程が必要であった。また、プロセス工程中には
脱着および吸着工程を含んでいるため、製造時間が長く
なるという問題がある。そこで、光導波路のコア部の光
吸収損失が少なくかつ製造工程を低減した光導波路の製
造方法が望まれていた。
As can be understood from the steps described above, 11 steps were required as a manufacturing process for forming the conventional optical waveguide. Further, since the process steps include desorption and adsorption steps, there is a problem that the manufacturing time becomes long. Therefore, there has been a demand for a method of manufacturing an optical waveguide in which light absorption loss in the core portion of the optical waveguide is small and the number of manufacturing steps is reduced.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】第1発明の光導波路の製
造方法によれば、基板上に第1感光性塗布ガラス層を形
成した後、この第1感光性塗布ガラス層に対し加熱およ
び光照射を同時に行って下側けい酸ガラス層を形成する
工程と、下側けい酸ガラス層上に第2感光性塗布ガラス
層を形成した後、この下側けい酸ガラス層に対し部分的
光照射および現像を行ってコアパターンを形成する工程
と、コアパターンを重水で処理して重水処理済みコアパ
ターンを得る工程と、その後、重水処理済みコアパター
ンを含む下側けい酸ガラス層の表面全体に重水処理済み
コアパターンを埋め込むようにして第3感光性塗布ガラ
ス層を形成した後、第3感光性塗布ガラス層に対し加熱
および光照射を同時に行って上側けい酸ガラス層を形成
することにより、重水処理済みコアパターン、下側けい
酸ガラス層および上側けい酸ガラス層からなる光導波路
を形成する工程とを含むことを特徴とする。
According to the method of manufacturing an optical waveguide of the first invention, after the first photosensitive coated glass layer is formed on the substrate, the first photosensitive coated glass layer is heated and exposed to light. A step of simultaneously performing irradiation to form a lower silicate glass layer, and a second photosensitive coating glass layer is formed on the lower silicate glass layer, and then the lower silicate glass layer is partially irradiated with light. And a step of developing to form a core pattern, a step of treating the core pattern with heavy water to obtain a heavy water-treated core pattern, and then to the entire surface of the lower silicate glass layer including the heavy water-treated core pattern. After forming the third photosensitive coating glass layer so as to embed the heavy water treated core pattern, heating and light irradiation are simultaneously performed on the third photosensitive coating glass layer to form the upper silicate glass layer, Water treated core pattern, characterized in that it comprises a step of forming an optical waveguide comprising a lower silicate glass layer and upper silicate glass layer.

【0020】一方、第2発明の光導波路の製造方法によ
れば、基板上に第1感光性塗布ガラス層を形成する工程
と、この第1感光性塗布ガラス層に対し加熱および光照
射を同時に行って下側けい酸ガラス層を形成する工程
と、この下側けい酸ガラス層上に第2感光性塗布ガラス
層を形成する工程と、第2感光性塗布ガラス層に対し部
分的光照射および現像を行ってコアパターンを形成する
工程と、コアパターンを含む下側けい酸ガラス層の表面
全体にコアパターンを埋め込むようにして第3感光性塗
布ガラス層を形成する工程と、第3感光性塗布ガラス層
に対し加熱および光照射を同時に行って上側けい酸ガラ
ス層を形成することにより、コアパターン、下側けい酸
ガラス層および上側けい酸ガラス層からなる光導波路を
形成する工程と、光導波路を無機化するための加熱と、
緻密化するための加熱とを順次に行う工程とを含むこと
を特徴とする。
On the other hand, according to the method of manufacturing the optical waveguide of the second invention, the step of forming the first photosensitive coated glass layer on the substrate and the heating and the light irradiation to the first photosensitive coated glass layer are simultaneously performed. Performing a step of forming a lower silicate glass layer, forming a second photosensitive coated glass layer on the lower silicate glass layer, and partially irradiating the second photosensitive coated glass layer with light. A step of developing to form a core pattern; a step of forming a third photosensitive coated glass layer so that the core pattern is embedded in the entire surface of the lower silicate glass layer including the core pattern; A step of forming an optical waveguide comprising a core pattern, a lower silicate glass layer and an upper silicate glass layer by simultaneously performing heating and light irradiation on the coated glass layer to form an upper silicate glass layer, Heating and to mineralize waveguide,
And a step of sequentially performing heating for densification.

【0021】また、第1および第2発明の実施に当た
り、好ましくは第1および第3感光性塗布ガラス層を、
アルコキシシランを加水分解した後、縮合して得られた
ポリ(シロキサン)と酸発生剤とを含む材料で形成する
のが良い。
In carrying out the first and second inventions, preferably, the first and third photosensitive coated glass layers are
It is preferable to use a material containing poly (siloxane) obtained by hydrolyzing an alkoxysilane and then condensing it and an acid generator.

【0022】また、第1および第2発明の実施に当た
り、好ましくは第2感光性塗布ガラス層を、アルコキシ
シランおよびIV族系金属アルコキシドを共重合して得
られたメタロシロキサンと酸発生剤とを含む材料で形成
するのが良い。
In carrying out the first and second inventions, preferably, the second photosensitive coated glass layer is obtained by copolymerizing an alkoxysilane and a group IV metal alkoxide with a metallosiloxane and an acid generator. It is preferable to use a material containing

【0023】[0023]

【作用】この第1発明の光導波路の製造方法によれば、
基板上に第1感光性塗布ガラス層を形成した後、この塗
布ガラス層に対し加熱および光照射を同時に行って下側
けい酸ガラス層を形成する。ここで用いる第1感光性塗
布ガラス層はポリ(シロキサン)と酸発生剤とを含んで
いるので、光を照射することにより酸が発生する。この
発生した酸とポリ(シロキサン)とが反応してけい酸ガ
ラスになる。このけい酸ガラスに対して加熱処理を施す
ことにより更にポリ(シロキサン)のシラノール化が促
進されて無機質のけい酸ガラスとなる。
According to the optical waveguide manufacturing method of the first invention,
After forming the first photosensitive coated glass layer on the substrate, the coated glass layer is simultaneously heated and irradiated with light to form the lower silicate glass layer. Since the first photosensitive coated glass layer used here contains poly (siloxane) and an acid generator, an acid is generated by irradiation with light. The generated acid reacts with poly (siloxane) to form silicate glass. By subjecting this silicate glass to a heat treatment, the silanolization of the poly (siloxane) is further promoted to become an inorganic silicate glass.

【0024】次に、下側けい酸ガラス層上に第2感光性
塗布ガラス層を形成した後、第2感光性塗布ガラス層に
対し部分的光照射および現像を行ってコアパターンを形
成する。第2感光性塗布ガラス層はメタロポリシロキサ
ンと酸発生剤とを含んでいるので、部分的光照射を行う
ことにより露光された部分が酸とメタロポリシロキサン
とが反応してシラノールが生成され、IV族系金属がド
ープされたけい酸となる。このけい酸は、現像溶液には
不溶となり、一方、第2感光性塗布ガラス層の露光され
ない部分は現像溶液に可溶となるので、コアパターンが
形成できる。また、コアパターンを重水で処理して重水
処理済みコアパターンを得る。コアパターンは、けい酸
により構成されているので、このコアパターンを例えば
重水中に浸漬することによって処理すると、ポリ(シロ
キサン)と重水(D2 O)とが反応してけい酸の水酸基
(OH基)がOD基に置換されて重水処理済みコアパタ
ーンを得ることができる。コアパターンをOH基からO
D基に置換することにより光吸収波長のピーク位置が
1.3μmの通信波長から長波長側にずれることになる
ので、従来のように1.3μm波長領域での光吸収損失
ピーク波長との重なりを回避することができる。従っ
て、重水処理済みコアパターン中に光を入射した場合の
光吸収損失量を低減することができる。
Next, after forming a second photosensitive coated glass layer on the lower silicate glass layer, the second photosensitive coated glass layer is partially irradiated with light and developed to form a core pattern. Since the second photosensitive coated glass layer contains the metallopolysiloxane and the acid generator, the exposed portion reacts with the acid and the metallopolysiloxane to generate silanol by performing partial light irradiation, It becomes a silicic acid doped with a group IV metal. This silicic acid becomes insoluble in the developing solution, while the unexposed portion of the second photosensitive coated glass layer becomes soluble in the developing solution, so that the core pattern can be formed. Further, the core pattern is treated with heavy water to obtain a heavy water-treated core pattern. Since the core pattern is composed of silicic acid, when this core pattern is treated by being immersed in heavy water, for example, poly (siloxane) and heavy water (D 2 O) react with each other to form a hydroxyl group (OH) of silicic acid. (Group) can be substituted with an OD group to obtain a heavy water treated core pattern. Core pattern from OH group to O
Since the peak position of the light absorption wavelength is shifted from the communication wavelength of 1.3 μm to the long wavelength side by substituting the D group, it overlaps with the light absorption loss peak wavelength in the 1.3 μm wavelength region as in the conventional case. Can be avoided. Therefore, it is possible to reduce the amount of light absorption loss when light enters the heavy water treated core pattern.

【0025】また、重水処理済みコアパターンを含む構
造体の表面に、この重水処理済みコアパターンを埋め込
むようにして第3感光性塗布ガラス層を形成した後、こ
の第3感光性塗布ガラス層に対し加熱および光照射を同
時に行って上側けい酸ガラス層を形成することにより、
重水処理済みコアパターン、下側けい酸ガラス層および
上側けい酸ガラス層からなる光導波路を形成する。この
第3感光性塗布ガラス層は上述した第1感光性塗布ガラ
ス層と同様な層を用いるので、光照射することによりシ
ラノールが生成されてけい酸となる。また、加熱を行う
ことにより、更にシラノール化が促進されて無機質のけ
い酸ガラスとなる。
Further, after the third photosensitive coated glass layer is formed on the surface of the structure containing the heavy water treated core pattern so as to embed the heavy water treated core pattern, the third photosensitive coated glass layer is formed on the third photosensitive coated glass layer. By simultaneously performing heating and light irradiation to form the upper silicate glass layer,
An optical waveguide comprising a heavy water treated core pattern, a lower silicate glass layer and an upper silicate glass layer is formed. Since this third photosensitive coated glass layer uses the same layer as the above-mentioned first photosensitive coated glass layer, silanol is generated by irradiation with light and becomes silicic acid. Further, by heating, silanolization is further promoted to form an inorganic silicate glass.

【0026】また、第2発明の光導波路の製造方法によ
れば、基板上に第1感光性塗布ガラス層を形成する工程
と、この第1感光性塗布ガラス層に対し加熱および光照
射を同時に行って下側けい酸ガラス層を形成する工程
と、下側けい酸ガラス層上に第2感光性塗布ガラス層を
形成する工程と、第2感光性塗布ガラス層に対し部分的
光照射および現像を行ってコアパターンを形成する工程
と、コアパターンを含む下側けい酸ガラス層の表面全体
にコアパターンを埋め込むようにして第3感光性塗布ガ
ラス層を形成する工程と、第3感光性塗布ガラス層に対
し加熱および光照射を同時に行って上側けい酸ガラス層
を形成することにより、コアパターン、下側けい酸ガラ
ス層および上側けい酸ガラス層からなる光導波路を形成
する工程と、光導波路を無機化するための加熱と、緻密
化するための加熱を順次に行う工程とを含んでいる。こ
のように、第2発明の工程数は8工程となり、従来の1
1工程に比べて工程数が3工程低減する。また、第2発
明の製造工程には、従来のように吸着および脱着工程を
含んでいないため、製造時間も従来より短縮できる。
According to the method of manufacturing an optical waveguide of the second invention, the step of forming the first photosensitive coated glass layer on the substrate and the heating and the light irradiation of the first photosensitive coated glass layer are performed simultaneously. A step of forming a lower silicate glass layer, a step of forming a second photosensitive coated glass layer on the lower silicate glass layer, and partial light irradiation and development of the second photosensitive coated glass layer. To form a core pattern, a step of forming a third photosensitive coating glass layer so that the core pattern is embedded in the entire surface of the lower silicate glass layer including the core pattern, and a third photosensitive coating. A step of forming an optical waveguide comprising a core pattern, a lower silicate glass layer and an upper silicate glass layer by simultaneously heating and irradiating the glass layer to form an upper silicate glass layer; It includes heating and for mineralization, sequentially performing the steps of heating for densifying. Thus, the number of steps of the second invention is eight, which is one of the conventional ones.
The number of steps is reduced by 3 steps as compared with 1 step. Further, since the manufacturing process of the second invention does not include the adsorption and desorption processes as in the conventional case, the manufacturing time can be shortened as compared with the conventional case.

【0027】[0027]

【実施例】以下、各図を参照して、この発明の光導波路
の製造方法の実施例につき説明する。なお、以下の説明
中で述べる、使用材料及び材料の使用量、処理時間、温
度、膜厚等の数値的条件は、この発明の範囲内の好適例
にすぎない。従って、この発明がこれら条件にのみ限定
されるものでないことは理解されたい。
Embodiments of the method for manufacturing an optical waveguide according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The materials used and the numerical conditions such as the amount of material used, the processing time, the temperature, and the film thickness described in the following description are only suitable examples within the scope of the present invention. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to only these conditions.

【0028】1.第1発明の光導波路の製造方法 1−1.第1実施例 この発明の第1実施例では、光導波路の低損失化を図る
目的に光導波路を製造する方法につき説明する。
1. 1. Method of manufacturing optical waveguide of first invention 1-1. First Embodiment In the first embodiment of the present invention, a method of manufacturing an optical waveguide will be described for the purpose of reducing the loss of the optical waveguide.

【0029】1−1−1.レジスト溶液の調製 まず、この実施例に用いる第1、第2および第3感光性
塗布ガラス層のレジスト溶液の調製について説明してお
く。尚、ここでは、第1および第3感光性塗布ガラス層
に用いる塗布ガラス溶液は同一のものを使用するので、
一括して説明することにする。
1-1-1. Preparation of Resist Solution First, preparation of resist solutions for the first, second and third photosensitive coated glass layers used in this example will be described. Here, since the same coating glass solution is used for the first and third photosensitive coating glass layers,
I will explain in a lump.

【0030】第1および第3感光性塗布ガラス層に用い
る塗布ガラスは、テトラメトキシシランを部分的に加水
分解し、その後、縮合させたポリ(シロキサン)と、酸
発生剤である4−フェニルチオフェニルジフェニルスル
ホニウムトリフラートとをメチルイソブチルケトン(M
IBK:溶剤)に溶解して混合する。この混合液を塗布
ガラス溶液とする。尚、4−フェニルチオフェニルジフ
ェニルスルホニウムトリフラートはポリ(シロキサン)
に対し5wt%の割合とする。
The coated glass used for the first and third photosensitive coated glass layers was prepared by partially hydrolyzing tetramethoxysilane and then condensing it with poly (siloxane) and 4-phenylthio as an acid generator. Phenyldiphenylsulfonium triflate and methyl isobutyl ketone (M
IBK: dissolved in a solvent) and mixed. This mixed solution is used as a coating glass solution. In addition, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium triflate is poly (siloxane)
To 5 wt%.

【0031】次に、第2感光性塗布ガラス層に用いるレ
ジストは、以下のようにして調製する。
Next, the resist used for the second photosensitive coated glass layer is prepared as follows.

【0032】テトラメトキシシラン80モル%とテトラ
メトキシゲルマン20モル%とを部分的に加水分解し、
その後、縮合させたメタロポリシロキサンと、このメタ
ロポリシロキサンに対して酸発生剤である4−フェニル
チオフェニルジフェニルスルホニウムトリフラートとを
MIBKに溶解して混合する。この混合液を第2感光性
塗布ガラス層を形成するときのレジスト溶液とする。こ
のとき、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニ
ウムトリフラートは、メタロポリシロキサンに対し5w
t%の割合とする。
80 mol% of tetramethoxysilane and 20 mol% of tetramethoxygermane are partially hydrolyzed,
Then, the condensed metallopolysiloxane and 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium triflate which is an acid generator for the metallopolysiloxane are dissolved and mixed in MIBK. This mixed solution is used as a resist solution for forming the second photosensitive coated glass layer. At this time, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium triflate is 5w with respect to the metallopolysiloxane.
The ratio is t%.

【0033】1−1−2.光導波路の製造方法 この実施例では、基板10としてシリコン基板を用いる
(図1の(A))。この基板10上に1−1−1項で説
明した第1感光性塗布ガラス層のレジスト溶液を回転塗
布した後、塗布膜を含む基板をホットプレート上でプリ
ベーク(100℃、2分間)して第1感光性塗布ガラス
層12を形成する。尚、ここでは、第1感光性塗布ガラ
ス層12の膜厚を約0.6μmとする(図1の
(B))。
1-1-2. Method of Manufacturing Optical Waveguide In this embodiment, a silicon substrate is used as the substrate 10 ((A) of FIG. 1). After spin-coating the resist solution of the first photosensitive coated glass layer described in section 1-1-1 on this substrate 10, the substrate containing the coating film was pre-baked (100 ° C., 2 minutes) on a hot plate. The first photosensitive coated glass layer 12 is formed. Here, the film thickness of the first photosensitive coating glass layer 12 is about 0.6 μm ((B) of FIG. 1).

【0034】次に、得られた第1感光性塗布ガラス層1
2を含む構造体を加熱(150℃)しながら紫外線(U
V)硬化装置を用いて第1感光性塗布ガラス層12の表
面全体を光照射(10分間)して下側けい酸ガラス層1
4を形成する(図1の(C))。尚、ここでは下側けい
酸ガラス層14の膜厚を約5.0μmとする。また、こ
の実施例では、下側けい酸ガラス層14をアンダークラ
ッド層とも称する。
Next, the obtained first photosensitive coated glass layer 1
While heating the structure containing 2 (150 ° C), ultraviolet rays (U
V) The entire surface of the first photosensitive coating glass layer 12 is irradiated with light by using a curing device (10 minutes) to expose the lower silicate glass layer 1
4 is formed ((C) of FIG. 1). The thickness of the lower silicate glass layer 14 is about 5.0 μm here. Further, in this embodiment, the lower silicate glass layer 14 is also referred to as an underclad layer.

【0035】次に、下側けい酸ガラス層14上に、1−
1−1項で説明した第2感光性塗布ガラス層の塗布ガラ
ス溶液を回転塗布した後、塗布膜を含む基板をホットプ
レート上でプリベーク(100℃、2分間)して第2感
光性塗布ガラス層16を形成する(図1の(D))。
尚、ここでは、プリベーク後の第2感光性塗布ガラス層
16の膜厚を約1.2μmとする。
Next, on the lower silicate glass layer 14, 1-
After spin-coating the coating glass solution for the second photosensitive coating glass layer described in Section 1-1, the substrate containing the coating film is pre-baked (100 ° C., 2 minutes) on a hot plate to form the second photosensitive coating glass. The layer 16 is formed ((D) of FIG. 1).
Here, the film thickness of the second photosensitive coated glass layer 16 after prebaking is set to about 1.2 μm.

【0036】次に、deepUV露光機を用いて露光量
10mJ/cm2 の紫外線を第2感光性塗布ガラス層に
部分的に照射して評価図形を描画する。その後、得られ
た試料をホットプレート上でベーク(120℃、2分
間)した後、アニソール(現像液)中で現像する。この
とき、光露光した部分は現像液に溶解せずに残り、未露
光の部分は除去されてコアパターン18が形成される
(図2の(A))。尚、ここではコアパターン18の膜
厚を約1.0μmとする。
Next, an evaluation pattern is drawn by partially irradiating the second photosensitive coated glass layer with ultraviolet rays having an exposure dose of 10 mJ / cm 2 using a deep UV exposure machine. Then, the obtained sample is baked on a hot plate (120 ° C., 2 minutes) and then developed in anisole (developing solution). At this time, the light-exposed portion remains without being dissolved in the developing solution, and the unexposed portion is removed to form the core pattern 18 ((A) in FIG. 2). The core pattern 18 has a thickness of about 1.0 μm here.

【0037】次に、コアパターン18を重水で浸漬処理
する。そのため、この実施例では、このコアパターン1
8を含む構造体を沸騰した重水中に約50時間浸漬した
後、重水から取り出してこの構造体をホットプレート上
でベーク(200℃、10分間)して重水処理済みコア
パターン20を形成する(図2の(B))。ここで得ら
れた重水処理済みコアパターン20は、例えば半導体レ
ーザ光(1.3μmの波長)を入射した場合、光吸収ピ
ーク波長の位置を長波長側にずらす性質を有している。
尚、この実施例では、沸騰した重水中に構造体を浸漬し
たが、置換反応時間を短縮するために以下のような処理
を行っても良い。
Next, the core pattern 18 is immersed in heavy water. Therefore, in this embodiment, this core pattern 1
After immersing the structure containing 8 in boiling heavy water for about 50 hours, it is taken out of the heavy water and baked on a hot plate (200 ° C., 10 minutes) to form the heavy water treated core pattern 20 ( FIG. 2B). The heavy water-treated core pattern 20 obtained here has the property of shifting the position of the light absorption peak wavelength to the long wavelength side when, for example, semiconductor laser light (wavelength of 1.3 μm) is incident.
Although the structure was immersed in boiling heavy water in this example, the following treatment may be performed to shorten the substitution reaction time.

【0038】コアパターンの材料であるけい酸に含まれ
ているOH基をOD基に置換する反応を加速するため
に、コアパターンを含む構造体を加圧しながら温度を上
昇させる。このような方法により、OD置換に要する時
間を短縮出来る。図4は、コアパターン18の材料であ
るけい酸が重水と反応して重水素に置換される過程を説
明するための図である。
In order to accelerate the reaction of substituting the OH group contained in the silicic acid, which is the material of the core pattern, with the OD group, the temperature of the structure containing the core pattern is increased while being pressurized. By such a method, the time required for OD replacement can be shortened. FIG. 4 is a diagram for explaining a process in which silicic acid, which is a material of the core pattern 18, reacts with heavy water and is replaced with deuterium.

【0039】けい酸と重水とが反応してけい酸中のシラ
ノールの水素原子が平衡反応により重水素に置換され
て、重水素に置換されたけい酸と重水を含む水とが生成
する。このとき、けい酸と重水との平衡反応は、図4に
示すように圧倒的に右に偏っているので、沸騰した重水
中に長時間浸漬することによりシラノール中の水素原子
を実質的にすべて重水素に置換することができる。この
ように、重水素により置換された重水処理済みコアパタ
ーン20に例えば半導体レーザ光(1.3μm波長)を
入射させると、光吸収波長のピーク位置が長波長側にず
れるため、1.3μmの通信波長との重なりを回避でき
るため、出射される光強度の損失も低減される。
The silicic acid reacts with heavy water to replace the hydrogen atom of silanol in the silicic acid with deuterium by an equilibrium reaction to generate silicic acid substituted with deuterium and water containing heavy water. At this time, the equilibrium reaction between silicic acid and heavy water is predominantly biased to the right as shown in FIG. It can be replaced by deuterium. Thus, for example, when the semiconductor laser light (1.3 μm wavelength) is incident on the heavy water-treated core pattern 20 replaced with deuterium, the peak position of the light absorption wavelength shifts to the long wavelength side, and therefore, 1.3 μm Since the overlap with the communication wavelength can be avoided, the loss of emitted light intensity is also reduced.

【0040】次に、重水処理済みコアパターン20を有
する構造体の表面全体に重水処理済みコアパターン20
を埋め込むようにして第3感光性塗布ガラス層22を埋
込み形成する(図2の(C))。このとき用いる第3感
光性塗布ガラス層の材料は、既に説明した第1感光性塗
布ガラス層12と同一なので、レジスト溶液や塗布方法
も図1の(B)の条件と同様にする。
Next, the heavy water treated core pattern 20 is formed on the entire surface of the structure having the heavy water treated core pattern 20.
To form a third photosensitive coating glass layer 22 by embedding (FIG. 2C). Since the material of the third photosensitive coating glass layer used at this time is the same as that of the first photosensitive coating glass layer 12 already described, the resist solution and the coating method are the same as the conditions of FIG.

【0041】次に、得られた第3感光性塗布ガラス層2
2を含む構造体を加熱(150℃)しながら全面露光
(10分間)して上側けい酸ガラス層24を形成する
(図2の(D))。尚、ここでは、上側けい酸ガラス層
24の膜厚を5μmより多少厚めに形成するのが良い。
また、この実施例では、上側けい酸ガラス層24をオー
バクラッド層とも称する。また、ここでは、下側けい酸
ガラス層14、上側けい酸ガラス層24および重水処理
済みコアパターン20を総称して光導波路25と称す
る。
Next, the obtained third photosensitive coated glass layer 2
The upper surface silicate glass layer 24 is formed by exposing the structure containing 2 to the entire surface (10 minutes) while heating (150 ° C.) (FIG. 2D). Here, it is preferable that the upper silicate glass layer 24 is formed to have a thickness slightly larger than 5 μm.
Further, in this embodiment, the upper silicate glass layer 24 is also referred to as an overclad layer. Further, here, the lower silicate glass layer 14, the upper silicate glass layer 24, and the heavy water-treated core pattern 20 are collectively referred to as an optical waveguide 25.

【0042】次に、重水処理済みコアパターン20およ
び上側けい酸ガラス層24には微量の有機分が含まれて
いるため、上側けい酸ガラス層24を含む構造体をホッ
トプレート上でベーク(400℃、10分間)して有機
分を除いた有機分除去済みコアパターン20aおよび上
側けい酸ガラス層26を形成する(図3の(A))。
尚、ここでは、有機分を除いた上側けい酸ガラス層26
を有機分除去済みクラッド層とも称する。
Next, since the heavy water treated core pattern 20 and the upper silicate glass layer 24 contain a small amount of organic matter, the structure containing the upper silicate glass layer 24 is baked (400) on a hot plate. The organic content-removed core pattern 20a and the upper silicate glass layer 26 are formed by removing the organic content (° C., 10 minutes) ((A) of FIG. 3).
Incidentally, here, the upper silicate glass layer 26 excluding the organic component is used.
Is also referred to as a clad layer from which organic components have been removed.

【0043】次に、光導波路27を含む基板10を酸素
雰囲気中のアニール炉内に搬入して加熱(850℃、1
時間)を行って緻密化した緻密けい酸ガラス層(緻密ク
ラッド層とも称する。)26aおよび緻密化した緻密コ
アパターン20bからなる緻密化した光導波路28を形
成する(図3の(B))。
Next, the substrate 10 including the optical waveguide 27 is loaded into an annealing furnace in an oxygen atmosphere and heated (850 ° C., 1 ° C.).
Time) to form a densified optical waveguide 28 including a densified silicate glass layer (also referred to as a dense cladding layer) 26a and a densified dense core pattern 20b (FIG. 3B).

【0044】得られた光導波路を部品に組み立てた後、
1.3μmの波長を有する半導体レーザ光を用いて光導
波路の評価試験を行った。その評価方法としては、光導
波路の一方の端面からレーザ光を入射させ、光導波路の
他方の端面から出射する光強度を測定して光吸収損失を
測定する。この結果、光吸収損失量は0.05dB/c
mの値が得られた。
After assembling the obtained optical waveguide into parts,
An evaluation test of the optical waveguide was performed using a semiconductor laser beam having a wavelength of 1.3 μm. As the evaluation method, laser light is made incident from one end face of the optical waveguide and the light intensity emitted from the other end face of the optical waveguide is measured to measure the light absorption loss. As a result, the amount of light absorption loss is 0.05 dB / c
The value of m was obtained.

【0045】この結果からも理解できるように、光吸収
損失は従来に比べ20分の1に低下していることがわか
った。
As can be understood from this result, it was found that the light absorption loss was reduced to 1/20 of that in the conventional case.

【0046】2.第2発明の光導波路の製造方法 次に、図5〜図7を参照して、第2発明の実施例につき
説明する。この実施例では、光吸収損失は第1発明第1
実施例よりも多少大きくなるが、工程数を低減すること
を目的としている。尚、図5、図6および図7は、この
実施例の光導波路を製造する工程を説明するための断面
図である。
2. Method for Manufacturing Optical Waveguide of Second Invention Next, an embodiment of the second invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the light absorption loss is the first invention first.
Although it is slightly larger than that of the embodiment, it is intended to reduce the number of steps. 5, 6 and 7 are sectional views for explaining the steps of manufacturing the optical waveguide of this embodiment.

【0047】第2実施例では、基板10としてシリコン
基板を用いる(図5の(A))。この基板10上に第1
発明第1実施例で説明した1−1−1項で調製した塗布
ガラス溶液を用いて第1感光性塗布ガラス層12を形成
し(図5の(B))、その後、加熱露光を同時に行って
下側けい酸ガラス層14を形成する(図5の(C))。
In the second embodiment, a silicon substrate is used as the substrate 10 ((A) of FIG. 5). First on this substrate 10
The first photosensitive coating glass layer 12 is formed using the coating glass solution prepared in the paragraph 1-1-1 described in the first embodiment of the invention ((B) of FIG. 5), and then heat exposure is performed simultaneously. To form the lower silicate glass layer 14 ((C) of FIG. 5).

【0048】次に、下側けい酸ガラス層14上に第2感
光性塗布ガラス層16を形成した後、部分的に光照射を
行った後、第2感光性塗布ガラス層16を現像してコア
パターン18を形成する(図6の(A))。ここまでの
工程は、第1発明第1実施例の工程と同一である。従っ
て、ここでは、詳細な説明を省略する。
Next, after forming the second photosensitive coating glass layer 16 on the lower silicate glass layer 14, after partially irradiating light, the second photosensitive coating glass layer 16 is developed. The core pattern 18 is formed ((A) of FIG. 6). The steps up to this point are the same as those of the first embodiment of the invention. Therefore, detailed description is omitted here.

【0049】次に、この実施例では、第1発明第1実施
例で説明した1−1−1項で調製した第3感光性塗布ガ
ラス層用のレジスト溶液を、コアパターン18を含む下
側けい酸ガラス層14の表面全体にコアパターン18を
埋込むようにして回転塗布し、塗布膜を含む構造体をホ
ットプレート上でベーク(100℃、2分間)して第2
感光性塗布ガラス層22を形成する(図6の(B))。
Next, in this example, the resist solution for the third photosensitive coated glass layer prepared in the paragraph 1-1-1 described in the first example of the first invention was added to the lower side containing the core pattern 18. The core pattern 18 is embedded on the entire surface of the silicate glass layer 14 by spin coating so that the structure containing the coating film is baked (100 ° C., 2 minutes) on a hot plate to form a second layer.
The photosensitive coated glass layer 22 is formed ((B) of FIG. 6).

【0050】次に、紫外線(UV)硬化装置を用いて加
熱(150℃)しながら第3感光性塗布ガラス層22の
表面を全面光照射(10分間)して上側けい酸ガラス層
24を形成する(図6の(C))。尚、ここでは、下側
けい酸ガラス層14、上側けい酸ガラス層24およびコ
アパターン18を総称して光導波路25と称する。
Then, the entire surface of the third photosensitive coating glass layer 22 is irradiated with light (10 minutes) while heating (150 ° C.) using an ultraviolet (UV) curing device to form the upper silicate glass layer 24. ((C) of FIG. 6). Here, the lower silicate glass layer 14, the upper silicate glass layer 24, and the core pattern 18 are collectively referred to as an optical waveguide 25.

【0051】次に、上側けい酸ガラス層24を含む構造
体をホットプレート上でベーク(400℃、10分間)
して有機分を除いたコアパターン(有機分除去済みコア
パターンとも称する。)19およびけい酸ガラス層26
を形成する(図7の(A))。尚、ここでは有機分を除
いたけい酸ガラス層26をクラッド層とも称する。ま
た、この実施例では、有機分除去済みコアパターン19
とクラッド層26を総称して有機分除去済み光導波路2
9と称する。
Next, the structure containing the upper silicate glass layer 24 is baked on a hot plate (400 ° C., 10 minutes).
To remove the organic component (also referred to as the organic component-removed core pattern) 19 and the silicate glass layer 26.
Are formed ((A) of FIG. 7). The silicate glass layer 26 excluding the organic component is also referred to as a clad layer here. In addition, in this embodiment, the organic-removed core pattern 19 is used.
And the cladding layer 26 are collectively referred to as the optical waveguide 2 from which organic components have been removed.
It is called 9.

【0052】次に、光導波路29を含む構造体をアニー
ル炉に搬入した後、炉内を酸素雰囲気とし加熱(850
℃、1時間)を行って緻密化したコアパターン(緻密化
済みコアパターンとも称する。)19aおよび緻密化し
たけい酸ガラス層(緻密クラッド層とも称する。)26
aを形成する(図7の(B))。尚、ここでは、緻密化
済みコアパターン19aと緻密クラッド層26aとを総
称して緻密化した光導波路30と称する。
Next, after the structure containing the optical waveguide 29 is loaded into the annealing furnace, the furnace is heated to an oxygen atmosphere and heated (850).
A core pattern (also referred to as a densified core pattern) 19a that has been densified by performing the treatment at 1 ° C. for 1 hour and a silicate glass layer (also referred to as a dense clad layer) 26 that has been densified.
a is formed ((B) of FIG. 7). Here, the densified core pattern 19a and the dense clad layer 26a are collectively referred to as the densified optical waveguide 30.

【0053】上述した工程から理解できるように、第2
発明の実施例では、第1発明の第1実施例の重水中への
浸漬する工程を除いてある分、光導波路の製造工程数を
低減することができる。また、この実施例では、8工程
で光導波路を形成することが出来る。従って、従来例
(11工程)よりも3工程だけ工程数が低減することが
できる。更に、この実施例の工程中には従来のように吸
着および脱着工程が含まれていないので、工程時間を短
縮することができる。従って、製品の量産化を図ること
ができる。
As can be seen from the above process, the second
In the embodiment of the invention, the number of manufacturing steps of the optical waveguide can be reduced because the step of immersing in the heavy water of the first embodiment of the first invention is excluded. Further, in this embodiment, the optical waveguide can be formed by 8 steps. Therefore, the number of steps can be reduced by 3 steps as compared with the conventional example (11 steps). Further, since the adsorption and desorption process is not included in the process of this embodiment as in the conventional case, the process time can be shortened. Therefore, mass production of products can be achieved.

【0054】また、この実施例で得られた光導波路を部
品に組み立てた後、1.3μmの波長を有する半導体レ
ーザ光を用いて光導波路の評価試験を行った。光導波路
の一方の端面からレーザ光を入射させ、光導波路の他方
の端面から光強度を測定して光吸収損失を測定した。そ
の結果、光吸収損失量は0.1dB/cmの値が得られ
た。
Further, after the optical waveguide obtained in this example was assembled into a component, an evaluation test of the optical waveguide was conducted using a semiconductor laser beam having a wavelength of 1.3 μm. Laser absorption was made incident from one end face of the optical waveguide, and the light intensity was measured from the other end face of the optical waveguide to measure the light absorption loss. As a result, the amount of light absorption loss was 0.1 dB / cm.

【0055】この結果より理解できるように、第2発明
の実施例では重水による重水素置換を行わない分、光吸
収損失量の値は高くなるが、実用上何ら問題となる値で
はない。
As can be understood from this result, in the embodiment of the second invention, the value of the light absorption loss increases because the deuterium is not replaced by heavy water, but this is not a problem in practical use.

【0056】上述した実施例では、第3感光性塗布ガラ
ス層を形成するための塗布ガラス溶液にテトラアルキシ
ゲルマンを混入させて調製したゲルマニウムを用いた
が、何らこの材料に限定されるものではなく、例えばI
V族金属としてチタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)
および錫(Sn)の中から選ばれた1種類の元素を含む
金属アルコキシドを用いてアルコキシシランに共重合さ
せたメタロポリシロキサンを用いても良い。
In the above-mentioned examples, germanium prepared by mixing tetraalkoxygermane into the coating glass solution for forming the third photosensitive coating glass layer was used, but the material is not limited to this material. No, for example I
Titanium (Ti), Zirconium (Zr) as Group V metal
Alternatively, a metallopolysiloxane copolymerized with an alkoxysilane using a metal alkoxide containing one element selected from tin and tin (Sn) may be used.

【0057】また、第1および第3感光性塗布ガラス層
のレジスト材料にテトラアルコキシシランを用いたが、
この材料に何ら限定されるものではなく、テトラアルコ
キシシランと同等な性質をもつ四官能性シランを用いて
これを部分的加水分解させた後、縮合させてポリ(シロ
キサン)を生成しても良い。
Further, tetraalkoxysilane was used as the resist material for the first and third photosensitive coated glass layers,
The material is not limited to this, and a tetrafunctional silane having the same properties as the tetraalkoxysilane may be partially hydrolyzed and then condensed to form poly (siloxane). .

【0058】また、第1および第3感光性塗布ガラス層
のレジストとしては、市販の塗布ガラス、例えば、OC
D(東京応化社製)とかアクグラス(アライドシグナル
社製)を用いてこの材料と酸発生剤とをMISKに溶解
させてレジスト溶液を調製しても良い。
As the resist for the first and third photosensitive coated glass layers, commercially available coated glass such as OC can be used.
A resist solution may be prepared by dissolving this material and the acid generator in MISK using D (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) or Akugras (manufactured by Allied Signal Co., Ltd.).

【0059】また、第1および第3感光性塗布ガラス層
のレジストとしては、この出願に係る発明者らによる特
願平6−54224号によるシリコン樹脂組成物と酸発
生剤とを用いても良い。
As the resist for the first and third photosensitive coated glass layers, the silicone resin composition and the acid generator according to Japanese Patent Application No. 6-54224 by the inventors of this application may be used. .

【0060】[0060]

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の第1発明の光導波路の製造方法では、コアパターンを
形成した後に、このコアパターンを重水で処理する。こ
のような工程において、コアパターンを構成しているけ
い酸が重水と反応して水酸基の水素原子を重水素に置換
して重水処理済みコアパターンを得ることができる。こ
のため、重水処理済みコアパターンを下側けい酸ガラス
層および上側けい酸ガラス層により埋め込んで光導波路
を形成した場合、コアパターンに1.3μmの通信波長
を入射させると、光吸収損失ピークが1.3μmの波長
よりも長波長側にずれるため、低損失の光導波路を形成
することができる。また、光導波路を無機化するための
加熱と緻密化するための加熱を順次に行うことにより、
光導波路中に含まれる有機分の除去または光導波路の緻
密化を図ることができる。
As is apparent from the above description, in the method of manufacturing an optical waveguide of the first invention, after forming the core pattern, the core pattern is treated with heavy water. In such a step, the silicic acid forming the core pattern reacts with heavy water to replace the hydrogen atom of the hydroxyl group with deuterium to obtain a heavy water-treated core pattern. Therefore, when a heavy water treated core pattern is embedded with a lower silicate glass layer and an upper silicate glass layer to form an optical waveguide, when a communication wavelength of 1.3 μm is incident on the core pattern, a light absorption loss peak is generated. Since the wavelength shifts to the longer wavelength side than the wavelength of 1.3 μm, an optical waveguide with low loss can be formed. Further, by sequentially performing heating for making the optical waveguide inorganic and heating for making it dense,
Organic components contained in the optical waveguide can be removed or the optical waveguide can be densified.

【0061】また、第2発明の光導波路の製造方法によ
れば、上述したように8工程で光導波路を製造すること
ができるので、従来(11工程)に比べて工程数を低減
することができる。従って、工程数および工程時間が低
減される分、量産化を図ることができるので、製品のコ
ストダウンを図ることができる。また、第2発明の実施
例の工程には、従来のような吸着および脱着工程を必要
としないので、工程時間が大幅に短縮することができ
る。
Further, according to the method of manufacturing an optical waveguide of the second invention, the optical waveguide can be manufactured in 8 steps as described above, so that the number of steps can be reduced as compared with the conventional method (11 steps). it can. Therefore, since the number of processes and the process time can be reduced, mass production can be achieved, and the product cost can be reduced. In addition, the process of the embodiment of the second invention does not require the adsorption and desorption processes as in the prior art, so that the process time can be greatly shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(A)〜(D)は、第1発明の第1実施例の光
導波路の製造工程を説明するために供する工程図であ
る。
FIG. 1A to FIG. 1D are process drawings provided for explaining a manufacturing process of an optical waveguide of a first embodiment of the first invention.

【図2】(A)〜(D)は、図1に続く、光導波路の製
造工程を説明するために供する工程図である。
FIG. 2A to FIG. 2D are process drawings provided to explain the manufacturing process of the optical waveguide following FIG.

【図3】(A)〜(B)は、図2に続く、光導波路の製
造工程を説明するために供する工程図である。
3 (A) to 3 (B) are process drawings provided for explaining the manufacturing process of the optical waveguide, following FIG.

【図4】けい酸と重水から重水素置換されたけい酸を生
成する反応を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a reaction for producing deuterium-substituted silicic acid from silicic acid and heavy water.

【図5】(A)〜(D)は、第2発明の実施例の光導波
路の製造工程を説明するために供する工程図である。
5A to 5D are process drawings provided for explaining a manufacturing process of the optical waveguide according to the example of the second invention.

【図6】(A)〜(C)は、図5に続く、光導波路の製
造工程を説明するために供する工程図である。
6A to 6C are process diagrams provided for explaining the manufacturing process of the optical waveguide, following FIG.

【図7】(A)〜(B)は、図6に続く、光導波路の製
造工程を説明するために供する工程図である。
7 (A) to (B) are process diagrams provided for explaining the manufacturing process of the optical waveguide, following FIG. 6.

【図8】(A)〜(D)は、従来の光導波路の製造工程
を説明するために供する工程図である。
FIG. 8A to FIG. 8D are process drawings provided for explaining a conventional manufacturing process of an optical waveguide.

【図9】(A)〜(D)は、図8に続く、製造工程を説
明するために供する工程図である。
9A to 9D are process diagrams provided for explaining the manufacturing process, following FIG. 8.

【図10】(A)〜(D)は、図9に続く、製造工程を
説明するために供する工程図である。
10 (A) to (D) are process drawings provided for explaining the manufacturing process, following FIG. 9.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:シリコン基板 12:第1感光性塗布ガラス層 14:下側けい酸ガラス層 16:第2感光性塗布ガラス層 18:コアパターン 20:重水処理済みコアパターン 22:第3感光性塗布ガラス層 24:上側けい酸ガラス層 26:有機分を除いたけい酸ガラス層 26a:緻密化したけい酸ガラス層 27:有機分除去済み光導波路 30:緻密化した光導波路 10: Silicon substrate 12: First photosensitive coated glass layer 14: Lower silicate glass layer 16: Second photosensitive coated glass layer 18: Core pattern 20: Heavy water treated core pattern 22: Third photosensitive coated glass layer 24: Upper silicate glass layer 26: Silicate glass layer without organic components 26a: Densified silicate glass layer 27: Optical waveguide with organic components removed 30: Densified optical waveguide

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)基板上に第1感光性塗布ガラス層
を形成した後、該第1感光性塗布ガラス層に対し加熱お
よび光照射を同時に行って下側けい酸ガラス層を形成す
る工程と、 (b)該下側けい酸ガラス層上に第2感光性塗布ガラス
層を形成した後、該第2感光性塗布ガラス層に対し部分
的光照射および現像を行ってコアパターンを形成する工
程と、 (c)前記コアパターンを重水で処理して重水処理済み
コアパターンを得る工程と、 (d)その後、前記重水処理済みコアパターンを含む前
記下側けい酸ガラス層の表面全体に前記重水処理済みコ
アパターンを埋め込むようにして第3感光性塗布ガラス
層を形成した後、該第3感光性塗布ガラス層に対し加熱
および光照射を同時に行って上側けい酸ガラス層を形成
することにより、前記重水処理済みコアパターン、前記
下側けい酸ガラス層および上側けい酸ガラス層からなる
光導波路を形成する工程とを含むことを特徴とする光導
波路の製造方法。
1. (a) After forming a first photosensitive coated glass layer on a substrate, heating and light irradiation are simultaneously performed on the first photosensitive coated glass layer to form a lower silicate glass layer. And (b) forming a second photosensitive coated glass layer on the lower silicate glass layer, and then performing partial light irradiation and development on the second photosensitive coated glass layer to form a core pattern. And (c) a step of treating the core pattern with heavy water to obtain a heavy water treated core pattern, and (d) thereafter, covering the entire surface of the lower silicate glass layer including the heavy water treated core pattern. Forming a third photosensitive coated glass layer so as to embed the heavy water treated core pattern, and then simultaneously performing heating and light irradiation on the third photosensitive coated glass layer to form an upper silicate glass layer. Due to the heavy water And a step of forming an optical waveguide comprising the treated core pattern, the lower silicate glass layer and the upper silicate glass layer.
【請求項2】 請求項1に記載の光導波路の製造方法に
おいて、 前記(d)の後工程として、前記光導波路を無機化する
ための加熱と、緻密化するための加熱とを順次に行う工
程を含むことを特徴とする光導波路の製造方法。
2. The method for manufacturing an optical waveguide according to claim 1, wherein, as the post-step of (d), heating for mineralizing the optical waveguide and heating for densifying are sequentially performed. A method of manufacturing an optical waveguide, comprising the steps of:
【請求項3】 請求項1に記載の光導波路の製造方法に
おいて、 前記(b)工程の第2感光性塗布ガラス層を、アルコキ
シシランおよびIV族系金属アルコキシドを共重合して
得られたメタロポリシロキサンと酸発生剤とを含む材料
で形成したことを特徴とする光導波路の製造方法。
3. The method for producing an optical waveguide according to claim 1, wherein the second photosensitive coating glass layer in the step (b) is obtained by copolymerizing an alkoxysilane and a group IV metal alkoxide. A method for manufacturing an optical waveguide, which is characterized by being formed of a material containing polysiloxane and an acid generator.
【請求項4】 (a)基板上に第1感光性塗布ガラス層
を形成する工程と、 (b)該第1感光性塗布ガラス層に対し加熱および光照
射を同時に行って下側けい酸ガラス層を形成する工程
と、 (c)該下側けい酸ガラス層上に第2感光性塗布ガラス
層を形成する工程と、 (d)該第2感光性塗布ガラス層に対し部分的光照射お
よび現像を行ってコアパターンを形成する工程と、 (e)該コアパターンを含む前記下側けい酸ガラス層の
表面全体に前記コアパターンを埋め込むようにして前記
第3感光性塗布ガラス層を形成する工程と、 (f)該第3感光性塗布ガラス層に対し加熱および光照
射を同時に行って上側けい酸ガラス層を形成することに
より、前記コアパターン、前記下側けい酸ガラス層およ
び上側けい酸ガラス層からなる光導波路を形成する工程
と、 (g)前記光導波路を無機化するための加熱と、緻密化
するための加熱とを順次に行う工程とを含むことを特徴
とする光導波路の製造方法。
4. A lower silicate glass comprising: (a) forming a first photosensitive coated glass layer on a substrate; and (b) simultaneously heating and irradiating the first photosensitive coated glass layer. A step of forming a layer, (c) a step of forming a second photosensitive coated glass layer on the lower silicate glass layer, and (d) partial light irradiation of the second photosensitive coated glass layer and Developing to form a core pattern, and (e) forming the third photosensitive coating glass layer by embedding the core pattern in the entire surface of the lower silicate glass layer including the core pattern. And (f) heating and irradiating the third photosensitive coated glass layer at the same time to form an upper silicate glass layer, whereby the core pattern, the lower silicate glass layer and the upper silicate glass layer are formed. An optical waveguide consisting of a glass layer Process and, (g) and heated to mineralize the optical waveguide, optical waveguide manufacturing method which comprises a step of successively performing the heating for densification of formed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0880036A2 (en) * 1997-05-23 1998-11-25 Lucent Technologies Inc. Method for altering the temperature dependence of optical waveguide devices
WO2001092923A1 (en) * 2000-05-29 2001-12-06 Zenastra Photonics Inc. Application of deuterium oxide in producing silicon containing and metal containing materials for optical communication

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