JPH11167037A - 誘導結合プラズマ装置を利用する光導波路素子製造方法 - Google Patents
誘導結合プラズマ装置を利用する光導波路素子製造方法Info
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- JPH11167037A JPH11167037A JP10277548A JP27754898A JPH11167037A JP H11167037 A JPH11167037 A JP H11167037A JP 10277548 A JP10277548 A JP 10277548A JP 27754898 A JP27754898 A JP 27754898A JP H11167037 A JPH11167037 A JP H11167037A
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
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- 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
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
- G02B6/136—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by etching
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B2006/12166—Manufacturing methods
- G02B2006/12173—Masking
Abstract
(57)【要約】
【課題】 SF6またはCF4のようなフッ素イオンまたは炭
化フッ素イオンを発生させうる反応ガス及びICP装置を
利用して、コア層をさらに速くパターニングでき、光導
波路素子製造の生産性を向上させることにある。 【解決手段】 基板１００上に下位クラッディング層及
びコア層を順次に形成して当該コア層上にマスクパター
ンを形成する。次に、基板１０をICP装置の陰極電極６
０上に装着して、第１RFパワーを当該陰極電極６０に印
加し、第２RFパワーをICPコイルに印加して、反応ガス
からプラズマを発生させて露出されるコア層をパターニ
ングして光導波路を形成する。そして、前記光導波路を
覆う上位クラッディング層を形成することを特徴とす
る。
化フッ素イオンを発生させうる反応ガス及びICP装置を
利用して、コア層をさらに速くパターニングでき、光導
波路素子製造の生産性を向上させることにある。 【解決手段】 基板１００上に下位クラッディング層及
びコア層を順次に形成して当該コア層上にマスクパター
ンを形成する。次に、基板１０をICP装置の陰極電極６
０上に装着して、第１RFパワーを当該陰極電極６０に印
加し、第２RFパワーをICPコイルに印加して、反応ガス
からプラズマを発生させて露出されるコア層をパターニ
ングして光導波路を形成する。そして、前記光導波路を
覆う上位クラッディング層を形成することを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信用素子を製造
する方法に係り、特に光導波路素子製造方法に関する。
する方法に係り、特に光導波路素子製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】前記光導波路素子は光回路を構成する様
々な光学素子の中で光信号を伝達する基本的な光伝送素
子である。また、光導波路素子は基板上に下位クラッデ
ィング層(下位クラッド層)と上位クラッディング層(上
位クラッド層)を具備し、当該下位クラッディング層と
上位クラッディング層との間に光が導波される光導波路
を具備する。前記光導波路は光伝達の役割をするために
一定のパターンでパターニングされるべきである。この
ために下位クラッディング層上にコア層を形成しパター
ニングする工程が要求される。
々な光学素子の中で光信号を伝達する基本的な光伝送素
子である。また、光導波路素子は基板上に下位クラッデ
ィング層(下位クラッド層)と上位クラッディング層(上
位クラッド層)を具備し、当該下位クラッディング層と
上位クラッディング層との間に光が導波される光導波路
を具備する。前記光導波路は光伝達の役割をするために
一定のパターンでパターニングされるべきである。この
ために下位クラッディング層上にコア層を形成しパター
ニングする工程が要求される。
【０００３】このようなコア層をパターニングする工程
に、図１１に示したような反応性イオン蝕刻装置(React
ive Ion Etching system;以下"RIE"という。)を利用す
る蝕刻工程が利用されている。
に、図１１に示したような反応性イオン蝕刻装置(React
ive Ion Etching system;以下"RIE"という。)を利用す
る蝕刻工程が利用されている。
【０００４】具体的には、基板４００上にコア層及び当
該コア層の所定領域を露出させるマスクパターンを順次
に形成する。前記マスクパターンは主にフォトレジスト
を使用して形成する。次いで、基板４００を図１１に示
したようなRIE装置の陰極電極４３０に装着する。前記
陰極電極４３０にRFパワー(Radio Frequency power)発
生器４１０から発生されたRFパワーを印加し、当該陰極
電極４３０に対向し、所定距離離隔して設置された上部
電極４５０にDCバイアス(Direct Current bias)を印加
する。これと共にRIE装置内に反応ガスを供給して、陰
極電極４３０に印加されるRFパワーにより反応ガスから
プラズマを発生させる。このように発生したプラズマを
前記基板４００上に到達させて、マスクパターンにより
露出されるコア層と反応させて当該コア層をパターニン
グする。次に、マスクパターン、即ち、残留するフォト
レジストパターンを除去する。
該コア層の所定領域を露出させるマスクパターンを順次
に形成する。前記マスクパターンは主にフォトレジスト
を使用して形成する。次いで、基板４００を図１１に示
したようなRIE装置の陰極電極４３０に装着する。前記
陰極電極４３０にRFパワー(Radio Frequency power)発
生器４１０から発生されたRFパワーを印加し、当該陰極
電極４３０に対向し、所定距離離隔して設置された上部
電極４５０にDCバイアス(Direct Current bias)を印加
する。これと共にRIE装置内に反応ガスを供給して、陰
極電極４３０に印加されるRFパワーにより反応ガスから
プラズマを発生させる。このように発生したプラズマを
前記基板４００上に到達させて、マスクパターンにより
露出されるコア層と反応させて当該コア層をパターニン
グする。次に、マスクパターン、即ち、残留するフォト
レジストパターンを除去する。
【０００５】このようなRIE装置を利用する蝕刻方法
は、蝕刻速度が比較的落ちる問題がある。例えば、コア
層としてシリカ層を利用する場合には、蝕刻速度が概略
３００Å/min乃至５００Å/min程度で非常に落ちる。従
って、概略８μｍ以上の厚さを有するコア層を蝕刻して
光導波路を形成するためには、概略３時間から５時間程
度の長い蝕刻時間が要求される。これに伴い、光導波路
素子を製造する工程の生産性は比較的低下することにな
る。
は、蝕刻速度が比較的落ちる問題がある。例えば、コア
層としてシリカ層を利用する場合には、蝕刻速度が概略
３００Å/min乃至５００Å/min程度で非常に落ちる。従
って、概略８μｍ以上の厚さを有するコア層を蝕刻して
光導波路を形成するためには、概略３時間から５時間程
度の長い蝕刻時間が要求される。これに伴い、光導波路
素子を製造する工程の生産性は比較的低下することにな
る。
【０００６】従って、蝕刻速度をアップさせる方法とし
てはRFパワーを高める方法がある。これは、RFパワーを
増加させて発生するプラズマの濃度を高めて蝕刻に要求
されるエネルギーを増大させようと試みることである。
しかし、RFパワーを増加させる場合は、上部電極４５０
に印加されるDCバイアス電圧が非正常的に増加するさら
に他の問題点を招来する。このようなDCバイアスの増加
は、光導波路または下部の下位クラッディング層及び基
板に損傷の誘発を招くことになる。このような損傷は光
導波路素子を具備する光回路素子の特性低下の要因にも
なる。
てはRFパワーを高める方法がある。これは、RFパワーを
増加させて発生するプラズマの濃度を高めて蝕刻に要求
されるエネルギーを増大させようと試みることである。
しかし、RFパワーを増加させる場合は、上部電極４５０
に印加されるDCバイアス電圧が非正常的に増加するさら
に他の問題点を招来する。このようなDCバイアスの増加
は、光導波路または下部の下位クラッディング層及び基
板に損傷の誘発を招くことになる。このような損傷は光
導波路素子を具備する光回路素子の特性低下の要因にも
なる。
【０００７】一方、前記のようなマスクパターンをフォ
トレジストを使用して形成する場合に、フォトレジスト
の厚さに従う解像度の制限によってフォトレジストパタ
ーンの不良が発生する。これにより、コア層パターンの
プロファイルも不良に形成される場合があって、結局、
光導波路の形状等に不良が発生して光伝送エラーが発生
する恐れがある。
トレジストを使用して形成する場合に、フォトレジスト
の厚さに従う解像度の制限によってフォトレジストパタ
ーンの不良が発生する。これにより、コア層パターンの
プロファイルも不良に形成される場合があって、結局、
光導波路の形状等に不良が発生して光伝送エラーが発生
する恐れがある。
【０００８】より詳細に説明すると、光導波路は一般的
に概略８μｍ程度の高さを有するべきである。従って、
蝕刻工程で要求されるフォトレジストパターンの厚さ
は、コア層が完全に蝕刻されるまでに完全に消耗されな
いで耐えられる厚さにすべきである。一方、フォトレジ
ストパターンとコア層として用いられる物質層、例えば
シリカ層の蝕刻選択比は概略１:１程度である。従っ
て、概略８μｍ程度の厚さのコア層を蝕刻するために
は、概略１０μｍ以上の厚さを有するフォトレジストパ
ターンが要求される。
に概略８μｍ程度の高さを有するべきである。従って、
蝕刻工程で要求されるフォトレジストパターンの厚さ
は、コア層が完全に蝕刻されるまでに完全に消耗されな
いで耐えられる厚さにすべきである。一方、フォトレジ
ストパターンとコア層として用いられる物質層、例えば
シリカ層の蝕刻選択比は概略１:１程度である。従っ
て、概略８μｍ程度の厚さのコア層を蝕刻するために
は、概略１０μｍ以上の厚さを有するフォトレジストパ
ターンが要求される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記概略１
０μｍ以上の厚さを有するフォトレジストパターンを形
成するための露光及び現像工程では解像度の制限が伴
う。従って、露光または現像不良によりフォトレジスト
パターン不良が発生する恐れがある。また、コア層をパ
ターニングする工程で形成されるコア層パターン、即
ち、光導波路のプロファイルまたは形状に不良が発生す
る恐れがある。
０μｍ以上の厚さを有するフォトレジストパターンを形
成するための露光及び現像工程では解像度の制限が伴
う。従って、露光または現像不良によりフォトレジスト
パターン不良が発生する恐れがある。また、コア層をパ
ターニングする工程で形成されるコア層パターン、即
ち、光導波路のプロファイルまたは形状に不良が発生す
る恐れがある。
【００１０】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、より速くコア層パタ
ーニング工程が遂行できて、生産性の増大を実現できる
誘導結合プラズマ装置を利用する光導波路製造方法を提
供することにある。
なされたものであり、その目的は、より速くコア層パタ
ーニング工程が遂行できて、生産性の増大を実現できる
誘導結合プラズマ装置を利用する光導波路製造方法を提
供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、コア層に対して高い
蝕刻選択比を有するマスクパターンを導入して、より薄
いマスクパターンを具現して形成される光導波路のプロ
ファイルまたは形状を改善させる誘導結合プラズマ装置
を利用する光導波路製造方法を提供することにある。
蝕刻選択比を有するマスクパターンを導入して、より薄
いマスクパターンを具現して形成される光導波路のプロ
ファイルまたは形状を改善させる誘導結合プラズマ装置
を利用する光導波路製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の第１の発明は、基板上に下位クラッ
ディング層及びコア層を順次に形成する段階と、前記コ
ア層上に当該コア層を露出させるマスクパターンを形成
する段階と、前記マスクパターンが形成された前記基板
を陰極電極、当該陰極電極上に対向するように所定距離
離隔して設置される上部電極、及び当該上部電極と当該
陰極電極との間に導入される誘導結合プラズマコイルを
含む誘導結合プラズマ装置の当該陰極電極上に装着する
段階と、前記誘導結合プラズマ装置に反応ガスを供給
し、前記陰極電極に第１RFパワーを印加し、前記誘導結
合プラズマコイルに第２RFパワーを印加して前記反応ガ
スからプラズマを発生させて、前記マスクパターンによ
り露出されるコア層をパターニングして光導波路を形成
する段階と、前記光導波路を覆う上位クラッディング層
を形成する段階とを有することを要旨とする。従って、
より速くコア層パターニング工程を遂行できて生産性の
増大が実現できる。また、コア層に対して高い蝕刻選択
比を有するマスクパターンが導入できる。更に、より薄
いマスクパターンを具現して形成される光導波路のプロ
ファイルまたは形状の改善が実現できる。前記コア層は
シリカ層、光ポリマー層及び酸化物単結晶層よりなる一
群から選択される何れか一つで形成されることが望まし
い。前記マスクパターンはフォトレジスト層、非晶質シ
リコン層及びシリサイド層よりなる一群から選択される
何れか一つで形成されることが望ましい。また、前記マ
スクパターンは金属層より形成されることが望ましい。
前記金属層はクロム層及びチタン層よりなる一群から選
択される何れか一つであることが望ましい。また、前記
金属層はスパッタリング方法または電子ビーム蒸着方法
で形成されることが望ましい。前記マスクパターンを形
成する段階は、前記コア層上に当該コア層を露出させる
フォトレジストパターンを形成する段階と、前記フォト
レジストパターンが形成された結果物上に前記金属層を
形成する段階と、前記フォトレジストパターンを除去し
当該フォトレジストパターン上に形成される前記金属層
の一部を共に除去して、前記コア層を露出する金属マス
クパターンを形成する段階とを有することが望ましい。
また、前記マスクパターンを形成する段階は、前記コア
層上に前記金属層を形成する段階と、前記金属層上に当
該金属層を露出させるフォトレジストパターンを形成す
る段階と、前記フォトレジストパターンをパターニング
マスクを使って前記露出される金属層をパターニングし
て、前記コア層を露出する金属マスクパターンを形成す
る段階とを有することが望ましい。前記露出される金属
層をパターニングする段階は、乾式蝕刻方法または湿式
蝕刻方法で遂行されることが望ましい。前記反応ガス
は、フッ化物ガスを含むことが望ましい。前記フッ化物
ガスは、四フッ化炭素ガス及び六フッ化硫黄ガスよりな
る一群から選択される何れか一つであることが望まし
い。
に、請求項１記載の第１の発明は、基板上に下位クラッ
ディング層及びコア層を順次に形成する段階と、前記コ
ア層上に当該コア層を露出させるマスクパターンを形成
する段階と、前記マスクパターンが形成された前記基板
を陰極電極、当該陰極電極上に対向するように所定距離
離隔して設置される上部電極、及び当該上部電極と当該
陰極電極との間に導入される誘導結合プラズマコイルを
含む誘導結合プラズマ装置の当該陰極電極上に装着する
段階と、前記誘導結合プラズマ装置に反応ガスを供給
し、前記陰極電極に第１RFパワーを印加し、前記誘導結
合プラズマコイルに第２RFパワーを印加して前記反応ガ
スからプラズマを発生させて、前記マスクパターンによ
り露出されるコア層をパターニングして光導波路を形成
する段階と、前記光導波路を覆う上位クラッディング層
を形成する段階とを有することを要旨とする。従って、
より速くコア層パターニング工程を遂行できて生産性の
増大が実現できる。また、コア層に対して高い蝕刻選択
比を有するマスクパターンが導入できる。更に、より薄
いマスクパターンを具現して形成される光導波路のプロ
ファイルまたは形状の改善が実現できる。前記コア層は
シリカ層、光ポリマー層及び酸化物単結晶層よりなる一
群から選択される何れか一つで形成されることが望まし
い。前記マスクパターンはフォトレジスト層、非晶質シ
リコン層及びシリサイド層よりなる一群から選択される
何れか一つで形成されることが望ましい。また、前記マ
スクパターンは金属層より形成されることが望ましい。
前記金属層はクロム層及びチタン層よりなる一群から選
択される何れか一つであることが望ましい。また、前記
金属層はスパッタリング方法または電子ビーム蒸着方法
で形成されることが望ましい。前記マスクパターンを形
成する段階は、前記コア層上に当該コア層を露出させる
フォトレジストパターンを形成する段階と、前記フォト
レジストパターンが形成された結果物上に前記金属層を
形成する段階と、前記フォトレジストパターンを除去し
当該フォトレジストパターン上に形成される前記金属層
の一部を共に除去して、前記コア層を露出する金属マス
クパターンを形成する段階とを有することが望ましい。
また、前記マスクパターンを形成する段階は、前記コア
層上に前記金属層を形成する段階と、前記金属層上に当
該金属層を露出させるフォトレジストパターンを形成す
る段階と、前記フォトレジストパターンをパターニング
マスクを使って前記露出される金属層をパターニングし
て、前記コア層を露出する金属マスクパターンを形成す
る段階とを有することが望ましい。前記露出される金属
層をパターニングする段階は、乾式蝕刻方法または湿式
蝕刻方法で遂行されることが望ましい。前記反応ガス
は、フッ化物ガスを含むことが望ましい。前記フッ化物
ガスは、四フッ化炭素ガス及び六フッ化硫黄ガスよりな
る一群から選択される何れか一つであることが望まし
い。
【００１３】請求項１２記載の第１２の発明は、基板上
に下位クラッディング層及びコア層を順次に形成する段
階と、前記コア層上に当該コア層を露出させる金属マス
クパターンを形成する段階と、前記金属マスクパターン
が形成された前記基板を陰極電極、当該陰極電極上に対
向し、所定距離離隔して設置される上部電極、及び当該
上部電極と当該陰極電極との間に導入される誘導結合プ
ラズマコイルを含む誘導結合プラズマ装置の当該陰極電
極上に装着する段階と、前記誘導結合プラズマ装置に反
応ガスを供給し、前記陰極電極に第１RFパワーを印加
し、前記誘導結合プラズマコイルに第２RFパワーを印加
して前記反応ガスからプラズマを発生させて、前記マス
クパターンにより露出されるコア層をパターニングして
光導波路を形成する段階と、前記光導波路を覆う上位ク
ラッディング層を形成する段階とを有することを要旨と
する。従って、より速くコア層パターニング工程を遂行
できて生産性の増大が実現できる。また、コア層に対し
て高い蝕刻選択比を有するマスクパターンが導入でき
る。更に、より薄いマスクパターンを具現して形成され
る光導波路のプロファイルまたは形状の改善が実現でき
る。前記コア層はシリカ層、光ポリマー層及び酸化物単
結晶層よりなる一群から選択される何れか一つで形成さ
れることが望ましい。前記金属マスクパターンはクロム
層及びチタン層よりなる一群から選択される何れか一つ
であることが望ましい。前記金属層はスパッタリング方
法または電子ビーム蒸着方法で形成されることが望まし
い。前記金属マスクパターンを形成する段階は、前記コ
ア層上に当該コア層を露出させるフォトレジストパター
ンを形成する段階と、前記フォトレジストパターンが形
成された結果物上に前記金属層を形成する段階と、前記
フォトレジストパターンを除去し当該フォトレジストパ
ターン上に形成される前記金属層の一部を共に除去し
て、前記コア層を露出する金属マスクパターンを形成す
る段階とを有することが望ましい。また、前記金属マス
クパターンを形成する段階は、前記コア層上に前記金属
層を形成する段階と、前記金属層上に当該金属層を露出
させるフォトレジストパターンを形成する段階と、前記
フォトレジストパターンをマスクで前記露出される金属
層をパターニングして、前記コア層を露出する金属マス
クパターンを形成する段階とを有することが望ましい。
前記露出される金属層をパターニングする段階は乾式蝕
刻方法または湿式蝕刻方法で遂行されることが望まし
い。前記反応ガスはフッ化物ガスを含むことが望まし
い。前記フッ化物ガスは、四フッ化炭素ガス及び六フッ
化硫黄ガスよりなる一群から選択される何れか一つであ
ることが望ましい。
に下位クラッディング層及びコア層を順次に形成する段
階と、前記コア層上に当該コア層を露出させる金属マス
クパターンを形成する段階と、前記金属マスクパターン
が形成された前記基板を陰極電極、当該陰極電極上に対
向し、所定距離離隔して設置される上部電極、及び当該
上部電極と当該陰極電極との間に導入される誘導結合プ
ラズマコイルを含む誘導結合プラズマ装置の当該陰極電
極上に装着する段階と、前記誘導結合プラズマ装置に反
応ガスを供給し、前記陰極電極に第１RFパワーを印加
し、前記誘導結合プラズマコイルに第２RFパワーを印加
して前記反応ガスからプラズマを発生させて、前記マス
クパターンにより露出されるコア層をパターニングして
光導波路を形成する段階と、前記光導波路を覆う上位ク
ラッディング層を形成する段階とを有することを要旨と
する。従って、より速くコア層パターニング工程を遂行
できて生産性の増大が実現できる。また、コア層に対し
て高い蝕刻選択比を有するマスクパターンが導入でき
る。更に、より薄いマスクパターンを具現して形成され
る光導波路のプロファイルまたは形状の改善が実現でき
る。前記コア層はシリカ層、光ポリマー層及び酸化物単
結晶層よりなる一群から選択される何れか一つで形成さ
れることが望ましい。前記金属マスクパターンはクロム
層及びチタン層よりなる一群から選択される何れか一つ
であることが望ましい。前記金属層はスパッタリング方
法または電子ビーム蒸着方法で形成されることが望まし
い。前記金属マスクパターンを形成する段階は、前記コ
ア層上に当該コア層を露出させるフォトレジストパター
ンを形成する段階と、前記フォトレジストパターンが形
成された結果物上に前記金属層を形成する段階と、前記
フォトレジストパターンを除去し当該フォトレジストパ
ターン上に形成される前記金属層の一部を共に除去し
て、前記コア層を露出する金属マスクパターンを形成す
る段階とを有することが望ましい。また、前記金属マス
クパターンを形成する段階は、前記コア層上に前記金属
層を形成する段階と、前記金属層上に当該金属層を露出
させるフォトレジストパターンを形成する段階と、前記
フォトレジストパターンをマスクで前記露出される金属
層をパターニングして、前記コア層を露出する金属マス
クパターンを形成する段階とを有することが望ましい。
前記露出される金属層をパターニングする段階は乾式蝕
刻方法または湿式蝕刻方法で遂行されることが望まし
い。前記反応ガスはフッ化物ガスを含むことが望まし
い。前記フッ化物ガスは、四フッ化炭素ガス及び六フッ
化硫黄ガスよりなる一群から選択される何れか一つであ
ることが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明の実施の
形態は色々な他の形態に変形でき、本発明の範囲が下記
に詳述する実施の形態により限られることと解釈されて
はいけない。また、本発明の実施の形態は当業界で平均
的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するた
めに提供されることである。従って、図面の要素の形状
は、より明確な説明を強調するために誇張したり簡略化
したことであって、図面上で同じ符号に示された要素は
同じ要素を意味する。
の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明の実施の
形態は色々な他の形態に変形でき、本発明の範囲が下記
に詳述する実施の形態により限られることと解釈されて
はいけない。また、本発明の実施の形態は当業界で平均
的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するた
めに提供されることである。従って、図面の要素の形状
は、より明確な説明を強調するために誇張したり簡略化
したことであって、図面上で同じ符号に示された要素は
同じ要素を意味する。
【００１５】図１乃至図４を参照して本発明の第１実施
の形態による光導波路製造に用いられるマスクパターン
を製造する方法を説明する。
の形態による光導波路製造に用いられるマスクパターン
を製造する方法を説明する。
【００１６】図１は基板１０上に下位クラッディング層
(下位クラッド層)２０及びコア層３０を形成する段階を
概略的に示す。具体的には、シリコンまたはガラス材質
の平坦な基板１０上に下位クラッディング層２０及びコ
ア層３０を順次に形成する。前記コア層３０は以後にパ
ターニングして光導波路に形成される。従って、光が導
波できる物質に形成される。また、下位クラッディング
層２０に比べて屈折率が大きい材質により形成される。
(下位クラッド層)２０及びコア層３０を形成する段階を
概略的に示す。具体的には、シリコンまたはガラス材質
の平坦な基板１０上に下位クラッディング層２０及びコ
ア層３０を順次に形成する。前記コア層３０は以後にパ
ターニングして光導波路に形成される。従って、光が導
波できる物質に形成される。また、下位クラッディング
層２０に比べて屈折率が大きい材質により形成される。
【００１７】例えば、シリカ光導波路の場合には、主成
分が酸化シリコンのシリカ層を前記コア層３０として利
用する。または、酸化物単結晶層及び光ポリマーのよう
な有機物質層等で前記コア層３０を形成する。本実施の
形態ではシリカ層をコア層３０として利用する場合を例
に挙げて説明したが、本発明がこれに限ることではな
い。
分が酸化シリコンのシリカ層を前記コア層３０として利
用する。または、酸化物単結晶層及び光ポリマーのよう
な有機物質層等で前記コア層３０を形成する。本実施の
形態ではシリカ層をコア層３０として利用する場合を例
に挙げて説明したが、本発明がこれに限ることではな
い。
【００１８】図２はコア層３０上にフォトレジストパタ
ーン４５を形成する段階を概略的に示す。具体的には、
前記コア層３０上に当該コア層３０の所定領域を露出さ
せるフォトレジストパターン４５を形成する。この時、
前記フォトレジストパターン４５は以後に蝕刻されて除
去される前記コア層３０の一部分を遮蔽するように形成
する。
ーン４５を形成する段階を概略的に示す。具体的には、
前記コア層３０上に当該コア層３０の所定領域を露出さ
せるフォトレジストパターン４５を形成する。この時、
前記フォトレジストパターン４５は以後に蝕刻されて除
去される前記コア層３０の一部分を遮蔽するように形成
する。
【００１９】図３はフォトレジストパターン４５が形成
された結果物の全面に金属層５０を形成する段階を示
す。具体的には、フォトレジストパターン４５が形成さ
れた結果物の全面に、金属層５０を形成する。前記金属
層５０はコア層３０に比べて蝕刻選択比が大きい金属を
利用して形成する。例えば、コア層３０をシリカ層を使
用して形成する場合には、チタン層またはクロム層を金
属層５０として利用する。望ましくはクロム層を利用し
て金属層５０を形成する。
された結果物の全面に金属層５０を形成する段階を示
す。具体的には、フォトレジストパターン４５が形成さ
れた結果物の全面に、金属層５０を形成する。前記金属
層５０はコア層３０に比べて蝕刻選択比が大きい金属を
利用して形成する。例えば、コア層３０をシリカ層を使
用して形成する場合には、チタン層またはクロム層を金
属層５０として利用する。望ましくはクロム層を利用し
て金属層５０を形成する。
【００２０】この時、金属層５０はスパッタリング装置
または電子ビーム蒸着装置を利用する蒸着方法を使用し
て形成する。
または電子ビーム蒸着装置を利用する蒸着方法を使用し
て形成する。
【００２１】図４はマスクパターン５５を形成する段階
を概略的に示す。具体的には、フォトレジストパターン
４５及びその上に形成された金属層５０をリフトオフ法
で除去してマスクパターン５５を形成する。前記リフト
オフ法は化学溶剤を利用して実施する。この時、前記化
学溶剤としては、前記フォトレジストパターン４５の材
質によって前記フォトレジストパターン４５を溶かして
除去できる適切な溶剤を利用する。例えば、アセトンな
どを前記化学溶剤として利用する。このような化学溶剤
により前記フォトレジストパターン４５は溶解されて除
去される。
を概略的に示す。具体的には、フォトレジストパターン
４５及びその上に形成された金属層５０をリフトオフ法
で除去してマスクパターン５５を形成する。前記リフト
オフ法は化学溶剤を利用して実施する。この時、前記化
学溶剤としては、前記フォトレジストパターン４５の材
質によって前記フォトレジストパターン４５を溶かして
除去できる適切な溶剤を利用する。例えば、アセトンな
どを前記化学溶剤として利用する。このような化学溶剤
により前記フォトレジストパターン４５は溶解されて除
去される。
【００２２】前記フォトレジストパターン４５が溶解さ
れると、フォトレジストパターン４５上に蒸着された前
記金属層５０も同時に除去される。従って、フォトレジ
ストパターン４５により露出されるコア層３０上に接触
して蒸着された前記金属層５０だけが残存して、マスク
パターン５５を形成する。
れると、フォトレジストパターン４５上に蒸着された前
記金属層５０も同時に除去される。従って、フォトレジ
ストパターン４５により露出されるコア層３０上に接触
して蒸着された前記金属層５０だけが残存して、マスク
パターン５５を形成する。
【００２３】前述したようにマスクパターン５５は前記
コア層３０に比べて蝕刻選択比が大きい物質により形成
される。従って、フォトレジストパターンなどを利用す
るマスクパターンに比べてさらに薄く形成できる。ま
た、リフトオフ方法によっても精密なパターンを有する
金属マスクパターン５５が形成できる。
コア層３０に比べて蝕刻選択比が大きい物質により形成
される。従って、フォトレジストパターンなどを利用す
るマスクパターンに比べてさらに薄く形成できる。ま
た、リフトオフ方法によっても精密なパターンを有する
金属マスクパターン５５が形成できる。
【００２４】一方、本実施の形態では前述したようにク
ロム層のような金属層５０より形成されるマスクパター
ン５５を例示したが、前記マスクパターン５５は以後に
パターニングされる前記コア層３０の材質によってその
材質を異なるようにできる。例えば、チタン層のような
金属層だけでなく、フォトレジスト層のようなポリマー
層、酸化シリコン層のような酸化物層、非晶質シリコン
層のような誘電体層またはシリサイド層などが利用でき
る。
ロム層のような金属層５０より形成されるマスクパター
ン５５を例示したが、前記マスクパターン５５は以後に
パターニングされる前記コア層３０の材質によってその
材質を異なるようにできる。例えば、チタン層のような
金属層だけでなく、フォトレジスト層のようなポリマー
層、酸化シリコン層のような酸化物層、非晶質シリコン
層のような誘電体層またはシリサイド層などが利用でき
る。
【００２５】図５はコア層３０をパターニングして光導
波路３５を形成する段階を概略的に示し、図６は光導波
路３５の形成に用いられる誘導結合プラズマ(Inductive
ly Coupled Plasma;以下"ICP"という。)装置の断面図で
ある。
波路３５を形成する段階を概略的に示し、図６は光導波
路３５の形成に用いられる誘導結合プラズマ(Inductive
ly Coupled Plasma;以下"ICP"という。)装置の断面図で
ある。
【００２６】前記ICP装置は陰極電極６０、当該陰極電
極６０に対向して所定間隔離隔して設置される上部電極
７０及びICPコイル９０よりなる。第１RFパワー発生装
置８０から発生した第１RFパワーが陰極電極６０に印加
され、DCバイアスが上部電極７０に印加される。また、
第２RFパワーがICPコイル９０に印加される。全体的な
構成は従来のRIE装置に似ているが、ICPコイル９０が導
入され、第２RFパワーがICPコイル９０に印加される点
が特徴的である。
極６０に対向して所定間隔離隔して設置される上部電極
７０及びICPコイル９０よりなる。第１RFパワー発生装
置８０から発生した第１RFパワーが陰極電極６０に印加
され、DCバイアスが上部電極７０に印加される。また、
第２RFパワーがICPコイル９０に印加される。全体的な
構成は従来のRIE装置に似ているが、ICPコイル９０が導
入され、第２RFパワーがICPコイル９０に印加される点
が特徴的である。
【００２７】このようなICP装置の陰極電極６０上に前
述したようにコア層３０及びマスクパターン５５が形成
された基板１０を装着する。以後に、ICP装置内に反応
ガス供給管(図示せず)を通して反応ガスを供給する。そ
して、陰極電極６０に第１RFパワーを印加しICPコイル
９０に第２RFパワーを印加して、上部電極７０にDCバイ
アスを印加する。
述したようにコア層３０及びマスクパターン５５が形成
された基板１０を装着する。以後に、ICP装置内に反応
ガス供給管(図示せず)を通して反応ガスを供給する。そ
して、陰極電極６０に第１RFパワーを印加しICPコイル
９０に第２RFパワーを印加して、上部電極７０にDCバイ
アスを印加する。
【００２８】これにより、ICP装置内に供給される前記
反応ガスの元素は、前記陰極電極６０に印加される第１
RFパワーと前記ICPコイル９０に印加される第２RFパワ
ーによってプラズマ層に励起される。この時、前記プラ
ズマは、前記第１RFパワー、第２RFパワー、ICP装置内
の分圧、反応ガスの種類、反応ガスの供給流量またはIC
P装置の出力などの条件に従って多様な状態に発生す
る。
反応ガスの元素は、前記陰極電極６０に印加される第１
RFパワーと前記ICPコイル９０に印加される第２RFパワ
ーによってプラズマ層に励起される。この時、前記プラ
ズマは、前記第１RFパワー、第２RFパワー、ICP装置内
の分圧、反応ガスの種類、反応ガスの供給流量またはIC
P装置の出力などの条件に従って多様な状態に発生す
る。
【００２９】前記プラズマ内には前記反応ガスの元素及
び当該反応ガスから励起されたイオンまたは反応性ラジ
カル、電子が含まれている。この時、励起されたイオン
は前記陰極電極６０に印加される第１RFパワーによって
加速して前記基板１０上に衝突する。このようなイオン
の衝突によりマスクパターン５５により露出されるコア
層３０が選択的に蝕刻される。
び当該反応ガスから励起されたイオンまたは反応性ラジ
カル、電子が含まれている。この時、励起されたイオン
は前記陰極電極６０に印加される第１RFパワーによって
加速して前記基板１０上に衝突する。このようなイオン
の衝突によりマスクパターン５５により露出されるコア
層３０が選択的に蝕刻される。
【００３０】この時、ICPコイル９０に印加される第２R
Fパワーによって、前記プラズマ内の電子(electron;e-)
の運動が変形する。即ち、前記ICPコイル９０に印加さ
れる第２RFパワーにより、前記プラズマ内の電子は直線
運動だけでなく螺旋運動をする。これにより、前記電子
と反応ガスの元素または前記電子とプラズマ内のイオン
との衝突確率はさらに増加する。従って、プラズマ発生
確率は高くなりプラズマの濃度が増加する。
Fパワーによって、前記プラズマ内の電子(electron;e-)
の運動が変形する。即ち、前記ICPコイル９０に印加さ
れる第２RFパワーにより、前記プラズマ内の電子は直線
運動だけでなく螺旋運動をする。これにより、前記電子
と反応ガスの元素または前記電子とプラズマ内のイオン
との衝突確率はさらに増加する。従って、プラズマ発生
確率は高くなりプラズマの濃度が増加する。
【００３１】このようにプラズマの濃度が増加すること
は前記プラズマ内のイオン、ラジカル及び電子の濃度増
加を意味する。このようなイオンなどの濃度増加はイオ
ン衝突効果を増大させる。従って、マスクパターン５５
により露出されるコア層３０はより速く蝕刻される。
は前記プラズマ内のイオン、ラジカル及び電子の濃度増
加を意味する。このようなイオンなどの濃度増加はイオ
ン衝突効果を増大させる。従って、マスクパターン５５
により露出されるコア層３０はより速く蝕刻される。
【００３２】本実施の形態では前記反応ガスとしてフッ
化物ガスを含む反応ガスを利用する。例えば、フッ化炭
素イオン(carbon fluoride ion;CFX+)及びフッ素ラジカ
ルなどを発生させうる四フッ化炭素ガス(CF4)またはフ
ッ素イオン及び、フッ素ラジカルなどを発生させうる六
フッ化硫黄ガス(SF6)などのようなフッ化物ガスなどを
反応ガスとして供給する。
化物ガスを含む反応ガスを利用する。例えば、フッ化炭
素イオン(carbon fluoride ion;CFX+)及びフッ素ラジカ
ルなどを発生させうる四フッ化炭素ガス(CF4)またはフ
ッ素イオン及び、フッ素ラジカルなどを発生させうる六
フッ化硫黄ガス(SF6)などのようなフッ化物ガスなどを
反応ガスとして供給する。
【００３３】このように供給されるフッ化物ガス等は、
前記陰極電極６０に印加される第１RFパワーと前記ICP
コイル９０に印加される第２RFパワーによりプラズマ層
に励起される。この時、CF4などを反応ガスとして利用
する場合に発生するプラズマ内にはCFX、CFX+、FX、
F-、F及び電子(electron;e-)などが存在する。また、SF
6などを反応ガスとして利用する場合に発生するプラズ
マ内にはSFX、SFX+、FX、F-、F及び電子e-などが存在す
る。
前記陰極電極６０に印加される第１RFパワーと前記ICP
コイル９０に印加される第２RFパワーによりプラズマ層
に励起される。この時、CF4などを反応ガスとして利用
する場合に発生するプラズマ内にはCFX、CFX+、FX、
F-、F及び電子(electron;e-)などが存在する。また、SF
6などを反応ガスとして利用する場合に発生するプラズ
マ内にはSFX、SFX+、FX、F-、F及び電子e-などが存在す
る。
【００３４】この時、前記F+またはCFX+は、前記陰極電
極６０に印加される第１RFパワーにより加速して前記基
板１０上に衝突する。これにより、前記F+またはCFX+に
よるイオン衝突によりコア層３０が蝕刻される。
極６０に印加される第１RFパワーにより加速して前記基
板１０上に衝突する。これにより、前記F+またはCFX+に
よるイオン衝突によりコア層３０が蝕刻される。
【００３５】前述したようにICPコイル９０に印加され
る第２RFパワーによるプラズマ内の電子e-の螺旋運動に
よってイオン衝突効果を起こすイオン、例えば、前記F+
またはCFX+などの濃度もまた増加する。従って、コア層
３０の蝕刻速度が速くなる。
る第２RFパワーによるプラズマ内の電子e-の螺旋運動に
よってイオン衝突効果を起こすイオン、例えば、前記F+
またはCFX+などの濃度もまた増加する。従って、コア層
３０の蝕刻速度が速くなる。
【００３６】本実施の形態では、次に例示した具体的な
蝕刻条件を利用して概略８μｍの厚さ以上の光導波路３
５が形成できる。例えば、概略１０sccm(Standard Cubi
c Centimeter per Minute)乃至５０sccmのSF6ガスまた
はCF4ガスなどをICP装置に供給する。この時、ICP装置
内の気圧は概略３mTorr乃至３０mTorr程度の圧力に維持
される。また、前記陰極電極６０には概略１０W乃至４
００W程度の第１RFパワーを印加し、ICPコイル９０に概
略１００W乃至１５００W程度の第２RFパワーを印加す
る。
蝕刻条件を利用して概略８μｍの厚さ以上の光導波路３
５が形成できる。例えば、概略１０sccm(Standard Cubi
c Centimeter per Minute)乃至５０sccmのSF6ガスまた
はCF4ガスなどをICP装置に供給する。この時、ICP装置
内の気圧は概略３mTorr乃至３０mTorr程度の圧力に維持
される。また、前記陰極電極６０には概略１０W乃至４
００W程度の第１RFパワーを印加し、ICPコイル９０に概
略１００W乃至１５００W程度の第２RFパワーを印加す
る。
【００３７】前記蝕刻条件を使用すると、概略３０００
Å/min程度以上の蝕刻速度で前記コア層３０として利用
されたシリカ層が蝕刻できる。この時、マスクパターン
５５としてクロム層を用いた場合には、概略１:６５程
度のコア層３０、即ち、シリカ層との蝕刻選択比が具現
できる。即ち、マスクパターン５５として用いられるク
ロム層が概略１程度消耗される時、前記コア層３０とし
て用いられるシリカ層は概略６５程度の厚さが蝕刻され
て除去できる。
Å/min程度以上の蝕刻速度で前記コア層３０として利用
されたシリカ層が蝕刻できる。この時、マスクパターン
５５としてクロム層を用いた場合には、概略１:６５程
度のコア層３０、即ち、シリカ層との蝕刻選択比が具現
できる。即ち、マスクパターン５５として用いられるク
ロム層が概略１程度消耗される時、前記コア層３０とし
て用いられるシリカ層は概略６５程度の厚さが蝕刻され
て除去できる。
【００３８】これにより、前記マスクパターン５５の厚
さ、例えばクロム層の厚さをさらに薄く導入できる。従
って、前記クロム層などをリフトオフ法でパターニング
するための下部のフォトレジスト層もまた薄く導入でき
る。前記フォトレジスト層をより薄く形成できて高解像
度のフォトレジストパターンが具現できる。これによ
り、リフトオフ法で形成されるクロム層パターン、即
ち、マスクパターン５５のプロファイルまたは形状など
が向上する。従って、より精密なパターンを有するマス
クパターン５５が具現できる。
さ、例えばクロム層の厚さをさらに薄く導入できる。従
って、前記クロム層などをリフトオフ法でパターニング
するための下部のフォトレジスト層もまた薄く導入でき
る。前記フォトレジスト層をより薄く形成できて高解像
度のフォトレジストパターンが具現できる。これによ
り、リフトオフ法で形成されるクロム層パターン、即
ち、マスクパターン５５のプロファイルまたは形状など
が向上する。従って、より精密なパターンを有するマス
クパターン５５が具現できる。
【００３９】また、前記のフッ化物ガスを利用する蝕刻
条件で遂行される蝕刻方法は、高い異方性蝕刻特性を示
す。従って、形成される光導波路３５の側壁は、前記基
板１０の表面に対して非常に垂直に近い角度で形成され
る。即ち、優れた側壁プロファイルの光導波路３５が具
現でき、また、さらに均一な側壁面特性を有する。
条件で遂行される蝕刻方法は、高い異方性蝕刻特性を示
す。従って、形成される光導波路３５の側壁は、前記基
板１０の表面に対して非常に垂直に近い角度で形成され
る。即ち、優れた側壁プロファイルの光導波路３５が具
現でき、また、さらに均一な側壁面特性を有する。
【００４０】前述したような効果によって本発明の第１
実施の形態によると、優れたプロファイルを示す８μｍ
以上の高さの光導波路３５をさらに短時間に形成でき
る。
実施の形態によると、優れたプロファイルを示す８μｍ
以上の高さの光導波路３５をさらに短時間に形成でき
る。
【００４１】図７は光導波路３５を覆う上位クラッディ
ング層(上位クラッド層)２５を形成して光導波路素子を
完成する段階を概略的に示す。具体的には、前記光導波
路３５上に残留するマスクパターン５５を除去した後、
前記光導波路３５を覆う上位クラッディング層２５を形
成する。前記上位クラッディング層２５は前記光導波路
３５に用いられる物質に比べて低い屈折率を有する物質
よりなる。望ましくは、前記下位クラッディング層２０
に用いられる物質と同じ物質で形成されることである。
ング層(上位クラッド層)２５を形成して光導波路素子を
完成する段階を概略的に示す。具体的には、前記光導波
路３５上に残留するマスクパターン５５を除去した後、
前記光導波路３５を覆う上位クラッディング層２５を形
成する。前記上位クラッディング層２５は前記光導波路
３５に用いられる物質に比べて低い屈折率を有する物質
よりなる。望ましくは、前記下位クラッディング層２０
に用いられる物質と同じ物質で形成されることである。
【００４２】図８乃至図１０を参照して本発明の第２実
施の形態による光導波路製造方法を説明する。
施の形態による光導波路製造方法を説明する。
【００４３】第２実施の形態で引用される参照符号の中
で、第１実施の形態の参照符号と同じ参照符号は同じ部
材を示す。第１実施の形態では金属層５０をリフトオフ
方法によりパターニングしてマスクパターン５５を形成
したが、第２実施の形態では選択的な蝕刻工程で金属層
５０aをパターニングしてマスクパターン５５aを形成す
る。
で、第１実施の形態の参照符号と同じ参照符号は同じ部
材を示す。第１実施の形態では金属層５０をリフトオフ
方法によりパターニングしてマスクパターン５５を形成
したが、第２実施の形態では選択的な蝕刻工程で金属層
５０aをパターニングしてマスクパターン５５aを形成す
る。
【００４４】図８を参照すると、第１実施の形態と同じ
ように、基板１０上に下位クラッディング層２０及びコ
ア層３０を順次に形成する。以後に、前記コア層３０上
に、蝕刻されるコア層３０の材質によって当該コア層３
０に比べて蝕刻選択比が大きい金属層５０aを形成す
る。例えば、Ti層またはCr層などのような金属層５０a
を形成する。スパッタリング装置または電子ビーム蒸着
方法を使用して金属層５０aを形成する。
ように、基板１０上に下位クラッディング層２０及びコ
ア層３０を順次に形成する。以後に、前記コア層３０上
に、蝕刻されるコア層３０の材質によって当該コア層３
０に比べて蝕刻選択比が大きい金属層５０aを形成す
る。例えば、Ti層またはCr層などのような金属層５０a
を形成する。スパッタリング装置または電子ビーム蒸着
方法を使用して金属層５０aを形成する。
【００４５】図９は金属層５０aをパターニングしてマ
スクパターン５５aを形成する段階を概略的に示す。具
体的には、金属層５０a上に当該金属層５０aの一部を露
出させるフォトレジストパターン４５aを形成する。以
後に、前記フォトレジストパターン４５aを蝕刻マスク
として前記露出される金属層５０aを蝕刻する。蝕刻方
法としては湿式蝕刻方法またはプラズマを利用する乾式
蝕刻方法の中何れも使用できる。この蝕刻によってコア
層３０の一部を露出させるマスクパターン５５a、即
ち、金属マスクパターンを形成する。
スクパターン５５aを形成する段階を概略的に示す。具
体的には、金属層５０a上に当該金属層５０aの一部を露
出させるフォトレジストパターン４５aを形成する。以
後に、前記フォトレジストパターン４５aを蝕刻マスク
として前記露出される金属層５０aを蝕刻する。蝕刻方
法としては湿式蝕刻方法またはプラズマを利用する乾式
蝕刻方法の中何れも使用できる。この蝕刻によってコア
層３０の一部を露出させるマスクパターン５５a、即
ち、金属マスクパターンを形成する。
【００４６】前記マスクパターン５５aは、前記コア層
３０に対して蝕刻選択比が大きい金属で形成される。従
って、マスクパターン５５aの厚さは薄く形成できる。
前記マスクパターン５５aを形成するためのフォトレジ
ストパターン４５aもまた薄く形成可能である。これに
より、高解像度でフォトレジストパターン４５aが形成
できる。このように高解像度の精密なフォトレジストパ
ターン４５aが形成できるので、形成されるマスクパタ
ーン５５aのプロファイルまたは形状もまた改善され
る。
３０に対して蝕刻選択比が大きい金属で形成される。従
って、マスクパターン５５aの厚さは薄く形成できる。
前記マスクパターン５５aを形成するためのフォトレジ
ストパターン４５aもまた薄く形成可能である。これに
より、高解像度でフォトレジストパターン４５aが形成
できる。このように高解像度の精密なフォトレジストパ
ターン４５aが形成できるので、形成されるマスクパタ
ーン５５aのプロファイルまたは形状もまた改善され
る。
【００４７】図１０はコア層３０をパターニングして光
導波路３５を形成する段階を概略的に示す。
導波路３５を形成する段階を概略的に示す。
【００４８】前記ICP装置を利用する蝕刻方法で前記露
出されるコア層３０の一部を蝕刻して光導波路３５を形
成する。例えば、SF6またはCF4ガスなどを反応ガスとし
て利用してコア層３０を選択的にパターニングする。こ
のようにすると、第１実施の形態で詳述したような効果
が得られる。以後に、残留する蝕刻マスク５５aを除去
して、図７に示したように上位クラッディング層２５を
形成する。
出されるコア層３０の一部を蝕刻して光導波路３５を形
成する。例えば、SF6またはCF4ガスなどを反応ガスとし
て利用してコア層３０を選択的にパターニングする。こ
のようにすると、第１実施の形態で詳述したような効果
が得られる。以後に、残留する蝕刻マスク５５aを除去
して、図７に示したように上位クラッディング層２５を
形成する。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はSF6また
はCF4のようなフッ素イオンまたは炭化フッ素イオンを
発生させうる反応ガス及びICP装置を利用して、コア層
をさらに速くパターニングできる。これにより、光導波
路素子製造の生産性を向上させうる。また、金属マスク
パターンなどを導入してコア層との高い蝕刻選択比が具
現できて、マスクパターンをさらに薄く導入できる。な
お、高い異方性食蝕特性が具現できて、形成される光導
波路は垂直に近い優れたプロファイルを有しうる。以
上、本発明を具体的な実施の形態を通じて詳細に説明し
たが、本発明はこれに限らず、本発明の技術的思想内で
当分野の通常の知識を有する者によりその変形や改良が
可能である。
はCF4のようなフッ素イオンまたは炭化フッ素イオンを
発生させうる反応ガス及びICP装置を利用して、コア層
をさらに速くパターニングできる。これにより、光導波
路素子製造の生産性を向上させうる。また、金属マスク
パターンなどを導入してコア層との高い蝕刻選択比が具
現できて、マスクパターンをさらに薄く導入できる。な
お、高い異方性食蝕特性が具現できて、形成される光導
波路は垂直に近い優れたプロファイルを有しうる。以
上、本発明を具体的な実施の形態を通じて詳細に説明し
たが、本発明はこれに限らず、本発明の技術的思想内で
当分野の通常の知識を有する者によりその変形や改良が
可能である。
【図１】本発明の第１実施の形態による光導波路素子製
造に用いられるマスクパターンを製造する方法を説明す
るための断面図である。
造に用いられるマスクパターンを製造する方法を説明す
るための断面図である。
【図２】本発明の第１実施の形態による光導波路素子製
造に用いられるマスクパターンを製造する方法を説明す
るための断面図である。
造に用いられるマスクパターンを製造する方法を説明す
るための断面図である。
【図３】本発明の第１実施の形態による光導波路素子製
造に用いられるマスクパターンを製造する方法を説明す
るための断面図である。
造に用いられるマスクパターンを製造する方法を説明す
るための断面図である。
【図４】本発明の第１実施の形態による光導波路素子製
造に用いられるマスクパターンを製造する方法を説明す
るための断面図である。
造に用いられるマスクパターンを製造する方法を説明す
るための断面図である。
【図５】本発明の第１実施の形態により製造されたマス
クパターンを使用して光導波路を製造する段階を概略的
に示す断面図である。
クパターンを使用して光導波路を製造する段階を概略的
に示す断面図である。
【図６】光導波路を製造する時に用いられる誘導結合プ
ラズマ装置の断面図である。
ラズマ装置の断面図である。
【図７】本発明の第１実施の形態による光導波路素子を
完成する段階を示す断面図である。
完成する段階を示す断面図である。
【図８】本発明の第２実施の形態による光導波路素子製
造方法を説明するための断面図である。
造方法を説明するための断面図である。
【図９】本発明の第２実施の形態による光導波路素子製
造方法を説明するための断面図である。
造方法を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第２実施の形態による光導波路素子
製造方法を説明するための断面図である。
製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】RIE装置の断面図である。
１０ 基板 ６０ 陰極電極 ７０ 上部電極 ８０ 第１RFパワー発生装置 ９０ ICPコイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 １９９７−５０９６７ (32)優先日 1997年10月２日 (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ）
Claims (20)
- 【請求項１】 基板上に下位クラッディング層及びコア
層を順次に形成する段階と、 前記コア層上に当該コア層を露出させるマスクパターン
を形成する段階と、 前記マスクパターンが形成された前記基板を陰極電極、
当該陰極電極上に対向するように所定距離離隔して設置
される上部電極、及び当該上部電極と当該陰極電極との
間に導入される誘導結合プラズマコイルを含む誘導結合
プラズマ装置の当該陰極電極上に装着する段階と、 前記誘導結合プラズマ装置に反応ガスを供給し、前記陰
極電極に第１RFパワーを印加し、前記誘導結合プラズマ
コイルに第２RFパワーを印加して前記反応ガスからプラ
ズマを発生させて、前記マスクパターンにより露出され
るコア層をパターニングして光導波路を形成する段階
と、 前記光導波路を覆う上位クラッディング層を形成する段
階と、 を有することを特徴とする誘導結合プラズマ装置を利用
する光導波路素子製造方法。 - 【請求項２】 前記コア層はシリカ層、光ポリマー層及
び酸化物単結晶層よりなる一群から選択される何れか一
つで形成されることを特徴とする請求項１に記載の誘導
結合プラズマ装置を利用する光導波路素子製造方法。 - 【請求項３】 前記マスクパターンはフォトレジスト
層、非晶質シリコン層及びシリサイド層よりなる一群か
ら選択される何れか一つで形成されることを特徴とする
請求項１に記載の誘導結合プラズマ装置を利用する光導
波路素子製造方法。 - 【請求項４】 前記マスクパターンは金属層より形成さ
れることを特徴とする請求項１に記載の誘導結合プラズ
マ装置を利用する光導波路素子製造方法。 - 【請求項５】 前記金属層はクロム層及びチタン層より
なる一群から選択される何れか一つであることを特徴と
する請求項４に記載の誘導結合プラズマ装置を利用する
光導波路素子製造方法。 - 【請求項６】 前記金属層はスパッタリング方法または
電子ビーム蒸着方法で形成されることを特徴とする請求
項４に記載の誘導結合プラズマ装置を利用する光導波路
素子製造方法。 - 【請求項７】 前記マスクパターンを形成する段階は、 前記コア層上に当該コア層を露出させるフォトレジスト
パターンを形成する段階と、 前記フォトレジストパターンが形成された結果物上に前
記金属層を形成する段階と、 前記フォトレジストパターンを除去し当該フォトレジス
トパターン上に形成される前記金属層の一部を共に除去
して、前記コア層を露出する金属マスクパターンを形成
する段階と、 を有することを特徴とする請求項４に記載の誘導結合プ
ラズマ装置を利用する光導波路素子製造方法。 - 【請求項８】 前記マスクパターンを形成する段階は、 前記コア層上に前記金属層を形成する段階と、 前記金属層上に当該金属層を露出させるフォトレジスト
パターンを形成する段階と、 前記フォトレジストパターンをパターニングマスクを使
って前記露出される金属層をパターニングして、前記コ
ア層を露出する金属マスクパターンを形成する段階と、 を有することを特徴とする請求項４に記載の誘導結合プ
ラズマ装置を利用する光導波路素子製造方法。 - 【請求項９】 前記露出される金属層をパターニングす
る段階は、乾式蝕刻方法または湿式蝕刻方法で遂行され
ることを特徴とする請求項８に記載の誘導結合プラズマ
装置を利用する光導波路素子製造方法。 - 【請求項１０】 前記反応ガスは、フッ化物ガスを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の誘導結合プラズマ装
置を利用する光導波路素子製造方法。 - 【請求項１１】 前記フッ化物ガスは、四フッ化炭素ガ
ス及び六フッ化硫黄ガスよりなる一群から選択される何
れか一つであることを特徴とする請求項１０に記載の誘
導結合プラズマ装置を利用する光導波路素子製造方法。 - 【請求項１２】 基板上に下位クラッディング層及びコ
ア層を順次に形成する段階と、 前記コア層上に当該コア層を露出させる金属マスクパタ
ーンを形成する段階と、 前記金属マスクパターンが形成された前記基板を陰極電
極、当該陰極電極上に対向し、所定距離離隔して設置さ
れる上部電極、及び当該上部電極と当該陰極電極との間
に導入される誘導結合プラズマコイルを含む誘導結合プ
ラズマ装置の当該陰極電極上に装着する段階と、 前記誘導結合プラズマ装置に反応ガスを供給し、前記陰
極電極に第１RFパワーを印加し、前記誘導結合プラズマ
コイルに第２RFパワーを印加して前記反応ガスからプラ
ズマを発生させて、前記マスクパターンにより露出され
るコア層をパターニングして光導波路を形成する段階
と、 前記光導波路を覆う上位クラッディング層を形成する段
階と、 を有することを特徴とする誘導結合プラズマ装置を利用
する光導波路素子製造方法。 - 【請求項１３】 前記コア層はシリカ層、光ポリマー層
及び酸化物単結晶層よりなる一群から選択される何れか
一つで形成されることを特徴とする請求項１２に記載の
誘導結合プラズマ装置を利用する光導波路素子製造方
法。 - 【請求項１４】 前記金属マスクパターンはクロム層及
びチタン層よりなる一群から選択される何れか一つであ
ることを特徴とする請求項１２に記載の誘導結合プラズ
マ装置を利用する光導波路素子製造方法。 - 【請求項１５】 前記金属層はスパッタリング方法また
は電子ビーム蒸着方法で形成されることを特徴とする請
求項１２に記載の誘導結合プラズマ装置を利用する光導
波路素子製造方法。 - 【請求項１６】 前記金属マスクパターンを形成する段
階は、 前記コア層上に当該コア層を露出させるフォトレジスト
パターンを形成する段階と、 前記フォトレジストパターンが形成された結果物上に前
記金属層を形成する段階と、 前記フォトレジストパターンを除去し当該フォトレジス
トパターン上に形成される前記金属層の一部を共に除去
して、前記コア層を露出する金属マスクパターンを形成
する段階と、 を有することを特徴とする請求項１２に記載の誘導結合
プラズマ装置を利用する光導波路素子製造方法。 - 【請求項１７】 前記金属マスクパターンを形成する段
階は、 前記コア層上に前記金属層を形成する段階と、 前記金属層上に当該金属層を露出させるフォトレジスト
パターンを形成する段階と、 前記フォトレジストパターンをマスクで前記露出される
金属層をパターニングして、前記コア層を露出する金属
マスクパターンを形成する段階と、 を有することを特徴とする請求項１２に記載の誘導結合
プラズマ装置を利用する光導波路素子製造方法。 - 【請求項１８】 前記露出される金属層をパターニング
する段階は乾式蝕刻方法または湿式蝕刻方法で遂行され
ることを特徴とする請求項１７に記載の誘導結合プラズ
マ装置を利用する光導波路素子製造方法。 - 【請求項１９】 前記反応ガスはフッ化物ガスを含むこ
とを特徴とする請求項１２に記載の誘導結合プラズマ装
置を利用する光導波路素子製造方法。 - 【請求項２０】 前記フッ化物ガスは、四フッ化炭素ガ
ス及び六フッ化硫黄ガスよりなる一群から選択される何
れか一つであることを特徴とする請求項１９に記載の誘
導結合プラズマ装置を利用する光導波路素子製造方法。
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| KR1997-50965 | 1997-10-02 | ||
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- 1998-09-30 CN CN 98120207 patent/CN1213782A/zh active Pending
- 1998-09-30 CA CA002249094A patent/CA2249094A1/en not_active Abandoned
- 1998-09-30 JP JP10277548A patent/JPH11167037A/ja active Pending
- 1998-10-01 FR FR9812305A patent/FR2769376A1/fr not_active Withdrawn
- 1998-10-02 GB GB9821310A patent/GB2329873B/en not_active Expired - Fee Related
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| GB9821310D0 (en) | 1998-11-25 |
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