(57)【要約】【課題】下部接地電極上に、有機高分子材料を用いて形成されたＥＱポリマー導波路や、その上に形成された上部作用極がうねりのない形状を有するとともに、歩留が高く、同一基材上における品質が均一な光導波路素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の光導波路素子１０は、基板１１と、基板１１上に形成された第１の電極１２と、基板１１上に形成され、第１の電極１２に隣接して形成された高さ調整部１３と、第１の電極１２および高さ調整部１３上に形成され、ポリマーからなる下部クラッド１４および上部クラッド１６並びにポリマーからなるコア１５で構成される光導波路１７と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された第１の電極と、
前記基板上に形成され、前記第１の電極に隣接して形成された高さ調整部と、
前記第１の電極および前記高さ調整部上に形成され、ポリマーからなるクラッドおよびポリマーからなるコアで構成される光導波路と、
を備えたことを特徴とする光導波路素子。
【請求項２】
前記高さ調整部の高さは、前記第１の電極の高さと略等しいことを特徴とする請求項１に記載の光導波路素子。
【請求項３】
前記基板と前記高さ調整部は、一体で形成されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の光導波路素子。
【請求項４】
基板上に第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、
前記基板上において、前記第１の電極に隣接する高さ調整部を形成する高さ調整部形成工程と、
前記第１の電極および前記高さ調整部上に、ポリマーからなるクラッドおよびポリマーからなるコアで構成される光導波路を形成する光導波路形成工程と、
前記光導波路上に、第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、
を有することを特徴とする光導波路素子の製造方法。
【請求項５】
前記高さ調整部形成工程において、前記高さ調整部の高さと前記第１の電極の高さとが略等しくなるように、前記高さ調整部を形成することを特徴とする請求項４に記載の光導波路素子の製造方法。
【請求項６】
基板の表面に、凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部内に、第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、
前記第１の電極および前記基板上に、ポリマーからなるクラッドおよびポリマーからなるコアで構成される光導波路を形成する光導波路形成工程と、
前記光導波路上に、第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、
を有することを特徴とする光導波路素子の製造方法。
【請求項７】
前記第１の電極形成工程において、前記第１の電極の高さが前記基板の表面と略等しくなるように、前記第１の電極を形成することを特徴とする請求項６に記載の光導波路素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材上に、電気光学（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｏｐｔｉｃ、ＥＯ）効果を発現する有機化合物を添加もしくは導入した高分子材料を含む光導波路（以下、「ＥＯポリマー導波路」と言う。）と、その光導波路を厚み方向に上下で挟むように設けられた上下パターン電極を有する高周波用の光導波路素子が提案されている。
この光導波路素子を製造するには、例えば、シリコンウエハ等の基材上に、下から順に、下部接地電極、下部クラッド層、ＥＯコア層、上部クラッド層および上部作用電極を形成する。そして、下部クラッド層、ＥＯコア層および上部クラッド層は、高分子材料または高分子の前駆体であるモノマー材料を、溶融または溶媒に溶解した塗布液を、スピンコート法等によって塗布して、塗膜を形成し、その塗膜を硬化させることにより形成される。
【０００３】
一方、電極は、特にこの光導波路素子を高周波デバイス化する場合、インピーダンス整合や外部回路と電極とを電気的に接続するワイヤボンディングなどの作業容易性などを考慮し、光導波路を伝播する光に変調のための電界を与える箇所（相互作用部）における電極構成をマイクロストリップ線路、外部回路から電極へ変調信号を入力する箇所（信号入力部）における電極構成をコプレーナ線路とし、途中で電極構成を変換する構成が用いられる（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｓ．Ｃ．Ｃｈａｎｇ、ＲＦ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｉｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｌｉｎｋｓ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ  ２００２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光導波路素子を高周波デバイス化する場合、下部接地電極の厚みは、ある程度の大きさが必要であるため、下部接地電極が形成されている層（以下、「下部電極層」と言う。）と、下部接地電極が形成されない層との間で段差が生じ、図３（ｂ）に示すような電極の高さによる凹凸が形成される。この凹凸上に、スピンコート法などによって、ＥＯポリマー導波路の材料である有機高分子材料を含む塗布液を塗布した場合、形成されたＥＯポリマー導波路の層は、この凹凸の形状に沿って形成される。この凹凸の形状は、光導波路を伝播する光の伝播特性に影響を与える。また、ＥＯポリマー導波路を形成した層の上に上部作用電極を形成した場合、上部作用電極は、この凹凸を模した形状となる。この凹凸形状は、変調信号の伝播特性に影響を及ぼし、特に光導波路の上に上部作用電極が配置されている場合には変調特性が劣化するという課題があった。
また、ＥＯポリマー導波路の層を形成する際においても、下部接地電極による凹凸上に塗布液を塗布した際、塗布液の拡がりが不均一になり、歩留や、同一基材上における品質にばらつきが生じるなどの悪影響を及ぼすという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、下部接地電極上に、有機化合物を添加もしくは導入した高分子材料を用いて形成されたＥＯポリマー導波路や、その上に形成された上部作用電極のうねりを抑制することにより、ＥＯポリマー導波路を伝播する光波の伝播特性や変調特性の劣化を低減するとともに、歩留が高く、同一基材上における品質が均一な光導波路素子およびその製造方法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】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意研究を行なった結果、基板上に形成された第１の電極に隣接して、高さ調整部を設けることにより、第１の電極上に形成される、ポリマーからなるクラッドおよびポリマーからなるコアで構成される光導波路や、その上に形成される第１の電極が、うねりが抑制された形状を有するため、歩留や、同一基材上に形成される光導波路の品質を改善することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の光導波路素子は、基板と、前記基板上に形成された第１の電極と、前記基板上に形成され、前記第１の電極に隣接して形成された高さ調整部と、前記第１の電極および前記高さ調整部上に形成され、ポリマーからなるクラッドおよびポリマーからなるコアで構成される光導波路と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の光導波路素子の製造方法は、基板上に第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、前記基板上において、前記第１の電極に隣接する高さ調整部を形成する高さ調整部形成工程と、前記第１の電極および前記高さ調整部上に、ポリマーからなるクラッドおよびポリマーからなるコアで構成される光導波路を形成する光導波路形成工程と、前記光導波路上に、第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の光導波路素子の製造方法は、基板の表面に、凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部内に、第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、前記第１の電極および前記基板上に、ポリマーからなるクラッドおよびポリマーからなるコアで構成される光導波路を形成する光導波路形成工程と、前記光導波路上に、第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、を有することを特徴とする
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板上に形成された第１の電極と隣接して高さ調整部を形成することにより、高さ調整部の上面と第１の電極の上面との間に生じる段差を小さくすることができるので、第１の電極および高さ調整部上に、ポリマーからなる光導波路を形成しても、光導波路や、その上に形成される第２の電極を、うねりが抑制された形状とすることができる。また、光導波路や第２の電極を、うねりが抑制された形状とすることができるため、光導波路を伝播する光波の伝播特性や電気特性、または変調特性の劣化を低減するとともに、歩留りが高く、同一基材上において、品質が均一な光導波路素子を複数同時に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の光導波路素子を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２】本発明の第２の光導波路素子を示す断面図であり、基板上において、光導波路（コア、クラッド）が沿在する方向に対して垂直な断面を示す断面図である。
【図３】従来の光導波路素子を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の光導波路素子およびその製造方法を実施するための形態について、図面に基づき説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１４】
［第１の実施形態］
「光導波路素子」
図１は、本発明の第１の光導波路素子を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。基板１１上において、光導波路１７（下部クラッド１４、コア１５および上部クラッド１６）が沿在する方向、すなわち、光の導波方向に対して垂直な断面を示す断面図である。
本実施形態の光導波路素子１０は、基板１１と、基板１１の一方の面（以下、「上面」と言う。）１１ａ上に形成された第１の電極（下部接地電極）１２と、基板１１の上面１１ａ上に形成され、第１の電極１２に隣接して形成された高さ調整部１３と、第１の電極１２および高さ調整部１３上に、下から順に形成された、ポリマーからなる下部クラッド１４、コア１５および上部クラッド１６で構成される光導波路１７と、光導波路１７上に形成された第２の電極（上部作用電極）１８とから概略構成されている。
なお、「隣接」とは、第１の電極１２と高さ調整部１３とが接する場合と、本発明の効果を奏する範囲であれば接していない場合も含まれることを意味する。
【００１５】
第１の電極１２に隣接して、高さ調整部１３が形成されるとは、図１に示すように、例えば、第１の電極１２の外縁を囲み、かつ、第１の電極１２の外縁に接するように、高さ調整部１３が形成されることを言う。
すなわち、基板１１の上面１１ａ上において、第１の電極１２と、その外縁に接するように形成された高さ調整部１３とが１つの層を構成している。
【００１６】
また、第１の電極１２および高さ調整部１３上に光導波路１７が形成されるとは、図１に示すように、第１の電極１２における基板１１と接している面とは反対側の面１２ａ（以下、「上面」と言う。）上、および、高さ調整部１３における基板１１と接している面とは反対側の面（以下、「上面」と言う。）１３ａ上に、光導波路１７が形成されることを言う。
また、光導波路１７上に第２の電極１８が形成されるとは、図１に示すように、光導波路１７における第１の電極１２および高さ調整部１３と接している面とは反対側の面（以下、「上面」と言う。）１７ａ上、すなわち、上部クラッド１６におけるコア１５と接している面とは反対側の面（以下、「上面」と言う。）１６ａ上に、第２の電極１８が形成されることを言う。
【００１７】
高さ調整部１３の高さ（厚み）は、第１の電極１２の高さ（厚み）と略等しいことが好ましく、第１の電極１２の高さ（厚み）と等しいことがより好ましい。
高さ調整部１３の高さと第１の電極１２の高さとを、略等しくすることにより、高さ調整部１３の上面１３ａと第１の電極１２の上面１２ａとの間に段差が生じることなく、第１の電極１２および高さ調整部１３上に、ポリマーからなる光導波路１７を形成しても、光導波路１７や、その上に形成される第２の電極１８は、うねりが抑制された形状となる。
また、図３（ａ）や図３（ｂ）に示すように、光導波路１７（下部クラッド１４、コア１５）の端部において、その下方に第１の電極１２が存在しない場合、光導波路１７の端部のうねりが大きくなる。よって、本実施形態のように、第１の電極１２に隣接して、高さ調整部１３を形成し、第１の電極１２および高さ調整部１３上に光導波路１７を形成することにより、光導波路１７の端部は、うねりが抑制された形状となる。
【００１８】
高さ調整部１３は、光導波路１７の端部等、第１の電極１２が存在しない上方に少なくとも形成されればよいが、図１（ａ）や図１（ｂ）に示すように、第１の電極１２が存在しない箇所全体に形成すると、より望ましい。このようにすれば、光導波路１７を構成する各層を形成する際においても、第１の電極１２による凹凸上に塗布液を塗布した際、塗布液の拡がりが不均一になり、歩留や、同一基材上における品質にばらつきが生じることを抑制することができる。
このような第１の電極１２が存在しない箇所は、第２の電極１８との変調特性を考慮した結果や、切断などの作製上の都合により生じることがある。
【００１９】
高さ調整部１３が存在しないと、そこで生じる段差により、光導波路１７のうねりも顕著になるため、光学特性や変調特性への影響が大きくなる。特に、第１の電極１２の高さがコア１５の高さと同等かそれ以上の場合、影響はさらに顕著となる。
【００２０】
また、高さ調整部１３を設け、段差を減少させることで光学特性や変調特性の劣化は抑制されるが、高さ調整部１３の高さと、第１の電極１２の高さとの差を０．２μｍ以下とするとことが好ましい。
高さ調整部１３の高さと、第１の電極１２の高さとの差が０．２μｍ以下であれば、高さ調整部１３の上面１３ａと第１の電極１２の上面１２ａとの間に段差が略なくなるため、第１の電極１２および高さ調整部１３上に、ポリマーからなる光導波路１７を形成しても、光導波路１７や、その上に形成される第２の電極１８は、略うねりのない形状をなすことができる。
【００２１】
うねりによる影響は光導波路１７を形成するコア１５の下にある下部クラッド１４の厚さに依存する。そのため下部クラッド１４を厚くすることで、うねりの影響を小さくすることができる。一方、光導波路１７への変調効率を高めるためには、下部クラッド１４の厚さ、上部クラッド１６の厚さおよびコア１５の厚さを合計した厚さ（以下、「光導波路１７の厚さ」と言う。）を薄くする必要がある。光導波路１７の厚さを薄くした場合であっても、光導波路１７の厚さが、光導波路１７を伝播する光の波長の約１０分の１以下であれば、うねりの影響を抑制できる。よって、一般的に光ファイバ通信で使用される波長１．５μｍにおける光導波路を想定し、高さ調整部１３の高さと、第１の電極１２の高さとの差を２μｍ以下、好ましくは波長の約１０分の１以下である０．２μｍ以下とすることにより、下部クラッド１４および上部クラッド１６の厚さを薄くしてもうねりの影響を抑制できる。
【００２２】
コア１５は、基板１１上の中央部において、光導波路１７が沿在する方向に沿って、光導波領域１５ａを有している。光導波領域１５ａは、光導波領域１５ａ以外の領域である非光導波領域１５ｂよりも厚みを大きくした部分である。すなわち、光導波領域１５ａは、コア１５の中央部における光導波路１７が沿在する方向に沿う部分が、第１の電極１２方向に向かって突出してなる突状の部分である。
【００２３】
本実施形態では、光導波路１７が下に凸形状をなすリッジ型導波路を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明にあっては、光導波路の形状は特に限定されず、光導波路が、上に凸形状、光伝播に影響しない部分を除去した矩形導波路、ストリップ装荷型導波路などの形状であってもよい。また同様に、１つの光導波路素子中に形成される光導波路の数も限定されず、複数の光導波路を積層した構造とした場合においても高さ調整部の効果が発揮される。
【００２４】
第１の電極１２および第２の電極１８は、高周波において良好な導電性を有する材料、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、アルミニウム（Ａｌ）の群から選択される１種または２種以上を含有しているものを用いることが、実用上好ましい。
【００２５】
第１の電極１２および第２の電極１８の材料は導電性が良好であれば、金属に限定されない。素子の使用温度が制限されるが、超伝導材料を用いてもよい。
光導波路１７にかかる高周波信号の電界を高めるためには、光導波路１７を薄くして、第１の電極１２と第２の電極１８の間隔を小さくすることが有効であるが、光導波路１７を伝播する光の損失の増大を伴う。そこで、光の損失を低減する方法としては、第１の電極１２や第２の電極１８に、小さな光の吸収損失と良好な導電性を兼ね備える導電性材料、いわゆる、透明電極材料を用いることもできる。このような導電性材料としては、スズ添加酸化インジウム（Indium Tin Oxide:ＩＴＯ）、アンチモン添加酸化インジウム（Antimony Tin Oxide:ＡＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）等からなる透明電極材料が好ましい。
【００２６】
第１の電極１２および第２の電極１８の幅は、特に限定されないが、良好な電界効率を確保するには、光導波領域１５ａの幅より広くすることが好ましい。光導波路素子１０の良好な高周波応答性を確保するには、下部クラッド１４、コア１５および上部クラッド１６の材料の誘電率、厚みを考慮し、高周波線路として適した特性インピーダンスとなるように、第１の電極１２および第２の電極１８の幅と高さを設計する必要がある。
【００２７】
高さ調整部１３は、絶縁性であり、かつ、下部クラッド１４のガラス転移点（Ｔｇ）よりも高いＴｇを有する材料からなることが好ましい。
高さ調整部１３が、下部クラッド１４よりもＴｇの低い材料で形成されていると、下部クラッド１４を形成した以降の工程で加熱される際に、高さ調整部１３の熱変形によって、下部クラッド１４を含む上層の変形または剥離などを生じるおそれがある。
【００２８】
（光導波路）
光導波路１７は、下部クラッド１４、コア１５および上部クラッド１６によって構成されており、これらの各層は、それぞれ、少なくとも１種類以上のポリマー材料を含有している。ここで、コア１５に光を伝播させるために、コア１５の屈折率が、下部クラッド１４および上部クラッド１６の屈折率よりも高いことが必要である。
これらのポリマー材料としては、コア１５を伝播する光に対して高い透過率を有するものであれば用いることができ、例えば、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリキノリン系樹脂、ポリキノキサリン系樹脂、ポリベンゾオキサゾール系樹脂、ポリベンゾチアゾール系樹脂、ポリベンゾイミダゾール系樹脂などが挙げられる。  
また、上記ポリマー材料には、必要に応じて、無機微粒子や、他の成分などを添加して、下部クラッド１４、コア１５および上部クラッド１６の屈折率や機械特性などを調整することが可能である。
【００２９】
光導波路１７においては、下部クラッド１４および上部クラッド１６の厚みは、コア１５の光導波領域１５ａの厚みより厚くなっている。
例えば、コア１５の光導波領域１５ａの厚みは０．１μｍ〜１０．０μｍの範囲であり、下部クラッド１４および上部クラッド１６の厚みは０．５μｍ〜２０．０μｍの範囲である。
【００３０】
（有機ＥＯ分子の添加）
本実施形態における光導波路１７に電気光学効果を付与するためには、光導波路１７を形成する層（下部クラッド１４、コア１５、上部クラッド１６）の少なくとも１つに、電気光学効果を示す有機分子（以下、「有機ＥＯ分子」と言う。）を添加する必要がある。光導波路１７に有機ＥＯ分子を添加するには、上記のポリマー材料に、有機ＥＯ分子を単に添加してポリマー中に分散させるか、もしくは、上記のポリマーの側鎖または主鎖に、化学結合によって有機ＥＯ分子を導入する。
【００３１】
（有機ＥＯ分子）
有機ＥＯ分子は、公知のものであれば特に限定されないが、１分子中に、電子供与性を有する原子団（以下、「ドナー」と言う。）と、電子吸引性を有する原子団（以下、「アクセプター」と言う。）とを両方有しており、ドナーとアクセプターの間に、π電子共役系の原子団を配している構造を有した分子が望ましい。このような分子としては、具体的には、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｒｅｄ類、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｏｒｅｎｇｅ類、スチルベン化合物などが挙げられる。
【００３２】
（ＥＯ効果の発現）
本実施形態における光導波路１７において、電気光学効果を発現させるためには、有機ＥＯ分子を含有する層のガラス転移温度Ｔｇ付近の温度にて、有機ＥＯ分子を含有する層に対して、５０Ｖ／μｍ以上、好ましくは８０Ｖ／μｍ以上の高電界を印加して、ポリマー中の有機ＥＯ分子を配向させる処理（ポーリング）を施す。
これにより、本実施形態における光導波路１７は、１０〜３００ｐｍ／Ｖの範囲の電気光学係数（ＥＯ係数）を有するものとなる。
【００３３】
本実施形態の光導波路素子１０によれば、基板１１の上面１１ａ上に形成された第１の電極１２に隣接して、高さ調整部１３が形成されているため、高さ調整部１３の上面１３ａと第１の電極１２の上面１２ａとの間に生じる段差を小さくすることができるので、第１の電極１２および高さ調整部１３上に、ポリマーからなる光導波路１７を形成しても、光導波路１７や、その上に形成される第２の電極１８を、うねりが抑制された形状とすることができる。また、高さ調整部１３の高さと第１の電極１２の高さとを、略等しくすれば、高さ調整部１３の上面１３ａと第１の電極１２の上面１２ａとの間に段差が生じることがなくなるため、より効果的である。
【００３４】
「光導波路素子の製造方法」
次に、図１を参照して、本実施形態の光導波路素子の製造方法を説明する。
先ず、基板１１上に第１の電極１２を形成する（第１の電極形成工程）。
第１の電極形成工程では、基板１１の上面１１ａに、スパッタリング法、メッキ法等により、導電性の薄膜を形成し、エッチングにより、その薄膜を所定の形状にパターニングして、第１の電極１２を形成する。
【００３５】
次いで、基板１１の上面１１ａにおいて、第１の電極１２に隣接し、第１の電極１２の高さと略等しい高さを有する高さ調整部１３を形成する（高さ調整部形成工程）。
高さ調整部形成工程では、例えば、高さ調整部１３を形成する絶縁性の材料を、溶融または溶媒に溶解した塗布液を、スピンコート法等によって塗布して、塗膜を形成し、その塗膜を硬化させることにより、高さ調整部１３を形成する。また、高さ調整部形成工程では、高さ調整部１３の高さと第１の電極１２の高さとが、略等しくなるように、高さ調整部１３を形成することが好ましい。
【００３６】
次いで、第１の電極１２の上面１２ａ上および高さ調整部１３の上面１３ａ上に、ポリマーからなる下部クラッド１４、上部クラッド１６およびコア１５で構成される光導波路１７を形成する（光導波路形成工程）。
光導波路形成工程では、先ず、第１の電極１２の上面１２ａ上および高さ調整部１３の上面１３ａ上に、下部クラッド１４に用いるポリマーを溶融または溶媒に溶解した塗布液、もしくは、モノマーと重合開始剤を含んだ塗布液を、スピンコート法等によって塗布して、乾燥、加熱もしくは紫外線照射などのうちから必要な処理を施して、その塗膜を硬化させることにより、下部クラッド１４を形成する。
次いで、エッチングにより、下部クラッド１４における第１の電極１２および高さ調整部１３と接している面とは反対側の面（以下、「上面」と言う。）１４ａに、光導波路１７が沿在する方向に沿って、上面１４ａが厚み方向に窪む凹部１４ｂを形成する。凹部１４ｂは、下部クラッド１４における光導波路１７が沿在する方向に沿う部分が、第１の電極１２方向に向かって溝状に窪んだ部分である。
次いで、下部クラッド１４の上面１４ａ上に、コア１５に用いるポリマーを、溶融または溶媒に溶解した塗布液、もしくは、モノマーと重合開始剤を含んだ塗布液を、スピンコート法等によって塗布して、塗膜を形成し、その塗膜を硬化させることにより、コア１５を形成する。
次いで、コア１５における下部クラッド１４と接している面とは反対側の面（以下、「上面」と言う。）１５ｃ上に、下部クラッド１４と同様の手順で塗膜を形成し、その塗膜を硬化させることにより、上部クラッド１６を形成する。
なお、電気光学効果を発現させるためには、下部クラッド１４、コア１５、上部クラッド１６のうち少なくとも１つに、有機ＥＯ分子を含有させる。すなわち、下部クラッド１４、コア１５、上部クラッド１６を形成するための塗布液のうち少なくとも１つに、有機ＥＯ分子を含有させる。
【００３７】
次いで、光導波路１７上に、第２の電極１８を形成し（第２の電極形成工程）、光導波路素子１０を得る。
第２の電極形成工程では、光導波路１７の上面１７ａ（上部クラッド１６の上面１６ａ）上に、スパッタリング法、メッキ法等により、導電性の薄膜を形成し、エッチングにより、その薄膜を所定の形状にパターニングして、第２の電極１８を形成する。
【００３８】
本実施形態の光導波路素子の製造方法によれば、基板１１の上面１１ａ上に形成された第１の電極１２に隣接して、高さ調整部１３を形成するため、高さ調整部１３の上面１３ａと第１の電極１２の上面１２ａとの間に生じる段差を小さくすることができるので、第１の電極１２および高さ調整部１３上に、ポリマーからなる光導波路１７を形成しても、光導波路１７や、その上に形成される第２の電極１８を、うねりが抑制された形状とすることができる。また、光導波路１７や第２の電極１８が、うねりが抑制された形状となるため、歩留りが高く、同一基材上において、品質が均一な光導波路素子を複数同時に製造することができる。
【００３９】
［第２の実施形態］
「光導波路素子」
図２は、本発明の第２の光導波路素子を示す断面図であり、基板２１上において、光導波路（下部クラッド、コアおよび上部クラッド）が沿在する方向、すなわち、光の導波方向に対して垂直な断面を示す断面図である。
本実施形態の光導波路素子２０は、基板２１と、基板２１の一方の面（以下、「上面」と言う。）２１ａ側に形成された凹部２１ｂ内に形成された第１の電極２２と、基板２１と一体で形成され、第１の電極２２に隣接して形成された高さ調整部２３と、第１の電極２２および高さ調整部２３上に、下から順に形成された、ポリマーからなる下部クラッド２４、コア２５および上部クラッド２６で構成される光導波路２７と、光導波路２７上に形成された第２の電極２８とから概略構成されている。
【００４０】
基板２１の凹部２１ｂは、基板２１の上面２１ａの中央部において、光導波路２７が沿在する方向に沿って、上面２１ａが厚み方向に窪むように形成された部分である。
高さ調整部２３は、基板２１の一部をなしており、凹部２１ｂの側壁部２１ｃである。凹部２１ｂ内に、第１の電極２２を形成することにより、高さ調整部２３が第１の電極２２に隣接する。すなわち、図２に示すように、高さ調整部２３は、第１の電極２２の外縁を囲み、かつ、第１の電極２２の外縁に接するように配設される。
また、基板２１の上面２１ａ側において、第１の電極２２と、その外縁に接するように配設された高さ調整部２３とが１つの層を構成している。
【００４１】
また、第１の電極２２および高さ調整部２３上に光導波路２７が形成されるとは、図２に示すように、第１の電極２２における基板２１と接している面とは反対側の面２２ａ（以下、「上面」と言う。）上、および、高さ調整部２３の上面２３ａ（基板２１の上面２１ａ）上に、光導波路２７が形成されることを言う。
また、光導波路２７上に第２の電極２８が形成されるとは、図２に示すように、光導波路２７における第１の電極２２および高さ調整部２３と接している面とは反対側の面（以下、「上面」と言う。）２７ａ上、すなわち、上部クラッド２６におけるコア２５と接している面とは反対側の面（以下、「上面」と言う。）２６ａ上に、第２の電極２８が形成されることを言う。
【００４２】
高さ調整部２３の高さ（厚み）、すなわち、基板２１の凹部２１ｂの深さは、第１の電極２２の高さ（厚み）と略等しいことが好ましく、第１の電極２２の高さ（厚み）と等しいことがより好ましい。
高さ調整部２３の高さと第１の電極２２の高さとを、略等しくすることにより、高さ調整部２３の上面２３ａと第１の電極２２の上面２２ａとの間に段差が生じることなく、第１の電極２２および高さ調整部２３上に、ポリマーからなる光導波路２７を形成しても、光導波路２７や、その上に形成される第２の電極２８は、うねりが抑制された形状をなすことができる。
【００４３】
また、高さ調整部２３を設け、段差を減少させることで光学特性や変調特性の劣化は抑制されるが、高さ調整部２３の高さと、第１の電極２２の高さとの差を０．２μｍ以下とするとことが好ましい。
高さ調整部２３の高さと、第１の電極２２の高さとの差が０．２μｍ以下であれば、高さ調整部２３の上面２３ａと第１の電極２２の上面２２ａとの間に段差が略なくなるため、第１の電極２２および高さ調整部２３上に、ポリマーからなる光導波路２７を形成しても、光導波路２７や、その上に形成される第２の電極２８は、略うねりのない形状をなすことができる。
【００４４】
コア２５は、基板２１上の中央部において、光導波路２７が沿在する方向に沿って、光導波領域２５ａを有している。光導波領域２５ａは、光導波領域２５ａ以外の領域である非光導波領域２５ｂよりも厚みを大きくした部分である。すなわち、光導波領域２５ａは、コア２５の中央部における光導波路２７が沿在する方向に沿う部分が、第１の電極２２方向に向かって突出してなる突状の部分である。
【００４５】
基板２１としては、上述の第１の実施形態の基板１１と同様のものが用いられる。
第１の電極２２および第２の電極２８の材料としては、上述の第１の実施形態の第１の電極１２および第２の電極１８と同様のものが用いられる。
高さ調整部２３は、基板２１と一体で形成されているので、基板２１と同様の材質からなる。
下部クラッド２４および上部クラッド２６の材料としては、上述の第１の実施形態の下部クラッド１４および上部クラッド１６と同様のものが用いられる。
コア２５の材料としては、上述の第１の実施形態のコア１５と同様のものが用いられる。
【００４６】
本実施形態の光導波路素子２０によれば、基板２１の上面２１ａ側に形成された凹部２１ｂ内に形成された第１の電極２２に、基板２１と一体で形成され、凹部２１ｂの側壁部２１ｃをなす高さ調整部２３が隣接して形成されているため、高さ調整部２３の上面２３ａと第１の電極２２の上面２２ａとの間に生じる段差を小さくすることができるので、第１の電極２２および高さ調整部２３上に、ポリマーからなる光導波路２７を形成しても、光導波路２７や、その上に形成される第２の電極２８を、うねりが抑制された形状とすることができる。また、高さ調整部２３の高さと第１の電極２２の高さとを、略等しくすれば、高さ調整部２３の上面２３ａと第１の電極２２の上面２２ａとの間に段差が生じることがなくなるため、より効果的である。
【００４７】
「光導波路素子の製造方法」
次に、図２を参照して、本実施形態の光導波路素子の製造方法を説明する。
先ず、基板２１の表面、すなわち、上面２１ａ側に、凹部２１ｂを形成する（凹部形成工程）。
凹部形成工程では、エッチングにより、基板２１の上面２１ａの中央部において、光導波路２７が沿在する方向に沿って、上面２１ａが厚み方向に窪む凹部２１ｂを形成する。これにより、凹部２１ｂの側壁部２１ｃをなす高さ調整部２３も形成される。
【００４８】
次いで、基板２１の凹部２１ｂ内に、第１の電極２２を形成する（第１の電極形成工程）。
第１の電極形成工程では、基板２１の上面２１ａ上および凹部２１ｂ内に、スパッタリング法、メッキ法等により、導電性の薄膜を形成し、エッチングにより、その薄膜を所定の形状にパターニングして、第１の電極２２を形成する。また、第１の電極形成工程では、第１の電極２２の高さが基板２１の上面２１ａと略等しくなるように、第１の電極２２を形成することが好ましい。
【００４９】
次いで、光導波路２７および第２の電極２８を、第１の実施形態と同様に形成し、光導波路素子２０を得る。
【００５０】
本実施形態の光導波路素子の製造方法によれば、基板２１の上面２１ａ側に形成された凹部２１ｂ内に形成された第１の電極２２に、基板２１と一体で形成され、凹部２１ｂの側壁部２１ｃをなす高さ調整部２３が隣接して設けられているため、高さ調整部２３の上面２３ａと第１の電極２２の上面２２ａとの間に生じる段差を小さくすることができるので、第１の電極２２および高さ調整部２３上に、ポリマーからなる光導波路２７を形成しても、光導波路２７や、その上に形成される第２の電極２８を、うねりが抑制された形状とすることができる。また、光導波路２７や第２の電極２８が、うねりが抑制された形状となるため、歩留りが高く、同一基材上において、品質が均一な光導波路素子を複数同時に製造することができる。
【００５１】
なお、本実施例では、第２の電極２８を光導波路２７上に形成する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明にあっては、例えば、図１（ａ）、図１（ｂ）において光導波領域２５ａの左右を挟むように第２の電極２８を形成してもよい。
また、下部クラッド２４、上部クラッド２６およびコア２５の形成方法は、スピンコート法に限定されず、スプレーコート法やバーコーティング法など、第１の電極２２の凹凸形状が影響するような形成方法であってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０，２０・・・光導波路素子、１１，２１・・・基板、１２，２２・・・第１の電極、１３，２３・・・高さ調整部、１４，２４・・・下部クラッド、１５，２５・・・コア、１６，２６・・・上部クラッド、１７，２７・・・光導波路、１８，２８・・・第２の電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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