KR100277362B1 - 더미층을 구비한 광도파로 형성방법 및 그 방법에 의한 광도파로 - Google Patents
더미층을 구비한 광도파로 형성방법 및 그 방법에 의한 광도파로 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100277362B1 KR100277362B1 KR1019980028845A KR19980028845A KR100277362B1 KR 100277362 B1 KR100277362 B1 KR 100277362B1 KR 1019980028845 A KR1019980028845 A KR 1019980028845A KR 19980028845 A KR19980028845 A KR 19980028845A KR 100277362 B1 KR100277362 B1 KR 100277362B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- optical waveguide
- substrate
- under cladding
- cladding layer
- Prior art date
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
- G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
-
- 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
- G02B6/12007—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 forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
- G02B6/12009—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 forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
- G02B6/12023—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 forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by means for reducing the polarisation dependence, e.g. reduced birefringence
-
- 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
-
- 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
- G02B2006/12035—Materials
- G02B2006/12061—Silicon
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
본 발명은 화염가수분해증착 방법을 사용하여, 더미층을 구비한 광도파로 형성방법 및 그 방법에 의하여 형성된 광도파로에 관한 것으로, 본 발명에 의한 광도파도 형성방법은, 기판상에 언더클래드층을 적층하여 광도파도를 형성하는 방법에 있어서, 상기 기판 하부에 상기 언더클래드층에 형성될 물질과 동일한 조성 및 두께를 갖는 더미층을 형성하는 단계; 상기 더미층이 형성된 기판의 반대측에 상기 언더클래드층을 형성하는 단계; 및 상기 언더클래드층 상에 코어층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여, 실리콘 기판의 하부에 언더클래드 층과 동일한 조성 및 두께를 갖는 더미층을 형성시킴으로써, 도파로 제작용 기판의 변형을 방지하고 또한 코어층 내 잔류응력을 감소시켜 그에 의한 복굴절을 제거할 수 있다.
Description
본 발명은 광통신 소자 제작용 도파로 기판에 관한 것으로서, 특히 화염가수분해증착 방법을 사용하여, 더미층을 구비한 광도파로 형성방법 및 그 방법에 의하여 형성된 광도파로에 관한 것이다.
실리콘 기판 위에 언더클래드층, 코어층을 형성시킨 광통신 소자 제작용 도파로 기판은 광통신소자를 제작하기 위하여 가장 기본적으로 필요한 재료이다. 실리콘 기판 위에 언더클래드층, 코어층을 형성시키는 방법으로는 CVD (Chemical Vapor Deposition) 및 FHD (Flame Hydrolysis Deposition) 방법이 가장 보편적으로 사용되고 있다.
도 1은 종래의 기술에 의하여 제작된 광도파로 기판을 나타내는 도면이다. 도면에서 참조번호 11은 실리콘 웨이퍼, 12는 언더클래드층, 그리고 13은 코어층을 나타낸다.
화염가수분해증착 (FHD) 방법은 실리콘 기판 위에 SiCl4, GeCl4, POCl3, BCL3등의 화학물질이 산수소화염 내에서 산화 및 가수분해를 통하여 형성된 수트( soot)를 증착한 후, 소결로를 이용하여 고온에서 수트를 소결하여 투명한 실리카막을 얻는 것을 말한다. 이 때, 실리콘의 열팽창 계수가 실리콘 기판 위에 형성된 언더클래드층의 열팽창 계수보다 크기 때문에, 고온 소결시에 이들의 열팽창 정도의 차이에 의하여 실리콘 기판과 언더클래드층은 도 1과 같이 변형된다. 이렇게 형성된 기판 위에 FHD 방법에 의하여 코어층을 형성시키면 코어층이 변형되어 코어층 내에 잔류응력이 남게된다. 이러한 변형은 도파로 패턴의 식각 공정시 패턴 균일도를 저하시키는 원인이 된다.
또한 코어층 내의 잔류응력에 의한 유도 복굴절은 도파되는 광신호의 TE 및 TM 편광모드 간의 도파 경로차를 가져와 출력 광신호의 특성을 악화시키고, 그에 따라 신호를 왜곡시키는 원인이 된다. 이러한 유도 복굴절을 줄이기 위하여 Asymmetric Stress-Releasing Groove나 클래드 박막 위에 Stress Applying Member를 증착하는 방법들이 사용되고 있다. 전자는 에칭공정을 더 필요로 하고, 후자는 클래딩 박막 위 또는 그 중간에 실리콘이나 Si3N4등 응력부가 박막층에 부가되어야 한다.
따라서, 이러한 방법을 적용하기 위해서는 FHD 방법 이외의 다른 기술이 추가로 필요하므로 제조에 추가의 시간과 비용이 소요되고, 따라서 소자의 생산단가를 높이는 결과를 초래한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 코어층 내의 잔류응력에 의한 유도 복굴절을 제거하기 위하여 실리콘 기판 하부에 언더클래드(underclad) 층과 동일한 조성 및 두께를 갖는 더미(dummy) 층을 FHD 방법을 이용하여 형성시키는 광도파로 형성방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 광도파로 형성방법에 의하여 제조된 광도파로를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 기술에 의하여 제작된 광도파로를 나타내는 도면이다.
도 2a에서 도 2d는 본 발명에 따라 광도파로를 제작하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 광도파도 형성방법은,
기판상에 언더클래드층을 적층하여 광도파도를 형성하는 방법에 있어서, 상기 기판 하부에 상기 언더클래드층에 형성될 물질과 동일한 조성 및 두께를 갖는 더미층을 형성하는 단계; 상기 더미층이 형성된 기판의 반대측에 상기 언더클래드층을 형성하는 단계; 및 상기 언더클래드층 상에 코어층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 광도파로는,
소정의 기판; 상기 기판 상에 형성된 언더클래드층; 상기 언더클래드층이 형성된 기판의 반대측에 상기 언더클래드층에 형성된 물질과 동일한 조성 및 두께를 갖는 더미층; 및 상기 언더클래드층 상에 형성된 코어층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 2a에서 도 2d는 본 발명에 따라 광도파로를 제작하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 실리콘 기판(21) 하부에 언더클래드층과 동일한 조성 및 두께를 갖는 더미층(22)을 FHD 방법에 의하여 형성시킨다. 이와 같이 더미층(22)과 언더클래드층의 조성을 동일하게 하는 이유는 언더클래드층과 더미층의 열팽창 계수를 서로 동일하게 하기 위한 것이며, 이들의 두께를 동일하게 하는 이유는 만일 두께가 다르면 두께가 얇은 쪽으로 기판이 휘게 되는 현상을 방지하기 위한 것이다. 이렇게 형성된 더미층(22)은 고온에서 소결 후 실리콘 기판(21)과의 열팽창 계수의 차이에 의하여 도 2a와 같이 변형된다.
언더클래드층(23)은 더미층(22)이 형성된 실리콘 기판(21)의 반대측에 FHD 방법에 의하여 도 2b와 같이 형성시킨다. 즉, 도 2b는 더미층(22)을 갖는 실리콘 기판(21) 위에 언더클래드 수트가 증착된 기판을 나타낸다. 이 기판을 소결 전에는 도면에 도시된 바와 같이 변형된 상태를 유지하고 있다.
도 2c는 더미층(22)을 갖는 실리콘 기판(21) 위에 투명한 언더클래드층(23)을 갖는 기판의 소결 후의 상태를 나타낸다. 도 2b의 기판을 다시 소결하면 실리콘 기판(21)과 더미층(22)이 고온에서 다시 팽창되어 변형이 제거되며, 이 상태에서 언더클래드층(23)이 실리콘 기판의 수축을 막아 도 2c와 같이 기판 전체의 변형이 방지된다.
한편, 실리콘 기판(21)이 수축하려는 힘이 더미층(22) 및 언더클래드층(23) 내에 작용하므로, 더미층(22) 및 언더클래드층(23) 내에는 잔류 압축응력이 작용하고 실리콘 기판(21) 내에는 잔류 인장응력이 작용하게 된다. 이러한 기판 위에 코어층(24)을 형성시킬 경우 더미층(22)과 언더클래드층(23)이 실리콘 기판(21)의 팽창을 막아 기판의 변형이 발생되지 않는다. 또한 더미층(22), 언더클래드층(23) 및 코어층(24)의 열팽창 계수가 서로 비슷하므로, 도 2d와 같이 열팽창에 의한 기판의 변형이 생기지 아니하고 또한 코어층(24) 내의 잔류응력도 존재하지 않게 된다. 따라서, 기판의 변형 및 코어층 내의 잔류응력에 기인하는 유도 복굴절도 제거된다.
상술한 도파로 형성방법에 사용되는, 실리카(SiO2)를 기초로하여 광소자의 광도파막을 증착하는 기술인 화염가수분해 증착 (FHD) 방법은 당업자에게 널리 알려져 있는 기술이라 할 수 있다. 즉, 화염가수분해 증착법은 먼저 실리콘 웨이퍼를 약 20장 가량 원판 위에 장착한 후 회전시키고, 이어서 원료를 공급받아 화염을 형성하여 실리카를 생성하는 토치를 실리콘 기판이 장착된 원판 상에서 원판의 중심과 외곽을 직선 왕복운동하도록 하여 실리카를 균일하게 증착한다. 이렇게 증착된 실리카막은 구형의 실리카 입자가 쌓여서 기공도가 매우 높은 층이므로, 치밀한 구조를 만들기위해 약 1300°C에서 소결(sintering) 공정을 거치게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 광도파로 형성방법 및 그 방법에 의한 광도파로에 의하면, 실리콘 기판의 하부에 언더클래드 층과 동일한 조성 및 두께를 갖는 더미층을 형성시킴으로써, 도파로 제작용 기판의 변형을 방지하고 또한 코어층 내 잔류응력을 감소시켜 그에 의한 복굴절을 제거할 수 있다.
Claims (4)
- 기판상에 언더클래드층을 적층하여 광도파도를 형성하는 방법에 있어서,상기 기판 하부에 상기 언더클래드층에 형성될 물질과 동일한 조성 및 두께를 갖는 더미층을 형성하는 단계;상기 더미층이 형성된 기판의 반대측에 상기 언더클래드층을 형성하는 단계; 및상기 언더클래드층 상에 코어층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파도 형성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 더미층 형성단계 및 상기 언더클래드층 형성단계는 다같이 화염가수분해증착 (FHD) 방법에 의하는 것을 특징으로 하는 광도파도 형성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 기판은 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는 광도파도 형성방법.
- 소정의 기판;상기 기판 상에 형성된 언더클래드층;상기 언더클래드층이 형성된 기판의 반대측에 상기 언더클래드층에 형성된 물질과 동일한 조성 및 두께를 갖는 더미층; 및상기 언더클래드층 상에 형성된 코어층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파로.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980028845A KR100277362B1 (ko) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 더미층을 구비한 광도파로 형성방법 및 그 방법에 의한 광도파로 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980028845A KR100277362B1 (ko) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 더미층을 구비한 광도파로 형성방법 및 그 방법에 의한 광도파로 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000008821A KR20000008821A (ko) | 2000-02-15 |
| KR100277362B1 true KR100277362B1 (ko) | 2001-01-15 |
Family
ID=19544451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980028845A KR100277362B1 (ko) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 더미층을 구비한 광도파로 형성방법 및 그 방법에 의한 광도파로 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100277362B1 (ko) |
-
1998
- 1998-07-16 KR KR1019980028845A patent/KR100277362B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000008821A (ko) | 2000-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3496829B2 (ja) | 光導波路デバイス | |
| EP0484011B1 (en) | Packaging of silicon optical components | |
| US6690872B2 (en) | Silica based optical waveguide and production method therefor | |
| US6678454B2 (en) | Birefringence-free passive optical component | |
| KR100322126B1 (ko) | 광도파로 제작용 기판 및 그 제작방법 | |
| KR100277362B1 (ko) | 더미층을 구비한 광도파로 형성방법 및 그 방법에 의한 광도파로 | |
| US6483964B1 (en) | Method of fabricating an optical component | |
| JP3204439B2 (ja) | ハイブリッド光集積用実装基板の作製方法 | |
| JP2726424B2 (ja) | 光素子およびその製造方法 | |
| JP3070018B2 (ja) | 石英系光導波路及びその製造方法 | |
| JP3196797B2 (ja) | 積層型石英系光導波路の製造方法 | |
| JP3530463B2 (ja) | 光導波路 | |
| JP2000121859A (ja) | 埋め込み型光導波路の製造方法 | |
| KR100377929B1 (ko) | 광도파로 소자 및 그 제조방법 | |
| JPH0646245B2 (ja) | 応力解放用溝付単一モード光導波路 | |
| JP3575342B2 (ja) | 石英ガラス系光導波路の製造方法 | |
| JPH05181031A (ja) | 光導波路及びその製造方法 | |
| KR100333899B1 (ko) | 버퍼층을이용하여복굴절을감소시키는광도파로및그제작방법 | |
| CN110908037A (zh) | 光波导及其制造方法 | |
| JPH06331844A (ja) | 石英系光導波路及びその製造方法 | |
| JPH0875940A (ja) | 光導波路の作製方法 | |
| KR20020089871A (ko) | 광도파로 소자 및 그의 제조방법 | |
| JP2002196165A (ja) | ガラス導波路及びその製造方法 | |
| JPH0820573B2 (ja) | 光分岐・結合器の製造方法 | |
| JPH08160236A (ja) | 光導波路の作製方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20050921 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |