JP2001511537A - 光回路部品作成方法及びこれにより作成された光回路部品 - Google Patents
光回路部品作成方法及びこれにより作成された光回路部品Info
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Abstract
(57)【要約】
１本以上の導波路（２５’）の末端に整合する１つ以上の光回路素子（３５’）を含む光回路部品が、まず初めに、ドープトシリカコア層（２０）が基板（１０）（あるいは基板上のバッファ層）上に堆積され、引き続いて一般に１〜５μｍ厚の第１のカバークラッド層（３０Ａ）がコア層上に堆積されるプロセスにより作成される。第１のカバークラッド層及びコア層は、光回路素子及び導波路コアを同時に形成するようにパターニングされ、エッチングされる。その後、第２のカバークラッド層（３０Ｂ）を堆積させることによりカバークラッド層が完成する。この製造方法を格子ベースのＮＢＷＤＭ素子に適用する場合、格子のメタライジングは第２のカバークラッド部（３０Ｂ）の堆積に先行してあるいは堆積の後に行うことができる。いずれの場合においても、第２のカバークラッド部の堆積には低温堆積プロセスが必要である。
Description
【０００１】
本発明は光回路部品製造の分野に関し、特に集積（またはプレーナ型）光回路
部品の作成に関する。さらに詳しくは、本発明は１本以上の導波路がこの導波路
の末端と整合されたその他の１つ以上の光回路素子とともに形成される光回路部
品の作成に関する。
部品の作成に関する。さらに詳しくは、本発明は１本以上の導波路がこの導波路
の末端と整合されたその他の１つ以上の光回路素子とともに形成される光回路部
品の作成に関する。
【０００２】
光集積回路の分野においては、１つ以上の光回路素子が１本以上の導波路の末
端と整合された回路部品を作成しなければならないことが多い。例えば、波長分
割マルチプレクサを製造するときがそうである。一般には、作成プロセスの第１
段階において、導波路を作成するための連続層が基板上に堆積され、この連続層
にパターンがつけられる。その後、導波路構造（コア層及びクラッド層、並びに
おそらくは基板とコア層の間にバッファ層がある）が完成すると、関連する光回
路素子が、完成した導波路構造のパターニング及びエッチングにより、導波路の
末端と所望に従って整合されて形成される。作成プロセスの上記第２段階は厚い
、例えば２０〜３０μｍ厚の、積層構造へのフォトリソグラフィ及びエッチング
プロセスの実施を必要とし、数多くの問題が生じる。
端と整合された回路部品を作成しなければならないことが多い。例えば、波長分
割マルチプレクサを製造するときがそうである。一般には、作成プロセスの第１
段階において、導波路を作成するための連続層が基板上に堆積され、この連続層
にパターンがつけられる。その後、導波路構造（コア層及びクラッド層、並びに
おそらくは基板とコア層の間にバッファ層がある）が完成すると、関連する光回
路素子が、完成した導波路構造のパターニング及びエッチングにより、導波路の
末端と所望に従って整合されて形成される。作成プロセスの上記第２段階は厚い
、例えば２０〜３０μｍ厚の、積層構造へのフォトリソグラフィ及びエッチング
プロセスの実施を必要とし、数多くの問題が生じる。
【０００３】 従来の作成プロセスの本質的な問題は、回折格子ベースの、狭帯域波長分割マ
ルチプレクサ／デマルチプレクサ（ＮＢＷＤＭ）を作成するためのプロセスを図
１〜５を参照して述べることにより、かなり詳細に説明される。一般に、回折格
子ベースの、狭帯域波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ（ＮＢＷＤＭ）
はいくつかの、代表的には３２ないしそれ以上の、チャネルとしてはたらく入力
及び出力導波路の末端と整合された回折格子を含む。
ルチプレクサ／デマルチプレクサ（ＮＢＷＤＭ）を作成するためのプロセスを図
１〜５を参照して述べることにより、かなり詳細に説明される。一般に、回折格
子ベースの、狭帯域波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ（ＮＢＷＤＭ）
はいくつかの、代表的には３２ないしそれ以上の、チャネルとしてはたらく入力
及び出力導波路の末端と整合された回折格子を含む。
【０００４】 従来プロセスによれば、光学的に平滑な表面を有し、代表的には１ｍｍ厚の、
一般にはシリコンまたはシリカのウェハが、光回路部品作成のための基板１０と
して用いられる。図１に示されるように、基板１０の表面上にシリカ層２０が、
例えば炎加水分解成長または化学的成長プロセスまたはプラズマ成長プロセス等
により堆積される。ゲルマニウム、チタン等がシリカ層の屈折率を高めるための
シリカへのドープに用いられる（シリコン基板が用いられる場合には、光学的分
離のため、ドープトシリカコア層２０の堆積の前にバッファ層が基板１０上に与
えられる。バッファ層は熱酸化により得ることができる。）。
一般にはシリコンまたはシリカのウェハが、光回路部品作成のための基板１０と
して用いられる。図１に示されるように、基板１０の表面上にシリカ層２０が、
例えば炎加水分解成長または化学的成長プロセスまたはプラズマ成長プロセス等
により堆積される。ゲルマニウム、チタン等がシリカ層の屈折率を高めるための
シリカへのドープに用いられる（シリコン基板が用いられる場合には、光学的分
離のため、ドープトシリカコア層２０の堆積の前にバッファ層が基板１０上に与
えられる。バッファ層は熱酸化により得ることができる。）。
【０００５】 シリカ層２０の厚さは一般に５ないし１０μｍ、例えば６．５μｍである。プ
レーナ型導波路２８だけでなく、導波路のコア２５もリソグラフィ工程における
パターニング及び引き続く適切な深さまでの、例えば６．５μｍ厚のコア層を用
いる場合には７μｍまでのエッチングにより、前記層２０から形成される（図２
参照）。後のリソグラフィ工程のための目合せパターンがこの第１のリソグラフ
ィ工程で形成される。
レーナ型導波路２８だけでなく、導波路のコア２５もリソグラフィ工程における
パターニング及び引き続く適切な深さまでの、例えば６．５μｍ厚のコア層を用
いる場合には７μｍまでのエッチングにより、前記層２０から形成される（図２
参照）。後のリソグラフィ工程のための目合せパターンがこの第１のリソグラフ
ィ工程で形成される。
【０００６】 次に、減圧化学的気相成長（ＬＰＣＶＤ），プラズマアシスト化学的気相成長
（ＰＥＣＶＤ），常圧化学的気相成長（ＡＰＣＶＤ），炎加水分解等のような、
適当なプロセスにより、ドープされていないシリカまたは、例えばホウ素または
リンがドープされたシリカの、一般には１０〜２０μｍ厚のカバークラッド層３
０が堆積される（図３参照）。その後、先に形成された目合せパターンにマスク
を合わせて行われるリソグラフィ工程におけるパターニング及び、一般には反応
性イオンエッチングによる、２０ないし３０μｍの深さまでの全積層構造のエッ
チングにより、回折格子３５が形成される（図４参照）。アルミニウムまたは金
の層３６を堆積させることによる前記格子３５のメタライジングにより、回折格
子ベースの狭帯域波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ（ＮＢＷＤＭ）が
完成する（図５参照）。
（ＰＥＣＶＤ），常圧化学的気相成長（ＡＰＣＶＤ），炎加水分解等のような、
適当なプロセスにより、ドープされていないシリカまたは、例えばホウ素または
リンがドープされたシリカの、一般には１０〜２０μｍ厚のカバークラッド層３
０が堆積される（図３参照）。その後、先に形成された目合せパターンにマスク
を合わせて行われるリソグラフィ工程におけるパターニング及び、一般には反応
性イオンエッチングによる、２０ないし３０μｍの深さまでの全積層構造のエッ
チングにより、回折格子３５が形成される（図４参照）。アルミニウムまたは金
の層３６を堆積させることによる前記格子３５のメタライジングにより、回折格
子ベースの狭帯域波長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサ（ＮＢＷＤＭ）が
完成する（図５参照）。
【０００７】 従来プロセスにおいて、前記第２のリソグラフィ及びエッチング工程は数多く
の問題に苦しめられる。先に堆積されたコア及びカバークラッド層の厚さ（１７
〜３０μｍ）のため、基板にはかなりの程度の、一般には４インチ（１００ｍｍ
）ウェハで約１００μｍの反りが生じる。これだけ反りの程度がひどいと高解像
度のリソグラフィを行うことが困難になり、このことは、非常に精度の高いエッ
チングで形成された部品が必要な狭帯域ＷＤＭ部品等の製造に対する重大な障害
である。さらに、前記２つのリソグラフィ工程に用いられるマスクの十分な位置
合せが必要であるが、前記カバークラッド層が非常に厚いことから生じる視認性
の低下によりこの位置合せが困難になる。
の問題に苦しめられる。先に堆積されたコア及びカバークラッド層の厚さ（１７
〜３０μｍ）のため、基板にはかなりの程度の、一般には４インチ（１００ｍｍ
）ウェハで約１００μｍの反りが生じる。これだけ反りの程度がひどいと高解像
度のリソグラフィを行うことが困難になり、このことは、非常に精度の高いエッ
チングで形成された部品が必要な狭帯域ＷＤＭ部品等の製造に対する重大な障害
である。さらに、前記２つのリソグラフィ工程に用いられるマスクの十分な位置
合せが必要であるが、前記カバークラッド層が非常に厚いことから生じる視認性
の低下によりこの位置合せが困難になる。
【０００８】 さらに、従来プロセスにおいては、シリカを深くエッチングすることが必要で
あり、このこと自体が極めて困難である。エッチング時間は長く、一般に５ない
し１０時間であり、エッチングマスクには厳しい制約（大膜厚、高耐エッチング
性、低応力及び高エッチング解像度）が課される。さらにまた、エッチング中に
解像度が低下し、格子に３ないし４μｍの丸みが生じる。
あり、このこと自体が極めて困難である。エッチング時間は長く、一般に５ない
し１０時間であり、エッチングマスクには厳しい制約（大膜厚、高耐エッチング
性、低応力及び高エッチング解像度）が課される。さらにまた、エッチング中に
解像度が低下し、格子に３ないし４μｍの丸みが生じる。
【０００９】
上記問題を考慮して、本発明の目的は上記厚膜構造にフォトリソグラフィ及び
エッチング工程を施す必要のない、光回路部品の作成のための新しいプロセスを
提供することにある。
エッチング工程を施す必要のない、光回路部品の作成のための新しいプロセスを
提供することにある。
【００１０】
本発明は、少なくとも１本の導波路及び前記１本または複数本の導波路の末端
に面して配置された少なくとも１つの光回路素子を含む光回路部品を形成する方
法であって、基板上に前記１本の導波路または複数本の導波路のそれぞれののコ
アを形成するためのコア層を堆積させる工程を含み、前記コア層上に第１のカバ
ークラッド層を堆積させ、前記コア層及び第１のカバークラッド層を光回路素子
及び前記１本または複数本の導波路のコアを同時に形成するようにパターニング
し、さらに第２のカバークラッド層を堆積させる各工程をさらに含むことを特徴
とする方法を提供する。
に面して配置された少なくとも１つの光回路素子を含む光回路部品を形成する方
法であって、基板上に前記１本の導波路または複数本の導波路のそれぞれののコ
アを形成するためのコア層を堆積させる工程を含み、前記コア層上に第１のカバ
ークラッド層を堆積させ、前記コア層及び第１のカバークラッド層を光回路素子
及び前記１本または複数本の導波路のコアを同時に形成するようにパターニング
し、さらに第２のカバークラッド層を堆積させる各工程をさらに含むことを特徴
とする方法を提供する。
【００１１】 カバークラッド層を２段階に分けて堆積させ、コア層及び第１のカバークラッ
ド層を通してエッチングして光回路素子を導波路と同時に形成することにより、
本発明の方法は従来の作成方法にある深くエッチングするプロセスを回避し、高
解像度で形成された光回路素子を得ることができる。
ド層を通してエッチングして光回路素子を導波路と同時に形成することにより、
本発明の方法は従来の作成方法にある深くエッチングするプロセスを回避し、高
解像度で形成された光回路素子を得ることができる。
【００１２】 さらに、従来の作成方法に含まれる第２のリソグラフィ工程を排除することに
より、本発明は重要なプロセス簡略化をもたらし、導波路と光回路素子との完璧
な整合を保証する。
より、本発明は重要なプロセス簡略化をもたらし、導波路と光回路素子との完璧
な整合を保証する。
【００１３】 また、エッチング深さを小さくすることにより、エッチングマスクへの要求条
件が緩和され、エッチング時間が短縮されて、解像度がさらに改善される（約１
μｍの丸み）。
件が緩和され、エッチング時間が短縮されて、解像度がさらに改善される（約１
μｍの丸み）。
【００１４】 第１のカバークラッド層の厚さは１〜５μｍの範囲であることが好ましく、精
確な値はコア層及びカバークラッド層の屈折率の間に存在する差の関数として定
められる。例えば、コア層の屈折率とカバークラッド層の屈折率との間の相対差
が（例えばそれぞれがｎ＝１．４６及びｎ＝１．４５の）０．６９％の導波路が
用いられる場合には、第１のカバークラッド層の厚さは２〜３μｍが適している
。
確な値はコア層及びカバークラッド層の屈折率の間に存在する差の関数として定
められる。例えば、コア層の屈折率とカバークラッド層の屈折率との間の相対差
が（例えばそれぞれがｎ＝１．４６及びｎ＝１．４５の）０．６９％の導波路が
用いられる場合には、第１のカバークラッド層の厚さは２〜３μｍが適している
。
【００１５】 第１のカバークラッド層が薄すぎると、得られる光回路部品において、導波路
の末端に面している光回路素子は導波路コア及びコアのすぐ上にあるカバークラ
ッド層の（第１のカバークラッド層に相当する）小部分に対向し、コア及びカバ
ークラッド層の前記小部分内を伝送される光のみを扱うであろう。しかし実際問
題として、伝送中に光が導波路コアに閉じ込められたままでいることはなく、ガ
ウス分布に従ってカバークラッド層内も伝搬する。コア層外部の上記光伝搬量は
コア層とカバークラッド層の屈折率が近づくにつれて、すなわちこれらの間の差
が小さくなるにつれて増加する。
の末端に面している光回路素子は導波路コア及びコアのすぐ上にあるカバークラ
ッド層の（第１のカバークラッド層に相当する）小部分に対向し、コア及びカバ
ークラッド層の前記小部分内を伝送される光のみを扱うであろう。しかし実際問
題として、伝送中に光が導波路コアに閉じ込められたままでいることはなく、ガ
ウス分布に従ってカバークラッド層内も伝搬する。コア層外部の上記光伝搬量は
コア層とカバークラッド層の屈折率が近づくにつれて、すなわちこれらの間の差
が小さくなるにつれて増加する。
【００１６】 よって望ましくは、光損失を最小限に抑えるために、光回路素子が導波路コア
だけでなく、コア層の外部を伝搬する光のほとんどが確実に存在するに十分なだ
けの厚さのカバークラッド層部分にも対向しなければならない。前記光回路素子
は第１のカバークラッド層をエッチングすることにより形成され、この第１のカ
バークラッド層に相当するカバークラッド層部分に面しているから、第１のカバ
ークラッド層はコア層の外部を伝搬する光のほとんどが第１のカバークラッド層
内にあるような厚さをもたなければならない。
だけでなく、コア層の外部を伝搬する光のほとんどが確実に存在するに十分なだ
けの厚さのカバークラッド層部分にも対向しなければならない。前記光回路素子
は第１のカバークラッド層をエッチングすることにより形成され、この第１のカ
バークラッド層に相当するカバークラッド層部分に面しているから、第１のカバ
ークラッド層はコア層の外部を伝搬する光のほとんどが第１のカバークラッド層
内にあるような厚さをもたなければならない。
【００１７】 一方、第１のカバークラッド層を厚くしすぎると、本発明の利点（解像度がよ
り高く、反りがより小さい）が失われはじめる。
り高く、反りがより小さい）が失われはじめる。
【００１８】 コア層及び１〜５μｍ厚の第１のカバークラッド層を通してエッチング工程を
行うことにより、得られる光回路部品の効率は十分高く保たれる。
行うことにより、得られる光回路部品の効率は十分高く保たれる。
【００１９】 本発明はさらに、少なくとも１本の導波路及び、エッチングにより形成され、
前記１本または複数本の導波路の末端に面して配置された格子を含み、前記１本
または複数本の導波路のコアが、ドープトシリカであることが好ましい、シリカ
でつくられ、エッチングによる丸みが３μｍより小さく、好ましくはほぼ１μｍ
以下である、光回路部品を提供する。
前記１本または複数本の導波路の末端に面して配置された格子を含み、前記１本
または複数本の導波路のコアが、ドープトシリカであることが好ましい、シリカ
でつくられ、エッチングによる丸みが３μｍより小さく、好ましくはほぼ１μｍ
以下である、光回路部品を提供する。
【００２０】 本発明のさらなる特徴及び利点は以下の、例として与えられ、添付図面に示さ
れる、本発明の好ましい実施の形態の説明により明らかになるであろう。
れる、本発明の好ましい実施の形態の説明により明らかになるであろう。
【００２１】
以下の説明において、本発明に従う方法がＮＢＷＤＭ素子を作成する２つの実
施の形態を論じることにより示される。しかし、本発明がこの種の素子の製造に
限定されることはなく、従来通り光回路素子が完成した導波路構造のエッチング
により１本以上の導波路と整合して形成されるような状況に広く適用し得ること
は当然である。
施の形態を論じることにより示される。しかし、本発明がこの種の素子の製造に
限定されることはなく、従来通り光回路素子が完成した導波路構造のエッチング
により１本以上の導波路と整合して形成されるような状況に広く適用し得ること
は当然である。
【００２２】 ここで、本発明に従う第１の好ましい実施の形態を図６から１０を参照して説
明する。
明する。
【００２３】 第１の実施の形態に従う方法の第１工程は従来方法と同じであり、適当ないず
れかの技法による基板１０上へのドープトシリカ層２０の堆積である（図６参照
）。一般に、図１の例と同様に、基板１０は１ｍｍ厚で直径１００ｍｍのシリカ
基板であってよく、コア層２０はゲルマニウム、チタン等がドープされた６．５
μｍ厚のシリカであってよい。以降の工程は従来方法の工程とは異なる。
れかの技法による基板１０上へのドープトシリカ層２０の堆積である（図６参照
）。一般に、図１の例と同様に、基板１０は１ｍｍ厚で直径１００ｍｍのシリカ
基板であってよく、コア層２０はゲルマニウム、チタン等がドープされた６．５
μｍ厚のシリカであってよい。以降の工程は従来方法の工程とは異なる。
【００２４】 次に、導波路コアのパターニング及びエッチング、並びにその後の従来のカバ
ークラッド層の堆積の代わりに、本実施の形態においては適当なプロセス、例え
ばＡＰＣＶＤ，ＰＥＣＶＤ，ＬＰＣＶＤ，炎加水分解等の１つにより、ほぼ１な
いし５μｍ厚の第１のカバークラッド層３０Ａが堆積される（図７参照）。この
第１のカバークラッド層は従来の材料、一般にはホウ素またはリンがドープされ
たシリカとすることができる。次に、導波路コア２５’及び回折格子３５’がフ
ォトリソグラフィ工程で同時にパターニングされ、例えば反応性イオンエッチン
グにより、代表的には約１０μｍの深さまでエッチングされる（図８参照）。格
子３５’を導波路コア２５’と同時にエッチングすることにより、両者間の完璧
な整合が保証される。さらに、本段階における比較的薄い積層構造を通しての格
子３５’のパターニング及びエッチングにより、確実に解像度が改善され、エッ
チングプロセスが簡易になる。
ークラッド層の堆積の代わりに、本実施の形態においては適当なプロセス、例え
ばＡＰＣＶＤ，ＰＥＣＶＤ，ＬＰＣＶＤ，炎加水分解等の１つにより、ほぼ１な
いし５μｍ厚の第１のカバークラッド層３０Ａが堆積される（図７参照）。この
第１のカバークラッド層は従来の材料、一般にはホウ素またはリンがドープされ
たシリカとすることができる。次に、導波路コア２５’及び回折格子３５’がフ
ォトリソグラフィ工程で同時にパターニングされ、例えば反応性イオンエッチン
グにより、代表的には約１０μｍの深さまでエッチングされる（図８参照）。格
子３５’を導波路コア２５’と同時にエッチングすることにより、両者間の完璧
な整合が保証される。さらに、本段階における比較的薄い積層構造を通しての格
子３５’のパターニング及びエッチングにより、確実に解像度が改善され、エッ
チングプロセスが簡易になる。
【００２５】 本発明の第１の好ましい実施の形態においては、次いで、例えば真空蒸着また
はスパッタリングによる金属層３６の堆積により、格子がメタライジングされる
（図９参照）。このメタライジングは、金属層３６が格子３５’上には形成され
るが他の表面には全く（あるいはほとんど）形成されないように、方向性をもっ
た方法で行われる。この後、第２のカバークラッド部３０Ｂが堆積されて導波路
のカバークラッド部が完成する（図１０参照）。第２のカバークラッド層３０Ｂ
はメタライジング工程の後に堆積されるから、ＰＥＣＶＤ，ＬＰＣＶＤ，あるい
はゾル−ゲルプロセスのような、低温（一般に＜９００℃）カバークラッド層成
長プロセスを選ばなければならない。格子のメタライジングには、金のような、
高融点金属が好ましい。
はスパッタリングによる金属層３６の堆積により、格子がメタライジングされる
（図９参照）。このメタライジングは、金属層３６が格子３５’上には形成され
るが他の表面には全く（あるいはほとんど）形成されないように、方向性をもっ
た方法で行われる。この後、第２のカバークラッド部３０Ｂが堆積されて導波路
のカバークラッド部が完成する（図１０参照）。第２のカバークラッド層３０Ｂ
はメタライジング工程の後に堆積されるから、ＰＥＣＶＤ，ＬＰＣＶＤ，あるい
はゾル−ゲルプロセスのような、低温（一般に＜９００℃）カバークラッド層成
長プロセスを選ばなければならない。格子のメタライジングには、金のような、
高融点金属が好ましい。
【００２６】 次に本発明の第２の好ましい実施の形態を図１１から１６を参照して説明する
。
。
【００２７】 第２の実施の形態に従う方法の初めの３工程は、上記第１の実施の形態の初め
の３工程と同じであり、シリカ基板１０上へのドープトシリカ層２０の堆積（図
１１参照）、次の第１のカバークラッド層３０Ａの堆積（図１２参照）及び格子
３５’の導波路コア２５’と同時パターニング及びエッチング（図１３参照）で
ある。しかし本プロセスは以降の工程が異なる。
の３工程と同じであり、シリカ基板１０上へのドープトシリカ層２０の堆積（図
１１参照）、次の第１のカバークラッド層３０Ａの堆積（図１２参照）及び格子
３５’の導波路コア２５’と同時パターニング及びエッチング（図１３参照）で
ある。しかし本プロセスは以降の工程が異なる。
【００２８】 第２の実施の形態に従えば、格子３５’のメタライジングが異なる。代わりに
、好ましくはポリイミドのような耐熱性高分子材の保護層３７が格子上に堆積さ
れ（図１４参照）、次いで第２のカバークラッド層３０Ｂが堆積される（図１５
参照）。前記保護層は一般に、格子上に液状の前駆体を塗布し、次いでこれを高
温で重合させることにより形成される。第１の実施の形態と同様に、第２のカバ
ークラッド層３０Ｂの堆積には低温成長プロセスが必要であり、この場合は５０
０℃より低い温度でなければならない。第２のカバークラッド層３０Ｂの堆積後
、保護層３７が除去され、アルミニウムまたは金の層３６を堆積するための一般
にスパッタリングまたは真空蒸着により格子３５’がメタライジングされる（図
１６参照）。本実施の形態においては、格子３５’の上面に層３０Ｂが存在する
ため、金属が間違いなく格子３５’上にしか堆積されないような方法でメタライ
ジングを行うことはもはや不可能である。しかし、格子３５’の背後の空洞の他
の面上に金属層３６が存在しても、悪影響は全くない。
、好ましくはポリイミドのような耐熱性高分子材の保護層３７が格子上に堆積さ
れ（図１４参照）、次いで第２のカバークラッド層３０Ｂが堆積される（図１５
参照）。前記保護層は一般に、格子上に液状の前駆体を塗布し、次いでこれを高
温で重合させることにより形成される。第１の実施の形態と同様に、第２のカバ
ークラッド層３０Ｂの堆積には低温成長プロセスが必要であり、この場合は５０
０℃より低い温度でなければならない。第２のカバークラッド層３０Ｂの堆積後
、保護層３７が除去され、アルミニウムまたは金の層３６を堆積するための一般
にスパッタリングまたは真空蒸着により格子３５’がメタライジングされる（図
１６参照）。本実施の形態においては、格子３５’の上面に層３０Ｂが存在する
ため、金属が間違いなく格子３５’上にしか堆積されないような方法でメタライ
ジングを行うことはもはや不可能である。しかし、格子３５’の背後の空洞の他
の面上に金属層３６が存在しても、悪影響は全くない。
【００２９】 上述の実施の形態のいずれにおいても、リソグラフィはコア層を覆う第１のカ
バークラッド層のみを有する基板に対して行われることが見てとれるであろう。
よって、リソグラフィの解像度が改善される。例えば、上述の例のように、１０
０ｍｍウェハ上に光回路部品を形成する場合、リソグラフィ工程に影響するウェ
ハの反りは約３０μｍまで小さくなる。さらに、回折格子と導波路コアを同時に
形成することにより、完璧な整合が保証され、ある１回のリソグラフィ工程が必
要がなくなる。最後に、格子形成中に必要なエッチング深さが小さくなることに
より、エッチング工程はより簡単かつ迅速に達成できるようになり、解像度がよ
り高くなる。
バークラッド層のみを有する基板に対して行われることが見てとれるであろう。
よって、リソグラフィの解像度が改善される。例えば、上述の例のように、１０
０ｍｍウェハ上に光回路部品を形成する場合、リソグラフィ工程に影響するウェ
ハの反りは約３０μｍまで小さくなる。さらに、回折格子と導波路コアを同時に
形成することにより、完璧な整合が保証され、ある１回のリソグラフィ工程が必
要がなくなる。最後に、格子形成中に必要なエッチング深さが小さくなることに
より、エッチング工程はより簡単かつ迅速に達成できるようになり、解像度がよ
り高くなる。
【００３０】 上述の説明においては、炎加水分解，ＡＰＣＶＤ，ＬＰＣＶＤ，ＰＥＣＶＤ，
ゾル−ゲル等の様々な成長プロセスについての詳細な作業条件は、これらのプロ
セスが本分野では周知であるという事実を考慮して、与えられていない。例えば
これらのプロセスの多くについての詳細は、１９９４年７月に米国サン・ディエ
ゴ（Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ）で開催された、ＳＰＩＥ（国際光工学会）１９９４の
批判レビュー会議ＣＲ５３で講演された、マイケル・エフ・グラント（Ｍｉｃｈ
ａｅｌ Ｆ．Ｇｒａｎｔ）による招待レビュー論文ＣＲ５３−０３，“ガラス光
集積回路及び光ファイバ素子”の初めの２節に見ることができる。
ゾル−ゲル等の様々な成長プロセスについての詳細な作業条件は、これらのプロ
セスが本分野では周知であるという事実を考慮して、与えられていない。例えば
これらのプロセスの多くについての詳細は、１９９４年７月に米国サン・ディエ
ゴ（Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ）で開催された、ＳＰＩＥ（国際光工学会）１９９４の
批判レビュー会議ＣＲ５３で講演された、マイケル・エフ・グラント（Ｍｉｃｈ
ａｅｌ Ｆ．Ｇｒａｎｔ）による招待レビュー論文ＣＲ５３−０３，“ガラス光
集積回路及び光ファイバ素子”の初めの２節に見ることができる。
【００３１】 本発明をその特定の実施の形態を参照して説明したが、本発明がこれらの実施
の形態の詳細な特徴に限定されないことは当然である。さらに詳しくは、これら
の実施の形態には数多くの改変及び翻案が同業者には容易に浮かぶであろう。
の形態の詳細な特徴に限定されないことは当然である。さらに詳しくは、これら
の実施の形態には数多くの改変及び翻案が同業者には容易に浮かぶであろう。
【００３２】 例えば、本発明の方法は１本以上の導波路が格子以外の、例えばレンズ、集束
または反射鏡、プリズム等のような、光素子と整合される光回路部品を作成する
ために適用することができる。
または反射鏡、プリズム等のような、光素子と整合される光回路部品を作成する
ために適用することができる。
【００３３】 さらに、上述の実施の形態においてはコア層２０が基板１０上に直接形成され
ているが、基板及びコア材の性質によりバッファ層を与えることが必要となる場
合にも、本発明を適用し得ることは当然である。
ているが、基板及びコア材の性質によりバッファ層を与えることが必要となる場
合にも、本発明を適用し得ることは当然である。
【００３４】 さらに、上述の実施の形態は導波路がシリカベースである光回路部品に関する
が、本発明に従う方法は導波路がＩｎＰ（リン化インジウム）のような半導体を
ベースにする光回路部品の作成にも適用できる。屈折率がシリカより高いため、
ＩｎＰではコア及びカバークラッド層をより薄くでき、よって完成した導波路構
造はシリカベースの導波路より薄くなる。それにもかかわらず、本発明により提
供される作成方法は、ＩｎＰベースの光回路部品の作成の場合であっても従来方
法に比較して利点を有する。特に、エッチングの解像度が改善され、また作成プ
ロセスが簡略化される。
が、本発明に従う方法は導波路がＩｎＰ（リン化インジウム）のような半導体を
ベースにする光回路部品の作成にも適用できる。屈折率がシリカより高いため、
ＩｎＰではコア及びカバークラッド層をより薄くでき、よって完成した導波路構
造はシリカベースの導波路より薄くなる。それにもかかわらず、本発明により提
供される作成方法は、ＩｎＰベースの光回路部品の作成の場合であっても従来方
法に比較して利点を有する。特に、エッチングの解像度が改善され、また作成プ
ロセスが簡略化される。
【００３５】 さらに、上述の実施の形態において形成される補足（第２の）カバークラッド
層（３０Ｂ）はシリカでつくられるが、例えば高分子材のような別の材料で構成
することもできる。同業者には容易に浮かぶであろう上記及びその他の改変及び
翻案は、添付特許請求の範囲に定められる本発明の範囲に含まれる。
層（３０Ｂ）はシリカでつくられるが、例えば高分子材のような別の材料で構成
することもできる。同業者には容易に浮かぶであろう上記及びその他の改変及び
翻案は、添付特許請求の範囲に定められる本発明の範囲に含まれる。
【図１】 ＮＢＷＤＭ素子を作成するための従来プロセスにおけるコア層堆積工程を示す
【図２】 従来プロセスにおける導波路形成工程を示す
【図３】 従来プロセスにおけるカバークラッド層堆積工程を示す
【図４】 従来プロセスにおける格子形成工程を示す
【図５】 従来プロセスにおける格子のメタライジング工程を示す
【図６】 ＮＢＷＤＭ素子の製造に適用された本発明に従う作成プロセスの第１の好まし
い実施の形態におけるコア層堆積工程を示す
い実施の形態におけるコア層堆積工程を示す
【図７】 本発明に従う作成プロセスの第１の好ましい実施の形態における第１のカバー
クラッド層堆積工程を示す
クラッド層堆積工程を示す
【図８】 第１の好ましい実施の形態における導波路及び格子の同時形成工程を示す
【図９】 第１の好ましい実施の形態における格子のメタライジング工程を示す
【図１０】 第１の好ましい実施の形態における第２のカバークラッド堆積工程を示す
【図１１】 ＮＢＷＤＭ素子の製造に適用された本発明に従う作成プロセスの第２の好まし
い実施の形態におけるコア層堆積工程を示す
い実施の形態におけるコア層堆積工程を示す
【図１２】 本発明に従う作成プロセスの第２の好ましい実施の形態における第１のカバー
クラッド層堆積工程を示す
クラッド層堆積工程を示す
【図１３】 第２の好ましい実施の形態における導波路及び格子の同時形成工程を示す
【図１４】 第２の好ましい実施の形態における保護層形成工程を示す
【図１５】 第２の好ましい実施の形態における第２のカバークラッド堆積工程を示す
【図１６】 第２の好ましい実施の形態における前記保護層除去後のメタライジング工程を
示す
示す
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 6/34 Ｇ０２Ｂ 6/28 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＬ，ＡＭ，Ａ Ｔ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ， ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2H037 BA25 CA33 2H047 KA04 KA12 KB06 LA01 PA05 PA21 PA24 PA30 QA04 QA05 TA44
Claims (14)
- 【請求項１】 少なくとも１本の導波路及び前記１本の導波路または複数本
の導波路のそれぞれの末端に面して配置された少なくとも１つの光回路素子を含
む光回路部品の、前記１本の導波路または複数本の導波路のそれぞれのコアを形
成するためのコア層を基板上に堆積する工程を含む作成方法において、前記方法
が： 前記コア層上に第１のカバークラッド層を堆積させ： 前記光回路素子及び前記１本の導波路または複数本の導波路のそれぞれを同時
に形成するように、前記コア層及び第１のカバークラッド層をパターニングし； 第２のカバークラッド層を堆積させる； 各工程をさらに含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記第１のカバークラッド層の厚さが１から５μｍの範囲に
あることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記第１のカバークラッド層が２〜３μｍの厚さを有し、前
記コア及びカバークラッド層の屈折率間の相対差が約０．７％であることを特徴
とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記光回路素子が回折格子であり、前記格子のメタライジン
グ工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記格子の前記メタライジングが前記第２のカバークラッド
層の前記堆積の前に行われ、前記第２のカバークラッド層の前記堆積が９００℃
より低い温度で行われることを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記第２のカバークラッド層の前記堆積が前記格子の前記メ
タライジングの前に行われ、前記格子は前記第２のカバークラッド堆積工程に先
立つ前記格子への耐熱性高分子材の塗布により前記第２のカバークラッド層の前
記堆積から保護され、前記第２のカバークラッド層の前記堆積は５００℃より低
い温度で行われ、前記耐熱性高分子材は前記格子の前記メタライジング工程の前
に前記格子から除去されることを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 【請求項７】 前記第２のカバークラッド層の前記堆積が比較的低温でおこ
るプロセス、特にＡＰＣＶＤ，ＰＥＣＶＤ，ＬＰＣＶＤ及びゾルーゲルプロセス
からなる群から選ばれるプロセスにより行われることを特徴とする請求項１に記
載の方法。 - 【請求項８】 前記格子の前記メタライジング工程が金による前記格子のメ
タライジングを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。 - 【請求項９】 前記光回路部品が波長分割マルチプレクサ／デマルチプレク
サであることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記光回路部品が少なくとも３２チャネルを含む狭帯域波
長分割マルチプレクサ／デマルチプレクサであることを特徴とする請求項９に記
載の方法。 - 【請求項１１】 前記コア層がドープトシリカを含むことを特徴とする請求
項１に記載の方法。 - 【請求項１２】 光回路部品において： 少なくとも１本の導波路；及び エッチングにより形成され、前記１本または複数本の導波路の末端に面して配
置された格子； を含み、 前記１本または複数本の導波路のコアがシリカからなり、エッチングによる前
記格子の丸みが３μｍより小さいことを特徴とする光回路部品。 - 【請求項１３】 前記導波路の前記コアがドープトシリカから作成されるこ
とを特徴とする請求項１２に記載の光回路部品。 - 【請求項１４】 エッチングによる前記格子の前記丸みがほぼ１μｍ以下で
あることを特徴とする請求項１２に記載の光回路部品。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9709356A FR2766582A1 (fr) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | Methode de fabrication de composant optique et composant optique fabrique selon cette methode |
| FR97/09356 | 1997-07-23 | ||
| PCT/US1998/014019 WO1999005549A1 (en) | 1997-07-23 | 1998-07-07 | Method of fabricating an optical component and optical component made thereby |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001511537A true JP2001511537A (ja) | 2001-08-14 |
Family
ID=9509536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000504476A Withdrawn JP2001511537A (ja) | 1997-07-23 | 1998-07-07 | 光回路部品作成方法及びこれにより作成された光回路部品 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
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| FR (1) | FR2766582A1 (ja) |
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| CA2668654A1 (en) * | 2006-11-21 | 2008-05-29 | Onechip Photonics Inc. | Integrated optics arrangement for wavelength (de)multiplexing in a multi-guide vertical stack |
| TWI572914B (zh) * | 2012-12-28 | 2017-03-01 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 光耦合裝置 |
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| DE3580738D1 (de) | 1984-10-03 | 1991-01-10 | Siemens Ag | Verfahren zur integrierten herstellung eines dfb-lasers mit angekoppeltem streifenwellenleiter auf einem substrat. |
| US4773063A (en) | 1984-11-13 | 1988-09-20 | University Of Delaware | Optical wavelength division multiplexing/demultiplexing system |
| GB2169134B (en) | 1984-11-16 | 1988-11-16 | Canon Kk | Multibeam emitting device |
| ATE88014T1 (de) * | 1985-01-07 | 1993-04-15 | Siemens Ag | Monolithisch integrierter wdm-demultiplexmodul und ein verfahren zur herstellung eines solchen moduls. |
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| DE3641285A1 (de) * | 1986-12-03 | 1988-06-09 | Schott Glaswerke | Verfahren zur messung von (alpha) und ss-strahlen geringer intensitaet |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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