JP3208744B2 - 光導波路の製造方法 - Google Patents
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、光通信部品分野に広範
囲な応用を持つ光導波路の製造方法に関する。
囲な応用を持つ光導波路の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光導波路素子を形成したＳｉ基板上に、
半導体光源や半導体光検出器等の半導体光素子を搭載で
きるようにしたＳｉベンチをもつ光導波路が開発される
ようになってきた。図４は、そのような光導波路の製造
方法を示す工程図である。
半導体光源や半導体光検出器等の半導体光素子を搭載で
きるようにしたＳｉベンチをもつ光導波路が開発される
ようになってきた。図４は、そのような光導波路の製造
方法を示す工程図である。
【０００３】まず、Ｓｉ基板１（図４（ａ））上に光導
波路素子を形成する手順から説明する。この光導波路素
子を形成するために、最初に電子ビーム蒸着法により組
成ＳｉＯ2 のガラス膜をＳｉ基板１の全面にバッファ層
２として形成する（図４（ｂ））。次に、バッファ層２
上に電子ビーム蒸着法により組成ＳｉＯ2 −ＴｉＯ2の
コアガラス膜３を形成する（図４（ｃ））。次に、コア
ガラス膜３をフォトリソグラフィ及び反応性イオンエッ
チングで加工してコア４を形成する（図４（ｄ））。さ
らにコア４を含むバッファ層２上に、火炎堆積法により
ＳｉＯ2 −Ｂ2Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 系多孔質ガラス層５を３
００〜４００μｍ堆積させる（図４（ｅ））。これを電
気炉内に移してＨｅガス雰囲気中で熱処理を施し、多孔
質ガラス層５を透明ガラス化してＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −
Ｐ2 Ｏ5 系ガラスで構成されたクラッド層６を形成し、
これにより光導波路素子７を形成する（図４（ｆ））。
熱処理の温度は１３３０℃である。ここで、Ｂ2 Ｏ3 及
びＰ2 Ｏ5 のドーパント材は透明ガラス温度を下げる目
的で添加するものであり、また、クラッド層の屈折率は
光学特性上、バッファ層２と同等にする必要がある。
波路素子を形成する手順から説明する。この光導波路素
子を形成するために、最初に電子ビーム蒸着法により組
成ＳｉＯ2 のガラス膜をＳｉ基板１の全面にバッファ層
２として形成する（図４（ｂ））。次に、バッファ層２
上に電子ビーム蒸着法により組成ＳｉＯ2 −ＴｉＯ2の
コアガラス膜３を形成する（図４（ｃ））。次に、コア
ガラス膜３をフォトリソグラフィ及び反応性イオンエッ
チングで加工してコア４を形成する（図４（ｄ））。さ
らにコア４を含むバッファ層２上に、火炎堆積法により
ＳｉＯ2 −Ｂ2Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 系多孔質ガラス層５を３
００〜４００μｍ堆積させる（図４（ｅ））。これを電
気炉内に移してＨｅガス雰囲気中で熱処理を施し、多孔
質ガラス層５を透明ガラス化してＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −
Ｐ2 Ｏ5 系ガラスで構成されたクラッド層６を形成し、
これにより光導波路素子７を形成する（図４（ｆ））。
熱処理の温度は１３３０℃である。ここで、Ｂ2 Ｏ3 及
びＰ2 Ｏ5 のドーパント材は透明ガラス温度を下げる目
的で添加するものであり、また、クラッド層の屈折率は
光学特性上、バッファ層２と同等にする必要がある。
【０００４】次に、このようにして光導波路素子７を形
成したＳｉ基板１上に、半導体光源や半導体光検出器等
の半導体光素子を搭載するためのＳｉベンチ１０を形成
する。このＳｉベンチ１０を形成するためには、Ｓｉ基
板１上の光導波路素子部７以外の部分のＳｉ表面を露出
させる必要がある。これには、まず、クラッド層６の表
面にスパッタリング法により金属膜８を形成する（図４
（ｇ））。さらにフォトリソグラフィによりＳｉ基板１
の表面を露出させるためのパターン９を形成する（図４
（ｈ））。このパターン９をもとに反応性イオンエッチ
ングを用いて余剰な石英系ガラス層を削り取り、Ｓｉベ
ンチ１０を形成する。
成したＳｉ基板１上に、半導体光源や半導体光検出器等
の半導体光素子を搭載するためのＳｉベンチ１０を形成
する。このＳｉベンチ１０を形成するためには、Ｓｉ基
板１上の光導波路素子部７以外の部分のＳｉ表面を露出
させる必要がある。これには、まず、クラッド層６の表
面にスパッタリング法により金属膜８を形成する（図４
（ｇ））。さらにフォトリソグラフィによりＳｉ基板１
の表面を露出させるためのパターン９を形成する（図４
（ｈ））。このパターン９をもとに反応性イオンエッチ
ングを用いて余剰な石英系ガラス層を削り取り、Ｓｉベ
ンチ１０を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た光導波路の製造方法では、Ｓｉ基板上にバッファ層と
してＳｉＯ2 ガラスを、光学特性に支障をきたさない程
度である１５μｍ以上成膜すると、ＳｉとＳｉＯ2 ガラ
スの線膨張係数差からＳｉ基板に反りが生じるという問
題がある。この反りの大きさはバッファ層の膜厚に依存
し膜厚が厚ければ反り量も比例して大きくなる。また、
バッファ層上にさらに膜厚６〜８μｍのコアガラス膜を
成膜するため、Ｓｉ基板の反り量はさらに大きくなる。
た光導波路の製造方法では、Ｓｉ基板上にバッファ層と
してＳｉＯ2 ガラスを、光学特性に支障をきたさない程
度である１５μｍ以上成膜すると、ＳｉとＳｉＯ2 ガラ
スの線膨張係数差からＳｉ基板に反りが生じるという問
題がある。この反りの大きさはバッファ層の膜厚に依存
し膜厚が厚ければ反り量も比例して大きくなる。また、
バッファ層上にさらに膜厚６〜８μｍのコアガラス膜を
成膜するため、Ｓｉ基板の反り量はさらに大きくなる。
【０００６】この後、フォトリソグラフィ及び反応性イ
オンエッチングを用いてコアを形成させるが、このＳｉ
基板の反りにより、フォトリソグラフィによるコアを形
成するための高精度なパターン形成が困難となる。
オンエッチングを用いてコアを形成させるが、このＳｉ
基板の反りにより、フォトリソグラフィによるコアを形
成するための高精度なパターン形成が困難となる。
【０００７】また、クラッド層形成後においては、この
反り量は〜１５０μｍにも達し、Ｓｉベンチ形成のため
のフォトリソグラフィによるパターニングは極めて困難
になる。さらに、この反りは、上記光導波路に光素子を
搭載し、光ファイバを接続した光伝送モジュールにもそ
のまま引き継がれることになるため、精度の高い光伝送
モジュールが得られない。
反り量は〜１５０μｍにも達し、Ｓｉベンチ形成のため
のフォトリソグラフィによるパターニングは極めて困難
になる。さらに、この反りは、上記光導波路に光素子を
搭載し、光ファイバを接続した光伝送モジュールにもそ
のまま引き継がれることになるため、精度の高い光伝送
モジュールが得られない。
【０００８】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、バッファ層及びコアガラス膜形成後のＳｉ基
板の反りが極めて小さく、さらに、クラッド層形成後の
Ｓｉ基板の反りも極めて小さい導波路及びその製造方法
並びに光伝送モジュールを提供することにある。
を解消し、バッファ層及びコアガラス膜形成後のＳｉ基
板の反りが極めて小さく、さらに、クラッド層形成後の
Ｓｉ基板の反りも極めて小さい導波路及びその製造方法
並びに光伝送モジュールを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光導波路の製造
方法は、Ｓｉ基板の表面に膜厚ｔ 0 を有するバッファ層
を形成し、該バッファ層上に膜厚ｔ 1 を有するコアガラ
ス膜を形成し、前記バッファ層及びコアガラス膜を形成
することによって生じたＳｉ基板の反りを矯正するため
に、前記バッファ層と同一組成で構成される膜厚ｔ 2 の
第１の石英系ガラス膜を前記Ｓｉ基板の裏面に電子ビー
ム蒸着法により形成し、次いで、前記コアガラス膜を加
工してコアを形成し、該コアを含む前記バッファ層上に
多孔質ガラス層を形成した後、該多孔質ガラス層を透明
ガラス化して膜厚ｔ 3 を有するクラッド層を形成し、前
記クラッド層を形成することにより生じたＳｉ基板の反
りを矯正するために、第１の石英系ガラス膜上に、さら
に前記バッファ層またはクラッド層と同一組成で構成さ
れる膜厚ｔ 4 の第２の石英系ガラス膜を電子ビーム蒸着
法により形成した後、前記Ｓｉ基板の表面に形成した余
剰な石英系ガラス層を除去することにより前記Ｓｉ基板
表面を露出させてＳｉベンチを形成するものである。
方法は、Ｓｉ基板の表面に膜厚ｔ 0 を有するバッファ層
を形成し、該バッファ層上に膜厚ｔ 1 を有するコアガラ
ス膜を形成し、前記バッファ層及びコアガラス膜を形成
することによって生じたＳｉ基板の反りを矯正するため
に、前記バッファ層と同一組成で構成される膜厚ｔ 2 の
第１の石英系ガラス膜を前記Ｓｉ基板の裏面に電子ビー
ム蒸着法により形成し、次いで、前記コアガラス膜を加
工してコアを形成し、該コアを含む前記バッファ層上に
多孔質ガラス層を形成した後、該多孔質ガラス層を透明
ガラス化して膜厚ｔ 3 を有するクラッド層を形成し、前
記クラッド層を形成することにより生じたＳｉ基板の反
りを矯正するために、第１の石英系ガラス膜上に、さら
に前記バッファ層またはクラッド層と同一組成で構成さ
れる膜厚ｔ 4 の第２の石英系ガラス膜を電子ビーム蒸着
法により形成した後、前記Ｓｉ基板の表面に形成した余
剰な石英系ガラス層を除去することにより前記Ｓｉ基板
表面を露出させてＳｉベンチを形成するものである。
【００１０】
【００１１】上記光導波路の製造方法において、バッフ
ァ層及びコアガラス膜の形成によって生じるＳｉ基板の
反りを有効に矯正するために、Ｓｉ基板の裏面に形成す
る第１の石英系ガラス膜の膜厚ｔ2 はｔ0 ＋ｔ1 ≧ｔ2
とすることが好ましい。ｔ0＋ｔ1 ＜ｔ2 にすると矯正
過剰となって逆反りが生じるからである。また、第１の
石英系ガラス膜表面にさらに形成する第２の石英系ガラ
ス膜の膜厚ｔ4 はｔ3≧ｔ4 にすることが好ましい。同
様に、ｔ3 ＜4 とすると矯正過剰となって逆反りが生じ
るからである。
ァ層及びコアガラス膜の形成によって生じるＳｉ基板の
反りを有効に矯正するために、Ｓｉ基板の裏面に形成す
る第１の石英系ガラス膜の膜厚ｔ2 はｔ0 ＋ｔ1 ≧ｔ2
とすることが好ましい。ｔ0＋ｔ1 ＜ｔ2 にすると矯正
過剰となって逆反りが生じるからである。また、第１の
石英系ガラス膜表面にさらに形成する第２の石英系ガラ
ス膜の膜厚ｔ4 はｔ3≧ｔ4 にすることが好ましい。同
様に、ｔ3 ＜4 とすると矯正過剰となって逆反りが生じ
るからである。
【００１２】
【００１３】
【作用】Ｓｉ基板上にバッファ層及びコアガラス膜を形
成するとＳｉ基板に反りが生じるが、バッファ層及びコ
アガラス膜形成後にＳｉ基板裏面にバッファ層と同一組
成で構成される石英系ガラス膜を形成すると、Ｓｉ基板
の反りが低減する。
成するとＳｉ基板に反りが生じるが、バッファ層及びコ
アガラス膜形成後にＳｉ基板裏面にバッファ層と同一組
成で構成される石英系ガラス膜を形成すると、Ｓｉ基板
の反りが低減する。
【００１４】さらにクラッド層を形成すると同様にＳｉ
基板に反りが生じるが、クラッド層形成後においても、
バッファ層やクラッド層と同一組成で構成される石英系
ガラス膜をＳｉ基板裏面側に形成すると、Ｓｉ基板の反
りが低減する。
基板に反りが生じるが、クラッド層形成後においても、
バッファ層やクラッド層と同一組成で構成される石英系
ガラス膜をＳｉ基板裏面側に形成すると、Ｓｉ基板の反
りが低減する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて具体的
に説明する。図２は本実施例による光導波路の断面図で
あり、光導波路は、Ｓｉ基板２０上に光導波路素子２８
とＳｉベンチ３１とを有する。
に説明する。図２は本実施例による光導波路の断面図で
あり、光導波路は、Ｓｉ基板２０上に光導波路素子２８
とＳｉベンチ３１とを有する。
【００１６】より具体的には、光導波路は、Ｓｉ基板２
０の表面に、バッファ層２１と、バッファ層２１上に設
けられたコア２４と、コア２４を含むバッファ層２４上
に設けられたクラッド層２６とからなる光導波路素子２
８を備える。また、露出させたＳｉ基板２０の表面の一
部に光素子を搭載するＳｉベンチ３１を備える。Ｓｉベ
ンチ３１は、Ｓｉ基板２０の表面に形成した余剰な石英
系ガラス層（２１、２４、２６）を除去して、前記Ｓｉ
基板表面を露出させることにより形成する。
０の表面に、バッファ層２１と、バッファ層２１上に設
けられたコア２４と、コア２４を含むバッファ層２４上
に設けられたクラッド層２６とからなる光導波路素子２
８を備える。また、露出させたＳｉ基板２０の表面の一
部に光素子を搭載するＳｉベンチ３１を備える。Ｓｉベ
ンチ３１は、Ｓｉ基板２０の表面に形成した余剰な石英
系ガラス層（２１、２４、２６）を除去して、前記Ｓｉ
基板表面を露出させることにより形成する。
【００１７】一方、Ｓｉ基板２０の裏面に、バッファ層
２１とコア２４とを設ける過程で生じるＳｉ基板２０の
反りを矯正する第１のＳｉ基板反り矯正用石英系ガラス
膜２３と、この上にさらに設けられクラッド層２６を設
ける過程で生じるＳｉ基板２０の反りを矯正する第２の
基板反り矯正用石英系ガラス膜２７とを備えて構成され
る。
２１とコア２４とを設ける過程で生じるＳｉ基板２０の
反りを矯正する第１のＳｉ基板反り矯正用石英系ガラス
膜２３と、この上にさらに設けられクラッド層２６を設
ける過程で生じるＳｉ基板２０の反りを矯正する第２の
基板反り矯正用石英系ガラス膜２７とを備えて構成され
る。
【００１８】このように本実施例による光導波路は、Ｓ
ｉ基板裏面に基板の反りを矯正する石英系ガラス膜を２
層にわたって設けてあるため、反りのない高精度の光導
波路が得られる。
ｉ基板裏面に基板の反りを矯正する石英系ガラス膜を２
層にわたって設けてあるため、反りのない高精度の光導
波路が得られる。
【００１９】次に上述した光導波路の製造方法を図１を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００２０】まず、Ｓｉ基板２０上に光導波路素子を形
成する。この光導波路素子を形成するために、最初に外
径３インチ、厚さ１mmのＳｉ基板２０（図１（ａ））の
表面に、ＳｉＯ2 のガラス膜を電子ビーム蒸着法で２５
μｍ堆積させてバッファ層２１とした（図１（ｂ））。
バッファ層２１の屈折率ｎ0 は、Ｍｅｔｒｉｏｎ社製の
プリズム・カプラ（ＰＣ−２０１０）で測定したとこ
ろ、ｎ0 ＝１．４５７６であった。ここで、バッファ層
２１が形成されたＳｉ基板２０の反り量は５０μｍであ
った。
成する。この光導波路素子を形成するために、最初に外
径３インチ、厚さ１mmのＳｉ基板２０（図１（ａ））の
表面に、ＳｉＯ2 のガラス膜を電子ビーム蒸着法で２５
μｍ堆積させてバッファ層２１とした（図１（ｂ））。
バッファ層２１の屈折率ｎ0 は、Ｍｅｔｒｉｏｎ社製の
プリズム・カプラ（ＰＣ−２０１０）で測定したとこ
ろ、ｎ0 ＝１．４５７６であった。ここで、バッファ層
２１が形成されたＳｉ基板２０の反り量は５０μｍであ
った。
【００２１】次に、バッファ層２１上に、屈折率ｎ1 を
有するコアガラス膜２２を電子ビーム蒸着法で８μｍ形
成する（図１（ｃ））。屈折率ｎ1 はプリズム・カプラ
で測定したところｎ1 ＝１．４６２０であった。ここ
で、コアガラス膜２２が形成されたＳｉ基板２０の反り
量は８０μｍであった。
有するコアガラス膜２２を電子ビーム蒸着法で８μｍ形
成する（図１（ｃ））。屈折率ｎ1 はプリズム・カプラ
で測定したところｎ1 ＝１．４６２０であった。ここ
で、コアガラス膜２２が形成されたＳｉ基板２０の反り
量は８０μｍであった。
【００２２】このようにＳｉ基板２０上にバッファ層２
１及びコアガラス膜２２を形成したところで、上記反り
を矯正するために、Ｓｉ基板２０の裏面にＳｉＯ2 のガ
ラス膜を電子ビーム蒸着法で３０μｍ堆積させ、第１の
Ｓｉ基板反り矯正用石英系ガラス膜２３とした（図１
（ｄ））。ここで、第１のＳｉ基板反り矯正用石英系ガ
ラス膜２３をＳｉ基板２０の裏面に形成したことでＳｉ
基板２０の反り量は〜５μｍに低減した。
１及びコアガラス膜２２を形成したところで、上記反り
を矯正するために、Ｓｉ基板２０の裏面にＳｉＯ2 のガ
ラス膜を電子ビーム蒸着法で３０μｍ堆積させ、第１の
Ｓｉ基板反り矯正用石英系ガラス膜２３とした（図１
（ｄ））。ここで、第１のＳｉ基板反り矯正用石英系ガ
ラス膜２３をＳｉ基板２０の裏面に形成したことでＳｉ
基板２０の反り量は〜５μｍに低減した。
【００２３】次に、コアガラス膜２２の表面上に、マグ
ネトロン・スパッタリング法によりＷＳｉ膜（図示せ
ず）を１μｍ形成した。さらに、レジスト（図示せず）
を塗布後、マスクアライナでコアパターンを転写し、反
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）でコアガラス膜２２を
エッチングしてコア２４を形成した（図１（ｅ））。
ネトロン・スパッタリング法によりＷＳｉ膜（図示せ
ず）を１μｍ形成した。さらに、レジスト（図示せず）
を塗布後、マスクアライナでコアパターンを転写し、反
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）でコアガラス膜２２を
エッチングしてコア２４を形成した（図１（ｅ））。
【００２４】コア２４が形成されたＳｉ基板２０を、加
熱されたターンテーブルに置き、火炎堆積法を用いて、
まずＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 系の多孔質ガラス層
２５を３００μｍ形成する（図１（ｆ））。その後、基
板２０は電気炉内で石英ガラス炉心管内に位置させ、Ｈ
ｅガス雰囲気で１３３０℃の温度で１時間保持すること
により多孔質ガラス層２５を透明化ガラス化して、クラ
ッド層２６を厚さ２５μｍ形成した（図１（ｇ））。こ
のクラッド層２６の屈折率ｎ2 は１．４５７６であり、
バッファ層２１と同じであることを確認した。また本実
施例ではコア２４の幅及び高さは共に８μｍ、コア２
４、バッファ層２１、クラッド層２６間の比屈折率差は
０．３％である。ここで、クラッド層２６が形成された
Ｓｉ基板２０の反り量は５０μｍとまた増加した。
熱されたターンテーブルに置き、火炎堆積法を用いて、
まずＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 系の多孔質ガラス層
２５を３００μｍ形成する（図１（ｆ））。その後、基
板２０は電気炉内で石英ガラス炉心管内に位置させ、Ｈ
ｅガス雰囲気で１３３０℃の温度で１時間保持すること
により多孔質ガラス層２５を透明化ガラス化して、クラ
ッド層２６を厚さ２５μｍ形成した（図１（ｇ））。こ
のクラッド層２６の屈折率ｎ2 は１．４５７６であり、
バッファ層２１と同じであることを確認した。また本実
施例ではコア２４の幅及び高さは共に８μｍ、コア２
４、バッファ層２１、クラッド層２６間の比屈折率差は
０．３％である。ここで、クラッド層２６が形成された
Ｓｉ基板２０の反り量は５０μｍとまた増加した。
【００２５】次に、この反りを矯正するために、Ｓｉ基
板２０の裏面に形成したＳｉ基板反り矯正用石英系ガラ
ス膜２３の上に、さらにＳｉＯ2 のガラス膜を電子ビー
ム蒸着法で２５μｍ堆積させ第２のＳｉ基板反り矯正用
石英系ガラス膜２７とした（図１（ｈ））。ここで、第
２のＳｉ基板反り矯正用石英系ガラス膜２７をＳｉ基板
２０の裏面に形成させたことでＳｉ基板２０の反り量は
〜５μｍに低減した。
板２０の裏面に形成したＳｉ基板反り矯正用石英系ガラ
ス膜２３の上に、さらにＳｉＯ2 のガラス膜を電子ビー
ム蒸着法で２５μｍ堆積させ第２のＳｉ基板反り矯正用
石英系ガラス膜２７とした（図１（ｈ））。ここで、第
２のＳｉ基板反り矯正用石英系ガラス膜２７をＳｉ基板
２０の裏面に形成させたことでＳｉ基板２０の反り量は
〜５μｍに低減した。
【００２６】次に、Ｓｉ基板２０上に、半導体光源や半
導体光検出器等の半導体光素子を搭載するためのＳｉベ
ンチを形成する。このＳｉベンチを形成するためには、
Ｓｉ基板２０上に形成した光導波路素子部２８以外の部
分のＳｉ表面を露出させる必要がある。
導体光検出器等の半導体光素子を搭載するためのＳｉベ
ンチを形成する。このＳｉベンチを形成するためには、
Ｓｉ基板２０上に形成した光導波路素子部２８以外の部
分のＳｉ表面を露出させる必要がある。
【００２７】これには、まず、クラッド層２６の表面に
スパッタリング法により金属膜２９を形成する（図１
（ｉ））。さらにフォトリソグラフィによりＳｉ表面を
露出させるためのＳｉベンチパターン３０を形成する
（図１（ｊ））。このパターン３０をもとに反応性イオ
ンエッチングを用いて余剰な石英系ガラス層（２１、２
６）を削り取り、Ｓｉベンチ３１を形成する（図１
（ｋ））。
スパッタリング法により金属膜２９を形成する（図１
（ｉ））。さらにフォトリソグラフィによりＳｉ表面を
露出させるためのＳｉベンチパターン３０を形成する
（図１（ｊ））。このパターン３０をもとに反応性イオ
ンエッチングを用いて余剰な石英系ガラス層（２１、２
６）を削り取り、Ｓｉベンチ３１を形成する（図１
（ｋ））。
【００２８】かくして、Ｓｉ基板２０上に石英系ガラス
導波路素子２８と、Ｓｉベンチ３１が設けられた光導波
路が形成される。その製造過程で、バッファ層及びコア
ガラス膜を形成した後にＳｉ基板の裏面に基板反り矯正
用石英ガラス膜を形成してバッファ層、及びコアガラス
膜の形成により生じる基板の反りを矯正するようにした
ので、コアを形成するための高精度なパターン形成が容
易となる。またクラッド層形成後にもＳｉ基板裏面に基
板反り矯正用石英ガラス膜を形成してクラッド層の形成
により生じる基板の反りを矯正するようにしたので、ク
ラッド層形成後に行うＳｉベンチ形成のためのパターニ
ングが容易となる。その結果、精度の高い光導波路が形
成できる。
導波路素子２８と、Ｓｉベンチ３１が設けられた光導波
路が形成される。その製造過程で、バッファ層及びコア
ガラス膜を形成した後にＳｉ基板の裏面に基板反り矯正
用石英ガラス膜を形成してバッファ層、及びコアガラス
膜の形成により生じる基板の反りを矯正するようにした
ので、コアを形成するための高精度なパターン形成が容
易となる。またクラッド層形成後にもＳｉ基板裏面に基
板反り矯正用石英ガラス膜を形成してクラッド層の形成
により生じる基板の反りを矯正するようにしたので、ク
ラッド層形成後に行うＳｉベンチ形成のためのパターニ
ングが容易となる。その結果、精度の高い光導波路が形
成できる。
【００２９】このようにして形成された光導波路は、最
後に光素子が搭載され、光ファイバが接続されて光伝送
モジュールとなる。この光伝送モジュールは図３に示す
ように、Ｓｉベンチ３１にＬＤ（レーザダイオード）な
どの半導体光源３２や、ＰＤ（ホトディテクタ）などの
半導体光検出器３３が搭載され、これらはＳｉベンチ３
１に臨ませたコア２４の端部と光軸結合される。一方、
光導波路端には光ファイバ３４がコネクタ３５によって
接続され、コア２４の端部と光軸結合される。この場合
でも、光導波路が反りのない高精度の光導波路であるた
め、光軸結合は高精度に行うことができ、精度の高い光
伝送モジュールを構成できる。
後に光素子が搭載され、光ファイバが接続されて光伝送
モジュールとなる。この光伝送モジュールは図３に示す
ように、Ｓｉベンチ３１にＬＤ（レーザダイオード）な
どの半導体光源３２や、ＰＤ（ホトディテクタ）などの
半導体光検出器３３が搭載され、これらはＳｉベンチ３
１に臨ませたコア２４の端部と光軸結合される。一方、
光導波路端には光ファイバ３４がコネクタ３５によって
接続され、コア２４の端部と光軸結合される。この場合
でも、光導波路が反りのない高精度の光導波路であるた
め、光軸結合は高精度に行うことができ、精度の高い光
伝送モジュールを構成できる。
【００３０】
【発明の効果】本発明の導波路の製造方法によれば、Ｓ
ｉ基板上にバッファ層及びコアガラス膜を形成後、バッ
ファ層と同一組成で構成される石英系ガラス膜をＳｉ基
板裏面に形成してＳｉ基板の反りを矯正するため、反り
が極めて少なくなり、次工程のコアのパターニングを極
めて高精度で行うことができる。また、クラッド層形成
後においても、同じく石英系ガラス膜をＳｉ基板裏面に
形成してＳｉ基板の反りを矯正するための、反りが極め
て少なくなり、次工程のＳｉベンチのパターニングも極
めて高精度で行うことができる。
ｉ基板上にバッファ層及びコアガラス膜を形成後、バッ
ファ層と同一組成で構成される石英系ガラス膜をＳｉ基
板裏面に形成してＳｉ基板の反りを矯正するため、反り
が極めて少なくなり、次工程のコアのパターニングを極
めて高精度で行うことができる。また、クラッド層形成
後においても、同じく石英系ガラス膜をＳｉ基板裏面に
形成してＳｉ基板の反りを矯正するための、反りが極め
て少なくなり、次工程のＳｉベンチのパターニングも極
めて高精度で行うことができる。
【００３１】
【００３２】
【図１】本発明の実施例による光導波路の製造方法の工
程図。
程図。
【図２】本発明の実施例による光導波路の断面図。
【図３】本発明の実施例による光伝送モジュールの斜視
図。
図。
【図４】従来の光導波路の製造方法の工程図。
２０ Ｓｉ基板 ２１ バッファ層 ２２ コアガラス膜 ２３ 第１のＳｉ基板反り矯正用石英系ガラス膜 ２４ コア ２５ 多孔質ガラス層 ２６ クラッド層 ２７ 第２のＳｉ基板反り矯正用石英系ガラス膜 ２８ 光導波路素子 ２９ 金属膜 ３０ Ｓｉベンチパターン ３１ Ｓｉベンチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 恵一 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社オプトロシステム研究所 内 (72)発明者 上塚 尚登 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社オプトロシステム研究所 内 (72)発明者 寺岡 達夫 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社オプトロシステム研究所 内 (56)参考文献 特開 昭63−184708（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−53464（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/12 - 6/14
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｓｉ基板の表面に膜厚ｔ 0 を有するバッ
ファ層を形成し、該バッファ層上に膜厚ｔ 1 を有するコ
アガラス膜を形成し、前記バッファ層及び該コアガラス
膜を形成することによって生じたＳｉ基板の反りを矯正
するために、前記バッファ層と同一組成で構成される膜
厚ｔ 2 の第１の石英系ガラス膜を前記Ｓｉ基板の裏面に
電子ビーム蒸着法により形成し、次いで、前記コアガラ
ス膜を加工してコアを形成し、該コアを含む前記バッフ
ァ層上に多孔質ガラス層を形成した後、該多孔質ガラス
層を透明ガラス化して膜厚ｔ 3 を有するクラッド層を形
成し、前記クラッド層を形成することにより生じたＳｉ
基板の反りを矯正するために、第１の石英系ガラス膜上
に、さらに前記バッファ層またはクラッド層と同一組成
で構成される膜厚ｔ 4 の第２の石英系ガラス膜を電子ビ
ーム蒸着法により形成した後、前記Ｓｉ基板の表面に形
成した余剰な石英系ガラス層を除去することにより前記
Ｓｉ基板表面を露出させてＳｉベンチを形成することを
特徴とする光導波路の製造方法。 - 【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Ｓｉ基板の裏面に形成する第１の石英系ガ
ラス膜の膜厚ｔ 2 はｔ 0 ＋ｔ 1 ≧ｔ 2 である光導波路の
製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の光導波路の製
造方法において、第１の石英系ガラス膜表面にさらに形
成する第２の石英系ガラス膜の膜厚ｔ 4 はｔ 3 ≧ｔ 4 で
ある光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24543994A JP3208744B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | 光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24543994A JP3208744B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | 光導波路の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08110425A JPH08110425A (ja) | 1996-04-30 |
| JP3208744B2 true JP3208744B2 (ja) | 2001-09-17 |
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ID=17133686
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24543994A Expired - Fee Related JP3208744B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | 光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3208744B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3273279A4 (en) * | 2015-03-20 | 2018-11-14 | NGK Insulators, Ltd. | Grating element |
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|---|---|---|---|---|
| JP3592218B2 (ja) * | 2000-09-06 | 2004-11-24 | 株式会社ヒューモラボラトリー | 水晶薄膜の製造方法 |
| WO2003012497A1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Asahi Optronics, Ltd. | Quartz-plane light circuit element and process for producing the same |
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-
1994
- 1994-10-11 JP JP24543994A patent/JP3208744B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08110425A (ja) | 1996-04-30 |
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