JPH0933741A - 石英系光導波路及びその製造方法 - Google Patents
石英系光導波路及びその製造方法Info
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- JPH0933741A JPH0933741A JP17858595A JP17858595A JPH0933741A JP H0933741 A JPH0933741 A JP H0933741A JP 17858595 A JP17858595 A JP 17858595A JP 17858595 A JP17858595 A JP 17858595A JP H0933741 A JPH0933741 A JP H0933741A
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- Japan
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- core
- pattern
- core layer
- etching
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 光学特性の安定した石英系光導波路を得るた
めに、連続してコア層のエッチングを行っても、バッチ
数を問わず、再現性良くコア層のエッチング深さを制御
することができる石英系光導波路の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 反応性イオンエッチングによりコアパタ
ーンが形成されてなる石英系光導波路において、コア層
の反応性イオンエッチング時の自己バイアス電圧を一定
になるように制御することによりコアパターンが形成さ
れてなることを特徴とする石英系光導波路、及びその製
造方法。
めに、連続してコア層のエッチングを行っても、バッチ
数を問わず、再現性良くコア層のエッチング深さを制御
することができる石英系光導波路の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 反応性イオンエッチングによりコアパタ
ーンが形成されてなる石英系光導波路において、コア層
の反応性イオンエッチング時の自己バイアス電圧を一定
になるように制御することによりコアパターンが形成さ
れてなることを特徴とする石英系光導波路、及びその製
造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は石英系光導波路及び
その製造方法に関するものである。
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、石英系光導波路コア部の形成は、
アンダークラッド層上にコア層を形成し、コアパターン
を形成する、下記の方法が知られている。すなわち、コ
ア層を形成するには、Ｓｉ基板上に火炎堆積法により、
アンダークラッド層用多孔質膜及びその膜上に屈折率制
御用添加物（ＧｅあるいはＴｉ等）を含んだ石英ガラス
からなるコア用多孔質膜を形成し、加熱透明化によりア
ンダークラッド層及びコア層を形成する（M.Kawati、 Op
tical and Quantum Electronics、 22、 391〜416、199
0）、またはアンダークラッド層を兼ねた石英ガラス基
板上にＳｉＯ2 と屈折率制御用添加物（Ｔｉ等）を含ん
だ蒸発材料を用いて電子ビーム蒸着法によりコア層を形
成する（K.Imoto 他、APPLIED OPTICS、 Vol.26、No.19、
4214 〜4219、1987 ）。
アンダークラッド層上にコア層を形成し、コアパターン
を形成する、下記の方法が知られている。すなわち、コ
ア層を形成するには、Ｓｉ基板上に火炎堆積法により、
アンダークラッド層用多孔質膜及びその膜上に屈折率制
御用添加物（ＧｅあるいはＴｉ等）を含んだ石英ガラス
からなるコア用多孔質膜を形成し、加熱透明化によりア
ンダークラッド層及びコア層を形成する（M.Kawati、 Op
tical and Quantum Electronics、 22、 391〜416、199
0）、またはアンダークラッド層を兼ねた石英ガラス基
板上にＳｉＯ2 と屈折率制御用添加物（Ｔｉ等）を含ん
だ蒸発材料を用いて電子ビーム蒸着法によりコア層を形
成する（K.Imoto 他、APPLIED OPTICS、 Vol.26、No.19、
4214 〜4219、1987 ）。
【０００３】コアパターンの形成方法としては、以下の
方法（方法１）が知られている。フォトリソグラフィー
によりコア層上にポジ型フォトレジストパターンを厚さ
３ミクロン形成し、ＣＨＦ3 とＣ2 Ｆ6 の混合ガスを用
いた反応性イオンエッチングによりコアパターンを形成
する（J.Allen、OPTICAL ENGINEERING、 Vol.32、 No.５、
1011〜1014、1993）。
方法（方法１）が知られている。フォトリソグラフィー
によりコア層上にポジ型フォトレジストパターンを厚さ
３ミクロン形成し、ＣＨＦ3 とＣ2 Ｆ6 の混合ガスを用
いた反応性イオンエッチングによりコアパターンを形成
する（J.Allen、OPTICAL ENGINEERING、 Vol.32、 No.５、
1011〜1014、1993）。
【０００４】次に、以下の方法（方法２）が知られてい
る。真空蒸着法によりＴｉ層をコア層上に成膜し、フォ
トリソグラフィーによりフォトレジストパターンを形成
し、Ｔｉ膜の不要部分を除去しコアパターン形成用マス
クパタ−ンを形成し、Ｃ2 Ｈ4 とＣ2 Ｆ6 との混合ガス
を用いた反応性イオンエッチングによりコアパターンを
形成する（T.Izawa、 Appl.Phys.Lett、 Vol.38、 No.７、3
91〜416、1990）。
る。真空蒸着法によりＴｉ層をコア層上に成膜し、フォ
トリソグラフィーによりフォトレジストパターンを形成
し、Ｔｉ膜の不要部分を除去しコアパターン形成用マス
クパタ−ンを形成し、Ｃ2 Ｈ4 とＣ2 Ｆ6 との混合ガス
を用いた反応性イオンエッチングによりコアパターンを
形成する（T.Izawa、 Appl.Phys.Lett、 Vol.38、 No.７、3
91〜416、1990）。
【０００５】また、以下の方法（方法３）が知られてい
る。アモルファスＳｉ膜をコア層上に成膜し、フォトリ
ソグラフィーによりフォトレジストパターンを形成し、
ＣＢｒＦ3 ガスを用いた反応性イオンエッチングにより
コアパターン形成用アモルファスＳｉマスクパタ−ンを
形成し、Ｃ2 Ｈ4 とＣ2 Ｆ6 との混合ガスを用いた反応
性イオンエッチングによりコアパターンを形成する（M.
Kawati、 Optical and Quantum Electronics、 22、 391〜
416、1990）。
る。アモルファスＳｉ膜をコア層上に成膜し、フォトリ
ソグラフィーによりフォトレジストパターンを形成し、
ＣＢｒＦ3 ガスを用いた反応性イオンエッチングにより
コアパターン形成用アモルファスＳｉマスクパタ−ンを
形成し、Ｃ2 Ｈ4 とＣ2 Ｆ6 との混合ガスを用いた反応
性イオンエッチングによりコアパターンを形成する（M.
Kawati、 Optical and Quantum Electronics、 22、 391〜
416、1990）。
【０００６】さらに、以下の方法（方法４）が知られて
いる。コア層にＲＦスパッタリング法によりＷＳｉX 膜
を成膜し、フォトリソグラフィーによりフォトレジスト
パターンを形成し、ＮＦ3 ガスを用いた反応性イオンエ
ッチングによりコアパターン形成用ＷＳｉX マスクを形
成し、ＣＨＦ3 とＣ2Ｆ6 の混合ガスを用いた反応性イ
オンエッチングによりコアパターンを形成する（K.Imot
o 他、APPLIED OPTICS、 Vol.26、 No.19、 4214 〜4219、1
987 ）。
いる。コア層にＲＦスパッタリング法によりＷＳｉX 膜
を成膜し、フォトリソグラフィーによりフォトレジスト
パターンを形成し、ＮＦ3 ガスを用いた反応性イオンエ
ッチングによりコアパターン形成用ＷＳｉX マスクを形
成し、ＣＨＦ3 とＣ2Ｆ6 の混合ガスを用いた反応性イ
オンエッチングによりコアパターンを形成する（K.Imot
o 他、APPLIED OPTICS、 Vol.26、 No.19、 4214 〜4219、1
987 ）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記コアパタ
ーンの形成方法により作製した石英系光導波路には次の
ような問題点があった。方法１の形成方法では、コア層
のエッチング速度とコアパターン形成用マスクパターン
であるフォトレジストとのエッチング速度の比である選
択比が、ガス種にかかわらず、３から４と小さいため、
コア層を１０μｍエッチングしようとした場合、フォト
レジストの厚さは２．５μｍから３．３μｍが必要とな
る。しかしながら、フォトレジスト層が２．５μｍから
３．３μｍと厚い場合、フォトレジストの断面形状が台
形となる。台形形状のフォトレジストをマスクとして反
応性イオンエッチングによりコアパターンを形成する
と、コアパターンも台形形状になってしまうため、石英
系光導波路型分波器を作製した場合、良好な合分波特性
を得ることができないことや、偏波依存性を生じること
等の問題があった。
ーンの形成方法により作製した石英系光導波路には次の
ような問題点があった。方法１の形成方法では、コア層
のエッチング速度とコアパターン形成用マスクパターン
であるフォトレジストとのエッチング速度の比である選
択比が、ガス種にかかわらず、３から４と小さいため、
コア層を１０μｍエッチングしようとした場合、フォト
レジストの厚さは２．５μｍから３．３μｍが必要とな
る。しかしながら、フォトレジスト層が２．５μｍから
３．３μｍと厚い場合、フォトレジストの断面形状が台
形となる。台形形状のフォトレジストをマスクとして反
応性イオンエッチングによりコアパターンを形成する
と、コアパターンも台形形状になってしまうため、石英
系光導波路型分波器を作製した場合、良好な合分波特性
を得ることができないことや、偏波依存性を生じること
等の問題があった。
【０００８】上記問題を解決する手段としては、方法２
〜４のような金属マスクを使用してコアパターンを形成
することにより金属マスク側面及びコアパターン側面を
垂直に形成できるため、石英系光導波路合分波器を作製
した場合、偏波依存性のない、良好な合分波特性を得る
ことができる。特に金属マスクとしてＷＳｉX を用い、
エッチングガスとして、ＣＨＦ3 の単独ガスまたはＣＨ
Ｆ3 とＣ2 Ｆ6 との混合ガスを用いた場合（方法４）、
コア層のエッチング速度とＷＳｉX マスクのエッチング
速度の比である選択比が２０以上と、Ｔｉ、アモルファ
スＳｉを用いた場合に比べて大きい。選択比が大きいこ
とにより金属マスクの膜厚が小さくてよく、製造コスト
を大幅に削減できるという長所を有する。
〜４のような金属マスクを使用してコアパターンを形成
することにより金属マスク側面及びコアパターン側面を
垂直に形成できるため、石英系光導波路合分波器を作製
した場合、偏波依存性のない、良好な合分波特性を得る
ことができる。特に金属マスクとしてＷＳｉX を用い、
エッチングガスとして、ＣＨＦ3 の単独ガスまたはＣＨ
Ｆ3 とＣ2 Ｆ6 との混合ガスを用いた場合（方法４）、
コア層のエッチング速度とＷＳｉX マスクのエッチング
速度の比である選択比が２０以上と、Ｔｉ、アモルファ
スＳｉを用いた場合に比べて大きい。選択比が大きいこ
とにより金属マスクの膜厚が小さくてよく、製造コスト
を大幅に削減できるという長所を有する。
【０００９】しかしながら、金属マスクとしてＷＳｉX
を用い、エッチングガスとしてＣＨＦ3 の単独ガスまた
はＣＨＦ3 とＣ2 Ｆ6 との混合ガスを用いた場合（方法
４）、連続してコア層の反応性イオンエッチングを行う
と、同一時間エッチングを行った場合でも、バッチごと
にコア層のエッチング深さが異なるという問題を有して
いた。顕著な場合には、コア層のエッチング深さが設定
の半分程度となる場合もあった。さらに、方法３ではア
モルファスＳｉの反応性イオンエッチングのガスとして
ＣＢｒＦ3 を用いているが、ＣＢｒＦ3 ガスはフロン規
制対象ガスであるため使用規制があるという問題も有し
ていた。
を用い、エッチングガスとしてＣＨＦ3 の単独ガスまた
はＣＨＦ3 とＣ2 Ｆ6 との混合ガスを用いた場合（方法
４）、連続してコア層の反応性イオンエッチングを行う
と、同一時間エッチングを行った場合でも、バッチごと
にコア層のエッチング深さが異なるという問題を有して
いた。顕著な場合には、コア層のエッチング深さが設定
の半分程度となる場合もあった。さらに、方法３ではア
モルファスＳｉの反応性イオンエッチングのガスとして
ＣＢｒＦ3 を用いているが、ＣＢｒＦ3 ガスはフロン規
制対象ガスであるため使用規制があるという問題も有し
ていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
を詳細に調査した結果、自己バイアス電圧に着目し、本
発明を完成させた。すなわち、本発明は、反応性イオン
エッチングによりコアパターンが形成されてなる石英系
光導波路において、コア層の反応性イオンエッチング時
の自己バイアス電圧を一定になるように制御することに
よりコアパターンが形成されてなることを特徴とする石
英系光導波路で、その製造方法は、コア層の反応性イオ
ンエッチング時の自己バイアス電圧を一定になるように
制御することによりコアパターンが形成されることを特
徴とする製造方法を要旨とするものである。以下にこれ
をさらに詳述する。
を詳細に調査した結果、自己バイアス電圧に着目し、本
発明を完成させた。すなわち、本発明は、反応性イオン
エッチングによりコアパターンが形成されてなる石英系
光導波路において、コア層の反応性イオンエッチング時
の自己バイアス電圧を一定になるように制御することに
よりコアパターンが形成されてなることを特徴とする石
英系光導波路で、その製造方法は、コア層の反応性イオ
ンエッチング時の自己バイアス電圧を一定になるように
制御することによりコアパターンが形成されることを特
徴とする製造方法を要旨とするものである。以下にこれ
をさらに詳述する。
【００１１】図１に、高周波電力を３００Ｗ一定として
ＣＨＦ3 によりコア層の反応性イオンエッチングを行っ
た場合の自己バイアス電圧の、累積エッチング時間によ
る変化を示す。図１に示すように、エッチング時の高周
波電力が印加される陰極の自己バイアス電圧は時間経過
と共に小さくなる。また、同一時間エッチングを行った
場合、後バッチのウェーハほどコア層のエッチング深さ
は小さくなる。
ＣＨＦ3 によりコア層の反応性イオンエッチングを行っ
た場合の自己バイアス電圧の、累積エッチング時間によ
る変化を示す。図１に示すように、エッチング時の高周
波電力が印加される陰極の自己バイアス電圧は時間経過
と共に小さくなる。また、同一時間エッチングを行った
場合、後バッチのウェーハほどコア層のエッチング深さ
は小さくなる。
【００１２】ＳｉＯ2 のエッチング速度には下記の式
（１）の関係があることが知られている（松尾、第１回
ドライプロセスシンポジウム、（電気学会）東京、１
３、1979）。 Ｖ ∝ Ｉ・ｅｘｐ（−Ｅ0 ／Ｅ） ‥‥（１） ただし、式（１）においてＶはエッチング速度、Ｉはイ
オン入射流、Ｅ0 は活性化エネルギー、Ｅは自己バイア
ス電圧である。
（１）の関係があることが知られている（松尾、第１回
ドライプロセスシンポジウム、（電気学会）東京、１
３、1979）。 Ｖ ∝ Ｉ・ｅｘｐ（−Ｅ0 ／Ｅ） ‥‥（１） ただし、式（１）においてＶはエッチング速度、Ｉはイ
オン入射流、Ｅ0 は活性化エネルギー、Ｅは自己バイア
ス電圧である。
【００１３】式（１）の関係からはエッチング速度を制
御するためにはイオン入射流、自己バイアス電圧を制御
する必要があることがわかる。さらに反応性イオンエッ
チングの高周波電力をＸとすると、Ｉ∝Ｘ1/2 、Ｅ∝Ｘ
1/2 と近似できることが知られている。したがって、式
（１）は式（２）のように表される。 Ｖ ＝ Ａ・Ｘ1/2 ・ｅｘｐ（−Ｂ ／ Ｘ1/2 ） ‥‥（２） ただし、式（２）においてＡ、Ｂは定数である。
御するためにはイオン入射流、自己バイアス電圧を制御
する必要があることがわかる。さらに反応性イオンエッ
チングの高周波電力をＸとすると、Ｉ∝Ｘ1/2 、Ｅ∝Ｘ
1/2 と近似できることが知られている。したがって、式
（１）は式（２）のように表される。 Ｖ ＝ Ａ・Ｘ1/2 ・ｅｘｐ（−Ｂ ／ Ｘ1/2 ） ‥‥（２） ただし、式（２）においてＡ、Ｂは定数である。
【００１４】式（１）、（２）より、エッチング速度を
一定に制御するには次の４種類の方法が考えられる。 （ａ）イオン入射量、自己バイアス電圧をそれぞれ独立
に逐次制御する。 （ｂ）イオン入射量を一定に保ち、自己バイアス電圧を
逐次制御する。 （ｃ）自己バイアス電圧を一定に保ち、イオン入射量を
逐次制御する。 （ｄ）イオン入射量、自己バイアス電圧を同時に一定に
保つ。 通常の反応性イオンエッチングではエッチング速度を一
定に保つための制御方法として、高周波電力を制御する
ことが一般的である。高周波電力を制御することはエッ
チング速度を（２）式に従って制御していることであ
り、ＳｉＯ2 の反応性エッチングの場合、上記（ｄ）を
行っていることであると考えられる。しかしながら、Ｃ
ＨＦ3 の単独ガスまたはＣＨＦ3 とＣ2 Ｆ6 との混合ガ
スを用いたコア層の反応性イオンエッチングの場合、高
周波電力を一定に制御しても図１に示すように、自己バ
イアス電圧が累積エッチング時間と共に変化してしま
う。そこで自己バイアス電圧の変化が原因でエッチング
速度を一定に制御することができないと考えられた。
一定に制御するには次の４種類の方法が考えられる。 （ａ）イオン入射量、自己バイアス電圧をそれぞれ独立
に逐次制御する。 （ｂ）イオン入射量を一定に保ち、自己バイアス電圧を
逐次制御する。 （ｃ）自己バイアス電圧を一定に保ち、イオン入射量を
逐次制御する。 （ｄ）イオン入射量、自己バイアス電圧を同時に一定に
保つ。 通常の反応性イオンエッチングではエッチング速度を一
定に保つための制御方法として、高周波電力を制御する
ことが一般的である。高周波電力を制御することはエッ
チング速度を（２）式に従って制御していることであ
り、ＳｉＯ2 の反応性エッチングの場合、上記（ｄ）を
行っていることであると考えられる。しかしながら、Ｃ
ＨＦ3 の単独ガスまたはＣＨＦ3 とＣ2 Ｆ6 との混合ガ
スを用いたコア層の反応性イオンエッチングの場合、高
周波電力を一定に制御しても図１に示すように、自己バ
イアス電圧が累積エッチング時間と共に変化してしま
う。そこで自己バイアス電圧の変化が原因でエッチング
速度を一定に制御することができないと考えられた。
【００１５】上記から、コア層のエッチング深さを一定
にしようとする、すなわちコア層のエッチング速度を一
定になるようにしようとする場合、上記（ａ）〜（ｃ）
の制御を行うことにより実現可能であると考えられる。
しかしながら、高周波電源を用いた反応性イオンエッチ
ングでは（ａ）、（ｃ）は不可能であるが、一定流量、
一定圧力に制御されている場合には、イオン入射量はほ
ぼ一定であると近似できることから、高周波電源を用い
た反応性イオンエッチングでは、上記（ｂ）の制御を行
うことが可能で、自己バイアス電圧を一定になるように
制御することによりＣＨＦ3 の単独ガスまたはＣＨＦ3
とＣ2 Ｆ6 との混合ガスを用いたコア層のエッチング速
度を制御することが可能となると考えられる。ここで自
己バイアス電圧は設定値に対して±１０Ｖの範囲内に制
御することとし、好ましくは±５Ｖである。
にしようとする、すなわちコア層のエッチング速度を一
定になるようにしようとする場合、上記（ａ）〜（ｃ）
の制御を行うことにより実現可能であると考えられる。
しかしながら、高周波電源を用いた反応性イオンエッチ
ングでは（ａ）、（ｃ）は不可能であるが、一定流量、
一定圧力に制御されている場合には、イオン入射量はほ
ぼ一定であると近似できることから、高周波電源を用い
た反応性イオンエッチングでは、上記（ｂ）の制御を行
うことが可能で、自己バイアス電圧を一定になるように
制御することによりＣＨＦ3 の単独ガスまたはＣＨＦ3
とＣ2 Ｆ6 との混合ガスを用いたコア層のエッチング速
度を制御することが可能となると考えられる。ここで自
己バイアス電圧は設定値に対して±１０Ｖの範囲内に制
御することとし、好ましくは±５Ｖである。
【００１６】上記から、石英系光導波路のコア層の反応
性イオンエッチング工程において、イオン入射量を一定
に保ち自己バイアス電圧を逐次制御することにより、コ
ア層のエッチング速度を制御できるため、コア層のエッ
チング深さを制御することが可能となる。
性イオンエッチング工程において、イオン入射量を一定
に保ち自己バイアス電圧を逐次制御することにより、コ
ア層のエッチング速度を制御できるため、コア層のエッ
チング深さを制御することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態につい
て、実施例、比較例を挙げ、図２に沿って説明する。 実施例 まず、アンダークラッド層を兼ねた直径１００mmの石英
ガラス基板１上に、屈折率制御用添加物であるＧｅＯ2
を含んだＳｉＯ2 ガラス蒸発材料を用いた電気ビーム蒸
着法により、８μｍのコア層２を形成した（図２
（ａ））。コア層２の屈折率制御用添加物の濃度はコア
層２の屈折率がアンダークラッド層を兼ねた石英ガラス
基板１の屈折率よりも０．３％高くなるように予め蒸発
材料中の屈折率制御用添加物濃度を調整した。
て、実施例、比較例を挙げ、図２に沿って説明する。 実施例 まず、アンダークラッド層を兼ねた直径１００mmの石英
ガラス基板１上に、屈折率制御用添加物であるＧｅＯ2
を含んだＳｉＯ2 ガラス蒸発材料を用いた電気ビーム蒸
着法により、８μｍのコア層２を形成した（図２
（ａ））。コア層２の屈折率制御用添加物の濃度はコア
層２の屈折率がアンダークラッド層を兼ねた石英ガラス
基板１の屈折率よりも０．３％高くなるように予め蒸発
材料中の屈折率制御用添加物濃度を調整した。
【００１８】次に、コア層２上にスパッタリング法によ
りコアパターン形成用ＷＳｉX マスク層３を厚さ４５０
nm形成した（図２（ｂ））。
りコアパターン形成用ＷＳｉX マスク層３を厚さ４５０
nm形成した（図２（ｂ））。
【００１９】次に、コアパターン形成用ＷＳｉX マスク
パターン５を形成するために、通常のフォトリソグラフ
ィーにより、コアパターン形成用ＷＳｉX マスク層３上
に、ポジ型レジストパターン４を５００nm形成した（図
２（ｃ））。
パターン５を形成するために、通常のフォトリソグラフ
ィーにより、コアパターン形成用ＷＳｉX マスク層３上
に、ポジ型レジストパターン４を５００nm形成した（図
２（ｃ））。
【００２０】次に、コアパターン形成用ＷＳｉX マスク
パターン５を形成するために、ＮＦ3 ガスを用いた反応
性イオンエッチングにより、図５に示した装置によって
コアパターン形成用ＷＳｉX マスクパターン５を形成す
る。チャンバー２１内にある高周波電源２２が接続され
た下部電極２３上に、コア層２、コアパターン形成用Ｗ
ＳｉX マスク層３、レジストパターン４を積層した石英
ガラス基板１からなる被エッチング基板７を配置し、チ
ャンバー２１に接続されたターボ分子ポンプ２４及び油
回転ポンプ２５により、５×10-5Ｐａまでチャンバー２
１内を排気した。この後、ＮＦ3 ガスを１０sccmチャン
バー２１内に導入し、自動圧力コントローラーによりチ
ャンバー２１内を０．３Ｐａに保ち、１３．５６ＭＨ
ｚ、高周波電力が２０Ｗで一定となるように制御を行い
ながら下部電極２３に高周波電力を印加し、１０分間の
反応性イオンエッチングを行って、コアパターン形成用
ＷＳｉX マスクパターン５を形成した（図２（ｄ））。
パターン５を形成するために、ＮＦ3 ガスを用いた反応
性イオンエッチングにより、図５に示した装置によって
コアパターン形成用ＷＳｉX マスクパターン５を形成す
る。チャンバー２１内にある高周波電源２２が接続され
た下部電極２３上に、コア層２、コアパターン形成用Ｗ
ＳｉX マスク層３、レジストパターン４を積層した石英
ガラス基板１からなる被エッチング基板７を配置し、チ
ャンバー２１に接続されたターボ分子ポンプ２４及び油
回転ポンプ２５により、５×10-5Ｐａまでチャンバー２
１内を排気した。この後、ＮＦ3 ガスを１０sccmチャン
バー２１内に導入し、自動圧力コントローラーによりチ
ャンバー２１内を０．３Ｐａに保ち、１３．５６ＭＨ
ｚ、高周波電力が２０Ｗで一定となるように制御を行い
ながら下部電極２３に高周波電力を印加し、１０分間の
反応性イオンエッチングを行って、コアパターン形成用
ＷＳｉX マスクパターン５を形成した（図２（ｄ））。
【００２１】次に、コアパターン形成用ＷＳｉX マスク
パターン５上に残ったフォトレジストパターン４の除去
を行う。チャンバー２１内にある高周波電源２２が接続
された下部電極２３上に、コア層２、コアパターン形成
用ＷＳｉX マスクパターン５、フォトレジストパターン
４を積層した石英ガラス基板１からなる被エッチング基
板７を配置し、チャンバー２１に接続されたターボ分子
ポンプ２４及び油回転ポンプ２５により、５×10-5Ｐａ
までチャンバー２１内を排気した。この後、Ｏ2 ガスを
５０sccmチャンバー２１内に導入し、自動圧力コントロ
ーラーによりチャンバー２１内を０．９Ｐａに保ち、１
３．５６ＭＨｚ、高周波電力が８０Ｗで一定となるよう
に制御を行いながら下部電極２３に高周波電力を印加
し、５分間の反応性イオンエッチングを行って、フォト
レジストパターンの除去を行った（図２（ｅ））。
パターン５上に残ったフォトレジストパターン４の除去
を行う。チャンバー２１内にある高周波電源２２が接続
された下部電極２３上に、コア層２、コアパターン形成
用ＷＳｉX マスクパターン５、フォトレジストパターン
４を積層した石英ガラス基板１からなる被エッチング基
板７を配置し、チャンバー２１に接続されたターボ分子
ポンプ２４及び油回転ポンプ２５により、５×10-5Ｐａ
までチャンバー２１内を排気した。この後、Ｏ2 ガスを
５０sccmチャンバー２１内に導入し、自動圧力コントロ
ーラーによりチャンバー２１内を０．９Ｐａに保ち、１
３．５６ＭＨｚ、高周波電力が８０Ｗで一定となるよう
に制御を行いながら下部電極２３に高周波電力を印加
し、５分間の反応性イオンエッチングを行って、フォト
レジストパターンの除去を行った（図２（ｅ））。
【００２２】次にコアパターン形成用ＷＳｉX マスクパ
ターン５を用いてコアパターン６を形成する。チャンバ
ー２１内にある高周波電源２２が接続された下部電極２
３上に、コア層２、コアパターン形成用ＷＳｉX マスク
パターン５を積層した石英ガラス基板１からなる被エッ
チング基板７を配置し、チャンバー２１に接続されたタ
ーボ分子ポンプ２４及び油回転ポンプ２５により、５×
10-5Ｐａまでチャンバー２１内を排気した。この後、Ｃ
ＨＦ3 ガスを１００sccmチャンバー２１内に導入し、自
動圧力コントローラーによりチャンバー２１内を０．３
Ｐａに保ち、１３．５６ＭＨｚ、自己バイアス電圧が１
ｋＶで一定となるように制御を行いながら下部電極２３
に高周波電力を印加し、１２０分間の反応性イオンエッ
チングを行って、コアパターン６を形成した（図２
（ｆ））。この時のコア層２のエッチング速度とコアパ
ターン形成用ＷＳｉX マスクパターン５のエッチング速
度との比である選択比は２５であった。
ターン５を用いてコアパターン６を形成する。チャンバ
ー２１内にある高周波電源２２が接続された下部電極２
３上に、コア層２、コアパターン形成用ＷＳｉX マスク
パターン５を積層した石英ガラス基板１からなる被エッ
チング基板７を配置し、チャンバー２１に接続されたタ
ーボ分子ポンプ２４及び油回転ポンプ２５により、５×
10-5Ｐａまでチャンバー２１内を排気した。この後、Ｃ
ＨＦ3 ガスを１００sccmチャンバー２１内に導入し、自
動圧力コントローラーによりチャンバー２１内を０．３
Ｐａに保ち、１３．５６ＭＨｚ、自己バイアス電圧が１
ｋＶで一定となるように制御を行いながら下部電極２３
に高周波電力を印加し、１２０分間の反応性イオンエッ
チングを行って、コアパターン６を形成した（図２
（ｆ））。この時のコア層２のエッチング速度とコアパ
ターン形成用ＷＳｉX マスクパターン５のエッチング速
度との比である選択比は２５であった。
【００２３】次に、コアパターン６上に残ったコアパタ
ーン形成用ＷＳｉX マスクパターン５の除去を行う。チ
ャンバー２１内にある高周波電源２２が接続された下部
電極２３上に、コアパターン６、コアパターン形成用Ｗ
ＳｉX マスクパターン５を積層した石英ガラス基板１か
らなる被エッチング基板７を配置し、チャンバー２１に
接続されたターボ分子ポンプ２４及び油回転ポンプ２５
により、５×10-5Ｐａまでチャンバー２１内を排気し
た。この後、ＮＦ3 ガスを１０sccmチャンバー２１内に
導入し、自動圧力コントローラーによりチャンバー２１
内を０．３Ｐａに保ち、１３．５６ＭＨｚ、高周波電力
が２０Ｗで一定となるように制御を行いながら下部電極
２３に高周波電力を印加し、１０分間の反応性イオンエ
ッチングを行って、コアパターン形成用ＷＳｉX マスク
パターン５の除去を行った（図２（ｇ））。
ーン形成用ＷＳｉX マスクパターン５の除去を行う。チ
ャンバー２１内にある高周波電源２２が接続された下部
電極２３上に、コアパターン６、コアパターン形成用Ｗ
ＳｉX マスクパターン５を積層した石英ガラス基板１か
らなる被エッチング基板７を配置し、チャンバー２１に
接続されたターボ分子ポンプ２４及び油回転ポンプ２５
により、５×10-5Ｐａまでチャンバー２１内を排気し
た。この後、ＮＦ3 ガスを１０sccmチャンバー２１内に
導入し、自動圧力コントローラーによりチャンバー２１
内を０．３Ｐａに保ち、１３．５６ＭＨｚ、高周波電力
が２０Ｗで一定となるように制御を行いながら下部電極
２３に高周波電力を印加し、１０分間の反応性イオンエ
ッチングを行って、コアパターン形成用ＷＳｉX マスク
パターン５の除去を行った（図２（ｇ））。
【００２４】以上の方法により１０バッチ、反応性イオ
ンエッチングによるコアパターンの製造を行い、コア層
のエッチング深さの測定を、走査型電子顕微鏡の形状観
察からの寸法計測により行った。図３に１０バッチの製
造におけるコア層のエッチング深さを示す。バッチ数に
かかわらずエッチング深さの減少は見られなかった。
ンエッチングによるコアパターンの製造を行い、コア層
のエッチング深さの測定を、走査型電子顕微鏡の形状観
察からの寸法計測により行った。図３に１０バッチの製
造におけるコア層のエッチング深さを示す。バッチ数に
かかわらずエッチング深さの減少は見られなかった。
【００２５】比較例 比較のために、コアパターン形成用ＷＳｉX マスクパタ
ーン５を用いてコアパターン６を形成する工程におい
て、高周波電力を３００Ｗで一定とした以外は、実施例
と同様に行った。このコアパターン６の形成工程では、
自己バイアス電圧は７３０Ｖから１６０Ｖへ、徐々に変
化した。また、この時のコア層２のエッチング速度とコ
アパターン形成用ＷＳｉX マスクパターン５のエッチン
グ速度との比である選択比も、２５から１３へ、徐々に
変化した。図４に１０バッチの製造におけるコア層のエ
ッチング深さを示す。バッチ数が多くなるに従って、エ
ッチング深さの減少が見られた。
ーン５を用いてコアパターン６を形成する工程におい
て、高周波電力を３００Ｗで一定とした以外は、実施例
と同様に行った。このコアパターン６の形成工程では、
自己バイアス電圧は７３０Ｖから１６０Ｖへ、徐々に変
化した。また、この時のコア層２のエッチング速度とコ
アパターン形成用ＷＳｉX マスクパターン５のエッチン
グ速度との比である選択比も、２５から１３へ、徐々に
変化した。図４に１０バッチの製造におけるコア層のエ
ッチング深さを示す。バッチ数が多くなるに従って、エ
ッチング深さの減少が見られた。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、連続してコア層のエッ
チングを行っても、バッチ数を問わず、再現性良くコア
層のエッチング深さを制御することができ、安定して石
英系光導波路を製造することができる。さらに、上記製
造方法により形成した石英系光導波路を使用することに
より、光学特性の安定した光部品を提供することができ
る。
チングを行っても、バッチ数を問わず、再現性良くコア
層のエッチング深さを制御することができ、安定して石
英系光導波路を製造することができる。さらに、上記製
造方法により形成した石英系光導波路を使用することに
より、光学特性の安定した光部品を提供することができ
る。
【図１】自己バイアス電圧の、累積エッチング時間によ
る変化を示す図である。
る変化を示す図である。
【図２】コア層のエッチング工程を示す概略図である。
（ａ）〜（ｇ）は、各工程における断面概略図である。
（ａ）〜（ｇ）は、各工程における断面概略図である。
【図３】本発明の実施例における各バッチのコア層のエ
ッチング深さを示す図である。
ッチング深さを示す図である。
【図４】本発明の比較例における各バッチのコア層のエ
ッチング深さを示す図である。
ッチング深さを示す図である。
【図５】反応性イオンエッチング装置の概略図である。
１ 石英ガラス基板 ２ コア層 ３ コアパターン形成用ＷＳｉX マスク層 ４ レジストパターン ５ コアパターン形成用ＷＳｉX マスクパターン ６ コアパターン ７ 被エッチング基板 ２１ チャンバー ２２ 高周波電源 ２３ 下部電極 ２４ ターボ分子ポンプ ２５ 油回転ポンプ
Claims (2)
- 【請求項１】 反応性イオンエッチングによりコアパタ
ーンが形成されてなる石英系光導波路において、コア層
の反応性イオンエッチング時の自己バイアス電圧を一定
になるように制御することによりコアパターンが形成さ
れてなることを特徴とする石英系光導波路。 - 【請求項２】 反応性イオンエッチングによりコアパタ
ーンを形成する石英系光導波路の製造方法において、コ
ア層の反応性イオンエッチング時の自己バイアス電圧を
一定になるように制御することを特徴とする石英系光導
波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17858595A JPH0933741A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 石英系光導波路及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17858595A JPH0933741A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 石英系光導波路及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933741A true JPH0933741A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16051053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17858595A Pending JPH0933741A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 石英系光導波路及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0933741A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990035454A (ko) * | 1997-10-31 | 1999-05-15 | 윤종용 | 단일 챔버내에서 평면 광 도파로를 제작하는 방법 |
-
1995
- 1995-07-14 JP JP17858595A patent/JPH0933741A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990035454A (ko) * | 1997-10-31 | 1999-05-15 | 윤종용 | 단일 챔버내에서 평면 광 도파로를 제작하는 방법 |
| US6177290B1 (en) | 1997-10-31 | 2001-01-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of fabricating planar optical waveguides in one chamber |
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