JPS60196703A - 光導波路形成方法 - Google Patents
光導波路形成方法Info
- Publication number
- JPS60196703A JPS60196703A JP59052761A JP5276184A JPS60196703A JP S60196703 A JPS60196703 A JP S60196703A JP 59052761 A JP59052761 A JP 59052761A JP 5276184 A JP5276184 A JP 5276184A JP S60196703 A JPS60196703 A JP S60196703A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- optical waveguide
- mask
- hole
- resin
- Prior art date
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- Pending
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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
- G02B6/134—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by substitution by dopant atoms
- G02B6/1347—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by substitution by dopant atoms using ion implantation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、光集積回路等に形感される光信号伝送用の
光導波路の形成方法に関する。
光導波路の形成方法に関する。
〔従来技術〕、
近年、大量の情報を光信号として正確かつ高速に伝送す
る光通信が注目され、従来集積回路等にも光通信の技術
が導入されている。この場合、第１図に示すように、８
１０２などから１６光集積回路の基板（１）の所定領域
に表面から深さ１μｍ程度の光信号伝送用の光導波路（
２）が形成され、光導波路（２）を介して光信号が各デ
バイスに伝送されるように麿っており、従来分子線エピ
タキシー法（以下ＭＢＥという）、スパッタリング法あ
るいはイオン交換法等により先導波路が形成されている
。
る光通信が注目され、従来集積回路等にも光通信の技術
が導入されている。この場合、第１図に示すように、８
１０２などから１６光集積回路の基板（１）の所定領域
に表面から深さ１μｍ程度の光信号伝送用の光導波路（
２）が形成され、光導波路（２）を介して光信号が各デ
バイスに伝送されるように麿っており、従来分子線エピ
タキシー法（以下ＭＢＥという）、スパッタリング法あ
るいはイオン交換法等により先導波路が形成されている
。
ところでＭＢＥにより光導波路（２）を形成する場合、
基板（１）を１０ 〜ＩＱ Ｔｏｒｒの高真空室内に配
設し、５００〜６００Ｃの温度で成長させるべき物質の
分子をビーム状にして基板（１）ニ照射し、基板に前記
物質をエビクキシャル成長させて先導波路（２）を形成
するが、第２図（ａ）に示すように、先導波路（２）の
表面が平坦に形成されるという長所がある反面、高真空
室が必要となり、装置が大型化するとともに、長時間を
要するという欠点がある。
基板（１）を１０ 〜ＩＱ Ｔｏｒｒの高真空室内に配
設し、５００〜６００Ｃの温度で成長させるべき物質の
分子をビーム状にして基板（１）ニ照射し、基板に前記
物質をエビクキシャル成長させて先導波路（２）を形成
するが、第２図（ａ）に示すように、先導波路（２）の
表面が平坦に形成されるという長所がある反面、高真空
室が必要となり、装置が大型化するとともに、長時間を
要するという欠点がある。
またスパックリング法により先導波路（２）を形成する
場合、基板（１〕の光導波路（２）を形成すべき部分に
溝（３）を形成し、溝（３）を形成した基板（１）を１
０ 〜１０ Ｔｏｒｒの真空室内に配設し、基板（１）
Ｋ所定の物質をスパックして光導波路（２）を形成す
るが、スパッタしただけでは、第２図（Ｉ））に示すよ
うに、先導波路（２）の表面が盛り上がったり、溝（３
）以外の基板（１）の表面にも前記物質がスパン脅され
るため、光導波路（２）の表面が平坦Ｋｊらず、スパッ
ク終了後にエツチング等により基板（１）の表面を基板
（１）の表面と同一面にして光導波路（２）を平坦化す
る工程が必要と１す、工程数が多く１つて手間がかかる
という欠点がある。
場合、基板（１〕の光導波路（２）を形成すべき部分に
溝（３）を形成し、溝（３）を形成した基板（１）を１
０ 〜１０ Ｔｏｒｒの真空室内に配設し、基板（１）
Ｋ所定の物質をスパックして光導波路（２）を形成す
るが、スパッタしただけでは、第２図（Ｉ））に示すよ
うに、先導波路（２）の表面が盛り上がったり、溝（３
）以外の基板（１）の表面にも前記物質がスパン脅され
るため、光導波路（２）の表面が平坦Ｋｊらず、スパッ
ク終了後にエツチング等により基板（１）の表面を基板
（１）の表面と同一面にして光導波路（２）を平坦化す
る工程が必要と１す、工程数が多く１つて手間がかかる
という欠点がある。
さらにイオン交換法により光導波路（２）を形成する場
合、基板（１１上に所定の物質を載置し、基板（υをガ
ラス転移温度に加熱し、基板（１）上の物質を熱拡散さ
せて光導波路（２）を形成するが、非常に高温下で形成
するため、基板（１）が変形し易く、しかも前記物質が
一方向に拡散せず、光導波路（２）の厚さが不均一にな
り、所定形状の先導波路を形成することが困難であると
いう欠点がある。
合、基板（１１上に所定の物質を載置し、基板（υをガ
ラス転移温度に加熱し、基板（１）上の物質を熱拡散さ
せて光導波路（２）を形成するが、非常に高温下で形成
するため、基板（１）が変形し易く、しかも前記物質が
一方向に拡散せず、光導波路（２）の厚さが不均一にな
り、所定形状の先導波路を形成することが困難であると
いう欠点がある。
この発明は、前記の点に留意して１されたものであり、
容易かつ良好に光導波路を形成できるようにすることを
目的とする。
容易かつ良好に光導波路を形成できるようにすることを
目的とする。
この発明は、基板上に透孔を有する紫外線硬化樹脂から
１６マスクを形成し、前記透孔て露出した前記基板にイ
オン注入法により光導波路を形成することを特徴とする
光導波路形成方法である。
１６マスクを形成し、前記透孔て露出した前記基板にイ
オン注入法により光導波路を形成することを特徴とする
光導波路形成方法である。
したがって、この発明の光導波路形成方法によると、紫
外！ＩａｌＪｌ：を樹脂をマスク材としてイオン注入法
により光導波路を形成するよう冗したことにより、従来
のＭＢＥの場合のような高真空室を必要とせず、スパッ
クリング法の場合のように工程数が多くなることも１く
、しかもイオン交換法の場合のように高温による基板の
変形や光導波路の厚さのばらつきが生じること１く、短
時間で均一な厚さの良好な先導波路を容易に形成するこ
とができ、非常に実用的である。
外！ＩａｌＪｌ：を樹脂をマスク材としてイオン注入法
により光導波路を形成するよう冗したことにより、従来
のＭＢＥの場合のような高真空室を必要とせず、スパッ
クリング法の場合のように工程数が多くなることも１く
、しかもイオン交換法の場合のように高温による基板の
変形や光導波路の厚さのばらつきが生じること１く、短
時間で均一な厚さの良好な先導波路を容易に形成するこ
とができ、非常に実用的である。
さらに紫外線硬化樹脂をマスク材として使用することに
より、マスクのパクーニングを容易に行なうことができ
ると同時に、アルカリイオンの混入を防止することがで
き、光導波路の屈折率の低下を確実に防止す乞ことがで
きる。
より、マスクのパクーニングを容易に行なうことができ
ると同時に、アルカリイオンの混入を防止することがで
き、光導波路の屈折率の低下を確実に防止す乞ことがで
きる。
つぎに、この発明を、その１実施例を示した第３図以下
の図面とともに詳細に説明する。
の図面とともに詳細に説明する。
まず、第３図（ａ） Ｋ示すようう酸化シリコン基板（
４）をスピナーに装着し、前記スピナーを１００〜６０
０ｒ陣の速度で回転させて基板ｉ４）上にポリメトキシ
アクリレート、ポリウレクンアクリレート、ポリエポキ
シアクリレートなどの紫外線硬化樹脂を塗布して樹脂膜
（５）を形成したのち、同図（ｂ） ｙｃ示すように、
基板（４）上の樹脂の全面に紫外線を照射して樹脂膜（
５）を硬化させ、基板（４）上に紫外線硬化樹脂からな
るマスク（６）を形成し、その後基板（４）を５×４ １０ Ｔｏｒｒ程度の真空室に配設し、同図（Ｃ）に示
すように、マスク（６）の所定部分に電子ビームを照射
してマスク（６）の一部を選択的に除去し、同図（ｄ）
に示すように、マスク（６）ニ光導波路形成用の所定パ
脅−ンの透孔（７）を形成する。
４）をスピナーに装着し、前記スピナーを１００〜６０
０ｒ陣の速度で回転させて基板ｉ４）上にポリメトキシ
アクリレート、ポリウレクンアクリレート、ポリエポキ
シアクリレートなどの紫外線硬化樹脂を塗布して樹脂膜
（５）を形成したのち、同図（ｂ） ｙｃ示すように、
基板（４）上の樹脂の全面に紫外線を照射して樹脂膜（
５）を硬化させ、基板（４）上に紫外線硬化樹脂からな
るマスク（６）を形成し、その後基板（４）を５×４ １０ Ｔｏｒｒ程度の真空室に配設し、同図（Ｃ）に示
すように、マスク（６）の所定部分に電子ビームを照射
してマスク（６）の一部を選択的に除去し、同図（ｄ）
に示すように、マスク（６）ニ光導波路形成用の所定パ
脅−ンの透孔（７）を形成する。
つぎに、基板（４）を１０ 〜１０ Ｔｏｒｒの真空室
内圧配設して基板温度を１００〜２００Ｃ［保持し、第
３図（ｅ） Ｋ示すように、マスク（６）、透孔（７）
ＶＣ露出した基板（４）にたとえばリチウムのイオン
ビームを照射し、透孔（７） Ｋ露出した基板（４）に
イオン化したりチウム原子を打ち込み、同図（ｆ）に示
すように、基板’、４） Ｋ屈折率の高い光導波路（８
）を形成したのち、大気圧下でアセトンなどの有機溶剤
によりマスク（６）を剥離することにより、同図（ωに
示すように、基板（４）中に所定形状で所定厚さの光信
号伝送用の先導波路（８）が形成される。
内圧配設して基板温度を１００〜２００Ｃ［保持し、第
３図（ｅ） Ｋ示すように、マスク（６）、透孔（７）
ＶＣ露出した基板（４）にたとえばリチウムのイオン
ビームを照射し、透孔（７） Ｋ露出した基板（４）に
イオン化したりチウム原子を打ち込み、同図（ｆ）に示
すように、基板’、４） Ｋ屈折率の高い光導波路（８
）を形成したのち、大気圧下でアセトンなどの有機溶剤
によりマスク（６）を剥離することにより、同図（ωに
示すように、基板（４）中に所定形状で所定厚さの光信
号伝送用の先導波路（８）が形成される。
このとき、イオンビームを照射する際、最初はビーム強
度を強くシ、イオンビーム強度を徐々に低減して行くこ
とにより、第４図（ａ）〜（ｃ）ＳＣ示すよ□うに、光
導波路（８）となるべき領域の底の部分が丸みを帯びた
状態から次第に平坦で基板（４）の表面に平行に唸り、
先導波路（８）の厚みが均一になる。なお光導波路（８
）の表面は、イオンビームの強度に関係なく常に基板（
４）の表面と平行でかつ同一面になる。
度を強くシ、イオンビーム強度を徐々に低減して行くこ
とにより、第４図（ａ）〜（ｃ）ＳＣ示すよ□うに、光
導波路（８）となるべき領域の底の部分が丸みを帯びた
状態から次第に平坦で基板（４）の表面に平行に唸り、
先導波路（８）の厚みが均一になる。なお光導波路（８
）の表面は、イオンビームの強度に関係なく常に基板（
４）の表面と平行でかつ同一面になる。
また、通常の熱硬化樹脂の硬化時間が最短でも１０分程
度で小石のに対し、ポリメトキシアクリレートおよびポ
リウレやンアクリレートが約２分。
度で小石のに対し、ポリメトキシアクリレートおよびポ
リウレやンアクリレートが約２分。
ポリエポキシアクリレートが約４分であり、紫外線硬化
樹脂の硬化時間が圧倒的に短いため、熱硬化樹脂をマス
ク材に使用する場合よりも、処理時間が大幅に短くなる
。
樹脂の硬化時間が圧倒的に短いため、熱硬化樹脂をマス
ク材に使用する場合よりも、処理時間が大幅に短くなる
。
さらＫ、紫外線硬化樹脂は一旦硬化しても電子ビーム等
の照射により選択的に除去することができるため、選択
性の々い熱硬化樹脂に比べて１４：ターニングが容易′
ＩＣする。
の照射により選択的に除去することができるため、選択
性の々い熱硬化樹脂に比べて１４：ターニングが容易′
ＩＣする。
したがって、前記実施例によると、従来のＭＢＥの場合
のよう１高真空室を必要とせず、スＡ ７クリング法の
場合のように平坦化工程を経ること１く光導波路（８）
の表面を基板（４）の表面と同一面に形成することがで
きるため、工程数が多（なることもなく、しかもイオン
交換法の場合のように高温さらに、紫外線硬化樹脂をマ
スク材として使用したため、マスク（６）のパクーニン
グを容易に行なうことができ、取り扱いが簡単Ｋｌると
同時に、ｗｅｔエツチング等によりマスクを剥離する必
要がないためｗｅｔエツチングの場合のように光導波路
（８）にアルカリイオンが混入することを防止でき（光
導波路（８）の屈折率の低下を確実に防止することがで
きる。
のよう１高真空室を必要とせず、スＡ ７クリング法の
場合のように平坦化工程を経ること１く光導波路（８）
の表面を基板（４）の表面と同一面に形成することがで
きるため、工程数が多（なることもなく、しかもイオン
交換法の場合のように高温さらに、紫外線硬化樹脂をマ
スク材として使用したため、マスク（６）のパクーニン
グを容易に行なうことができ、取り扱いが簡単Ｋｌると
同時に、ｗｅｔエツチング等によりマスクを剥離する必
要がないためｗｅｔエツチングの場合のように光導波路
（８）にアルカリイオンが混入することを防止でき（光
導波路（８）の屈折率の低下を確実に防止することがで
きる。
第１図は光導波路の斜視図、第２図（ａ） 、 （ｂ）
、 （Ｃ）は従来の光導波路形成方法により形成され
た先導波路の断面図、第３図以下の図面はこの発明の光
導波路形成方法の１実施例を示し、第３図（ａ）〜紛は
形成過程を示す断面図、第４図（ａ）〜（Ｃ）は形成途
中の詳細な過程を示す断面図である。 （４）・・・基板、（５）・・・紫外線硬化樹脂膜、（
６）・・・マスク、（７）・・・透孔、（８）・・・光
導波路。 代理人 弁理士 藤田龍太部 第１ 図 ＷＩ ２ 図 （ｃ） 第３図
、 （Ｃ）は従来の光導波路形成方法により形成され
た先導波路の断面図、第３図以下の図面はこの発明の光
導波路形成方法の１実施例を示し、第３図（ａ）〜紛は
形成過程を示す断面図、第４図（ａ）〜（Ｃ）は形成途
中の詳細な過程を示す断面図である。 （４）・・・基板、（５）・・・紫外線硬化樹脂膜、（
６）・・・マスク、（７）・・・透孔、（８）・・・光
導波路。 代理人 弁理士 藤田龍太部 第１ 図 ＷＩ ２ 図 （ｃ） 第３図
Claims (1)
- ■ 基板上に透孔を有する紫外線硬化樹脂からするマス
クを形成し、前記透孔に露出した前記基板にイオン注入
法により光導波路を形成することを特徴とする光導波路
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59052761A JPS60196703A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 光導波路形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59052761A JPS60196703A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 光導波路形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60196703A true JPS60196703A (ja) | 1985-10-05 |
Family
ID=12923858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59052761A Pending JPS60196703A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 光導波路形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60196703A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6257312A (ja) * | 1985-09-05 | 1987-03-13 | Victor Co Of Japan Ltd | ノンリニアエンフアシス回路 |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP59052761A patent/JPS60196703A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6257312A (ja) * | 1985-09-05 | 1987-03-13 | Victor Co Of Japan Ltd | ノンリニアエンフアシス回路 |
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