(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上部にコア及び前記コアを囲むクラッド層が形成される光導波路のプラズマ化学気相成長を用いた製造方法であって，
基板上に下部クラッド層を形成する工程と，
前記下部クラッド層の上面全体にコア層を形成する工程と，
前記コア層からコアを形成する工程と，
前記下部クラッド層及び前記コアの上面全体に所定の厚さの第１の上部クラッド層を形成する工程と，
前記第１の上部クラッド層が形成されたコアとコアの間の溝の側壁及び底にＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）膜から成る緩衝膜を形成する工程と，
前記第１の上部クラッド層及び前記緩衝膜の上面全体に第２の上部クラッド層を形成する工程と，
を含むことを特徴とする，光導波路の製造方法。
【請求項２】
前記コア間の最小間隔と，前記コアの高さとの比が２／３以下であることを特徴とする，請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項３】
前記コア間の最小間隔が５μｍ以下であり，前記コアの高さが４〜１２μｍであることを特徴とする，請求項２に記載の光導波路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，光導波路の製造方法にかかり，特に，石英系光導波路の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の石英系導波路の製造方法は，「ＮＴＴ  Ｒ＆Ｄ  Ｖｏｌ．４３，ＮＯ．１１，１９９４，第１０１〜１０８項」に示されている。以下では，図５を参照しながら，従来の石英系光導波路の製造方法を説明する。
【０００３】
まず，光ファイバと同じ気体状原料（主成分：四塩化シリコン）を，酸水素トーチ３７を用いた酸水素炎中で加熱加水分解して得られる酸化シリコンガラス微粒子（粒径０．１μｍ以下）をシリコン基板３１上に吹きつけ形成させる。このとき，酸化シリコンガラス微粒子の組成（ＧｅＯドーパント濃度）を変えることにより，シリコン基板３１の上面全体にＳｉＯ2微粒子３２’を形成させ，ＳｉＯ2微粒子３２’の上面全体にＳｉＯ2−ＧｅＯ2微粒子３３’を形成させる（図５（Ａ）参照のこと）。
【０００４】
次いで，酸化シリコンガラス微粒子膜を電気炉中で１２５０℃以上の高温で加熱して，シリコン基板３１の上面を覆う透明な酸化シリコンガラス膜とする。上述のように，酸化シリコンガラス微粒子の組成（ＧｅＯドーパント濃度）を変えることにより，下部クラッド層３２とコア層３３の２層構造の光導波膜とする（図５（Ｂ）参照のこと）。
【０００５】
次いで，フォトマスク３８により所定のパターンをコア層３３に転写した後，反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）によりコア層３３の不要部分を除去して，線幅が４〜１０μｍで高さが４〜１０μｍのリッジ状のコア３５を形成する（図５（Ｃ）参照のこと）。最後に，コア３５を覆うようにＳｉＯ２微粒子３６’を火炎形成法（ＦＨＤ：ＦｌａｍｅＨｙｄｒｏｌｙｓｉｓ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で形成し（図５（Ｄ）参照のこと），さらに透明化して上部クラッド層３６とすることにより，埋め込み型のＳｉＯ2−ＧｅＯ2系単一モード光導波路ができあがる（図５（Ｅ）参照のこと）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，Ｙ分岐回路，方向性結合器，マッハツェンダー干渉計等に用いられる光導波路を製造する場合には，コアと他のコアの最小間隔が４μｍ以下となるように加工される。しかし，上部クラッド層を形成するとき，図７に示したように，コアの高さｈに比べコア間の距離ｗが小さい場合，特に，コアの高さｈがコア間の距離ｗに比べて大きい場合（例えばコアの高さｈが８μｍで，コア間の距離ｗが４μｍ以下の場合等）には，コア間３６ａを上部クラッド３６で埋め込むことは容易ではないという問題があった。
【０００７】
また，光導波路は，通常，コアの屈折率を周囲のクラッドの屈折率より相対的に高くする必要があるため，コア及びクラッドの屈折率を制御する目的で不純物をドープする。上記工程では，酸化シリコンガラス微粒子形成後，１２５０℃以上の高温で加熱して透明化する必要があるが，室温に戻したときに熱応力が発生し，光導波路の復屈折を誘起するため，偏波特性が劣化するという問題があった。また，屈折率制御用の不純物をドープした後に高温の熱処理を行うと，熱拡散により不純物が移動し，所望の屈折率分布を得ることができないという問題があった。
【０００８】
本発明は，従来の光導波路の製造方法が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，コアの高さとコア間の距離の比が大きい場合であっても，容易に上部クラッドを埋め込むことができ，高精度な光導波路を製造することが可能な，新規かつ改良された光導波路の製造方法を提供することである。
【０００９】
さらに，本発明の別の目的は，高温の加熱処理を行うことによる光導波路の損失を防ぎ，歩留まりを上げることが可能な，新規かつ改良された光導波路の製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明によれば，基板の上部にコア及びコアを囲むクラッド層が形成される光導波路の製造方法であって，基板上に下部クラッド層を形成する工程と，下部クラッド層の上面全体にコア層を形成する工程と，コア層からコアを形成する工程と，下部クラッド層及びコアの上面全体に所定の厚さの第１の上部クラッド層を形成する工程と，コアとコアの間に形成された溝に緩衝膜を形成する工程と，第１の上部クラッド層及び緩衝膜の上面全体に第２の上部クラッド層を形成する工程とを含むことを特徴とする光導波路の製造方法が提供される。なお，緩衝膜は，ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）膜であってもよい。
【００１１】
かかる製造方法によれば，コア間に第１の上部クラッド層を形成した後，緩衝膜として流動性の高いＳＯＧ膜を形成している。そのため，第２の上部クラッド層を形成する溝の幅と高さの比を低下させると同時に，側壁部の傾斜を緩和させることが可能である。従って，第２の上部クラッド層の形成を容易に行うことが可能である。
【００１２】
さらに，ＳＯＧ膜を第１の上部クラッド層と第２の上部クラッド層で挟む構造にすることは，ＳＯＧ膜への水の吸湿を低減させ，ＳＯＧ膜からの水の放出を低減させることが可能である。水は，波長１．３９μｍ付近に吸収性を有するＳｉ−ＯＨ基の原因となり，波長１．３μｍ帯を利用する光導波路に対しては，光の伝搬損失を低下させるおそれがある。そのため，本製造方法のようにＳｉ−ＯＨ基の濃度を低減することにより，光の伝搬損失の低下を防止することが可能である。
【００１３】
さらに好ましくは，ＳＯＧ膜は溝の側壁にも形成される。かかる製造方法によれば，約７×１０８Ｐａの圧縮応力を有するクラッド層となる石英膜と，約３×１０８Ｐａの引っ張り応力を有するＳＯＧ膜を，溝の底部のみならず溝の側壁にも形成されるので，石英膜のみに形成した場合より応力が緩和され，複屈折が減少し，偏波特性を向上させることが可能である。
【００１４】
さらに好ましくは，第２の上部クラッド層はプラズマ処理により形成される。かかる製造方法によれば，第２の上部クラッド層を形成する工程において，ＳＯＧ膜がプラズマに曝されるため，処理ガスであるＣ２Ｆ６から分解したプラズマガス中のＦラジカルやＦイオンがＳＯＧ膜に拡散する。従って，上部クラッドの屈折率を均一に約１．４５２とすることが可能である。
【００１５】
特に本発明は，コア間の最小間隔と，コアの高さとの比が２／３以下であり，また，コア間の最小間隔が５μｍ以下であり，コアの高さが４〜１２μｍである光導波路を製造する場合に好適に適用される。本発明にかかる製造方法によれば，コア間の距離がコアの高さに比べて小さく，従来の光導波路の製造方法においては困難とされていた形状の光導波路であっても容易に製造することが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかる光導波路の製造方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
本実施の形態においては，図１及び図２に示すように，基板にシリコン基板１１を用い，シリコン基板１１の上に，下部クラッド層１２，コア材１３，第１の上部クラッド層１６，及び第２の上部クラッド層１８となる石英膜と，ＳＯＧ膜１７を形成することにより製造される光導波路の製造方法の一例について説明する。石英膜及びＳＯＧ膜の成膜にはプラズマ化学気相成長（以下，「プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）」と称する。）法を用いる。まず，プラズマＣＶＤ法に用いられる装置の一例として，図３に示した石英膜形成用のプラズマＣＶＤ装置１００を説明する。
【００１８】
石英膜形成用のプラズマＣＶＤ装置１００における処理室１１０内には，被処理体，例えば，シリコン基板１３０を載置するための下部電極１２０が収容されている。下部電極１２０の内部には，温度調節手段が設けられており，下部電極１２０上のシリコン基板１３０を所定温度（例えば最高５００度）に維持することが可能なように構成されている。
【００１９】
また，処理室１１０の上方には処理ガスを供給するための噴出孔が設けられた上部電極１４０が備えられている。上部電極１４０には，処理ガスの流量を制御するマスフローコントローラＭＦＣ，及び処理ガス源１７０が順に接続されており，処理ガス源１７０からマフスコントローラＭＦＣを介し，さらに，上部電極１４０に設けられた噴出口を介して，処理室１１０内に所定の処理ガス，例えば，Ｏ2，Ｃ2Ｆ6，Ｎ2，テトラエトキシシラン（以下「ＴＥＯＳ」と称する。）やトリエトキシシラン（以下「ＴＲＩＥＳ」と称する。）などを所定の流量で導入することが可能である。さらに，処理室１１０の下方には排気管１８０が接続されており，排気管１８０は，バタフライバルブＢＢを介して，不図示のターボ分子ポンプやロータリーポンプなどから成る排気系１９０に通じている。処理室１１０内は，例えば１×１０-3Ｐａまで減圧することが可能となっている。
【００２０】
下部電極１２０に対しては，所定の周波数，例えば，１３．５６ＭＨｚの高周波電力を出力する高周波電源１５０からの電力が，途中，整合器１６０を介して供給される構成となっている。かかる構成により，下部電極１２０に載置されたシリコン基板１３０に対して所望の成膜処理を行うことが可能である。
【００２１】
以下では，上述したプラズマＣＶＤ装置１００を用いた光導波路の製造方法を，図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２２】
（１．基板洗浄工程）
まず，所定の洗浄装置により，シリコン基板１１を，硫酸と過酸化水素とをおよそ３：１に混合した温度約８５℃の溶液により約５分間の洗浄した後，純水により洗浄する。次いで，純水により約１％に希釈したフッ化水素酸溶液により約２０秒間洗浄した後，純水により洗浄する。
【００２３】
（２．下部クラッド層形成工程）
次に，プラズマＣＶＤ装置１００を用いて，下部クラッド層１２となる石英膜を形成する。
【００２４】
プラズマＣＶＤ装置１００の処理室１１０内の下部電極１２０に洗浄後のシリコン基板１１を設置する。シリコン基板１１は，温度が約４００℃になるまで加熱される。処理室１１０内を，不図示のロータリーポンプにより，圧力が約１Ｐａになるまで排気する。次いで，不図示のターボ分子ポンプにより圧力が約１×１０-3Ｐａになるまで処理室１１０内を排気する。ＴＲＩＥＳまたはＴＥＯＳを約１２ｓｃｃｍ，酸素を約４００ｓｃｃｍ，Ｃ２Ｆ６を約１０ｓｃｃｍ，それぞれの流量で上部電極から処理室１１０内に導入する。ＴＲＩＥＳまたはＴＥＯＳは，あらかじめ温度を約８０℃とし気化させておく。
【００２５】
なお，Ｃ2Ｆ6は，ノンドープのコアに対するクラッド形成のため，コアの屈折率よりクラッドの屈折率を約０．３％小さくする目的でドープする。また，Ｃ2Ｆ6はシリコン基板１１上以外の処理室１１０内に形成してしまった膜を除去する処理室１１０のクリーニングにも使用される。酸素は，処理室１１０内に発生したフッ素系有機物等のクリーニングにも使用される。
【００２６】
処理室１１０内の圧力をおよそ３０Ｐａに保持し，約１３．５６ＭＨｚの高周波を上部電極１４０と下部電極１２０間に電力密度約１．６Ｗ／ｃｍ2 で印加する。処理室内にプラズマが発生し，約３時間３０分でシリコン基板１１上に膜厚約２５μｍ，屈折率約１．４５２の下部クラッド層１２となる石英膜が形成する（図１（Ｂ）参照のこと）。成膜後，高周波電力の印加を止める。
【００２７】
（３．コア層形成工程）
次に，プラズマＣＶＤ装置１００を用いてコア層１３となる石英膜を下部クラッド層１２の上面全体に形成する。プラズマＣＶＤ装置１００の処理室１１０内の下部電極１２０にシリコン基板１１を載置する。シリコン基板１１は，温度が約４００℃となるまでに加熱する。処理室１１０内を不図示ロータリーポンプにより，圧力約１Ｐａまで排気する。続いて不図示のターボ分子ポンプにより圧力約１×１０-3Ｐａまで排気する。
【００２８】
ＴＲＩＥＳまたはＴＥＯＳを約１２ｓｃｃｍ，酸素を約４００ｓｃｃｍ，それぞれの流量で上部電極１４０から処理室１１０内に導入する。ＴＲＩＥＳまたはＴＥＯＳは，あらかじめ温度を約８０℃とし気化させておく。処理室１１０内の圧力を約３０Ｐａに保持し，約１３．５６ＭＨｚの高周波を上部電極１４０と下部電極１２０間に電力密度約１．６Ｗ／ｃｍ2 で印加する。処理室１１０内にプラズマが発生し，約１時間１０分で下部クラッド層１２上に膜厚約８μｍ，屈折率約１．４５６のコア層１３となる石英膜が形成される（図１（Ｃ）参照のこと）。高周波の放電及びガスの導入を止め，不図示のロータリーポンプ，不図示のターボ分子ポンプを順に用い，処理室１１０内を圧力約１×１０-3Ｐａまで排気する。排気後，処理室１１０内に窒素を導入し大気圧とした後シリコン基板１１を取り出す。
【００２９】
（４．レジストパターン形成工程）
次に，光導波路のパターンが形成されている不図示のマスクを用い，一般に広く用いられている露光法により，コア１５を形成するためのレジストパターン１４をシリコン基板１１上に形成する。まず，シリコン基板１１上にレジストをスピンコートを用い厚さ約１．４μｍ塗布する。次に，レジストを塗布したシリコン基板１１を温度約９０℃の恒温槽内に約１０分間保持した後，ｉ線を用いた縮小投影露光機にマスクとシリコン基板１１を設置する。次に，シリコン基板１１上のレジストにｉ線を所定の露光量照射する。次に，現像後温度約８０℃の恒温槽内に約１０分間保持することにより，シリコン基板１１上に光導波路のレジストパターン１４が形成される（図１（Ｄ）参照のこと）。
【００３０】
（５．コア形成工程）
次に，コア層１３を加工する。一般に広く用いられているＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）装置の処理室１１０内に，光導波路のレジストパターン１４を形成したシリコン基板１１を設置する。不図示のロータリーポンプにより処理室１１０内の圧力が約１Ｐａとなるまで排気した後，不図示のターボ分子ポンプにより圧力約１×１０-3Ｐａまで排気する。次に，ＣＨＦ3を処理室１１０内に約１００ｓｃｃｍの流量で導入する。処理室１１０内の圧力を約２Ｐａに保持し，周波数約１３．５６ＭＨｚの高周波を約１Ｗ／ｃｍ2の電力密度で印加する。レジストパターン１４をマスクとし，コア層１３がエッチングされる。約４０分後に，高周波の放電及びＣＨＦ3の導入を止め，不図示のロータリーポンプ，不図示のターボ分子ポンプを順に用い，処理室１１０内を圧力約１×１０-3Ｐａまで排気する。排気後，処理室１１０内に窒素を導入し大気圧とした後シリコン基板１１を取り出す。一般に広く使用されている酸素プラズマアッシャー法及びそれに続く硫酸と過酸化水素をおよそ３：１に混合した温度約８５℃の溶液による洗浄によりレジストを剥離する。続いて純水により洗浄する。以上の工程により，高さｈが約８μｍ，幅ｓが約８μｍでコア１５間の最小距離ｗが約３μｍであるコア１５が形成される（図１（Ｅ）参照のこと）。
【００３１】
（６．第１の上部クラッド層形成工程）
次に，プラズマＣＶＤ装置１００を用いて上部クラッド層となる石英膜の一部（以下「第１の上部クラッド層」と称する。）を形成する。プラズマＣＶＤ装置１００の処理室１１０内に，コア１５を形成したシリコン基板１１を設置する。シリコン基板１１は，温度が約４００℃になるまで加熱される。処理室１１０内を，不図示のロータリーポンプにより，圧力が約１Ｐａまで排気する。次いで，不図示のターボ分子ポンプにより圧力が約１×１０-3Ｐａになるまで処理室１１０内を排気する。ＴＲＩＥＳまたはＴＥＯＳを約１２ｓｃｃｍ，酸素を約４００ｓｃｃｍ，Ｃ2Ｆ6を約１０ｓｃｃｍ，それぞれの流量で上部電極１４０から処理室１１０内に導入する。ＴＲＩＥＳまたはＴＥＯＳは，あらかじめ温度を約８０℃とし気化させておく。
【００３２】
処理室１１０内の圧力をおよそ３０Ｐａに保持し，約１３．５６ＭＨｚの高周波を上部電極１４０と下部電極１２０間に電力密度約１．６Ｗ／ｃｍ2で印加する。処理室１１０内にプラズマが発生し，約３０分でコア１５の平坦面上に膜厚約５μｍ，屈折率約１．４５２の第１の上部クラッド層１６となる石英膜が堆積する（図１（Ｆ）参照のこと）。成膜後，高周波電力の印加を止める。このとき，石英膜はコア１５の側壁にも堆積するが，石英膜の膜厚ｔは最も厚い個所で約１．２μｍであり，コア１５間は完全には埋まっておらず，溝１６ａが形成されている。なお，この状態で形成を継続するとコア１５上部では膜がオーバーハング形状となり，コア１５間に空隙が形成されてしまう。
【００３３】
（７．ＳＯＧ膜形成工程）
次に，無機ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）膜１７をコア間の溝１６ａに形成する。無機ＳＯＧ１７は，ＳｉとＯ原子を含む材料で粘度が１．１ｃＰになるように有機溶媒に溶解させてある。一般に広く用いられているスピナーに，第１の上部クラッド層１６を形成したシリコン基板１１を設置する。試料表面に約ｌｃｃの無機ＳＯＧ１７を滴下した後，回転数約２０００ｒｐｍ，回転時間約２０秒で無機ＳＯＧ１７を塗布する。次に，シリコン基板１１を恒温槽に入れ，温度約９０℃で約３０分間加熱する。この熱処理により溶媒が蒸発する。次に，温度約４５０℃で約１時間焼成する。これにより，溝１６ａの第１の上部クラッド層１６上に，膜厚約０．１３μｍ，波長１．３μｍの屈折率１．４５７の無機ＳＯＧ膜１７が形成される。同時に，コア１５周辺に存在する第１の上部クラッド層１６の凹部にも無機ＳＯＧ膜１７が形成され，平坦化が促進される。
【００３４】
（８．第２の上部クラッド層形成工程）
続いて，２回目の上部クラッド層（以下「第２の上部クラッド層」と称する。）を第１の上部クラッド層１６形成と同様の方法により形成する。約１６５分間で無機ＳＯＧ膜１７上に膜厚約１５μｍ，屈折率１．４５２の第２の上部クラッド層１８となる石英膜が形成される（図２（Ｈ）参照のこと）。高周波の放電及びガスの導入を止め，不図示のロータリーポンプ，不図示のターボ分子ポンプを順に用い，処理室１１０内を圧力１×１０-3Ｐａまで排気する。排気後，処理室１１０内に窒素を導入し大気圧とした後シリコン基板を取り出す。以上の上部クラッド形成工程により，コア１５間にも上部クラッドが埋め込まれる。（図２（Ｈ）参照のこと）
【００３５】
以上のように，第１の実施の形態によれば，コア１５間に第１の上部クラッド層１６を形成した後，緩衝剤として流動性の高い無機ＳＯＧ膜１７を形成している。そのため，第２の上部クラッド層１８を形成する溝１６ａの幅と高さの比を低下させると同時に，側壁部の傾斜を緩和させることが可能である。従って，第２の上部クラッド層１８の形成を容易に行うことが可能である。さらに，温度５００℃以下の温度で光導波路を形成することができるので，屈折率制御用の不純物の分布を急峻とすることが可能である。
【００３６】
さらに，無機ＳＯＧ膜１７を第１の上部クラッド層１６と第２の上部クラッド層１８で挟む構造にすることは，無機ＳＯＧ膜１７への水の吸湿を低減させ，無機ＳＯＧ膜１７からの水の放出を低減させることが可能である。水は，波長約１．３９μｍ付近に吸収性を有するＳｉ−ＯＨ基の原因となり，波長約１．３μｍ帯を利用する光導波路に対しては，光の伝搬損失を低下させるおそれがある。そのため，本製造方法のようにＳｉ−ＯＨ基の濃度を低減することにより，光の伝搬損失の低下を防止することが可能である。
【００３７】
さらに，第２の上部クラッド層１８はプラズマＣＶＤ装置１００により形成されている。第２の上部クラッド層１８を形成する工程において，無機ＳＯＧ膜１７がプラズマに曝されるため，処理ガスであるＣ2Ｆ6から分解したプラズマガス中のＦラジカルやＦイオンが無機ＳＯＧ膜１７に拡散する。従って，上部クラッドの屈折率を均一に約１．４５２とすることが可能である。
【００３８】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態にかかる光導波路の製造方法は，７．ＳＯＧ膜形成工程について第１の実施の形態にかかる光導波路の製造方法を改良したものである。以下では，１．基板洗浄工程，２．下部クラッド層形成工程，３．コア層形成工程，４．レジストパターン形成工程，５．コア形成工程，６．第１の上部クラッド層形成工程，８．第２の上部クラッド層形成工程については，第１の実施の形態と同様の工程であるので説明を省略することにし，７．ＳＯＧ膜形成工程について説明する。
【００３９】
（７．ＳＯＧ膜形成工程）
無機ＳＯＧ膜２７をコア間の溝２６ａに形成する。無機ＳＯＧ膜２７は，第１の実施の形態にかかる無機ＳＯＧ膜１７と同様の材料から成る。一般に広く用いられているスピナーに，第１の上部クラッド層２６を形成したシリコン基板２１を設置する。試料表面に約ｌｃｃの無機ＳＯＧを滴下した後，回転数は第１の実施の形態と異なり約５００ｒｐｍ，回転時間２０秒で無機ＳＯＧを塗布する。次に，シリコン基板２１を垣温槽に入れ，温度約９０℃で約３０分間加熱する。この熱処理により溶媒が蒸発する。次に，温度約４５０℃で約１時間焼成する。これにより，平坦な第１の上部クラッド層２６上に，膜厚が第１の実施の形態と異なり約０．８μｍ，波長約１．３μｍの屈折率約１．４５７，膜応力が約３×１０8 Ｐａの引っ張り応力の無機ＳＯＧ膜２７が形成される。同時に，コア１５周辺に存在する第１の上部クラッド層２６の側壁部にも無機ＳＯＧ膜２７が形成される。
【００４０】
以上のように，第２の実施の形態によれば，上部クラッドの形成において，第１の上部クラッド層２６を形成した後，緩衝剤として流動性の高い無機ＳＯＧ膜２７を形成しているため，第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００４１】
さらに，本実施の形態によれば，無機ＳＯＧ膜２７は溝２６ａの側壁にも形成される。従って，約７×１０8 Ｐａの圧縮応力を有するクラッド層となる石英膜と，約３×１０8 Ｐａの引っ張り応力を有する無機ＳＯＧ膜２７が，溝２６ａの底部のみならず溝２６ａの側壁にも形成されるので，石英膜のみ形成した場合より応力が緩和され，複屈折が減少し，偏波特性を向上させることが可能である。
【００４２】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかる光導波路の製造方法の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４３】
例えば，上記実施の形態では基板としてシリコン基板を用いた場合の一例につき説明したが，本発明はかかる場合に限定されない。基板としてガラス基板を用いた場合であっても同様に本発明は適用可能である。
【００４４】
さらに，上記実施の形態においては，クラッド層の成膜に平行平板型プラズマ化学気相成長装置を用いた場合の一例につき説明したが，本発明はこれに限定されない。同様にクラッド層を成膜可能な装置を用いれば本発明は適用可能である。また，コア形成工程に用いたＲＩＥ装置についても同様に，これに限定されない。
【００４５】
さらに，上記実施の形態ではＳＯＧの材料として無機ＳＯＧを用いた場合の一例につき説明したが，本発明はかかる例に限定されない。有機ＳＯＧを用いた場合であっても同様に本発明は適用可能である。
【００４６】
さらに，上記実施の形態では，レジストのみを用いてコア材をエッチングした場合の一例につき説明したが，本発明はかかる場合に限定されない。レジストの下にアモルファスシリコン，タングステンシリサイドあるいはアルミニウムやクロム等の膜を形成し，その膜をマスクとしてコア材をエッチングする多層レジスト構造とした場合であっても本発明は適用可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，コア間に第１の上部クラッド層を形成した後，緩衝剤として流動性の高いＳＯＧ膜を形成している。そのため，第２の上部クラッド層を形成する空間の幅と高さの比を低下させると同時に，側壁部の傾斜を緩和させることが可能である。従って，第２の上部クラッド層の形成を容易に行うことが可能である。さらに，高温の加熱処理を行うことによる光導波路の損失を防ぎ，歩留まりを上げることが可能である。
【００４８】
さらに，ＳＯＧ膜を第１の上部クラッド層と第２の上部クラッド層で挟む構造にすることは，ＳＯＧ膜への水の吸湿を低減させ，ＳＯＧ膜からの水の放出を低減させることが可能である。水は，波長１．３９μｍ付近に吸収性を有するＳｉ−ＯＨ基の原因となり，波長１．３μｍ帯を利用する光導波路に対しては，光の伝搬損失を低下させるおそれがある。そのため，本製造方法のようにＳｉ−ＯＨ基の濃度を低減することにより，光の伝搬損失の低下を防止することが可能である。
【００４９】
さらに，ＳＯＧ膜は溝の側壁にも形成される。かかる製造方法によれば，約７×１０８Ｐａの圧縮応力を有するクラッド層となる石英膜と，約３×１０８Ｐａの引っ張り応力を有するＳＯＧ膜を，溝の底部のみならず溝の側壁にも形成されるので，石英膜のみに形成した場合より応力が緩和され，複屈折が減少し，偏波特性を向上させることが可能である。
【００５０】
さらに，第２の上部クラッド層はプラズマ処理により形成される。かかる製造方法によれば，第２の上部クラッド層を形成する工程において，ＳＯＧ膜がプラズマに曝されるため，処理ガスであるＣ２Ｆ６から分解したプラズマガス中のＦラジカルやＦイオンがＳＯＧ膜に拡散する。従って，上部クラッドの屈折率を均一に１．４５２とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光導波路の製造方法の工程図であり，図１（Ａ）はシリコン基板を表し，図１（Ｂ）は下部クラッドが形成された状態を表し，図１（Ｃ）はコア層が形成された状態を表し，図１（Ｄ）はレジストパターンが形成された状態を表し，図１（Ｅ）はコアが形成された状態を表している。
【図２】本発明にかかる光導波路の製造方法の工程図であり，図２（Ｆ）は第１の上部クラッド層が形成された状態を表し，図２（Ｇ）はＳＯＧ膜が形成された状態を表し，図２（Ｈ）は第２の上部クラッド層が形成された状態を表している。
【図３】プラズマＣＶＤ装置の概略を表すブロック図である。
【図４】本発明にかかる光導波路の製造方法の別の工程図であり，図４（Ｆ）は第１の上部クラッド層が形成された状態を表し，図４（Ｇ）はＳＯＧ膜が形成された状態を表し，図４（Ｈ）は第２の上部クラッド層が形成された状態を表している。
【図５】従来の光導波路の製造方法の工程図である。
【図６】従来の光導波路の製造工程のうち，レジストパターンが形成された状態を示す説明図であり，図６（Ａ）は平面図であり，図６（Ｂ）は断面図である。
【図７】従来の光導波路の製造工程のうち，コアが形成された状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１１    シリコン基板
１２    下部クラッド層
１３    コア層
１４    レジストパターン
１５    コア
１６    第１の上部クラッド層
１６ａ  溝
１７    無機ＳＯＧ膜
１８    第２の上部クラッド層
【図１】
0003771034.tif 000002
【図２】
0003771034.tif 000003
【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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