JP3208312B2

JP3208312B2 - テーパ導波路及びその製造方法

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Publication number: JP3208312B2
Application number: JP31291995A
Authority: JP
Inventors: 裕之山本; 幸夫倉田; 圭男吉田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 2001-09-10
Anticipated expiration: 2015-11-30
Also published as: JPH09152528A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光集積回路素子に
おけるテーパ導波路及びその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学部品の小型化・集積化が進め
られ、サブミクロンオーダーの微細加工技術も確立され
てきた。通常の成膜やエッチングによる製造方法では、
その速度をできるだけ均一にし、成膜厚さやエッチング
深さを均一にする、つまり基板と平行な面での加工を行
い、その面内での分布を抑えるのが一般的であるが、場
合によっては意図的にそれらの速度に分布をもたせ、テ
ーパ状の構造を加工することがある。

【０００３】光導波路中のテーパ形状部分（テーパ導波
路）には、上記のような加工方法が応用されているが、
テーパ導波路はその厚さ方向へ損失なく光を曲げたり、
実効屈折率の異なる領域の境界を損失なく横切らせたり
する場合に利用される重要な構造である。

【０００４】テーパ導波路においてそのテーパ形状は、
ドライまたはウェットエッチング、イオンミリング、切
削などの加工法や、あるいは公知の成膜技術であるスパ
ッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法などにおいて一部を遮蔽する
ことにより、その遮蔽部への粒子の回り込みを利用する
シャドウマスク法により作製される。ここではエッチン
グ法とシャドウマスク法について図を用いて説明する。

【０００５】図７は、特開平４−５５８０２号公報に開
示されている、エッチングによるテーパ形状作製工程を
示したものである。Ｓｉ基板５１上に熱酸化ＳｉＯ₂ 膜
５２があり、この上にエッチング速度を制御できる第２
のＳｉＯ₂ 膜５３、さらにその上にはフォトレジスト５
４がパターニングされている。熱酸化ＳｉＯ₂ 膜５２は
光導波路のバッファ層として機能する。適当なエッチャ
ントによってこれらのＳｉＯ₂ 膜のエッチングを行う
と、第２のＳｉＯ₂ 膜５３は熱酸化ＳｉＯ₂ 膜５２より
エッチング速度が大きいため、先にエッチングされてい
く。ところが、この下の熱酸化ＳｉＯ₂ 膜５２は比較的
エッチング速度が小さいため徐々にエッチングが進行
し、エッチャントに触れた時間に比例してエッチングさ
れることになる。従って、図７（Ｆ）のごとくＳｉＯ₂
膜５２のうちフォトレジスト５４に覆われていない部分
は大きく、その内側は小さくエッチングされるようにな
り、結果的に図７（Ｈ）に示すようなテーパ形状部５５
が得られる。５６は、これらの構造の上に積層される光
導波路である。

【０００６】図８は、Journal of Lightwave Technolog
y（Vol.8,No.4,pp587-593,April 1990）に開示されたシ
ャドウマスク法の原理を示すものである。金属製のマス
ク６１が、スペーサ６２によって基板６３からある間隔
を保って配置されている。この状態で上方から成膜を行
うと、マスク６１の陰になる部分に成膜粒子が回り込む
ことによって膜厚に分布ができ、図示するようなテーパ
状の構造部分６４が得られる。テーパの形状は、マスク
６１の断面形状やマスク〜基板距離、成膜粒子源の大き
さと基板からの距離などによって決まるが、基本的には
成膜粒子の飛来方向が下方だけでなく斜めのものがある
ために、マスク６１の陰が不鮮明になることに起因す
る。

【０００７】シャドウマスク法の応用として、特開平７
−１３４２１６号に開示された図９に示す作製方法も知
られている。フォトレジストパターン７１の形成された
基板７２は、成膜装置の成膜粒子源７５と試料テーブル
７６との間に立て掛けられるように位置されている。こ
のように立て掛けることで、冷却されている試料テーブ
ル７６から基板７２が離れてしまうため、熱伝導性のよ
い金属製の治具７４で基板７２はセットする。成膜中
は、成膜粒子７９は基板７２上のフォトレジストパター
ン７１に対して斜め方向から飛来し、フォトレジストの
ない基板表面に、陰に相当する膜厚分布をもちながら積
層されていく。成膜後はリフトオフと呼ばれる操作を行
う。具体的には、フォトレジストが可溶なアセトンなど
の溶剤でフォトレジストパターン７１とその上に積層し
た不要な膜７８を除去し、目的のテーパ形状端をもつ膜
７７を得る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】蒸着、スパッタリン
グ、ＣＶＤ等の堆積成膜法によって積層する膜は、熱酸
化法を用いる場合に比べて材料が広く選択できるという
利点がある。しかしながら、これらの材料によって形成
した膜は、例えば熱酸化法によるＳｉＯ₂ 膜に比べると
粒界が発生しやすく、一般的に表面が粗く多孔質であ
り、さらにエッチングによりテーパ面は加工前の表面に
比べて表面粗度が増大するため、この方法で作製したテ
ーパ導波路の光学的損失は、熱酸化ＳｉＯ₂膜の場合に
比べて大きくなるという問題点があり、材料が限定され
ているのが現状であった。また、エッチング速度を制御
するために使用したＳｉＯ₂ 膜の除去工程の際、テーパ
部分にそれぞれの材料のエッチングレートの違いによる
段差が生じてしまい、これもまたテーパ導波路の光学的
損失に大きく影響していた。

【０００９】さらにエッチングによるテーパの加工にお
いては、エッチャント中のイオンが基板に侵入したりエ
ッチング自体が基板にまで及んだりして、基板に与える
これらの影響が素子特性の変動を引き起こすことがあっ
た。

【００１０】シャドウマスク法によって得られるテーパ
は、マスクやギャップが１ｍｍ程度であることからテー
パ長が数ｍｍとなり、素子の小型化、集積化の妨げにな
っていた。さらにこの方法で用いるシャドウマスクの取
り付けと取り外し、洗浄などの作業のため量産が困難で
あるという問題点があった。

【００１１】斜め方向からの成膜を応用した場合には、
素子内での成膜材料の膜厚分布や屈折率分布がしばしば
問題点となっていた。

【００１２】これらの問題点に鑑み本発明では、表面粗
度の増大が少なく段差を有しないテーパ導波路、及びテ
ーパ材料の選択が広いという利点をいかしつつ、エッチ
ングによるテーパ加工により表面粗度が増大することな
く、段差も残ることのないテーパ導波路の製造方法、さ
らにはテーパ加工の際の半導体基板へのダメージがなく
大量生産に適したテーパ導波路の製造方法を提供するこ
とを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、半導体基板上にテーパ形状部分を有す
る誘電体層を介して光導波路層を設けるとともに、テー
パ端の基板部分に光検出器を設けたテーパ導波路の製造
方法において、前記誘電体層を堆積により成膜する工程
と、成膜した誘電体層の一部をエッチングによりテーパ
形状に加工する工程と、エッジの研摩ダレを作って該エ
ッチング表面を研磨することにより、表面が滑らかでか
つ傾斜の緩やかなテーパ形状部分とする工程と、該誘電
体層上に光導波路層を積層する工程と、を有することを
特徴とする。

【００１４】また、本発明では、半導体基板上にテーパ
形状部分を有する誘電体層を介して光導波路層を設ける
とともに、テーパ端の基板部分に光検出器を設けたテー
パ導波路の製造方法において、前記誘電体層を堆積によ
り成膜する工程と、成膜した誘電体層の一部をエッチン
グによりテーパ形状に加工する工程と、該加工した誘電
体層上にＳＯＧを充填する工程と、該ＳＯＧを研磨する
ことにより表面が滑らかでかつ傾斜の緩やかなテーパ形
状部分とする工程と、該誘電体層上に光導波路層を積層
する工程と、を有することを特徴とする。また、本発明
では、半導体基板上にテーパ形状部分を有する誘電体層
を介して光導波路層を設けるとともに、テーパ端の基板
部分に光検出器を設けたテーパ導波路の製造方法におい
て、前記誘電体層を堆積により成膜する工程と、成膜し
た誘電体層の一部をエッチングによりテーパ形状に加工
する工程と、該加工した誘電体層上にＳＯＧを充填する
工程と、エッジの研摩ダレを作って該ＳＯＧを研磨する
ことにより、表面が滑らかでかつ傾斜の緩やかなテーパ
形状部分とする工程と、該誘電体層上に光導波路層を積
層する工程と、を有することを特徴とする。

【００１５】また、本発明では、半導体基板上にテーパ
形状部分を有する誘電体層を介して光導波路層を設ける
とともに、テーパ端の基板部分に光検出器を設けたテー
パ導波路の製造方法において、前記誘電体層を堆積によ
り成膜する工程と、成膜した誘電体層の一部をエッチン
グによりテーパ形状に加工する工程と、該エッチング工
程におけるマスク材料を研磨により除去するとともに、
エッジの研摩ダレを作って前記誘電体層表面を研磨する
ことにより、表面が滑らかでかつ傾斜の緩やかなテーパ
形状とする工程と、該誘電体層上に光導波路層を積層す
る工程と、を有することを特徴とする。

【００１６】さらに、前記研摩工程における研摩布とし
て、軟質材を用いることを特徴とする。また、前記研磨
工程における研磨布として、軟質のポリシングクロスま
たはスエードを用いることを特徴とする。

【００１７】また、前記基板及び光検出器と誘電体層と
の間に、エッチング処理のストップ層としての保護膜を
設けたことを特徴とし、前記保護膜がＬＰＣＶＤ窒化ケ
イ素膜またはこれを含む積層体、あるいはＣＶＤＳｉＯ
₂膜またはこれを含む積層体により構成されていること
を特徴とする。

【００１８】また、本発明では、半導体基板上にテーパ
形状部分を有する誘電体層を介して光導波路層を設ける
とともに、テーパ端の基板部分に光検出器を設けたテー
パ導波路において、前記誘電体層は、エッジの研摩ダレ
を作って研摩した、表面が滑らかでかつ傾斜の緩やかな
テーパ形状を有することを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。

【００２０】図１は第１の実施の形態について、そのプ
ロセスを表す断面図である。図１（ａ）に示すように、
基板１１上には光導波路のバッファ層として機能する誘
電体層１２がパターニングされており、一部には段差１
３が生じている。この段差は、例えば誘電体層１２上に
フォトレジストをパターニングし、これをマスクとして
エッチング加工することにより生じる。誘電体層１２の
表面は、層の厚さや成膜方法によってはその表面粗度が
導波路の伝搬損失に影響を与えるほど大きくなることが
あるため、滑らかであることが望ましい。エッチングに
よって加工された段差１３は、誘電体層１２の表面より
も一般的に表面粗度は大きくなっている。

【００２１】続いて表面の研磨加工を行う。膜の材料や
積層状態によって研磨の条件は異なるが、一例を以下に
示す。

【００２２】基板：４”シリコンウェハ誘電体層：ＰＳＧ(Phospho-Silicate Glass) 厚さ
2.3μｍ研磨剤： 0.5μｍ径ダイヤモンドスラリー研磨布：マルトー社製軟質ポリシングクロス誘電体層の材料としては、これまで多孔質で表面が粗い
膜となるためあえて使われることのなかったＰＳＧやＢ
ＰＳＧ（Boron-doped Phosho-Silicate Glass）を用い
ることができる。誘電体層としてこれらの材料を用いる
ことにより、膜応力を緩和して積層部分でのクラックの
発生を抑えたり、素子特性の安定化を図ることができ
る。

【００２３】研磨布としては、ポリシングクロスやスエ
ード等の軟質材を用いる。これらの軟質材を用いること
によりエッジの研磨ダレを意図的に作ることができ、こ
れを利用することで所望のテーパ導波路を得る。

【００２４】この研磨の工程により、段差１３は図１
（ｂ）に示すような緩やかなテーパ１４となり、加えて
誘電体層１２の表面も十分滑らかになる。

【００２５】図２は表面粗さ計で測定したテーパの形状
である。図２（ａ）は研磨前のテーパ、図２（ｂ）は研
磨後の緩やかなテーパ（先端部分）の測定結果を表して
おり、それぞれ図１のプロセスに対応する。図２によれ
ば、厚さ約２μｍのＰＳＧバッファ層に、テーパ長約５
０μｍの緩やかなテーパが加工されていることがわか
る。また、この研磨によりＰＳＧ層の表面粗度は、ＰＶ
（Peak to Valley）値で研磨前の８０ｎｍから５ｎｍ程
度（テーパ先端から２００μｍ離れた研磨表面で測定）
にまで改善されており、光導波路のバッファ層として十
分な滑らかさとなっている。

【００２６】次に、図１（ｃ）に示すように光導波路１
５を積層する。光導波路層は、誘電体層２１よりも屈折
率の高い材料、例えば厚さ０．６μｍのコーニング社製
＃７０５９ガラス膜（Ｎ＝１．５６）からなる。

【００２７】以上のプロセスを経ることにより、ゆるや
かな傾斜のテーパ形状を有するテーパ導波路が得られ
る。テーパ端の基板部分（ここでの基板は半導体材料）
には光検出器１９が形成され、光導波路を伝搬してきた
光がこのテーパ導波路によって光検出器の受光部に導か
れ、光信号が電気信号に変換される、いわゆる導波路型
光検出器を構成している。

【００２８】基板１１については、特にバッファ層とし
て機能する光学特性をもった材料あるいはその複合体か
らなる誘電体基板、例えば石英ガラス基板を使用すれ
ば、実効屈折率の異なる２つの光導波路を結合するテー
パ導波路が作製できる。

【００２９】図３は、その構造を利用した屈折型モード
スプリッタを示すものであり、図９（ａ）はこのモード
スプリッタの構成を表す断面図、図３（ｂ）は原理を表
す平面図である。成膜材料と厚さとの組み合わせによ
り、各領域での実効屈折率を変えることができる。この
例では図３（ａ）に示すように、誘電体基板９１、例え
ば石英ガラス基板よりも屈折率の大きい誘電体層９２、
例えばＴiＯ₂ 膜を積層することにより、実効屈折率の
大きな領域Ａを形成している。伝搬光は緩やかなテーパ
９４で接続されたこの境界部分を通過（領域Ｂ→領域
Ａ、領域Ａ→領域Ｂ）する際に屈折され、図３（ｂ）に
示すようにモード間の屈折角の違いにより光路が分離
（分離角θ）されることになる。光導波路９５中を伝搬
する光（進行方向は図中左から右）はこの表面が滑らか
で、傾斜の緩やかなテーパ導波路によって、構造の異な
る境界を損失なく伝わることができる。

【００３０】第２の実施の形態について、図４を用いて
説明する。

【００３１】本実施の形態においては図４（ａ）に示す
ように、基板２１上でパターニングされた段差を有する
誘電体層２２上に、ＳＯＧ（Spin On Glass）２６をコ
ーティングする。このコーティングにより、段差をかな
り緩やかなテーパとしている。このＳＯＧが、特に導波
路のバッファ層として機能するような光学特性をもつ必
要があることは言うまでもない。

【００３２】このまま光導波路を積層すればテーパ導波
路が得られるが、導波路型光検出器においては光検出器
２９の受光部上のバッファ層としてはたらくＳＯＧ２６
が基板側への光の結合を妨げるので、バッファ層を研磨
により除去する。研磨では、エッチングによる除去とは
異なり表面が荒れることはない。

【００３３】研磨加工を施すと、図４（ｂ）に示すよう
にさらに緩やかなテーパ２４が得られる。そして図４
（ｃ）に示すように光導波路を積層することで、傾斜の
緩やかなテーパ形状を有するテーパ導波路が得られる。
光導波路層は、例えば厚さ０．６μｍのコーニング社製
＃７０５９ガラスからなっている。

【００３４】以上のプロセスを経ることにより、傾斜の
緩やかなテーパ形状を有するテーパ導波路が得られる。
テーパ端の基板（ここでは半導体材料）部分には、光検
出器２９が形成され、光導波路を伝搬してきた光がこの
テーパ導波路によって光検出器２９の受光部に導かれ光
信号が電気信号に変換される、いわゆる導波路型光検出
器を構成している。

【００３５】第３の実施の形態について、図５を用いて
説明する。従来例で説明した図７に示す方法でテーパの
加工を行うと、図５（ａ）のようにエッチングレート制
御材料３７が誘電体層３２の表面に残ってしまう。この
部分のエッチングレート制御材料は、従来はウェットエ
ッチングを短時間行うなどして除去していたが、この実
施例では直接研磨加工を施す。研磨加工により、図５
（ｂ）に示すようにエッチングレート制御材料３７は除
去され、加えてテーパ加工のエッチングの際に荒れたテ
ーパ面も滑らかなものにすることができる。実際にはエ
ッチングレート制御材料を短時間のウェットエッチング
により除去し、その後で研磨加工を行うことも可能であ
るが、この場合にはテーパ面にエッチングによる段差が
ついたり、基板３１までエッチングされるおそれがあ
る。

【００３６】続いてこれに光導波路を積層することで、
図５（ｃ）に示すようなテーパ導波路が作製できる。光
導波路層は、例えば厚さ０．６μｍのコーニング社製＃
７０５９ガラスからなっている。

【００３７】以上のプロセスを経ることにより、傾斜の
緩やかなテーパ形状を有するテーパ導波路が得られる。
テーパ端の基板（ここでは半導体材料）部分には、光検
出器３９が形成され、光導波路を伝搬してきた光がこの
テーパ導波路によって光検出器３９の受光部に導かれ光
信号が電気信号に変換される、いわゆる導波路型光検出
器を構成している。

【００３８】基板３１については、特にバッファ層とし
て機能するような光学特性をもった材料あるいはその複
合体からなる誘電体基板、例えば石英ガラス基板を使用
すれば、実効屈折率の異なる２つの光導波路を結合する
テーパ導波路が作製できる。その応用例の構成と原理
は、図３で説明したものと同じなので、ここでは省略す
る。

【００３９】第４の実施の形態について図６を用いて説
明する。

【００４０】導波路型光検出器のように、基板に半導体
素子が形成されている場合には、滑らかなテーパ形状を
形成するためのエッチングや研磨により半導体基板中の
素子がダメージを受けてしまうことがある。そこで本実
施の形態では、図６に示すように、エッチングや研磨の
ダメージから半導体素子を保護するための保護膜４８を
半導体基板４０と誘電体層４２の間にあらかじめ積層す
る。半導体プロセスを考慮すれば、この保護膜としては
ＬＰＣＶＤ窒化ケイ素膜、もしくはこれを含む積層体が
最も適している。

【００４１】図６（ａ）に示すように、エッチングレー
ト制御材料４７を利用してテーパ４４を加工する際、保
護膜４８のエッチングレートはバッファ層のエッチング
レートよりも十分小さいため、この層を越えて基板にま
でエッチングが進行することがなく、半導体基板４０は
エッチャントによる影響を受けない。

【００４２】続いて短時間エッチングを行いエッチング
レート制御材料の除去を行う。このときのエッチングに
対しても、保護膜４８が有効に機能するため、エッチン
グレート制御材料の除去を行っている間に、半導体基板
４０がエッチャントにより侵される心配はない。この
際、テーパ部分４２も同じ時間エッチングされるので、
誘電体層４２には図６（ｂ）に示すような段差が残る。
この段差をなくし、かつテーパ面を滑らかにするため、
ここで研磨処理を施す。研磨によって、図６（ｃ）に示
すような緩やかなテーパ４４が得られる。このときの研
磨に対しても、保護膜４８は有効に機能し、半導体基板
４０は研磨剤の影響を受けない。

【００４３】最後に図６（ｄ）に示すように光導波路４
５を積層する。光導波路層は、例えば厚さ０．６μｍの
コーニング社製＃７０５９ガラスからなっている。

【００４４】以上のプロセスを経ることにより、傾斜の
緩やかなテーパ形状を有するテーパ導波路が得られる。
テーパ端の基板部分には光検出器４９が形成され、光導
波路４５を伝搬してきた光がこのテーパ導波路によって
光検出器４９の受光部に導かれ、光信号が電気信号に変
換される、いわゆる導波路型光検出器を構成している。

【００４５】基板がバッファ層としての機能を有する場
合、例えばガラス基板などの場合には、基板自体に上述
のテーパ加工に対する耐性があれば、保護膜の必要は特
にない。しかし、耐性に問題のある基板で保護膜を用い
る場合には、その保護膜はバッファ層として機能するよ
うな光学特性を有する必要がある。このような性質をも
ち、上記の加工にも耐え、半導体プロセスで使用されて
いる材料としては、ＣＶＤＳｉＯ₂ 膜（場合によっては
熱アニール処理も含む）もしくはこれを含む積層体が最
も適している。

【００４６】

【発明の効果】本発明のテーパ導波路の製造方法によれ
ば、バッファ層に生じた段差部分をエッジの研摩ダレを
作って研磨して緩やかにし、これに光導波路を積層する
ため、バッファ層の段差部分を前もって緩やかなテーパ
形状に厳密に加工する必要がなくなり、歩留まりが向上
してコストダウンが図られる。また、堆積成膜法も利用
できることから、テーパ材料の選択が広がり、さまざま
なデバイスとの一体化が可能となる。特に、テーパ材料
としてＰＳＧ、ＢＰＳＧを用いることにより膜応力が緩
和され、これが積層された部分でのクラック発生及び半
導体素子の特性変化などの問題を防ぐことができ、素子
作製効率と歩留まりの向上を図ることができて、信頼性
が向上する。加えてエッチングなどの加工により、表面
粗度が大きくなっても研磨によって滑らかにすることが
できるため、光学的損失が問題とならず、素子の高特性
化と信頼性向上につながる。

【００４７】また、バッファ層に生じた段差部分にＳＯ
Ｇを充填してより緩やかなものとし、これに研磨加工を
施すことでテーパ先端での形状変化を抑え、その後に光
導波路を積層することにより、より光学的損失の小さい
テーパ導波路が作製されるので、素子の高特性化が図ら
れる。

【００４８】バッファ層にテーパを加工する際に使用さ
れたエッチングレート制御材料を研磨により除去すると
ともに、テーパ部分の表面を滑らか、かつ傾斜を緩やか
にしこれに光導波路を積層することで、エッチングレー
ト制御材料を除去する工程を特別に設けなくても、段差
のないテーパ形状が得られ、光学的損失の小さいテーパ
導波路が作製できる。よって、プロセス削減が可能にな
るため、コストダウンと素子の高性能化、信頼性向上が
図られる。

【００４９】上記研磨加工において、軟質材、または軟
質のポリシングクロスやスエードを用いることで、エッ
ジの研磨ダレを意図的に作りこれをテーパ導波路作製に
利用することにより、表面が滑らかでかつ傾斜の緩やか
なテーパ形状が得られ、光学的損失の小さいテーパ導波
路が作製できる。このためコストダウンと素子の高性能
化が図られる。

【００５０】テーパ形状の加工をウェットエッチングあ
るいは研磨で行う際のストップ層として、基板とバッフ
ァ層の間に保護膜を設けることで、エッチャントや研磨
剤などが基板に与えるダメージを抑えることができるの
で、コストダウンと素子の信頼性向上が図られる。

【００５１】また、上記保護膜として半導体プロセスで
使用される硬質で緻密なＬＰＣＶＤ窒化ケイ素膜もしく
はこれを含む積層体、あるいはＣＶＤＳｉＯ₂ 膜もしく
はこれを含む積層体を利用することで、基板の保護がよ
り効果的に達成できるので、コストダウンと素子の信頼
性向上が図られる。

【００５２】また、本発明のテーパ導波路は、エッジの
研摩ダレを作って研摩した、表面が滑らかでかつ傾斜の
緩やかなバッファ層を有し、これに光導波路層を積層し
た構成であるので、光学的損失が問題とならず、素子の
高特性化と信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図２】テーパの断面形状測定結果である。

【図３】本発明の実施例の応用例を表す断面図および平
面図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す断面図である。

【図５】本発明の第３の実施例を示す断面図である。

【図６】本発明の第４の実施例を示す断面図である。

【図７】従来例を示す断面図である。

【図８】別の従来例を示す斜視図である。

【図９】別の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１１基板１２誘電体層１３段差１４緩やかなテーパ１５光導波路１９光検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−55802（ＪＰ，Ａ) 特開平７−134216（ＪＰ，Ａ) 特開平６−140620（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/122 G02B 6/13 G02B 6/42

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上にテーパ形状部分を有する
誘電体層を介して光導波路層を設けるとともに、テーパ
端の基板部分に光検出器を設けたテーパ導波路の製造方
法において、前記誘電体層を堆積により成膜する工程と、成膜した誘
電体層の一部をエッチングによりテーパ形状に加工する
工程と、エッジの研摩ダレを作って該エッチング表面を
研磨することにより、表面が滑らかでかつ傾斜の緩やか
なテーパ形状部分とする工程と、該誘電体層上に光導波
路層を積層する工程と、を有することを特徴とするテー
パ導波路の製造方法。
【請求項２】半導体基板上にテーパ形状部分を有する
誘電体層を介して光導波路層を設けるとともに、テーパ
端の基板部分に光検出器を設けたテーパ導波路の製造方
法において、前記誘電体層を堆積により成膜する工程と、成膜した誘
電体層の一部をエッチングによりテーパ形状に加工する
工程と、該加工した誘電体層上にＳＯＧを充填する工程
と、該ＳＯＧを研磨することにより表面が滑らかでかつ
傾斜の緩やかなテーパ形状部分とする工程と、該誘電体
層上に光導波路層を積層する工程と、を有することを特
徴とするテーパ導波路の製造方法。
【請求項３】半導体基板上にテーパ形状部分を有する
誘電体層を介して光導波路層を設けるとともに、テーパ
端の基板部分に光検出器を設けたテーパ導波路の製造方
法において、前記誘電体層を堆積により成膜する工程と、成膜した誘
電体層の一部をエッチングによりテーパ形状に加工する
工程と、該加工した誘電体層上にＳＯＧを充填する工程
と、エッジの研摩ダレを作って該ＳＯＧを研磨すること
により、表面が滑らかでかつ傾斜の緩やかなテーパ形状
部分とする工程と、該誘電体層上に光導波路層を積層す
る工程と、を有することを特徴とするテーパ導波路の製
造方法。
【請求項４】半導体基板上にテーパ形状部分を有する
誘電体層を介して光導波路層を設けるとともに、テーパ
端の基板部分に光検出器を設けたテーパ導波路の製造方
法において、前記誘電体層を堆積により成膜する工程と、成膜した誘
電体層の一部をエッチングによりテーパ形状に加工する
工程と、該エッチング工程におけるマスク材料を研磨に
より除去するとともに、エッジの研摩ダレを作って前記
誘電体層表面を研磨することにより、表面が滑らかでか
つ傾斜の緩やかなテーパ形状とする工程と、該誘電体層
上に光導波路層を積層する工程と、を有することを特徴
とするテーパ導波路の製造方法。
【請求項５】前記研摩工程における研摩布として、軟
質材を用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
かに記載のテーパ導波路の製造方法。
【請求項６】前記研磨工程における研磨布として、軟
質のポリシングクロスまたはスエードを用いることを特
徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のテーパ導波
路の製造方法。
【請求項７】前記基板及び光検出器と誘電体層との間
に、エッチング処理のストップ層としての保護膜を設け
たことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
テーパ導波路の製造方法。
【請求項８】前記保護膜がＬＰＣＶＤ窒化ケイ素膜ま
たはこれを含む積層体、あるいはＣＶＤＳｉＯ₂膜また
はこれを含む積層体により構成されていることを特徴と
する請求項７に記載のテーパ導波路の製造方法。
【請求項９】半導体基板上にテーパ形状部分を有する
誘電体層を介して光導波路層を設けるとともに、テーパ
端の基板部分に光検出器を設けたテーパ導波路におい
て、前記誘電体層は、エッジの研摩ダレを作って研摩し
た、表面が滑らかでかつ傾斜の緩やかなテーパ形状を有
することを特徴とするテーパ導波路。