JPS63100406A - 光回路素子の製造方法 - Google Patents
光回路素子の製造方法Info
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- JPS63100406A JPS63100406A JP61271405A JP27140586A JPS63100406A JP S63100406 A JPS63100406 A JP S63100406A JP 61271405 A JP61271405 A JP 61271405A JP 27140586 A JP27140586 A JP 27140586A JP S63100406 A JPS63100406 A JP S63100406A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
不発明は導波をの光回路素子の製造方法に関する。
光導波層の一部に凹凸が形成されている光回路としてグ
レーティング素子や７レネル型の導波路量レンズ等があ
るが、グレーティング素子を例にとるとグレーティング
素子は第５図に示すように基板５１０表面に光導波層５
２が形成され、その表面にグレーティング５３が形成さ
れているのであるが、グレーティングのピッチＰが（Ｌ
５μｍ樫度と小さくなると、そのパターン形成には電子
ビーム露光が用いられていた１例として、光メモリシン
ポジウム′８５講演番号１６にあるような光デイスク用
ピックアップがある。
レーティング素子や７レネル型の導波路量レンズ等があ
るが、グレーティング素子を例にとるとグレーティング
素子は第５図に示すように基板５１０表面に光導波層５
２が形成され、その表面にグレーティング５３が形成さ
れているのであるが、グレーティングのピッチＰが（Ｌ
５μｍ樫度と小さくなると、そのパターン形成には電子
ビーム露光が用いられていた１例として、光メモリシン
ポジウム′８５講演番号１６にあるような光デイスク用
ピックアップがある。
しかし、前述の光回路素子の製造方法では、電子ビーム
露光を用いてい・るが、電子ビーム露光装置は現在のＬ
ＳＩ製造に用いられている光を用いた露光装置に比べて
非常に高価であり、かつ単位時間あたりの基板の処理枚
数が少なく、光回路素子を安価に作れないという問題点
を有する。
露光を用いてい・るが、電子ビーム露光装置は現在のＬ
ＳＩ製造に用いられている光を用いた露光装置に比べて
非常に高価であり、かつ単位時間あたりの基板の処理枚
数が少なく、光回路素子を安価に作れないという問題点
を有する。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、電子ビーム露光装置等の高価な
装置を用いずに、微細な凹凸構造をもつ光回路素子を提
供することにある。
の目的とするところは、電子ビーム露光装置等の高価な
装置を用いずに、微細な凹凸構造をもつ光回路素子を提
供することにある。
本発明の光回路素子の製造方法は、光導波層の一部に凹
凸が形成されている光回路素子の製造方法において、前
記光回路素子あるいは前記光回路素子を支持する基板を
、ゾル状態からゲル状態を経た後、焼結することによっ
て形成される材料を母材として形成することを特徴とす
る。
凸が形成されている光回路素子の製造方法において、前
記光回路素子あるいは前記光回路素子を支持する基板を
、ゾル状態からゲル状態を経た後、焼結することによっ
て形成される材料を母材として形成することを特徴とす
る。
〔実施例１〕
第１図（α）は不発明の第１の実施例における光回路素
子の斜視図であって、第１図Ｃｂ）は第１図（α）のＡ
−Ａ’の断面図である。
子の斜視図であって、第１図Ｃｂ）は第１図（α）のＡ
−Ａ’の断面図である。
石英基板１１０表面にはＧｅを拡散して形成した光導波
Ｍ１２がある１石英基板の表面の凹凸によってグレーテ
ィング１３が形成されている。光導波層１２に例えば端
面１６から入射した導波光１４はグレーティング１３に
よって種々の変化を受ける。
Ｍ１２がある１石英基板の表面の凹凸によってグレーテ
ィング１３が形成されている。光導波層１２に例えば端
面１６から入射した導波光１４はグレーティング１３に
よって種々の変化を受ける。
続いて、本実施例の基板１１と光４波層１２の作り方を
第２図を用いて説明する。
第２図を用いて説明する。
初めに第２図（α）に示すように容器２１にゲル化、焼
結工程を経て石英となるゾル溶液２２を入れる。ここで
は、（１）エチルシリケートを塩酸酸性のもとで加水分
解したものと、（Ｉ）エチルシリケートとエタノールと
アンモニア水を混合して加水分解させ、シリカ微粒子を
含ませた溶液を濃縮したものとを混合してペーハー値を
Ｈ整したゾル溶液を用いている。なお、ゾル溶液２２と
して（１）の成分だけを用いても良い。
結工程を経て石英となるゾル溶液２２を入れる。ここで
は、（１）エチルシリケートを塩酸酸性のもとで加水分
解したものと、（Ｉ）エチルシリケートとエタノールと
アンモニア水を混合して加水分解させ、シリカ微粒子を
含ませた溶液を濃縮したものとを混合してペーハー値を
Ｈ整したゾル溶液を用いている。なお、ゾル溶液２２と
して（１）の成分だけを用いても良い。
このゾル溶液をしばらく放置してゲル化させた後、第２
図（ｂ）に示すようにグレーティングの寸法を拡大した
型２４をゲル２３に押しつける。
図（ｂ）に示すようにグレーティングの寸法を拡大した
型２４をゲル２３に押しつける。
後工程で乾燥、焼結を経るとゲルの寸法は約半分に収縮
するので、最終的に周期α５μｍのグレーティングが必
要であればを２４のグレーティングの周期は約１μ風で
良い。
するので、最終的に周期α５μｍのグレーティングが必
要であればを２４のグレーティングの周期は約１μ風で
良い。
なお１ｍ２４は第２図（α）のゾル溶液２２の状態の時
にゾル溶液２２に押しつけても良φし、あるいは容器２
１の底にあらかじめグレーティングのをを形成しておい
ても良い。
にゾル溶液２２に押しつけても良φし、あるいは容器２
１の底にあらかじめグレーティングのをを形成しておい
ても良い。
続■て、盟２４が転写されたゲル２３を６０℃で乾燥さ
せた後、Ｉ！ｋｇ的に石英を形成するための温度よりも
低い温度、例えば１０００℃〜１０５０℃で焼結を行な
い、焼結ゲル２５を形成する。
せた後、Ｉ！ｋｇ的に石英を形成するための温度よりも
低い温度、例えば１０００℃〜１０５０℃で焼結を行な
い、焼結ゲル２５を形成する。
（第２図（Ｃ））。
続いて、テトラエトキシ、ゲルマニウムをエタノールに
溶かした溶液中で焼結ゲル２５０表面にＧｅを拡散させ
て屈折率を変え、第２図（ｄ）に示すように拡散Ｎ２６
を形成する。
溶かした溶液中で焼結ゲル２５０表面にＧｅを拡散させ
て屈折率を変え、第２図（ｄ）に示すように拡散Ｎ２６
を形成する。
続いて、１２００℃で焼結を行ない、表面にグレーティ
ング１３と光導波層１２を持つ石英基板１１を形成する
。（第２図（−）） なお、Ｇｅの拡散は第２図（ｂ）の後のゲル状態の時に
行なっても良いし、最終的に焼結の終りた石英基板に行
なっても良い。
ング１３と光導波層１２を持つ石英基板１１を形成する
。（第２図（−）） なお、Ｇｅの拡散は第２図（ｂ）の後のゲル状態の時に
行なっても良いし、最終的に焼結の終りた石英基板に行
なっても良い。
以上述べた方法では型２４のグレーティングの周期は約
１μｍであり、グレーティングのパターン幅は約１５μ
肩となっている。このパターン幅は現在のＬＳＩの製造
に広く用いられている。紫外線を光源とする露光機では
形成が難かしく、遠紫外線を光源とする露光機では解像
限界である。
１μｍであり、グレーティングのパターン幅は約１５μ
肩となっている。このパターン幅は現在のＬＳＩの製造
に広く用いられている。紫外線を光源とする露光機では
形成が難かしく、遠紫外線を光源とする露光機では解像
限界である。
従って現在主流となりでいる紫外線露光機でパターンを
形成するためには型２４のグレーティングの周期は２μ
肩となる。この型２４から最終的にα５μｍＦＲ期のグ
レーティングを形成するには、−間第２図（ｃ）までの
工程によってグレーティング周期１μ風の型を作り、そ
のをを再度型２４としてもう一度第２図に示す工程をく
り返す、型２４のグレーティングは通常の半導体装置製
造プロセスで用いられて−る、レジストによるパターニ
ングやイオンエツチングで形成する。
形成するためには型２４のグレーティングの周期は２μ
肩となる。この型２４から最終的にα５μｍＦＲ期のグ
レーティングを形成するには、−間第２図（ｃ）までの
工程によってグレーティング周期１μ風の型を作り、そ
のをを再度型２４としてもう一度第２図に示す工程をく
り返す、型２４のグレーティングは通常の半導体装置製
造プロセスで用いられて−る、レジストによるパターニ
ングやイオンエツチングで形成する。
光導波層１２が形成された基板１１を第２図（ｆ）に示
すように、必要に応じて切断し、端面２７を研磨するこ
とによって光回路素子が形成される。
すように、必要に応じて切断し、端面２７を研磨するこ
とによって光回路素子が形成される。
以上述べたように、本実施例によれば、通常の露光機を
用いてグレーティングパターンを形成シゾルあるいはゲ
ル状態の材料にそのパターンを形写し、その材料を焼結
することによって収縮させ、微細なグレーティング構造
を形成することができる。
用いてグレーティングパターンを形成シゾルあるいはゲ
ル状態の材料にそのパターンを形写し、その材料を焼結
することによって収縮させ、微細なグレーティング構造
を形成することができる。
本実施例では基板として石英、光導波層を形成するドー
パントとしてＧｅを用いたが、基板としては多成分ガラ
スなど、また、ドーパントとしてはＧｏ以外の材料でも
良い。
パントとしてＧｅを用いたが、基板としては多成分ガラ
スなど、また、ドーパントとしてはＧｏ以外の材料でも
良い。
〔実施例２〕
第３図には本発明の第２の実施例を示す、光導波層にフ
レネル型の導波路レンズ３１を形成したものであり、形
成方法は第１の実施例と同様である。
レネル型の導波路レンズ３１を形成したものであり、形
成方法は第１の実施例と同様である。
〔実施例３〕
第４図は本発明の第３の実施例の工程の一部を示す図で
ある。
ある。
第１の実施例において、ゾル、ゲル各状態を経て、拡散
導波路を形成せずに焼結を行なって表面にグレーティン
グの凹凸がある状態（第２図（−）で光導波層１２がな
い状態）の表面に光導波層４１となる薄膜を形成したも
のである。
導波路を形成せずに焼結を行なって表面にグレーティン
グの凹凸がある状態（第２図（−）で光導波層１２がな
い状態）の表面に光導波層４１となる薄膜を形成したも
のである。
以上述べたように本発明によれば、光回路素子を構成す
る光導波層あるいはそれを支持する基板をゾル状態、ゲ
ル状態を経た後、焼結することによりて形成される材料
を母材として形成することによって、光回路素子を構成
する凹凸のパターンを電子ビーム露光装置のような高価
な装置を用いずに通常の紫外線露光装置で形成できると
いう効果を有する。
る光導波層あるいはそれを支持する基板をゾル状態、ゲ
ル状態を経た後、焼結することによりて形成される材料
を母材として形成することによって、光回路素子を構成
する凹凸のパターンを電子ビーム露光装置のような高価
な装置を用いずに通常の紫外線露光装置で形成できると
いう効果を有する。
また、基板を形成すると同時にその表面にグレーティン
グ等の凹凸も作り込めるという効果も有する。
グ等の凹凸も作り込めるという効果も有する。
第１図（り、（Ａ）は本発明の光回路素子の構造を示す
図で、第１図（α）は斜視図、第１図＜ｂ＞は第１図（
α）のＡ−Ａ’の断面図、第２図（α）〜（１）は本発
明の第１０冥施例における、基板、光導波層およびグレ
ーティング構造の製造工程を示す断面図、第５図は本発
明の第２の実施例における光回路素子の斜視図、第４図
は本発明の第３の実施例における光回路素子の断面図、
第５図は従来の光回路素子の構造を示す斜視図１１・・
・・・・基 板 １２・・・・・・光導波層 １３・・・・・・グレーティング １４・・・・・・導波光 １５・・・・・・導波光 １６・・・・・・端 面 ２１・・・・・・容 器 ２２・・・・・・ゾル溶液 ２３・・・・・・ゲ ル ２４・・・・・・掴 ２５・・・・・・焼結ゲル ２６・・・・・・拡散層 ２７・・・・・・端 面 ３１・・・・・・導波路レンズ ４１・・・・・・光導波層 ５１・・・・・・基 板 ５２・・・・・・光導波層 ５３・・・・・・グレーティング Ｐ・・・・・・・・・グレーティング周期以上
図で、第１図（α）は斜視図、第１図＜ｂ＞は第１図（
α）のＡ−Ａ’の断面図、第２図（α）〜（１）は本発
明の第１０冥施例における、基板、光導波層およびグレ
ーティング構造の製造工程を示す断面図、第５図は本発
明の第２の実施例における光回路素子の斜視図、第４図
は本発明の第３の実施例における光回路素子の断面図、
第５図は従来の光回路素子の構造を示す斜視図１１・・
・・・・基 板 １２・・・・・・光導波層 １３・・・・・・グレーティング １４・・・・・・導波光 １５・・・・・・導波光 １６・・・・・・端 面 ２１・・・・・・容 器 ２２・・・・・・ゾル溶液 ２３・・・・・・ゲ ル ２４・・・・・・掴 ２５・・・・・・焼結ゲル ２６・・・・・・拡散層 ２７・・・・・・端 面 ３１・・・・・・導波路レンズ ４１・・・・・・光導波層 ５１・・・・・・基 板 ５２・・・・・・光導波層 ５３・・・・・・グレーティング Ｐ・・・・・・・・・グレーティング周期以上
Claims (1)
- 光導波層の一部に凹凸が形成されている光回路素子の製
造方法において、前記光回路素子あるいは前記光回路素
子を支持する基板を、ゾル状態からゲル状態を経た後、
焼結することによって形成される材料を母材として形成
することを特徴とする光回路素子の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10016086 | 1986-04-30 | ||
| JP61-100160 | 1986-04-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63100406A true JPS63100406A (ja) | 1988-05-02 |
Family
ID=14266563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61271405A Pending JPS63100406A (ja) | 1986-04-30 | 1986-11-14 | 光回路素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63100406A (ja) |
-
1986
- 1986-11-14 JP JP61271405A patent/JPS63100406A/ja active Pending
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