JP3208744B2 - Manufacturing method of optical waveguide - Google Patents
Manufacturing method of optical waveguideInfo
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Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an optical waveguide having a wide application in the field of optical communication components.
【0002】[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。2. Description of the Related Art On an Si substrate on which an optical waveguide element is formed,
An optical waveguide having a Si bench capable of mounting a semiconductor optical element such as a semiconductor light source and a semiconductor photodetector has been developed. FIG. 4 is a process chart showing a method for manufacturing such an optical waveguide.
【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。First, a procedure for forming an optical waveguide element on a Si substrate 1 (FIG. 4A) will be described. To form the optical waveguide element, initially to form a glass film having the composition SiO 2 on the entire surface of the Si substrate 1 by an electron beam evaporation method as a buffer layer 2 (Figure 4 (b)). Next, the buffer layer 2
A core glass film 3 having a composition of SiO 2 —TiO 2 is formed thereon by an electron beam evaporation method (FIG. 4C). Next, the core glass film 3 is processed by photolithography and reactive ion etching to form the core 4 (FIG. 4D). Further, on the buffer layer 2 including the core 4, a SiO 2 —B 2 O 3 —P 2 O 5 based porous glass layer 5 is formed by a flame deposition method.
It is deposited to a thickness of 00 to 400 μm (FIG. 4E). This was transferred into an electric furnace and subjected to a heat treatment in a He gas atmosphere to make the porous glass layer 5 transparent and vitrified to form SiO 2 —B 2 O 3 —
Forming a cladding layer 6 made of P 2 O 5 glass;
Thus, the optical waveguide element 7 is formed (FIG. 4F).
The temperature of the heat treatment is 1330 ° C. Here, the dopant materials of B 2 O 3 and P 2 O 5 are added for the purpose of lowering the transparent glass temperature, and the refractive index of the cladding layer needs to be equal to that of the buffer layer 2 in terms of optical characteristics. is there.
【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。[0004] Next, on the Si substrate 1 on which the optical waveguide element 7 is formed, a Si bench 10 for mounting a semiconductor optical element such as a semiconductor light source or a semiconductor photodetector is formed. In order to form the Si bench 10, it is necessary to expose the Si surface other than the optical waveguide element 7 on the Si substrate 1. For this, first, a metal film 8 is formed on the surface of the cladding layer 6 by a sputtering method.
(G)). Furthermore, the Si substrate 1 is formed by photolithography.
A pattern 9 for exposing the surface of is formed.
(H)). An excess quartz-based glass layer is scraped off based on the pattern 9 using reactive ion etching to form a Si bench 10.
【0005】[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。However, in the above-described method for manufacturing an optical waveguide, when SiO 2 glass is formed as a buffer layer on a Si substrate to a thickness of 15 μm or more which does not impair the optical characteristics, the Si There is a problem that the Si substrate is warped due to a difference in linear expansion coefficient of the SiO 2 glass. The magnitude of this warpage depends on the thickness of the buffer layer, and the thicker the film thickness, the larger the amount of warpage. Also,
Since a core glass film having a thickness of 6 to 8 μm is further formed on the buffer layer, the warpage of the Si substrate is further increased.
【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。Thereafter, a core is formed by using photolithography and reactive ion etching.
Due to the warpage of the substrate, it is difficult to form a highly accurate pattern for forming a core by photolithography.
【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。After the formation of the cladding layer, the amount of warpage reaches up to 150 μm, and patterning by photolithography for forming a Si bench becomes extremely difficult. Further, since this warp is also taken over by the optical transmission module in which an optical element is mounted on the optical waveguide and an optical fiber is connected, a highly accurate optical transmission module cannot be obtained.
【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。An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to minimize the warpage of the Si substrate after the formation of the buffer layer and the core glass film, and to minimize the warpage of the Si substrate after the formation of the cladding layer. An object of the present invention is to provide a waveguide, a method of manufacturing the same, and an optical transmission module.
【0009】[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。SUMMARY OF THE INVENTION Fabrication of the optical waveguide of the present invention
The method comprises the steps of: providing a buffer layer having a thickness t 0 on a surface of a Si substrate ;
And a core glass having a film thickness t 1 on the buffer layer.
Forming a buffer film and a core glass film.
To correct the warpage of the Si substrate caused by
The thickness t 2 of the same composition as the buffer layer
The first quartz glass film is coated on the back surface of the Si substrate with an electronic beam.
Then, the core glass film is applied.
To form a core, on the buffer layer containing the core
After forming the porous glass layer, the porous glass layer is made transparent.
Vitrification to form a cladding layer having a thickness t 3 ,
The reaction of the Si substrate caused by forming the cladding layer
On the first quartz glass film to correct
The same composition as the buffer layer or the cladding layer.
Beam evaporation of a second quartz glass film with a thickness t 4
After forming by the method, the residual formed on the surface of the Si substrate
The Si substrate is removed by removing an excess quartz glass layer.
The surface is exposed to form a Si bench .
【0010】[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。In the above-described method of manufacturing an optical waveguide, the thickness of the first quartz glass film formed on the back surface of the Si substrate is set to effectively correct the warpage of the Si substrate caused by the formation of the buffer layer and the core glass film. t 2 is t 0 + t 1 ≧ t 2
It is preferable that This is because if t 0 + t 1 <t 2 , overcorrection occurs and reverse warpage occurs. It is preferable that the thickness t 4 of the second quartz glass film further formed on the surface of the first quartz glass film is t 3 ≧ t 4 . Similarly, if t 3 < 4 , the correction becomes excessive and reverse warpage occurs.
【0012】[0012]
【0013】[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。When the buffer layer and the core glass film are formed on the Si substrate, the Si substrate is warped. After forming the buffer layer and the core glass film, a quartz glass film having the same composition as the buffer layer is formed on the back surface of the Si substrate. When formed, the warpage of the Si substrate is reduced.
【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。When a clad layer is further formed, Si
Although the substrate warps, even after forming the cladding layer,
When a quartz glass film having the same composition as the buffer layer and the cladding layer is formed on the back surface of the Si substrate, the warpage of the Si substrate is reduced.
【0015】[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。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical waveguide according to the present embodiment. The optical waveguide has an optical waveguide element 28 on a Si substrate 20.
And a Si bench 31.
【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。More specifically, the optical waveguide is a Si substrate 2
The optical waveguide element 2 includes a buffer layer 21, a core 24 provided on the buffer layer 21, and a clad layer 26 provided on the buffer layer 24 including the core 24 on the surface of the optical waveguide element 2.
8 is provided. Further, an Si bench 31 for mounting an optical element is provided on a part of the exposed surface of the Si substrate 20. The Si bench 31 removes excess quartz glass layers (21, 24, 26) formed on the surface of the Si
It is formed by exposing the substrate surface.
【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。On the other hand, on the back surface of the Si substrate 20, a first Si substrate warpage correcting quartz glass film 23 for correcting the warpage of the Si substrate 20 generated in the process of providing the buffer layer 21 and the core 24, Further, a second substrate-warp correcting quartz glass film 27 for correcting the warpage of the Si substrate 20 generated in the process of providing the clad layer 26 is provided.
【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。As described above, the optical waveguide according to the present embodiment has the S
A quartz glass film for correcting the warpage of the substrate
Since it is provided over the layers, a highly accurate optical waveguide without warpage can be obtained.
【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。Next, a method of manufacturing the above-described optical waveguide will be described with reference to FIG.
【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。First, an optical waveguide device is formed on a Si substrate 20. In order to form this optical waveguide element, first, a SiO 2 glass film is formed on a surface of a Si substrate 20 (FIG. 1A) having an outer diameter of 3 inches and a thickness of 1 mm by electron beam evaporation.
A buffer layer 21 was formed by depositing a thickness of μm (FIG. 1B).
The refractive index n 0 of the buffer layer 21 was measured with a prism coupler manufactured by Metrion (PC-2010), and as a result, n 0 = 1.4576. Here, the warpage of the Si substrate 20 on which the buffer layer 21 was formed was 50 μm.
【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。Next, a core glass film 22 having a refractive index of n 1 is formed to a thickness of 8 μm on the buffer layer 21 by an electron beam evaporation method (FIG. 1C). The refractive index n 1 was determined by a prism coupler to be n 1 = 1.4620. Here, the warpage of the Si substrate 20 on which the core glass film 22 was formed was 80 μm.
【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。As described above, the buffer layer 2 is formed on the Si substrate 20.
After the first and core glass films 22 are formed, in order to correct the warpage, a SiO 2 glass film is deposited on the back surface of the Si substrate 20 by an electron beam evaporation method to a thickness of 30 μm, and the first Si substrate warp correcting quartz system is used. A glass film 23 (FIG. 1)
(D)). Here, by forming the first Si substrate warp correcting quartz glass film 23 on the back surface of the Si substrate 20,
The warpage of the substrate 20 was reduced to 〜5 μm.
【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))。Next, a 1 μm-thick WSi film (not shown) was formed on the surface of the core glass film 22 by magnetron sputtering. Further, a resist (not shown)
After coating, the core pattern was transferred by a mask aligner, and the core glass film 22 was etched by reactive ion etching (RIE) to form a core 24 (FIG. 1E).
【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。The Si substrate 20 on which the core 24 is formed is placed on a heated turntable, and the flame is deposited using a flame deposition method.
First, an SiO 2 —B 2 O 3 —P 2 O 5 based porous glass layer 25 is formed to a thickness of 300 μm (FIG. 1F). Thereafter, the substrate 20 is placed in the quartz glass furnace tube in the electric furnace,
The porous glass layer 25 was made transparent and vitrified by maintaining it at a temperature of 1330 ° C. for 1 hour in an e gas atmosphere to form a cladding layer 26 having a thickness of 25 μm (FIG. 1 (g)). The cladding layer 26 has a refractive index n 2 of 1.4576,
It was confirmed that it was the same as the buffer layer 21. In this embodiment, the width and height of the core 24 are both 8 μm,
4. The relative refractive index difference between the buffer layer 21 and the cladding layer 26 is 0.3%. Here, the amount of warpage of the Si substrate 20 on which the cladding layer 26 was formed increased to 50 μm again.
【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。Next, in order to correct this warp, a SiO 2 glass film is further deposited on the quartz glass film 23 for correcting the warp formed on the back surface of the Si substrate 20 by 25 μm by electron beam evaporation. Thus, a second quartz glass film 27 for straightening the Si substrate was formed (FIG. 1H). Here, the amount of warpage of the Si substrate 20 was reduced to 裏面 5 μm by forming the second Si substrate warp correcting quartz glass film 27 on the back surface of the Si substrate 20.
【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。Next, an Si bench for mounting a semiconductor optical device such as a semiconductor light source and a semiconductor photodetector is formed on the Si substrate 20. To form this Si bench,
It is necessary to expose the Si surface other than the optical waveguide element section 28 formed on the Si substrate 20.
【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))。For this, first, a metal film 29 is formed on the surface of the cladding layer 26 by a sputtering method.
(I)). Further, a Si bench pattern 30 for exposing the Si surface is formed by photolithography (FIG. 1 (j)). Excess quartz glass layers (21, 2) are formed by reactive ion etching based on the pattern 30.
6) to form a Si bench 31 (FIG. 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。Thus, an optical waveguide provided with the quartz glass waveguide element 28 and the Si bench 31 is formed on the Si substrate 20. In the manufacturing process, after forming a buffer layer and a core glass film, a quartz glass film for correcting substrate warpage is formed on the back surface of the Si substrate to correct the warpage of the buffer layer and the substrate caused by the formation of the core glass film. Therefore, it is easy to form a high-precision pattern for forming the core. Also, after the formation of the clad layer, a quartz glass film for correcting the substrate warpage is formed on the back surface of the Si substrate to correct the warpage of the substrate caused by the formation of the clad layer. Becomes easier. As a result, a highly accurate optical waveguide can be formed.
【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。The optical waveguide thus formed is finally mounted with an optical element and connected to an optical fiber to form an optical transmission module. In this optical transmission module, as shown in FIG. 3, a semiconductor light source 32 such as an LD (laser diode) and a semiconductor photodetector 33 such as a PD (photodetector) are mounted on a Si bench 31.
The optical axis is coupled to the end of the core 24 facing the first. on the other hand,
An optical fiber 34 is connected to an end of the optical waveguide by a connector 35 and is optically coupled to an end of the core 24. Even in this case, since the optical waveguide is a high-precision optical waveguide without warpage, optical axis coupling can be performed with high accuracy, and a highly accurate optical transmission module can be configured.
【0030】[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。According to the waveguide manufacturing method of the present invention, S
After forming the buffer layer and core glass film on the i-substrate ,
The quartz glass film composed of the same composition as the
Formed on the back of the plate to correct the warpage of the Si substrate
Is extremely low, and the patterning of the core in the next process is extremely
It can be performed with high accuracy. Also, clad layer formation
Later, a quartz glass film is also applied to the backside of the Si substrate.
Extremely high warpage for forming and correcting the warpage of Si substrate
And the next step of Si bench patterning is extremely
Ru can be done with Umate high accuracy.
【0031】[0031]
【0032】[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。FIG. 1 is a process chart of a method for manufacturing an optical waveguide according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例による光導波路の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical waveguide according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施例による光伝送モジュールの斜視
図。FIG. 3 is a perspective view of an optical transmission module according to an embodiment of the present invention.
【図4】従来の光導波路の製造方法の工程図。FIG. 4 is a process chart of a conventional optical waveguide manufacturing method.
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 Reference Signs List 20 Si substrate 21 Buffer layer 22 Core glass film 23 First Si substrate warpage correcting quartz glass film 24 Core 25 Porous glass layer 26 Clad layer 27 Second Si substrate warping correcting quartz glass film 28 Optical waveguide element 29 Metal film 30 Si bench pattern 31 Si bench
───────────────────────────────────────────────────── 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Keiichi Higuchi 5-1-1, Hidaka-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Opto-System Research Laboratories, Hitachi Cable Ltd. (72) Naoto Uezuka, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 5-1-1, Hidakacho Opto-System Research Laboratories, Hitachi Cable, Ltd. (72) Tatsuo Teraoka Inventor 5-1-1, Hidaka-cho, Hitachi City, Ibaraki Pref. (56) References JP-A-63-184708 (JP, A) JP-A-6-53464 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 6/12-6 /14
Claims (3)
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。 A battery having a film thickness of t 0 on a surface of a Si substrate.
A buffer layer having a thickness t 1 on the buffer layer.
Forming a glass layer, the buffer layer and the core glass;
Straightening of Si substrate warpage caused by film formation
A film having the same composition as the buffer layer
A first quartz glass film having a thickness of t 2 is formed on the back surface of the Si substrate.
Formed by electron beam evaporation, and then the core glass
Forming a core by processing a film, and the buffer including the core
After forming a porous glass layer on the porous glass layer, the porous glass
Form a cladding layer having a thickness t 3 layers with transparent glass
Formed by forming the cladding layer
On the first quartz glass film to correct the warpage of the substrate
And the same composition as the buffer layer or the cladding layer.
A second quartz glass film having a thickness t 4 composed of
After being formed by the vapor deposition method, the shape is formed on the surface of the Si substrate.
By removing the surplus quartz-based glass layer formed
Exposing the Si substrate surface to form a Si bench
A method for manufacturing an optical waveguide.
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。2. The method of manufacturing an optical waveguide according to claim 1, wherein
A first quartz-based gas formed on the back surface of the Si substrate.
The film thickness t 2 is t 0 + t 1 ≧ t 2 der Ruhikarishirube waveguide manufacturing method of Las film.
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。3. An optical waveguide according to claim 1, wherein
In the fabrication method, the first quartz glass film surface is further shaped.
The thickness t 4 of the second quartz glass film to be formed is t 3 ≧ t 4 A method for manufacturing an optical waveguide.
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