KR20030056569A - 평면형 광도파로 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면형 광도파로 제작 방법에 관한 것으로, 평면 기판 상에 완충층 및 마스크층을 순차적으로 형성하는 단계와, 마스크층 상에 포토레지스트를 도포하고, 소정의 마스크를 사용한 포토리쏘그라피 및 디벨로핑 공정을 진행하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 하부의 노출된 마스크층을 패터닝한 후 잔류된 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계와, 패터닝된 마스크층을 식각 마스크로 이용하여 하부의 노출된 완충층을 소정 두께 식각한 후 잔류된 마스크층을 제거하는 단계와, 완충층 상에 코아층을 형성하는 단계로 이루어져 광도파로 제작시 생산성 향상은 물론 생산비의 절감 효과를 도모할 수 있다.

Description

평면형 광도파로 제작 방법 {Method for fabricating a planar type lightwave circuit}

본 발명은 평면형 광도파로 제작 방법에 관한 것으로, 특히, 제작 공정의 단계를 감소시켜 생산비용을 절감시키고 생산성 향상을 이룰 수 있도록 한 평면형 광도파로 제작 방법에 관한 것이다.

광 집적회로를 구성하는 여러 광 소자들 중 광 도파로는 가장 기본적으로 사용되는 소자이다. 광 도파로는 광 신호를 한 곳에서 다른 곳으로 전송하는 데 이용될 뿐만 아니라 도파로의 구조를 부분적으로 수정하면 광신호를 분할하거나 모으는 것이 가능해지고, 변조, 복조, 스위칭 및 다중화 등의 기능도 수행할 수 있다.

최근 평면형 광도파로에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있는데, 광 도파로를 기판 상에 제작할 경우 광 손실은 광섬유에 비해 커지지만, 광섬유에 비해 구조적으로 안전하고 소형으로 제작할 수 있을 뿐만 아니라 다양하고 복잡한 광 회로 요소 및 발광소자, 수광소자, 신호처리용 소자 등을 함께 집적하는 것이 용이해진다.

종래에는 도 1a에 도시된 바와 같이 화염가수분해법(FHD) 또는 화학기상증착법(CVD)으로 평면 기판(101) 상에 하부 완충층(Under Cladding Layer; 102)을 형성하고, 하부 완충층(102) 상에 도 1b와 같이 도파로를 구성하는 코아층(103)을 형성한다.

도 1c에 도시된 바와 같이 코아층(103) 상에 식각 마스크(Mask)로 이용할 물질을 증착하여 마스크층(104)을 형성한다. 도 1d에 도시된 바와 같이 마스크층(104) 상에 포토레지스트(Photoresist; 105)를 도포하고포토리쏘그라피(Photolithography) 및 디벨로핑(Developing) 공정을 진행하여 포토레지스트 패턴(105)을 형성한다.

포토레지스트 패턴(105)을 식각 마스크로 이용하여 하부의 노출된 마스크층(104)을 패터닝한 후 도 1e에 도시된 바와 같이 에슁(ashing)하여 잔류된 포토레지스트 패턴(105)을 제거한다.

패터닝된 마스크층(104)을 식각 마스크로 이용하여 도 1f에 도시된 바와 같이 하부의 노출된 코아층(103)을 패터닝한 후 잔류된 마스크층(104)을 제거하여 광 도파로(103a)를 형성한다.

상기 도파로(103a)를 포함하는 전체 상부면에 도 1g에 도시된 바와 같이 상부 완충층(Upper Cladding Layer; 104)을 증착시키면 평면형 광도파로의 제작이 완료된다.

그런데 상기와 같은 과정을 거쳐 제작되는 종래의 평면형 광도파로는 제작 공정의 단계가 많고 복잡하여 생산성이 저하될 뿐만 아니라 생산에 많은 비용이 소요된다.

따라서 본 발명은 평면형 광도파로의 제작 과정을 단순화시키므로써 상기한 문제점을 해소할 수 있는 평면형 광도파로 제작 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 평면 기판 상에 완충층 및 마스크층을 순차적으로 형성하는 단계와, 마스크층 상에 포토레지스트를 도포하고, 소정의 마스크를 사용한 포토리쏘그라피 및 디벨로핑 공정을 진행하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 하부의 노출된 마스크층을 패터닝한 후 잔류된 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계와, 패터닝된 마스크층을 식각 마스크로 이용하여 하부의 노출된 완충층을 소정 두께 식각한 후 잔류된 마스크층을 제거하는 단계와, 완충층 상에 코아층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1a 내지 도 1g는 종래의 평면형 광도파로 제작 방법을 설명하기 위한 단면도.

도 2a 내지 도 2h는 본 발명에 따른 평면형 광도파로 제작 방법을 설명하기 위한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 기호 설명>

101 및 201: 평면 기판102: 하부 완충층

103 및 206: 코어층103a 및 205: 도파로

104 및 203: 마스크층105 및 204: 포토레지스트

105a 및 204a: 포토레지스트 패턴106: 상부 완충층

202: 완충층

종래에는 평면형 광도파로를 제작하기 위하여 도파로 형성을 위한 식각 패턴을 코아층 상에 만들었으나, 본 발명에서는 하부 완충층 상에 식각 패턴을 형성한 후 코아층을 형성하여 도파로 기능과 상부 완충층 역할을 동시에 하도록 함으로써 평면형 광도파로의 제작을 위한 공정 단계가 단축된다.

그러면 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2a 내지 도 2h는 본 발명에 따른 평면형 광도파로 제작 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 2a에 도시된 바와 같이 평면 기판(201) 상에 완충층(202)을 40 내지 80㎛ 정도의 두께로 종래보다 두껍게 증착하고, 완충층(202) 상에 도 2b에 도시된 바와 같이 식각 마스크(Mask)로 사용할 마스크층(203)을 형성한다.

마스크층(203) 상에 도 2c와 같이 포토레지스트(204)를 도포하고, 소정의 마스크를 사용한 포토리쏘그라피(Photolithography) 및 디벨로핑(Developing) 공정을 진행하여 도 2d와 같이 포토레지스트 패턴(204a)을 형성한다.

포토레지스트 패턴(204a)을 식각 마스크로 이용하여 하부의 노출된 마스크층(203)을 패터닝한 후 도 2e에 도시된 바와 같이 에슁(ashing)하여 잔류된 포토레지스트 패턴(105a)을 제거한다.

패터닝된 마스크층(203)을 식각 마스크로 이용하여 도 2f에 도시된 바와 같이 하부의 노출된 완충층(202)을 소정 두께 식각한 후 도 2g에 도시된 바와 같이 잔류된 마스크층(203)을 제거하여 완충층(202)의 돌출된 패턴들 사이 즉, 식각된 부분에 도파로(205)가 형성되도록 한다. 이때, 완충층(202)은 전체 두께의 1/2 예를 들어, 20 내지 40㎛의 두께로 식각한다.

상기 도파로(205)를 포함하는 완충층(202) 상에 도 2h에 도시된 바와 같이 코아층(205)을 증착시키므로써 평면형 광도파로의 제작이 완료되는데, 상기 코아층(205)이 도파로 기능을 함과 동시에 완충층 역할을 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 평면형 광도파로 제작 과정에서 상부 완충층 형성 공정을 생략할 수 있으므로 광도파로 제작시 생산성 향상은 물론 생산비의 절감 효과를 도모할 수 있다.

Claims (3)

1. 평면 기판 상에 완충층 및 마스크층을 순차적으로 형성하는 단계와,

   상기 마스크층 상에 포토레지스트를 도포하고, 소정의 마스크를 사용한 포토리쏘그라피 및 디벨로핑 공정을 진행하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와,

   상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 하부의 노출된 마스크층을 패터닝한 후 잔류된 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계와,

   상기 패터닝된 마스크층을 식각 마스크로 이용하여 하부의 노출된 완충층을 소정 두께 식각하여 식각된 부분에 도파로가 형성되도록 한 후 잔류된 마스크층을 제거하는 단계와,

   상기 완충층 상에 코아층을 증착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면형 광 도파로 제작 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 완충층은 40 내지 80㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 평면형 광 도파로 제작 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 완충층은 20 내지 40㎛의 두께로 식각되는 것을 특징으로 하는 평면형 광 도파로 제작 방법.