JPS63261306A - 光導波路素子の製造方法 - Google Patents
光導波路素子の製造方法Info
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- JPS63261306A JPS63261306A JP9675287A JP9675287A JPS63261306A JP S63261306 A JPS63261306 A JP S63261306A JP 9675287 A JP9675287 A JP 9675287A JP 9675287 A JP9675287 A JP 9675287A JP S63261306 A JPS63261306 A JP S63261306A
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- optical waveguide
- organic resin
- pattern
- mask
- resin layer
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- Pending
Links
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Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光学素子の作製方法に関し、特に微細な凹凸パ
ターンをイｆする光導波路素子の製造方法に閃する。
ターンをイｆする光導波路素子の製造方法に閃する。
従来の光導波路素子の製造方法としては、基板上に光導
波薄膜を形成した後、マスクを用いる通常のフォトリン
グラフィ工程とドライエツチング工程により光導波路素
子を作製する方法が用いられていた。
波薄膜を形成した後、マスクを用いる通常のフォトリン
グラフィ工程とドライエツチング工程により光導波路素
子を作製する方法が用いられていた。
上記のようなマスク法の利用の他にマスクを用いないで
、レジストにレーザビームや電子ビームを用いて直ｔｆ
−露光する、いわゆるマスクレス法が採用されているゝ
。この方法は、例えば０．５μｍ周期のグレーティング
形伏を有する光導波路素子の作製に、利用されている
（裏、栖原、西脇、小山！ “光デイスクピックアッ
プの光集積回路化″、信学論、Ｊ（ｉｏ−Ｃ１５、Ｉ）
ｐ、ＧＯＯ−６１５（ＳＧ１．５））。
、レジストにレーザビームや電子ビームを用いて直ｔｆ
−露光する、いわゆるマスクレス法が採用されているゝ
。この方法は、例えば０．５μｍ周期のグレーティング
形伏を有する光導波路素子の作製に、利用されている
（裏、栖原、西脇、小山！ “光デイスクピックアッ
プの光集積回路化″、信学論、Ｊ（ｉｏ−Ｃ１５、Ｉ）
ｐ、ＧＯＯ−６１５（ＳＧ１．５））。
しかしながら先導波路の外部に光を取り出すグレーティ
フグカップラのグレーティングのバターニングは、周１
υ１が十分に大きな場合は上述のマスクを用いる通常の
フォトリングラフィにより作製できるが、一般にはグレ
ーティングは光波長オーダの微細な周１υ１、例えば０
．５μｍが要求されることから解像度の点で現在の紫外
線露光技術では十分な結果を得ることができない。
フグカップラのグレーティングのバターニングは、周１
υ１が十分に大きな場合は上述のマスクを用いる通常の
フォトリングラフィにより作製できるが、一般にはグレ
ーティングは光波長オーダの微細な周１υ１、例えば０
．５μｍが要求されることから解像度の点で現在の紫外
線露光技術では十分な結果を得ることができない。
これに対処すべき方法として、上述の電子ビームによる
直接描画法により微細バターニングを行なうこともでき
るが、１本１本の腺を−ｆＦｔｌｌきのように描いてい
くため量産性に乏しい。
直接描画法により微細バターニングを行なうこともでき
るが、１本１本の腺を−ｆＦｔｌｌきのように描いてい
くため量産性に乏しい。
本発明は上記の諸問題点を解決するもので、その目的と
するところは、■産性に優れ、かつ再現性、実用性の高
い優れた先導波路素子の製造方法を提供することにある
。
するところは、■産性に優れ、かつ再現性、実用性の高
い優れた先導波路素子の製造方法を提供することにある
。
本発明の先導波路素子の製造方法は、
ａ）微細凹凸バター／を含む光）Ｄ波路素子形状を有す
る原盤の前記パターンを、作機物慴ｎｒ１を用いてノ、
Ｌ板上に形成された先導波層上に転写する工程と、 ｂ）前記バターニングした有機物（シシ脂層上に前記有
機物樹脂とのエツチング選択比がとれるマスク材を形成
し平坦化する工程と、 ｃ ） １ｉｉｆ記マスク材を均一にエッヂバックして
第１のマスクパターンを形成する工程と ｄ ） １ｉｉｒ記ｆＴｅ＆物樹脂層をエツチングして
、０１ｆ記先導波層上に第２のマスクパターンを形成す
る工程と、 Ｃ）前記バターニングした有機物樹脂層をマスクとして
前記先導波層表面に凹凸バター７を形成する工程と、 ｆ）前記有機物樹脂層を除去する工程とからなることを
特徴とする光導波路素子の製造方法。
る原盤の前記パターンを、作機物慴ｎｒ１を用いてノ、
Ｌ板上に形成された先導波層上に転写する工程と、 ｂ）前記バターニングした有機物（シシ脂層上に前記有
機物樹脂とのエツチング選択比がとれるマスク材を形成
し平坦化する工程と、 ｃ ） １ｉｉｆ記マスク材を均一にエッヂバックして
第１のマスクパターンを形成する工程と ｄ ） １ｉｉｒ記ｆＴｅ＆物樹脂層をエツチングして
、０１ｆ記先導波層上に第２のマスクパターンを形成す
る工程と、 Ｃ）前記バターニングした有機物樹脂層をマスクとして
前記先導波層表面に凹凸バター７を形成する工程と、 ｆ）前記有機物樹脂層を除去する工程とからなることを
特徴とする光導波路素子の製造方法。
以下本発明を実施例を示す図面（第１図）を参ハａして
説明する。
説明する。
まず第１図（ａ）の如く、光導波路素子形状をイｆする
原！ｌｉｔ １０上にＩ’ＭＭＡＩＩを１．５μｍスピ
ンフートしたａ原盤１０の作製法としては、通常の電子
ビーム露光を用いた方法およびゾル−ゲル法（例えば、
特許Ｓｏｌ、７月１５日提出（整理Ｎｏ、２００４６）
、 光導波路素子の製造方法、ＩＳグループ内山正−）
がある。バター７の寸法精度は凹凸の幅で決まり、Ｉｉ
Ｉ盤の凹凸の？栗さは有機物樹脂およびマスク材の平坦
化、エツチングの容易性によって決まる。本実施例では
、ｚ７さ０．４μｍのＮｉスタンバを用いた。
原！ｌｉｔ １０上にＩ’ＭＭＡＩＩを１．５μｍスピ
ンフートしたａ原盤１０の作製法としては、通常の電子
ビーム露光を用いた方法およびゾル−ゲル法（例えば、
特許Ｓｏｌ、７月１５日提出（整理Ｎｏ、２００４６）
、 光導波路素子の製造方法、ＩＳグループ内山正−）
がある。バター７の寸法精度は凹凸の幅で決まり、Ｉｉ
Ｉ盤の凹凸の？栗さは有機物樹脂およびマスク材の平坦
化、エツチングの容易性によって決まる。本実施例では
、ｚ７さ０．４μｍのＮｉスタンバを用いた。
次に第１図（ｂ）の如く、Ｓｉ基板１４上にバッファ層
１３としてＳ ｉ Ｏ＊を、光導波層１２としてコーニ
ング７０５９をそれぞれ形成し、この光導波層１２面を
Ｉ’ＭＭＡを形成した原盤の１１ ＭＭＡ面と互いに密
行するように貼り合せた。この吠態でｒ” Ｍ Ｍ Ａ
のガラス転移温度以上に加熱した後、原盤とＩ） Ｍ
Ｍ Ａ層との界面から両者を分離し第１ヌ１（Ｃ）の如
く、先導波路層上にＰＭ ＭＡパターンが転写された。
１３としてＳ ｉ Ｏ＊を、光導波層１２としてコーニ
ング７０５９をそれぞれ形成し、この光導波層１２面を
Ｉ’ＭＭＡを形成した原盤の１１ ＭＭＡ面と互いに密
行するように貼り合せた。この吠態でｒ” Ｍ Ｍ Ａ
のガラス転移温度以上に加熱した後、原盤とＩ） Ｍ
Ｍ Ａ層との界面から両者を分離し第１ヌ１（Ｃ）の如
く、先導波路層上にＰＭ ＭＡパターンが転写された。
次に第１図（ｄ）の如く、バターニングしたＰＭＭＡ層
１１土にエツチング選択比がとれて平坦化テきるマスク
材１５としてシリコン樹脂を１゜５μｍスピンフートし
た。平坦化はパターンのＰｉさや大きさ、マスク材の粘
度、有機物樹脂とのぬれ性等に関係するが、本実施例で
は１．５μｍの膜厚で十分平坦化できた。
１１土にエツチング選択比がとれて平坦化テきるマスク
材１５としてシリコン樹脂を１゜５μｍスピンフートし
た。平坦化はパターンのＰｉさや大きさ、マスク材の粘
度、有機物樹脂とのぬれ性等に関係するが、本実施例で
は１．５μｍの膜厚で十分平坦化できた。
次に第１図（ｅ）の如く、シリコーン樹脂をＣｌ２Ｊガ
ス中で反応性イオンエッヂングによりエッチバックをし
て、第１のマスクパターンを形成した。エッチバックは
均一にでき、エツチングの終点はエッヂング時間により
制御できた。
ス中で反応性イオンエッヂングによりエッチバックをし
て、第１のマスクパターンを形成した。エッチバックは
均一にでき、エツチングの終点はエッヂング時間により
制御できた。
次いで第１図（「）の如く、シリコーン樹脂をマスクと
し、ＰＭＭＡを０．ガス中で反応性イオンエツチングし
光導波層上に第２のマスクパターンを形成した。
し、ＰＭＭＡを０．ガス中で反応性イオンエツチングし
光導波層上に第２のマスクパターンを形成した。
次に第１図（ｇ）の如く、バターニングしたＩ）ＭＭＡ
層をマスクとしてコーニング７０５９をエツチングし、
最後に第１図（ｈ ）の如く、不要になったＰＭＭＡを
除去した。
層をマスクとしてコーニング７０５９をエツチングし、
最後に第１図（ｈ ）の如く、不要になったＰＭＭＡを
除去した。
上述の方法で作成した光導波路素子の端面に半導体レー
ザ２１を結合し、４波光２２を励振したところ、グレー
ティングカップラからの出射光２３の集光を確認した。
ザ２１を結合し、４波光２２を励振したところ、グレー
ティングカップラからの出射光２３の集光を確認した。
以上述べたように本発明の製造方法によれば、グレーテ
ィングカップラなどの微細なパターンを「する先導波路
素子を対応する微細凹凸パターンのマスク化により、原
盤のパターンを忠実に複製することができ、再現性よく
、かつ量産性に優れた先導波路素子を製造することがで
きる。
ィングカップラなどの微細なパターンを「する先導波路
素子を対応する微細凹凸パターンのマスク化により、原
盤のパターンを忠実に複製することができ、再現性よく
、かつ量産性に優れた先導波路素子を製造することがで
きる。
また、本発明の光導波路素子の製造方法によれば、従来
の電子ビームによる直接描画法のような１対１複製を繰
り返すだけの量産性に乏しい製造方法ではなく、１つの
原盤内に複数個の光導波路素子形状を構成させておくこ
とにより一度に複数の先導波路素子が作製できるという
利点を作し、さらに原盤を交換するだけで種々の形状の
ＪΩ波路を量産性よく製造できるなど、その実用上の効
果は大である。
の電子ビームによる直接描画法のような１対１複製を繰
り返すだけの量産性に乏しい製造方法ではなく、１つの
原盤内に複数個の光導波路素子形状を構成させておくこ
とにより一度に複数の先導波路素子が作製できるという
利点を作し、さらに原盤を交換するだけで種々の形状の
ＪΩ波路を量産性よく製造できるなど、その実用上の効
果は大である。
第１図（ａ）〜（ｈ ）は本発明の一実施例の工程を説
明した主要断面図、ＩＴ２図は本発明により作製した先
導波路素子の一例を示した、主要斜視図。 ｌＯ・・・・・・原盤 １１・・・・・・有機物樹脂層 １２・・・・・・光導波層 １３・・・・・・バッファ層 １４・・・・・・基板 １５・・・・・・マスク材 ２０・・・・・・集光グレーテイング力フプラ／＜ター
フ２１・・・・・・半導体レーザ ２２・・・・・・４波光 ２３・・・・・・出射光 以 上 （α） （ヒ）
（’ｏ ）
（＋ ）（Ｃ） （引ｔ
ｄ）（ｈ） 第１図
明した主要断面図、ＩＴ２図は本発明により作製した先
導波路素子の一例を示した、主要斜視図。 ｌＯ・・・・・・原盤 １１・・・・・・有機物樹脂層 １２・・・・・・光導波層 １３・・・・・・バッファ層 １４・・・・・・基板 １５・・・・・・マスク材 ２０・・・・・・集光グレーテイング力フプラ／＜ター
フ２１・・・・・・半導体レーザ ２２・・・・・・４波光 ２３・・・・・・出射光 以 上 （α） （ヒ）
（’ｏ ）
（＋ ）（Ｃ） （引ｔ
ｄ）（ｈ） 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ａ）微細凹凸パターンを含む光導波路素子形状を有する
原盤の前記パターンを有機物樹脂を用いて、基板上に形
成された光導波層上に転写する工程と、 ｂ）前記パターニングした有機物樹脂層上に前記有機物
樹脂とのエッチング選択比がとれるマスク材を形成し平
坦化する工程と、 ｃ）前記マスク材を均一にエッチバックして第１のマス
クパターンを形成する工程と、 ｄ）前記有機物樹脂層をエッチングして前記光導波層上
に第２のマスクパターンを形成する工程と、 ｅ）前記パターニングした有機物樹脂層をマスクとして
前記光導波層表面に凹凸パターンを形成する工程と、 ｆ）前記有機物樹脂層を除去する工程とからなることを
特徴とする光導波路素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9675287A JPS63261306A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 光導波路素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9675287A JPS63261306A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 光導波路素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63261306A true JPS63261306A (ja) | 1988-10-28 |
Family
ID=14173398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9675287A Pending JPS63261306A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 光導波路素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63261306A (ja) |
-
1987
- 1987-04-20 JP JP9675287A patent/JPS63261306A/ja active Pending
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