【手続補正書】
【提出日】平成15年6月18日(2003.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部クラッド層と、コアと上部クラッド層とを具える埋込プレーナ光波回路素子を製造するに当たり、
基板上に下部クラッド層を形成する第１工程と、
該下部クラッド層上にコア層を形成する第２工程と、
該コア層をエッチングすることにより互いに微細な間隔で近接したコアをリッジ状に形成する第３工程と、
該コアと前記下部クラッド層とを覆うように上部クラッド層を形成する第４工程とを含み、
該第４工程は、前記コアと前記下部クラッド層とを覆う膜を形成する膜形成工程と、該膜をエッチングする膜エッチング工程とを順次に繰り返し行って、得られた積層膜を前記上部クラッド層として形成することを特徴とする埋込プレーナ光波回路素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の埋込プレーナ光波回路素子の製造方法において、
前記膜エッチング工程は、不活性ガス含有ガスを用いたドライエッチング法で行い、前記膜形成工程および膜エッチング工程の繰り返し毎に前記不活性ガス含有ガス中における該不活性ガスの含有量を減少させていくことを特徴とする埋込プレーナ光波回路素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の埋込プレーナ光波回路素子の製造方法において、
前記膜エッチング工程は、任意のエッチングガスを用いたドライエッチング法で行い、前記膜形成工程および膜エッチング工程の繰り返し毎に前記エッチングガスの圧力を上昇させていくことを特徴とする埋込プレーナ光波回路素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の埋込プレーナ光波回路素子の製造方法において、
前記膜形成工程にプラズマ化学気相成長法を用い、かつ前記膜エッチング工程にドライエッチング法を用い、該プラズマ化学気相成長法および該ドライエッチング法を同一のチャンバ内で行うことを特徴とする埋込プレーナ光波回路素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の埋込プレーナ光波回路素子の製造方法において、
前記コア層およびクラッド層（前記下部クラッド層および前記上部クラッド層）のいずれか一方または双方の層を、酸化シリコンを含む層として形成することを特徴とする埋込プレーナ光波回路素子の製造方法。
【請求項６】
光導波路として基板の上に設けられた複数のコアをクラッド層で覆う光波回路素子の製造方法において、
前記複数のコアを覆うように膜を形成する工程と該膜にエッチングを施す工程とを繰り返し行って、得られた積層膜で構成されたクラッド層により前記複数のコアを覆うようにしたことを特徴とする光波回路素子の製造方法。
【請求項７】
光導波路として基板の上に設けられた複数のコアをクラッド層で覆う光波回路素子の製造方法において、
前記複数のコアを覆うように第１の膜を形成する第１膜形成工程と、前記第１の膜にエッチングを施す工程と、エッチングが施された第１の膜上に第２の膜を形成する第２膜形成工程とを含むことにより、前記複数のコア間を前記第１の膜及び前記第２の膜の積層膜を含んで構成されたクラッド層で埋め込むことを特徴とする光波回路素子の製造方法。
【請求項８】
前記膜を形成する工程と前記膜にエッチングを施す工程とを同一のチャンバ内で行うことを特徴とする請求項６記載の光波回路素子の製造方法。
【請求項９】
前記第１膜形成工程、第２膜形成工程、及び膜にエッチングを施す工程を同一のチャンバ内で行うことを特徴とする請求項７記載の光波回路素子の製造方法。
【請求項１０】
前記膜を形成する工程にはプラズマ化学気相成長法を用い、前記膜にエッチングを施す工程にはドライエッチング法を用いることを特徴とする請求項６または請求項８記載の光波回路素子の製造方法。
【請求項１１】
前記第１膜形成工程及び前記第２膜形成工程にはプラズマ化学気相成長法を用い、膜にエッチングを施す工程にはドライエッチング法を用いることを特徴とする請求項７または請求項９記載の光波回路素子の製造方法。
【請求項１２】
前記膜にエッチングを施す工程は不活性ガス含有ガスを用いたドライエッチング法で行い、前記膜を形成する工程及び前記膜にエッチングを施す工程の繰り返し毎に前記不活性ガス含有ガス中における該不活性ガスの含有量を減少させていくことを特徴とする請求項６または請求項８記載の光波回路素子の製造方法。
【請求項１３】
前記膜にエッチングを施す工程は、任意のエッチングガスを用いたドライエッチング法で行い、前記膜を形成する工程および前記膜にエッチングを施す工程の繰り返し毎に前記エッチングガスの圧力を上昇させていくことを特徴とする請求項６または請求項８記載の光波回路素子の製造方法。
【請求項１４】
前記積層膜で構成されたクラッド層は上部クラッド層であり、該上部クラッド層を設ける工程の前に、前記基板と前記複数のコアとの間に下部クラッド層を設ける工程を有することを特徴とする請求項６〜１３のいずれか１つに記載の光波回路素子の製造方法。
【請求項１５】
前記複数のコア及び前記クラッド層のいずれか一方または双方を、酸化シリコンを含む層で構成することを特徴とする請求項６〜１４のいずれか１つに記載の光波回路素子の製造方法。
【請求項１６】
前記複数のコア及び前記クラッド層のいずれか一方または双方を、石英系ガラス、有機系ガラス、多成分ガラス、あるいは結晶化ガラスで構成することを特徴とする請求項６〜１４のいずれか１つに記載の光波回路素子の製造方法。
【請求項１７】
前記酸化シリコンを含む層の形成には、トリエトキシシランを含むガスを用いた化学気相成長法を用いることを特徴とする請求項１５記載の光波回路素子の製造方法。
【請求項１８】
前記酸化シリコンを含む層の形成には、有機フッ化物ガスを用いることを特徴とする請求項１５記載の光波回路素子の製造方法。
【請求項１９】
前記膜にエッチングを施す工程には、前記酸化シリコンを含む層の形成に用いた有機フッ化物ガスと同じ有機フッ化物ガスを用いることを特徴とする請求項１８記載の光波回路素子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
次に、一般的に広く用いられている反応性イオンエッチング装置のチャンバ内に、レジストパターン３６を形成した基板２６を設置した。ロータリポンプによりチャンバ内の圧力が１Ｐａとなるまで排気したのち、ターボ分子ポンプを用いて１×１０−３Ｐａまで排気した。次に、ＣＨＦ３  をチャンバ内に１００ｓｃｃｍの流量で導入した。チャンバ内の圧力を２Ｐａに保持し、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波を１Ｗ／ｃｍ２  の電力密度で印加した。レジストパターン３６をマスクとしてコア層２８がエッチングされる。４０分後に、高周波の放電およびＣＨＦ３  の導入を止め、ロータリポンプおよびターボ分子ポンプを用いて、チャンバ内の圧力を１×１０−３Ｐａまで排気した。排気後、窒素を導入しチャンバ内の圧力を大気圧とした後、基板２６を含む下地を取り出した。次に一般的に広く使用されている酸素プラズマアッシャー法と、それに続く硫酸と過酸化水素を３：１に混合した温度８５℃の溶液による洗浄とにより、レジストパターン３６を剥離した。続いて純水により洗浄した。この工程により、コアの線幅が８μｍ、高さが８μｍ、コアの最小の距離が１μｍである１組のコア４８が形成された（図４（Ａ））。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
次に、プラズマ化学気相成長装置内に、コアを加工した基板２６を設置して、膜形成工程をおこなう。基板２６の温度が４００℃となるまで加熱し、チャンバ内をロータリポンプおよびターボ分子ポンプにより１×１０−５Ｐａまで排気した。ＴＲＩＥＳを１２ｓｃｃｍ、酸素を４００ｓｃｃｍ、Ｃ２  Ｆ６  を１０ｓｃｃｍ、それぞれの流量で上部電極からチャンバ内に導入した。ＴＲＩＥＳはあらかじめ温度を８０℃として気化させておいた。チャンバ内の圧力を３０Ｐａに保持し、１３．５６ＭＨｚの高周波を上部電極と基板ステージ間に電力密度１．６Ｗ／ｃｍ２  で印加した。チャンバ内にプラズマが発生し、５２分でコア４８の上面に膜厚約５μｍ、屈折率１．４５２の上部クラッド層の一部となる膜１３が形成された（図４（Ｂ））。形成後、高周波の印加を止めた。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
次に、形成された上部クラッド層の一部となる膜１３を、コア４８の側面部に膜を残すように異方性エッチングするため、膜形成工程で用いた装置と同一のチャンバ内において引き続き膜エッチング工程をおこなう。まず、ロータリポンプとターボ分子ポンプとを用いてチャンバ内の圧力が１×１０−３Ｐａとなるまで排気した。次にＣ２  Ｆ６  を５０ｓｃｃｍ、酸素を１００ｓｃｃｍ、アルゴンを５０ｓｃｃｍの流量で導入した。チャンバ内の圧力を２Ｐａに保持し、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波を１．６Ｗ／ｃｍ２  の電力密度で印加すると、上部クラッド層の一部となる膜１３が異方性エッチングされ、上部クラッド層の一部となる膜１４が形成された。コア４８の上面および下部クラッドの上面にある膜のエッチング速度が、コアの側面にある膜のエッチング速度よりも、３倍以上大きいので、コア側面部以外の膜厚が減少する（図４（Ｃ））。１０分後に高周波の印加を止め、Ｃ２  Ｆ６  、酸素、アルゴンの導入を止め、ロータリポンプおよびターボ分子ポンプを用いてチャンバ内の圧力を１×１０−３Ｐａまで排気した。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
最後にチャンバ内の圧力をロータリポンプおよびターボ分子ポンプを用いて１×１０−３Ｐａまで排気した。排気後チャンバ内に窒素を導入し大気圧とし基板２６を取り出した。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１２：下部クラッド層
１３：上部クラッド層の一部となる膜（１回目の膜形成工程後）
１４：上部クラッド層の一部となる膜（１回目の膜エッチング工程後）
１５：上部クラッド層の一部となる膜（２回目の膜形成工程後）
１６：上部クラッド層の一部となる膜（２回目の膜エッチング工程後）
１８：上部クラッド層の一部となる膜（３回目の膜エッチング工程後）
２２：コア層となるガラス微粒子層
２４：下部クラッド層となるガラス微粒子層
２６：基板
２８：コア層
３０：酸水素バーナ
３２：上部クラッド層となるガラス微粒子層
３４：上部クラッド層
３６：レジストパターン
３８：マッハツェンダー干渉計光スイッチ
４０、４２、４４、４６：光信号入出力端
４８：コア
４８ａ：第１コア  ４８ｂ：第２コア
５０：光結合部
５２：薄膜ヒーター