JP3112114B2 - 半導体光導波路の製造方法 - Google Patents
半導体光導波路の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コア層の厚さが導波路
面内で徐々に変化した構成を有する半導体光導波路の製
造方法に関する。
面内で徐々に変化した構成を有する半導体光導波路の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ、変調器、方向性結合器、受光器
などの光素子を一つの結晶基板上に形成し、各素子間を
光導波路で光学的に結合した半導体光集積回路は、各素
子間を光ファイバなどで結合するハイブリッド光回路に
比べて、素子間の光軸合わせが不必要でかつ回路全体の
面積が極めて小さいという利点を有している。しかし各
素子の構造は互いに異なるため、光導波路による効率的
な光結合は困難であり、また半導体光集積回路への光入
力端あるいはここからの光出力端では光ファイバとの結
合による光損失が生じる。この問題を回避するため、コ
ア層の厚さを徐々に変化させたテーパー導波路が用いら
れて提案されている（Ｇ．Ｍｕｌｌｅｒ他、Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．２７．Ｎｏ，
２０，ｐ１８３６（１９９１年）参照）。
などの光素子を一つの結晶基板上に形成し、各素子間を
光導波路で光学的に結合した半導体光集積回路は、各素
子間を光ファイバなどで結合するハイブリッド光回路に
比べて、素子間の光軸合わせが不必要でかつ回路全体の
面積が極めて小さいという利点を有している。しかし各
素子の構造は互いに異なるため、光導波路による効率的
な光結合は困難であり、また半導体光集積回路への光入
力端あるいはここからの光出力端では光ファイバとの結
合による光損失が生じる。この問題を回避するため、コ
ア層の厚さを徐々に変化させたテーパー導波路が用いら
れて提案されている（Ｇ．Ｍｕｌｌｅｒ他、Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．２７．Ｎｏ，
２０，ｐ１８３６（１９９１年）参照）。
【０００３】この従来技術に係るコア層の厚さを徐々に
変化させたテーパー導波路の一例を図９に示す。同図に
示すように、従来のテーパー導波路はＩｎＰ基板である
下部クラッド層１１の上部にエッチングによって長手方
向の一端が他端より厚みを有し且つ導波方向に沿ってそ
の厚さが漸大するテーパー形状のＩｎＧａＡｓＰコア１
２が形成されたものであり、さらにこのコア１２の上面
には再成長によりＩｎＰ上部クラッド層１３が均一に設
けられている。
変化させたテーパー導波路の一例を図９に示す。同図に
示すように、従来のテーパー導波路はＩｎＰ基板である
下部クラッド層１１の上部にエッチングによって長手方
向の一端が他端より厚みを有し且つ導波方向に沿ってそ
の厚さが漸大するテーパー形状のＩｎＧａＡｓＰコア１
２が形成されたものであり、さらにこのコア１２の上面
には再成長によりＩｎＰ上部クラッド層１３が均一に設
けられている。
【０００４】このテーパー導波路の入射端に入射された
光ビームは、導波路のコア層厚さの変化とともにその広
がりが変化して出射端より出射される。
光ビームは、導波路のコア層厚さの変化とともにその広
がりが変化して出射端より出射される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のテーパ
ー導波路は、コア層をテーパー形状にエッチングするこ
とが困難であるのみならず、上部クラッド層の再成長に
より形成するため、上部クラッド層の結晶性あるいは再
成長界面の平滑性が劣化しやすく、テーパー導波路内で
の導波損失が大きいという問題があった。
ー導波路は、コア層をテーパー形状にエッチングするこ
とが困難であるのみならず、上部クラッド層の再成長に
より形成するため、上部クラッド層の結晶性あるいは再
成長界面の平滑性が劣化しやすく、テーパー導波路内で
の導波損失が大きいという問題があった。
【０００６】本発明は、上記従来技術の問題点を解消
し、製作が容易でかつ導波損失の小さい半導体光導波路
の製造方法を提供することを目的とする。
し、製作が容易でかつ導波損失の小さい半導体光導波路
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る半導体光導波路の方法は、半導体基板上に、下
部高キャリア濃度半導体層、低キャリア濃度半導体層及
び上部高キャリア濃度半導体層の少なくとも三つの層が
この順に配置され、且つ低キャリア濃度半導体層の厚さ
と上部高キャリア濃度半導体層の厚さとの和が導波路に
沿った方向に一定であると共に、低キャリア濃度半導体
層の厚さと上部高キャリア濃度半導体層の厚さとが導波
路に沿った方向に徐々に変化しており、コア層としての
機能を有する上記低キャリア濃度半導体層とクラッド層
としての機能を有する上記下部高キャリア濃度半導体層
及び上部高キャリア濃度半導体層との屈折率差を用いて
当該低キャリア濃度半導体層に沿って光を導波させる半
導体光導波路の製造方法において、半導体基板上に、高
キャリア濃度半導体層及び低キャリア濃度半導体層を順
次積層する工程と、この低キャリア濃度半導体層上に、
基板面内において徐々に変化した厚さを有するマスクを
形成する工程と、このマスクを通して上記低キャリア濃
度半導体層上部に不純物を混入する工程と、上記マスク
を除去した後、半導体を導波路形状に加工する工程、と
を具備することを特徴とする。
明に係る半導体光導波路の方法は、半導体基板上に、下
部高キャリア濃度半導体層、低キャリア濃度半導体層及
び上部高キャリア濃度半導体層の少なくとも三つの層が
この順に配置され、且つ低キャリア濃度半導体層の厚さ
と上部高キャリア濃度半導体層の厚さとの和が導波路に
沿った方向に一定であると共に、低キャリア濃度半導体
層の厚さと上部高キャリア濃度半導体層の厚さとが導波
路に沿った方向に徐々に変化しており、コア層としての
機能を有する上記低キャリア濃度半導体層とクラッド層
としての機能を有する上記下部高キャリア濃度半導体層
及び上部高キャリア濃度半導体層との屈折率差を用いて
当該低キャリア濃度半導体層に沿って光を導波させる半
導体光導波路の製造方法において、半導体基板上に、高
キャリア濃度半導体層及び低キャリア濃度半導体層を順
次積層する工程と、この低キャリア濃度半導体層上に、
基板面内において徐々に変化した厚さを有するマスクを
形成する工程と、このマスクを通して上記低キャリア濃
度半導体層上部に不純物を混入する工程と、上記マスク
を除去した後、半導体を導波路形状に加工する工程、と
を具備することを特徴とする。
【０００８】また、半導体基板上に、高キャリア濃度半
導体層と当該高キャリア濃度半導体層の上に配置された
低キャリア濃度半導体層との少なくとも二つの層から構
成され、且つ低キャリア濃度半導体層の厚さと高キャリ
ア濃度半導体層の厚さとの和が導波路に沿った方向に一
定であると共に低キャリア濃度半導体層の厚さと高キャ
リア濃度半導体層の厚さとが導波路に沿った方向に徐々
に変化しており、コア層としての機能を有する上記低キ
ャリア濃度半導体層とクラッド層としての機能を有する
上記高キャリア濃度半導体層との屈折率差を用いて当該
低キャリア濃度半導体層に沿って光を導波させる半導体
光導波路の製造方法において、半導体基板上に、高キャ
リア濃度半導体層を積層する工程と、この高キャリア濃
度半導体層に、基板面内において徐々に変化した厚さを
有するマスクを形成する工程と、このマスクを通して高
キャリア濃度半導体層上部に不純物を混入する工程と、
上記マスクを除去した後、半導体層を導波路形状に加工
する工程、とを具備することを特徴とする。
導体層と当該高キャリア濃度半導体層の上に配置された
低キャリア濃度半導体層との少なくとも二つの層から構
成され、且つ低キャリア濃度半導体層の厚さと高キャリ
ア濃度半導体層の厚さとの和が導波路に沿った方向に一
定であると共に低キャリア濃度半導体層の厚さと高キャ
リア濃度半導体層の厚さとが導波路に沿った方向に徐々
に変化しており、コア層としての機能を有する上記低キ
ャリア濃度半導体層とクラッド層としての機能を有する
上記高キャリア濃度半導体層との屈折率差を用いて当該
低キャリア濃度半導体層に沿って光を導波させる半導体
光導波路の製造方法において、半導体基板上に、高キャ
リア濃度半導体層を積層する工程と、この高キャリア濃
度半導体層に、基板面内において徐々に変化した厚さを
有するマスクを形成する工程と、このマスクを通して高
キャリア濃度半導体層上部に不純物を混入する工程と、
上記マスクを除去した後、半導体層を導波路形状に加工
する工程、とを具備することを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の半導体光導波路の方法によれば、導波
方向に沿って厚さがテーパー状に変化したコア層を有す
るので、コア層の広がりと共に導波される光ビームが広
がる。また、かかるコア層は、半導体結晶中に、光の導
波方向に沿って分布の深さが徐々に変化するように不純
物を混入することにより形成できるので、従来の半導体
光導波路のコア層の加工が不必要であり、コア層とクラ
ッド層とを一回の結晶成長で形成できる。
方向に沿って厚さがテーパー状に変化したコア層を有す
るので、コア層の広がりと共に導波される光ビームが広
がる。また、かかるコア層は、半導体結晶中に、光の導
波方向に沿って分布の深さが徐々に変化するように不純
物を混入することにより形成できるので、従来の半導体
光導波路のコア層の加工が不必要であり、コア層とクラ
ッド層とを一回の結晶成長で形成できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１１】実施例１ 図１は一実施例に係る半導体光導波路を示す。同図に示
すように、ＩｎＰ基板１０１上には、ｎ型高キャリア濃
度ＩｎＰ下部クラッド層１０２、ノンドープＩｎＰコア
層１０３、及びｎ型高キャリア濃度ＩｎＰ上部クラッド
層１０４が設けられている。ここで、ノンドープＩｎＰ
層１０３及びｎ型高キャリア濃度ＩｎＰ上部クラッド層
１０４は、それぞれ厚さが導波路の方向に沿って徐々に
変化し且つ両者の厚さの和は一定となっている。すなわ
ち、ノンドープＩｎＰ層１０３及びｎ型高キャリア濃度
ＩｎＰ上部クラッド層１０４は、厚さが一定のノンドー
プＩｎＰコア層にイオン注入することにより形成したも
のである。
すように、ＩｎＰ基板１０１上には、ｎ型高キャリア濃
度ＩｎＰ下部クラッド層１０２、ノンドープＩｎＰコア
層１０３、及びｎ型高キャリア濃度ＩｎＰ上部クラッド
層１０４が設けられている。ここで、ノンドープＩｎＰ
層１０３及びｎ型高キャリア濃度ＩｎＰ上部クラッド層
１０４は、それぞれ厚さが導波路の方向に沿って徐々に
変化し且つ両者の厚さの和は一定となっている。すなわ
ち、ノンドープＩｎＰ層１０３及びｎ型高キャリア濃度
ＩｎＰ上部クラッド層１０４は、厚さが一定のノンドー
プＩｎＰコア層にイオン注入することにより形成したも
のである。
【００１２】図１の半導体光導波路の一製造方法を図２
〜図４を参照しながら説明する。
〜図４を参照しながら説明する。
【００１３】まず、図２に示すように、ＩｎＰ基板１０
１上にＭＯＶＰＥ（有機金属気相エピタキシャル）法を
用いて、厚さ０．５μｍのｎ型ＩｎＰからなる下部クラ
ッド層１０２、及び厚さ２μｍのノンドープＩｎＰから
なる均一の厚さのコア層１０５を順次エピタキシャル成
長する。
１上にＭＯＶＰＥ（有機金属気相エピタキシャル）法を
用いて、厚さ０．５μｍのｎ型ＩｎＰからなる下部クラ
ッド層１０２、及び厚さ２μｍのノンドープＩｎＰから
なる均一の厚さのコア層１０５を順次エピタキシャル成
長する。
【００１４】次に、図３に示すように、プラズマＣＶＤ
（化学気相法）法を用いて窒化硅素膜１０６を堆積す
る。堆積にあたっては基板を部分的に覆うようにして上
方にわずかに離れて別の図示しない半導体基板を配置す
る。この別の半導体基板に覆われていない領域では窒化
硅素膜が堆積され、覆われている領域の大部分では窒化
硅素膜が堆積されないが、この半導体基板に覆われてい
る領域のうち半導体基板に覆われていない領域の近傍で
は、半導体基板に覆われていない領域からのプラズマの
回り込みによって徐々に変化した厚さを有する窒化硅素
膜が堆積される。このような方法を用いてコア層１０５
上部全面に、一方での厚さが０．０５μｍで他方での厚
さが０．２μｍと徐々に変化した厚さを有する窒化硅素
膜１０６を形成する。
（化学気相法）法を用いて窒化硅素膜１０６を堆積す
る。堆積にあたっては基板を部分的に覆うようにして上
方にわずかに離れて別の図示しない半導体基板を配置す
る。この別の半導体基板に覆われていない領域では窒化
硅素膜が堆積され、覆われている領域の大部分では窒化
硅素膜が堆積されないが、この半導体基板に覆われてい
る領域のうち半導体基板に覆われていない領域の近傍で
は、半導体基板に覆われていない領域からのプラズマの
回り込みによって徐々に変化した厚さを有する窒化硅素
膜が堆積される。このような方法を用いてコア層１０５
上部全面に、一方での厚さが０．０５μｍで他方での厚
さが０．２μｍと徐々に変化した厚さを有する窒化硅素
膜１０６を形成する。
【００１５】次に、図４に示すように、窒化硅素膜１０
６の上方から、当該窒化硅素膜１０６を介してコア層１
０５内に珪素イオンを注入し、その後、基板全体を６５
０℃で１分間加熱する。このイオン注入により、コア層
１０５はイオンが注入されなかったノンドープＩｎＰコ
ア層１０３とイオンが注入されたｎ型高キャリアクラッ
ド層１０７とに分かれる。注入イオン窒化硅素膜１０６
を通り抜ける際に減速され、窒化硅素膜１０６の厚さが
小さいほど減速の度合いが小さいので、窒化硅素膜１０
６が薄い場所ほどイオンはコア層１０５中に深く混入す
る。したがって、ｎ型高キャリアクラッド層１０７の厚
さ分布は窒化硅素膜１０６の厚さ分布と反比例し、ま
た、ノンドープＩｎＰコア層１０３の厚さ分布は窒化硅
素膜１０６の厚さと比例する。そして、ノンドープＩｎ
Ｐコア層１０３とｎ型高キャリアクラッド層１０７との
厚さの和は一定である。
６の上方から、当該窒化硅素膜１０６を介してコア層１
０５内に珪素イオンを注入し、その後、基板全体を６５
０℃で１分間加熱する。このイオン注入により、コア層
１０５はイオンが注入されなかったノンドープＩｎＰコ
ア層１０３とイオンが注入されたｎ型高キャリアクラッ
ド層１０７とに分かれる。注入イオン窒化硅素膜１０６
を通り抜ける際に減速され、窒化硅素膜１０６の厚さが
小さいほど減速の度合いが小さいので、窒化硅素膜１０
６が薄い場所ほどイオンはコア層１０５中に深く混入す
る。したがって、ｎ型高キャリアクラッド層１０７の厚
さ分布は窒化硅素膜１０６の厚さ分布と反比例し、ま
た、ノンドープＩｎＰコア層１０３の厚さ分布は窒化硅
素膜１０６の厚さと比例する。そして、ノンドープＩｎ
Ｐコア層１０３とｎ型高キャリアクラッド層１０７との
厚さの和は一定である。
【００１６】最後に、図１に示すように、緩衝フッ酸に
より窒化硅素膜１０６を除去した後、ｎ型高キャリアク
ラッド層１０７の中央部をその厚さが変化する方向に沿
って、幅２μｍ、高さ０．３μｍのリッジ状に加工し、
ｎ型高キャリア濃度ＩｎＰ上部クラッド層１０４を形成
する。
より窒化硅素膜１０６を除去した後、ｎ型高キャリアク
ラッド層１０７の中央部をその厚さが変化する方向に沿
って、幅２μｍ、高さ０．３μｍのリッジ状に加工し、
ｎ型高キャリア濃度ＩｎＰ上部クラッド層１０４を形成
する。
【００１７】実施例２ 図５には他の実施例に係る半導体光導波路を示す。同図
に示すように、ＩｎＰ基板２０１上には、ｎ型高キャリ
ア濃度ＩｎＰ下部クラッド層２０２、及び低キャリア濃
度コア層２０３が設けられている。ここで、ｎ型高キャ
リア濃度ＩｎＰ下部クラッド層２０２及び低キャリア濃
度コア層２０３は、それぞれ厚さが導波方向に沿って徐
々に変化し且つ両者の厚さの和は一定となっている。す
なわち、ｎ型高キャリア濃度ＩｎＰ下部クラッド層２０
２及び低キャリア濃度コア層２０３は、厚さが一定のｎ
型高キャリア濃度ＩｎＰ下部クラッド層にイオンを注入
することにより形成したものである。
に示すように、ＩｎＰ基板２０１上には、ｎ型高キャリ
ア濃度ＩｎＰ下部クラッド層２０２、及び低キャリア濃
度コア層２０３が設けられている。ここで、ｎ型高キャ
リア濃度ＩｎＰ下部クラッド層２０２及び低キャリア濃
度コア層２０３は、それぞれ厚さが導波方向に沿って徐
々に変化し且つ両者の厚さの和は一定となっている。す
なわち、ｎ型高キャリア濃度ＩｎＰ下部クラッド層２０
２及び低キャリア濃度コア層２０３は、厚さが一定のｎ
型高キャリア濃度ＩｎＰ下部クラッド層にイオンを注入
することにより形成したものである。
【００１８】図５の半導体光導波路の一製造方法を図６
〜図８を参照しながら説明する。
〜図８を参照しながら説明する。
【００１９】まず、図６に示すように、ＩｎＰ基板１０
１上にＭＯＶＰＥ法を用いて、厚さ２μｍのｎ型ＩｎＰ
からなる下部クラッド層２０４を形成する。
１上にＭＯＶＰＥ法を用いて、厚さ２μｍのｎ型ＩｎＰ
からなる下部クラッド層２０４を形成する。
【００２０】次に、図７に示すように、プラズマＣＶＤ
法を用いて、下部クラッド層２０４の上部全面に、一方
での厚さが０．０５μｍで他方での厚さが０．２μｍと
徐々に厚さが変化した窒化硅素膜２０５を堆積する。な
お、この堆積は上述した実施例と同様に行えばよい。
法を用いて、下部クラッド層２０４の上部全面に、一方
での厚さが０．０５μｍで他方での厚さが０．２μｍと
徐々に厚さが変化した窒化硅素膜２０５を堆積する。な
お、この堆積は上述した実施例と同様に行えばよい。
【００２１】次にこの窒化硅素膜２０５上方から、当該
窒化硅素膜２０５を通して、下部クラッド層２０４中に
酸素イオンを注入する。そして、この酸素イオンの注入
により下部クラッド層２０４は、酸素の注入によりキャ
リアが減少したコア層２０６と酸素イオンが注入されず
にキャリア濃度が高いｎ型高キャリア濃度ＩｎＰ下部ク
ラッド層２０２とに分かれる。酸素イオンは窒化硅素膜
２０５を通り抜ける際に減速され、窒化硅素膜２０５の
厚さが小さいほど減速の度合いが小さいので、窒化硅素
膜２０５が薄い場所ほど深く混入し、そこでキャリアを
減少させる。したがって、コア層２０６の厚さの分布は
窒化硅素膜２０５の厚さの分布と反比例し、また、ｎ型
高キャリア濃度ＩｎＰ下部クラッド層２０２の厚さの分
布は窒化硅素膜２０５の厚さの分布と比例する。そし
て、コア層２０６とｎ型高キャリア濃度ＩｎＰ下部クラ
ッド層２０２との厚さの和は一定である。
窒化硅素膜２０５を通して、下部クラッド層２０４中に
酸素イオンを注入する。そして、この酸素イオンの注入
により下部クラッド層２０４は、酸素の注入によりキャ
リアが減少したコア層２０６と酸素イオンが注入されず
にキャリア濃度が高いｎ型高キャリア濃度ＩｎＰ下部ク
ラッド層２０２とに分かれる。酸素イオンは窒化硅素膜
２０５を通り抜ける際に減速され、窒化硅素膜２０５の
厚さが小さいほど減速の度合いが小さいので、窒化硅素
膜２０５が薄い場所ほど深く混入し、そこでキャリアを
減少させる。したがって、コア層２０６の厚さの分布は
窒化硅素膜２０５の厚さの分布と反比例し、また、ｎ型
高キャリア濃度ＩｎＰ下部クラッド層２０２の厚さの分
布は窒化硅素膜２０５の厚さの分布と比例する。そし
て、コア層２０６とｎ型高キャリア濃度ＩｎＰ下部クラ
ッド層２０２との厚さの和は一定である。
【００２２】最後に図５に示すように、緩衝フッ酸によ
り窒化硅素膜２０５を除去した後、コア層２０６の中央
部を厚さの変化する方向に沿って、幅２μｍ、高さ０．
３μｍのリッジ状に加工し、低キャリア濃度コア層２０
３を形成する。
り窒化硅素膜２０５を除去した後、コア層２０６の中央
部を厚さの変化する方向に沿って、幅２μｍ、高さ０．
３μｍのリッジ状に加工し、低キャリア濃度コア層２０
３を形成する。
【００２３】以上、実施例１，２の半導体光導波路は、
テーパー状に厚さが変化するコア層１０３，２０３を有
するので、厚さが薄い入射端から入射された光ビーム
は、当該コア層の厚さの変化とともに広がったビームと
なって厚さが厚い出射端から出射される。したがって、
例えば光ファイバと結合する際の光損失が低減する。ま
た、かかるコア層１０３，２０３はエッチングにより形
成する必要が少なく、また、上部クラッド層を設ける場
合にも再成長する必要がないので、製作が極めて容易で
ある。
テーパー状に厚さが変化するコア層１０３，２０３を有
するので、厚さが薄い入射端から入射された光ビーム
は、当該コア層の厚さの変化とともに広がったビームと
なって厚さが厚い出射端から出射される。したがって、
例えば光ファイバと結合する際の光損失が低減する。ま
た、かかるコア層１０３，２０３はエッチングにより形
成する必要が少なく、また、上部クラッド層を設ける場
合にも再成長する必要がないので、製作が極めて容易で
ある。
【００２４】なお、実施例１，２では、イオン照射の際
のマスクとして窒化硅素膜を用いたがこれに限定され
ず、これ以外にも酸化硅素膜やレジストなどを用いるこ
とができる。また、不純物の混入方法としてイオン注入
法を用いた例を示したが、これ以外にも拡散法を用いて
形成することもできる。また、光導波路の材料として半
導体結晶を用いた例を示したが、多重量子井戸構造を有
する半導体結晶あるいは誘電体材料を用いても同様の形
成法により、コア層の厚さが光の導波方向に沿ってテー
パー状に変化する光導波路を形成することが可能であ
る。さらに、本実施例を用いて、レーザ、変調器、受光
器、方向性結合器、光スイッチなどの光素子を構成する
ことが可能である。
のマスクとして窒化硅素膜を用いたがこれに限定され
ず、これ以外にも酸化硅素膜やレジストなどを用いるこ
とができる。また、不純物の混入方法としてイオン注入
法を用いた例を示したが、これ以外にも拡散法を用いて
形成することもできる。また、光導波路の材料として半
導体結晶を用いた例を示したが、多重量子井戸構造を有
する半導体結晶あるいは誘電体材料を用いても同様の形
成法により、コア層の厚さが光の導波方向に沿ってテー
パー状に変化する光導波路を形成することが可能であ
る。さらに、本実施例を用いて、レーザ、変調器、受光
器、方向性結合器、光スイッチなどの光素子を構成する
ことが可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体光
導波路のテーパー状に厚さが変化するコア層は、半導体
結晶中に不純物を混入することにより形成できるので、
製作が容易で且つ高性能な半導体光集積回路が実現でき
るという効果を奏する。
導波路のテーパー状に厚さが変化するコア層は、半導体
結晶中に不純物を混入することにより形成できるので、
製作が容易で且つ高性能な半導体光集積回路が実現でき
るという効果を奏する。
【図１】一実施例に係る半導体光導波路の斜視図であ
る。
る。
【図２】図１の半導体光導波路の製造工程の一例を説明
する斜視図である。
する斜視図である。
【図３】図１の半導体光導波路の製造工程の一例を説明
する斜視図である。
する斜視図である。
【図４】図１の半導体光導波路の製造工程の一例を説明
する斜視図である。
する斜視図である。
【図５】他の実施例に係る半導体光導波路の斜視図であ
る。
る。
【図６】図５の半導体光導波路の製造工程の一例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図７】図５の半導体光導波路の製造工程の一例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図８】図５の半導体光導波路の製造工程の一例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図９】従来技術に係る半導体光導波路の一例を示す斜
視図である。
視図である。
１０１ ＩｎＰ基板 １０２ ｎ型ＩｎＰ下部クラッド層 １０３ ノンドープＩｎＰコア層 １０４ ｎ型ＩｎＰ上部クラッド層 １０５ コア層 １０６ 窒化硅素膜 １０７ ｎ型高キャリアクラッド層 ２０１ ＩｎＰ基板 ２０２ ｎ型ＩｎＰ下部クラッド層 ２０３ 低キャリア濃度コア層 ２０４ 下部クラッド層 ２０５ 窒化硅素膜 ２０６ コア層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−106151（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−161204（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−243904（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/12 - 6/14
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に、下部高キャリア濃度半
導体層、低キャリア濃度半導体層及び上部高キャリア濃
度半導体層の少なくとも三つの層がこの順に配置され、
且つ低キャリア濃度半導体層の厚さと上部高キャリア濃
度半導体層の厚さとの和が導波路に沿った方向に一定で
あると共に、低キャリア濃度半導体層の厚さと上部高キ
ャリア濃度半導体層の厚さとが導波路に沿った方向に徐
々に変化しており、コア層としての機能を有する上記低
キャリア濃度半導体層とクラッド層としての機能を有す
る上記下部高キャリア濃度半導体層及び上部高キャリア
濃度半導体層との屈折率差を用いて当該低キャリア濃度
半導体層に沿って光を導波させる半導体光導波路の製造
方法において、 半導体基板上に、高キャリア濃度半導体層及び低キャリ
ア濃度半導体層を順次積層する工程と、 この低キャリア濃度半導体層上に、基板面内において徐
々に変化した厚さを有するマスクを形成する工程と、 このマスクを通して上記低キャリア濃度半導体層上部に
不純物を混入する工程と、 上記マスクを除去した後、半導体を導波路形状に加工す
る工程、 とを具備することを特徴とする半導体光導波路の製造方
法。 - 【請求項２】 半導体基板上に、高キャリア濃度半導体
層と当該高キャリア濃度半導体層の上に配置された低キ
ャリア濃度半導体層との少なくとも二つの層から構成さ
れ、且つ低キャリア濃度半導体層の厚さと高キャリア濃
度半導体層の厚さとの和が導波路に沿った方向に一定で
あると共に低キャリア濃度半導体層の厚さと高キャリア
濃度半導体層の厚さとが導波路に沿った方向に徐々に変
化しており、コア層としての機能を有する上記低キャリ
ア濃度半導体層とクラッド層としての機能を有する上記
高キャリア濃度半導体層との屈折率差を用いて当該低キ
ャリア濃度半導体層に沿って光を導波させる半導体光導
波路の製造方法において、 半導体基板上に、高キャリア濃度半導体層を積層する工
程と、 この高キャリア濃度半導体層に、基板面内において徐々
に変化した厚さを有するマスクを形成する工程と、 このマスクを通して高キャリア濃度半導体層上部に不純
物を混入する工程と、 上記マスクを除去した後、半導体層を導波路形状に加工
する工程、 とを具備することを特徴とする半導体光導波路の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04054977A JP3112114B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 半導体光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04054977A JP3112114B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 半導体光導波路の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05257017A JPH05257017A (ja) | 1993-10-08 |
| JP3112114B2 true JP3112114B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=12985715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04054977A Expired - Fee Related JP3112114B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 半導体光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3112114B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005070557A (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Matsushita Electric Works Ltd | スポットサイズ変換器およびその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6654533B1 (en) | 2000-06-16 | 2003-11-25 | Metrophotonics Inc. | Polarization independent waveguide structure |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP04054977A patent/JP3112114B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2005070557A (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Matsushita Electric Works Ltd | スポットサイズ変換器およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05257017A (ja) | 1993-10-08 |
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