JP2000339744A - 光集積装置及びその製造方法 - Google Patents
光集積装置及びその製造方法Info
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板の製造工程により集積化を図り、
装置全体を小型化できると共に、光量の有効利用効率を
向上させることができ、製造容易な光ピックアップ装置
用の光集積装置を提供すること。 【解決手段】 半導体基板２０に第１の受光部２１と第
２の受光部２２が形成されたフォトディテクタを用い、
このフォトディテクタ上に酸化膜２３、アルミ遮光膜２
４、保護膜２５、最下層の光導波路３１、ＳＯＧ層２
６、中間層の光導波路３１、ＳＯＧ層２６、最上層の光
導波路２７、ＳＯＧ層２８、グレーティング２９、及び
往路復路分離膜３０を半導体製造工程により積層形成す
る。この時、最下層の光導波路３１の形成領域は、酸化
膜２３及びアルミ遮光膜２４を取り除き、中間層の光導
波路３１は他の光導波路の膜厚よりも薄くする。また、
各光導波路の屈折率は全て等しくする。更に各ＳＯＧ層
２６の屈折率も全て等しくする。
装置全体を小型化できると共に、光量の有効利用効率を
向上させることができ、製造容易な光ピックアップ装置
用の光集積装置を提供すること。 【解決手段】 半導体基板２０に第１の受光部２１と第
２の受光部２２が形成されたフォトディテクタを用い、
このフォトディテクタ上に酸化膜２３、アルミ遮光膜２
４、保護膜２５、最下層の光導波路３１、ＳＯＧ層２
６、中間層の光導波路３１、ＳＯＧ層２６、最上層の光
導波路２７、ＳＯＧ層２８、グレーティング２９、及び
往路復路分離膜３０を半導体製造工程により積層形成す
る。この時、最下層の光導波路３１の形成領域は、酸化
膜２３及びアルミ遮光膜２４を取り除き、中間層の光導
波路３１は他の光導波路の膜厚よりも薄くする。また、
各光導波路の屈折率は全て等しくする。更に各ＳＯＧ層
２６の屈折率も全て等しくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ（Compact Di
sc）、ＬＶＤ（Laser Vision Disc）、ＤＶＤ等の記録
媒体に記録された情報を光学的に再生し、または記録媒
体に情報を光学的に記録する光ピックアップ装置に用い
られる光集積装置、及びその製造方法の技術分野に属す
るものである。
sc）、ＬＶＤ（Laser Vision Disc）、ＤＶＤ等の記録
媒体に記録された情報を光学的に再生し、または記録媒
体に情報を光学的に記録する光ピックアップ装置に用い
られる光集積装置、及びその製造方法の技術分野に属す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、上述のような光ピックアップ装置
としては、特開平４−８９６３４号公報に開示されてい
るように、半導体基板上に発光手段として半導体レーザ
を備えると共に、この半導体基板内に、位相膜層、偏光
膜層、回折格子、光導波路、及び第１の受光部を積層形
成し、更に光導波路の端部に第２の受光部を設けたもの
がある。
としては、特開平４−８９６３４号公報に開示されてい
るように、半導体基板上に発光手段として半導体レーザ
を備えると共に、この半導体基板内に、位相膜層、偏光
膜層、回折格子、光導波路、及び第１の受光部を積層形
成し、更に光導波路の端部に第２の受光部を設けたもの
がある。
【０００３】この光ピックアップ装置においては、半導
体レーザから位相膜層に対して所定の俯角でレーザ光が
照射されると、レーザ光はこの位相膜層を透過し偏光膜
層の表面で反射して光ディスクの情報面に集光投射され
る。そして、光ディスクの情報面で回折・反射したレー
ザ光は位相膜層及び偏光膜層を透過し、回折格子に入射
する。大部分の反射レーザ光は、この回折格子を透過し
て基板下方へ向かう透過光となり、残りは光導波路によ
って伝搬される導波光となる。透過光は、第１の受光部
に受光され、この第１の受光部によりトラッキングエラ
ー信号、ＲＦ信号等が生成される。また、導波光は、光
導波路の端部に形成された第２の受光部に受光され、こ
の第２の受光部によりフォーカスカラー信号が生成され
る。
体レーザから位相膜層に対して所定の俯角でレーザ光が
照射されると、レーザ光はこの位相膜層を透過し偏光膜
層の表面で反射して光ディスクの情報面に集光投射され
る。そして、光ディスクの情報面で回折・反射したレー
ザ光は位相膜層及び偏光膜層を透過し、回折格子に入射
する。大部分の反射レーザ光は、この回折格子を透過し
て基板下方へ向かう透過光となり、残りは光導波路によ
って伝搬される導波光となる。透過光は、第１の受光部
に受光され、この第１の受光部によりトラッキングエラ
ー信号、ＲＦ信号等が生成される。また、導波光は、光
導波路の端部に形成された第２の受光部に受光され、こ
の第２の受光部によりフォーカスカラー信号が生成され
る。
【０００４】この光ピックアップ装置によれば、各構成
手段を半導体基板の製造工程により集積するので、装置
全体を小型化できると共に、光量の有効利用効率を向上
させることができる。
手段を半導体基板の製造工程により集積するので、装置
全体を小型化できると共に、光量の有効利用効率を向上
させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の光ピックアップ装置においては、フォーカスエラー
信号を生成するための第２の受光部が、ＲＦ信号等を生
成するため第１の受光部及び光導波路と垂直に設けられ
た特殊な位置関係を有しているため、汎用的な受光デバ
イスを用いることができないという問題があった。
来の光ピックアップ装置においては、フォーカスエラー
信号を生成するための第２の受光部が、ＲＦ信号等を生
成するため第１の受光部及び光導波路と垂直に設けられ
た特殊な位置関係を有しているため、汎用的な受光デバ
イスを用いることができないという問題があった。
【０００６】その結果、この光ピックアップ装置を製造
するには、受光部自体を新たに製作する必要があるだけ
でなく、上述のような特殊な位置関係のためにその製造
工程も比較的複雑なものであるため、光ピックアップ装
置の製造コストが上昇してしまうという問題があった。
するには、受光部自体を新たに製作する必要があるだけ
でなく、上述のような特殊な位置関係のためにその製造
工程も比較的複雑なものであるため、光ピックアップ装
置の製造コストが上昇してしまうという問題があった。
【０００７】そこで、本発明は、このような問題を解決
し、半導体基板の製造工程による集積化、装置全体の小
型化、光量の有効利用効率の向上、既存の製造装置の有
効活用、製造の容易化、及び製造コストの低減を可能と
する光ピックアップ装置用の光集積装置を提供すること
を課題としている。
し、半導体基板の製造工程による集積化、装置全体の小
型化、光量の有効利用効率の向上、既存の製造装置の有
効活用、製造の容易化、及び製造コストの低減を可能と
する光ピックアップ装置用の光集積装置を提供すること
を課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光集積
装置は、前記課題を解決するために、発光手段から発光
出射された光を記録情報が記録された光情報記録担体に
対して照射すると共に、前記光情報記録担体で反射され
た反射光を受光する光ピックアップ装置に用いられる光
集積装置であって、前記反射光から少なくとも導波光を
生成する光波結合手段と、前記導波光を伝搬させる光導
波路と、前記光導波路からの光を受光する受光手段とを
備え、前記光導波路は、前記受光手段における受光光の
生成領域が、クラッド層を介して多層に形成されている
ことを特徴とする。
装置は、前記課題を解決するために、発光手段から発光
出射された光を記録情報が記録された光情報記録担体に
対して照射すると共に、前記光情報記録担体で反射され
た反射光を受光する光ピックアップ装置に用いられる光
集積装置であって、前記反射光から少なくとも導波光を
生成する光波結合手段と、前記導波光を伝搬させる光導
波路と、前記光導波路からの光を受光する受光手段とを
備え、前記光導波路は、前記受光手段における受光光の
生成領域が、クラッド層を介して多層に形成されている
ことを特徴とする。
【０００９】請求項１に記載の光集積装置によれば、発
光手段から発光出射され光情報記録担体に対して照射さ
れた光は、光情報記録担体で反射され、その反射光は光
集積装置の光波結合手段に入射される。光波結合手段
は、前記反射光から少なくとも導波光を生成し、当該導
波光は光導波路によって伝搬する。そして、クラッド層
を介して多層に形成された光導波路の領域に、当該導波
光が達すると、光波のパワーが隣接する光導波路を往復
する現象が生じる。このような往復現象により、導波光
は最下層の光導波路にまで達し、当該最下層の光導波路
を伝搬する導波光は、位相整合により半導体基板側へ放
射光として放射され、受光手段に受光される。このよう
に、光情報記録担体からの反射光は、光波結合手段、光
導波路、及び受光手段へ至る光路を辿ることになるが、
前記光波結合手段及び前記光導波路は、半導体基板上に
積層形成されているので、半導体製造工程において容易
に製造されるものであり、製造コストを低減させる。
光手段から発光出射され光情報記録担体に対して照射さ
れた光は、光情報記録担体で反射され、その反射光は光
集積装置の光波結合手段に入射される。光波結合手段
は、前記反射光から少なくとも導波光を生成し、当該導
波光は光導波路によって伝搬する。そして、クラッド層
を介して多層に形成された光導波路の領域に、当該導波
光が達すると、光波のパワーが隣接する光導波路を往復
する現象が生じる。このような往復現象により、導波光
は最下層の光導波路にまで達し、当該最下層の光導波路
を伝搬する導波光は、位相整合により半導体基板側へ放
射光として放射され、受光手段に受光される。このよう
に、光情報記録担体からの反射光は、光波結合手段、光
導波路、及び受光手段へ至る光路を辿ることになるが、
前記光波結合手段及び前記光導波路は、半導体基板上に
積層形成されているので、半導体製造工程において容易
に製造されるものであり、製造コストを低減させる。
【００１０】請求項２記載の光集積装置は、前記課題を
解決するために、請求項１記載の光集積装置において、
前記光導波路の各層は屈折率が全て等しく、当該各層に
挟まれる前記クラッド層が多層に形成される場合には、
前記クラッド層の各層も屈折率が全て等しいことを特徴
とする。
解決するために、請求項１記載の光集積装置において、
前記光導波路の各層は屈折率が全て等しく、当該各層に
挟まれる前記クラッド層が多層に形成される場合には、
前記クラッド層の各層も屈折率が全て等しいことを特徴
とする。
【００１１】請求項２記載の光集積装置によれば、多層
に形成された光導波路の各層は屈折率が全て等しい。ま
た、光導波路が３層以上の多層に形成される場合には、
クラッド層も多層に形成されることになるが、この場合
にもクラッド層の各層は屈折率が全て等しい。その結
果、上述したような隣接する光導波路間の光波のパワー
の往復が、確実且つ効率良く行われ、光導波路内を伝搬
する光が前記受光光として出力される効率が向上するこ
とになる。
に形成された光導波路の各層は屈折率が全て等しい。ま
た、光導波路が３層以上の多層に形成される場合には、
クラッド層も多層に形成されることになるが、この場合
にもクラッド層の各層は屈折率が全て等しい。その結
果、上述したような隣接する光導波路間の光波のパワー
の往復が、確実且つ効率良く行われ、光導波路内を伝搬
する光が前記受光光として出力される効率が向上するこ
とになる。
【００１２】請求項３記載の光集積装置は、前記課題を
解決するために、請求項１または２記載の光集積装置に
おいて、前記光導波路が３層以上の層から形成される場
合には、前記光導波路及び前記クラッド層の層厚は、最
上位層及び最下位層における前記光導波路の層厚よりも
小さいことを特徴とする。
解決するために、請求項１または２記載の光集積装置に
おいて、前記光導波路が３層以上の層から形成される場
合には、前記光導波路及び前記クラッド層の層厚は、最
上位層及び最下位層における前記光導波路の層厚よりも
小さいことを特徴とする。
【００１３】請求項３記載の光集積装置によれば、光導
波路が、最上層、最下層、及び中間層の３層以上の層か
ら形成される場合には、前記光導波路及び前記クラッド
層の層厚は、最上位層及び最下位層における前記光導波
路の層厚よりも小さい。その結果、上述したような隣接
する光導波路間の光波のパワーの往復が、確実且つ効率
良く行われ、光導波路内を伝搬する光が前記受光光とし
て出力される効率が向上することになる。
波路が、最上層、最下層、及び中間層の３層以上の層か
ら形成される場合には、前記光導波路及び前記クラッド
層の層厚は、最上位層及び最下位層における前記光導波
路の層厚よりも小さい。その結果、上述したような隣接
する光導波路間の光波のパワーの往復が、確実且つ効率
良く行われ、光導波路内を伝搬する光が前記受光光とし
て出力される効率が向上することになる。
【００１４】請求項４記載の光集積装置は、前記課題を
解決するために、請求項１ないし３のいずれか１記載の
光集積装置において、前記光波結合手段と、前記光導波
路と、前記受光手段とが、半導体基板上に積層形成さ
れ、前記受光手段は、前記光導波路からの位相整合によ
る半導体基板側への放射光を受光する手段であることを
特徴とする。
解決するために、請求項１ないし３のいずれか１記載の
光集積装置において、前記光波結合手段と、前記光導波
路と、前記受光手段とが、半導体基板上に積層形成さ
れ、前記受光手段は、前記光導波路からの位相整合によ
る半導体基板側への放射光を受光する手段であることを
特徴とする。
【００１５】請求項４記載の光集積装置によれば、前記
光波結合手段により生成された導波光は、前記光導波路
により伝搬され、前記光導波路の多層領域を経て前記受
光手段に至るが、前記受光手段は、半導体基板に積層形
成されており、前記光導波路からの位相整合による半導
体基板側への放射光を受光する。従って、前記光波結合
手段、前記光導波路、及び前記受光手段は半導体基板上
に通常の積層あるいは成膜といった半導体製造工程によ
り製造可能であり、容易に製造できる。
光波結合手段により生成された導波光は、前記光導波路
により伝搬され、前記光導波路の多層領域を経て前記受
光手段に至るが、前記受光手段は、半導体基板に積層形
成されており、前記光導波路からの位相整合による半導
体基板側への放射光を受光する。従って、前記光波結合
手段、前記光導波路、及び前記受光手段は半導体基板上
に通常の積層あるいは成膜といった半導体製造工程によ
り製造可能であり、容易に製造できる。
【００１６】請求項５記載の光集積装置は、前記課題を
解決するために、請求項４記載の光集積装置において、
前記光導波路が多層に形成され前記受光手段が設けられ
た領域には、最上層の光導波路の上層に、遮光膜が形成
されていることを特徴とする。
解決するために、請求項４記載の光集積装置において、
前記光導波路が多層に形成され前記受光手段が設けられ
た領域には、最上層の光導波路の上層に、遮光膜が形成
されていることを特徴とする。
【００１７】請求項５記載の光集積装置によれば、前記
受光手段の上方の最上層の光導波路の上層に、遮光膜が
形成されているので、前記光波結合手段に入射する前の
光が、多層に形成された光導波路を介することなく直接
に前記受光手段に入射することがない。その結果、前記
受光手段からの出力信号にノイズ成分が重畳されること
がなく、安定した制御が行われることになる。
受光手段の上方の最上層の光導波路の上層に、遮光膜が
形成されているので、前記光波結合手段に入射する前の
光が、多層に形成された光導波路を介することなく直接
に前記受光手段に入射することがない。その結果、前記
受光手段からの出力信号にノイズ成分が重畳されること
がなく、安定した制御が行われることになる。
【００１８】請求項６記載の光集積装置は、前記課題を
解決するために、請求項１ないし５のいずれか一に記載
の光集積装置において、前記受光手段は、前記記録情報
を読み取るための手段であると共に、前記光情報記録担
体に対する照射光の面内位置情報を読み取るための手段
であることを特徴とする。
解決するために、請求項１ないし５のいずれか一に記載
の光集積装置において、前記受光手段は、前記記録情報
を読み取るための手段であると共に、前記光情報記録担
体に対する照射光の面内位置情報を読み取るための手段
であることを特徴とする。
【００１９】請求項６記載の光集積装置によれば、前記
多層の光導波路を経て放射光が前記受光手段に受光され
ると、その受光の結果として得られる出力に基づいて、
前記記録情報が読み取られると共に、前記光情報記録担
体に対する照射光の面内位置情報が読み取られる。従っ
て、光導波路によって伝搬され十分な光路長を確保する
ことのできる導波光により、前記情報を読み取るための
信号が生成されるので、前記光情報記録担体に対する照
射光の焦点位置の微妙な変化が、受光手段において大き
な光学的変化として捉えられ、前記情報を読み取るため
の信号が良好に生成されることになる。
多層の光導波路を経て放射光が前記受光手段に受光され
ると、その受光の結果として得られる出力に基づいて、
前記記録情報が読み取られると共に、前記光情報記録担
体に対する照射光の面内位置情報が読み取られる。従っ
て、光導波路によって伝搬され十分な光路長を確保する
ことのできる導波光により、前記情報を読み取るための
信号が生成されるので、前記光情報記録担体に対する照
射光の焦点位置の微妙な変化が、受光手段において大き
な光学的変化として捉えられ、前記情報を読み取るため
の信号が良好に生成されることになる。
【００２０】請求項７記載の光集積装置は、請求項１な
いし５のいずれか一に記載の光集積装置において、前記
受光手段は、前記光情報記録担体に対する照射光の焦点
位置情報を読み取るための手段であることを特徴とす
る。
いし５のいずれか一に記載の光集積装置において、前記
受光手段は、前記光情報記録担体に対する照射光の焦点
位置情報を読み取るための手段であることを特徴とす
る。
【００２１】請求項７記載の光集積装置によれば、前記
多層の光導波路を経て放射光が前記受光手段に受光され
ると、その受光の結果として得られる出力に基づいて、
前記光情報記録担体に対する照射光の焦点位置情報が読
み取られる。従って、光導波路によって伝搬され十分な
光路長を確保することのできる導波光により、前記光情
報記録担体に対する照射光の焦点位置情報を読み取るた
めの信号が生成されるので、前記光情報記録担体に対す
る照射光の焦点位置の微妙な変化が、第２の受光手段に
おいて大きな光学的変化として捉えられ、前記焦点位置
情報を読み取るための信号が良好に生成されることにな
る。
多層の光導波路を経て放射光が前記受光手段に受光され
ると、その受光の結果として得られる出力に基づいて、
前記光情報記録担体に対する照射光の焦点位置情報が読
み取られる。従って、光導波路によって伝搬され十分な
光路長を確保することのできる導波光により、前記光情
報記録担体に対する照射光の焦点位置情報を読み取るた
めの信号が生成されるので、前記光情報記録担体に対す
る照射光の焦点位置の微妙な変化が、第２の受光手段に
おいて大きな光学的変化として捉えられ、前記焦点位置
情報を読み取るための信号が良好に生成されることにな
る。
【００２２】請求項８記載の光集積装置の製造方法は、
前記課題を解決するために、発光手段から発光出射され
た光を記録情報が記録された光情報記録担体に対して照
射すると共に、前記光情報記録担体で反射された反射光
の受光用の光ピックアップ装置に用いられる光集積装置
を製造する製造方法であって、半導体基板を熱処理する
ことにより部分的な非処理領域を除いて半導体基板表面
を熱酸化膜として形成する工程と、前記熱酸化膜形成後
の半導体基板上に、前記非処理領域を除いて保護膜を積
層する工程と、前記非処理領域に光導波路とクラッド層
とを交互に積層して成る光導波積層部を形成する工程
と、前記熱酸化膜及び前記保護膜の形成領域と前記光導
波積層部が形成された前記非処理領域とを含めた領域に
最上層の光導波路を形成する工程とを備えたことを特徴
とする。
前記課題を解決するために、発光手段から発光出射され
た光を記録情報が記録された光情報記録担体に対して照
射すると共に、前記光情報記録担体で反射された反射光
の受光用の光ピックアップ装置に用いられる光集積装置
を製造する製造方法であって、半導体基板を熱処理する
ことにより部分的な非処理領域を除いて半導体基板表面
を熱酸化膜として形成する工程と、前記熱酸化膜形成後
の半導体基板上に、前記非処理領域を除いて保護膜を積
層する工程と、前記非処理領域に光導波路とクラッド層
とを交互に積層して成る光導波積層部を形成する工程
と、前記熱酸化膜及び前記保護膜の形成領域と前記光導
波積層部が形成された前記非処理領域とを含めた領域に
最上層の光導波路を形成する工程とを備えたことを特徴
とする。
【００２３】請求項８記載の光集積装置の製造方法によ
れば、まず、半導体基板を熱処理することにより、部分
的な非処理領域を除いて半導体基板表面が熱酸化膜とし
て形成される。次に、前記熱酸化膜形成後の半導体基板
上に、前記非処理領域を除いて保護膜が積層される。前
記非処理領域は、熱酸化膜及び保護膜の形成後にエッチ
ングを行う方法、あるいは非処理領域を予めマスキング
した状態で熱酸化膜及び保護膜を形成し、その後にレジ
ストを剥離する方法の何れでも良い。次に、前記非処理
領域に光導波路とクラッド層とを交互に積層することに
より、光導波積層部が形成され、更に当該光導波積層部
が形成された前記非処理領域と、前記熱酸化膜及び前記
保護膜の形成領域とを含む領域の上層位置には、最上層
の光導波路が形成される。従って、前記非処理領域にお
いては、光導波路が多層に形成されることになり、各光
導波路は互いに接近して配置されることになる。その結
果、隣接する光導波路間を光波のパワーが往復する現象
が起こり、光導波路内を伝搬する光は、上層の光導波路
から下層の光導波路へとシフトする。そして、最下層の
光導波路から光が放射される。ここで、当該最下層の光
導波路は、前記非処理領域に形成されたものであるか
ら、当該最下層の光導波路の直下に受光手段を設ける場
合には、当該最下層の光導波路と受光手段の間に障害物
が存在しない状態となる。その結果、上述のように放射
された光は効率良く受光手段にて受光されることにな
る。以上のように、本発明によれば、光導波路を伝搬す
る光を効率良く受光手段にて受光可能な光集積装置を容
易に製造することができる。
れば、まず、半導体基板を熱処理することにより、部分
的な非処理領域を除いて半導体基板表面が熱酸化膜とし
て形成される。次に、前記熱酸化膜形成後の半導体基板
上に、前記非処理領域を除いて保護膜が積層される。前
記非処理領域は、熱酸化膜及び保護膜の形成後にエッチ
ングを行う方法、あるいは非処理領域を予めマスキング
した状態で熱酸化膜及び保護膜を形成し、その後にレジ
ストを剥離する方法の何れでも良い。次に、前記非処理
領域に光導波路とクラッド層とを交互に積層することに
より、光導波積層部が形成され、更に当該光導波積層部
が形成された前記非処理領域と、前記熱酸化膜及び前記
保護膜の形成領域とを含む領域の上層位置には、最上層
の光導波路が形成される。従って、前記非処理領域にお
いては、光導波路が多層に形成されることになり、各光
導波路は互いに接近して配置されることになる。その結
果、隣接する光導波路間を光波のパワーが往復する現象
が起こり、光導波路内を伝搬する光は、上層の光導波路
から下層の光導波路へとシフトする。そして、最下層の
光導波路から光が放射される。ここで、当該最下層の光
導波路は、前記非処理領域に形成されたものであるか
ら、当該最下層の光導波路の直下に受光手段を設ける場
合には、当該最下層の光導波路と受光手段の間に障害物
が存在しない状態となる。その結果、上述のように放射
された光は効率良く受光手段にて受光されることにな
る。以上のように、本発明によれば、光導波路を伝搬す
る光を効率良く受光手段にて受光可能な光集積装置を容
易に製造することができる。
【００２４】請求項９記載の光集積装置の製造方法は、
前記課題を解決するために、請求項８に記載の光集積装
置の製造方法において、前記光導波積層部を形成する工
程は、光導波路とクラッド層とを交互に複数回に亘って
積層することにより、光導波路とクラッド層とのそれぞ
れを多層に形成する工程であることを特徴とする。
前記課題を解決するために、請求項８に記載の光集積装
置の製造方法において、前記光導波積層部を形成する工
程は、光導波路とクラッド層とを交互に複数回に亘って
積層することにより、光導波路とクラッド層とのそれぞ
れを多層に形成する工程であることを特徴とする。
【００２５】請求項９記載の光集積装置の製造方法によ
れば、前記非処理領域に前記光導波積層部を形成する際
には、光導波路とクラッド層とを交互に複数回に亘って
積層する。そして、これらのクラッド層及び光導波路の
上層として、最上層の光導波路を形成する。従って、前
記非処理領域においては、最上層の光導波路を含めて光
導波路がクラッド層を介して多層に形成されることにな
り、各層において所定の導波条件を満たすと共に、接近
する光導波路間を光波のパワーが往復する現象を効率良
く実現することができる。本発明によれば、このような
光集積装置を容易に製造することができる。
れば、前記非処理領域に前記光導波積層部を形成する際
には、光導波路とクラッド層とを交互に複数回に亘って
積層する。そして、これらのクラッド層及び光導波路の
上層として、最上層の光導波路を形成する。従って、前
記非処理領域においては、最上層の光導波路を含めて光
導波路がクラッド層を介して多層に形成されることにな
り、各層において所定の導波条件を満たすと共に、接近
する光導波路間を光波のパワーが往復する現象を効率良
く実現することができる。本発明によれば、このような
光集積装置を容易に製造することができる。
【００２６】請求項１０記載の光集積装置の製造方法
は、前記課題を解決するために、請求項８または９記載
の光集積装置の製造方法において、前記非処理領域を除
いて半導体基板表面を熱酸化膜として形成する工程、及
び前記非処理領域を除いて保護膜を積層する工程は、前
記熱処理及び前記積層を行った後に、前記非処理領域と
して形成すべき領域をエッチングする工程であることを
特徴とする。
は、前記課題を解決するために、請求項８または９記載
の光集積装置の製造方法において、前記非処理領域を除
いて半導体基板表面を熱酸化膜として形成する工程、及
び前記非処理領域を除いて保護膜を積層する工程は、前
記熱処理及び前記積層を行った後に、前記非処理領域と
して形成すべき領域をエッチングする工程であることを
特徴とする。
【００２７】請求項１０記載の光集積装置の製造方法に
よれば、前記非処理領域を形成する際には、まず、半導
体基板を熱処理することにより半導体基板表面を熱酸化
膜として形成し、次に、前記熱酸化膜上に前記保護膜を
積層する。そして、前記非処理領域として形成すべき領
域における前記熱酸化膜及び前記保護膜をまとめてエッ
チングすることにより、前記非処理領域が形成される。
従って、多層の光導波路の形成領域としての前記非処理
領域を容易に形成することができる。
よれば、前記非処理領域を形成する際には、まず、半導
体基板を熱処理することにより半導体基板表面を熱酸化
膜として形成し、次に、前記熱酸化膜上に前記保護膜を
積層する。そして、前記非処理領域として形成すべき領
域における前記熱酸化膜及び前記保護膜をまとめてエッ
チングすることにより、前記非処理領域が形成される。
従って、多層の光導波路の形成領域としての前記非処理
領域を容易に形成することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について、添付図面を参照して説明する。まず、本実施
形態における光ピックアップ装置の概要について説明す
る。
について、添付図面を参照して説明する。まず、本実施
形態における光ピックアップ装置の概要について説明す
る。
【００２９】（光ピックアップ装置の概要）図１は、本
発明の一実施形態における光ピックアップ装置１の概略
構成を示す斜視図である。図１において、光ピックアッ
プ装置１は、発光手段としての半導体レーザ１２を備え
た半導体レーザ部２と、半導体基板２０上に積層形成さ
れた光集積装置３とから構成されている。半導体基板２
０とサブマウント１１はマウントベース１０上にボンデ
ィングされており、半導体レーザ１２は、前記光集積装
置３の上面に対して所定の角度でレーザ光を発光出射す
るように設定されている。
発明の一実施形態における光ピックアップ装置１の概略
構成を示す斜視図である。図１において、光ピックアッ
プ装置１は、発光手段としての半導体レーザ１２を備え
た半導体レーザ部２と、半導体基板２０上に積層形成さ
れた光集積装置３とから構成されている。半導体基板２
０とサブマウント１１はマウントベース１０上にボンデ
ィングされており、半導体レーザ１２は、前記光集積装
置３の上面に対して所定の角度でレーザ光を発光出射す
るように設定されている。
【００３０】光集積装置３は、図１に示すＸ−Ｘ’線に
おける断面図である図２に示すように、第１の受光部２
１及び第２の受光部２２が形成された半導体基板２０ａ
を熱処理することにより半導体基板２０ａの表面が熱酸
化膜２３として形成された半導体基板２０上に、アルミ
遮光膜２４と、保護膜２５と、段差を平坦化するために
設けられたクラッド層としてのＳＯＧ（Spin On Glas
s）層２６と、前記ＳＯＧ層２６上に設けられレーザ光
を透過させると共に導波光として伝搬させる光導波路２
７と、前記光導波路２７上に形成されレーザ光を透過光
と導波光とに分離する光波結合手段としてのグレーティ
ング２９と、前記グレーティング２９上に設けられたＳ
ＯＧ層２８と、前記ＳＯＧ層２８上に設けられた往路復
路分離膜３０とが、積層形成されて構成されている。ま
た、第２の受光部２２の上層位置においては、光導波路
が多層に形成されている。具体的には、最下層の光導波
路３１と、中間層の光導波路３２と、最上層の前記光導
波路２７とが、前記ＳＯＧ層２６を介して３層に形成さ
れている。
おける断面図である図２に示すように、第１の受光部２
１及び第２の受光部２２が形成された半導体基板２０ａ
を熱処理することにより半導体基板２０ａの表面が熱酸
化膜２３として形成された半導体基板２０上に、アルミ
遮光膜２４と、保護膜２５と、段差を平坦化するために
設けられたクラッド層としてのＳＯＧ（Spin On Glas
s）層２６と、前記ＳＯＧ層２６上に設けられレーザ光
を透過させると共に導波光として伝搬させる光導波路２
７と、前記光導波路２７上に形成されレーザ光を透過光
と導波光とに分離する光波結合手段としてのグレーティ
ング２９と、前記グレーティング２９上に設けられたＳ
ＯＧ層２８と、前記ＳＯＧ層２８上に設けられた往路復
路分離膜３０とが、積層形成されて構成されている。ま
た、第２の受光部２２の上層位置においては、光導波路
が多層に形成されている。具体的には、最下層の光導波
路３１と、中間層の光導波路３２と、最上層の前記光導
波路２７とが、前記ＳＯＧ層２６を介して３層に形成さ
れている。
【００３１】以上のような光集積装置３における最上層
である往路復路分離膜３０は、誘電体等の多層膜で形成
され、一例として、前記半導体レーザ１から出射される
ＴＭモードのレーザ光を反射させると共に、１／４波長
板を通った光ディスクからのＴＥモードの戻り光を透過
させるように構成されている。
である往路復路分離膜３０は、誘電体等の多層膜で形成
され、一例として、前記半導体レーザ１から出射される
ＴＭモードのレーザ光を反射させると共に、１／４波長
板を通った光ディスクからのＴＥモードの戻り光を透過
させるように構成されている。
【００３２】グレーティング２９は、厚さ０．１０μｍ
のＴｉＯ2からなり、光導波路２７と共にグレーティン
グカップラを構成している。グレーティングカップラは
往路復路分離膜３０を透過したＴＥモードのレーザ光の
大部分を下方へ透過させると共に、一部を導波光として
光導波路２７によって伝搬させる。このように本実施形
態におけるグレーティングカップラは、光ディスクから
の戻り光を光導波路２７に入力結合させる構成であるた
め、グレーティング周期は使用するレーザ光の波長と同
程度あるいはそれ以下に設定されている。また、本実施
形態におけるグレーティング２９は、図１に示すように
光導波路２７による導波光の伝搬方向に沿った中心線Ｏ
を境にして左右に２分割されており、グレーティング２
９のパターンは左右で異なるように設定されている。グ
レーティング２９のパターンは左右いずれも曲線で、グ
レーティングの周期が場所によって異なる、いわゆるチ
ャーピングされた状態になっている。
のＴｉＯ2からなり、光導波路２７と共にグレーティン
グカップラを構成している。グレーティングカップラは
往路復路分離膜３０を透過したＴＥモードのレーザ光の
大部分を下方へ透過させると共に、一部を導波光として
光導波路２７によって伝搬させる。このように本実施形
態におけるグレーティングカップラは、光ディスクから
の戻り光を光導波路２７に入力結合させる構成であるた
め、グレーティング周期は使用するレーザ光の波長と同
程度あるいはそれ以下に設定されている。また、本実施
形態におけるグレーティング２９は、図１に示すように
光導波路２７による導波光の伝搬方向に沿った中心線Ｏ
を境にして左右に２分割されており、グレーティング２
９のパターンは左右で異なるように設定されている。グ
レーティング２９のパターンは左右いずれも曲線で、グ
レーティングの周期が場所によって異なる、いわゆるチ
ャーピングされた状態になっている。
【００３３】第１の受光部２１は、ＲＦ信号及びトラッ
キングエラー信号生成用の４分割された受光部であり、
グレーティング２９の直下位置、もしくは直下位置から
ややずれた位置に設けられている。
キングエラー信号生成用の４分割された受光部であり、
グレーティング２９の直下位置、もしくは直下位置から
ややずれた位置に設けられている。
【００３４】第２の受光部２２は、フォーカスエラー信
号生成用の２分割された受光部であり、グレーティング
２９から離れた位置に設けられ、十分な光路長が確保さ
れている。
号生成用の２分割された受光部であり、グレーティング
２９から離れた位置に設けられ、十分な光路長が確保さ
れている。
【００３５】次に、３層の光導波路のうち、最上層の光
導波路２７は、ＳｉＯ2からなり、当該光導波路２７の
上層にはＳＯＧ層２８が設けられ、当該光導波路２７の
下層にはＳＯＧ層２６が設けられる。これらの層におい
ては、屈折率は、 （光導波路２７の屈折率）＞（ＳＯＧ層２８の屈折率） （光導波路２７の屈折率）＞（ＳＯＧ層２６の屈折率） （ＳＯＧ層２８の屈折率）＝（ＳＯＧ層２６の屈折率） という関係を満たしている。また、膜厚は、 （光導波路２７の膜厚）＞（ＳＯＧ層２６の膜厚） という関係を満たしている。
導波路２７は、ＳｉＯ2からなり、当該光導波路２７の
上層にはＳＯＧ層２８が設けられ、当該光導波路２７の
下層にはＳＯＧ層２６が設けられる。これらの層におい
ては、屈折率は、 （光導波路２７の屈折率）＞（ＳＯＧ層２８の屈折率） （光導波路２７の屈折率）＞（ＳＯＧ層２６の屈折率） （ＳＯＧ層２８の屈折率）＝（ＳＯＧ層２６の屈折率） という関係を満たしている。また、膜厚は、 （光導波路２７の膜厚）＞（ＳＯＧ層２６の膜厚） という関係を満たしている。
【００３６】このように、光導波路２７は、屈折率が周
囲の層よりも高くなるように設定され、更に所定の厚さ
に形成されることにより、所定の導波条件を満たしてお
り、グレーティング２９によって入力結合される導波光
を導波モードで伝搬させる。
囲の層よりも高くなるように設定され、更に所定の厚さ
に形成されることにより、所定の導波条件を満たしてお
り、グレーティング２９によって入力結合される導波光
を導波モードで伝搬させる。
【００３７】また、以上のような最上層の光導波路２７
の下層側には、前記ＳＯＧ層２６を介して中間層の光導
波路３２が、更に当該中間層の光導波路３２の下層側に
は、ＳＯＧ層２６を介して最下層の光導波路３１が設け
られている。更に、最下層の光導波路３１の下層には第
２の受光部２２が形成されている。
の下層側には、前記ＳＯＧ層２６を介して中間層の光導
波路３２が、更に当該中間層の光導波路３２の下層側に
は、ＳＯＧ層２６を介して最下層の光導波路３１が設け
られている。更に、最下層の光導波路３１の下層には第
２の受光部２２が形成されている。
【００３８】中間層の光導波路３２及び最下層の光導波
路３１の周囲の屈折率は、 （光導波路３２の屈折率）＞（光導波路３２の上下層の
ＳＯＧ層２６の屈折率） （光導波路３１の屈折率）＞（ＳＯＧ層２６の屈折率） という関係を満たしている。また、膜厚は、 （光導波路３１の膜厚）＞（ＳＯＧ層２６の膜厚） という関係を満たしている。
路３１の周囲の屈折率は、 （光導波路３２の屈折率）＞（光導波路３２の上下層の
ＳＯＧ層２６の屈折率） （光導波路３１の屈折率）＞（ＳＯＧ層２６の屈折率） という関係を満たしている。また、膜厚は、 （光導波路３１の膜厚）＞（ＳＯＧ層２６の膜厚） という関係を満たしている。
【００３９】このように、中間層の光導波路３２及び最
下層の光導波路３１においても、屈折率は周囲の層より
も高くなるように設定され、更に所定の厚さに形成され
ることにより、所定の導波条件を満たしており、導波光
を導波モードで伝搬させる。
下層の光導波路３１においても、屈折率は周囲の層より
も高くなるように設定され、更に所定の厚さに形成され
ることにより、所定の導波条件を満たしており、導波光
を導波モードで伝搬させる。
【００４０】また、最上層の光導波路２７から、最下層
の光導波路３１までにおける各層の関係に着目すると、
まず膜厚は、 （光導波路２７の膜厚）＞（光導波路２７の下層のＳＯ
Ｇ層２６の膜厚） （光導波路２７の膜厚）＞（光導波路３２の膜厚） （光導波路２７の膜厚）＞（光導波路３２の下層のＳＯ
Ｇ層２６の膜厚） という関係を満たし、更に、 （光導波路３１の膜厚）＞（光導波路２７の下層のＳＯ
Ｇ層２６の膜厚） （光導波路３１の膜厚）＞（光導波路３２の膜厚） （光導波路３１の膜厚）＞（光導波路３２の下層のＳＯ
Ｇ層２６の膜厚）という関係を満たしている。次に、屈
折率に関しては、 （光導波路２７の屈折率）＝（光導波路３２の屈折率）
＝（光導波路３１の屈折率） という関係を満たし、また、 （光導波路２７の下層のＳＯＧ層２６の屈折率）＝（光
導波路３２の下層のＳＯＧ層２６の屈折率） という関係を満たしている。
の光導波路３１までにおける各層の関係に着目すると、
まず膜厚は、 （光導波路２７の膜厚）＞（光導波路２７の下層のＳＯ
Ｇ層２６の膜厚） （光導波路２７の膜厚）＞（光導波路３２の膜厚） （光導波路２７の膜厚）＞（光導波路３２の下層のＳＯ
Ｇ層２６の膜厚） という関係を満たし、更に、 （光導波路３１の膜厚）＞（光導波路２７の下層のＳＯ
Ｇ層２６の膜厚） （光導波路３１の膜厚）＞（光導波路３２の膜厚） （光導波路３１の膜厚）＞（光導波路３２の下層のＳＯ
Ｇ層２６の膜厚）という関係を満たしている。次に、屈
折率に関しては、 （光導波路２７の屈折率）＝（光導波路３２の屈折率）
＝（光導波路３１の屈折率） という関係を満たし、また、 （光導波路２７の下層のＳＯＧ層２６の屈折率）＝（光
導波路３２の下層のＳＯＧ層２６の屈折率） という関係を満たしている。
【００４１】一般的に、図３（Ａ）に示すように、２つ
の光導波路が十分離れて存在している場合は、各々独立
なので、導波光は各々の界分布と伝搬定数をもって各々
の光導波路を伝搬する。
の光導波路が十分離れて存在している場合は、各々独立
なので、導波光は各々の界分布と伝搬定数をもって各々
の光導波路を伝搬する。
【００４２】しかしながら、図３（Ｂ）に示すように、
それぞれの光導波路が接近している場合には、各光導波
路を含む系全体が一つの光導波路として機能することに
なり、各光導波路間を光波のパワーが往復する現象が起
きる。
それぞれの光導波路が接近している場合には、各光導波
路を含む系全体が一つの光導波路として機能することに
なり、各光導波路間を光波のパワーが往復する現象が起
きる。
【００４３】本実施形態は、このような現象を光ピック
アップ用の光集積装置に適用するために、ＳＯＧ層２６
を介して光導波路を多層とする光導波積層部を形成し、
各層の相互間に以上のような関係を持たせたため、３つ
の光導波路を含む系全体が一つの光導波路として機能す
ることになり、隣接する２本の光導波路間を光波のパワ
ーが往復する。
アップ用の光集積装置に適用するために、ＳＯＧ層２６
を介して光導波路を多層とする光導波積層部を形成し、
各層の相互間に以上のような関係を持たせたため、３つ
の光導波路を含む系全体が一つの光導波路として機能す
ることになり、隣接する２本の光導波路間を光波のパワ
ーが往復する。
【００４４】つまり、最上層の光導波路２７を伝搬する
光波のパワーは、中間層の光導波路３２にシフトし、中
間層の光導波路３２内を伝搬する。更に、中間層の光導
波路３２内を伝搬する光波のパワーは、再び最上層の光
導波路２７にシフトし、最上層の光導波路２７内を伝搬
する。以下、このような往復を繰り返す。また、中間層
の光導波路３２内を伝搬する光波のパワーは、最下層の
光導波路３１にもシフトし、最下層の光導波路３１内を
伝搬する。更に、最下層の光導波路３１内を伝搬する光
波のパワーは、再び中間層の光導波路３２にシフトし、
中間層の光導波路３２内を伝搬する。以下、このような
往復を繰り返す。
光波のパワーは、中間層の光導波路３２にシフトし、中
間層の光導波路３２内を伝搬する。更に、中間層の光導
波路３２内を伝搬する光波のパワーは、再び最上層の光
導波路２７にシフトし、最上層の光導波路２７内を伝搬
する。以下、このような往復を繰り返す。また、中間層
の光導波路３２内を伝搬する光波のパワーは、最下層の
光導波路３１にもシフトし、最下層の光導波路３１内を
伝搬する。更に、最下層の光導波路３１内を伝搬する光
波のパワーは、再び中間層の光導波路３２にシフトし、
中間層の光導波路３２内を伝搬する。以下、このような
往復を繰り返す。
【００４５】以上のように、接近して設けられた多層の
光導波路間において、光波の往復が繰り返されると、次
々に下層側の光導波路へとシフトすることになり、全て
の光導波路内において導波光の伝搬が行われることにな
る。そして、最下層の光導波路３１は、基板との位相整
合により、放射モードとなり、導波光を放射する。
光導波路間において、光波の往復が繰り返されると、次
々に下層側の光導波路へとシフトすることになり、全て
の光導波路内において導波光の伝搬が行われることにな
る。そして、最下層の光導波路３１は、基板との位相整
合により、放射モードとなり、導波光を放射する。
【００４６】特に、本実施形態においては、上述したよ
うな膜厚の関係を有し、中間層の光導波路の膜厚を、最
上層と最下層の光導波路の膜厚よりも薄く構成すると共
に、全ての光導波路の屈折率を等しくし、全てのＳＯＧ
層２６の屈折率を等しくしたので、効率良く導波光を第
２の受光部２２に放射させることができる。
うな膜厚の関係を有し、中間層の光導波路の膜厚を、最
上層と最下層の光導波路の膜厚よりも薄く構成すると共
に、全ての光導波路の屈折率を等しくし、全てのＳＯＧ
層２６の屈折率を等しくしたので、効率良く導波光を第
２の受光部２２に放射させることができる。
【００４７】第２の受光部２２の上層位置における光導
波路内でのＴＥモードのレーザ光の状態をシミュレーシ
ョンした結果を図４乃至図６に示す。
波路内でのＴＥモードのレーザ光の状態をシミュレーシ
ョンした結果を図４乃至図６に示す。
【００４８】図４は、横軸を光導波路における伝搬距離
とし、縦軸を膜厚として、光導波路内の光の振幅変化の
計算結果を示す図である。
とし、縦軸を膜厚として、光導波路内の光の振幅変化の
計算結果を示す図である。
【００４９】図４における伝搬距離は、図２に示すよう
に、端部ａ（０．００ｍｍ）から反対側の端部ｂ（０．
６０ｍｍ）までの長さＷの領域における伝搬距離を示し
ている。また、縦軸を膜厚としたのは、前記長さＷの領
域における各層の位置を表すためであり、０．０μｍ以
下の部分が第２の受光部２２が形成された半導体基板２
０の位置を表し、０．０μｍから約３．０μｍまでの部
分が最下層の光導波路３１、ＳＯＧ層２６、中間層の光
導波路３２、ＳＯＧ層２６、及び最上層の光導波路２７
の位置を表している。
に、端部ａ（０．００ｍｍ）から反対側の端部ｂ（０．
６０ｍｍ）までの長さＷの領域における伝搬距離を示し
ている。また、縦軸を膜厚としたのは、前記長さＷの領
域における各層の位置を表すためであり、０．０μｍ以
下の部分が第２の受光部２２が形成された半導体基板２
０の位置を表し、０．０μｍから約３．０μｍまでの部
分が最下層の光導波路３１、ＳＯＧ層２６、中間層の光
導波路３２、ＳＯＧ層２６、及び最上層の光導波路２７
の位置を表している。
【００５０】また、図４においては、光の振幅を明るさ
で示しており、伝搬距離０．００ｍｍの位置における最
上層の光導波路２７内での光の振幅を１．０００として
強度の基準に設定している。
で示しており、伝搬距離０．００ｍｍの位置における最
上層の光導波路２７内での光の振幅を１．０００として
強度の基準に設定している。
【００５１】図４から判るように、伝搬距離が約０，１
５ｍｍに至るまでの領域においては、最上層の光導波路
２７、中間層の光導波路３２、及び最下層の光導波路３
１のそれぞれにおける光の明るさは、約０．６００〜
１．０００であり、多層の光導波路間における光波のパ
ワーのシフト現象が生じている。また、各光導波路内に
おいては、伝搬距離が増大する程、光の振幅が低下して
おり、伝搬距離０．００ｍｍの位置における最上層の光
導波路２７内にて１．０００であった光の振幅は、伝搬
距離０．６０ｍｍの位置における最下層の光導波路３２
内にて、約０．１００まで低下している。これは、光が
各導波路をシフトしながら伝搬する過程において、第２
の受光部２２へ放射が生じたためである。導波モードか
ら放射モードへの変換効率として考えれば、１．０００
で表される振幅が、約０．１００で表される振幅にまで
低下したのであるから、約９０％の効率であるというこ
とができる。
５ｍｍに至るまでの領域においては、最上層の光導波路
２７、中間層の光導波路３２、及び最下層の光導波路３
１のそれぞれにおける光の明るさは、約０．６００〜
１．０００であり、多層の光導波路間における光波のパ
ワーのシフト現象が生じている。また、各光導波路内に
おいては、伝搬距離が増大する程、光の振幅が低下して
おり、伝搬距離０．００ｍｍの位置における最上層の光
導波路２７内にて１．０００であった光の振幅は、伝搬
距離０．６０ｍｍの位置における最下層の光導波路３２
内にて、約０．１００まで低下している。これは、光が
各導波路をシフトしながら伝搬する過程において、第２
の受光部２２へ放射が生じたためである。導波モードか
ら放射モードへの変換効率として考えれば、１．０００
で表される振幅が、約０．１００で表される振幅にまで
低下したのであるから、約９０％の効率であるというこ
とができる。
【００５２】次に、図５は、横軸を伝搬距離とし、縦軸
を導波モードから放射モードへの変換効率として、図４
の計算結果に基づく伝搬距離と変換効率の関係を示した
図である。図５から判るように、変換効率は、伝搬距離
の増加に伴って上昇し、６００．０μｍの位置において
は約９０％に達している。
を導波モードから放射モードへの変換効率として、図４
の計算結果に基づく伝搬距離と変換効率の関係を示した
図である。図５から判るように、変換効率は、伝搬距離
の増加に伴って上昇し、６００．０μｍの位置において
は約９０％に達している。
【００５３】次に、図６は、図５の計算結果を、３次元
グラフとして表現したものであり、光の強度を波形の振
幅で表している。また、図６においては、第２の受光部
２２の表面と最下層の光導波路３１の境界位置を膜厚ゼ
ロの位置としており、最下層の光導波路３１から最上層
の光導波路２７までの位置を正の値で表し、半導体基板
２０側の位置を負の値で表している。
グラフとして表現したものであり、光の強度を波形の振
幅で表している。また、図６においては、第２の受光部
２２の表面と最下層の光導波路３１の境界位置を膜厚ゼ
ロの位置としており、最下層の光導波路３１から最上層
の光導波路２７までの位置を正の値で表し、半導体基板
２０側の位置を負の値で表している。
【００５４】図６から判るように、端部ａの位置（０．
００ｍｍ）において最上層の光導波路２７内で１．０で
あった振幅は、前記端部ｂ側に進むに従って徐々に低下
し、端部ｂの位置（０．６０ｍｍ）の位置において最下
層の光導波路３２内では、約０．１程度まで低下してい
る。
００ｍｍ）において最上層の光導波路２７内で１．０で
あった振幅は、前記端部ｂ側に進むに従って徐々に低下
し、端部ｂの位置（０．６０ｍｍ）の位置において最下
層の光導波路３２内では、約０．１程度まで低下してい
る。
【００５５】以上のようの、本実施形態の構成によれ
ば、約９０％の効率で、導波モードから放射モードへ変
換できることが確認された。
ば、約９０％の効率で、導波モードから放射モードへ変
換できることが確認された。
【００５６】次に、各光導波路の膜厚及び屈折率、並び
にＳＯＧ層２６の膜厚及び屈折率と、導波モードから放
射モードへの変換効率との関係の解析結果について図７
及び図８を用いて説明する。
にＳＯＧ層２６の膜厚及び屈折率と、導波モードから放
射モードへの変換効率との関係の解析結果について図７
及び図８を用いて説明する。
【００５７】この解析にあたっては、図７に示すよう
に、最上層の光導波路２７の膜厚Ｄｗ１、中間層の光導
波路の膜厚Ｄｗ２、最下層の光導波路の膜厚Ｄｗ３、光
導波路２７と光導波路３２に挟まれるＳＯＧ層２６の層
厚Ｄｃ１、及び光導波路３２と光導波路３１に挟まれる
ＳＯＧ層２６の層厚Ｄｃ２を様々に変化させて、図４乃
至図６を用いて説明したようなシミュレーションを行っ
た。また、同様に、最上層の光導波路２７の屈折率Ｎｗ
１、中間層の光導波路の屈折率Ｎｗ２、最下層の光導波
路の屈折率Ｎｗ３、光導波路２７と光導波路３２に挟ま
れるＳＯＧ層２６の屈折率Ｎｃ１、及び光導波路３２と
光導波路３１に挟まれるＳＯＧ層２６の屈折率Ｎｃ２を
様々に変化させて、図４乃至図６を用いて説明したよう
なシミュレーションを行った。解析の結果、 Ｄｗ１＞Ｄｃ１，Ｄｗ１＞Ｄｗ２，Ｄｗ１＞Ｄｃ２ であり、且つ、 Ｄｗ３＞Ｄｃ１，Ｄｗ３＞Ｄｗ２，Ｄｗ３＞Ｄｃ２ の関係を満たす時に、最も位相整合の効率が高くなるこ
とが判った。
に、最上層の光導波路２７の膜厚Ｄｗ１、中間層の光導
波路の膜厚Ｄｗ２、最下層の光導波路の膜厚Ｄｗ３、光
導波路２７と光導波路３２に挟まれるＳＯＧ層２６の層
厚Ｄｃ１、及び光導波路３２と光導波路３１に挟まれる
ＳＯＧ層２６の層厚Ｄｃ２を様々に変化させて、図４乃
至図６を用いて説明したようなシミュレーションを行っ
た。また、同様に、最上層の光導波路２７の屈折率Ｎｗ
１、中間層の光導波路の屈折率Ｎｗ２、最下層の光導波
路の屈折率Ｎｗ３、光導波路２７と光導波路３２に挟ま
れるＳＯＧ層２６の屈折率Ｎｃ１、及び光導波路３２と
光導波路３１に挟まれるＳＯＧ層２６の屈折率Ｎｃ２を
様々に変化させて、図４乃至図６を用いて説明したよう
なシミュレーションを行った。解析の結果、 Ｄｗ１＞Ｄｃ１，Ｄｗ１＞Ｄｗ２，Ｄｗ１＞Ｄｃ２ であり、且つ、 Ｄｗ３＞Ｄｃ１，Ｄｗ３＞Ｄｗ２，Ｄｗ３＞Ｄｃ２ の関係を満たす時に、最も位相整合の効率が高くなるこ
とが判った。
【００５８】また、屈折率に関しては、 Ｎｗ１＝Ｎｗ２＝Ｎｗ３ であり、且つ、 Ｎｃ１＝Ｎｃ２＝Ｎｃ３ の関係を満たすことが前記の高い効率を達成するために
必要であり、屈折率がこれらのような関係を満たさない
場合には、膜厚が前記のような関係を満たす場合でも、
著しく効率が低下することが判った。
必要であり、屈折率がこれらのような関係を満たさない
場合には、膜厚が前記のような関係を満たす場合でも、
著しく効率が低下することが判った。
【００５９】また、光導波路及びＳＯＧ層の数を増加さ
せて、同様な解析を行ったところ、これらの数に拘わら
ず、上述の膜厚と屈折率の関係を満たせば位相整合の効
率を向上させることができることが判った。つまり、図
８に示すように、光導波路をｎ層設け、ＳＯＧ層をｎ−
１層設けた場合には、膜厚について、 Ｄｗ１＞Ｄｃ１，Ｄｗ１＞Ｄｗ２，…，Ｄｗ１＞Ｄｃ
（ｎ−１） であり、且つ、 Ｄｗｎ＞Ｄｃ１，Ｄｗｎ＞Ｄｗ２，…，Ｄｗｎ＞Ｄｃ
（ｎ−１） の関係を満たし、更に屈折率に関し、 Ｎｗ１＝Ｎｗ２＝…＝Ｎｗｎ であり、且つ、 Ｎｃ１＝Ｎｃ２＝…＝Ｎｃ（ｎ−１） の関係を満たす場合に、位相整合の効率を向上させるこ
とができる。
せて、同様な解析を行ったところ、これらの数に拘わら
ず、上述の膜厚と屈折率の関係を満たせば位相整合の効
率を向上させることができることが判った。つまり、図
８に示すように、光導波路をｎ層設け、ＳＯＧ層をｎ−
１層設けた場合には、膜厚について、 Ｄｗ１＞Ｄｃ１，Ｄｗ１＞Ｄｗ２，…，Ｄｗ１＞Ｄｃ
（ｎ−１） であり、且つ、 Ｄｗｎ＞Ｄｃ１，Ｄｗｎ＞Ｄｗ２，…，Ｄｗｎ＞Ｄｃ
（ｎ−１） の関係を満たし、更に屈折率に関し、 Ｎｗ１＝Ｎｗ２＝…＝Ｎｗｎ であり、且つ、 Ｎｃ１＝Ｎｃ２＝…＝Ｎｃ（ｎ−１） の関係を満たす場合に、位相整合の効率を向上させるこ
とができる。
【００６０】なお、本実施形態においては、ＴＥモード
のレーザ光を導波光として伝搬するように構成してお
り、図４乃至図６に示した結果及び前記解析の結果は、
ＴＥモードのレーザ光を用いて求めたものであるが、Ｔ
Ｍモードのレーザ光を導波光として伝搬させる構成にお
いても同様なことが言える。
のレーザ光を導波光として伝搬するように構成してお
り、図４乃至図６に示した結果及び前記解析の結果は、
ＴＥモードのレーザ光を用いて求めたものであるが、Ｔ
Ｍモードのレーザ光を導波光として伝搬させる構成にお
いても同様なことが言える。
【００６１】（光集積装置の製造方法）次に、以上のよ
うな本実施形態における光集積装置２の製造方法につい
て説明する。本実施形態においては、まず、熱処理によ
り半導体基板２０ａの表面をＳｉＯ2の熱酸化膜２３と
して形成した半導体基板２０に、アルミ遮光膜２４及び
ＳｉＯ 2の保護膜２５を積層し、第１の受光部２１と第
２の受光部２２の受光面が半導体基板２０の同一平面に
形成されたフォトディテクタを製造する。あるいはフォ
トディテクタの代わりにＯＥＩＣ（Opto-Electronic-In
tegrated Circuit(アンプ付きフォトディテクタ) ）を
用いても良い。このようなフォトディテクタまたはＯＥ
ＩＣは、一般にＣＤ（Compact Disc）、ＬＶＤ（Laser
Vision Disc）、ＤＶＤ等の再生装置において用いられ
ているものと同様な構成を有しているため、パターン変
更を行うだけで製造することができ、プロセス変更等は
不要である。従って、既存の装置を使用して製造するこ
とが可能である。
うな本実施形態における光集積装置２の製造方法につい
て説明する。本実施形態においては、まず、熱処理によ
り半導体基板２０ａの表面をＳｉＯ2の熱酸化膜２３と
して形成した半導体基板２０に、アルミ遮光膜２４及び
ＳｉＯ 2の保護膜２５を積層し、第１の受光部２１と第
２の受光部２２の受光面が半導体基板２０の同一平面に
形成されたフォトディテクタを製造する。あるいはフォ
トディテクタの代わりにＯＥＩＣ（Opto-Electronic-In
tegrated Circuit(アンプ付きフォトディテクタ) ）を
用いても良い。このようなフォトディテクタまたはＯＥ
ＩＣは、一般にＣＤ（Compact Disc）、ＬＶＤ（Laser
Vision Disc）、ＤＶＤ等の再生装置において用いられ
ているものと同様な構成を有しているため、パターン変
更を行うだけで製造することができ、プロセス変更等は
不要である。従って、既存の装置を使用して製造するこ
とが可能である。
【００６２】次に、図９に示すように、第２の受光部２
２上の領域以外の領域をマスキングして、第２の受光部
２２上の熱酸化膜２３及び保護膜２５をエッチングによ
り取り除く。この処理を行うことにより、最下層の光導
波路３１と第２の受光部２２との間の障害物を取り除
き、最下層の光導波路３１から放射される光を効率良く
第２の受光部２２にて受光させることができる。
２上の領域以外の領域をマスキングして、第２の受光部
２２上の熱酸化膜２３及び保護膜２５をエッチングによ
り取り除く。この処理を行うことにより、最下層の光導
波路３１と第２の受光部２２との間の障害物を取り除
き、最下層の光導波路３１から放射される光を効率良く
第２の受光部２２にて受光させることができる。
【００６３】次に、第２の受光部２２上の領域以外の領
域を再びマスキングして、図１０に示すようにＳｉＯ2
からなる最下層の光導波路３１の埋め込みをスパッタ等
により行う。この時、最下層の光導波路３１の膜厚は、
他の光導波路の膜厚よりも厚くなるように調節する。
域を再びマスキングして、図１０に示すようにＳｉＯ2
からなる最下層の光導波路３１の埋め込みをスパッタ等
により行う。この時、最下層の光導波路３１の膜厚は、
他の光導波路の膜厚よりも厚くなるように調節する。
【００６４】次に、上述のようなフォトディテクタまた
はＯＥＩＣには、アルミ配線やアルミ遮光膜２４が設け
られ、これらが最下層の光導波路３１に対して段差を形
成しているため、この段差の埋め込みのために図１１に
示すようにＳＯＧ層２６をスピンコートにより塗布（成
膜）する。このＳＯＧ層２６によって前記段差を緩和
し、最下層の光導波路３１と中間層の光導波路３２との
距離を調整する。
はＯＥＩＣには、アルミ配線やアルミ遮光膜２４が設け
られ、これらが最下層の光導波路３１に対して段差を形
成しているため、この段差の埋め込みのために図１１に
示すようにＳＯＧ層２６をスピンコートにより塗布（成
膜）する。このＳＯＧ層２６によって前記段差を緩和
し、最下層の光導波路３１と中間層の光導波路３２との
距離を調整する。
【００６５】次に、最下層の光導波路３１の形成領域以
外の領域を再びマスキングして、図１２に示すようにＳ
ｉＯ2からなる中間層の光導波路３２の埋め込みをスパ
ッタ等により行う。この時、中間層の光導波路３２の膜
厚は、他の光導波路の膜厚よりも薄くなるように調節す
る。
外の領域を再びマスキングして、図１２に示すようにＳ
ｉＯ2からなる中間層の光導波路３２の埋め込みをスパ
ッタ等により行う。この時、中間層の光導波路３２の膜
厚は、他の光導波路の膜厚よりも薄くなるように調節す
る。
【００６６】次に、中間層の光導波路３２に対しての段
差の埋め込みのために図１３に示すようにＳＯＧ層２６
をスピンコートにより塗布（成膜）する。このＳＯＧ層
２６によって前記段差を緩和し、中間層の光導波路３２
と最上層の光導波路２７との距離を調整する。
差の埋め込みのために図１３に示すようにＳＯＧ層２６
をスピンコートにより塗布（成膜）する。このＳＯＧ層
２６によって前記段差を緩和し、中間層の光導波路３２
と最上層の光導波路２７との距離を調整する。
【００６７】次に、図１４に示すように、前記ＳＯＧ層
２６上にＳｉＯ2からなる最上層の光導波路２７をスパ
ッタ等により成膜する。この時、光導波路２７の膜厚
は、中間層の光導波路３１よりは厚く、且つ最下層の光
導波路３１よりは薄く形成する。
２６上にＳｉＯ2からなる最上層の光導波路２７をスパ
ッタ等により成膜する。この時、光導波路２７の膜厚
は、中間層の光導波路３１よりは厚く、且つ最下層の光
導波路３１よりは薄く形成する。
【００６８】次に、図１５に示すように、最上層の光導
波路２７の上に光学素子の機能を持たせたグレーティン
グカップラをエッチングまたはリフトオフにより形成す
る。グレーティング２９の位置は第１の受光部２１の真
上もしくはやや伝搬方向とは逆方向にずらした位置とす
る。グレーティングカップラは、導波光に比べて透過光
の光量を多くする構成の方が製造し易く、本実施形態に
おいてもこのような構成になっている。従って、導波光
に比べて十分な光量の透過光を効率良く受光できる位置
に受光部を置くことにより、信号再生に重要なＲＦ信号
を良好に生成することができる。また、同様にトラッキ
ングエラー信号についても良好に生成することができ
る。
波路２７の上に光学素子の機能を持たせたグレーティン
グカップラをエッチングまたはリフトオフにより形成す
る。グレーティング２９の位置は第１の受光部２１の真
上もしくはやや伝搬方向とは逆方向にずらした位置とす
る。グレーティングカップラは、導波光に比べて透過光
の光量を多くする構成の方が製造し易く、本実施形態に
おいてもこのような構成になっている。従って、導波光
に比べて十分な光量の透過光を効率良く受光できる位置
に受光部を置くことにより、信号再生に重要なＲＦ信号
を良好に生成することができる。また、同様にトラッキ
ングエラー信号についても良好に生成することができ
る。
【００６９】次に、グレーティング２９を形成した後
は、再びＳＯＧ層２８で埋め込む。この際、埋め込みグ
レーティングによる入力結合を効果的に出すため、屈折
率の構成は、ＳＯＧ層２８≦＜光導波路２７＜グレーテ
ィング２９とすることが望ましい。
は、再びＳＯＧ層２８で埋め込む。この際、埋め込みグ
レーティングによる入力結合を効果的に出すため、屈折
率の構成は、ＳＯＧ層２８≦＜光導波路２７＜グレーテ
ィング２９とすることが望ましい。
【００７０】ＳＯＧ層２８による埋め込みが終了した後
は、表面研磨を行い、良好な面精度を持つ面を作り、最
後に往路復路分離膜３０を蒸着する。
は、表面研磨を行い、良好な面精度を持つ面を作り、最
後に往路復路分離膜３０を蒸着する。
【００７１】各層の材質をまとめると次のようになる。
【００７２】 往路復路分離膜３０ ：誘電体多層膜 ＳＯＧ層２８ ： ＳＯＧ グレーティング２９ ： ＳｉＯ2 最上層の光導波路２７ ： ＳｉＯ2 ＳＯＧ層２６ ： ＳＯＧ 中間層の光導波路３２ ： ＳｉＯ2 ＳＯＧ層２６ ： ＳＯＧ 最下層の光導波路３１ ： ＳｉＯ2 以上のように、本実施形態における光集積装置は、一般
的なフォトディテクタまたはＯＥＩＣを用いることがで
き、且つ、通常の積層または成膜工程を用いることがで
きるので、容易に製造することができ、また、従来の製
造装置を用いることができるので、製造コストを低減す
ることができる。 （光ピックアップ装置１の動作）次に、以上のような本
実施形態の光ピックアップ装置１の動作について図１６
乃至図１８を用いて説明する。なお、図１６は本実施形
態の光ピックアップ装置を用いたディスクを含めた光学
系の全体構成図、図１７は図２と同様な断面図、図１８
は光集積装置３を図１６における上方から見た場合のグ
レーティングと第２の受光部２２との位置関係及びレー
ザ光の集光状態を示す図である。
的なフォトディテクタまたはＯＥＩＣを用いることがで
き、且つ、通常の積層または成膜工程を用いることがで
きるので、容易に製造することができ、また、従来の製
造装置を用いることができるので、製造コストを低減す
ることができる。 （光ピックアップ装置１の動作）次に、以上のような本
実施形態の光ピックアップ装置１の動作について図１６
乃至図１８を用いて説明する。なお、図１６は本実施形
態の光ピックアップ装置を用いたディスクを含めた光学
系の全体構成図、図１７は図２と同様な断面図、図１８
は光集積装置３を図１６における上方から見た場合のグ
レーティングと第２の受光部２２との位置関係及びレー
ザ光の集光状態を示す図である。
【００７３】まず、半導体レーザ１２から放射されたレ
ーザ光は、所定の角度で光集積装置３のグレーティング
２９に向けて出射される。光集積装置３の最上層には往
路復路分離膜３０が設けられているため、レーザ光は往
路復路分離膜３０の偏光ビームスプリッター効果もしく
はハーフミラー効果によってＴＭモードのレーザ光のみ
が反射され、図１６に示すように反射ミラー５に向けて
照射される。そして、このＴＭモードのレーザ光は反射
ミラー５によって反射され、コリメーターレンズ６によ
って平行光化され、図示しない１／４波長板を介して対
物レンズ７に入射し、対物レンズ７よって光ディスク８
の情報記録面に集光させられる。
ーザ光は、所定の角度で光集積装置３のグレーティング
２９に向けて出射される。光集積装置３の最上層には往
路復路分離膜３０が設けられているため、レーザ光は往
路復路分離膜３０の偏光ビームスプリッター効果もしく
はハーフミラー効果によってＴＭモードのレーザ光のみ
が反射され、図１６に示すように反射ミラー５に向けて
照射される。そして、このＴＭモードのレーザ光は反射
ミラー５によって反射され、コリメーターレンズ６によ
って平行光化され、図示しない１／４波長板を介して対
物レンズ７に入射し、対物レンズ７よって光ディスク８
の情報記録面に集光させられる。
【００７４】次に、光ディスク８の情報記録面において
反射された戻り光は、逆の経路を辿って再び往路復路分
離膜３０に入射する。戻り光はＴＥモードになっている
ので、誘電体多層膜からなる往路復路分離膜３０を用い
た場合には、往路復路分離膜３０はこのＴＥモードのレ
ーザ光を透過させる。透過したレーザ光は、グレーティ
ング２９に照射され、グレーティング２９と光導波路２
７とから構成されるグレーティングカップラによって、
図１７に矢印Ａで示す透過光と矢印Ｂで示す導波光とに
分けられる。大部分は透過光となり、グレーティング２
９の直下位置または直下位置近傍に設けられている第１
の受光部２１によって受光される。本実施形態では、第
１の受光部２１は４分割の受光部であり、この第１の受
光部２１の出力に基づいてＲＦ信号が生成される。ま
た、この第１の受光部２１の出力から位相差法もしくは
プッシュプル法によりトラッキングエラー信号が生成さ
れる。
反射された戻り光は、逆の経路を辿って再び往路復路分
離膜３０に入射する。戻り光はＴＥモードになっている
ので、誘電体多層膜からなる往路復路分離膜３０を用い
た場合には、往路復路分離膜３０はこのＴＥモードのレ
ーザ光を透過させる。透過したレーザ光は、グレーティ
ング２９に照射され、グレーティング２９と光導波路２
７とから構成されるグレーティングカップラによって、
図１７に矢印Ａで示す透過光と矢印Ｂで示す導波光とに
分けられる。大部分は透過光となり、グレーティング２
９の直下位置または直下位置近傍に設けられている第１
の受光部２１によって受光される。本実施形態では、第
１の受光部２１は４分割の受光部であり、この第１の受
光部２１の出力に基づいてＲＦ信号が生成される。ま
た、この第１の受光部２１の出力から位相差法もしくは
プッシュプル法によりトラッキングエラー信号が生成さ
れる。
【００７５】一方、第２の受光部２２の上層位置におい
ては、光導波路２７，３２，３１がＳＯＧ層２６を介し
て３層に形成され、互いに接近して配置されているた
め、矢印Ｃで示す最上層の光導波路２７を伝搬する導波
光は中間層の光導波路３２にシフトし、最上層の光導波
路２７と中間層の光導波路３２の間を光波のパワーが往
復することになる。その結果、矢印Ｄで示すように中間
層の光導波路３２においても導波光の伝搬が行われる。
更に、矢印Ｄで示す中間層の光導波路３２を伝搬する導
波光は最下層の光導波路３１にもシフトし、中間層の光
導波路３２と最下層の光導波路３１の間を光波のパワー
が往復することになる。その結果、矢印Ｅで示すように
最下層の光導波路３１においても導波光の伝搬が行われ
る。そして、最下層の光導波路３１において伝搬する導
波光は、位相整合により矢印Ｆで示すように第２の受光
部２２に放射される。この時、この放射光は、グレーテ
ィングカップラの集光効果によって、図１８に示すよう
に第２の受光部２２の受光部Ａ及び受光部Ｂに向けて集
光される。本実施形態では、上述したように、グレーテ
ィング２９のパターンを左右で異なるように構成し、具
体的には、図１８（Ｂ）（ｉ）に示すように左右のグレ
ーティング２９に対して対称にレーザ光が入射した場合
でも、一方が焦点距離ｆ１で焦点位置が受光部Ａの前方
になり、他方が焦点距離ｆ２で焦点位置が受光部Ｂの後
方になるように設定されている。従って、対物レンズの
上下動により、光ディスク８上のレーザ光の焦点位置が
変動し、図１８（Ａ）（ｉ）または図１８（Ｃ）（ｉ）
に点線で示すようにレーザ光がずれると、図１８（Ａ）
（ｉｉ）または図１８（Ｃ）（ｉｉ）に示すように受光
部Ａと受光部Ｂとでビームスポットの面積が変わる。こ
の面積の変動による受光部の出力変化を図１８（Ｃ）
（ｉｉ）に示すようにアンプ４０〜４２を用いた演算処
理により算出し、フォーカスエラー信号を生成する。こ
のように本実施形態においては、信頼性のあるビームサ
イズ法（フーコー法）を用いてフォーカスエラー信号を
生成することができる。また、本実施形態においては、
光導波路２７における導波光の伝搬モードを放射モード
に変えて第２の受光部２２で検知する構成なので、第２
の受光部２２における受光量は第２の受光部２２の大き
さ（結合長）またはＳＯＧ層２６及び３層の光導波路の
厚さにより調整可能である。
ては、光導波路２７，３２，３１がＳＯＧ層２６を介し
て３層に形成され、互いに接近して配置されているた
め、矢印Ｃで示す最上層の光導波路２７を伝搬する導波
光は中間層の光導波路３２にシフトし、最上層の光導波
路２７と中間層の光導波路３２の間を光波のパワーが往
復することになる。その結果、矢印Ｄで示すように中間
層の光導波路３２においても導波光の伝搬が行われる。
更に、矢印Ｄで示す中間層の光導波路３２を伝搬する導
波光は最下層の光導波路３１にもシフトし、中間層の光
導波路３２と最下層の光導波路３１の間を光波のパワー
が往復することになる。その結果、矢印Ｅで示すように
最下層の光導波路３１においても導波光の伝搬が行われ
る。そして、最下層の光導波路３１において伝搬する導
波光は、位相整合により矢印Ｆで示すように第２の受光
部２２に放射される。この時、この放射光は、グレーテ
ィングカップラの集光効果によって、図１８に示すよう
に第２の受光部２２の受光部Ａ及び受光部Ｂに向けて集
光される。本実施形態では、上述したように、グレーテ
ィング２９のパターンを左右で異なるように構成し、具
体的には、図１８（Ｂ）（ｉ）に示すように左右のグレ
ーティング２９に対して対称にレーザ光が入射した場合
でも、一方が焦点距離ｆ１で焦点位置が受光部Ａの前方
になり、他方が焦点距離ｆ２で焦点位置が受光部Ｂの後
方になるように設定されている。従って、対物レンズの
上下動により、光ディスク８上のレーザ光の焦点位置が
変動し、図１８（Ａ）（ｉ）または図１８（Ｃ）（ｉ）
に点線で示すようにレーザ光がずれると、図１８（Ａ）
（ｉｉ）または図１８（Ｃ）（ｉｉ）に示すように受光
部Ａと受光部Ｂとでビームスポットの面積が変わる。こ
の面積の変動による受光部の出力変化を図１８（Ｃ）
（ｉｉ）に示すようにアンプ４０〜４２を用いた演算処
理により算出し、フォーカスエラー信号を生成する。こ
のように本実施形態においては、信頼性のあるビームサ
イズ法（フーコー法）を用いてフォーカスエラー信号を
生成することができる。また、本実施形態においては、
光導波路２７における導波光の伝搬モードを放射モード
に変えて第２の受光部２２で検知する構成なので、第２
の受光部２２における受光量は第２の受光部２２の大き
さ（結合長）またはＳＯＧ層２６及び３層の光導波路の
厚さにより調整可能である。
【００７６】なお、図示はしていないが、本実施形態の
光ピックアップ装置には、半導体レーザのモニター用受
光部が設けられており、このモニター用受光部において
得られた信号に基づいて半導体レーザのパワーをモニタ
ーすることができ、随時パワーの調節を行っている。例
えば、モニター用受光部への光の入射は、チップ後ろか
らの光を反射ミラーにて反射させる等により行えば良
い。
光ピックアップ装置には、半導体レーザのモニター用受
光部が設けられており、このモニター用受光部において
得られた信号に基づいて半導体レーザのパワーをモニタ
ーすることができ、随時パワーの調節を行っている。例
えば、モニター用受光部への光の入射は、チップ後ろか
らの光を反射ミラーにて反射させる等により行えば良
い。
【００７７】以上説明したように、本実施形態において
は、グレーティングカプラを用いて光ディスク８からの
戻り光を透過光と導波光とに分け、４分割の受光部であ
る第１の受光部２１を光量の多い透過光が照射されるグ
レーティング２９の直下位置または直下位置近傍に配置
するので、第１の受光部２１において十分な光量が得ら
れ、良好にＲＦ信号及びトラッキングエラー信号を生成
することができる。特に、特開昭６３−６１４３０号公
報に開示されているように、導波路伝搬光を使用してＲ
Ｆ信号を生成する従来例に比べると、非常に多くの光量
を得ることができ、極めて良好にＲＦ信号を生成するこ
とができる。
は、グレーティングカプラを用いて光ディスク８からの
戻り光を透過光と導波光とに分け、４分割の受光部であ
る第１の受光部２１を光量の多い透過光が照射されるグ
レーティング２９の直下位置または直下位置近傍に配置
するので、第１の受光部２１において十分な光量が得ら
れ、良好にＲＦ信号及びトラッキングエラー信号を生成
することができる。特に、特開昭６３−６１４３０号公
報に開示されているように、導波路伝搬光を使用してＲ
Ｆ信号を生成する従来例に比べると、非常に多くの光量
を得ることができ、極めて良好にＲＦ信号を生成するこ
とができる。
【００７８】また、フォーカスエラー信号生成用の第２
の受光部２２の上層位置においては、ＳＯＧ層２６を介
して光導波路を３層に形成し、各光導波路の間隔を接近
させることにより、光導波路の導波モードを効率良く放
射モードに変え、グレーティング２９からの第２の受光
部２２までの光路長を十分に確保してビームサイズ法を
用いてフォーカスエラー信号を生成するようにしたの
で、光ディスク８上におけるレーザ光の焦点位置の変動
を、第２の受光部２２上における放射光の面積の増減と
して大きく反映させることができ、従来に比べてＳ／Ｎ
比を良くすることができる。また、放射光の放射パワー
についても、グレーティング２９の下方のＳＯＧ層２６
を最適化することにより、光導波路２７の入射結合効率
を高くすると共に、上述のような多層構造により第２の
受光部２２上のＳＯＧ層２６の厚さを薄くして放射パワ
ーを増大させているので、第２の受光部２２において必
要十分な光量を得ることができる。
の受光部２２の上層位置においては、ＳＯＧ層２６を介
して光導波路を３層に形成し、各光導波路の間隔を接近
させることにより、光導波路の導波モードを効率良く放
射モードに変え、グレーティング２９からの第２の受光
部２２までの光路長を十分に確保してビームサイズ法を
用いてフォーカスエラー信号を生成するようにしたの
で、光ディスク８上におけるレーザ光の焦点位置の変動
を、第２の受光部２２上における放射光の面積の増減と
して大きく反映させることができ、従来に比べてＳ／Ｎ
比を良くすることができる。また、放射光の放射パワー
についても、グレーティング２９の下方のＳＯＧ層２６
を最適化することにより、光導波路２７の入射結合効率
を高くすると共に、上述のような多層構造により第２の
受光部２２上のＳＯＧ層２６の厚さを薄くして放射パワ
ーを増大させているので、第２の受光部２２において必
要十分な光量を得ることができる。
【００７９】また、フォーカスエラー信号生成用の第２
の受光部２２に対しては、上述のように放射モードによ
る光を用いるので、第２の受光部２２の受光面は、光導
波路による導波光の光軸に対して水平に構成することが
でき、ＲＦ信号を生成する第１の受光部２１と、フォー
カスエラー信号を生成する第２の受光部２２とを、半導
体基板２０の同一平面上に設けることができる。その結
果、受光部と、光導波路及びグレーティング等を同一基
板上にＩＣプロセスによって容易に積層することがで
き、光集積装置自体を小型化することができる。
の受光部２２に対しては、上述のように放射モードによ
る光を用いるので、第２の受光部２２の受光面は、光導
波路による導波光の光軸に対して水平に構成することが
でき、ＲＦ信号を生成する第１の受光部２１と、フォー
カスエラー信号を生成する第２の受光部２２とを、半導
体基板２０の同一平面上に設けることができる。その結
果、受光部と、光導波路及びグレーティング等を同一基
板上にＩＣプロセスによって容易に積層することがで
き、光集積装置自体を小型化することができる。
【００８０】特に、上述のような受光部は、一般的なフ
ォトディテクタまたはＯＥＩＣと同様な構成であるた
め、プロセス変更を行うことなく、パターン変更のみで
フォトディテクタまたはＯＥＩＣの製造、更には光集積
装置の製造を行うことができ、製造コストを著しく低減
することができる。
ォトディテクタまたはＯＥＩＣと同様な構成であるた
め、プロセス変更を行うことなく、パターン変更のみで
フォトディテクタまたはＯＥＩＣの製造、更には光集積
装置の製造を行うことができ、製造コストを著しく低減
することができる。
【００８１】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図１９に基づいて説明する。なお、第１の実
施形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。
実施形態を図１９に基づいて説明する。なお、第１の実
施形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。
【００８２】本実施形態は、図１９に示すように、第２
の受光部２２の形成領域に相当する最上層の光導波路２
７の上層に、アルミニウム製の遮光膜３３を設けたとこ
ろが第１の実施形態と異なる。
の受光部２２の形成領域に相当する最上層の光導波路２
７の上層に、アルミニウム製の遮光膜３３を設けたとこ
ろが第１の実施形態と異なる。
【００８３】図１６に示す対物レンズ７が光ディスク８
に対して上下動することにより、グレーティング２９に
対する光の照射範囲が変動し、光導波路を介さずに直接
に第２の受光部２２に光が入射する場合がある。その結
果、フォーカスエラー信号にノイズ成分が生じ、Ｓ／Ｎ
比が悪化して、フォーカスサーボを乱すことがある。
に対して上下動することにより、グレーティング２９に
対する光の照射範囲が変動し、光導波路を介さずに直接
に第２の受光部２２に光が入射する場合がある。その結
果、フォーカスエラー信号にノイズ成分が生じ、Ｓ／Ｎ
比が悪化して、フォーカスサーボを乱すことがある。
【００８４】そこで、本実施形態においては、最上層の
光導波路２７の上層であって、中間層の光導波路３２、
最下層の光導波路３１、及び第２の受光部２２が形成さ
れた領域に相当する位置に、アルミニウム製の遮光膜３
３を設けた。この遮光膜３３により、上述のように光導
波路を介さずに入射する光を確実に防止することがで
き、第２の受光部２２には光導波路からの光のみを入射
させることができる。
光導波路２７の上層であって、中間層の光導波路３２、
最下層の光導波路３１、及び第２の受光部２２が形成さ
れた領域に相当する位置に、アルミニウム製の遮光膜３
３を設けた。この遮光膜３３により、上述のように光導
波路を介さずに入射する光を確実に防止することがで
き、第２の受光部２２には光導波路からの光のみを入射
させることができる。
【００８５】その結果、フォーカスエラー信号にはノイ
ズ成分が生じることがなくＳ／Ｎ比が改善されるので、
安定したフォーカスサーボを行うことができる。
ズ成分が生じることがなくＳ／Ｎ比が改善されるので、
安定したフォーカスサーボを行うことができる。
【００８６】なお、遮光膜３３には、アルミニウム以外
にも遮光可能な材質を適宜選択して用いることができ
る。
にも遮光可能な材質を適宜選択して用いることができ
る。
【００８７】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態を図２０及び図２１に基づいて説明する。な
お、第１の実施形態との共通箇所には同一符号を付して
説明を省略する。
実施形態を図２０及び図２１に基づいて説明する。な
お、第１の実施形態との共通箇所には同一符号を付して
説明を省略する。
【００８８】本実施形態は、第１の実施形態で用いた往
路復路分離膜３０の代わりに、図２０に示すように、グ
レーティング４０，４１と光導波路４２からなるグレー
ティングカプラを往路復路分離手段として用いたところ
が第１の実施形態と異なる。また、光導波路４２とＳＯ
Ｇ層２８との間には、光導波路４２とグレーティング２
９の距離を調節するためのＳｉＯ2層３４が設けられて
いる。
路復路分離膜３０の代わりに、図２０に示すように、グ
レーティング４０，４１と光導波路４２からなるグレー
ティングカプラを往路復路分離手段として用いたところ
が第１の実施形態と異なる。また、光導波路４２とＳＯ
Ｇ層２８との間には、光導波路４２とグレーティング２
９の距離を調節するためのＳｉＯ2層３４が設けられて
いる。
【００８９】第２の光波結合手段としてのグレーティン
グ４０は、半導体レーザ１２からの発散光を、第２の光
導波路としての光導波路４２に結合させるものであり、
一例としてＴＭモードのレーザ光を光導波路４２に結合
させる。パターンはチャーピングした曲線のパターンと
なる。
グ４０は、半導体レーザ１２からの発散光を、第２の光
導波路としての光導波路４２に結合させるものであり、
一例としてＴＭモードのレーザ光を光導波路４２に結合
させる。パターンはチャーピングした曲線のパターンと
なる。
【００９０】第３の光波結合手段としてのグレーティン
グ４１は、光導波路４２を伝搬してきた発散光を外部に
所定の角度で放射させるもので、一例としてＴＭモード
のレーザ光を放射させる。また、グレーティング４１
は、外部からの入射光を透過させる。一例としてＴＥモ
ードのレーザ光を透過させる。
グ４１は、光導波路４２を伝搬してきた発散光を外部に
所定の角度で放射させるもので、一例としてＴＭモード
のレーザ光を放射させる。また、グレーティング４１
は、外部からの入射光を透過させる。一例としてＴＥモ
ードのレーザ光を透過させる。
【００９１】以上のような構成において、半導体レーザ
１２からレーザ光がグレーティング４０に対して照射さ
れると、ＴＭモードのレーザ光がグレーティング４０に
よって光導波路４２に結合され、光導波路４２内を図２
０に示す矢印Ｇ方向に伝搬される。
１２からレーザ光がグレーティング４０に対して照射さ
れると、ＴＭモードのレーザ光がグレーティング４０に
よって光導波路４２に結合され、光導波路４２内を図２
０に示す矢印Ｇ方向に伝搬される。
【００９２】そして、このように伝搬されるＴＭモード
のレーザ光は、グレーティング４１によって、外部に放
射され、図１６に示すように反射ミラー５、コリメータ
レンズ６、及び対物レンズ７を介して光ディスク８の情
報記録面に集光される。なお、往路復路分離手段として
グレーティングカップラを用いた場合にも、第１の実施
形態と同様に、１／４波長板は必要である。
のレーザ光は、グレーティング４１によって、外部に放
射され、図１６に示すように反射ミラー５、コリメータ
レンズ６、及び対物レンズ７を介して光ディスク８の情
報記録面に集光される。なお、往路復路分離手段として
グレーティングカップラを用いた場合にも、第１の実施
形態と同様に、１／４波長板は必要である。
【００９３】一方、光ディスク８からの戻り光は、逆の
経路を辿ってグレーティング４１に入射する。この戻り
光は、ＴＥモードのレーザ光であり、グレーティング４
１はこのＴＥモードのレーザ光を透過させる。透過した
レーザ光は、第１の実施形態と同様に、グレーティング
２９によって、透過光と導波光とに分離され、第１の実
施形態と同様に第１の受光部２１及び第２の受光部２２
において受光される。
経路を辿ってグレーティング４１に入射する。この戻り
光は、ＴＥモードのレーザ光であり、グレーティング４
１はこのＴＥモードのレーザ光を透過させる。透過した
レーザ光は、第１の実施形態と同様に、グレーティング
２９によって、透過光と導波光とに分離され、第１の実
施形態と同様に第１の受光部２１及び第２の受光部２２
において受光される。
【００９４】なお、グレーティングカップラの出力結合
は、一般に光量分布を生じるので、図２１に示すよう
に、グレーティング４１の高さを変化させることによ
り、前記光量分布を補正してガウス分布に近づけること
ができる。このような形状は、グレーティングカップラ
の放射損失係数と伝搬距離から決定することができ、そ
の作製はマスクスパッタ法を用いたリフトオフにて可能
となる。
は、一般に光量分布を生じるので、図２１に示すよう
に、グレーティング４１の高さを変化させることによ
り、前記光量分布を補正してガウス分布に近づけること
ができる。このような形状は、グレーティングカップラ
の放射損失係数と伝搬距離から決定することができ、そ
の作製はマスクスパッタ法を用いたリフトオフにて可能
となる。
【００９５】以上のように、誘電体等の多層膜からなる
往路復路分離膜の代わりに、グレーティングカップラか
らなる往路復路分離手段を用いる場合でも、第１の実施
形態と同様に、十分な光量のＲＦ信号及びトラッキング
エラー信号生成用の受光、並びにＳ／Ｎ比の良いフォー
カスエラー信号生成用の受光を行うことができる。
往路復路分離膜の代わりに、グレーティングカップラか
らなる往路復路分離手段を用いる場合でも、第１の実施
形態と同様に、十分な光量のＲＦ信号及びトラッキング
エラー信号生成用の受光、並びにＳ／Ｎ比の良いフォー
カスエラー信号生成用の受光を行うことができる。
【００９６】なお、上述した各実施形態においては、最
上層の光導波路は、水平方向に真っ直ぐに延びた形状と
したが、本発明はこのような構成に限定されるものでは
ない。例えば、第２の受光部２２の上層に位置するＳＯ
Ｇ層２６を、図２２に示すように、熱酸化膜２３と保護
膜２５が形成されていない長さＷの非処理領域の手前に
おける長さＷ０の領域にて傾斜を持つ形状に加工し、最
上層の光導波路２７をこの傾斜に合わせて屈曲させた場
合にも本発明は適用可能である。例えば、図２２に示す
ように、最上層の光導波路２７を、中間層の光導波路３
２の位置まで屈曲させることにより、中間層の光導波路
３２を省略することも可能である。
上層の光導波路は、水平方向に真っ直ぐに延びた形状と
したが、本発明はこのような構成に限定されるものでは
ない。例えば、第２の受光部２２の上層に位置するＳＯ
Ｇ層２６を、図２２に示すように、熱酸化膜２３と保護
膜２５が形成されていない長さＷの非処理領域の手前に
おける長さＷ０の領域にて傾斜を持つ形状に加工し、最
上層の光導波路２７をこの傾斜に合わせて屈曲させた場
合にも本発明は適用可能である。例えば、図２２に示す
ように、最上層の光導波路２７を、中間層の光導波路３
２の位置まで屈曲させることにより、中間層の光導波路
３２を省略することも可能である。
【００９７】また、上述した実施形態においては、第２
の受光部２２をフォーカスエラー信号の生成用の受光部
としたが、本発明はこのような構成に限定されるもので
はない。例えば、第２の受光部２２をＲＦ信号用あるい
はトラッキングエラー信号生成用としても良い。更に
は、上述した実施形態においては、最下層の光導波路の
下面と第２の受光部２２の上面が接触するように構成し
たが、本発明はこのような構成に限定されるものではな
く、最下層の光導波路の端面と第２の受光部２２の表面
を接触させるように構成しても良い。
の受光部２２をフォーカスエラー信号の生成用の受光部
としたが、本発明はこのような構成に限定されるもので
はない。例えば、第２の受光部２２をＲＦ信号用あるい
はトラッキングエラー信号生成用としても良い。更に
は、上述した実施形態においては、最下層の光導波路の
下面と第２の受光部２２の上面が接触するように構成し
たが、本発明はこのような構成に限定されるものではな
く、最下層の光導波路の端面と第２の受光部２２の表面
を接触させるように構成しても良い。
【００９８】以上、実施形態に基づき本発明を説明した
が、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形
が可能であることは容易に推察できるものである。
が、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形
が可能であることは容易に推察できるものである。
【００９９】
【発明の効果】請求項１に記載の光集積装置によれば、
受光手段における受光光の生成領域において、光導波路
が多層に形成されているので、前記光波結合手段及び前
記光導波路を半導体基板上に積層形成した構成において
も、光波のパワーが隣接する光導波路を往復する現象を
起こすことができ、光情報記録担体からの反射光を、光
波結合手段及び光導波路を経て受光手段に受光させるこ
とができる。従って、このような光集積装置を、半導体
製造工程において容易に製造することができ、製造コス
トを低減させることができる。
受光手段における受光光の生成領域において、光導波路
が多層に形成されているので、前記光波結合手段及び前
記光導波路を半導体基板上に積層形成した構成において
も、光波のパワーが隣接する光導波路を往復する現象を
起こすことができ、光情報記録担体からの反射光を、光
波結合手段及び光導波路を経て受光手段に受光させるこ
とができる。従って、このような光集積装置を、半導体
製造工程において容易に製造することができ、製造コス
トを低減させることができる。
【０１００】請求項２記載の光集積装置によれば、前記
光導波路の各層は屈折率は全て等しく、当該各層に挟ま
れる前記クラッド層が多層に形成される場合には、前記
クラッド層の各層も屈折率が全て等しいので、隣接する
光導波路間の光波のパワーの往復現象を、確実且つ効率
良く実現することができ、光導波路内を伝搬する光が前
記受光光として出力される効率を向上させることができ
る。
光導波路の各層は屈折率は全て等しく、当該各層に挟ま
れる前記クラッド層が多層に形成される場合には、前記
クラッド層の各層も屈折率が全て等しいので、隣接する
光導波路間の光波のパワーの往復現象を、確実且つ効率
良く実現することができ、光導波路内を伝搬する光が前
記受光光として出力される効率を向上させることができ
る。
【０１０１】請求項３記載の光集積装置によれば、前記
光導波路が３層以上の層から形成される場合には、前記
光導波路及び前記クラッド層の層厚は、最上位層及び最
下位層における前記光導波路の層厚よりも小さいので、
隣接する光導波路間の光波のパワーの往復現象を、確実
且つ効率良く実現することができ、光導波路内を伝搬す
る光が前記受光光として出力される効率を向上させるこ
とができる。
光導波路が３層以上の層から形成される場合には、前記
光導波路及び前記クラッド層の層厚は、最上位層及び最
下位層における前記光導波路の層厚よりも小さいので、
隣接する光導波路間の光波のパワーの往復現象を、確実
且つ効率良く実現することができ、光導波路内を伝搬す
る光が前記受光光として出力される効率を向上させるこ
とができる。
【０１０２】請求項４記載の光集積装置によれば、前記
光波結合手段と、前記光導波路と、前記受光手段とを、
半導体基板上に積層形成し、前記受光手段は、前記光導
波路からの位相整合による半導体基板側への放射光を受
光する手段なので、前記光波結合手段、前記光導波路、
及び前記受光手段を半導体基板上に通常の積層あるいは
成膜といった半導体製造工程により製造可能であり、容
易に製造できる。
光波結合手段と、前記光導波路と、前記受光手段とを、
半導体基板上に積層形成し、前記受光手段は、前記光導
波路からの位相整合による半導体基板側への放射光を受
光する手段なので、前記光波結合手段、前記光導波路、
及び前記受光手段を半導体基板上に通常の積層あるいは
成膜といった半導体製造工程により製造可能であり、容
易に製造できる。
【０１０３】請求項５記載の光集積装置によれば、前記
光導波路が多層に形成され前記受光手段が設けられた領
域には、最上層の光導波路の上層に、遮光膜を形成した
ので、前記光波結合手段に入射する前の光が、多層に形
成された光導波路を介することなく直接に前記受光手段
に入射することを確実に防止することができ、前記受光
手段からの出力信号にノイズ成分が重畳されること防止
して、安定した制御を行うことができる。
光導波路が多層に形成され前記受光手段が設けられた領
域には、最上層の光導波路の上層に、遮光膜を形成した
ので、前記光波結合手段に入射する前の光が、多層に形
成された光導波路を介することなく直接に前記受光手段
に入射することを確実に防止することができ、前記受光
手段からの出力信号にノイズ成分が重畳されること防止
して、安定した制御を行うことができる。
【０１０４】請求項６記載の光集積装置によれば、前記
受光手段が、前記記録情報を読み取るための手段である
と共に、前記光情報記録担体に対する照射光の面内位置
情報を読み取るための手段なので、光導波路によって伝
搬され十分な光路長を確保することのできる導波光によ
り、前記情報を読み取るための信号を生成することがで
き、前記情報を読み取るための信号を良好に生成するこ
とができる。
受光手段が、前記記録情報を読み取るための手段である
と共に、前記光情報記録担体に対する照射光の面内位置
情報を読み取るための手段なので、光導波路によって伝
搬され十分な光路長を確保することのできる導波光によ
り、前記情報を読み取るための信号を生成することがで
き、前記情報を読み取るための信号を良好に生成するこ
とができる。
【０１０５】請求項７記載の光集積装置によれば、前記
受光手段が、前記光情報記録担体に対する照射光の焦点
位置情報を読み取るための手段なので、光導波路によっ
て伝搬され十分な光路長を確保することのできる導波光
により、前記光情報記録担体に対する照射光の焦点位置
情報を読み取るための信号を生成することができ、前記
焦点位置情報を読み取るための信号を良好に生成するこ
とができる。
受光手段が、前記光情報記録担体に対する照射光の焦点
位置情報を読み取るための手段なので、光導波路によっ
て伝搬され十分な光路長を確保することのできる導波光
により、前記光情報記録担体に対する照射光の焦点位置
情報を読み取るための信号を生成することができ、前記
焦点位置情報を読み取るための信号を良好に生成するこ
とができる。
【０１０６】請求項８記載の光集積装置の製造方法によ
れば、発光手段から発光出射された光を記録情報が記録
された光情報記録担体に対して照射すると共に、前記光
情報記録担体で反射された反射光の受光用の光ピックア
ップ装置に用いられる光集積装置を製造する製造方法に
おいて、半導体基板を熱処理することにより部分的な非
処理領域を除いて半導体基板表面を熱酸化膜として形成
する工程と、前記熱酸化膜形成後の半導体基板上に、前
記非処理領域を除いて保護膜を積層する工程と、 前記
非処理領域に光導波路とクラッド層とを交互に積層して
成る光導波積層部を形成する工程と、前記熱酸化膜及び
前記保護膜の形成領域と前記光導波積層部が形成された
前記非処理領域とを含めた領域に最上層の光導波路を形
成する工程と、 を備えたので、光導波路を伝搬する
光を効率良く受光手段にて受光可能な光集積装置を容易
に製造することができる。
れば、発光手段から発光出射された光を記録情報が記録
された光情報記録担体に対して照射すると共に、前記光
情報記録担体で反射された反射光の受光用の光ピックア
ップ装置に用いられる光集積装置を製造する製造方法に
おいて、半導体基板を熱処理することにより部分的な非
処理領域を除いて半導体基板表面を熱酸化膜として形成
する工程と、前記熱酸化膜形成後の半導体基板上に、前
記非処理領域を除いて保護膜を積層する工程と、 前記
非処理領域に光導波路とクラッド層とを交互に積層して
成る光導波積層部を形成する工程と、前記熱酸化膜及び
前記保護膜の形成領域と前記光導波積層部が形成された
前記非処理領域とを含めた領域に最上層の光導波路を形
成する工程と、 を備えたので、光導波路を伝搬する
光を効率良く受光手段にて受光可能な光集積装置を容易
に製造することができる。
【０１０７】請求項９記載の光集積装置の製造方法によ
れば、前記光導波積層部を形成する工程として、光導波
路とクラッド層とを交互に複数回に亘って積層すること
により、光導波路とクラッド層とのそれぞれを多層に形
成する工程を用いたので、所定の導波条件を満たすと共
に、接近する光導波路間を光波のパワーが往復する現象
を効率良く実現可能な光集積回路を容易に製造すること
ができる。
れば、前記光導波積層部を形成する工程として、光導波
路とクラッド層とを交互に複数回に亘って積層すること
により、光導波路とクラッド層とのそれぞれを多層に形
成する工程を用いたので、所定の導波条件を満たすと共
に、接近する光導波路間を光波のパワーが往復する現象
を効率良く実現可能な光集積回路を容易に製造すること
ができる。
【０１０８】請求項１０記載の光集積装置の製造方法に
よれば、前記非処理領域を除いて半導体基板表面を熱酸
化膜として形成する工程、及び前記非処理領域を除いて
保護膜を積層する工程として、前記熱処理及び前記積層
を行った後に、前記非処理領域として形成すべき領域を
エッチングする工程を備えたので、多層の光導波路の形
成領域としての前記非処理領域を容易に形成することが
できる。
よれば、前記非処理領域を除いて半導体基板表面を熱酸
化膜として形成する工程、及び前記非処理領域を除いて
保護膜を積層する工程として、前記熱処理及び前記積層
を行った後に、前記非処理領域として形成すべき領域を
エッチングする工程を備えたので、多層の光導波路の形
成領域としての前記非処理領域を容易に形成することが
できる。
【図１】本発明の第１の実施形態における光ピックアッ
プ装置の概略構成を示す斜視図である。
プ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ’線における断面を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】（Ａ）は２つの光導波路が十分に離れている場
合の導波光の状態を説明する図、（Ｂ）は２つの光導波
路が接近している場合の導波光の状態を説明する図であ
る。
合の導波光の状態を説明する図、（Ｂ）は２つの光導波
路が接近している場合の導波光の状態を説明する図であ
る。
【図４】図１の光ピックアップ装置における第２の受光
部上の光導波路内での伝搬距離に対する光の強度変化を
示す図である。
部上の光導波路内での伝搬距離に対する光の強度変化を
示す図である。
【図５】図１の光ピックアップ装置における第２の受光
部上の光導波路内での伝搬距離に対する導波モードから
放射モードへの変換効率の変化を示す図である。
部上の光導波路内での伝搬距離に対する導波モードから
放射モードへの変換効率の変化を示す図である。
【図６】図１の光ピックアップ装置における第２の受光
部上の光導波路内での伝搬距離に対する光の強度の振幅
変化を示す図である。
部上の光導波路内での伝搬距離に対する光の強度の振幅
変化を示す図である。
【図７】図１の光ピックアップ装置における第２の受光
部上の光導波路及びＳＯＧ層の膜厚と屈折率の関係の説
明に用いる図である。
部上の光導波路及びＳＯＧ層の膜厚と屈折率の関係の説
明に用いる図である。
【図８】第２の受光部上の光導波路をｎ層に構成した場
合の膜厚と屈折率の関係の説明に用いる図である。
合の膜厚と屈折率の関係の説明に用いる図である。
【図９】図１に示す光集積装置の製造工程を説明する図
である（その１）。
である（その１）。
【図１０】図１に示す光集積装置の製造工程を説明する
図である（その２）。
図である（その２）。
【図１１】図１に示す光集積装置の製造工程を説明する
図である（その３）。
図である（その３）。
【図１２】図１に示す光集積装置の製造工程を説明する
図である（その４）。
図である（その４）。
【図１３】図１に示す光集積装置の製造工程を説明する
図である（その５）。
図である（その５）。
【図１４】図１に示す光集積装置の製造工程を説明する
図である（その６）。
図である（その６）。
【図１５】図１に示す光集積装置の製造工程を説明する
図である（その７）。
図である（その７）。
【図１６】第１の実施形態の光ピックアップ装置を用い
たディスクを含めた光学系の全体構成図である。
たディスクを含めた光学系の全体構成図である。
【図１７】第１の実施形態における光ピックアップ装置
の動作を説明するための断面図である。
の動作を説明するための断面図である。
【図１８】図１６に示す光ピックアップ装置における光
集積装置を図１６における上方から見た場合のグレーテ
ィングと第２の受光部２２との位置関係及びレーザ光の
集光状態を示す図である。
集積装置を図１６における上方から見た場合のグレーテ
ィングと第２の受光部２２との位置関係及びレーザ光の
集光状態を示す図である。
【図１９】第２の実施形態における光集積装置の概略構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
【図２０】第３の実施形態における光集積装置の概略構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
【図２１】図１９の光集積装置におけるグレーティング
の変形例を示す断面図である。
の変形例を示す断面図である。
【図２２】本発明の光集積装置における最上層の光導波
路の変形例を示す断面図である。
路の変形例を示す断面図である。
１ 光ピックアップ装置 ２ 半導体レーザ部 ３ 光集積装置 ８ 光ディスク １２ 半導体レーザ ２０ 半導体基板 ２１ 第１の受光部 ２２ 第２の受光部 ２３ 酸化膜 ２４ アルミ遮光層 ２５ 保護膜 ２６ ＳＯＧ層 ２７ 最上層の光導波路 ２８ ＳＯＧ層 ２９ グレーティング ３０ 往路復路分離膜 ３１ 最下層の光導波路 ３２ 中間層の光導波路 ３３ 遮光膜 ３４ ＳＯＧ層 ４０，４１ グレーティング ４２ 光導波路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H047 LA01 LA11 LA21 LA23 MA01 MA07 QA04 TA00 TA43 5D119 AA01 AA20 AA38 AA43 BA01 CA11 EC13 FA05 HA29 JA37 JA58 JB03 KA02 KA33 NA08
Claims (10)
- 【請求項１】 発光手段から発光出射された光を記録情
報が記録された光情報記録担体に対して照射すると共
に、前記光情報記録担体で反射された反射光を受光する
光ピックアップ装置に用いられる光集積装置であって、 前記反射光から少なくとも導波光を生成する光波結合手
段と、前記導波光を伝搬させる光導波路と、前記光導波
路からの光を受光する受光手段とを備え、 前記光導波路は、前記受光手段における受光光の生成領
域が、クラッド層を介して多層に形成されている、 ことを特徴とする光集積装置。 - 【請求項２】 前記光導波路の各層は屈折率が全て等し
く、当該各層に挟まれる前記クラッド層が多層に形成さ
れる場合には、前記クラッド層の各層も屈折率が全て等
しいことを特徴とする請求項１記載の光集積装置。 - 【請求項３】 前記光導波路が３層以上の層から形成さ
れる場合には、前記光導波路及び前記クラッド層の層厚
は、最上位層及び最下位層における前記光導波路の層厚
よりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の
光集積装置。 - 【請求項４】 前記光波結合手段と、前記光導波路と、
前記受光手段とが、半導体基板上に積層形成され、前記
受光手段は、前記光導波路からの位相整合による半導体
基板側への放射光を受光する手段であることを特徴とす
る請求項１ないし３のいずれか１記載の光集積装置。 - 【請求項５】 前記光導波路が多層に形成され前記受光
手段が設けられた領域には、最上層の光導波路の上層
に、遮光膜が形成されていることを特徴とする請求項４
記載の光集積装置。 - 【請求項６】 前記受光手段は、前記記録情報を読み取
るための手段であると共に、前記光情報記録担体に対す
る照射光の面内位置情報を読み取るための手段であるこ
とを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の
光集積装置。 - 【請求項７】 前記受光手段は、前記光情報記録担体に
対する照射光の焦点位置情報を読み取るための手段であ
ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記
載の光集積装置。 - 【請求項８】 発光手段から発光出射された光を記録情
報が記録された光情報記録担体に対して照射すると共
に、前記光情報記録担体で反射された反射光の受光用の
光ピックアップ装置に用いられる光集積装置を製造する
製造方法であって、 半導体基板を熱処理することにより部分的な非処理領域
を除いて半導体基板表面を熱酸化膜として形成する工程
と、 前記熱酸化膜形成後の半導体基板上に、前記非処理領域
を除いて保護膜を積層する工程と、 前記非処理領域に光導波路とクラッド層とを交互に積層
して成る光導波積層部を形成する工程と、 前記熱酸化膜及び前記保護膜の形成領域と前記光導波積
層部が形成された前記非処理領域とを含めた領域に最上
層の光導波路を形成する工程と、 を備えたことを特徴とする光集積装置の製造方法。 - 【請求項９】 前記光導波積層部を形成する工程は、光
導波路とクラッド層とを交互に複数回に亘って積層する
ことにより、光導波路とクラッド層とのそれぞれを多層
に形成する工程であることを特徴とする請求項８に記載
の光集積装置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記非処理領域を除いて半導体基板表
面を熱酸化膜として形成する工程、及び前記非処理領域
を除いて保護膜を積層する工程は、前記熱処理及び前記
積層を行った後に、前記非処理領域として形成すべき領
域をエッチングする工程であることを特徴とする請求項
８または９記載の光集積装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15270499A JP3558553B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 光集積装置及びその製造方法 |
| US09/583,921 US6519379B1 (en) | 1999-05-31 | 2000-05-31 | Optical integrated device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15270499A JP3558553B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 光集積装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000339744A true JP2000339744A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3558553B2 JP3558553B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=15546333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15270499A Expired - Fee Related JP3558553B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 光集積装置及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3558553B2 (ja) |
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| WO2004090740A1 (en) * | 2003-04-03 | 2004-10-21 | Commvault Systems, Inc. | System and method for dynamically sharing media in a computer network |
| DE10325146A1 (de) | 2003-05-30 | 2004-12-16 | X3D Technologies Gmbh | Verfahren und Anordnung zur räumlichen Darstellung |
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| US10066977B2 (en) * | 2009-01-26 | 2018-09-04 | Canon U.S. Life Sciences, Inc. | Microfluidic flow monitoring |
| US8200054B1 (en) | 2009-04-19 | 2012-06-12 | Western Digital (Fremont), Llc | High efficiency grating coupling for light delivery in EAMR |
| CN102449513B (zh) * | 2009-05-29 | 2015-01-21 | 高通Mems科技公司 | 照明装置及其制造方法 |
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| CN108351366A (zh) * | 2016-01-25 | 2018-07-31 | 京瓷株式会社 | 测量传感器用封装体以及测量传感器 |
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- 1999-05-31 JP JP15270499A patent/JP3558553B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-05-31 US US09/583,921 patent/US6519379B1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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