CN102203652A - 混合集成光学元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种集成的光学部件构成的组件(1)以及生产这种组件的方法，其中光学连接的光学部件的组件(1)包括：母板(2)，其具有一个或多个主侧向基准件(28)；以及子组件(20)，其包括安装在子板(24)上的光学部件(22)，所述子组件(20)具有一个或多个次侧向基准件(30)。主侧向基准件可以是光学对准件。子板(24)可安装在母板(2)上，这样，光学部件(22)可延伸到母板凹陷(18)中。部件(22)关于母板(2)的对准通过对准主侧向基准件(28)和次侧向基准件(30)来提供。子板(24)还可包括第三侧向基准件(42)，其和次侧向基准件(30)结合形成自校准对准系统。

Description

混合集成光学元件

技术领域

本发明涉及在一个光学组件中集成并对准光学部件。本申请所称的光学组件通常是用于光纤系统的混合、集成的光学组件。本发明申请可以扩展到其他技术领域，例如光学感测、医疗光学和生物光子学。

背景技术

通常需要光学器件或组件来执行复杂功能，而且这种需求日渐增加。这些功能包括例如光放大、光滤波、光隔离、光再生、检测并发射光信号。器件执行这些功能的能力通常紧密依赖于构成器件的材料介质。由于不同材料介质具有固有的性质以及可有效加工成工作器件的能力，所以一些材料介质比其他材料介质更适于某些功能。

随着光学组件所需功能数量增加，把多个光学器件集成在一个组件中是有益的。还希望每个部件或功能光学元件是针对一个或多个特定功能而加工并优化的。因而，需要某种形式的集成，以把不同部件机械接合并光学连接在一起。

混合集成是把单独形成并优化的器件组合到一个工作组件中的方法。混合集成系统中，模块或组件通常包括安装光学元件的母板。母板还可包括一个或多个内置光学部件。

这些内置光学部件通常是由聚合物、硅或硅基材料形成的无源集成光波导。无源波导通常在材料、横截面和制造方法方面进行了优化，以具有低传输损耗以及/或者到其他集成的光学部件的低耦合损耗。

有几种把单独的光学部件混合集成在一起的方法。每个方法必须解决的一个关键问题是独立的集成的光学部件之间的光耦合。

美国专利申请US2003/0091262公开了在光学部件之间使用机械对准的一种混合集成方法，其中，把有源光学器件贴附并电连接到子板。然后，通过用倒装法把子组件安装到波导母板上(下文对倒装法进行详细描述)并以机械方式使子板和母板上的机械定位阻挡装置(stop)对准来把组合的子板子组件和有源器件以机械以及电气方式连接到波导母板上。

美国专利文件US6118917描述了在集成方法中使用机械对准件的另一种方法。该文件中，光纤阵列以机械方式位于光纤块中的槽内。光纤块也具有对准槽，其机械地位于对准平台上的对准脊上。

美国专利文件US6250819描述了在集成方法中使用机械对准件的另一种方法。该文件中，母板包括一组或多组平行槽，这些槽用于机械查找和定位光纤和母型的开口微结构组。通过把公型微结构的杆滑动并嵌入在靠着母型微结构的一端而把公型微结构安装在母型微结构中，这样，把包括公型微结构的集成光学电路芯片集成到母板上。

公开了把机械对准用于光学集成的其他文件包括US5966486、EP0703477、WO9315424、WO2006/059510和GB2379995。

US2003/0091262中的组装和光学对准方法包括在波导芯片中磨出腔、在波导芯片上形成定位阻挡装置、在支撑有源部件的子组件上形成基准区域，一个基准区域定位有源部件，一个用于和包覆层以及定位阻挡装置的表面啮合，然后，把子组件连接到波导芯片。

G Wenger等在Journal of Selected Topics in Quantum Electronics，volume 3，number 6，December 1997的文章“Self aligned packaging of an 8X8InGaAsP-InP switch”(下文称为“Wenger”)描述了在母板上提供精确对准基准边缘和区域的一种方法。该文件描述了把硅芯片上的V形槽作为用于集成安装在第二芯片上的信号光纤的对准基准区域。这些对准用的V形槽是和主凹陷不同的单独凹陷，主凹陷中集成了信号光纤。

在Wenger中，在第二芯片上形成的V形槽容纳单独的对准光纤，这些光纤进而位于主芯片上单独的对准V形槽中。安装在第二芯片上的对准光纤独立于第二芯片上集成的信号光纤而安装，因而，可以引起自身的几何形状和位置误差，这些误差和信号光纤最终的实际安装位置无关。几何形状误差可包括对准光纤横截面的缺陷，而位置误差可由第二芯片和/或主芯片上的单独对准V形槽的设计和/或制造误差造成。因而，第二芯片和主芯片上的单独V形槽中容纳的单独对准光纤可包括与信号光纤位置误差无关的误差。这样，Wenger的对准系统可能无法充分补偿由信号光纤定位件的制造误差引起的信号光纤位置偏移。

把光纤集成到具有多个光学输入通道的器件中时，通常使用光纤的平行阵列。这些光纤通常借助于或不借助于V形槽被安装在长方形块上。然后，同时抛光所述块和光纤，以提供和支撑块的边缘对准的经抛光的光纤端面阵列。然后，在母板接口处把安装在块上的光纤阵列和波导或其他部件对准。

www.ozoptics.com/ALLNEW-PDF/DTS0083.pdf的“V-groove Assemblies”产品说明页描述了这种块。该文件示出了安装在硅V形槽芯片上的光纤，上面盖有玻璃块，并且经抛光以提供平齐的端面。

G Maxwell等人的post deadline paper PD3.5，European Conference of Optical Communications 2002“Very low coupling loss，hybrid-integrated all-optical regenerator with passive assembly”描述了集成光纤阵列的另一种方法。该文件中，光纤阵列安装在一组形成在单独硅子板的后端上的V形槽中。子板的前端象一个箭头，成形在面内，。在母板上部形成一组箭头状的定位阻挡装置。这些阻挡装置和硅子板前端的形状互补，并且为集成的光纤阵列提供面内的光学对准基准边缘。定位阻挡装置由聚合物阻隔材料制成。经图案化的阻隔材料会产生某种程度的变形，比如尺寸缩小。这种变形可能取决于制造条件，可能每次制造不同。因而，所设计的阻挡装置的大小以及由此产生的母板上的基准边缘的位置可以和实际基准边缘的最终大小和位置不同。

US6786654公开了具有把光学部件耦合到光纤的腔的光学组件。该组件包括安装在基底上的光纤、连接到基底顶表面的单独的第二部分，其中第二部分具有开口，以允许光纤通过，该组件还具有安装在盖子下侧的光学组件。盖子安装在第二部分上方。US6786654通过填充第二部分中的开口并在盖子和第二部分之间形成密封而形成密封。

发明内容

本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

本发明的一方面提供一种光学连接的光学部件的组件，包括：母板，其具有一个或多个主侧向基准件；子组件，其包括安装在子板上的光学部件，所述子组件具有一个或多个次侧向基准件；子板安装在母板上，这样，子板关于母板的对准通过主侧向基准件和次侧向基准件的对准提供；子板包括相对于次侧向基准件处于预定位置的一个或多个第三侧向基准件；光学部件关于次侧向基准件的对准通过光学部件和第三侧向基准件的对准提供；一个或多个主侧向基准件是光学对准件。

根据本发明的该方面，进一步提供一种形成光学连接的光学部件的组件的方法，所述方法包括如下步骤：提供母板；提供子板；将第三基准件与光学部件对准；以及光学对准主侧向基准件和次侧向基准件。

本发明的一方面中，组件包括主基准件和次基准件，主基准件包括在母板表面之内和/或之上限定的一个或多个标记，次基准件包括分别在子板表面之内和/或之上限定的一个或多个次侧向表面或标记。

本发明的一方面中，提供的子板包括自校准对准件，其用于被动对准并光学连接子板上的光学部件和母板上的光学部件。

本发明的一方面中，母板凹陷包括用作用于对准所述光学部件的侧向基准表面的壁。包括侧向基准表面的凹陷壁适用于和位于子板和/或子组件的子板光学部件上的互补侧向基准表面接触。

本发明的该方面提供一种光学连接的光学部件的组件，包括：母板，其具有表面和至少一个凹陷，所述凹陷的至少部分壁限定一个或多个主侧向基准表面；子组件，其包括安装在子板上的光学部件，所述子组件具有一个或多个次侧向基准表面；子板安装在母板上从而所述光学部件延伸到凹陷中，而且凹陷中部件的侧向对准通过主侧向基准表面和次侧向基准表面的接触提供。

此外，本发明提供一种组件，其中，凹陷还限定用于容纳另外子组件的一个或多个次侧向基准表面的一个或多个另外的主侧向基准表面。

本发明的任意方面中，提供了一种组件，其中，母板表面的至少一部分提供主深度基准表面；子板具有次深度基准表面；以及部件通过凹陷的横向对准通过主深度基准表面和次深度基准表面的接触提供。

此外，本发明提供一种组件，其中一个或多个次侧向基准表面位于子板光学部件上/或子板上。

此外，本发明提供一种组件，其中子板光学部件挨着子板上的一个或多个第三侧向基准表面定位。一个或多个次侧向基准表面和一个或多个第三侧向基准表面可以是平行的并且朝向同一方向。次侧向基准表面和/或第三侧向基准表面可位于子板上的一个或多个阻挡装置上。

此外，本发明提供一种组件，其中主侧向基准表面限定用于接触第一类子组件的次侧向基准表面的第一组基准表面，以及限定用于接触第二类子组件的次侧向基准表面的第二组基准表面。

以上发明可以组合而且不是互斥的。

本发明的其他特征在权利要求中陈述并且通过以下参考附图的说明性描述进行解释。

附图说明

图1a到图1c示出本发明母板的各个平面视图、侧视图和端视图。

图2a到图2c示出本发明子组件的各个平面视图、端视图和侧视图。

图3a到图3c示出本发明的包括图1和图2的母板和子组件的光学组件的各个平面视图、侧视图和端视图。

图4示出本发明子组件另一个示例的平面图，该子组件包括两个安装好的子板光学部件。

图5a和5b示出包括阻挡装置的本发明子组件的另一个示例的各个平面视图和端视图。

图6a示出用于和图5的子组件集成的本发明的母板。

图6b示出图6a的母板相对于图5的子组件的凹陷和光波导的集成位置。

图7a到图7c示出图5的子组件的子板上的阻挡装置和子板光学部件的位置变化。

图8a示出本发明的在芯片一端包括凹陷的母板。

图8b和图8c示出支撑可以和图8a的母板集成的光纤的子组件的两个变型。

图9示出把图8a的母板和图8c的子组件集成。

图10a和10b分别示出包括弯面光纤阵列的子组件和包括用于和图10a的子组件集成的凹陷的母板。

图11a示出本发明的用于支撑光纤阵列的子组件的子板。

图11b示出安装在图11a的子组件子板上的光纤阵列。

图12a和12b分别示出还包括光纤上的块的图11b的子组件的平面视图和端视图。

图13a示出和本发明的母板集成的图12a和12b的子组件。

图13b示出支撑和图13a的同一母板集成的光纤的另一个子组件。

图14a示出本发明的具有两个凹陷的母板。

图14b到图14d示出用于和图14a的母板集成的子组件。

图15示出包括和图14a的母板集成的图14b到14d的子组件的光学组件。

图16a示出使用目视对准件的光学组件的光学对准。

图16b示出罩有可视层的母板对准件。

图17a和17b示出和母板集成的子组件的各个平面视图和端视图，母板和子组件共同形成具有不可破坏的材料环的密封。

具体实施方式

本发明解决了把子组件20集成并光学对准在母板2上以形成光学组件1时遇到的问题，母板2通常具有平的顶表面。子组件20包括支撑在子板24上的光学部件22，母板2包括用于容纳光学部件22的凹陷18。

通常，母板2的平面长度和宽度的范围从5mm到15cm，优选地为5cm，但是，可以设想，本发明可以成功用于这些典型尺寸以外的母板范围尺寸。

集成到本发明的光学组件1中的光学部件22通常可以包括光电芯片，例如激光器、半导体光放大器和光调制器。光学部件22的平面尺寸通常从70μm到2cm，更典型地为3mm，但是，可以设想，本发明原则上可以使用尺寸更大或更小的光学部件22或者其他类型的光学部件22，比如小体积光学部件或者无源光学芯片。

通常，子板24的平面长度和宽度范围从1mm到20mm，优选地为10mm，但是，可以设想，本发明可成功用于这些典型尺寸以外的子板尺寸范围。

用子板24支撑光学部件22相比于简单地把光学部件22直接放在母板2上有若干益处。首先，光学部件22可能非常小且/或非常脆弱。一旦固定安装到子板24上，然后就通过推动和调整子板24以把光学部件22调整成和其他光学部件10、22光学对准来调整组合的子组件20。子板24的平面尺寸通常比光学部件22大，因而，形成组件1时，子板24更容易操纵而且更不易损坏。此外，由于在侧向对准时不直接推动光学部件24，由于和操纵工具接触而造成的任何损坏会损坏子板24而不是光学部件22。

通过使子板24的一部分和母板2的一部分接触并以母板2的一部分为基准来实现本发明的组件1的光学连接的部件之间的平面外对准，或横向对准。通常，母板2表面的至少一部分提供主深度基准表面，子板24的至少一部分具有次深度基准表面。主深度基准表面和次深度基准表面接触时，实现了光学部件22通过凹陷18的横向对准。

本发明使用的安装技术是倒装法。倒装安装/倒装集成时，子组件20被翻转，并安装在凹陷18上，这样，子板24的顶表面(其上安装了子板-光学部件)坐落在母板表面上方。因而，子板和母板2的表面接触，使得子板光学部件22从子板24至少部分延伸到凹陷18中。虽然本申请自始至终用倒装法作为示例，但是，原则上本发明不限于倒装法，而是可以使用任何形式的安装/集成技术。

把任何器件大致集成和光学对准到母板2上时，通常首先通过把器件放置在母板深度基准件上来横向对准器件。一旦实现了母板2和器件深度基准表面之间的接触，然后通过在母板2的平面上侧向移动器件来实现侧向对准。随着器件被侧向滑动到位，在两个滑动表面之间产生摩擦。如果器件是脆弱的光学部件22，那么侧向对准动作对部件22产生机械和/或电学损坏，使得组件1出故障。由于本发明中第二深度基准表面位于子板24上而不是光学部件22上，所以，光学部件22不滑过母板2表面，因而，不会被滑动动作损坏。

把光学部件22预安装到子板24上的另一个益处在于可以在集成部件22之前以简单和更安全的方式测试部件22。把有源光学部件22电连接到子板24时，在集成部件22之前在测试台上形成的临时电连接是由和子板24的电接触形成的，而不是由和小且脆弱的有源部件22的电接触形成的。和有源部件22的连接难以形成且可能损坏部件22。如果集成后部件22不能正确执行其功能，可以容易并安全地取下子板24和光学部件22的组合子组件并重新测试。作为替代，或者此外，可以把在晶圆上制造的光学部件22划分成条，并且在分割成条之前进行电学测试和光学测试，这样，在组装到子板24上之前就知道光学部件的状态。

在子板24上支撑光学部件22的另一个益处在于子板24上的电连接点和机械连接点不限于光学部件22的尺寸和形状。因而，子板24可包括精确界定的稳定电连接点和机械连接点。和把单个部件22直接安装母板2上相比，在这些连接点在机械连接到母板2时有助于实现更大的强度。

机械连接并电连接到母板2后，子板24也可以从母板2上取下，而损坏光学部件22的风险减小。组件1安装在母板2上之前需要对有源光学部件22老化(burn-in)时，大且稳定的电连接也是有益的。通过使光学部件在子板24上老化并进行测试，可以在组装之前知道光学部件22的工作状态。

本发明的一方面提供了具有自校准对准件的子板24。自校准对准件包括一组机械或目视对准件，其首先用于对准光学部件22和子板24，然后用于对准子板24和母板2。

这些部件的形式可以为目视(基准)对准标记或毗邻的定位表面。毗邻定位表面的形式通常为在子板24之上或之内形成的机械阻挡装置36。可以设想，毗邻端部阻挡装置也可用作目视对准件。可视对准件也可以通过光刻来限定金属或其他材料的图案化薄层而形成。

用光刻工艺限定部件时，加工误差的一个常见来源是部件的平面形状过小或过大。如果存在加工误差，通常，平行部件之间的间距保持相同，但是这些部件自身的平面尺寸通常改变相同的量。本发明有益地利用该效应来形成作为用于对准目的的基准件的自校准对准件。

本发明的自校准对准件包括子板24上的部件对准基准件和子板对准基准件，部件对准基准件用于对准光学部件22和子板24，子板对准基准件用于对准子板24和母板2。

可用同一加工步骤形成部件基准件和子板基准件。这样，工艺变化对两个部件具有同时的效果。如果把部件选择为在如重新确定大小或光刻掩模失准的工艺变化时移动同样的量，那么，两个部件之间的相对距离保持不变，光学部件22和母板2之间的光学对准成为自校准的。一个基准件的位置偏移由另一基准件的等同位置偏移进行补偿。

因而，这些基准件允许光学部件22被动对准到母板2上的特定位置，在该位置，光学部件22可以例如光学连接到另一个光学部件10，22，比如在母板2上/内形成的集成的光波导8，或者安装在子板24上并根据本发明集成的另一光学部件22。

为了实现被动对准，要安装在子板24上的光学部件22需要具有可用于相对于子板24上的部件基准件对准的侧向基准件。子板24上的部件基准件可以是第三基准件42。光学部件22上的基准件相对于光学部件22的输出光路具有准确位置。

子板第三侧向基准件42和光学部件22上的侧向基准件之间的被动对准可以通过光学方式实现，例如，使用一个或多个放置在适当位置的摄像头，和/或通过机械方式实现，其中，光学部件上的侧向基准件和子板24上的第三侧向基准件42包括互相毗邻的表面。

也可用类似的基准件来被动对准子板24和母板2。母板2上的基准件是主侧向基准件28，可在母板2之上或之内形成，或者包括在母板2上形成的凹陷18的至少一个或多个壁。主侧向基准件28与之对准的子板24上的基准件可以是次侧向基准件30。

本发明的一方面中，凹陷18包括作为一个或多个作为主侧向基准表面28的一个或多个壁。主侧向基准表面28或主侧向基准壁可用作目视对准基准表面或机械定位表面，以准确对准要集成在母板2上的光学部件22。

如果把凹陷壁用作机械定位表面，希望壁的斜率不受凹陷18的平面形状的影响。本发明的凹陷18包括作为侧向基准表面的壁，不需要在母板2上其他位置形成额外的对准基准件，因而减少了处理步骤和处理时间。减少处理步骤及母板芯片上的必要部件使得由于一个故障步骤或由形成单独的对准件产生的误差源而带来的不良生产过程出现的概率最小。

图1a示出根据本发明该方面的矩形凹陷18的示例，其中主侧向基准表面28由从矩形的角向内呈锯齿状的壁形成。本例中，包括主侧向基准表面28的壁的表面积和其他凹陷18壁相比较小。因而，小的主侧向基准表面28使次侧向基准表面30之间不希望出现的摩擦最小。类似的，可以适当地设置主侧向基准表面壁的位置和大小，以不干扰子板-光学部件22的功能，例如，不阻挡或划到脆弱的光学输出端面。

通过使主侧向基准表面28位于凹陷18的壁上，本发明消除了对准光学部件22组合起来所需的不同部件的总量造成的累积的对准误差源。集成对准系统中涉及的每个独立对准件可以引入附加的由每个独立件的物理特性造成的对准误差源。

因而，本发明的该方面中(凹陷18的壁包括主侧向基准表面28)，对准误差的主要来源是在母板2上的正确位置形成凹陷18的精确度，该精确度通常为0到2μm，更典型地为0.5μm。本发明还使对准光学部件22所需的总处理步骤和部件最少。

本发明的该方面中(凹陷壁包括主侧向基准表面28)，通常用蚀刻工艺形成凹陷18，但是，可以设想，可以采用形成任意的、但是具有精确限定的大小和形状的凹陷18的任何工艺。蚀刻工艺通常需要掩盖母板芯片的适当区域，并让未经掩盖的区域受蚀刻剂处理，然后，蚀刻剂把材料蚀刻成对应于掩模设计、工艺特点和蚀刻时间的形状和大小。感应耦合等离子(ICP)刻蚀是一种这样的蚀刻。

本发明该方面的凹陷18可由允许更灵活地把各种光学部件22以任何随意设计的平面朝向集成在光学组件1中的任意形状形成。由于可形成任意形状的凹陷18，给定总的凹陷大小，主侧向基准表面28可以如所需的那般大小。这种凹陷也可用于主侧向基准表面28不形成为凹陷壁一部分的本发明的方面。

和磨出凹陷不同，使用蚀刻形成凹陷18有诸多益处。首先，公知蚀刻工艺可控性很好，可产生次微米大小的精度。蚀刻的凹陷18的形状和位置通常由把掩模和用于在母板2上形成其他集成件的多组对准标记对准而得来。因而，凹陷18的表面的形状和位置相对于母板2上的其他集成件是和整体芯片设计准确协调的。

和逐个形成凹陷18不同，一次蚀刻可以同时形成多个凹陷18。这还消除了打磨工艺中出现的平移误差，并有助于晶圆规模加工技术。磨出的凹陷的精确度和平移误差结合使得这种凹陷不适于作为用于对准的基准区域，这是由于光从一个光学部件22耦合到另一光学部件非常依赖于光学对准的精确度。

用蚀刻工艺形成的凹陷18不会形成打磨工具造成的裂缝和碎片。如果芯片裂开或者裂缝延伸到具有如波导的功能部件的区域，裂缝会使芯片坏掉。打磨机通常位于车间环境。而蚀刻机通常位于靠近用于形成母板2的其他部件的其他机械和工艺的干净室内环境中。因而，有益地延长了包括母板2的晶圆在其加工生命周期中保持在清洁环境中的时间。

用打磨工艺形成的腔或凹陷的大小和形状受限于打磨工具的大小和形状，然而，本发明的凹陷18可具有任意大小和形状。例如，用标准打磨工艺形成的腔具有磨圆的内角，其半径由打磨工具的半径设定。通常不希望出现磨圆的内角，这是由于这种角不能提供其他基准表面可相对定位的平坦表面，而且通常使凹陷比本来所需的大。因而需要针对磨圆件设计打磨的母板芯片2、和母板芯片2一体的任何波导以及位于凹陷18中的经集成的任何光学部件22。这样不得不采用波导8和对准基准区域的非最优布局以及更多的加工步骤。

US2003/0091262中额外加工步骤的示例是在母板上形成单独的侧向对准阻挡装置。由于打磨过程中去除的材料量更大，所以形成比实际需要的更大的凹陷也使得经打磨的母板在结构上更脆弱。

本发明的凹陷18不仅可以优化成提供适用于光学对准基准区域的形状，而且可以根据光学组件1的其他要求进行优化。这些其他要求可包括具有尽可能小的凹陷18，以允许集成的光波导8用最短的光路绕过凹陷18和/或在凹陷18中具有适于和其他子组件或其他基准阻挡装置的角邻接的带角度的角。本发明所有方面的主侧向基准表面28可以形成在母板2的顶表面下方，例如，作为一个或多个凹陷壁的一部分，或者作为母板2内光刻限定的层的一部分。因而，和对准阻挡装置形成在母板上面的现有技术不同，本发明中紧紧环绕凹陷18的母板2的顶表面可以被制成没有机械对准件(例如阻挡装置)，因而，可用于以不受母板表面上局部部件影响的简单方式形成子板24和母板2之间的密封。

通常需要密封来保护脆弱的光学部件22免受工作环境的影响，工作环境可能会损坏光学部件的性能或寿命。集成的光学部件22的芯片级(on chip)密封是有益的，这是由于其减少或者完全消除了进一步封装光学组件1以供使用的需求。此外，本发明的母板2和子板24之间的密封使得不需要其他密封件(例如密封顶盖)来密封安装在子板24上的光学部件22。

如图17a和17b所示，在把子板24安装就位在母板2上时，可以通过在子板24和母板2之间形成连续密封材料环70来形成这种密封。密封材料通常是金属焊料，例如金-锡焊料，但是原则上密封材料可以是任何适当的密封材料，例如环氧树脂。如图17所示，通常使用金属焊料作为密封材料时，连续的金属焊料环沉积及图案化在母板2的凹陷周围，类似地在子板24上形成另一个相同大小/形状的连续金属焊料环。然后，把子板24放在母板2上其最终位置，通过施加热/激光或其他基于热的处理回流焊接焊料，以使母板2和子板24上的焊料环粘合成一个连续的焊料环。回流焊接后，焊料冷却封装了凹陷。母板2和/或子板24表面可具有用于定位密封材料的部件。

如果所形成的凹陷18没有一直通到母板2(“盲”凹陷)，而且集成的光学部件22以光学方式连接到母板2上的集成光波导8，那么，可以用一个粘合步骤实现集成的光学部件22的全部封装。和US6786645中公开的方法不同，那种方法需要多步来密封腔，使得加工过程更复杂，增加了生产成本，并且增加了工作光学组件成品率下降的可能。

以下是本发明的示例性例子。每个示例中的部件可以适当地和本发明其他示例的部件结合。

例1

图1至图3示出本发明的一个示例性例子。本例中，如图1a到图1c所示，母板2包括基于硅基底6的分层结构4。硅基底6上是连续沉积的多层硅，经生长和图案化以形成掩埋型沟道式无源集成光波导8。这些无源波导8形成主光学部件10或“母板”光学部件10。多层硅通常是用热氧化形成在基底6表面之上和之内的硅包层下层12、芯层14和包层上层16。硅芯层14比包层的折射率大，并经过图案化以形成矩形波导横截面。虽然本发明描述了在母板2上形成集成光波导8的一种方法，但是波导8技术领域的技术人员可以理解，原则上，可以在母板2上形成任何类型的有源和/或无源集成光波导8，并且可以使用其他基底材料，例如硅基或聚合物基材料。

然后，通过母板2或部分通过母板2形成凹陷18，凹陷18切过波导8，波导8要耦合到子板24上的光学部件22。可以设想，一些情况下，凹陷18实际上可以不切过波导8的芯层材料，这是由于某些模式匹配渐变技术使用交替的芯层段和包层段来扩展集成的光波导8的模式大小。形成的一直通到分层结构4的凹陷18有利地允许通过该孔以热的方式和/或电学方式接触或者光接触子组件20。这增加了光学组件1的设计和制造的灵活性，并且提供了让不希望出现的热散逸离开集成的有源芯片22的手段。

然后，通过把子板-光学部件22固定安装在子板24上形成子组件20。子板24通常是硅基底，通常具有其他介电层和/或金属层。子板24上的其他材料层可经图案化，以形成诸如隔离层、平面外对准基准阻挡装置、粘合和电接触区域等的功能件。

可以集成的光学部件22包括如半导体光放大器的光放大器、集成的光调制器、隔离器、薄膜滤波器、透镜和其他单独形成的有源或无源集成光波导8器件。如图4所示，可以存在安装在子板24上的一个或多个子板-光学部件22，或者有执行多种功能的单独的子板光学部件22，例如单片集成的电子吸收调制器和半导体光放大器(EAM SOA)。图2a到图2c示出子组件20的示例，其中，子板-光学部件22包括掩模型沟道式集成光波导26。

凹陷18的平面形状专门设计成提供一个或多个准确的主侧向基准表面28。这些基准表面形成凹陷18壁的一部分。凹陷18还具有其他具体功能，包括提供足够深的孔，用于容纳子板光学部件22，这样，母板集成的光学部件8和子板光学部件22的光路可以在平面以外的方向垂直对准。

本例中，如图3a到图3c所示，子板24的宽度至少在一个平面方向上比相应的凹陷18宽度大。这允许子组件20可以被翻转并(用倒装法)安装在凹陷18上，从而，子板-光学部件22从子板24至少部分延伸到凹陷18中。子板24上经图案化的所暴露的子板24表面或部件表面的区域和母板2上的包层上层16顶部的平面外基准区域啮合。这些啮合区域设计成为光学部件8、22提供平面外光学对准。原则上，可以使用任何有助于支撑子板-光学部件22的子组件20和包括母板光学部件10、8的母板2的平面外对准的部件或技术。

如图3a到图3c所示的该例1中，子板光学部件22的一个或多个暴露的侧表面用于提供一个或多个侧向光学对准基准表面，将其称为次侧向基准表面30。因而，这些基准表面直接对应于子板-光学部件22的位置。本例中，因而，子板24上子板-光学部件22的位置变化不影响次侧向基准表面30的工作。因而，在把子板光学部件22安装在子板24上的过程中对准并不重要，因而成了执行起来更简单快速的步骤。

在本发明的其他示例性例子中，次侧向基准表面30可位于子组件20的其他部件上，例如位于子板24上。原则上，可以单独或组合使用位于子组件20的任何部件上的任何多个次侧向基准表面30来提供所需的光学对准基准表面。

一旦把子组件20倒装在凹陷区域上后，当子板光学部件22的次侧向基准表面30定位为靠着凹陷18的主侧向基准表面28时就实现了侧向光学对准，以提供侧向光学对准。通过仅仅操纵凹陷18中的子组件20直到次侧向基准表面30啮合相应的主侧向基准表面28，母板2和子板-光学部件22被动对准，而无需通过光学方式实时监控两个光学部件之间的光耦合。虽然本发明支持被动对准，也可结合使用两个光学部件的主动对准技术。

优选地，如图1a和图3a所示，子板-光学部件22的两个正交次侧向基准表面30靠着凹陷18的互补正交表面，以提供二维侧向光学对准。子板-光学部件22的形式通常为具有矩形平面和截面形状的一个或多个单独的芯片。因而，在倒装集成时，子板光学部件22的基准表面通常垂直于母板2平面。因而，希望板凹陷18的基准表面垂直于母板2的平面，以实现主侧向基准表面28和次侧向基准表面30之间的最大表面接触面积。

例2

除例1之外，下文描述图5到图7示意的本发明的例2。该例2中，例1所述的子板24包括自校准对准件。如图5a和图5b所示，这些部件包括在子板24上形成的一个或多个阻挡装置36。

通过有选择地除去一层的一部分留下从所述层的去除部分的底部直立的所需剩余部件来形成阻挡装置36。本发明中，利用如ICP蚀刻工艺的精确蚀刻工艺来制造阻挡装置36，然而，可以设想，也可使用其他形式的阻挡装置36，例如图案化的聚合物阻挡装置。本发明的阻挡装置36是固体定位部件，这些部件经过图案化和加工因而从至少一个围绕的局部表面突出出来。其形式可以为矩形或其他形状适当的块。

本发明的阻挡装置36提供用同时进行的处理步骤形成的一组或多组基准表面38、40。每个基准表面组38，40包括次侧向基准表面30，其用于把子板24定位到凹陷的主侧向基准表面28，还包括第三侧向基准表面42。子板-光学部件22的基准表面靠着第三侧向基准表面42定位。

图6a所示的母板2凹陷18经特殊设计和制造用于提供适于让次侧向基准表面30靠着定位的主侧向基准表面28。本例中，由于阻挡装置36用于挨着主侧向基准表面28定位而不是挨着子板光学部件22的部分定位，所以移动对准子组件20形成组件1的过程中对子板光学部件22的损坏最小。

图6b示出倒装集成子组件20和母板2的情景。次侧向基准表面30和第三侧向基准表面42适当地挨着其各自的互补基准表面定位时就实现了光学对准。

每组38、40次侧向基准表面30和第三侧向基准表面42是平行的并朝向同一方向。因而，由于阻挡装置36的性质是自校准的，加工差异(比如阻挡装置36在子板24上的整体位置或阻挡装置的欠蚀刻和/或过蚀刻)不会影响光学部件22的对准。因而，相对于用于对准子板24和母板2的基准表面精确限定了光学部件22的对准。次侧向基准表面30和第三侧向基准表面42之间的位置精度通常为0到50纳米，更经常地为20纳米。

包括第三侧向基准表面42的阻挡装置36的加工差异通过包括次侧向基准表面30的阻挡装置36的等价加工差异来补偿。图7a到图7c给出这些差异的例子。在每种情况下，虽然引入加工差异，次侧向基准表面30和第三侧向基准表面42之间的相对距离保持不变。这样，集成过程成为自校准的。

图7a示出子组件20，其中，D1是子板光学部件22波导8的侧向中心轴和基准组40的次侧向基准表面30之间的距离；D2是子板光学部件22的端面和基准组38的次侧向基准表面30之间的距离。距离D1和D2的精度对于光学对准很重要，这是由于光学组件1使用子组件20的次侧向基准表面30来挨着母板2的主侧向基准表面28定位。

图7b示出有意或者无意把阻挡装置36制造在子板24上不同位置的情形。由于用同一加工步骤形成阻挡装置36，所以保持了每个基准组38、40的次侧向基准表面30和第三侧向基准表面42之间的相对位置。因而，绝对距离D1和D2与图7a所示的子组件20保持相同。

图7c示出加工过程中把阻挡装置36加工得过小的另一种情况。由于用同一过程制造阻挡装置36，所以每组的次侧向基准表面30和第三侧向基准表面42朝向同一方向，所形成的次侧向基准表面30和第三侧向基准表面42向同一方向移动了同样距离。因而，基准表面之间的相对运动为零，距离D1和D2还和图7a一样。

只要光学部件22位置靠着第三侧向基准表面42定位，第二侧向基准表面30直接对应于光学部件22的位置，而无需考虑光学部件22在子板24上的实际安装位置。可用多组表面进行一维侧向光学对准或二维侧向光学对准。可以设想，可用任意多阻挡装置36提供所需的基准表面。本例中阻挡装置36的特定设计使得子组件20对加工差异的容错更好。

例3

除了前面的例子外，本发明的例3中，安装了光学部件22的子板被集成到母板2并光学连接到在母板上形成的集成的光波导8。本例中的子板24和例2所述子板类似，即子板24包括自校准对准件，其形式为同时加工的机械阻挡装置上的次侧向基准表面30和第三侧向基准表面42。

例2中，通过使次基准表面30和母板凹陷18上的主基准表面28接触来实现对准，与此不同，本例3中，母板2的主侧向基准表面28和子板24的次侧向基准表面30用作使用光学对准工具进行目视对准时的目视基准标记。基准标记可以是侧向基准表面或连接两个这种表面的顶点。这种光学对准工具可以是芯片粘合工具，其通过重叠子板24和母板2的图像来实现光学对准。一种这类的工具是Finetech制造的Fineplacer^TM Lambda。

本例中的主侧向基准表面28可以利用与光刻图案化并形成母板波导8的相同处理步骤实现。这样，主侧向基准表面28直接对应于母板波导8的位置，并且定位在母板2内。由于如光刻掩模未对准造成的加工误差引起的母板波导8在母板2上的位置偏移也会相应地影响主侧向基准表面28的位置。这样，主侧向基准表面28相对于母板波导8的位置也是自校准的，从而二者之间的相对距离保持不变。

子板光学部件22相对于子板24上的第三侧向基准表面42机械定位后，把子板24倒装到母板凹陷18上。然后，通过目视比较在光学对准工具下看到的主侧向基准表面28和次侧向基准表面30来光学对准子板24和母板2。

或者，次侧向基准表面30和第三侧向基准表面42可以形成为：子板24上的一个或多个薄标记层；子板24上的凹陷或者作为子板24内一个或多个光刻限定层的部件，这类似于形成在母板2上的主侧向基准表面28。使用薄标记层时，侧向基准表面可包括标记的一个或多个外周边缘。这种替代实施例中，通过目视比较在适当的光学对准工具下看到的第三侧向基准表面42和光学部件基准表面对准光学部件22和子板24。

图16a示意性示出本发明的该例3中使用的对准件例子。母板上的对准件(母板对准件27)包括作为点或标记的多组主侧向基准表面28，可以在这些点或标记上把线44叠加在对准工具的显示屏上的覆盖图像上。线44叠加好后，然后，通过把子板次侧向基准表面30目视定位在叠加的线上而被动对准子板24。

如果母板对准件27用和波导8相同的材料和同一加工步骤形成，可能难以看到主侧向基准表面28，这是由于限定母板波导8的芯层的折射率通常比周围的包层材料12、16的折射率低。

为了进一步提供包括主侧向基准表面28的母板对准件27的可视性，可以向母板对准件27上直接涂覆一薄层顶覆层46(量级为纳米)，该层直接对应于母板对准件27的形状。该顶覆层46可以是使用光学对准工具时可目视分辨的金属层或者是一层或多层薄的材料层46，例如硅。

该层被直接沉积在母板对准件27上，这样，包覆波导和母板对准件时，可视材料层46夹在母板对准件27上方和上包层16之间。通过把可视层直接设置在母板对准件27上方而不是设置在上包层16上方，后续的光学对准不会受到由于波导8和可视层46的不同高度而造成的干扰光学效应的影响。

一种形成该可视层46的方法是使用在加工工艺中临时用来光刻限定芯层的现有金属层。图16b显示了该过程。

母板2加工的初始阶段包括沉积并图案化用于蚀刻母板波导8的金属掩模层。理论上在包覆经图案化的波导8之前要除去金属掩模层。在除去金属之前，本发明在金属覆盖的芯部件上沉积一层阻隔材料48，并且图案化阻隔层48，以使得波导8暴露出来的同时母板对准件27受到阻隔层的保护。然后，从芯层波导8而不是母板对准件27上除去金属。然后除去保护性的光阻层48，如常进行其他加工步骤。

形成可视层的唯一附加步骤是应用保护性阻隔层。母板对准件27可以很好地和波导8分隔来，这样，不需要使用昂贵的细节精致的光刻掩模板来图案化保护性阻隔层48。因而，可以简单便宜地形成可视层。替代地或附加地，可以使用本领域公知的处理步骤在母板对准件27以下和/或母板对准件侧面的周围形成可视层。

该对准方案的益处是，把光学部件22和波导8对准时的主要误差仅仅源自使用光学对准工具目视定位子板24的误差，该误差通常被估计为0到1μm，更典型地为250纳米。另外，子板24上的对准件之间的相对位置误差减小为精度通常为0-50nm，更经常地为20nm，这是由于这些对准件是用同一工艺步骤限定的。此外，母板上对准件27和波导8之间的相对位置误差也减小到精度通常为0-50nm，更通常为20nm，这是由于这些部件是用同一工艺步骤限定的。

例4

除了前面的例子外，下文描述本发明的例4，并用图8和图9示出。本例中的凹陷18是在母板2边缘形成的矩形槽50，其用于容纳支撑到光学组件1的输入/输出光纤52的子板24。本例中的母板2具有无源的集成光波导8，其设置为一端耦合到固定安装在子组件20的子板24上的光纤。

如图8c所示，光纤阵列可以直接安装在子板24上，或者，借助于如图8b所示的如V形槽54的其他对准机制进行安装。两种安装方案中，每根光纤的芯位于子板24平面上。如图9所示把子组件20倒装到槽上时，光纤在平面外和集成的波导8对准。母板2和子板光学部件22的高度对准通常由在子板24和/或母板2上形成阻挡装置、凹陷或突起部件来协助。阵列中外部光纤58的外周边缘56和光纤的端面60自身形成次侧向基准表面30。

在例4的另一个变型中，如图10a和10b所示，凹陷18的平面形状可以是用于容纳具有成角度端面64的光纤阵列的梯形62。通常具有成角度端面的光学部件对于减小光学接口处不想要的反射的量而言是理想的。光纤分布在子板24上，这样，每根光纤的暴露出来的有角度端面和相邻光纤的端面重合并平齐。

平行四边形凹陷18具有平面形状，角的角度对应于光纤端面的角度和光纤阵列的长度方向。

可以设想，可以使用母板2端部其他形状的槽来集成并光学对准子组件20。

例5

除了前面的例子外，下文描述本发明的例5，并用图11至图13示出。和例4类似，图13a和13b所示的例5中的凹陷18是在母板2边缘以提供主侧向基准表面28的面内形状形成的槽50。本例5中的凹陷18包括多组主侧向基准平面28，其中每组基准平面适用于在挨着不同子组件的一个或多个次侧向基准平面30定位。由于本发明的凹陷18可以为任何想要的平面形状，所以这是可以实现的。用于光学对准每个不同的子组件20的主侧向基准表面28形成专用于该特定子组件20的主侧向基准表面组的一部分。不同的主侧向基准表面组可共用共同的主侧向基准表面28。

图13a和13b示出这种凹陷18的例子。该凹陷18提供用于和光纤子组件20集成的在平面内成一定角度的主侧向基准平面28，其中，子组件20的子板24包括箭头状的定位区域，其用作次侧向基准表面30。如图12a和12b所示，本例中的箭头状定位区域可以通过在子组件20的子板24上蚀刻浅的凹陷来形成，或者可以通过蚀刻一直通到子板24的具有类似箭头状区域的凹陷18来形成。

图12a和12b所示的这种子组件20可包括其他部件，例如一个或多个凹槽，用于引入或允许过多的粘合剂流出，V形槽，用于定位子板24上的光纤，和形成把光纤固定到子组件20的子板24上的第三接口的滑盖/块。

凹陷18还包括用于容纳安装在矩形块上的光纤矩形子组件20的主侧向基准表面。矩形子组件20包括本领域常用的光纤阵列。具有用于集成和光学对准多种子组件20的多功能凹陷18使得母板2可作为通用集成平台。

然后，这种平台可用于多种不同类型的光学组件1。在例如用户希望把标准光纤芯片(例如图13b的那种)集成在某次制造形成的某些光学组件1上而把更专用的光纤芯片(例如图13a的那种)集成在同次制造的组件1的剩余部分上时，这是有益的。这种情况下，单独一类母板2用于两类最终光学组件1，并消除了对用于多种母板2类型的多个生产过程的需求。

对于特定的子组件20短缺的生产环境，这也是有益的，例如，当生产子组件20遇到问题时，或者不能再从优选的供应商购得特定类型的子组件20时。具有形状适于容纳替代供应商供应的子组件20的凹陷的母板2可以和替代子组件20集成，而无需重新设计母板2。此外，有了适于容纳和光学对准多个类似的子组件20的凹陷18，可以在决定最终组件1中适于哪种特定子组件20之前完成母板2的设计。该灵活性使得建立模型更快。

可以设想，可以针对本申请中公开的任何凹陷18应用形成设计用于容纳和光学对准多种子组件20的凹陷18。

本例中的子组件20的大小可以重新确定，以形成不同版本的子组件20，其中，次侧向基准表面30可挨着母板2上一组单独的主侧向基准表面28定位。可以在光学组件1中不需要子组件20的全部部件时重新确定子组件20的大小。例如，可能不需要粘合剂沟槽，因而可以将其去掉。去掉子组件20上的部件可能需要或者不需要形成新的次侧向基准表面30。需要新的次侧向基准表面30时，可以通过例如蚀刻、切割和精细研磨或者任何其他适当的工艺来重新确定子组件20的大小，这些工艺使得适当的次侧向基准表面30相对凹陷18的主侧向基准表面28定位。

例6

除了前面的例子外，下文描述本发明的例6，并用图14和15示出。本例中，多个光学部件22集成到母板2上。图14a示出母板2包括两个凹陷18a、18b的例子。第一凹陷18a具有用于在相邻位置集成两个子组件20的平面形状。第二凹陷18b和前面例5所述的凹陷类似，用于集成和光学对准多种支撑光纤阵列的子组件20。本例中，母板2包括集成光波导8电路，其光学耦合到子组件20的子板光学部件22。

图14b到14d示出本例的子组件，其中，图14c和14d的子组件是位于第一凹陷18a中的子组件，图14b的子组件是位于第二凹陷18b的子组件。除具有提供两组次侧向基准表面30的两个箭头状定位部分外，图14b的子组件20类似于图5所述子组件。图14c的子组件20类似于图4所示子组件，包括安装并预对准在子板上的两个光学部件22。该子组件20上的次侧向基准表面30位于所安装的一个子板光学部件22的两个暴露出的表面上。图14d的子组件20类似于图5所示子组件。该子组件20上的次侧向基准表面30由和例2所述类似的阻挡装置提供。

第一凹陷18a包括主侧向基准表面28，其光学对准图14c和14d所示的子组件的子板-光学部件22和母板2的集成波导8。主侧向基准表面28也用于提供这两个子组件20之间的侧向光学对准。

本例中，因而，母板2不仅用于对准主光学部件10和子板光学部件22，还用作对准子板-光学部件22的安装平台。由于用于所有子组件20的主侧向基准表面28是用同一工艺步骤形成的，所以由于过蚀刻/欠蚀刻或掩模未对准造成的某些基准表面的位置变化在所有主侧向基准表面28之间是共有的，因而具有补偿效果。图15示出光学组件1，其中所有子组件20倒装集成到母板2上。

该示例性例子的其他变型可包括本发明描述的任何示例使用的主侧向基准表面28和子组件20，也可在同一凹陷18中容纳并光学对准多个相邻子组件20。本发明的凹陷18也可包括设计用于以多个可选位置或方向集成相同或不同子组件20的多组主侧向基准表面28。

Claims (43)

1.一种光学连接的光学部件的组件，包括：

I)母板，其具有一个或多个主侧向基准件；

II)子组件，其包括安装在子板上的光学部件，所述子组件具有一个或多个次侧向基准件；

子板包括相对于次侧向基准件处于预定位置的一个或多个第三侧向基准件，所述光学部件相对于次侧向基准件的对准通过光学部件和第三侧向基准件的对准提供；

子板安装在母板上，这样，子板相对于母板的对准通过主侧向基准件和次侧向基准件的对准提供；

其特征在于，

一个或多个主侧向基准件是光学对准件。

2.如权利要求1所述的组件，其中次侧向基准件和第三侧向基准件是平行的并且朝向同一方向。

3.如权利要求1或2所述的组件，其中母板包括波导层，主侧向基准件在波导层内限定。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的组件，其中母板包括波导层，主侧向基准件至少部分覆盖在波导层内限定的对准件。

5.如权利要求1至4中的任意一项所述的组件，其中次侧向基准件包括在子板表面之内和/或之上限定的一个或多个次侧向表面或标记。

6.如权利要求4或5所述的组件，其中主侧向基准表面或次侧向基准表面是可目视分辨的层。

7.如权利要求1至6中的任意一项所述的组件，其中母板还包括至少一个凹陷，子板安装在母板上使得光学部件延伸进凹陷中。

8.如权利要求7所述的组件，其中：

I)母板表面的至少一部分提供主深度基准表面；

II)子板包括次深度基准表面；以及

III)部件通过凹陷的横向对准通过主深度基准表面和次深度基准表面的接触提供。

9.如权利要求1至8中的任意一项所述的组件，其中主侧向基准件和次侧向基准件提供两个维度的侧向对准。

10.一种光学连接的光学部件的组件，包括：

I)母板，其具有表面和至少一个凹陷，所述凹陷的至少部分的壁限定一个或多个主侧向基准表面；

II)子组件，其包括安装在子板上的光学部件，所述子组件具有一个或多个次侧向基准表面，子板安装在母板上从而所述光学部件延伸到凹陷中，使得凹陷中部件的横向对准通过主侧向基准表面和次侧向基准表面的接触提供。

11.如权利要求10所述的组件，其中至少一个凹陷延伸通过母板。

12.如权利要求10或11所述的组件，其中所述凹陷形成在母板的边缘。

13.如权利要求10至12中的任意一项所述的组件，其中凹陷还限定用于容纳另外的子组件的一个或多个次侧向基准表面的一个或多个主侧向基准表面。

14.如权利要求10至13中的任意一项所述的组件，其中第一子组件包括另外的子组件。

15.如权利要求10至14中的任意一项所述的组件，其中：

I)母板表面的至少一部分提供主深度基准表面；

II)子板具有次深度基准表面；以及

III)部件通过凹陷的横向对准通过主深度基准表面和次深度基准表面的接触提供。

16.如权利要求10至15中的任意一项所述的组件，其中母板还包括位于母板表面上的母板光学部件。

17.如权利要求16所述的组件，其中母板光学部件是集成光波导，可通过凹陷的一个或多个壁以光学方式到达光波导。

18.如权利要求16所述的组件，其中母板光学部件是子组件上的子板光学部件。

19.如权利要求10至18中的任意一项所述的组件，其中主侧向基准表面垂直于母板表面，次侧向基准表面垂直于子板表面。

20.如权利要求10至18中的任意一项所述的组件，其中主侧向基准表面和次侧向基准表面提供两个维度的侧向对准。

21.如权利要求20所述的组件，其中主侧向基准表面包括正交表面。

22.如权利要求20或21所述的组件，其中次侧向基准表面包括正交表面。

23.如权利要求10至22中的任意一项所述的组件，其中一个或多个次侧向基准表面位于子板光学部件上。

24.如权利要求10至22中的任意一项所述的组件，其中一个或多个次侧向基准表面位于子板上。

25.如权利要求24所述的组件，其中子板光学部件挨着子板上的一个或多个第三侧向基准表面定位。

26.如权利要求25所述的组件，其中一个或多个次侧向基准表面和一个或多个第三侧向基准表面是平行的并且朝向同一方向。

27.如权利要求25或26所述的组件，其中次侧向基准表面和/或第三侧向基准表面位于子板上的一个或多个阻挡装置上。

28.一种形成用于权利要求1所述的组件的包括集成波导光学部件的母板的方法，所述方法包括如下步骤：用一个或多个波导加工步骤至少部分限定集成波导光学部件；在所述波导加工步骤中形成主侧向基准件。

29.一种形成如权利要求1至9中的任意一项的光学连接的光学部件的组件的方法，所述方法包括如下步骤：

I)提供如权利要求1所述的母板；

II)提供如权利要求1所述的子板；

III)将光学部件与第三基准件对准；

IV)光学对准主侧向基准件和次侧向基准件。

30.一种形成如权利要求10的光学连接的光学部件的组件的方法，所述方法包括如下步骤：

I)提供如权利要求10所述的母板；

II)提供如权利要求10所述的子组件；

III)让次侧向基准表面紧邻接触主侧向基准表面。

31.如权利要求30所述的方法，还包括如下步骤：

I)在母板的至少一部分表面上提供深度基准表面；

II)在子组件上提供次深度基准表面；

III)使次深度基准表面挨着主深度基准表面定位。

32.如权利要求31所述的方法，包括把子板倒装到母板上的步骤。

33.如权利要求30至32中任意一项所述的方法，还包括在子板光学部件上形成一个或多个次侧向基准表面的步骤。

34.如权利要求30至32中任意一项所述的方法，还包括如下步骤：

I)在子板上形成一个或多个次侧向基准表面；以及

II)在子板上形成一个或多个第三侧向基准表面

35.如权利要求34所述的方法，还包括让子板光学部件位置挨着一个或多个第三基准表面定位的步骤。

36.如权利要求34或35所述的方法，还包括在子板上形成一个或多个阻挡装置的步骤，一个或多个阻挡装置包括一个或多个次侧向基准表面和一个或多个第三侧向基准表面。

37.如权利要求30至36中的任意一项所述的方法，其中利用蚀刻工艺来形成如下部件中的任一个：

I)一个或多个阻挡装置；

II)一个或多个凹陷。

38.如权利要求37所述的方法，其中蚀刻工艺是ICP蚀刻工艺。

39.根据前述任意一项权利要求的母板、子板或子组件。

40.包括根据前述任意一项权利要求的母板、子板、子组件或组件的封装后的器件。

41.大致如参考附图所述或附图所示的母板或子板或子组件或组件。

42.一种光学连接的光学部件的组件，包括：

I)母板，其具有表面和设置于所述表面下的一个或多个一体式波导以及和所述表面连通并延伸到所述一体式波导中的至少一个凹陷；

II)子组件，其包括安装在子板上的光学部件，子板安装在母板上从而所述光学部件延伸到凹陷中以和所述一体式波导耦合；

IV)接触母板和子板并提供母板和子板之间的密封的连续密封材料环；

43.如权利要求42所述的组件，其中组件为根据权利要求1至27中的任意一项所述的组件。

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