JPH0933742A - 光導波路の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光導波路のコア部の光吸収損失が少なくかつ
製造工程を低減した光導波路の製造方法を提供する。 【構成】 基板１０上に第１感光性塗布ガラス層を形成
した後、該第１感光性塗布ガラス層に対し加熱および光
照射を同時に行って下側けい酸ガラス層１４を形成する
工程と、下側けい酸ガラス層上に第２感光性塗布ガラス
層を形成した後、第２感光性塗布ガラス層に対し部分的
光照射および現像を行ってコアパターン１８を形成する
工程と、コアパターンを重水で処理して重水処理済みコ
アパターン２０を形成する工程と、その後、重水処理済
みコアパターンを含む下側けい酸ガラス層の表面全体に
重水処理済みコアパターンを埋め込むようにして第３感
光性塗布ガラス層２２を形成した後、第３感光性塗布ガ
ラス層に対し加熱および光照射を同時に行って上側けい
酸ガラス層２４を形成して重水処理済みコアパターン、
下側けい酸ガラス層および上側けい酸ガラス層からなる
光導波路２５を形成する工程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光、電子ビーム、Ｘ
線、イオンビーム等の放射線に感応する新規な感光性塗
布ガラスを用いた光導波路の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、高度情報通信社会を迎えて光通信
技術が急速に進展している。その中でも低損失で光信号
を伝達する光伝送技術は、モジュール化された装置での
装置間を結ぶ幹線系あるいは光から電気または電気から
光へ変換する種々の部品および変換素子を結ぶ光アクセ
ス系での低損失化が極めて重要である。

【０００３】光伝送技術において、光の損失原因の１つ
として、光伝送に用いられる媒体材料による光吸収損失
がある。モジュール化された装置間で光を伝送する幹線
系については、火炎堆積法の技術的進歩によりほぼ理論
値の限界に近い低損失の光ファイバが製造されている。
しかしながら、光アクセス系については、光が光導波路
を構成している伝送媒体材料により光吸収があるため低
損失化が難しく、未だ満足すべき低損失特性が得られて
いないのが現状である。また、光アクセス系において
は、ハイブリッド光集積技術の採用に伴い基板に搭載さ
れる光部品や電気部品間を光伝送させるため、光導波路
の低損失化を図る技術が必要となり、このため、低損失
の光導波路の製造方法が進展している。その１つの方法
として、文献（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏ
ｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ２９，Ｎ
ｏ．１２，１９９０，ｐｐ．２８６８−２８７４）に開
示されたものがある。

【０００４】この文献によると、テトラメトキシシラン
を用いてゾルゲル法により基板上に光導波路を形成し、
得られたＳｉＯ₂ −ＧｅＯ₂ 光導波路は、低損失化が実
現できると報告されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ゾルゲル法により形成された光導波路は、光導波路に所
定の光を入射して出射光を測定すると、１ｄＢ／ｃｍ程
度の光吸収損失量がある。しかし、今後の光集積回路の
高集積化、高機能化に対応するには、１ｄＢ／ｃｍ以下
に光吸収損失量を低減する必要がある。

【０００６】また、従来の製造方法では、少なくとも１
１工程を必要とし、更に、モノマーやドーパントや水の
吸着および脱着工程に長時間を必要とするため、作業性
が悪く、従って量産性を図ることができなかった。図８
〜図１０は、従来の光導波路を形成する工程を説明する
ための断面図である。

【０００７】従来の光導波路の製造方法では、まず、基
板５０を用意しておき（図８の（Ａ））、この基板５０
上に、テトラメトキシシラン、メタノール、塩酸および
アンモニアを含むゾルを塗布してゲル化させた多孔質け
い酸ガラス層５２を形成する（図８の（Ｂ））。

【０００８】次に、多孔質けい酸ガラス層５２に含まれ
ている吸着水を加温減圧のもとで除去してけい酸ガラス
層５４を形成する（図８の（Ｃ））。

【０００９】次に、けい酸ガラス層５４に増感剤を含ん
だメチルアクリラートモノマに含漬させてモノマ入りけ
い酸ガラス層５６を形成する（図８の（Ｄ））。

【００１０】次に、モノマ入りけい酸ガラス層５６に対
し選択的に光照射してモノマを重合させて（ポリマにな
る）一部けい酸ガラス層５６を有する潜像けい酸ガラス
層５８を形成する（図９の（Ａ））。

【００１１】次に、潜像けい酸ガラス層５８中の過剰モ
ノマを減圧除去してモノマの少ない潜像けい酸ガラス層
６０を形成する（図９の（Ｂ））。

【００１２】次に、光照射しない部分（未露光部、コア
となる部分）に四塩化ゲルマニウムをドーピングしてゲ
ルマニウムを含有するけい酸ガラス層６２を形成する
（図９の（Ｃ））。

【００１３】次に、四塩化ゲルマニウムをドープしたけ
い酸ガラス層６２の四塩化ゲルマニウムの一部を脱離さ
せてコア部分６４を有するけい酸ガラス層６６を形成す
る（図９の（Ｄ））。

【００１４】次に、図９の（Ｄ）の構造体を水に含浸さ
せてコア部分６４にある四塩化ゲルマニウムを加水分解
して固定化されたコア７０を有するけい酸ガラス層６８
を形成する（図１０の（Ａ））。

【００１５】次に、けい酸ガラス層６８に含まれている
吸着水を除去してコア７０付き膜７２を形成する（図１
０の（Ｂ））。

【００１６】次に、ポリマ（メチルアクリレートが重合
したもの）を熱分解して除去しクラッド層７４を形成す
る（図１０の（Ｃ））。

【００１７】次に、得られた構造体をホットプレート上
でベークしてゲルマニウムコア７２を有する光導波路７
５を形成する（図１０の（Ｄ））。

【００１８】上述した工程から理解できるように、従来
の光導波路を形成するためには、製造するプロセスとし
て１１工程が必要であった。また、プロセス工程中には
脱着および吸着工程を含んでいるため、製造時間が長く
なるという問題がある。そこで、光導波路のコア部の光
吸収損失が少なくかつ製造工程を低減した光導波路の製
造方法が望まれていた。

【００１９】

【課題を解決するための手段】第１発明の光導波路の製
造方法によれば、基板上に第１感光性塗布ガラス層を形
成した後、この第１感光性塗布ガラス層に対し加熱およ
び光照射を同時に行って下側けい酸ガラス層を形成する
工程と、下側けい酸ガラス層上に第２感光性塗布ガラス
層を形成した後、この下側けい酸ガラス層に対し部分的
光照射および現像を行ってコアパターンを形成する工程
と、コアパターンを重水で処理して重水処理済みコアパ
ターンを得る工程と、その後、重水処理済みコアパター
ンを含む下側けい酸ガラス層の表面全体に重水処理済み
コアパターンを埋め込むようにして第３感光性塗布ガラ
ス層を形成した後、第３感光性塗布ガラス層に対し加熱
および光照射を同時に行って上側けい酸ガラス層を形成
することにより、重水処理済みコアパターン、下側けい
酸ガラス層および上側けい酸ガラス層からなる光導波路
を形成する工程とを含むことを特徴とする。

【００２０】一方、第２発明の光導波路の製造方法によ
れば、基板上に第１感光性塗布ガラス層を形成する工程
と、この第１感光性塗布ガラス層に対し加熱および光照
射を同時に行って下側けい酸ガラス層を形成する工程
と、この下側けい酸ガラス層上に第２感光性塗布ガラス
層を形成する工程と、第２感光性塗布ガラス層に対し部
分的光照射および現像を行ってコアパターンを形成する
工程と、コアパターンを含む下側けい酸ガラス層の表面
全体にコアパターンを埋め込むようにして第３感光性塗
布ガラス層を形成する工程と、第３感光性塗布ガラス層
に対し加熱および光照射を同時に行って上側けい酸ガラ
ス層を形成することにより、コアパターン、下側けい酸
ガラス層および上側けい酸ガラス層からなる光導波路を
形成する工程と、光導波路を無機化するための加熱と、
緻密化するための加熱とを順次に行う工程とを含むこと
を特徴とする。

【００２１】また、第１および第２発明の実施に当た
り、好ましくは第１および第３感光性塗布ガラス層を、
アルコキシシランを加水分解した後、縮合して得られた
ポリ（シロキサン）と酸発生剤とを含む材料で形成する
のが良い。

【００２２】また、第１および第２発明の実施に当た
り、好ましくは第２感光性塗布ガラス層を、アルコキシ
シランおよびＩＶ族系金属アルコキシドを共重合して得
られたメタロシロキサンと酸発生剤とを含む材料で形成
するのが良い。

【００２３】

【作用】この第１発明の光導波路の製造方法によれば、
基板上に第１感光性塗布ガラス層を形成した後、この塗
布ガラス層に対し加熱および光照射を同時に行って下側
けい酸ガラス層を形成する。ここで用いる第１感光性塗
布ガラス層はポリ（シロキサン）と酸発生剤とを含んで
いるので、光を照射することにより酸が発生する。この
発生した酸とポリ（シロキサン）とが反応してけい酸ガ
ラスになる。このけい酸ガラスに対して加熱処理を施す
ことにより更にポリ（シロキサン）のシラノール化が促
進されて無機質のけい酸ガラスとなる。

【００２４】次に、下側けい酸ガラス層上に第２感光性
塗布ガラス層を形成した後、第２感光性塗布ガラス層に
対し部分的光照射および現像を行ってコアパターンを形
成する。第２感光性塗布ガラス層はメタロポリシロキサ
ンと酸発生剤とを含んでいるので、部分的光照射を行う
ことにより露光された部分が酸とメタロポリシロキサン
とが反応してシラノールが生成され、ＩＶ族系金属がド
ープされたけい酸となる。このけい酸は、現像溶液には
不溶となり、一方、第２感光性塗布ガラス層の露光され
ない部分は現像溶液に可溶となるので、コアパターンが
形成できる。また、コアパターンを重水で処理して重水
処理済みコアパターンを得る。コアパターンは、けい酸
により構成されているので、このコアパターンを例えば
重水中に浸漬することによって処理すると、ポリ（シロ
キサン）と重水（Ｄ₂ Ｏ）とが反応してけい酸の水酸基
（ＯＨ基）がＯＤ基に置換されて重水処理済みコアパタ
ーンを得ることができる。コアパターンをＯＨ基からＯ
Ｄ基に置換することにより光吸収波長のピーク位置が
１．３μｍの通信波長から長波長側にずれることになる
ので、従来のように１．３μｍ波長領域での光吸収損失
ピーク波長との重なりを回避することができる。従っ
て、重水処理済みコアパターン中に光を入射した場合の
光吸収損失量を低減することができる。

【００２５】また、重水処理済みコアパターンを含む構
造体の表面に、この重水処理済みコアパターンを埋め込
むようにして第３感光性塗布ガラス層を形成した後、こ
の第３感光性塗布ガラス層に対し加熱および光照射を同
時に行って上側けい酸ガラス層を形成することにより、
重水処理済みコアパターン、下側けい酸ガラス層および
上側けい酸ガラス層からなる光導波路を形成する。この
第３感光性塗布ガラス層は上述した第１感光性塗布ガラ
ス層と同様な層を用いるので、光照射することによりシ
ラノールが生成されてけい酸となる。また、加熱を行う
ことにより、更にシラノール化が促進されて無機質のけ
い酸ガラスとなる。

【００２６】また、第２発明の光導波路の製造方法によ
れば、基板上に第１感光性塗布ガラス層を形成する工程
と、この第１感光性塗布ガラス層に対し加熱および光照
射を同時に行って下側けい酸ガラス層を形成する工程
と、下側けい酸ガラス層上に第２感光性塗布ガラス層を
形成する工程と、第２感光性塗布ガラス層に対し部分的
光照射および現像を行ってコアパターンを形成する工程
と、コアパターンを含む下側けい酸ガラス層の表面全体
にコアパターンを埋め込むようにして第３感光性塗布ガ
ラス層を形成する工程と、第３感光性塗布ガラス層に対
し加熱および光照射を同時に行って上側けい酸ガラス層
を形成することにより、コアパターン、下側けい酸ガラ
ス層および上側けい酸ガラス層からなる光導波路を形成
する工程と、光導波路を無機化するための加熱と、緻密
化するための加熱を順次に行う工程とを含んでいる。こ
のように、第２発明の工程数は８工程となり、従来の１
１工程に比べて工程数が３工程低減する。また、第２発
明の製造工程には、従来のように吸着および脱着工程を
含んでいないため、製造時間も従来より短縮できる。

【００２７】

【実施例】以下、各図を参照して、この発明の光導波路
の製造方法の実施例につき説明する。なお、以下の説明
中で述べる、使用材料及び材料の使用量、処理時間、温
度、膜厚等の数値的条件は、この発明の範囲内の好適例
にすぎない。従って、この発明がこれら条件にのみ限定
されるものでないことは理解されたい。

【００２８】１．第１発明の光導波路の製造方法 １−１．第１実施例 この発明の第１実施例では、光導波路の低損失化を図る
目的に光導波路を製造する方法につき説明する。

【００２９】１−１−１．レジスト溶液の調製 まず、この実施例に用いる第１、第２および第３感光性
塗布ガラス層のレジスト溶液の調製について説明してお
く。尚、ここでは、第１および第３感光性塗布ガラス層
に用いる塗布ガラス溶液は同一のものを使用するので、
一括して説明することにする。

【００３０】第１および第３感光性塗布ガラス層に用い
る塗布ガラスは、テトラメトキシシランを部分的に加水
分解し、その後、縮合させたポリ（シロキサン）と、酸
発生剤である４−フェニルチオフェニルジフェニルスル
ホニウムトリフラートとをメチルイソブチルケトン（Ｍ
ＩＢＫ：溶剤）に溶解して混合する。この混合液を塗布
ガラス溶液とする。尚、４−フェニルチオフェニルジフ
ェニルスルホニウムトリフラートはポリ（シロキサン）
に対し５ｗｔ％の割合とする。

【００３１】次に、第２感光性塗布ガラス層に用いるレ
ジストは、以下のようにして調製する。

【００３２】テトラメトキシシラン８０モル％とテトラ
メトキシゲルマン２０モル％とを部分的に加水分解し、
その後、縮合させたメタロポリシロキサンと、このメタ
ロポリシロキサンに対して酸発生剤である４−フェニル
チオフェニルジフェニルスルホニウムトリフラートとを
ＭＩＢＫに溶解して混合する。この混合液を第２感光性
塗布ガラス層を形成するときのレジスト溶液とする。こ
のとき、４−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニ
ウムトリフラートは、メタロポリシロキサンに対し５ｗ
ｔ％の割合とする。

【００３３】１−１−２．光導波路の製造方法 この実施例では、基板１０としてシリコン基板を用いる
（図１の（Ａ））。この基板１０上に１−１−１項で説
明した第１感光性塗布ガラス層のレジスト溶液を回転塗
布した後、塗布膜を含む基板をホットプレート上でプリ
ベーク（１００℃、２分間）して第１感光性塗布ガラス
層１２を形成する。尚、ここでは、第１感光性塗布ガラ
ス層１２の膜厚を約０．６μｍとする（図１の
（Ｂ））。

【００３４】次に、得られた第１感光性塗布ガラス層１
２を含む構造体を加熱（１５０℃）しながら紫外線（Ｕ
Ｖ）硬化装置を用いて第１感光性塗布ガラス層１２の表
面全体を光照射（１０分間）して下側けい酸ガラス層１
４を形成する（図１の（Ｃ））。尚、ここでは下側けい
酸ガラス層１４の膜厚を約５．０μｍとする。また、こ
の実施例では、下側けい酸ガラス層１４をアンダークラ
ッド層とも称する。

【００３５】次に、下側けい酸ガラス層１４上に、１−
１−１項で説明した第２感光性塗布ガラス層の塗布ガラ
ス溶液を回転塗布した後、塗布膜を含む基板をホットプ
レート上でプリベーク（１００℃、２分間）して第２感
光性塗布ガラス層１６を形成する（図１の（Ｄ））。
尚、ここでは、プリベーク後の第２感光性塗布ガラス層
１６の膜厚を約１．２μｍとする。

【００３６】次に、ｄｅｅｐＵＶ露光機を用いて露光量
１０ｍＪ／ｃｍ² の紫外線を第２感光性塗布ガラス層に
部分的に照射して評価図形を描画する。その後、得られ
た試料をホットプレート上でベーク（１２０℃、２分
間）した後、アニソール（現像液）中で現像する。この
とき、光露光した部分は現像液に溶解せずに残り、未露
光の部分は除去されてコアパターン１８が形成される
（図２の（Ａ））。尚、ここではコアパターン１８の膜
厚を約１．０μｍとする。

【００３７】次に、コアパターン１８を重水で浸漬処理
する。そのため、この実施例では、このコアパターン１
８を含む構造体を沸騰した重水中に約５０時間浸漬した
後、重水から取り出してこの構造体をホットプレート上
でベーク（２００℃、１０分間）して重水処理済みコア
パターン２０を形成する（図２の（Ｂ））。ここで得ら
れた重水処理済みコアパターン２０は、例えば半導体レ
ーザ光（１．３μｍの波長）を入射した場合、光吸収ピ
ーク波長の位置を長波長側にずらす性質を有している。
尚、この実施例では、沸騰した重水中に構造体を浸漬し
たが、置換反応時間を短縮するために以下のような処理
を行っても良い。

【００３８】コアパターンの材料であるけい酸に含まれ
ているＯＨ基をＯＤ基に置換する反応を加速するため
に、コアパターンを含む構造体を加圧しながら温度を上
昇させる。このような方法により、ＯＤ置換に要する時
間を短縮出来る。図４は、コアパターン１８の材料であ
るけい酸が重水と反応して重水素に置換される過程を説
明するための図である。

【００３９】けい酸と重水とが反応してけい酸中のシラ
ノールの水素原子が平衡反応により重水素に置換され
て、重水素に置換されたけい酸と重水を含む水とが生成
する。このとき、けい酸と重水との平衡反応は、図４に
示すように圧倒的に右に偏っているので、沸騰した重水
中に長時間浸漬することによりシラノール中の水素原子
を実質的にすべて重水素に置換することができる。この
ように、重水素により置換された重水処理済みコアパタ
ーン２０に例えば半導体レーザ光（１．３μｍ波長）を
入射させると、光吸収波長のピーク位置が長波長側にず
れるため、１．３μｍの通信波長との重なりを回避でき
るため、出射される光強度の損失も低減される。

【００４０】次に、重水処理済みコアパターン２０を有
する構造体の表面全体に重水処理済みコアパターン２０
を埋め込むようにして第３感光性塗布ガラス層２２を埋
込み形成する（図２の（Ｃ））。このとき用いる第３感
光性塗布ガラス層の材料は、既に説明した第１感光性塗
布ガラス層１２と同一なので、レジスト溶液や塗布方法
も図１の（Ｂ）の条件と同様にする。

【００４１】次に、得られた第３感光性塗布ガラス層２
２を含む構造体を加熱（１５０℃）しながら全面露光
（１０分間）して上側けい酸ガラス層２４を形成する
（図２の（Ｄ））。尚、ここでは、上側けい酸ガラス層
２４の膜厚を５μｍより多少厚めに形成するのが良い。
また、この実施例では、上側けい酸ガラス層２４をオー
バクラッド層とも称する。また、ここでは、下側けい酸
ガラス層１４、上側けい酸ガラス層２４および重水処理
済みコアパターン２０を総称して光導波路２５と称す
る。

【００４２】次に、重水処理済みコアパターン２０およ
び上側けい酸ガラス層２４には微量の有機分が含まれて
いるため、上側けい酸ガラス層２４を含む構造体をホッ
トプレート上でベーク（４００℃、１０分間）して有機
分を除いた有機分除去済みコアパターン２０ａおよび上
側けい酸ガラス層２６を形成する（図３の（Ａ））。
尚、ここでは、有機分を除いた上側けい酸ガラス層２６
を有機分除去済みクラッド層とも称する。

【００４３】次に、光導波路２７を含む基板１０を酸素
雰囲気中のアニール炉内に搬入して加熱（８５０℃、１
時間）を行って緻密化した緻密けい酸ガラス層（緻密ク
ラッド層とも称する。）２６ａおよび緻密化した緻密コ
アパターン２０ｂからなる緻密化した光導波路２８を形
成する（図３の（Ｂ））。

【００４４】得られた光導波路を部品に組み立てた後、
１．３μｍの波長を有する半導体レーザ光を用いて光導
波路の評価試験を行った。その評価方法としては、光導
波路の一方の端面からレーザ光を入射させ、光導波路の
他方の端面から出射する光強度を測定して光吸収損失を
測定する。この結果、光吸収損失量は０．０５ｄＢ／ｃ
ｍの値が得られた。

【００４５】この結果からも理解できるように、光吸収
損失は従来に比べ２０分の１に低下していることがわか
った。

【００４６】２．第２発明の光導波路の製造方法 次に、図５〜図７を参照して、第２発明の実施例につき
説明する。この実施例では、光吸収損失は第１発明第１
実施例よりも多少大きくなるが、工程数を低減すること
を目的としている。尚、図５、図６および図７は、この
実施例の光導波路を製造する工程を説明するための断面
図である。

【００４７】第２実施例では、基板１０としてシリコン
基板を用いる（図５の（Ａ））。この基板１０上に第１
発明第１実施例で説明した１−１−１項で調製した塗布
ガラス溶液を用いて第１感光性塗布ガラス層１２を形成
し（図５の（Ｂ））、その後、加熱露光を同時に行って
下側けい酸ガラス層１４を形成する（図５の（Ｃ））。

【００４８】次に、下側けい酸ガラス層１４上に第２感
光性塗布ガラス層１６を形成した後、部分的に光照射を
行った後、第２感光性塗布ガラス層１６を現像してコア
パターン１８を形成する（図６の（Ａ））。ここまでの
工程は、第１発明第１実施例の工程と同一である。従っ
て、ここでは、詳細な説明を省略する。

【００４９】次に、この実施例では、第１発明第１実施
例で説明した１−１−１項で調製した第３感光性塗布ガ
ラス層用のレジスト溶液を、コアパターン１８を含む下
側けい酸ガラス層１４の表面全体にコアパターン１８を
埋込むようにして回転塗布し、塗布膜を含む構造体をホ
ットプレート上でベーク（１００℃、２分間）して第２
感光性塗布ガラス層２２を形成する（図６の（Ｂ））。

【００５０】次に、紫外線（ＵＶ）硬化装置を用いて加
熱（１５０℃）しながら第３感光性塗布ガラス層２２の
表面を全面光照射（１０分間）して上側けい酸ガラス層
２４を形成する（図６の（Ｃ））。尚、ここでは、下側
けい酸ガラス層１４、上側けい酸ガラス層２４およびコ
アパターン１８を総称して光導波路２５と称する。

【００５１】次に、上側けい酸ガラス層２４を含む構造
体をホットプレート上でベーク（４００℃、１０分間）
して有機分を除いたコアパターン（有機分除去済みコア
パターンとも称する。）１９およびけい酸ガラス層２６
を形成する（図７の（Ａ））。尚、ここでは有機分を除
いたけい酸ガラス層２６をクラッド層とも称する。ま
た、この実施例では、有機分除去済みコアパターン１９
とクラッド層２６を総称して有機分除去済み光導波路２
９と称する。

【００５２】次に、光導波路２９を含む構造体をアニー
ル炉に搬入した後、炉内を酸素雰囲気とし加熱（８５０
℃、１時間）を行って緻密化したコアパターン（緻密化
済みコアパターンとも称する。）１９ａおよび緻密化し
たけい酸ガラス層（緻密クラッド層とも称する。）２６
ａを形成する（図７の（Ｂ））。尚、ここでは、緻密化
済みコアパターン１９ａと緻密クラッド層２６ａとを総
称して緻密化した光導波路３０と称する。

【００５３】上述した工程から理解できるように、第２
発明の実施例では、第１発明の第１実施例の重水中への
浸漬する工程を除いてある分、光導波路の製造工程数を
低減することができる。また、この実施例では、８工程
で光導波路を形成することが出来る。従って、従来例
（１１工程）よりも３工程だけ工程数が低減することが
できる。更に、この実施例の工程中には従来のように吸
着および脱着工程が含まれていないので、工程時間を短
縮することができる。従って、製品の量産化を図ること
ができる。

【００５４】また、この実施例で得られた光導波路を部
品に組み立てた後、１．３μｍの波長を有する半導体レ
ーザ光を用いて光導波路の評価試験を行った。光導波路
の一方の端面からレーザ光を入射させ、光導波路の他方
の端面から光強度を測定して光吸収損失を測定した。そ
の結果、光吸収損失量は０．１ｄＢ／ｃｍの値が得られ
た。

【００５５】この結果より理解できるように、第２発明
の実施例では重水による重水素置換を行わない分、光吸
収損失量の値は高くなるが、実用上何ら問題となる値で
はない。

【００５６】上述した実施例では、第３感光性塗布ガラ
ス層を形成するための塗布ガラス溶液にテトラアルキシ
ゲルマンを混入させて調製したゲルマニウムを用いた
が、何らこの材料に限定されるものではなく、例えばＩ
Ｖ族金属としてチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）
および錫（Ｓｎ）の中から選ばれた１種類の元素を含む
金属アルコキシドを用いてアルコキシシランに共重合さ
せたメタロポリシロキサンを用いても良い。

【００５７】また、第１および第３感光性塗布ガラス層
のレジスト材料にテトラアルコキシシランを用いたが、
この材料に何ら限定されるものではなく、テトラアルコ
キシシランと同等な性質をもつ四官能性シランを用いて
これを部分的加水分解させた後、縮合させてポリ（シロ
キサン）を生成しても良い。

【００５８】また、第１および第３感光性塗布ガラス層
のレジストとしては、市販の塗布ガラス、例えば、ＯＣ
Ｄ（東京応化社製）とかアクグラス（アライドシグナル
社製）を用いてこの材料と酸発生剤とをＭＩＳＫに溶解
させてレジスト溶液を調製しても良い。

【００５９】また、第１および第３感光性塗布ガラス層
のレジストとしては、この出願に係る発明者らによる特
願平６−５４２２４号によるシリコン樹脂組成物と酸発
生剤とを用いても良い。

【００６０】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の第１発明の光導波路の製造方法では、コアパターンを
形成した後に、このコアパターンを重水で処理する。こ
のような工程において、コアパターンを構成しているけ
い酸が重水と反応して水酸基の水素原子を重水素に置換
して重水処理済みコアパターンを得ることができる。こ
のため、重水処理済みコアパターンを下側けい酸ガラス
層および上側けい酸ガラス層により埋め込んで光導波路
を形成した場合、コアパターンに１．３μｍの通信波長
を入射させると、光吸収損失ピークが１．３μｍの波長
よりも長波長側にずれるため、低損失の光導波路を形成
することができる。また、光導波路を無機化するための
加熱と緻密化するための加熱を順次に行うことにより、
光導波路中に含まれる有機分の除去または光導波路の緻
密化を図ることができる。

【００６１】また、第２発明の光導波路の製造方法によ
れば、上述したように８工程で光導波路を製造すること
ができるので、従来（１１工程）に比べて工程数を低減
することができる。従って、工程数および工程時間が低
減される分、量産化を図ることができるので、製品のコ
ストダウンを図ることができる。また、第２発明の実施
例の工程には、従来のような吸着および脱着工程を必要
としないので、工程時間が大幅に短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｄ）は、第１発明の第１実施例の光
導波路の製造工程を説明するために供する工程図であ
る。

【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に続く、光導波路の製
造工程を説明するために供する工程図である。

【図３】（Ａ）〜（Ｂ）は、図２に続く、光導波路の製
造工程を説明するために供する工程図である。

【図４】けい酸と重水から重水素置換されたけい酸を生
成する反応を説明するための図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は、第２発明の実施例の光導波
路の製造工程を説明するために供する工程図である。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、図５に続く、光導波路の製
造工程を説明するために供する工程図である。

【図７】（Ａ）〜（Ｂ）は、図６に続く、光導波路の製
造工程を説明するために供する工程図である。

【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は、従来の光導波路の製造工程
を説明するために供する工程図である。

【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は、図８に続く、製造工程を説
明するために供する工程図である。

【図１０】（Ａ）〜（Ｄ）は、図９に続く、製造工程を
説明するために供する工程図である。

【符号の説明】

１０：シリコン基板 １２：第１感光性塗布ガラス層 １４：下側けい酸ガラス層 １６：第２感光性塗布ガラス層 １８：コアパターン ２０：重水処理済みコアパターン ２２：第３感光性塗布ガラス層 ２４：上側けい酸ガラス層 ２６：有機分を除いたけい酸ガラス層 ２６ａ：緻密化したけい酸ガラス層 ２７：有機分除去済み光導波路 ３０：緻密化した光導波路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）基板上に第１感光性塗布ガラス層
   を形成した後、該第１感光性塗布ガラス層に対し加熱お
   よび光照射を同時に行って下側けい酸ガラス層を形成す
   る工程と、 （ｂ）該下側けい酸ガラス層上に第２感光性塗布ガラス
   層を形成した後、該第２感光性塗布ガラス層に対し部分
   的光照射および現像を行ってコアパターンを形成する工
   程と、 （ｃ）前記コアパターンを重水で処理して重水処理済み
   コアパターンを得る工程と、 （ｄ）その後、前記重水処理済みコアパターンを含む前
   記下側けい酸ガラス層の表面全体に前記重水処理済みコ
   アパターンを埋め込むようにして第３感光性塗布ガラス
   層を形成した後、該第３感光性塗布ガラス層に対し加熱
   および光照射を同時に行って上側けい酸ガラス層を形成
   することにより、前記重水処理済みコアパターン、前記
   下側けい酸ガラス層および上側けい酸ガラス層からなる
   光導波路を形成する工程とを含むことを特徴とする光導
   波路の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光導波路の製造方法に
   おいて、 前記（ｄ）の後工程として、前記光導波路を無機化する
   ための加熱と、緻密化するための加熱とを順次に行う工
   程を含むことを特徴とする光導波路の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の光導波路の製造方法に
   おいて、 前記（ｂ）工程の第２感光性塗布ガラス層を、アルコキ
   シシランおよびＩＶ族系金属アルコキシドを共重合して
   得られたメタロポリシロキサンと酸発生剤とを含む材料
   で形成したことを特徴とする光導波路の製造方法。
4. 【請求項４】 （ａ）基板上に第１感光性塗布ガラス層
   を形成する工程と、 （ｂ）該第１感光性塗布ガラス層に対し加熱および光照
   射を同時に行って下側けい酸ガラス層を形成する工程
   と、 （ｃ）該下側けい酸ガラス層上に第２感光性塗布ガラス
   層を形成する工程と、 （ｄ）該第２感光性塗布ガラス層に対し部分的光照射お
   よび現像を行ってコアパターンを形成する工程と、 （ｅ）該コアパターンを含む前記下側けい酸ガラス層の
   表面全体に前記コアパターンを埋め込むようにして前記
   第３感光性塗布ガラス層を形成する工程と、 （ｆ）該第３感光性塗布ガラス層に対し加熱および光照
   射を同時に行って上側けい酸ガラス層を形成することに
   より、前記コアパターン、前記下側けい酸ガラス層およ
   び上側けい酸ガラス層からなる光導波路を形成する工程
   と、 （ｇ）前記光導波路を無機化するための加熱と、緻密化
   するための加熱とを順次に行う工程とを含むことを特徴
   とする光導波路の製造方法。