JPH1026745A - Optical waveguide device and its manufacture - Google Patents
Optical waveguide device and its manufactureInfo
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- JPH1026745A JPH1026745A JP18028496A JP18028496A JPH1026745A JP H1026745 A JPH1026745 A JP H1026745A JP 18028496 A JP18028496 A JP 18028496A JP 18028496 A JP18028496 A JP 18028496A JP H1026745 A JPH1026745 A JP H1026745A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光導波路を伝送され
る光波の変調、光路切り替え等を行う光導波路デバイス
に関し、特に基板中に設けた光導波路上にバッファ層を
介して電極を有する構造の光導波路デハイスとその製造
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide device for modulating an optical wave transmitted through an optical waveguide, switching an optical path, and the like. The present invention relates to an optical waveguide dehice and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信システムの実用化には、光路切り
替えや光の変調が不可欠である。このために用いられる
光導波路型のデバイスが有力である。光スイッチや光変
調器に用いられる誘電体光導波路を形成する基板として
は、リチウムナイオベート系、リチウムタンタレート系
が用いられている。これらの基板上に金属Ti等をパタ
ーン化して、熱拡散し、基板との屈折率を変化させて光
導波路を形成する。光路の切り替え、変調は基板の電気
光学効果(電界に伴って屈折率が変化する現象)と導波
光の干渉を利用し、光導波路に電界を印加することによ
って行われる。このために形成される電極は、導波光の
伝搬損失を抑えるために、Al2 O3 、SiO2 等によ
る光学バッファ層を介して、光導波路上に形成される。
基板方位によってはバッファ層を介さない場合もある
が、変調効率の観点からバッファ層を介することが多
い。2. Description of the Related Art Optical path switching and light modulation are indispensable for practical use of an optical communication system. Optical waveguide devices used for this purpose are promising. As a substrate on which a dielectric optical waveguide used for an optical switch or an optical modulator is formed, a lithium niobate system or a lithium tantalate system is used. An optical waveguide is formed by patterning metal Ti or the like on these substrates and thermally diffusing them, changing the refractive index with the substrates. Switching and modulation of the optical path are performed by applying an electric field to the optical waveguide, utilizing the electro-optic effect of the substrate (a phenomenon in which the refractive index changes with the electric field) and the interference of the guided light. The electrode formed for this purpose is formed on the optical waveguide via an optical buffer layer of Al 2 O 3 , SiO 2 or the like in order to suppress the propagation loss of the guided light.
Depending on the substrate orientation, there is a case where the buffer layer is not interposed, but in many cases, the buffer layer is interposed from the viewpoint of modulation efficiency.
【0003】例えば、Z−cutLiNbO3 基板を用
いた、光変調器の構成例を図14に示す。(a)は平面
図を表し、(b)は断面図である。入射光L1をニオブ
酸リウチム基板(LiNbO3 )11に形成した光導波
路12に伝搬させ、マッハツェンダ型変調部16にて2
つに分波させる。マッハツェンダ型変調部16において
2本の光導波路12の間の位相差をつけるために、光導
波路12上にバッファ層13を介して形成した制御電極
14で各導波路に電界を印加する。その後、再び合波さ
せ、出射光L2の光強度の変調を行う。この構造におい
て、デバイスの温度が変化すると、基板11の焦電効果
により生じた電荷と、制御電極14の下に偏在する電荷
とによって、新たに作られた内部電界のために、例えば
光変調路のバイアス点が温度と共にシフトする無バイア
ス動作点シフトが発生する。また、電界制御時にバッフ
ァ層13中の不純物の分極によって生じる反電界が、光
変調器の動作点を電界印加時間と共にシフトさせるDC
ドリフト現象を引き起こす。For example, FIG. 14 shows a configuration example of an optical modulator using a Z-cutLiNbO 3 substrate. (A) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view. The incident light L1 is propagated through the optical waveguide 12 formed on the lithium niobate niobate substrate (LiNbO 3 ) 11, and the Mach-Zehnder type modulation unit 16
Split the wave into two. In order to provide a phase difference between the two optical waveguides 12 in the Mach-Zehnder type modulator 16, an electric field is applied to each waveguide by a control electrode 14 formed on the optical waveguide 12 via a buffer layer 13. After that, they are multiplexed again, and the light intensity of the emitted light L2 is modulated. In this structure, when the temperature of the device changes, the charge generated by the pyroelectric effect of the substrate 11 and the charge unevenly distributed under the control electrode 14 cause, for example, an optical modulation path due to a newly created internal electric field. Bias point shifts with temperature. In addition, an anti-electric field generated by polarization of impurities in the buffer layer 13 during electric field control causes the operating point of the optical modulator to shift with the electric field application time.
Causes a drift phenomenon.
【0004】このような無バイアス動作点シフトの抑圧
のために、例えば、特開平5−88125号公報に記載
の技術では、図12に示すように、制御電極14の下に
導電性を有する微粒子を分散させた溶媒を塗布すること
により帯電防止膜15を形成し、この帯電防止膜15に
よって前記した動作点シフトを抑えることが提案されて
いる。In order to suppress such a bias-free operating point shift, for example, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-88125, as shown in FIG. It has been proposed that an antistatic film 15 is formed by applying a solvent in which is dispersed, and the above-mentioned operating point shift is suppressed by the antistatic film 15.
【0005】一方、この種の光導波路デバイスに求めら
れている機能は、前記した無デバイス動作点シフトの抑
圧の他に、DCドリフト抑圧や駆動電圧の低減がある。
このため、特願平6−309707号では、図13に示
すように、制御用電極14の間に帯電防止膜15Aを平
行な複数本のスリット状に形成する技術が提案されてい
る。On the other hand, functions required for this type of optical waveguide device include DC drift suppression and drive voltage reduction in addition to the above-described suppression of the device-free operating point shift.
For this reason, Japanese Patent Application No. 6-309707 proposes a technique of forming an antistatic film 15A into a plurality of parallel slits between control electrodes 14, as shown in FIG.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このような帯電防止膜
を形成する場合には、通常基板11の全面に帯電防止膜
を成膜した上で、これをフォトリソグラフィ技術により
選択的にエッチングして形成する方法が採用されるが、
前工程において形成されている制御用電極14の間に帯
電防止膜を形成しようとする場合には、制御用電極14
と基板11の表面高さの差によって表面の平坦性が失わ
れており、フォトリソグラフィ工程のフォトレジスト膜
の表面に凹凸が生じてしまう。このため、この凹凸によ
りフォトマスクパターンをフォトレジストに密着させる
ことができず、フォトマスクパターンをフォトレジスト
に対して高精度に転写することが困難になる。この結
果、形成される帯電防止膜の寸法精度が低下され、光導
波路デバイスの初期の特性を得ることが困難になるとと
もに、帯電防止膜の製造歩留り、換言すれば光導波路デ
バイスの生産性が劣化されるという問題が生じる。When such an antistatic film is formed, the antistatic film is usually formed on the entire surface of the substrate 11 and then selectively etched by photolithography. The method of forming is adopted,
When an antistatic film is to be formed between the control electrodes 14 formed in the previous process,
The flatness of the surface is lost due to the difference between the surface height of the substrate 11 and the surface height of the substrate 11, and the surface of the photoresist film in the photolithography process becomes uneven. For this reason, the photomask pattern cannot be brought into close contact with the photoresist due to the unevenness, and it becomes difficult to transfer the photomask pattern to the photoresist with high accuracy. As a result, the dimensional accuracy of the formed antistatic film is reduced, and it becomes difficult to obtain the initial characteristics of the optical waveguide device, and the production yield of the antistatic film, in other words, the productivity of the optical waveguide device is deteriorated. The problem arises.
【0007】本発明では、帯電防止膜の寸法精度を高め
て特性の向上を図るとともに、その生産性の向上を可能
にした光導波路デバイスとその製造方法を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical waveguide device and a method for manufacturing the same, which improve the characteristics by improving the dimensional accuracy of the antistatic film and improve the productivity.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の光導波路デバイ
スは、基板に形成された光導波路上のバッファ層に隣接
する位置にテラス構造を有しており、このテラス構造の
上に帯電防止膜が形成されていることを特徴とする。こ
こで、テラス構造は、バッファ層と同じあるいは他の絶
縁性材料、導電性材料、帯電防止膜と同じ材料のいずれ
かで構成される。また、テラス構造はバッファ層に隣接
する位置においてバッファ層に密接された状態で、ある
いは複数に分割された構成とされる。さらに、テラス構
造は、光導波路を挟んで対称な位置に形成されることが
好ましい。An optical waveguide device according to the present invention has a terrace structure at a position adjacent to a buffer layer on an optical waveguide formed on a substrate, and an antistatic film is formed on the terrace structure. Is formed. Here, the terrace structure is made of any one of the same material as the buffer layer or another material such as an insulating material, a conductive material, or an antistatic film. Further, the terrace structure has a configuration in which the terrace structure is in close contact with the buffer layer at a position adjacent to the buffer layer or is divided into a plurality. Further, the terrace structure is preferably formed at a position symmetrical with respect to the optical waveguide.
【0009】また、本発明の製造方法は、基板に光導波
路を形成する工程と、前記基板上の光導波路上にバッフ
ァ層を形成する工程と、全面に所要材料の膜を形成し、
かつフォトリソグラフィ工程により選択的にエッチング
して前記光導波路に近接する位置にテラス構造を形成す
る工程と、全面に帯電防止膜を形成する工程と、フォト
リソグラフィ工程により前記帯電防止膜を少なくとも前
記テラス構造の上に残すようにパターン形成する工程
と、前記バッファ層上の光導波路上に制御電極を形成す
る工程とを含むことを特徴とする。Further, the manufacturing method of the present invention comprises the steps of forming an optical waveguide on a substrate, forming a buffer layer on the optical waveguide on the substrate, forming a film of a required material on the entire surface,
A step of selectively etching by a photolithography step to form a terrace structure at a position close to the optical waveguide; a step of forming an antistatic film over the entire surface; and a step of forming the antistatic film by at least the terrace by a photolithography step. The method includes a step of forming a pattern so as to remain on the structure, and a step of forming a control electrode on the optical waveguide on the buffer layer.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態の斜
視図である。電気光学効果を有するLiNbO3 基板1
の表面部にTiを温度900〜1100℃で拡散し、基
板中に深さ3〜10μmの領域に屈折率を大きくした光
導波路2を作製する。このような、光導波路2の上にS
iO2バッファ層3が厚さ500〜2000nmの厚さ
に成膜される。また、このSiO2 バッファ層3の一部
を利用して前記光導波路2の間にテラス構造6を形成す
る。そして、前記基板1ないしテラス構造6の上にSi
からなる帯電防止膜5が所要パターンに形成され、かつ
前記光導波路上のバッファ層3上に制御用電極4が形成
され、これにより光強度変調器が作製される。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the first embodiment of the present invention. LiNbO 3 substrate 1 having electro-optic effect
Is diffused at a temperature of 900 to 1100 ° C. on the surface of the substrate to produce an optical waveguide 2 having a large refractive index in a region having a depth of 3 to 10 μm in the substrate. Such an S waveguide on the optical waveguide 2
The iO 2 buffer layer 3 is formed to a thickness of 500 to 2000 nm. Further, a terrace structure 6 is formed between the optical waveguides 2 using a part of the SiO 2 buffer layer 3. Then, Si is placed on the substrate 1 or the terrace structure 6.
Is formed in a required pattern, and a control electrode 4 is formed on the buffer layer 3 on the optical waveguide, thereby producing a light intensity modulator.
【0011】図2は図1の光強度変調器の製造方法を工
程順に示す図である。先ず、図2(a)に示されるよう
に、Z−cutのLiNbO3 基板1に、光導波路2を
形成する。これは、Z−cutLiNbO3 基板1に、
図外のTi膜をフォトリソグラフィ技術により所要のパ
ターンに形成し、その後熱拡散法によりTiを前記基板
1に選択的に拡散させることで光導波路2を形成する。
次いで、図2(b)に示されるように、全面にSiO2
膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術により所要パ
ターンに形成し、前記光導波2上にバッファ層3を選択
的に形成し、かつこれらバッファ層3の間の基板1上に
テラス構造6を形成する。さらに、図2(c)に示すよ
うに、全面に帯電防止膜としてSi膜を形成し、図示は
省略するがその上にフォトレジスト膜を形成し、このフ
ォトレジスト膜にフォトマスクを密着させた上で露光、
現像を行ってフォトレジストマスクを形成し、このフォ
トレジストマスクを利用して帯電防止膜5を所要のパタ
ーンに形成する。しかる上で、図2(d)に示されてい
るように前記フォトレジストマスクを除去した後に、前
記バッファ層3上に制御電極4を形成する。FIG. 2 is a diagram showing a method of manufacturing the light intensity modulator of FIG. 1 in the order of steps. First, as shown in FIG. 2A, an optical waveguide 2 is formed on a Z-cut LiNbO 3 substrate 1. This is because the Z-cutLiNbO 3 substrate 1
An optical waveguide 2 is formed by forming a Ti film (not shown) into a required pattern by photolithography and then selectively diffusing Ti into the substrate 1 by a thermal diffusion method.
Then, as shown in FIG. 2 (b), SiO 2 on the entire surface
After the film is formed, a desired pattern is formed by photolithography technology, a buffer layer 3 is selectively formed on the optical waveguide 2, and a terrace structure 6 is formed on the substrate 1 between the buffer layers 3. . Further, as shown in FIG. 2C, a Si film was formed as an antistatic film on the entire surface, and although not shown, a photoresist film was formed thereon, and a photomask was adhered to the photoresist film. Exposure on the
Development is performed to form a photoresist mask, and the antistatic film 5 is formed in a required pattern using the photoresist mask. Then, after removing the photoresist mask as shown in FIG. 2D, a control electrode 4 is formed on the buffer layer 3.
【0012】このようにバッファ層3の間に、これと同
じ膜厚のテラス構造6を形成していることにより、テラ
ス構造6上に成膜される帯電防止膜5の表面高さは、バ
ッファ層3上における帯電防止膜と同じ高さ位置とな
り、両者間での平坦化が実現される。したがって、バッ
ファ層3の上部とテラス構造6の上部とにおいて、フォ
トマスクはフォトレジストに密着されることになり、フ
ォトマスクにより形成されるフォトレジストマスクの寸
法精度は高いものとなり、したがってこのフォトレジス
トマクスにより形成される帯電防止膜のパターン寸法も
高精度に形成される。これにより、無デバイス動作点シ
フト、DCドリフト、駆動電圧等における特性が改善さ
れ、かつその一方で高精度な帯電防止膜の形成が可能と
なり、製造歩留りの向上が可能となる。Since the terrace structure 6 having the same thickness as the buffer structure 3 is formed between the buffer layers 3, the surface height of the antistatic film 5 formed on the terrace structure 6 can be reduced. The position is the same as the position of the antistatic film on the layer 3, and flattening between the two is realized. Therefore, the photomask is in close contact with the photoresist above the buffer layer 3 and above the terrace structure 6, and the dimensional accuracy of the photoresist mask formed by the photomask is high. The pattern size of the antistatic film formed by the mask is also formed with high precision. As a result, the characteristics in the device-free operating point shift, the DC drift, the drive voltage, and the like are improved, and at the same time, it is possible to form the antistatic film with high accuracy, and to improve the manufacturing yield.
【0013】因みに、図3は図1の実施形態によるSi
帯電防止膜の形成時の製造歩留まりと、従来デバイスの
製造歩留りとを比較した結果を示す。このように、図1
の実施形態では従来品の約3倍の製造歩留まりが確保で
きた。この光変調器の特性は、動作電圧2.8V、挿入
損失4.0dB、消光比30dB、光変調帯域5Gb/
sである。FIG. 3 shows the Si according to the embodiment of FIG.
The result of comparing the production yield at the time of forming the antistatic film with the production yield of the conventional device is shown. Thus, FIG.
In the embodiment, the production yield about three times that of the conventional product could be secured. The characteristics of this optical modulator include an operating voltage of 2.8 V, an insertion loss of 4.0 dB, an extinction ratio of 30 dB, and an optical modulation band of 5 Gb /.
s.
【0014】図4は本発明の第2の実施形態を示す図で
あり、ここではテラス構造6Aは、バッファ層3を構成
するSiO2 とは異なる絶縁性を有する材料で形成す
る。この場合には、バッファ層3を形成した後に、改め
て絶縁膜を形成し、これをバッファ層3の間にのみ残す
ようにフォトリソグラフィ工程により形成し、テラス構
造6Aを形成する。その後の構成は図2の工程と同じで
あり、テラス構造6Aを含む基板上に帯電防止膜5を形
成する。この第2実施形態では、テラス構造6Aをバッ
ファ層3とは独立した工程で形成できるため、その膜厚
やエッチング工程を管理することで、高精度のテラス構
造の製造が可能となる。FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the present invention. Here, the terrace structure 6A is formed of a material having an insulating property different from that of SiO 2 constituting the buffer layer 3. In this case, after the buffer layer 3 is formed, an insulating film is formed again, and the insulating film is formed by a photolithography process so as to remain only between the buffer layers 3, thereby forming the terrace structure 6A. Subsequent configuration is the same as that of the process of FIG. 2, and the antistatic film 5 is formed on the substrate including the terrace structure 6A. In the second embodiment, since the terrace structure 6A can be formed in a process independent of the buffer layer 3, a high-precision manufacture of the terrace structure is possible by controlling the thickness and the etching process.
【0015】図5は本発明の第3の実施形態を示す図で
あり、ここではテラス構造6Bはバッファ層3および帯
電防止膜5のそれぞれと異なる導電性を有する材料で形
成する。その製造方法は第2の実施形態と同じである。
この場合でも、テラス構造6Bによりフォトレジストの
平坦化が図れ、高精度な帯電防止膜が形成される。ま
た、一般に、導電性の材料はフォトレジストに対する密
着性がSiO2 等の絶縁体に比べて良好であるものが多
く、フォトリソグラフィ工程における微細な加工に適し
ている。FIG. 5 is a view showing a third embodiment of the present invention. Here, the terrace structure 6B is formed of a material having a different conductivity from each of the buffer layer 3 and the antistatic film 5. The manufacturing method is the same as in the second embodiment.
Also in this case, the flattening of the photoresist can be achieved by the terrace structure 6B, and a highly accurate antistatic film is formed. In general, many conductive materials have better adhesiveness to a photoresist than an insulator such as SiO 2 , and are suitable for fine processing in a photolithography process.
【0016】図6は本発明の第4の実施形態を示す図で
あり、テラス構造6Cは導電性の帯電防止膜5と同一材
料で形成する。基板1に光導波路2を形成し、バッファ
層3を形成した後、導電性帯電防止膜を形成し、フォト
リソグラフィ工程によりテラス構造6Cを形成する。そ
の上に再度帯電防止膜を形成し、フォトリソグラフィ工
程によりパターン形成し、帯電防止膜5を形成する。こ
の場合においても、テラス構造6Cによりフォトレジス
トの平坦化が図れ、帯電防止膜5の高精度化が可能とな
る。また、帯電防止膜5のエッチングを行うと、テラス
構造6Cも同時にエッチングされるため、エッチング終
了点を厳格に管理する必要がなく、非常に微細な構造を
実現することが可能となる。FIG. 6 is a view showing a fourth embodiment of the present invention. The terrace structure 6C is formed of the same material as the conductive antistatic film 5. After forming the optical waveguide 2 on the substrate 1 and forming the buffer layer 3, a conductive antistatic film is formed, and a terrace structure 6C is formed by a photolithography process. An antistatic film is formed thereon again, and a pattern is formed by a photolithography process to form an antistatic film 5. Also in this case, the flattening of the photoresist can be achieved by the terrace structure 6C, and the precision of the antistatic film 5 can be improved. In addition, when the antistatic film 5 is etched, the terrace structure 6C is also etched at the same time, so that it is not necessary to strictly control the etching end point, and a very fine structure can be realized.
【0017】図7は本発明の第5の実施形態を示す図で
あり、ここではテラス構造6Dをバッファ層3に隣接さ
せ、かつこれに密接させた状態に形成している。第1実
施形態のように、バッファ層3と同一材料でテラス構造
を形成する場合には、このような構造をとることで、バ
ッファ層3とテラス構造6Dとを一体化されたパターン
としてフォトリソグラフィ工程により形成できるため、
その平坦性が高められ、かつその上に形成される帯電防
止膜5の膜厚も均一化され、高精度化が促進される。FIG. 7 is a view showing a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, a terrace structure 6D is formed adjacent to the buffer layer 3 and in close contact therewith. When the terrace structure is formed of the same material as the buffer layer 3 as in the first embodiment, by adopting such a structure, the buffer layer 3 and the terrace structure 6D are formed as an integrated pattern by photolithography. Because it can be formed by the process,
The flatness is enhanced, and the thickness of the antistatic film 5 formed thereon is also made uniform, which promotes high precision.
【0018】図8は本発明の第6の実施形態を示す図で
あり、第5の実施形態と同様にバッファ層3に隣接かつ
密接してテラス構造6Eを形成する。ただし、ここでは
テラス構造6Eの材料として導電性の材料を用いてい
る。この場合には、テラス構造6Eとバッファ層3とが
隣接されているため、テラス構造6Eがバッファ層3と
は異なる工程で形成された場合でもテラス構造6E上の
帯電防止膜5における平坦性が確保でき、かつ、テラス
構造6Eが導電材であることから得られるフォトレジス
トとの密着性により、微細加工が可能になる。FIG. 8 is a view showing a sixth embodiment of the present invention. As in the fifth embodiment, a terrace structure 6E is formed adjacent to and close to the buffer layer 3. However, a conductive material is used here as the material of the terrace structure 6E. In this case, since the terrace structure 6E and the buffer layer 3 are adjacent to each other, even when the terrace structure 6E is formed in a step different from that of the buffer layer 3, the flatness of the antistatic film 5 on the terrace structure 6E is improved. Fine processing can be ensured by the close contact with the photoresist obtained because the terrace structure 6E is a conductive material.
【0019】図9は本発明の第7の実施形態を示す図で
あり、第6の実施形態と同様にバッファ層3に隣接して
テラス構造6Fを形成する。また、ここではテラス構造
6Fの材料を帯電防止膜5と同一にしている。このよう
な構造をとることで、第6の実施形態および第4の実施
形態においてそれぞれ説明した利点をそのまま得ること
ができ、帯電防止膜5のエッチング加工によって、非常
に微細な複数の構造(帯電防止膜の複数スリット構造)
を形成できる。FIG. 9 is a view showing a seventh embodiment of the present invention, in which a terrace structure 6F is formed adjacent to the buffer layer 3 similarly to the sixth embodiment. Here, the material of the terrace structure 6F is the same as that of the antistatic film 5. By adopting such a structure, the advantages described in the sixth embodiment and the fourth embodiment can be obtained as they are, and by etching the antistatic film 5, a plurality of very fine structures (charged Multi-slit structure of prevention film)
Can be formed.
【0020】図10は本発明の第8の実施形態を示す図
であり、テラス構造6Gとして複数個のテラスが近接し
て配置された例である。このような構成においてもテラ
ス構造6G上に形成される帯電防止膜5を高精度に形成
できる。また、この実施形態では、テラス構造6Gの面
積を低減することができるため、テラス構造6Gにおけ
る応力の集中が緩和でき、基板1に対する応力の影響が
防止される。すなわち、応力によって電気光学効果が発
生し、光導波路2の屈折率が温度によって変化すること
で、デバイスの動作安定性が低下する。特に光導波路2
の付近で発生した応力は、直接デバイスに影響するので
問題となる。この点で、この実施形態では基板応力に伴
う歪みが緩和され、光導波路デバイスの温度安定性が高
められる。なお、テラス構造6Gの材料は、バッファ層
や帯電防止膜と同一であっても、また異なる材料であっ
ても、またそれらの組み合わせであってもよい。FIG. 10 is a view showing an eighth embodiment of the present invention, in which a plurality of terraces are arranged in close proximity as a terrace structure 6G. Even in such a configuration, the antistatic film 5 formed on the terrace structure 6G can be formed with high accuracy. In this embodiment, since the area of the terrace structure 6G can be reduced, the concentration of stress in the terrace structure 6G can be reduced, and the influence of the stress on the substrate 1 can be prevented. That is, the electro-optic effect occurs due to the stress, and the refractive index of the optical waveguide 2 changes depending on the temperature, thereby lowering the operation stability of the device. Especially the optical waveguide 2
Is a problem because it directly affects the device. In this regard, in this embodiment, the distortion due to the substrate stress is reduced, and the temperature stability of the optical waveguide device is improved. The material of the terrace structure 6G may be the same as the buffer layer or the antistatic film, a different material, or a combination thereof.
【0021】図11は本発明の第9の実施形態を示す図
であり、ここでは複数本の光導波路2a,2bに関し
て、各光導波路毎に線対称なテラス構造6Hを有してお
り、この対称構造によって第8実施形態の温度安定性を
さらに高めることが可能となる。すなわち、このデバイ
スに温度変化が生じて、光導波路2aの領域に応力が発
生してその領域の屈折率が変化しても、同様の屈折率変
化が隣接する光導波路2bにも発生するようになってい
る。したがって、各導波路の屈折率は変化するものの、
同様な変化であれば、温度変化に対する動作点シフトは
抑圧され、第8の実施形態よりもさらに温度安定性を高
めることが可能となる。ここで、応力分散のために形成
するテラス構造の材料は特に限定されるものではなく、
プロセスが最も容易になるものが採用できる。FIG. 11 is a diagram showing a ninth embodiment of the present invention. Here, a plurality of optical waveguides 2a and 2b have a line-symmetric terrace structure 6H for each optical waveguide. The symmetric structure makes it possible to further enhance the temperature stability of the eighth embodiment. That is, even if a temperature change occurs in this device and a stress is generated in the region of the optical waveguide 2a and the refractive index of the region changes, a similar refractive index change also occurs in the adjacent optical waveguide 2b. Has become. Therefore, although the refractive index of each waveguide changes,
If the change is the same, the operating point shift with respect to the temperature change is suppressed, and the temperature stability can be further improved as compared with the eighth embodiment. Here, the material of the terrace structure formed for stress dispersion is not particularly limited,
The one that makes the process the easiest can be adopted.
【0022】なお、本発明は以上の各実施形態にかかわ
らず、構造的に同一のものが得られるならば、製造に用
いられる装置やプロセスは前記したものに限定されるこ
とはない。また、テラス構造や帯電防止膜の材料は前記
した以外のものが利用できることも言うまでもない。The present invention is not limited to the above-described devices and processes, provided that the same structure can be obtained irrespective of the above embodiments. Needless to say, materials other than those described above can be used for the terrace structure and the antistatic film.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は光導波路
を利用して光を制御するデバイスにおいて、光導波路に
近接してテラス構造を設け、このテラス構造上に帯電防
止膜を形成しているので、この帯電防止膜によって光導
波路デバイスにおける動作点シフト、DCドリフト、駆
動電圧等の抑制、低減が可能となり、デバイス特性を改
善することができるとともに、テラス構造により帯電防
止膜の平坦化を図り、帯電防止膜を高精度に形成するこ
とを可能にして製造歩留りを向上することができ、しか
も温度安定性を高めててデバイスの動作安定性を向上す
ることができる効果がある。As described above, according to the present invention, in a device for controlling light using an optical waveguide, a terrace structure is provided near the optical waveguide, and an antistatic film is formed on the terrace structure. Therefore, this antistatic film makes it possible to suppress or reduce the operating point shift, DC drift, drive voltage, etc. in the optical waveguide device, improve device characteristics, and flatten the antistatic film by the terrace structure. As a result, it is possible to improve the manufacturing yield by enabling the antistatic film to be formed with high accuracy, and to improve the operation stability of the device by increasing the temperature stability.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の第1の実施形態の構造を示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a first embodiment of the present invention.
【図2】第1の実施形態の製造方法を工程順に示す図で
ある。FIG. 2 is a view showing a manufacturing method of the first embodiment in the order of steps.
【図3】第1の実施形態と従来との製造歩留りを比較し
て示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a comparison between the first embodiment and a conventional manufacturing yield.
【図4】本発明の第2の実施形態の構造を示す斜視図で
ある。FIG. 4 is a perspective view showing a structure of a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3の実施形態の構造を示す斜視図で
ある。FIG. 5 is a perspective view showing a structure of a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第4の実施形態の構造を示す斜視図で
ある。FIG. 6 is a perspective view showing a structure of a fourth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第5の実施形態の構造を示す斜視図で
ある。FIG. 7 is a perspective view showing a structure of a fifth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第6の実施形態の構造を示す斜視図で
ある。FIG. 8 is a perspective view showing a structure of a sixth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第7の実施形態の構造を示す斜視図で
ある。FIG. 9 is a perspective view showing a structure of a seventh embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第8の実施形態の構造を示す斜視図
である。FIG. 10 is a perspective view showing the structure of an eighth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第9の実施形態の構造を示す斜視図
である。FIG. 11 is a perspective view showing a structure of a ninth embodiment of the present invention.
【図12】従来の光導波路デバイスの一例の斜視図であ
る。FIG. 12 is a perspective view of an example of a conventional optical waveguide device.
【図13】従来の光導波路デバイスの他の例の斜視図で
ある。FIG. 13 is a perspective view of another example of the conventional optical waveguide device.
【図14】本発明が適用可能な光導波路デバイスの平面
図と断面図である。FIG. 14 is a plan view and a cross-sectional view of an optical waveguide device to which the present invention can be applied.
1 基板 2 光導波路 3 バッファ層 4 制御用電極 5 帯電防止膜 6,6A〜6H テラス構造 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Optical waveguide 3 Buffer layer 4 Control electrode 5 Antistatic film 6, 6A-6H Terrace structure
Claims (8)
路と、この光導波上に形成されたバッファ層と、前記光
導波路上の前記バッファ層上に形成された制御電極と、
前記光導波路に近接して形成された帯電防止膜とを備え
る光導波路デバイスにおいて、前記基板上のバッファ層
に隣接する位置にテラス構造を有し、このテラス構造の
上に帯電防止膜が形成されていることを特徴とする光導
波路デバイス。An optical waveguide formed on a substrate and transmitting a light wave; a buffer layer formed on the optical waveguide; a control electrode formed on the buffer layer on the optical waveguide;
An optical waveguide device comprising: an antistatic film formed in proximity to the optical waveguide, wherein the optical waveguide device has a terrace structure at a position adjacent to the buffer layer on the substrate, and the antistatic film is formed on the terrace structure. An optical waveguide device, comprising:
異なる絶縁性材料で構成される請求項1の光導波路デバ
イス。2. The optical waveguide device according to claim 1, wherein the terrace structure is made of the same or different insulating material as the buffer layer.
求項1の光導波路デバイス。3. The optical waveguide device according to claim 1, wherein the terrace structure is made of a conductive material.
成される請求項1の光導波路デバイス。4. The optical waveguide device according to claim 1, wherein the terrace structure is made of the same material as the antistatic film.
においてバッファ層に密接された状態で形成される請求
項1ないし4のいずれかの光導波路デバイス。5. The optical waveguide device according to claim 1, wherein the terrace structure is formed at a position adjacent to the buffer layer so as to be in close contact with the buffer layer.
される請求項1ないし4のいずれかの光導波路デバイ
ス。6. The optical waveguide device according to claim 1, wherein the terrace structure is configured to be divided into a plurality.
位置に形成される請求項1ないし6のいずれかの光導波
路デバイス。7. The optical waveguide device according to claim 1, wherein the terrace structure is formed at a position symmetrical with respect to the optical waveguide.
基板上の光導波路上にバッファ層を形成する工程と、全
面に所要材料の膜を形成し、かつフォトリソグラフィ工
程により選択的にエッチングして前記光導波路に近接す
る位置にテラス構造を形成する工程と、全面に帯電防止
膜を形成する工程と、フォトリソグラフィ工程により前
記帯電防止膜を少なくとも前記テラス構造の上に残すよ
うにパターン形成する工程と、前記バッファ層上の光導
波路上に制御電極を形成する工程とを含むことを特徴と
する光導波路デバイスの製造方法。8. A step of forming an optical waveguide on the substrate, a step of forming a buffer layer on the optical waveguide on the substrate, a step of forming a film of a required material on the entire surface, and selectively etching the film by a photolithography step. Forming a terrace structure at a position close to the optical waveguide, forming an antistatic film on the entire surface, and forming a pattern so that the antistatic film is left at least on the terrace structure by a photolithography process. And a step of forming a control electrode on the optical waveguide on the buffer layer.
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