KR100396252B1 - optical device and method for fabricating the same - Google Patents

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KR100396252B1 KR10-2001-0053440A KR20010053440A KR100396252B1 KR 100396252 B1 KR100396252 B1 KR 100396252B1 KR 20010053440 A KR20010053440 A KR 20010053440A KR 100396252 B1 KR100396252 B1 KR 100396252B1
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Abstract

광통신 시스템에서 사용되는 광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 단일 기판에서 광도파로 소자와 광섬유 블록을 제작한 후에 이들의 접속면을 다이싱 공정 및 그라인딩/폴리싱 공정을 수행하고 이들을 다시 접속시킴으로써, 고가의 정렬장치 없이도 광도파로와 광섬유를 간단하고 정확하게 접속시킬 수 있다.The present invention relates to an optical device used in an optical communication system and a method of manufacturing the same, wherein after fabricating an optical waveguide device and an optical fiber block on a single substrate, the connection surface thereof is subjected to a dicing process and a grinding / polishing process, and is then connected again. The optical waveguide and the optical fiber can be connected simply and accurately without the need for an alignment device.

Description

광소자 및 그 제조방법{optical device and method for fabricating the same}Optical device and method for manufacturing same

본 발명은 광통신 시스템 등에서 사용되는 광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical element used in an optical communication system and the like and a manufacturing method thereof.

일반적으로 광통신 시스템에서는 광 신호를 전송하기 위해 광도파로 소자를 사용하고 있다.In general, optical communication systems use optical waveguide devices to transmit optical signals.

광도파로 소자는 광섬유에 접속되어 사용되는데, 광섬유의 중심과 광도파로의 중심을 정확하게 일치시켜 접속해야만 원활한 광 신호의 전송이 이루어진다.The optical waveguide element is connected to the optical fiber and used, and the optical signal is transmitted smoothly only when the center of the optical fiber matches the center of the optical waveguide.

그러나, 광섬유와 광도파로 사이의 접속 기술은 매우 정밀함을 요구할 뿐만 아니라 고가의 정렬 또는 접속 보조 장치가 필요하다.However, the connection technology between the optical fiber and the optical waveguide not only requires very precision but also requires expensive alignment or connection assistance devices.

이러한 요구들은 광도파로 소자를 저가로 대량 생산하는데 가장 큰 걸림돌로 작용하고 있다.These demands pose the biggest obstacle to mass production of low cost optical waveguide devices.

도 1은 광도파로 소자와 광섬유를 접속하는 일반적인 방법을 보여주는 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 먼저 광도파로 소자 및 입/출력 광섬유 블록을 각각 제작한다.FIG. 1 is a view illustrating a general method of connecting an optical waveguide element and an optical fiber. First, as shown in FIG. 1, an optical waveguide element and an input / output optical fiber block are manufactured.

여기서, 광섬유 블록은 통상 V자 형태의 홈을 가지며, 그 홈 위에 광섬유가 장착되어 있다.Here, the optical fiber block usually has a V-shaped groove, and the optical fiber is mounted on the groove.

그리고, 이와 같이 제작된 광도파로 소자 및 입/출력 광섬유 블록 중에서, 서로 결합될 면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)한 다음, 정렬장치(alignment station)를 이용하여 이들을 정밀하게 접속시킨다.In the optical waveguide device and the input / output optical fiber block manufactured as described above, the surfaces to be bonded to each other are ground and polished, respectively, and then precisely connected to each other using an alignment station.

정렬장치를 이용하는 경우, 먼저 1개의 광섬유가 고정되어 있는 입력 광섬유 블록을 광도파로 소자의 입력면과 맞댄다.In the case of using the alignment device, first, the input optical fiber block in which one optical fiber is fixed is aligned with the input surface of the optical waveguide element.

이어, 정렬장치는 입력 광섬유 블록을 미세하게 이동시켜 입력 광섬유로부터 광도파로 소자의 입력 광도파로를 통해 출력되는 빛의 세기가 최대가 될 때, 입력 광도파로와 입력 광섬유의 코어 중심을 맞춘다.Subsequently, the alignment device finely moves the input optical fiber block to align the core of the input optical waveguide with the core of the input optical fiber when the intensity of light output from the input optical fiber through the input optical waveguide of the optical waveguide element is maximum.

이때, 레이저나 접착제 등을 이용하여 입력 광섬유와 입력 광도파로를 접속시킨다.At this time, the input optical fiber and the input optical waveguide are connected using a laser or an adhesive.

그리고, 1개 이상의 출력 광섬유가 고정되어 있는 출력 광섬유 블록을 광도파로 소자의 출력면과 맞댄다.The output optical fiber block on which one or more output optical fibers are fixed is aligned with the output surface of the optical waveguide element.

그 다음, 정렬장치는 출력 광섬유 블록을 미세하게 이동시켜 입력 광섬유로부터 1개 이상의 출력 광섬유를 통해 출력되는 빛의 세기가 최대가 될 때, 광도파로 소자의 출력 광도파로과 출력 광섬유의 코어 중심을 맞춘다.The alignment device then finely moves the output optical fiber block to center the output optical waveguide of the optical waveguide element and the core of the output optical fiber when the intensity of light output from the input optical fiber through the one or more output optical fibers is maximum.

이때, 레이저나 접착제 등을 이용하여 출력 광섬유와 출력 광도파로를 접속시킨다.At this time, the output optical fiber and the output optical waveguide are connected using a laser or an adhesive.

하지만, 이러한 기존의 접속방법은 광도파로 소자에 형성된 광도파로의 축중심과 광섬유 블록에 장착된 광섬유의 축중심을 맞추기 위한 기준점이 없고, 단지 광섬유에 빛을 입사하여 그 때 출력되는 빛의 세기의 대소에 따라 축중심에 대한 최적의 접속 상태를 판단하므로 특수 장비가 필요하고 어렵다.However, this conventional connection method does not have a reference point for matching the axis of the optical waveguide formed in the optical waveguide element with the axis of the optical fiber mounted in the optical fiber block. Special equipment is needed and difficult because it determines the optimal connection state to the shaft center depending on the size.

또한, 현재 생산되는 광도파로 소자 및 입/출력 광섬유 블록은 각각 다른 실리콘 웨이퍼에서 배치 처리(batch process)로 제작되어 다이싱(dicing)되기 때문에 한꺼번에 많은 소자와 블록이 생산된다.In addition, since the optical waveguide devices and the input / output optical fiber blocks that are currently produced are fabricated in a batch process and diced on different silicon wafers, many devices and blocks are produced at once.

그러나, 서로 다른 실리콘 기판으로부터 제작된 광도파로 소자들과 입/출력 광섬유 블록들을 서로 접속시키는 조립 공정의 경우, 1회의 접속에 대해서 적어도 상당한 작업시간이 필요하고, 고가의 정렬 장치가 여러 대가 필요하므로 소자의 원가 절감 및 양산화에 큰 걸림돌로 작용하고 있다.However, in the assembly process of connecting the optical waveguide elements and the input / output optical fiber blocks made from different silicon substrates to each other, at least a considerable working time is required for one connection and several expensive alignment devices are required. It is a major obstacle to cost reduction and mass production of devices.

본 발명은 이러한 문제들을 해결하기 위한 것으로, 대량 생산 및 원가절감이 가능한 광소자 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve these problems, and an object thereof is to provide an optical device capable of mass production and cost reduction and a method of manufacturing the same.

도 1은 종래 기술에 따른 광도파로 소자와 입/출력 광섬유 블록을 접속하는 일반적인 방법을 보여주는 도면1 is a view showing a general method for connecting an optical waveguide device and an input / output optical fiber block according to the prior art;

도 2a 내지 도 2j는 본 발명 제 1 실시예에 따른 광소자의 제조 공정을 보여주는 공정 사시도2a to 2j are process perspective views showing a manufacturing process of the optical device according to the first embodiment of the present invention

도 3a 내지 도 3j는 본 발명 제 2 실시예에 따른 광소자의 제조 공정을 보여주는 공정 사시도3A to 3J are process perspective views illustrating a manufacturing process of an optical device according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4j는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광소자의 제조 공정을 보여주는 공정 사시도4A to 4J are process perspective views illustrating a manufacturing process of an optical device according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 접속 가이드를 갖는 본 발명의 광소자를 보여주는 구조 사시도5 is a structural perspective view showing an optical element of the present invention having a connection guide

도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광소자의 제조 공정을 보여주는 공정 사시도6A to 6G are process perspective views illustrating a manufacturing process of an optical device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 1×8 광도파로 소자와 입/출력 광섬유 블록이 접속된 본 발명의 광소자를 보여주는 구조 사시도7 is a structural perspective view showing an optical device of the present invention in which a 1 × 8 optical waveguide device and an input / output optical fiber block are connected.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

11,21,31,51 : 기판 12,22,32 : 마스크층11,21,31,51: substrate 12,22,32: mask layer

13,23,33,53 : 하부 클래드층 14,24,34,54 : 코아층13,23,33,53: lower clad layer 14,24,34,54: core layer

14a,24a,34a,42,54a : 광도파로 15,25,35,55 : 상부 클래드층14a, 24a, 34a, 42, 54a: optical waveguide 15, 25, 35, 55: upper cladding layer

11a-11c,21a-21c,31a-31c,51a-51c : 제 1, 제 2, 제 3 서브 기판11a-11c, 21a-21c, 31a-31c, 51a-51c: 1st, 2nd, 3rd sub substrate

41 : 접속 가이드 43 : 광섬유41: connection guide 43: optical fiber

44 : 광도파로 소자 45 : 입력 광섬유 블록44: optical waveguide device 45: input optical fiber block

46 : 출력 광섬유 블록46: output optical fiber block

본 발명에 따른 광소자는 적어도 하나의 제 1 광섬유를 갖는 제 1 광섬유 블록과, 제 1 광섬유 블록과 동일한 기판상에서 제작되고 적어도 하나의 제 2 광섬유를 갖는 제 2 광섬유 블록과, 제 1, 제 2 광섬유 블록과 동일한 기판상에서 제작되고 적어도 하나의 광도파로를 갖는 광도파로 소자로 구성되고, 여기서 광도파로와 광섬유의 광축이 서로 일치하도록 광도파로 소자의 양 측면에 제 1, 제 2 광섬유 블록이 각각 접속되고, 광도파로 소자의 상/하부면과 제 1, 제 2 광섬유 블록의 상/하부면이 서로 평행하도록 접속면의 면적 및 높이가 동일하다.An optical device according to the present invention comprises a first optical fiber block having at least one first optical fiber, a second optical fiber block fabricated on the same substrate as the first optical fiber block and having at least one second optical fiber, and first and second optical fibers. An optical waveguide element fabricated on the same substrate as the block and having at least one optical waveguide, wherein the first and second optical fiber blocks are connected to both sides of the optical waveguide element so that the optical axes of the optical waveguide and the optical fiber coincide with each other; The area and height of the connection surface are the same so that the upper and lower surfaces of the optical waveguide element and the upper and lower surfaces of the first and second optical fiber blocks are parallel to each other.

여기서, 광도파로 소자와 제 1, 제 2 광섬유 블록의 경계면 일부에는 홈 형태의 접속 가이드가 적어도 하나 형성되는데, 접속 가이드는 광도파로 소자에 형성되는 접속 가이드의 중심축과 제 1, 제 2 광섬유 블록에 형성되는 접속 가이드의 중심축이 서로 일치하거나 또는 서로 어긋나도록 형성한다.Here, at least one groove-shaped connection guide is formed in a portion of the interface between the optical waveguide element and the first and second optical fiber blocks, wherein the connection guide includes a central axis of the connection guide formed in the optical waveguide element and the first and second optical fiber blocks. The central axes of the connection guides formed in the grooves are formed so as to coincide with or deviate from each other.

그리고, 기판은 Si, GaAs, InP 중 어느 하나로 이루어진다.The substrate is made of any one of Si, GaAs, and InP.

한편, 적어도 하나의 광도파로를 갖는 광도파로 소자의 양 측면에 적어도 하나의 광섬유를 갖는 제 1, 제 2 광섬유 블록이 각각 접속된 광소자의 제조방법은 제 1, 제 2, 제 3 영역을 갖는 기판을 준비하는 단계와, 기판의 제 2 영역에 적어도 하나의 광도파로를 형성하는 단계와, 기판의 제 1, 제 2, 제 3 영역이 각각 분리되도록 기판을 다이싱(dicing)하여 제 1 영역을 갖는 제 1 서브 기판, 제 2 영역을 갖는 제 2 서브 기판, 제 3 영역을 갖는 제 3 서브 기판을 형성하는 단계와, 제 1 서브 기판과 제 3 서브 기판 위에 적어도 하나의 광섬유를 각각 배열하는 단계와, 제 2 서브 기판의 양 측면 및 제 1, 제 3 서브 기판의 일 측면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)하는 단계와, 그라인딩 및 폴리싱된 측면이 서로 마주보도록 제 2 서브 기판의 양 측면에 제 1, 제 3 서브 기판을 각각 정렬시키고 접속하는 단계로 이루어진다.Meanwhile, a method of manufacturing an optical device in which first and second optical fiber blocks having at least one optical fiber are connected to both sides of an optical waveguide device having at least one optical waveguide, respectively, includes a substrate having first, second and third regions. Preparing a substrate; forming at least one optical waveguide in a second region of the substrate; dicing the substrate so that the first, second, and third regions of the substrate are separated from each other. Forming a first sub substrate having a second sub substrate having a second region, a third sub substrate having a third region, and arranging at least one optical fiber on the first sub substrate and the third sub substrate, respectively; Grinding and polishing both sides of the second sub-substrate and one side of the first and third sub-substrates respectively, and the amount of the second sub-substrate so that the grinding and polished sides face each other. First, third on the side Aligning and connecting the sub substrates respectively.

여기서, 상기 광도파로 형성 단계 이전 또는 상기 기판을 다이싱하는 단계이후에, 제 1, 제 3 서브 기판의 소정 영역을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 홈을 형성할 수도 있다.Here, at least one groove may be formed by etching predetermined regions of the first and third sub-substrates to a predetermined depth before the optical waveguide forming step or after dicing the substrate.

본 발명의 다른 실시예에 따른 광소자의 제조방법은 제 1, 제 2, 제 3 영역을 갖는 기판을 준비하는 단계와, 기판 하부 및 기판 상부의 제 1 영역 및 제 3 영역에 마스크 패턴을 형성하는 단계와, 기판 상부의 전면에 하부 클래드층을 형성하는 단계와, 하부 클래드층 위에 코어층을 형성하고 패터닝하여 기판의 제 2 영역에 적어도 하나의 광도파로를 형성하는 단계와, 패터닝된 코어층을 포함한 전면에 상부 클래드층을 형성하는 단계와, 기판의 제 1, 제 2, 제 3 영역이 각각 분리되도록 기판을 다이싱(dicing)하여 제 1 영역을 갖는 제 1 서브 기판, 제 2 영역을 갖는 제 2 서브 기판, 제 3 영역을 갖는 제 3 서브 기판을 형성하는 단계와, 제 1 서브 기판과 제 3 서브 기판 위에 형성된 상/하부 클래드층을 제거하여 마스크 패턴을 노출시키는 단계와, 마스크 패턴을 마스크로 제 1 서브 기판과 제 3 서브 기판을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 홈을 형성하고 마스크 패턴을 제거하는 단계와, 홈 위에 각각 대응되도록 광섬유를 배열하는 단계와, 제 2 서브 기판의 양 측면 및 제 1, 제 3 서브 기판의 일 측면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)하는 단계와, 그라인딩 및 폴리싱된 측면이 서로 마주보도록 제 2 서브 기판의 양 측면에 제 1, 제 3 서브 기판을 각각 정렬시키고 접속하는 단계로 이루어진다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating an optical device, comprising: preparing a substrate having first, second, and third regions, and forming a mask pattern on the first and third regions below the substrate and on the substrate. Forming at least one optical waveguide in a second region of the substrate by forming and patterning a lower clad layer on the front surface of the substrate, and forming and patterning a core layer on the lower clad layer; Forming an upper clad layer on the entire surface including the first cladding layer, and dicing the substrate so that the first, second, and third regions of the substrate are separated from each other, and having the first sub substrate and the second region. Forming a third sub substrate having a second sub substrate and a third region; exposing a mask pattern by removing upper and lower clad layers formed on the first sub substrate and the third sub substrate; hemp Etching the first sub-substrate and the third sub-substrate to a predetermined depth to form at least one groove and removing a mask pattern, arranging optical fibers to correspond to the grooves respectively, and the amount of the second sub-substrate Grinding and polishing the sides and one side of the first and third sub-substrates respectively, and the first and third sub-surfaces on both sides of the second sub-substrate such that the ground and polished sides face each other. Aligning and connecting the substrates respectively.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제조방법은 제 1, 제 2, 제 3 영역을 갖는 기판을 준비하는 단계와, 기판 하부 및 기판 상부의 제 1 영역 및 제 3 영역에 제1 마스크 패턴을 형성하는 단계와, 기판 상부의 전면에 하부 클래드층을 형성하는 단계와, 하부 클래드층 위에 코어층을 형성하고 패터닝하여 기판의 제 2 영역에 적어도 하나의 광도파로를 형성하는 단계와, 패터닝된 코어층을 포함한 전면에 상부 클래드층을 형성하는 단계와, 기판 상부의 제 2 영역 위에 형성된 상부 클래드층 위에 제 2 마스크 패턴을 형성하는 단계와, 제 2 마스크 패턴을 마스크로 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역 위에 형성된 상/하부 클래드층을 제거하여 제 1 마스크 패턴을 노출시키는 단계와, 제 1 마스크 패턴을 마스크로 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 홈을 형성하고 제 2 마스크 패턴을 제거하는 단계와, 기판의 제 1, 제 2, 제 3 영역이 각각 분리되도록 기판을 다이싱(dicing)하여 제 1 영역을 갖는 제 1 서브 기판, 제 2 영역을 갖는 제 2 서브 기판, 제 3 영역을 갖는 제 3 서브 기판을 형성하는 단계와, 홈 위에 각각 대응되도록 광섬유를 배열하는 단계와, 제 2 서브 기판의 양 측면 및 제 1, 제 3 서브 기판의 일 측면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)하는 단계와, 그라인딩 및 폴리싱된 측면이 서로 마주보도록 제 2 서브 기판의 양 측면에 제 1, 제 3 서브 기판을 각각 정렬시키고 접속하는 단계로 이루어진다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of preparing a substrate having first, second, and third regions, and forming a first mask pattern on a first region and a third region below the substrate and on the substrate. Forming at least one optical waveguide in a second region of the substrate by forming and patterning a core layer on the lower clad layer, and forming a core layer on the lower clad layer. Forming an upper clad layer on the entire surface including the upper surface; forming a second mask pattern on the upper clad layer formed on the second region on the substrate; Exposing the first mask pattern by removing the upper and lower clad layers formed over the three regions, and forming the first region and the third region on the substrate with a predetermined depth using the first mask pattern as a mask. Forming at least one groove and removing the second mask pattern, and dicing the substrate so that the first, second, and third regions of the substrate are separated from each other. Forming a second sub-substrate having a second region and a third sub-substrate having a third region, arranging optical fibers so as to correspond to the grooves respectively, and forming both side surfaces of the second sub-substrate and the first and the first Grinding and polishing one side of each of the three sub-substrates, and aligning and connecting the first and third sub-substrates respectively to both sides of the second sub-substrate so that the grinding and polished sides face each other. It consists of steps.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제조방법은 제 1, 제 2, 제 3 영역을 갖는 기판을 준비하는 단계와, 기판 하부 및 기판 상부의 제 1 영역 및 제 3 영역에 마스크 패턴을 형성하는 단계와, 마스크 패턴을 마스크로 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 홈을 형성하고 마스크 패턴을 제거하는 단계와, 기판 상부의 전면에 하부 클래드층을 형성하는 단계와, 하부 클래드층 위에 코어층을 형성하고 패터닝하여 기판의 제 2 영역에 적어도 하나의 광도파로를 형성하는 단계와, 패터닝된 코어층을 포함한 전면에 상부 클래드층을 형성하는 단계와, 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역 위에 형성된 상/하부 클래드층을 제거하여 홈이 형성된 기판을 노출시키는 단계와, 기판의 제 1, 제 2, 제 3 영역이 각각 분리되도록 기판을 다이싱(dicing)하여 제 1 영역을 갖는 제 1 서브 기판, 제 2 영역을 갖는 제 2 서브 기판, 제 3 영역을 갖는 제 3 서브 기판을 형성하는 단계와, 홈 위에 각각 대응되도록 광섬유를 배열하는 단계와, 제 2 서브 기판의 양 측면 및 제 1, 제 3 서브 기판의 일 측면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)하는 단계와, 그라인딩 및 폴리싱된 측면이 서로 마주보도록 제 2 서브 기판의 양 측면에 제 1, 제 3 서브 기판을 각각 정렬시키고 접속하는 단계로 이루어진다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of preparing a substrate having first, second, and third regions, and forming a mask pattern on a first region and a third region below the substrate and on the substrate. And etching the first and third regions on the substrate to a predetermined depth by using the mask pattern as a mask to form at least one groove and to remove the mask pattern, and forming a lower clad layer on the entire surface of the substrate. And forming and patterning a core layer on the lower clad layer to form at least one optical waveguide in the second region of the substrate, and forming an upper clad layer on the entire surface including the patterned core layer. Exposing the grooved substrate by removing the upper and lower cladding layers formed on the first and third regions, and cutting the substrate so that the first, second and third regions of the substrate are separated from each other. (dicing) forming a first sub substrate having a first region, a second sub substrate having a second region, and a third sub substrate having a third region, arranging the optical fibers so as to correspond respectively on the grooves; Grinding and polishing both sides of the second sub-substrate and one side of the first and third sub-substrates, respectively, and both sides of the second sub-substrate such that the grinding and polished sides face each other. And aligning and connecting the first and third sub-substrates, respectively.

여기서, 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역에 홈을 형성할 때에, 홈에 대해 평행하도록 기판 상부의 제 1, 제 2, 제 3 영역을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 접속 가이드를 형성할 수도 있다.Here, when the grooves are formed in the first region and the third region on the substrate, the at least one connection guide may be formed by etching the first, second, and third regions of the substrate to a predetermined depth so as to be parallel to the grooves. It may be.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제조방법은 제 1, 제 2, 제 3 영역을 갖는 기판을 준비하는 단계와, 기판 상부의 전면에 하부 클래드층을 형성하는 단계와, 하부 클래드층 위에 코어층을 형성하고 패터닝하여 기판의 제 2 영역에 적어도 하나의 광도파로를 형성하는 단계와, 패터닝된 코어층을 포함한 전면에 상부 클래드층을 형성하는 단계와, 소정 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역의 상/하부 클래드층을 1차 식각하여 기판을 노출시키고 노출된기판을 소정 깊이로 2차 식각하여 홈을 형성하는 단계와, 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역에 남아 있는 상/하부 클래드층을 제거하는 단계와, 기판의 제 1, 제 2, 제 3 영역이 각각 분리되도록 기판을 다이싱(dicing)하여 제 1 영역을 갖는 제 1 서브 기판, 제 2 영역을 갖는 제 2 서브 기판, 제 3 영역을 갖는 제 3 서브 기판을 형성하는 단계와, 홈 위에 각각 대응되도록 광섬유를 배열하는 단계와, 제 2 서브 기판의 양 측면 및 제 1, 제 3 서브 기판의 일 측면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)하는 단계와, 그라인딩 및 폴리싱된 측면이 서로 마주보도록 제 2 서브 기판의 양 측면에 제 1, 제 3 서브 기판을 각각 정렬시키고 접속하는 단계로 이루어진다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of preparing a substrate having first, second, and third regions, forming a lower clad layer on an entire surface of an upper surface of the substrate, and forming a core layer on the lower clad layer. Forming at least one optical waveguide in the second region of the substrate, forming an upper cladding layer on the entire surface including the patterned core layer, and forming a pattern on the substrate using a mask having a predetermined pattern. First etching the upper and lower clad layers of the first region and the third region to expose the substrate and secondly etching the exposed substrate to a predetermined depth to form grooves; Removing the upper and lower cladding layers remaining in the substrate; dicing the substrate so that the first, second, and third regions of the substrate are separated from each other; 2nd standing having Forming a third sub-substrate having a substrate and a third region, arranging optical fibers to correspond to the grooves respectively, and grinding both sides of the second sub-substrate and one side of the first and third sub-substrates, respectively. grinding and polishing, and aligning and connecting the first and third sub-substrates respectively to both sides of the second sub-substrate so that the ground and polished sides face each other.

여기서, 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역에 홈을 형성하는 단계는 소정 패턴이 형성된 마스크를 준비하는 단계와, 마스크를 기판 상부에 정렬시키는 단계와, 마스크를 이용하여 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역의 상/하부 클래드층을 건식식각하여 기판을 노출시키는 단계와, 마스크를 제거하고 상부 클래드층을 마스크로 노출된 기판을 소정 깊이로 습식식각하여 홈을 형성하는 단계로 이루어진다.The forming of the grooves in the first and third regions of the substrate may include preparing a mask having a predetermined pattern, aligning the mask on the substrate, and using the mask to form the first region of the substrate. And exposing the substrate by dry etching the upper and lower clad layers of the third region, and forming a groove by removing the mask and wet etching the substrate exposed by the upper clad layer as a mask to a predetermined depth.

그리고, 기판 상부의 제 1 영역과 제 2 영역의 경계면, 기판 상부의 제 2 영역과 제 3 영역의 경계면을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 접속 가이드를 형성한다.The interface between the first and second regions on the substrate and the interface between the second and third regions on the substrate are etched to a predetermined depth to form at least one connection guide.

이와 같이 제작되는 본 발명은 공정이 간단하고 대량 생산이 가능하며, 고가의 정렬장치가 필요 없이도 광도파로와 광섬유를 정확하게 접속시킬 수가 있으므로, 제조 공정 시간 및 공정 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.The present invention manufactured as described above is simple in process and mass-produced, and it is possible to accurately connect the optical waveguide and the optical fiber without the need for an expensive alignment device, thereby significantly reducing the manufacturing process time and the process cost.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention having the features as described above are as follows.

먼저, 본 발명의 개념은 단일 기판에서 광도파로 소자와 입/출력 광섬유 블록을 제작한 후에 이들의 접속면을 다이싱 공정 및 그라인딩/폴리싱 공정을 수행하고 이들을 다시 접속시킴으로써, 고가의 정렬장치 없이도 광도파로와 광섬유를 간단하고 정확하게 접속시키는데 있다.First, the concept of the present invention is to fabricate the optical waveguide element and the input / output optical fiber block on a single substrate, and then, by connecting them back to the dicing process and grinding / polishing process and connecting them again, without the need for expensive alignment device It is to connect the waveguide and the optical fiber simply and accurately.

제 1 실시예First embodiment

도 2a 내지 도 2j는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광소자의 제조 공정을 보여주는 공정 사시도이다.2A to 2J are process perspective views illustrating a manufacturing process of an optical device according to a first exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 광도파로가 형성될 제 2 영역과 광섬유가 배열될 제 1 영역 및 제 3 영역을 갖는 실리콘 기판(11)을 준비한 다음, 준비된 실리콘 기판(11)의 상/하부면 위에 실리콘 나이트라이드(silicon nitride) 등으로 이루어진 마스크층(12)을 형성하고, 도 2b에 도시된 바와 같이 일반적인 포토리소그래피 공정 등을 사용하여 마스크층(12)을 패터닝하여 광도파로가 형성될 제 2 영역의 기판(11)과 광섬유가 배열될 제 1 영역 및 제 3 영역의 기판(11)을 노출시킨다.First, as shown in FIG. 2A, a silicon substrate 11 having a second region in which an optical waveguide is to be formed, a first region and a third region in which an optical fiber is to be arranged is prepared, and then the image / phase of the prepared silicon substrate 11 is prepared. An optical waveguide is formed by forming a mask layer 12 made of silicon nitride or the like on the lower surface, and patterning the mask layer 12 using a general photolithography process or the like as shown in FIG. 2B. The substrate 11 of the second region and the substrate 11 of the first region and the third region where the optical fiber is to be arranged are exposed.

이어, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 기판(11) 전면에 하부 클래드층(13) 및 코어층(14)을 순차적으로 형성한다.2C and 2D, the lower clad layer 13 and the core layer 14 are sequentially formed on the entire surface of the substrate 11.

여기서, 하부 클래드층(13) 및 코어층(14)은 SiO2로 이루어지고, 두께는 각각 약 20㎛, 약 8㎛로 형성한다.Here, the lower clad layer 13 and the core layer 14 is made of SiO 2 , the thickness is formed of about 20㎛, about 8㎛, respectively.

그리고, 도 2e에 도시된 바와 같이 코어층(14)을 패터닝하여 제 2 영역의 기판 위에 적어도 하나의 광도파로(14a)를 형성한다.As shown in FIG. 2E, the core layer 14 is patterned to form at least one optical waveguide 14a on the substrate of the second region.

여기서, 하부 클래드층(13)은 광도파로(14a)로 광이 잘 도파되도록 광의 전반사를 도와주는 역할을 하고, 광도파로(14a)은 광을 도파시키는 역할을 한다.Here, the lower clad layer 13 serves to help total reflection of the light to guide the light to the optical waveguide 14a well, and the optical waveguide 14a serves to guide the light.

그 다음 공정으로, 도 2f에 도시된 바와 같이 광도파로(14a)를 포함한 전면에 상부 클래드층(15)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2F, the upper clad layer 15 is formed on the entire surface including the optical waveguide 14a.

상부 클래드층(15) 역시, 하부 클래드층(13)과 마찬가지로 SiO2로 이루어지고, 두께는 약 20㎛로 형성하며, 광도파로(14a)로 광이 잘 도파되도록 광의 전반사를 도와주는 역할을 한다.Like the lower cladding layer 13, the upper cladding layer 15 is made of SiO 2 , has a thickness of about 20 μm, and serves to help total reflection of light so that the light is well guided by the optical waveguide 14a. .

이어, 도 2g에 도시된 바와 같이, 기판(11)의 제 1, 제 2, 제 3 영역이 각각 분리되도록 기판(11)을 다이싱(dicing)하면, 다이싱된 기판(11)은 제 1 영역을 갖는 제 1 서브 기판(11a), 제 2 영역을 갖는 제 2 서브 기판(11b), 그리고 제 3 영역을 갖는 제 3 서브 기판(11c)으로 분리된다.Subsequently, as shown in FIG. 2G, when the substrate 11 is diced such that the first, second, and third regions of the substrate 11 are separated from each other, the diced substrate 11 is firstly divided. A first sub substrate 11a having a region, a second sub substrate 11b having a second region, and a third sub substrate 11c having a third region are separated.

여기서, 제 1 및 제 3 서브 기판(11a, 11c)은 후공정에서 제 1, 제 2 광섬유 블록이 되고, 제 2 서브 기판(11b)은 광도파로 소자가 된다.Here, the first and third sub-substrates 11a and 11c become first and second optical fiber blocks in a later step, and the second sub-substrate 11b becomes an optical waveguide element.

다음으로, 도 2h에 도시된 바와 같이 제 1 서브 기판(11a)과 제 3 서브 기판(11c) 위에 형성된 상부 클래드층(15), 하부 클래드층(13)을 순차적으로 제거하여 패터닝된 마스크층(12)을 노출시킨다.Next, as shown in FIG. 2H, the mask layer patterned by sequentially removing the upper cladding layer 15 and the lower cladding layer 13 formed on the first sub-substrate 11a and the third sub-substrate 11c may be formed. 12).

이때, 상부 클래드층(15) 및 하부 클래드층(13)은 CxFy계와 CxCly계 등의 반응 가스을 이용하여 건식 식각 공정 또는 HF 등의 습식 식각 공정으로 제거한다.At this time, the upper clad layer 15 and the lower clad layer 13 are removed by a dry etching process or a wet etching process such as HF using a reaction gas such as CxFy and CxCly.

그리고, 도 2i에 도시된 바와 같이 마스크층(12)을 마스크로 제 1 서브 기판(11a)과 제 3 서브 기판(11c)을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 홈을 형성하고, 마스크층(12)을 제거한다.As illustrated in FIG. 2I, the first sub substrate 11a and the third sub substrate 11c are etched to a predetermined depth using the mask layer 12 as a mask to form at least one groove, and the mask layer 12 ).

여기서, 홈은 V자 형태로 형성되며, 홈이 형성된 제 1 서브 기판(11a)과 제 3 서브 기판(11c)은 비로소 입력 광섬유 블록과 출력 광섬유 블록이 된다.Here, the groove is formed in a V shape, and the first sub-substrate 11a and the third sub-substrate 11c in which the groove is formed become an input optical fiber block and an output optical fiber block.

다음, 도시되지는 않았지만, 입/출력 광섬유 블록의 홈 위에 각각 대응되도록 광섬유를 배열 및 장착한다.Next, although not shown, the optical fibers are arranged and mounted so as to correspond respectively to the grooves of the input / output optical fiber blocks.

이어, 후공정에서 광도파로 소자와 입/출력 광섬유 블록이 접속될 접속면, 즉 광도파로 소자의 양 측면 및 입/출력 광섬유 블록의 일 측면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)한다.Subsequently, in the subsequent process, the connection surface to which the optical waveguide element and the input / output optical fiber block are connected, that is, both sides of the optical waveguide element and one side of the input / output optical fiber block are ground and polished, respectively.

그리고, 마지막으로, 도 2j에 도시된 바와 같이 그라인딩 및 폴리싱된 접속면이 서로 마주보도록 광도파로 소자의 양 측면에 입/출력 광섬유 블록을 각각 정렬시키고 에폭시 등을 사용하여 접속면을 접착시킴으로써 광소자가 제작된다.And finally, as shown in FIG. 2J, the input / output optical fiber blocks are aligned on both sides of the optical waveguide device so that the ground and polished connection surfaces face each other, and the optical device is bonded by using an epoxy or the like. Is produced.

이때, 접속된 광도파로 소자와 광섬유 블록에서, 광도파로 소자의 상/하부면과 입/출력 광섬유 블록의 상/하부면은 서로 평행하고, 접속면의 면적 및 높이가 동일하다.At this time, in the connected optical waveguide element and the optical fiber block, the upper / lower surface of the optical waveguide element and the upper / lower surface of the input / output optical fiber block are parallel to each other, and the area and height of the connection surface are the same.

이와 같이, 본 발명은 광도파로 소자와 광섬유 블록을 동일한 기판에서 제작한 후에 분리하였기 때문에, 하나의 기준면을 중심으로 광도파로 소자와 광섬유 블록을 정렬시키고 접속하면, 종래와 같은 고가의 정렬 장치가 없어도 간단하게 광도파로와 광섬유의 광축을 맞출 수가 있다.As described above, since the present invention separates the optical waveguide element and the optical fiber block from the same substrate and then separates the optical waveguide element and the optical fiber block with respect to one reference plane, even if the optical waveguide element and the optical fiber block are aligned and connected, there is no expensive alignment device as in the prior art. The optical axis of the optical waveguide and the optical fiber can be easily adjusted.

제 2 실시예Second embodiment

도 3a 내지 도 3j는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광소자의 제조 공정을 보여주는 공정 사시도이다.3A to 3J are perspective views illustrating a manufacturing process of an optical device according to a second exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 광도파로가 형성될 제 2 영역과 광섬유가 배열될 제 1 영역 및 제 3 영역을 갖는 실리콘 기판(21)을 준비한 다음, 준비된 실리콘 기판(21)의 상/하부면 위에 실리콘 나이트라이드 등으로 이루어진 제 1 마스크층(22)을 형성하고, 도 3b에 도시된 바와 같이 일반적인 포토리소그래피 공정 등을 사용하여 제 1 마스크층(22)을 패터닝하여 광도파로가 형성될 제 2 영역의 기판(21)과 광섬유가 배열될 제 1 영역 및 제 3 영역의 기판(21)을 노출시킨다.First, as shown in FIG. 3A, a silicon substrate 21 having a second region in which an optical waveguide is to be formed, a first region and a third region in which an optical fiber is to be arranged is prepared, and then the image / phase of the prepared silicon substrate 21 is prepared. An optical waveguide is formed by forming a first mask layer 22 made of silicon nitride or the like on the lower surface, and patterning the first mask layer 22 using a general photolithography process or the like as shown in FIG. 3B. The substrate 21 in the second region and the substrate 21 in the first and third regions where the optical fiber is to be arranged are exposed.

이어, 도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같이, 홈이 형성된 기판(21) 전면에 하부 클래드층(23) 및 코어층(24)을 순차적으로 형성한다.3C and 3D, the lower clad layer 23 and the core layer 24 are sequentially formed on the entire surface of the grooved substrate 21.

그리고, 도 3e에 도시된 바와 같이 코어층(24)을 패터닝하여 제 2 영역의 기판 위에 적어도 하나의 광도파로(24a)를 형성한다.3E, the core layer 24 is patterned to form at least one optical waveguide 24a on the substrate of the second region.

그 다음 공정으로, 도 3f에 도시된 바와 같이 광도파로(24a)를 포함한 전면에 상부 클래드층(25)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3F, the upper clad layer 25 is formed on the entire surface including the optical waveguide 24a.

이어, 도 3g에 도시된 바와 같이 상부 클래드층(25) 위에 제 2 마스크층(26)을 형성하고 패터닝하여 제 2 영역의 기판(21) 위에 형성된 상부 클래드층(25) 위에만 제 2 마스크층(26)을 남긴다.Subsequently, as shown in FIG. 3G, the second mask layer 26 is formed and patterned on the upper clad layer 25 to form the second mask layer only on the upper clad layer 25 formed on the substrate 21 in the second region. Leave 26.

그리고, 남아있는 제 2 마스크층(26) 패턴을 마스크로 제 1 영역과 제 3 영역의 기판(21) 위에 형성된 상부 클래드층(25) 및 하부 클래드층(23)을 순차적으로 제거하여 제 1 마스크층(22)을 노출시킨다.The upper cladding layer 25 and the lower cladding layer 23 formed on the substrate 21 in the first region and the third region are sequentially removed using the remaining second mask layer 26 pattern as a mask to form the first mask. Expose layer 22.

다음, 도 3h에 도시된 바와 같이, 노출된 제 1 마스크층(22)을 마스크로 제 1 영역의 기판과 제 3 영역의 기판을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 홈을 형성하고, 제 1, 제 2 마스크층(22, 26)을 제거한다.Next, as illustrated in FIG. 3H, at least one groove is formed by etching the substrate of the first region and the substrate of the third region to a predetermined depth using the exposed first mask layer 22 as a mask. The second mask layers 22 and 26 are removed.

여기서, 제 1 마스크층(22)은 제거하지 않아도 무방하다.Here, the first mask layer 22 may not be removed.

이어, 도 3i에 도시된 바와 같이 기판(21)의 제 1, 제 2, 제 3 영역이 각각 분리되도록 기판(21)을 다이싱(dicing)하면, 다이싱된 기판(21)은 제 1 영역을 갖는 제 1 서브 기판(21a), 제 2 영역을 갖는 제 2 서브 기판(21b), 그리고 제 3 영역을 갖는 제 3 서브 기판(21c)으로 분리된다.Subsequently, as shown in FIG. 3I, when the substrate 21 is diced so that the first, second, and third regions of the substrate 21 are separated from each other, the diced substrate 21 is formed in the first region. And a first sub substrate 21 a having a second region, a second sub substrate 21 b having a second region, and a third sub substrate 21 c having a third region.

여기서, 제 1 및 제 3 서브 기판(21a, 21c)은 입/출력 광섬유 블록이 되고, 제 2 서브 기판(21b)은 광도파로 소자가 된다.Here, the first and third sub-substrates 21a and 21c become input / output optical fiber blocks, and the second sub-substrate 21b becomes an optical waveguide element.

다음, 도시되지는 않았지만, 입/출력 광섬유 블록의 홈 위에 각각 대응되도록 광섬유를 배열 및 장착한다.Next, although not shown, the optical fibers are arranged and mounted so as to correspond respectively to the grooves of the input / output optical fiber blocks.

이어, 후공정에서 광도파로 소자와 입/출력 광섬유 블록이 접속될 접속면, 즉 광도파로 소자의 양 측면 및 입/출력 광섬유 블록의 일 측면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)한다.Subsequently, in the subsequent process, the connection surface to which the optical waveguide element and the input / output optical fiber block are connected, that is, both sides of the optical waveguide element and one side of the input / output optical fiber block are ground and polished, respectively.

그리고, 마지막으로, 도 3j에 도시된 바와 같이 그라인딩 및 폴리싱된 접속면이 서로 마주보도록 광도파로 소자의 양 측면에 입/출력 광섬유 블록을 각각 정렬시키고 에폭시 등을 사용하여 접속면을 접착시킴으로써 광소자가 제작된다.And finally, as shown in FIG. 3J, the input / output optical fiber blocks are aligned on both sides of the optical waveguide device so that the ground and polished connection surfaces face each other, and the optical device is bonded by using an epoxy or the like. Is produced.

이와 같이, 본 발명 제 2 실시예는 기판을 다이싱하기 전에 미리 광도파로 블록의 홈을 형성하기 때문에 공정이 더 간단해지고, 공정의 신뢰도가 좋아진다.As described above, the second embodiment of the present invention forms a groove of the optical waveguide block in advance before dicing the substrate, thereby making the process simpler and improving the reliability of the process.

제 3 실시예Third embodiment

도 4a 내지 도 4j는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광소자의 제조 공정을 보여주는 공정 사시도이다.4A to 4J are process perspective views illustrating a manufacturing process of an optical device according to a third exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 광도파로가 형성될 제 2 영역과 광섬유가 배열될 제 1 영역 및 제 3 영역을 갖는 실리콘 기판(31)을 준비한 다음, 준비된 실리콘 기판(31)의 상/하부면 위에 실리콘 나이트라이드 등으로 이루어진 마스크층(32)을 형성하고, 도 4b에 도시된 바와 같이 일반적인 포토리소그래피 공정 등을 사용하여 마스크층(32)을 패터닝하여 광섬유가 배열될 제 1 영역 및 제 3 영역의 기판을 노출시킨다.First, as shown in FIG. 4A, a silicon substrate 31 having a second region in which an optical waveguide is to be formed and a first region and a third region in which an optical fiber is to be arranged is prepared, and then the image / phase of the prepared silicon substrate 31 is prepared. The mask layer 32 made of silicon nitride or the like is formed on the lower surface, and the mask layer 32 is patterned by using a general photolithography process or the like as shown in FIG. The substrate of three regions is exposed.

이어, 도 4c에 도시된 바와 같이 마스크층(32)을 마스크로 제 1 영역의 기판과 제 3 영역의 기판을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 홈을 형성하고, 마스크층(32)을 제거한다.Subsequently, as shown in FIG. 4C, the substrate of the first region and the substrate of the third region are etched to a predetermined depth using the mask layer 32 as a mask to form at least one groove, and the mask layer 32 is removed. .

그리고, 도 4d 및 도 4e에 도시된 바와 같이, 홈이 형성된 기판(31) 전면에 하부 클래드층(33) 및 코어층(34)을 순차적으로 형성한다.4D and 4E, the lower clad layer 33 and the core layer 34 are sequentially formed on the entire surface of the grooved substrate 31.

이어, 도 4f에 도시된 바와 같이 코어층(34)을 패터닝하여 제 2 영역의 기판 위에 적어도 하나의 광도파로(34a)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 4F, the core layer 34 is patterned to form at least one optical waveguide 34a on the substrate of the second region.

그 다음 공정으로, 도 4g에 도시된 바와 같이 광도파로(34a)를 포함한 전면에 상부 클래드층(35)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 4G, the upper clad layer 35 is formed on the entire surface including the optical waveguide 34a.

이어, 도 4h에 도시된 바와 같이, 제 1 영역과 제 3 영역의 기판(31) 위에 형성된 상부 클래드층(35), 하부 클래드층(33)을 순차적으로 제거하여 기판(31)을 노출시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 4H, the upper clad layer 35 and the lower clad layer 33 formed on the substrate 31 in the first region and the third region are sequentially removed to expose the substrate 31.

그리고, 도 4i 및 도 4j는 제 2 실시예의 도 3i 및 도 3j와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.4I and 4J are the same as FIGS. 3I and 3J of the second embodiment, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

본 발명 제 3 실시예는 제 2 실시예와 마찬가지로 기판을 다이싱하기 전에 홈을 형성하는 것은 동일하지만, 광도파로 형성 전에 광도파로 블록의 홈을 먼저 형성한다는 점에서 차이가 있다.The third embodiment of the present invention is similar to the second embodiment in that the grooves are formed before dicing the substrate, except that the grooves of the optical waveguide block are first formed before the optical waveguide is formed.

본 발명 제 3 실시예 역시, 기판을 다이싱하기 전에 미리 광도파로 블록의 홈을 형성하기 때문에 공정이 더 간단해지고, 공정의 신뢰도가 좋아진다.Also in the third embodiment of the present invention, since the grooves of the optical waveguide block are formed before dicing the substrate, the process becomes simpler and the reliability of the process is improved.

또한, 본 발명 제 3 실시예는 도 4c에 도시된 바와 같이 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역에 홈을 형성하는 단계에서, 마스크층(32)을 마스크로 기판 상부의 제 1 영역과 제 2 영역의 경계면, 기판 상부의 제 2 영역과 제 3 영역의 경계면을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 접속 가이드를 형성할 수도 있다.In addition, in the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4C, in the forming of the grooves in the first and third regions of the substrate, the mask layer 32 is used as a mask to form the first and third regions of the substrate. At least one connection guide may be formed by etching the boundary surface between the two regions and the boundary surface between the second region and the third region above the substrate to a predetermined depth.

즉, 접속 가이드(41)는 도 5에 도시된 바와 같이 광도파로(42)와 광섬유(43)에 대해 평행하게 형성되고, 광도파로 소자(44)에 형성되는 접속 가이드의 중심축과 입/출력 광섬유 블록(45, 46)에 형성되는 접속 가이드의 중심축이 서로 일치한다.That is, the connection guide 41 is formed in parallel with the optical waveguide 42 and the optical fiber 43 as shown in FIG. 5, and the central axis and the input / output of the connection guide formed in the optical waveguide element 44. The central axes of the connection guides formed on the optical fiber blocks 45 and 46 coincide with each other.

이 접속 가이드(41)는 광도파로(42)와 광섬유(43)를 접속시킬 때, 입/출력 광섬유 블록(45, 46)의 접속 가이드와 광도파로 소자(44)의 접속 가이드의 중심축을 일치시키면, 광도파로(42)와 광섬유(43)의 광축이 자동으로 일치되므로 광도파로와 광섬유의 접속이 매우 간단하다.When the connection guide 41 connects the optical waveguide 42 and the optical fiber 43, the connection guide of the input / output optical fiber blocks 45 and 46 coincides with the central axis of the connection guide of the optical waveguide element 44. Since the optical axes of the optical waveguide 42 and the optical fiber 43 are automatically matched, the connection between the optical waveguide and the optical fiber is very simple.

이외에도, 접속 가이드(41)는 광도파로 소자(44)에 형성되는 접속 가이드의 중심축과 입/출력 광섬유 블록(45, 46)에 형성되는 접속 가이드의 중심축이 서로 일치하지 않고 서로 어긋나도록 형성할 수도 있다.In addition, the connection guide 41 is formed so that the center axis of the connection guide formed in the optical waveguide element 44 and the center axis of the connection guide formed in the input / output optical fiber blocks 45 and 46 do not coincide with each other and are shifted from each other. You may.

즉, 광도파로 소자(44)에 형성된 접속 가이드가 입/출력 광섬유 블록(45, 46)에 형성된 접속 가이드들 사이에 끼우는 형태로 접속 가이드를 형성할 수도 있다.That is, the connection guide may be formed such that the connection guide formed on the optical waveguide element 44 is sandwiched between the connection guides formed on the input / output optical fiber blocks 45 and 46.

물론, 이 밖에도 다양한 형태로 접속 가이드를 형성할 수 있다.Of course, the connection guide can be formed in various forms.

제 4 실시예Fourth embodiment

도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광소자의 제조 공정을 보여주는 공정 사시도이다.6A to 6G are process perspective views illustrating a manufacturing process of an optical device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 광도파로가 형성될 제 2 영역과 광섬유가 배열될 제 1 영역 및 제 3 영역을 갖는 실리콘 기판(51) 위에 하부 클래드층(53) 및 코어층(54)을 순차적으로 형성한다.First, as shown in FIG. 6A, a lower clad layer 53 and a core layer 54 are formed on a silicon substrate 51 having a second region in which an optical waveguide is to be formed and a first region and a third region in which an optical fiber is arranged. To form sequentially.

이어, 도 6b에 도시된 바와 같이 코어층(54)을 패터닝하여 제 2 영역의 기판 위에 적어도 하나의 광도파로(54a)를 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 6B, the core layer 54 is patterned to form at least one optical waveguide 54a on the substrate of the second region.

그 다음 공정으로, 도 6c에 도시된 바와 같이 광도파로(54a)를 포함한 전면에 상부 클래드층(55)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 6C, the upper clad layer 55 is formed on the entire surface including the optical waveguide 54a.

이어, 도 6d에 도시된 바와 같이, 기판(51)의 제 1 영역과 제 3 영역에 홈을 형성하기 위한 패턴을 갖는 마스크(도시되지 않음)를 준비한 후, 이 마스크를 기판(51) 상부에 정렬시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 6D, after preparing a mask (not shown) having a pattern for forming grooves in the first and third regions of the substrate 51, the mask is placed on the substrate 51. Align it.

여기서, 상기 마스크는 기판에 형성된 정렬 마크나 광도파로 등을 기준점으로 기판(51) 상부에 정밀하게 정렬될 수 있다.Here, the mask may be precisely aligned on the substrate 51 with reference to the alignment mark or the optical waveguide formed on the substrate.

그리고, 정렬된 마스크를 이용하여 기판(51) 상부의 제 1 영역과 제 3 영역의 상부 클래드층(55), 하부 클래드층(53)을 건식식각하여 기판(51)을 노출시킨 후, 마스크를 제거하고, 도 6e에 도시된 바와 같이 상부 클래드층(55)을 마스크로 노출된 기판(51)을 소정 깊이로 습식식각하여 홈을 형성한다.Then, the substrate 51 is exposed by dry etching the upper cladding layer 55 and the lower cladding layer 53 of the first region, the third region, and the upper region of the substrate 51 by using the aligned mask, and then exposing the mask. 6E, the substrate 51 exposed by the upper clad layer 55 as a mask is wet-etched to a predetermined depth to form a groove.

다음, 기판(51) 상부의 제 1 영역과 제 3 영역에 남아 있는 상/하부 클래드층(55, 53)을 제거하여 기판(51)을 노출시킨다.Next, the upper and lower cladding layers 55 and 53 remaining in the first and third regions on the substrate 51 are removed to expose the substrate 51.

이어, 도 6f 및 도 6g는 제 2 실시예의 도 3i 및 도 3j와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.6F and 6G are the same as those of FIGS. 3I and 3J of the second embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.

본 발명 제 4 실시예는 제 2 실시예 및 제 3 실시예와는 달리 홈을 형성하기 위한 마스크로서 마스크층을 사용하지 않으므로, 다른 실시예보다도 공정이 더욱 간단해진다는 장점이 있다.Unlike the second embodiment and the third embodiment, the fourth embodiment of the present invention does not use a mask layer as a mask for forming grooves, and thus has an advantage that the process is simpler than the other embodiments.

또한, 본 발명 제 4 실시예는 제 3 실시예와 마찬가지로 적어도 하나의 접속 가이드를 형성할 수도 있다.Further, the fourth embodiment of the present invention may form at least one connection guide similarly to the third embodiment.

즉, 도 6d의 단계에서, 마스크에 접속 가이드 패턴을 형성하면 기판에 접속가이드를 쉽게 형성할 수 있다.That is, in the step of FIG. 6D, when the connection guide pattern is formed on the mask, the connection guide may be easily formed on the substrate.

즉, 접속 가이드(41)는 도 5에 도시된 바와 같이 광도파로(42)와 광섬유(43)에 대해 평행하게 형성되고, 광도파로 소자(44)에 형성되는 접속 가이드의 중심축과 입/출력 광섬유 블록(45, 46)에 형성되는 접속 가이드의 중심축이 서로 일치한다.That is, the connection guide 41 is formed in parallel with the optical waveguide 42 and the optical fiber 43 as shown in FIG. 5, and the central axis and the input / output of the connection guide formed in the optical waveguide element 44. The central axes of the connection guides formed on the optical fiber blocks 45 and 46 coincide with each other.

이외에도, 접속 가이드(41)는 광도파로 소자(44)에 형성되는 접속 가이드의 중심축과 입/출력 광섬유 블록(45, 46)에 형성되는 접속 가이드의 중심축이 서로 일치하지 않고 서로 어긋나도록 형성할 수도 있다.In addition, the connection guide 41 is formed so that the center axis of the connection guide formed in the optical waveguide element 44 and the center axis of the connection guide formed in the input / output optical fiber blocks 45 and 46 do not coincide with each other and are shifted from each other. You may.

즉, 광도파로 소자(44)에 형성된 접속 가이드가 입/출력 광섬유 블록(45, 46)에 형성된 접속 가이드들 사이에 끼우는 형태로 접속 가이드를 형성할 수도 있다.That is, the connection guide may be formed such that the connection guide formed on the optical waveguide element 44 is sandwiched between the connection guides formed on the input / output optical fiber blocks 45 and 46.

도 7은 본 발명의 제조 방법들에 따라 제작된 1×8 광도파로 소자와 광섬유가 접속되는 것을 보여주는 도면이다.FIG. 7 is a view showing that a 1 × 8 optical waveguide device and an optical fiber are manufactured according to the manufacturing methods of the present invention.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 실리콘 기판을 사용하여 광소자를 제작하는 방법을 보여주었지만, 본 발명은 GaAs, InP 등과 같은 화합물 반도체 기판을 사용하여 제작할 수도 있어 그 분야가 광범위하다.As described above, although the embodiment of the present invention shows a method of fabricating an optical device using a silicon substrate, the present invention can be manufactured using a compound semiconductor substrate such as GaAs, InP, etc., and thus the field is extensive.

이와 같이 제작되는 본 발명은 공정이 간단하고 대량 생산이 가능하며, 고가의 정렬장치가 필요 없이도 광도파로와 광섬유를 정확하게 접속시킬 수가 있으므로, 제조 공정 시간 및 공정 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.The present invention manufactured as described above is simple in process and mass-produced, and it is possible to accurately connect the optical waveguide and the optical fiber without the need for an expensive alignment device, thereby significantly reducing the manufacturing process time and the process cost.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

Claims (14)

적어도 하나의 제 1 광섬유를 갖는 제 1 광섬유 블록;A first optical fiber block having at least one first optical fiber; 상기 제 1 광섬유 블록과 동일한 기판상에서 제작되고, 적어도 하나의 제 2 광섬유를 갖는 제 2 광섬유 블록; 그리고,A second optical fiber block fabricated on the same substrate as the first optical fiber block and having at least one second optical fiber; And, 상기 제 1, 제 2 광섬유 블록과 동일한 기판상에서 제작되고, 적어도 하나의 광도파로를 갖는 광도파로 소자로 구성되고,Made on the same substrate as the first and second optical fiber blocks, and composed of an optical waveguide element having at least one optical waveguide, 여기서 상기 광도파로의 광축과 상기 광섬유의 광축이 서로 일치하도록 상기 광도파로 소자의 양 측면에 상기 제 1, 제 2 광섬유 블록이 각각 접속되고,Here, the first and second optical fiber blocks are connected to both sides of the optical waveguide device so that the optical axis of the optical waveguide and the optical axis of the optical fiber coincide with each other. 상기 광도파로 소자의 상/하부면과 상기 제 1, 제 2 광섬유 블록의 상/하부면이 서로 평행하도록 상기 접속면의 면적 및 높이가 동일한 것을 특징으로 하는 광소자.The area and the height of the connection surface is the same so that the upper and lower surfaces of the optical waveguide device and the upper and lower surfaces of the first and second optical fiber blocks are parallel to each other. 제 1 항에 있어서, 상기 광도파로 소자와 상기 제 1, 제 2 광섬유 블록의 경계면 일부에는 홈 형태의 접속 가이드가 적어도 하나 형성되는 것을 특징으로 하는 광소자.The optical device of claim 1, wherein at least one groove-shaped connection guide is formed in a portion of an interface between the optical waveguide device and the first and second optical fiber blocks. 제 2 항에 있어서, 상기 접속 가이드는 상기 광도파로 소자에 형성되는 접속 가이드의 중심축과 상기 제 1, 제 2 광섬유 블록에 형성되는 접속 가이드의 중심축이 서로 일치하거나 또는 서로 어긋나도록 형성하는 것을 특징으로 하는 광소자.The method of claim 2, wherein the connection guide is formed such that the center axis of the connection guide formed in the optical waveguide element and the center axis of the connection guide formed in the first and second optical fiber blocks coincide with each other or are shifted from each other. An optical element characterized by the above-mentioned. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 Si, GaAs, InP 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광소자.The optical device of claim 1, wherein the substrate is made of any one of Si, GaAs, and InP. 적어도 하나의 광도파로를 갖는 광도파로 소자의 양 측면에 적어도 하나의 광섬유를 갖는 제 1, 제 2 광섬유 블록이 각각 접속된 광소자의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of an optical element, wherein the first and second optical fiber blocks each having at least one optical fiber are connected to both sides of the optical waveguide element having at least one optical waveguide. 제 1, 제 2, 제 3 영역을 갖는 기판을 준비하는 단계;Preparing a substrate having first, second, and third regions; 상기 기판의 제 2 영역에 적어도 하나의 광도파로를 형성하는 단계;Forming at least one optical waveguide in a second region of the substrate; 상기 기판의 제 1, 제 2, 제 3 영역이 각각 분리되도록 상기 기판을 다이싱(dicing)하여 상기 제 1 영역을 갖는 제 1 서브 기판, 상기 제 2 영역을 갖는 제 2 서브 기판, 상기 제 3 영역을 갖는 제 3 서브 기판을 형성하는 단계;Dicing the substrate so that the first, second, and third regions of the substrate are separated, respectively, a first sub substrate having the first region, a second sub substrate having the second region, and the third Forming a third sub substrate having an area; 상기 제 1 서브 기판과 상기 제 3 서브 기판 위에 적어도 하나의 광섬유를 각각 배열하는 단계;Arranging at least one optical fiber on the first sub substrate and the third sub substrate, respectively; 상기 제 2 서브 기판의 양 측면 및 상기 제 1, 제 3 서브 기판의 일 측면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)하는 단계; 그리고,Grinding and polishing both sides of the second sub substrate and one side of the first and third sub substrates, respectively; And, 상기 그라인딩 및 폴리싱된 측면이 서로 마주보도록 상기 제 2 서브 기판의 양 측면에 상기 제 1, 제 3 서브 기판을 각각 정렬시키고 접속하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광소자 제조방법.And aligning and connecting the first and third sub-substrates to both sides of the second sub-substrate so that the ground and polished sides face each other. 제 5 항에 있어서, 상기 광도파로 형성 단계 이전 또는 상기 광도파로 형성 단계 이후 또는 상기 기판을 다이싱하는 단계 이후에, 상기 제 1, 제 3 서브 기판의 소정 영역을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 광소자 제조방법.The method of claim 5, wherein a predetermined region of the first and third sub-substrates is etched to a predetermined depth before the optical waveguide forming step, after the optical waveguide forming step, or after dicing the substrate. Optical device manufacturing method characterized in that to form a groove. 제 5 항에 있어서, 상기 기판은 Si, GaAs, InP 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광소자 제조방법.The method of claim 5, wherein the substrate is made of any one of Si, GaAs, and InP. 적어도 하나의 광도파로를 갖는 광도파로 소자의 양 측면에 적어도 하나의 광섬유를 갖는 제 1, 제 2 광섬유 블록이 각각 접속된 광소자의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of an optical element, wherein the first and second optical fiber blocks each having at least one optical fiber are connected to both sides of the optical waveguide element having at least one optical waveguide. 제 1, 제 2, 제 3 영역을 갖는 기판을 준비하는 단계;Preparing a substrate having first, second, and third regions; 상기 기판 하부 및 상기 기판 상부의 제 1 영역 및 제 3 영역에 마스크 패턴을 형성하는 단계;Forming a mask pattern under the substrate and on the first and third regions of the substrate; 상기 기판 상부의 전면에 하부 클래드층을 형성하는 단계;Forming a lower clad layer on a front surface of the substrate; 상기 하부 클래드층 위에 코어층을 형성하고 패터닝하여 상기 기판의 제 2 영역에 적어도 하나의 광도파로를 형성하는 단계;Forming and patterning a core layer on the lower clad layer to form at least one optical waveguide in a second region of the substrate; 상기 패터닝된 코어층을 포함한 전면에 상부 클래드층을 형성하는 단계;Forming an upper clad layer on the front surface including the patterned core layer; 상기 기판의 제 1, 제 2, 제 3 영역이 각각 분리되도록 상기 기판을 다이싱(dicing)하여 상기 제 1 영역을 갖는 제 1 서브 기판, 상기 제 2 영역을 갖는 제 2 서브 기판, 상기 제 3 영역을 갖는 제 3 서브 기판을 형성하는 단계;Dicing the substrate so that the first, second, and third regions of the substrate are separated, respectively, a first sub substrate having the first region, a second sub substrate having the second region, and the third Forming a third sub substrate having an area; 상기 제 1 서브 기판과 상기 제 3 서브 기판 위에 형성된 상/하부 클래드층을 제거하여 상기 마스크 패턴을 노출시키는 단계;Exposing the mask pattern by removing upper and lower clad layers formed on the first sub-substrate and the third sub-substrate; 상기 마스크 패턴을 마스크로 상기 제 1 서브 기판과 제 3 서브 기판을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 홈을 형성하고, 상기 마스크 패턴을 제거하는 단계;Etching the first sub-substrate and the third sub-substrate to a predetermined depth using the mask pattern as a mask to form at least one groove, and removing the mask pattern; 상기 홈 위에 각각 대응되도록 광섬유를 배열하는 단계;Arranging optical fibers to correspond to the grooves respectively; 상기 제 2 서브 기판의 양 측면 및 상기 제 1, 제 3 서브 기판의 일 측면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)하는 단계; 그리고,Grinding and polishing both sides of the second sub substrate and one side of the first and third sub substrates, respectively; And, 상기 그라인딩 및 폴리싱된 측면이 서로 마주보도록 상기 제 2 서브 기판의 양 측면에 상기 제 1, 제 3 서브 기판을 각각 정렬시키고 접속하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광소자 제조방법.And aligning and connecting the first and third sub-substrates to both sides of the second sub-substrate so that the ground and polished sides face each other. 적어도 하나의 광도파로를 갖는 광도파로 소자의 양 측면에 적어도 하나의 광섬유를 갖는 제 1, 제 2 광섬유 블록이 각각 접속된 광소자의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of an optical element, wherein the first and second optical fiber blocks each having at least one optical fiber are connected to both sides of the optical waveguide element having at least one optical waveguide. 제 1, 제 2, 제 3 영역을 갖는 기판을 준비하는 단계;Preparing a substrate having first, second, and third regions; 상기 기판 하부 및 상기 기판 상부의 제 1 영역 및 제 3 영역에 제 1 마스크 패턴을 형성하는 단계;Forming a first mask pattern on the substrate and on the first and third regions of the substrate; 상기 기판 상부의 전면에 하부 클래드층을 형성하는 단계;Forming a lower clad layer on a front surface of the substrate; 상기 하부 클래드층 위에 코어층을 형성하고 패터닝하여 상기 기판의 제 2 영역에 적어도 하나의 광도파로를 형성하는 단계;Forming and patterning a core layer on the lower clad layer to form at least one optical waveguide in a second region of the substrate; 상기 패터닝된 코어층을 포함한 전면에 상부 클래드층을 형성하는 단계;Forming an upper clad layer on the front surface including the patterned core layer; 상기 기판 상부의 제 2 영역 위에 형성된 상부 클래드층 위에 제 2 마스크 패턴을 형성하는 단계;Forming a second mask pattern on the upper clad layer formed on the second region of the substrate; 상기 제 2 마스크 패턴을 마스크로 상기 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역 위에 형성된 상/하부 클래드층을 제거하여 상기 제 1 마스크 패턴을 노출시키는 단계;Exposing the first mask pattern by removing upper and lower cladding layers formed on the first and third regions of the substrate using the second mask pattern as a mask; 상기 제 1 마스크 패턴을 마스크로 상기 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 홈을 형성하고, 상기 제 2 마스크 패턴을 제거하는 단계;Etching the first region and the third region on the substrate to a predetermined depth using the first mask pattern as a mask to form at least one groove, and removing the second mask pattern; 상기 기판의 제 1, 제 2, 제 3 영역이 각각 분리되도록 상기 기판을 다이싱(dicing)하여 상기 제 1 영역을 갖는 제 1 서브 기판, 상기 제 2 영역을 갖는 제 2 서브 기판, 상기 제 3 영역을 갖는 제 3 서브 기판을 형성하는 단계;Dicing the substrate so that the first, second, and third regions of the substrate are separated, respectively, a first sub substrate having the first region, a second sub substrate having the second region, and the third Forming a third sub substrate having an area; 상기 홈 위에 각각 대응되도록 광섬유를 배열하는 단계;Arranging optical fibers to correspond to the grooves respectively; 상기 제 2 서브 기판의 양 측면 및 상기 제 1, 제 3 서브 기판의 일 측면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)하는 단계; 그리고,Grinding and polishing both sides of the second sub substrate and one side of the first and third sub substrates, respectively; And, 상기 그라인딩 및 폴리싱된 측면이 서로 마주보도록 상기 제 2 서브 기판의 양 측면에 상기 제 1, 제 3 서브 기판을 각각 정렬시키고 접속하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광소자 제조방법.And aligning and connecting the first and third sub-substrates to both sides of the second sub-substrate so that the ground and polished sides face each other. 적어도 하나의 광도파로를 갖는 광도파로 소자의 양 측면에 적어도 하나의 광섬유를 갖는 제 1, 제 2 광섬유 블록이 각각 접속된 광소자의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of an optical element, wherein the first and second optical fiber blocks each having at least one optical fiber are connected to both sides of the optical waveguide element having at least one optical waveguide. 제 1, 제 2, 제 3 영역을 갖는 기판을 준비하는 단계;Preparing a substrate having first, second, and third regions; 상기 기판 하부 및 상기 기판 상부의 제 1 영역 및 제 3 영역에 마스크 패턴을 형성하는 단계;Forming a mask pattern under the substrate and on the first and third regions of the substrate; 상기 마스크 패턴을 마스크로 상기 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 홈을 형성하고, 상기 마스크 패턴을 제거하는 단계;Etching the first region and the third region on the substrate to a predetermined depth using the mask pattern as a mask to form at least one groove, and removing the mask pattern; 상기 기판 상부의 전면에 하부 클래드층을 형성하는 단계;Forming a lower clad layer on a front surface of the substrate; 상기 하부 클래드층 위에 코어층을 형성하고 패터닝하여 상기 기판의 제 2 영역에 적어도 하나의 광도파로를 형성하는 단계;Forming and patterning a core layer on the lower clad layer to form at least one optical waveguide in a second region of the substrate; 상기 패터닝된 코어층을 포함한 전면에 상부 클래드층을 형성하는 단계;Forming an upper clad layer on the front surface including the patterned core layer; 상기 기판 상부의 제 1 영역과 상기 제 3 영역 위에 형성된 상/하부 클래드층을 제거하여 상기 홈이 형성된 기판을 노출시키는 단계;Exposing the substrate on which the groove is formed by removing upper and lower clad layers formed on the first region and the third region on the substrate; 상기 기판의 제 1, 제 2, 제 3 영역이 각각 분리되도록 상기 기판을 다이싱(dicing)하여 상기 제 1 영역을 갖는 제 1 서브 기판, 상기 제 2 영역을 갖는 제 2 서브 기판, 상기 제 3 영역을 갖는 제 3 서브 기판을 형성하는 단계;Dicing the substrate so that the first, second, and third regions of the substrate are separated, respectively, a first sub substrate having the first region, a second sub substrate having the second region, and the third Forming a third sub substrate having an area; 상기 홈 위에 각각 대응되도록 광섬유를 배열하는 단계;Arranging optical fibers to correspond to the grooves respectively; 상기 제 2 서브 기판의 양 측면 및 상기 제 1, 제 3 서브 기판의 일 측면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)하는 단계; 그리고,Grinding and polishing both sides of the second sub substrate and one side of the first and third sub substrates, respectively; And, 상기 그라인딩 및 폴리싱된 측면이 서로 마주보도록 상기 제 2 서브 기판의 양 측면에 상기 제 1, 제 3 서브 기판을 각각 정렬시키고 접속하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광소자 제조방법.And aligning and connecting the first and third sub-substrates to both sides of the second sub-substrate so that the ground and polished sides face each other. 제 10 항에 있어서, 상기 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역에 홈을 형성할 때에,The method of claim 10, wherein when the grooves are formed in the first region and the third region of the substrate, 상기 기판 상부의 제 1 영역과 제 2 영역의 경계면, 상기 기판 상부의 제 2 영역과 제 3 영역의 경계면을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 접속 가이드를 형성하는 것을 특징으로 하는 광소자 제조방법.At least one connection guide is formed by etching a boundary surface between the first region and the second region above the substrate and a boundary surface between the second region and the third region above the substrate to a predetermined depth. 적어도 하나의 광도파로를 갖는 광도파로 소자의 양 측면에 적어도 하나의 광섬유를 갖는 제 1, 제 2 광섬유 블록이 각각 접속된 광소자의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of an optical element, wherein the first and second optical fiber blocks each having at least one optical fiber are connected to both sides of the optical waveguide element having at least one optical waveguide. 제 1, 제 2, 제 3 영역을 갖는 기판을 준비하는 단계;Preparing a substrate having first, second, and third regions; 상기 기판 상부의 전면에 하부 클래드층을 형성하는 단계;Forming a lower clad layer on a front surface of the substrate; 상기 하부 클래드층 위에 코어층을 형성하고 패터닝하여 상기 기판의 제 2 영역에 적어도 하나의 광도파로를 형성하는 단계;Forming and patterning a core layer on the lower clad layer to form at least one optical waveguide in a second region of the substrate; 상기 패터닝된 코어층을 포함한 전면에 상부 클래드층을 형성하는 단계;Forming an upper clad layer on the front surface including the patterned core layer; 소정 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 상기 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역의 상/하부 클래드층을 1차 식각하여 상기 기판을 노출시키고, 상기 노출된 기판을 소정 깊이로 2차 식각하여 홈을 형성하는 단계;The substrate is exposed by first etching the upper and lower clad layers of the first region and the third region on the substrate using a mask having a predetermined pattern, and the exposed substrate is secondly etched to a predetermined depth to form a groove. Forming; 상기 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역에 남아 있는 상/하부 클래드층을 제거하는 단계;Removing upper and lower clad layers remaining in the first and third regions of the substrate; 상기 기판의 제 1, 제 2, 제 3 영역이 각각 분리되도록 상기 기판을 다이싱(dicing)하여 상기 제 1 영역을 갖는 제 1 서브 기판, 상기 제 2 영역을 갖는 제 2 서브 기판, 상기 제 3 영역을 갖는 제 3 서브 기판을 형성하는 단계;Dicing the substrate so that the first, second, and third regions of the substrate are separated, respectively, a first sub substrate having the first region, a second sub substrate having the second region, and the third Forming a third sub substrate having an area; 상기 홈 위에 각각 대응되도록 광섬유를 배열하는 단계;Arranging optical fibers to correspond to the grooves respectively; 상기 제 2 서브 기판의 양 측면 및 상기 제 1, 제 3 서브 기판의 일 측면을 각각 그라인딩(grinding) 및 폴리싱(polishing)하는 단계; 그리고,Grinding and polishing both sides of the second sub substrate and one side of the first and third sub substrates, respectively; And, 상기 그라인딩 및 폴리싱된 측면이 서로 마주보도록 상기 제 2 서브 기판의 양 측면에 상기 제 1, 제 3 서브 기판을 각각 정렬시키고 접속하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광소자 제조방법.And aligning and connecting the first and third sub-substrates to both sides of the second sub-substrate so that the ground and polished sides face each other. 제 12 항에 있어서, 상기 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역에 홈을 형성하는 단계는The method of claim 12, wherein the forming of the grooves in the first area and the third area of the substrate is performed. 소정 패턴이 형성된 마스크를 준비하는 단계;Preparing a mask on which a predetermined pattern is formed; 상기 마스크를 상기 기판 상부에 정렬시키는 단계;Aligning the mask over the substrate; 상기 마스크를 이용하여 상기 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역의 상/하부클래드층을 건식식각하여 상기 기판을 노출시키는 단계;Exposing the substrate by dry etching the upper and lower clad layers of the first region and the third region on the substrate using the mask; 상기 마스크를 제거하고, 상기 상부 클래드층을 마스크로 노출된 기판을 소정 깊이로 습식식각하여 홈을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광소자 제조방법.Removing the mask and wet etching the substrate exposed by the upper clad layer with a mask to a predetermined depth to form grooves. 제 12 항에 있어서, 상기 기판 상부의 제 1 영역과 제 3 영역에 홈을 형성할 때에,The method of claim 12, wherein when the grooves are formed in the first region and the third region of the substrate, 상기 기판 상부의 제 1 영역과 제 2 영역의 경계면, 상기 기판 상부의 제 2 영역과 제 3 영역의 경계면을 소정 깊이로 식각하여 적어도 하나의 접속 가이드를 형성하는 것을 특징으로 하는 광소자 제조방법.At least one connection guide is formed by etching a boundary surface between the first region and the second region above the substrate and a boundary surface between the second region and the third region above the substrate to a predetermined depth.
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