JPS635310A - 光接続回路の製造方法 - Google Patents
光接続回路の製造方法Info
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- JPS635310A JPS635310A JP15037186A JP15037186A JPS635310A JP S635310 A JPS635310 A JP S635310A JP 15037186 A JP15037186 A JP 15037186A JP 15037186 A JP15037186 A JP 15037186A JP S635310 A JPS635310 A JP S635310A
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光集積回路などに用いる光接続回路、特に光フ
ァイバと／リコン基板上の光導波路との光接続回路に関
するものである。
ァイバと／リコン基板上の光導波路との光接続回路に関
するものである。
光通信の発展に伴い基板上に半導体レーザーや光スィッ
チ等の光機能素子全ハイブリッド〆に集 ・積し、これ
らの素子間全光導波路で結ぶ各種の光回路の開発が進め
られている。そしてこれらの光回路と光ファイバ、ある
いは光回路と光フアイバアレイの光接続回路、特に高精
度で生産性のよい光接続回路が求められている。
チ等の光機能素子全ハイブリッド〆に集 ・積し、これ
らの素子間全光導波路で結ぶ各種の光回路の開発が進め
られている。そしてこれらの光回路と光ファイバ、ある
いは光回路と光フアイバアレイの光接続回路、特に高精
度で生産性のよい光接続回路が求められている。
このような光接続回路としては多数の方法が提案されて
いるが、その−方法として第５図のようにシリコ／（１
００）基板１上に光導波路６を形成しこの光導波路６と
中心軸全回じくする所望の大きさの■溝７をシリコン（
１００）基板１に形成し、このＶ溝７に光ファイバ１８
を挿入することにより位置合せをおこなう方法が知られ
ている。
いるが、その−方法として第５図のようにシリコ／（１
００）基板１上に光導波路６を形成しこの光導波路６と
中心軸全回じくする所望の大きさの■溝７をシリコン（
１００）基板１に形成し、このＶ溝７に光ファイバ１８
を挿入することにより位置合せをおこなう方法が知られ
ている。
従来、この光ファイバ固定用Ｖ溝は光導波路を形成した
後フォトリソグラフィ技術を用いてＳｉｎ。
後フォトリソグラフィ技術を用いてＳｉｎ。
１倶ヲマスクとしてパターン化し、ＫＯＨ等のエツチン
グ液によるシリコンの異方性エツチングを用いて＜１１
１＞結晶面を露出させ形成している。しかし、フォトリ
ングラフィ技術を用いて■溝のレジストパターンを作製
する場合、光導波路とシリコン（１００）塞板との間に
光導波路の膜厚分だけ段差がある。この段差は単一モー
ド光導波路では十数μｍ、多モード光導波路では８０μ
ｍ程度になる。したがってフォトレジストが均一 に塗
布できない、フォトマスクとフォトレジストの間に間隔
が生ずるのでパターンの解像度が悪化する等の原因で良
好なレジストパターンが得られないという欠点がある。
グ液によるシリコンの異方性エツチングを用いて＜１１
１＞結晶面を露出させ形成している。しかし、フォトリ
ングラフィ技術を用いて■溝のレジストパターンを作製
する場合、光導波路とシリコン（１００）塞板との間に
光導波路の膜厚分だけ段差がある。この段差は単一モー
ド光導波路では十数μｍ、多モード光導波路では８０μ
ｍ程度になる。したがってフォトレジストが均一 に塗
布できない、フォトマスクとフォトレジストの間に間隔
が生ずるのでパターンの解像度が悪化する等の原因で良
好なレジストパターンが得られないという欠点がある。
上述のように従来の光接続回路の製造方法においては光
等波路とシリコン（１００）基板との間に段差があるた
め良好なレジストパターンが得られずＶ溝の加工精度が
悪化し、ひいては光接続回路の損失の増大や損失のバラ
ツキといった間類が起きる。またフォトリソグラフィ技
術を利用するので、フォトマスクの作製やレジストのパ
ターン化等多くの前処理工程が必要である。
等波路とシリコン（１００）基板との間に段差があるた
め良好なレジストパターンが得られずＶ溝の加工精度が
悪化し、ひいては光接続回路の損失の増大や損失のバラ
ツキといった間類が起きる。またフォトリソグラフィ技
術を利用するので、フォトマスクの作製やレジストのパ
ターン化等多くの前処理工程が必要である。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の光接続回路の製造方法は、光導波路を形成した
シリコン基板を浸した熱反応性のエツチング液槽と、前
記シリコン基板にレーザビームを照射するレーザビーム
照射手段と、前記シリコン基板上における前記レーザビ
ームの照射位置を移動させる移動手段とを有し、前記光
導波路の中心軸と光ファイバの中心軸とが一致する位置
に前記光ファイバを固定する溝を形成するようにして実
現される。
シリコン基板を浸した熱反応性のエツチング液槽と、前
記シリコン基板にレーザビームを照射するレーザビーム
照射手段と、前記シリコン基板上における前記レーザビ
ームの照射位置を移動させる移動手段とを有し、前記光
導波路の中心軸と光ファイバの中心軸とが一致する位置
に前記光ファイバを固定する溝を形成するようにして実
現される。
熱反応性のエツチング液、たとえばＫＯＨ液中にシリコ
ン基板を浸し、レーザビームを絞り込んで照射すること
により前記シリコン基板を部分的に加熱し、局部的にエ
ツチング反応を誘起する。
ン基板を浸し、レーザビームを絞り込んで照射すること
により前記シリコン基板を部分的に加熱し、局部的にエ
ツチング反応を誘起する。
以下、このエツチング方法をレーザアンストエツチング
と呼ぶことにする。上記のレーザアンストエツチングに
よれば表面に段差のある基板でもビームの焦点位置を調
節することによって、精度よく加工することができる。
と呼ぶことにする。上記のレーザアンストエツチングに
よれば表面に段差のある基板でもビームの焦点位置を調
節することによって、精度よく加工することができる。
またノリコン基板の７１０工のみでなく、同時にシリコ
ン基板上の光４波層を加工することもできる。さらにマ
スクを使用しないエツチング法なので工程を大幅に短縮
することができ、パターンの変更もはるかに容易である
。
ン基板上の光４波層を加工することもできる。さらにマ
スクを使用しないエツチング法なので工程を大幅に短縮
することができ、パターンの変更もはるかに容易である
。
以下、本発明による光接続回路の製造方法について図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
第１図は本発明の第一の実施例を示す工程図である。本
実施例においては光フアイバ固定用溝のみでなく光等波
路も同時に形成する。同図（ａ）の工程においてシリコ
ン（１００）基板１の上にバッフ７層２、光導波層３、
およびクラッド層４を成膜した後、反応性イオンエツチ
ング等の方法により光フアイバ固定用溝を形成する部分
のシリコン面を露出すると同時に導波路端面を形成する
。
実施例においては光フアイバ固定用溝のみでなく光等波
路も同時に形成する。同図（ａ）の工程においてシリコ
ン（１００）基板１の上にバッフ７層２、光導波層３、
およびクラッド層４を成膜した後、反応性イオンエツチ
ング等の方法により光フアイバ固定用溝を形成する部分
のシリコン面を露出すると同時に導波路端面を形成する
。
次に同図（ｂ）の工程において上記の基板１をＫＯＨ工
７チング液中に浸し、レーザビームを照射し部分的に加
熱することにより、エツチング反応を局部的に誘起する
（後述する。）。そしてレーザビーム照射位置を移動す
ることにより線状にエツチングをおこなう。
７チング液中に浸し、レーザビームを照射し部分的に加
熱することにより、エツチング反応を局部的に誘起する
（後述する。）。そしてレーザビーム照射位置を移動す
ることにより線状にエツチングをおこなう。
このようにして光ファイバ固定用Ｖ溝７ばこのレーザア
シストエツチングにより形成されるが、ＫＯＨエツチン
グ液のシリコンに対するエツチング異方性によりシリコ
ンの（１１１）面と（１１１）面が露出している。
シストエツチングにより形成されるが、ＫＯＨエツチン
グ液のシリコンに対するエツチング異方性によりシリコ
ンの（１１１）面と（１１１）面が露出している。
細溝５ａおよび５ｂもこのレーザアシストエツチングに
よって形成され、この細溝５ａおよび５ｂによってはさ
まれた部分が光導波路６となる。
よって形成され、この細溝５ａおよび５ｂによってはさ
まれた部分が光導波路６となる。
第２図はレーザアシストエツチングによって光導波路及
び光ファイバ固定用Ｖ溝の形成をおこなう装置を示す説
明図である。同図において第１図（ａ）の工程まで加工
された基板１はＫＯＨエツチング液８の入った容器９の
中に浸されている。そしてＡｒレーザ１０を出射したレ
ーザビーム１１は反射鏡１２および集束用レンズ１３を
通り最小３μｍのスポット径で基板１に照射される。ま
た観察光学系１４を用いて焦点位置を変えることにより
スポット径を調節し、またビームを所望の開始位置にセ
ットすることができる。
び光ファイバ固定用Ｖ溝の形成をおこなう装置を示す説
明図である。同図において第１図（ａ）の工程まで加工
された基板１はＫＯＨエツチング液８の入った容器９の
中に浸されている。そしてＡｒレーザ１０を出射したレ
ーザビーム１１は反射鏡１２および集束用レンズ１３を
通り最小３μｍのスポット径で基板１に照射される。ま
た観察光学系１４を用いて焦点位置を変えることにより
スポット径を調節し、またビームを所望の開始位置にセ
ットすることができる。
容器９は精密移動台１５の上に固定されており、この精
密移動台１５の移動量とＡｒレーザ１ｏの出力を制御す
ることにより所望の形状およびパターンの光導波路と光
ファイバ同定用Ｖ溝７を形成することができる。
密移動台１５の移動量とＡｒレーザ１ｏの出力を制御す
ることにより所望の形状およびパターンの光導波路と光
ファイバ同定用Ｖ溝７を形成することができる。
第１図（ｂ）の工程においてバッファ層２は熱酸化Ｓｉ
Ｏ□（膜厚１．５μｍ）、光導波層３はスパッタにより
成膜した屈折率１．５程度のガラス薄膜（膜厚２．２μ
ｍ）、クラッド層４はスパッタ８ｉ０．（膜厚１．０μ
ｍ）である場合、Ａｒレーザ１０の出力をＩＷ％精密移
動台１５の移動速度１００〜５００μｍ／ｓｅｅ程度、
スポット径数μｍとすることによシ良好な光導波路パタ
ーンが得られる。またファイバ固定用Ｖ溝７の作成時に
は出力３Ｗ、移動速度２５〜１００μｍ／ｇ、スポット
径数μｍとする。
Ｏ□（膜厚１．５μｍ）、光導波層３はスパッタにより
成膜した屈折率１．５程度のガラス薄膜（膜厚２．２μ
ｍ）、クラッド層４はスパッタ８ｉ０．（膜厚１．０μ
ｍ）である場合、Ａｒレーザ１０の出力をＩＷ％精密移
動台１５の移動速度１００〜５００μｍ／ｓｅｅ程度、
スポット径数μｍとすることによシ良好な光導波路パタ
ーンが得られる。またファイバ固定用Ｖ溝７の作成時に
は出力３Ｗ、移動速度２５〜１００μｍ／ｇ、スポット
径数μｍとする。
しかしながら上記のようなエツチング条件は膜厚及び膜
の対エツチング性に依存するので、所望の寸法に合わせ
てエツチング条件を調節する必要がある。
の対エツチング性に依存するので、所望の寸法に合わせ
てエツチング条件を調節する必要がある。
第３図は本発明の第二の実施例を示す工程図である。本
実施例においては光フアイバ固定用溝のミラレーザアシ
ストエツチングにより形成する。
実施例においては光フアイバ固定用溝のミラレーザアシ
ストエツチングにより形成する。
同図（ａ）の工程においてシリコン（ｔｏｏ）基板を上
にバッファ層２、光導波層３、およびクラッド層４を成
膜した後、反応性イオンエツチング等の方法によって光
フアイバ固定用溝を形成する部分のシリコン面’を露出
すると同時に、光導波路６を形成する。
にバッファ層２、光導波層３、およびクラッド層４を成
膜した後、反応性イオンエツチング等の方法によって光
フアイバ固定用溝を形成する部分のシリコン面’を露出
すると同時に、光導波路６を形成する。
次に同図ら）の工程においてレーザアシストエツチング
によって光フアイバ固定用の■溝７を形成する。
によって光フアイバ固定用の■溝７を形成する。
第４図は本発明の第三の実施例を示す斜視図である。同
図では基板としてシリコン（１１１）基板１６を用いる
ことによって光ファイバ固定用溝として方形の角溝１７
を形成する。
図では基板としてシリコン（１１１）基板１６を用いる
ことによって光ファイバ固定用溝として方形の角溝１７
を形成する。
以上の実施例においてはレーザ光源としてＡｒレーザを
用いたが、これに限るものではなく、エツチング液を透
過してシリコン基板を加熱することのできる波長域の他
のレーザ、たとえばＹＡＧレーザを用いることもできる
。また精密移動台を用いて基板を移動するかわシにレー
ザビームを移動させながらエツチングをおこなうことも
可能である。
用いたが、これに限るものではなく、エツチング液を透
過してシリコン基板を加熱することのできる波長域の他
のレーザ、たとえばＹＡＧレーザを用いることもできる
。また精密移動台を用いて基板を移動するかわシにレー
ザビームを移動させながらエツチングをおこなうことも
可能である。
以上説明したように本発明の光接続回路の製造方法によ
れば段差のある基板上にも精度よく光フアイバ固定用溝
を形成することができる。
れば段差のある基板上にも精度よく光フアイバ固定用溝
を形成することができる。
さらに光接続回路作製の工程を大幅に短縮することもで
きる。
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）および（′ｂ）は本発明の第一の実施例の
工程を示す斜視図、第２図は本発明の光フアイバ固定用
溝形成方法の説明図、第３図（ａ）および（ｂ）は本発
明の第二の実施例の工程を示す斜視図、第４図は本発明
の第三の実施例を示す斜視図、第５図（ａ）および（ｂ
）は光導波路と光ファイバの接ａｔ示す斜視図および断
面図である。 １・・・・・・シリコン（１００）基板、２゛°°°“
°バッファ層、３・・・・・・光導波層、４・・・・・
・クラッド層、５ａ。 ５ｂ・・・・・・細溝、６・・・・・・光導波路、７・
・・・・光ファイバ固定用Ｖ溝、８・・・・・・ＫＯＨ
エッチ／グ液、９・パ・・・エツチング液用容器、１０
・・・・・・Ａｒレーザー、１１・・・・・・レーザー
ビーム、１２・・°・・・反射鏡、１３・・・・・集束
用ンンズ、１４・・−・・・観察光学系、１５・・・・
・・精密移動台、１６・・・・・・シリコン（１１１）
基板、１７・・・・・光フアイバ固定用角溝、１８・・
・・・・光ファイバ、１９・・・・・光フアイバコア。 ′−一 ３ １．−一屯 第１図 （必） 第２図 −〜１４ 一３図 （の） 第４図
工程を示す斜視図、第２図は本発明の光フアイバ固定用
溝形成方法の説明図、第３図（ａ）および（ｂ）は本発
明の第二の実施例の工程を示す斜視図、第４図は本発明
の第三の実施例を示す斜視図、第５図（ａ）および（ｂ
）は光導波路と光ファイバの接ａｔ示す斜視図および断
面図である。 １・・・・・・シリコン（１００）基板、２゛°°°“
°バッファ層、３・・・・・・光導波層、４・・・・・
・クラッド層、５ａ。 ５ｂ・・・・・・細溝、６・・・・・・光導波路、７・
・・・・光ファイバ固定用Ｖ溝、８・・・・・・ＫＯＨ
エッチ／グ液、９・パ・・・エツチング液用容器、１０
・・・・・・Ａｒレーザー、１１・・・・・・レーザー
ビーム、１２・・°・・・反射鏡、１３・・・・・集束
用ンンズ、１４・・−・・・観察光学系、１５・・・・
・・精密移動台、１６・・・・・・シリコン（１１１）
基板、１７・・・・・光フアイバ固定用角溝、１８・・
・・・・光ファイバ、１９・・・・・光フアイバコア。 ′−一 ３ １．−一屯 第１図 （必） 第２図 −〜１４ 一３図 （の） 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光導波路を形成したシリコン基板を浸した熱反応性のエ
ッチング液槽と、前記シリコン基板にレーザビームを照
射するレーザビーム照射手段と、前記シリコン基板上に
おける前記レーザビームの照射位置を移動させる移動手
段とを有し、 前記光導波路の中心軸と光ファイバの中心軸とが一致す
る位置に前記光ファイバを固定する溝を形成することを
特徴とする光接続回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15037186A JPS635310A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 光接続回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15037186A JPS635310A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 光接続回路の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635310A true JPS635310A (ja) | 1988-01-11 |
| JPH0567201B2 JPH0567201B2 (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=15495528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15037186A Granted JPS635310A (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 光接続回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS635310A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07152478A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-16 | Kokusai Media Kenkyu Zaidan | 方向スイッチ装置およびこれを使用したグラフィック表示装置 |
| US6170996B1 (en) | 1998-10-02 | 2001-01-09 | Fujitsu Limited | Optical module encapsulated with resin and manufacturing method therefor |
| US6181854B1 (en) | 1998-09-18 | 2001-01-30 | Fujitsu Limited | Optical module packaged with molded resin |
| US8036507B2 (en) | 2008-07-11 | 2011-10-11 | Nec Corporation | Optical waveguide device and manufacturing method thereof |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP15037186A patent/JPS635310A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07152478A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-16 | Kokusai Media Kenkyu Zaidan | 方向スイッチ装置およびこれを使用したグラフィック表示装置 |
| US6181854B1 (en) | 1998-09-18 | 2001-01-30 | Fujitsu Limited | Optical module packaged with molded resin |
| US6170996B1 (en) | 1998-10-02 | 2001-01-09 | Fujitsu Limited | Optical module encapsulated with resin and manufacturing method therefor |
| US8036507B2 (en) | 2008-07-11 | 2011-10-11 | Nec Corporation | Optical waveguide device and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0567201B2 (ja) | 1993-09-24 |
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