JP2000275472A

JP2000275472A - 光導波路付基板と該基板を用いる光モジュール装置

Info

Publication number: JP2000275472A
Application number: JP8365999A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Tabuchi; 晴彦田淵
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】光ファイバを無調整で精度良く且つ従来に比
べ歩留まり良く取り付け可能な光導波路付基板を提供す
ることである。【解決手段】光導波路付基板であって、光導波路のコ
ア（１３１）と、当該コア（１３１）と同じ層で構成さ
れた表面平坦化層（１３２）と、当該表面平坦化層（１
３２）の上に被着された光導波路を構成する他の層（１
２２）と、当該他の層（１２２）の表面に形成された構
造体であって且つ他の部材に嵌合して該他の部材との相
対位置を規定するための構造体である位置調節機構（１
５）とを具備して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信及び光情報処理
装置用ハイブリッド集積型光モジュール装置に用いられ
る光導波路付基板及びそれを用いるハイブリッド集積型
光モジュール装置の構成に関するものである。

【０００２】例えば、光ファイバと、光の分岐・合波を
行う導波路型光回路と、半導体レーザ及び半導体フォト
ダイオード等の光電変換素子をハイブリッド集積しるた
めの光導波路付基板及びそれを用いる光通信用光モジュ
ール装置の構成に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来は図９５に例示するように一枚の基
板１１上に導波路２０と光学部品３を搭載し、光ファイ
バ４については位置調節して端面に接合し光結合する方
法（従来例１）、図９６に例示するようにファイバ嵌合
溝２２に嵌合した光ファイバ４と低融点金属でできたバ
ンプ６の自己整合作用を用いて支持基板２に実装した光
導波路付き基板１とを光結合する方法（従来例２）、図
９７に例示するように支持基板２上に形成した突起嵌合
溝２１に光導波路付基板１の表面に形成した突起１５を
嵌合させる方法（従来例３）等が用いられていた。

【０００４】従来例１は例えば１９９８年電子情報通信
学会総合大会（１９９８年３月）講演論文集エレクト
ロニクス１，４６３ページ（講演番号ＳＣ−３−７）、
１９９６年電子情報通信学会総合大会（１９９８年３
月）講演論文集エレクトロニクス１，４３９ページ
（講演番号ＳＣ−２−５）等に、従来例２はIEEE TANSA
CTIONS ON COMPONENTS, HYBRIDS, AND MANUFACTURING T
ECHNOLOGY, VOL. 13, NO.4, DECEMBER 1990, pp. 780-7
86等に、従来例３は公開特許公報（特開平７−１５９１
４１）等に記載されている。

【０００５】従来例１は光導波路２０の上にヤトイ５を
固着させ、このヤトイ５にＶ溝４２，４４で光ファイバ
４を固定したファイバブロック４０を接着して光ファイ
バを接続するものである。光ファイバブロック４０は位
置調節された後接着される。

【０００６】従来例２の光導波路付基板１のバンプ１６
及び従来例３の光導波路付基板１の突起１５は例えば半
田等の低融点金属であり、図９７に例示するように突起
形成用電極１４に被着して形成される。

【０００７】突起形成用電極１４は鉛錫合金、金錫合金
等の低融点金属に濡れ性がある材料で、その周囲は濡れ
にくい材料（例えば酸化シリコンや窒化シリコン等）で
被覆されている。例えば突起形成用電極１４に被着した
低融点金属を溶融させ表面張力でドーム状に整形し、冷
却・固化して突起を形成する。

【０００８】従来例２には図９８に例示するような構成
のＴｉ拡散型ニオブ酸リチウム光導波路（例えば西原
浩、春名正光、栖原敏明共著、光集積回路第一版、昭
和６０年２月２５日オーム社刊、１６２〜１７１ページ
等に記載）が用いられている。また同様の光導波路にイ
オン交換硝子導波路（同文献１４８〜１５５ページ等に
記載）等もある。

【０００９】図９８において、（ａ）は平面図、（ｂ）
と（ｃ）はＡ−Ａ断面図を例示するものである。図にお
いて、１１はニオブ三リチウム基板、１３１dはＴｉを
拡散した部分で導波路のコアとなる部分である。図９８
（ｃ）は表面にシリコン酸化膜等のバッファ層１１ｂを
形成したものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来例１では光ファイ
バの位置調節に多くの時間を要する問題がある。従来例
２および従来例３では、光導波路に図９９に例示するよ
うなコアをクラッドで取り囲んだもの（以下埋め込み型
光導波路という）を用いると、光導波路のコアと光ファ
イバの高さあるいは光導波路のコアと光半導体素子の光
軸高さが歩留良く一致しない問題があった。

【００１１】本発明は、光ファイバを無調整で精度良く
且つ従来に比べ歩留まり良く取り付け可能な光導波路付
基板と、それを用いる光モジュール装置の提供を目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】光ファイバとの結合を簡
易化するには、従来例２又は従来例３のように支持基板
２に光導波路付基板１と光ファイバ１を位置決め搭載す
ればよい。しかし、発明が解決しようとする課題の項に
記載したように従来例２又は従来例３の場合に高い位置
精度を歩留まり良く得ることが困難であった。

【００１３】その原因を解析したところ、光導波路の表
面が平坦でないことが原因になっていることがわかっ
た。即ち、表面が平坦でないため突起形成用電極１４の
形状精度が悪化し、突起１５，１６の形状及び高さ精度
が悪化することがわかった。

【００１４】例えば図９８に例示するイオン交換ガラス
光導波路やＴｉ拡散ＬＮ光導波路は表面が平坦である
が、図９９に例示するような埋め込みコア１３１を有す
る光導波路２０の場合は表面が平坦とはならない。

【００１５】図９９の埋め込み型導波路の場合、最上層
であるオーバークラッド１２２は、コア１３１による凹
凸のある面上に堆積される。そのため図１００に例示す
るように表面が平坦とはならない。

【００１６】ここに図１００（ａ）は平面図、図１００
（ｂ）と（ｃ）は、例えばＦＨＤ法（例えばオプトロニ
クス２７巻４号１３３ページ、１９９８年５月号、株式
会社オプトロニクス社発行等に記載）により形成された
硝子導波路の断面模式図又はスピンコーティングとＲＩ
Ｅで形成されたプラスチック光導波路（例えば１９９１
年電子情報通信学会春期全国大会講演論文集４−２２
８（講演番号Ｃ−２１１）あるいはELECTRONICS LETTER
S 9th June 1994 Vol. 30 No. 12 pp.958-960等に記
載）の断面模式図である。（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）の
Ａ−Ａ断面図である。

【００１７】また図１００（ｃ）はプラズマＣＶＤ法
（電子情報通信学会技術研究報告ＥＭＤ−９７−５５
又はIEICE TRANS. ELECTORON., VOL. E80-C, NO. 1 JAN
UARY 1997, p. 130 等に記載）により形成された硝子導
波路の断面模式図であり、（ｄ）及び（ｅ）は（ａ）の
Ｂ−Ｂ断面図である。

【００１８】当該図に例示するように、オーバークラッ
ド１２２の表面はコア１３１の上が盛り上がった状態に
なり平坦にはならない。上記３つの方法を比較するとＦ
ＨＤ法による硝子光導波路が最も平坦である。次に、ス
ピンコーティング法によるプラスチック光導波路が平坦
性が良く、プラズマＣＶＤ法による硝子光導波路が最も
平坦性が悪い。

【００１９】このように図１００に例示するような埋め
込み型のコア１３１を有する光導波路２０に従来例２及
び従来例３を適用した場合、フォトリソグラフィープロ
セスによって表面に形成した突起形成用電極１４のパタ
ーン形状に歪みを生じ位置合わせ用嵌合突起１５の高さ
精度が劣化することがわかった（以下これを問題１とす
る）。

【００２０】また、他の要因としてオーバークラッド層
１２２の厚さ誤差があることもわかった。即ち図９８に
例示する拡散型光導波路２０ｄにはオーバークラッドが
無い（バッファ層として１〜３μｍ程度のシリコン酸化
膜１１ｂ等が付加される場合があるが、膜が薄いため厚
さ誤差に起因する高さ誤差は無視できる程度に小さいも
のとなる）が、図９９に例示するような埋め込み型光導
波路２０には厚いオーバークラッド１２２が形成されて
いる。オーバークラッド層１２２の厚さは最低でも１０
μｍ以上になる。

【００２１】通常、導波路を構成する層には平均±５
％、最大では±１０％の製造厚さ誤差を生ずる。そのた
めオーバークラッド１２２の厚さが１０μｍを越えると
最大±１μｍ以上の高さ誤差を生ずる。そのためコア１
３１から見た突起１５，１６の高さにも誤差を生ずる
（以下これを問題２とする）。

【００２２】更にオーバークラッド層１２２が厚いため
横方向にも位置ずれし易くなることがわかった。即ち突
起形成用電極１４（以下これを位置調節機構形成用パタ
ーン１４という）はフォトマスクをコア１３１に目合わ
せして位置合わせされ形成される。

【００２３】この際、オーバークラッド１２２の表面に
あるマスクのパターンとオーバークラッド１２２の下に
あるコア１３１とを顕微鏡で見ながら目合わせするが、
高さが異なるため両方に焦点を合わせるのが困難になり
合わせ精度が低下することがわかった。

【００２４】更にコア１３１とオーバークラッド１２２
表面との高さの差のため顕微鏡の光軸が僅かに傾むいた
場合にも位置ずれが生ずることがわかった（以下これを
問題３とする）。

【００２５】手段１は上記問題のうち問題１の解決を目
的としたものである。

【００２６】手段１：手段１を用いる光導波路付基板の
基本構成を図１に示す。図１（ａ）は平面図、図１
（ｂ）と図１（ｃ）は図１（ａ）を線Ａ−Ａに沿って切
断した断面図である。なお図１（ｂ）は光路導波路がプ
ラスチック光導波路又はＦＨＤ法によるガラス光導波路
の場合、図１（ｃ）はプラズマＣＶＤ又は熱ＣＶＤによ
るガラス光導波路の場合を例示している。

【００２７】本手段は図１に例示するように光導波路の
コア１３１の両サイドにコア１３１と同じ層で構成され
かつ幅が広い層（表面平坦化層）１３２を形成し、その
上に位置調節機構（突起）１５を形成するようにしたも
のである。なお図１の位置調節機構１５は厳密には位置
調節機構形成用パターン１４と突起１５によって形成さ
れている。ここで位置調節機構１５は、図９６の半田バ
ンプ１６も含むものとする（以下同様）。

【００２８】表面平坦化層１３２の上側のクラッド層１
２の表面は、平坦で且つ周囲に比べて高い面になるため
位置調節機構形成用パターン１４の歪みが小さくなる。
よって問題１が解決され位置調節機構（突起）１５の高
さ精度が向上する効果が得られる。

【００２９】次に手段２〜手段１１は問題２の解決を目
的としたもので、このうち手段２〜手段４及び手段６〜
手段８はコアを形成するする層の高さと位置調節機構を
形成する層の高さを同じに（して高さ誤差を無く）する
もの、手段５、手段９及、手段１０及び手段１１はコア
を形成する面と位置調節機構を形成する面との間に挿入
される層の厚さを必要最低限のものと（し高さ誤差を低
減）するものである。以下手段２〜手段１１について説
明する。

【００３０】手段２：手段２を用いる光導波路付基板の
基本構成を図２に示す。図２（ａ）は平面図、図２
（ｂ）と図２（ｃ）は図２（ａ）を線Ａ−Ａに沿って切
断した断面図である。なお図２（ｂ）は光路導波路がプ
ラスチック光導波路又はＦＨＤ法によるガラス光導波路
の場合、図２（ｃ）はプラズマＣＶＤ又は熱ＣＶＤによ
るガラス光導波路の場合を例示している。

【００３１】本手段は図２に例示するように、基板１１
上にクラッド１２１を形成し当該クラッド１２１上にコ
ア１３１と位置調節機構１５を形成するものである。な
お図２の位置調節機構１５は厳密には位置調節機構形成
用パターン１４と突起１５によって形成されている。

【００３２】コア１３１を形成する層と位置調節機構１
５を形成する層が同じになるので、上記問題２に起因す
るコア１３１と位置調節機構１５の高さ方向誤差が無く
なる効果を生ずる。なお位置調節機構１５の形成に後述
する手段１３又は手段１４を併用すると、問題２と同時
に問題１と問題３も改善される。

【００３３】手段３：手段３を用いる光導波路付基板の
基本構成を図３に示す。図３（ａ）は平面図、図３
（ｂ）と図３（ｃ）は図３（ａ）を線Ａ−Ａに沿って切
断した断面図である。なお図３（ｂ）は光路導波路がプ
ラスチック光導波路又はＦＨＤ法によるガラス光導波路
の場合、図３（ｃ）はプラズマＣＶＤ又は熱ＣＶＤによ
るガラス光導波路の場合を例示している。

【００３４】本手段は図３に例示するように、基板１１
上にクラッド１２１と、高さ調節用クラッド１２３を形
成し、当該高さ調節用クラッド１２３上にコア１３１
と、位置調節機構１５を形成するものである。なお図３
の位置調節機構１５は厳密には位置調節機構形成用パタ
ーン１４と突起１５によって形成されている。

【００３５】本手段による効果を図４に示す。図４
（ａ）は本手段を用いた光導波路付基板の平面図、図４
（ｂ）は図４（ａ）を線Ａ−Ａに沿って切断した断面
図、図４（ｃ）は図４（ｂ）の要部拡大図である。

【００３６】本手段を用いると、図４（ａ）又は（ｂ）
に例示するようにクラッド１２１を用いて光部品搭載用
台座１２１ａを形成し、この上に光部品３を搭載して高
さ調節をすることが可能になる。また、高さ調節用クラ
ッド１２３を用いて光部品の活性層３１と光導波路のコ
ア１３１の光軸の高さを精度良く一致させることがこと
が可能になる。

【００３７】例えば、図５（ａ）に光導波路の断面拡大
図を例示するが、図示したように、光導波路のラッド１
２１の厚さをＨ_UC、高さ調節用クラッド１２３の厚さを
Ｈ_AD、コア１３１の厚さをＨＣとすると、基板表面から
見たコア中心の高さＨ_WGは、Ｈ_WG＝Ｈ_UC＋Ｈ_AD＋（Ｈ_C／２）となる。また図５（ｂ）に光部品３である半導体レーザ
３の断面を例示するが、図示したように、基板表面から
見た半導体レーザ３の活性層３１中心の高さをＨ _LDとす
ると、図５（ｂ）に記載していない絶縁膜、電極、固着
用材料等の厚さを加えたとしても一般に、Ｈ_LD≪Ｈ_WG である。そこで光軸の高さを合わせるために半導体レー
ザ３を持ち上げる必要がある。そこで、例えば、図４に
例示するようにクラッド１２１の一部を利用して台座１
２１ａを形成すると台座とクラッドの高さが自動的に一
致する。

【００３８】そして、高さ調節用クラッド１２３の厚さ
Ｈ_ADとコア１３１の厚さＨ_Cの１／２の和（Ｈ_AD＋Ｈ_C・
２）がＨＬＤに等しくなるようにすると、半導体レーザ
３と光導波路２０の光軸高さを一致させることができ
る。

【００３９】この方法を用いると、高さ方向の誤差要因
が高さ調節用クラッド１２３の厚さ誤差だけになる。一
般に高さ調節用クラッド１２３は薄いので、この方法を
用いることにより、その厚さ誤差による高さ誤差を小さ
くできるようになる効果を生ずる。

【００４０】本手段を用いると更に、図３（ｂ）及び
（ｃ）に例示するように、コア１３１を形成する面の高
さと位置調節機構１５を形成する面の高さが同じになる
ので、上記問題２に起因するコアと位置調節機構１５の
高さ方向誤差が無くなる効果を生ずる。本手段について
も位置調節機構１５の形成に後述する手段１３又は手段
１４を併用すると、問題２と同時に問題１と問題３も改
善される。

【００４１】手段４：手段４を用いる光導波路付基板の
基本構成を図６に示す。図６（ａ）は平面図、図６
（ｂ）と図６（ｃ）は図６（ａ）を線Ａ−Ａに沿って切
断した断面図である。なお図６（ｂ）は光路導波路がプ
ラスチック光導波路又はＦＨＤ法によるガラス光導波路
の場合、図６（ｃ）はプラズマＣＶＤ又は熱ＣＶＤによ
るガラス光導波路の場合を例示している。

【００４２】本手段は図６に例示するように、基板１１
上にクラッド１２と、コア１３１と、コアと同じ層で構
成される高さ調節層１３３を形成し、当該高さ調節層１
３３上に位置調節機構１５を形成するものである。なお
図６の位置調節機構１５は厳密には位置調節機構形成用
パターン１４と突起１５によって形成されている。

【００４３】本手段を用いてもコア１３１と位置調節機
構１５を形成する面の高さが同じになるので、上記問題
２に起因するコア１３１と位置調節機構１５の高さ方向
誤差が無くなる効果を生ずる。なお本手段についても、
位置調節機構１５の形成に後述する手段１３又は手段１
４を併用すると問題２と同時に問題１と問題３も改善さ
れる。

【００４４】手段５：手段５を用いる光導波路付基板の
基本構成を図７に示す。図７（ａ）は平面図、図７
（ｂ）と図７（ｃ）は図７（ａ）を線Ａ−Ａに沿って切
断した断面図である。なお図７（ｂ）は光路導波路がプ
ラスチック光導波路又はＦＨＤ法によるガラス光導波路
の場合、図７（ｃ）はプラズマＣＶＤ又は熱ＣＶＤによ
るガラス光導波路の場合を例示している。

【００４５】本手段は図７に例示するように、基板１１
上にクラッド１２１と、コア１３１と、コアと同じ層で
構成される高さ調節層１３３と、高さ調節用クラッド
（高さ調節層１３３と位置調節機構１５の間に形成され
たクラッド）１２３を形成し、当該高さ調節用クラッド
１２３上に位置調節機構１５を形成するものである。な
お図７の位置調節機構は厳密には位置調節機構形成用パ
ターン１４と突起１５によって形成されている。

【００４６】後述する手段２１を用いて、図５７（ｂ）
に例示するように、支持基板２上に当該光導波路付基板
１を載置して光導波路２０と光半導体素子３の光結合を
行う際、光導波路２０のコア１３１と光半導体素子３の
活性層との高さ合わせが容易になる効果を得られる。

【００４７】即ち、支持基板２の表面と高さ調節用クラ
ッド１２３が接するように２つの基板を重ね合わせる
と、支持基板２に載置した光素子３と光導波路２０との
光軸高さが一致するからである。

【００４８】このとき高さ調節用クラッド１２３の厚さ
を調節することによって光導波路２０の高さを調節する
ことができる。一般に高さ調節用クラッド１２３は薄い
層になるので製造誤差に起因する厚さ誤差が小さくな
る。その結果高さ誤差が小さくなる効果が生ずる。

【００４９】本手段を用いると更に、コア１３１と高さ
調節機構１５が形成される面の高さの差が高さ調節用ク
ラッド１２３の厚さだけに低減されるので、上記問題２
に起因するコア１３１と位置調節機構１５の高さ方向誤
差が低減される効果を生ずる。なお、本手段についても
位置調節機構１５の形成に後述する手段１３又は手段１
４を併用すると、問題２と同時に問題１と問題３も改善
される。

【００５０】手段６：手段６を用いる光導波路付基板の
基本構成を図８に示す。図８（ａ）は平面図、図８
〈ｂ〉と図８（ｃ）は図８（ａ）を線Ａ−Ａに沿って切
断した断面図である。なお図８（ｂ）は光路導波路がプ
ラスチック光導波路又はＦＨＤ法によるガラス光導波路
の場合、図８（ｃ）はプラズマＣＶＤ又は熱ＣＶＤによ
るガラス光導波路の場合を例示している。

【００５１】本手段は図８に例示するように、基板１１
ｔにクラッドとして用いることが可能な透明体を用い、
当該基板１１ｔ上に直接コア１３１と位置調節機構１５
を形成するものである。なお図８の位置調節機構は厳密
には位置調節機構形成用パターン１４と突起１５によっ
て形成されている。

【００５２】ここにクラッドとして用いることが可能な
基板とは、屈折率がコアよりも小さく且つ所定の屈折率
差とすることができること及びその他光導波路のコアに
要求される条件を具備する基板を意味する。

【００５３】手段２と同様にコア１３１と位置調節機構
１５が同じ高さに形成されるため、上記問題２に起因す
るコアと位置調節機構の高さ方向誤差が無くなる効果を
生ずる。更に、位置調節機構１５の形成に後述する手段
１３又は手段１４又は手段１５又は手段１７を併用する
と、問題２と同時に問題１と問題３も改善される。

【００５４】更に、本手段では直接基板表面に位置合調
節機構１５を形成するので、手段１〜手段５を用いる場
合のように位置合調節機構１５を導波路を構成する層の
上に形成する場合に比べ、多用な構造の位置合調節機構
を用いることが可能になる効果を生じる。

【００５５】位置合調節機構の具体例は、例えば電極上
に形成した半田突起、結晶基板を異方性エッチングして
形成した溝や突起、モールド整形技術を用いて形成した
硝子やプラスチック基板上の溝や突起などである。

【００５６】手段７：手段７を用いる光導波路付基板の
基本構成を図９に示す。図９（ａ）は平面図、図９
（ｂ）と図９（ｃ）は図９（ａ）を線Ａ−Ａに沿って切
断した断面図である。なお図９（ｂ）は光路導波路がプ
ラスチック光導波路又はＦＨＤ法によるガラス光導波路
の場合、図９（ｃ）はプラズマＣＶＤ又は熱ＣＶＤによ
るガラス光導波路の場合を例示している。

【００５７】本手段は図９に例示するように、クラッド
として用いることが可能な透明体による基板１１ｔと、
当該基板１１ｔ上の高さ調節用クラッド１２３を有し、
当該高さ調節用クラッド１２３上にコア１３１と位置調
節機構１５を形成するものである。なお図９の位置調節
機構は厳密には位置調節機構形成用パターン１４と突起
１５によって形成されている。

【００５８】クラッド１１ｔ上に高さ調節用クラッド１
２３を有するので、基板上に搭載した光部品３とコア１
３１の精密な高さ合わせが可能になる効果を生ずる。

【００５９】図１０は基板上に光部品３を搭載する場合
の構成を例示するものである。図１０（ａ）は平面図、
図１０（ｂ）は図１０（ａ）を線Ａ−Ａに沿って切断し
た断面図である。図示したように、本構成を用いると、
高さ調節用クラッド１２３の厚さを調節して基板１１に
搭載した光部品３の光軸と光導波路のコア１３１の高さ
を一致させることができる。

【００６０】更に手段２と同様に、コア１３１と位置調
節機構１５を形成する層が同じになるので、上記問題２
に起因するコア１３１と位置調節機構１５の高さ方向誤
差が無くなる効果を生ずる。

【００６１】更に位置調節機構１５の形成に後述する手
段１３又は手段１４を併用すると、問題２と同時に問題
１と問題３も改善される。なお基板１１ｔにサファイ
ヤ、シリコンカーバイト、酸化ベリリウム、窒化ホウ素
等を用いると良好な熱放散特性が得られる。

【００６２】手段８：手段８を用いる光導波路付基板の
基本構成を図１１に示す。図１１（ａ）は平面図、図１
１（ｂ）と図１１（ｃ）は図１１（ａ）を線Ａ−Ａに沿
って切断した断面図である。なお図１１（ｂ）は光路導
波路がプラスチック光導波路又はＦＨＤ法によるガラス
光導波路の場合、図１１（ｃ）はプラズマＣＶＤ又は熱
ＣＶＤによるガラス光導波路の場合を例示している。

【００６３】本手段は図１２に例示するような基板に光
導波路のクラッドが埋め込まれた窪みを形成した構造
（以下これをテラス構造という）の光導波路付基板に対
して本発明を適用するものである。ここに図１２（ａ）
は斜視図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）を線Ａ−Ａに沿
って切断した断面図である。

【００６４】このテラス構造を有する光導波路付基板の
製造方法は、例えば１９９７年電子情報通信学会エレク
トロニクスソサイエティ大会講演論文集１，３５９ペー
ジ、同論文集２０４ページ等に記載されている。本構造
を用い、図１２（ｂ）に例示するようにテラス部１６に
光部品を搭載すると、光導波路のコアと光部品の光軸の
高さが一致する。

【００６５】本手段は上記テラス構造を用い、図１１に
例示するように基板１１表面と同じ高さの位置にコア１
３１を形成し、基板１１表面に位置調節機構１５を形成
するものである。なお図１１の位置調節機構１５は厳密
には位置調節機構形成用パターン１４と突起１５によっ
て形成されている。

【００６６】手段２と同様に、コア１３１と位置調節機
構１５を形成する層の高さが同じになるので、上記問題
２に起因するコア１３１と位置調節機構１５の高さ方向
誤差が無くなる効果を生ずる。更に位置調節機構１５の
形成に後述する（手段１３又は手段１４又は手段１５又
は手段１７）を併用すると、問題２と同時に問題１と問
題３も改善される。

【００６７】また本手段では直接基板に位置調節機構１
５を形成するので、手段１〜手段５及び手段８を用いる
場合のように、位置調節機構１５を導波路を構成する層
の上に形成する場合に比べ多用な構造の位置調節機構を
用いることが可能になる効果を生じる。

【００６８】具体的には、位置調節機構として例えば電
極上に形成した半田突起、結晶基板を異方性エッチング
して形成した溝や突起、モールド整形技術を用いて形成
した硝子やプラスチック基板上の溝や突起などを用いる
ことが可能になる効果を生ずる。

【００６９】手段９：手段９を用いる光導波路付基板の
基本構成を図１３に示す。図１３（ａ）は平面図、図１
３（ｂ）と図１３（ｃ）は図１３（ａ）を線Ａ−Ａに沿
って切断した断面図である。なお図１３（ｂ）は光路導
波路がプラスチック光導波路又はＦＨＤ法によるガラス
光導波路の場合、図１３（ｃ）はプラズマＣＶＤ又は熱
ＣＶＤによるガラス光導波路の場合を例示している。

【００７０】本手段は図１２に例示したテラス構造を用
い、図１３に例示するように基板１１表面と同じ高さの
位置に高さ調節用クラッド１２３を形成し、その上にコ
ア１３１と位置調節機構１５を形成するものである。な
お図１３の位置調節機構１５は厳密には位置調節機構形
成用パターン１４と突起１５によって形成されている。

【００７１】クラッド１２１上に高さ調節用クラッド１
２３を有するので、図１４に例示するように、光部品を
テラス１６上に搭載したとき、コア１３１と光部品活性
層３１の高さを精密に一致させることが可能になる効果
を生ずる。なお図１４（ａ）は光導波路付基板の平面
図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）を線Ｙ−Ｙに沿って切
断した断面図、図１４（ｃ）は図１４（ａ）を線Ｘ−Ｘ
に沿って切断した断面図である。

【００７２】本手段を用いる光導波路付基板は高さ調節
用クラッド１２３の厚さを調節してコア１３１と光部品
活性層３１の相対高さを調節することができる。一般に
高さ調節用クラッド１２３は薄いので製造誤差が小さく
なり高さ誤差も低減される。

【００７３】また手段２と同様に、コア１３１と位置調
節機構１５を形成する層の高さが同じになるので、上記
問題２に起因するコア１３１と位置調節機構１５の高さ
方向誤差が無くなる効果を生ずる。更に位置調節機構１
５の形成に後述する手段１３又は手段１４を併用する
と、問題２と同時に問題１と問題３も改善される。

【００７４】なお光部品３に半導体レーザ等を用いる
と、発熱量が大きいため基板１１を通して放熱する必要
があるが、基板にシリコン、サファイヤ、酸化ベリリウ
ム、窒化ホウ素等を用いると良好な熱放散特性が得られ
る。

【００７５】ここまでは手段５を除きコア１３１と位置
調節機構１５を形成する層の高さを同じにしたが、例え
ば図２、図３、図７、図９、図１３等に記載の高さ調節
用クラッド１２３程度の厚さであれば層が異なってもそ
の高さ誤差は小さいものとなる。

【００７６】コア１３１を形成する層と高さ調節用クラ
ッドの間に位置調節機構１５を形成すると、基板上に搭
載した光半導体素子と光導波路のコアとの高さ合わせが
容易になる効果を生ずる。更に基板上に位置調節機構を
形成することが可能になる。

【００７７】位置調節機構を基板上に形成すると、位置
調節機構に突起以外に溝を用いることが可能になり、基
板や導波路の材料に応じて最適の位置調節機構を選択で
きるようになる効果を生ずる。手段１０と手段１１はこ
の原理を用いるものである。以下に手段１０と手段１１
について説明する。

【００７８】手段１０：手段１０を用いる光導波路付基
板の基本構成を図１５に示す。図１５（ａ）は平面図、
図１５（ｂ）と図１５（ｃ）は図１５（ａ）を線Ａ−Ａ
に沿って切断した断面図である。なお図１５（ｂ）は光
路導波路がプラスチック光導波路又はＦＨＤ法によるガ
ラス光導波路の場合、図１５（ｃ）はプラズマＣＶＤ又
は熱ＣＶＤによるガラス光導波路の場合を例示してい
る。

【００７９】図１５に例示するように、クラッドとして
用いることが可能な透明体基板１１ｔ上に高さ調節用ク
ラッド１２３を有し、且つ当該高さ調節用クラッド１２
３上にコア１３１を、基板１１ｔ上に位置調節機構１５
を形成するものである。なお図１５の位置調節機構１５
は厳密には位置調節機構形成用パターン１４と突起１５
によって形成されている。

【００８０】基板１１ｔ上に高さ調節用クラッド１２３
を有するので、図１６に例示するように、基板１１ｔ表
面に光部品３を載せ、高さ調節用クラッド１２３の厚さ
を調節して光導波路コア１３１と光部品３光軸との高さ
合わせすることが可能になる効果を生ずる。なお図１６
（ａ）は本手段を用いて構成された光導波路付基板の平
面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）を線Ａ−Ａに沿って
切断した断面図である。

【００８１】また手段５と同様に、光導波路コア１３１
と高さ調節機構１５が形成される面の高さの差が高さ調
節用クラッド１３２の厚さだけに低減されるので、上記
問題２に起因するコア１３１と位置調節機構１５の高さ
方向誤差が低減される効果を生ずる。更に位置調節機構
１５の形成に後述する手段１３又は手段１４又は手段１
５又は手段１７を併用すると、問題２と同時に問題１と
問題３も改善される。

【００８２】またこの構成は位置合調節機構１５を直接
基板１１ｔ上に形成する構成になる。そのため手段１〜
手段５及び手段８を用いる場合のように位置合調節機構
１５を導波路を構成する層の上に形成する場合に比べ、
多用な構造のものを用いることが可能になる効果を生じ
る。

【００８３】例えば、電極上に形成した半田突起、結晶
基板を異方性エッチングして形成した溝や突起、モール
ド整形技術を用いて形成した硝子やプラスチック基板上
の溝や突起などを用いることが可能になる効果を生ず
る。

【００８４】手段１１：手段１１を用いる光導波路付基
板の基本構成を図１７に示す。図１７（ａ）は平面図、
図１７（ｂ）と図１７（ｃ）は図１７（ａ）を線Ａ−Ａ
に沿って切断した断面図である。なお図１７（ｂ）は光
路導波路がプラスチック光導波路又はＦＨＤ法によるガ
ラス光導波路の場合、図１７（ｃ）はプラズマＣＶＤ又
は熱ＣＶＤによるガラス光導波路の場合を例示してい
る。

【００８５】図１７に例示するように、テラス構造を用
い基板１１表面と同じ高さの位置に高さ調節用クラッド
１２３を、そして高さ調節用クラッド１２３の上にコア
１３１を形成するとともに、基板１１上に位置調節機構
１５を形成するものである。なお図１７の位置調節機構
１５は厳密には位置調節機構形成用パターン１４と突起
１５によって形成されている。

【００８６】基板１１表面と同じ高さの面上に高さ調節
用クラッド１２３を有するので、図１８に例示するよう
に、高さ調節用クラッド１２３の厚さを調節して基板１
１表面に搭載した光部品３の光軸高さとコア１３１の高
さを精密に合わせせることが容易になる効果を生ずる。

【００８７】なお図１８（ａ）は本手段を用いて構成さ
れた光導波路付基板の平面図、図１８（ｂ）は図１８
（ａ）を線Ｙ−Ｙに沿って切断した断面図、図１８
（ｃ）は図１８（ａ）を線Ｘ−Ｘに沿って切断した断面
図である。

【００８８】また手段５と同様に、コア１３１と高さ調
節機構１５が形成される面の高さの差が高さ調節用クラ
ッド１２３の厚さだけに低減されるので、上記問題２に
起因するコア１３１と位置調節機構１５の高さ方向誤差
が低減される効果を生ずる。更に位置調節機構１５の形
成に後述する（手段１３又は手段１４又は手段１９又は
手段２０）を併用すると、問題２と同時に問題１と問題
３も改善される。

【００８９】手段１０と同様に、この構成は位置合調節
機構１５を基板上に形成する構成になるので、位置合調
節機構に多用な構造のものを用いることが可能になる効
果を生じる。例えば、電極上に形成した半田突起、結晶
基板を異方性エッチングして形成した溝や突起、モール
ド整形技術を用いて形成した硝子やプラスチック基板上
の溝や突起などを用いることが可能になる。

【００９０】本手段を用いる場合にはテラスを形成する
ので、手段１０の場合と異なり基板１１に不透明な基板
や任意の屈折率の基板を用いることが可能になる。例え
ば、シリコン基板やセラミック基板を用いることが可能
になる。例えば、シリコン基板は比較的良好な放熱効果
を有する。更に異方性エッチングにより形成した溝を位
置調節機構に用いることができる効果も生ずる。

【００９１】手段１２は、図１９に例示するように手段
１〜１１の位置調節機構を液相、個相の相変化を用いる
突起とするものである。例えば図１９（ａ）に例示する
ように、基板１１上に突起となる材料に濡れ性のあるパ
ターン１４を形成し、このパターン上に突起１５を形成
するための材料１５ｐを被着させる。

【００９２】図１９（ｂ）に例示するように、突起１５
を形成するための材料１５ｐに熱エネルギー、化学エネ
ルギー等の何らかのエネルギーを加えて一旦液相化させ
ると、突起１５を形成するための材料１５ｐが表面張力
により自動的にドーム状に整形される。

【００９３】図１９（ｃ）に例示するように、これをそ
のまま固相化させるとドーム状突起１５が形成される。
自然現象を利用するので形状が均一になる効果を生じ
る。またドーム状突起を使用すると、Ｕ字溝やシリコン
を異方性エッチングして形成されるV溝にはめ込み易く
なる、嵌合時の横方向と高さ方向の精度が良好となる等
の効果を生ずる。

【００９４】手段１３は図２０（ａ）又は図２１（ａ）
及び図２１（ｂ）に例示するように、手段２〜１１の光
導波路を構成する層のうち少なくとも位置調節機構が形
成された層よりも上の層をプラスチックにし、位置調節
機構１５を半田で形成された突起１５にするものであ
る。

【００９５】この手段を用いると位置調節機構１５の形
成が容易になる。例えば図２０（ａ）に示す光導波路付
基板において、クラッド１２１を無機材料、コア１３１
とクラッド１２２をプラスチックにする。

【００９６】その場合、例えば図２０（ｂ）のようにク
ラッド１２１を形成後、無機材料の位置調節機構形成用
パターン１４を形成する。次いで図２０（ｃ）のように
コア１３１とクラッド１２２を形成し、次いで耐酸素プ
ラズマエッチングマスクを形成後、酸素プラズマＲＩＥ
でエッチングする。

【００９７】有機材料１２２と１３１はエッチングされ
るが無機材料はエッチングされないので、図２０（ｄ）
のようにクラッド１２１の表面と位置調節機構形成用パ
ターンが露出する。次いで突起形成用材料を被着させ、
次いで手段１２を用いて整形する製造方法を用いること
ができる。

【００９８】プラスチックは３５０℃以下の低温で形成
可能なため、例えば位置調節機構形成用パターンに金属
を用いても損傷を受けない。

【００９９】図２１（ａ）はクラッド１２１もプラスチ
ックの場合の構成を示すものである。この場合には、例
えば図２０（ｂ）に相当する工程でクラッド１２１上に
突起形成用材料に濡れ性が無い無機材料よりなるエッチ
ングストップ層１４１ａを形成する。

【０１００】次いで位置調節機構形成用パターン１４ａ
を形成し、次いで図２０（ｃ）〜図２０（ｅ）に相当す
る工程を用いて光導波路２０と突起１５を製造すれば、
位置調節機構形成用パターン１４a及び突起１５の形成
が容易になる。

【０１０１】図２１（ｂ）は図２０（ｂ）に相当する工
程でクラッド１２１上に突起形成用材料１５に濡れ性が
ある無機材料よりなる突起被着層１４１と、突起形成用
材料１５に濡れ性が無い無機材料よりなるパターン規定
層１４２を形成するものである。

【０１０２】なおパターン規定層１４２にはコンタクト
ホール１４が形成され、突起形成用材料１５はこのコン
タクトホール１４を介して突起被着層１４１に被着して
いる。コンタクトホール１４の形状が突起１５の形状を
規定する。

【０１０３】上記図２０（ｂ）に例示する工程に次いで
図２０（ｃ）〜図２０（ｅ）に相当する工程を用いて光
導波路２０と突起１５を製造すれば、位置調節機構形成
用パターン１４１，１４２及び突起１５の形成が容易に
なる。

【０１０４】本手段を手段２，４，６，８を用いて構成
された光導波路付基板に適用した場合、位置調節機構形
成用パターンとコアが同じ層の上に形成されるので、問
題２と問題３が解決される。

【０１０５】手段３，５，７，９，１０，１１に適用し
た場合にも、コアと位置調節機構形成用パターンの間に
ある層の厚さが薄いので、やはり問題２と問題３が改善
される。手段２，３，６，７，８，９，１０，１１に適
用した場合は、位置調節機構形成用パターンを形成する
面の表面が平らなので問題１が解決される。

【０１０６】手段４，５に適用した場合場合について
も、位置調節機構形成用パターンを形成する面は最も飛
び出した部位で且つ平坦な面であるので、問題１が解決
される。

【０１０７】手段１４は手段２〜１１の光導波路を構成
する層のうち少なくとも位置調節機構が形成された層よ
りも上の層をプラズマＣＶＤ（以下Ｐ−ＣＶＤという）
でつくり、位置調節機構１５を半田で形成された突起に
するものである。

【０１０８】この手段を用いると、突起１５を用いる位
置調節機構の形成が容易になる。例えば適切なエッチン
グガス（例えばフロン系ガスや他の炭素とフッ素の化合
物）を用いてＲＩＥを行うと、硝子やシリコン酸化膜等
の誘電体材料はエッチングされるが金属はエッチングさ
れない。更にＰ−ＣＶＤを用いると、４５０℃以下の低
温で導波路用薄膜を形成することが可能になる。

【０１０９】この性質を利用すると、例えば基板上に電
気配線用や光素子固着用の電極パターンを形成し、その
上にＰ−ＣＶＤによる光導波路を形成し、次いで基板を
被覆する光導波路のうち電極パターン上の光導波路膜の
みをＲＩＥで除去して電極パターンを露出させても、電
極が損傷を受けない。

【０１１０】同様に、基板上に突起形成用パターンを形
成したあとで光導波路を形成し、次いで導波路をエッチ
ングして当該パターンを露出させるプロセスを用いるこ
とが可能になる。

【０１１１】例えば図２０（ａ）に示す光導波路付基板
において、コア１３１とクラッド１２２を二酸化シリコ
ン又は窒化シリコンとし、低温のプラズマＣＶＤで形成
するする。その場合、例えば図２０（ｂ）のようにクラ
ッド１２１を形成したのち、金属製の位置調節機構形成
用パターン１４を形成する。

【０１１２】次いで図２０（ｃ）のようにコア１３１と
クラッド１２２を形成し、次いで金属製エッチングマス
クを形成後選択性のあるエッチングガスを用いてＲＩＥ
を行う。

【０１１３】二酸化シリコン又は窒化シリコン製のクラ
ッド１２２とコア１３１はエッチングされるが金属はエ
ッチングされないので、図２０（ｄ）のようにクラッド
１２１の表面と位置調節機構形成用パターン１４を露出
させることができる。次いで突起形成用材料を被着さ
せ、次いで手段１２を用いて整形し突起を形成するする
方法を用いることができる。

【０１１４】本手段を手段２，４，６，８を用いて構成
された光導波路付基板に適用すると、位置調節機構形成
用パターンとコアが同じ層の上に形成されるので、問題
２と問題３が解決される。

【０１１５】手段３，５，７，９，１０，１１に適用し
た場合にも、コアと位置調節機構形成用パターンの間に
ある層の厚さが薄いので、やはり問題２と問題３が改善
される。手段２，３，６，７，８，９，１０，１１に適
用した場合は、位置調節機構形成用パターンを形成する
面の表面が平らなので問題１が解決される。

【０１１６】手段４，５に適用した場合についても、位
置調節機構形成用パターンを形成する面は最も飛び出し
た部位で且つ平坦な面であるので、問題１が解決され
る。

【０１１７】手段１５は図２２（ａ）に例示するよう
に、手段２〜１１の光導波路２０を構成する層のうち少
なくとも位置調節機構１５ａが形成された層よりも上の
層をプラスチックにすると共に、位置調節機構１５を溝
１５ａにするものである。

【０１１８】例えば基板１１ｔに硝子、透明なセラミッ
ク、プラスチック等を用いれば、モールド加工（金型へ
の射出による整形や型押し）などにより溝を形成するこ
とが可能になる。

【０１１９】また透明な結晶を用いればエッチング等に
より溝を形成することが可能である。またどのような材
料であっても、半導体製造に用いられる微細加工技術、
例えばドライエッチング技術を用いて溝を形成すること
が可能になる。

【０１２０】そこで、例えば図２２（ｂ）〜図２２
（ｄ）に例示するように、溝１５ａを形成後コア１３１
及びクラッド１２２を形成し、次いでエッチングで溝１
５ａの上側の導波路層を除去し溝１５ａを露出させる工
程を用いることができる。

【０１２１】このような加工方法を用いると、溝形成の
ためのマスク合わせ等が平坦面上で行われるため、溝の
精度が向上する。更に当該溝１５ａ又は溝１５ａと同時
に形成された目合わせ用パターンに目合わせして光導波
路のコア１３１を形成すれば、溝とコア１３１の位置精
度が向上する。

【０１２２】位置調節機構用溝１５ａに位置合わせして
コア１３１を形成すれば、コア１３１と位置調節機用構
5ａの相対位置精度が向上する効果が得られる。基板１
１ｔに無機材料を用いこれより上の層１３１，１２２に
プラスチックを用いれば、基板１１表面が酸素プラズマ
ＲＩＥのエッチングストップ層になり、溝露出工程のエ
ッチング量の精密な管理が不要になる効果を生ずる。

【０１２３】また基板１１ｔをプラスチックにする場合
には、図２３に例示するように溝１５ａの表面に無機材
料のエッチングストップ層１４１を形成すればよい。こ
のエッチングストップ層１４１には金属、アモルファス
シリコン、誘電体膜等を用いることができる。

【０１２４】本手段を用いると更に、溝１５ａを形成す
る層とコア１３１を形成する層が同じになるため問題２
と問題３が解決される。溝１５ａが形成される面が平坦
なので問題１も解決される。手段１６は図２４（ａ）に
例示するように、手段２〜１１のうちの１の手段を用い
る場合において、位置調節機構１５を溝１５ａにし、そ
の上に無機材料のエッチングストップ層１４１を形成
し、その上にプラスチックよりなる残りの光導波路層１
３１，１２２を形成するものである。

【０１２５】半導体製造に用いられる微細加工技術、例
えばドライエッチング技術を用いて溝形成すれば、精密
な位置調節機構用溝１５ａを形成することができる。ま
た、例えば図２４（ｂ）〜図２４（ｄ）に例示するよう
に、溝１５ａを形成後エッチングストップ層１４１と光
導波路１３１，１２２を形成し、次いでエッチングで溝
１５ａの上側の導波路層を除去し溝を露出させる加工工
程を用いることができる。

【０１２６】このような工程を用いれば、溝１５ａ形成
のためのマスク合わせ等が平坦面上で行われるため、溝
１５ａの位置及び形状精度が向上する。更に当該溝１５
ａ又は溝１５ａと同時に形成された目合わせ用パターン
に目合わせして光導波路のコア１３１を形成すれば、溝
１５ａとコア１３１の位置精度が向上する効果が得られ
る。

【０１２７】本手段を手段２〜４、手段７又は手段９に
適用すれば、溝を形成する層とコアを形成する層が同じ
になるため問題２と問題３が解決される。溝が形成され
る面が平坦なので問題１も解決される。

【０１２８】本手段を手段５に適用すると、溝を形成す
る層とコアを形成する層の間に入る層が薄いため問題２
と問題３が解決される。溝が形成される面が平坦なので
問題１も解決される。手段１７は図２４（ａ）に例示す
るように、手段２〜１１の光導波路２０を構成する層の
うち少なくとも位置調節機構１５が形成された層よりも
上の層を、プラズマＣＶＤで製造した誘電体膜１３１，
１２２にすると共に位置調節機構１５を溝１５ａにする
ものである。

【０１２９】例えば基板１１ｔに硝子、透明なセラミッ
ク等を用いれば、金型を用いるモールド加工などにより
溝を形成することが可能である。また透明な結晶を用い
ればエッチング等により溝形成することが可能になる。
またどのような材料であっても半導体製造に用いられる
微細加工技術、例えばドライエッチング技術を用いて溝
形成することが可能である。

【０１３０】そこで、例えば図２４（ｂ）〜図２４
（ｄ）に例示するように、溝１５ａを形成後光導波路膜
１３１，１２２を形成し、次いでエッチングで溝１５ａ
の上側の導波路層１２２を除去し溝１５ａを露出させる
工程を用いることができる。

【０１３１】このような加工方法を用いると、溝１５ａ
形成のためのマスク合わせ等が平坦面上で行われるた
め、溝の位置精度と形状精度が向上する。更に当該溝１
５ａ又は溝１５ａと同時に形成された目合わせ用パター
ンに目合わせして光導波路のコア１３１を形成すれば、
溝１５ａとコア１３１の位置精度が向上する。

【０１３２】基板１１ｔにシリコンやセラミック等のフ
ッ素系ガスや炭化フッ素系ガスのプラズマに耐性のある
材料を用い、これより上の層１３１，１２２にＰ−ＣＶ
Ｄによるシリコン酸化膜等の誘電体を用いれば、基板１
１表面が上記ガスを用いるＲＩＥのエッチングストップ
層になり、溝露出工程のエッチング量の精密な管理が不
要になる効果を生ずる。

【０１３３】また基板１１ｔを硝子等の上記ガスに対す
る耐エッチング性がない材料にする場合には、図２３に
例示するように溝１５ａの表面にエッチングストップ層
１４１を形成すればよい。このエッチングストップ層に
は金属、アモルファスシリコン及び金属とシリコンとの
化合物等を用いることができる。

【０１３４】本手段を用いると更に、溝１５ａを形成す
る層とコア１３１を形成する層が同じになるため問題２
と問題３が解決される。溝１５ａが形成される面が平坦
なので問題１も解決される。

【０１３５】手段１８は図２４に提示するように、手段
２〜１１のうちの１の手段を用いる場合において、位置
調節機構１５を溝１５ａにし、その上に金属膜、アモル
ファスシリコン、金属とシリコンの酸化膜等のエッチン
グストップ層１４１を形成し、その上にプラズマＣＶＤ
で形成された誘電体膜よりなる残りの光導波路層１３
１，１２２等を形成するものである。

【０１３６】半導体製造に用いられる微細加工技術、例
えばドライエッチング技術を用いて溝形成すれば、精密
な位置調節機構用溝を形成することができる。また、例
えば図２４（ｂ）〜図２４（ｄ）に例示するように、溝
１５ａを形成後エッチングストップ層１４１と光導波路
１３１，１２２等を形成し、次いでエッチングで溝１５
ａの上側の導波路層を除去し溝を露出させる加工工程を
用いることができる。

【０１３７】このような工程を用いれば、溝１５ａ形成
のためのマスク合わせ等が平坦面上で行われるため、溝
１５ａの精度が向上する。更に当該溝１５ａ又は溝１５
ａと同時に形成された目合わせ用パターンに目合わせし
て光導波路のコア１３１を形成すれば、溝１５ａとコア
１３１の位置精度が向上する効果が得られる。

【０１３８】本手段を手段２〜４、手段７又は手段９に
適用すれば、溝を形成する層とコアを形成する層が同じ
になるため問題２と問題３が解決される。溝が形成され
る面が平坦なので問題１も解決される。

【０１３９】本手段を手段５に適用すると、溝を形成す
る層とコアを形成する層の間に入る層が薄いため問題２
と問題３が解決される。溝が形成される面が平坦なので
問題１も解決される。

【０１４０】手段１９は図２５（ａ）又は図２６に例示
するように、手段８，１１（テラス基板使用の光導波路
付基板）において、基板１１に溝１５ａを形成しこれを
位置調節機構１５とするものである。

【０１４１】例えば基板１１に硝子、セラミック、プラ
スチック等を用いれば、金型を用いるモールド加工など
により溝を形成することが可能である。また結晶を用い
ればエッチング等により溝形成することが可能になる。
またどのような材料であっても半導体製造に用いられる
微細加工技術、例えばドライエッチング技術を用いて溝
形成することが可能である。

【０１４２】そこで、例えば図２５（ｂ）〜図２５
（ｄ）に例示するように、溝１５ａを形成後光導波路を
構成する層１３１，１２２等を形成し、次いでエッチン
グで溝１５ａの上側の導波路層を除去し溝１５ａを露出
させる工程を用いることができる。

【０１４３】このような加工方法を用いると、溝形成の
ためのマスク合わせ等が平坦面上で行われるため、溝の
位置精度と形状精度が向上する。更に当該溝１５ａ又は
溝１５ａと同時に形成された目合わせ用パターンに目合
わせして光導波路のコア１３１を形成すれば溝とコアの
位置精度が向上する。

【０１４４】基板１１に無機材料を用いこれより上の層
にプラスチックを用いれば、基板１１表面が酸素プラズ
マＲＩＥのエッチングストップ層になり、溝１５ａ露出
工程のエッチング量の精密な管理が不要になる効果を生
ずる。

【０１４５】また基板11をプラスチックにする場合に
は、図２６に例示するように溝１５ａの表面に無機材料
のエッチングストップ層１４１を形成すればよい。この
エッチングストップ層１４１には金属、アモルファスシ
リコン、誘電体膜等を用いることができる。

【０１４６】基板１１にシリコンやセラミック等のフッ
素系ガスや炭化フッ素系ガスのプラズマに耐性のある材
料を用い、これより上の光導波路を構成する層１３１，
１２２等にＰ−ＣＶＤによるシリコン酸化膜等の誘電体
を用いれば、基板１１表面が上記ガスを用いるＲＩＥの
エッチングストップ層になり、溝１５ａ露出工程のエッ
チング量の精密な管理が不要になる効果を生ずる。

【０１４７】また基板１１を硝子等の上記ガスに対する
耐エッチング性がない材料にする場合には、図２６に例
示するように溝１５ａの表面にエッチングストップ層１
４１を形成すればよい。このエッチングストップ層１４
１には金属、アモルファスシリコン及び金属とシリコン
との化合物等を用いることができる。

【０１４８】手段８及び手段１１を用いる光導波路付基
板は、基板１１に溝を形成しクラッド１２１で埋め込ん
でいるので、基板１１にシリコン等の高屈折率材料や不
透明なセラミック等の不透材料を用いることができる。
これらはプラズマＣＶＤで形成した誘電体やプラスチッ
クに対するエッチングストップ層になる。

【０１４９】溝１５ａを形成する層とコア１３１を形成
する層が同じあるいは間に入る高さ調節用クラッド１２
３が薄いので問題２と問題３が解決される。溝１５ａが
形成される面が平坦なので問題１も解決される効果も生
ずる。

【０１５０】手段２０は図２５（ａ）に例示するよう
に、手段８，１１（テラス基板使用の光導波路付基板）
において、基板１１にシリコンを用い位置調節機構に異
方性エッチングで形成した溝１５ａを用いるものであ
る。

【０１５１】基板１１にシリコンを用い異方性エッチン
グで形成すると製作が容易になり、溝１５ａの形状精度
が向上する効果が得られる。更にシリコンは硝子やプラ
スチックに対するエッチングストップ層となるため、例
えば図２５（ｂ）〜図２５（ｄ）の製造工程に例示する
ように、溝１５ａを形成した後上の層１３１，１２２を
被着させ、次いでエッチングで除去し溝１５ａを露出さ
せる工程を用いることができる。

【０１５２】位置調節機構用溝１５ａに位置合わせして
コアを形成すれば、位置調節機構用溝１５ａとコア１３
１の相対位置精度とが向上する。あるいは、位置調節機
構用溝１５ａと同時に位置合わせマークを形成し、これ
に位置合わせしてコア１３１を形成すれば、位置調節機
構用溝１５ａとコア１３１の相対位置精度が向上する効
果が得られる。

【０１５３】溝１５ａを形成する層とコア１３１を形成
する層が同じあるいは間に入る高さ調節用クラッド１２
３が薄いので問題２と問題３が解決される。溝１５ａが
形成される面が平坦なので問題１も解決される。

【０１５４】手段２１〜手段２８は請求項１〜１１の光
導波路付基板１と他の基板（支持基板）を用いて光ファ
イバと光導波路又は光半導体素子と光導波路を光結合す
る光モジュール装置の構成に関するものである。

【０１５５】このうち請求項２１、請求項２３〜請求項
２５（グループ１）は、図２７（ａ）に例示するよう
に、支持基板２に光ファイバ嵌合溝２２と嵌合機構２１
を有するものである。

【０１５６】図２７（ａ）のような支持基板２と光導波
路付基板を用い、図２７（ｂ）のように光導波路付基板
１上の位置調節機構１５を支持基板２上の嵌合機構２１
に嵌合させて２つの基板を組み合わせると、２つの基板
が精密に位置合わせされる。

【０１５７】なお図２７において、光ファイバと光導波
路だけの結合行う場合には、光半導体素子３は不要であ
る。また光導波路の入射端と出射端の両方に光ファイバ
を接続する場合には、図２８に例示するように両方に光
ファイバ嵌合溝を形成すればよい。

【０１５８】請求項２２、請求項２６〜請求項２８（グ
ループ２）は、図２９（ａ）に例示するように、支持基
板２が光ファイバ嵌合溝２２と嵌合機構２１以外に更に
光部品３を具備するするものである。

【０１５９】グループ２のように光半導体素子３を支持
基板２に搭載する構成にすると、光導波路付基板１の基
板１１に熱伝導が悪い材料（例えば硝子やプラスチック
等）を用いることが可能になる。

【０１６０】例えば硝子やフッ素樹脂等を用いると、熱
伝導率が悪いが基板に形成した配線の浮遊容量を低減さ
せることができる。また例えば図３０に例示するよう
に、支持基板２と光導波路付基板１の両方に光部品３を
搭載してもよい。

【０１６１】一方の基板をシリコンのような熱伝導率が
良い材料（電気伝導性があるため絶縁膜を形成するが、
絶縁膜が薄いため浮遊容量が大きくなりやすい）にし、
この基板に半導体レーザのように発熱が大きいがインピ
ーダンスが小さい素子を搭載し、他方の基板をセラミッ
クや硝子やプラスチックのような熱伝導率が悪いが配線
の浮遊容量を小さくできるものとし、これにフォトダイ
オードのように発熱が小さいがインピーダンスが大きい
素子を搭載すれば、放熱性と低容量性を兼ね備えたモジ
ュールが実現される効果が生ずる。

【０１６２】グループ１の他の効果であるが、グループ
１場合には、支持基板２上の光ファイバガイド溝２２の
形成にダイヤモンドソー５等を使用できる利点がある。
例えば図３１（ａ）に示すように、グループ２の基板に
はチップ搭載領域２５が必要である。

【０１６３】そのため、例えばダイヤモンドソーによる
溝形成が困難になる。例えば図３１（ａ）のようにダイ
ヤモンドソー５で溝形成すると、チップ搭載領域にも溝
ができてしまい、チップの搭載が困難になる。

【０１６４】一方グループ１の場合、図３１（ｂ）のよ
うに基板の右側を低くしても差し支えないので、ダイヤ
モンドソー５により溝を形成しても何ら障害が発生しな
い。ダイヤモンドソーを用いるとエッチング等の方法に
比べ、比較的深い溝を比較的速く形成できる利点があ
る。

【０１６５】以下手段２１〜２８について説明する。手
段２１を用いる光モジュール装置の構成を図３２及び図
３３に例示する。図３２（ａ）と図３３（ａ）は光ファ
イバ３と光導波路２０を光結合する例、図３２（ｂ）と
図３３（ｂ）は光導波路付基板１に光導波路２０と光結
合された光部品３が搭載されている例である。なお図３
２と図３３の違いであるが、図３３の光導波路付基板が
テラス構造であるのに対し、図３２の光導波路付基板が
テラス構造でないことが異なる。

【０１６６】本手段は図３２（ａ）に例示するように、
光ファイバ嵌合溝２２と突起嵌合溝２１を有する支持基
板２と請求項１２，１３，１４に記載の光導波路付基板
（請求項１〜１１に記載の光導波路付基板のなかから選
択された１の光導波路付基板で且つ位置調節機構が液相
と固相の相変化を利用して形成された突起であるもの）
１とを用い、突起１５を支持基板２の突起嵌合溝２１に
嵌合させ、且つ光ファイバ４を光ファイバ嵌合溝２２に
嵌合させて光導波路２０と光ファイバ４を位置合わせし
て光結合し、光モジュール装置を構成するものである。

【０１６７】半導体素子製造等に用いられている精密加
工技術を利用すれば、容易に支持基板２上に光ファイバ
嵌合溝２２と突起嵌合溝２１を精密に位置合わせして形
成することが可能である。例えばフォトリソグラフィー
とエッチングによる方法、精密金型による射出形成又は
プレス方等を用いることができる。

【０１６８】そのため、本手段を用いて支持基板２上に
光導波路付基板１と光ファイバ４を載置すれば、光ファ
イバ４と光導波路２０を無調整で光結合することが可能
になる効果を生ずる。

【０１６９】また光導波路付基板１に光ファイバ嵌合溝
を形成する必要が無くなるので、光導波路付基板１上へ
の光導波路２０の形成が容易になる効果も生ずる。なお
光半導体素子３等を搭載する場合には、図３２（ｂ）に
例示するように光導波路付基板１に搭載すればよい。

【０１７０】手段２２を用いる光モジュール装置の構成
を図３４及び図３５に例示する。図３４と図３５の違い
であるが、図３５の光導波路付基板がテラス構造である
のに対し、図３４の光導波路付基板がテラス構造でない
ことが異なる。

【０１７１】本手段は図３４に例示するように、光ファ
イバ嵌合溝２２と突起嵌合溝２１と光半導体素子を有す
る支持基板２と、請求項１２に記載の光導波路付基板の
うち請求項１〜１１に係るものから選択された少なくと
も１つの光導波路付基板（請求項１〜１１に記載の光導
波路付基板のなかから選択された１の光導波路付基板で
且つ位置調節機構が液相と固相の相変化を利用して形成
された突起であるもの）１とを用い、光導波路付基板１
の突起１５を支持基板２の突起嵌合溝２１に嵌合させ且
つ光ファイバ嵌合溝２２に光ファイバ４を嵌合させて、
光導波路２０と光ファイバ４及び光導波路２０と光半導
体素子３を位置合わせして光結合し、光モジュール装置
を構成するものである。

【０１７２】フォトリソグラフィーとエッチングによる
方法、精密金型による射出形成又はプレス方等を用いれ
ば、光ファイバ嵌合溝２２と突起嵌合溝２１を精密に位
置合わせして、これらを支持基板２上に形成することが
できる。

【０１７３】支持基板２の光ファイバ嵌合溝２２と突起
嵌合溝２１を精密に位置合わせすすることができるの
で、本手段を用いて支持基板２に光導波路付基板１と光
ファイバ４を嵌合させれば、光ファイバ４と光導波路２
０と光半導体素子３を無調整で精密に位置合わせし、光
結合できるようになる効果を生ずる。

【０１７４】更に光半導体素子３を支持基板２に搭載す
るので、光導波路付基板１の基板１１に熱伝導率が悪い
基板を用いることも可能になる。例えばセラミック等の
熱伝導率が悪い基板は基板に形成した電極の浮遊容量が
小さくなる利点を有する。また複数の光半導体素子を搭
載する場合、図２８に例示するようにその特性に応じて
幾つかを支持基板２に、残りを光導波路付基板１に搭載
することも可能になる。

【０１７５】また光導波路付基板１をダイヤモンドソー
で切断して端面形成することや端面を研磨することが可
能になる効果も生ずる。光導波路付基板１に光半導体素
子３を搭載する場合には、その端面をエッチング等によ
り形成し、チップ搭載領域を確保するする必要がある。
しかし本手段を用い、全ての光半導体素子を支持基板２
に搭載すれば、光導波路付基板１にはチップ搭載領域が
不要になるのでダイヤモンドソーで切断して端面形成す
ることや端面を研磨することが可能になる。

【０１７６】ダイヤモンドソーで切断する方法はエッチ
ングによる場合に比べ端面形成に要する時間が短縮され
る。端面を研磨するとエッチングによる場合に比べ端面
の散乱損失が低減される効果を有する。また光導波路付
基板１に光ファイバ嵌合溝を形成する必要が無くなるの
で、光導波路２の形成が容易になる。

【０１７７】手段２３を用いる光モジュール装置の構成
を図３６、図３７及び図３８に例示する。これらはいず
れも支持基板２に形成された突起２１ａを光導波路付基
板１の突起嵌合溝１５ａに嵌合させて両者を位置合わせ
するものである。

【０１７８】図３６は正方形に近い矩形の突起２１ａと
溝１５ａを用いるもの、図３７（ａ）と図３７（ｂ）は
長方形の突起２１ａと溝１５ａを用いるもの、図３８は
多数の帯状の突起２１ａと溝１５ａを用いるものであ
る。また図３７（ａ）の突起及び溝は基板より短いが、
図３７（ｂ）の突起又は溝は基板の端まで達している。

【０１７９】本手段は図３６、図３７、図３８に例示す
るように、光ファイバ嵌合溝２２と突起21ａを有する支
持基板２と請求項１５〜２０に記載の光導波路付基板１
のなかから選択された１の光導波路付基板で且つ溝で構
成される位置調節機構１５ａ（突起嵌合溝１５ａ)を有
するものとを用い、突起21ａを突起嵌合溝１５ａに嵌合
させて光導波路２０と光ファイバ４を位置合わせし光結
合する光モジュール装置である。なお図３６、図３７、
図３８では光導波路付基板１にチップ３が搭載されてい
るが、必要なければチップ３を搭載しない構成とすれば
よい。

【０１８０】フォトリソグラフィーとエッチングによる
方法、精密金型による射出形成又はプレス法等を用いれ
ば、光ファイバ嵌合溝２２と突起21ａを精密に位置合わ
せして、これらを支持基板２に形成することができる。

【０１８１】支持基板２の光ファイバ嵌合溝２２と突起
21ａを精密に位置合わせすることができるので、本手段
を用いて支持基板２に光導波路付基板１と光ファイバ４
を嵌合させれば、光ファイバ４と光導波路２０を無調整
で精密に位置合わせし、光結合できるようになる効果を
生ずる。

【０１８２】光導波路付基板１に突起嵌合溝１５ａが必
要であるが、光ファイバ嵌合溝を形成する必要が無くな
る。光ファイバ嵌合溝は光ファイバのサイズに合わせて
比較的大きな深い溝にする必要があるが、図３６の構成
に用いられる突起嵌合溝の場合には溝に嵌合する突起21
ａを小さくして溝１５ａを小さくすることができる。

【０１８３】溝１５ａが小さく浅いものになるので光導
波路の形成が容易になる。更に１９９４年電子情報通信
学会秋期大会講演論文集エレクトロニクス１，１９７ペ
ージに記載の方法を用いて溝１５ａ付基板を平坦化すれ
ば、光導波路の製造が容易になる。この際溝を小さくで
きるので、基板平坦化の歩留まりが向上する効果を生ず
る。

【０１８４】手段２４を用いる光モジュール装置の構成
を図３９及び図４０に例示する。手段２４は支持基板２
と光導波路付基板１上の溝１５ａに球状部材６１を挟み
込み、支持基板２と光導波路付基板１を位置合わせする
ものであるが、図３９は溝２１，１５ａの間口が正方形
の場合、図４０は溝２１，１５ａの形状を変化させたも
のである。

【０１８５】図４０（ａ）は支持基板２と光導波路付基
板１の溝２１，１５ａを間口が長方形の複数の溝に、図
４０（ｂ）は光導波路付基板１の溝１５ａを間口が長方
形のひとつの溝に、図４０（ｃ）は光導波路付基板１の
溝１５ａを基板の端から端に達する溝にしたものであ
る。

【０１８６】手段２４は図３９、図４０に例示するよう
に、光ファイバ嵌合溝２２と突起嵌合溝２１を有する支
持基板２と請求項１５〜２０に記載の光導波路付基板１
のなかから選択された１の光導波路付基板で且つ溝１５
ａで構成される位置調節機構（突起嵌合溝１５ａ）有す
るものとを用い、突起嵌合溝２１，１５ａ間に球状部材
６１を嵌合させて光導波路２０と光ファイバ４を位置合
わせし光結合する光モジュール装置である。なお図３
９、図４０では光導波路付基板１にチップ３が搭載され
ているが、必要なければチップ３を搭載しない構成とす
ればよい。

【０１８７】フォトリソグラフィーとエッチングによる
方法、精密金型による射出形成又はプレス法等を用いれ
ば、光ファイバ嵌合溝２２と突起嵌合溝２１を精密に位
置合わせして、これらを支持基板２上に形成することが
できる。

【０１８８】支持基板２の光ファイバ嵌合溝２２と突起
嵌合溝２１を精密に位置合わせすることができるので、
本手段を用いて支持基板２に光導波路付基板１と光ファ
イバ４を載置すれば、光ファイバ４と光導波路２０を無
調整で精密に位置合わせし、光結合できるようになる効
果を生ずる。

【０１８９】また光導波路付基板２に突起嵌合溝１５ａ
が必要であるが光ファイバ嵌合溝を形成する必要が無く
なる。光ファイバ嵌合溝は光ファイバのサイズに合わせ
て比較的大きな深い溝にする必要があるが、本手段に用
いる突起嵌合溝１５ａの場合には溝１５ａに嵌合する球
状部材６１を小さくして溝を小さくすることができる。

【０１９０】溝１５ａが小さく浅いものになるので光導
波路２０の形成が容易になる。更に１９９４年電子情報
通信学会秋期大会講演論文集エレクトロニクス１，１９
７ページに記載の方法を用いて突起嵌合溝１５ａ付の基
板１１を平坦化すれば、光導波路20の製造が容易にな
る。この際溝を小さくできるので、平坦化の歩留まりが
向上する効果を生ずる。

【０１９１】なお図４０において、支持基板２に形成し
た溝と同じ形状の溝を光導波路付基板１に形成し、光導
波路付基板１に形成した溝と同じ形状の溝を支持基板２
に形成し（溝の入れ替えをしても）差し支えない。

【０１９２】手段２５を用いる光モジュール装置の構成
を図４１に例示する。手段２５は支持基板２と光導波路
付基板１上の溝１５ａに円柱状部材６２を挟み込み、支
持基板２と光導波路付基板１を位置合わせするものであ
る。

【０１９３】図４１（ａ）は支持基板２と光導波路付基
板１の溝２１，１５ａの長さが基板の長さより短いも
の、図４１（ｂ）は光導波路付基板１の溝１５ａが基板
の端から端に達するようにしたもの、図４１（ｃ）は支
持基板と光導波路付基板１の溝２１，１５ａを基板の端
から端に達する溝にしたものである。

【０１９４】手段２５は図４１に例示するように、光フ
ァイバ嵌合溝２２と突起嵌合溝２１を有する支持基板２
と請求項１５〜２０に記載の光導波路付基板１のなかか
ら選択された１の光導波路付基板で且つ溝１５ａで構成
される位置調節機構（突起嵌合溝１５ａ）を有するもの
とを用い、突起嵌合溝２１，１５ａ間に円柱状部材６２
を嵌合させて光導波路２０と光ファイバ４を位置合わせ
し光結合する光モジュール装置である。なお図４１では
光導波路付基板１にチップ３が搭載されているが、必要
なければチップ３を搭載しない構成とすればよい。

【０１９５】フォトリソグラフィーとエッチングによる
方法、精密金型による射出形成又はプレス法等を用いれ
ば、光ファイバ嵌合溝２２と突起嵌合溝２１を精密に位
置合わせして、これらを支持基板２上に形成することが
できる。

【０１９６】支持基板２の光ファイバ嵌合溝２２と突起
嵌合溝２１を精密に位置合わせすることができるので、
本手段を用いて支持基板２に光導波路付基板１と光ファ
イバ４を載置すれば、光ファイバ４と光導波路２０を無
調整で精密に位置合わせし、光結合できるようになる効
果を生ずる。

【０１９７】また光導波路付基板１に突起嵌合溝１５ａ
が必要であるが、光ファイバ嵌合溝を形成する必要が無
くなる。光ファイバ嵌合溝は光ファイバのサイズに合わ
せて比較的大きな深い溝にする必要があるが、本手段に
用いる突起嵌合溝１５ａの場合には溝１５ａに嵌合する
円柱状部材６２を小さくして溝１５ａを小さくすること
ができる。溝１５ａが小さく浅いものになるので光導波
路20の形成が容易になる。

【０１９８】更に１９９４年電子情報通信学会秋期大会
講演論文集エレクトロニクス１，１９７ページに記載の
方法を用いて溝１５ａ付基板１１を平坦化すれば、光導
波路２０の製造が容易になる。この際溝１５ａを小さく
できるので、基板平坦化の歩留まりが向上する効果も生
ずる。

【０１９９】手段２６を用いる光モジュール装置の構成
を図４２、図４３及び図４４に例示する。これらはいず
れも支持基板２に形成された突起２１ａを光導波路付基
板１の突起嵌合溝１５ａに嵌合させて両者を位置合わせ
するものである。

【０２００】図４２は正方形に近い矩形の突起２１ａと
溝１５ａを用いるもの、図４３は長方形の突起２１ａと
溝１５ａを用いるもの、図４４は多数の帯状の突起２１
ａと溝１５ａを用いるものである。また図４３（ａ）の
突起及び溝は基板より短いが、図４３（ｂ）の突起又は
溝は基板の端まで達している。

【０２０１】手段２６は図４２、図４３、図４４に例示
するように、光ファイバ嵌合溝２２と突起21ａと光半導
体素子３を有する支持基板２と手段１５〜２０に記載の
光導波路付基板１で且つ溝で構成される位置調節機構
（突起嵌合溝１５ａ）を有するものとを用い、突起21ａ
を突起嵌合溝１５ａに嵌合させて光導波路２０と光ファ
イバ４及び光導波路２０と光半導体素子３を位置合わせ
し光結合する光モジュール装置である。

【０２０２】フォトリソグラフィーとエッチングによる
方法、精密金型による射出形成又はプレス法等を用いれ
ば、光ファイバ嵌合溝２２と突起21ａを精密に位置合わ
せして、これらを支持基板２上に形成することができ
る。

【０２０３】支持基板２の光ファイバ嵌合溝２２と突起
21ａを精密に位置合わせすることができるので、本手段
を用いて支持基板２に光導波路付基板１と光ファイバ４
を載置すれば、光ファイバ４と光導波路２８と光半導体
素子３を無調整で精密に位置合わせし、光結合できるよ
うになる効果を生ずる。

【０２０４】更に光半導体素子３を支持基板２に搭載す
るので、光導波路付基板１の基板１１に熱伝導率が悪い
基板等を用いることも可能になる。また複数の光半導体
素子を搭載する場合、その特性に応じて幾つかを支持基
板に、残りを光導波路付基板に搭載することも可能にな
る。

【０２０５】また光導波路付基板１をダイヤモンドソー
で切断して端面形成することや端面を研磨することが可
能になる効果も生ずる。光導波路付基板１に光半導体素
子３を搭載する場合にはその端面をエッチング等により
形成し、チップ搭載領域を確保する必要がある。

【０２０６】しかし本手段を用い、全ての光半導体素子
３を支持基板２に搭載すれば、光導波路付基板１にはチ
ップ搭載領域が不要になるので、ダイヤモンドソーで切
断して端面形成することや端面を研磨することが可能に
なる。

【０２０７】ダイヤモンドソーで切断する方法はエッチ
ングによる場合に比べ端面形成に要する時間が短縮され
る。端面を研磨するとエッチングによる場合に比べ端面
の散乱損失が低減される効果も生じる。

【０２０８】また光導波路付基板１に突起嵌合溝１５ａ
が必要であるが光ファイバ嵌合溝２２を形成する必要が
無くなる。光ファイバ嵌合溝２２は光ファイバのサイズ
に合わせて比較的大きな深い溝にする必要があるが、本
手段に用いる突起嵌合溝１５ａの場合には溝に嵌合する
突起21ａを小さくして溝１５ａを小さくすることができ
る。溝１５ａが小さく浅いものになるので光導波路２０
の形成が容易になる。

【０２０９】更に１９９４年電子情報通信学会秋期大会
講演論文集エレクトロニクス１，１９７ページに記載の
方法を用いて突起嵌合溝１５ａが形成された基板を平坦
化すれば、光導波路２０の製造が容易になる。この際溝
１５ａを小さくできるので、平坦化の歩留まりが向上す
る効果を生ずる。

【０２１０】手段２７を用いる光モジュール装置の構成
を図４５及び図４６に例示する。手段２７は支持基板２
と光導波路付基板１上の溝１５ａに球状部材６１を挟み
込み、支持基板２と光導波路付基板１を位置合わせする
ものであるが、図４５は溝２１，１５ａの間口が正方形
の場合、図４６は溝２１，１５ａの形状を変化させたも
のである。

【０２１１】図４６（ａ）は支持基板２と光導波路付基
板１の溝２１，１５ａを間口が長方形の複数の溝に、図
４６（ｂ）は光導波路付基板１の溝１５ａを間口が長方
形のひとつの溝に、図４６（ｃ）は光導波路付基板１の
溝１５ａを基板の端から端に達する溝にしたものであ
る。

【０２１２】手段２７は図４５、図４６に例示するよう
に、光ファイバ嵌合溝２２と突起嵌合溝２１と光半導体
素子３を有する支持基板２と手段１５〜２０に記載の光
導波路付基板１で且つ溝１５ａで構成される位置調節機
構（突起嵌合溝１５ａ）を有するものとを用い、突起嵌
合溝２１，１５ａ間に球状部材６１を嵌合させて光導波
路２０と光ファイバ４及び光導波路２０と光半導体素子
３を位置合わせし光結合する光モジュール装置である。

【０２１３】フォトリソグラフィーとエッチングによる
方法、精密金型による射出形成又はプレス法等を用いれ
ば、光ファイバ嵌合溝２２と突起嵌合溝２１を精密に位
置合わせして、これらを支持基板２上に形成することが
できる。

【０２１４】支持基板２の光ファイバ嵌合溝２２と突起
嵌合溝２１を精密に位置合わせすることができるので、
本手段を用いて支持基板２に光導波路付基板１と光ファ
イバ４を載置すれば、光ファイバ４と光導波路２０と光
半導体素子３を無調整で精密に位置合わせし、光結合で
きるようになる効果を生ずる。

【０２１５】更に光半導体素子３を支持基板２に搭載す
るので、光導波路付基板の基板に熱伝導率が悪い基板等
を用いることも可能になる。また複数の光半導体素子を
搭載する場合、その特性に応じて幾つかを支持基板２
に、残りを光導波路付基板１に搭載することも可能にな
る。

【０２１６】また光導波路付基板をダイヤモンドソーで
切断して端面形成することや端面を研磨することが可能
になる効果も生ずる。光導波路付基板１に光半導体素子
を搭載する場合にはその端面をエッチング等により形成
しチップ搭載領域を確保する必要がある。

【０２１７】しかし本手段を用い、全ての光半導体素子
を支３持基板２に搭載すれば、光導波路付基板１にはチ
ップ搭載領域が不要になるので、ダイヤモンドソーで切
断して端面形成することや端面を研磨することが可能に
なる。

【０２１８】ダイヤモンドソーで切断する方法はエッチ
ングによる場合に比べ端面形成に要する時間が短縮され
る。端面を研磨するとエッチングによる場合に比べ端面
の散乱損失が低減される効果を有する。

【０２１９】また光導波路付基板１に突起嵌合溝１５ａ
が必要であるが光ファイバ嵌合溝を形成する必要が無く
なる。光ファイバ嵌合溝は光ファイバ４のサイズに合わ
せて比較的大きな深い溝にする必要があるが、本手段に
用いる突起嵌合溝１５ａの場合には溝１５ａに嵌合する
球状部材６１を小さくして溝１５ａを小さくすることが
できる。溝１５ａが小さく浅いものになるので光導波路
２０の形成が容易になる。

【０２２０】更に１９９４年電子情報通信学会秋期大会
講演論文集エレクトロニクス１，１９７ページに記載の
方法を用いて突起嵌合溝１５ａを形成した基板を平坦化
すれば、光導波路２０の製造が容易になる。この際溝１
５ａを小さくできるので、平坦化の歩留まりが向上する
効果も生ずる。

【０２２１】手段２８を用いる光モジュール装置の構成
を図４７に例示する。手段２８は支持基板２と光導波路
付基板１上の溝１５ａに円柱状部材６２を挟み込み支持
基板２と光導波路付基板１を位置合わせするものであ
る。

【０２２２】図４７（ａ）は支持基板２と光導波路付基
板１の溝２１，１５ａの長さが基板の長さより短いも
の、図４７（ｂ）は光導波路付基板１の溝１５ａが基板
の端から端に達するようにしたものである。

【０２２３】手段２８は図４７に例示するように、光フ
ァイバ嵌合溝２２と突起嵌合溝２１と光半導体素子３を
有する支持基板２と手段１５〜２０に記載の光導波路付
基板１で且つ溝で構成される位置調節機構（突起嵌合溝
１５ａ）を有するものとを用い、突起嵌合溝２１，１５
ａ間に円柱状部材６２を嵌合させて光導波路２０と光フ
ァイバ４及び光導波路２０と光半導体素子３を位置合わ
せし光結合する光モジュール装置である。

【０２２４】フォトリソグラフィーとエッチングによる
方法、精密金型による射出形成又はプレス法等を用いれ
ば、光ファイバ嵌合溝２２と突起嵌合溝２１を精密に位
置合わせして、これらを支持基板２上に形成することが
できる。

【０２２５】支持基板２の光ファイバ嵌合溝２２と突起
嵌合溝２１を精密に位置合わせすることができるので、
本手段を用いて支持基板２に光導波路付基板１と光ファ
イバ４を載置すれば、光ファイバ４と光導波路２０と光
半導体素子３を無調整で精密に位置合わせし、光結合で
きるようになる効果を生ずる。

【０２２６】更に光半導体素子３を支持基板２に搭載す
るので、光導波路付基板の基板に熱伝導率が悪い基板等
を用いることも可能になる。また複数の光半導体素子３
を搭載する場合、その特性に応じて幾つかを支持基板２
に、残りを光導波路付基板１に搭載することも可能にな
る。

【０２２７】また光導波路付基板１をダイヤモンドソー
で切断して端面形成することや端面を研磨することが可
能になる効果も生ずる。光導波路付基板１に光半導体素
子３を搭載する場合にはその端面をエッチング等により
形成しチップ搭載領域を確保する必要がある。

【０２２８】しかし本手段を用い、全ての光半導体素子
３を支持基板２に搭載すれば、光導波路付基板にはチッ
プ搭載領域が不要になるので、をダイヤモンドソーで切
断して端面形成することや端面を研磨することが可能に
なる。

【０２２９】ダイヤモンドソーで切断する方法はエッチ
ングによる場合に比べ端面形成に要する時間が短縮され
る。端面を研磨するとエッチングによる場合に比べ端面
の散乱損失が低減される効果も生ずる。

【０２３０】また光導波路付基板１に突起嵌合溝１５ａ
が必要であるが光ファイバ嵌合溝を形成する必要が無く
なる。光ファイバ嵌合溝は光ファイバ４のサイズに合わ
せて比較的大きな深い溝にする必要があるが、本手段に
用いる突起嵌合溝１５ａの場合には溝１５ａに嵌合する
円柱状部材６２を小さくして溝１５ａを小さくすること
ができる。溝１５ａが小さく浅いものになるので光導波
路２０の形成が容易になる。

【０２３１】更に１９９４年電子情報通信学会秋期大会
講演論文集エレクトロニクス１，１９７ページに記載の
方法を用いて突起嵌合溝１５ａを形成した基板１１を平
坦化すれば、光導波路２０の製造が容易になる。この際
溝１５ａを小さくできるので、平坦化の歩留まりが向上
する効果も生ずる。

【０２３２】手段２９と手段３０は支持基板２上の突起
嵌合溝２１または突起21ａの形成方法に関するものであ
る。いずれもシリコンを異方性エッチングして形成する
ものである。

【０２３３】手段２９は手段２１，２２，２４，２５，
２７，２８の支持基板２について、当該支持基板２に、
表面が（１００）面であり且つ当該基板を異方性エッチ
ングして上記突起嵌合溝２１を形成したシリコン基板を
用いるものである。

【０２３４】例えば図４８に例示するように、シリコン
基板１００の表面に酸化膜１０１を形成し、フォトリソ
グラフィで１枚のフォトマスクを用いて酸化膜１０１に
エッチング用窓１０２を形成し、シリコンの異方性エッ
チングで溝１０３を形成する。

【０２３５】溝１０３を光ファイバ嵌合溝２２及び突起
嵌合溝２１として用いれば、光ファイバ嵌合溝２２と突
起嵌合溝２１を精密に位置合わせして形成するのが容易
になる効果を生ずる。

【０２３６】手段３０は手段２３，２６の支持基板２に
ついて、当該支持基板２に、表面が（１００）面であり
且つ当該基板を異方性エッチングして上記突起21ａを形
成したシリコン基板を用いるものである。

【０２３７】例えば図４８に例示するように、シリコン
基板１００の表面に酸化膜１０１を形成し、フォトリソ
グラフィで１枚のフォトマスクを用いて酸化膜１０１に
エッチング用窓１０２を形成し、シリコンの異方性エッ
チングを行う工程を用いると光ファイバ嵌合溝２２と突
起21ａを精密に位置合わせして形成するのが容易になる
効果を生ずる。

【０２３８】手段３１は支持基板２上の光ファイバ嵌合
溝２２の形成方法に関するものであり、シリコンを異方
性エッチングして形成するものである。

【０２３９】手段３１：手段２１〜２８の支持基板２に
ついて、当該支持基板２に基板の表面が（１００）面で
あり且つ当該基板を異方性エッチングして、上記光ファ
イバ嵌合溝２２を形成したシリコン基板を用いるもので
ある。

【０２４０】例えば図４８に例示するように、シリコン
基板１００の表面に酸化膜１０１を形成し、フォトリソ
グラフィで１枚のフォトマスクを用いて酸化膜１０１に
エッチング用窓１０２を形成し、シリコンの異方性エッ
チングを行う工程を用いると光ファイバ嵌合溝２２と突
起嵌合溝２２又は突起21ａを精密に位置合わせするのが
容易になる効果を生ずる。

【０２４１】手段３２は支持基板２に光導波路収容溝２
３を具備させるもの、手段３３は支持基板２上の光導波
路収容溝２３の形成方法に関するものである。手段３３
は支持基板２上の光導波路収容溝２３の形成にシリコン
の異方性エッチングを利用するものである。

【０２４２】手段３２：手段２１〜２８の支持基板２に
ついて、その表面に光導波路収容溝２３を有するものを
用いる。光導波路付基板１の表面から飛び出した光導波
路２０が基板２表面に接触するのが防止される。その結
果、光導波路付基板１の位置調節機構１５又は１５ａだ
けで支持基板２の溝２１又は突起21ａに接触するように
なり、高い位置精度が得られるようになる。

【０２４３】手段３３：手段３２の支持基板２につい
て、支持基板２に表面が（１００）面のであり、且つ上
記光導波路収容溝２３が基板２を異方性エッチングして
形成したものであるシリコン基板を用いる。

【０２４４】例えば図４９に例示するように、シリコン
基板１００の表面に酸化膜１０１を形成し、フォトリソ
グラフィで１枚のフォトマスクを用いて酸化膜１０１に
エッチング用窓１０２，１０４を形成し（図４９
（ａ））、シリコンの異方性エッチングで溝１０３と１
０５を形成する（図４９（ｂ））。

【０２４５】例えば溝１０３を光導波路収容溝３に用い
溝１０５を光ファイバ嵌合溝２２に用いることができ
る。同時に突起嵌合溝２１あるいは突起21a等を形成す
ることも可能である。突起嵌合溝２１、突起２１a、光
ファイバ嵌合溝及び光導波路収容溝２３を同時に形成す
れば、製造工数が低減される効果を生ずる。

【０２４６】なおファイバ嵌合溝２２と光導波路収容溝
２３のような幅が異なるつながった溝を形成するには、
図４９（ａ）、（ｂ）に例示するように一旦独立した溝
１０３，１０５を形成し、後に図４９（ｃ）に例示する
ように、ダイヤモンドカッタ等を用いて溝１０６を形成
し、２つの溝をつなぐようにすればよい。

【０２４７】

【発明の実施の形態】図５０に本発明による光導波路付
基板の例（第一実施形態）を示す。図５０（ａ）は光導
波路付基板１の斜視図、図５０（ｂ）は図５０（ａ）を
図に記載のA方向から見た断面図である。

【０２４８】１１は基板、２０は光導波路、１５は位置
調節機構である。光導波路２０はクラッド１２１，１２
２とコア１３１と表面平坦化層１３２で構成され、位置
調節機構１５は厳密には位置調節機構形成用パターン１
４と突起１５で構成される。

【０２４９】基板１１には例えばシリコン基板を、光導
波路の材料には例えばフッ素化ポリイミド（例えば１９
９１年電子情報通信学会春期全国大会講演論文集 4-22
8（講演番号C-211）あるいはELECTRONICS LETTERS 9th
June 1994 Vol. 30 No. 12pp.958-960等に記載）を用い
ることができる。位置調節機構形成用パターン１４は例
えばチタン薄膜と金薄膜による円形パターンを用いるこ
とができ、突起１５には例えば金錫共晶合金を用いるこ
とができる。

【０２５０】本光導波路付基板は図５１にその断面図を
例示する工程により製造した。まず図５１（ａ）に例示
するように基板１１にクラッド１２１とコア用の層１３
とエッチング用マスク１７を形成する。

【０２５１】クラッド１２１とコア用の層１３は、スピ
ンコーティング法で基板１１にポリイミドワニスを塗布
し、３５０℃で熱処理して硬化（イミド化）することに
よって形成される。マスク１７はシリコーン入り等の耐
酸素プラズマ無機フォトレジスト又はチタン、アルミニ
ウム等の金属薄膜を用いる。

【０２５２】次に図５１（ｂ）に例示するように、酸素
プラズマを用いるＲＩＥでコア１３１及び表面平坦化層
１３２を形成する。次いで図５１（ｃ）に例示するよう
に、上側のクラッド１２２を塗布しイミド化し導波路を
形成する。更に詳細な工程は例えば電子情報通信学会技
術研究報告 OPE-95-53 (1995年発表) 等に記載されてい
る。

【０２５３】次いで図５１（ｄ）に例示するように、例
えばリフトオフ法等により表面に位置調節機構形成用パ
ターン１４を形成し、次いでリフトオフ法等により突起
用材料１５ｐを被着させる。

【０２５４】位置調節機構形成用パターンには例えばチ
タン薄膜と金薄膜を積そうしたものを用い、突起用材料
１５ｐには例えば金錫共晶合金を用いる。ここに位置調
節機構形成用パターン１４はコア１３１又はコア１３１
と同時に形成した位置合わせ用パターン（図示せず）に
目合わせして形成する。

【０２５５】具体的には、リフトオフ用パターンを形成
するためのフォトレジストにガラスマスク上のパターン
を転写する際に、マスクをコア１３１又はコア１３１と
同時に形成した位置合わせ用パターン（図示せず）に目
合わせする。

【０２５６】次に図５１（ｅ）に例示するように、３２
０℃以上に加熱すると金錫１５ｐが溶融し表面張力によ
りドーム状に整形される。これを冷却すれば、位置調節
機構形成用パターン１４と突起１５で構成される位置調
節機構１５が形成される。なおこのような突起の形成方
法は例えば特開平9-5586号に開示されている。

【０２５７】本実施形態では表面平坦化層１３２を設け
たため、光導波路の基板とは反対の表面のうち当該表面
平坦化層１３２の上側表面が平坦になる。そのためリフ
トオフ法により位置調節機構形成用パターン１４を形成
する際、パターン形状とコアに対するパターンの位置精
度が向上する効果が生ずる。

【０２５８】本実施形態では基板をシリコン、光導波路
をフッ素化ポリイミドとしたがこれ以外のものも利用で
きることは言うまでもない。例えば基板には、ガラス
（石英ガラスを含む）、セラミック、ポリイミドなどの
プラスチック、サファイヤ等の結晶などを用いることが
できる。

【０２５９】光導波路にはＦＨＤ法やＣＶＤ法（熱ＣＶ
Ｄ及びプラズマＣＶＤ）によるガラス導波路やＰＭＭ
Ａ、アクリル系、エポキシ系、ポリシロキ酸（シリコー
ン）系などを用いることが出来る。

【０２６０】位置調節機構形成用パターン１４にはニッ
ケル薄膜、クロム薄膜、白金薄膜、タングステン薄膜及
びタングステンシリサイド薄膜などを用いることもでき
る。

【０２６１】突起１５形成用材料には錫、インジウム、
鉛、ビスマス及びこれらの合金、錫、インジウム、鉛、
ビスマス等と金、銀、アルミニウム、アンチモン等との
合金など及びその他の液相化する温度が基板及び光導波
路より低く且つ位置調節機構形成用パターン１４との親
和性（濡れ性）が良い材料を用いることが可能である。

【０２６２】プラズマＣＶＤを用いて突起１５の表面に
シリコン酸化膜やシリコン窒化膜を、真空蒸着法やスパ
ッタ法などを用いて突起１５の表面にチタン、クロム、
タングステンなどの硬い金属の被覆を施すと、突起の硬
度が増し、溝などに嵌合させたとき変形しにくくなる。

【０２６３】次に図５２は本発明による他の光導波路付
基板の例（第二実施形態）である。図５２（ａ）は光導
波路付基板１の斜視図、図５２（ｂ）は図５２（ａ）を
図に記載のA方向から見た断面図である。１１は基板、
２０は光導波路、１５は位置調節機構である。

【０２６４】光導波路２０はクラッド１２１，１２２と
コア１３１と表面平坦化層１３２で構成され、位置調節
機構１５は厳密には金属膜１４１と位置調節機構形成用
パターン１４が形成された誘電体膜１４２と突起１５で
構成される。ここに誘電体膜１４２には突起１５の形状
を規定するための円形の穴１４が形成され、この穴が位
置調節機構形成用パターン１４の役割を果たしている。

【０２６５】基板１１、光導波路２０、突起１５には例
えば第一の実施形態に記載のものと同じものを用いるこ
とができる。光導波路がプラスチックの場合には、金属
膜１４１にはチタン薄膜と金薄膜を積層したものを、誘
電体膜にはプラズマＣＶＤで形成したシリコン酸化膜や
シリコン窒化膜を用いることができる。

【０２６６】本実施形態による光導波路付基板の製造工
程の例を図５３と図５４に示す。図５３及び図５４は図
５２（ａ）をＡの方向から見た断面図に対応するもので
ある。図５３（ａ）に例示するように、基板１１上にク
ラッド１２１とコア用ポリイミドワニスを塗布し硬化さ
せた後、コア１３１及び表面平坦化層１３２形成用マス
ク１７を転写する。マスク１７にはアルミニウム、チタ
ン等の金属膜又はシリコーン（ポリシロキ酸）入りフォ
トレジスト等を用いる。

【０２６７】次いで図５３（ｂ）のように、酸素プラズ
マによるＲＩＥ（反応性イオンエッチング(Reactive Io
n Etching)）によりコア１３１と表面平坦化層１３２を
形成する。コア１３１と表面平坦化層１３２は同じ層に
より形成されるので同じ厚さになる。

【０２６８】次いで図５３（ｃ）に例示するように、金
属膜１４１と誘電体膜１４２を被着させる。なお金属膜
１４１の形成にはリフトオフ法又はエッチングを用い、
誘電体膜の形成にはプラズマＣＶＤ法を用いる。

【０２６９】次いでエッチングにより不要な部分の誘電
体膜を除去するよともに金属膜１４１上に円形のコンタ
クトホール１４を形成する。このコンタクトホールは突
起１５の形状を規定するためのパターン、即ち位置調節
機構形成用パターン１４になるので、当該パターン形成
のためのマスクはコア１３１のパターン又はコアと同時
に形成された位置合わせマーク（図示せず）に目合わせ
され載置される。

【０２７０】本工程を用いると、位置調節機構形成用パ
ターン１４がコア１３１と同じ高さの面上で目合わせさ
れ且つその表面（表面平坦化層１３２上表面）が平坦な
ので、そのパターン形状と位置精度が向上する効果が得
られる。なお誘電体膜１４をリフトオフ法で形成しても
よい。

【０２７１】次いで図５３（ｅ）に例示するように上側
のクラッド１２２を塗布し、図５４（ａ）に例示するよ
うにエッチング用マスク１８を形成する。このマスク１
８は例えば図４に例示する導波路端面１３４及びチップ
搭載領域１９を形成するマスクと兼用することができ
る。

【０２７２】次いで図５４（ｂ）に例示するように、酸
素プラズマによるＲＩＥを行い誘電体膜１４２を露出さ
せる。次いでリフトオフ法等によりコンタクトホール１
４上に金錫塊１５ｐを形成する。

【０２７３】次いで３２０℃以上に加熱すると金錫塊１
５ｐが溶融しドーム状に整形され、図５４（ｄ）に例示
するような突起１５による位置調節機構が形成される。
本実施形態によれば位置調節機構形成用パターン１４が
コアと同じ高さで且つ平坦な面上に形成されるため、そ
のパターン形状と位置精度が向上する効果が得られる。
その結果突起１５による位置調節機構の位置と高さの精
度が良くなり、コア１３１と位置調節機構の位置ずれが
小さくなる効果を生ずる。

【０２７４】本実施形態では基板１１をシリコン、光導
波路２０をフッ素化ポリイミドとしたがこれ以外のもの
も利用できることは言うまでもない。例えば基板１１に
は、ガラス（石英ガラスを含む）、セラミック、ポリイ
ミドなどのプラスチック、サファイヤ等の結晶などを用
いることができる。

【０２７５】光導波路２０にはプラズマＣＶＤ法による
ガラス導波路やＰＭＭＡ、アクリル系、エポキシ系、ポ
リシロキ酸（シリコーン）系などを用いることが出来
る。位置調節機構形成用パターン１４にはニッケル薄
膜、クロム薄膜、白金薄膜、タングステン薄膜及びタン
グステンシリサイド薄膜などを用いることもできる。

【０２７６】突起１５形成用材料には錫、インジウム、
鉛、ビスマス及びこれらの合金、錫、インジウム、鉛、
ビスマスと金、銀、アルミニウム、アンチモンなどとの
合金など及びその他の液相化する温度が基板及び光導波
路より低く且つ位置調節機構形成用パターン１４との親
和性（濡れ性）が良い材料を用いることが可能である。

【０２７７】プラズマＣＶＤを用いて突起１５の表面に
シリコン酸化膜やシリコン窒化膜を、真空蒸着法やスパ
ッタ法などを用いて突起１５の表面にチタン、クロム、
タングステンなどの硬い金属の被覆を施すと、突起の硬
度が増し、溝などに嵌合させたとき変形しにくくなる。

【０２７８】図５５は光導波路にプラズマＣＶＤによる
光導波路を用いる例（第三の実施形態）である。例えば
表面平坦化層１３２の上に直接クロム、タングステン又
はタングステンシリサイド等によるパターン１４を形成
し、これを位置調節機構形成用パターン１４として使用
する。

【０２７９】製造方法には図５３（ｄ）〜図５４（ｄ）
同様の工程を用いることができる。例えば図５３（ｄ）
と同様に表面平坦化層１３２の上に位置調節機構形成用
パターン１４を形成する。なおパターンは図５３（ｄ）
のものとは異なり図５５（ｂ）に例示するパターン１４
のような円形パターンである。

【０２８０】その後図５３（ｅ）に例示するように上側
のクラッド１２２で埋め込み、後に図５４（ａ）、
（ｂ）に例示するようにＲＩＥで位置調節機構形成用パ
ターン１４を露出させる。次いで図５４（ｃ）に例示す
るように、金属塊１５ｐを被着させ、次いで図５４
（ｄ）に例示するように溶融させて金属塊を整形し、突
起１５を形成する。

【０２８１】本実施形態によっても位置調節機構形成用
パターン１４がコアと同じ高さで且つ平坦な面上に形成
されるため、そのパターン形状と位置精度が向上する効
果が得られる。その結果コア１３１と位置調節機構１５
の左右方向と高さ方向の両方の位置ずれが小さくなる効
果を生ずる。

【０２８２】図５６に本発明による光モジュールの構成
例（第四の実施形態）を示す。本実施形態は支持基板２
に第二の実施形態に記載の光導波路付基板１を搭載し、
光ファイバ及び光半導体素子と光結合するものである。
図５６（ａ）は組み合わせる前の支持基板と光導波路付
基板の構成を例示しており、図５６（ｂ）は２つの基板
の組み合わせ方法を例示している。

【０２８３】支持基板２には突起嵌合溝２１と光ファイ
バ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３が形成され、更に光
半導体素子３が搭載されている。基板２には例えばシリ
コン基板を用い、異方性エッチングにより突起嵌合溝２
１と光ファイバ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３を形成
する。光半導体素子３は基板表面の電極２３にボンディ
ングされている。

【０２８４】なお異方性エッチングのためのエッチング
用マスクを形成する際、突起嵌合溝２１と光ファイバ嵌
合溝２２及び光導波路収容溝２３を形成するために開け
られるエッチング用窓を、一枚のフォトマスクにより転
写形成することにより、相互の精度がマスクの精度に一
致するようになる。一般にマスクのパターンずれは０．
１μｍ以下であるので、これらの相対的位置ずれも０．
１μｍ以下に低減される。

【０２８５】一方、光導波路付基板１上の突起１５はコ
ア１３１に精密に位置合わせされているので、図５６
（ｂ）に例示するように支持基板２上の突起嵌合溝２１
に位置調節機構を構成する突起１５を嵌合させると、自
動的に光導波路のコア１３１と光ファイバ４及び光導波
路のコア１３１と光半導体素子３の位置合わせが行われ
光結合される。

【０２８６】なお光半導体素子３と光導波路のコア１３
１との高さ方向の位置合わせは、突起１５又は突起嵌合
溝２１の大きさを調節することによって行われる。光フ
ァイバのコア１３１の高さは光ファイバ嵌合溝２２の幅
によって調節される。

【０２８７】本実施形態によれば、無調整で光ファイバ
４と光導波路２０と光半導体素子３の光結合が行われる
効果を生ずる。その際、光導波路付基板１に光ファイバ
嵌合溝２２等の凹凸を形成する必要が無くなるので、光
導波路の製造が容易になる効果を生ずる。

【０２８８】図５７に本発明による他の光モジュールの
構成例（第五の実施形態）を示す。図５７（ａ）は組み
合わせる前の支持基板２と光導波路付基板１の構成を例
示しており、図５７（ｂ）は２つの基板の組み合わせ方
法を例示している。

【０２８９】本実施形態の第四の実施形態と異なる部分
は、光導波路付基板１上の位置調節機構１５と高さ調節
層１３３の間に高さ調節用クラッド１２３が形成されて
いることである。高さ調整用クラッド１２３には例えば
クラッド１２１と同じ組成のフッ素化ポリイミドを用い
る。

【０２９０】高さ調節用クラッド１２３を形成したの
で、例えば図５７（ｂ）に例示するように、支持基板２
の表面に高さ調節用クラッド１２３の表面が接するよう
に２つの基板１と２を組み合わせた際、高さ調節用クラ
ッド１２３の厚さを調節してコア１３１の高さを調節出
来るようになる。

【０２９１】従って、例えば突起嵌合溝２１に比べ突起
１５をやや小さくしておいて突起１５では左右の位置合
わせのみを行い、高さ方向については高さ調節用クラッ
ド１２３の厚みを調節して位置合わせすることができる
ようになる。

【０２９２】このようにすると突起１５のへこみ等に起
因する高さ誤差を生じなくなる効果を生ずる。即ち、例
えば突起１５と突起嵌合溝２１で高さを決めようとする
と、突起１５を突起嵌合溝２１に強く押しつける必要が
ある。このとき突起１５がつぶれ、誤差を生ずる。

【０２９３】しかし本実施形態を用い、左右方向に±
０．５μｍ程度動かせるように突起１５と突起嵌合溝２
１のサイズを調節すると、突起嵌合溝２１に突起１５を
嵌合させ且つ基板１を基板２に押しつけたときの圧力の
殆どが支持基板２と高さ調節用クラッド１２３の間に加
わるため、突起１５の変形が防止される。その結果高さ
精度が向上する効果を生じる。

【０２９４】図５８は第五の実施形態に用いられる光導
波路付基板の詳細な構成を例示するもの（第六の実施形
態）である。本実施形態の第四の実施形態と異なる部分
は、光導波路付基板１上の位置調節機構１５と高さ調節
層１３３の間に高さ調節用クラッド１２３が形成されて
いることである。高さ調整用クラッド１２３には例えば
クラッド１２１と同じ組成のフッ素化ポリイミドを用い
る。

【０２９５】本実施形態による光導波路付基板の製造工
程の例を図５９、図６０及び図６１に示す。図５９、図
６０及び図６１は図５８（ａ）をＡの方向から見た側面
図に対応するものである。

【０２９６】図５９（ａ）に例示するように、基板１１
上にクラッド１２１とコア用ポリイミドワニスを塗布し
硬化させた後コア１３１及び表面平坦化層１３２形成用
マスク１７を転写する。マスク１７にはアルミニウム、
チタン等の金属膜又はシリコーン（ポリシロキ酸）入り
フォトレジスト等を用いる。

【０２９７】次いで図５９（ｂ）のように、酸素プラズ
マによるＲＩＥ（反応性イオンエッチング(Reactive Io
n Etching)）によりコア１３１と表面平坦化層１３２を
形成する。コア１３１と表面平坦化層１３２は同じ層に
より形成されるので同じ厚さになる。

【０２９８】次いで図５９（ｃ）に例示するように、高
さ調節用クラッド用ポリイミドを塗布しイミド化する。
この材料にはクラッド１２１と同じものを用いる。次い
で図５９（ｄ）に例示するように、金属膜１４１と誘電
体膜１４２を被着させる。なお金属膜１４１の形成には
リフトオフ法又はエッチングを用い、誘電体膜の形成に
はプラズマＣＶＤ法を用いる。

【０２９９】次いで図６０（ａ）に例示するように、エ
ッチングにより不要な部分の誘電体膜を除去するよとも
に金属膜１４１上に円形のコンタクトホール１４を形成
する。このコンタクトホールは突起１５の形状を規定す
るためのパターン即ち位置調節機構形成用パターン１４
になるので、当該パターン形成のためのマスクはコア１
３１のパターン又はコアと同時に形成された位置合わせ
マーク（図示せず）に目合わせされ載置される。

【０３００】本工程を用いると、位置調節機構形成用パ
ターン１４がコア１３１と同じ高さの面上で目合わせさ
れ且つその表面（表面平坦化層１３２上表面）が平坦な
ので、そのパターン形状と位置精度が向上する効果が得
られる。なお誘電体膜１４をリフトオフ法で形成しても
よい。

【０３０１】次いで図６０（ｂ）に例示するように、上
側のクラッド１２２を塗布し、図６０（ｃ）に例示する
ようにエッチング用マスク１８を形成する。このマスク
１８は例えば図４に例示する導波路端面１３４及びチッ
プ搭載領域１９を形成するマスクと兼用することができ
る。

【０３０２】次いで図６０（ｄ）に例示するように、酸
素プラズマによるＲＩＥを行い誘電体膜１４２を露出さ
せる。次いで図６１（ａ）に例示するように、リフトオ
フ法等によりコンタクトホール１４上に金錫塊１５ｐを
形成する。次いで３２０℃以上に加熱すると金錫塊１５
ｐが溶融しドーム状に整形され、図６１（ｂ）に例示す
るような突起１５による位置調節機構が形成される。

【０３０３】本実施形態によれば位置調節機構形成用パ
ターン１４とコアの間に入る層が薄い高さ調節用クラッ
ドだけになるので、コアと位置調節機構との高さ誤差が
小さくなる効果を生ずる。

【０３０４】更に位置調節機構形成用パターン１４が平
坦な面上に形成されるため、そのパターン形状と位置精
度が向上する効果が得られる。コア１３１と位置調節機
構１５の左右方向と高さ方向の両方の位置ずれが小さく
なる効果を生ずる。

【０３０５】また実施形態５の説明に記載したように、
高さ調節用クラッド１２３の厚さを調節して支持基板２
に搭載された光半導体素子３と光導波路のコア１３１の
相対的高さを調節できるようになる効果を生ずる。

【０３０６】図６２は第六の実施形態の変形例（第七の
実施形態）である。本実施形態は第五の実施形態に用い
られる他の光導波路付基板１の例であり、光導波路付基
板１の光導波路にプラズマＣＶＤによるガラス導波路を
用いるものである。図６２（ａ）は斜視図を、図６２
（ｂ）は図６２（ａ）を図６２（ａ）に記載の矢印Ａの
方向から見た側面図である。

【０３０７】本実施形態が第六の実施形態と異なるの
は、クラッド１２１，１２２、高さ調節用クラッド１２
３及びコア１３１をプラズマＣＶＤで堆積したシリコン
酸化膜としたことと、位置調節機構形成用パターン１４
を円形金属膜としたことである。

【０３０８】位置調節機構形成用パターン１４には例え
ばクロム薄膜、タングステン薄膜、タングステンシリサ
イドによる薄膜等を用いる。表面に金メッキ等を施すと
突起用部材との親和性（濡れ性）が向上する。

【０３０９】第七の実施形態による光導波路付基板は、
図５９（ｄ）及び図６０（ａ）の位置調節機構形成用パ
ターン１４の形成工程において、金属膜パターン１４１
を図６２に例示する円形パターン１４とし、図５９及び
図６０に記載の誘電体膜１４２を形成しないこと以外、
第六の実施形態による光導波路付基板と同じ工程で形成
される。

【０３１０】本実施形態を用いた場合にも位置調節機構
形成用パターン１４とコアの間に入る層が薄い高さ調節
用クラッドだけになるので、コアと位置調節機構との高
さ誤差が小さくなる効果を生ずる。

【０３１１】更に位置調節機構形成用パターン１４が平
坦な面上に形成されるためそのパターン形状と位置精度
が向上する効果が得られる。コア１３１と位置調節機構
１５の左右方向と高さ方向の両方の位置ずれが小さくな
る効果を生ずる。

【０３１２】また実施形態５の説明に記載したように、
高さ調節用クラッド１２３の厚さを調節して支持基板２
に搭載された光半導体素子３と光導波路のコア１３１の
相対的高さを調節できるようになる効果を生ずる。

【０３１３】図６３は本発明による他の光導波路付基板
の例（第八実施形態）である。図６３（ａ）は光導波路
付基板１の斜視図、図６３（ｂ）と図６３（ｃ）は図６
３（ａ）を図に記載のA方向から見た側面図である。１
１は基板、２０は光導波路、１５は位置調節機構であ
る。

【０３１４】図６３（ｂ）の光導波路２０はクラッド１
２１，１２２とコア１３１で構成され、図６３（ｃ）の
光導波路２０はクラッド１２１，１２２，１２３とコア
１３１で構成される。位置調節機構１５は厳密には位置
調節機構形成用パターン１４と突起１５で構成される。
ここに基板１１には窪み１０が形成されこの窪み１０は
光導波路のクラッド１２１で満たされている。

【０３１５】図６３（ｂ）の場合にはコア１３１はその
底面が基板１１の表面と一致するような構成になってい
る。図６３（ｃ）の場合にはコア１３１の下に高さ調節
用クラッド１２３が形成され、高さ調節用クラッド１２
３の底面が基板１１の表面と一致するような構成になっ
ている。

【０３１６】本実施形態の基板１１は例えばシリコンで
ある。光導波路２０のうちのクラッド１２１は例えばプ
ラズマＣＶＤによるシリコン酸化物、シリコン窒化物又
はＦＨＤ法による石英により形成され、コア１３１とク
ラッド１２２はプラズマＣＶＤによるシリコン酸化物又
はシリコン窒化物により形成される。

【０３１７】位置調節機構形成用パターン１４はクロ
ム、タングステン又はタングステンシリサイドの薄膜、
突起は金錫共晶合金である。位置調節機構形成用パター
ン１４の表面に金等の貴金属による薄膜を形成すると、
突起形成材料の親和性（濡れ性）が向上する。

【０３１８】図６４及び図６５に本実施形態による光導
波路付基板の製造工程を例示する。まず図６４（ａ）に
例示するように、シリコン基板１１を異方性エッチング
し、溝１０を形成する。

【０３１９】次いで図６４（ｂ）に例示するように、プ
ラズマＣＶＤ又はＦＨＤ法により溝１０を埋め込むのに
十分な厚さのシリコン酸化物又は石英の膜１２pを堆積
する。次いで図６４（ｃ）に例示するように、基板１１
表面と溝１０に埋めたシリコン酸化物又は石英１２p表
面の高さが同じになるように表面を研磨する。ここに１
２pはクラッド１２１となる。

【０３２０】次いで図６４（ｄ）に例示するように、リ
フトオフ法等により位置調節機構形成用パターン１４を
形成する。次いで図６５（ａ）に例示するように、光導
波路のコア１３１と上側クラッド１２２を形成する。こ
こに２０はクラッド１２１とコア１３１とクラッド１２
２又はクラッド１２１，１２３とコア１３１とクラッド
１２２で構成される光導波路である。

【０３２１】次いで図６５（ｂ）に例示するように、エ
ッチングにより位置調節機構形成用パターン１４を露出
させる。エッチングはエッチング用ガスにフロン系ガス
や炭化水素を含むガスを用い、ＲＩＥ法により行うこと
が出来る。

【０３２２】次いで図６５（ｃ）に例示するように、リ
フトオフ法等により金錫等の金属塊１５ｐを形成する。
次いで３２０℃以上に加熱し表面張力を利用して金属塊
を図６５（ｄ）のように整形し、突起１５を形成する。

【０３２３】本実施形態によれば、位置調節機構形成用
パターン１４がコアと同じ高さで且つ平坦な面上に形成
されるため、そのパターン形状と位置精度が向上する効
果が得られる。

【０３２４】その結果コア１３１と位置調節機構１５の
左右方向と高さ方向の両方の位置ずれが小さくなる効果
を生ずる。また図１２に例示したように基板に光部品を
搭載し、光導波路と光部品を光結合することが出来るよ
うになる効果を生ずる。

【０３２５】なお図６４（ｄ）に例示した位置調節機構
形成用パターン１４を導波路形成後に形成するようにす
れば、当該突起１５をＦＨＤ法により形成された光導波
路を具備する光導波路付基板に形成することも可能にな
る。

【０３２６】図６６に本発明による他の光モジュールの
構成例（第九の実施形態）を示す。本実施形態は支持基
板２の上に第八の実施形態に記載の光導波路付基板１を
搭載し、光ファイバ４及び光半導体素子３と光結合する
ものである。図６６（ａ）は組み合わせる前の支持基板
２と光導波路付基板１の構成を例示しており、図６６
（ｂ）は２つの基板の組み合わせ方法を例示している。

【０３２７】支持基板２には突起嵌合溝２１と光ファイ
バ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３が形成され、更に光
半導体素子３が搭載されている。基板２には例えばシリ
コン基板を用い、異方性エッチングにより突起嵌合溝２
１と光ファイバ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３を形成
する。光半導体素子３は基板２の表面の電極３２にボン
ディングされている。

【０３２８】なお異方性エッチングのためのマスクを形
成する際、突起嵌合溝２１と光ファイバ嵌合溝２２及び
光導波路収容溝２３を形成するために開けられるエッチ
ング用窓を、一枚のフォトマスクにより転写形成するこ
とにより、相互の精度がマスクの精度に一致するように
なる。一般にマスクのパターンずれは０．１μｍ以下で
あるので、これらの相対的位置ずれも０．１μｍ以下に
低減される。

【０３２９】光導波路付基板１上の突起１５はコア１３
１に精密に位置合わせされているので、図６６（ｂ）に
例示するように支持基板２上の突起嵌合溝２１に位置調
節機構を構成する突起１５を嵌合させると、自動的に光
導波路のコア１３１と光ファイバ４及び光導波路のコア
１３１と光半導体素子３の位置合わせが行われ光結合さ
れる。

【０３３０】なお光半導体素子３と光導波路のコア１３
１の相互の高さ方向の位置合わせは突起１５又は突起嵌
合溝２１の大きさを調節することによって行われる。光
ファイバ４のコアの高さは光ファイバガイド溝２２の幅
によって調節される。

【０３３１】本実施形態によれば、無調整で光ファイバ
４と光導波路２０と光半導体素子３の光結合が行われる
効果を生ずる。その際光導波路付基板１に光ファイバガ
イド溝２２を形成する必要が無くなるので、光導波路の
製造が容易になる効果を生ずる。

【０３３２】図６７は本発明による他の光導波路付基板
の例（第十実施形態）である。図６２（ａ）は光導波路
付基板１の斜視図、図６２（ｂ）と図６２（ｃ）は図６
２（ａ）を図に記載のA方向から見た側面図である。

【０３３３】図６２（ｂ）の場合にはコア１３１を基板
表面より少し高くし、コアの下に高さ調節クラッド１２
３を入れるている。図６２（ｃ）の場合にはコア１３１
の底面と基板１１表面の高さを一致させている。

【０３３４】図６２（ｂ）の構成にすると、図１２のよ
うに基板表面に光部品３を搭載し、高さ調節クラッド１
２３の厚さを調節してコア１３１と光部品３の高さを一
致させることが可能になる。図６７において、１１は基
板、２０は光導波路、１５は位置調節機構である。

【０３３５】図６７（ｃ）の場合光導波路２０はクラッ
ド１２１，１２２とコア１３１で構成され、位置調節機
構１５は溝１５ａで構成される（以下この溝１５ａを突
起嵌合溝という）。ここに基板１１には窪みが形成され
この窪みは光導波路のクラッドで満たされている。更に
コアはその底面が基板１１の表面と一致するように形成
されている。

【０３３６】図６７（ｂ）の場合光導波路２０はクラッ
ド１２１，１２２，１２３とコア１３１で構成され、位
置調節機構１５は突起嵌合溝１５ａで構成される。ここ
に基板１１には窪みが形成されこの窪みは光導波路のク
ラッドで満たされている。コア１３１の下に高さ調節用
クラッド１２３が形成されはその底面が基板１１の表面
と一致するような構成となっている。

【０３３７】本実施形態の基板は例えばシリコンであ
り、光導波路は例えばプラズマＣＶＤによるシリコン酸
化物又はＦＨＤ法による石英ガラスにより形成され、溝
５１aはシリコンの異方性エッチングにより形成され
る。

【０３３８】図６８、図６９及び図７０に本実施形態に
よる光導波路付基板の製造工程を例示する。まず図６８
（ａ）に例示するように、シリコン基板１１を異方性エ
ッチングし、溝１０を形成する。

【０３３９】次いで図６８（ｂ）に例示するように、プ
ラズマＣＶＤ又はＦＨＤ法により溝１０を埋め込むのに
十分な厚さのシリコン酸化物の膜１２pを堆積する。次
いで図６９（ａ）に例示するように、基板表面と溝に埋
めたシリコン酸化物１２p表面の高さが同じになるよう
に表面を研磨する。ここに１２pはクラッド１２１とな
る。

【０３４０】次いで図６９（ｂ）に例示するようにシリ
コン基板１１を異方性エッチングし位置調節機構用の突
起嵌合溝１５ａ（以下これを単に突起嵌合溝という）を
形成する。なお、図６８（ａ）で溝１０と突起嵌合溝１
５ａを同時に形成してもよい。

【０３４１】次いで図７０（ａ）に例示するように光導
波路のコア１３１と上側クラッド層１２２を形成する。
ここに２０はクラッド１２１，１２２及びコア１３１で
構成される光導波路又はクラッド１２１，１２２，１２
３及びコア１３１で構成される光導波路である。

【０３４２】次いで図７０（ｂ）に例示するように、エ
ッチングにより突起嵌合溝１５ａを露出させる。エッチ
ングにはフロン系ガスや炭化水素ガスによるＲＩＥを用
いる。

【０３４３】本実施形態によれば突起嵌合溝１５ａがコ
アと同じ高さで且つ平坦な面上に形成されるため、その
パターン形状と位置精度が向上する効果が得られる。ま
た位置調節機構１５ａの形成にシリコンの異方性エッチ
ングを用いるのでその形成が容易になる効果を生ずる。

【０３４４】更に異方性エッチングは結晶の異方性を利
用するので高い形状精度を有する溝の製造が可能にな
る。その結果、コア１３１と位置調節機構１５である突
起嵌合溝１５ａの左右方向と高さ方向の両方の位置ずれ
が小さくなる効果を生ずる。

【０３４５】本実施形態では基板上に突起嵌合溝１５ａ
を形成するが、この溝は例えば間口２０μｍ角、深さ１
０μｍ程度まで小さく出来るので、導波路製造上は大き
な問題とはならない。

【０３４６】図７１に第十の実施形態の変形例（第１１
の実施形態）を、図７２に第十の実施形態の他の変形例
（第１２の実施形態）を示す。図７１（ａ）は光導波路
付基板１の斜視図、図７１（ｂ）と図７１（ｃ）は図７
１（ａ）を図に記載の矢印A方向から見た側面図、図７
２（ａ）は光導波路付基板１の斜視図、図７２（ｂ）は
図７２（ａ）を図に記載の矢印A方向から見た側面図で
ある。

【０３４７】図７１（ｂ）の光導波路２０はクラッド１
２１，１２２，１２３とコア１３１で構成されている。
図７１（ｃ）の光導波路２０はクラッド１２１，１２２
とコア１３１で構成されている。

【０３４８】図７１（ｂ）の場合にはコア１３１を基板
表面より少し高くし、コアの下に高さ調節クラッド１２
３を入れるている。図７１（ｃ）の場合にはコア１３１
の底面と基板１１表面の高さを一致させるている。

【０３４９】図７１（ａ）の構成にすると、図１２のよ
うに基板表面に光部品３を搭載し、高さ調節クラッド１
２３の厚さを調節してコア１３１と光部品３の高さを一
致させることが可能になる。

【０３５０】図には明示していないが、図７２に例示の
実施形態についても、図７１と同様に、コア１３１の高
さを基板１１表面より高くしコア１３１と基板１１表面
（に相当する部位）との間に高さ調節用クラッド１２３
を挟み込む構造（図７１（ｂ）相当）と高さ調節用クラ
ッドを具備しない構造（図７１（ｃ）相当）をとること
ができる。

【０３５１】図７１（ｂ）相当の構造にすると、図１２
ように基板表面に光部品３を搭載し、高さ調節クラッド
１２３の厚さを調節してコア１３１と光部品３の高さを
一致させることが可能になる。

【０３５２】第１１の実施形態と第十の実施形態の違い
は、第十の実施形態の間口が正方形の突起嵌合溝１５ａ
を間口が帯状の突起嵌合溝１５ａに変形したこと、第１
２の実施形態と第十の実施形態の違いは、第十の実施形
態の間口が正方形の突起嵌合溝１５ａを多数の間口が帯
状の突起嵌合溝１５ａに変形したことである。それを除
くと第１１の実施形態と第１２の実施形態は第十の実施
形態と同じである。

【０３５３】第十、第１１及び第１２の実施形態による
光導波路付基板は以下に示す実施形態に用いたとき新た
な効果を生ずる。

【０３５４】図７３に本発明による他の光モジュールの
構成例（第１３の実施形態）を示す。本実施形態は支持
基板２の上に第十の実施形態に記載の光導波路付基板１
を搭載し、光ファイバ４及び光半導体素子３と光結合す
るものである。図７３（ａ）は組み合わせる前の支持基
板２と光導波路付基板２の構成を例示しており、図７３
（ｂ）は２つの基板の組み合わせ方法を例示している。

【０３５５】支持基板２には突起２１ａと光ファイバ嵌
合溝２２と光導波路収容溝２３が形成され、更に光半導
体素子３が搭載されている。基板２には例えばシリコン
基板を用い、異方性エッチングにより突起２１ａと光フ
ァイバ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３を形成する。

【０３５６】図７３（ａ）に記載のような矩形の突起２
１ａの形成には、基板にシリコン基板を用い、エッチン
グ用マスクに補償パターンの付いた矩形マスクパターン
を用い、シリコン基板を異方性エッチングすればよい。
詳細な方法は例えば電子情報通信学会エレクトロニクス
ソサイエティ大会講演論文集１，１８５ページ等に記載
されている。光半導体素子３は基板表面の電極３２にボ
ンディングされている。

【０３５７】なお異方性エッチングのためのマスクを形
成する際、突起２１ａと光ファイバ嵌合溝２２及び光導
波路収容溝２３を形成するために開けられるエッチング
用窓を、一枚のフォトマスクにより転写形成することに
より、相互の精度がマスクの精度に一致するようにな
る。一般にマスクのパターンずれは０．１μｍ以下であ
るので、これらの相対的位置ずれも０．１μｍ以下に低
減される。

【０３５８】光導波路付基１板上の突起嵌合溝１５ａは
コア１３１に精密に位置合わせされているので、図７３
（ｂ）に例示するように支持基板２上の突起21ａに突起
嵌合溝１５ａを嵌合させると、自動的に光導波路のコア
１３１と光ファイバ４及び光導波路のコア１３１と光半
導体素子３の位置合わせが行われ光結合される。

【０３５９】なお光半導体素子３と光導波路のコア１３
１との高さ方向の位置合わせは突起２１ａ又は突起嵌合
溝１５ａの大きさを調節することによって行われる。光
ファイバ４のコアの高さは光ファイバガイド溝２２の幅
を調節することにによって調節される。

【０３６０】本実施形態によれば、無調整で光ファイバ
４と光導波路のコア１３１と光半導体素子３の光結合が
行われる効果を生ずる。その際光導波路付基板１に光フ
ァイバガイド溝を形成する必要が無くなるので、光導波
路の製造が容易になる効果を生ずる。

【０３６１】図７４に本発明による光モジュールの構成
例（第１４の実施形態）を示す。本実施形態は支持基板
２の上に第１１の実施形態に記載の光導波路付基板１を
搭載し、光ファイバ４及び光半導体素子３と光結合する
ものである。図７４（ａ）は組み合わせる前の支持基板
２と光導波路付基板１の構成を例示しており、図７４
（ｂ）は２つの基板の組み合わせ方法を例示している。

【０３６２】支持基板２には突起２１ａと光ファイバ嵌
合溝２２と光導波路収容溝２３が形成され、更に光半導
体素子３が搭載されている。基板２には例えばシリコン
基板を用い、異方性エッチングにより突起２１ａと光フ
ァイバ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３を形成する。

【０３６３】異方性エッチングのためのマスクを形成す
る際、突起２１ａと光ファイバ嵌合溝２２及び光導波路
収容溝２３を形成するために開けられるエッチング用窓
を、一枚のフォトマスクにより転写形成することによ
り、相互の精度がマスクの精度に一致するようになる。
一般にマスクのパターンずれは０．１μｍ以下であるの
で、これらの相対的位置ずれも０．１μｍ以下に低減さ
れる。

【０３６４】本実施形態による突起２１ａの形成には、
第１３の実施形態（図７３）に記載の突起を形成する場
合のように、補償パターンを必要としないため、本実施
形態を用いると突起２１ａの形成が容易になる効果を生
ずる。

【０３６５】光導波路付基板１上の突起嵌合溝１５はコ
ア１３１に精密に位置合わせされているので、図７４
（ｂ）に例示するように支持基板２上の突起２１ａを突
起嵌合溝１５ａに嵌合させると、自動的に光導波路のコ
ア１３１と光ファイバ４及び光導波路のコア１３１と光
半導体素子３の位置合わせが行われ光結合される。

【０３６６】なお光半導体素子３と光導波路のコア１３
１との高さ方向の位置合わせは突起２１ａ又は突起嵌合
溝１５ａの大きさを調節することによって行われる。光
ファイバ４のコアの高さは光ファイバガイド溝の幅を調
節することによって調節される。

【０３６７】本実施形態によれば、無調整で光ファイバ
４と光導波路２０と光半導体素子３の光結合が行われる
効果を生ずる。その際光導波路付基板１に光ファイバガ
イド溝を形成する必要が無くなるので、光導波路の製造
が容易になる効果を生ずる。

【０３６８】また支持基板の突起２１に光導波路付基板
の突起嵌合溝１５ａを嵌合させたままでスライドさせる
ことが可能になる。例えば光導波路付基板１をスライド
させて光導波路２０の端と光半導体素子３を接近させる
と、光結合効率が向上する効果を生ずる。

【０３６９】図７５に本発明による光モジュールの構成
例（第１５の実施形態）を示す。本実施形態は支持基板
２の上に第１２の実施形態に記載の光導波路付基板１を
搭載し、光ファイバ４及び光半導体素子３と光結合する
ものである。図７５（ａ）は組み合わせる前の支持基板
２と光導波路付基板１の構成を例示しており、図７５
（ｂ）は２つの基板の組み合わせ方法を例示している。

【０３７０】支持基板２には突起２１ａと光ファイバ嵌
合溝２２と光導波路収容溝２３が形成され、更に光半導
体素子３が搭載されている。基板２には例えばシリコン
基板を用い、異方性エッチングにより突起２１ａと光フ
ァイバ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３を形成する。光
半導体素子は基板表面の電極２３にボンディングされて
いる。

【０３７１】なお異方性エッチングのためのマスクを形
成する際、突起２１ａと光ファイバ嵌合溝２２及び光導
波路収容溝２３を形成するために開けられるエッチング
用窓を、一枚のフォトマスクにより転写形成することに
より、相互の精度がマスクの精度に一致するようにな
る。一般にマスクのパターンずれは０．１μｍ以下であ
るので、これらの相対的位置ずれも０．１μｍ以下に低
減される。

【０３７２】本実施形態による突起２１ａの形成には第
１３の実施形態（図７３）に記載の突起形成の場合のよ
うな補償パターンを必要としないため、本実施形態を用
いると突起２１ａの形成が容易になる効果を生ずる。

【０３７３】更に複数の突起２１と溝１５ａを形成する
ので、突起２１ａと溝１５ａが嵌合したときのトータル
の強度を低下させずに突起２１ａと溝１５ａを浅くする
ことが可能になる。突起２１ａ又は溝１５ａが浅くなる
と光導波路付基板１の場合には光導波路の形成が容易に
なる。

【０３７４】光導波路付基板１上の突起嵌合溝１５ａは
コア１３１に精密に位置合わせされているので、図７５
（ｂ）に例示するように支持基板２上の突起２１ａに突
起嵌合溝１５ａを嵌合させると、自動的に光導波路のコ
ア１３１と光ファイバ４及び光導波路のコア１３１と光
半導体素子３の位置合わせが行われ光結合される。

【０３７５】なお光半導体素子３と光導波路のコア１３
１との高さ方向の位置合わせは突起２１ａ又は突起嵌合
溝１５ａの大きさを調節することによって行われる。光
ファイバ４のコアの高さは光ファイバガイド溝の幅を調
節することによって調節される。

【０３７６】本実施形態によれば、無調整で光ファイバ
４と光導波路のコア１３１と光半導体素子３の光結合が
行われる効果を生ずる。その際光導波路付基板１に光フ
ァイバガイド溝を形成する必要が無くなるので、光導波
路の製造が容易になる効果を生ずる。

【０３７７】また支持基板２の突起２１ａに光導波路付
基板１の突起嵌合溝１５ａを嵌合させたままでスライド
させることが可能になる。例えば光導波路付基板１をス
ライドさせて光導波路の端面と光半導体素子３を接近さ
せると、光結合効率が向上する効果を生ずる。

【０３７８】図７６に本発明による光モジュールの構成
例（第１６の実施形態）を示す。本実施形態は突起嵌合
溝２１有する支持基板２の上に第十の実施形態に記載の
光導波路付基板１を搭載し、光ファイバ４及び光半導体
素子３と光結合するものである。

【０３７９】突起嵌合溝２１球状部材６１を嵌合させ、
更にこの球状部材に突起嵌合溝１５ａを嵌合させて２つ
の基板を位置合わせする。図７６（ａ）は組み合わせる
前の支持基板２と光導波路付基板１の構成を例示してお
り、図７６（ｂ）は２つの基板の組み合わせ方法を例示
している。

【０３８０】支持基板２には突起嵌合溝２１と光ファイ
バ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３が形成され、更に光
半導体素子３が搭載されている。基板２には例えばシリ
コン基板を用い、異方性エッチングにより突起嵌合溝２
１と光ファイバ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３を形成
する。光半導体素子３は基板表面の電極３２にボンディ
ングされている。

【０３８１】なお異方性エッチングのためのマスクを形
成する際、突起嵌合溝２１と光ファイバ嵌合溝２２及び
光導波路収容溝２３を形成するために開けられるエッチ
ング用窓を、一枚のフォトマスクにより転写形成するこ
とにより、相互の精度がマスクの精度に一致するように
なる。一般にマスクのパターンずれは０．１μｍ以下で
あるので、これらの相対的位置ずれも０．１μｍ以下に
低減される。

【０３８２】本実施形態によれば第１３の実施形態（図
７３）に記載の突起２１a形成の場合のような補償パタ
ーンを用いる突起２１ａの形成を必要としないため、製
造が容易になる効果を生ずる。

【０３８３】光導波路付基板１上の突起嵌合溝１５ａは
コア１３１に精密に位置合わせされているので、図７６
（ｂ）に例示するように球状部材６１を介して光導波路
付基板１の突起嵌合溝１５ａを支持基板２上の突起嵌合
溝２１ａに嵌合させると、自動的に光導波路のコア１３
１と光ファイバ４及び光導波路のコア１３１と光半導体
素子３の位置合わせが行われ光結合される。

【０３８４】なお球状部材６１にはガラス、セラミッ
ク、金属球、プラスチック球等を用いる。例えば液晶表
示パネルの液晶封入部の隙間を一定に保つために均一性
な直径を持つセラミックやプラスチックの球体が開発さ
れているので、それを利用することも可能である。球状
部材にガラスやセラミックを用いる場合にはその固定に
低融点ガラスを用いることも可能である。

【０３８５】光半導体素子３と光導波路のコア１３１と
の高さ方向の位置合わせは突起嵌合溝２１又は突起嵌合
溝１５ａ又は球状部材６１の大きさを調節することによ
って行われる。光ファイバ４のコアの高さは光ファイバ
ガイド溝２２の幅を調節することによって調節される。

【０３８６】本実施形態によれば、無調整で光ファイバ
４と光導波路のコア１３１と光半導体素子３の光結合が
行われる効果を生ずる。その際光導波路付基板１に光フ
ァイバガイド溝のような深い溝を形成する必要が無くな
るので、光導波路の製造が容易になる効果を生ずる。

【０３８７】図７７に本発明による光モジュールの構成
例（第１７の実施形態）を示す。本実施形態は支持基板
２の上に第１１の実施形態に記載の光導波路付基板１を
搭載し、光ファイバ４及び光半導体素子３と光結合する
ものである。図７７（ａ）及び図７７（ｂ）は組み合わ
せる前の支持基板２と光導波路付基板１の構成を例示し
ており、図７７（ｃ）は２つの基板の組み合わせ方法を
例示している。

【０３８８】図７７（ａ）と図７７（ｂ）は支持基板２
上の突起嵌合溝２１と光導波路付基板上の突起嵌合溝１
５ａの形状のみが異なる。突起嵌合溝１５ａ及び２１は
図７７（ａ）のように基板内に収まるように形成しても
よいし、図７７（ｂ）のように基板の端に達するように
形成してもよい。

【０３８９】支持基板２には突起嵌合溝２１と光ファイ
バ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３が形成され、更に光
半導体素子３が搭載されている。基板２には例えばシリ
コン基板を用い、異方性エッチングにより突起嵌合溝２
１と光ファイバ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３を形成
する。

【０３９０】異方性エッチングのためのマスクを形成す
る際、突起嵌合溝２１と光ファイバ嵌合溝２２及び光導
波路収容溝２３を形成するために開けられるエッチング
用窓を、一枚のフォトマスクにより転写形成することに
より、相互の精度がマスクの精度に一致するようにな
る。一般にマスクのパターンずれは０．１μｍ以下であ
るので、これらの相対的位置ずれも０．１μｍ以下に低
減される。

【０３９１】光導波路付基板１上の突起嵌合溝１５ａは
コア１３１に精密に位置合わせされているので、図７７
（ｂ）に例示するように円柱状部材６２を介して支持基
板２上の突起嵌合溝１５ａに光導波路付基板１上の突起
嵌合溝２１ａを嵌合させると、自動的に光導波路のコア
１３１と光ファイバ４及び光導波路のコア１３１と光半
導体素子３の位置合わせが行われ光結合される。

【０３９２】なお円柱状部材６２にはガラス、セラミッ
ク、金属等を用いる。光半導体素子３と光導波路のコア
１３１との高さ方向の位置合わせは突起嵌合溝２１又は
突起嵌合溝１５ａ又は円柱状部材の大きさを調節するこ
とによって行われる。光ファイバのコアの高さは光ファ
イバガイド溝の幅を調節することによって調節される。

【０３９３】本実施形態によれば、無調整で光ファイバ
４と光導波路のコア１３１と光半導体素子３の光結合が
行われる効果を生ずる。その際光導波路付基板１に光フ
ァイバガイド溝を形成する必要が無くなるので、光導波
路の製造が容易になる効果を生ずる。

【０３９４】また円柱状部材６２に光導波路付基板１の
突起嵌合溝１５ａを嵌合させたままでスライドさせるこ
とが可能になる。例えば光導波路付基板１をスライドさ
せて光導波路の端面と光半導体素子３を接近させると、
光結合効率が向上する効果を生ずる。

【０３９５】図７８は本発明による他の光導波路付基板
の例（第１８実施形態）である。図７８（ａ）は光導波
路付基板１の斜視図、図７８（ｂ）と図７８（ｃ）は図
７８（ａ）を図に記載のA方向から見た側面図である。

【０３９６】図７８（ｂ）のようにクラッド１２１の上
にコア１３１を形成する場合と、図７８（ｃ）のように
クラッド１２１の上に高さ調節クラッド１２３を形成
し、その上にコア１３１を形成する場合がある。

【０３９７】図７８（ｂ）の構成にすると、図４のよう
に基板表面に光部品３を搭載し、高さ調節クラッド１２
３の厚さを調節してコア１３１と光部品３の高さを一致
させることが可能になる。図７８において、１１は基
板、２０は光導波路、１５は位置調節機構である。

【０３９８】図７８（ｂ）の場合、光導波路２０はクラ
ッド１２１とコア１３１とクラッド１２２で構成され、
位置調節機構１５は金属膜１４１とコンタクトホール１
４が形成された誘電体膜１４２と突起１５で構成され
る。

【０３９９】図７８（ｃ）の場合、光導波路２０はクラ
ッド１２１，１２２，１２３とコア１３１で構成され、
位置調節機構１５は金属膜１４１とコンタクトホール１
４が形成された誘電体膜１４２と突起１５で構成され
る。

【０４００】コア１３１の下のクラッド１２３はクラッ
ド１２１の上側表面から見たコアの高さを調節するため
の層である。高さ調節用クラッド１２３の厚さを調節し
て、例えば図４に例示するようにクラッドで形成された
台座に搭載された光部品の光軸高さと光導波路のコアの
高さを一致させる。

【０４０１】本実施形態の基板は例えばシリコンであ
り、光導波路は例えばフッ素化ポリイミドである。金属
膜１４１はチタン薄膜と金薄膜を積層したもの、誘電体
膜１４２はプラズマＣＶＤで形成した酸化シリコン膜ま
たは窒化シリコン膜である。突起１５は金錫共晶合金で
ある。突起１５は誘電体膜１４２に形成されたコンタク
トホール１４を通して金属膜１４１に被着されている。

【０４０２】本実施形態による光導波路付基板は図５
３、図５４とほぼ同様の行程により製作される。金属膜
１４１、誘電体膜１４２が形成される層が高さ調整層１
３３上ではなくクラッド層１２１または１２３上になっ
ていることが図５３、図５４の場合とは異なる。

【０４０３】必要であれば金属膜１４１を被着させると
き、同時に同じ金属薄膜によるコアの目合わせ用パター
ン（位置合わせマーク）も形成する。この場合位置合わ
せマークに目合わせしてコアパターンを形成する。

【０４０４】本実施形態のクラッド１２１，１２３はガ
ラス等の無機材料であっても良い。その場合には突起形
成用パターン１４には図７９に例示するようなパターン
を用いることができる。

【０４０５】図７９の突起形成用パターン１４は金属で
形成された円形の薄膜パターンである。コア１３１とク
ラッド１２２がプラスチックの場合にはチタン薄膜と金
薄膜を積層下パターンを用いることができる。

【０４０６】コア１３１とクラッド１２２をプラズマＣ
ＶＤによる酸化シリコンや窒化シリコンを用いる場合に
は、突起形成用パターン１４にはクロム薄膜、タングス
テン薄膜、タングステンシリサイド薄膜等による円形パ
ターンを用いる。この場合にも表面に金メッキ等を施す
と突起が被着し易くなる。

【０４０７】本実施形態によれば、突起嵌合溝１５がコ
アと同じ高さで且つ平坦な面上に形成されるためそのパ
ターン形状と位置精度が向上する効果が得られる。

【０４０８】図８０及び図８１は本発明による他の光導
波路付基板の例（第１９実施形態）である。図８０
（ａ）と図８１（ａ）は光導波路付基板１の斜視図、図
８０（ｂ）と図８０（ｃ）は図８０（ａ）を図に記載の
A方向から見た側面図、図８１（ｂ）は図８１（ａ）を
図に記載のA方向から見た側面図である。

【０４０９】図８０（ｂ）のように基板１１ｔの上にコ
ア１３１を形成する場合と、図８０（ｃ）又は図８１
（ｂ）のように基板１１ｔの上に高さ調節クラッド１２
３を形成し、その上にコア１３１を形成する場合があ
る。

【０４１０】図８０（ｃ）又は図８１（ｂ）の構成にす
ると、図１０のように基板表面に光部品３を搭載し、高
さ調節クラッド１２３の厚さを調節してコア１３１と光
部品３の高さを一致させることが可能になる。

【０４１１】図８０及び図８１において、１１ｔは基
板、２０は光導波路、１５は位置調節機構である。図８
０（ｂ）の場合、光導波路２０は基板１１ｔとコア１３
１とクラッド１２２で構成され、位置調節機構１５は金
属膜１４と突起１５で構成される。

【０４１２】図８０（ｃ）及び図８１（ｂ）の場合、光
導波路２０は基板１１ｔとクラッド１２２，１２３とコ
ア１３１で構成され、位置調節機構１５は金属膜１４と
突起１５で構成される。

【０４１３】コア１３１の下のクラッド１２３は基板１
１ｔの上側表面から見たコアの高さを調節するための層
である。高さ調節用クラッド１２３の厚さを調節して、
例えば図１０又は図１６に例示するように基板表面に搭
載された光部品の光軸高さと光導波路のコアの高さを一
致させる。

【０４１４】本実施形態の基板１１ｔは例えば石英であ
り、光導波路は例えばフッ素化ポリイミドまたはプラズ
マＣＶＤで製造した酸化シリコン又は窒化シリコンであ
る。本実施形態の場合基板１１ｔは光導波路のクラッド
を兼用している。

【０４１５】光導波路がフッ素化ポリイミドの場合に
は、金属膜１４はチタン薄膜と金薄膜を積層したもので
ある。光導波路がプラズマＣＶＤで製造した酸化シリコ
ン又は窒化シリコンの場合には、金属膜１４はクロム薄
膜、タングステン薄膜、タングステンシリサイド薄膜等
である。突起１５は金錫共晶合金である。

【０４１６】基板に金属膜１４を被着させた後コア１３
１とクラッド１２２又は高さ調節用クラッド１２３とコ
ア１３１とクラッド１２２を形成する。次いでＲＩＥに
より金属膜１４を露出させ、次いで金錫を被着させて突
起１５を形成する。

【０４１７】必要であれば金属膜１４を被着させると
き、同時に同じ金属薄膜によるコアの目合わせ用パター
ン（位置合わせマーク）も形成する。この場合位置合わ
せマークに目合わせしてコアパターンを形成する。

【０４１８】図８０（ｂ）及び図８１（ｂ）の場合に
は、突起１５がコアと同じ高さで且つ平坦な面上に形成
されるためそのパターン形状と位置精度が向上する効果
が得られる。

【０４１９】図８０（ｃ）の場合でも、突起１５が形成
される部分とコア１３１が形成される部分の間の層が高
さ調節用クラッド１２３だけであるので、コア１３１と
突起１５との高さ誤差が小さくなる効果が得られる。更
に突起１５が平坦な面上に形成されるためそのパターン
形状と位置精度が向上する効果が得られる。

【０４２０】図８２は本発明による他の光導波路付基板
の例（第２０実施形態）である。図８２（ａ）は光導波
路付基板１の斜視図、図８２（ｂ）は図８２（ａ）を図
に記載のA方向から見た側面図である。図８２におい
て、１１は基板、２０は光導波路、１５は位置調節機構
である。

【０４２１】光導波路２０はクラッド１２１，１２２，
１２３とコア１３１で構成され、位置調節機構１５は金
属膜１４と突起１５で構成される。コア１３１の下のク
ラッド１２３は基板１１の上側表面から見たコアの高さ
を調節するための層である。高さ調節用クラッド１２３
の厚さを調節して、例えば図１３に例示するように基板
表面に搭載された光部品の光軸高さと光導波路のコアの
高さを一致させる。

【０４２２】本実施形態の基板１１は例えばシリコンで
ある。光導波路には例えば次のような２つの構成を用い
ることができる。第一の例は、例えばクラッド１２１と
高さ調節用クラッド１２３をプラズマＣＶＤで製造した
酸化シリコン又は窒化シリコンあるいはＦＨＤ法で形成
した石英にし、コア１３１とクラッド１２２をフッ素化
ポリイミドとする構成である。

【０４２３】第２の構成は、例えばクラッド１２１と高
さ調節用クラッド１２３をプラズマＣＶＤで製造した酸
化シリコン又は窒化シリコンあるいはＦＨＤ法で形成し
た石英とし、コア１３１とクラッド１２２をプラズマＣ
ＶＤで製造した酸化シリコン又は窒化シリコンとする構
成である。

【０４２４】コア１３１とクラッド１２２がフッ素化ポ
リイミドの場合には金属膜１４はチタン薄膜と金薄膜を
積層したものである。コア１３１とクラッド１２２がプ
ラズマＣＶＤで製造した酸化シリコン又は窒化シリコン
の場合には、金属膜１４はクロム薄膜、タングステン薄
膜、タングステンシリサイド薄膜等である。突起１５は
金錫共晶合金である。

【０４２５】図６４（ａ）〜図６４（ｃ）に例示する行
程で、溝１０をクラッド１２１で埋め込んだ基板を形成
する。次いで高さ調節用クラッドを形成し、次いで金属
膜１４を被着させる。次いでコア１３１とクラッド１２
２形成する。次いでＲＩＥにより金属膜１４を露出さ
せ、次いで金錫を被着させて突起１５を形成する。

【０４２６】必要であれば金属膜１４を被着させると
き、同時に同じ金属薄膜によるコアの目合わせ用パター
ン（位置合わせマーク）も形成する。この場合位置合わ
せマークに目合わせしてコアパターンを形成する。

【０４２７】本実施形態によれば突起１５がコアと同じ
高さで且つ平坦な面上に形成されるためそのパターン形
状と位置精度が向上する効果が得られる。

【０４２８】図８３及び図８４は本発明による他の光導
波路付基板の例（第２１実施形態）である。図８３
（ａ）と図８４（ａ）は光導波路付基板１の斜視図、図
８３（ｂ）と図８３（ｃ）は図８３（ａ）を図に記載の
A方向から見た側面図、図８４（ｂ）と図８４（ｃ）は
図８４（ａ）を図に記載のA方向から見た側面図であ
る。

【０４２９】図８３（ｂ）又は図８４（ｂ）のように基
板１１ｔの上に高さ調節クラッド１２３を形成しその上
にコア１３１を形成する場合と、図８３（ｃ）又図８４
（ｃ）のように基板１１ｔの上に直接コア１３１を形成
する場合がある。

【０４３０】図８３（ｂ）又は図８４（ｂ）の構成にす
ると、図１６のように基板表面に光部品３を搭載し、高
さ調節クラッド１２３の厚さを調節してコア１３１と光
部品３の高さを一致させることが可能になる。図８３及
び図８４において、１１ｔは基板、２０は光導波路、１
５ａは位置調節機構である。

【０４３１】図８３（ｃ）及び図８４（ｃ）の場合、光
導波路２０は基板１１ｔとコア１３１とクラッド１２２
で構成され、位置調節機構１５は突起嵌合溝１５ａで構
成される。図８３（ｂ）及び図８４（ｂ）の場合、光導
波路２０は基板１１ｔとクラッド１２２，１２３とコア
１３１で構成され、位置調節機構１５は突起嵌合溝１５
ａで構成される。

【０４３２】コア１３１の下のクラッド１２３は基板１
１ｔの上側表面から見たコアの高さを調節するための層
である。高さ調節用クラッド１２３の厚さを調節して、
例えば図１６に例示するように基板表面に搭載された光
部品の光軸高さと光導波路のコアの高さを一致させる。

【０４３３】本実施形態の基板１１ｔは例えば石英であ
り、光導波路は例えばフッ素化ポリイミドまたはプラズ
マＣＶＤで製造した酸化シリコン又は窒化シリコンであ
る。本実施形態の場合基板１１ｔは光導波路のクラッド
を兼用している。

【０４３４】光導波路がプラズマＣＶＤで製造した酸化
シリコン又は窒化シリコンの場合には、図２３に例示す
るように突起嵌合溝１５ａの表面にエッチングストップ
層１４１を形成する。

【０４３５】このエッチングストップ層は、突起嵌合溝
１５ａ上に形成された導波路膜をＲＩＥで除去し、突起
嵌合溝１５ａを露出させる行程においてこの層でエッチ
ングを停止させ突起嵌合溝１５ａの形状を保持させるた
めのものである。エッチングストップ層１４１には例え
ばクロム薄膜、タングステン薄膜、タングステンシリサ
イド薄膜等を用いる。

【０４３６】まずＲＩＥで基板１１ｔに突起嵌合溝１５
ａを形成する。必要であれば突起嵌合溝１５ａと同時に
この後に形成するパターンとの目合わせ用パターン（位
置合わせマーク）も形成する。突起嵌合溝１５ａ又は位
置合わせマークに目合わせしてコア１３１を形成し、次
いでクラッド１２２を形成する。

【０４３７】図８３（ｂ）又は図８４（ｂ）に例示する
場合には、コアを形成する前に高さ調節用クラッド１２
３を形成する。クラッド１２２を形成後次ＲＩＥにより
突起嵌合溝１５ａを露出させる。なお図８４の場合には
ダイヤモンドソーで研削して突起嵌合溝１５ａを形成し
てもよい。

【０４３８】本実施形態によれば、図８３（ｃ）及び図
８４（ｃ）に例示する場合には、突起嵌合溝１５ａがコ
アと同じ高さの面に形成され且つ平坦な面上に形成され
るためそのパターン形状と位置精度が向上する効果が得
られる。

【０４３９】図８３（ｂ）及び図８４（ｂ）の場合で
も、突起嵌合溝１５ａが形成される部分とコア１３１が
形成される部分の間の層が高さ調節用クラッド１２３だ
けであるので、コア１３１と突起嵌合溝１５ａが形成さ
れる面の相互の高さ誤差が小さくなる効果が得られる。

【０４４０】更に突起嵌合溝１５ａが平坦な面上に形成
されるためそのパターン形状と位置精度が向上する効果
が得られる。また図８４の場合には突起嵌合溝１５ａを
ダイヤモンドソーで研削して形成できるので、製造時間
が短縮される効果を生ずる。

【０４４１】図８５及び図８６は本発明による他の光導
波路付基板の例（第２２実施形態）である。図８５
（ａ）と図８６（ａ）は光導波路付基板１の斜視図、図
８５（ｂ）と図８５（ｃ）は図８５（ａ）を図に記載の
A方向から見た側面図、図８６（ｂ）と図８６（ｃ）は
図８６（ａ）を図に記載のA方向から見た側面図であ
る。

【０４４２】図８５（ｂ）又は図８６（ｂ）のように基
板１１の上にクラッド１２１と高さ調節クラッド１２３
を形成しその上にコア１３１を形成する場合と、図８５
（ｃ）又図８６（ｃ）のように基板１１の上にクラッド
１２１だけを形成し、その上にコア１３１を形成する場
合がある。

【０４４３】図８５（ｂ）又は図８６（ｂ）の構成にす
ると、図４のように基板表面に光部品３を搭載し、高さ
調節クラッド１２３の厚さを調節してコア１３１と光部
品３の高さを一致させることが可能になる。図８５及び
図８６において、１１は基板、２０は光導波路、１５ａ
は位置調節機構である。

【０４４４】図８５（ｃ）及び図８６（ｃ）の場合、光
導波路２０はクラッド１２１とコア１３１とクラッド１
２２で構成され、位置調節機構１５は突起嵌合溝１５ａ
で構成される。図８５（ｂ）及び図８６（ｂ）の場合、
光導波路２０は基板１１とクラッド１２１，１２２，１
２３とコア１３１で構成され、位置調節機構１５は突起
嵌合溝１５ａで構成される。

【０４４５】コア１３１の下のクラッド１２３は基板１
１の上側表面から見たコアの高さを調節するための層で
ある。高さ調節用クラッド１２３の厚さを調節して、例
えば図４に例示するように基板表面に搭載された光部品
の光軸高さと光導波路のコアの高さを一致させる。

【０４４６】本実施形態の基板１１は例えばシリコンで
あり、クラッド１２１と高さ調節用クラッド１２３は例
えばフッ素化ポリイミドまたはプラズマＣＶＤで製造し
た酸化シリコン又は窒化シリコン又はＦＨＤ法で形成し
た石英である。

【０４４７】コア１３１とクラッド１２２は例えばフッ
素化ポリイミドまたはプラズマＣＶＤで製造した酸化シ
リコン又は窒化シリコンである。本実施形態の場合基板
１１は光導波路のクラッドを兼用している。

【０４４８】コア１３１とクラッド１２２がプラズマＣ
ＶＤで製造した酸化シリコン又は窒化シリコンの場合に
は、図２４に例示するように突起嵌合溝１５ａの表面に
エッチングストップ層１４１を形成する。

【０４４９】このエッチングストップ層は、突起嵌合溝
１５ａ上に形成された導波路膜をＲＩＥで除去し、突起
嵌合溝１５ａを露出させる行程においてこの層でエッチ
ングを停止させ突起嵌合溝１５ａの形状を保持させるた
めのものである。エッチングストップ層１４１には例え
ばクロム薄膜、タングステン薄膜、タングステンシリサ
イド薄膜等を用いる。

【０４５０】まず基板にクラッド１２１を形成する。次
いでＲＩＥで突起嵌合溝１５ａを形成する。必要であれ
ば突起嵌合溝１５ａと同時にこの後に形成するパターン
との目合わせ用パターン（位置合わせマーク）も形成す
る。突起嵌合溝１５ａ又は位置合わせマークに目合わせ
してコア１３１を形成し、次いでクラッド１２２を形成
する。

【０４５１】図８５（ｂ）又は図８６（ｂ）に例示する
場合には、コアを形成する前に高さ調節用クラッド１２
３を形成する。クラッド１２２を形成後次ＲＩＥにより
突起嵌合溝１５ａを露出させる。なお図８６の場合には
ダイヤモンドソーで研削して突起嵌合溝１５ａを形成し
てもよい。

【０４５２】本実施形態によれば、図８５（ｃ）及び図
８６（ｃ）に例示する場合には、突起嵌合溝１５ａがコ
アと同じ高さの面に形成され且つ平坦な面上に形成され
るためそのパターン形状と位置精度が向上する効果が得
られる。

【０４５３】図８５（ｂ）及び図８６（ｂ）の場合で
も、突起嵌合溝１５ａが形成される部分とコア１３１が
形成される部分の間の層が高さ調節用クラッド１２３だ
けであるので、コア１３１と突起嵌合溝１５ａが形成さ
れる面の相互の高さ誤差が小さくなる効果が得られる。

【０４５４】更に、突起嵌合溝１５ａが平坦な面上に形
成されるためそのパターン形状と位置精度が向上する効
果が得られる。また図８６の場合には突起嵌合溝１５ａ
をダイヤモンドソーで研削して形成できるので、製造時
間が短縮される効果を生ずる。

【０４５５】図８７は本発明による他の光導波路付基板
の例（第２３の実施形態）である。図８７（ａ）は光導
波路付基板１の斜視図、図８７（ｂ）は図８７（ａ）を
図に記載のA方向から見た側面図である。１１は基板、
２０は光導波路、１５は位置調節機構である。

【０４５６】光導波路２０はクラッド１２とコア１３１
で構成され、位置調節機構１５は突起嵌合溝１５ａで構
成される。ここに基板１１には窪み１０が形成され、こ
の窪み１０は光導波路のクラッド１２１で満たされてい
る。

【０４５７】更に図８７（ｂ）に例示するようにコア１
３１の下には高さ調節用クラッド１２３が形成され、高
さ調節用クラッド１２３の底面が基板１１の表面と一致
するような構成になっている。

【０４５８】本実施形態の基板１１は例えばシリコンで
ある。光導波路２０のうちのクラッド１２１は例えばプ
ラズマＣＶＤによるシリコン酸化物、シリコン窒化物又
はＦＨＤ法による石英により形成され、コア１３１とク
ラッド１２２はプラズマＣＶＤによるシリコン酸化物又
はシリコン窒化物により形成される。

【０４５９】位置調節機構形成用パターン１４はクロ
ム、タングステン又はタングステンシリサイドの薄膜、
突起は金錫共晶合金である。位置調節機構形成用パター
ン１４の表面に金等の貴金属による薄膜を形成すると、
突起形成材料の親和性（濡れ性）が向上する。

【０４６０】図８８及び図８９に本実施形態による光導
波路付基板の製造工程を例示する。まず図８８（ａ）に
例示するように、シリコン基板１１を異方性エッチング
し、溝１０を形成する。

【０４６１】次いで図８８（ｂ）に例示するように、プ
ラズマＣＶＤ又はＦＨＤ法により溝１０を埋め込むのに
十分な厚さのシリコン酸化物又は石英の膜１２pを堆積
する。次いで図８８（ｃ）に例示するように、基板１１
表面と溝１０に埋めたシリコン酸化物又は石英１２p表
面の高さが同じになるように表面を研磨する。

【０４６２】次いで図８８（ｄ）に例示するように、光
素子を位置合わせするためのマークを形成する。このマ
ーク形成には例えばシリコンの異方性エッチングを用い
る。また同時にコアを形成する際の目合わせ用マーク
（位置合わせマーク）を形成しても良い。

【０４６３】次いで図８９（ａ）に例示するように、リ
フトオフ法等により位置調節機構形成用パターン１４を
形成する。同時に光素子を固着し且つ電気信号の入出力
を行うための配線パターンも形成する。

【０４６４】この配線パターンには位置調節機構形成用
パターン１４の形成に用いた材料と同じ材料を用い、位
置調節機構形成用パターン１４と同時に形成する。次い
で図８９（ｂ）に例示するように、光導波路のコア１３
１と上側クラッド１２２を形成する。

【０４６５】次いで図８９（ｃ）に例示するように、エ
ッチングにより端面を形成すると同時に位置調節機構形
成用パターン１４及び配線パターンを露出させる。エッ
チングはエッチング用ガスにフロン系ガスや炭化水素を
含むガスを用い、ＲＩＥ法により行うことが出来る。

【０４６６】次いでリフトオフ法等により位置調節機構
形成用パターン１４上に金錫等の金属塊１５ｐを形成す
る。次いで３２０℃以上に加熱し表面張力を利用して金
属塊を図８９（ｄ）のように整形し、突起１５を形成す
る。

【０４６７】本実施形態によれば、位置調節機構形成用
パターン１４が形成される面とコア１３１が形成される
面の間に薄い高さ調節用クラッド１２３が入るだけなの
で、位置調節機構形成用パターン１４とコア１３１の高
さ誤差が小さくなる効果を生ずる。

【０４６８】更に位置調節機構形成用パターン１４が平
坦な面上に形成されるためそのパターン形状と位置精度
が向上する効果が得られる。その結果、コア１３１と位
置調節機構１５の左右方向と高さ方向の両方の位置ずれ
が小さくなる効果を生ずる。また基板１１に光部品３を
搭載し、光導波路２０と光部品３を光結合することが可
能になる効果を生ずる。

【０４６９】図９０に本発明による他の光モジュールの
構成例（第２４の実施形態）を示す。本実施形態は支持
基板２の上に第２３の実施形態に記載の光導波路付基板
１を搭載し、光ファイバ４と光結合するものである。図
９０（ａ）は組み合わせる前の支持基板２と光導波路付
基板１の構成を例示しており、図９０（ｂ）は２つの基
板の組み合わせ方法を例示している。

【０４７０】支持基板２には突起嵌合溝２１と光ファイ
バ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３が形成されている。
基板２には例えばシリコン基板を用い、異方性エッチン
グにより突起嵌合溝２１と光ファイバ嵌合溝２２と光導
波路収容溝２３を形成する。

【０４７１】なお異方性エッチングのためのマスクを形
成する際、突起嵌合溝２１と光ファイバ嵌合溝２２及び
光導波路収容溝２３を形成するために開けられるエッチ
ング用窓を、一枚のフォトマスクにより転写形成するこ
とにより、相互の精度がマスクの精度に一致するように
なる。一般にマスクのパターンずれは０．１μｍ以下で
あるので、これらの相対的位置ずれも０．１μｍ以下に
低減される。

【０４７２】光導波路付基板１上の突起１５はコア１３
１に精密に位置合わせされているので、図９０（ｂ）に
例示するように支持基板２上の突起嵌合溝２１に位置調
節機構を構成する突起１５を嵌合させると、自動的に光
導波路のコア１３１と光ファイバ４の位置合わせが行わ
れ光結合される。

【０４７３】なお光半導体素子３と光導波路のコア１３
１の相互の高さ方向の位置合わせは、突起１５又は突起
嵌合溝２１の大きさを調節することによって行われる。
光ファイバ４のコアの高さは光ファイバガイド溝２２の
幅によって調節される。

【０４７４】本実施形態によれば、無調整で光ファイバ
４と光導波路２０の光結合が行われる効果を生ずる。そ
の際光導波路付基板１に光ファイバガイド溝２２を形成
する必要が無くなり、光導波路の製造が容易になる効果
を生ずる。

【０４７５】図９１は本発明による他の光導波路付基板
の例（第２５の実施形態）である。図９１（ａ）は光導
波路付基板１の斜視図、図９１（ｂ）は図９１（ａ）を
図に記載のA方向から見た側面図である。

【０４７６】図９１において、１１は基板、２０は光導
波路、１５ａは位置調節機構である。２０はクラッド１
２１と高さ調節用クラッドとコア１３１とクラッド１２
２で構成され、位置調節機構１５は溝（突起嵌合溝）１
５ａで構成される。

【０４７７】ここに基板１１には窪みが形成されこの窪
みは光導波路のクラッドで満たされている。コア１３１
の下には高さ調節用クラッド１２３が形成されはその底
面が基板１１の表面と一致するような構成となってい
る。

【０４７８】本実施形態の基板１１は例えばシリコンで
ある。光導波路２０は例えばプラズマＣＶＤによるシリ
コン酸化物、シリコン窒化物又はＦＨＤ法による石英に
より形成される。突起嵌合溝５１aはシリコンの異方性
エッチングにより形成される。

【０４７９】図９２及び図９３に本実施形態による光導
波路付基板の製造工程を例示する。まず図９２（ａ）に
例示するように、シリコン基板１１を異方性エッチング
し、溝１０を形成する。

【０４８０】次いで図９２（ｂ）に例示するように、プ
ラズマＣＶＤ又はＦＨＤ法により溝１０を埋め込むのに
十分な厚さのシリコン酸化物又は石英の膜１２pを堆積
する。次いで図９２（ｃ）に例示するように、基板表面
と溝に埋めたシリコン酸化物１２p表面の高さが同じに
なるように表面を研磨する。

【０４８１】次いで図９２（ｄ）に例示するように、シ
リコン基板１１を異方性エッチングし位置調節機構用の
突起嵌合溝１５ａを形成する。このとき同時に光部品を
位置合わせするための位置合わせマーク用の溝を形成
する。更に突起嵌合溝１５ａと同時にコアを形成する際
の目合わせ用マーク（位置合わせマーク）を形成しても
良い。

【０４８２】次いで図９３（ａ）に例示するように、光
導波路のコア１３１と上側クラッド層１２２を形成す
る。次いで図９３（ｂ）に例示するように、エッチング
により端面を形成すると同時に突起嵌合溝１５ａ及び位
置合わせマーク用の溝を露出させる。

【０４８３】エッチングはエッチング用ガスにフロン系
ガスや炭化水素を含むガスを用い、ＲＩＥ法により行う
ことが出来る。次いで図９３（ｃ）に例示するように、
光素子を固着し且つ電気信号の入出力を行うための配線
パターンを形成する。

【０４８４】本実施形態によれば、位置調節機構形成用
パターン１４が形成される面とコア１３１が形成される
面の間に薄い高さ調節用クラッド１２３が入るだけなの
で、位置調節機構１５ａとコア１３１の高さ誤差が小さ
くなる効果を生ずる。

【０４８５】更に位置調節機構１５ａが平坦な面上に形
成されるため、そのパターン形状と位置精度が向上する
効果が得られる。また位置調節機構１５ａの形成にシリ
コンの異方性エッチングを用いるのでその形成が容易に
なる効果を生ずる。

【０４８６】更に異方性エッチングは結晶の異方性を利
用するので高い形状精度を有する溝の製造が可能にな
る。その結果、コア１３１と位置調節機構１５である突
起嵌合溝１５ａの左右方向と高さ方向の両方の位置ずれ
が小さくなる効果を生ずる。更にまた、基板１１に光部
品３を搭載し、光導波路２０と光部品３を光結合するこ
とが可能になる効果を生ずる。

【０４８７】本実施形態では基板上に突起嵌合溝１５ａ
を形成するが、この溝は例えば間口２０μｍ角、深さ１
０μｍ程度まで小さく出来るので、導波路製造上は大き
な問題とはならない。

【０４８８】本実施形態では突起嵌合溝１５ａに間口が
ほぼ正方形の溝を用いたが、これに限られるものではな
く、例えば図７１や図７２に例示するような突起嵌合溝
１５ａとしてもよい。

【０４８９】図９４に本発明による他の光モジュールの
構成例（第２６の実施形態）を示す。本実施形態は支持
基板２の上に第２５の実施形態に記載の光導波路付基板
１を搭載し、光ファイバ４及び光半導体素子３と光結合
するものである。

【０４９０】図９４（ａ）は組み合わせる前の支持基板
２と光導波路付基板２の構成を例示しており、図９４
（ｂ）は２つの基板の組み合わせ方法を例示している。

【０４９１】支持基板２には突起２１ａと光ファイバ嵌
合溝２２と光導波路収容溝２３が形成され、更に光半導
体素子３が搭載されている。基板２には例えばシリコン
基板を用い、異方性エッチングにより突起２１ａと光フ
ァイバ嵌合溝２２と光導波路収容溝２３を形成する。

【０４９２】図９４（ａ）に記載のような矩形の突起２
１ａの形成には、基板にシリコン基板を用い、エッチン
グ用マスクに補償パターンの付いた矩形マスクパターン
を用い、シリコン基板を異方性エッチングすればよい。

【０４９３】詳細な方法は例えば電子情報通信学会エレ
クトロニクスソサイエティ大会講演論文集１，１８５ペ
ージ等に記載されている。光半導体素子３は基板表面の
電極３２にボンディングされている。

【０４９４】なお異方性エッチングのためのマスクを形
成する際、突起２１ａと光ファイバ嵌合溝２２及び光導
波路収容溝２３を形成するために開けられるエッチング
用窓を、一枚のフォトマスクにより転写形成することに
より、相互の精度がマスクの精度に一致するようにな
る。一般にマスクのパターンずれは０．１μｍ以下であ
るので、これらの相対的位置ずれも０．１μｍ以下に低
減される。

【０４９５】光導波路付基１板上の突起嵌合溝１５ａは
コア１３１に精密に位置合わせされているので、図９４
（ｂ）に例示するように支持基板２上の突起21ａに突起
嵌合溝１５ａを嵌合させると、自動的に光導波路のコア
１３１と光ファイバ４及び光導波路のコア１３１と光半
導体素子３の位置合わせが行われ光結合される。

【０４９６】なお光半導体素子３と光導波路のコア１３
１との高さ方向の位置合わせは、突起２１ａ又は突起嵌
合溝１５ａの大きさを調節することによって行われる。
光ファイバ４のコアの高さは光ファイバガイド溝２２の
幅を調節することにによって調節される。

【０４９７】本実施形態によれば、無調整で光ファイバ
４と光導波路２９と光半導体素子３の光結合が行われる
効果を生ずる。その際光導波路付基板１に光ファイバガ
イド溝を形成する必要が無くなるので、光導波路の製造
が容易になる効果を生ずる。

【０４９８】

【発明の効果】本発明によると、光ファイバを無調整で
精度良く且つ従来に比べ歩留まりよく取り付け可能な光
導波路付基板及び該光導波路を用いる光モジュール装置
が提供可能であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の手段１の構成を説明する図である。

【図２】本発明の手段２の構成を説明する図である。

【図３】本発明の手段３の構成を説明する図である。

【図４】本発明の手段３の効果を説明する第一の図であ
る。

【図５】本発明の手段３の効果を説明する第二の図であ
る。

【図６】本発明の手段４の構成を説明する図である。

【図７】本発明の手段５の構成を説明する図である。

【図８】本発明の手段６の構成を説明する図である。

【図９】本発明の手段７の構成を説明する図である。

【図１０】本発明の手段７の効果を説明する図である。

【図１１】本発明の手段８の構成を説明する図である。

【図１２】本発明の手段８の効果を説明する図である。

【図１３】本発明の手段９の構成を説明する図である。

【図１４】本発明の手段９の効果を説明する図である。

【図１５】本発明の手段１０の構成を説明する図であ
る。

【図１６】本発明の手段１０の効果を説明する図であ
る。

【図１７】本発明の手段１１の構成を説明する図であ
る。

【図１８】本発明の手段１１の効果を説明する図であ
る。

【図１９】本発明の手段１２を説明する図である。

【図２０】本発明の手段１３及び手段１４を説明する図
である。

【図２１】本発明の手段１３の変形例を説明する図であ
る。

【図２２】本発明の手段１５及び手段１７を説明する図
である。

【図２３】本発明の手段１５の変形例を説明する図であ
る。

【図２４】本発明の手段１６及び手段１８を説明する図
である。

【図２５】本発明の手段１９及び手段２０を説明する図
である。

【図２６】本発明の手段１９の変形例を説明する図であ
る。

【図２７】本発明の手段２１、手段２３、手段２４及び
手段２５の基本構成を説明する図である。

【図２８】本発明の手段２１、手段２３、手段２４及び
手段２５の他の構成を説明する図である。

【図２９】本発明の手段２２、手段２６、手段２７及び
手段２８の基本構成を説明する図である。

【図３０】本発明の手段２１〜手段２８の他の構成例を
説明する図である。

【図３１】本発明の手段２１、手段２３、手段２４及び
手段２５の利点を説明する図である。

【図３２】本発明の手段２１の構成を説明する図であ
る。

【図３３】本発明の手段２１の他の構成を説明する図で
ある。

【図３４】本発明の手段２２の構成を説明する図であ
る。

【図３５】本発明の手段２２の他の構成を説明する図で
ある。

【図３６】本発明の手段２３の構成を説明する図であ
る。

【図３７】本発明の手段２３の第一の変形例を説明する
図である。

【図３８】本発明の手段２３の第二の変形例を説明する
図である。

【図３９】本発明の手段２４の構成を説明する図であ
る。

【図４０】本発明の手段２４の変形例を説明する図であ
る。

【図４１】本発明の手段２５の構成を説明する図であ
る。

【図４２】本発明の手段２６の構成を説明する図であ
る。

【図４３】本発明の手段２６の第一の変形例を説明する
図である。

【図４４】本発明の手段２６の第二の変形例を説明する
図である。

【図４５】本発明の手段２７の構成を説明する図であ
る。

【図４６】本発明の手段２７の変形例を説明する図であ
る。

【図４７】本発明の手段２８の構成を説明する図であ
る。

【図４８】本発明の手段２９〜手段３３を説明する図で
ある。

【図４９】本発明の手段２９〜手段３３を説明する図で
ある。

【図５０】本発明の第一の実施形態を例示する図であ
る。

【図５１】第一の実施形態による光導波路付基板の製造
方法を例示する図である。

【図５２】本発明の第二の実施形態を例示する図であ
る。

【図５３】本発明の第二の実施形態による光導波路付基
板の製造方法を例示する図である。

【図５４】本発明の第二の実施形態による光導波路付基
板の製造方法を例示する図である。

【図５５】本発明の第三の実施形態を例示する図であ
る。

【図５６】本発明の第四の実施形態を例示する図であ
る。

【図５７】本発明の第五の実施形態を例示する図であ
る。

【図５８】本発明の第六の実施形態を例示する図であ
る。

【図５９】本発明の第六の実施形態による光導波路付基
板の製造方法を例示する図である。

【図６０】本発明の第六の実施形態による光導波路付基
板の製造方法を例示する図である。

【図６１】本発明の第六の実施形態による光導波路付基
板の製造方法を例示する図である。

【図６２】本発明の第七の実施形態を例示する図であ
る。

【図６３】本発明の第八の実施形態を例示する図であ
る。

【図６４】本発明の第八の実施形態による光導波路付基
板の製造方法を例示する図である。

【図６５】本発明の第八の実施形態による光導波路付基
板の製造方法を例示する図である。

【図６６】本発明の第九の実施形態を例示する図であ
る。

【図６７】本発明の第十の実施形態を例示する図であ
る。

【図６８】本発明の第十の実施形態による光導波路付基
板の製造方法を例示する図である。

【図６９】本発明の第十の実施形態による光導波路付基
板の製造方法を例示する図である。

【図７０】本発明の第十の実施形態による光導波路付基
板の製造方法を例示する図である。

【図７１】本発明の第１１の実施形態を例示する図であ
る。

【図７２】本発明の第１２の実施形態を例示する図であ
る。

【図７３】本発明の第１３の実施形態を例示する図であ
る。

【図７４】本発明の第１４の実施形態を例示する図であ
る。

【図７５】本発明の第１５の実施形態を例示する図であ
る。

【図７６】本発明の第１６の実施形態を例示する図であ
る。

【図７７】本発明の第１７の実施形態を例示する図であ
る。

【図７８】本発明の第１８の実施形態を例示する図であ
る。

【図７９】本発明の第１９の実施形態を例示する図であ
る。

【図８０】本発明の第２０の実施形態を例示する図であ
る。

【図８１】本発明の第２０の実施形態を例示する図であ
る。

【図８２】本発明の第２１の実施形態を例示する図であ
る。

【図８３】本発明の第２２の実施形態を例示する図であ
る。

【図８４】本発明の第２２の実施形態を例示する図であ
る。

【図８５】本発明の第２３の実施形態を例示する図であ
る。

【図８６】本発明の第２３の実施形態を例示する図であ
る。

【図８７】本発明の第２４の実施形態を例示する図であ
る。

【図８８】本発明の第２４の実施形態による光導波路付
基板の製造方法を例示する図である。

【図８９】本発明の第２４の実施形態による光導波路付
基板の製造方法を例示する図である。

【図９０】本発明の第２５の実施形態を例示する図であ
る。

【図９１】本発明の第２６の実施形態を例示する図であ
る。

【図９２】本発明の第２６の実施形態による光導波路付
基板の製造方法を例示する図である。

【図９３】本発明の第２６の実施形態による光導波路付
基板の製造方法を例示する図である。

【図９４】本発明の第２７の実施形態を例示する図であ
る。

【図９５】従来例１を示す図である。

【図９６】従来例２を示す図である。

【図９７】従来例３を示す図である。

【図９８】従来例２に用いられる光導波路を示す図であ
る。

【図９９】従来例３で使用する光導波路を示す図であ
る。

【図１００】埋め込み型コアを有する光導波路を示す図
である。

【符号の説明】

１光導波路付基板１１基板１１ｔ基板１２，１２１，１２２クラッド１２３高さ調節用クラッド１３１コア１３２表面平坦下層１３３高さ調節層１４位置調節機構形成用パターン１４a 位置調節機構形成用パターン１５位置調節機構又は突起１５ａ位置調節機構又は突起嵌合溝２０光導波路２支持基板２１嵌合機構又は突起嵌合溝２１a 突起２２光ファイバ嵌合溝２３光導波路収容溝３光部品４光ファイバ６１球状部材６２円柱状部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導波路のコア（１３１）と、当該コア（１３１）と同じ層で構成された表面平坦化層
（１３２）と、当該表面平坦化層（１３２）の上に被着された光導波路
を構成する他の層（１２２）と、当該他の層（１２２）の表面に形成された構造体であっ
て且つ他の部材に嵌合して該他の部材との相対位置を規
定するための構造体である位置調節機構（１５）とを具
備したことを特徴とする光導波路付基板。
【請求項２】基板（１１）と、当該基板上に被着した光導波路のクラッド（１２１）
と、当該クラッド（１２１）に被着した光導波路のコア（１
３１）と、前記クラッド（１２１）に被着した構造体であって且つ
他の部材に嵌合して該他の部材との相対位置を規定する
ための構造体である位置調節機構（１５）とを具備した
ことを特徴とする光導波路付基板。
【請求項３】基板（１１）と、当該基板上に被着した光導波路のクラッド（１２１）
と、当該クラッドに被着した高さ調節用クラッド（１２３）
と、当該高さ調節用クラッド（１２３）に被着した光導波路
のコア（１３１）と、前記高さ調節用クラッド（１２３）に被着した構造体で
あって且つ他の部材に嵌合して該他の部材との相対位置
を規定するための構造体である位置調節機構（１５）と
を具備したことを特徴とする光導波路付基板。
【請求項４】光導波路のコア（１３１）と、当該コア（１３１）と同じ層で構成された高さ調節層
（１３３）と、当該高さ調節層（１３３）の表面に形成された構造体で
あって且つ他の部材に嵌合して該他の部材との相対位置
を規定するための構造体である位置調節機構（１５）と
を具備したことを特徴とする光導波路付基板。
【請求項５】光導波路のコア（１３１）と、当該コア（１３１）と同じ層で構成された高さ調節層
（１３３）と、当該高さ調節層（１３３）の表面に形成された高さ調節
用クラッド（１２３）と、当該高さ調節用クラッド（１２３）の表面に形成された
構造体であって且つ他の部材に嵌合して該他の部材との
相対位置を規定するための構造体である位置調節機構
（１５）とを具備したことを特徴とする光導波路付基
板。
【請求項６】光導波路のクラッドとして用いることが可
能な基板（１１ｔ）と、当該基板（１１ｔ）の表面に被着して形成された光導波
路のコア（１３１）と、前記基板（１１ｔ）の表面に被着して形成された構造体
であって且つ他の部材に嵌合して該他の部材との相対位
置を規定するための構造体である位置調節機構（１５）
とを具備したことを特徴とする光導波路付基板。
【請求項７】光導波路のクラッドとして用いることが可
能な基板（１１ｔ）と、当該基板（１１ｔ）の表面に被着して形成された高さ調
節用クラッド（１２３）と、当該高さ調節用クラッド（１２３）の表面に被着して形
成された光導波路のコア（１３１）と、前記高さ調節用クラッド（１２３）の表面に被着して形
成された構造体であって且つ他の部材に嵌合して該他の
部材との相対位置を規定するための構造体である位置調
節機構（１５）とを具備したことを特徴とする光導波路
付基板。
【請求項８】上側表面に溝（１０）を有する基板（１
１）と、前記溝（１０）を満たし、且つその表面が前記基板（１
１）の上側表面と同じ高さになるように形成された光導
波路のアンダークラッド（１２１）と、当該アンダークラッド（１２１）に被着して形成された
光導波路のコア（１３１）と、前記溝（１０）の両側の基板（１１）の上側表面に形成
された構造体であって且つ他の部材に嵌合して該他の部
材との相対位置を規定するための構造体である位置調整
機構（１５）とを具備したことを特徴とする光導波路付
基板。
【請求項９】上側表面に溝（１０）を有する基板（１
１）と、前記溝（１０）を満たし、且つその表面が前記基板（１
１）の上側表面と同じ高さになるように形成された光導
波路のアンダークラッド（１２１）と、当該アンダークラッド（１２１）に被着して形成された
高さ調整用クラッド（１２３）と、当該高さ調整用クラッド（１２３）に被着して形成され
た光導波路のコア（１３１）と、前記溝（１０）の両側の前記高さ調整用クラッド（１２
３）の上側表面に形成された構造体であって且つ他の部
材に嵌合して該他の部材との相対位置を規定するための
構造体である位置調整機構（１５）とを具備したことを
特徴とする光導波路付基板。
【請求項１０】光導波路のクラッドとして用いることが
可能な基板（１１ｔ）と、当該基板（１１ｔ）の表面に被着して形成された高さ調
節用クラッド（１２３）と、当該高さ調節用クラッド（１２３）の表面に被着して形
成された光導波路のコア（１３１）と、前記基板(１１ｔ)の表面に被着して形成された構造体で
あって且つ他の部材に嵌合して該他の部材との相対位置
を規定するための構造体である位置調節機構（１５）と
を具備したことを特徴とする光導波路付基板。
【請求項１１】上側表面に溝（１０）を有する基板（１
１）と、前記溝（１０）を満たし、且つその表面が前記基板（１
１）の上側表面と同じ高さになるように形成された光導
波路のアンダークラッド（１２１）と、当該アンダークラッド（１２１）に被着して形成された
高さ調節用クラッド（１２３）と、当該高さ調節用クラッド（１２３）に被着して形成され
た光導波路のコア（１３１）と、前記溝（１０）の両側の前記基板（１１）の上側表面に
形成された構造体であって且つ他の部材に嵌合して該他
の部材との相対位置を規定するための構造体である位置
調節機構（１５）とを具備したことを特徴とする光導波
路付基盤。
【請求項１２】前記位置調節機構（１５）は、突起形成
用パターン（１４）と、前記突起形成用パターン（１４）上に被着して形成され
た突起形成用部材（１５ｐ）とから構成され、前記突起形成用部材（１５ｐ）は、室温付近において物
理的又は化学的エネルギーを与えられないとき固相であ
り、物理的又は科学的エネルギーを与えることにより液
相に相変化すると共に液相化したとき前記突起形成用パ
ターン（１４）に対して濡れ性があり、前記突起形成用パターン（１４）の周囲の表面が、液相
化した前記突起形成用部材（１５ｐ）に対して濡れ性が
なくなるように構成されていることを特徴とする請求項
１〜１１のいずれかに記載の光導波路付基板。
【請求項１３】前記位置調節機構（１５）が形成された
層よりも基板（１１）から遠い層がプラスチックである
ことを特徴とする請求項２〜１１のいずれかに記載の光
導波路付基板。
【請求項１４】前記位置調節機構（１５）が形成された
層よりも基板（１１）から遠い層がプラズマＣＶＤで形
成された誘電体であることを特徴とする請求項２〜１１
のいずれかに記載の光導波路付基板。
【請求項１５】前記位置調節機構（１５）が溝（１５
ａ）であり、且つ当該位置調節機構（１５）が形成され
た層よりも基板（１１）から遠い層がプラスチックであ
ることを特徴とする請求項２〜１１のいずれかに記載の
光導波路付基板。
【請求項１６】前記位置調節機構（１５）が形成された
層の表面の少なくとも一部に酸素プラズマによるＲＩＥ
に耐性のあるエッチングストップ層を設けたことを特徴
する請求項１５に記載の光導波路付基板。
【請求項１７】前記位置調節機構（１５）が溝（１５
ａ）であり、且つ当該位置調節機構（１５）が形成され
た層よりも基板（１１）から遠い層がプラズマＣＶＤで
形成された誘電体であることを特徴とする請求項１〜１
１のいずれかに記載の光導波路付基板。
【請求項１８】前記位置調節機構（１５）が形成された
層の表面の少なくとも一部にフロン又は炭化水素による
ＲＩＥに耐性のあるエッチングストップ層を設けたこと
を特徴とする請求項１７に記載の光導波路付基板。
【請求項１９】前記位置調節機構（１５）が前記基板
（１１）に形成された溝（１５ａ）であることを特徴と
する請求項８又は請求項１１に記載の光導波路付基板。
【請求項２０】前記基板が表面が｛１００｝面のシリコ
ン基板であり、前記溝（１５ａ）が当該シリコン基板を
異方性エッチングして形成した溝であることを特徴とす
る請求項１９に記載の光導波路付基板。
【請求項２１】表面に少なくとも突起嵌合溝（２１）と
光ファイバ嵌合溝（２２）を有する支持基板（２）と、請求項１２，１３又は１４記載の光導波路付基板とを具
備し、前記光導波路付基板上の光導波路（２０）のコア（１３
１）の少なくとも１つの端が前記ファイバ嵌合溝（２
２）に嵌合された光ファイバ（４）と光学的に軸合わせ
されるように、前記位置調節機構（１５）を前記突起嵌
合溝（２１）に嵌合させて前記支持基板（２）上に前記
光導波路付基板を載置したことを特徴とする光モジュー
ル装置。
【請求項２２】表面に少なくとも突起嵌合溝（２１）と
光ファイバ嵌合溝（２２）を有する支持基板（２）と、前記支持基板（２）上に搭載された光部品（３）と、請求項１２，１３又は１４記載の光導波路付基板とを具
備し、前記光導波路付基板上の光導波路（２０）のコア（１３
１）の少なくとも１つの端が前記ファイバ嵌合溝（２
２）に嵌合された光ファイバ（４）と光学的に軸合わせ
され、且つ前記コア（１３１）の少なくとも他の端が前
記光学部品（３）と光学的に軸合わせされるように、前
記位置調整機構（１５）を前記突起嵌合溝（２１）に嵌
合させて前記支持基板（２）上に前記光導波路付基板を
載置したことを特徴とする光モジュール装置。
【請求項２３】表面に少なくとも突起（２１ａ）と光フ
ァイバ嵌合溝（２２）を有する支持基板（２）と、請求項１５〜２０のいずれかに記載の光導波路付基板と
を具備し、前記光導波路付基板上の光導波路（２０）のコア（１３
１）の少なくとも１つの端が前記ファイバ嵌合溝（２
２）に嵌合された光ファイバ（４）と光学的に軸合わせ
されるように、前記位置調節機構（１５ａ）に嵌合させ
て前記支持基板（２）上に前記光導波路付基板を載置し
たことを特徴とする光モジュール装置。
【請求項２４】表面に少なくとも突起嵌合溝（２１）と
光ファイバ嵌合溝（２２）を有する支持基板（２）と、請求項１５〜２０のいずれかに記載の光導波路付基板
と、球状部材（６１）とを具備し、前記光導波路付基板上の光導波路（２０）のコア（１３
１）の少なくとも１つの端が前記ファイバ嵌合溝（２
２）に嵌合された光ファイバ（４）と光学的に軸合わせ
されるように、前記球状部材（６１）を前記位置調節機
構（１５ａ）と前記突起嵌合溝（２１）の両方に嵌合さ
せて前記支持基板（２）上に前記光導波路付基板を載置
したことを特徴とする光モジュール装置。
【請求項２５】表面に少なくとも突起嵌合溝（２１）と
光ファイバ嵌合溝（２２）を有する支持基板（２）と、請求項１５〜２０のいずれかに記載の光導波路付基板
と、円柱状部材（６２）とを具備し、前記光導波路付基板上の光導波路（２０）のコア（１３
１）の少なくとも１つの端が前記ファイバ嵌合溝に嵌合
された光ファイバ（４）と光学的に軸合わせされるよう
に、前記円柱状部材（６２）を前記位置調節機構（１５
ａ）と前記突起嵌合溝（２１）の両方に嵌合させて前記
支持基板（２）上に前記光導波路付基板を載置したこと
を特徴とする光モジュール装置。
【請求項２６】表面に少なくとも突起（２１ａ）と光フ
ァイバ嵌合溝（２２）を有する支持基板（２）と、前記支持基板（２）上に搭載された光部品（３）と、請求項１５〜２０のいずれかに記載の光導波路付基板と
を具備し、前記光導波路付基板上の光導波路（２０）のコア（１３
１）の少なくとも１つの端が前記ファイバ嵌合溝（２
２）に嵌合された光ファイバ（４）と光学的に軸合わせ
され、且つ前記コア（１３１）の少なくとも他の端が前
記光学部品（３）と光学的に軸合わせされるように、前
記突起（２１ａ）を前記位置調節機構（１５ａ）に嵌合
させて前記支持基板（２）上に前記光導波路付基板を載
置したことを特徴とする光モジュール装置。
【請求項２７】表面に少なくとも突起嵌合溝（２１）と
光ファイバ嵌合溝（２２）を有する支持基板（２）と、前記支持基板（２）上に搭載された光部品（３）と、請求項１５〜２０のいずれかに記載の光導波路付基板
と、球状部材（６１）とを具備し、前記光導波路付基板上の光導波路（２０）のコア（１３
１）の少なくとも１つの端が前記ファイバ嵌合溝（２
２）に嵌合された光ファイバ（４）と光学的に軸合わせ
され、且つ前記コア（１３１）の少なくとも他の端が前
記光学部品（３）と光学的に軸合わせされるように、前
記球状部材（６１）を前記位置調節機構（１５ａ）と前
記突起嵌合溝（２１）の両方に嵌合させて前記支持基板
（２）上に前記光導波路付基板を載置したことを特徴と
する光モジュール装置。
【請求項２８】表面に少なくとも突起嵌合溝（２１）と
光ファイバ嵌合溝（２２）を有する支持基板（２）と、前記支持基板（２）上に搭載された光部品（３）と、請求項１５〜２０のいずれかに記載の光導波路付基板
と、円柱状部材（６２）とを具備し、前記光導波路付基板上の光導波路（２０）のコア（１３
１）の少なくとも１つの端が前記ファイバ嵌合溝（２
２）に嵌合された光ファイバ（４）と光学的に軸合わせ
され、且つ前記コア（１３１）の少なくとも他の端が前
記光学部品（３）と光学的に軸合わせされるように、前
記円柱状部材（６２）を前記位置調節機構（１５ａ）と
前記突起嵌合溝（２１）の両方に嵌合させて前記支持基
板（２）上に前記光導波路付基板を載置したことを特徴
とする光モジュール装置。
【請求項２９】前記支持基板（２）を構成する基板が表
面が｛１００｝面のシリコン基板であり、前記突起嵌合溝（２１）が当該シリコン基板（２）を異
方性エッチングして形成されたものであることを特徴と
する請求項２１，２２，２４，２５，２７又は２８のい
ずれかに記載の光モジュール装置。
【請求項３０】前記支持基板（２）を構成する基板が表
面が｛１００｝面のシリコン基板であり、前記突起（２１ａ）が当該シリコン基板（２）を異方性
エッチングして形成されたものであることを特徴とする
請求項２３又は２６に記載の光モジュール装置。
【請求項３１】前記支持基板（２）を構成する基板が表
面が｛１００｝面のシリコン基板であり、前記光ファイバ嵌合溝（２２）が当該シリコン基板
（２）を異方性エッチングして形成されたものであるこ
とを特徴とする請求項２１，２２，２３，２４，２５，
２６，２７又は２８のいずれかに記載の光モジュール装
置。
【請求項３２】前記支持基板（２）の表面に、当該支持
基板（２）に前記光導波路付基板が載置されたとき、前
記光導波路付基板の光導波路（２０）が支持基板（２）
の表面に接触しないように形成された光導波路収容溝
（２３）を有することを特徴とする請求項２１，２２，
２３，２４，２５，２６，２７又は２８のいずれかに記
載の光モジュール装置。
【請求項３３】前記支持基板（２）を構成する基板が表
面が｛１００｝面のシリコン基板であり、前記光導波路収容溝（２３）が当該シリコン基板（２）
を異方性エッチングして形成されたものであることを特
徴とする請求項３２に記載の光モジュール装置。