WO2022180839A1 - Optical waveguide device manufacturing method and manufacturing system - Google Patents

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Abstract

Disclosed are an optical waveguide device manufacturing method and manufacturing system. In this method and system, inspection results/data that can be acquired in a manufacturing step are more efficiently and precisely reflected in the step. This method and system include acquiring observation data of a core of an optical waveguide formed on a wafer in an etching step, acquiring a predicted value of an optical characteristic with respect to an optical waveguide device on the basis of the acquired observation data, and comparing the acquired predicted value of the optical characteristic and a design value of the optical characteristic with respect to the optical waveguide device. This method and system further include adjusting the optical characteristic of the optical waveguide by performing additional etching of the optical waveguide formed on the wafer, on the condition that the predicted value of the optical characteristic differs from the design value of the optical characteristic.

Description

光導波路デバイスの製造方法および製造システムOptical waveguide device manufacturing method and manufacturing system
　本発明は、光導波路デバイスに関する。より詳細には、光導波路デバイスの製造方法および製造システムに関する。 The present invention relates to optical waveguide devices. More particularly, it relates to a method and system for manufacturing an optical waveguide device.
　半導体レーザ、フォトダイオード、光波長合分波器、光スイッチなどは光ファイバ通信のキーとなる光デバイスである。半導体レーザは、光の発振器として、情報信号を重畳するためのキャリアとなる光波を生成する。フォトダイオードは、光信号の強度を電気信号に変換する素子として動作する。また、アレイ導波路格子に代表される光波長合分波器は、異なる光の波長を合波・分波する素子として波長分割多重通信に用いられる。さらに光スイッチは、光の経路をルーティングする素子としてＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexing）システムにおいて重要な機能を持つ。これらの光デバイスは、光集積回路として構成され得る。光ファイバ通信においては、伝送媒体である光ファイバはもちろん、光信号処理を行うこれら光デバイスの光集積回路が重要な役割を果たす（例えば、非特許文献１参照）。 Semiconductor lasers, photodiodes, optical wavelength multiplexers/demultiplexers, optical switches, etc. are optical devices that are key to optical fiber communication. A semiconductor laser, as an optical oscillator, generates a light wave that serves as a carrier for superimposing an information signal. A photodiode operates as a device that converts the intensity of an optical signal into an electrical signal. An optical wavelength multiplexer/demultiplexer represented by an arrayed waveguide grating is used for wavelength division multiplex communication as an element for multiplexing/demultiplexing different wavelengths of light. Furthermore, optical switches have important functions in ROADM (Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexing) systems as elements that route optical paths. These optical devices may be configured as optical integrated circuits. In optical fiber communication, not only the optical fiber as a transmission medium but also the optical integrated circuits of these optical devices that perform optical signal processing play an important role (see, for example, Non-Patent Document 1).
　光集積回路は、一般に基板上に形成された光導波路により構成される。光導波路は、光信号が伝搬するコアとそれを取り囲むクラッドからなる。半導体レーザやフォトダイオードは、ＩｎＰなどの半導体材料により構成され、アレイ導波路格子や光スイッチは、主に石英ガラスからなる光導波路材料により構成される。 An optical integrated circuit is generally composed of an optical waveguide formed on a substrate. An optical waveguide consists of a core through which an optical signal propagates and a clad surrounding it. Semiconductor lasers and photodiodes are made of semiconductor materials such as InP, and arrayed waveguide gratings and optical switches are made of optical waveguide materials mainly made of silica glass.
　図１は、従来技術の光導波路の製造方法を示す図である。ここでは、石英系ガラスからなる石英系平面光波回路を例に典型的な製造工程を説明する。最初に、１:下部クラッド堆積工程において、シリコン基板（ウェハ）１１上に下部クラッド１２となるガラス膜を堆積する。下部クラッド１２は、火炎堆積法（ＦＨＤ：Flame Hydrolysis Deposition）により堆積されたＰ２Ｏ５やＢ２Ｏ３を添加したＳｉＯ２からなる。ＦＨＤ法で堆積されたスート状のガラス粒子を１０００℃以上の高温で加熱し、透明な下部クラッド１２を得る。次に２:コア堆積工程において、同じくＦＨＤ法を用いて、下部クラッド１２よりも高い屈折率を有するコア１３となる薄膜ガラスを堆積する。コア１３の堆積にあたっては、ＧｅＯ２をＳｉＯ２に添加することにより、所望の屈折率値を得ることができる。１:下部クラッド堆積工程と同様に１０００℃以上の高温で加熱し、透明なコア１３を形成する。 FIG. 1 is a diagram showing a conventional method for manufacturing an optical waveguide. Here, a typical manufacturing process will be described using a quartz-based planar lightwave circuit made of quartz-based glass as an example. First, in 1: a lower clad deposition step, a glass film that will become a lower clad 12 is deposited on a silicon substrate (wafer) 11 . The lower clad 12 is made of SiO 2 added with P 2 O 5 or B 2 O 3 deposited by a flame hydrolysis deposition (FHD) method. The soot-like glass particles deposited by the FHD method are heated at a high temperature of 1000° C. or higher to obtain a transparent lower clad 12 . Next, in the 2: core deposition step, the FHD method is also used to deposit a thin film glass that will become the core 13 having a higher refractive index than the lower clad 12 . In depositing the core 13, the desired refractive index value can be obtained by adding GeO 2 to SiO 2 . 1: A transparent core 13 is formed by heating at a high temperature of 1000° C. or higher as in the lower clad deposition step.
　３:フォトレジスト成膜工程において、スピンコートにより基板上にフォトレジスト膜１４を成膜する。次に、４:回路パターン露光工程において、フォトマスク１５を介してＵＶ光１６をフォトレジスト膜に照射することにより、マスクパターンに応じた回路パターンを露光する。そして、５:フォトレジスト現像工程において、フォトレジスト膜の回路パターンを現像し、フォトレジストパターン１７を得る。 3: In the photoresist film-forming process, a photoresist film 14 is formed on the substrate by spin coating. Next, in step 4: circuit pattern exposure, the photoresist film is irradiated with UV light 16 through a photomask 15 to expose a circuit pattern corresponding to the mask pattern. Then, in step 5: photoresist development, the circuit pattern of the photoresist film is developed to obtain a photoresist pattern 17 .
　次に、６:エッチング工程において、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）により、フォトレジストパターン１７をコアに転写し、コアパターン１８を得る。さらに、７:レジスト除去工程において、コア上に残ったフォトレジストをアッシングにより除去する。最後に、８:上部クラッド堆積工程において、上述の１:下部クラッド堆積工程における下部クラッド堆積と同様の方法によって、上部クラッド１９を堆積する。 Next, 6: in the etching process, the photoresist pattern 17 is transferred to the core by reactive ion etching (RIE) to obtain a core pattern 18 . 7: In the resist removing step, the photoresist remaining on the core is removed by ashing. Finally, in step 8: upper clad deposition, an upper clad 19 is deposited by the same method as the lower clad deposition in step 1: lower clad deposition.
　上述の製造工程によって得られる光導波路に対して、光回路のパターンサイズや光学特性など種々の検査が行われる。従来、これらの検査結果を製造工程に反映するにあたっては、上述の図１の一連の工程が全て終了した後、それぞれの工程に対して、検査結果を反映した製造条件を設定していた。検査結果のこのような反映方法では、それぞれの工程における製造誤差が累積していく。この累積誤差のため、図１に示した工程の後工程になるほど、各工程で得られる検査結果の精度が低くなり、検査結果の反映が不正確になる問題があった。一工程が終了した時点で得られた検査結果から、当該工程の製造条件を再設定することにより、製造誤差の累積を抑えることもできる。しかしながらこのような反映方法では、製造中のデバイスの特性を補正できない問題があった。 Various inspections such as the pattern size and optical characteristics of the optical circuit are performed on the optical waveguide obtained by the above manufacturing process. Conventionally, in order to reflect these inspection results in the manufacturing process, after the series of processes shown in FIG. 1 have been completed, manufacturing conditions reflecting the inspection results are set for each process. In this method of reflecting inspection results, manufacturing errors accumulate in each process. Due to this accumulated error, the precision of the inspection results obtained in each process becomes lower as the process shown in FIG. Accumulation of manufacturing errors can also be suppressed by resetting the manufacturing conditions of the process based on the inspection results obtained when one process is completed. However, such a reflection method has the problem that the characteristics of the device being manufactured cannot be corrected.
　光集積回路の検査結果を製造工程へ効果的、効率的に反映させる予測システムが求められている。 There is a need for a prediction system that effectively and efficiently reflects the inspection results of optical integrated circuits in the manufacturing process.
　本発明の１つの実施態様は、光導波路デバイスの製造方法であって、エッチング工程においてウェハに形成された光導波路のコアの観察データを取得することと、取得した観察データに基づいて、光導波路デバイスについての光学特性の予測値を取得することと、光学特性の予測値と光導波路デバイスについて光学特性の設計値とを比較することと、光学特性の予測値が光学特性の設計値と異なっていることを条件に、ウェハに形成された光導波路を追加エッチングすることと、を含む。 One embodiment of the present invention is a method for manufacturing an optical waveguide device, comprising: acquiring observation data of a core of an optical waveguide formed in a wafer in an etching process; obtaining predicted values of optical properties for the device; comparing the predicted values of the optical properties with design values of the optical properties for the optical waveguide device; and additionally etching the optical waveguides formed in the wafer, provided that the optical waveguides are formed in the wafer.
　光集積回路の製造工程の品質およびスループットを向上することができる。 It is possible to improve the quality and throughput of the manufacturing process of optical integrated circuits.
従来技術の典型的な光導波路の製造方法の一連の工程を説明する図である。It is a figure explaining a series of processes of the manufacturing method of the typical optical waveguide of a prior art. 実施形態１の光回路の製造方法の概要を示す図である。1A and 1B are diagrams showing an outline of a method for manufacturing an optical circuit according to Embodiment 1; FIG. 実施形態１の一般化したフィードフォワードシステムの図である。1 is a diagram of a generalized feedforward system of Embodiment 1; FIG. 実施形態２のＡＩ予測システムおよび関連データを説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an AI prediction system and related data of Embodiment 2; 実施形態２のＡＩ予測システムで取得される特徴量を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining feature amounts acquired by the AI prediction system of Embodiment 2; 実施形態２の光導波路パターンの画像解析の一例を示す図であるFIG. 10 is a diagram showing an example of image analysis of the optical waveguide pattern of Embodiment 2; ＡＩ予測システムの学習による予測精度改善を説明する図である。It is a figure explaining prediction accuracy improvement by learning of AI prediction system. 実施形態３のマーカの基本構成を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the basic configuration of a marker according to Embodiment 3; 実施形態３の他のマーカを説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining another marker of Embodiment 3; 実施形態３のマーカを用いた製造工程の補正のフローチャートである。11 is a flow chart of correction of a manufacturing process using markers of Embodiment 3. FIG. 実施形態３のマーカを用いた予測の例を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of prediction using markers according to the third embodiment; 実施形態３の第２の実施例のマーカを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a marker of a second example of Embodiment 3; 実施形態３の第３の実施例のマーカを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a marker of a third example of Embodiment 3; 実施形態４の製造工程における光導波路のコア幅補正の例を説明する図である。FIG. 14 is a diagram for explaining an example of core width correction of an optical waveguide in the manufacturing process of Embodiment 4; 実施形態４の製造工程における光導波路のコア幅補正の例を説明する図である。FIG. 14 is a diagram for explaining an example of core width correction of an optical waveguide in the manufacturing process of Embodiment 4; 実施形態５の製造工程における光導波路のコア形状補正の例を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an example of core shape correction of an optical waveguide in the manufacturing process of Embodiment 5; 実施形態５の製造工程における光導波路のコア形状補正の例を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an example of core shape correction of an optical waveguide in the manufacturing process of Embodiment 5;
　発明者らは、従来技術の光回路の製造工程における検査結果の反映について、検査結果から得られる情報データの利用方法を新しい視点から見直した。図１に示した従来技術の一連の製造方法では、最終段階の検査結果を得た後で、検査結果に基づいた情報を先行する前の工程にフィードバックしていた。その結果として、最終段階で取得される光特性などの検査結果の値は、各工程における累積的な誤差を含んだものであった。またフィードバックによる工程改善の点でも、直接関係の無い工程へも含めて、累積的な誤差を含んだ情報に基づいて工程条件の変更・調整が成されていた。フィードバック量や精度、フィードバックの行き先やタイミングの点で十分に効果的なものとは言えなかった。 The inventors reviewed from a new perspective how to use the information data obtained from the inspection results regarding the reflection of the inspection results in the manufacturing process of conventional optical circuits. In the prior art series of manufacturing methods shown in FIG. 1, after the final stage inspection results are obtained, information based on the inspection results is fed back to the previous process. As a result, the values of inspection results such as optical characteristics obtained at the final stage contain cumulative errors in each process. In terms of process improvement through feedback, process conditions were changed and adjusted based on information that included cumulative errors, including processes that were not directly related. It was not sufficiently effective in terms of the amount and accuracy of feedback, and the destination and timing of feedback.
　しかしながら、ある工程で得られる加工結果の情報、例えばフォトリソグラフィ現像工程で得られるレジストパターン幅の情報を、その現像工程の直後に知ることができれば、後工程であるエッチング工程においてパターン幅の情報を反映することができる。また、コア堆積工程で得られるコアの膜厚や屈折率を、その堆積工程の直後に知ることができれば、後のフォトリソグラフィ現像工程やエッチング工程で形成される光導波路の光学特性を予測することもできる。このように、先行する前工程で得られる光導波路構成要素の特性値を、その前工程中または直後に取得することにより、引き続く後工程の加工条件に反映し、その後工程で得られる光学特性の予測に用いることができる。 However, if information on the processing result obtained in a certain process, for example, information on the width of the resist pattern obtained in the photolithography development process, can be known immediately after the development process, the information on the pattern width can be obtained in the subsequent etching process. can be reflected. Also, if the film thickness and refractive index of the core obtained in the core deposition process can be known immediately after the deposition process, it will be possible to predict the optical characteristics of the optical waveguide formed in the subsequent photolithography development process and etching process. can also In this way, by acquiring the characteristic values of the optical waveguide component obtained in the preceding pre-process during or immediately after the pre-process, the processing conditions of the succeeding post-process are reflected, and the optical properties obtained in the post-process are reflected. Can be used for prediction.
　本開示の一連の発明では、複数の製造工程で得られる工程情報、工程データは、それらの情報、データが得られているその工程中、さらに引き続く次の工程へ「フィードフォワード」される。このようなフィードフォワードによる製造工程の改善は、製造工程のスループットの点でも好都合である。 In the series of inventions of the present disclosure, process information and process data obtained in multiple manufacturing processes are "feed forwarded" to the next subsequent process during the process in which the information and data are obtained. Improvement of the manufacturing process by such feedforward is also advantageous in terms of the throughput of the manufacturing process.
　以下の実施形態は、光回路の製造工程で取得できる検査結果・データを、より効率的に精度良く工程に反映できる製造システム、製造方法、製造方法を改善する光回路の構成などについて開示する。本明細書では、特に光回路の光学特性を予測する人工知能（ＡＩ：Artificial Intelligence）予測システムに焦点を合わせて説明する。最初に、図面を参照しながら、本開示の光回路の製造方法の基本的概念から説明を始める。 The following embodiments disclose a manufacturing system, a manufacturing method, and a configuration of an optical circuit that improves the manufacturing method, in which inspection results and data that can be obtained in the manufacturing process of the optical circuit can be reflected in the process more efficiently and accurately. In this specification, the focus is particularly on artificial intelligence (AI) prediction systems for predicting the optical properties of optical circuits. First, the basic concept of the manufacturing method of the optical circuit of the present disclosure will be explained with reference to the drawings.
[実施形態１]
　本実施形態の光回路の製造方法では、製造工程における一工程を実施中に形成され、取得される、光デバイスの構成要素または特性についてのデータに着目する。このデータは、リアルデータまたは現在のデータと言うこともできる。光デバイスの構成要素または特性について計測を行い、その計測して得られたデータに基づいて、後工程の製造条件を調整しまたは補正を行う（以下この方式を「フィードフォワードシステム」とも言う）。フィードフォワードシステムにより、光デバイスの光学特性のばらつきを抑制し、最終的に得られる光デバイスについて所望の光学特性を得ることを可能にする。 [Embodiment 1]
In the optical circuit manufacturing method of the present embodiment, attention is paid to data about the constituent elements or characteristics of the optical device that are formed and obtained during the execution of one step in the manufacturing process. This data can also be referred to as real data or current data. The constituent elements or characteristics of the optical device are measured, and the manufacturing conditions in the post-process are adjusted or corrected based on the data obtained by the measurement (hereinafter, this system is also referred to as "feedforward system"). The feedforward system makes it possible to suppress variations in the optical characteristics of the optical device and obtain desired optical characteristics of the finally obtained optical device.
　図２は、本開示の実施形態１に係る光導波路を含む光回路の製造方法を示す図である。フィードフォワードシステムは、一工程で形成される光デバイスの構成要素について「計測」を行い、この計測結果に基づいて光学特性推定処理２１によって「光学特性推定」を行う。そして、推定結果に基づき、プロセスコントロール処理２２によって後工程のプロセスの「制御」を行う。 FIG. 2 is a diagram showing a method for manufacturing an optical circuit including an optical waveguide according to Embodiment 1 of the present disclosure. The feedforward system "measures" the components of the optical device formed in one process, and performs "optical property estimation" by the optical property estimation processing 21 based on the measurement results. Then, based on the estimation result, the process control processing 22 performs “control” of the post-process.
　例えば、図２の下部クラッド堆積工程１で形成される下部クラッド膜の屈折率および厚さ、コア堆積工程２において堆積するコア層の屈折率および厚さを「計測」する。この測定結果に基づいて、標準の（ノミナルの）設計値で作製されたデバイスの最終的な光学特性を推定する。そしてこの推定に基づいて、後工程であるエッチング工程６において、エッチングの強度またはエッチング時間を「制御」する。 For example, the refractive index and thickness of the lower clad film formed in the lower clad deposition step 1 in FIG. 2 and the refractive index and thickness of the core layer deposited in the core deposition step 2 are "measured". Based on the results of this measurement, the final optical properties of devices fabricated with standard (nominal) design values are estimated. Then, based on this estimation, in the subsequent etching step 6, the etching intensity or etching time is "controlled".
　具体的には、「計測」したコア層の膜厚および屈折率、クラッド膜の屈折率に基づいて、光デバイスとして要求される性能を満たすためのパターンの理想的なコア幅を推定（予測）する。そしてエッチング工程６では、この予測値に基づいてエッチングを行う。例えば、標準の（nominal）設計値では「コア加工後の導波路幅が太く」、所望の性能を満たすことができないという予測情報の場合、エッチング工程で、形成されるコア幅を細くする補正を行う。この時の調整（補正）方法としては、エッチング時間を短く／長くするまたはエッチング強度を弱く／強くすることにより、コア幅を太く／細くする方法がある。さらに、エッチング工程６で形成される導波路のパターンにおけるコアの幅や段差を「計測」することができる。この計測結果に基づき、上部クラッド堆積工程８で形成する上部クラッド膜の屈折率などを「制御」し、最終的に得られる光導波路の光学特性を調整することもできる。 Specifically, based on the "measured" thickness and refractive index of the core layer and the refractive index of the clad film, the ideal core width of the pattern to meet the performance required for the optical device is estimated (predicted). do. Then, in the etching step 6, etching is performed based on this predicted value. For example, in the case of prediction information that the standard (nominal) design value is "the waveguide width after core processing is thick" and the desired performance cannot be satisfied, the etching process can be used to correct the width of the core to be formed. conduct. As an adjustment (correction) method at this time, there is a method of thickening/thinning the core width by shortening/longening the etching time or weakening/strengthening the etching intensity. Furthermore, the core width and steps in the waveguide pattern formed in the etching step 6 can be "measured". Based on this measurement result, it is also possible to "control" the refractive index of the upper clad film formed in the upper clad deposition step 8 and adjust the optical characteristics of the finally obtained optical waveguide.
　上述のように本発実施形態のフィードフォワードシステムは、光デバイスを製造する複数の工程のうち、前工程の工程中あるいはその工程後に、形成された光デバイスの構成要素の形状、特性等を測定する。この測定結果に基づいて、後工程における製造条件を調整または補正を行う。 As described above, the feedforward system of the embodiment of the present invention measures the shape, characteristics, etc. of the constituent elements of the optical device formed during or after the previous process among the multiple processes of manufacturing the optical device. do. Based on this measurement result, the manufacturing conditions in the post-process are adjusted or corrected.
　図３は、実施形態１のフィードフォワードシステムを一般化して示した図である。フィードフォワードシステムは、Ｍ個の工程からなる光デバイスの製造手順を含み、製造対象物である光デバイスを、工程１、工程２・・・、工程ｉ、・・・工程ｊ、・・・工程Ｍの順序で実施する。ここで、ｉ＜ｊのとき、工程ｊは工程ｉより時間的に後の工程である。フィードフォワードシステムは、計測データ処理部３１および制御データ処理部３２を含む。計測データ処理部３１は、図２で説明した光学特性推定処理２１を実行し、制御データ処理部３２は、図２で説明したプロセスコントロール処理２２を実行する。計測データ処理部３１および制御データ処理部３２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを有して構成されるコンピュータの形態とすることができる。 FIG. 3 is a generalized diagram of the feedforward system of the first embodiment. The feedforward system includes an optical device manufacturing procedure consisting of M steps, and an optical device, which is an object to be manufactured, is divided into steps 1, 2, . . . , step i, . M order. Here, when i<j, the process j is a process later than the process i. The feedforward system includes a measurement data processing section 31 and a control data processing section 32 . The measurement data processing unit 31 executes the optical property estimation processing 21 described with reference to FIG. 2, and the control data processing unit 32 executes the process control processing 22 described with reference to FIG. The measurement data processing unit 31 and the control data processing unit 32 can be in the form of a computer configured with a CPU, RAM, ROM, and the like.
　図３のフィードフォワードシステムにおいて、実線は製造対象物の工程に従った流れを示している。また、破線はそれぞれの工程の「計測」によって得られる計測データを、また、一点鎖線はそれぞれの工程に対する「制御」のための制御データを、それぞれ示している。図３のように、本実施形態のフィードフォワードシステムは、工程ｉで、その工程の製造装置またはその計測装置から計測データを取得し、計測データ処理部３１へと転送する。計測データ処理部３１は、転送された計測データに基づいて、工程ｉで形成される光デバイスの構成要素の形状または特性を予測する。また、計測データに基づいて、最終的に得られる光デバイスの光学特性を、工程ｉにおいて予測することもできる。 In the feedforward system in Figure 3, the solid line indicates the flow of the product according to the process. Also, dashed lines indicate measurement data obtained by "measurement" of each process, and one-dot chain lines indicate control data for "control" of each process. As shown in FIG. 3 , the feedforward system of the present embodiment acquires measurement data from the manufacturing apparatus of that process or its measurement apparatus in process i, and transfers it to the measurement data processing unit 31 . Based on the transferred measurement data, the measurement data processing unit 31 predicts the shape or characteristics of the constituent elements of the optical device formed in step i. Also, based on the measurement data, the optical properties of the finally obtained optical device can be predicted in step i.
　計測データ処理部３１で導出された予測値は、制御データ処理部３２に渡される。制御データ処理部３２は、予測値に基づいて、後工程である工程ｊにおける製造条件を求める。制御データ処理部３２は、工程ｊが実施される際に、求めた製造条件に応じて、製造装置に設定する工程ｊ用の制御データを供給する。後工程ｊを実施する際に供給される、前工程に基づく制御データは、前工程ｉに基づく制御データのみであっても良いし、前工程のいくつかに基づく複数種類の制御データであっても良い。制御データの形態は、実際に構成される製造装置および製造対象物などの条件に応じて定められることはもちろんである。 The predicted value derived by the measurement data processing unit 31 is passed to the control data processing unit 32. Based on the predicted value, the control data processing unit 32 obtains the manufacturing conditions for the subsequent step j. The control data processing unit 32 supplies control data for the process j to be set in the manufacturing apparatus according to the obtained manufacturing conditions when the process j is performed. The control data based on the previous process, which is supplied when the post-process j is performed, may be only control data based on the previous process i, or a plurality of types of control data based on some of the previous processes. Also good. The form of the control data is, of course, determined according to conditions such as the actually constructed manufacturing apparatus and the manufacturing object.
[実施形態２]
　本実施形態では、上述の実施形態１のフィードフォワードシステムで利用できる、光学特性の人工知能（ＡＩ：Artificial Intelligence）予測システムについて説明する。実施形態１でも述べたように、図３のフィードフォワードシステムでは、各工程における製造装置またはその計測装置から計測データを取得し、計測データ処理部３１へと転送する。計測データ処理部３１は、製造条件を更新したり、更新のための光学特性の予測を行ったりして、製造工程にフィードフォワードする。本実施形態では、光導波路を含む光回路の光学特性を予測するＡＩ予測システムが開示される。 [Embodiment 2]
In this embodiment, an artificial intelligence (AI) prediction system for optical properties that can be used in the feedforward system of the first embodiment described above will be described. As described in the first embodiment, the feedforward system of FIG. 3 acquires measurement data from the manufacturing equipment or its measurement equipment in each process and transfers it to the measurement data processing section 31 . The measurement data processing unit 31 updates manufacturing conditions, predicts optical characteristics for updating, and feeds forward to the manufacturing process. In this embodiment, an AI prediction system for predicting optical properties of optical circuits including optical waveguides is disclosed.
　ＡＩシステムは、機械学習、深層学習およびビックデータを利用して、日常生活から産業界まで既に様々な幅広い分野で利用されており、光集積回路を含む製造ラインにおいても利用が進むものと考えられる。光導波路で構成される光集積回路においては、光学特性評価に際して、光ファイバを介した光信号の入力および出力が必要となる。ウェハレベルでの光ファイバを介した計測にはコストと時間が掛かる。ここで、作製途中の工程データ等から光デバイスの光学特性を予測できれば、例えば工程中に良品選別を行うことができる。良品選別には、ウェハ内での不良品を選別したり、ロットごとにウェハごとに選別したりするなどを含み、不良品に対する無駄な検査・試験コストを減らすことができる。 Using machine learning, deep learning, and big data, AI systems are already being used in a wide range of fields, from daily life to industry, and are expected to be used more and more in manufacturing lines that include optical integrated circuits. . 2. Description of the Related Art In optical integrated circuits composed of optical waveguides, it is necessary to input and output optical signals via optical fibers when evaluating optical characteristics. Metrology over optical fibers at the wafer level is costly and time consuming. Here, if the optical characteristics of an optical device can be predicted from process data or the like during fabrication, it is possible to select non-defective products during the process, for example. The selection of non-defective products includes the selection of defective products within a wafer and the selection of wafers in each lot, thereby reducing wasteful inspection and testing costs for defective products.
　上述の実施形態１の製造方法におけるフィードフォワードシステムでは、各工程で得られる情報データに基づいて、そのままの工程条件でプロセスが進んだ場合、光デバイスの光学特性がどのようになるかを予想することが必要である。図２の光学特性推定処理２１の少なくとも一部が本実施形態のＡＩ予測システムにおける処理に対応し、図３の計測データ処理部３１の少なくとも一部が本実施形態のＡＩ予測システムに対応することになる。 The feedforward system in the manufacturing method of Embodiment 1 described above predicts what the optical characteristics of the optical device will be if the process proceeds under the same process conditions based on the information data obtained in each process. It is necessary. At least part of the optical property estimation processing 21 in FIG. 2 corresponds to the processing in the AI prediction system of this embodiment, and at least part of the measurement data processing unit 31 in FIG. 3 corresponds to the AI prediction system of this embodiment. become.
　図４は、本開示の光学特性のＡＩ予測システム１０００および関連データを説明する図である。本開示のＡＩ予測システム１０００では、学習データとして、製造工程１００４から取得される工程データ１００１が入力される。ＡＩシステム１０００の予測精度を上げる学習（training）のために、教師データとして、過去の工程データ、対応するデバイス光学特性値の実測値とを組み合わせたデータセット１００３も入力される。ＡＩ予測システム１０００は、推論の結果として光学特性の予測値データ、予測値１００２を出力する。 FIG. 4 is a diagram illustrating the optical property AI prediction system 1000 and related data of the present disclosure. In the AI prediction system 1000 of the present disclosure, process data 1001 acquired from a manufacturing process 1004 is input as learning data. In order to train the AI system 1000 to increase the prediction accuracy, a data set 1003 combining past process data and corresponding measured device optical characteristic values is also input as teacher data. The AI prediction system 1000 outputs predicted value data of optical properties, a predicted value 1002, as a result of inference.
　図４のＡＩ予測システム１０００は、少なくとも中央演算装置（ＣＰＵ）を含み、このＣＰＵによって、少なくとも、入力データを受け取る処理と、前記入力データに基づいて学習および推論を行う処理と、光学特性の予測データを生成する処理を実施する。入力の工程データ１００１は、製造工程１００４から取得されて逐次入力されることもできるし、図４に示していないメモリ装置に一旦蓄積して、適時にＣＰＵへ入力することもできる。また、このメモリ装置には後述する教師データも蓄積され得る。また、学習、推論または光学特性の予測データの生成は、画像処理ユニット（ＧＰＵ:Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）で行われることもある。 The AI prediction system 1000 of FIG. 4 includes at least a central processing unit (CPU) by which at least processing for receiving input data, processing for learning and reasoning based on the input data, and prediction of optical properties. Perform processing to generate data. The input process data 1001 can be obtained from the manufacturing process 1004 and input sequentially, or can be temporarily stored in a memory device (not shown in FIG. 4) and input to the CPU at appropriate times. In addition, teacher data, which will be described later, can also be accumulated in this memory device. Also, learning, inference, or generation of optical property prediction data may be performed by an image processing unit (GPU: Graphics Processing Unit).
　図４の複数の製造工程１００４は、図３に示した工程１～工程Ｍに対応しており、各工程から「現在の工程データ」がＡＩ予測システム１０００へ入力される。図４ではＭ個の工程が示してあり、各工程から現在の工程データがＡＩ予測システム１０００に入力されているが、すべての工程から工程データが供給される必要はない。ここで「現在の」の意味することころは、各工程が稼働中にまたは最終工程が終了するまでに取得されるデータと言う点にあり、工程データ入力に厳密にリアルタイム性は求められないことに留意されたい。 A plurality of manufacturing processes 1004 in FIG. 4 correspond to processes 1 to M shown in FIG. 3, and "current process data" is input to the AI prediction system 1000 from each process. Although M processes are shown in FIG. 4 and current process data is input to AI prediction system 1000 from each process, process data need not be supplied from all processes. The meaning of "current" here is that the data is acquired while each process is in operation or until the final process is completed, and strict real-time performance is not required for process data input. Please note.
　教師データ１００３は、複数の工程１００４から取得された過去の工程データと、この過去の工程データに対応するデバイス光学特性値の実測値とを組み合わせたデータセットである。ＡＩ予測システム１０００において教師データ１００３は、推論の精度を上げるために「学習フェーズ」において利用され、ＡＩ予測システム１０００における推論モデルのシナプスの重み付け値を最適化するために使用される。教師データのデータセット１００３は、過去の工程データであり、現在の工程データ１００１とは別にＡＩ予測システム１０００に供給される。教師データは、ＡＩ予測システム１０００内に備えたメモリに蓄積しておくことができる。ＡＩ予測システム１０００の外の外部メモリに記憶されたデータを、必要に応じて、ＡＩ予測システム１０００へ伝送することもできる。 The teacher data 1003 is a data set obtained by combining past process data acquired from a plurality of processes 1004 and measured values of device optical characteristic values corresponding to this past process data. In the AI prediction system 1000 , the training data 1003 is used in the “learning phase” to improve the accuracy of inference, and is used to optimize the synapse weighting values of the inference model in the AI prediction system 1000 . A dataset 1003 of teacher data is past process data and is supplied to the AI prediction system 1000 separately from the current process data 1001 . Teacher data can be accumulated in a memory provided in the AI prediction system 1000 . Data stored in external memory outside of AI prediction system 1000 can also be transmitted to AI prediction system 1000 as needed.
　本開示のＡＩ予測システムにおいて使用される予想アルゴリズムとしては、例を挙げれば多層ニューラルネット、リッジ回帰／Lasso回帰を利用できる。一般のＡＩ予測システムで利用可能なものであれば、予想アルゴリズムには何の限定も無い。一方で本開示のＡＩ予測システムにおいて発明者らは、入力データとして、光導波路を含む光集積回路の製造工程に対して最適な特徴量を見出した。一般にＡＩ予測システムにおいて、学習によって推論モデルの精度を上げるためには、入力データとしていかに適切な特徴量を選ぶかが重要である。機械学習、深層学習において入力データである変数（特徴量）に誤ったものを選択すれば、予測精度が悪くなることは明らかである。また入力データに無駄な特徴量を選択すれば、その特徴量は機械学習、深層学習においてノイズとして作用し、学習時間が伸びてしまう。さらに、不適切な特徴量の選択は過学習にもつながり、製造工程の新しい状態に対する予測精度が低下し得る。 As prediction algorithms used in the AI prediction system of the present disclosure, multi-layer neural networks, ridge regression/Lasso regression can be used, for example. There are no restrictions on the prediction algorithm as long as it can be used in general AI prediction systems. On the other hand, in the AI prediction system of the present disclosure, the inventors have found, as input data, optimal feature amounts for the manufacturing process of an optical integrated circuit including an optical waveguide. Generally, in an AI prediction system, in order to improve the accuracy of an inference model by learning, it is important how to select appropriate feature values as input data. It is clear that in machine learning and deep learning, if the wrong variables (feature values) are selected as input data, the prediction accuracy will be degraded. Moreover, if a useless feature amount is selected for the input data, the feature amount acts as noise in machine learning and deep learning, which increases the learning time. Furthermore, inappropriate feature selection can also lead to over-learning, which can lead to poor prediction accuracy for new states of the manufacturing process.
[ＡＩ予測システムの予測精度に影響する重要なパラメータ]
　光集積回路の製造工程の観点からは、光デバイスの光学特性に本質的な影響を与えるパラメータと、予測を行う光学特性とを特定し、適切な特徴量を決定し、ＡＩ予測システムに学習させることで、高精度な光学特性の予測が実現される。また、実際の製造工程における現実的な条件や工程全体のスループットを考慮して、光集積回路の製造工程に適した工程データを選択することも重要である。発明者らは、光集積回路の構成要素の機能およびその製造工程が持つ本質的な特徴を熟慮し、光集積回路の製造工程の精度、効率を改善する特徴量が何かについて検討を加えた。以下、本開示のＡＩ予測システムにおいて、（１）予測すべき光学特性に本質的な影響を与える光デバイスのパラメータ、（２）このパラメータに対応し高精度な光学特性の予想に適した特徴量について、詳細に説明する。 [Important parameters that affect the prediction accuracy of AI prediction systems]
From the viewpoint of the manufacturing process of optical integrated circuits, identify the parameters that essentially affect the optical characteristics of the optical device and the optical characteristics to be predicted, determine the appropriate feature amount, and let the AI prediction system learn. As a result, highly accurate prediction of optical characteristics is realized. It is also important to select process data suitable for the manufacturing process of the optical integrated circuit in consideration of the realistic conditions in the actual manufacturing process and the throughput of the entire process. The inventors carefully considered the functions of the constituent elements of the optical integrated circuit and the essential characteristics of the manufacturing process, and studied what the characteristic amount is to improve the accuracy and efficiency of the manufacturing process of the optical integrated circuit. . Hereinafter, in the AI prediction system of the present disclosure, (1) optical device parameters that essentially affect the optical characteristics to be predicted, (2) feature quantities suitable for predicting highly accurate optical characteristics corresponding to these parameters will be described in detail.
　最初に述べたように、キーとなる光デバイスを集積化した光集積回路では、その重要な構成要素として光導波路を含んでいる。光導波路を含んだ光デバイスは光導波路デバイスと言うこともできる。したがって、光導波路の構造や光学特性を高精度に予測し、製造誤差を抑えるのが有効である。また光集積回路の重要で大規模なものの多くには、マッハツェンダー干渉計（ＭＺＩ：Mach-Zehnder Interferometer）やアレイ導波路回折格子（ＡＷＧ：Arrayed Waveguide Grating）が含まれている。ＭＺＩやＡＷＧの各機能は、光が通過する１つ以上の光導波路の経路に起因して生じる光の位相差を利用した干渉現象に基づいている。光導波路を伝搬する光信号の位相は、光導波路の伝搬特性によって直接的に影響を受け、この伝搬特性は、等価屈折率ｎｅによって決定されると言うことができる。 As mentioned at the beginning, an optical integrated circuit in which key optical devices are integrated includes an optical waveguide as an important component. An optical device including an optical waveguide can also be called an optical waveguide device. Therefore, it is effective to predict the structure and optical characteristics of the optical waveguide with high accuracy and suppress manufacturing errors. Also, many of the important large-scale optical integrated circuits include Mach-Zehnder interferometers (MZIs) and arrayed waveguide gratings (AWGs). Each function of MZI and AWG is based on an interference phenomenon that utilizes the phase difference of light due to the path of one or more optical waveguides through which light passes. The phase of an optical signal propagating in an optical waveguide is directly affected by the propagation characteristics of the optical waveguide, and it can be said that the propagation characteristics are determined by the equivalent refractive index ne .
　波長λの光信号が、長さＬおよび等価屈折率ｎｅの光導波路を伝搬するとき、光信号の位相の進み量φは次式で表される。 When an optical signal having a wavelength λ propagates through an optical waveguide having a length L and an equivalent refractive index ne , the phase lead amount φ of the optical signal is expressed by the following equation.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
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　光導波路の断面形状が矩形の場合、光導波路の等価屈折率ｎｅは、光導波路コアの幅および高さと、コアの屈折率およびクラッドの屈折率とで決定される。例えば、非特許文献２、非特許文献３では、矩形コアについて、コア屈折率ｎｃｏｒｅ、クラッド屈折率ｎｃｌａｄから、ｘ成分、ｙ成分の各電場の分散方程式を用いて、伝搬定数βおよび等価屈折率ｎｅを求める方法が開示されている。 When the cross-sectional shape of the optical waveguide is rectangular, the equivalent refractive index n e of the optical waveguide is determined by the width and height of the optical waveguide core, the refractive index of the core, and the refractive indices of the clad. For example, in Non-Patent Documents 2 and 3, a propagation constant β and an equivalent A method for determining the refractive index n e is disclosed.
　上述のように、ＡＷＧ、ＭＺＩなどの光の干渉現象を利用する光集積回路では、光導波路のコアの幅および高さ、コアの屈折率およびクラッドの屈折率を高精度に評価することが光学特性の予測にも重要であることが分かる。本開示の光回路の光学特性のＡＩ予測システムでは、光導波路のコアの物理的な構成（厚さ、幅）およびコアの等価屈折率を、光学特性の予測に最も重要な影響を与えるパラメータとして、このパラメータに対応する特徴量をさらに決定した。 As described above, in optical integrated circuits such as AWG and MZI that utilize the optical interference phenomenon, it is necessary to evaluate the width and height of the core of an optical waveguide, the refractive index of the core, and the refractive index of the clad with high accuracy. It turns out that it is also important for prediction of characteristics. In the AI prediction system of the optical properties of the optical circuit of the present disclosure, the physical configuration (thickness, width) of the core of the optical waveguide and the equivalent refractive index of the core are used as the parameters that have the most important influence on the prediction of the optical properties. , further determined the feature quantity corresponding to this parameter.
[ＡＩ予測システムの特徴量]
　図５は、本開示のＡＩ予測システムにおいて取得される特徴量を説明する図である。図５は、図２に示した実施形態１の光回路の製造方法を実施するフィードフォワードシステムにおいて、各工程から取得される特徴量を概観している。図５では、ＡＩ予測システム１０００を含む光学特性推定処理２１に対しては、２:コア堆積工程からの「計測」と表示された矢印のみが示されている。ＡＩ予測システム１０００で取得される特徴量は、各工程において異なる特徴量１～特徴量６が取得される。また後述するように、異物・欠陥解析に関する特徴量６は、太い矢印１０１４で示したように、すべての工程において取得され、ＡＩ予測システム１０００に入力され得る。 [Features of AI prediction system]
FIG. 5 is a diagram illustrating feature amounts acquired in the AI prediction system of the present disclosure. FIG. 5 shows an overview of the feature values obtained from each step in the feedforward system that implements the optical circuit manufacturing method of Embodiment 1 shown in FIG. In FIG. 5, for the optical property estimation process 21, which includes the AI prediction system 1000, only the arrow labeled 2: "Measurement" from the core deposition process is shown. As for the feature amounts acquired by the AI prediction system 1000, different feature amounts 1 to 6 are acquired in each step. Also, as will be described later, the feature quantity 6 related to foreign matter/defect analysis can be acquired in all processes and input to the AI prediction system 1000 as indicated by a thick arrow 1014 .
（１）コア・クラッドの膜厚分布、屈折率分布
　上述のように、コアの幅および高さ、コアの屈折率およびクラッドの屈折率は、光学特性の予測において最も重要なパラメータである。当然に、光集積回路の各層を堆積する段階で、膜厚分布および屈折率分布がＡＩ予測システムの特徴量となる。具体的には、矢印１０１０で示した１:下部クラッド堆積工程で取得される下部クラッド屈折率分布が、まず重要な特徴量となる（特徴量１）。下部クラッドの屈折率は、ウェハの面内分布を取得するのが好ましい。 (1) Thickness Distribution and Refractive Index Distribution of Core and Clad As described above, the width and height of the core, the refractive index of the core and the refractive index of the clad are the most important parameters in predicting optical properties. Naturally, at the stage of depositing each layer of the optical integrated circuit, the film thickness distribution and the refractive index distribution become feature quantities of the AI prediction system. Specifically, the lower clad refractive index distribution obtained in the lower clad deposition step 1 indicated by an arrow 1010 is first of all an important feature quantity (feature quantity 1). It is preferable to acquire the in-plane distribution of the wafer for the refractive index of the lower clad.
　次に、矢印１０１１で示した２:コア堆積工程で取得されるコア膜厚分布およびコア屈折率分布が特徴量となる（特徴量２）。既に述べたように、コアの形状と屈折率が光学特性に強い影響を与える。コアの高さは、２:コア堆積工程におけるコア膜厚と屈折率に対応する。コアの膜厚および屈折率も、それぞれウェハの面内分布を取得するのが好ましい。 Next, the core film thickness distribution and the core refractive index distribution obtained in the 2: core deposition process indicated by the arrow 1011 are the feature amounts (feature amount 2). As already mentioned, the core shape and refractive index strongly influence the optical properties. The core height corresponds to 2: core thickness and refractive index in the core deposition step. It is also preferable to acquire the in-plane distribution of the wafer for the film thickness and the refractive index of the core.
　さらに、矢印１０１３で示した８:上部クラッド堆積工程で取得される上部クラッド屈折率分布が特徴量となる（特徴量３）。 Furthermore, the upper clad refractive index distribution obtained in the upper clad deposition step 8 indicated by an arrow 1013 is a feature quantity (feature quantity 3).
　上述の特徴量１～特徴量３においては、コア層のウェハ内の膜厚分布および屈折率分布データが最も重要な特徴量である。コア層の構造は、光導波路の伝搬特性に直接的に影響を与えるからである。光が通るのは主にコアであるので、クラッドの膜厚分布および屈折率分布などの影響はコアと比較すると比較的小さい。したがって、本開示のＡＩ予測システムでは、コア層のウェハ内の膜厚分布および屈折率分布データが、推論モデルの精度を上げるためにも重要である。クラッドの屈折率は、下層クラッドまたは上層クラッドのどちらかの屈折率で代用したり平均値や設計値で代用したりすることもできる。また、上述のコア層の分布は、後述するように、チップ内の部分的または全体の導波路幅の分布情報または、チップ内の部分的または全体の導波路画像情報を含む。 In the feature amounts 1 to 3 described above, the in-wafer film thickness distribution and refractive index distribution data of the core layer are the most important feature amounts. This is because the structure of the core layer directly affects the propagation characteristics of the optical waveguide. Since light mainly passes through the core, the influence of the clad film thickness distribution and refractive index distribution is relatively small compared to the core. Therefore, in the AI prediction system of the present disclosure, the in-wafer film thickness distribution and refractive index distribution data of the core layer are important for improving the accuracy of the inference model. For the refractive index of the clad, either the refractive index of the lower clad or the upper clad can be substituted, or an average value or design value can be substituted. In addition, the core layer distribution includes partial or entire waveguide width distribution information within the chip or partial or entire waveguide image information within the chip, as will be described later.
　上述の各層の膜厚分布および屈折率分布は、光導波路を形成する場所について多層膜を非接触測定するのが好ましい。すなわち、コアの測定に際しては、下部クラッド膜と分離して非接触で測定する。この非接触測定には、光の反射スペクトル解析による多層膜の膜厚・屈折率の非接触評価によって実施できる。この測定方法によれば、コア膜堆積前に下層酸化膜を測定し、コア膜測定時に下層酸化膜を固定して解析することで、コア膜の特性を高精度に評価することができる。同様に、上部クラッド膜の測定に際しては、下部クラッド膜およびコア膜と分離して非接触で測定する。また、上記の各膜の膜厚、屈折率を測定した温度も特徴量として取得するのが好ましい。膜厚、屈折率は測定温度によっても大きな影響を受けるからである。 The film thickness distribution and refractive index distribution of each layer described above are preferably measured by non-contact measurement of the multilayer film at the location where the optical waveguide is formed. That is, when measuring the core, it is measured without contact with the lower clad film. This non-contact measurement can be carried out by non-contact evaluation of the film thickness and refractive index of the multilayer film through light reflection spectrum analysis. According to this measurement method, the properties of the core film can be evaluated with high accuracy by measuring the lower oxide film before depositing the core film and fixing the lower oxide film for analysis during the measurement of the core film. Similarly, when measuring the upper clad film, the lower clad film and the core film are separated and measured without contact. In addition, it is preferable to acquire the film thickness and the temperature at which the refractive index of each film is measured as a feature quantity. This is because the film thickness and refractive index are greatly affected by the measurement temperature.
　特に、光導波路ではコアに光が閉じ込められるため、伝搬する光は主にコアの部分を通過する。そのため、クラッドに対してコアの屈折率の影響を強く受ける。そのため、下部クラッド膜および上部クラッド膜の屈折率は設計値や代表点の実測値を代用することもできる。 In particular, since light is confined in the core of an optical waveguide, the propagating light mainly passes through the core. Therefore, the refractive index of the core is strongly affected by the clad. Therefore, the refractive indices of the lower clad film and the upper clad film can be substituted with design values or measured values at representative points.
（２）導波路パターン測定結果／画像
　コアの物理的な構成の内、コアの幅については、エッチング後のコアパターンの出来上がり状態を観測する必要がある。したがって、矢印１０１２で示した６:エッチング工程が終了した後で取得される導波路測定結果および画像解析結果が特徴量となる（特徴量４）。具体的には、顕微鏡等によるチップ内代表点の導波路構造の測定結果、または、特定の光導波路の全体または一部の導波路画像を取得して特徴量とすることで、コア幅に対応する情報を学習できる。画像データをＡＩ予測システム１０００に学習させる前処理として、コアの側壁のみを検出した情報に変換することで、コア幅およびその分布の情報を抜き出し、ノイズを除去することができる。 (2) Waveguide Pattern Measurement Results/Image Of the physical configuration of the core, it is necessary to observe the finished state of the core pattern after etching for the width of the core. Therefore, the waveguide measurement result and the image analysis result obtained after the 6: etching process indicated by the arrow 1012 is the feature amount (feature amount 4). Specifically, the measurement result of the waveguide structure at the representative point in the chip using a microscope or the like, or the waveguide image of the whole or a part of the specific optical waveguide is obtained and used as the feature value, and the core width is corresponded. You can learn information to do. As preprocessing for training the AI prediction system 1000 on the image data, information on the core width and its distribution can be extracted and noise can be removed by converting only the sidewalls of the core into information detected.
　図６は、光導波路パターンの画像解析の一例を示す図である。左側は、エッチングを完了した段階のコア部の顕微鏡写真であり、右側は画像解析技術によって光導波路の側壁を抽出した図である。図６のコア部の顕微鏡写真の画像データをＡＩに学習させる前処理として、コアの側壁のみを検出した情報に変換することで、コア幅（およびその分布）に関する情報以外の情報、すなわちノイズとなる情報を除去することができる。側壁の抽出図では、導波路幅は約８０ピクセルの幅を持ち、少なくとも１．２５％程度の分解能でコア幅の変動を検出できる。 FIG. 6 is a diagram showing an example of image analysis of an optical waveguide pattern. The left side is a microphotograph of the core portion after etching is completed, and the right side is a view of the side wall of the optical waveguide extracted by the image analysis technique. As a preprocessing for AI to learn the image data of the micrograph of the core part in FIG. information can be removed. In the sidewall extract, the waveguide width has a width of about 80 pixels, allowing detection of core width variations with a resolution of at least 1.25%.
（３）要素構造集約マーカ画像
　上述の特定の光導波路のコア幅のデータを直接に取得するのに加えて、チップ上に、光集積回路のチップ上で使用されている導波路要素が一定の領域内に集積された要素構造集積マーカを備えることができる。チップ上に分散している重要な構造要素のそれぞれに対して個別に測定を行うのに加え、または、個別の測定に代えて、要素構造集積マーカを顕微鏡等で撮像することで、ＡＩ予測システム１０００へ入力する特徴量を取得できる。 (3) Element structure aggregation marker image In addition to directly obtaining the core width data of the above-mentioned specific optical waveguide, the waveguide elements used on the chip of the optical integrated circuit are fixed on the chip. There may be feature integrated markers integrated within the region. In addition to individually measuring each of the important structural elements dispersed on the chip, or instead of individual measurements, by imaging the element structure integrated markers with a microscope or the like, an AI prediction system A feature amount to be input to 1000 can be obtained.
　図５を再び参照すれば、矢印１０１２で示した６:エッチング工程が終了した後で取得されるマーカ解析結果や５：フォトレジスト現像工程（図１）が終了した後で取得されるマーカ解析結果が特徴量となる（特徴量５）。光導波路の加工情報の取得ために、光導波路全体を高解像度で撮像していくことは、現実的に困難である。重要な光導波路要素を反映し代表する要素構造集積マーカによって、代替的に、特徴量を取得することで製造工程のスループットの向上にも役立つ。要素構造集積マーカの中に含める構造要素としては、曲げ、テーパ、交差、直線などがある。要素構造集積マーカの詳細は、実施形態３として後述する。 Referring to FIG. 5 again, 6: marker analysis results obtained after the etching process is completed and 5: marker analysis results obtained after the photoresist development process (FIG. 1) is completed, indicated by arrows 1012. is a feature amount (feature amount 5). It is practically difficult to take an image of the entire optical waveguide with high resolution in order to obtain processing information of the optical waveguide. Alternately, the acquisition of feature quantities by element structure integrated markers that reflect and represent important optical waveguide elements also helps improve the throughput of the manufacturing process. Structural elements to be included in the element structure integrated marker include bends, tapers, intersections, straight lines, and the like. Details of the element structure accumulation marker will be described later as a third embodiment.
（４）異物・欠陥の撮像画像
　光導波路デバイスの作製プロセス中にウェハに異物付着や欠陥が存在すると、光導波路の形状が崩れたり断線や反射が発生したりする。このような異物または欠陥は、光集積回路の不良・故障の原因となる。光集積回路の異物または欠陥による不良モードは、異物・欠陥箇所に光信号が通過する光導波路が形成されてしまうことで発生する。光導波路が異物・欠陥と重なった場合、異物・欠陥箇所での伝搬損失増加、反射の発生、光信号の不通等が発生する。 (4) Captured Image of Foreign Matter/Defect If foreign matter adheres to the wafer or a defect exists in the wafer during the manufacturing process of the optical waveguide device, the shape of the optical waveguide may be deformed, disconnection, or reflection may occur. Such foreign substances or defects cause defects and failures of optical integrated circuits. A defect mode due to a foreign matter or defect in an optical integrated circuit is generated by forming an optical waveguide through which an optical signal passes at a location of the foreign matter or defect. When the optical waveguide overlaps with the foreign matter/defect, propagation loss increases at the foreign matter/defect location, reflection occurs, optical signal interruption, and the like occur.
　一方、光導波路が形成されない場所の異物・欠陥は不良の原因とはならない。光導波路が異物または欠陥が離れている場合、光信号は光導波路に閉じ込められており、異物・欠陥は光信号に影響を及ぼさない。したがって、光集積回路の品質に影響を与える異物・欠陥を考慮するため、異物または欠陥のウェハ上の位置や形状などを、顕微鏡像等を機械学習に入力する特徴量とする。図５を再び参照すれば、矢印１０１４で示した任意の工程で取得できる異物・欠陥解析結果が特徴量となる（特徴量６）。異物や欠陥は、すべての工程において生じ得るので、この特徴量の取得はどの工程においても取得可能である。 On the other hand, foreign matter/defects in places where optical waveguides are not formed do not cause defects. When the optical waveguide is separated by a foreign object or defect, the optical signal is confined in the optical waveguide, and the foreign object/defect does not affect the optical signal. Therefore, in order to consider foreign matter and defects that affect the quality of the optical integrated circuit, the position and shape of the foreign matter or defect on the wafer are used as feature quantities for inputting microscope images and the like into machine learning. Referring to FIG. 5 again, the feature amount is the foreign matter/defect analysis result that can be obtained in an arbitrary process indicated by the arrow 1014 (feature amount 6). Since foreign matter and defects can occur in all processes, acquisition of this feature quantity can be performed in any process.
　本開示のＡＩ予測システム１０００へ特徴量として入力するデータには、２つ形式が考えられる。１つの形式は、光導波路部の画像データそのもの、または、画像の各ピクセルをグレースケールなどに変換したデータである。もう１つの形式は、光導波路と異物・欠陥の重なりを評価する関数による算出値である。異物または欠陥の撮像・評価は、光導波路上の位置に応じて、重みづけを与えて、光集積回路の機能上で重要な箇所だけの評価を行うこともできる。例えば、ＭＺＩの位相調整部や、ＤＰＯＨ（Dual Polarization Optical Hybrid）の位相調整部などに重みづけを与えることができる。 There are two possible formats for the data to be input as feature amounts to the AI prediction system 1000 of the present disclosure. One format is image data of the optical waveguide itself, or data obtained by converting each pixel of the image into grayscale or the like. Another form is a value calculated by a function that evaluates the overlap between the optical waveguide and the foreign matter/defect. Imaging/evaluation of a foreign substance or defect can be weighted according to the position on the optical waveguide, and evaluation can be performed only on functionally important locations of the optical integrated circuit. For example, weighting can be given to the MZI phase adjustment unit, the DPOH (Dual Polarization Optical Hybrid) phase adjustment unit, and the like.
　したがって本開示のＡＩ予測システムは、光集積回路のための人工知能予測システムであって、入力データを受け取る処理と、入力データに基づいて学習および推論を行う処理と、光学特性の予測データを生成する処理を実施する中央処理装置を備え、入力データは、光集積回路の製造工程で取得される工程データであって、コア層のウェハ内の膜厚分布および屈折率分布データを少なくとも含むものとして実施できる。加え、下部クラッド膜および上部クラッド膜の屈折率分布データを含むことが望ましい。 Accordingly, the AI prediction system of the present disclosure is an artificial intelligence prediction system for optical integrated circuits that includes a process of receiving input data, a process of learning and inferring based on the input data, and generating predictive data of optical properties. The input data is process data acquired in the manufacturing process of the optical integrated circuit, and includes at least the film thickness distribution and refractive index distribution data of the core layer in the wafer. can be implemented. In addition, it is desirable to include refractive index profile data for the lower clad film and the upper clad film.
　次に、本開示のＡＩ予測システムを光学特性の一例としてＡＷＧの中心波長に対して適用した場合の予測精度の改善効果を示す。 Next, the effect of improving the prediction accuracy when the AI prediction system of the present disclosure is applied to the center wavelength of an AWG as an example of optical characteristics will be shown.
（実施例１）
　ＡＷＧでは、各アレイ導波路の光路長差に起因する位相差によって、光合分波作用を生じる。異なる波長の複数の光信号を含む波長多重化光信号を入力すれば、波長毎に光信号を異なるポートへ分離して、出力することができる。ＡＷＧにおける各出力ポートの中心波長は、アレイ導波路の光路長差に起因する位相差によって決定される。ＡＷＧのアレイ導波路における光路長差は、アレイ導波路を構成する光導波路のコアやクラッドの屈折率、コアの形状により決定される。 (Example 1)
In the AWG, an optical multiplexing/demultiplexing action occurs due to the phase difference caused by the optical path length difference of each arrayed waveguide. When a wavelength-multiplexed optical signal including a plurality of optical signals with different wavelengths is input, the optical signals can be separated for each wavelength and output to different ports. The center wavelength of each output port in the AWG is determined by the phase difference caused by the optical path length difference of the arrayed waveguides. The optical path length difference in an AWG arrayed waveguide is determined by the refractive index of the core and cladding of the optical waveguides constituting the arrayed waveguide, and the shape of the core.
　図５において説明をした特徴量を利用し、ＡＩ予測システムの機械学習を回帰問題として処理し、ＡＷＧの１つの透過帯域について、その中心波長のバラツキを調べた。本実施例では、ＡＩ予測システムにおける予想特性は、「ＡＷＧの中心波長」となる。 Using the feature quantity explained in Fig. 5, the machine learning of the AI prediction system was processed as a regression problem, and the variation in the central wavelength of one transmission band of the AWG was investigated. In this embodiment, the predicted characteristic in the AI prediction system is "the center wavelength of the AWG".
　非特許文献４を参照すれば、ＡＷＧにおける中心波長λ０の理論式は次式で表される。 Referring to Non-Patent Document 4, the theoretical formula for the central wavelength λ 0 in the AWG is expressed by the following formula.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
ここで、ｎｅはコアの等価屈折率、ΔＬは隣接するアーム間の導波路の物理長差、ｍは回折次数である。推論のために使った特徴量は、アレイ導波路のコア幅、コア屈折率、コアの厚さ、ウェハ内のチップ座標とした。 Here, ne is the equivalent refractive index of the core, ΔL is the physical length difference of the waveguide between the adjacent arms, and m is the diffraction order. The feature quantities used for inference were the core width of the arrayed waveguide, the core refractive index, the core thickness, and the chip coordinates within the wafer.
　図７は、本開示のＡＩ予測システムの学習による予測精度改善を説明する図である。図７の（ａ）は、所定の中心波長において、ＡＩ予測システムにおいて予測のための学習を行っていない状態での中心波長のバラツキを示している。ここでバラツキとは、中心波長の設計値(理論値)と実測値との差分となる。横軸は中心波長の差分値（ｎｍ）を、縦軸は頻度を示しており、６００チップについて、ＡＷＧ中心波長（１２９９ｎｍ）の実測値バラツキのヒストグラムとして示している。 FIG. 7 is a diagram explaining prediction accuracy improvement by learning of the AI prediction system of the present disclosure. (a) of FIG. 7 shows variations in center wavelength at a predetermined center wavelength when learning for prediction is not performed in the AI prediction system. Here, the variation is the difference between the designed value (theoretical value) and the measured value of the center wavelength. The horizontal axis indicates the difference value (nm) of the center wavelength, and the vertical axis indicates the frequency. The histogram of the measured value variation of the AWG center wavelength (1299 nm) for 600 chips is shown.
　一方で図７の（ｂ）は、本開示のＡＩ予測システムにおいて、上述の特徴量とＡＷＧ中心波長の実測値とからなるデータセットを教師データとしてＡＩ学習を実施した後の、予測値と実測値との相関関係を示している。横軸にＡＷＧ中心波長の実測値を、縦軸にＡＩシステムによるＡＷＧ中心波長の予測値をｎｍで示している。グラフ上の各点が、異なるＡＷＧチップの１つ１つのサンプルを示している。学習に利用したＡＷＧ中心波長のデータセットの数は約１２００チップであり、図７の（ａ）に示した約６００のチップセットとは異なるものを用意した。 On the other hand, (b) of FIG. 7 shows predicted values and measured It shows the correlation with the value. The horizontal axis shows the measured value of the AWG center wavelength, and the vertical axis shows the predicted value of the AWG center wavelength by the AI system in nm. Each point on the graph represents one sample of a different AWG chip. The number of data sets of AWG center wavelengths used for learning is about 1200 chips, which is different from the about 600 chipsets shown in FIG. 7(a).
　図７の（ａ）と比較すれば、学習の前後で、予測値（設計値）と実測値の差分のバラツキがより小さい範囲に収束していると見ることができる。図７の（ｂ）によれば、ＡＷＧの中心波長の予測値と実測値との間には、明瞭な相関関係が確認できる。すなわち、本開示の光学特性のＡＩ予測システムでは、ＡＷＧ中心波長の光学特性値に対して、教師データで学習をすることで、ＡＷＧ中心波長の予測値と実測値の差分の広がりを、半分程度（標準偏差でおおよそ０．１ｎｍ）に縮小できることが確認され、予測精度を向上させている。ＡＷＧのアレイ導波路に対して、コア幅、コア屈折率、コアの厚さ、ウェハ内のチップ座標を特徴量として利用しただけで、中心波長の予測精度を大幅に改善していることが確認できる。 Comparing with (a) in FIG. 7, it can be seen that the variation in the difference between the predicted value (design value) and the measured value converges to a smaller range before and after learning. According to (b) of FIG. 7, a clear correlation can be confirmed between the predicted value and the measured value of the center wavelength of the AWG. That is, in the AI prediction system for optical characteristics of the present disclosure, by learning the optical characteristic value of the AWG center wavelength using teacher data, the spread of the difference between the predicted value and the measured value of the AWG center wavelength is reduced to about half. (The standard deviation is about 0.1 nm), which improves the prediction accuracy. It was confirmed that the prediction accuracy of the center wavelength was greatly improved by simply using the core width, core refractive index, core thickness, and chip coordinates in the wafer as feature values for the AWG arrayed waveguide. can.
　教師データを変更することで、透過スペクトルの特性予測も可能となる。具体的には、透過スペクトルの３ｄＢ帯域幅や、ピーク透過率から所定の減衰量となるまでの帯域幅を予測できる。 By changing the training data, it is possible to predict the characteristics of the transmission spectrum. Specifically, the 3 dB bandwidth of the transmission spectrum and the bandwidth from the peak transmittance to the predetermined attenuation amount can be predicted.
　上述の実施例では、光集積回路における予測対象の光学特性として、ＡＷＧの中心波長を例として、本開示のＡＩ予測システムの効果を示した。予測対象である光学特性はこれに限定されず、例えばＭＺＩの中心波長を予測する光学特性とすることができる。ＭＺＩでは２つのアーム導波路の光路長差に起因する位相差によって、出力ポートが変化する。アームを加熱することによりスイッチとしても活用することもできる。ここで、２つのアーム導波路の光路長差が設計値からずれると消光波長が変化する。ＭＺＩにおける光路長差は、光導波路を形成するコアやクラッドの屈折率、コアの形状により決定される（非特許文献４を参照）。 In the above example, the effect of the AI prediction system of the present disclosure was shown using the center wavelength of an AWG as an example of the optical characteristics to be predicted in an optical integrated circuit. The optical property to be predicted is not limited to this, and may be, for example, an optical property for predicting the center wavelength of the MZI. In the MZI, the output port changes due to the phase difference caused by the optical path length difference between the two arm waveguides. By heating the arm, it can also be used as a switch. Here, when the optical path length difference between the two arm waveguides deviates from the designed value, the extinction wavelength changes. The optical path length difference in MZI is determined by the refractive index of the core and clad forming the optical waveguide, and the shape of the core (see Non-Patent Document 4).
　非特許文献４には、２入力２出力のＭＺＩスイッチの構造と動作原理が説明されている。ＭＺＩスイッチでは、２つのアーム導波路間の光路長差により方向性結合器での干渉状態が変化し、出力強度が変化する。方向性結合器の分岐比が５０％であるとすると、２つのアームの光路長差が位相換算で０±２ｎπのとき入力ポート１に入力された光はすべて出力ポート２から出力される。一方、光路長差が位相換算でπ±２ｎπのとき入力ポート１に入力された光はすべて出力ポート１から出力される。ＭＺＩ透過スペクトルの理論式は、非特許文献５に開示されている。 Non-Patent Document 4 describes the structure and operating principle of a two-input, two-output MZI switch. In the MZI switch, the interference state in the directional coupler changes due to the optical path length difference between the two arm waveguides, and the output intensity changes. Assuming that the branching ratio of the directional coupler is 50%, all light input to the input port 1 is output from the output port 2 when the optical path length difference between the two arms is 0±2nπ in terms of phase. On the other hand, when the optical path length difference is .pi..+-.2n.pi. A theoretical formula for the MZI transmission spectrum is disclosed in Non-Patent Document 5.
　実施例１と同様に、アレイ導波路のコア幅、コア屈折率、コアの厚さ、ウェハ内のチップ座標を特徴量として選んで、機械学習を回帰問題として処理することができる。 As in Example 1, machine learning can be processed as a regression problem by selecting the core width of the arrayed waveguide, the core refractive index, the core thickness, and the chip coordinates in the wafer as feature quantities.
　以上詳細に述べたように、本開示の光学特性のＡＩ予測システムにより、精度良く光学特性の予測が可能となる。予測値を実施形態１で説明したフィードフォワードシステムに利用することで、光集積回路の製造工程の効率化、高スループット化を実現できる。 As described in detail above, the AI prediction system for optical properties of the present disclosure enables accurate prediction of optical properties. By using the predicted value in the feedforward system described in the first embodiment, it is possible to improve the efficiency and throughput of the manufacturing process of the optical integrated circuit.
　図５に示す６:エッチング工程が終了した後で取得される導波路測定結果および画像解析結果が特徴量となる（特徴量４）例を説明したが、図１に示す５：フォトレジスト現像工程が終了した後で取得されるフォトレジストパターン１７の測定結果および画像解析を特徴量としてもよい。 6 shown in FIG. 5: The waveguide measurement result and the image analysis result obtained after the etching process is completed have been described as feature amounts (feature amount 4), but 5 shown in FIG. 1: photoresist development process The measurement result and image analysis of the photoresist pattern 17 acquired after the is completed may be used as the feature amount.
　例えば、フォトレジスト現像工程において形成した「レジストパターンが所定値より太い」という加工情報を取得した場合、後工程のエッチング工程において、「エッチング時間/強度を長く/強くする」という補正を行い、エッチング工程で形成される導波路の幅を所望の値（設計値）にする。逆に、「レジストパターンが所定値より細い」という加工情報を取得した場合、「エッチング時間/強度を短く/弱くする」という補正を行う。また、エッチング工程までに得られた加工情報に加え、通常のエッチング時間/強度を長く/強くすることを仮定した場合にＡＩ予測システムによる光学特性の推定値が設計値に近づく場合には、エッチング時間/強度を長く/強くするという補正を行う。 For example, if we obtain the processing information that "the resist pattern is thicker than a predetermined value" formed in the photoresist development process, in the subsequent etching process, we will correct the etching time/strength to be longer/stronger. The width of the waveguide formed in the process is set to a desired value (design value). Conversely, if processing information indicating that "the resist pattern is thinner than a predetermined value" is acquired, a correction is made to "shorten/lower the etching time/strength". In addition to the processing information obtained by the etching process, if the estimated value of the optical characteristics by the AI prediction system approaches the design value assuming that the normal etching time/strength is increased/strengthened, the etching Make corrections by lengthening/strengthening time/intensity.
[実施形態３]
　本実施形態では、上述のＡＩ予測システムにおける特徴量として利用できる要素構造集約マーカの具体例について説明する。以下では、先ず、本発明の実施形態に係る加工情報を取得するための基本構成について説明する。 [Embodiment 3]
In this embodiment, specific examples of element structure aggregation markers that can be used as feature amounts in the AI prediction system described above will be described. Below, first, a basic configuration for acquiring processing information according to an embodiment of the present invention will be described.
[基本構成]
　図８は、本実施形態の基本構成を説明するための図であり、基板上に形成される導波路のパターンとこのパターンと共に形成されるマーカを説明する図である。図８は、導波路の一例としてのＡＷＧ導波路パターン１００と、このパターンと共に形成されるマーカ２００とを示している。 [Basic configuration]
FIG. 8 is a diagram for explaining the basic configuration of this embodiment, and is a diagram for explaining a waveguide pattern formed on a substrate and a marker formed together with this pattern. FIG. 8 shows an AWG waveguide pattern 100 as an example of a waveguide and a marker 200 formed with this pattern.
　図８に示すように、ＡＷＧ導波路パターン１００には、その導波路の形状を定める構成要素として、曲げ部分１０１、テーパ部分１０２、直線部分１０３などが存在する。なお、構成要素はこれらに限定されるものでなく、対象となる導波路パターンの形状等、後述するマーカから得られる加工情報をどのように用いるかに応じて定めることができる。例えば、導波路の形状を定める構成要素としては、上述の曲げ部分、テーパ部分、直線部分以外に交差部分、方向結合器部分などがある。また図８に示す例では、マーカ２００は、ＡＷＧ導波路パターン１００のほぼ中央部に、光導波路の図１にて説明した同じ工程で光導波路と共に同じ工程で形成される。このマーカ２００は、図８の右側に示すように、約１００μｍ×１００μｍのサイズを有したほぼ正方形を成すものである。これに対し、導波路パターン１００は、図８の左側に示すように、約数１０ｍｍ×数１０ｍｍのサイズを有している。 As shown in FIG. 8, the AWG waveguide pattern 100 includes a bent portion 101, a tapered portion 102, a straight portion 103, and the like as constituent elements that determine the shape of the waveguide. Note that the constituent elements are not limited to these, and can be determined according to how processing information obtained from markers, which will be described later, is used, such as the shape of the target waveguide pattern. For example, in addition to the bent portion, tapered portion, and straight portion described above, there are crossing portions, directional coupler portions, and the like, as components that define the shape of the waveguide. Further, in the example shown in FIG. 8, the marker 200 is formed at substantially the center of the AWG waveguide pattern 100 in the same process as that of the optical waveguide described in FIG. 1, together with the optical waveguide. This marker 200 has a substantially square shape with a size of about 100 μm×100 μm, as shown on the right side of FIG. On the other hand, the waveguide pattern 100, as shown on the left side of FIG. 8, has a size of approximately several tens of millimeters×several tens of millimeters.
　マーカ２００は、導波路の構成要素の一部を基本的に同じ形状を有した要素を集積して形成したものである。図８に示す例では、例えば、導波路の構成要素として、導波路のテーパ部分１０２が示され、これがマーカ２００では加工情報要素１０２Ｍとして形成される。同様に、導波路の直線部分１０３は、マーカ２００では直線の加工情報要素１０３Ｍとして形成される。 The marker 200 is formed by integrating elements having basically the same shape as part of the constituent elements of the waveguide. In the example shown in FIG. 8, for example, a waveguide tapered portion 102 is shown as a component of the waveguide, which is formed in the marker 200 as a processing information element 102M. Similarly, the straight portion 103 of the waveguide is formed in the marker 200 as a straight processing information element 103M.
　このように、導波路の構成要素が集積されたマーカ２００を導波路の製造工程において形成、撮像することで、その製造工程の加工情報を代表することができる。導波路構成要素の曲げ、テーパ、交差、直線などの加工形状は、導波路の光伝搬特性に影響する。また、製造時の製造ばらつきにより、同一形状であってもその加工結果はウェハ面内でムラができる場合がある。このため、同一工程で形成されるマーカ２００に加工情報要素の情報（以下、単に「加工情報」とも言う）を集約することで、この加工情報に基づいて、後工程での補正や光学特性の予測を行うことができる。 In this way, by forming and imaging the marker 200 in which the constituent elements of the waveguide are integrated in the manufacturing process of the waveguide, it is possible to represent the processing information of the manufacturing process. Fabrication shapes such as bends, tapers, crosses, straight lines, etc. of waveguide components affect the optical propagation properties of waveguides. In addition, even if the same shape is used, the processing result may be uneven within the wafer surface due to manufacturing variations during manufacturing. Therefore, by consolidating the information of the processing information elements (hereinafter also simply referred to as "processing information") in the marker 200 formed in the same process, correction in the post-process and adjustment of optical characteristics can be performed based on this processing information. Predictions can be made.
　マーカ２００において形成される加工情報要素は、基本的に、製造する導波路パターン１００における導波路構成要素のパラメータ値と同一である。例えば、構成要素が「直線」の場合、パラメータとしてその「幅」と同じ幅でマーカ２００における直線が形成される。同様に、構成要素が、「曲げ」の場合、パラメータは「幅」および「曲げ半径」、「テーパ」の場合、パラメータは「テーパ率」および「テーパ始点＆終点幅」、「交差」の場合、パラメータは「交差角」、「方向性結合器」の場合、パラメータは「導波路幅」および導波路の「間隔」である。マーカ２００ではこれらパラメータが導波路パターンと同じ値で加工情報要素が形成される。なお、導波路の構成要素ごとのパラメータは上記の例に限られないことはもちろんである。取得する加工情報およびその使用目的に応じて適宜定めることができることはもちろんである。 The processing information elements formed in the marker 200 are basically the same as the parameter values of the waveguide constituent elements in the waveguide pattern 100 to be manufactured. For example, if the component is a "straight line", a straight line in the marker 200 is formed with the same width as its "width" as a parameter. Similarly, if the component is "bending", the parameters are "width" and "bending radius", if "taper", the parameters are "taper ratio" and "taper start & end point width", and "intersection" , the parameter is the 'crossing angle', and for a 'directional coupler' the parameters are the 'waveguide width' and the 'spacing' of the waveguides. In the marker 200, a processing information element is formed with these parameters having the same values as the waveguide pattern. It goes without saying that the parameter for each component of the waveguide is not limited to the above example. Of course, it can be appropriately determined according to the processing information to be acquired and its intended use.
　本実施形態は、以上説明したマーカ２００を形成し、そこから加工情報を取得する。これにより、マーカのみを撮像等することによって加工情報を取得することができる。その結果、高スループットで加工情報を取得することが可能となる。本実施形態のマーカを用いない場合、例えば、導波路全体で構成要素を高解像度で撮像する場合は、撮像回数の増加や撮像データのメモリ量の増加といった不都合がある。そして、その結果として、加工状態を判別するためには、加工後の形状をウェハ面内に渡って観測・測定する必要があり、工程が煩雑かつスループットが低下することになる。 In this embodiment, the marker 200 described above is formed, and processing information is acquired therefrom. Accordingly, it is possible to obtain the processing information by imaging only the marker. As a result, it is possible to acquire processing information with high throughput. When the marker of this embodiment is not used, for example, when imaging the constituent elements of the entire waveguide with high resolution, there are problems such as an increase in the number of times of imaging and an increase in the amount of memory for imaging data. As a result, in order to determine the processing state, it is necessary to observe and measure the shape after processing across the wafer surface, which complicates the process and lowers the throughput.
　マーカ２００のサイズおよび形状は、導波路パターンに影響を与えないよう可能な限り小さなサイズであることが望ましい。一方で、マーカ全体が撮像視野に収まること、一般的に撮像素子の形状は矩形である。これらの点から、マーカ２００もこれに合わせて矩形の範囲に収めることが望ましい。例えば、１０ｍｍ×１０ｍｍのチップサイズに対して、マーカ２００のサイズが１ｍｍ×１ｍｍであれば、検査に必要な撮像サイズは１００分の1に、１００μｍ×１００μｍであれば、検査に必要な撮像サイズは１００００分の１になる。これは、同程度の顕微鏡倍率で測定した際のスループットがそれぞれ、１００倍、１００００倍になることを示している。スループットを向上させるために、チップの一辺の長さに対してマーカ２００の一辺が１０分の1以下または面積がチップに対してマーカ２００が１００分の１以下になることが望ましい。また、チップサイズが５００μｍ × ５００μｍであったとしても、マーカ２００のサイズが１００μｍ×１００μｍであれば、検査に必要な撮像サイズは２５分の１になる。これは、同程度の顕微鏡倍率で測定した際のスループットが２５倍になることを示している。 It is desirable that the size and shape of the marker 200 be as small as possible so as not to affect the waveguide pattern. On the other hand, the entire marker must fit within the imaging field of view, and the shape of the imaging device is generally rectangular. From these points, it is desirable to fit the marker 200 within the rectangular range accordingly. For example, for a chip size of 10 mm×10 mm, if the size of the marker 200 is 1 mm×1 mm, the imaging size required for inspection is 1/100. becomes 1/10000. This indicates that the throughput when measured at the same microscope magnification is 100 times and 10000 times, respectively. In order to improve the throughput, it is desirable that one side of the marker 200 is 1/10 or less of the length of one side of the chip, or the area of the marker 200 is 1/100 or less of the chip. Also, even if the chip size is 500 μm×500 μm, if the size of the marker 200 is 100 μm×100 μm, the imaging size required for inspection is reduced to 1/25. This represents a 25-fold increase in throughput when measured at the same microscope magnification.
　なお、導波路の総ての構成要素について、マーカ２００における加工情報要素が同一のパラメータ値である必要はない。以下、それらの例を説明する。 It should be noted that the processing information elements in the marker 200 do not need to have the same parameter value for all the constituent elements of the waveguide. Examples of these are described below.
　例えば、構成要素が「曲げ」の場合、形成される導波路パターンの半径はシリカ系導波路などではｍｍオーダーと大きく撮像に必要な範囲が大きくなる。このような場合は、マーカにおいて、パラメータである「曲げ半径」がより小さな値の加工情報要素を形成する。そして、このマーカ２００からの加工情報要素の取得に際しては、小さくした「曲げ半径」の比率に応じた加工情報を取得する。具体的には、導波路パターンにおける実際の曲げ半径よりも小さい値の上記「曲げ半径」に応じて、複数の曲げ半径の導波路を予め用意して、その形成結果（導波路幅など）を、実際の導波路パターンと比較する。そして、その比較結果において、上記曲げ半径の比率に応じて、導波路パターンにおける実際の曲げ半径の形成結果（加工情報）を外挿して推定することができる。なお、「曲げ」部分の特性として、マーカ２００における曲げ半径が導波路パターンにおける実際の曲げ半径と異なっていても、マーカ２００の異なる曲げ半径に基づいて曲げ部分の形状（加工情報）を推定しても、「曲げ」部分についてはその推定結果が実際に形成される曲げ部分の形状に近いことが分かっている。以上により、実際に形成される導波路パターンの半径が大きくなる場合でも、マーカ２００のサイズ内にその加工情報を収めることが可能となる。 For example, when the component is "bending", the radius of the waveguide pattern formed is as large as mm order for silica-based waveguides, etc., and the range required for imaging becomes large. In such a case, in the marker, a processing information element having a smaller value for the parameter "bend radius" is formed. When acquiring processing information elements from the marker 200, processing information corresponding to the ratio of the reduced "bending radius" is acquired. Specifically, according to the above-mentioned "bending radius" which is smaller than the actual bending radius in the waveguide pattern, waveguides with a plurality of bending radii are prepared in advance, and the formation results (waveguide width, etc.) are obtained. , to compare with the actual waveguide pattern. Then, in the comparison result, the actual bending radius forming result (processing information) in the waveguide pattern can be extrapolated and estimated according to the ratio of the bending radii. As a characteristic of the "bending" portion, even if the bending radius of the marker 200 is different from the actual bending radius of the waveguide pattern, the shape (processing information) of the bending portion can be estimated based on the different bending radius of the marker 200. However, it is known that the shape of the "bent" portion is close to the shape of the actually formed bent portion. As described above, even when the radius of the waveguide pattern actually formed is large, it is possible to fit the processing information within the size of the marker 200 .
　図９は、本実施形態の他のマーカの構成を説明する図である。他の例として、導波路構成要素の曲げの一部のみを、加工情報要素としてマーカ２００内に形成しても良い。図９の（ａ）は、その構成を示す図である。図９の（ａ）に示したように、導波路構成要素の曲げ１００のうち、その一部のみを加工情報要素１００Ｍとしてーカ２００内に形成する。このように、曲げのうち一部の角度に対応して曲げ部分を加工情報要素１００Ｍとすることによってもマーカ２００のサイズ内にその加工情報を収めることが可能となる。すなわち、一部のみの加工情報要素１００Ｍは、それによって実際の導波路パターンにおける曲げ部分との位置関係に応じた違い（角度依存性）を知ることはできないが、加工情報要素１００Ｍが持つ代表点（角度）での加工情報要素１００Ｍの形成結から、他の角度でも同一の形成結果（加工情報）であると推定することができる。 FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration of another marker of this embodiment. As another example, only a portion of the bend in the waveguide component may be formed within the marker 200 as a processing information element. FIG. 9(a) is a diagram showing the configuration. As shown in FIG. 9(a), only a part of the bend 100 of the waveguide component is formed in the marker 200 as the processing information element 100M. In this way, it is possible to fit the processing information within the size of the marker 200 by using the processing information element 100M as the bending portion corresponding to a part of the angle of the bending. That is, only a part of the processing information element 100M cannot know the difference (angle dependence) according to the positional relationship with the bent portion in the actual waveguide pattern, but the representative point of the processing information element 100M From the formation result of the processing information element 100M at (angle), it can be estimated that the same formation result (processing information) is obtained at other angles.
　さらに他の例として、導波路構成要素が、曲げの一種として円弧である場合、それを等分したものを加工情報要素としてマーカ２００内に形成しても良い。図９の（ｂ）は、その構成を示す図である。図９の（ｂ）に示したように、導波路構成要素の円弧１００を四等分し円弧部分１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄとする。そして、それらに対応する加工情報要素１００ＭＡ、１００ＭＢ、１００ＭＣ、１００ＭＤをマーカ２００内に形成する。この際、加工情報要素１００ＭＡ、１００ＭＢ、１００ＭＣ、１００ＭＤの向きないし角度を異ならせる。具体的には、円周方向において等間隔となるように配置する。これによってその形成範囲をよりコンパクトにできる。このように、曲げを等分して加工情報要素１００Ｍとすることによってマーカ２００のサイズ内にその加工情報を収めることが可能となる。すなわち、４つの加工情報要素１００ＭＡ、１００ＭＢ、１００ＭＣ、１００ＭＤの代表点（角度）ごとの形成結果（コア幅など）の４つ情報について、これら４つの離散的な情報（値）を内挿することにより、実際の導波路パターンにおける形成結果（加工情報）を推定することができる。 As yet another example, if the waveguide component is an arc as a type of bending, then equally divided pieces thereof may be formed in the marker 200 as processing information elements. FIG. 9(b) is a diagram showing the configuration. As shown in FIG. 9B, the arc 100 of the waveguide component is divided into four equal arc portions 100A, 100B, 100C and 100D. Then, processing information elements 100MA, 100MB, 100MC, and 100MD corresponding to them are formed in the marker 200. FIG. At this time, the directions or angles of the processing information elements 100MA, 100MB, 100MC, and 100MD are made different. Specifically, they are arranged at regular intervals in the circumferential direction. This makes it possible to make the formation range more compact. By equally dividing the bending into the processing information elements 100M in this manner, the processing information can be contained within the size of the marker 200. FIG. That is, interpolation of these four pieces of discrete information (values) for four pieces of information of formation results (core width, etc.) for each representative point (angle) of the four machining information elements 100MA, 100MB, 100MC, and 100MD. Thus, the formation result (processing information) in the actual waveguide pattern can be estimated.
　なお、図９の（ｂ）に示した例のように、導波路構成要素１００が形成される向きまたは角度とは異なって加工情報要素１００Ｍがマーカ２００内に形成され得るが、この場合、いわゆる角度依存性の影響を考慮したものである。すなわち、マーカ２００における異なる角度での加工情報要素の形成結果（コア幅など）の情報から、それぞれの角度依存性を算出し、その算出結果に基づいて他の角度での形成結果（加工情報）を推定することができる。特に、加工情報要素が相互に直交する角度であれば、どのような角度に対しても表現することができる。具体的には、基板における導波路構成要素の向きまたは角度によって、製造工程における影響の度合いが異なることもあり得る。このため、次のような構成をとることができる。 As in the example shown in FIG. 9B, the processing information element 100M may be formed within the marker 200 in a direction or angle different from the direction or angle at which the waveguide component 100 is formed. This takes into consideration the effect of angle dependence. That is, from the information of the formation results (core width, etc.) of the processing information elements at different angles in the marker 200, the respective angle dependencies are calculated, and based on the calculation results, the formation results (processing information) at other angles are calculated. can be estimated. In particular, any angle can be expressed as long as the processing information elements are perpendicular to each other. Specifically, the orientation or angle of the waveguide component in the substrate can have different degrees of influence on the manufacturing process. Therefore, the following configuration can be adopted.
　第１に、導波路パターンにおいて同じ構成要素の配置方向が一定の場合、マーカに形成する加工情報要素は同一の方向に形成されるのが望ましい。第２に、導波路パターンにおいて同一の構成要素を、マーカでは異なる複数の角度、好ましくは、直交する角度で配置することが望ましい。第３に、構成要素が「円弧」の場合、マーカでは、図９の（ｂ）にて説明したように円弧を等間隔で分割し、向きまたは角度を異ならせて、分割された円弧を配置することが望ましい。 First, when the arrangement direction of the same components in the waveguide pattern is constant, it is desirable that the processing information elements formed in the marker are formed in the same direction. Second, it is desirable to place identical components in the waveguide pattern at different angles in the marker, preferably orthogonal angles. Third, when the component is an "arc", the marker divides the arc at equal intervals and arranges the divided arcs with different orientations or angles as described in FIG. It is desirable to
　また、形成する導波路パターンにおける所定のパターンの分布を計測する必要がある場合がある。このような場合のために同一のパターンが基板内に複数存在することが望ましい。これにより、例えば、複数のパターンそれぞれにおけるマーカ間の形成結果の違いに基づいて、ウェハ上の座標に対応して形成結果（コア幅など）の変化を計算することができる。 In addition, it may be necessary to measure the distribution of a predetermined pattern in the waveguide pattern to be formed. For such a case, it is desirable that a plurality of identical patterns exist within the substrate. Thereby, for example, based on the difference in the formation result between markers in each of the plurality of patterns, it is possible to calculate the change in the formation result (core width, etc.) corresponding to the coordinates on the wafer.
　なお、加工情報としては、上述した導波路構成要素の形状情報に限られない。例えば、以下の情報とすることもできる。
　・導波路パターンの所望の導波路幅（設計値）に対して実際に形成された導波路幅の平均値、導波路表面および側面のうねりや粗さ。
　・導波路幅の設計値ごとの、実際に形成された導波路幅（設計値と実際値の差の設計導波路幅依存性）
　・形成される導波路幅がその曲げ半径によって異なる点、または、使用する曲げ半径での導波路角度での形成される導波路幅が異なる点
　・導波路の粗密または近接した状態での導波路幅（平均、うねり、ラフネスなど含む）
　・導波路パターンの撮像画像の輝度分布や明暗。これらに基づき、加工表面の粗さや加工高さの情報を取得 The processing information is not limited to the shape information of the waveguide constituent elements described above. For example, the following information can also be used.
The average value of the waveguide width actually formed with respect to the desired waveguide width (design value) of the waveguide pattern, and the undulations and roughness of the waveguide surface and side surfaces.
・Actually formed waveguide width for each design value of waveguide width (design waveguide width dependence of difference between design value and actual value)
・The point where the width of the formed waveguide varies depending on the bending radius, or the point where the width of the waveguide at the waveguide angle at the bending radius used differs. Width (including average, waviness, roughness, etc.)
・Brightness distribution and brightness of the captured image of the waveguide pattern. Based on these, information on the roughness of the machined surface and machined height is obtained.
　以上説明したマーク２００における加工情報要素は、製造工程中にそれを形成し、取得することによって後工程での補正に用いることができる。また、取得した加工情報に基づいて、最終的に製造される光導波路の光学特性を推定、予測することもできる。なお、以上説明した、取得した加工情報に基づく特性の推定、予測は、最終的に製造される光導波路に限られず、その製造過程の途中で形成されるレジストパターンなどの特性を推定、予測しても良いことは、以下の説明からも明らかである。次に、それらの基本構成について説明する。 The processing information element in the mark 200 described above can be used for correction in the post-process by forming and acquiring it during the manufacturing process. Also, based on the acquired processing information, it is possible to estimate and predict the optical characteristics of the optical waveguide to be finally manufactured. The estimation and prediction of the characteristics based on the acquired processing information described above are not limited to the optical waveguide that is finally manufactured, and are used to estimate and predict the characteristics of resist patterns formed during the manufacturing process. It is clear from the following description that Next, their basic configurations will be described.
［加工情報に基づく補正］
　本発明の一実施形態は、導波路の製造工程の一工程においてマーカを共に形成しそのマーカから加工情報を取得し、その加工情報を用いてその後の工程の加工の補正を行う。 [Correction based on processing information]
In one embodiment of the present invention, a marker is formed together in one step of the waveguide manufacturing process, processing information is acquired from the marker, and the processing information is used to correct processing in subsequent steps.
　例えば、フォトレジスト現像工程において、形成した「レジストパターンが所定値より太い」という加工情報を、同じ工程で形成したマーク２００の加工情報要素から取得した場合、後工程のエッチング工程において、「エッチング時間/強度を長く/強くする」という補正を行い、エッチング工程で形成される導波路の幅を所望の値（設計値）にする。逆に、「レジストパターンが所定値より細い」という加工情報を取得した場合、「エッチング時間/強度を短く/弱くする」という補正を行う。 For example, in the photoresist development process, if processing information indicating that the formed resist pattern is thicker than a predetermined value is acquired from the processing information element of the mark 200 formed in the same process, in the post-process etching process, the processing information indicating that the etching time The width of the waveguide formed in the etching process is set to the desired value (design value) by making corrections such as /lengthen/strengthen the strength. Conversely, if processing information indicating that "the resist pattern is thinner than a predetermined value" is acquired, a correction is made to "shorten/lower the etching time/strength".
　また別の例として、導波路製造のエッチング工程の後に、その工程で形成したマーク２００の加工情報要素からコア幅を測定する。また、その測定値から実際に光信号が伝搬する導波路パターンの幅が推定できる。エッチング工程では、追加の工程としてこのコア幅の測定値に基づいてエッチングを行うことができる。例えば、「エッチング後の導波路幅が理想値よりも太い」という情報の場合、追加のエッチングで、形成されるコア幅を細くする補正を行う。なお、所望の値よりも細いときは、例えば、所望の導波路幅よりも太い導波路になるように設計することや、エッチングを２回に分けて、途中状態を取得することなど、によって対応することができる。ここでの導波路幅の理想値は設計値であっても良いし、後述の特性予想から算出される理想的な導波路幅であっても良い。 As another example, after the etching process of manufacturing the waveguide, the core width is measured from the processing information element of the mark 200 formed in that process. Also, the width of the waveguide pattern through which the optical signal actually propagates can be estimated from the measured value. The etching process can etch based on this core width measurement as an additional step. For example, in the case of information that "the waveguide width after etching is thicker than the ideal value", additional etching is performed to correct the formed core width to be thinner. If it is thinner than the desired value, it can be dealt with by, for example, designing the waveguide to be thicker than the desired waveguide width, or by dividing the etching into two times and acquiring the intermediate state. can do. The ideal value of the waveguide width here may be a design value, or an ideal waveguide width calculated from the characteristic prediction described later.
　なお、加工情報に基づいてエッチング条件を定める際は、エッチングガスの回り込みを考慮してエッチング時間などを定めることが望ましい。 It should be noted that when determining etching conditions based on processing information, it is desirable to determine the etching time and the like in consideration of the entrainment of the etching gas.
　図１０は、本発明の実施形態に係る光導波路の製造工程におけるマーカを用いた補正の一例を説明するフローチャートである。図１０におけるステップＳ１～Ｓ８は図１にて前述した光導波路製造の各工程を示している。また、ステップ９に示すダイシング工程は、それまでに製造された光導波路のウェハを切断してチップ化する工程である。 FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of correction using markers in the optical waveguide manufacturing process according to the embodiment of the present invention. Steps S1 to S8 in FIG. 10 show the steps of manufacturing the optical waveguide described above with reference to FIG. The dicing process shown in step 9 is a process of cutting the wafer of optical waveguides manufactured up to that point into chips.
　以上の製造工程において、本例では、ステップＳ５のフォトレジスト現像工程で導波路パターンを形成すると共にマーカ２００を形成する（図１参照）。このマーカ２００には、図８において説明したように、導波路パターンの構成要素に対応した加工情報要素が形成されている。そして、次のステップＳ２０１において、マーカ２００を撮像し、撮像した加工情報要素から加工情報を取得し、この加工情報に基づいて、後工程のエッチング工程（Ｓ６）におけるエッチング条件を算出する。その後、ステップＳ６でエッチング工程を実施する。これにより、上述したように、例えば、形成した「レジストパターンが所定値より太い」場合、エッチング工程のエッチング条件を「エッチング時間/強度を長く/強くする」と算出（補正）する。その結果、エッチング工程で形成される導波路の幅を所望の値（設計値）にすることができる。 In the above manufacturing process, in this example, the waveguide pattern is formed in the photoresist development process of step S5, and the marker 200 is formed (see FIG. 1). In this marker 200, as described with reference to FIG. 8, processing information elements corresponding to the components of the waveguide pattern are formed. Then, in the next step S201, the marker 200 is imaged, processing information is acquired from the imaged processing information element, and etching conditions in the subsequent etching step (S6) are calculated based on this processing information. After that, an etching process is performed in step S6. As a result, as described above, for example, when "the resist pattern formed is thicker than a predetermined value", the etching conditions of the etching process are calculated (corrected) as "increasing/increasing the etching time/strength". As a result, the width of the waveguide formed by the etching process can be set to a desired value (design value).
［加工情報に基づく光学特性予測］
　本発明の一実施形態は、導波路の製造工程の一工程においてマーカを共に形成しそのマーカから加工情報を取得し、その加工情報を用いて最終的に得られる光導波路の光学特性を推定、予測する。 [Prediction of optical properties based on processing information]
In one embodiment of the present invention, a marker is formed together in one step of the waveguide manufacturing process, processing information is obtained from the marker, and the processing information is used to estimate the optical characteristics of the finally obtained optical waveguide. Predict.
　図１１は、本発明の実施形態に係る光導波路の製造工程におけるマーカを用いた予測の例を説明する図である。本例は、光導波路の光学特性が、光が伝搬するコアの形状（幅および厚み）と屈折率に応じて定まることを利用したものである。図１１に示したように、コア膜の製膜工程後にコアの膜厚および屈折率を取得する。また、エッチング工程の後に、形成されたマーカ２００から、コアパターンの幅を加工情報として取得する。そして、これら取得したコアパターンの幅およびコア膜の厚み、並びに屈折率に基づいて最終的に製造される光導波路の光学特性を予測する。なお、図１１に示したように、エッチング工程の後における加工情報の取得（撮像）は、この工程で形成されたコア膜１８のマーカ２００に対応する領域（本明細書では、この領域も「マーカ」という）で、コアパターンの幅および屈折率を撮像、測定し、取得する。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of prediction using markers in the optical waveguide manufacturing process according to the embodiment of the present invention. This example utilizes the fact that the optical characteristics of an optical waveguide are determined according to the shape (width and thickness) and refractive index of a core through which light propagates. As shown in FIG. 11, the film thickness and refractive index of the core are obtained after the process of forming the core film. Further, after the etching process, the width of the core pattern is acquired as processing information from the formed marker 200 . Based on the width of the core pattern, the thickness of the core film, and the refractive index, the optical characteristics of the optical waveguide to be finally manufactured are predicted. As shown in FIG. 11, the acquisition (imaging) of the processing information after the etching process is performed in an area corresponding to the marker 200 of the core film 18 formed in this process (in this specification, this area is also referred to as " The width and index of refraction of the core pattern are imaged, measured, and obtained with a "marker").
　なお、図１１にて上述したようにして得られる加工情報に基づいて、後工程で補正をしても良い。例えば、コア膜の製膜工程においてコアの膜厚、屈折率およびエッチング工程において、コアパターン幅の加工情報を取得する。そして、そのエッチング工程の追加工程におけるエッチング条件を定める。これにより、例えば、コアの膜厚、屈折率およびエッチング工程後に測定したコア幅から推定された光学特性よりも、コア幅が細いと仮定した場合に推定された光学特性の方が設計値に近い場合。つまり、上述したように、「導波路パターンのコア幅が理想値よりも太い」という加工情報の場合、エッチング工程で、エッチングガスの回り込みを考慮して形成されるコア幅を細くする補正を行うことができる。 Further, based on the processing information obtained as described above with reference to FIG. 11, correction may be made in a post-process. For example, processing information of core film thickness and refractive index in a core film forming process and core pattern width in an etching process are acquired. Then, the etching conditions in the additional process of the etching process are determined. As a result, for example, the optical properties estimated from the core width measured after the etching process are closer to the design values than the optical properties estimated from the core thickness, refractive index, and core width measured after the etching process. case. In other words, as described above, in the case of the processing information that "the core width of the waveguide pattern is thicker than the ideal value", in the etching process, correction is performed to narrow the formed core width in consideration of the wraparound of the etching gas. be able to.
　また、上述の通り、レジストパターン形成段階でのマーカ２００の撮像でも同様の補正が可能である。例えば、コアの膜厚、屈折率およびレジストパターン形成工程後に測定したレジストパターン幅から推定された光学特性よりも、レジストパターン幅が細いと仮定した場合に推定された光学特性の方が設計値に近い場合。つまり、「レジストパターン幅が理想値よりも太い」という加工情報の場合、エッチング工程で、エッチングガスの回り込みを考慮して形成されるコア幅を細くする補正を行うことができる。 Also, as described above, the same correction can be performed even when the marker 200 is imaged at the stage of resist pattern formation. For example, the optical properties estimated from the core film thickness, refractive index, and resist pattern width measured after the resist pattern formation process are closer to the design values than the optical properties estimated assuming that the resist pattern width is narrow. if close. That is, in the case of the processing information that "the resist pattern width is thicker than the ideal value", in the etching process, it is possible to make a correction to narrow the formed core width in consideration of the entrainment of the etching gas.
　以上説明したように、マーカ２００は、図１に示した光導波路を製造する工程と同じ工程で形成される。そして、マーカ２００の加工情報要素から加工情報を取得するタイミングはその使用目的に応じて異なる。上述した例で示したように、エッチング工程、フォトレジスト現像工程の後に加工情報を取得しても良い。また、加工情報を上部クラッド堆積工程の後に取得しても良いし、この場合は最終の導波路パターンに近い加工情報を取得することができる。 As described above, the marker 200 is formed in the same process as the process for manufacturing the optical waveguide shown in FIG. The timing of acquiring the processing information from the processing information element of the marker 200 differs depending on the purpose of use. As shown in the above example, the processing information may be obtained after the etching process and the photoresist developing process. Further, the processing information may be acquired after the upper clad deposition step, and in this case processing information close to the final waveguide pattern can be acquired.
　また、このような一部の工程において加工情報を取得するのではなく、図１に示した総ての工程でマーカ２００から加工情報を取得しても良い。 Also, the processing information may be acquired from the marker 200 in all the steps shown in FIG. 1 instead of acquiring the processing information in some of the steps.
　より好ましいのは、コア堆積工程の後で、かつ上部クラッド堆積工程までである。光導波路構造において、ほとんどの光が通るのがコアであり、コアの形状が一番特性に影響するからであり、また、上部ラッドが堆積された後は、上部クラッド内の構造を撮像する必要があり、この場合は取得するデータにノイズが入る場合があるからである。 More preferably, after the core deposition step and up to the upper clad deposition step. This is because most of the light passes through the core in the optical waveguide structure, and the shape of the core has the greatest effect on the characteristics. In this case, the acquired data may contain noise.
　以下、これまで説明した要素構造集約マーカのより具体的な実施例について説明する。 A more specific example of the element structure aggregation marker described so far will be described below.
（実施例１）
　本発明の第１の実施例として、ＡＷＧ導波路を製造するときの導波路構成要素とそれに対応するマーカの加工情報要素について、基本構成で説明した図８を参照しながら説明する。ＡＷＧ導波路を構成する導波路構成要素である、曲げ１０１、テーパ１０２および直線１０３は、マーカ２００の加工情報要素１０１Ｍ、１０２Ｍおよび１０３Ｍにそれぞれ対応している。 (Example 1)
As a first embodiment of the present invention, waveguide constituent elements and processing information elements of markers corresponding thereto when manufacturing an AWG waveguide will be described with reference to FIG. 8 described in the basic configuration. A bend 101, a taper 102 and a straight line 103, which are waveguide constituent elements constituting the AWG waveguide, correspond to the processing information elements 101M, 102M and 103M of the marker 200, respectively.
　導波路構成要素のパラメータは、曲げ１０１については、導波路幅、曲げ半径および間隔である。テーパ１０２については、テーパ率、テーパ開始／終了導波路幅である。直線１０３については、導波路幅である。これらのパラメータに関し、マーカ２００において、加工情報要素１０２Ｍおよび１０３Ｍは、対応するテーパ１０２および直線１０３とそれぞれ同じ値（テーパ率およびテーパ開始／終了導波路幅、導波路幅）で形成される。加えて、加工情報要素１０２Ｍおよび１０３Ｍは、少なくとも直交した２つの向きまたは角度で形成される。 The waveguide component parameters for bend 101 are waveguide width, bend radius and spacing. For taper 102, taper rate, taper start/end waveguide width. A straight line 103 is the waveguide width. Regarding these parameters, in marker 200, machining information elements 102M and 103M are formed with the same values (taper rate and taper start/end waveguide width, waveguide width) as corresponding tapers 102 and straight lines 103, respectively. Additionally, processing information elements 102M and 103M are formed in at least two orthogonal orientations or angles.
　一方、マーカ２００において、加工情報要素１０１Ｍは、対応する曲げ１０１と異なるパラメータ値を有することもできる。詳しくは、図９の（ｂ）にて上述したように、曲げ半径が実際の導波路構成要素より小さな値とする。導波路幅および間隔は、対応する曲げ１０１と同じパラメータ値である。加えて、加工情報要素１０１Ｍは向きないし角度を異ならせた４か所に形成される。これにより、曲げ１０１に対応する加工情報要素１０１Ｍをマーカ２００のサイズ内で形成することができる。 On the other hand, in the marker 200, the machining information element 101M can have different parameter values than the corresponding bend 101. Specifically, as described above with reference to FIG. 9B, the bending radius is set to a value smaller than that of the actual waveguide component. Waveguide width and spacing are the same parameter values as the corresponding bend 101 . In addition, the processing information elements 101M are formed at four locations with different orientations or angles. Thereby, the processing information element 101M corresponding to the bend 101 can be formed within the size of the marker 200. FIG.
　なお、テーパ１０２は、テーパ率が小さく、テーパ開始／終了導波路幅の差が大きい場合は、テーパが長くなり、加工情報要素１０２Ｍサイズが大きくなる。この場合は、パラメータ値を同じにせずに、例えば、テーパ開始／終了導波路幅の差を小さくする。以上のように、導波路構成要素と加工情報要素の総てのパラメータ値が同一でなくても良いことは上述した通りである。 Note that when the taper rate of the taper 102 is small and the difference between the taper start/end waveguide widths is large, the taper becomes longer and the size of the processing information element 102M becomes larger. In this case, for example, the difference between the taper start/end waveguide widths is reduced without making the parameter values the same. As described above, all the parameter values of the waveguide constituent element and the processing information element need not be the same as described above.
（実施例２）
　図１２は、第２の実施例に係るマーカを示す図である。ＭＺＩスイッチを構成する導波路を製造するときの導波路構成要素とそれに対応するマーカの加工情報要素を示している。ＭＺＩスイッチ導波路を構成する導波路構成要素である、曲げ１０１、直線１０３、交差１０４および方向性結合器１０５は、マーカ２００の加工情報要素１０１Ｍ、１０３Ｍ、１０４Ｍおよび１０５Ｍにそれぞれ対応している。 (Example 2)
FIG. 12 is a diagram showing markers according to the second embodiment. FIG. 10 shows processing information elements of waveguide components and corresponding markers when manufacturing waveguides that configure an MZI switch; FIG. Waveguide components that make up the MZI switch waveguide, bending 101, straight line 103, intersection 104 and directional coupler 105, correspond to processing information elements 101M, 103M, 104M and 105M of marker 200, respectively.
　導波路構成要素のパラメータは、曲げ１０１は、導波路幅、曲げ半径であり、直線１０３は、導波路幅である。また、交差１０４は、交差角であり、方向性結合器１０５は、結合部の直線およびそれらの間隔である。これらのパラメータに関し、マーカ２００において、これら加工情報要素１０３Ｍ、１０４Ｍおよび１０５Ｍは、対応する直線、交差および方向性結合器１０５とそれぞれ同じ値で形成される。加えて、加工情報要素１０３Ｍおよび１０５Ｍは、少なくとも直交する異なる２つの向きないし角度で形成され、加工情報要素１０４Ｍは、異なる２つの向きないし角度で形成される。 The parameters of the waveguide component are the bend 101 is the waveguide width and bend radius, and the straight line 103 is the waveguide width. Also, intersection 104 is the intersection angle, and directional coupler 105 is the straight lines of the coupling and their spacing. Regarding these parameters, in the marker 200 these processing information elements 103M, 104M and 105M are formed with the same values as the corresponding line, intersection and directional coupler 105 respectively. In addition, the processing information elements 103M and 105M are formed in at least two different orthogonal orientations or angles, and the processing information element 104M is formed in two different orientations or angles.
　一方、マーカ２００において、加工情報要素１０１Ｍは、対応する曲げ１０１と異なるパラメータ値を有する。詳しくは、図９の（ｂ）において説明したように、曲げ半径が実際の導波路構成要素より小さな値とする。加えて、加工情報要素１０１Ｍは、向きまたは角度を異ならせた４か所に形成される。これにより、曲げに対応する加工情報要素１０１Ｍをマーカ２００のサイズ内で形成することができる。 On the other hand, in the marker 200, the machining information element 101M has a different parameter value than the corresponding bending 101. Specifically, as described in FIG. 9B, the bend radius is set to a smaller value than the actual waveguide component. In addition, the processing information elements 101M are formed at four locations with different orientations or angles. Thereby, the processing information element 101M corresponding to bending can be formed within the size of the marker 200. FIG.
（実施例３）
　図１３は、第３の実施例に係るマーカを示す図であり、ＭＺＩスイッチを構成する導波路を製造するときの導波路構成要素とそれに対応するマーカの加工情報要素を示している。図１２において説明した第３の実施例に係るマーカとほぼ同様であり、以下では異なる点について説明する。 (Example 3)
FIG. 13 is a diagram showing a marker according to the third embodiment, showing waveguide constituent elements and processing information elements of markers corresponding thereto when manufacturing waveguides constituting an MZI switch. It is substantially the same as the marker according to the third embodiment described with reference to FIG. 12, and different points will be described below.
　ＭＺＩスイッチでは、例えば、ＰＩＬＯＳＳ構成のように、ＭＺＩ導波路や交差１０４は同じ方向に沿って配置されることが多い。そのため、マーカ２００の加工情報要素も、実際に配置される方向と同一にするのが望ましい。ＭＺＩスイッチの特性である、ＯＮ／ＯＦＦの消光比とその波長依存性、他ポートへの漏れ光などを、ＭＺＩの構成と交差によって決定できるからである。 In MZI switches, the MZI waveguides and crossovers 104 are often arranged along the same direction, for example, in the PILOSS configuration. Therefore, it is desirable to make the processing information element of the marker 200 the same as the direction in which it is actually arranged. This is because the characteristics of the MZI switch, such as the ON/OFF extinction ratio and its wavelength dependence, and light leaking to other ports, can be determined by the MZI configuration and intersection.
［実施形態４］
　本実施形態では、上述したフィードフォワードシステムによる導波路製造工程のうち、図１に示した５：フォトレジスト現像工程が終了した後の６：エッチング工程において、コア幅を補正する構成を説明する。 [Embodiment 4]
In this embodiment, a configuration for correcting the core width in the 6: etching step after the 5: photoresist development step shown in FIG.
　図１４及び図１５は、本実施形態の製造工程における光導波路のコア幅補正の例を説明する図である。基本的に、６：エッチング工程において、５：フォトレジスト現像工程で形成したフォトレジストパターン１７と同一のパターンのコアが形成される。エッチングの方法には、イオンエッチングのように薬液を用いないドライエッチングの他、薬液を用いるウェットエッチングがある。 14 and 15 are diagrams for explaining an example of core width correction of the optical waveguide in the manufacturing process of this embodiment. Basically, in the etching step 6, a core having the same pattern as the photoresist pattern 17 formed in the photoresist developing step 5 is formed. Etching methods include dry etching that does not use chemicals such as ion etching, and wet etching that uses chemicals.
　しかしながら、図１４の右側に示すように、エッチング工程においては、エッチングガスの回り込みなどにより（イオンエッチングの場合）、コア側面もエッチングされる。この結果、形成されたコア幅は、フォトレジストパターン１７の幅よりも狭くなる。 However, as shown on the right side of FIG. 14, in the etching process, the side surfaces of the core are also etched due to the entrainment of the etching gas (in the case of ion etching). As a result, the width of the formed core becomes narrower than the width of the photoresist pattern 17 .
　したがって、５：フォトレジスト現像工程において形成したフォトレジストパターン１７が所定値より太い場合は、６：エッチング工程において、エッチング時間を長くおよび／またはエッチング強度を強くすることで、コア幅を補正することができる。逆に、フォトレジストパターン１７が所定値より細い場合は、エッチング時間を短くおよび／またはエッチング強度を弱くすることでコア幅を補正することができる。また、エッチング工程までに得られた加工情報に加え、通常のエッチング時間/強度を長く/強くすることを仮定した場合にＡＩ予測システムによる光学特性の推定値が設計値に近づく場合には、エッチング時間/強度を長く/強くするという補正を行うことで最終的なデバイスの光学特性を補正することができる。 Therefore, when the photoresist pattern 17 formed in the 5: photoresist development step is thicker than a predetermined value, in the 6: etching step, the core width is corrected by lengthening the etching time and/or increasing the etching intensity. can be done. Conversely, if the photoresist pattern 17 is thinner than the predetermined value, the core width can be corrected by shortening the etching time and/or weakening the etching intensity. In addition to the processing information obtained by the etching process, if the estimated value of the optical characteristics by the AI prediction system approaches the design value assuming that the normal etching time/strength is increased/strengthened, the etching The optical properties of the final device can be corrected by making corrections such as increasing/increasing the time/intensity.
　ドライエッチングやウェットエッチングにより６：エッチング工程におけるコアの加工量を調整すると、下部クラッドが所定量よりも多く削られてしまう場合がある。 When the processing amount of the core in the 6: etching process is adjusted by dry etching or wet etching, the lower clad may be removed more than a predetermined amount.
　しかしながら、図１５の右側に示すように、上部クラッド１９および下部クラッドにおいて屈折率が同一となるように、８：上部クラッド堆積工程にいて上部クラッド１９を堆積することで、最終的にコアの等価屈折率や伝搬特性に影響することがなくなる。 However, as shown on the right side of FIG. 15, by depositing the upper clad 19 in the upper clad deposition step 8: so that the upper clad 19 and the lower clad have the same refractive index, the final core equivalent There is no longer any influence on the refractive index or propagation characteristics.
　上述したように、本開示の種々の実施形態を組み合わせることで、上述したフィードフォワードシステムによる導波路製造工程のうち、６：エッチング工程において、コア幅によりデバイスの特性を補正することが可能となる。なお、５：フォトレジスト現像工程以前に取得できる種々のデータを活用して、形成されるコアの幅もしくは最終的なデバイスの特性を予測して調整する例を説明したが、５：フォトレジスト現像工程よりも前の工程で取得できる種々のデータを活用して形成されるコアの幅を予測して調整してもよい。例えば、２：コア堆積工程において取得したデータ（コア膜厚およびコアの屈折率の測定データ）のみを活用して形成されるコアの特性を予測し、フォトマスク１５およびフォトレジストパターン１７におけるコアの幅の調整量（もしくは、作成条件の補正量）を決定してもよい。 As described above, by combining various embodiments of the present disclosure, it is possible to correct the characteristics of the device according to the core width in the 6: etching process of the waveguide manufacturing process by the feedforward system described above. . Note that an example of predicting and adjusting the width of the core to be formed or the characteristics of the final device by utilizing various data that can be obtained before the 5: photoresist development step has been described, but 5: photoresist development. The width of the core to be formed may be predicted and adjusted using various data that can be obtained in a process prior to the process. For example, 2: Predict the characteristics of the core formed by utilizing only the data (measurement data of the core film thickness and core refractive index) acquired in the core deposition process, and the core in the photomask 15 and the photoresist pattern 17 The width adjustment amount (or the correction amount of the creation conditions) may be determined.
　本実施形態では、図１に示した６：エッチング工程において、コア幅を補正する構成を説明したが、６：エッチング工程において形成したコアの観察データに基づいて、当該コアをさらにエッチングしての幅を調整することも可能である。 In the present embodiment, the configuration for correcting the core width in the etching step 6 shown in FIG. 1 has been described. It is also possible to adjust the width.
［実施形態５］
　本実施形態では、上述したフィードフォワードシステムによる導波路製造工程のうち、図１に示した６：エッチング工程において形成したコアの観察データに基づいて、後工程において光導波路の光学特性を補正する構成を説明する。光導波路の形状が矩形の断面の場合、当該光導波路の等価屈折率および伝搬特性は基本的にコアの幅と高さ、コアの屈折利率、及びクラッドの屈折率で決定される。また、コアの幅の補正による光学特性の補正は、当該コアの高さを補正することによっても行うことができる。したがって、光導波路のコアの幅または高さの一方または双方を補正することにより、光導波路の光学特性を補正することができる。 [Embodiment 5]
In this embodiment, among the waveguide manufacturing processes by the feedforward system described above, the optical characteristics of the optical waveguide are corrected in the post-process based on the observed data of the core formed in the 6: etching process shown in FIG. explain. When the optical waveguide has a rectangular cross section, the equivalent refractive index and propagation characteristics of the optical waveguide are basically determined by the width and height of the core, the refractive index of the core, and the refractive index of the clad. Correction of the optical characteristics by correcting the width of the core can also be performed by correcting the height of the core. Therefore, by correcting one or both of the width and height of the core of the optical waveguide, the optical characteristics of the optical waveguide can be corrected.
　図１６は、本実施形態の光導波路の製造工程における光導波路のコアの形状（幅または高さの一方または双方）を補正することによる、光導波路の光学特性の補正の一例を説明する図である。図１６に示すように、７：レジスト除去工程においてフォトレジストパターン１７を除去した後に、光学特性推定処理２１によって完成デバイスの光学特性推定を行う。そして、推定結果に基づき、プロセスコントロール処理２２によって後工程である６’：追加エッチング工程のプロセスの「制御」を行う。 FIG. 16 is a diagram illustrating an example of correction of the optical characteristics of the optical waveguide by correcting the shape of the core of the optical waveguide (one or both of width and height) in the manufacturing process of the optical waveguide of this embodiment. be. As shown in FIG. 16, after removing the photoresist pattern 17 in the step 7: resist removal, the optical characteristics of the completed device are estimated by an optical characteristics estimation process 21 . Then, based on the estimation result, the process control processing 22 performs "control" of the post-process 6': the additional etching process.
　図１７は、本実施形態の光導波路の製造工程における光導波路のコアの形状（幅または高さの一方または双方）を補正することによる、光導波路の光学特性の補正の一例を説明するフローチャートである。図１７におけるステップＳ１～Ｓ７およびＳ８は図１にて前述した光導波路製造の各工程を示している。また、ステップ９に示すダイシング工程は、それまでに製造された光導波路のウェハを切断してチップ化する工程である。 FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of correction of optical characteristics of an optical waveguide by correcting the core shape (one or both of width and height) of the optical waveguide in the optical waveguide manufacturing process of the present embodiment. be. Steps S1 to S7 and S8 in FIG. 17 indicate each step of manufacturing the optical waveguide described above with reference to FIG. The dicing process shown in step 9 is a process of cutting the wafer of optical waveguides manufactured up to that point into chips.
　以上の製造工程において、本例では、ステップＳ６のエッチング工程でフォトレジストパターン１７をコアに転写し、コアパターン１８を得る。そして、次のステップＳ７のレジスト除去工程において、コアパターン１８上に残ったフォトレジストパターン１７をアッシングにより除去する。Ｓ３０１において、コアパターン１８を撮像し、撮像した加工情報要素（コアの幅）から加工情報を取得し、この加工情報に基づいて、後工程の６’：追加エッチング工程（図１６）におけるエッチング条件を算出する。その後、ステップＳ３０２の追加エッチング工程において、コアの形状（幅または高さの一方または双方）を調整することにより、光導波路の光学特性の調整を実施する。撮像した加工情報要素（コアの幅）は、上述した要素構造集約マーカ画像であってもよい。加工情報要素としてのコアの幅は、撮像に基づくものではなく、実測値に基づくものであってもよい。上述したように、光導波路のコアの等価屈折率に起因する光学特性の調整は、光導波路のコアの形状（幅または高さの一方または双方）を補正することにより行うことができる。 In the manufacturing process described above, in this example, the photoresist pattern 17 is transferred to the core in the etching process of step S6 to obtain the core pattern 18 . Then, in the resist removing process of the next step S7, the photoresist pattern 17 remaining on the core pattern 18 is removed by ashing. In S301, the core pattern 18 is imaged, processing information is acquired from the imaged processing information element (core width), and based on this processing information, etching conditions in the post-process 6′: additional etching step (FIG. 16) are determined. Calculate After that, in the additional etching step of step S302, the optical characteristics of the optical waveguide are adjusted by adjusting the shape of the core (one or both of width and height). The imaged processing information element (width of the core) may be the element structure aggregated marker image described above. The width of the core as the processing information element may be based on actual measurement instead of imaging. As described above, adjustment of the optical properties resulting from the equivalent refractive index of the core of the optical waveguide can be performed by correcting the shape (one or both of width and height) of the core of the optical waveguide.
　Ｓ３０１の追加エッチング条件算出工程において、撮像したコアパターン１８におけるコアの幅を用いて完成デバイスの光学特性を予測し、予測した光学特性と光学特性の設計値とを比較し、光学特性の予測と設計値との間の差が生じている場合、例えば、撮像結果から得たコアの幅を含めた加工情報要素からＡＩ予測システムが予測する光学特性と、より細いコアの幅を仮定したＡＩ予測システムが予測する光学特性とを比較して、後者が設計値に近い場合には、後工程である追加エッチング工程における加工情報として追加エッチングの条件を取得する。光学特性の予測には、コアパターン１８におけるコアの幅に追加して、２：コア堆積の工程において計測されるコア膜の膜厚および屈折率の分布、並びに計測時の温度を用いてもよい。また、下部クラッドおよび上部クラッドの屈折率を用いてもよい。これらは前述の通り光導波路の等価屈折率を見積もるのに重要なパラメータである。取得される追加エッチングの条件は、光導波路を含む完成デバイスの光学特性が設計値となるようにコアの形状を補正するのに必要な、光導波路のコア幅または高さの一方または双方に対するエッチングの条件である。 In the additional etching condition calculation step of S301, the optical characteristics of the completed device are predicted using the width of the core in the captured core pattern 18, the predicted optical characteristics and the design values of the optical characteristics are compared, and the optical characteristics are predicted and If there is a difference between the design value, for example, the optical characteristics predicted by the AI prediction system from the processing information elements including the core width obtained from the imaging result, and the AI prediction assuming a thinner core width The optical characteristics are compared with the optical characteristics predicted by the system, and if the latter is close to the design value, the additional etching conditions are acquired as the processing information for the subsequent additional etching step. In addition to the width of the core in the core pattern 18, the optical characteristics may be predicted using the distribution of the film thickness and refractive index of the core film measured in the step of 2: core deposition, and the temperature at the time of measurement. . Alternatively, the refractive indices of the lower clad and the upper clad may be used. These are important parameters for estimating the equivalent refractive index of the optical waveguide as described above. The additional etching condition obtained is the etching for the core width and/or height of the optical waveguide necessary to correct the shape of the core so that the optical properties of the completed device including the optical waveguide are the design values. is the condition of
　光の干渉現象を利用する光集積回路では、追加エッチング工程における加工情報として、光導波路毎に追加エッチングするコアの位置または領域、及び当該位置または領域におけるエッチング量を取得することができる。追加エッチング工程における加工情報として、エッチング量に相当する、エッチング時間やエッチング強度を取得することができる。 In an optical integrated circuit that utilizes the optical interference phenomenon, as processing information in the additional etching process, it is possible to acquire the position or region of the core to be additionally etched for each optical waveguide and the etching amount at the position or region. As the processing information in the additional etching step, etching time and etching intensity corresponding to the etching amount can be obtained.
　例えば、エッチング装置の真空容器内でエッチングガスをプラズマ化するイオンエッチングでは、追加エッチング工程における加工情報として、追加エッチングするコアの位置または領域に応じた、真空容器内のノズルから射出するまたはノズルから吸い込まれるエッチングガスの組成や量を取得することができる。エッチングガスの組成や量を制御することでエッチング量やエッチングの強さを制御することができる。また、追加エッチング工程における加工情報として、追加エッチングするコアの位置または領域に対するノズルの移動速度（ノズルが移動する場合）、またはノズルに対する追加エッチングするコアの位置または領域を含むウェハの移動速度（ウェハが移動する場合）を取得することができる。追加エッチングするコアの位置または領域とノズルとの相対的な移動速度を制御することで、エッチング量やエッチングの強さを制御することができる。ノズルの相対的な移動速度を徐々に変化することで、エッチング量を徐々に変化することができ、コアの幅および高さの変化が緩やかになる、連続的になる、または断熱的となる。コアの幅および高さの変化が連続的となることで、光導波路を導波する信号光の反射や損失を抑制することができる。 For example, in ion etching in which an etching gas is turned into plasma in the vacuum vessel of an etching apparatus, as processing information in the additional etching process, injection from a nozzle in the vacuum vessel or from the nozzle according to the position or region of the core to be additionally etched is The composition and amount of the sucked etching gas can be obtained. By controlling the composition and amount of the etching gas, the etching amount and etching intensity can be controlled. In addition, as processing information in the additional etching process, the movement speed of the nozzle with respect to the position or region of the core to be additionally etched (when the nozzle moves), or the movement speed of the wafer including the position or region of the core to be additionally etched with respect to the nozzle (wafer moves) can be obtained. By controlling the relative moving speed between the position or region of the core to be additionally etched and the nozzle, the amount of etching and the intensity of etching can be controlled. Gradual changes in the relative speed of movement of the nozzles can produce gradual changes in the amount of etching, resulting in gradual, continuous, or adiabatic changes in core width and height. Since the width and height of the core change continuously, reflection and loss of signal light guided through the optical waveguide can be suppressed.
（実施例１）
　光導波路のコアの形状を調整することで、ＡＷＧの光学特性の１つである中心波長を調整する例を説明する。上述したように、ＡＷＧでは、アレイ導波路に含まれる隣接する光導波路間の光路長差に起因する位相差によって、光合分波作用を生じる。図７を参照して説明したように、ＡＩ予測システムを用いることで、ＡＷＧの透過スペクトルの予測特性を得ることができる。上記した例では、透過帯域として、「ＡＷＧの中心波長」の予想特性を得ることができることを説明した。 (Example 1)
An example of adjusting the center wavelength, which is one of the optical characteristics of the AWG, by adjusting the shape of the core of the optical waveguide will be described. As described above, in the AWG, the phase difference caused by the optical path length difference between the adjacent optical waveguides included in the arrayed waveguide causes an optical multiplexing/demultiplexing effect. As described with reference to FIG. 7, the AI prediction system can be used to obtain the prediction characteristics of the transmission spectrum of the AWG. In the above example, it has been explained that the expected characteristic of "the center wavelength of the AWG" can be obtained as the transmission band.
　伝搬モードが同一であれば、コアの幅が太い方が、等価屈折率ｎｅが大きくなる。光学特性の一つであるＡＷＧの中心波長λ０が式（２）で表されることから解かるように、ＡＷＧの光学特性は、アレイ光導波路の等価屈折率により調整可能である。つまり、ＡＷＧの光学特性の１つである中心波長は、コアの幅を調整することで調整可能である。 If the propagation modes are the same, the thicker the core width, the larger the equivalent refractive index ne . As can be seen from the fact that the center wavelength λ 0 of the AWG, which is one of the optical properties, is expressed by Equation (2), the optical properties of the AWG can be adjusted by the equivalent refractive index of the arrayed optical waveguide. That is, the center wavelength, which is one of the optical characteristics of the AWG, can be adjusted by adjusting the width of the core.
　したがって、Ｓ３０１の追加エッチング条件算出工程において、撮像したコアパターン１８におけるコアの幅を用いて完成デバイスであるＡＷＧの光学特性を予測し、予測した光学特性と光学特性の設計値とを比較し、光学特性の予測と設計値との間の差が生じているかどうかを決定する。差が生じている場合、例えば、撮像したコアの幅が設計値よりも太い場合には、ＡＷＧ内のアレイ導波路を含む領域と、当該領域に対してエッチングを行う追加エッチング条件を取得する。例えば、図１４を参照して説明したイオンエッチングの条件を取得することができるが、ウェットエンチングの条件を取得してもよい。その後、Ｓ３０２において、Ｓ３０１で取得した追加エッチング条件を用いてエッチングすることで、アレイ導波路に含まれる複数の導波路の形状を均一に調整することができる。 Therefore, in the additional etching condition calculation step of S301, the optical characteristics of the AWG as a completed device are predicted using the width of the core in the captured core pattern 18, and the predicted optical characteristics and the design values of the optical characteristics are compared, Determine if there is a difference between the predicted optical property and the design value. If there is a difference, for example, if the width of the imaged core is wider than the design value, the area including the arrayed waveguide in the AWG and the additional etching conditions for etching the area are obtained. For example, although the ion etching conditions described with reference to FIG. 14 can be acquired, wet etching conditions may be acquired. Then, in S302, etching is performed using the additional etching conditions obtained in S301, so that the shapes of the waveguides included in the arrayed waveguide can be uniformly adjusted.
（実施例２）
　光導波路のコアの形状を調整することで、ＭＺＩの光学特性の１つである中心波長を調整する例を説明する。図１２を参照して上述したようなＭＺＩは、導波路の直線部分１０３に形成された薄膜ヒータのＯＮ／ＯＦＦに応じて生じる２つの方向性結合器と結合された２本の光導波路（アームともいう）間の光路長差に起因する位相差によって出力側の方向性結合器での干渉状態が変化し、２つの出力ポートからの信号光の強度が変化する。方向性結合器が５０％分岐であり、２本のアーム間の光路長差が位相換算で０±２ｎπ（ｎは整数）の時に、薄膜ヒータのＯＦＦの状態で２つの入力ポートのうちの上側の入力ポートから入力された信号光は、すべて２つの出力ポートのうちの下側の出力ポートから出力される。２本のアーム間の光路長差が位相換算でπ±２ｎπ（ｎは整数）の時に、薄膜ヒータのＯＦＦの状態で２つの入力ポートのうちの上側の入力ポートから入力された信号光は、すべて２つの出力ポートのうちの上側の出力ポートから出力される。薄膜ヒータをＯＦＦからＯＮへ切り替えることで、２本のアーム間の光路長差を位相換算で０±２ｎπからπ±２ｎπへ変化させることで、信号光が出力される出力ポートを切り替えることができる。 (Example 2)
An example of adjusting the center wavelength, which is one of the optical characteristics of the MZI, by adjusting the shape of the core of the optical waveguide will be described. The MZI as described above with reference to FIG. 12 consists of two optical waveguides (arm The interference state at the directional coupler on the output side changes due to the phase difference caused by the optical path length difference between the two output ports, and the intensity of the signal light from the two output ports changes. When the directional coupler is 50% split and the optical path length difference between the two arms is 0±2nπ (n is an integer) in terms of phase, the upper side of the two input ports with the thin film heater turned off. The signal light input from the input port of is all output from the lower one of the two output ports. When the optical path length difference between the two arms is π±2nπ (n is an integer) in terms of phase, the signal light input from the upper input port of the two input ports with the thin film heater turned off is All are output from the upper output port of the two output ports. By switching the thin film heater from OFF to ON, the optical path length difference between the two arms is changed from 0±2nπ to π±2nπ in phase conversion, thereby switching the output port from which the signal light is output. .
　２本のアーム間の光路長差が設計値からずれると、ＭＺＩの光学特性の一つである出力ポートにおける消光比が変化する。２本のアーム間の光路長差ΔＳは以下の式３で表される。ｎｅｑ１は上側のアームの等価屈折率、Ｌ１は上側のアームの部物理的長さ、ｎｅｑ２は下側のアームの等価屈折率、Ｌ２は下側のアームの部物理的長さである。 If the optical path length difference between the two arms deviates from the design value, the extinction ratio at the output port, which is one of the optical characteristics of the MZI, changes. The optical path length difference ΔS between the two arms is represented by Equation 3 below. n eq1 is the equivalent refractive index of the upper arm, L1 is the physical length of the upper arm, n eq2 is the equivalent refractive index of the lower arm, and L2 is the physical length of the lower arm. be.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
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　式（３）から解かるように、ＭＺＩの光学特性は、アームの光導波路の等価屈折率により調整可能である。つまり、ＭＨＩの光学特性の１つである２つの出力ポートにおける中心波長の信号光の消光比は、２本のアームのコアの形状（幅または高さ）に対する加工量に差をつけることで調整可能である。 As can be seen from Equation (3), the optical properties of the MZI can be adjusted by the equivalent refractive index of the optical waveguide of the arm. In other words, the extinction ratio of the signal light at the center wavelength at the two output ports, which is one of the optical characteristics of the MHI, can be adjusted by making a difference in the amount of processing for the shape (width or height) of the cores of the two arms. It is possible.
　したがって、Ｓ３０１の追加エッチング条件算出工程において、撮像した２本のアームの（コアパターン１８）におけるコアの幅を用いて完成デバイスであるＭＺＩの光学特性を予測し、予測した光学特性と光学特性の設計値とを比較し、光学特性の予測と設計値との間の差が生じているかどうかを決定する。差が生じている場合、例えば、２本のアームのうちの一方のコアの形状（例えば、高さ）を調整するための加工量などの追加エッチング条件を取得する。その後、Ｓ３０２において、Ｓ３０１で取得した追加エッチング条件を用いてエッチングすることで、例えば、２本のアームのうちの一方のコアの導波路の形状（例えば、高さ）を細くすることができる。２つの入力ポートのうちの上側の入力ポートから入力された信号光は、薄膜ヒータのＯＮ／ＯＦＦに応じて、すべて上側の出力ポートまたは上側の出力ポートから出力されるようになる。 Therefore, in the additional etching condition calculation step of S301, the optical characteristics of the MZI, which is the completed device, are predicted using the core widths of the two arms (core pattern 18) that have been imaged, and the predicted optical characteristics and the optical characteristics Design values are compared to determine if there is a difference between the predicted optical properties and the design values. If there is a difference, additional etching conditions such as the amount of processing for adjusting the shape (for example, height) of the core of one of the two arms are obtained. Then, in S302, etching is performed using the additional etching conditions acquired in S301, so that the shape (e.g., height) of the waveguide of the core of one of the two arms can be thinned, for example. The signal light input from the upper input port of the two input ports is all output from the upper output port or the upper output port according to ON/OFF of the thin film heater.
（実施例３）
　光導波路のコアの形状を調整することで、ＡＷＧのアレイ導波路に含まれる隣接する光導波路間の位相差を調整して、ＡＷＧの中心波長を調整する例を説明する。 (Example 3)
An example of adjusting the center wavelength of the AWG by adjusting the shape of the core of the optical waveguide to adjust the phase difference between adjacent optical waveguides included in the arrayed waveguide of the AWG will be described.
　ＡＷＧにおいてアレイ導波路はスラブ導波路に接続される。スラブ導波路との接続位置に入射する信号光の波面がアレイ導波路に含まれる隣接する光導波路間の位相差に応じた傾きを有する。スラブ導波路の出力位置（出力ポート）は、波面の傾きに応じて決まる。 In the AWG, arrayed waveguides are connected to slab waveguides. The wavefront of the signal light incident on the connection position with the slab waveguide has an inclination corresponding to the phase difference between the adjacent optical waveguides included in the arrayed waveguide. The output position (output port) of the slab waveguide is determined according to the inclination of the wavefront.
　ＡＷＧのアレイ導波路に含まれる隣接する光導波路間の位相差は、アレイ導波路に含まれる光導波路の等価屈折率×物理長÷波長で表される。等価屈折率×物理長が同じであっても、波長に応じて位相差が変化する。アレイ導波路からスラブ導波路へ入射する信号光の波面の傾きもまた、波長に応じて変化する。この結果、光信号は、スラブ導波路の出力位置（出力ポート）において分波されて出力される。 The phase difference between adjacent optical waveguides included in an AWG arrayed waveguide is expressed by the equivalent refractive index of the optical waveguides included in the arrayed waveguide×physical length/wavelength. Even if the equivalent refractive index×physical length is the same, the phase difference changes according to the wavelength. The inclination of the wavefront of the signal light entering the slab waveguide from the arrayed waveguide also changes according to the wavelength. As a result, the optical signal is demultiplexed and output at the output position (output port) of the slab waveguide.
　よって、円弧状のアレイ導波路に含まれる内側の（物理長が最も短い）光導波路から外側の（物理長が最も長い）光導波路に向かって、または外側から内側の光導波路に向かって、等価屈折率が徐々に変化することで、隣接する光導波路間の位相差にオフセットを設定することができる。つまり、ＡＷＧのアレイ導波路に含まれる光導波路の形状の変化量を調整することで、隣接する光導波路間の位相差を調整して、ＡＷＧの中心波長を調整することができる。 Therefore, an equivalent By gradually changing the refractive index, an offset can be set in the phase difference between adjacent optical waveguides. In other words, by adjusting the amount of change in the shape of the optical waveguides included in the AWG arrayed waveguide, the phase difference between adjacent optical waveguides can be adjusted, and the center wavelength of the AWG can be adjusted.
　したがって、Ｓ３０１の追加エッチング条件算出工程において、撮像したコアパターン１８におけるコアの幅を用いて完成デバイスであるＡＷＧの光学特性を予測し、予測した光学特性と光学特性の設計値とを比較し、光学特性の予測と設計値との間の差が生じているかどうかを決定する。差が生じている場合、例えば、ＡＷＧの中心波長が設計値からずれている場合には、ＡＷＧのアレイ導波路に含まれる導波路間の位相差を調整するために、アレイ導波路に対するエッチングを行う追加エッチング条件を取得する。例えば、図１４を参照して説明したイオンエッチングの条件を取得する。 Therefore, in the additional etching condition calculation step of S301, the optical characteristics of the AWG as a completed device are predicted using the width of the core in the captured core pattern 18, and the predicted optical characteristics and the design values of the optical characteristics are compared, Determine if there is a difference between the predicted optical property and the design value. If there is a difference, for example, if the central wavelength of the AWG deviates from the design value, the arrayed waveguide is etched to adjust the phase difference between the waveguides included in the AWG arrayed waveguide. Acquire additional etching conditions to be performed. For example, the ion etching conditions described with reference to FIG. 14 are acquired.
　アレイ導波路に含まれる内側の光導波路の等価屈折率の変化量を最も大きくし、外側の光導波路の等価屈折率の変化量を最も小さくする場合には、より内側の光導波路ほど強く／長くエッチングが施されることを示す追加エッチング工程における加工情報が取得される。したがって、Ｓ３０２の追加エッチング工程において、アレイ導波路に対するノズルとの相対的な移動速度は、より内側の光導波路に対してより遅く、より外側の光導波路に対してより早く制される。 When the amount of change in the equivalent refractive index of the inner optical waveguide included in the arrayed waveguide is maximized and the amount of change in the equivalent refractive index of the outer optical waveguide is minimized, the inner optical waveguide is stronger/longer. Processing information in an additional etching step is obtained indicating that etching is to be performed. Therefore, in the additional etching step of S302, the moving speed of the nozzle relative to the arrayed waveguides is controlled slower for the inner optical waveguides and faster for the outer optical waveguides.
　反対に、アレイ導波路に含まれる外側の光導波路の等価屈折率の変化量を最も大きくし、内側の光導波路の等価屈折率の変化量を最も小さくする場合には、Ｓ３０１の追加エッチング条件算出工程において、より外側の光導波路ほど強く／長くエッチングが施されることを示す追加エッチング工程における加工情報が取得される。したがって、Ｓ３０２の追加エッチング工程において、アレイ導波路に対するノズルとの相対的な移動速度は、より外側の光導波路に対してより遅く、より内側の光導波路に対してより早く制される。 Conversely, if the amount of change in the equivalent refractive index of the outer optical waveguide included in the arrayed waveguide is maximized and the amount of change in the equivalent refractive index of the inner optical waveguide is minimized, the additional etching condition calculation in S301 is performed. Processing information is obtained in an additional etching step that indicates that the outer optical waveguides are etched harder/longer in the process. Therefore, in the additional etching step of S302, the relative movement speed of the nozzle with respect to the arrayed waveguides is controlled slower for the outer optical waveguides and faster for the inner optical waveguides.
　本発明の１つの実施態様の光導波路デバイスの製造方法によれば、エッチング工程においてウェハに形成された光導波路のコアの観察を行い、観察結果に基づいて、当該コアを追加エッチングして、光導波路の光学特性を調整することにより、製造工程の品質およびスループットを向上することができる。 According to the method for manufacturing an optical waveguide device according to one embodiment of the present invention, the core of the optical waveguide formed in the wafer is observed in the etching step, and based on the observation result, the core is additionally etched to guide the optical waveguide. By adjusting the optical properties of the wavepath, the quality and throughput of the manufacturing process can be improved.

Claims (8)

  1. 　光導波路デバイスの製造方法であって、
    　エッチング工程においてウェハに形成された光導波路のコアの観察データを取得することと、
    　前記取得した観察データに基づいて、前記光導波路デバイスについての光学特性の予測値を取得することと、
    　前記光学特性の予測値と前記光導波路デバイスについて光学特性の設計値とを比較することと、
    　前記光学特性の予測値が前記光学特性の設計値と異なっていることを条件に、前記ウェハに形成された前記光導波路を追加エッチングすることと、
    を含む、光導波路デバイスの製造方法。     A method for manufacturing an optical waveguide device,
    Acquiring observation data of a core of an optical waveguide formed in a wafer in an etching process;
    obtaining predicted values of optical properties of the optical waveguide device based on the obtained observation data;
    comparing predicted values of the optical properties with design values of the optical properties for the optical waveguide device;
    additionally etching the optical waveguide formed on the wafer on condition that the predicted value of the optical property is different from the design value of the optical property;
    A method of manufacturing an optical waveguide device, comprising:
  2. 　前記エッチング工程よりも前のコア堆積工程において前記ウェハに形成されたコア膜の厚さおよび屈折率の観察データを取得することをさらに含み、
    　前記エッチング工程において前記ウェハに形成された前記光導波路の前記コアの観察データは、前記ウェハに形成された前記光導波路の前記コアの幅を含み、
    　前記光導波路デバイスについての前記光学特性の予測値を取得することは、前記コアの幅、前記コア膜の厚さおよび前記屈折率に基づいて、前記光導波路デバイスについての前記光学特性の予測値を取得することを含む、請求項１に記載の光導波路デバイスの製造方法。     further comprising obtaining observation data of the thickness and refractive index of a core film formed on the wafer in a core deposition step prior to the etching step;
    observation data of the core of the optical waveguide formed in the wafer in the etching step includes a width of the core of the optical waveguide formed in the wafer;
    Obtaining the predicted value of the optical property for the optical waveguide device includes obtaining the predicted value of the optical property for the optical waveguide device based on the width of the core, the thickness of the core film, and the refractive index. 2. The method of manufacturing an optical waveguide device according to claim 1, comprising obtaining.
  3. 　前記光導波路を追加エッチングすることは、前記光導波路を一様にエッチングすることを含む、請求項１に記載の光導波路デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an optical waveguide device according to claim 1, wherein the additional etching of the optical waveguide includes etching the optical waveguide uniformly.
  4. 　前記光導波路を追加エッチングすることは、前記光導波路を部分的にエッチングすることを含む、請求項１に記載の光導波路デバイスの製造方法。 The method of manufacturing an optical waveguide device according to claim 1, wherein the additional etching of the optical waveguide includes partially etching the optical waveguide.
  5. 　前記光導波路を追加エッチングすることは、エッチング量を徐々に変えながら前記光導波路をエッチングすることを含む、請求項１に記載の光導波路デバイスの製造方法。 2. The method for manufacturing an optical waveguide device according to claim 1, wherein the additional etching of the optical waveguide includes etching the optical waveguide while gradually changing the etching amount.
  6. 　前記光導波路を追加エッチングすることは、前記ウェハに形成された複数の光導波路の各々に対するエッチング量を変えて、前記複数の光導波路をエッチングすることを含む、請求項１に記載の光導波路デバイスの製造方法。 2. The optical waveguide device according to claim 1, wherein said additional etching of said optical waveguides includes etching said plurality of optical waveguides by changing an etching amount for each of said plurality of optical waveguides formed in said wafer. manufacturing method.
  7. 　前記光学特性の予測値が前記光学特性の設計値と異なっていることを条件に、前記エッチング工程において前記ウェハに形成された前記光導波路に対する追加エッチング条件を取得することをさらに含み、
    　前記ウェハに形成された前記光導波路を追加エッチングすることは、前記取得した前記追加エッチング条件に基づいて、前記ウェハに形成された前記光導波路を追加エッチングすることを含む、請求項１に記載の光導波路デバイスの製造方法。     further comprising obtaining additional etching conditions for the optical waveguide formed in the wafer in the etching step, provided that the predicted value of the optical property is different from the design value of the optical property;
    2. The method according to claim 1, wherein additionally etching the optical waveguide formed on the wafer includes additionally etching the optical waveguide formed on the wafer based on the obtained additional etching conditions. A method for manufacturing an optical waveguide device.
  8. 　プロセッサおよびメモリを備えた光導波路デバイス製造システムであって、
    　前記メモリは、前記プロセッサに、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法を実行させるプログラムを記録した、光導波路デバイス製造システム。     An optical waveguide device manufacturing system comprising a processor and memory,
    An optical waveguide device manufacturing system, wherein the memory stores a program for causing the processor to execute the method according to any one of claims 1 to 7.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001244254A (en) * 1999-12-23 2001-09-07 Applied Materials Inc Film thickness control using spectrum interference method
JP2003232948A (en) * 2001-12-03 2003-08-22 Furukawa Electric Co Ltd:The Method of manufacturing optical waveguide, optical waveguide device using the method, and waveguide type optical multiplexer/demultiplexer
JP2004206016A (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Hitachi Chem Co Ltd Optical waveguide structure and its manufacturing method
US20090216474A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Southwell William H Optical monitor for rugate filter deposition
WO2015111600A1 (en) * 2014-01-24 2015-07-30 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 Production method for optical device, and optical device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001244254A (en) * 1999-12-23 2001-09-07 Applied Materials Inc Film thickness control using spectrum interference method
JP2003232948A (en) * 2001-12-03 2003-08-22 Furukawa Electric Co Ltd:The Method of manufacturing optical waveguide, optical waveguide device using the method, and waveguide type optical multiplexer/demultiplexer
JP2004206016A (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Hitachi Chem Co Ltd Optical waveguide structure and its manufacturing method
US20090216474A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Southwell William H Optical monitor for rugate filter deposition
WO2015111600A1 (en) * 2014-01-24 2015-07-30 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 Production method for optical device, and optical device

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