特許 7431875 フォトニック集積回路およびフォトニック集積回路を含む光電子システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-06

(45)【発行日】2024-02-15

(54)【発明の名称】フォトニック集積回路およびフォトニック集積回路を含む光電子システム

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/12 20060101AFI20240207BHJP

【ＦＩ】

G02B6/12 371

【請求項の数】 16

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022040862

(22)【出願日】2022-03-16

(65)【公開番号】P2022153294

(43)【公開日】2022-10-12

【審査請求日】2022-03-16

(31)【優先権主張番号】21164748.2

(32)【優先日】2021-03-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】520052259

【氏名又は名称】エフェクト フォトニクス ベーハー

【氏名又は名称原語表記】ＥＦＦＥＣＴ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｂ．Ｖ．

【住所又は居所原語表記】Ｋａｓｔａｎｊｅｌａａｎ ４００ ５６１６ ＬＺ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100137903

【弁理士】

【氏名又は名称】菅野 亨

(72)【発明者】

【氏名】ホークストラ ツェーリック ハンス

【審査官】山本 元彦

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１１７８３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０６－３１３８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３５２３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０１５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１７５２３６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ６／１２－６／１４

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴＣｈｉｎａ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フォトニック集積回路（１）であって、
第１のリン化インジウムＩｎＰベースの光導波路（３）と、隣接する第２のＩｎＰベースの光導波路（４）とを備えるＩｎＰベースの基板（２）と、
少なくとも前記第１の光導波路（３）と前記第２の光導波路（４）との間に配置され、前記第１の光導波路（３）及び前記第２の光導波路（４）の各上面と同じ高さの平坦面を備える誘電体平坦化層（５）とを含み、少なくとも前記第１の光導波路（３）と前記第２の光導波路（４）との間において、前記誘電体平坦化層（５）が、
前記誘電体平坦化層（５）を介して前記第１の光導波路（３）と前記第２の光導波路（４）との間の光学的相互作用を低減または防止するように配置された凹部（６）を備え、
前記凹部（６）の場所において、前記誘電体平坦化層（５）が、
前記第１の光導波路（３）に向かって傾斜させて配置された第１の側壁（７）と、
前記第２の光導波路（４）に向かって傾斜させて配置された第２の側壁（８）とを有し、
前記誘電体平坦化層（５）の前記第１の側壁（７）と前記第２の側壁（８）とを少なくとも被覆するように配置された第１の誘電体保護層（１１）をさらに含み、
前記第１のＩｎＰベースの光導波路（３）および／または前記第２のＩｎＰベースの光導波路（４）と電気接触し、および／または、
前記誘電体平坦化層および／または前記第１の誘電体保護層（１１）の少なくとも一部を被覆するように、
配置された金属層（１２）をさらに含む、フォトニック集積回路（１）。

【請求項2】

前記凹部（６）の場所において、前記誘電体平坦化層（５）の前記第１の側壁（７）と前記第２の側壁（８）とが、前記ＩｎＰベースの基板（２）に対して８５度未満の傾斜角度αにある、請求項１に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項3】

前記凹部（６）は、前記ＩｎＰベースの基板（２）へのアクセスをもたらすように配置されている、請求項１に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項4】

前記凹部（６）は、前記ＩｎＰベースの基板（２）へのアクセスをもたらすように配置されている、請求項２に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項5】

前記凹部（６）は、細長い形状を有し、前記第１のＩｎＰベースの光導波路（３）と前記第２のＩｎＰベースの光導波路（４）との間に長手方向に延びるように配置されている、請求項１に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項6】

前記誘電体平坦化層（５）の前記第１の側壁（７）は、前記第１の側壁（７）がそれに従って少なくとも部分的に前記第１のＩｎＰベースの光導波路（３）に対して第１の角度βで配置される第１のパターン（９）を少なくとも部分的に備え、および／または、
前記誘電体平坦化層（５）の前記第２の側壁（８）は、前記第２の側壁（８）がそれに従って少なくとも部分的に前記第２のＩｎＰベースの光導波路（４）に対して第２の角度γで配置される第２のパターン（１０）を少なくとも部分的に備え、
前記第１の角度および前記第２の角度は１０度と１７０度の間である、請求項１に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項7】

前記第１のパターン（９）および／または前記第２のパターン（１０）は、鋸歯状パターンと波状パターンとディザ・パターンとのうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項8】

前記第１の誘電体保護層（１１）は、
酸化シリコンと、窒化シリコンと、酸窒化シリコンと、酸化アルミニウムと、酸化タンタルとのうちの１つ、または
ポリアクリレートと、ポリカーボネートと、ポリイミドと、ポリウレタンと、ポリキシリレンと、ベンゾシクロブテンと、ポリシロキサンとのうちの１つを含むポリマーベースの材料を含む、請求項１に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項9】

前記金属層（１２）および／または前記第１の誘電体保護層（１１）の少なくとも一部を被覆するように配置された第２の誘電体保護層（１３）をさらに含む、請求項８に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項10】

前記第２の誘電体保護層（１３）は、
酸化シリコンと、窒化シリコンと、酸窒化シリコンと、酸化アルミニウムと、酸化タンタルとのうちの１つ、または
ポリアクリレートと、ポリカーボネートと、ポリイミドと、ポリウレタンと、ポリキシリレンと、ベンゾシクロブテンと、ポリシロキサンとのうちの１つを含むポリマーベースの材料を含む、請求項９に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項11】

前記誘電体平坦化層（５）は、
酸化シリコンと、窒化シリコンと、酸窒化シリコンと、酸化アルミニウムと、酸化タンタルとのうちの１つ、または
ポリアクリレートと、ポリカーボネートと、ポリイミドと、ポリウレタンと、ポリキシリレンと、ベンゾシクロブテンと、ポリシロキサンとのうちの１つを含むポリマーベースの材料を含む、請求項１に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項12】

前記ポリマーベースの材料は、有機添加剤と無機添加剤のうちの少なくとも一方を含む、請求項８に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項13】

前記ポリマーベースの材料は、有機添加剤と無機添加剤のうちの少なくとも一方を含む、請求項１０に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項14】

前記ポリマーベースの材料は、有機添加剤と無機添加剤のうちの少なくとも一方を含む、請求項１１に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項15】

前記フォトニック集積回路（１）は、非気密パッケージと気密パッケージ（１４）とのうちの一方を備える、請求項１に記載のフォトニック集積回路（１）。

【請求項16】

請求項１に記載のフォトニック集積回路（１）を含む光電子システム（２０）であって、送信器と、受信器と、送受信器と、コヒーレント送信器と、コヒーレント受信器と、コヒーレント送受信器とのうちの１つである、光電子システム（２０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、たとえば遠隔通信用途またはセンサ用途に使用可能であるがこれには限定されない、リン化インジウム（ＩｎＰ）ベースのフォトニック集積回路（ＰＩＣ）に関する。本発明は、さらに、たとえば遠隔通信用途またはセンサ用途に使用可能であるがこれには限らない光電子システムであって、前記ＩｎＰベースのＰＩＣを含む光電子システムに関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば、これには限定されないが光遠隔通信用途の分野におけるＰＩＣは、可能な限り小さいことが好ましい占有面積を有する単一ダイ上に集積される光機能および電気機能の数の増加のためにますます複雑になっている。特に光遠隔通信用途のＰＩＣの最も多用途である技術プラットフォームは、ＩｎＰベースの半導体材料を含むウエハを使用する。ＩｎＰベースの技術は、たとえば発光および／または光吸収光学デバイスなどの能動コンポーネントと、たとえば導光および／または光スイッチ光学デバイスなどの受動コンポーネントとの両方を単一ダイ上の１つのＰＩＣに集積するモノリシック集積を可能にする。

【0003】

コンポーネント密度が高いＰＩＣに関する共通の問題は、隣接光導波路間の光学的クロストークまたは導波路間干渉である。光学的クロストークまたは導波路間干渉を低減するための当技術分野で知られている解決策は、たとえば、反射して放射元の導波路に戻る光放射によって生じる導波路内干渉に関係するものなどの欠点を結果としてもたらしている。後者の欠点を回避するための知られている解決策は、その結果として、たとえば、複雑なＰＩＣの気密パッケージ化が煩雑で費用がかかる場合には特に、ＰＣＩの周囲環境からの保護に関係する他の欠点をもたらしている。

【0004】

上記に基づき、導波路間干渉および導波路内干渉が生じにくく、改良された費用対性能比を可能にするＰＩＣを提供する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、たとえば、遠隔通信用途またはセンサ用途に使用可能であるがこれには限らない、当技術分野で知られている複雑なＩｎＰベースのＰＩＣに付随する上記および／またはその他の欠点のうちの少なくとも１つを回避または少なくとも低減する、ＩｎＰベースのＰＩＣを提供することである。

【0006】

また、本発明の目的は、本発明によるＰＩＣを含む、たとえば遠隔通信用途またはセンサ用途に使用可能であるがこれには限らない光電子システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の態様は、添付の独立請求項および従属請求項に記載されている。従属請求項に記載の特徴は、独立請求項に記載の特徴と適宜組み合わされてもよく、請求項に明示的に記載されていないに過ぎない場合がある。また、すべての特徴は他の技術的に同等な特徴と置き換え可能である。

【0008】

上記の目的のうちの少なくとも１つは、フォトニック集積回路ＰＩＣによって達成され、ＰＩＣは、
－ 第１のＩｎＰベースの光導波路と、隣接する第２のＩｎＰベースの光導波路とを備える、リン化インジウムＩｎＰベースの基板と、
少なくとも第１の光導波路と第２の光導波路との間に配置された誘電体平坦化層とを含み、少なくとも第１の光導波路と第２の光導波路との間において、誘電体平坦化層は、
・ 誘電体平坦化層を介して第１の光導波路と第２の光導波路との間の光学的相互作用を低減または防止するように配置された凹部を備え、
凹部の場所において、誘電体平坦化層は、
・ 第１の光導波路に向かって傾斜させて配置された第１の側壁と、
・ 第２の光導波路に向かって傾斜させて配置された第２の側壁とを有する。

【0009】

ＩｎＰベースの光導波路を構成するＩｎＰベースのＰＩＣのＩｎＰベースの層の屈折率の差を大きくすることによって、ＩｎＰベースの光導波路の寸法を小さくすることが可能である。これは、ＰＩＣの面積、したがってＰＩＣ全体としてのコストの削減を可能にする。ＩｎＰベースの光導波路の能動光学特性を利用するために、ＩｎＰベースの光導波路は電気接点を備える必要がある。微小寸法を有する光導波路上面の電気接点の正確で信頼性のある形成を可能にするために、通常、誘電体平坦化層が塗布される。また、誘電体平坦化層は、光導波路のパッシベーションと保護を与え、それによって本発明のＰＩＣの周囲環境からの保護を向上させるように構成可能である。

【0010】

誘電体平坦化層は、光導波路から発する光放射を捕捉し、伝播させることができることに留意されたい。誘電体平坦化層を介してＰＩＣの第１の光導波路と第２の隣接する光導波路との間の導波路間干渉または光学的クロストークなどの光学的相互作用を少なくとも低減し、最終的に防止するために、少なくとも第１の光導波路と第２の光導波路との間において、誘電体平坦化層が凹部を備える。

【0011】

誘電体平坦化層の第１の側壁と第２の側壁とに傾斜を設けることによって、誘電体平坦化層によって捕捉される光放射の位相面を傾けることができ、それによって、第１の側壁と第２の側壁に入射する光放射が放射元の光導波路、すなわち、それぞれ第１の光導波路および／または第２の光導波路に反射して戻されるのを少なくとも低減し、最終的に防止することができる。その結果、それぞれ第１の光導波路および／または第２の光導波路における導波路内干渉を少なくとも低減し、最終的に防止することができる。したがって、本発明によるＰＩＣは、導波路間干渉および導波路内干渉が生じにくい。

【0012】

また、第１の光導波路および第２の光導波路にそれぞれ向かって傾斜させた第１の側壁と第２の側壁とによって境界が定められる凹部を有する誘電体平坦化層を設けることにより、特にメタライゼーション・プロセスと、誘電体平坦化層の上面に配置可能な追加の誘電体層における機械的応力低減および／または機械的応力再分散と、たとえば誘電体平坦化層の傾斜側壁とＩｎＰベースの基板との間の隅における残留物の捕捉とに関する追加の利点が与えられる。

【0013】

メタライゼーション・プロセスに関しては、上記のような方向に傾斜させた誘電体平坦化層の第１の側壁と第２の側壁は、誘電体平坦化層のこれらの傾斜側壁に沿うように配置される金属層、および／またはその上面に付着される誘電体平坦化層の傾斜側壁により傾斜させられる追加の誘電体層の側壁に沿うように配置されるさらなる金属層の、良好なステップカバレッジを可能にすることに留意されたい。誘電体平坦化層の傾斜側壁によってもたらされるこの良好なステップカバレッジは、異方性金属付着および金属エッチング技法の使用を可能にする。

【0014】

誘電体平坦化層の傾斜させた第１および第２の側壁によって境界が定められる凹部を備える誘電体平坦化層の上面に付着される追加の誘電体層に関しては、凹部の場所における追加の誘電体層のうちの第１の追加の誘電体層が誘電体平坦化層の下に配置される層の領域と接触することができるようにすることによって、少なくとも凹部を被覆するように配置された追加の誘電体層における機械的応力集中部を低減し、および／または機械的応力を再分散させることが可能であることに留意されたい。誘電体平坦化層の下に配置される層は、任意の適切な誘電体層またはＩｎＰベースの層とすることができる。

【0015】

たとえば誘電体平坦化層の傾斜側壁とＩｎＰベースの基板との間の隅における残留物の捕捉に関しては、誘電体平坦化層の第１の傾斜側壁と第２の傾斜側壁が、ＩｎＰベースの基板に対して９０度の角度に配置される側壁と比較して捕捉される残留物を少なくすることができることに留意されたい。

【0016】

上記に基づいて、当業者は、本発明によるＰＩＣの誘電体平坦化層は、多機能層と見なすことができることがわかるであろう。当業者は、導波路間干渉および導波路内干渉の防止は、電気接点を備えたＩｎＰベースの光導波路を設けた後で誘電体平坦化層を完全に除去することによって実現することもできることがわかるであろう。しかし、その場合、本発明によるＰＩＣの多機能誘電体平坦化層によってもたらされる上記の追加の利点は得られないことになる。

【0017】

当業者は、ＩｎＰベースの基板は、任意の適切な数のＩｎＰベースの光導波路を備えることができることがわかるであろう。上述のようにして少なくとも１つの凹部を有する隣接光導波路間の誘電体平坦化層を設けることによって、任意の数の隣接光導波路間の導波路間干渉および／または導波路内干渉を、少なくとも低減し、最終的に防止することができる。したがって、ＰＩＣの特定の要件に応じて、隣接光導波路の一部または全部の光導波路間に、複数の凹部を設けることが可能である。

【0018】

上記に基づいて、当業者は、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣは、導波路間干渉および導波路内干渉に関連する上記および／またはその他の欠点のうちの少なくとも１つを回避するかまたは少なくとも低減することがわかるであろう。また、本発明によるＰＩＣの多機能誘電体平坦化層は、たとえば周囲環境からの保護、メタライゼーション・プロセス、追加の誘電体層における機械的応力の低減および／または機械的応力の再分散、および残留物の捕捉に関する追加の技術的利点をもたらす。その結果、当業者は、本発明によるＰＩＣは、改良された費用対性能比とともに全体的性能向上をもたらすことがわかるであろう。

【0019】

本発明によるフォトニック集積回路の一実施形態では、凹部の場所において誘電体平坦化層の第１の側壁と第２の側壁とが、ＩｎＰベースの基板に対して８５度未満の傾斜角度にある。

【0020】

このようにして、誘電体平坦化層の第１の傾斜側壁および第２の傾斜側壁に入射する光放射が放射元の光導波路、すなわち、それぞれ第１の光導波路および／または第２の導波路に反射して戻るのを低減し、最終的に防止することができる。その結果、それぞれ第１の光導波路および／または第２の導波路における導波路内干渉を少なくとも低減し、最終的に防止することができる。

【0021】

誘電体平坦化層に設けられる凹部を少なくとも被覆するように配置される追加の誘電体層における上記の機械的応力集中部の低減および／または機械的応力の再分散は、上記の範囲内で傾斜角度を調整することによって、たとえば傾斜角度を３０度と７０度の間の範囲になるように選定することによって、最適化することができることに留意されたい。

【0022】

本発明のフォトニック集積回路の一実施形態では、凹部はＩｎＰベースの基板へのアクセスをもたらすように配置される。

【0023】

ＰＩＣのこの実施形態によると、凹部は、それがなければ誘電体平坦化層と少なくとも部分的に接触するＩｎＰベースの基板の領域へのアクセスを可能にするスルーホールである。当業者は、この場合、誘電体平坦化層を介してＰＩＣの第１の光導波路と第２の隣接する光導波路との間の導波路内干渉が完全に防止されることがわかるであろう。誘電体平坦化層の傾斜した第１の側壁と第２の側壁は、上記の導波路内干渉の低減と最終的な防止を可能にする。

【0024】

誘電体平坦化層の上面に付着させる上記の追加の誘電体層に関連して、追加の誘電体層のうちの第１の追加の誘電体層は、凹部の場所においてＩｎＰベースの基板の領域と接触してもよいことに留意されたい。その結果、少なくとも凹部を被覆するように配置される追加の誘電体層における機械的応力集中部を低減し、および／または機械的応力を再分散することが可能である。

【0025】

本発明によるフォトニック集積回路の一実施形態では、凹部は、細長い形状を有し、第１のＩｎＰベースの光導波路と第２のＩｎＰベースの光導波路との間に長手方向に延びるように配置される。

【0026】

当業者は、凹部は、第１のＩｎＰベースの光導波路と第２の隣接するＩｎＰベースの光導波路とに関連する導波路間干渉および導波路内干渉の少なくとも低減と最終的には防止とを可能にする限り、任意の適切な形状を有することができることがわかるであろう。凹部は、たとえばトレンチなどの細長い形状を有することができる。

【0027】

本発明によるフォトニック集積回路の一実施形態では、誘電体平坦化層の第１の側壁は、それに従って第１の側壁が少なくとも部分的に第１のＩｎＰベースの光導波路に対して第１の角度に配置される第１のパターンを少なくとも部分的に備え、および／または、誘電体平坦化層の第２の側壁はそれに従って第２の側壁が少なくとも部分的に第２のＩｎＰベースの光導波路に対して第２の角度に配置される第２のパターンを少なくとも部分的に備え、第１の角度および第２の角度は１０度と１７０度の間である。

【0028】

このようにして、誘電体平坦化層の第１の側壁に入射すると反射して第１のＩｎＰベースの光導波路に戻る第１のＩｎＰベースの光導波路から発する光放射の結果として、第１のＩｎＰベースの光導波路に発生する導波路内干渉をさらに低減することができる。本発明によるＰＩＣの第２のＩｎＰベースの光導波路に発生する導波路内干渉のさらなる低減についても同様の論法が成り立つ。

【0029】

ＰＩＣの特定の要件に応じて、第１の角度と第２の角度は同じであっても互いに異なっていてもよいことに留意されたい。同じことは、同じであることも異なっていることも可能な第１のパターンと第２のパターンにも当てはまる。

【0030】

本発明によるフォトニック集積回路の一実施形態では、第１のパターンおよび／または第２のパターンは、鋸歯状パターンと波状パターンとディザ・パターンとのうちの少なくとも１つのパターンを含む。

【0031】

第１のパターンと第２のパターンは両方とも規則的または不規則であることが可能なことに留意されたい。また、第１のパターンが規則的で、第２のパターンが不規則であるか、またはその逆も可能である。上記の規則性または不規則性に加えて、第１のパターンおよび／または第２のパターンがたとえば鋸歯状パターンを含む場合、鋸歯状パターンは、対称、非対称または部分的に対称で部分的に非対称とすることができる。同じ見解は波伏パターンおよびディザ・パターンにも当てはまる。

【0032】

本発明によるフォトニック集積回路の一実施形態では、フォトニック集積回路は、誘電体平坦化層の第１の側壁と第２の側壁とを少なくとも被覆するように配置された第１の誘電体保護層をさらに含む。

【0033】

第１の誘電体層は、ＰＩＣに、たとえば塵埃粒子および湿気などの環境汚染物に対する周囲環境からの保護を与えることができる。第１の誘電体保護層は、０．５μｍと１００μｍの間、好ましくは０．５μｍと１０μｍの間の厚さを有することができる。このようにして、第１の誘電体保護層の厚さは、環境汚染物の拡散を制限するのに十分であるものとし、それによってＰＩＣの周囲環境からの保護を可能にする。

【0034】

誘電体平坦化層に設けられた凹部を介してＩｎＰベースの基板の領域がそれによりアクセス可能な本発明によるＰＩＣの例示の一実施形態では、第１の誘電体保護層は、誘電体平坦化層と、誘電体平坦化層の第１の傾斜側壁および第２の隣接する傾斜側壁と、凹部を介してアクセス可能なＩｎＰベースの基板の領域とを被覆するように配置することができる。上述のように、このようにして、第１の誘電体保護層と、第１の誘電体保護層の上面に付着され得るさらなる誘電体層における機械的応力集中部の低減および／または機械的応力の再分散を実現することができる。

【0035】

本発明によるフォトニック集積回路の一実施形態では、フォトニック集積回路は、第１のＩｎＰベースの光導波路および／または第２のＩｎＰベースの光導波路と電気接触して配置され、および／または、誘電体平坦化層および／または第１の誘電体保護層の少なくとも一部を被覆するように配置された金属層をさらに含む。

【0036】

第１の光導波路と第２の光導波路のうちの少なくとも一方に金属層を設けることによって、両者のうちの少なくとも一方に少なくとも１つの電気接点を設けることができる。このようにして、光導波路の能動光学特性を十分に利用することができる。当業者には、誘電体層に凹部を設ける前または後に、第１の光導波路と第２の光導波路のうちのいずれか一方と接触する金属層を塗布することができることがわかるであろう。

【0037】

誘電体平坦化層および／または第１の誘電体保護層の少なくとも一部を被覆するように金属層を配置することによって、寄生容量が低減された金属トラックを設けることができる。当業者は、誘電体平坦化層の厚さおよび／または第１の誘電体保護層の厚さを厚くすることによって、金属トラックに関連する寄生容量をさらに低減することができることがわかるであろう。

【0038】

第１の誘電体保護層が、下にある誘電体保護層に設けられた凹部を被覆するように配置される場合に生じる第１の誘電体保護層の傾斜した第１の側壁と傾斜した第２の側壁は、金属トラックに良好なエッジカバレッジを与える。金属トラックのためのエッジカバレッジ向上の結果、本発明によるＰＩＣは高低変化部における金属トラックの断絶に起因する障害が生じにくい。したがって、金属トラックの信頼性を向上させることができ、したがってＰＩＣ全体としての性能を向上させることができる。

【0039】

本発明によるフォトニック集積回路の一実施形態では、第１の誘電体保護層は、酸化シリコンと、窒化シリコンと、酸窒化シリコンと、酸化アルミニウムと、酸化タンタルとのうちの１つ、または、ポリアクリレートと、ポリカーボネートと、ポリイミドと、ポリウレタンと、ポリキシリレンと、ベンゾシクロブテンと、ポリシロキサンとのうちの１つを含むポリマーベースの材料を含む。

【0040】

上記の種類のポリマーベースの材料のいずれか１つを、スピンコーティング、ディップコーティング、スクリーンプリント、および蒸着のうちの１つによって複数のＰＩＣを含むウエハ全体に塗布することができることに留意されたい。あるいは、ポリマーベースの材料は、ディップコーティング、スクリーンプリント、ディスペンシング、および蒸着のうちの１つによって、ウエハ全体のダイシングにより得られる個別化されたＰＩＣに塗布することができる。当業者は、ポリマーベースの材料が液相として塗布される場合、その塗布に続いて、ポリマーベースの材料を、真空中または、酸素（Ｏ_２）、アルゴン（Ａｒ）および窒素（Ｎ_２）のうちの少なくとも１つを含む特定の空気中で熱処理および／または紫外線（ＵＶ）処理に曝すことによって硬化させるかまたは架橋させることがわかるであろう。硬化の結果、たとえば塵埃粒子および湿気などの環境汚染物に対してＰＩＣに保護を与えるのに適した強化または堅固にされたポリマーベースの材料が得られる。

【0041】

当業者は、たとえば１３００ｎｍから１６００ｎｍの範囲の波長を有する光放射の伝播が低減されるように、ポリマーベースの材料の透過窓を調整するために、ポリマーベースの材料のハロゲン化を適用してもよいことがわかるであろう。

【0042】

また、当業者は、たとえば、誘電体平坦化層における凹部を介してアクセス可能な誘電体平坦化層の表面またはＩｎＰベースの基板の表面を活性化するためと、第１の誘電体保護層と上記の層の活性化された表面との間の接着を向上させるために、プライマーが必要な場合があることがわかるであろう。適切なプライマーは、第１の誘電体保護層の組成、ＩｎＰベースの基板および／または誘電体平坦化層の組成を考慮して選択することができることは明らかであろう。

【0043】

本発明によるＰＩＣの例示の一実施形態では、第１の誘電体保護層は、コンフォーマルコーティングまたは平坦化コーティングとすることができる。このようにして、第１の誘電体保護層によるＰＩＣの十分な封止を実現可能である。また、第１の誘電体保護層は、本発明によるＰＩＣに改良された周囲環境からの保護を与えることができる。その結果、気密パッケージ化ではなく非気密パッケージ化に依拠することができる。

【0044】

本発明によるフォトニック集積回路の一実施形態では、フォトニック集積回路は、金属層および／または第１の誘電体保護層の少なくとも一部を被覆するように配置された第２の誘電体保護層をさらに含む。

【0045】

第２の誘電体保護層を塗布することによって、塵埃粒子および／または湿気などの環境汚染物に対するＰＩＣの周囲環境からの保護をさらに向上させることができる。その結果、気密パッケージ化ではなく非気密パッケージ化にさらに依拠すること可能になり得る。

【0046】

本発明によるフォトニック集積回路の一実施形態では、第２の誘電体保護層は、酸化シリコンと、窒化シリコンと、酸窒化シリコンと、酸化アルミニウムと、酸化タンタルとのうちの１つ、または、ポリアクリレートと、ポリカーボネートと、ポリイミドと、ポリウレタンと、ポリキシリレンと、ベンゾシクロブテンと、ポリシロキサンとのうちの１つを含むポリマーベースの材料を含む。

【0047】

当業者は、第１の誘電体保護層に使用可能な材料に関する上記の見解は、必要な変更を加えて第２の誘電体保護層に使用可能な材料にも適用されることがわかるであろう。

【0048】

本発明によるフォトニック集積回路の一実施形態では、誘電体平坦化層は、酸化シリコンと、窒化シリコンと、酸窒化シリコンと、酸化アルミニウムと、酸化タンタルとのうちの１つ、または、ポリアクリレートと、ポリカーボネートと、ポリイミドと、ポリウレタンと、ポリキシリレンと、ベンゾシクロブテンと、ポリシロキサンとのうちの１つを含むポリマーベースの材料を含む。

【0049】

当業者は、第１の誘電体保護層に使用可能な材料に関する上記の見解は、必要な変更を加えて誘電体平坦化層に使用可能な材料にも適用可能であることがわかるであろう。

【0050】

誘電体平坦化層が標準ポリマーベースの材料を含む場合、当業者は、その標準ポリマーベースの材料が、フォトリソグラフィとエッチングとの組合せを適用することによって、正の傾斜を有する側壁、すなわち側壁が最も近い光導波路の方向に傾斜している側壁によって境界が定められる凹部を備え得ることがわかるであろうということに留意されたい。第１に、凹部を画定するために使用されるフォトレジストの側壁は丸みのあるプロファイルを備えることができる。当業者は、そのような丸みのあるプロファイルは、フォトレジストに露出条件と熱処理との適切な組合せを適用することによって得られることがわかるであろう。丸みのあるプロファイルを有する側壁を備えたフォトレジストを与える別の方法は、グレースケールマスクを使用することを含む。フォトレジストの側壁に適切な丸みのあるプロファイルを設けた後、フォトレジストをたとえば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）または誘導結合プラズマエッチング（ＩＣＰ）を使用してドライエッチングすることができる。プロセス条件とエッチ速度とを慎重に選択し、調整することによって、フォトレジストの側壁の丸みのあるプロファイルを、標準ポリマー層の側壁の直線傾斜プロファイルに移し換えることができる。

【0051】

当業者は、酸化シリコンと、窒化シリコンと、酸窒化シリコンと、酸化アルミニウムと、酸化タンタルとのうちの１つを含む誘電体平坦化層に、直線傾斜プロファイルを有する側壁を設けるために、同様の手法を使用することができることがわかるであろう。

【0052】

しかし、誘電体平坦化層がポリマーベースの材料を含む場合は、フォトリソグラフィと湿式現像工程によって直接パターン形成可能な感光性ポリマーを使用することもできることに留意されたい。当業者は、この場合も傾斜側壁は感光性ポリマー材料に露出条件と熱処理との組合せを適用することによって実現可能であることがわかるであろう。

【0053】

本発明によるフォトニック集積回路の一実施形態では、ポリマーベースの材料は、有機添加剤と無機添加剤とのうちの少なくとも一方を含む。

【0054】

たとえば充填剤、ゲッター、または安定剤であってもよい前記添加剤のうちの少なくとも１つを含めることによって、誘電体平坦化層、第１の誘電体保護層、および第２の誘電体保護層のうちの少なくとも１つに使用可能なポリマーベースの材料の周囲環境からの保護、力学的安定性、および化学的安定性のうちの少なくとも１つを向上させることができる。具体的には、提供される周囲環境からの保護は、化学反応を抑止する能力を強化することによって、または湿気に対する疎水性を強化することによって、さらに向上させることができる。後者は、原子層堆積または分子蒸着によってハロゲン化ポリマーまたはポリ（ｐ－キシリレン）の薄い層を塗布することによって実現可能である。その結果、塵埃粒子および／または湿気などの環境汚染物に対するＰＩＣの周囲環境保護を、気密パッケージ化ではなく非気密パッケージ化を使用することができるレベルまで向上させることができる。これは、本発明によるＰＩＣの全体的コストにとって有利である。

【0055】

本発明によるフォトニック集積回路の一実施形態では、フォトニック集積回路は、非気密パッケージと気密パッケージとのうちの一方を備える。

【0056】

周囲環境からの保護と、ひいてはＰＩＣの寿命は、ＰＩＣを非気密パッケージに収容することによって向上させることができる。当業者は、ＰＩＣの周囲環境からの保護、したがって寿命は、ＰＩＣを気密性パッケージに収容することによってさらに向上させることができることがわかるであろう。

【0057】

本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣの例示の一実施形態では、ＰＩＣはモノリシック・フォトニック集積回路である。

【0058】

本発明の別の態様によると、本発明によるフォトニック集積回路を含む光電子システムが提供される。光電子システムは、これには限らないがたとえば遠隔通信用途に使用可能である。その場合、光電子システムは、送信器と、受信器と、送受信器と、コヒーレント送信器、コヒーレント受信器と、コヒーレント送受信器とのうちの１つとすることができる。上記に基づいて、本発明によるＰＩＣの費用対性能比の向上により、本発明による光電子システムのコストは削減可能であることが明らかであろう。

【0059】

本発明のその他の特徴および利点は、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣとそのようなＰＩＣを含む光電子システムの、例示の非限定的実施形態の説明から明らかになるであろう。

【0060】

当業者は、ＰＩＣおよび光電子システムの記載の実施形態は、本質的に例示に過ぎず、いかなる点でも保護の範囲を限定するものと解釈されるべきではないことがわかるであろう。当業者は、ＰＩＣおよび光電子システムの代替物および同等の実施形態が想到可能であり、本発明の保護の範囲から逸脱することなく実施可能であることがわかるであろう。

【0061】

以下では添付図面の図を参照する。図は、本質的に概略的であり、したがって必ずしも一律の縮尺で描かれていない。また、同一の参照番号は同一または類似の部分を示す。添付図面の図は以下の通りである。

【図面の簡単な説明】

【0062】

【図1A】誘電体平坦化層が傾斜側壁によって境界が定められた凹部を備え、凹部はＩｎＰベースの基板の一領域へのアクセスを可能にする、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣの第１の例示の非限定的実施形態の一部の概略断面を示す図である。

【図1B】図１Ａに示すＩｎＰベースのＰＩＣの第１の例示の非限定的実施形態の一部の概略上面図を示す図である。

【図2】誘電体平坦化層に設けられた凹部の場所においてＩｎＰベースの基板と接触する第１の誘電体保護層を含む、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣの第２の例示の非限定的実施形態の概略断面を示す図である。

【図3A】光導波路に対して設けられた電気接点に接触して配置され、誘電体平坦化層の上面に付着させた第１の誘電体保護層の傾斜側壁に沿うように配置された金属トラックを含む、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣの第３の例示の非限定的実施形態の一部の概略断面を示す図である。

【図3B】複数の光導波路に対して設けられた複数の電気接点と接触して配置され、誘電体平坦化層の上面に付着させた第１の誘電体保護層の傾斜側壁に沿うように配置された金属トラックを含む、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣの第３の例示の非限定的実施形態の一部の概略断面を示す図である。

【図3C】複数の光導波路に対して設けられた複数の電気接点と接触して配置され、誘電体平坦化層の上面に付着させた第１の誘電体保護層の傾斜側壁に沿うように配置された金属トラックの上面に付着させた第２の誘電体保護層を含む、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣの第５の例示の非限定的実施形態の一部の概略断面を示す図である。

【図4A】誘電体平坦化層が、鋸歯状パターンを備えた傾斜側壁によって境界が定められた凹部を備え、凹部がＩｎＰベースの基板の一領域へのアクセスを可能にする、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣの第６の例示の非限定的実施形態の一部の概略断面を示す図である。

【図4B】図４Ａに示すＩｎＰベースのＰＩＣの第６の例示の非限定的実施形態の一部の概略上面図を示す図である。

【図4C】誘電体平坦化層が、波伏パターンを備える傾斜側壁によって境界が定められた凹部を備え、凹部がＩｎＰベースの基板の一領域へのアクセスを可能にする、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣの第７の例示の非限定的実施形態の一部の概略上面図を示す図である。

【図5】ＰＩＣが気密パッケージを備える、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣの第８の例示の非限定的実施形態の概略断面を示す図である。

【図6】たとえば遠隔通信用途またはセンサ用途に使用可能であるがこれには限定されない、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣを含む、本発明による光電子システムの第１の例示の非限定的実施形態の概略図を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0063】

本発明による周囲環境から保護されたＰＩＣ１の提示される例示の非限定的実施形態は、１つの誘電体平坦化層５と、第１の誘電体保護層１１と、１つの金属層１２と、第２の誘電体保護層１３とを含むが、当業者は、酸化シリコンと、窒化シリコンと、酸窒化シリコンと、酸化アルミニウムと、酸化タンタルとのうちの１つ、または、ポリアクリレートと、ポリカーボネートと、ポリイミドと、ポリウレタンと、ポリキシリレンと、ベンゾシクロブテンと、ポリシロキサンとのうちの１つを含むポリマーベースの材料を含む上記の層のうちの複数の層を含む、本発明の範囲に含まれるＰＩＣ１の実施形態を、過度の負担なく構想することができるであろうということに留意されたい。

【0064】

図１Ａに、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣの第１の例示の非限定的実施形態の一部の概略断面を示す。ＰＩＣ１は、第１のＩｎＰベースの光導波路３と、隣接する第２のＩｎＰベースの光導波路４とを備えるＩｎＰベースの基板２を含む。第１の光導波路３と第２の光導波路４との間に配置された誘電体平坦化層５が設けられる。誘電体平坦化層５は、第１の光導波路３と第２の光導波路４のそれぞれの上面の金属層１２の正確で信頼性のある形成を可能にするために塗布される。電気接点は、第１の光導波路３と第２の光導波路４の能動光学特性の十分な利用を可能にする。誘電平坦化層５は、光導波路３、４のパッシベーションと保護とを与えるように構成することも可能であり、それによって本発明によるＰＩＣ１の周囲環境からの保護を向上させる。

【0065】

誘電体平坦化層５は、光導波路３、４のいずれか一方から発する光放射を捕捉し、伝播させることができる。誘電体平坦化層５を介して第１の光導波路３と隣接する第２の光導波路４との間の導波路間干渉または光学的クロストークを少なくとも低減し、最終的に防止するために、第１の光導波路３と第２の光導波路４との間において誘電体平坦化層５が凹部６を備える。

【0066】

凹部６の場所において、誘電体平坦化層５は、第１の光導波路３に向かって傾斜させて配置された第１の側壁７と、第２の光導波路４に向かって傾斜させて配置された第２の側壁８とを有する。凹部６は、第１の側壁７と第２の側壁８とによって境界が定められたＩｎＰベースの基板２の一領域へのアクセスをもたらす。

【0067】

誘電体平坦化層５の第１の側壁７と第２の側壁８とに傾斜を設けることによって、誘電体平坦化層５によって捕捉された光放射の位相面を傾けることができ、それによって第１の側壁７および第２の側壁８に入射する光放射が放射元の導波路、すなわちそれぞれ第１の光導波路３および／または第２の導波路４に反射して戻るのを少なくとも低減し、最終的に防止することができる。その結果、第１の光導波路３および／または第２の光導波路４における導波路内干渉をそれぞれ少なくとも低減し、最終的に防止することができる。したがって、本発明によるＰＩＣ１は、導波路間干渉および導波路内干渉が生じにくい。

【0068】

また、誘電体平坦化層５に、正の傾斜、すなわちそれぞれ第１の光導波路３および第２の光導波路４に向かって傾斜する傾斜を有する第１の側壁７と第２の側壁８によって境界が定められた凹部６を設けることによって、具体的にはメタライゼーション・プロセス、誘電体平坦化層５の上面に配置可能な追加の誘電体層における機械的応力の低減および／または機械的応力の再分散、および、たとえば誘電体平坦化層５の傾斜側壁７、８とＩｎＰベースの基板２との間の隅における残留物の捕捉に関する上記の追加の利点をもたらす。したがって、当業者は、本発明によるＰＩＣ１の誘電体平坦化層５は多機能層と見なすことができることがわかるであろう。

【0069】

上記に基づいて、当業者は、図１Ａに示すＩｎＰベースのＰＩＣ１の例示の実施形態が、導波路間干渉および導波路内干渉に関連する上記および／またはその他の欠点のうちの少なくとも１つを回避または少なくとも低減することがわかるであろう。また、本発明によるＰＩＣ１の多機能誘電体平坦化層５は、上記の追加の技術的利点をもたらす。その結果、当業者は、図１Ａに示すＰＩＣの例示の実施形態が、改良された費用対性能比とともに改良された全体的性能をもたらすことがわかるであろう。

【0070】

凹部６の場所で、誘電体平坦化層５の第１の側壁７と第２の側壁８が、ＩｎＰベースの基板２に対して８５度未満の傾斜角度αにある。このようにして、誘電体平坦化層５の第１の傾斜側壁７および第２の傾斜側壁８に入射した光放射が放射元の光導波路、すなわち、それぞれ第１の光導波路３および／または第２の光導波路４に反射して戻るのを低減し、最終的に防止することができる。その結果、それぞれ第１の光導波路３および／または第２の光導波路４における導波路内干渉を少なくとも低減し、最終的に防止することができる。

【0071】

図１Ａに示すＰＩＣ１の例示の実施形態では、凹部はスルーホールであり、したがって、光導波路３、４の間で、誘電体平坦化層５に接触しているＩｎＰベースの基板２へのアクセスをもたらす。当業者には、この場合、誘電体平坦化層５を介してＰＩＣ１の第１の光導波路３と第２の隣接光導波路４との間の導波路間干渉が完全に防止されることがわかるであろう。誘電体平坦化層５の傾斜した第１の側壁７および第２の側壁８は、上記の導波路内干渉の低減と、最終的には防止を可能にする。

【0072】

図１Ｂに、図１Ａに示すＩｎＰベースのＰＩＣ１の第１の例示の非限定的実施形態の一部の上面図を示す。図１Ａおよび図１Ｂに示すＰＩＣの例示の実施形態によると、凹部６は細長い形状を有し、第１のＩｎＰベースの光導波路３と第２のＩｎＰベースの光導波路４との間に長手方向に延びるように配置されている。当業者は、凹部６は、第１のＩｎＰベースの光導波路３と第２の隣接するＩｎＰベースの光導波路４とに関連する導波路間干渉および導波路内干渉の少なくとも低減と、最終的には防止を可能にする限り、任意の適切な形状を有することができることがわかるであろう。図１Ｂに示す凹部６はトレンチである。

【0073】

図２に、誘電体平坦化層５と、誘電体平坦化層５の第１の傾斜側壁７および第２の隣接傾斜側壁８と、凹部６を介してアクセス可能なＩｎＰベースの基板２の領域とを被覆するように配置された第１の誘電体保護層１１を含む、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣの第２の例示の非限定的実施形態の一部の概略断面を示す。上述のように、このようにして、第１の誘電体保護層１１および第１の誘電体保護層１１の上面に付着される可能なさらなる誘電体層における機械的応力集中部の低減および／または機械的応力の再分散を実現することが可能である。

【0074】

第１の誘電体層１１ｃは、たとえば塵埃粒子および湿気などの周囲環境汚染に対する周囲環境からの保護をＰＩＣ１に与えることができる。第１の誘電体保護層１１は、０．５μｍと１００μｍの間、好ましくは０．５μｍと１０μｍの間の厚さを有することができる。このように、第１の誘電体保護層１１の厚さは、環境汚染物の拡散を制限し、それによってＰＩＣ１の周囲環境からの保護を可能にするのに十分な厚さである必要がある。

【0075】

図３Ａに、第２の光導波路４に対して設けられた電気接点と接触するように配置され、誘電体保護層５の上面に付着させた第１の誘電体保護層１１の傾斜側壁に沿うように配置された金属トラック１２を含む、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣ１の第３の例示の非限定的実施形態の一部の概略断面を示す。

【0076】

図３Ａに示すＰＩＣ１の例示の実施形態では、金属層１２は第１の誘電体保護層１１の一部を覆っている。このようにして、寄生容量が低減された金属トラック１２を設けることができる。当業者は、誘電体平坦化層５の厚さおよび／または第１の誘電体保護層１１の厚さを厚くすることによって金属トラック１２に関連する寄生容量をさらに低減することが可能であることがわかるであろう。

【0077】

図３Ｂに、光導波路３、４に対して設けられた電気接点と接触して配置され、誘電体平坦化層５の上に付着させた第１の誘電体保護層１１の傾斜側壁に沿うように配置された金属トラック１２を含む、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣ１の第４の例示の非限定的実施形態の一部の概略断面を示す。

【0078】

第１の誘電体保護層１１が、下にある誘電体平坦化層５に設けられた凹部６を被覆する結果として生じた第１の誘電体保護層１１の傾斜した第１の側壁と傾斜した第２の側壁とは、金属トラック１２に良好なエッジカバレッジを与える。金属トラック１２のこの改良されたエッジカバレッジの結果、本発明によるＰＩＣ１は、下にある層、この場合は誘電体平坦化層５と第１の誘電体保護層１１の高低差の変化部における金属トラック１２の断絶による障害が生じにくい。したがって、金属トラック１２の信頼性を向上させることができ、したがってＰＩＣ１の全体としての性能を向上させることができる。

【0079】

図３Ｃに、光導波路３、４に対して設けられた電気接点と接触して配置され、凹部６を備える誘電体平坦化層５の上面に付着させた第１の誘電体保護層１１の傾斜側壁に沿うように配置された金属トラック１２の上面に付着させた、第２の誘電体保護層１３を含む、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣ１の第５の例示の非限定的実施形態の一部の概略断面を示す。

【0080】

第２の誘電体保護層１３を塗布することによって、塵埃粒子および／または湿気などの環境汚染物に対するＰＩＣ１の周囲環境保護をさらに向上させることができる。その結果、気密パッケージ化ではなく非気密パッケージ化にさらに依拠することが可能となり得る。

【0081】

図４Ａに、誘電体平坦化層５が、鋸歯状パターン９、１０を備える傾斜側壁７、８によって境界が定められた凹部６を備える、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣ１の第６の例示の非限定的実施形態の一部の概略断面を示す。凹部６は、ＩｎＰベースの基板２の一領域へのアクセスをもたらす。

【0082】

図４Ｂに、図４Ａに示すＩｎＰベースのＰＩＣ１の第６の例示の非限定的実施形態の一部の概略上面図を示す。誘電体平坦化層５の第１の側壁７は、第１の側壁７がそれに従って少なくとも部分的に第１のＩｎＰベースの光導波路３に対して第１の角度βで配置されている規則的な鋸歯状パターン９を備える。誘電体平坦化層５の第２の側壁８も、第２の側壁８がそれに従って少なくとも部分的に第２のＩｎＰベースの光導波路４に対して第２の角度γで配置されている規則的な鋸歯状パターン１０を備える。第１の角度βと第２の角度γは、１０度と１７０度の間とすることができる。ＰＩＣ１の特定の要件に応じて、第１の角度βと第２の角度γは、同じである場合も互いに異なる場合もあり得ることに留意されたい。図４Ｂに示すＰＩＣ１の例示の実施形態では、第１の角度βと第２の角度γは同じである。同様の見解は、同じである場合も異なる場合もあり得る第１のパターン９と第２のパターン１０についても成り立つ。図４Ｂに示すＰＣＩ１の例示の実施形態では、第１のパターン９と第２のパターン１０は同じである。

【0083】

上記のように、第１のパターン９と第２のパターン１０は、誘電体平坦化層５の第１の側壁７に入射すると反射して第１のＩｎＰベースの光導波路３に戻される第１のＩｎＰベースの光導波路３から発する光放射の結果として第１のＩｎＰベースの光導波路３に発生する導波路内干渉をさらに低減することを可能にする。本発明によるＰＩＣ１の第２のＩｎＰベースの光導波路４に発生する導波路内干渉のさらなる低減についても同様の論法が成り立つ。

【0084】

図４Ｃに、誘電体平坦化層５が、波状パターン９、１０を備える傾斜側壁７、８によって境界が定められた凹部６を備える、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣ１の第７の例示の非限定的実施形態の一部の概略上面図を示す。凹部６はＩｎＰベースの基板２の一領域へのアクセスをもたらす。図４Ｂに示すＰＩＣ１の例示の実施形態に関して上述したのと同様の見解が、図４に示すＰＩＣ１の例示の実施形態についても成り立つ。

【0085】

図５に、ＰＩＣ１が気密パッケージ１４を備える、本発明によるＩｎＰベースのＰＩＣ１の第８の例示の非限定的実施形態の概略断面を示す。上述のように、気密パッケージ１４は、周囲環境からの保護、したがってＰＩＣ１の寿命を向上させることができる。当業者は、ＰＩＣ１は非気密パッケージ（図示せず）を備えることも可能であることがわかるであろう。後者の場合もＰＩＣ１の周囲環境からの保護、したがって寿命を向上させることができるが、その程度はより小さくなる可能性がある。

【0086】

図６に、たとえば遠隔通信用途またはセンサ用途に使用可能であるがこれには限らない光電子システム２０であって、本発明によるＰＩＣ１を含む光電子システム２０の第１の例示の非限定的実施形態の概略図を示す。光電子システム２０は、たとえば、送信器、受信器、送受信器、コヒーレント送信器、コヒーレント受信器、およびコヒーレント送受信器のうちの１つとすることができる。

【0087】

本発明は、第１のＩｎＰベースの光導波路３および隣接する第２のＩｎＰベースの光導波路４を備えるＩｎＰベースの基板２と、少なくとも第１の光導波路３と第２の光導波路４との間に配置された誘電体平坦化層５とを含む、フォトニック集積回路１に関するものとして要約することができる。少なくとも第１の光導波路３と第２の光導波路４との間において、誘電体平坦化層５が、誘電体平坦化層５を介して第１の光導波路３と第２の光導波路４との間の光学的相互作用を低減または防止するように配置された凹部６を備える。凹部６の場所において、誘電体平坦化層５は、第１の光導波路３に向かって傾斜させて配置された第１の側壁７と、第２の光導波路４に向かって傾斜させて配置された第２の側壁８とを有する。本発明は、前記ＰＩＣ１を含む光電子システム２０にも関する。

【0088】

当業者には、本発明の範囲は前述の実施例には限定されず、添付の特許請求の範囲によって定義されている本発明の範囲から逸脱することなくそのいくつかの修正および変更が可能であることは明らかであろう。具体的には、本発明の様々な態様の特定の特徴の組合せも可能である。本発明の一態様は、本発明の別の態様に関連して記載された特徴を加えることによってさらに有利に強化することも可能である。本発明について図面および明細書において図示し、詳細に説明したが、そのような図示および説明は、例示的であるかまたは例示に過ぎないものと見なされるべきであり、限定的であるものと見なされるべきではない。

【0089】

本発明は本開示の実施形態には限定されない。図面、明細書および添付の特許請求の範囲を検討すれば、特許請求される本発明の実施において、当業者は本開示の実施形態の変形を理解することができ、実施することができる。特許請求の範囲において、「含む」という用語は、他のステップまたは要素を排除せず、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は複数を排除しない。特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に使用することができないことを示していない。特許請求の範囲における参照番号は、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【符号の説明】

【0090】

１ フォトニック集積回路（ＰＩＣ）
２ ＩｎＰベースの基板
３ 第１のＩｎＰベースの光導波路
４ 第２のＩｎＰベースの光導波路
５ 誘電体平坦化層
６ 誘電体平坦化層に設けられた凹部
７ 誘電体平坦化層の第１の側壁
８ 誘電体平坦化層の第２の側壁
９ 誘電体平坦化層の第１の側壁に対して設けられた第１のパターン
１０ 誘電体平坦化層の第２の側壁に対して設けられた第２のパターン
１１ 第１の誘電体保護層
１２ 金属層
１３ 第２の誘電体保護層
１４ 気密パッケージ
２０ 光電子システム
α ＩｎＰベースの基板に対する第１の側壁および第２の側壁の傾斜角度
β 第１のＩｎＰベースの光導波路に対する第１の側壁の第１の角度
γ 第２のＩｎＰベースの光導波路に対する第２の側壁の第２の角度

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】