电光元件用的复合基板及其制造方法

本申请是申请号为2019800611222(国际申请号为PCT/JP2019/027570)、申请日为2019年7月11日、发明名称为“电光元件用的复合基板及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本说明书中公开的技术涉及利用电光效应的电光元件(例如光调制器)用的复合基板。

背景技术

已知有光调制器这样的电光元件。电光元件能够利用电光效应而将电信号转换为光信号。电光元件为对于例如光电融合通信而言不可或缺的要素，为了实现高速且大容量的通信而进行着进一步的开发。

日本特开2010－85789号公报中公开一种光调制器。该光调制器为电光元件的一种，是使用复合基板而构成的。复合基板具备：电光结晶基板以及经由接合层而接合于电光结晶基板的支撑基板。支撑基板及接合层采用折射率比电光结晶基板的折射率低的材料。

发明内容

包括上述光调制器在内的以往的电光元件中，支撑基板的厚度越大，越能够提高复合基板的机械强度(即、电光元件的机械强度)。但是，如果使支撑基板的厚度继续增大，则将电光元件在高频段(例如、10千兆赫以上)使用时，电磁波在复合基板内共振的可能性升高。如果发生像这样的共振，则电光元件的输出信号产生意外的纹波(波动)等，妨碍电光元件的正常动作。

因此，本说明书中，提供一种能够抑制复合基板中的电磁波共振的技术。

当向电光结晶基板施加高频的电信号时，由其产生的电磁波在复合基板的表面或界面被反射，同时在复合基板内沿着厚度方向进行反复传播。并且，该电磁波以同相位彼此重合，由此发生上述的复合基板内的共振。因此，在本说明书公开的技术中，使复合基板内所存在的多个界面中的至少一个为粗糙度大的界面。根据该构成，在复合基板内沿着厚度方向传播的电磁波在粗糙度大的界面被各种折射或反射，在电磁波的传播路径产生无数的变化。由此，能够抑制在复合基板内沿着厚度方向传播的电磁波以同相位彼此重合。

上述的粗糙度大的界面的位置没有特别限定。不过，如果粗糙度大的界面为与电光结晶基板接触的界面，则在电光结晶基板内传播的光有可能被粗糙度大的界面散射或吸收。因此，本技术中，设置与电光结晶基板接触的低折射率层，使电光结晶基板与低折射率层之间的界面为平滑的界面。由此，在电光结晶基板内传播的光的散射及吸收得以抑制，能够将光封在电光结晶基板内。并且，通过将粗糙度大的界面设置于低折射率层与支撑基板之间，也能够抑制上述的电磁波共振。

通过本技术的一个方案，公开一种电光元件用的复合基板。该复合基板具备：电光结晶基板，其具有电光效应；低折射率层，其与电光结晶基板接触，且折射率比电光结晶基板的折射率低；以及支撑基板，其至少经由接合层而接合于低折射率层。在低折射率层与支撑基板之间所存在的多个界面中的至少一个为粗糙度比电光结晶基板与低折射率层之间的界面的粗糙度大的界面。

根据上述的构成，通过在复合基板内存在粗糙度大的界面，能够抑制电磁波在复合基板内进行共振。另一方面，电光结晶基板与低折射率层之间的界面比较平滑，因此，在电光结晶基板内传播的光的散射及吸收得以抑制，能够将光封在电光结晶基板内。

通过本技术的另一方案，还公开一种电光元件用的复合基板的制造方法。该制造方法包括以下工序：在具有电光效应的电光结晶基板的表面形成折射率比电光结晶基板的折射率低的低折射率层的工序、在电光结晶基板上所设置的低折射率层的表面形成接合层的工序、以及在低折射率层上所形成的接合层的表面接合支撑基板的工序。该制造方法中，接合层形成前的低折射率层的表面的粗糙度大于低折射率层形成前的电光结晶基板的表面的粗糙度。

根据上述的制造方法，能够制造具备电光结晶基板、与电光结晶基板接触的低折射率层、以及至少经由接合层而接合于低折射率层的支撑基板的复合基板。特别是，该制造方法中，接合层形成前的低折射率层的表面的粗糙度大于低折射率层形成前的电光结晶基板的表面的粗糙度。因此，在所制造的复合基板中，能够使低折射率层与接合层之间的界面为粗糙度比电光结晶基板与低折射率层之间的界面的粗糙度大的界面。

附图说明

图1是示意性地表示实施例1的复合基板10的立体图。

图2是示意性地表示实施例1的复合基板10的截面结构的图。

图3是表示实施例1的复合基板10的制造方法的一个工序的图。

图4是表示实施例1的复合基板10的制造方法的一个工序的图。

图5是表示实施例1的复合基板10的制造方法的一个工序的图。

图6是表示实施例1的复合基板10的制造方法的一个工序的图。

图7是表示实施例1的复合基板10的制造方法的一个工序的图。

图8表示复合基板10的一个变形例，附加有对电光结晶基板12施加电信号的电极32、34和在电光结晶基板12内所设置的光波导区域36。

图9表示复合基板10的一个变形例，在电光结晶基板12的上表面12a形成有脊部13。

图10表示复合基板10的一个变形例，附加有对脊部13施加电信号的电极42、44。该变形例中，电光结晶基板12的c轴(c－axis)与电光结晶基板12平行。

图11表示复合基板10的一个变形例，附加有对脊部13施加电信号的电极52、54。该变形例中，电光结晶基板12的c轴(c－axis)与电光结晶基板12垂直。

图12是示意性地表示实施例2的复合基板10a的截面结构的图。

图13是说明实施例2的复合基板10a的制造方法的图。

图14是示意性地表示实施例3的复合基板10b的截面结构的图。

图15是说明实施例3的复合基板10b的制造方法的图。

图16是示意性地表示实施例4的复合基板10c的截面结构的图。

图17是说明实施例4的复合基板10c的制造方法的图。

具体实施方式

本技术的一个实施方式中，对于粗糙度大的界面的算术平均粗糙度(Ra)，考虑到应当在该界面处被折射或反射的电磁波的波长，可以使其在0.5nm～10nm的范围内。根据该构成，能够将由施加于电光结晶基板的电信号所产生的电磁波在该界面有效地折射或反射，从而抑制复合基板中的电磁波共振。

此处，算术平均粗糙度(Ra)在JIS B 0031·JIS B 0601中进行了定义，其计算步骤如下。首先，从粗糙度曲线中，在其平均线的方向上，仅提取基准长度l。接下来，关于该提取部分，在平均线的方向上确定X轴，并且，在纵倍率的方向上确定Y轴，从而将粗糙度曲线用y＝f(x)的式子表示。然后，将f(x)相对于平均线的偏差的绝对值在整个基准长度l上进行积分，其积分值除以基准长度l，由此计算出算术平均粗糙度(Ra)。应予说明，作为表示粗糙度的指标，还熟知最大高度(Ry)，通常认为最大高度(Ry)为算术平均粗糙度(Ra)的5倍～10倍。基于该关系，粗糙度大的界面的最大高度(Ry)可以在2.5nm～100nm的范围内。

本技术的一个实施方式中，低折射率层的厚度可以在0.1μm～10μm的范围内。应予说明，从例如提高电光元件的性能的观点考虑，低折射率层的厚度的下限值可以为0.65μm以上，进一步可以为0.7μm以上。此外，从进一步增加粗糙度大的界面的粗糙度来抑制复合基板中的电磁波共振的观点考虑，下限值更优选为1.5μm以上，进一步优选为3μm以上。另一方面，从例如抑制复合基板中所能产生的热应力的观点考虑，低折射率层的厚度的上限值可以为9μm以下，进一步可以为7μm以下。

本技术的一个实施方式中，电光结晶基板的厚度可以在0.1μm～10μm的范围内。应予说明，从例如降低光的传播损耗的观点考虑，电光结晶基板的厚度的下限值可以为0.3μm以上，进一步可以为0.45μm以上。另一方面，从例如提高电光元件的性能的观点考虑，电光结晶基板的厚度的上限值可以为5μm以下，进一步可以为2.8μm以下。

本技术的一个实施方式中，粗糙度大的界面的粗糙度可以为电光结晶基板与低折射率层之间的界面的粗糙度的3倍以上，或者可以为5倍以上或10倍以上。上述二个界面之间的粗糙度的差值越大，越能够提高本技术的效果。

本技术的一个实施方式中，电光结晶基板与低折射率层之间的界面的算术平均粗糙度(Ra)可以在0.03nm(纳米)～0.5nm的范围内，粗糙度大的界面的算术平均粗糙度(Ra)可以在0.5nm～500nm的范围内。如果复合基板满足上述的数值条件，则能够以比较简单的步骤来制造发挥出本技术的效果的复合基板。

本技术的一个实施方式中，粗糙度大的界面可以为低折射率层与接合层之间的界面。这种情况下，低折射率层与接合层之间的界面的算术平均粗糙度(Ra)可以为低折射率层的厚度的千分之一以上。在上述方案的基础上或者代替上述方案，低折射率层与接合层之间的界面的算术平均粗糙度(Ra)可以为0.5nm以上，低折射率层的厚度可以为0.5μm(微米)以上。如果复合基板满足上述的数值条件，则能够以比较简单的步骤来制造发挥出本技术的效果的复合基板。

在上述方案的基础上或者代替上述方案，粗糙度大的界面可以为接合层与支撑基板之间的界面。即便是像这样的构成，也能够通过在复合基板内存在粗糙度大的界面而抑制复合基板中的电磁波共振。

在上述方案的基础上或者代替上述方案，复合基板可以进一步具备位于低折射率层与接合层之间的中间层。这种情况下，粗糙度大的界面可以为中间层与接合层之间的界面。即便是像这样的构成，也能够通过在复合基板内存在粗糙度大的界面而抑制复合基板中的电磁波共振。应予说明，构成中间层的材料可以为低折射率层或接合层中能够采用的材料，另外，也可以为与低折射率层及接合层实际采用的材料不同的材料。

在上述方案的基础上或者代替上述方案，复合基板可以进一步具备位于接合层与支撑基板之间的中间层。这种情况下，粗糙度大的界面可以为中间层与支撑基板之间的界面。即便是像这样的构成，也能够通过在复合基板内存在粗糙度大的界面而抑制复合基板中的电磁波共振。

本技术的一个实施方式中，复合基板可以还具备由导电体构成的导电层。这种情况下，粗糙度大的界面位于电光结晶基板与导电层之间的范围即可。如果在复合基板内存在导电层，则在复合基板内传播的电磁波被屏蔽而不会通过导电层，因此，主要在电光结晶基板12与导电层之间的范围内传播。因此，粗糙度大的界面位于电磁波主要进行传播的电光结晶基板与导电层之间的范围即可。

上述的实施方式中，导电层可以为接合层或中间层的至少一部分。换言之，接合层和/或中间层不在电光结晶基板12与粗糙度大的界面之间时，该接合层和/或中间层的一部分或全部可以由金属等导电体构成。

本技术的一个实施方式中，电光结晶基板可以为铌酸锂(LiNbO

本技术的一个实施方式中，低折射率层可以由氧化硅(SiO

本技术的一个实施方式中，接合层可以由氧化钽(Ta

本技术的一个实施方式中，支撑基板可以为铌酸锂(LiNbO

如上所述，本技术体现于复合基板的制造方法中。该制造方法中，在粗糙度大的低折射率层的表面形成接合层。因此，接合层的表面的粗糙度也变得比较大。然而，在接合层的表面接合支撑基板时，优选接合层的表面平滑。因此，本技术的一个实施方式中，制造方法可以在形成接合层的工序与接合支撑基板的工序之间进一步包括将接合层的表面平滑化的工序。根据该构成，能够将电光结晶基板与支撑基板之间良好地接合。

本技术的一个实施方式中，在形成低折射率层的工序中，可以利用溅射来形成低折射率层。如果利用溅射来形成低折射率层，则低折射率层的表面的粗糙度自然变大。因此，通过利用溅射来形成低折射率层，能够容易地形成具有粗糙度大的表面的低折射率层。应予说明，在利用溅射形成低折射率层的过程中，低折射率层的厚度越大，低折射率层的表面的粗糙度越大。另外，在形成低折射率层的工序中，可以根据需要实施将低折射率层的表面粗糙化的处理(例如：研磨、喷砂、蚀刻等)。

本技术的一个实施方式中，制造方法可以在接合支撑基板的工序之前进一步具备在支撑基板的表面形成接合层的工序。这种情况下，没有特别限定，在支撑基板上形成的接合层可以由与在低折射率层上形成的接合层相同的材料构成。根据该构成，能够将电光结晶基板与支撑基板之间良好地接合。

以下，参照附图，对本发明的代表性且非限定性的具体例详细地进行说明。该详细的说明单纯意图将用于实施本发明的优选例的详细情况展示给本领域技术人员，并不意图限定本发明的范围。另外，以下公开的追加特征以及发明可以与其他特征、发明分开另行使用，或者也可以共同使用，以便提供得到进一步改善的复合基板、该复合基板的使用及制造方法。

另外，对于以下的详细说明中公开的特征或工序的组合，从最广泛的意义上讲在实施发明时不是必须的，仅仅是为了特别地说明本发明的代表性的具体例而记载的。此外，对于上述及下述的代表性的具体例的各种特征以及独立权利要求及从属权利要求中记载的方案的各种特征，在提供本发明的追加且有用的实施方式时，并不是必须按此处记载的具体例、或者例举的顺序进行组合。

本说明书和/或权利要求中记载的全部特征意图与实施例和/或权利要求中记载的特征的构成分开另行作为针对申请时公开及请求保护的特定事项的限定而分别且彼此独立地进行公开。此外，与全部的数值范围以及小组或集团相关的记载意图作为针对申请时公开及请求保护的特定事项的限定而公开它们的中间的构成。

实施例

(实施例1)参照附图，对实施例1的复合基板10及其制造方法进行说明。本实施例的复合基板10可以用于例如光调制器等各种电光元件。如图1所示，本实施例的复合基板10以所谓的晶片的形态进行制造，并提供给电光元件的制造者。虽然是一例，不过，复合基板10的直径为约10厘米(4英寸)。通常，利用一块复合基板10来制造多个电光元件。应予说明，复合基板10不限定于晶片的形态，可以以各种形态进行制造并提供。

如图1、图2所示，复合基板10具备：电光结晶基板12、低折射率层14、接合层16、以及支撑基板18。电光结晶基板12经由低折射率层14及接合层16而接合于支撑基板18。上述基板12、18以及层14、16在整个复合基板10中彼此平行地扩展。

电光结晶基板12位于复合基板10的最上层，其上表面12a暴露在外部。电光结晶基板12的一部分或全部在由复合基板10制造的电光元件中成为传播光的光波导。电光结晶基板12由具有电光效应的材料的结晶构成。因此，当向电光结晶基板12施加电场时，电光结晶基板12的折射率发生变化。特别是，当沿着电光结晶基板12的c轴而施加电场时，电光结晶基板12的折射率大幅变化。

此处，电光结晶基板12的c轴可以与电光结晶基板12平行。即，电光结晶基板12可以为例如x切割或y切割的基板。或者，电光结晶基板12的c轴可以与电光结晶基板12垂直。即，电光结晶基板12可以为例如z切割的基板。电光结晶基板12的厚度T12没有特别限定，例如可以为0.1μm以上10μm以下。

此处，存在如下趋势，即，电光结晶基板12的厚度T12越小，光的传播损耗越大，与光纤的耦合损耗越大。因此，电光结晶基板12的厚度T12优选为0.3μm以上，更优选为0.45μm以上。另一方面，电光结晶基板12的厚度T12越大，电光元件的高速动作及低驱动电压化的实现越困难。从这些观点考虑，电光结晶基板12的厚度T12优选为5μm以下，更优选为2.8μm以下。

构成电光结晶基板12的材料没有特别限定，可以为铌酸锂、钽酸锂、磷酸钛氧钾、铌酸钾锂、铌酸钾、钽铌酸钾、铌酸锂与钽酸锂的固溶体中的任一者。应予说明，电光结晶基板12可以具有如下电光效应，即，使折射率及其他光学常数发生变化，或者使其他光学常数发生变化以此代替使折射率变化。

低折射率层14在电光结晶基板12的下方与电光结晶基板12接触。低折射率层14具有比电光结晶基板12低的折射率。由此，在电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1处，在电光结晶基板12内传播的光容易被全反射，从电光结晶基板12漏出得以抑制。构成低折射率层14的材料没有特别限定，可以为氧化硅、氧化钽、氧化铝、氟化镁、以及氟化钙中的至少一种。低折射率层14的厚度T14没有特别限定，例如可以为0.1μm以上10μm以下。

应予说明，低折射率层14的厚度T14越小，越难以满足电光元件的速度整合条件，使得电光元件的高速动作越困难。从该观点考虑，低折射率层14的厚度T14优选为0.65μm以上，更优选为0.7μm以上。另外，低折射率层14的厚度T14越大，因由热膨胀系数差引起的热应力而在电光结晶基板12、支撑基板18产生裂纹的可能性越高。特别是，在利用了直接键合的复合基板10中，由于不存在由树脂等构成的低弹性模量的接合层，所以，由热膨胀系数差引起的热应力容易升高。因此，低折射率层14的厚度T14优选为9μm以下，更优选为7μm以下。

此外，折射率与介电常数的平方根成比例，因此，低折射率层14的介电常数低于电光结晶基板12的介电常数。所以，如果复合基板10具备低折射率层14，则由复合基板10制造的电光元件中，满足速度整合条件及调整特性阻抗均变得容易。另外，由于寄生电容及介电损耗能够降低，所以能够实现电光元件的高速下的动作及低电压化。

接合层16位于低折射率层14与支撑基板18之间。接合层16的厚度T16没有特别限定，可以为0.01μm以上1μm以下。下文中进行详细说明，不过，复合基板10的制造方法中，在电光结晶基板12形成低折射率层14及接合层16，通过直接键合而将支撑基板18接合于该接合层16。接合层16是为了该直接键合而设置的被膜，可以由适合于直接键合的材料构成。就这一点而言，构成接合层16的材料可以为氧化钽、氧化铌、硅、氧化铝、以及氧化钛中的至少一种。或者，构成接合层16的材料可以为金、银、铜、铝、铂、以及包含上述金属中的至少二种的合金中的至少一种。

支撑基板18位于复合基板10的最下层，其下表面18b暴露在外部。设置支撑基板18的目的在于，提高复合基板10的强度，由此可以使电光结晶基板12的厚度变薄。支撑基板18的厚度T18没有特别限定，例如可以为100μm以上1000μm以下。支撑基板18没有特别限定，可以为铌酸锂、钽酸锂、硅、玻璃、硅铝氧氮陶瓷、多铝红柱石、氮化铝、氮化硅、氧化镁、蓝宝石、石英、水晶、氮化镓、碳化硅、以及氧化镓中的任一基板。应予说明，为了抑制复合基板10的热变形(特别是翘曲)，支撑基板18的线膨胀系数越接近于电光结晶基板12的线膨胀系数越理想。就这一点而言，构成支撑基板18的材料可以与构成电光结晶基板12的材料相同。

本实施例的复合基板10中，支撑基板18的厚度T18越大，越能够提高复合基板10的机械强度(即、电光元件的机械强度)。但是，如果使支撑基板18的厚度T18继续增大，则将电光元件在高频段(例如10千兆赫以上)使用时，电磁波在复合基板10内发生共振的可能性升高。如果发生该共振，则电光元件的输出信号有可能产生意外的纹波(波动)等，妨碍电光元件的正常动作。

针对上述问题，本实施例的复合基板10中，低折射率层14与接合层16之间的界面F2成为粗糙度比电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的粗糙度大的界面。根据该构成，在复合基板10内沿着厚度方向传播的电磁波在粗糙度大的界面F2被各种折射或反射，电磁波传播的路径发生无数的变化。由此，能够抑制在复合基板10内沿着厚度方向传播的电磁波以同相位彼此重合。

特别是，低折射率层14与接合层16之间的界面F2位于例如比接合层16与支撑基板18之间的界面F3更靠近电光结晶基板12的位置。粗糙度大的界面F2越位于电光结晶基板12的附近，越能够在电光结晶基板12的附近使电磁波沿着各种方向进行折射或反射。由此，能够使电磁波的传播路径的变化进一步增大，有效地抑制基板共振，由此能够明显降低例如由纹波所引起的损耗。另外，本实施例的复合基板10具有多层结构，介电常数不同的界面F1、F2、F3存在多个，因此，成为电磁波被多重反射的结构。所以，即便粗糙度大的界面F2的算术平均粗糙度(Ra)为10nm以下的范围，也能够充分地抑制基板共振。

本实施例的复合基板10中，低折射率层14与接合层16之间的界面F2的粗糙度可以为电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的粗糙度的3倍以上。或者，界面F2的粗糙度可以为界面F1的粗糙度的5倍以上或10倍以上。上述二个界面F1、F2之间的粗糙度的差值越大，越能够充分地提高本技术的效果。

本实施例的复合基板10中，电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的算术平均粗糙度(Ra)可以在0.03nm～0.5nm的范围内。并且，低折射率层14与接合层16之间的界面F2的算术平均粗糙度(Ra)可以在0.5nm～500nm的范围内。如果复合基板10满足这些数值条件，则能够以比较简单的步骤制造发挥出本技术的效果的复合基板10。

从进一步抑制基板共振的观点考虑，界面F2的算术平均粗糙度(Ra)更优选为0.6nm以上，进一步优选为1.5nm以上。但是，如果使界面F2的算术平均粗糙度(Ra)继续增大，则接合层16的膜品质降低，由此有可能导致接合强度降低。因此，界面F2的算术平均粗糙度(Ra)更优选为10nm以下，进一步优选为7nm以下。

本实施例的复合基板10中，低折射率层14与接合层16之间的界面F2的算术平均粗糙度(Ra)可以为低折射率层14的厚度T14的千分之一以上。在上述方案的基础上或者代替上述方案，低折射率层14与接合层16之间的界面F2的算术平均粗糙度(Ra)可以为0.5nm以上，低折射率层14的厚度可以为0.5μm以上。如果复合基板10满足这些数值条件，则能够以比较简单的步骤制造发挥出本技术的效果的复合基板10。

作为一例，制作使电光结晶基板12为铌酸锂基板且使其厚度T12为1.5μm的第一样品。该样品中，由氧化硅构成低折射率层14，使其厚度T14为0.7μm，并且，由氧化钽构成接合层16，使其厚度T16为0.05nm。支撑基板18为铌酸锂基板，其厚度T18为1000μm。并且，电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的算术平均粗糙度(Ra)为0.2nm，低折射率层14与接合层16之间的界面F2的算术平均粗糙度(Ra)为0.7nm。采用第一样品制造光调制器，对电光结晶基板12施加0～110GHz的电信号，结果没有在光调制器的输出信号中检测到纹波。

作为另一例，制作在上述的第一样品中将低折射率层14的厚度T14变更为2.5μm的第二样品。该样品中，电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的算术平均粗糙度(Ra)为0.2nm，低折射率层14与接合层16之间的界面F2的算术平均粗糙度(Ra)为2.5nm。采用第二样品制造光调制器，对电光结晶基板12施加0～110GHz的电信号，结果没有在光调制器的输出信号中检测到纹波。

以下，参照图3－图7，对复合基板10的制造方法进行说明。首先，如图3所示，准备电光结晶基板12，在电光结晶基板12的下表面12b形成低折射率层14。此时，使低折射率层14的下表面14b的粗糙度大于电光结晶基板12的下表面12b的粗糙度。作为具体例，在准备电光结晶基板12的阶段，电光结晶基板12的下表面12b的算术平均粗糙度(Ra)为0.03nm～0.5nm的范围即可。并且，低折射率层14的下表面14b的算术平均粗糙度(Ra)在0.5nm～500nm的范围内即可。

低折射率层14的形成没有特别限定，可以利用溅射来形成。当利用溅射来形成低折射率层14时，低折射率层14的下表面14b的粗糙度自然大于电光结晶基板12的下表面12b的粗糙度。特别是，如果由氧化硅构成低折射率层14，则该趋势更明显。因此，如果利用溅射来形成低折射率层14，则可以省略或简化将低折射率层14的下表面14b粗糙化的处理。不过，形成低折射率层14的方法不限于溅射，例如可以为物理蒸镀(PVD：Physical VaporDeposition)或化学蒸镀(CVD：Chemical Vapor Deposition)等各种蒸镀、热氧化。另外，在形成低折射率层14之后，可以根据需要实施将低折射率层14的下表面14b粗糙化的处理(例如：研磨、喷砂、蚀刻等)。

电光结晶基板12可以为x切割或y切割的基板(c轴与基板平行)，也可以为z切割的基板(c轴与基板垂直)。另外，在形成极化反转部的情况下，电光结晶基板12可以为c轴与基板的水平面形成10°以内的角度的偏置基板。

接下来，如图4所示，在低折射率层14的下表面14b形成接合层16。可以与低折射率层14同样地利用溅射来形成接合层16。不过，形成接合层16的工序不限定于溅射，例如可以为蒸镀(物理蒸镀或化学蒸镀)。接下来，如图5所示，通过对接合层16的下表面16b进行例如研磨而使其平滑化。由于接合层16形成于粗糙度大的低折射率层14的下表面14b，所以，接合层16的下表面16b的粗糙度也能够变得比较大。因此，在后述的接合支撑基板18的工序之前，根据需要将接合层16的下表面16b平滑化即可。

接下来，如图6所示，准备支撑基板18，在接合层16的下表面16b接合支撑基板18。支撑基板18的接合没有特别限定，可以利用直接键合进行接合。最后，如图7所示，对电光结晶基板12的上表面12a进行研磨，将电光结晶基板12加工成所期望的厚度。

如图8所示，可以在复合基板10进一步设置有电极32、34。这些电极32、34设置于电光结晶基板12的上表面12a，以便向电光结晶基板12施加电信号。构成电极32、34的材料为导电体即可，例如可以为金、银、铜、铝、铂等金属。电极32、44可以具有钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、铂等的层作为与电光结晶基板12接触的基底层(最下层)，以便防止电极32、34的剥落或迁移。电极32、34的数量、位置、形状没有特别限定。可以根据由复合基板10制造的电光元件的数量、各电光元件所需要的电极32、34的数量来适当确定电极32、34的数量。如果在复合基板10预先设置有电极32、34，则电光元件的制造者能够由复合基板10容易地制造出电光元件。

在上述方案的基础上或者代替上述方案，可以通过在电光结晶基板12内掺杂杂质来设置光波导区域36。电光结晶基板12中，通过掺杂钛或锌等特定的杂质，能够选择性地(即、局部地)提高折射率，由此能够形成光波导区域36。光波导区域36的数量、位置、形状也没有特别限定。例如，可以根据由复合基板10制造的电光元件的数量、各电光元件所需要的光波导区域36的数量来适当确定光波导区域36的数量。如果在复合基板10预先设置有光波导区域36，则电光元件的制造者能够由复合基板10容易地制造出电光元件。

如图9所示，可以在电光结晶基板12的上表面12a形成有脊部13。脊部13为沿着上表面12a而细长地延伸的突出部。脊部13在复合基板10制造的电光元件中构成脊型光波导。如果在复合基板10预先形成有脊部13，则能够容易地进行需要脊型光波导的电光元件的制造。脊部13的宽度W没有特别限定，可以为1μm以上10μm以下。脊部13的高度TR也没有特别限定，可以为电光结晶基板12的厚度T12的10％以上95％以下。脊部13的数量、位置、形状也没有特别限定。虽然是一例，不过，在复合基板10用于制造马赫曾德尔型的电光调制器时，形成有至少一部分平行延伸的二个脊部13即可。

如图10所示，可以在具有脊部13的复合基板10进一步设置有第一电极42及第二电极44。此处，在电光结晶基板12的c轴(c－axis)与电光结晶基板12平行的情况下，第一电极42设置于脊部13的一个侧面13a即可。然后，第二电极44设置于脊部13的另一个侧面13b，夹着脊部13而与第一电极42对置即可。根据该构成，第一电极42及第二电极44能够与c轴平行地对电光元件中成为光波导的脊部13施加电场。

如图11所示，电光结晶基板12的c轴(c－axis)可以与电光结晶基板12垂直。在这种情况下，也可以在电光结晶基板12的上表面12a形成有脊部13。另外，可以在电光结晶基板12的上表面12a设置有第一电极52及第二电极54。其中，第一电极52设置于脊部13的顶面13c即可，第二电极54设置于电光结晶基板12的上表面12a中的除了脊部13的部分以外的范围即可。根据该构成，第一电极52及第二电极54能够与c轴平行地对电光元件中成为光波导的脊部13施加电场。

(实施例2)参照图12、13，对实施例2的复合基板10a进行说明。如图12所示，实施例2的复合基板10a还具备位于低折射率层14与接合层16之间的中间层20，就这一点而言，与实施例1的复合基板10不同。并且，中间层20与接合层16之间的界面F5代替低折射率层14与接合层16之间的界面F2而成为粗糙度比电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的粗糙度大的界面。根据该构成，也能够通过在复合基板10a内存在粗糙度大的界面F5而抑制复合基板10a中的电磁波共振。应予说明，低折射率层14与中间层20之间的界面F4可以代替中间层20与接合层16之间的界面F5而成为粗糙度比电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的粗糙度大的界面；或者可以中间层20与接合层16之间的界面F5和低折射率层14与中间层20之间的界面F4均成为粗糙度比电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的粗糙度大的界面。通过存在多个粗糙度大的界面，与仅存在一个粗糙度大的界面的情形相比，在复合基板10a内沿着厚度方向传播的电磁波以同相位彼此重合的可能性进一步降低，能够进一步抑制电磁波共振。

如图13所示，本实施例的复合基板10a也能够通过将电光结晶基板12接合于支撑基板18来制造。这种情况下，对于电光结晶基板12，在低折射率层14与接合层16之间预先形成中间层20即可。并且，在形成中间层20时，使中间层20的下表面20b的粗糙度增大即可。由此，在所制造的复合基板10a中，能够使中间层20与接合层16之间的界面F5成为粗糙度比电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的粗糙度大的界面。

构成中间层20的材料可以为低折射率层14或接合层16中能够采用的材料，另外，也可以为与低折射率层14及接合层16中实际采用的材料不同的材料。不过，由于中间层20位于电光结晶基板12与粗糙度大的界面F5之间，所以，为了避免电磁波被中间层20屏蔽，构成中间层20的材料不采用金属等导电体即可。

(实施例3)参照图14、15，对实施例3的复合基板10b进行说明。如图14所示，实施例3的复合基板10b中，接合层16与支撑基板18之间的界面F3成为粗糙度比电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的粗糙度大的界面。即便是像这样的构成，也能够通过在复合基板10b内存在粗糙度大的界面F3而抑制复合基板10b中的电磁波共振。应予说明，除了接合层16与支撑基板18之间的界面F3以外，还可以使另一界面F2也成为粗糙度比电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的粗糙度大的界面。

如图15所示，本实施例的复合基板10b也能够通过将电光结晶基板12接合于支撑基板18来制造。不过，将支撑基板18的上表面18a粗糙化之后，在该上表面18a预先形成接合层16’即可。由此，在所制造的复合基板10b中，能够使接合层16与支撑基板18之间的界面F3成为粗糙度比电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的粗糙度大的界面。另外，通过在电光结晶基板12和支撑基板18分别形成有接合层16、16’，能够将两个基板12、18容易地接合。

(实施例4)参照图16、17，对实施例4的复合基板10c进行说明。如图16所示，实施例4的复合基板10c还具备位于接合层16与支撑基板18之间的中间层22，就这一点而言，与实施例3的复合基板10b不同。另外，中间层20与接合层16之间的界面F6代替接合层16与支撑基板18之间的界面F3而成为粗糙度比电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的粗糙度大的界面。根据该构成，也能够通过在复合基板10c内存在粗糙度大的界面F6而抑制复合基板10c中的电磁波共振。应予说明，除了中间层22与接合层16之间的界面F6以外，还可以使其他界面F2、F7成为粗糙度比电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的粗糙度大的界面。

如图17所示，本实施例的复合基板10c也能够通过将电光结晶基板12接合于支撑基板18来制造。这种情况下，在支撑基板18预先形成有中间层22和接合层16’即可。并且，在形成中间层22时，使中间层22的上表面22a的粗糙度增大即可。由此，在所制造的复合基板10c中，能够使接合层16与中间层22之间的界面F6成为粗糙度比电光结晶基板12与低折射率层14之间的界面F1的粗糙度大的界面。

实施例1－4的复合基板10、10a－10c中，接合层16及中间层20、22可以由金属等导电体构成。其中，如果存在像这样的导电层，则在复合基板10、10a－10c内传播的电磁波被屏蔽而不会通过导电层，因此，主要在电光结晶基板12与导电层之间的范围内进行传播。因此，粗糙度大的界面位于电磁波主要进行传播的电光结晶基板12与导电层之间的范围即可。

符号说明

10：复合基板

12：电光结晶基板

13：脊部

14：低折射率层

16、16’：接合层

18：支撑基板

20、22：中间层

32、34、42、44、52、54：电极

36：光波导区域

F1～F7：界面