JPH08166520A - 誘電体光導波路及びその製造方法 - Google Patents
誘電体光導波路及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH08166520A JPH08166520A JP30873794A JP30873794A JPH08166520A JP H08166520 A JPH08166520 A JP H08166520A JP 30873794 A JP30873794 A JP 30873794A JP 30873794 A JP30873794 A JP 30873794A JP H08166520 A JPH08166520 A JP H08166520A
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- JP
- Japan
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- optical waveguide
- layer
- cladding layer
- manufacturing
- waveguide layer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造が容易で伝送効率が高い誘電体光導波路
を提供する。 【構成】 半導体基板１にメサ構造の凹溝５又は凸条６
を形成し、この形成面に１回の成膜工程により第１クラ
ッド層２，光導波層３，第２クラッド層４の順に形成す
る。凹溝５の底面に対応する光導波層の部分３Ｂ又は凸
条６の頂面に対応する光導波層の部分３Ｃの端面に光を
入射させることにより、これらの部分３Ｂ又は３Ｃに光
が閉じ込められて伝播される。
を提供する。 【構成】 半導体基板１にメサ構造の凹溝５又は凸条６
を形成し、この形成面に１回の成膜工程により第１クラ
ッド層２，光導波層３，第２クラッド層４の順に形成す
る。凹溝５の底面に対応する光導波層の部分３Ｂ又は凸
条６の頂面に対応する光導波層の部分３Ｃの端面に光を
入射させることにより、これらの部分３Ｂ又は３Ｃに光
が閉じ込められて伝播される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は各種の電子光学機器等
に用いることができる誘電体光導波路とその製造方法に
関する。
に用いることができる誘電体光導波路とその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来の誘電体光導波路の製造方法
を示す。従来は図３Ａに示すように、例えばシリコンの
ような半導体基板１の上面にＴＥＯＳ−プラズマ−ＣＶ
Ｄ法等によりＳｉＯ2 のような誘電体層から成る第１ク
ラッド層２を形成し、この第１クラッド層２の上面に、
第１クラッド層２の屈折率より大きい屈折率を持つ同様
のＳｉＯ2 のような誘電体層から成る光導波層３を被着
形成する。この光導波層３を形成するには、第１クラッ
ド層２を形成する成膜条件のうち、例えば（Ｏ2／ＴＥ
ＯＳ）の供給比を大きく（Ｏ2 の流量を多くすること）
することで同一チャンバ内で連続して行うことができ
る。
を示す。従来は図３Ａに示すように、例えばシリコンの
ような半導体基板１の上面にＴＥＯＳ−プラズマ−ＣＶ
Ｄ法等によりＳｉＯ2 のような誘電体層から成る第１ク
ラッド層２を形成し、この第１クラッド層２の上面に、
第１クラッド層２の屈折率より大きい屈折率を持つ同様
のＳｉＯ2 のような誘電体層から成る光導波層３を被着
形成する。この光導波層３を形成するには、第１クラッ
ド層２を形成する成膜条件のうち、例えば（Ｏ2／ＴＥ
ＯＳ）の供給比を大きく（Ｏ2 の流量を多くすること）
することで同一チャンバ内で連続して行うことができ
る。
【０００３】光導波層３を形成した状態で一旦成膜装置
から取り出し、エッチングにより光導波層３を図３Ｂに
示すようにライン状に形成し、光導波ライン３Ａを形成
する。光導波ライン３Ａの形成後、再び成膜装置に戻
し、第１クラッド層２と光導波ライン３Ａ上に第１クラ
ッド層２と同等の屈折率を持つ第２クラッド層４を被着
形成し、誘電体光導波路を得る。
から取り出し、エッチングにより光導波層３を図３Ｂに
示すようにライン状に形成し、光導波ライン３Ａを形成
する。光導波ライン３Ａの形成後、再び成膜装置に戻
し、第１クラッド層２と光導波ライン３Ａ上に第１クラ
ッド層２と同等の屈折率を持つ第２クラッド層４を被着
形成し、誘電体光導波路を得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来は第１クラッド層
２と光導波層３を形成した後に、一旦成膜装置から半導
体基板１を取り出し、エッチング工程の後、再び成膜工
程を行わなくてはならない。このため製作工程が繁雑に
なる不都合がある。また、従来は図３Ｂに示すように光
導波層３つまり誘電体層をライン状にエッチングする工
程を含むため、このエッチングの精度はマスクの形成精
度に影響されるため精度が悪い。このために光導波ライ
ン３Ａの側部（エッチングされた面）に凹凸が形成され
る。光導波ライン３Ａの側部に凹凸が存在する場合に
は、光がこの凹凸面において散乱してしまうため、伝達
効率が悪くなる欠点が生じる。
２と光導波層３を形成した後に、一旦成膜装置から半導
体基板１を取り出し、エッチング工程の後、再び成膜工
程を行わなくてはならない。このため製作工程が繁雑に
なる不都合がある。また、従来は図３Ｂに示すように光
導波層３つまり誘電体層をライン状にエッチングする工
程を含むため、このエッチングの精度はマスクの形成精
度に影響されるため精度が悪い。このために光導波ライ
ン３Ａの側部（エッチングされた面）に凹凸が形成され
る。光導波ライン３Ａの側部に凹凸が存在する場合に
は、光がこの凹凸面において散乱してしまうため、伝達
効率が悪くなる欠点が生じる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明による製造方法
は半導体基板の面にメサ構造でライン状の凸条又は凹溝
を形成し、この形成面上に第１クラッド層を被着形成
し、続けてこの第１クラッド層の屈折率より大きい屈折
率を持ち、膜厚が薄い光導波層を形成し、この光導波層
上に第２クラッド層を被着する工程によって誘電体光導
波路を製造することを特徴とするものである。
は半導体基板の面にメサ構造でライン状の凸条又は凹溝
を形成し、この形成面上に第１クラッド層を被着形成
し、続けてこの第１クラッド層の屈折率より大きい屈折
率を持ち、膜厚が薄い光導波層を形成し、この光導波層
上に第２クラッド層を被着する工程によって誘電体光導
波路を製造することを特徴とするものである。
【０００６】この発明による製造方法の特徴とする点
は、半導体基板にメサ構造でライン状の凸条又は凹溝を
形成するためのエッチング工程が１回、エッチング工程
の後に一連の成膜工程で第１クラッド層と光導波層及び
第２クラッド層とを被着形成するから、成膜工程を１回
で済ませることができる。従って製作時間を短縮し、し
かも容易に製作することができる利点が得られる。
は、半導体基板にメサ構造でライン状の凸条又は凹溝を
形成するためのエッチング工程が１回、エッチング工程
の後に一連の成膜工程で第１クラッド層と光導波層及び
第２クラッド層とを被着形成するから、成膜工程を１回
で済ませることができる。従って製作時間を短縮し、し
かも容易に製作することができる利点が得られる。
【０００７】また、この発明による誘電体光導波路によ
れば光導波層３の膜厚が薄いことと、折り曲がりによっ
てメサ型の凸条の頂辺部分又は凹溝の底面部分に被着さ
れた光導波層の部分に光が閉じ込められ、光導波路が構
成される。この光導波路の側部は半導体基板を選択エッ
チングして形成される面に規制されて形成されるから、
凹凸のない平滑な面が形成される。この結果、伝達効率
の高い光導波路を得ることができる。
れば光導波層３の膜厚が薄いことと、折り曲がりによっ
てメサ型の凸条の頂辺部分又は凹溝の底面部分に被着さ
れた光導波層の部分に光が閉じ込められ、光導波路が構
成される。この光導波路の側部は半導体基板を選択エッ
チングして形成される面に規制されて形成されるから、
凹凸のない平滑な面が形成される。この結果、伝達効率
の高い光導波路を得ることができる。
【０００８】
【実施例】図１にこの発明による誘電体光導波路の構成
を示す。以下にその構造を製法と共に説明する。例えば
シリコンのような半導体基板１の一方の面にライン状に
メサ構造の凸条又は凹溝を形成する。図１に示す例では
凹溝５を形成した場合を示す。半導体基板１のエッチン
グは半導体の例えば＜１１１＞面が露出する方向にエッ
チングが進む選択エッチングを利用する。
を示す。以下にその構造を製法と共に説明する。例えば
シリコンのような半導体基板１の一方の面にライン状に
メサ構造の凸条又は凹溝を形成する。図１に示す例では
凹溝５を形成した場合を示す。半導体基板１のエッチン
グは半導体の例えば＜１１１＞面が露出する方向にエッ
チングが進む選択エッチングを利用する。
【０００９】凹溝５を形成した後に、半導体基板１を成
膜装置のチャンバに挿入し、例えばＴＥＯＳ−プラズマ
−ＣＶＤにより第１クラッド層２となるＳｉＯ2 の厚膜
を成膜し、続いて光導波層３を成膜する。この光導波層
３の成膜は例えば（Ｏ2 ／ＴＥＯＳ）の比を大きく（Ｏ
2 を多くすること）し、成膜条件を変更することにより
第１クラッド層２の屈折率より大きい屈折率を持つ光導
波層３を成膜することができる。光導波層３の膜厚は例
えば第１クラッド層２の膜厚の約１／１０，例えば１μ
m 程度に形成する。
膜装置のチャンバに挿入し、例えばＴＥＯＳ−プラズマ
−ＣＶＤにより第１クラッド層２となるＳｉＯ2 の厚膜
を成膜し、続いて光導波層３を成膜する。この光導波層
３の成膜は例えば（Ｏ2 ／ＴＥＯＳ）の比を大きく（Ｏ
2 を多くすること）し、成膜条件を変更することにより
第１クラッド層２の屈折率より大きい屈折率を持つ光導
波層３を成膜することができる。光導波層３の膜厚は例
えば第１クラッド層２の膜厚の約１／１０，例えば１μ
m 程度に形成する。
【００１０】光導波層３の膜厚が所望の膜厚に達したと
予測する時間後に、成膜条件を再び第１クラッド層２の
成膜条件に戻し、第２クラッド層４を成膜する。第２ク
ラッド層４の膜厚が所望の膜厚に達したと予測される時
間を経過した時点で成膜工程を終了する。上述した製法
によって作られた誘電体光導波路によれば、凹溝５の部
分の光導波層３Ｂの端面に光を入射することにより、こ
の凹溝５の部分の光導波層３Ｂに光が閉じ込められて伝
播する。つまり、光導波層３は薄くしかも凹溝５の底面
部分の両側で上方にエッチングによって規定される約４
５°の角度で折り曲がっているから、この折り曲がりに
よって光は凹溝５の部分の光導波層３Ｂに閉じ込めら
れ、低損失状態で伝播する。
予測する時間後に、成膜条件を再び第１クラッド層２の
成膜条件に戻し、第２クラッド層４を成膜する。第２ク
ラッド層４の膜厚が所望の膜厚に達したと予測される時
間を経過した時点で成膜工程を終了する。上述した製法
によって作られた誘電体光導波路によれば、凹溝５の部
分の光導波層３Ｂの端面に光を入射することにより、こ
の凹溝５の部分の光導波層３Ｂに光が閉じ込められて伝
播する。つまり、光導波層３は薄くしかも凹溝５の底面
部分の両側で上方にエッチングによって規定される約４
５°の角度で折り曲がっているから、この折り曲がりに
よって光は凹溝５の部分の光導波層３Ｂに閉じ込めら
れ、低損失状態で伝播する。
【００１１】なお、上述では半導体基板１に凹溝５を形
成した場合を説明したが、図２に示すようにメサ構造
（台形）の凸条６を形成し、この凸条に沿って第１クラ
ッド層２と、光導波層３及び第２クラッド層４を形成し
ても、上述と同様に光は凸条６の頂面部分に対応した光
導波層３Ｃに閉じ込められて伝播する誘電体光導波路を
得ることができる。
成した場合を説明したが、図２に示すようにメサ構造
（台形）の凸条６を形成し、この凸条に沿って第１クラ
ッド層２と、光導波層３及び第２クラッド層４を形成し
ても、上述と同様に光は凸条６の頂面部分に対応した光
導波層３Ｃに閉じ込められて伝播する誘電体光導波路を
得ることができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による製
造方法によれば、エッチングにより凹溝５を形成した後
は１回の成膜工程で第１クラッド層２と、光導波層３
と、第２クラッド層４とを連続して成膜することができ
る。よって製造工程を少なくすること及び製造時間を短
縮することができる。従って短時間にしかも容易に誘電
体光導波路を作ることができる。
造方法によれば、エッチングにより凹溝５を形成した後
は１回の成膜工程で第１クラッド層２と、光導波層３
と、第２クラッド層４とを連続して成膜することができ
る。よって製造工程を少なくすること及び製造時間を短
縮することができる。従って短時間にしかも容易に誘電
体光導波路を作ることができる。
【００１３】また、光導波路となる光導波層３Ｂ及び３
Ｃの側面は半導体をエッチングして形成される面で規定
されるから、表面が平滑な面に形成される。従って光が
散乱することなく伝達されるから低損失の光導波路を得
ることができる。
Ｃの側面は半導体をエッチングして形成される面で規定
されるから、表面が平滑な面に形成される。従って光が
散乱することなく伝達されるから低損失の光導波路を得
ることができる。
【図１】この発明の一実施例を示す断面図。
【図２】この発明の変形実施例を示す断面図。
【図３】従来の技術を説明するための断面図。
１ 半導体基板 ２ 第１クラッド層 ３ 光導波層 ４ 第２クラッド層 ５ 凹溝 ６ 凸条
Claims (2)
- 【請求項１】 Ａ．半導体基板上に形成されたメサ構造
の凸条又は凹溝と、 Ｂ．この凸条又は凹溝の形成面に被着形成された第１ク
ラッド層と、 Ｃ．この第１クラッド層の上面に被着形成され、第１ク
ラッド層の屈折率より高い屈折率を持つ光導波路と、 Ｄ．この光導波路の形成面上に被着形成され、上記第１
クラッド層と同等の屈折率を持つ第２クラッド層と、 によって構成したことを特徴とする誘電体光導波路。 - 【請求項２】 半導体基板上にエッチングによりメサ構
造の凸条又は凹溝を形成する工程の後に、上記凸条又は
凹溝の形成面に第１クラッド層を形成する工程、この第
１クラッド層の上に第１クラッド層より屈折率が大きい
光導波層を形成する工程、光導波層の上に上記第１クラ
ッド層と同等の屈折率を持つ第２クラッド層を形成する
工程から成る成膜工程を連続して実行し、一度のエッチ
ング工程と、一度の成膜工程によって請求項１記載の誘
電体光導波路を製造することを特徴とする誘電体光導波
路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30873794A JPH08166520A (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 誘電体光導波路及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30873794A JPH08166520A (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 誘電体光導波路及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08166520A true JPH08166520A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=17984684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30873794A Pending JPH08166520A (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 誘電体光導波路及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08166520A (ja) |
-
1994
- 1994-12-13 JP JP30873794A patent/JPH08166520A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990209 |