JPS60257407A - 石英系平面光導波路の製造方法 - Google Patents

石英系平面光導波路の製造方法

Info

Publication number
JPS60257407A
JPS60257407A JP11428984A JP11428984A JPS60257407A JP S60257407 A JPS60257407 A JP S60257407A JP 11428984 A JP11428984 A JP 11428984A JP 11428984 A JP11428984 A JP 11428984A JP S60257407 A JPS60257407 A JP S60257407A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
optical waveguide
quartz
patterned
photoconductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11428984A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Kawachi
河内 正夫
Mitsuho Yasu
安 光保
Yasubumi Yamada
泰文 山田
Morio Kobayashi
盛男 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP11428984A priority Critical patent/JPS60257407A/ja
Publication of JPS60257407A publication Critical patent/JPS60257407A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light 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
    • G02B6/13Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
    • G02B6/136Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by etching

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、石英系ガラスを用いた平面ツC¥、波路の製
造方法に関する。
(従来技術) 光フアイバ通信の進展に伴い、ye倍信号分岐や合流等
の機能を果た丁光回路部品が大垣に必要とされるに至っ
ている。従来、これらの光回路部品としては、プリズム
やレンズからの組み合わせからなるバルク形光部品が用
いられているが、バルク形光部品では、組み立て調整に
長、時間を要し、一括生産性が悪く、光部品の価格上昇
を招くという大きな間距点があった。
前記の問題の解決策としては、平面導波形光回路部品の
使用が考えられる。特に石英系光ファイバと同質の石英
系光導波路からなる光回路部品は、光ファイバとの接続
性に優れることから、実用的な平面導波形光回路部品実
現の有力候補と考えられている。
石英系光導波路は、基板上に形成された石英系光導波膜
にドライエツチング加工を施すことにより作製される。
加工に際しては、石英系光導波膜の表面にまず非晶質シ
リコン膜(以下、a−3i膜と記述する)を形成し、続
いてフォトレジスト膜を塗布し、フォトリソグラフィー
の工程により、フォトレジスト膜を所望の光導波路パタ
ーン状にパターン化した後、パターン状フォトレジスト
膜をマスク材としてa−Si膜をドライエツチング法に
よりパターン化し、続いて、パターン状a−8i膜をマ
スク材として最終的に石英系光導波膜をドライエツチン
グする方法が、従来用いられていた。
・a−Si膜のエツチングガスとしては通常0BrF8
ガスが、石英系光導波膜のエツチングガスとしては、0
zFoとC2H,の混合ガスが用いられていた。
c2F6−C2H,混合ガス中での石英系光導波膜とa
−3i膜とのエツチング速度比(選択比)は10:工程
度であり、例えば多モード光ファイバと整合する厚さ5
0μm程度の石英系光導波膜を加工するには、7μm程
度の厚さのa−si膜がマスク材として要求されるとい
う事情があった。一方、0BrF8ガス中でのa−3i
膜とフォトレジスト膜との選択比は3:工程度であるの
で、前記の10μm厚のa−3i膜を加工するには4μ
m程度以上の厚さの7オトレジスト膜がマスク材として
必要とされるという事情があった。従来、石英系光導波
膜の加工においては、このように厚いマスク材が必要と
されるので、フォトリソグラフィ一工程により所望パタ
ーンを転写していく際に、パターンやせや、側面荒れの
発生を招き、光回路設計製作上の大きな問題点となって
いた。
a−Si膜の代わりに、Ti金属膜をマスク材と:1し
て用いる方法も、従来提案されているが、Ti金属膜で
も石英光導波膜との選択比を15:1以上に上げること
は一シ<、本質的な解決策とはなり得なかった。また、
Ti金属膜を1μm以上の厚さに形成することは、Ti
金属膜のひび割れが発生し易くて難しく、結局10μm
程度以」二の厚みの光導波膜の加工には不適であった。
(発明の目的) 本発明者らは前記の欠点を解決するために、種々の膜状
物質の耐ドライエツチング特性を鋭意検討した結果、金
にフッ化物膜が石英系光導波膜に対して高い選択比を与
えることを見出したもので、金属フッ化物Blセをマス
ク材とする加工法により、厚膜の石英糸導波膜を精度良
く加工して、石英系平面導波路を製造する方法を提供す
るものである。
以下図面により本発明の詳細な説明する。
(発明の構成および作用) 第1図は本発明の実施例であり、光導波路の加工工程を
示す。m1図(a)は基板1上に形成された石英系先導
波膜2を示す。基板1としては石英ガラス板またはシリ
コン結晶板を用いることができ、石英系光導波膜2は5
iC14を主成分とし、Ge0t、。
jiOl、、BCl3.PCl3等をドーパントするガ
ラス形成原料ガスの熱酸化反応または火炎加水分解反応
により形成されている。本発明では第1図(b)に示す
ように、この石英系光導波膜上にまず金属フッ化物膜3
を、フォトリソグラフィ一工程により、所望のパターン
状に形成する。次に第1図(0)に示すように、パター
ン扶余わlフッ化物膜8をマスク材として、CF、、0
2F6等のフッ素系ガス中で、石英系光導波膜2′?r
ニドライエツチングし、光導波路4を形成する。最後に
第1図((1)に示すように、残存した金属フッ化物膜
を除去し、工程は終了する。
第1図において、金属フッ化物膜としては、0aF2.
MgF2t’Zry、等の単体金属フッ化物ヤ、多成分
系の7フ化物ガラスを用いることができるが1微細加工
の観点からは、膜形成時に多結晶状にならず、非晶質ガ
ラス状になることが望ましく、単体金属フッ化物では、
非晶質ガラス状になり易いMgF2が最も適している。
これらの金属フッ化物は、もともとフッ素と化合してお
り、また融点や、気化温度も比較的高いので、フッ素系
のエツチングガスに対する耐性が高く、本発明者らの検
討によると、石英系先導波膜に対し、5o:1以上の高
い選択比を与える。従って、例えば50μm厚の光導波
膜を加工するには、1μm厚程度の金属フッ化物膜マス
クで充分であり、加工精度の大幅な向上を期待できる。
次に具体例について本発明を説明する。
光導波膜2とし゛ては、厚さ2朋の石英ガラス板上に5
0μm厚に形成した5in2.TiO2糸ガラス膜を用
い丸。TiO2の添加量は4モル%程度であり、石英ガ
ラス基板より約1%大きい屈折率値を持っている。この
実施例では第1図(b)に対応するパターン状金属フッ
化物膜8の形成に、いわゆるリフトオフ法を用いた。す
なわち第′z図(a)に示すように、光導波膜2の上面
に7オトレジス)膜21を塗布し第2図(b)に、示す
ように、所望の光導波路パターンに対応する部分を抜き
去るようにフォトリソグラフィ一工程により、パターン
化した。
つづいて、第2図(c)に示すように、パターン状フォ
トレジスト膜21aの上面方向から、MgF2膜22を
1μm厚に真空蒸着した。有機溶媒によりフォトレジス
ト膜21aを溶解させると、第2図(d)に示すように
、先導波膜表面にパターン状に付着したMgF2膜以外
は、レジスト膜21aとともに除去され、第1図(C)
のドライエツチング工程に耐えるパターン状MgF2膜
22aが残留した。MgF2パタ一ン幅は50μmとし
た。上記工程に用いたフォトレジスト膜21はポリビニ
ールケイ皮mエステル系レジスト(例えば商品名AZ−
1350Jとして市販されているもの)であり、膜厚は
2μmであった。第1図(C)に対応するドライエツチ
ング工程では、平行平板型の反応性イオンエツチング装
Mを用い、02F6ガスをエツチングガスとして使用し
た。約8時間のエツチングにより、50μm厚の光導波
膜を完全に加工することができた。エツチング終了後に
はMgF2膜厚は0.3μm程度に減少したが、実質的
にMgF2膜は石英系ガラス膜に対して70:工程度の
高い選択比を有していることが確認された。エツチング
終了後、光導波路を硝酸水溶液に浸すことしこより、残
存していたMgF21換を除去した。
以上の光導波路の製造工程においては、MgF2膜の耐
ドライエツチング性を反映して光導波路のパターンやせ
は2μm以下と微少であった。これはa−si、膜?用
いた場合、10’ttrn程度ものやせが従来あったこ
とと対照的であり、特にY字状分岐部を含む先導波路の
形成に際しては、分岐部の鋭角性が保存され、MgF2
膜の有効性が顕著であった。
以上の実施例では、/ぜターン状の金属フッ化物膜をリ
フトオフ法により形成したが、光導鼓膜上にあらかじめ
一様に形成しておいた金属フン化物膜をイオンミーリン
グ装置等によりパターン状に加工し、これをマスク材と
して用いることももちろん可能である。ただし金属フッ
化物膜はフッ素系等の反応性イオンによりエツチングへ
の耐性が強いので、金属フッ化物膜の加工自体に反応性
イオンエツチングを用いることは困難であることに留意
すべきである。
前記の実施例は、石英系光導波膜がら、IU線状や、Y
分岐状などの先導波路を作製する例に関するものである
が、この他、本発明は石英系光導波膜の一部に光回折用
のグレーティングを形成する場合にも適用することがで
きる。グレーティングの周期はO9511m〜511m
程度であり、従来、このような細かいパターンyi:a
−3i膜fマスク材トして10へ・50μmもの深さに
ゎ仁って加工することは、エツチング時のマスク材のや
せや後退のため、精度が出せず困難であったが、本発明
の金属フッ化物膜をマスク材として用いる方法によれば
、高精度のグレーティング加工が可能である。
高精度のグレ一ティングを形成した石英系光導波路は、
充分波器や光合波器の構成留禦として広い5応用を見出
すと考えられる。
(発明の効果) 以上、説明したように、本発明の金属フッ化物膜をマス
ク材とする加工法によれば、従来困難であった厚膜の石
英系光導波膜を精度良く加工することができる。本発明
の方法で製造、される石英系光導波路は、その高い加工
精度を活がして、光分岐・合流素子や、光分波合波素子
等を大垣一括生産するのに適当であり、光通信用光回路
部品の高性能化、低価格化への貢献が大である。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)、(C)、(d)は本発明の実施
例を示す工程図、 第2図(a)、(b)、(C)、(d)はリフトオフ法
によりパターン状の金属フッ化物膜を形成する工程図で
あるO 1・・・基板 2・・・石英系光導波膜 3・・・パターン状金属フン化物膜 4・・・石英系光導波路 21・・・フォトレジスト膜 21a・・・パターン化されたフォトレジスト膜22・
・・MgF2膜 22a川パターン状MgF、膜 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1基板上に形成された石英系光導波膜表面に、金属フッ
    化物膜を所望のパターン状に形成し、続いて該パターン
    状金属フッ化物膜をマスク材として、フッ素系ガスを用
    いたドライエツチングにより石英系先導波膜を加工する
    ことを特徴とする石英系平面光導波路の製造方法。
JP11428984A 1984-06-04 1984-06-04 石英系平面光導波路の製造方法 Pending JPS60257407A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11428984A JPS60257407A (ja) 1984-06-04 1984-06-04 石英系平面光導波路の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11428984A JPS60257407A (ja) 1984-06-04 1984-06-04 石英系平面光導波路の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60257407A true JPS60257407A (ja) 1985-12-19

Family

ID=14634120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11428984A Pending JPS60257407A (ja) 1984-06-04 1984-06-04 石英系平面光導波路の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60257407A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63194206A (ja) * 1987-02-09 1988-08-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 石英系光導波路の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63194206A (ja) * 1987-02-09 1988-08-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 石英系光導波路の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006512611A (ja) 光導波路の作製方法
JPS60123807A (ja) 測地光学素子の製造方法
JPS63192004A (ja) 導波路形光学素子およびその製造方法
CN113534341A (zh) 基于飞秒激光直写的可调谐波导光栅滤波器及其制造方法
JPS60257407A (ja) 石英系平面光導波路の製造方法
US6483964B1 (en) Method of fabricating an optical component
JPH01189614A (ja) 石英系光導波路及びその製造方法
JP3144666B2 (ja) 石英系ガラス光導波路の製造方法
JPH05323141A (ja) 光部品の製造方法
JPH0313907A (ja) 基板型光導波路の製造方法
JPS6053904A (ja) リッジ型光導波路
JP3208744B2 (ja) 光導波路の製造方法
JPS6294936A (ja) ドライエツチング方法
JP2738121B2 (ja) 石英系光導波路の製造方法
JP3031066B2 (ja) 酸化膜の製造方法及び光導波路の製造方法
JPS6172206A (ja) 基板型導波路およびその製造方法
JPS62204207A (ja) 石英系平板光回路の製造方法
JPH04234004A (ja) 集積型光学部品の製造方法
KR100377929B1 (ko) 광도파로 소자 및 그 제조방법
CN109655965A (zh) 一种真零级集成光波导型全波片
JPH0777622A (ja) 基板型光導波路の製造方法
JPS636509A (ja) ガラスカプラの製造方法
JPH05330834A (ja) 光部品の製造方法
JPS63194206A (ja) 石英系光導波路の製造方法
JPS63149607A (ja) 光導波路の製造方法