(57)【要約】【課題】  光軸調心が容易な光回路及びその製造方法を提供するものである。【解決手段】  本発明に係る光回路１０は、ガラス基板１１の一方の平面上に設けたクラッド層１２内に、そのクラッド層１２よりも高屈折率の光伝搬パターン１３を設けた回路部１４を有するものである。ガラス基板１１の他方の平面上にはメタルパターン１５が設けられ、クラッド層１２内に、このメタルパターン１５と略同形状の光伝搬パターン１３が設けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の一方の平面上に設けたクラッド層内に、そのクラッド層よりも高屈折率の光伝搬パターンを設けた回路部を有する光回路において、上記ガラス基板の他方の平面上にメタルパターンを設け、上記クラッド層内にメタルパターンと略同形状の上記光伝搬パターンを設けたことを特徴とする光回路。
【請求項２】
ガラス基板の一方の平面上に設けたクラッド層内に、そのクラッド層よりも高屈折率の光伝搬パターンを設けた回路部を有する光回路において、上記ガラス基板の一方の平面上にメタルパターンを設け、そのメタルパターンを覆うように上記クラッド層を設け、そのクラッド層内にメタルパターンと略同形状の上記光伝搬パターンを設けたことを特徴とする光回路。
【請求項３】
上記光伝搬パターンと上記メタルパターンとを、上記クラッド層の層厚方向に離間させて設けた請求項２記載の光回路。
【請求項４】
上記回路部を、上記ガラス基板の両平面上に設けた請求項２又は３記載の光回路。
【請求項５】
上記クラッド層及び上記光伝搬パターンをガラス材料で構成した請求項１から４いずれかに記載の光回路。
【請求項６】
上記クラッド層及び上記光伝搬パターンを高分子材料で構成した請求項１から４いずれかに記載の光回路。
【請求項７】
上記クラッド層及び上記光伝搬パターンを、ガラス材料と高分子材料とを併用したもので構成した請求項１から４いずれかに記載の光回路。
【請求項８】
ガラス基板の一方の平面上に設けたクラッド層内に、そのクラッド層よりも高屈折率の光伝搬パターンを設けた回路部を有する光回路の製造方法において、
ガラス基板の他方の平面上にメタルパターンを形成する工程と、
ガラス基板の一方の平面上にクラッド層を形成する工程と、
そのクラッド層内に、クラッド層よりも高屈折率で、上記メタルパターンと略同形状の光伝搬パターンを形成する工程と、
を備えたことを特徴とする光回路の製造方法。
【請求項９】
ガラス基板の一方の平面上に設けたクラッド層内に、そのクラッド層よりも高屈折率の光伝搬パターンを設けた回路部を有する光回路の製造方法において、
ガラス基板の他方の平面上にメタルパターンを形成する工程と、
ガラス基板の一方の平面上に第１クラッド層を形成する工程と、
第１クラッド層の上に、その第１クラッド層よりも高屈折率で、上記メタルパターンと略同形状の光伝搬パターンを形成する工程と、
その光伝搬パターンの全体を第２クラッド層で覆う工程と、
を備えたことを特徴とする光回路の製造方法。
【請求項１０】
ガラス基板の一方の平面上に設けたクラッド層内に、そのクラッド層よりも高屈折率の光伝搬パターンを設けた回路部を有する光回路の製造方法において、
ガラス基板の一方の平面上にメタルパターンを形成する工程と、
そのメタルパターンの全体をクラッド層で覆う工程と、
そのクラッド層内に、クラッド層よりも高屈折率で、上記メタルパターンと略同形状の光伝搬パターンを形成する工程と、
を備えたことを特徴とする光回路の製造方法。
【請求項１１】
ガラス基板の一方の平面上に設けたクラッド層内に、そのクラッド層よりも高屈折率の光伝搬パターンを設けた回路部を有する光回路の製造方法において、
ガラス基板の一方の平面上にメタルパターンを形成する工程と、
そのメタルパターンの全体を第１クラッド層で覆う工程と、
第１クラッド層の上に、その第１クラッド層よりも高屈折率で、上記メタルパターンと略同形状の光伝搬パターンを形成する工程と、
その光伝搬パターンの全体を第２クラッド層で覆う工程と、
を備えたことを特徴とする光回路の製造方法。
【請求項１２】
上記メタルパターンの形成工程が、
ガラス基板の他方の平面上にメタル膜を形成する工程と、
そのメタル膜の上にネガフォトレジスト膜を形成する工程と、
そのネガフォトレジスト膜にフォトマスクを介して紫外線を照射し、ネガフォトレジスト膜にパターンを形成する工程と、
そのネガフォトレジストパターンをマスクとして上記メタル膜をエッチングする工程と、
を含む請求項８から１１いずれかに記載の光回路の製造方法。
【請求項１３】
上記メタル膜のエッチングを、リアクティブイオンエッチングにより行う請求項１２記載の光回路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導波路型の光回路及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光回路の一つに、導波路型の光回路がある。この導波路型光回路は、一般に、光伝搬パターンがクラッド層内に埋め込まれた埋め込み型となっている（図１０〜図１２参照）。
【０００３】
図１０〜図１２に示すように、ガラス（石英系、多成分系ガラス）等で構成される基板１０１の一方の平面上に、クラッド層１０２が設けられる。このクラッド層１０２内に、そのクラッド層１０２よりも高屈折率の光伝搬パターン１０３が形成され、回路部１０４を形成する。ここで、クラッド層１０２は、単層からなるもの（図１０，図１１参照）と、複層からなるもの（図１２の層１０２ａ，１０２ｂ参照）とがある。
【０００４】
導波路の製造方法の一例を図１３、図１４に示す。
【０００５】
先ず、図１３（ａ）に示すように、ガラス基板１３１の上面（一方の平面）上にクラッド層１３２（下部クラッド層）が設けられる。そのクラッド層１３２上に、クラッド層１３２よりも高屈折率のコア層１３３が設けられる。
【０００６】
次に、図１３（ｂ）に示すように、コア層１３３上に、メタル膜１３４、フォトレジスト膜１３５が順次成膜形成される。
【０００７】
次に、図１３（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜１３５上に、所望のパターンＰ１が描かれたフォトマスク１３６が載置される。その後、フォトマスク１３６の上から紫外線ＵＶを照射し、フォトレジスト膜１３５にパターンＰ１が露光される。
【０００８】
次に、現像処理を行い、図１３（ｄ）に示すように、フォトレジストパターンＰ２が形成される。次に、このフォトレジストパターンＰ２をマスクにし、ドライエッチングプロセスによりメタル膜１３４をパターニングし、図１３（ｅ）に示すように、メタルパターンＰ３が形成される。
【０００９】
次に、メタルパターンＰ３をマスクにし、ドライエッチングプロセスによりコア層１３３にエッチング加工を施し、図１４（ａ）に示すように、断面矩形状の光伝搬パターン（コアパターン）１４１が形成される。最後に、光伝搬パターン１４１を覆うように、クラッド層１４２（上部クラッド層）を設け、導波路１４０が得られる。
【００１０】
導波路は、その入力端及び出力端に光ファイバが光学的に接続され、導波路型光デバイスとされる（例えば、特許文献１参照）。この時、導波路の光伝搬パターンと、光ファイバの光軸とが一致するように光軸調心がなされる（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開平５−１３４１３６号公報
【特許文献２】特開平６−１１８２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、従来の導波路においては、次のような課題が存在していた。
【００１３】
(1)  導波路及び光ファイバの光学的接続の調整（光軸調心）の際、導波路のクラッド層、光伝搬パターン、及び光ファイバのコアの構成材がいずれも透明であるため、目視によって位置情報を得ること（位置を判断すること）は困難であった。このため、光軸調心に多大な時間がかかり、結果的に、導波路型光デバイスの製造コストが非常に高価となる原因となっていた。
【００１４】
(2)  大面積の基板上に多数個の導波路型光デバイスを形成した場合、各光デバイスは全て透明であるため、どこに、どのような状態で各光デバイスが形成されているかを目視で判断、識別することは非常に困難であった。その結果、各光バイス毎に切り取り、光学特性の測定、評価、及び管理を行うことは困難であった。
【００１５】
(3)  導波路の製造に要する工程が多く、複雑であり、かつ、製造に時間がかかるため、低コスト化が難しい。このことも、導波路型光デバイスの製造コストが非常に高価となる原因となっていた。
【００１６】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、光軸調心が容易な光回路及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成すべく本発明に係る光回路は、ガラス基板の一方の平面上に設けたクラッド層内に、そのクラッド層よりも高屈折率の光伝搬パターンを設けた回路部を有する光回路において、上記ガラス基板の他方の平面上にメタルパターンを設け、上記クラッド層内にメタルパターンと略同形状の上記光伝搬パターンを設けたものである。
【００１８】
また、本発明に係る他の光回路は、ガラス基板の一方の平面上に設けたクラッド層内に、そのクラッド層よりも高屈折率の光伝搬パターンを設けた回路部を有する光回路において、上記ガラス基板の一方の平面上にメタルパターンを設け、そのメタルパターンを覆うように上記クラッド層を設け、そのクラッド層内にメタルパターンと略同形状の上記光伝搬パターンを設けたものである。
【００１９】
ここで、光伝搬パターンとメタルパターンとを、クラッド層の層厚方向に離間させて設けることが好ましい。
【００２０】
回路部を、ガラス基板の両平面上に設けてもよい。
【００２１】
クラッド層及び光伝搬パターンは、ガラス材料、高分子材料、又はガラス材料と高分子材料とを併用したもので構成される。
【００２２】
一方、本発明に係る光回路の製造方法は、ガラス基板の一方の平面上に設けたクラッド層内に、そのクラッド層よりも高屈折率の光伝搬パターンを設けた回路部を有する光回路の製造方法において、ガラス基板の他方の平面上にメタルパターンを形成する工程と、ガラス基板の一方の平面上にクラッド層を形成する工程と、そのクラッド層内に、クラッド層よりも高屈折率で、上記メタルパターンと略同形状の光伝搬パターンを形成する工程とを備えたものである。
【００２３】
より具体的な本発明に係る光回路の製造方法は、ガラス基板の一方の平面上に設けたクラッド層内に、そのクラッド層よりも高屈折率の光伝搬パターンを設けた回路部を有する光回路の製造方法において、ガラス基板の他方の平面上にメタルパターンを形成する工程と、ガラス基板の一方の平面上に第１クラッド層を形成する工程と、第１クラッド層の上に、その第１クラッド層よりも高屈折率で、上記メタルパターンと略同形状の光伝搬パターンを形成する工程と、その光伝搬パターンの全体を第２クラッド層で覆う工程とを備えたものである。
【００２４】
また、本発明に係る他の光回路の製造方法は、ガラス基板の一方の平面上に設けたクラッド層内に、そのクラッド層よりも高屈折率の光伝搬パターンを設けた回路部を有する光回路の製造方法において、ガラス基板の一方の平面上にメタルパターンを形成する工程と、そのメタルパターンの全体をクラッド層で覆う工程と、そのクラッド層内に、クラッド層よりも高屈折率で、上記メタルパターンと略同形状の光伝搬パターンを形成する工程とを備えたものである。
【００２５】
より具体的な本発明に係る他の光回路の製造方法は、ガラス基板の一方の平面上に設けたクラッド層内に、そのクラッド層よりも高屈折率の光伝搬パターンを設けた回路部を有する光回路の製造方法において、ガラス基板の一方の平面上にメタルパターンを形成する工程と、そのメタルパターンの全体を第１クラッド層で覆う工程と、第１クラッド層の上に、その第１クラッド層よりも高屈折率で、上記メタルパターンと略同形状の光伝搬パターンを形成する工程と、その光伝搬パターンの全体を第２クラッド層で覆う工程とを備えたものである。
【００２６】
ここで、メタルパターンの形成工程は、ガラス基板の他方の平面上にメタル膜を形成する工程と、そのメタル膜の上にネガフォトレジスト膜を形成する工程と、そのネガフォトレジスト膜にフォトマスクを介して紫外線を照射し、ネガフォトレジスト膜にパターンを形成する工程と、そのネガフォトレジストパターンをマスクとして上記メタル膜をエッチングする工程とを含んでいる。
【００２７】
また、メタル膜のエッチングは、リアクティブイオンエッチングにより行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ガラス基板上にメタルパターンを設け、そのメタルパターンと略同形状に光伝搬パターンを形成し、光回路製造後もメタルパターンを残しているため、メタルパターンを視認することで、光伝搬パターンの位置情報を容易に得ることができるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
本発明の好適一実施の形態に係る光回路の横断面図を図１に示す。ここで、図１（ｂ）は、図１（ａ）の１ｂ−１ｂ断面矢視図、図１（ｃ）は、図１（ａ）の１ｃ方向矢視図である。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態に係る光回路１０は、ガラス基板１１の一方の平面（図１（ａ）中では上面）上に設けたクラッド層１２内に、そのクラッド層１２よりも高屈折率の光伝搬パターン（光分岐回路）１３を設けた回路部１４を有した導波路型の光回路であり、光伝搬パターン１３の屈折率ｎｃは、クラッド層１２の屈折率ｎｂよりも高く、ｎｃ＞ｎｂとされる。
【００３２】
ガラス基板１１の他方の平面（図１（ａ）中では下面）上には、メタルパターン１５が設けられる。メタルパターン１５は、所望とする光伝搬パターン１３を光回路基板面と垂直な方向に投影した時、その投影パターンと重なるような形状、サイズに設けられる。光伝搬パターン１３は透明（無色透明）であり、メタルパターン１５は有色で、視認が容易（ビジブル）である。
【００３３】
この光回路１０においては、光伝搬パターン１３の回路端部（入力端）１３ａから入射、入力された光信号Ｓは、Ｙ分岐部１３ｂにおいて分岐、等分配され、回路端部（出力端）１３ｃ，１３ｄから出射、出力される。
【００３４】
メタルパターン１５の構成材は、スパッタリング法や蒸着法などで成膜可能で、ドライエッチングによるパターン形成が可能で、かつ、有色の材料（ビジブルな材料）であれば特に限定するものではなく、例えば、ＷＳｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、アモルファスシリコンなどが挙げられる。
【００３５】
ガラス基板１１の構成材は特に限定するものではなく、導波路用ガラス基板として慣用的に用いられているものが全て適用可能であり、例えば、石英ガラスや、多成分系ガラスなどが挙げられる。
【００３６】
クラッド層１２及び光伝搬パターン１３の構成材は特に限定するものではなく、光ファイバなどのクラッド材及びコア材として慣用的に用いられているものが全て適用可能であり、例えば、ガラス、高分子材料、又はこれらを組み合わせたものなどが挙げられる。
【００３７】
本実施の形態に係る光回路１０においては、クラッド層１２が一層構造の場合を例に挙げて説明を行ったが、特にこれに限定するものではない。例えば、光回路１０の第１変形例を図２に示すように、クラッド層を、下部クラッド層２２ａ及び上部クラッド層２２ｂの二層構造とし、下部クラッド層２２ａ上に光伝搬パターン１３を形成するようにしてもよい。
【００３８】
また、光回路１０の第２変形例を図３に示すように、メタルパターン１５を、後述する紫外線ＵＶが透過する透明な保護層３１で被覆してもよい。保護層３１の構成材としては、ガラスや高分子材料（ポリマ）などが挙げられる。ガラス材を保護層３１に用いることで、光回路１０を高温熱処理した際に、メタルパターン１５が劣化するのを低減することができる。その結果、低損失な導波路型光回路を実現することが可能となる。
【００３９】
次に、図２に示した本実施の形態に係る光回路１０の製造方法を、図６（ａ）〜図６（ｄ）及び図７（ａ）〜図７（ｅ）に基づいて説明する。図６（ａ）〜図６（ｄ）及び図７（ａ）〜図７（ｅ）において、図２と同様の部材には同じ符号を付しており、これらの部材については説明を省略する。
【００４０】
先ず、図６（ａ）に示すように、石英ガラス基板１１の一方の平面（図６（ａ）中では上面）上に、スパッタリング法、蒸着法などにより、メタル膜６５が成膜形成される。このメタル膜６５上に、ネガフォトレジストを塗布し、ネガフォトレジスト膜６１が成膜形成される。
【００４１】
次に、図６（ｂ）に示すように、ネガフォトレジスト膜６１の上にフォトマスク６２が載置される。フォトマスク６２は紫外線ＵＶを透過させないパターン領域６２ａと紫外線ＵＶを透過させる透過領域６２ｂからなる。このフォトマスク６２の上から紫外線ＵＶを照射し、フォトマスク６２のパターンがネガフォトレジスト膜６１に転写露光される。この転写露光により、図６（ｃ）に示すように、ネガフォトレジストパターン６３が得られる。
【００４２】
次に、図６（ｄ）に示すように、ネガフォトレジストパターン６３をマスクにし、メタル膜６５に対して、リアクティブイオンエッチング装置（以下、ＲＩＥ装置と記す）を用いたドライエッチングによるパターニングを行う。これにより、メタルパターン１５が形成される。ドライエッチング条件は、例えば、ＲＩＥ装置内に、ＣＨＦ3ガス、ＳＦ6ガスを、それぞれ３sccm、６sccmの割合で流し、圧力を２Ｐａ、高周波電力パワーを１０Ｗとする。
【００４３】
次に、図７（ａ）に示すように、石英ガラス基板１１の一方の平面（図７（ａ）中では下面）上に、液体ソースプラズマＣＶＤ法などにより、第１クラッド層２２ａ、コア層７２が順次成膜形成される。その後、コア層７２の上に、ネガフォトレジストを塗布し、ネガフォトレジスト膜７３が成膜形成される。例えば、第１クラッド層２２ａはＳｉＯ2膜で、コア層７２はＧｅを添加したＳｉＯ2膜で構成される。成膜は、液体ソースとしてSi(OC2H5)4、Ge(OCH3)4、P(OCH3)3などを用い、これらの蒸気を、真空排気されている反応容器内の上部と下部の平行電極間内に導入し、両電極間に高周波電力を印加しながらプラズマ雰囲気中で熱分解反応を生じさせることで行う。
【００４４】
次に、図７（ｂ）に示すように、ガラス基板１１のメタルパターン形成面（図７（ｂ）中では上面）側から紫外線ＵＶを照射し、メタルパターン１５がネガフォトレジスト膜７３に転写露光される。この転写露光により、図７（ｃ）に示すように、ネガフォトレジストパターン７４が得られる。
【００４５】
次に、図７（ｄ）に示すように、ネガフォトレジストパターン７４をマスクにし、コア層７２に対して、ＲＩＥ装置を用いたドライエッチングによるパターニングを行う。これにより、光伝搬パターン（コアパターン）１３が形成される。光伝搬パターン１３は、元を辿るとメタルパターン１５をマスクにして形成されたものであるから、メタルパターン１５及び光伝搬パターン１３は同形状、同サイズとなる。ドライエッチング条件は、例えば、コア層７２がＧｅを添加したＳｉＯ2からなる場合、ＲＩＥ装置内に、ＣＨＦ3ガスを５sccm流し、圧力を６Ｐａ、高周波電力パワーを２５０Ｗとする。
【００４６】
最後に、図７（ｅ）に示すように、第１クラッド層２２ａ上に、光伝搬パターン１３の全体を覆うように第２クラッド層２２ｂを形成することにより、光回路１０（図２に示した光回路１０とは上下が逆）が得られる。
【００４７】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００４８】
本実施の形態に係る光回路１０は、光伝搬パターン１３と同じ位置に、光伝搬パターン１３と同形状、同サイズで、有色のメタルパターン１５を設けている。このため、メタルパターン１５は視認可能であり、メタルパターン１５を目視又は顕微鏡観察することにより、光伝搬パターン１３の位置情報が容易にわかる。よって、光回路１０の入力端１３ａ及び出力端１３ｃ，１３ｄの認識も容易となり、光ファイバを、光回路１０に容易、かつ、短時間に接続することが可能となる。これにより、高寸法精度で光ファイバと光回路１０との接続が可能となることから、接続損失を小さくすることができる。また、光ファイバと光回路１０との接続が容易となることから、接続時の作業性が大幅に向上し、延いては、光回路１０を用いた光回線の敷設コストを大幅に低減することができる。
【００４９】
本実施の形態に係る光回路１０を含む導波路型光デバイスを、大面積の基板上に多数個形成した場合、メタルパターン１５を目印に、どこに、どのような状態で各光デバイスが形成されているかを目視又は顕微鏡観察で判断、識別することが可能である。その結果、各光デバイス毎に切り取り、光学特性の測定、評価、及び管理を行うことが非常に容易となる。
【００５０】
図１３（ａ）〜図１３（ｅ）に示した従来の方法では、フォトマスク１３６とガラス基板１３１上に設けたフォトレジスト膜１３５との問のギャップを、常に一定に制御することは困難であった。その結果、図１４（ａ）に示した光伝搬パターン１４１を、高寸法精度で、再現性よく形成することは困難であった。よって、得られた光回路１４０（図１４（ｂ）参照）は、光学特性の再現性、歩留まりに問題があった。これに対して、本実施の形態に係る光回路１０の製造方法では、ガラス基板１１上に直接設けたメタルパターン１５をフォトマスクにして、光伝搬パターン１３を形成している。メタルパターン１５は、ガラス基板１１に密着した状態で設けられているため、メタルパターン１５とガラス基板１１とのギャップは常に一定である。その結果、このメタルパターン１５をマスクにして形成する光伝搬パターン１３は、高寸法精度で、再現性が良好である。よって、得られた光回路１０は、光学特性の再現性、歩留まりが良好となる。
【００５１】
また、クラッド層２２ａ，２２ｂ及び光伝搬パターン１３（すなわちコア層７２）を、フォトブリーチング用ポリマ材料を用いて構成することにより、回路部１４を非常に簡単に作製することができる。この場合、メタルパターン１５をフォトマスクにして光伝搬パターン１３を形成しているので、フォトブリーチング用ポリマ材料の上にフォトマスクを置く必要はない。よって、ポリマ材料表面が汚染されたり、フォトマスクの汚れにより光伝搬パターン１３が劣化するなどといった問題を解消できる。
【００５２】
ガラス基板１１の表面上に、ガラス基板１１とは熱膨張係数の異なるクラッド層２２ａ，２２ｂ、コア層７２を形成すると、ガラス基板１１に反りが生じ、フォトリソグラフィ工程での光伝搬パターン１３の精度低下を招いたり、光学的に偏波依存性が生じてしまうおそれがある。本実施の形態に係る光回路１０では、ガラス基板１１の裏面上に、クラッド層２２ａ，２２ｂ及び光伝搬パターン１３と熱膨張係数がほぼ同じメタルパターン１５を形成することが好ましい。これにより、熱膨張係数のミスマッチングによるガラス基板１１の反りを小さくすることができ、つまり、ガラス基板１１の表面側の反りを、ガラス基板１１の裏面側に設けたメタルパターン１５の反りで相殺することができる。その結果、より高精度に光伝搬パターン１３を形成することが可能になり、偏波依存性の少ない光回路１０が実現可能となる。
【００５３】
本実施の形態に係る光回路１０の製造方法では、コア層７２上に設けたフォトレジスト膜７３の表面に、従来のようにフォトマスクを載置する工程を必要としない。このため、フォトマスクによってフォトレジスト膜７３に汚れや傷が生じたりするおそれがない。よって、フォトレジスト膜７３の汚れや傷が、光伝搬パターン１３に悪影響を及ぼすことがなくなるため、散乱損失を大幅に低減することができる。
【００５４】
次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００５５】
本発明の他の好適一実施の形態に係る光回路の横断面図を図４に示す。ここで、図４（ｂ）は、図４（ａ）の４ｂ−４ｂ断面矢視図、図４（ｃ）は、図４（ａ）の４ｃ−４ｃ断面矢視図である。尚、図１と同様の部材には同じ符号を付しており、これらの部材については説明を省略する。
【００５６】
図４（ａ）に示すように、本実施の形態に係る光回路４０は、ガラス基板１１の一方の平面（図４（ａ）中では上面）上にメタルパターン４５を設け、そのメタルパターン４５を覆うようにクラッド層１２を設け、そのクラッド層１２内に、そのクラッド層１２よりも高屈折率の光伝搬パターン（光分岐回路）４３を設けた回路部４４を有した導波路型の光回路である。光伝搬パターン４３の屈折率ｎｃは、クラッド層１２の屈折率ｎｂよりも高く、ｎｃ＞ｎｂとされる。また、光伝搬パターン４３は方向性結合器部４３ｂを有している。
【００５７】
メタルパターン４５は、所望とする光伝搬パターン４３を光回路基板面と垂直な方向に投影した時、その投影パターンと重なるような形状、サイズに設けられる。光伝搬パターン４３は透明（無色透明）であり、メタルパターン４５は有色で、視認が容易（ビジブル）である。
【００５８】
この光回路４０においては、光伝搬パターン４３の回路端部（入力端）４３ａから入射、入力された光信号Ｓは、方向性結合器部４３ｂにおいて分岐、分配され、回路端部（出力端）４３ｃ，４３ｄから出射、出力される。光信号Ｓは、回路端部４３ｅからは出射、出力されない。
【００５９】
メタルパターン４５及び光伝搬パターン４３の構成材としては、前実施の形態に係る光回路１０におけるメタルパターン１５及び光伝搬パターン１３の構成材と同じものが適用可能である。
【００６０】
本実施の形態に係る光回路４０においては、クラッド層１２が一層構造の場合を例に挙げて説明を行ったが、特にこれに限定するものではない。例えば、光回路４０の第１変形例を図５に示すように、クラッド層を、下部クラッド層２２ａ及び上部クラッド層２２ｂの二層構造とし、下部クラッド層２２ａ上に光伝搬パターン４３を形成するようにしてもよい。
【００６１】
また、光回路４０においては、ガラス基板１１の片面のみに回路部４４を設けた場合を例に挙げて説明を行ったが、特にこれに限定するものではなく、ガラス基板１１の両面に回路部４４を設けるようにしてもよい。ここで、両回路部４４，４４の光伝搬パターン４３が同じである場合、メタルパターン４５はいずれか一方の面に形成すればよい。
【００６２】
次に、図５に示した本実施の形態に係る光回路４０の製造方法を、図８（ａ）〜図８（ｄ）及び図９（ａ）〜図９（ｅ）に基づいて説明する。図６（ａ）〜図６（ｄ）及び図９（ａ）〜図９（ｅ）において、図５と同様の部材には同じ符号を付しており、これらの部材については説明を省略する。
【００６３】
先ず、図８（ａ）に示すように、石英ガラス基板１１の一方の平面（図６（ａ）中では下面）上に、スパッタリング法、蒸着法などにより、メタル膜６５が成膜形成される。このメタル膜６５上に、ネガフォトレジストを塗布し、ネガフォトレジスト膜６１が成膜形成される。
【００６４】
次に、図８（ｂ）に示すように、ネガフォトレジスト膜６１の上にフォトマスク８２が載置される。フォトマスク８２は紫外線ＵＶを透過させないパターン領域８２ａと紫外線ＵＶを透過させる透過領域８２ｂからなる。このフォトマスク８２の上から紫外線ＵＶを照射し、フォトマスク８２のパターンがネガフォトレジスト膜６１に転写露光される。この転写露光により、図８（ｃ）に示すように、ネガフォトレジストパターン８３が得られる。
【００６５】
次に、図８（ｄ）に示すように、ネガフォトレジストパターン８３をマスクにし、メタル膜６５に対して、ＲＩＥ装置を用いたドライエッチングによるパターニングを行う。これにより、メタルパターン４５が形成される。
【００６６】
次に、図９（ａ）に示すように、石英ガラス基板１１の一方の平面（図９（ａ）中では下面）上に、メタルパターン４５の全体を覆うように第１クラッド層２２ａが成膜形成され、第１クラッド層２２ａ上にコア層７２が成膜形成される。第１クラッド層２２ａ及びコア層７２の成膜は、液体ソースプラズマＣＶＤ法などにより行う。その後、コア層７２の上に、ネガフォトレジストを塗布し、ネガフォトレジスト膜７３を成膜する。
【００６７】
次に、図９（ｂ）に示すように、ガラス基板１１における他方の平面（図９（ｂ）中では上面）側から紫外線ＵＶを照射し、メタルパターン４５がネガフォトレジスト膜７３に転写露光される。この転写露光により、図９（ｃ）に示すように、ネガフォトレジストパターン９４が得られる。
【００６８】
次に、図９（ｄ）に示すように、ネガフォトレジストパターン９４をマスクにし、コア層７２に対して、ＲＩＥ装置を用いたドライエッチングによるパターニングを行う。これにより、光伝搬パターン（コアパターン）４３が形成される。光伝搬パターン４３は、元を辿るとメタルパターン４５をマスクにして形成されたものであるから、メタルパターン４５及び光伝搬パターン４３は同形状、同サイズとなる。
【００６９】
最後に、図９（ｅ）に示すように、第１クラッド層２２ａ上に、光伝搬パターン４３の全体を覆うように第２クラッド層２２ｂを形成することにより、光回路４０（図５に示した光回路４０とは上下が逆）が得られる。
【００７０】
本実施の形態に係る光回路４０においても、前実施の形態に係る光回路１０と同様の作用効果を得ることができる。
【００７１】
また、本実施の形態に係る光回路４０は、メタルパターン４５が第１クラッド層２２ａで覆われているため、メタルパターン４５が、その後の光伝搬パターン４３の形成工程や第２クラッド層２２ｂの形成工程中に汚染されたり、傷付いたりするおそれがない。
【００７２】
さらに、メタルパターン４５及び光伝搬パターン４３は、その離間距離を近くすればする程、メタルパターン４５の形状、サイズに忠実に、光伝搬パターン４３をパターニングすることができる。
【００７３】
また、クラッド層２２ａ，２２ｂ及び光伝搬パターン４３（すなわちコア層７２）を、フォトブリーチング用ポリマ材料を用いて構成することにより、回路部４４を非常に簡単に作製することができる。
【００７４】
以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の好適一実施の形態に係る光回路の横断面図である。
【図２】図１における光回路の第１変形例である。
【図３】図１における光回路の第２変形例である。
【図４】本発明の他の好適一実施の形態に係る光回路の横断面図である。
【図５】図４における光回路の第１変形例である。
【図６】図２における光回路の、メタルパターンを形成するまでの工程を説明するための図である。
【図７】図２における光回路の、メタルパターン形成後の工程を説明するための図である。
【図８】図５における光回路の、メタルパターンを形成するまでの工程を説明するための図である。
【図９】図５における光回路の、メタルパターン形成後の工程を説明するための図である。
【図１０】従来の光回路の一例を示す横断面図である。
【図１１】従来の光回路の他の例を示す横断面図である。
【図１２】従来の光回路の別の例を示す横断面図である。
【図１３】図１２における光回路の、メタルパターンを形成するまでの工程を説明するための図である。
【図１４】図１２における光回路の、メタルパターン形成後の工程を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  光回路
１１  ガラス基板
１２  クラッド層
１３  光伝搬パターン
１４  回路部
１５  メタルパターン
【図１】
2006058357.tif 000003
【図２】
2006058357.tif 000004
【図３】
2006058357.tif 000005
【図４】
2006058357.tif 000006
【図５】
2006058357.tif 000007
【図６】
2006058357.tif 000008
【図７】
2006058357.tif 000009
【図８】
2006058357.tif 000010
【図９】
2006058357.tif 000011
【図１０】
2006058357.tif 000012
【図１１】
2006058357.tif 000013
【図１２】
2006058357.tif 000014
【図１３】
2006058357.tif 000015
【図１４】
2006058357.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月17日(2004.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2006058357.tif 000017
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2006058357.tif 000018