JPS60188909A - グレ−テイングカツプラ−の作製方法 - Google Patents
グレ−テイングカツプラ−の作製方法Info
- Publication number
- JPS60188909A JPS60188909A JP4285984A JP4285984A JPS60188909A JP S60188909 A JPS60188909 A JP S60188909A JP 4285984 A JP4285984 A JP 4285984A JP 4285984 A JP4285984 A JP 4285984A JP S60188909 A JPS60188909 A JP S60188909A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grating
- substrate
- mask
- optical waveguide
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/124—Geodesic lenses or integrated gratings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は光偏向器や光変調器などの機能素子を実現する
ための光集積回路素子の作製方法に関し、特にグレーテ
ィングカッシラーの作製方法に関する。
ための光集積回路素子の作製方法に関し、特にグレーテ
ィングカッシラーの作製方法に関する。
従来、光集積回路を構成する光導波路に外部から光を導
入したシ導波路中を伝播する光を導波路外へと導出した
フする方法として、プリズムカッグラ−や研摩した導波
路端面から直接光を導波路内に導入するパットカップラ
ー等が知られている。
入したシ導波路中を伝播する光を導波路外へと導出した
フする方法として、プリズムカッグラ−や研摩した導波
路端面から直接光を導波路内に導入するパットカップラ
ー等が知られている。
！リズムカ、ｆラーは構成が最も簡単であるが、ｆ Ｉ
Ｊズムは高価で且つ結合させる際にプリズムを導波路に
押しつけるための治具等が光集積回路素子から突出し、
素子を小型化且つ低価格化するための大きな障害となっ
ている。一方、バットカッ！リングによシ光を直接導波
路端面に導入するには、入射光を導波路端面にサブミク
ロンオーダーの精度で設定する必要があり、極めて高価
なＸ。
Ｊズムは高価で且つ結合させる際にプリズムを導波路に
押しつけるための治具等が光集積回路素子から突出し、
素子を小型化且つ低価格化するための大きな障害となっ
ている。一方、バットカッ！リングによシ光を直接導波
路端面に導入するには、入射光を導波路端面にサブミク
ロンオーダーの精度で設定する必要があり、極めて高価
なＸ。
ｙ、ｚ３軸微調可能な移動回転ステージの使用が不可社
である。また、薄い基板端面の研摩は極めて困難且つ高
コストである。従って、プリズム力、シラー同様小型低
価格の素子の実現は困難である。
である。また、薄い基板端面の研摩は極めて困難且つ高
コストである。従って、プリズム力、シラー同様小型低
価格の素子の実現は困難である。
かかる困難を克服する手段として平面型グレーティング
を利用した光結合器が提案されている（ Ｍ、Ｌ、Ｄａ
ｋａｓ ｅｔ、ａｌ、、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙａｉｅ
ａ Ｌｅｔｔｅｒｓｌ ６ （１２） 、 ５２３ （
１９７０） ： ＧｒａｔｉｎｇＣｏｕｐｌｅｒ Ｆｏ
ｒ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ
０ｐｔｉｃａｌＧｕｉｄｅｄ Ｗａｖｅｓ ｉｎ Ｔ
ｈ１ｎ Ｆｉｌｍｓ） ｏこのグレーティング型光結合
器は一般にグレーティングカッシラーと呼ばれる。
を利用した光結合器が提案されている（ Ｍ、Ｌ、Ｄａ
ｋａｓ ｅｔ、ａｌ、、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙａｉｅ
ａ Ｌｅｔｔｅｒｓｌ ６ （１２） 、 ５２３ （
１９７０） ： ＧｒａｔｉｎｇＣｏｕｐｌｅｒ Ｆｏ
ｒ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ
０ｐｔｉｃａｌＧｕｉｄｅｄ Ｗａｖｅｓ ｉｎ Ｔ
ｈ１ｎ Ｆｉｌｍｓ） ｏこのグレーティング型光結合
器は一般にグレーティングカッシラーと呼ばれる。
第１図に上記グレーティングカッシラーの代表的な従来
例の概略断面図を示す。
例の概略断面図を示す。
７１ｒ、 １図（、）においては、基板１１０表面上に
光導波路１２が形成されておυ、該導波路１２０表面上
にたとえば誘電体からなるグリッド１３を装荷すること
によってグレーティングが形成されている。
光導波路１２が形成されておυ、該導波路１２０表面上
にたとえば誘電体からなるグリッド１３を装荷すること
によってグレーティングが形成されている。
第１図（ｂ）においては、基板１１の表面上にス／４’
ツタリング等の方法によシ感光性材料からなる元々）波
路１４を形成し該光導波路１４の一部を露光せしめて屈
折率を変化させ体積型のグレーティング１５が形成され
ている。
ツタリング等の方法によシ感光性材料からなる元々）波
路１４を形成し該光導波路１４の一部を露光せしめて屈
折率を変化させ体積型のグレーティング１５が形成され
ている。
第１図（ｃ）においては、基板１１０表面上に光導波路
１２が形成されておシ、該導波路１２０表面上にたとえ
ばレジストや金属等からなる格子状のマスクを形成して
たとえばイオンミリング等の食刻技術を用いて導波路１
２を格子状に食刻した後にマスクを除去することによジ
グレーティング１６が形成されている。
１２が形成されておシ、該導波路１２０表面上にたとえ
ばレジストや金属等からなる格子状のマスクを形成して
たとえばイオンミリング等の食刻技術を用いて導波路１
２を格子状に食刻した後にマスクを除去することによジ
グレーティング１６が形成されている。
以上の如きグレーティングカップラーによれは、素子の
安定性、平面性及び低コスト性を実現でき、この力、シ
ラーは現在のところＪＹ、、稜能系子の人出力覚結合器
として最も優れた方式であるといえる。
安定性、平面性及び低コスト性を実現でき、この力、シ
ラーは現在のところＪＹ、、稜能系子の人出力覚結合器
として最も優れた方式であるといえる。
ところが、元の入出力に必要とさｉするグレーティング
の周期は非常に小さく（通常１μｍ以下）且つある程度
の面積にわた９て（たとえば５ ｗ Ｘ ５ ｍｍ）均
一であることが要求され、従来この様な要求全十分に満
たす作製方法が見出されていなかった。
の周期は非常に小さく（通常１μｍ以下）且つある程度
の面積にわた９て（たとえば５ ｗ Ｘ ５ ｍｍ）均
一であることが要求され、従来この様な要求全十分に満
たす作製方法が見出されていなかった。
即ち、従来は格子状パターンを得る方法として主として
以下の３つの方法が提案されていた。ｉ５１は、レーザ
光の干渉縞を用いる方法であり、比較的大きな面積にわ
たって均一な周期の干渉縞を得ることができるが、レー
デ元強度の面内均一性を得ることが困難であり、（に感
材との関係で露光′強度、俗光時間及び現像時間等の条
件把握に困難な点が多く、また最顔には適さない。第２
は、′電子ビームにより露光する方法であり、微ｉａ
／？ターンの形）戊が＋ｉＪ能であるが、周期の均−注
に難があり、史に小さな間績しか・ｆηらノＬず、さら
にｆＡ： Ｍには１高さない。ｌ：：ｌよ、レプリカに
よる方法であυ、母型さえ得らｔＬｈ、ばｌ１ｔｌＣに
適する方法であるが、微細且に欠けるのが舖点である。
以下の３つの方法が提案されていた。ｉ５１は、レーザ
光の干渉縞を用いる方法であり、比較的大きな面積にわ
たって均一な周期の干渉縞を得ることができるが、レー
デ元強度の面内均一性を得ることが困難であり、（に感
材との関係で露光′強度、俗光時間及び現像時間等の条
件把握に困難な点が多く、また最顔には適さない。第２
は、′電子ビームにより露光する方法であり、微ｉａ
／？ターンの形）戊が＋ｉＪ能であるが、周期の均−注
に難があり、史に小さな間績しか・ｆηらノＬず、さら
にｆＡ： Ｍには１高さない。ｌ：：ｌよ、レプリカに
よる方法であυ、母型さえ得らｔＬｈ、ばｌ１ｔｌＣに
適する方法であるが、微細且に欠けるのが舖点である。
また、以上の如きグレーティングカッシラーにおいてグ
レーティングが矩形状である場合には第２図（ａ）に示
さ、れる如く出射モードが＋１次、＋２次、・・・と幾
つかの出射光が生ずる。この様な欠点をノ゛イ消し、た
とえば＋１次の出射光のみを得る様にするために、第２
図（ｂ）に示される如きいわゆるブレーズドグレーティ
ングと呼ばれる鋸歯状グレーティングが用いられる。こ
のグレーティングにおいては、グレーディングのブレー
ズ角αが１次出引モードの出射角になる様に形成されて
おり、かくして’）：”；２図（ｂ）に示される如く出
射光は＋１次のみに集中し極めて高い導波光と出射光と
の結合効率を得ることができる。この様な事情は入射（
１！！１においても同様でおる。
レーティングが矩形状である場合には第２図（ａ）に示
さ、れる如く出射モードが＋１次、＋２次、・・・と幾
つかの出射光が生ずる。この様な欠点をノ゛イ消し、た
とえば＋１次の出射光のみを得る様にするために、第２
図（ｂ）に示される如きいわゆるブレーズドグレーティ
ングと呼ばれる鋸歯状グレーティングが用いられる。こ
のグレーティングにおいては、グレーディングのブレー
ズ角αが１次出引モードの出射角になる様に形成されて
おり、かくして’）：”；２図（ｂ）に示される如く出
射光は＋１次のみに集中し極めて高い導波光と出射光と
の結合効率を得ることができる。この様な事情は入射（
１！！１においても同様でおる。
この様なブレーズドグレーティングを得ようとすれば、
第３図（旬に示される如く、光導波路１２の表面上に格
子状のマスク３２を付与し、斜めからイオンビーム３１
を入射すればよいが、マスク３２を除去した後に、第３
図（ｂ）に示される如く、マスク３２の付与されていた
部分がそのまま平面として残る。従って、これではブレ
ーズドグレーティングの効果が十分に得られない。
第３図（旬に示される如く、光導波路１２の表面上に格
子状のマスク３２を付与し、斜めからイオンビーム３１
を入射すればよいが、マスク３２を除去した後に、第３
図（ｂ）に示される如く、マスク３２の付与されていた
部分がそのまま平面として残る。従って、これではブレ
ーズドグレーティングの効果が十分に得られない。
以上説明した様に、従来、微細な周期をもち且つ所望の
ブレーズ角を有する高結合効率のグレーティングカッグ
ラ−を安定して作製することは困難であった。
ブレーズ角を有する高結合効率のグレーティングカッグ
ラ−を安定して作製することは困難であった。
本発明は、以上の如き従来技術に鑑み、微細且つ高結合
効率のグレーティングカップラーを安定して作製するこ
とを目的とする。
効率のグレーティングカップラーを安定して作製するこ
とを目的とする。
〔発１ノＪ］の要旨〕
本発明によれば、以上の如き目的は、光導波路表面上に
グレーティングパターンのｑ工１のマスクを形成し、上
記光導波路の第１のマスクで被緯されていない部分を斜
めに食刻し、上記第１のマスクを除去すると同時に上記
被食刻部にりｒ↓２のマスクを形成し、」二記元４１に
波路の第２のマスクで被覆されていない部分を斜めに食
刻し、上記第２のマスクを除去することにより達成され
る。
グレーティングパターンのｑ工１のマスクを形成し、上
記光導波路の第１のマスクで被緯されていない部分を斜
めに食刻し、上記第１のマスクを除去すると同時に上記
被食刻部にりｒ↓２のマスクを形成し、」二記元４１に
波路の第２のマスクで被覆されていない部分を斜めに食
刻し、上記第２のマスクを除去することにより達成され
る。
以下、図聞を裟照しつつ本発明の詳細な説明する。
第４図は不発ｊＪｌの作製方法の一実り＾例を示す工程
図である。先ず、第４図（、）に示される如く、基板］
１の表面上に該基板１１よシ高い屈折率を有する材質か
らなる薄膜光導波路１２を形成する。
図である。先ず、第４図（、）に示される如く、基板］
１の表面上に該基板１１よシ高い屈折率を有する材質か
らなる薄膜光導波路１２を形成する。
光、昂波１ｉ’ｉ’＋ １２の作」“μ方法としては、
たとえば基板１１上にＴｉ等の金属を蒸着後拡散させる
方法や、安息香「１１１２４Ｆを用い基板１１中にプロ
トンを注入する方法や、ちるいはＺｎＯ等の透明で且つ
基板１１よりも高い屈折率を有する材料を基板１１上に
蒸着する方法等があげられる。光導波路１２形成に、諸
元・淳波路１２上に所定の処理法に従って全面にｖｌス
トＷ４２に形成する。続いて、レノスト膜４２のグレー
ティングカップラー形成部に露光用マスク４１全通して
露光を行なう。ここで、露光用マスク４１のグレーティ
ングピッチは目標とするグレーティングカップラーのグ
レーティングピッチの２倍である。続いて、所定の現像
処理により、グレーティングカップラー形成部のレジス
ト膜４２ｆ：、第４図（ｂ）に示される如く、グレーテ
ィング状に・リーニングする。尚、第４図の（ｂ）以降
の図面は第４図（、）のグレーティングカッシラー形成
部の拡大図でおる。続いて、ｗ、４図（Ｃ）に示される
如く、イオンビーム３１によってドライエツチングを行
ない、光導波路１２を斜めに食刻し一８歯状の溝を形成
する。続いて、第４図（ｄ）に示さルる如く、Ｃｒ、Ａ
ｔ、ＴＩ等の金属４３を１層又は２層に蒸着し、レジス
ト溶解のだめの溶剤中にてリフトオフを行なう。これに
よシ、第４図（ｅ）に示される如く、食刻された９、１
５分のみが金属膜４３により被覆され、最初にグレーテ
ィング状のレノスト膜４２が付さ１また部分が」・°に
出する。続いて、第４図（ｆ）に示さノする如く、イオ
ンビーム３１によってドライエツチングを行ない、光導
波路１２を刷めに食刻し鋸１首状の？音を形成する。最
後に、／ｉ鵜模膜４３エツチングによシ除去し、第４図
（ｇ）にボさノする如さブレーズドグレーティングが得
られる。このブレーズドグレーティングのピッチは」υ
初のマスク１、借尤でイ４Ｉられた溝のピッチの２分の
１となっておシ、目的とするピッチが１与られたことに
なる。
たとえば基板１１上にＴｉ等の金属を蒸着後拡散させる
方法や、安息香「１１１２４Ｆを用い基板１１中にプロ
トンを注入する方法や、ちるいはＺｎＯ等の透明で且つ
基板１１よりも高い屈折率を有する材料を基板１１上に
蒸着する方法等があげられる。光導波路１２形成に、諸
元・淳波路１２上に所定の処理法に従って全面にｖｌス
トＷ４２に形成する。続いて、レノスト膜４２のグレー
ティングカップラー形成部に露光用マスク４１全通して
露光を行なう。ここで、露光用マスク４１のグレーティ
ングピッチは目標とするグレーティングカップラーのグ
レーティングピッチの２倍である。続いて、所定の現像
処理により、グレーティングカップラー形成部のレジス
ト膜４２ｆ：、第４図（ｂ）に示される如く、グレーテ
ィング状に・リーニングする。尚、第４図の（ｂ）以降
の図面は第４図（、）のグレーティングカッシラー形成
部の拡大図でおる。続いて、ｗ、４図（Ｃ）に示される
如く、イオンビーム３１によってドライエツチングを行
ない、光導波路１２を斜めに食刻し一８歯状の溝を形成
する。続いて、第４図（ｄ）に示さルる如く、Ｃｒ、Ａ
ｔ、ＴＩ等の金属４３を１層又は２層に蒸着し、レジス
ト溶解のだめの溶剤中にてリフトオフを行なう。これに
よシ、第４図（ｅ）に示される如く、食刻された９、１
５分のみが金属膜４３により被覆され、最初にグレーテ
ィング状のレノスト膜４２が付さ１また部分が」・°に
出する。続いて、第４図（ｆ）に示さノする如く、イオ
ンビーム３１によってドライエツチングを行ない、光導
波路１２を刷めに食刻し鋸１首状の？音を形成する。最
後に、／ｉ鵜模膜４３エツチングによシ除去し、第４図
（ｇ）にボさノする如さブレーズドグレーティングが得
られる。このブレーズドグレーティングのピッチは」υ
初のマスク１、借尤でイ４Ｉられた溝のピッチの２分の
１となっておシ、目的とするピッチが１与られたことに
なる。
以上の実力■例においては最初の食刻のだめのマスクと
してグレーティング状しジストＩＩＧＨｚｅ用イタが、
マスクとしては、該グレーティング状レジスト膜４２の
上から金ＦＡを蒸着した後にリフトオフによりグレーテ
ィング状に金属膜を残し、これを用いてもよい。但し、
この場合には、この金々爲膜のエツチング液は２回目の
食刻のだめのマスクとして用いられる金属をリフトオフ
する［祭にこの金属に昭ち聯を乃ぽ式り層とシ萌でス酊
にブゑ１（に、光導波路を食刻するだめの方法としては
イオンビームエツチング法に限らず、光等波路の材質に
応じてプラズマエツチング法やウェットエツチング法を
適用することができることはいうまでもない。
してグレーティング状しジストＩＩＧＨｚｅ用イタが、
マスクとしては、該グレーティング状レジスト膜４２の
上から金ＦＡを蒸着した後にリフトオフによりグレーテ
ィング状に金属膜を残し、これを用いてもよい。但し、
この場合には、この金々爲膜のエツチング液は２回目の
食刻のだめのマスクとして用いられる金属をリフトオフ
する［祭にこの金属に昭ち聯を乃ぽ式り層とシ萌でス酊
にブゑ１（に、光導波路を食刻するだめの方法としては
イオンビームエツチング法に限らず、光等波路の材質に
応じてプラズマエツチング法やウェットエツチング法を
適用することができることはいうまでもない。
以下、具体的実施例を示す。
′実施例１：
ＹカットのＬｉＮｂ０．結晶基板（Ｙ方向に２調厚、２
方向およびＸ方向に夫々２５．４団）の−面（たとえば
７面）をニュートンリング数本以内の千凹度に研摩した
仮に、メタノール、トリクレン、アセトン及び利水によ
る通常の超音波洗浄を行ない、窒素ガスを吹付けて乾燥
させ、更に窒系中で１２０℃、２０分のベークを行なっ
た。次に、該Ｌ ｉ ＮｂＯｓ基板中へＴｌを内部拡散
するため、先ず上記洗紗乾煉した基板に通常の方法（た
とえば電子ビーム蒸着）によシＴｉを２００ Ｘの厚さ
に成膜した。続いて、該基板を溶融石英製のホルダーに
立て９６５℃の熱拡散炉にセットした。雰囲気ガスとし
て湿ったＯウガスｋ ０．５１Ａｎｌｎの流量で拡散炉
に１４人した。室温から９６５℃まで１６１１１％ｍｉ
ｎの速度で１時間炉内温度を上げ炉内温度が一定になっ
た後、９６５℃で２．５時間保持し、その後引続いて６
００℃に保持した第２の熱拡散炉内へと基板を移動した
。更に、該ポ２の熱拡散炉への通電を中止し、６００℃
から室温まで放冷した。基板を９６５℃から６００℃へ
急冷するのは徐冷によって基板内にＬｉＮｂ２Ｏ３が形
成されるのを防ぎ光伝搬損失の少ない光導波路を形成す
るためであるが、１．５〜１ｄＢΔ程度の光伝眼損失が
許容され得るならば、単一の熱拡散炉を用い、９６５℃
から放冷してもよい。冷却した後に、得られたＴＩ内部
拡散光導波路の特性を６１１１定するため、ルチルプリ
ズムから波長６３２８ＸのＨｅ−Ｎｏレーデ光を導入し
て光伝搬損失を測定したところ０．３ｄＢ／ｃｒｎの良
質な光導波路が作製されていることが判明した。
方向およびＸ方向に夫々２５．４団）の−面（たとえば
７面）をニュートンリング数本以内の千凹度に研摩した
仮に、メタノール、トリクレン、アセトン及び利水によ
る通常の超音波洗浄を行ない、窒素ガスを吹付けて乾燥
させ、更に窒系中で１２０℃、２０分のベークを行なっ
た。次に、該Ｌ ｉ ＮｂＯｓ基板中へＴｌを内部拡散
するため、先ず上記洗紗乾煉した基板に通常の方法（た
とえば電子ビーム蒸着）によシＴｉを２００ Ｘの厚さ
に成膜した。続いて、該基板を溶融石英製のホルダーに
立て９６５℃の熱拡散炉にセットした。雰囲気ガスとし
て湿ったＯウガスｋ ０．５１Ａｎｌｎの流量で拡散炉
に１４人した。室温から９６５℃まで１６１１１％ｍｉ
ｎの速度で１時間炉内温度を上げ炉内温度が一定になっ
た後、９６５℃で２．５時間保持し、その後引続いて６
００℃に保持した第２の熱拡散炉内へと基板を移動した
。更に、該ポ２の熱拡散炉への通電を中止し、６００℃
から室温まで放冷した。基板を９６５℃から６００℃へ
急冷するのは徐冷によって基板内にＬｉＮｂ２Ｏ３が形
成されるのを防ぎ光伝搬損失の少ない光導波路を形成す
るためであるが、１．５〜１ｄＢΔ程度の光伝眼損失が
許容され得るならば、単一の熱拡散炉を用い、９６５℃
から放冷してもよい。冷却した後に、得られたＴＩ内部
拡散光導波路の特性を６１１１定するため、ルチルプリ
ズムから波長６３２８ＸのＨｅ−Ｎｏレーデ光を導入し
て光伝搬損失を測定したところ０．３ｄＢ／ｃｒｎの良
質な光導波路が作製されていることが判明した。
続いて、光導波路の表面上にネガ型レジストであるＲＤ
２００ＯＮ（日立製作新製）を３００゜ｒ、ｐ、ｍ、で
スピナー塗布し、１μｍ厚のレジスト膜を形成した。
２００ＯＮ（日立製作新製）を３００゜ｒ、ｐ、ｍ、で
スピナー塗布し、１μｍ厚のレジスト膜を形成した。
ここで、光の伝慶する方向を基板結晶のＸ方向とし、Ｘ
方向に１０ｍｊａれた位置に向かいあう形で２ケ所に５
ｗｍ Ｘ ５ ｒｍの領域にグレーティングカッシラ
ーを形成することにした。従って、元の伝搬距離は１０
ｍとなる。そこで、第５図に示される如く、グレーティ
ング金形成する位１ばに１μｍのピッチのグレーティン
グ５１がＸ方向に対して垂直に（即ち、２方向に）５ｍ
Ｘ５ｍの領域にわたって形成されている露元用マスク４
１を、゛陽子ビーム４元装置を用いて造営の方法により
作製しておく。この露光用マスク全上記基板のレノスト
膜上に密層し、遠紫外光を３秒間照射した。そして、現
像液中にて６０秒間浸漬攪拌した後、リンス液中にて６
０秒間浸漬攪拌し、１μｍピッチのレジストグレーティ
ングを得た。続いて、−子ビーム蒸着法によシ紅を３０
００１．その上にＴＩヲ２０００１の厚さに成膜せしめ
た後に、８０℃に加熱したＲＤ ＩＪムーバ−（日立製
作新製）を用いレジストＲＤ２００ＯＮを溶解除去力る
と同時ｙｃｒ ｔ／Ａｔのり７トオフを行なった。これ
により、第４図（ｂ）に」？けるレジスト膜４２のかわ
シに’ｒｔＺＡｚ膜がグレーティングとなる形となった
。
方向に１０ｍｊａれた位置に向かいあう形で２ケ所に５
ｗｍ Ｘ ５ ｒｍの領域にグレーティングカッシラ
ーを形成することにした。従って、元の伝搬距離は１０
ｍとなる。そこで、第５図に示される如く、グレーティ
ング金形成する位１ばに１μｍのピッチのグレーティン
グ５１がＸ方向に対して垂直に（即ち、２方向に）５ｍ
Ｘ５ｍの領域にわたって形成されている露元用マスク４
１を、゛陽子ビーム４元装置を用いて造営の方法により
作製しておく。この露光用マスク全上記基板のレノスト
膜上に密層し、遠紫外光を３秒間照射した。そして、現
像液中にて６０秒間浸漬攪拌した後、リンス液中にて６
０秒間浸漬攪拌し、１μｍピッチのレジストグレーティ
ングを得た。続いて、−子ビーム蒸着法によシ紅を３０
００１．その上にＴＩヲ２０００１の厚さに成膜せしめ
た後に、８０℃に加熱したＲＤ ＩＪムーバ−（日立製
作新製）を用いレジストＲＤ２００ＯＮを溶解除去力る
と同時ｙｃｒ ｔ／Ａｔのり７トオフを行なった。これ
により、第４図（ｂ）に」？けるレジスト膜４２のかわ
シに’ｒｔＺＡｚ膜がグレーティングとなる形となった
。
Ｔｌ／Ａｔｌ／Ａｔケグレーティングれた基板をイオン
ビームミリング装置内に設置しＡｒイオンビームを４５
°の入射角で１０分間入射せしめると、第４図（ｅ）で
ボされる如き形が形成された。尚、イオンビームミリン
グにおいて、動作ガス圧は６Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ、加速
屯圧は１ｋＶ、イオン電流は２５０ ｍＡとした。
ビームミリング装置内に設置しＡｒイオンビームを４５
°の入射角で１０分間入射せしめると、第４図（ｅ）で
ボされる如き形が形成された。尚、イオンビームミリン
グにおいて、動作ガス圧は６Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ、加速
屯圧は１ｋＶ、イオン電流は２５０ ｍＡとした。
続いて、電子ビーム蒸着法により、Ｃｒｔ−１０００Ｘ
１その上にＴ％を２０００１の厚さに成膜せしめ、第４
図（ｄ）に示される形とし、続いてＡｔエツチングｌＫ
にてＴｉ／Ａｔ膜を剥離除去しＴｉ／Ｃｒのリフトオフ
金石ない、第４図（、）に示される形を得た。
１その上にＴ％を２０００１の厚さに成膜せしめ、第４
図（ｄ）に示される形とし、続いてＡｔエツチングｌＫ
にてＴｉ／Ａｔ膜を剥離除去しＴｉ／Ｃｒのリフトオフ
金石ない、第４図（、）に示される形を得た。
続いて、上記と同様なイオンビームミリングにより食刻
を行ない、第４図（ｆ）に示される形とした。
を行ない、第４図（ｆ）に示される形とした。
Ｊ１↓俊に、Ｃｒ工、チンダ液中に−てＴｉ／Ｃｒ模の
剥離を行ない、第４図（ｇ）で示される如き形のブ、レ
ーズドグレーティングを得た。このグレーティングのピ
ッチは、最初に使用した霧光マスクのグレーティングの
ピッチ１μｍの２分の１に相当する０、５μｍであった
。
剥離を行ない、第４図（ｇ）で示される如き形のブ、レ
ーズドグレーティングを得た。このグレーティングのピ
ッチは、最初に使用した霧光マスクのグレーティングの
ピッチ１μｍの２分の１に相当する０、５μｍであった
。
尚、上記工程中、イオンビームミリングを行なう際に、
グレーティングカッシラー形成部以外の部分にポジ型し
ゾス）ＡＺ１３５０Ｊ（ヘキスト鍵）を塗布してイオン
ビームによる差域しくない食刻を防ぐための保獲膜とし
た。そして、最後にＡＺ１３５０Ｊｉアセトンでに４ｐ
’ｌｌ除去した。但し、このＡＺ１３５０ＪＦｉ元導波
路の保欣のみの目的で塗布されるので、その他、本発明
の工程に彫りを与えないものであれば如何なる材料を用
いてもよいことはいうまでもない。
グレーティングカッシラー形成部以外の部分にポジ型し
ゾス）ＡＺ１３５０Ｊ（ヘキスト鍵）を塗布してイオン
ビームによる差域しくない食刻を防ぐための保獲膜とし
た。そして、最後にＡＺ１３５０Ｊｉアセトンでに４ｐ
’ｌｌ除去した。但し、このＡＺ１３５０ＪＦｉ元導波
路の保欣のみの目的で塗布されるので、その他、本発明
の工程に彫りを与えないものであれば如何なる材料を用
いてもよいことはいうまでもない。
以上の様にして得られた！レーズドグレーアイングカ、
プラーの特性を測定するために、第６図に示される如く
、グレーティングカップラー６１からＨ・−Ｎ・レーデ
光（波長６３２８Ｘ）６３ｅ尋人したところ、導入光は
光導波路１２内ｔ″１０調伝搬後他方のグレーティング
カッシラー６２からただ１つの導出光６４となって出射
された。入射光に対する出射光の割合は６０チであった
。
プラーの特性を測定するために、第６図に示される如く
、グレーティングカップラー６１からＨ・−Ｎ・レーデ
光（波長６３２８Ｘ）６３ｅ尋人したところ、導入光は
光導波路１２内ｔ″１０調伝搬後他方のグレーティング
カッシラー６２からただ１つの導出光６４となって出射
された。入射光に対する出射光の割合は６０チであった
。
実施例２：
実施例１の工程において、Ｔｉ／ｋｌ膜を付することな
く、ＲＤ ２０００ Ｎをそのままマスクとして用いて
最初のイオンビームミリングを行なった。四に、実施例
１の工程において、Ｔ１１０ｒ膜のリフトオフｆｌ Ｒ
Ｄ ！Ｊムーバーを用いて行なった。その他の工程は実
施例１と全く同じである。
く、ＲＤ ２０００ Ｎをそのままマスクとして用いて
最初のイオンビームミリングを行なった。四に、実施例
１の工程において、Ｔ１１０ｒ膜のリフトオフｆｌ Ｒ
Ｄ ！Ｊムーバーを用いて行なった。その他の工程は実
施例１と全く同じである。
以上の様にして得られたグレーティングカッシラー付の
光導波路を得度洗浄した後に、ポジ型レジストをスピナ
ーで厚さ１〜１．５μｍに塗布し、くし型電極のネガマ
スクで密着露光し、くシ型電極部のみを除去する様に現
像した。水洗後、乾燥し、真空蒸着装置に装荷してｌＸ
１０Ｔｏｒｒまで排気を行ない、電子ビーム蒸着によっ
てＡＬを１５００＾厚に蒸着した。蒸着後、アセトンに
数分浸漬することによシ、レジスト上のＡ／、膜がリフ
トオフで除去され、くシ型電極部のみが光導波路上で残
留した。このくし型電極は光導波路上を伝搬する弾性表
面波の中心波長が６００ ＭＨｚになる様に設計されて
おり、くシ型電極の電極幅と電極間隔はいづれも１．４
５μｍであった。
光導波路を得度洗浄した後に、ポジ型レジストをスピナ
ーで厚さ１〜１．５μｍに塗布し、くし型電極のネガマ
スクで密着露光し、くシ型電極部のみを除去する様に現
像した。水洗後、乾燥し、真空蒸着装置に装荷してｌＸ
１０Ｔｏｒｒまで排気を行ない、電子ビーム蒸着によっ
てＡＬを１５００＾厚に蒸着した。蒸着後、アセトンに
数分浸漬することによシ、レジスト上のＡ／、膜がリフ
トオフで除去され、くシ型電極部のみが光導波路上で残
留した。このくし型電極は光導波路上を伝搬する弾性表
面波の中心波長が６００ ＭＨｚになる様に設計されて
おり、くシ型電極の電極幅と電極間隔はいづれも１．４
５μｍであった。
かくして第７図に示される如き光導波型の光偏向器が作
製された。図において、１１は基板であシ、１２は光導
波路であシ、６１及び６２はグレーティングであシ、７
１はくし型電極である。素子作製後、実施例１と同様に
、Ｈｅ−Ｎｏレーザ光６３をグレーティングカップラー
６１に入射させたところ、導波路１２を経て、グレーテ
ィングカッシラー６２から出射光６４が確認された。ト
ータル・スループットは６０チであった。つづいて、く
し型電極７１に０．６ＷのＲＦ電力金印加して弾性表面
波７２を発生させた。８１周波数が６００ Ｍｔｌｚの
場合、弾性表面波による導波光の回折効率は５０％を越
えておル、このときの、回折出射光７３の入射光６３に
対する割合（素子スループット）は３０％であり、十分
実用に耐えるものであった。
製された。図において、１１は基板であシ、１２は光導
波路であシ、６１及び６２はグレーティングであシ、７
１はくし型電極である。素子作製後、実施例１と同様に
、Ｈｅ−Ｎｏレーザ光６３をグレーティングカップラー
６１に入射させたところ、導波路１２を経て、グレーテ
ィングカッシラー６２から出射光６４が確認された。ト
ータル・スループットは６０チであった。つづいて、く
し型電極７１に０．６ＷのＲＦ電力金印加して弾性表面
波７２を発生させた。８１周波数が６００ Ｍｔｌｚの
場合、弾性表面波による導波光の回折効率は５０％を越
えておル、このときの、回折出射光７３の入射光６３に
対する割合（素子スループット）は３０％であり、十分
実用に耐えるものであった。
実施例３：
直径３インチのＳｔ基板（厚さ０．５ ｍ ）の−面を
研摩し、通常の超音波洗浄を行なった。該基板を酸素雰
囲気中で加熱し、表面に５ｉｏ２層を形成した後、ｚＩ
ＩＯ焼結体をターグットとしてＡｒ １０２混合ガスを
スｚＱ 、ｙタガスとしてスパッタリングを行ない該基
板上に光導波路となるＺｎＯ膜を７０００１の厚さに形
成した。続いて、実施例１の工程において、レジストと
してＲＤ２０００’Ｎのかわ夛にポジ型しジス）ＡＺ１
３５０Ｊを用いて、以下同様にして処理を行なった。
研摩し、通常の超音波洗浄を行なった。該基板を酸素雰
囲気中で加熱し、表面に５ｉｏ２層を形成した後、ｚＩ
ＩＯ焼結体をターグットとしてＡｒ １０２混合ガスを
スｚＱ 、ｙタガスとしてスパッタリングを行ない該基
板上に光導波路となるＺｎＯ膜を７０００１の厚さに形
成した。続いて、実施例１の工程において、レジストと
してＲＤ２０００’Ｎのかわ夛にポジ型しジス）ＡＺ１
３５０Ｊを用いて、以下同様にして処理を行なった。
以上の様にして得られたグレーティングカッシラー付の
光導波路にグレーティングカッシラーを通して半尋体し
−デ元（波長８３１０Ｘ）を入射させたところ、その５
０％がもう一方のグレーティングカップラーから出射し
た。
光導波路にグレーティングカッシラーを通して半尋体し
−デ元（波長８３１０Ｘ）を入射させたところ、その５
０％がもう一方のグレーティングカップラーから出射し
た。
以上、本９Ｆ、明の実施例を示したが、上記実施例記載
の光集積回路素子以外であってもグレーティングを用い
た回路素子であれば全て本発明の作破方法を適用して作
製することができる。
の光集積回路素子以外であってもグレーティングを用い
た回路素子であれば全て本発明の作破方法を適用して作
製することができる。
以上の如き本発明によれば、密着露光マスクを用いた／
ぐターニンググロセスにより該マスクのグレーティング
周期よシも短かい周期を有し且つ所望のブレーズ角を有
し、従って微細で高い結合効率をもつグレーティングカ
ッシラーが得られる。
ぐターニンググロセスにより該マスクのグレーティング
周期よシも短かい周期を有し且つ所望のブレーズ角を有
し、従って微細で高い結合効率をもつグレーティングカ
ッシラーが得られる。
第１図（ｍ） 、 （ｂ）及び（Ｃ）ならびに第２図Ｃ
）及び（ｂ）はグレーティングカップラーの断面図であ
る。４３図（ｓｉｌ及び（ｂ）ならびに第４図（ＩＬ）
〜（ロ））はグレーティングカップラーの作製工程を示
す断面図である。第５図はグレーティングカッシラー作
製に用いられる露光用マスクの平面図である。第６図及
び哨７図はグレーティング力、プラーを有する光回路素
子の斜視図である。 １１・・・基板、１２・・・光導波路、１３・・・グリ
ッド、１４・・・感光性材料からなる光導波路、１５・
・・グレーティング、１６・・・グレーティング、３１
・・・イオンビーム、３２・・・食刻用マスク、４１・
・・露光用マスク、４２・・・レジスト膜、４３・・・
金属膜、５１・・・グレーティング、６１．６２・・・
グレーティング力、シラー、６３・・・導入光、６４・
・・導出光、７１・・・くし型電極、７２・・・弾性表
面波、７３・・・回折出射光。 第 １ 面 第 ２ 図 笛 ３ 図 １ 笛 ４ 図 箪 ５ 図
）及び（ｂ）はグレーティングカップラーの断面図であ
る。４３図（ｓｉｌ及び（ｂ）ならびに第４図（ＩＬ）
〜（ロ））はグレーティングカップラーの作製工程を示
す断面図である。第５図はグレーティングカッシラー作
製に用いられる露光用マスクの平面図である。第６図及
び哨７図はグレーティング力、プラーを有する光回路素
子の斜視図である。 １１・・・基板、１２・・・光導波路、１３・・・グリ
ッド、１４・・・感光性材料からなる光導波路、１５・
・・グレーティング、１６・・・グレーティング、３１
・・・イオンビーム、３２・・・食刻用マスク、４１・
・・露光用マスク、４２・・・レジスト膜、４３・・・
金属膜、５１・・・グレーティング、６１．６２・・・
グレーティング力、シラー、６３・・・導入光、６４・
・・導出光、７１・・・くし型電極、７２・・・弾性表
面波、７３・・・回折出射光。 第 １ 面 第 ２ 図 笛 ３ 図 １ 笛 ４ 図 箪 ５ 図
Claims (1)
- （１） グレーティングカッシラーの作製において、光
導波路表面上にグレーティングツクターンの第１のマス
クを形成する工程と、上記光導波路の第１のマスクで被
覆されていない部分を斜めに食刻する工程と、上記第１
のマスクを除去すると同時に上記被食刻部に第２のマス
クを形成する工程と、上記ｉ４波路の第２のマスクで被
覆されていない部分を斜めに食刻する工程と、上記第２
のマスクを除去する工程とからなることを特徴とする、
グレーティング力、プラーの作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4285984A JPS60188909A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | グレ−テイングカツプラ−の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4285984A JPS60188909A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | グレ−テイングカツプラ−の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60188909A true JPS60188909A (ja) | 1985-09-26 |
Family
ID=12647751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4285984A Pending JPS60188909A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | グレ−テイングカツプラ−の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60188909A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61241711A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 導波光入出力装置 |
| JPS62145208A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 導波路回折格子の製造方法 |
| JPH01140104A (ja) * | 1987-08-19 | 1989-06-01 | Plessey Overseas Plc | フアイバ・アレイの整合法 |
| US5657407A (en) * | 1995-06-07 | 1997-08-12 | Biota Corp. | Optical waveguide coupling device having a parallelogramic grating profile |
| EP1385023A1 (en) * | 2002-07-17 | 2004-01-28 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | A light guide for display devices of the head-mounted or head-up type |
| JP2015011203A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 光デバイス |
| WO2022243598A1 (en) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 | Dispelix Oy | Method for fabricating a blazed grating |
-
1984
- 1984-03-08 JP JP4285984A patent/JPS60188909A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61241711A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 導波光入出力装置 |
| JPS62145208A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 導波路回折格子の製造方法 |
| JPH01140104A (ja) * | 1987-08-19 | 1989-06-01 | Plessey Overseas Plc | フアイバ・アレイの整合法 |
| US5657407A (en) * | 1995-06-07 | 1997-08-12 | Biota Corp. | Optical waveguide coupling device having a parallelogramic grating profile |
| EP1385023A1 (en) * | 2002-07-17 | 2004-01-28 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | A light guide for display devices of the head-mounted or head-up type |
| JP2004157520A (ja) * | 2002-07-17 | 2004-06-03 | Crf Soc Consortile Per Azioni | ヘッド・マウント型若しくはヘッド・アップ型表示装置用光ガイド部材 |
| JP2015011203A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 光デバイス |
| WO2022243598A1 (en) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 | Dispelix Oy | Method for fabricating a blazed grating |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6813077B2 (en) | Method for fabricating an integrated optical isolator and a novel wire grid structure | |
| US4707059A (en) | Integrated optical circuit element and method of making the same | |
| KR100288742B1 (ko) | 광도파로소자의제조방법 | |
| JPH11125726A (ja) | 光導波路及びその製作方法 | |
| JPS5842003A (ja) | 偏光板 | |
| JPH02188729A (ja) | 光学素子の回析格子製造方法 | |
| JPS60188909A (ja) | グレ−テイングカツプラ−の作製方法 | |
| JPS60188911A (ja) | 光結合器 | |
| JPH02211450A (ja) | 位相シフトマスクおよびその製造方法 | |
| JPH0749428A (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JPH02287542A (ja) | 位相シフトマスク | |
| JPS6271907A (ja) | グレ−テイング光デバイス | |
| JPS6053904A (ja) | リッジ型光導波路 | |
| JPS60140204A (ja) | 光導波路レンズ及びその製造方法 | |
| WO1989005473A1 (en) | Method of producing a second harmonic generating element | |
| JP2728732B2 (ja) | 電子ビーム描画によるホログラムの形成方法 | |
| JPS60188910A (ja) | 光結合器 | |
| JPS61210360A (ja) | レジストパタ−ン処理装置 | |
| JP2003121619A (ja) | 光学素子及びその製造方法 | |
| JPH11218901A (ja) | エバネッセント光露光用マスク、その製造方法及びエバネッセント光露光装置 | |
| KR20220059512A (ko) | 도파로 및 도파로 제조 방법 | |
| JPH05343806A (ja) | 位相シフト型回折格子の製造方法 | |
| JP2605139B2 (ja) | 装荷型グレーテイング，集光グレーテイングカツプラ，導波路形光偏向器 | |
| JPH032733A (ja) | 第２高調波発生素子の製造方法 | |
| JPH07159638A (ja) | 光導波路デバイスの製造方法 |