(57)【要約】【課題】密着性の劣化及びばらつきに係る課題を解消する、マッハツェンダ変調器を作製する方法を提供する。【解決手段】マッハツェンダ変調器を作製する方法は、アーム導波路のための半導体メサを埋め込むと共に前記半導体メサの上面に開口を有する樹脂体を形成する工程と、前記半導体メサに沿って延在するように、前記樹脂体の前記開口を介して前記半導体メサの上面に接触を成す電極を前記樹脂体及び前記半導体メサ上に形成する工程と、前記電極及び前記樹脂体上に前記半導体メサの前記上面及び前記電極上に位置する複数の開口を有する無機絶縁体保護層を形成する工程と、前記無機絶縁体保護層の前記無機絶縁体保護層の前記開口を介して前記電極に接触を成す金属体を前記無機絶縁体保護層上に形成する工程と、を備える。【選択図】図６
2018128674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マッハツェンダ変調器を作製する方法であって、
アーム導波路のための半導体メサを埋め込むと共に前記半導体メサの上面に開口を有する樹脂体を形成する工程と、
前記半導体メサに沿って延在するように、前記樹脂体の前記開口を介して前記半導体メサの上面に接触を成す電極を前記樹脂体及び前記半導体メサ上に形成する工程と、
前記電極及び前記樹脂体上に前記半導体メサの前記上面及び前記電極上に位置する複数の第１開口を有する無機絶縁体保護層を形成する工程と、
前記無機絶縁体保護層の前記第１開口を介して前記電極に接触を成す金属体を前記無機絶縁体保護層上に形成する工程と、
を備える、マッハツェンダ変調器を作製する方法。
【請求項２】
前記電極は、前記樹脂体の前記開口の底面上に位置する第１縁及び第２縁を有し、
前記無機絶縁体保護層の前記第１開口の各々は、前記第１縁及び前記第２縁をそれぞれ覆う第１被覆部及び第２被覆部によって規定される、請求項１に記載されたマッハツェンダ変調器を作製する方法。
【請求項３】
前記無機絶縁体保護層は、前記第１開口の一方を他方から区切る第１架橋部を有し、前記第１架橋部は、前記第１縁及び前記第２縁のうちの一方の縁から延出して当該一方の縁に戻り、
前記金属体は前記第１架橋部上に設けられる、請求項２に記載されたマッハツェンダ変調器を作製する方法。
【請求項４】
前記無機絶縁体保護層は、前記第１開口の一方を他方から区切る第２架橋部を有し、前記第２架橋部は、前記第１縁及び前記第２縁のうちの一方の縁から延出して前記第１縁及び前記第２縁のうちの他方の縁に戻り、
前記金属体は前記第２架橋部上に設けられる、請求項２又は請求項３に記載されたマッハツェンダ変調器を作製する方法。
【請求項５】
前記無機絶縁体保護層はシリコン酸化膜を含む、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載されたマッハツェンダ変調器を作製する方法。
【請求項６】
前記樹脂体は、ＢＣＢ樹脂を含む、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載されたマッハツェンダ変調器を作製する方法。
【請求項７】
マッハツェンダ変調器であって、
アーム導波路のための半導体メサと、
前記半導体メサを埋め込むと共に前記半導体メサの上面に開口を有する樹脂体と、
前記樹脂体及び前記半導体メサ上において前記半導体メサに沿って延在すると共に、前記樹脂体の前記開口を介して前記半導体メサの上面に接触を成す電極と、
前記電極及び前記樹脂体上に設けられると共に、前記半導体メサの前記上面及び前記電極上に位置する複数の開口を有する無機絶縁体保護層と、
前記無機絶縁体保護層上に設けられ、前記無機絶縁体保護層の前記開口を介して前記電極に接触を成す金属体と、
を備える、マッハツェンダ変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マッハツェンダ変調器を作製する方法、及びマッハツェンダ変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ボンディングパッド電極を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８３０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、電極とシリコン酸化物との高い密着性を得るためにチタン表面を有する電極を開示する。
【０００５】
マッハツェンダ変調器を作製する方法は、以下のプロセスを含む。アーム導波路のための半導体メサに接触を成す電極上と該半導体メサを埋め込む樹脂体上とに設けられた絶縁膜に開口を形成する。絶縁膜の開口は、半導体メサ上に位置する。この開口を介して電極に接触を成す金属体を絶縁膜及び電極上に形成する。発明者の知見によれば、下地上に絶縁膜を形成した後に時間が経過すると、この絶縁膜と下地との密着性が劣化している。劣化した密着性により、絶縁膜は、金属体を絶縁膜及び電極上に形成する際の前処理により容易に剥がる。開口を有する絶縁膜の形成から金属体形成までの時間を管理することは、プロセス上の制約になる。求められていることは、製造プロセスにおけるこのような制約を回避することである。発明者の更なる検討によれば、密着性の劣化の程度には、ロット毎及び／又はウエハ間におけるばらつきがある。
【０００６】
本発明の一側面は、密着性の劣化及びばらつきに係る課題を解消できる、マッハツェンダ変調器を作製する方法を提供することを目的とする。また、本発明の別の側面は、密着性の劣化及びばらつきに打ち勝って該密着性に係る歩留まり低下を避けると共にコア層に加わる電界の不均一を低減する構造を有するマッハツェンダ変調器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法は、アーム導波路のための半導体メサを埋め込むと共に前記半導体メサの上面に開口を有する樹脂体を形成する工程と、前記半導体メサに沿って延在するように、前記樹脂体の前記開口を介して前記半導体メサの上面に接触を成す電極を前記樹脂体及び前記半導体メサ上に形成する工程と、前記電極及び前記樹脂体上に前記半導体メサの前記上面及び前記電極上に位置する複数の第１開口を有する無機絶縁体保護層を形成する工程と、前記無機絶縁体保護層の前記第１開口を介して前記電極に接触を成す金属体を前記無機絶縁体保護層上に形成する工程と、を備える。
【０００８】
本発明の別の側面に係るマッハツェンダ変調器は、アーム導波路のための半導体メサと、前記半導体メサを埋め込むと共に前記半導体メサの上面に開口を有する樹脂体と、前記樹脂体及び前記半導体メサ上において前記半導体メサに沿って延在すると共に、前記樹脂体の前記開口を介して前記半導体メサの上面に接触を成す電極と、前記電極及び前記樹脂体上に設けられると共に、前記半導体メサの前記上面及び前記電極上に位置する複数の開口を有する無機絶縁体保護層と、前記無機絶縁体保護層上に設けられ、前記無機絶縁体保護層の前記開口を介して前記電極に接触を成す金属体と、を備える。
【０００９】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明の一側面によれば、密着性の劣化及びばらつきに係る課題を解消できる、マッハツェンダ変調器を作製する方法が提供され、また本発明の別の側面によれば、密着性の劣化及びばらつきに打ち勝って該密着性に係る歩留まり低下を避けると共にコア層に加わる電界の不均一を低減できる構造を有するマッハツェンダ変調器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施形態に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図２】図２は、本実施形態に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図３】図３は、本実施形態に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図４】図４は、本実施形態に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法を作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図５】図５は、本実施形態に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図６】図６は、本実施形態に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図７】図７は、本実施形態に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図８】図８は、本実施形態に適用される無機絶縁体保護層のパターンを示す図面である。
【図９】図９は、本実施形態に適用される無機絶縁体保護層のパターンを示す図面である。
【図１０】図１０は、本実施形態に適用される無機絶縁体保護層のパターンを示す図面である。
【図１１】図１１は、図７に示されたマッハツェンダ変調器を含む半導体素子を示す平面図である。
【図１２】図１２は、半導体メサ及び第１電極上に位置する単一開口を有する無機絶縁体保護層のパターンを示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
いくつかの具体例を説明する。
【００１３】
具体例に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法は、（ａ）アーム導波路のための半導体メサを埋め込むと共に前記半導体メサの上面に開口を有する樹脂体を形成する工程と、（ｂ）前記半導体メサに沿って延在するように、前記樹脂体の前記開口を介して前記半導体メサの上面に接触を成す電極を前記樹脂体及び前記半導体メサ上に形成する工程と、（ｃ）前記電極及び前記樹脂体上に前記半導体メサの前記上面及び前記電極上に位置する複数の第１開口を有する無機絶縁体保護層を形成する工程と、（ｄ）前記無機絶縁体保護層の前記第１開口を介して前記電極に接触を成す金属体を前記無機絶縁体保護層上に形成する工程と、を備える。
【００１４】
マッハツェンダ変調器を作製する方法によれば、電極上に位置する無機絶縁体保護層に単一開口ではなく複数の開口を形成して、複数の開口の各々のサイズを単一開口より小さくした。小型の開口が電極上に配列される。金属体は、電極上に配列された開口を介して電極に接触を成す。小型の開口の配列を電極上に形成することによって、密着性の劣化並びにロット毎及び／又はウエハ間におけるばらつきに係る歩留まり低下を実質的に回避できる。
【００１５】
具体例に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法では、前記電極は、前記樹脂体の前記開口の底面上に位置する第１縁及び第２縁を有し、前記無機絶縁体保護層の前記開口の各々は、前記第１縁及び前記第２縁をそれぞれ覆う第１被覆部及び第２被覆部によって規定される。
【００１６】
マッハツェンダ変調器を作製する方法によれば、無機絶縁膜の第１縁及び第２縁は、電極の上面上に位置する。小型の開口は、平坦な電極上面上に配列される。
【００１７】
具体例に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法では、前記無機絶縁体保護層は、前記第１開口の一方を他方から区切る第１架橋部を有し、前記第１架橋部は、前記第１縁及び前記第２縁のうちの一方の縁から延出して当該一方の縁に戻り、前記金属体は前記第１架橋部上に設けられる。
【００１８】
マッハツェンダ変調器を作製する方法によれば、無機絶縁膜は、第１架橋部を用いて、電極上面に複数の開口を形成できる。
【００１９】
具体例に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法では、前記無機絶縁体保護層は、前記第１開口の一方を他方から区切る第２架橋部を有し、前記第２架橋部は、前記第１縁及び前記第２縁のうちの一方の縁から延出して前記第１縁及び前記第２縁のうちの他方の縁に戻り、前記金属体は前記第２架橋部上に設けられる。
【００２０】
マッハツェンダ変調器を作製する方法によれば、無機絶縁体保護層は、第２架橋部を用いて、電極上面に複数の開口を形成できる。
【００２１】
具体例に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法では、前記無機絶縁体保護層はシリコン酸化膜を含む。
【００２２】
マッハツェンダ変調器を作製する方法によれば、電極上面上における開口の配列は、シリコン酸化膜を含む無機絶縁体保護層において制約の緩和を可能にする。
【００２３】
具体例に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法では、前記樹脂体は、ＢＣＢ樹脂を含む。
【００２４】
マッハツェンダ変調器を作製する方法によれば、電極上面上における開口の配列は、ＢＣＢ樹脂上の無機絶縁膜において制約の緩和を可能にする。
【００２５】
具体例に係るマッハツェンダ変調器は、（ａ）アーム導波路のための半導体メサと、（ｂ）前記半導体メサを埋め込むと共に前記半導体メサの上面に開口を有する樹脂体と、（ｃ）前記樹脂体及び前記半導体メサ上において前記半導体メサに沿って延在すると共に、前記樹脂体の前記開口を介して前記半導体メサの上面に接触を成す電極と、（ｄ）前記電極及び前記樹脂体上に設けられると共に、前記半導体メサの前記上面及び前記電極上に位置する複数の開口を有する無機絶縁体保護層と、（ｅ）前記無機絶縁体保護層上に設けられ、前記無機絶縁体保護層の前記開口を介して前記電極に接触を成す金属体と、を備える。
【００２６】
マッハツェンダ変調器によれば、電極及び樹脂体上の無機絶縁体保護層は、電極上に位置する複数の開口の配列を有する。金属体は、無機絶縁保護層の開口の配列を介して電極に接触を成す。単一の金属体を電極に接続する構造が、複数の開口の配列を有する。この配列は、マッハツェンダ変調器のアーム導波路のコア層に印加される電界の不均一を低減でき、またマッハツェンダ変調器の製造工程において無機絶縁体保護層に起因する歩留まり係る課題を回避できる構造である。
【００２７】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、マッハツェンダ変調器を作製する方法、及びマッハツェンダ変調器に係る本実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。図１〜図７は、本実施形態に係るマッハツェンダ変調器を作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【００２８】
図１の（ａ）部は、作製されるべきマッハツェンダ変調器の一素子区画を示す平面図である。図１の（ａ）部を参照すると、エピタキシャル基板ＥＰが準備されている。エピタキシャル基板ＥＰは以下のように作製される。半導体ウエハといった基板１３を準備する。半導体導波路のための半導体積層１５を基板１３の主面１３ａ上に成長する。この成長は、例えば有機金属気相成長法又は分子線エピタキシー法によって行われる。半導体積層１５は、下部クラッド層のための第１半導体層１５ａ、コア層のための第２半導体層１５ｂ、上部クラッド層のための第３半導体層１５ｃ、及びコンタクト層のための第４半導体層１５ｄを含む。第１半導体層１５ａ、第２半導体層１５ｂ、第３半導体層１５ｃ及び第４半導体層１５ｄの各々は、ＩＩＩ−Ｖ化合物半導体を備える。
基板１３：半絶縁性ＩｎＰ。
半導体積層１５の例示。
第１半導体層１５ａ：ｎ型ＩｎＰ。
第２半導体層１５ｂ：ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＡｌＩｎＡｓ。
第３半導体層１５ｃ：ｐ型ＩｎＰ。
第４半導体層１５ｄ：ｐ型ＩｎＧａＡｓ。
図１の（ａ）部及び（ｂ）部に示されるように、フォトリソグラフィ及びエッチングにより第１マスク１７をエピタキシャル基板ＥＰ上に形成する。図１の（ａ）部は、図１の（ｂ）部に示されるＩａ−Ｉａ線に沿って取られた断面図である。第１マスク１７は、図１の（ｂ）部に示されるように、マッハツェンダ変調器の光導波路のための半導体メサを規定するパターンを有する。第１マスク１７は、ＳｉＮといったシリコン系無機絶縁膜を備えることができる。
【００２９】
図２の（ａ）部に示されるように、第１マスク１７を用いてエピタキシャル基板ＥＰの半導体積層１５をエッチングして、マッハツェンダ変調器の光導波路のための半導体メサ１９を形成する。エッチングは、ドライエッチング及び／又はウエットエッチングにより行われる。ドライエッチングのエッチャントは、例えばハロゲン系ガスを含むことができる。半導体メサ１９は、下部クラッド層２１ａ、コア層２１ｂ、上部クラッド層２１ｃ及びコンタクト層２１ｄを含み、下部クラッド層２１ａ、コア層２１ｂ、上部クラッド層２１ｃ及びコンタクト層２１ｄは、基板１３の主面１３ａの法線方向に配列される。エッチングが終了した後に、第１マスク１７を除去して、第１生産物ＳＰ１を得る。第１生産物ＳＰ１は、基板１３上に残された導電性半導体層１５ｅを含み、第１半導体層１５ａからの導電性半導体層１５ｅ上に半導体メサ１９が設けられる。
【００３０】
図２の（ｂ）部に示されるように、第１生産物ＳＰ１に素子分離メサを作製する。素子分離メサ２５は、基板１３上の導電性半導体層１５ｅの領域を規定する。フォトリソグラフィ及びエッチングにより第２マスク２３を基板１３上、具体的には第１生産物ＳＰ１上に形成する。図２の（ａ）部は、図１の（ｂ）部に示されるＩａ−Ｉａ線に沿って取られた断面を有する構造物の進捗を示す図面である。第２マスク２３は、マッハツェンダ変調器の光導波路を下部クラッド層２１ａに繋がる素子分離メサ２５を規定するパターンを有する。第２マスク２３は、ＳｉＮといったシリコン系無機絶縁膜を備えることができる。エッチングが終了した後に第２マスク２３を除去して、第２生産物ＳＰ２を得る。
【００３１】
図３の（ａ）部に示されるように、第２生産物ＳＰ２上に無機絶縁膜２７及び樹脂体２９を形成する。第２生産物ＳＰ２上に、シリコン系無機絶縁膜といった無機絶縁膜２７を成長する。無機絶縁膜２７は、半導体メサ１９の上面及び側面、導電性半導体層１５ｅの表面、並びに基板１３の表面を覆う。この成長は、例えば化学的気相成長（ＣＶＤ）法により行われる。この無機絶縁膜２７上に樹脂体２９を形成する。樹脂体２９は、例えばベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）を含むことができる。樹脂体２９の形成は、例えば以下のように行われる。ＢＣＢ樹脂を塗布すると共に、塗布されたＢＣＢ樹脂を熱処理により硬化させる。
【００３２】
図３の（ｂ）部に示されるように、第１開口２９ａを樹脂体２９に形成するための第３マスク３１を形成する。第３マスク３１は、半導体メサ１９の上面に位置合わせさた開口３１ａを有する。開口３１ａの幅Ｗ３１は、半導体メサ１９のメサ幅Ｗ１９より大きい。第３マスク３１は、例えばレジストからなることができる。第３マスク３１を用いて樹脂体２９をエッチングして、樹脂体２９に第１開口２９ａを形成する。エッチャントは、例えばＣＦ４を含む。第１開口２９ａの底面は、半導体メサ１９の上面上の無機絶縁膜２７及びエッチングされた樹脂面２９ｂを有する。エッチングが終了した後に第３マスク３１を除去する。
【００３３】
図４の（ａ）部に示されるように、第２開口２９ｃを樹脂体２９に形成するための第４マスク３３を形成する。第４マスク３３は、アーム導波路のための２つの半導体メサ１９の間に位置する導電性半導体層１５ｅの上面に位置合わせさた開口３３ａを有する。第４マスク３３は、例えばレジストからなることができる。第４マスク３３を用いて樹脂体２９をエッチングして、樹脂体２９に第２開口２９ｃを形成する。エッチャントは、例えばＣＦ４を含む。第２開口２９ｃの底面は、導電性半導体層１５ｅの上面上の無機絶縁膜２７を有する。エッチングが終了した後に第４マスク３３を除去する。
【００３４】
この工程により、アーム導波路のための半導体メサ１９を埋め込むと共に半導体メサ１９の上面１９ｄに第１開口２９ａ及び第２開口２９ｃを有する樹脂体２９を形成できる。
【００３５】
第４マスク３３を除去した後に、図４の（ａ）部に示されるように、基板１３上、半導体メサ１９上及び素子分離メサ２５上にエッチングされた樹脂体２９が設けられており、樹脂体２９は、第１開口２９ａ及び第２開口２９ｃを含む。第１開口２９ａ及び第２開口２９ｃには、無機絶縁膜２７及び樹脂体２９が現れている。第１開口２９ａ及び第２開口２９ｃ内の無機絶縁膜２７を除去して、下地の半導体を露出させる。無機絶縁膜２７の除去のために、プラズマ処理を行う。プラズマ処理は、ＣＦ４ガスのプラズマを用いて行われる。プラズマ処理の後に、第１開口２９ａには、半導体メサ１９の上面１９ｄ及びエッチングされた樹脂体２９ｄが現れる。第２開口２９ｃには、素子分離メサ２５内の導電性半導体層１５ｅの上面が現れる。第２開口２９ｃは、第１開口２９ａより深い。
【００３６】
図５の（ａ）部に示されるように、第１開口２９ａ内の半導体メサ１９の上面１９ａ及びエッチングされた樹脂体２９ｄ上に第１電極３７ａ、及び第２開口２９ｃ内の導電性半導体層１５ｅ上に第２電極３７ｂを形成する。第１電極３７ａ及び第２電極３７ｂのための金属層の形成は、例えばリフトオフ法を用いて行われ、具体的にはリフトオフマスク上に金属膜を堆積した後に、リフトオフマスクを除去して、パターン形成された金属膜を形成できる。
第１電極３７ａ：ＴｉＰｔＡｕ。
第２電極３７ｂ：ＡｕＧｅＮｉＡｕ。
電極（３７ａ、３７ｂ）の最上層材料：Ａｕ。
第１電極３７ａは、半導体メサ１９の上面１９ｄに接触を成し、第２電極３７ｂは、素子分離メサ２５内の導電性半導体層１５ｅの表面に接触を成す。
【００３７】
この工程により、各半導体メサ１９に沿って延在するように、樹脂体２９の第１開口２９ａを介して半導体メサ１９の上面１９ｄに接触を成す第１電極３７ａをエッチングされた樹脂体２９ｄ及び半導体メサ１９上に形成できる。また、２つの半導体メサ１９の間に位置する導電性半導体層１５ｅ上に、樹脂体２９の第２開口２９ｃ内において導電性半導体層１５ｅの上面に接触を成す第２電極３７ｂを形成できる。
【００３８】
第１電極３７ａを形成した後に、図５の（ｂ）部に示されるように、樹脂体２９の表面を覆う無機絶縁体保護層３９を形成する。無機絶縁体保護層３９は、第１電極３７ａ上に第１開口３９ａを有すると共に第２電極３７ｂ上に第２開口３９ｂを有する。無機絶縁体保護層３９は、シリコン酸化物、シリコン窒化物といったシリコン系無機絶縁膜を含むことができる。無機絶縁体保護層３９の厚さは、５０〜５００ナノメートルであることができる。
【００３９】
図６を参照しながら、無機絶縁体保護層３９の形成を具体的に説明する。第１電極３７ａ及び第２電極３７ｂを形成した後に、図６の（ａ）部に示されるように、樹脂体２９の表面及びオーミック電極上に無機絶縁体保護層３９のためのシリコン酸化物、シリコン窒化物といったシリコン系無機絶縁膜を形成する。このシリコン系無機絶縁膜上に第５マスク４１を形成する。第５マスク４１は、複数の第１開口４１ａ及び一又は複数の第２開口４１ｂを含むパターンを有する。第１開口４１ａは、半導体メサ１９の延在方向に配列される。複数の第１開口４１ａは第１電極３７ａ上に位置し、一又は複数の第２開口４１ｂは第２電極３７ｂに位置する。第１開口４１ａの幅Ｗ４１ａは、第１電極３７ａの電極幅Ｗ３７ａより小さく、第２開口４１ｂの幅Ｗ４１ｂは、第２電極３７ｂの電極幅Ｗ３７ｂより小さい。図６の（ｂ）部に示されるように、第５マスク４１を用いてシリコン系無機絶縁膜をエッチングして、第１開口３９ａ及び第２開口３９ｂを有する無機絶縁体保護層３９を形成する。これにより、無機絶縁体保護層３９は、半導体メサ１９の上面上の第１電極３７ａ、及び導電性半導体層１５ｅ上の第２電極３７ｂ上にそれぞれ位置する複数の第１開口３９ａ及び第２開口３９ｂを有する。第１電極３７ａが第１開口３９ａの各々に現れており、樹脂体２９及び無機絶縁膜２７はいずれの第１開口３９ａに現れていない。第２電極３７ｂ及び無機絶縁膜２７が、第２開口３９ｂに現れており、樹脂体２９は第２開口３９ｂに現れていない、図６の（ｃ）部に示されるように、第１開口３９ａは、半導体メサ１９の延在方向に配列される。第１電極３７ａ（第２電極３７ｂ）は、樹脂体２９の第１開口２９ａ（第２開口２９ｃ）の底面上に位置する第１縁３７ｃ及び第２縁３７ｄを有する。無機絶縁体保護層３９の第１開口３９ａの各々は、第１電極３７ａの第１縁３７ｃ及び第２縁３７ｄをそれぞれ覆う第１被覆部３９ｃ及び第２被覆部３９ｄによって規定される。無機絶縁体保護層３９の第１縁及び第２縁は、第１電極３７ａの上面上に位置する。小型の第１開口３９ａは、平坦な電極上面上に配列される。必要な場合には、第２電極３７ｂ上の無機絶縁体保護層３９の第２開口３９ｂは、第１電極３７ａ上の無機絶縁体保護層３９の第１開口３９ａの配列と同一又は類似の形状を有することができる。
【００４０】
図７に示されるように、無機絶縁体保護層３９、第１電極３７ａ及び第２電極３７ｂ上にそれぞれの金属体４３を形成する。金属体４３は、例えばメッキ法及びリフトオフ法により作製されることができる。第１電極３７ａは、複数の第１開口３９ａを介して金属体４３に接触を成す。金属体４３は、複数の第１開口３９ａを規定する無機絶縁体保護層３９上に設けられ、無機絶縁体保護層３９に接触を成す。金属体４３は、無機絶縁体保護層３９の各第１開口３９ａを介して単一の第１電極３７ａに接触を成し、別の金属体４３が、無機絶縁体保護層３９の第２開口３９ｂを介して単一の第２電極３７ｂに接触を成す。
【００４１】
マッハツェンダ変調器ＭＺＩを作製する方法によれば、第１電極３７ａ上に位置する無機絶縁体保護層３９に単一開口ではなく複数の第１開口３９ａを形成して、これらの第１開口３９ａの各々のサイズを単一開口より小さくした。これら小型の開口が第１電極３７ａ上に配列される。金属体４３は、第１電極３７ａ上に配列された第１開口３９ａを介して該第１電極３７ａに接触を成す。小型の第１開口３９ａの配列を第１電極３７ａ上に形成することによって、密着性の劣化並びにロット間及び／又はウエハ間における劣化のばらつきに係る歩留まり低下を実質的に回避できる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、密着性の劣化及びそのばらつきに係る課題を解消する、マッハツェンダ変調器を作製する方法が提供され、またこの密着性の劣化及びばらつきに打ち勝って該密着性に係る歩留まり低下を避ける構造を有するマッハツェンダ変調器が提供される。
【００４３】
図７に示されるように、マッハツェンダ変調器ＭＺＩは、アーム導波路のための半導体メサ１９と、樹脂体２９と、第１電極３７ａと、無機絶縁体保護層３９と、金属体４３とを備える。樹脂体２９は、半導体メサ１９を埋め込むと共に半導体メサ１９の上面に第１開口２９ａを有する。第１電極３７ａは、樹脂体２９及び半導体メサ１９上において半導体メサ１９に沿って延在すると共に、樹脂体２９の第１開口２９ａを介して半導体メサ１９の上面に接触を成す。無機絶縁体保護層３９は、第１電極３７ａ及び樹脂体２９上に設けられると共に、半導体メサ１９の上面及び第１電極３７ａ上に位置する複数の第１開口３９ａを有する。金属体４３は、無機絶縁体保護層３９上に設けられ、無機絶縁体保護層３９の複数の第１開口３９ａを介して第１電極３７ａに接触を成す。
【００４４】
マッハツェンダ変調器ＭＺＩによれば、第１電極３７ａ及び樹脂体２９上の無機絶縁体保護層３９は、第１電極３７ａ上に位置する複数の第１開口３９ａの配列を有する。金属体４３は、複数の第１開口３９ａの配列を介して第１電極３７ａに接触を成す。単一の金属体４３を第１電極３７ａに接続する構造が、無機絶縁体保護層３９において複数の第１開口３９ａの配列を有する。この配列は、マッハツェンダ変調器ＭＺＩの製造において無機絶縁体保護層３９に起因する歩留まり係る課題を回避できる構造として役立つ。
【００４５】
また、マッハツェンダ変調器ＭＺＩは、第２電極３７ｂ及び別の金属体４３を備える。樹脂体２９は、２つのアーム導波路のための半導体メサ１９の間に位置する導電性半導体層１５ｅ上の第２開口２９ｃを有する。第２電極３７ｂは、２つのアーム導波路のための半導体メサ１９の間において樹脂体２９及び導電性半導体層１５ｅ上を延在すると共に、樹脂体２９の第２開口２９ｃを介して導電性半導体層１５ｅに接触を成す。無機絶縁体保護層３９は、第２電極３７ｂ及び樹脂体２９上に設けられると共に、導電性半導体層１５ｅ及び第２電極３７ｂ上に位置する一又は複数の第２開口３９ｂを有する。金属体４３は、無機絶縁体保護層３９の第２開口３９ｂを介して第２電極３７ｂに接触を成す。
【００４６】
図８、図９、図１０は、本実施形態に適用される無機絶縁体保護層のパターンを示す。図８、図９、図１０において、無機絶縁体保護層３９の形状を示すために、第１電極３７ａに接続される金属体４３を描いていない。図８の（ａ）部は、図６の（ｃ）部に示されたパターンを用いて作製されたマッハツェンダ変調器ＭＺＩにおける電極構造を示す。
【００４７】
マッハツェンダ変調器ＭＺＩを作製する方法に適用できるマスクパターン、及びマッハツェンダ変調器ＭＺＩに適用できる電極構造は、それぞれ、図６の（ｃ）部及び図８の（ａ）部に示される形状に限定されるものではない。
【００４８】
無機絶縁体保護層３９は、複数の第１開口３９ａ一つを他の一つから区切る第１架橋部３９ｅを有する。第１架橋部３９ｅは、第１縁及び第２縁のうちの一方の縁から延出して当該一方の縁に戻る。金属体４３は第１架橋部３９ｅ上に設けられる。無機絶縁体保護層３９は、第１架橋部３９ｅを用いて、第１電極の３７ａの上面に複数の第１開口３９ａを形成できる。
【００４９】
無機絶縁体保護層３９は、複数の第１開口３９ａ一つを他の一つから区切る第２架橋部３９ｆを有する。第２架橋部３９ｆは、第１縁及び第２縁のうちの一方の縁から延出して他方の縁に戻る。金属体４３は第２架橋部３９ｆ上に設けられる。無機絶縁体保護層３９は、第２架橋部３９ｆを用いて、第１電極３７ａの上面に複数の第１開口３９ａを形成できる。
【００５０】
図８の（ｂ）部及び（ｃ）部、並びに図９の（ａ）部及び（ｂ）部は、第２架橋部３９ｆの構造及び配置を例示する。図１０の（ａ）部は、第１架橋部３９ｅの構造及び配置を例示する。図１０の（ａ）部の第１架橋部３９ｅは、無機絶縁体保護層３９の両方の縁に設けられる。第１架橋部３９ｅは、無機絶縁体保護層３９のいずれか一方の縁に設けられていてもよい。図１０の（ｂ）部及び（ｃ）部は、第１架橋部３９ｅ及び第２架橋部３９ｆの構造及び配置を例示する。
【００５１】
図１１は、図７に示されたマッハツェンダ変調器ＭＺＩを含む半導体素子ＤＥＶを示す平面図である。半導体素子ＤＥＶは、例えば４つのマッハツェンダ変調器ＭＺＩを含む。
【００５２】
（実施例）
図１２は、半導体メサ１９及び第１電極３７ａ上に位置する単一開口を有する無機絶縁体保護層４９を示す図面である。本実施形態に係る無機絶縁体保護層３９の開口の形状及び配置によれば、図１２に示される無機絶縁体保護層４９に比べて、無機絶縁体保護層３９にパターン形成してから金属体４３を形成するまでの時間に係る制約を緩和できる。発明者の実験によれば、無機絶縁体保護層３９にパターン形成してから１００時間後に金属体４３を形成した生産物は、無機絶縁体保護層３９の剥がれを示さない。無機絶縁体保護層４９にパターン形成してから１時間後に金属体４３を形成した生産物は、無機絶縁体保護層３９の剥がれを示す。
樹脂体２９の材料：ＢＣＢ樹脂。
無機絶縁体保護層３９、４９の材料；シリコン酸化膜。
無機絶縁体保護層３９、４９の厚さ；３００ｎｍ。
電極（３７ａ、３７ｂ）の最上層材料：Ａｕ。
【００５３】
第１架橋部３９ｅ及び第２架橋部３９ｆの幅（図８の（ａ）部に示された「ＷＢ」）は、例えば０．５マイクロメートル以上であることができ、これより短いとシリコン酸化膜の強度が得られず、剥がれるためである。第１架橋部３９ｅ及び第２架橋部３９ｆの幅は、例えば１０マイクロメートル以下であることができ、コア層における電界不均一を抑制できるためである。第１架橋部３９ｅ及び第２架橋部３９ｆにより提供される開口の長さ（図８の（ａ）部に示された「ＬＢ」）は、例えば５．０マイクロメートル以上であることができ、高周波が流れにくくなるためである。好ましくは、長さＬＢは、幅ＷＢの１０倍以上の値である。好ましくは５００マイクロメートル以下であることができ、長さＬＢが長くなるにつれてシリコン酸化膜の強度が得られず、剥がれるためである。発明者の検討によれば、マッハツェンダ変調器ＭＺＩはアーム導波路に定常電流を流さないけれども、架橋部は、部分的な電圧降下を引き起こし、コア層に加わる電界の不均一を招く可能性を見出した。発明者の見積もりによれば、ＷＢ＝３０マイクロメートル以下の間隔を有する第１開口３９ａにより、無機絶縁体保護層３９直下における電圧降下を抑制できる。これらの第１架橋部３９ｅ及び／又は第２架橋部３９ｆの構造及び配置は、コア層に加わる電界の不均一を低減でき、マッハツェンダ変調器ＭＺＩの変調帯域の劣化を避けることができる。
【００５４】
第１電極３７ａ（第２電極３７ｂ）の上面上における第１開口３９ａ（第２開口３９ｂ）の配列は、シリコン酸化膜を含む無機絶縁体保護層３９において制約（無機絶縁体保護層３９の形成から金属体４３の形成までの上限時間）の緩和を可能にする。また、第１電極３７ａ（第２電極３７ｂ）の上面上における第１開口３９ａ（第２開口３９ｂ）の配列は、ＢＣＢ樹脂上の無機絶縁体保護層３９において上記制約の緩和を可能にする。
【００５５】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、マッハツェンダ変調器を作製する方法は、コア層に加わる電界の不均一を避けて、密着性の劣化及びばらつきに係る課題を解消でき、またマッハツェンダ変調器に、コア層に加わる電界の不均一を避けて、密着性の劣化及びばらつきに打ち勝って該密着性に係る歩留まり低下を避ける構造を提供できる。
【符号の説明】
【００５７】
ＭＺＩ…マッハツェンダ変調器、１９…半導体メサ、２９…樹脂体、３７ａ…第１電極、３７ｂ…第２電極、３９…無機絶縁体保護層、３９ａ…第１開口、３９ｂ…第２開口、４３…金属体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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