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面外分岐ミラーを有する光集積回路の製造方法 コモンズ

国内特許コード P010000629
整理番号 ShIP‐Y801
掲載日 2002年9月30日
出願番号 特願平10-092258
公開番号 特開平11-271549
登録番号 特許第2942825号
出願日 平成10年3月23日(1998.3.23)
公開日 平成11年10月8日(1999.10.8)
登録日 平成11年6月25日(1999.6.25)
発明者
  • 杉原 興浩
  • 岡本 尚道
  • 江上 力
  • 中山 英樹
  • 都丸 尚紀
出願人
  • 学校法人静岡大学
発明の名称 面外分岐ミラーを有する光集積回路の製造方法 コモンズ
発明の概要 光集積回路の製造方法、特に電子線を直接照射することにより面外分岐ミラーを有する光集積回路の製造方法に関する発明である。比較的簡単な製造工程で面外分岐ミラーを有する光集積回路を正確に形成できる。単一の光カップリング面だけでなく回折格子状等の種々の形態の面外分岐ミラーを有する光集積回路の製造方法を提供する。光集積回路を形成するに当たり、基板上に、光回路素子を構成する高分子光学材料膜を形成する工程と、高分子光学材料膜を電子線ビームで直接2次元的に走査する工程と、現像処理により、光回路素子を構成しない区域の高分子光学材料膜を除去する工程とを有し、電子線ビームの走査工程において、光回路素子を構成しない区域に対して時間的に一定のエネルギー照射量で走査し、面外分岐ミラーを形成する予定の区域に対しては照射エネルギー量を時間的に変えながら走査することを特徴とする。光回路素子を構成しない区域については時間的に一定の照射量の電子線を照射する。一方、面外ミラーを構成する区域については、電子線照射量を時間的に変化させる。このように構成することにより、1回の電子線照射処理により面外分岐ミラーを有する光集積回路を形成することができ、製造工程が一層簡単になる。電子線のビーム走査工程において、照射される電子線の照射量を段階的に変化させて、回折格子状の面外分岐ミラーを形成することを特徴とする。電子線照射量を時間的に段階的に変化させることにより、階段状の面外分岐ミラー、すなわち回折格子状の面外分岐ミラーを形成することができる。
従来技術、競合技術の概要 基板上に高分子膜を形成し、この高分子膜を利用して光導波路や光変調器等の種々の光学素子を形成する光集積回路が実用化されている。この光集積回路においては、外部からの信号光を光集積回路に入射させ又は光集積回路からの信号光を別の光学素子に送出するための面外分岐ミラーのような光カップリング素子が必要である。従来、光集積回路に光カップリング素子として面外分岐ミラーを形成する場合、フォトリソグラフィー及びエッチング技術が用いられていた。面外分岐ミラーの作製には、まず乾板上に電子線レジストを堆積し、電子線発生源を用いて電子線を照射、現像処理を行うことにより、所望のパターンのフォトマスクを作製する。次に、光導波路上に光感光材であるフォトレジストを成膜し、フォトレジストの上から紫外線をフォトマスクを通して照射してパターニングし、現像する。そして、フォトレジストをマスクとしてエッチングを行い、光導波路のコア部分を削ることにより分岐ミラーを持つ高分子光導路が完成する。また、高分子導波路上への面外分岐ミラーの作製には、ダイシングソーの刃を用いて高分子を機械的に切削するという方法が利用されていた。従来技術においては、面外分岐ミラーの作製のために、多数の工程を経る必要があり、製造工程が複雑化する欠点があった。また、従来技術の工程では、機械加工処理を必要とするため、熱的、機械的に弱い材料は利用できなかった。さらに、これらの方法では、フレキシビリティーに富んだミラーパターンが実現困難であった。
産業上の利用分野 電子線を直接照射することにより面外分岐ミラーを有する光集積回路の製造方法
特許請求の範囲 【請求項1】 基板上に面外分岐ミラーを有する光集積回路を形成するに当たり、
基板上に、光回路素子を構成する高分子光学材料膜を形成する工程と、
前記高分子光学材料膜を電子線ビームで直接2次元的に走査する工程と、
現像処理により、光回路素子を構成しない区域の高分子光学材料膜を除去する工程とを具え、
前記電子線ビームの走査工程において、光回路素子を構成しない区域に対して時間的に一定のエネルギー照射量で走査し、面外分岐ミラーを形成する予定の区域に対しては照射エネルギー量を時間的に変えながら走査することを特徴とする光集積回路の製造方法。

【請求項2】前記電子線ビームの走査工程において、電子線の照射量を段階的に変化させて、階段状の面外分岐ミラーを形成することを特徴とする請求項1に記載の光集積回路の製造方法。

【請求項3】 前記電子線ビームの走査工程において、照射する電子線の単位時間当たりのエネルギーの変化を2段階に変化させ、基板表面の法線に対して互いに異なる角度の2個の分岐ミラー面を形成することを特徴とする請求項1に記載の光集積回路の製造方法。
産業区分
  • 光学装置
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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