WO2013012023A1 - 光導波路素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

　ＤＣドリフトが抑制された光導波路素子の製造方法を提供することであり、さらには、製造プロセスの途中で、ＤＣドリフトを調整することを可能とし、製造の歩留まりを改善する、光導波路素子の製造方法を提供することを目的とする。　電気光学効果を有する基板に、光導波路を形成する工程と、バッファ層を形成する工程と、電極を形成する工程とを有する、光導波路素子の製造方法において、該バッファ層を形成した後に、該バッファ層内の特定物質の濃度分布を加熱によって調整するための１段階又は複数段階の界面拡散層熱調整工程（Ｓ１，Ｓ２）を組み込むことを特徴とする。

Description

光導波路素子及びその製造方法

　本発明は光導波路素子及びその製造方法に関し、特に、電気光学効果を有する基板に光導波路とバッファ層及び電極とを形成した光導波路素子であって、ドリフト現象を改善した光導波路素子及びその製造方法に関する。

　ニオブ酸リチウム（以下ＬＮと略す）などの電気光学効果を有する基板を用いた光導波路素子は、半導体変調器に比し低損失であり、高速動作が可能であり、広い波長範囲で特性が安定しているなどの特徴から、特に波長多重光伝送など高速光通信システムに広く用いられている。

　この光導波路素子を実際のシステムで使用するためには、温度変化によって変動する動作点のシフト（温度ドリフト）や長期的なＤＣ電圧印加による動作点のシフト（ＤＣドリフト）をフィードバック回路にて補償する仕組みが必要になっている。このため、これらのシフト量を出来るだけ小さくするような幾つかの対策が講じられている。

　例えば、特許文献１に示すように、温度ドリフトでは電極などの応力の影響をアニールによって低減させる技術や、特許文献２に示すように、ＤＣドリフトを低減させるためにバッファ層にＩｎなどの不純物をドープする技術などが開示されている。しかしながら、ＬＮ変調器の動作点シフトは極めて微妙な応力のバランスや、結晶やバッファ層中に含まれてしまう微量な不純物とそのバランスによって影響を受け、前記技術を含め、様々な対策が提案されているが、光導波路素子の温度ドリフトおよびＤＣドリフトを完全に抑圧することは、未だ実現していない。

　一方、ＬＮ光変調器などの光導波路素子は、要望される伝送容量の増大に伴って、より高速動作し、かつより低電圧駆動できることが求められている。また、ＮＲＺフォーマットなど比較的単純な強度変調からＤＱＰＳＫや偏波合成変調器など位相や偏波情報も同時に伝送できるフォーマットに対応することを求められるようになっている。このため光導波路素子の基板構成はリッジ構造や薄板構造など複雑化し、また導波路構成もシングルのマッハツェンダー型からネスト型などへ複雑化している。

　これらに合わせて、上述した動作点シフトのフィードバック回路による補償も複雑化し、特に長期動作保障のポイントとなるＤＣドリフトに対して、より低電圧で制御、補償できるよう、ＤＣドリフトが低減された光導波路素子が望まれている。

　また一方で、ＤＣドリフトが低く抑圧された光導波路素子を生産、供給する上では、複雑化したウエハプロセスの最終検査を、素子が完成したウエハ上で若しくはウエハから切り出されたチップにて、ＤＣドリフトなどを評価、選別し、当該特性がシステム要求仕様を満足するよう確認する必要がある。通常この段階で特性が不良であった場合、当該ウエハ若しくはチップは破棄することになり、歩留まり低下によるコスト劣化が発生していた。これはウエハプロセスが完了してしまうと、完成品に対する良否判断によって、ウエハ若しくはチップを使用若しくは廃棄するだけとなり、ウエハ完了後に、例えばチップの評価結果を見て追加調整的にＤＣドリフト特性などを補正、調整する技術が無かったことに起因している。

　ＤＣドリフトのメカニズムの説明は、例えば、非特許文献１のように、ＬＮ変調器などの光導波路素子の内部の等価回路で説明されている。この中で重要なことは、ＬＮ基板に形成される光導波路やバッファ層、半導電性膜（Ｓｉ膜等）、電極の各断面や表面方向における部分的な抵抗値と電気容量の全ての合成抵抗と合成容量及び各部分の抵抗と容量の比率が、ＤＣドリフトの長期的なシフトに影響することであり、より低いＤＣドリフトにするためには、電極や導波路設計のほか、各プロセスで決定されるＬＮ基板やバッファ層、半導電性膜などの断面方向と表面方向の抵抗や電気容量を、精密にコントロールして製造する必要が有る。

　しかしながら強誘電体であるＬＮと言う材料は、半導体のＳｉウエハなどに比べ結晶性が低く、製造メーカーや製造ロット、製造装置などによってバラツキが大きいと言う問題を持っており、断面や表面方向の抵抗のバラツキも大きい。またウエハプロセス中に成膜されるバッファ層や半導体膜中に微量の不純物が含まれるだけで、その抵抗値は桁が大きく変わる程変動してしまう。このため、ＬＮ変調器製造中の各プロセスで決定されるＬＮ基板やバッファ層、Ｓｉ膜などの断面方向と表面方向の抵抗や電気容量を、精密にコントロールして製造することは極めて困難であり、従って光導波路素子のＤＣドリフトはある種のバラツキをもってしまう。

　また、ＤＣドリフトの低下やバラツキを抑制するのを更に困難にする原因は、上記各プロセスで決定されるＬＮ基板やバッファ層、Ｓｉ膜などの断面方向と表面方向の抵抗や電気容量が、個別に測定、分離することが極めて困難なことであり、事実上不可能なことである。従って、プロセス中のウエハ内素子や切断完了後のチップの合成抵抗値、合成容量やＤＣドリフトの傾向や程度などからこれらを類推するしか現実的な手段が無いことである。

　従って、一旦完成されたウエハは、ウエハ状若しくは切断後のチップの特性評価によって良否を判断し、製品への組み立て工程へ移すか廃棄するかの選別をおこなうのみとなっている。

　図１３は、光導波路素子の一部を示す断面図であり、電気光学効果を有する基板１１に、Ｔｉ等の熱拡散部を形成することで光導波路１２を形成している。光導波路に電界を印加する変調電極として、信号電極１３及び接地電極１４が光導波路１２の近傍に配置されている。

　ＤＣドリフト現象の低減するために、特許文献３では、ＤＣドリフト現象の発生要因として、基板からのＬｉがバッファ層において可動イオンとなることが考えられ、このＬｉの拡散を抑制する膜を基板とバッファ層との間に挿入し、特性を安定化させることが提案されている。

　また、特許文献４においては、光導波路素子の外部から進入する汚染源が原因と考え、汚染源がバッファ層に進入を防ぐため、バッファ層に保護膜を形成する方法が提案されている。

　さらに、特許文献５においては、酸素の乾燥ガス雰囲気中でアニール処理を行うことで、基板やバッファ層内のＯＨ量などをコントロールし、ＤＣドリフト特性の安定化を行っている。

　しかしながら、特許文献３や特許文献４に係る技術では、主に基板や外部からの可動イオンとなり得る、不純物の進入を防ぐために、拡散抑制層や保護膜層を用いている。これらの膜は、その効果発揮させるため、拡散係数が小さく、またイオン分極が発生し難い材料を用いることが必要となる。このため、これら材料として、主に金属や半導体が利用される。このような材料を、光導波路が形成される基板とその上部にあるバッファ層との間に敷設すると、その材料の屈折率や光吸収作用により、光導波路素子における光損失や消光比などの特性を劣化させる原因となる。

　また、バッファ層の上部に敷設する場合も同様に、信号電極などの信号の伝搬損失や電界の印加効率の低下を引き起こす可能性があり、光導波路素子の特性が劣化する原因となる。また、特性の劣化を抑制するため、部分的に敷設することなどの対策も考えられるが、この場合にはリソグラフィの技術などを用いたパターン形成などを行う必要があり、生産性が悪いなどの問題を生じる。

　また、バッファ層の抵抗値を下げたり、膜質をコントールするために、バッファ層に不純物を注入する方法があるが、このような技術では、基板や電極とのバランスが問題となり、実質デバイスとしての特性安定化を行う際には、そのコントロールを厳密に行う必要があり特性の安定化が実質的に難しい。

特許第３５４４０２０号公報 特許第３００１０２７号公報 特開平７－６４１２６号公報 特開２００１－１３３７４３号公報 特開平７－１２８６２４号公報

Steven K.Korotky et al.,"An RCNetwork Analysis of Long Term Ti:LiNbO3 Bias Stability",Journal of Lightwave technology, Vol.14, No.12, p.2687-2689, IEEE, Dec. 1996

　本発明が解決しようとする課題は、上述した問題を解消し、ＤＣドリフトが抑制された光導波路素子及びその製造方法を提供することである。特に、製造プロセスの途中で、ＤＣドリフトを調整することを可能とし、製造の歩留まりを改善する、光導波路素子の製造方法を提供することである。また、ＤＣドリフトを安定化し、製造工程も複雑化せず、製品の特性も精度良くコントロール可能な光導波路素子及びその製造方法を提供することである。

　上記課題を解決するため、本発明は、以下の技術的特徴を有している。
（１）電気光学効果を有する基板に、光導波路を形成する工程と、バッファ層を形成する工程と、電極を形成する工程とを有する、光導波路素子の製造方法において、該バッファ層を形成した後に、該バッファ層内の特定物質の濃度分布を加熱によって調整するための１段階又は複数段階の界面拡散層熱調整工程を組み込むことを特徴とする。

（２）上記（１）に記載の光導波路素子の製造方法において、該界面拡散層熱調整工程が、光導波路素子をウエハ基板上又ウエハ基板から切り出した後に行われることを特徴とする。

（３）上記（１）に記載の光導波路素子の製造方法において、該界面拡散層熱調整工程が、光導波路素子をウエハ基板に形成する工程中に行われる第一の界面拡散層熱調整工程と、該光導波路素子をウエハ基板上又ウエハ基板から切り出した後に行われる第二の界面拡散層熱調整工程からなることを特徴とする。

（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光導波路素子の製造方法において、該界面拡散層熱調整工程は、光導波路素子の所定の特性値を測定した後、その測定値に応じて調整されることを特徴とする。

（５）上記（３）に記載の光導波路素子の製造方法において、前記第一の界面拡散層熱調整工程の加熱温度は、前記第二の界面拡散層熱調整工程の加熱温度より高いことを特徴とする。

（６）上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の光導波路素子の製造方法において、該基板は、ニオブ酸リチウムから構成され、該特定物質は、Ｌｉであることを特徴とする。

（７）上記（６）に記載の光導波路素子の製造方法において、該バッファ層内での基板表面の法線方向におけるＬｉの濃度分布は、１×１０^１６（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）～３×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）の濃度が、１μｍ以下の範囲で分布していることを特徴とする。

（８）電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路の上に形成されたＳｉＯ_２を主原料とするバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子において、該バッファ層の該基板側には、Ｌｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となることを特徴とする。

（９）上記（８）に記載の光導波路素子において、該バッファ層におけるＬｉを１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上含有する領域の厚みが、膜厚方向に１／４以上を占めることを特徴とする。

（１０）上記（８）又は（９）に記載の光導波路素子において、該バッファ層には、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかがドープされていることを特徴とする。

（１１）電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路の上に形成されたＳｉＯ_２を主原料とするバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子の製造方法において、少なくとも該バッファ層を形成した後、主に酸素雰囲気中で、４００～１０００℃で熱処理することによって、該バッファ層の該基板側には、Ｌｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となる領域を形成することを特徴とする。

（１２）上記（１１）に記載の光導波路素子の製造方法において、該熱処理に際して、Ｌｉを含む材料を一緒の雰囲気中で熱処理することを特徴とする。

（１３）電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路の上に形成されたＳｉＯ_２を主原料とするバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子の製造方法において、該バッファ層を真空成膜法で形成する際に、成膜材料にＬｉを含む材料を混ぜ、該バッファ層のＬｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となるよう形成することを特徴とする。

　上記（１）に係る発明により、電気光学効果を有する基板に、光導波路を形成する工程と、バッファ層を形成する工程と、電極を形成する工程とを有する、光導波路素子の製造方法において、該バッファ層を形成した後に、該バッファ層内の特定物質の濃度分布を加熱によって調整するための１段階又は複数段階の界面拡散層熱調整工程を組み込むため、界面拡散層熱調整工程により、光導波路素子のＤＣドリフトを調整することが可能となり、製造の歩留まりも改善することができる。

　上記（２）に係る発明により、界面拡散層熱調整工程が、光導波路素子をウエハ基板上又ウエハ基板から切り出した後に行われるため、製品の最終段階に近い状況でも光導波路素子のＤＣドリフトを調整でき、より一層製造の歩留まりも改善できる。

　上記（３）に係る発明により、界面拡散層熱調整工程が、光導波路素子をウエハ基板に形成する工程中に行われる第一の界面拡散層熱調整工程と、該光導波路素子をウエハ基板上又ウエハ基板から切り出した後に行われる第二の界面拡散層熱調整工程からなるため、光導波路素子のＤＣドリフトを多段階で調整することができ、ＤＣドリフトの発生をより効果的に抑制することが可能となる。

　上記（４）に係る発明により、界面拡散層熱調整工程は、光導波路素子の所定の特性値を測定した後、その測定値に応じて調整されため、光導波路素子の特性に応じた調整を行うことが可能となる。

　上記（５）に係る発明により、第一の界面拡散層熱調整工程の加熱温度は、第二の界面拡散層熱調整工程の加熱温度より高いため、各々の工程で最も効果的にＤＣドリフトを調整することが可能となる。

　上記（６）に係る発明により、基板は、ニオブ酸リチウムから構成され、特定物質は、Ｌｉであるため、ニオブ酸リチウム基板を利用した際に発生するＤＣドリフトを、基板を加熱した際に生ずるＬｉの拡散によって、効果的に抑制することが可能となる

　上記（７）に係る発明により、バッファ層内での基板表面の法線方向におけるＬｉの濃度分布は、１×１０^１６（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）～３×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）の濃度が、１μｍ以下の範囲で分布しているため、製造工程中の界面拡散層熱調整工程によりＤＣドリフトを効果的に抑制することが可能となる。

　上記（８）に係る発明により、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路の上に形成されたＳｉＯ_２を主原料とするバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子において、該バッファ層の該基板側には、Ｌｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となり、Ｌｉ－Ｏの結合が強くなるため、電界によるＬｉの移動が抑制されＤＣドリフトを減少させるなど、ＤＣドリフトを安定化することが可能となる。しかも、熱処理によりＬｉを含有させるため、温度調整することでＬｉの含有量を容易にコントロールでき、製造工程も複雑化せず、製品の特性も精度良くコントロールすることが可能となる。

　上記（９）に係る発明により、バッファ層におけるＬｉを１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上含有する領域の厚みが、膜厚方向に１／４以上を占めることで、ＤＣドリフトの安定化をより確実に実現することが可能となる。

　上記（１０）に係る発明により、バッファ層には、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかがドープされているため、バッファ層の抵抗値を下げることができ、より一層ＤＣドリフトの特性を安定化することが可能となる。

　上記（１１）に係る発明により、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路の上に形成されたＳｉＯ_２を主原料とするバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子の製造方法において、少なくとも該バッファ層を形成した後、主に酸素雰囲気中で、４００～１０００℃で熱処理することによって、該バッファ層の該基板側には、Ｌｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となる領域を形成するため、熱処理の温度を制御するだけで、製造工程が複雑化せずに、バッファ層におけるＬｉの含有量を精度良くコントロールでき、ＤＣドリフトの特性を安定化した光導波路素子を提供することが可能となる。

　上記（１２）に係る発明により、熱処理に際して、Ｌｉを含む材料を一緒の雰囲気中で熱処理するため、バッファ層の表面からもＬｉの侵入を促進でき、ＤＣドリフトの特性を安定化した光導波路素子を効率的に製造することが可能となる。

　上記（１３）に係る発明により、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路の上に形成されたＳｉＯ_２を主原料とするバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子の製造方法において、該バッファ層を真空成膜法で形成する際に、成膜材料ににＬｉを含む材料を混ぜ、該バッファ層のＬｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となるよう形成するため、バッファ層を形成する際に予めＬｉを含有させることができ、製造工程を複雑化させず、ＤＣドリフトの特性を安定化した光導波路素子を効率良く製造することができる。

界面拡散層熱調整工程４００℃を実施した場合のＳＩＭＳを用いた基板界面近傍の分析例である。 界面拡散層熱調整工程の温度（２００℃～７００℃）を変化させた場合の基板界面近傍のＬｉの濃度分布を示すグラフである。 界面拡散層熱調整工程を実施していない場合のＤＣドリフトの様子を示すグラフである。 界面拡散層熱調整工程３００℃を実施した場合のＤＣドリフトの様子を示すグラフである。 界面拡散層熱調整工程６００℃を実施した場合のＤＣドリフトの様子を示すグラフである。 本発明を適応可能なマッハツェンダ型光変調器の平面図を示す図である。 図６のＡ－Ａ’における断面図を示す図である。 従来の製造方法（プロセスフロー）の一例を示す図である。 本発明の製造方法（プロセスフロー）の例（その１）を示す図である。 本発明の製造方法（プロセスフロー）の例（その２）を示す図である。 本発明の製造方法（プロセスフロー）の例（その３）を示す図である。 形成方法（プロセスＡ：スパッタリング法，プロセスＢ：真空蒸着法）が異なるバッファ層に対して、界面拡散層熱調整工程を実施した際の温度とＤＣドリフトとの関連を示すグラフである。 従来の光導波路素子の一例を示す断面図である。 本発明の光導波路素子を示す断面図である。 熱処理温度が２００℃でのＬｉの分布状況を示すグラフである。 熱処理温度が５００℃でのＬｉの分布状況を示すグラフである。 熱処理温度が６００℃でのＬｉの分布状況を示すグラフである。 熱処理温度が７００℃でのＬｉの分布状況を示すグラフである。 熱処理を行わない場合と３００℃又は６００℃で熱処理した場合の光導波路素子のＤＣドリフトの変化を示すグラフである。

　本発明の光導波路素子の製造方法について、以下に詳細に説明する。
　本発明者らは光導波路素子の製造工程における各プロセスで決定される、ＬＮ基板やバッファ層、Ｓｉ膜などの断面方向と表面方向の抵抗や電気容量に関して、プロセス終了後にそれらプロセスで得られる構造や特性に大きく影響せずに、基板内部の断面や表面方向の抵抗や容量を調整し、ＤＣドリフトを抑圧、調整することが出来ないかを検討した。その結果、基板、バッファ層、Ｓｉ半導体膜及び電極などの各界面に着目、特にＬＮ基板とバッファ層界面に存在するＬｉ原子の量や範囲とＤＣドリフトとの関連性に着目した。

　図１は、ＬＮ基板とバッファ層界面近傍をＳＩＭＳ（Secondary
Ion-microprobe Mass Spectrometry：２次イオン質量分析）で分析した一例である。この分析に用いたＬＮ基板は通常のウエハプロセスに加え、界面拡散層熱調整工程として４００℃、５時間の熱調整を実施したものである。グラフの縦軸は元素の量に相当し、横軸は０がバッファ層表面方向、＋側に進むに連れＬＮ基板側になり、Ｌｉの量が急激に増加している部分がＬＮ基板とバッファ層の境界になる。Ｌｉ原子は境界から約１μｍ内程度の範囲に分布しているが、この領域をＬｉ原子の界面拡散層と見ることが出来る。

　この界面拡散層は、Ｌｉの存在量や存在領域の大きさに応じて、バッファ層（ＳｉＯ_２）やＬＮ基板とは異なる抵抗及び電気容量を持つことが想定される。この部分の抵抗値及び電気容量は直接測定することは極めて難しく、変調器の合成抵抗や合成容量から類推若しくは、ＤＣドリフトの挙動から想定することが現実的な方法となっている。

　もしここで、この界面拡散層におけるＬｉの量や領域を、各プロセスで決定されるＬＮ基板やバッファ層、Ｓｉ膜などの断面方向と表面方向の抵抗や電気容量に関して、それらプロセスで得られる構造や特性に大きく影響せずに、調整することが出来れば、この界面拡散層の抵抗値および容量を調整することが出来る事に相当すると考えられる。言い換えればＤＣドリフトの挙動を調整することができることになる。

　この界面拡散層に於けるＬｉの量や領域を調整する手段として、従来のウエハプロセスに対して、界面拡散層熱調整工程を導入しＬｉの量や存在領域を調整すれば、結晶品質を含むＬＮ基板やバッファ層、Ｓｉ膜、電極形成などの各ウエハプロセスによって決定されてしまうＤＣドリフト特性を更に変更調整することが出来ることになる。

　図２は上記技術思想に基き、バッファ層工程が終了した各ウエハに対して、各種温度の界面拡散層熱調整工程を導入し（時間はいずれも５時間実施した）、上記分析と同様にＳＩＭＳを用いてＬＮとバッファ層の境界領域のＬｉ量を調べたものである。界面拡散層熱調整工程の温度が２００℃から７００℃になるに従ってＬＮとバッファ層の界面におけるＬｉの量がおよそ１×１０^１６（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）から３×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）に変化していることが判る。またその存在領域は１μｍ以下に渡って調整できていることが判り、この濃度分布においては、ＤＣドリフトが効果的に抑制が可能である。なお、この界面拡散層領域の抵抗値および容量値は、直接分離して測定することは出来ないが、それぞれ異なったＬｉの分布量と分布領域を持っており、それぞれ異なった値になっていると想定される。

　これらウエハからこの界面拡散層熱調整工程を実施しなかった（温度０℃に相当）サンプルＡ（図３）及び界面拡散層熱調整工程をそれぞれ３００℃（サンプルＢ，図４）および６００℃（サンプルＣ，図５）として最終工程まで進め、各光導波路素子のＤＣドリフトを測定したものが図３乃至５である。界面拡散層熱調整工程の調整温度によって拡散層のＬｉ量及び領域が変化しそれらに応じて、ＤＣドリフト特性が変化していることが実施データから判る。図３乃至５の各グラフについては、後で詳述する。

　従って、電極設計や各ウエハプロセスの条件が決定され後、これら設計やウエハプロセス条件に最も適した界面拡散層熱調整工程を適応すれば、更にＤＣドリフトが抑圧された光導波路素子を提供することが出来る。

　特に注目すべき特徴の一つは、界面拡散層熱調整工程が図２から判るように、２００℃程度の温度でも界面拡散層のＬｉ量および領域を調整することが出来ることである。この特徴は、複雑化したウエハプロセスの結果、最終製品に到達する最終歩留まりを、ウエハプロセスが完了した後に更に改善／調整する手段を提供する画期的なものである。

　即ち、ウエハプロセスが完全に終了しウエハからチップを切り出した後、そのチップのＤＣドリフト特性を測定し、プロセスのバラツキなど含めた期待されたＤＣドリフト特性に及ばなかった場合、更に付加的に界面拡散層熱調整工程をウエハプロセス中に実施した調整温度より低い温度で実施し、ＤＣドリフト特性を微調成することが可能であることを意味している。

　言い換えれば、プロセス設計及びウエハ製造パラメータ、使用材料などで大枠決まってしまうＤＣドリフト特性の疎調整を、第一の界面拡散層熱調整工程としてウエハプロセスの中で実施し、製造のバラツキや材料のバラツキなどで生じるＤＣドリフト特性の期待値からのズレを第二の界面拡散層熱調整工程としてウエハ基板上又チップをウエハから切り離した後調整実施することによって、製造歩留まりを改善し、製造コストを低く抑えることが可能となる。

　さらに、第一の界面拡散層熱調整工程の加熱温度は、第二の界面拡散層熱調整工程の加熱温度より高いため、第一の界面拡散層熱調整工程で大幅にＤＣドリフトを抑制し、第二の界面拡散層熱調整工程では、所定の特性を得るため、ＤＣドリフトを微調整することも可能となる。さらに、チップ化した後の熱調整工程では、チップの切断面にもＬｉが拡散してくるため、過剰な加熱は、基板内のＬｉの欠乏の原因ともなる。このように、各々の工程で最も効果的にＤＣドリフトを調整することが好ましい。

　基板の状態や、バッファ層の形成方法など各種の条件によっても処理温度が異なるが、例えば、スパッタリング法でバッファ層を形成した場合には、第一の界面拡散層熱調整工程では３００～６００℃、第二の界面拡散層熱調整工程では１００～３００℃、より好ましくは、２００～３００℃が好適な範囲である。

　これらＤＣドリフト量は、界面拡散層の抵抗値および容量値のみで決定されるのではなく、ＬＮ基板の抵抗や容量およびＳｉ膜の抵抗や容量などとの相対的な抵抗値、容量値の比率が関与する。このため、全く同じ界面拡散層であってもＬＮ基板やＳｉ膜などのプロセスが異なれば異なったＤＣドリフト特性となり、また、異なったウエハプロセスに最適な界面拡散層熱調整工程の条件も異なることは言うまでも無い。

　また、上記Ｌｉの量や存在量域は、バッファ層の緻密度など成膜条件や成膜装置などによっても異なるであろうし、ＬＮ基板の製造条件によっても異なることが想定されるが、界面拡散層が存在し、この部分のＬｉの量と範囲を従来のウエハプロセスとは別に、界面拡散層熱調整工程によって付加的に変更、調整できることは言うまでもない。

　上記界面拡散層と表現している領域は、ＬＮとバッファ層の接触部だけを指し示しているのではなく、Ｌｉの存在量が調整されたバッファ層内の領域、またＬＮ基板内の領域を含んだ領域を示していることは、本発明の内容から明らかである。

　また、特許文献１に示すような、ウエハプロセスやチップ処理のプロセス中にアニールを行うものが開示されているが、従来技術のアニールは、基板や膜体の内部応力の緩和や、金属信号電極の内部応力を低減させることを目的としており、本発明のように、Ｌｉなどの拡散によって界面拡散層を形成させること、およびこれらの量及び領域を熱調整工程によって調整し、ＤＣドリフト特性を低減、調整するような、本発明の技術思想とは全く異なるものである。

　本発明は、電気光学効果を有する基板に、光導波路を形成する工程と、バッファ層を形成する工程と、電極を形成する工程とを有する、光導波路素子の製造方法において、該バッファ層を形成した後に、該バッファ層内の特定物質の濃度分布を加熱によって調整するための界面拡散層熱調整工程を組み込むことを特徴とする。

　この構成により、例えば、電気光学効果を有する基板であるＬＮを主とした強誘電体を用いた光導波路素子において、ＬＮ基板とバッファ層界面に、比較的多いＬｉ原子が、特定物質として比較的広い範囲に渡って存在しており、これらＬｉ原子の濃度分布（存在量及び存在領域）を界面拡散層熱調整工程によって調整することが出来る。そして、光導波路素子のＤＣドリフト特性が各基板、バッファ層、Ｓｉ膜などの断面や表面方向の抵抗と容量の大きさ、比率で変化すると言う原理を組み合わせ、産業上有用なＤＣドリフトがより抑圧された光導波路素子を提供し、歩留まりを改善しコストを低く抑えた光導波路素子を提供することが可能となる。

　以下、本発明の実施例を説明する。
　図６は本発明を適応することが可能なマッハツエンダ型変調器の一例を示す平面図であり、図７は図６のＡ－Ａ’における断面図である。本例は、ＺｃｕｔのＬＮ（ニオブ酸リチウム）基板７にＴｉを熱拡散させることによって光導波路１を形成し、この光導波路に電界を印加させるための信号電極５、接地電極４を設けて構成されている。ここでは図示されていないが、レーザーなどの光源から光導波路に入射された光は一旦２分岐され、信号電極に印加される電圧によって変調が掛けられる構成になっている。

　Ｔｉを熱拡散して形成された導波路１上には電極による光吸収を低減させ、変調の帯域を拡大させることを目的としてバッファ層（ＳｉＯ_２層）２を形成する。バッファ層はスパッタリングや真空蒸着、ＣＶＤなどの形成方法が良く用いられるが、それぞれの成膜装置の特徴や製造条件によって、膜抵抗などの電気的特性や内部応力など機械的特性が大きく異なるため、ウエハサイズや成膜工程前後のウエハプロセスとの整合性、導波路設計などを考慮して、適切な成膜装置、製造条件が選ばれる。本実施例では「プロセスＡ」と表現しているものは、スパッタリング法にてＳｉＯ_２を１．６μｍの厚さで形成したものを示している。

　バッファ層２を形成したウエハ上にはウエハの焦電効果による動作点変動を防止する目的で導電層、例えばＳｉ膜３を形成する。Ｓｉ膜成膜後導波光を制御するための電極（４，５）を形成する。

　電極形成が終了したウエハはそれぞれのチップに切り出され、ここでは図示されていない金属筐体などに実装され、光導波路素子として使用可能な状態に組み立て上げられる。光導波路素子の作り込みが完成したウエハが、良好な状態であるか、問題点が無いかなど、ウエハ状態で検査を行うが、個々の光導波路素子に切り出した、チップ状態でも測定を実施して実装可否を事前検証する。特に光との相互作用が関連する損失（光の伝搬損失や結合損失）や駆動電圧、消光比、ＤＣドリフトなどの測定項目はチップ状態で簡易的に検査を実施し、モジュール化に伴う歩留まりの向上を図りまたウエハプロセスの異常検出を行っている。多くの場合これらの検査は全数ではなく抜き取りで良い。それは上記項目の多くが同一ウエハで同一の傾向にあるためである。これら一連のプロセスは図８に表した光導波路素子の製造方法（プロセスフロー）で代表されるものである。

　図９乃至１１は本発明の光導波路素子の製造方法を説明するプロセスフローであり、従来のプロセスフロー（図８）に、界面拡散層熱調整工程を加えたものである。図９の実施例では、従来のウエハプロセスフローに対してバッファ層形成工程終了後に新たに界面拡散層熱調整工程（Ｓ１）として、６００℃、５時間の熱処理を行った。

　図２のＬｉの拡散による濃度分布から分かるとおり、この６００℃の熱処理によってバッファ層とＬＮの界面にはおよそ１×１０^２１（ａｔｍｓ／ｃｍ^３）程度のＬｉが０．７μｍ程度の領域に渡って存在するように調整されており、従来の界面拡散層熱調整工程を実施しない場合と比較し、Ｌｉの量と分布が大きく異なることが分かる。

　また、図１０は本発明の光導波路素子の製造方法の他の一例であり、チップ切り出しを行い、チップの特性を測定後に界面拡散層熱調整工程（Ｓ２）として、２００℃、１時間の熱処理を行っている。

　さらに、図１１は本発明の光導波路素子の製造方法の他の一例であり、バッファ層形成工程終了後に界面拡散層熱調整工程（Ｓ１）を実施し、かつチップ切り出しを行い、その後チップの特性を測定した後に、界面拡散層熱調整工程（Ｓ２）を実施している。

　本発明の製造方法にて作製されたウエハ、及び従来の製造方法から作製されたウエハから、それぞれチップを切り出し、それぞれモジュールを作製しＤＣドリフト特性を測定したのが、図３乃至５である。各グラフの縦軸は規格化したＤＣドリフト量であり、横軸は経過時間を表している。各々のグラフには、Ｓ１で示す界面拡散層熱調整工程を行った場合と、Ｓ１，Ｓ２の両方の界面拡散層熱調整工程を行った場合の２つの測定結果を記載している。

　規格化ＤＣドリフトの結果（図３乃至５）から明らかなように、本発明を実施したモジュールの規格化ＤＣドリフト（図４及び５）は大幅に改善されており、またチップ化後の界面拡散層熱調整工程（Ｓ２）を更に追加した場合には、更に改善していることが分かる。

　ここで「プロセスＡ」と表現したバッファ層を形成した後、界面拡散層熱調整工程（Ｓ１）として３００℃、５時間の熱調整を実施したウエハを作製し、規格化ＤＣドリフト試験を実施したのが図４である。また、同様に「プロセスＡ」のバッファ層に、６００℃、５時間の熱調整を実施したのが図５である。図４及び図５の本発明を実施したモジュールの規格化ＤＣドリフトは、従来例プロセスのモジュール（図３）に比べ改善していることがわかる。なお、上記実施例は、チップをウエハから切り出した後にＤＣドリフト特性を測定した。しかし、ウエハ状態で測定する為、ウエハの一部を切断しバットジョイント、又は、ルチル等の高屈折率結晶のプリズムで光結合させ、ＤＣドリフト特性を測定し、その後、ウエハ状態で、界面拡散層熱調整工程を実施することも可能であることは言うまでもない。

　これら界面拡散層の熱調整温度と規格化ＤＣドリフトの関連をグラフ化したのが図１２である。このグラフからプロセスＡのバッファ層を形成する場合では、界面拡散層熱調整温度として最適な温度は６５０－７００℃程度と想定されるが、界面拡散層熱調整工程（Ｓ１）としてはそれらより低めの温度、例えば６００℃などを選択することが好ましい。これはプロセスのバラツキやウエハ材料などのバラツキで規格化ＤＣドリフトが最小となる熱調整温度が異なった場合も、追加若しくは微調整としての界面拡散層熱調整工程（Ｓ２）によってＤＣドリフト特性を改善させることが出来るようにするためである。

　上記の実施例では、「プロセスＡ」としてスパッタリング法にてＳｉＯ_２を形成した場合を例示したが、プロセス設計や材料、成膜方法などが異なった場合、同じ界面拡散層熱調整工程を実施しても最適となる調整温度は異なる。例えばＳｉＯ_２の成膜を真空蒸着法にて１．２μｍの厚さに形成した場合を「プロセスＢ」とし例示したものを図８にプロットした。この場合、規格化ＤＣドリフトが最小になる界面拡散層熱調整温度の最適値は２８０℃程度であり、このような場合は界面拡散層熱調整工程Ｓ１若しくはＳ２として２００℃程度が選ばれる。

　上述のように、電極設計や各ウエハプロセスの条件が決定され後、これら設計やウエハプロセス条件に最も適した界面拡散層熱調整工程を適応すれば、更にＤＣドリフトが抑圧されたＬＮ変調器を提供することが出来る。

　なお、本発明の製造方法に加えて、従来のバッファ層形成工程内に膜の内部応力を緩和させることを目的としたアニールを行う場合もあるが、本発明の界面拡散層熱調整工程の温度は、アニール温度よりも高いため、本発明の界面拡散層熱調整工程を前記アニールの作用も含め同時に行うことも本発明の応用例として実施することができる。

　また、上記実施例ではチップ測定を実施した後、第二の界面拡散層熱調整工程（Ｓ２）を適応した例を上げたが、ウエハプロセスの安定度や生産工程の効率的運用などから、チップ測定前に第二の界面拡散層熱調整工程を実施し、その後、チップ測定を実施しても良いことは、言うまでもない。

　次に、本発明の光導波路素子について、以下に詳細に説明する。
　図１４に示すように、本発明の光導波路素子は、電気光学効果を有する基板１１と、該基板に形成された光導波路１２と、該光導波路の上に形成されたＳｉＯ_２を主原料とするバッファ層１５と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極（１３，１４）とを有する光導波路素子において、該バッファ層の該基板側には、Ｌｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となる領域１６が形成されていることを特徴とする。

　バッファ層内にＬｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となる領域を形成させ、Ｌｉ－Ｏの結合を強くすることで、変調信号やＤＣバイアスアなどの電界によるＬｉの移動が抑制されＤＣドリフトを減少させ、ＤＣドリフトの特性を安定化することが可能となる。しかも、熱処理の温度をコントロールすることで、Ｌｉを含有量を容易にコントロールできるため、製造工程も複雑化せず、製品の特性も精度良くコントロールすることが可能となる。

　本発明に利用される基板としては、電気光学効果を有する材料を用いた基板が利用でき、例えば、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ＰＬＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛ランタン）、及び石英系の材料、並びにこれらの材料を組み合わせた基板が利用可能である。特に、熱処理によってバッファ層内にＬｉを含有させる場合には、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）結晶などＬｉを豊富に含む基板が好適に利用される。

　基板に光導波路を形成する方法としては、Ｔｉなどを熱拡散法やプロトン交換法などで基板表面に拡散させることにより形成することができる。また、光導波路以外の基板をエッチングしたり、光導波路の両側に溝を形成するなど、基板に光導波路に対応する部分を凸状としたリッジ形状の導波路を利用することも可能である。リッジ形状の場合には、導波路近傍の電界効率が高いため、Ｌｉの移動が起こりやすいため、本発明をより好適に適用することが可能である。

　光導波路素子では、基板１１上に信号電極１３や接地電極１４などの変調電極が形成される。このような電極は、Ｔｉ・Ａｕの電極パターンの形成及び金メッキ方法などにより形成することが可能である。

　光導波路１２と変調電極（１３，１４）との間には、バッファ層１５が設けられている。バッファ層は、光導波路形成後に、主に平行平板型のマグネトロンスパッタでＳｉＯ_２のターゲットを用いてスパッタリングにより０．５μｍから１．０μｍ程度のＳｉＯ２膜を形成する。特に、ＳｉＯ_２ターゲットは、ＤＣドリフトの特性安定化のために、膜の抵抗値を下げる目的でＩｎやＴｉなどの金属を微量Ｄｏｐｅしたものを使用することが可能である。

　本発明の光導波路素子では、バッファ層内にＬｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となる領域を形成することで、電界によるＬｉの移動を抑制している。しかも、バッファ層におけるＬｉを１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上含有する領域の厚みが、膜厚方向に１／４以上を占めることで、ＤＣドリフトの安定化をより確実に実現することが可能となる。

　バッファ層内にＬｉを含有させる方法として、電気光学効果を有する基板であるニオブ酸リチウム基板などからは、Ｌｉが豊富に供給でき、ＳｉＯ_２を主に含むバッファ層を形成した後、基板全体を熱処理することで、容易にバッファ層内にＬｉを含有させることができる。光デバイスに使用されるバッファ層の材質であるＳｉＯ_２などは拡散係数が大きく、Ｌｉは容易に拡散することが可能である。

　また、Ｌｉの含有量の制御においては、熱処理温度で容易にコントールでき、４００～１０００℃の範囲の温度であれば、Ｌｉを十分拡散させることが可能である。特に、６００℃以上で熱拡散させると、１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上含有する領域を容易に形成することが可能である。熱処理温度は、数度単位では無く、もっと粗い温度制御でもＬｉ拡散をコントロールすることが可能である。

　Ｌｉは、ＳｉＯ_２内で可動するイオンでもあり、Ｌｉの量によりバッファ層の抵抗率や静電容量値もコントロールされる。Ｌｉは、熱処理なしや２００℃程度の低温でもバッファ層内に進入するが、バッファ層の密度やＬｉと酸素の結合状態によりＬｉがバッファ層内で移動度が異なる。本発明では、４００～１０００℃、好ましくは６００℃以上の酸素雰囲気中で熱処理することで、Ｌｉ－Ｏの結合が強まり、また、バッファ層自体が緻密になる。その結果、Ｌｉの移動度を小さくし、ＤＣドリフトの悪化要素となる電界によるＬｉの移動を抑制することが可能となる。

　図１５～図１８は、ＬＮ基板上にＳｉＯ_２のバッファ層を０．６～０．８μｍ程度形成したものを、２００℃，５００℃，６００℃及び７００℃で熱処理を行い、バッファ層内におけるＬｉの含有量の分布を計測したグラフである。

　図１５は、２００℃で熱処理した場合であるが、バッファ層におけるＬｉの含有量は、１×１０^１９（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以下となっている。図１６は、５００℃で熱処理した場合であるが、バッファ層におけるＬｉの含有量は、１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上の領域の厚みが０．４μｍ程度となっている。図１７は、６００℃で熱処理した場合であるが、バッファ層におけるＬｉの含有量は、１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上の領域の厚みが０．６μｍ程度となっている。さらに、図１８は、７００℃で熱処理した場合であるが、バッファ層におけるＬｉの含有量は、１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上の領域の厚みが０．８μｍ程度とほぼ全てのバッファ層内に広がっている。

　図１９では、熱処理を行わない光導波路素子と、３００℃又は６００℃で熱処理を行った光導波路素子について、１５０℃の温度環境におけるＤＣドリフトの様子を示したグラフである。熱処理を行わない光導波路素子や３００℃で熱処理を行った光導波路素子と比較し、６００℃で熱処理した光導波路素子は、同じ試験環境下でのＤＣドリフトが減少しており、特性が安定化していることが容易に理解される。同様に、実験を行った結果、４００℃以上で熱処理を行なった場合には、ＤＣドリフトの減少が見られ、特に６００℃以上の場合では、ほぼ同じ結果が得られた。なお、１０００℃を超える場合には、Ｌｉの拡散効果に違いは無く、むしろ、Ｔｉ熱拡散で光導波路を形成しており、Ｔｉの拡散が進行するなどの弊害も発生する。

　バッファ層にＬｉを含有させる方法としては、さらに、熱処理に際して、ＬｉＣｌやＬｉ_２ＯなどＬｉを豊富に含む材料を一緒の雰囲気中で熱処理することで、バッファ層の表面からもＬｉの侵入を促進でき、ＤＣドリフトの特性を安定化した光導波路素子を効率的に製造することが可能となる。

　また、基板に光導波路を形成した後、その上にＳｉＯ_２を主原料とするバッファ層をスパッタ法・蒸着法・ＣＶＤ法等の真空成膜法で形成する。特に、好ましくはスパッタ法で形成する。このバッファ層を形成する際に、成膜材料、例えばスパッタ法のターゲットにＬｉ_２ＯなどのＬｉを含む材料を混ぜ、該バッファ層のＬｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となるよう形成することも可能である。バッファ層を形成する際に予めＬｉを含有させることができ、製造工程を複雑化させず、ＤＣドリフトの特性を安定化した光導波路素子を効率良く製造することができる。

　以上説明したように、本発明によれば、ＤＣドリフトが抑制された光導波路素子の製造方法を提供することであり、さらには、製造プロセスの途中で、ＤＣドリフトを調整することを可能とし、製造の歩留まりを改善する、光導波路素子の製造方法を提供することが可能となる。
　また、本発明によれば、ＤＣドリフトを安定化し、製造工程も複雑化せず、製品の特性も精度良くコントロール可能な光導波路素子及びその製造方法を提供することが可能となる。

１　光導波路
２　バッファ層
３　Ｓｉ膜
４　接地電極
５　信号電極
６　基板／バッファ層境界面
７　基板
Ｓ１　第一の界面拡散層熱調整工程
Ｓ２　第二の界面拡散層熱調整工程
１１　電気光学効果を有する基板
１２　光導波路
１３　信号電極
１４　接地電極
１５　バッファ層
１６　Ｌｉ含有領域

Claims (13)

1. 　電気光学効果を有する基板に、光導波路を形成する工程と、バッファ層を形成する工程と、電極を形成する工程とを有する、光導波路素子の製造方法において、
   　該バッファ層を形成した後に、該バッファ層内の特定物質の濃度分布を加熱によって調整するための１段階又は複数段階の界面拡散層熱調整工程を組み込むことを特徴とする光導波路素子の製造方法。
2. 　請求項１に記載の光導波路素子の製造方法において、該界面拡散層熱調整工程が、光導波路素子をウエハ基板上又ウエハ基板から切り出した後に行われることを特徴とする光導波路素子の製造方法。
3. 　請求項１に記載の光導波路素子の製造方法において、該界面拡散層熱調整工程が、光導波路素子をウエハ基板に形成する工程中に行われる第一の界面拡散層熱調整工程と、該光導波路素子をウエハ基板上又ウエハ基板から切り出した後に行われる第二の界面拡散層熱調整工程からなることを特徴とする光導波路素子の製造方法。
4. 　請求項１乃至３のいずれかに記載の光導波路素子の製造方法において、該界面拡散層熱調整工程は、光導波路素子の所定の特性値を測定した後、その測定値に応じて調整されることを特徴とする光導波路素子の製造方法。
5. 　請求項３に記載の光導波路素子の製造方法において、前記第一の界面拡散層熱調整工程の加熱温度は、前記第二の界面拡散層熱調整工程の加熱温度より高いことを特徴とする光導波路素子の製造方法。
6. 　請求項１乃至５のいずれかに記載の光導波路素子の製造方法において、該基板は、ニオブ酸リチウムから構成され、該特定物質は、Ｌｉであることを特徴とする光導波路素子の製造方法。
7. 　請求項６に記載の光導波路素子の製造方法において、該バッファ層内での基板表面の法線方向におけるＬｉの濃度分布は、１×１０^１６（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）～３×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）の濃度が、１μｍ以下の範囲で分布していることを特徴とする光導波路素子の製造方法。
8. 　電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路の上に形成されたＳｉＯ_２を主原料とするバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子において、
   　該バッファ層の該基板側には、Ｌｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となることを特徴とする光導波路素子。
9. 　請求項８に記載の光導波路素子において、該バッファ層におけるＬｉを１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上含有する領域の厚みが、膜厚方向に１／４以上を占めることを特徴とする光導波路素子。
10. 　請求項８又は９に記載の光導波路素子において、該バッファ層には、Ｉｎ又はＴｉの少なくともいずれかがドープされていることを特徴とする光導波路素子。
11. 　電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路の上に形成されたＳｉＯ_２を主原料とするバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子の製造方法において、
    　少なくとも該バッファ層を形成した後、主に酸素雰囲気中で、４００～１０００℃で熱処理することによって、該バッファ層の該基板側には、Ｌｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となる領域を形成することを特徴とする光導波路素子の製造方法。
12. 　請求項１１に記載の光導波路素子の製造方法において、該熱処理に際して、Ｌｉを含む材料を一緒の雰囲気中で熱処理することを特徴とする光導波路素子の製造方法。
13. 　電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路の上に形成されたＳｉＯ_２を主原料とするバッファ層と、該バッファ層上に形成され、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する光導波路素子の製造方法において、
    　該バッファ層を真空成膜法で形成する際に、成膜材料にＬｉを含む材料を混ぜ、該バッファ層のＬｉの含有量が１×１０^２１（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３）以上となるよう形成することを特徴とする光導波路素子の製造方法。

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