チャンネル型光導波路の形成方法
【目的】 第２高調波発生（ＳＨＧ）素子、光偏向器、光変調器、光スイッチ、光増幅器あるいは光集積回路などの光デバイスとして有用な、再現性、膜厚均一性に優れ、かつ薄膜結晶性が全く劣化しないリッジ型光導波路を容易に形成すること。
【構成】 基板の上部に光導波路となる薄膜部分を形成し、この上に一般的なフォトリソグラフィー技術を用いて光導波路形状のマスクパターンを施した後、液相エピタキシャル法において使用するフラックスを溶融状態とし、その溶融体中においてエッチングを行う。
【構成】 基板の上部に光導波路となる薄膜部分を形成し、この上に一般的なフォトリソグラフィー技術を用いて光導波路形状のマスクパターンを施した後、液相エピタキシャル法において使用するフラックスを溶融状態とし、その溶融体中においてエッチングを行う。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第２高調波発生（ＳＨＧ）素子、光偏向器、光変調器、光スイッチ、光増幅器あるいは光集積回路などの光デバイスとして有用なチャンネル型光導波路の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、レーザ光を利用した光情報処理装置の発展にはめざましいものがあるが、なかでも、光偏向器、光変調器、光増幅素子、光スイッチなどの光デバイスについては、電気光学効果や非線形光学効果、磁気光学効果などの光学的特性に優れ、伝搬損失の低い高品質の光導波路の使用が不可欠である。
【０００３】光導波路には、基板上に厚さ数μｍの平面状薄膜を設けたスラブ（平面）型光導波路と、更にその面内にも帯状に屈折率差を設けるか、あるいは段差すなわち膜厚差を設け、帯状領域のみ導波するようにしたチャンネル型光導波路とがあるが、チャンネル型光導波路の方が光の閉じ込め効率が高くできるため有利とされている。
【０００４】チャンネル型光導波路の基本的な形状としては、埋め込み型、リッジ型、装荷型があるが、光変調器などの光デバイスに応用した場合、リッジ型の光導波路とすることが望ましい。それは、この形状の光導波路の方が光の閉じ込め効率が高く、加工も容易にできるからである。
【０００５】上記、リッジ型光導波路は、従来、基板の上部に光導波路となる薄膜部分を形成し、この上に一般的なフォトリソグラフィー技術を用いて光導波路形状のマスクパターンを施し、次いで（１）ウエットエッチング（化学エッチング）、（２）イオンビームエッチング、（３）反応性イオンエッチング（ＲＩＥ、Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）などの方法によってマスクパターン以外の薄膜部分を除去してリッジ型光導波路を作製していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、前記ウエットエッチング法は、例えば、西原浩、春名正光、栖原敏明 共著「光集積回路」（オーム社発行）のｐ１９３に記載されているように、エッチング速度の充分な再現性を得ることが困難で、また等方的であることから、１μｍ以下の加工精度が要求される場合には満足な結果が得られず、またエッチングした部分にアンダーカットが見られるという欠点があった。
【０００７】また、前記イオンビームエッチング、反応性イオンエッチング法は、例えば、電気学会大学講座「電子材料工学」（オーム社発行）のｐ２６５〜２６７に記載されているように、（Ａ）エッチング速度が概して遅く、かつ装置のスループット、すなわち処理能力が低く経済的に不利となる、（Ｂ）エッチングプロセス中に反応生成物あるいは反応容器に起因する汚染物が試料表面に付着する、（Ｃ）加速イオン衝撃によって試料に損傷を与える、（Ｄ）電極間の放電状態あるいは反応ガスの流形によってエッチング速度が不均一となるなどの欠点あった。
【０００８】しかるに、前記エッチング工程を含む従来技術で作製したリッジ型光導波路は、再現性、膜厚均一性に劣り、かつ薄膜結晶性の劣化に伴い、光導波路の光学特性の劣化や伝搬損失が増大するという問題点を有していた。
【０００９】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、従来技術の問題点を克服するために鋭意研究を重ねた結果、液相エピタキシャル法において結晶を育成するために使用するフラックスを溶融状態とし、その溶融体中において従来の使用目的とは逆にエッチングを行うことにより、再現性、膜厚均一性に優れ、かつ薄膜結晶性が全く劣化しないリッジ型光導波路が極めて容易に得られることを新規に知見した。
【００１０】すなわち、本発明は、基板の上部に光導波路となる薄膜部分を形成し、この上に一般的なフォトリソグラフィー技術を用いて光導波路形状のマスクパターンを施した後、溶融状態にあるフラックス中においてエッチングを行うことを特徴とするチャンネル型光導波路の形成方法に関する。
【００１１】
【作用】本発明のチャンネル型光導波路の形成方法は、基板の上部に光導波路となる薄膜部分を形成し、この上に一般的なフォトリソグラフィー技術を用いて光導波路形状のマスクパターンを施した後、エッチング液として飽和温度以上に加熱されたフラックスを用い、その溶融体中においてエッチングを行うことが特徴である。ここで飽和温度とはフラックス中にフラックスの融解温度よりも高い融点を持つ物質を溶解させる際に、そのフラックス以外の物質がフラックス中に完全に溶解する時の温度をいう。なお、フラックス以外の成分が存在せず、フラックスのみの場合、飽和温度はフラックスの融解温度に等しくなる。溶融体中におけるエッチングは、従来のエッチング液のような等方的なエッチングとはならず、アンダーカットが生じないだけでなく、エッチング速度の再現性にも優れ、またイオンビームエッチング、反応性イオンエッチングのようにエッチング速度が不均一にならないため、膜厚均一性に優れ、かつ薄膜結晶性が全く劣化しない。このため、光学的特性の優れたリッジ型光導波路を極めて容易に形成することができる。
【００１２】前記エッチングに使用するフラックス組成としては、薄膜を溶解せしめるものであれば特に限定されないが、ＰｂＯ−ＰｂＦ2 、ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 、Ｍ+ Ｆ、Ｍ+ Ｃｌ、Ｍ+2Ｏ−Ｂ2 Ｏ3 、Ｍ+2Ｏ−ＭｏＯ3 、Ｍ+2Ｏ−ＷＯ3 、Ｍ+2Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 （Ｍ+ ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ）系から選ばれる少なくとも１種のフラックス組成が望ましい。特に、基板上の薄膜結晶がＬｉＮｂＯ3 および異種元素を含むＬｉＮｂＯ3 の場合には、Ｍ+2Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 （Ｍ+ ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）系が望ましい。それは、Ｍ+2Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 （Ｍ+ ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）系が、ＬｉＮｂＯ3および異種元素を含むＬｉＮｂＯ3 を溶解させても極めて安定であり、またＭ+2Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 （Ｍ+ ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）系フラックスは、酸あるいは水に溶解するため、エッチング終了後に薄膜結晶上に残留しても容易に除去することができるからである。ニオブ酸リチウム単結晶薄膜をエッチングさせる場合は、以下の組成が有利である。ＬｉＶＯ3 −ＮａＶＯ3 フラックス系の組成としては、Ｎａ2 Ｏ，ＭｇＯを除いた、Ｌｉ2 Ｏ、Ｖ2 Ｏ5 、Ｎｂ2 Ｏ5 の組成範囲が、Ｌｉ2 Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 −Ｎｂ2 Ｏ5 の３成分系の三角図において、Ａ（８８．９０，２．２２，８．８８）、Ｂ（５５．００，４３．００，２．００）、Ｃ（４６．５０，５１．５０，２．００）、Ｄ（１１．１１，８０．００，８．８９）、Ｅ（３７．５０，５．００，５７．５０）の５組成点で囲まれる領域で示される組成範囲内にあることが有利である。前記組成点は、（Ｌｉ2 Ｏのモル％，Ｖ2 Ｏ5 のモル％，Ｎｂ2 Ｏ5 のモル％）を指す。また、前記Ｎａ2 Ｏ，ＭｇＯを除いた、Ｌｉ2 Ｏ、Ｖ2 Ｏ5 、Ｎｂ2 Ｏ5 の組成範囲としてはＬｉ2 Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 −Ｎｂ2 Ｏ5 の３成分系の三角図において、Ｆ（４９．４９，４５．４６，５．０５）、Ｇ（１１．１１，８０．００，８．８９）、Ｈ（４２．８１，２２．９４，３４．２５）の３組成点で囲まれた組成割合であることが好ましく、また、前記Ｌｉ2 Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 −Ｎｂ2 Ｏ5 の組成範囲は、３成分系の三角図において、Ｉ（４７．６４，４６．１２，６．２４）、Ｊ（２７．０１，６４．６９，８．３０）、Ｋ（３６．７１，３７．９７，２５．３２）、Ｌ（４４．０５，３２．９７，２２．９８）の４組成点で囲まれる範囲が好適であり、さらにＭ（４５．３６，４６．４５，８．１９）、Ｎ（３２．８９，５７．０５，１０．０６）、Ｏ（３６．７１，４４．３０，１８．９９）、Ｐ（４４．９５，４０．５４，１４．５１）の４組成点で囲まれる範囲が最適である。本発明におけるＮａ2 Ｏの組成割合として、モル比でＮａ2 Ｏ／Ｌｉ2 Ｏが、２．０／９８．０〜９３．５／６．５を満たす範囲であることが望ましい。前記Ｎａ2 Ｏの組成割合として、モル比でＮａ2 Ｏ／Ｌｉ2 Ｏが、７．４／９２．６〜８０．０／２０．０を満たす範囲であることが望ましく、１６．７／８３．３〜４８．４／５１．６を満たす範囲であることが好適である。また、ＭｇＯの組成割合として、モル比でＭｇＯ／ニオブ酸リチウムの値が、０．１／９９．９〜２５．０／７５．０を満たす組成範囲であることが望ましい。前記ニオブ酸リチウムとは溶融体組成から析出可能なニオブ酸リチウムの理論量を意味する。さらに、ＭｇＯの組成割合として、モル比でＭｇＯ／ニオブ酸リチウムの値が、０．７／１００〜９．０／１００を満たす組成範囲であることが好ましく、３．５／１００〜６．０／１００を満たす組成範囲であることが好適である。特にＬｉ2 Ｏ、Ｎｂ2 Ｏ5 がＬｉ2 Ｏ／Ｎｂ2 Ｏ5 ＞１を満たす組成範囲では、ＭｇＯの組成割合として、モル比でＭｇＯ／Ｎｂ2 Ｏ5 が、０．２／９９．８〜４０．０／６０．０を満たす範囲であることが望ましい。前記ＭｇＯの組成割合として、モル比でＭｇＯ／Ｎｂ2 Ｏ5 が、０．７／５０．０〜９．０／５０．０を満たす範囲であることが好ましく、３．５／５０．０〜６．０／５０．０を満たす範囲であることが好適である。
【００１３】前記エッチング速度は、フラックス溶融体の温度、エッチング時間、フラックス組成によって調整することが望ましい。特に、エッチング速度を遅くしたい場合には、エッチングされる薄膜結晶をあらかじめフラックス中に溶解させておくことが有利である。それは、エッチング速度を遅くするためにフラックス溶融体の温度を下げるとフラックスが不安定となり、フラックス成分あるいはフラックス中に溶解している成分が微結晶として析出してエッチングが継続できなくなる恐れがあるのに対して、エッチングされる薄膜結晶をあらかじめフラックス中に溶解させておくと、フラックス溶融体が安定な、温度が充分高い状態であっても、フラックス溶融体の薄膜結晶に対する溶解能力を低下させることができるからである。
【００１４】前記エッチング時のマスク材の特性としては、エッチングする薄膜結晶よりも融点が高いこと、エッチングする温度において薄膜結晶中に拡散しないこと、溶融フラックスに対して薄膜結晶と同等以下の溶解性を有することが必要である。
【００１５】前記エッチング時のマスク材としては、エッチングされる薄膜結晶および薄膜結晶の構成元素からなることが有利である。その理由は、前記、マスク材の要求特性を容易に満たしうるからである。例えば、薄膜結晶がＬｉＮｂＯ3の場合には、マスク材としてはＬｉＮｂＯ3 あるいは、Ｎｂ2 Ｏ5 を用いることが有利である。
【００１６】前記エッチング時のマスク材の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、スピンコーティング法、ディップコーティング法などが望ましいが、特にスパッタ法が好適である。その理由は、マスク材の膜厚制御が容易であり、かつ、本発明の形成方法においては、マスク材の結晶性が高い必要がなく非晶質でも構わないため、スパッタ法で得られる程度の結晶性で充分その目的を果たしうるためである。
【００１７】前記エッチング時のマスク材の膜厚は、チャンネル型光導波路において希望する段差と一致させることが望ましい。その理由は、従来のイオンビームエッチング法などにおいては、マスク材下の薄膜結晶への影響を抑えるために、その膜厚を充分厚く形成し、エッチング終了後、そのマスク材の残留部分を化学エッチングなどの方法によって除去する必要があったが、本発明の形成方法においては、マスク材がすべてエッチングされた時点で、マスク材の膜厚に相当する段差が既に形成されており、更にエッチングを行ってもその段差は変わることないため、マスク材の残留部分を除去する必要がなく、またエッチングされたマスク材下の薄膜結晶の結晶性には全く影響を与えないからである。
【００１８】前記エッチングの際には、エッチング試料を回転させることが望ましい。これは試料を回転させることにより、エッチングが均一になされるからである。
【００１９】前記エッチング終了後には、試料を回転させ、フラックスを振り切ることが望ましい。これは、フラックスが薄膜結晶表面に残留すると、薄膜の結晶性、光学特性、光伝搬損失が低下する恐れがあるためである。
【００２０】本発明の光導波路は、基板と薄膜導波層の結晶格子を互いに整合（格子整合）させたものであることが望ましい。それは、このように基板と薄膜導波層とを格子整合させると、格子の歪みや結晶欠陥が極めて少なくなり、マイクロクラックなどのない高品質の薄膜導波層を形成することができるからである。
【００２１】このような格子整合に当たって、前記薄膜導波層の格子定数は、基板の格子定数の９９．８１〜１００．０３％であることが望ましい。この理由は、薄膜導波層の格子定数が、基板の格子定数の９９．８１％より小さくなると薄膜導波層にクラックが発生し、また、薄膜導波層の格子定数が、基板の格子定数の１００．０３％より大きくなると薄膜導波層にファセットが発生するため、いずれの場合においても光学用途に使用できる高品質の薄膜導波層を得ることが困難となるためである。
【００２２】本発明において、前記薄膜導波層と基板との組み合せは、特に限定されるものではないが、例えば、薄膜導波層としては、ＬｉＮｂＯ3 、α−石英、ＫＴｉＯＰＯ4 （ＫＴＰ）、β−ＢａＢ2 Ｏ4 （ＢＢＯ）、ＫＨ2 ＰＯ4 （ＫＤＰ）、ＫＤ2 ＰＯ4 （ＫＤ* Ｐ）、ＮＨ4 Ｈ2 ＰＯ4 （ＡＤＰ）、Ｃ5 Ｈ2 ＡｓＯ4 （ＣＤＡ）、Ｃ5 Ｄ2 ＡｓＯ4 （ＣＤ* Ａ）、ＲｂＨ2 ＰＯ4 （ＲＤＰ）、ＲｂＨ2 ＡｓＯ4 （ＲＤＡ）、ＢｅＳＯ4 ・４Ｈ2 Ｏ、ＬｉＣｌＯ4 ・３Ｈ2 Ｏ、ＬｉＣｌＯ3 、α−ＬｉＣｄＢＯ3 、ＬｉＢ3 Ｏ5 （ＬＢＯ）、尿素、Ｙ3 Ｆｅ5 Ｏ12、（Ｂｉ，Ｙ）3 （Ａｌ，Ｆｅ）5 Ｏ12などのガーネット、Ｂａ2 ＮａＮｂ5 Ｏ15（ＢＮＮ）、（Ｓｒ，Ｂａ）Ｎｂ2 Ｏ6 などが使用でき、この薄膜導波層に組み合わせて用いる基板としては、例えば、ＬｉＴａＯ3 、ＬｉＴａＯ3 薄膜が形成されたＬｉＮｂＯ3 、ＳｉＯ2 、α−サファイア、ＢｅＯ、ＺｎＯ、Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12などのガーネット、ＫＴＰ、ＢＢＯ、ＬＢＯ、ＫＤＰおよび類似化合物、ソーダガラス、パイレックスガラスなどが用いられる。
【００２３】特に、薄膜導波層としてＬｉＮｂＯ3 を用い、基板としてＬｉＴａＯ3 を用いる組み合せは最も望ましい形態である。それは、これらの単結晶は、結晶構造が互いに類似しており、格子整合させやすいからである。
【００２４】次に、本発明の光導波路の薄膜導波層の製造方法としては、液相エピタキシャル成長法、スパッタ法、蒸着法などが望ましいが、特に液相エピタキシャル成長法が好適である。この理由は、液相エピタキシャル成長法によれば、結晶性に優れた均質な膜が得やすく、その結果、光伝搬損失が小さく光導波路として好適な、しかも単結晶本来が持つ非線形光学効果、電気光学効果、音響光学効果などを充分活かせるからである。また、液相エピタキシャル成長法の場合、エッチングのためのフラックスを新たに用意する必要がなく、薄膜成長に使用した溶融液をそのまま使用することができるからである。この場合は、溶融液の温度を薄膜成長させた温度より充分高く、すなわち溶融液の飽和温度以上にすることでその目的を達成することができる。また、液相エピタキシャル成長法の場合は、エッチングを行い、マスク材を完全に溶解させて希望の段差を形成した後に、溶融液の温度を下げて通常の液相エピタキシャル成長を行うことで、段差を維持したまま薄膜導波層の膜厚を厚くすることもできるという他の方法ではできない利点も有する。
【００２５】本発明の光導波路形成方法は、ＳＨＧ素子などの光変調器、光偏向器、光スイッチ、光増幅素子、光集積回路など、導波路型光デバイスすべてに適用できる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例１（１） Ｌｉ2 ＣＯ3 １９．６ｇ、Ｖ2 Ｏ5 ５１．９ｇ，Ｎｂ2 Ｏ5 １８．９ｇ、Ｎａ2 ＣＯ3 ９．７ｇ、ＭｇＯ ０．３ｇ秤量（Ｌｉ2 ＣＯ3 ４２．７モル％、Ｖ2 Ｏ5 ４５．９モル％、Ｎｂ2 Ｏ5 １１．４モル％、Ｎａ2 ＣＯ3 をＬｉ2 ＣＯ3 に対して２５．６モル％、ＭｇＯを前記溶融物組成から析出可能なＬｉＮｂＯ3 の理論量に対して５モル％添加（ＭｇＯ／（ＬｉＮｂＯ3 ＋ＭｇＯ）＊１００＝５ｍｏｌ％を満たすようにＭｇＯを添加｝）した混合物を白金ルツボに入れ、エピタキシャル成長装置中で空気雰囲気下で１０５０℃まで加熱してルツボの内容物を溶解させ、１９．５時間攪拌した。溶融体を１時間当たり１２０℃の冷却速度で１０００℃まで、さらに１時間当たり６０℃の冷却速度で９３９℃まで徐冷した。
（２） ２インチφ、厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶１の（０００１）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法によりＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜２を３μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。ＬｉＴａＯ3 単結晶１とＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜２のａ軸の格子定数は５．１５４Åで両者は略一致していた（図１工程Ａ）。
（３） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２５ｓｅｃであった。
（４） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、０．８ｄＢ／ｃｍであった。
（５） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚１μｍ、幅５μｍのＮｂ2 Ｏ5 膜６を形成したものをエッチング試料とした。（図１ 工程Ｂ〜Ｅ）
（６） フラックスＬｉＶＯ3 ９０モル％、ＬｉＮｂＯ3 １０モル％の割合で調製した混合物を白金ルツボに入れエピタキシャル装置中で空気雰囲気下で、１１００℃に加熱して、ルツボの内容物を溶解した。さらに溶融体を白金プロペラを用い、１００ｒｐｍの回転速度で６時間撹拌させた。
（７） 溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９５０℃まで徐冷した後、このエッチング試料を９５０℃で予備加熱し、溶融体中に５０ｒｐｍで回転させながら２分間浸漬した。ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜およびＮｂ2 Ｏ5 膜のエッチング速度は、共に約０．５μｍ／分であった。
（８） 溶融体からエッチング試料を引き上げ、回転数１０００ｒｐｍで３分間溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／分の速度で室温まで徐冷し、段差約１μｍ、幅５μｍ、膜厚３μｍのリッジ型光導波路７を得た。（図１ 工程Ｆ）
（９） また、薄膜導波層表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２５ｓｅｃであった。
（１０） また、リッジ型光導波路の側面８は、極めて平滑であった。（図２）
（１１） 得られたリッジ型光導波路に対して垂直に端面研磨を施して、レーザ光を端面入射させ、出射光のニアフィールドパターンを観察したところ、レーザ光が導波路内に良好に閉じ込められていることが確認できた。
（１２） 得られたリッジ型光導波路の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をカットバック法によって測定したところ、１．３ｄＢ／ｃｍであった。
【００２７】実施例２（１） ２インチφ、厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶の（０００１）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法により、Ｎａ、Ｍｇ含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜を５μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。
（２） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は１９ｓｅｃであった。
（３） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、０．６ｄＢ／ｃｍであった。
（４） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚２μｍ、幅５μｍのＬｉＮｂＯ3 膜を形成したものをエッチング試料とした。
（５） フラックスＬｉ0.7 Ｎａ0.3 ＶＯ3 ８０モル％、ＬｉＮｂＯ3 ２０モル％の割合で調製した混合物を白金ルツボに入れエピタキシャル装置中で空気雰囲気下で、１１００℃に加熱して、ルツボの内容物を溶解した。さらに溶融体を白金プロペラを用い、１００ｒｐｍの回転速度で６時間撹拌させた。
（６） 溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９４５℃まで徐冷した後、このエッチング試料を９４５℃で予備加熱し、溶融体中に５０ｒｐｍで回転させながら３分間浸漬した。Ｎａ、Ｍｇ含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜およびＬｉＮｂＯ3膜のエッチング速度は、共に約１μｍ／分であった。
（７） 溶融体からエッチング試料を引き上げ、回転数１０００ｒｐｍで３分間溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／分の速度で室温まで徐冷し、段差約２μｍ、幅５μｍ、膜厚４μｍのリッジ型光導波路を得た。
（８） また、薄膜導波層表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は１９ｓｅｃであった。
（９） また、リッジ型光導波路の側面は、極めて平滑であった。
（１０） 得られたリッジ型光導波路に対して垂直に端面研磨を施して、レーザ光を端面入射させ、出射光のニアフィールドパターンを観察したところ、レーザ光が導波路内に良好に閉じ込められていることが確認できた。
（１１） 得られたリッジ型光導波路の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をカットバック法によって測定したところ、１．１ｄＢ／ｃｍであった。
【００２８】実施例３（１） ２インチφ、厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶の（１１０）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法により、Ｚｎ含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜を２μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。
（２） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２６ｓｅｃであった。
（３） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、１．４ｄＢ／ｃｍであった。
（４） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚１μｍ、幅３μｍのＺｎ含有ＬｉＮｂＯ3 膜を形成したものをエッチング試料とした。
（５） フラックスＮａＶＯ3 １００モル％の割合で調製した混合物を白金ルツボに入れエピタキシャル装置中で空気雰囲気下で、１１００℃に加熱して、ルツボの内容物を溶解した。さらに溶融体を白金プロペラを用い、１００ｒｐｍの回転速度で６時間撹拌させた。
（６） 溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９６０℃まで徐冷した後、このエッチング試料を９６０℃で予備加熱し、溶融体中に５０ｒｐｍで回転させながら１分間浸漬した。ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜およびＬｉＮｂＯ3膜のエッチング速度は、共に約１μｍ／分であった。
（７） 溶融体からエッチング試料を引き上げ、回転数１０００ｒｐｍで３分間溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／分の速度で室温まで徐冷し、段差約１μｍ、幅３μｍ、膜厚２μｍのリッジ型光導波路を得た。
（８） また、薄膜導波層表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２６ｓｅｃであった。
（９） また、リッジ型光導波路の側面は、極めて平滑であった。
（１０） 得られたリッジ型光導波路に対して垂直に端面研磨を施して、レーザ光を端面入射させ、出射光のニアフィールドパターンを観察したところ、レーザ光が導波路内に良好に閉じ込められていることが確認できた。
（１１） 得られたリッジ型光導波路の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をカットバック法によって測定したところ、１．９ｄＢ／ｃｍであった。
【００２９】実施例４（１） ２インチφ、厚さ０．５ｍｍのＧａ3 Ｇａ5 Ｏ12単結晶の（１１１）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法により、（Ｂｉ，Ｙ）3 （Ｆｅ，Ａｌ）5 Ｏ12単結晶薄膜を３μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。
（２） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２３ｓｅｃであった。
（３） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、１．０ｄＢ／ｃｍであった。
（４） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚１μｍ、幅５μｍのＹ3 Ｆｅ54Ｏ12膜を形成したものをエッチング試料とした。
（５） 溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９７０℃まで徐冷した後、このエッチング試料を９７０℃で予備加熱し、溶融体中に５０ｒｐｍで回転させながら３分間浸漬した。（Ｂｉ，Ｙ）3 （Ｆｅ，Ａｌ）5 Ｏ12単結晶薄膜およびＹ3 Ｆｅ5 Ｏ12膜のエッチング速度は、共に約０．５μｍ／分であった。
（６） フラックスとしてＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 系を用い、モル比でＰｂＯ／Ｂ2 Ｏ3 が１５．７となる割合で調製した混合物を白金ルツボに入れエピタキシャル装置中で空気雰囲気下で、１１００℃に加熱して、ルツボの内容物を溶解した。さらに溶融体を白金プロペラを用い、１００ｒｐｍの回転速度で６時間撹拌させた。
（７） 溶融体からエッチング試料を引き上げ、回転数１０００ｒｐｍで３分間溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／分の速度で室温まで徐冷し、段差約１μｍ、幅５μｍ、膜厚２．５μｍのリッジ型光導波路を得た。
（８） また、薄膜導波層表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２３ｓｅｃであった。
（９） また、リッジ型光導波路の側面は、極めて平滑であった。
（１０） 得られたリッジ型光導波路に対して垂直に端面研磨を施して、レーザ光を端面入射させ、出射光のニアフィールドパターンを観察したところ、レーザ光が導波路内に良好に閉じ込められていることが確認できた。
（１１） 得られたリッジ型光導波路の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をカットバック法によって測定したところ、１．５ｄＢ／ｃｍであった。
【００３０】比較例１（１） ２インチφ、厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶の（０００１）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法によりＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜を３μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。
（２） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２５ｓｅｃであった。
（３） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、０．８ｄＢ／ｃｍであった。
（４） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚０．５μｍ、幅５μｍのＡｌ膜を形成したものをエッチング試料とした。
（５） ＣＦ4 を反応ガスとして、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：ReactiveIon Etching）法により、エッチング試料を３時間エッチングした後、ＨＦにより残留Ａｌ膜を除去し、段差約１μｍ、幅５μｍ、膜厚３μｍのリッジ型光導波路を得た。
（６） なお、薄膜導波層表面は基本的には鏡面であったが、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は４０ｓｅｃと大きくなった。
（７） また、リッジ型光導波路の側面には、かなりの荒れが認められた。
（８） 得られたリッジ型光導波路に対して垂直に端面研磨を施して、レーザ光を端面入射させ、出射光のニアフィールドパターンを観察したところ、導波路側面での散乱および導波路以外の薄膜導波層へのレーザ光の洩れが認められた。
（９） 得られたリッジ型光導波路の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をカットバック法によって測定したところ、１３ｄＢ／ｃｍであった。
【００３１】比較例２（１） ２インチφ、厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶の（０００１）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法により、Ｎａ、Ｍｇ含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜を５μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。
（２） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は１９ｓｅｃであった。
（３） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、０．６ｄＢ／ｃｍであった。
（４） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚０．５μｍ、幅５μｍのＴｉ膜を形成したものをエッチング試料とした。
（５） Ａｒを反応ガスとして、イオンビームエッチング法により、エッチング試料を２時間エッチングした後、ＨＦ＋ＨＮＯ3 により残留Ｔｉ膜を除去し、段差約１μｍ、幅５μｍ、膜厚５μｍのリッジ型光導波路を得た。
（６） なお、薄膜導波層表面は基本的には鏡面であったが、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は３５ｓｅｃと大きくなった。
（７） また、リッジ型光導波路の側面には、かなりの荒れが認められた。
（８） 得られたリッジ型光導波路に対して垂直に端面研磨を施して、レーザ光を端面入射させ、出射光のニアフィールドパターンを観察したところ、導波路側面での散乱および導波路以外の薄膜導波層へのレーザ光の洩れが認められた。
（９） 得られたリッジ型光導波路の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をカットバック法によって測定したところ、１８ｄＢ／ｃｍであった。
【００３２】比較例３（１） ２インチφ、厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶の（０００１）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法により、Ｎａ、Ｍｇ含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜を５μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。
（２） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２５ｓｅｃであった。
（３） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、０．８ｄＢ／ｃｍであった。
（４） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚０．５μｍ、幅５μｍのエッチングレジスト膜を形成したものをエッチング試料とした。
（５）このエッチング試料をＨＦ＋ＨＮＯ3 （１：２）によりエッチングを行い、レジストを除去し、段差約１μｍ、幅４μｍ、膜厚３μｍのリッジ型光導波路を得た。
（６）リッジ部のエッチング面にはアンダーカットが見られ、サイドエッチングにより導波路がサイドエッチングのため導波路の幅が設定値より１μｍ狭くなった。
（７）上記工程を３回行ったが、全てのサンプルで段差、サイドエッチングの度合いが異なり、再現性のあるエッチング速度、導波路の幅の制御は困難であった。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明方法によれば、基板の上部に光導波路となる薄膜部分を形成し、この上に一般的なフォトリソグラフィー技術を用いて光導波路形状のマスクパターンを施した後、液相エピタキシャル法において使用するフラックスを溶融状態とし、その溶融体中においてエッチングを行う。このように溶融体中においてエッチングすることにより、再現性、膜厚均一性に優れ、かつ薄膜結晶性が全く劣化しないリッジ型光導波路を極めて容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に基づく製造工程の説明図
【図２】図２は、リッジ型チャンネル型光導波路の斜視図
【図３】図３は、Ｌｉ2 Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 −Ｎｂ2 Ｏ5 の３成分系の三角図
（Ｌｉ2 Ｏのモル％，Ｖ2 Ｏ5 のモル％，Ｎｂ2 Ｏ5 のモル％）
Ａ（８８．９０，２．２２，８．８８）
Ｂ（５５．００，４３．００，２．００）
Ｃ（４６．５０，５１．５０，２．００）
Ｄ（１１．１１，８０．００，８．８９）
Ｅ（３７．５０，５．００，５７．５０）
Ｆ（４９．４９，４５．４６，５．０５）
Ｇ（１１．１１，８０．００，８．８９）
Ｈ（４２．８１，２２．９４，３４．２５）
Ｉ（４７．６４，４６．１２，６．２４）
Ｊ（２７．０１，６４．６９，８．３０）
Ｋ（３６．７１，３７．９７，２５．３２）
Ｌ（４４．０５，３２．９７，２２．９８）
Ｍ（４５．３６，４６．４５，８．１９）
Ｎ（３２．８９，５７．０５，１０．０６）
Ｏ（３６．７１，４４．３０，１８．９９）
Ｐ（４４．９５，４０．５４，１４．５１）
【符号の説明】
１ ＬｉＴａＯ3 単結晶基板
２ ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜
３ フォトレジスト
４ 導波路パターン
５ Ｎｂ2 Ｏ5 エッチングマスク
６ 導波路パターン（Ｎｂ2 Ｏ5 膜）
７ リッジ状チャンネル型光導波路
８ リッジ状チャンネル型光導波路の側面部
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第２高調波発生（ＳＨＧ）素子、光偏向器、光変調器、光スイッチ、光増幅器あるいは光集積回路などの光デバイスとして有用なチャンネル型光導波路の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、レーザ光を利用した光情報処理装置の発展にはめざましいものがあるが、なかでも、光偏向器、光変調器、光増幅素子、光スイッチなどの光デバイスについては、電気光学効果や非線形光学効果、磁気光学効果などの光学的特性に優れ、伝搬損失の低い高品質の光導波路の使用が不可欠である。
【０００３】光導波路には、基板上に厚さ数μｍの平面状薄膜を設けたスラブ（平面）型光導波路と、更にその面内にも帯状に屈折率差を設けるか、あるいは段差すなわち膜厚差を設け、帯状領域のみ導波するようにしたチャンネル型光導波路とがあるが、チャンネル型光導波路の方が光の閉じ込め効率が高くできるため有利とされている。
【０００４】チャンネル型光導波路の基本的な形状としては、埋め込み型、リッジ型、装荷型があるが、光変調器などの光デバイスに応用した場合、リッジ型の光導波路とすることが望ましい。それは、この形状の光導波路の方が光の閉じ込め効率が高く、加工も容易にできるからである。
【０００５】上記、リッジ型光導波路は、従来、基板の上部に光導波路となる薄膜部分を形成し、この上に一般的なフォトリソグラフィー技術を用いて光導波路形状のマスクパターンを施し、次いで（１）ウエットエッチング（化学エッチング）、（２）イオンビームエッチング、（３）反応性イオンエッチング（ＲＩＥ、Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）などの方法によってマスクパターン以外の薄膜部分を除去してリッジ型光導波路を作製していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、前記ウエットエッチング法は、例えば、西原浩、春名正光、栖原敏明 共著「光集積回路」（オーム社発行）のｐ１９３に記載されているように、エッチング速度の充分な再現性を得ることが困難で、また等方的であることから、１μｍ以下の加工精度が要求される場合には満足な結果が得られず、またエッチングした部分にアンダーカットが見られるという欠点があった。
【０００７】また、前記イオンビームエッチング、反応性イオンエッチング法は、例えば、電気学会大学講座「電子材料工学」（オーム社発行）のｐ２６５〜２６７に記載されているように、（Ａ）エッチング速度が概して遅く、かつ装置のスループット、すなわち処理能力が低く経済的に不利となる、（Ｂ）エッチングプロセス中に反応生成物あるいは反応容器に起因する汚染物が試料表面に付着する、（Ｃ）加速イオン衝撃によって試料に損傷を与える、（Ｄ）電極間の放電状態あるいは反応ガスの流形によってエッチング速度が不均一となるなどの欠点あった。
【０００８】しかるに、前記エッチング工程を含む従来技術で作製したリッジ型光導波路は、再現性、膜厚均一性に劣り、かつ薄膜結晶性の劣化に伴い、光導波路の光学特性の劣化や伝搬損失が増大するという問題点を有していた。
【０００９】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、従来技術の問題点を克服するために鋭意研究を重ねた結果、液相エピタキシャル法において結晶を育成するために使用するフラックスを溶融状態とし、その溶融体中において従来の使用目的とは逆にエッチングを行うことにより、再現性、膜厚均一性に優れ、かつ薄膜結晶性が全く劣化しないリッジ型光導波路が極めて容易に得られることを新規に知見した。
【００１０】すなわち、本発明は、基板の上部に光導波路となる薄膜部分を形成し、この上に一般的なフォトリソグラフィー技術を用いて光導波路形状のマスクパターンを施した後、溶融状態にあるフラックス中においてエッチングを行うことを特徴とするチャンネル型光導波路の形成方法に関する。
【００１１】
【作用】本発明のチャンネル型光導波路の形成方法は、基板の上部に光導波路となる薄膜部分を形成し、この上に一般的なフォトリソグラフィー技術を用いて光導波路形状のマスクパターンを施した後、エッチング液として飽和温度以上に加熱されたフラックスを用い、その溶融体中においてエッチングを行うことが特徴である。ここで飽和温度とはフラックス中にフラックスの融解温度よりも高い融点を持つ物質を溶解させる際に、そのフラックス以外の物質がフラックス中に完全に溶解する時の温度をいう。なお、フラックス以外の成分が存在せず、フラックスのみの場合、飽和温度はフラックスの融解温度に等しくなる。溶融体中におけるエッチングは、従来のエッチング液のような等方的なエッチングとはならず、アンダーカットが生じないだけでなく、エッチング速度の再現性にも優れ、またイオンビームエッチング、反応性イオンエッチングのようにエッチング速度が不均一にならないため、膜厚均一性に優れ、かつ薄膜結晶性が全く劣化しない。このため、光学的特性の優れたリッジ型光導波路を極めて容易に形成することができる。
【００１２】前記エッチングに使用するフラックス組成としては、薄膜を溶解せしめるものであれば特に限定されないが、ＰｂＯ−ＰｂＦ2 、ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 、Ｍ+ Ｆ、Ｍ+ Ｃｌ、Ｍ+2Ｏ−Ｂ2 Ｏ3 、Ｍ+2Ｏ−ＭｏＯ3 、Ｍ+2Ｏ−ＷＯ3 、Ｍ+2Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 （Ｍ+ ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ）系から選ばれる少なくとも１種のフラックス組成が望ましい。特に、基板上の薄膜結晶がＬｉＮｂＯ3 および異種元素を含むＬｉＮｂＯ3 の場合には、Ｍ+2Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 （Ｍ+ ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）系が望ましい。それは、Ｍ+2Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 （Ｍ+ ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）系が、ＬｉＮｂＯ3および異種元素を含むＬｉＮｂＯ3 を溶解させても極めて安定であり、またＭ+2Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 （Ｍ+ ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）系フラックスは、酸あるいは水に溶解するため、エッチング終了後に薄膜結晶上に残留しても容易に除去することができるからである。ニオブ酸リチウム単結晶薄膜をエッチングさせる場合は、以下の組成が有利である。ＬｉＶＯ3 −ＮａＶＯ3 フラックス系の組成としては、Ｎａ2 Ｏ，ＭｇＯを除いた、Ｌｉ2 Ｏ、Ｖ2 Ｏ5 、Ｎｂ2 Ｏ5 の組成範囲が、Ｌｉ2 Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 −Ｎｂ2 Ｏ5 の３成分系の三角図において、Ａ（８８．９０，２．２２，８．８８）、Ｂ（５５．００，４３．００，２．００）、Ｃ（４６．５０，５１．５０，２．００）、Ｄ（１１．１１，８０．００，８．８９）、Ｅ（３７．５０，５．００，５７．５０）の５組成点で囲まれる領域で示される組成範囲内にあることが有利である。前記組成点は、（Ｌｉ2 Ｏのモル％，Ｖ2 Ｏ5 のモル％，Ｎｂ2 Ｏ5 のモル％）を指す。また、前記Ｎａ2 Ｏ，ＭｇＯを除いた、Ｌｉ2 Ｏ、Ｖ2 Ｏ5 、Ｎｂ2 Ｏ5 の組成範囲としてはＬｉ2 Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 −Ｎｂ2 Ｏ5 の３成分系の三角図において、Ｆ（４９．４９，４５．４６，５．０５）、Ｇ（１１．１１，８０．００，８．８９）、Ｈ（４２．８１，２２．９４，３４．２５）の３組成点で囲まれた組成割合であることが好ましく、また、前記Ｌｉ2 Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 −Ｎｂ2 Ｏ5 の組成範囲は、３成分系の三角図において、Ｉ（４７．６４，４６．１２，６．２４）、Ｊ（２７．０１，６４．６９，８．３０）、Ｋ（３６．７１，３７．９７，２５．３２）、Ｌ（４４．０５，３２．９７，２２．９８）の４組成点で囲まれる範囲が好適であり、さらにＭ（４５．３６，４６．４５，８．１９）、Ｎ（３２．８９，５７．０５，１０．０６）、Ｏ（３６．７１，４４．３０，１８．９９）、Ｐ（４４．９５，４０．５４，１４．５１）の４組成点で囲まれる範囲が最適である。本発明におけるＮａ2 Ｏの組成割合として、モル比でＮａ2 Ｏ／Ｌｉ2 Ｏが、２．０／９８．０〜９３．５／６．５を満たす範囲であることが望ましい。前記Ｎａ2 Ｏの組成割合として、モル比でＮａ2 Ｏ／Ｌｉ2 Ｏが、７．４／９２．６〜８０．０／２０．０を満たす範囲であることが望ましく、１６．７／８３．３〜４８．４／５１．６を満たす範囲であることが好適である。また、ＭｇＯの組成割合として、モル比でＭｇＯ／ニオブ酸リチウムの値が、０．１／９９．９〜２５．０／７５．０を満たす組成範囲であることが望ましい。前記ニオブ酸リチウムとは溶融体組成から析出可能なニオブ酸リチウムの理論量を意味する。さらに、ＭｇＯの組成割合として、モル比でＭｇＯ／ニオブ酸リチウムの値が、０．７／１００〜９．０／１００を満たす組成範囲であることが好ましく、３．５／１００〜６．０／１００を満たす組成範囲であることが好適である。特にＬｉ2 Ｏ、Ｎｂ2 Ｏ5 がＬｉ2 Ｏ／Ｎｂ2 Ｏ5 ＞１を満たす組成範囲では、ＭｇＯの組成割合として、モル比でＭｇＯ／Ｎｂ2 Ｏ5 が、０．２／９９．８〜４０．０／６０．０を満たす範囲であることが望ましい。前記ＭｇＯの組成割合として、モル比でＭｇＯ／Ｎｂ2 Ｏ5 が、０．７／５０．０〜９．０／５０．０を満たす範囲であることが好ましく、３．５／５０．０〜６．０／５０．０を満たす範囲であることが好適である。
【００１３】前記エッチング速度は、フラックス溶融体の温度、エッチング時間、フラックス組成によって調整することが望ましい。特に、エッチング速度を遅くしたい場合には、エッチングされる薄膜結晶をあらかじめフラックス中に溶解させておくことが有利である。それは、エッチング速度を遅くするためにフラックス溶融体の温度を下げるとフラックスが不安定となり、フラックス成分あるいはフラックス中に溶解している成分が微結晶として析出してエッチングが継続できなくなる恐れがあるのに対して、エッチングされる薄膜結晶をあらかじめフラックス中に溶解させておくと、フラックス溶融体が安定な、温度が充分高い状態であっても、フラックス溶融体の薄膜結晶に対する溶解能力を低下させることができるからである。
【００１４】前記エッチング時のマスク材の特性としては、エッチングする薄膜結晶よりも融点が高いこと、エッチングする温度において薄膜結晶中に拡散しないこと、溶融フラックスに対して薄膜結晶と同等以下の溶解性を有することが必要である。
【００１５】前記エッチング時のマスク材としては、エッチングされる薄膜結晶および薄膜結晶の構成元素からなることが有利である。その理由は、前記、マスク材の要求特性を容易に満たしうるからである。例えば、薄膜結晶がＬｉＮｂＯ3の場合には、マスク材としてはＬｉＮｂＯ3 あるいは、Ｎｂ2 Ｏ5 を用いることが有利である。
【００１６】前記エッチング時のマスク材の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、スピンコーティング法、ディップコーティング法などが望ましいが、特にスパッタ法が好適である。その理由は、マスク材の膜厚制御が容易であり、かつ、本発明の形成方法においては、マスク材の結晶性が高い必要がなく非晶質でも構わないため、スパッタ法で得られる程度の結晶性で充分その目的を果たしうるためである。
【００１７】前記エッチング時のマスク材の膜厚は、チャンネル型光導波路において希望する段差と一致させることが望ましい。その理由は、従来のイオンビームエッチング法などにおいては、マスク材下の薄膜結晶への影響を抑えるために、その膜厚を充分厚く形成し、エッチング終了後、そのマスク材の残留部分を化学エッチングなどの方法によって除去する必要があったが、本発明の形成方法においては、マスク材がすべてエッチングされた時点で、マスク材の膜厚に相当する段差が既に形成されており、更にエッチングを行ってもその段差は変わることないため、マスク材の残留部分を除去する必要がなく、またエッチングされたマスク材下の薄膜結晶の結晶性には全く影響を与えないからである。
【００１８】前記エッチングの際には、エッチング試料を回転させることが望ましい。これは試料を回転させることにより、エッチングが均一になされるからである。
【００１９】前記エッチング終了後には、試料を回転させ、フラックスを振り切ることが望ましい。これは、フラックスが薄膜結晶表面に残留すると、薄膜の結晶性、光学特性、光伝搬損失が低下する恐れがあるためである。
【００２０】本発明の光導波路は、基板と薄膜導波層の結晶格子を互いに整合（格子整合）させたものであることが望ましい。それは、このように基板と薄膜導波層とを格子整合させると、格子の歪みや結晶欠陥が極めて少なくなり、マイクロクラックなどのない高品質の薄膜導波層を形成することができるからである。
【００２１】このような格子整合に当たって、前記薄膜導波層の格子定数は、基板の格子定数の９９．８１〜１００．０３％であることが望ましい。この理由は、薄膜導波層の格子定数が、基板の格子定数の９９．８１％より小さくなると薄膜導波層にクラックが発生し、また、薄膜導波層の格子定数が、基板の格子定数の１００．０３％より大きくなると薄膜導波層にファセットが発生するため、いずれの場合においても光学用途に使用できる高品質の薄膜導波層を得ることが困難となるためである。
【００２２】本発明において、前記薄膜導波層と基板との組み合せは、特に限定されるものではないが、例えば、薄膜導波層としては、ＬｉＮｂＯ3 、α−石英、ＫＴｉＯＰＯ4 （ＫＴＰ）、β−ＢａＢ2 Ｏ4 （ＢＢＯ）、ＫＨ2 ＰＯ4 （ＫＤＰ）、ＫＤ2 ＰＯ4 （ＫＤ* Ｐ）、ＮＨ4 Ｈ2 ＰＯ4 （ＡＤＰ）、Ｃ5 Ｈ2 ＡｓＯ4 （ＣＤＡ）、Ｃ5 Ｄ2 ＡｓＯ4 （ＣＤ* Ａ）、ＲｂＨ2 ＰＯ4 （ＲＤＰ）、ＲｂＨ2 ＡｓＯ4 （ＲＤＡ）、ＢｅＳＯ4 ・４Ｈ2 Ｏ、ＬｉＣｌＯ4 ・３Ｈ2 Ｏ、ＬｉＣｌＯ3 、α−ＬｉＣｄＢＯ3 、ＬｉＢ3 Ｏ5 （ＬＢＯ）、尿素、Ｙ3 Ｆｅ5 Ｏ12、（Ｂｉ，Ｙ）3 （Ａｌ，Ｆｅ）5 Ｏ12などのガーネット、Ｂａ2 ＮａＮｂ5 Ｏ15（ＢＮＮ）、（Ｓｒ，Ｂａ）Ｎｂ2 Ｏ6 などが使用でき、この薄膜導波層に組み合わせて用いる基板としては、例えば、ＬｉＴａＯ3 、ＬｉＴａＯ3 薄膜が形成されたＬｉＮｂＯ3 、ＳｉＯ2 、α−サファイア、ＢｅＯ、ＺｎＯ、Ｇｄ3 Ｇａ5 Ｏ12などのガーネット、ＫＴＰ、ＢＢＯ、ＬＢＯ、ＫＤＰおよび類似化合物、ソーダガラス、パイレックスガラスなどが用いられる。
【００２３】特に、薄膜導波層としてＬｉＮｂＯ3 を用い、基板としてＬｉＴａＯ3 を用いる組み合せは最も望ましい形態である。それは、これらの単結晶は、結晶構造が互いに類似しており、格子整合させやすいからである。
【００２４】次に、本発明の光導波路の薄膜導波層の製造方法としては、液相エピタキシャル成長法、スパッタ法、蒸着法などが望ましいが、特に液相エピタキシャル成長法が好適である。この理由は、液相エピタキシャル成長法によれば、結晶性に優れた均質な膜が得やすく、その結果、光伝搬損失が小さく光導波路として好適な、しかも単結晶本来が持つ非線形光学効果、電気光学効果、音響光学効果などを充分活かせるからである。また、液相エピタキシャル成長法の場合、エッチングのためのフラックスを新たに用意する必要がなく、薄膜成長に使用した溶融液をそのまま使用することができるからである。この場合は、溶融液の温度を薄膜成長させた温度より充分高く、すなわち溶融液の飽和温度以上にすることでその目的を達成することができる。また、液相エピタキシャル成長法の場合は、エッチングを行い、マスク材を完全に溶解させて希望の段差を形成した後に、溶融液の温度を下げて通常の液相エピタキシャル成長を行うことで、段差を維持したまま薄膜導波層の膜厚を厚くすることもできるという他の方法ではできない利点も有する。
【００２５】本発明の光導波路形成方法は、ＳＨＧ素子などの光変調器、光偏向器、光スイッチ、光増幅素子、光集積回路など、導波路型光デバイスすべてに適用できる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例１（１） Ｌｉ2 ＣＯ3 １９．６ｇ、Ｖ2 Ｏ5 ５１．９ｇ，Ｎｂ2 Ｏ5 １８．９ｇ、Ｎａ2 ＣＯ3 ９．７ｇ、ＭｇＯ ０．３ｇ秤量（Ｌｉ2 ＣＯ3 ４２．７モル％、Ｖ2 Ｏ5 ４５．９モル％、Ｎｂ2 Ｏ5 １１．４モル％、Ｎａ2 ＣＯ3 をＬｉ2 ＣＯ3 に対して２５．６モル％、ＭｇＯを前記溶融物組成から析出可能なＬｉＮｂＯ3 の理論量に対して５モル％添加（ＭｇＯ／（ＬｉＮｂＯ3 ＋ＭｇＯ）＊１００＝５ｍｏｌ％を満たすようにＭｇＯを添加｝）した混合物を白金ルツボに入れ、エピタキシャル成長装置中で空気雰囲気下で１０５０℃まで加熱してルツボの内容物を溶解させ、１９．５時間攪拌した。溶融体を１時間当たり１２０℃の冷却速度で１０００℃まで、さらに１時間当たり６０℃の冷却速度で９３９℃まで徐冷した。
（２） ２インチφ、厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶１の（０００１）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法によりＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜２を３μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。ＬｉＴａＯ3 単結晶１とＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜２のａ軸の格子定数は５．１５４Åで両者は略一致していた（図１工程Ａ）。
（３） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２５ｓｅｃであった。
（４） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、０．８ｄＢ／ｃｍであった。
（５） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚１μｍ、幅５μｍのＮｂ2 Ｏ5 膜６を形成したものをエッチング試料とした。（図１ 工程Ｂ〜Ｅ）
（６） フラックスＬｉＶＯ3 ９０モル％、ＬｉＮｂＯ3 １０モル％の割合で調製した混合物を白金ルツボに入れエピタキシャル装置中で空気雰囲気下で、１１００℃に加熱して、ルツボの内容物を溶解した。さらに溶融体を白金プロペラを用い、１００ｒｐｍの回転速度で６時間撹拌させた。
（７） 溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９５０℃まで徐冷した後、このエッチング試料を９５０℃で予備加熱し、溶融体中に５０ｒｐｍで回転させながら２分間浸漬した。ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜およびＮｂ2 Ｏ5 膜のエッチング速度は、共に約０．５μｍ／分であった。
（８） 溶融体からエッチング試料を引き上げ、回転数１０００ｒｐｍで３分間溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／分の速度で室温まで徐冷し、段差約１μｍ、幅５μｍ、膜厚３μｍのリッジ型光導波路７を得た。（図１ 工程Ｆ）
（９） また、薄膜導波層表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２５ｓｅｃであった。
（１０） また、リッジ型光導波路の側面８は、極めて平滑であった。（図２）
（１１） 得られたリッジ型光導波路に対して垂直に端面研磨を施して、レーザ光を端面入射させ、出射光のニアフィールドパターンを観察したところ、レーザ光が導波路内に良好に閉じ込められていることが確認できた。
（１２） 得られたリッジ型光導波路の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をカットバック法によって測定したところ、１．３ｄＢ／ｃｍであった。
【００２７】実施例２（１） ２インチφ、厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶の（０００１）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法により、Ｎａ、Ｍｇ含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜を５μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。
（２） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は１９ｓｅｃであった。
（３） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、０．６ｄＢ／ｃｍであった。
（４） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚２μｍ、幅５μｍのＬｉＮｂＯ3 膜を形成したものをエッチング試料とした。
（５） フラックスＬｉ0.7 Ｎａ0.3 ＶＯ3 ８０モル％、ＬｉＮｂＯ3 ２０モル％の割合で調製した混合物を白金ルツボに入れエピタキシャル装置中で空気雰囲気下で、１１００℃に加熱して、ルツボの内容物を溶解した。さらに溶融体を白金プロペラを用い、１００ｒｐｍの回転速度で６時間撹拌させた。
（６） 溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９４５℃まで徐冷した後、このエッチング試料を９４５℃で予備加熱し、溶融体中に５０ｒｐｍで回転させながら３分間浸漬した。Ｎａ、Ｍｇ含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜およびＬｉＮｂＯ3膜のエッチング速度は、共に約１μｍ／分であった。
（７） 溶融体からエッチング試料を引き上げ、回転数１０００ｒｐｍで３分間溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／分の速度で室温まで徐冷し、段差約２μｍ、幅５μｍ、膜厚４μｍのリッジ型光導波路を得た。
（８） また、薄膜導波層表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は１９ｓｅｃであった。
（９） また、リッジ型光導波路の側面は、極めて平滑であった。
（１０） 得られたリッジ型光導波路に対して垂直に端面研磨を施して、レーザ光を端面入射させ、出射光のニアフィールドパターンを観察したところ、レーザ光が導波路内に良好に閉じ込められていることが確認できた。
（１１） 得られたリッジ型光導波路の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をカットバック法によって測定したところ、１．１ｄＢ／ｃｍであった。
【００２８】実施例３（１） ２インチφ、厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶の（１１０）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法により、Ｚｎ含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜を２μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。
（２） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２６ｓｅｃであった。
（３） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、１．４ｄＢ／ｃｍであった。
（４） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚１μｍ、幅３μｍのＺｎ含有ＬｉＮｂＯ3 膜を形成したものをエッチング試料とした。
（５） フラックスＮａＶＯ3 １００モル％の割合で調製した混合物を白金ルツボに入れエピタキシャル装置中で空気雰囲気下で、１１００℃に加熱して、ルツボの内容物を溶解した。さらに溶融体を白金プロペラを用い、１００ｒｐｍの回転速度で６時間撹拌させた。
（６） 溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９６０℃まで徐冷した後、このエッチング試料を９６０℃で予備加熱し、溶融体中に５０ｒｐｍで回転させながら１分間浸漬した。ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜およびＬｉＮｂＯ3膜のエッチング速度は、共に約１μｍ／分であった。
（７） 溶融体からエッチング試料を引き上げ、回転数１０００ｒｐｍで３分間溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／分の速度で室温まで徐冷し、段差約１μｍ、幅３μｍ、膜厚２μｍのリッジ型光導波路を得た。
（８） また、薄膜導波層表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２６ｓｅｃであった。
（９） また、リッジ型光導波路の側面は、極めて平滑であった。
（１０） 得られたリッジ型光導波路に対して垂直に端面研磨を施して、レーザ光を端面入射させ、出射光のニアフィールドパターンを観察したところ、レーザ光が導波路内に良好に閉じ込められていることが確認できた。
（１１） 得られたリッジ型光導波路の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をカットバック法によって測定したところ、１．９ｄＢ／ｃｍであった。
【００２９】実施例４（１） ２インチφ、厚さ０．５ｍｍのＧａ3 Ｇａ5 Ｏ12単結晶の（１１１）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法により、（Ｂｉ，Ｙ）3 （Ｆｅ，Ａｌ）5 Ｏ12単結晶薄膜を３μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。
（２） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２３ｓｅｃであった。
（３） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、１．０ｄＢ／ｃｍであった。
（４） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚１μｍ、幅５μｍのＹ3 Ｆｅ54Ｏ12膜を形成したものをエッチング試料とした。
（５） 溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９７０℃まで徐冷した後、このエッチング試料を９７０℃で予備加熱し、溶融体中に５０ｒｐｍで回転させながら３分間浸漬した。（Ｂｉ，Ｙ）3 （Ｆｅ，Ａｌ）5 Ｏ12単結晶薄膜およびＹ3 Ｆｅ5 Ｏ12膜のエッチング速度は、共に約０．５μｍ／分であった。
（６） フラックスとしてＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 系を用い、モル比でＰｂＯ／Ｂ2 Ｏ3 が１５．７となる割合で調製した混合物を白金ルツボに入れエピタキシャル装置中で空気雰囲気下で、１１００℃に加熱して、ルツボの内容物を溶解した。さらに溶融体を白金プロペラを用い、１００ｒｐｍの回転速度で６時間撹拌させた。
（７） 溶融体からエッチング試料を引き上げ、回転数１０００ｒｐｍで３分間溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／分の速度で室温まで徐冷し、段差約１μｍ、幅５μｍ、膜厚２．５μｍのリッジ型光導波路を得た。
（８） また、薄膜導波層表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２３ｓｅｃであった。
（９） また、リッジ型光導波路の側面は、極めて平滑であった。
（１０） 得られたリッジ型光導波路に対して垂直に端面研磨を施して、レーザ光を端面入射させ、出射光のニアフィールドパターンを観察したところ、レーザ光が導波路内に良好に閉じ込められていることが確認できた。
（１１） 得られたリッジ型光導波路の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をカットバック法によって測定したところ、１．５ｄＢ／ｃｍであった。
【００３０】比較例１（１） ２インチφ、厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶の（０００１）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法によりＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜を３μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。
（２） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２５ｓｅｃであった。
（３） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、０．８ｄＢ／ｃｍであった。
（４） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚０．５μｍ、幅５μｍのＡｌ膜を形成したものをエッチング試料とした。
（５） ＣＦ4 を反応ガスとして、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：ReactiveIon Etching）法により、エッチング試料を３時間エッチングした後、ＨＦにより残留Ａｌ膜を除去し、段差約１μｍ、幅５μｍ、膜厚３μｍのリッジ型光導波路を得た。
（６） なお、薄膜導波層表面は基本的には鏡面であったが、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は４０ｓｅｃと大きくなった。
（７） また、リッジ型光導波路の側面には、かなりの荒れが認められた。
（８） 得られたリッジ型光導波路に対して垂直に端面研磨を施して、レーザ光を端面入射させ、出射光のニアフィールドパターンを観察したところ、導波路側面での散乱および導波路以外の薄膜導波層へのレーザ光の洩れが認められた。
（９） 得られたリッジ型光導波路の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をカットバック法によって測定したところ、１３ｄＢ／ｃｍであった。
【００３１】比較例２（１） ２インチφ、厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶の（０００１）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法により、Ｎａ、Ｍｇ含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜を５μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。
（２） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は１９ｓｅｃであった。
（３） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、０．６ｄＢ／ｃｍであった。
（４） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚０．５μｍ、幅５μｍのＴｉ膜を形成したものをエッチング試料とした。
（５） Ａｒを反応ガスとして、イオンビームエッチング法により、エッチング試料を２時間エッチングした後、ＨＦ＋ＨＮＯ3 により残留Ｔｉ膜を除去し、段差約１μｍ、幅５μｍ、膜厚５μｍのリッジ型光導波路を得た。
（６） なお、薄膜導波層表面は基本的には鏡面であったが、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は３５ｓｅｃと大きくなった。
（７） また、リッジ型光導波路の側面には、かなりの荒れが認められた。
（８） 得られたリッジ型光導波路に対して垂直に端面研磨を施して、レーザ光を端面入射させ、出射光のニアフィールドパターンを観察したところ、導波路側面での散乱および導波路以外の薄膜導波層へのレーザ光の洩れが認められた。
（９） 得られたリッジ型光導波路の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をカットバック法によって測定したところ、１８ｄＢ／ｃｍであった。
【００３２】比較例３（１） ２インチφ、厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶の（０００１）面を光学研磨した後、液相エピタキシャル成長法により、Ｎａ、Ｍｇ含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜を５μｍの膜厚でエピタキシャル成長させた。
（２） 得られた薄膜結晶表面は鏡面であり、薄膜の結晶性を２結晶法ロッキングカーブにて評価したところ、ピーク半価幅は２５ｓｅｃであった。
（３） 得られた薄膜結晶の、波長０．８３μｍの半導体レーザに対する伝搬損失をプリズム移動法によって測定したところ、０．８ｄＢ／ｃｍであった。
（４） ついで、この薄膜結晶上に、フォトリソグラフィーおよびＲＦスパッタ法により、膜厚０．５μｍ、幅５μｍのエッチングレジスト膜を形成したものをエッチング試料とした。
（５）このエッチング試料をＨＦ＋ＨＮＯ3 （１：２）によりエッチングを行い、レジストを除去し、段差約１μｍ、幅４μｍ、膜厚３μｍのリッジ型光導波路を得た。
（６）リッジ部のエッチング面にはアンダーカットが見られ、サイドエッチングにより導波路がサイドエッチングのため導波路の幅が設定値より１μｍ狭くなった。
（７）上記工程を３回行ったが、全てのサンプルで段差、サイドエッチングの度合いが異なり、再現性のあるエッチング速度、導波路の幅の制御は困難であった。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明方法によれば、基板の上部に光導波路となる薄膜部分を形成し、この上に一般的なフォトリソグラフィー技術を用いて光導波路形状のマスクパターンを施した後、液相エピタキシャル法において使用するフラックスを溶融状態とし、その溶融体中においてエッチングを行う。このように溶融体中においてエッチングすることにより、再現性、膜厚均一性に優れ、かつ薄膜結晶性が全く劣化しないリッジ型光導波路を極めて容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に基づく製造工程の説明図
【図２】図２は、リッジ型チャンネル型光導波路の斜視図
【図３】図３は、Ｌｉ2 Ｏ−Ｖ2 Ｏ5 −Ｎｂ2 Ｏ5 の３成分系の三角図
（Ｌｉ2 Ｏのモル％，Ｖ2 Ｏ5 のモル％，Ｎｂ2 Ｏ5 のモル％）
Ａ（８８．９０，２．２２，８．８８）
Ｂ（５５．００，４３．００，２．００）
Ｃ（４６．５０，５１．５０，２．００）
Ｄ（１１．１１，８０．００，８．８９）
Ｅ（３７．５０，５．００，５７．５０）
Ｆ（４９．４９，４５．４６，５．０５）
Ｇ（１１．１１，８０．００，８．８９）
Ｈ（４２．８１，２２．９４，３４．２５）
Ｉ（４７．６４，４６．１２，６．２４）
Ｊ（２７．０１，６４．６９，８．３０）
Ｋ（３６．７１，３７．９７，２５．３２）
Ｌ（４４．０５，３２．９７，２２．９８）
Ｍ（４５．３６，４６．４５，８．１９）
Ｎ（３２．８９，５７．０５，１０．０６）
Ｏ（３６．７１，４４．３０，１８．９９）
Ｐ（４４．９５，４０．５４，１４．５１）
【符号の説明】
１ ＬｉＴａＯ3 単結晶基板
２ ＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜
３ フォトレジスト
４ 導波路パターン
５ Ｎｂ2 Ｏ5 エッチングマスク
６ 導波路パターン（Ｎｂ2 Ｏ5 膜）
７ リッジ状チャンネル型光導波路
８ リッジ状チャンネル型光導波路の側面部
【特許請求の範囲】
【請求項１】 基板上に形成された薄膜上に、エッチングマスクを設け、エッチング液によりエッチングを行い、チャンネル型光導波路を形成する方法において、エッチング液として飽和温度以上に加熱されたフラックスを用いることを特徴とするチャンネル型光導波路の形成方法。
【請求項１】 基板上に形成された薄膜上に、エッチングマスクを設け、エッチング液によりエッチングを行い、チャンネル型光導波路を形成する方法において、エッチング液として飽和温度以上に加熱されたフラックスを用いることを特徴とするチャンネル型光導波路の形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開平５−１９６８２８
【公開日】平成５年（１９９３）８月６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−２７１５７
【出願日】平成４年（１９９２）１月１７日
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【公開日】平成５年（１９９３）８月６日
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）１月１７日
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
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