JP2001116940A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気配線が容易で光導波路の光学的損失の増
加がなく、光半導体素子と光導波路を比較的容易に且つ
精密に位置合せをすることのできる光学装置を提供する
ことである。 【解決手段】 光学装置であって、共通基板２０と、該
共通基板２０上に載置された光導波路付き基板１０と、
該光導波路付き基板１０上の光導波路のコアと光結合さ
れた光半導体素子３とを含んでいる。共通基板２０は支
持基板２１と、支持基板表面に形成された電気配線用配
線パターン２６と、逃げ溝２２ａ，２２ｂとコンタクト
ホール２２ｃを有する絶縁層２１ｉを具備している。光
導波路付き基板１０は導波路基板１１上に形成されたア
ンダークラッド１２と、アンダークラッド上に形成され
たコア１３と、アンダークラッド上にコアと同じ厚さで
形成された高さ調整層１４と高さ調整用クラッド１５と
を含んで構成される高さ調整用テラス１７と、コア１３
上に形成されたオーバークラッド１６とを具備してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平面型光導波路と
アレイ型光半導体素子を精密に位置合わせせして光学的
結合を行う技術に関し、特に位置合せマークと電気配線
付パターンを有する共通基板を用い、当該共通基板上に
僅かな隙間あるいは絶縁物を介在させ且つ位置合せマー
クを用いて位置合せして平面型光導波路とアレイ型光半
導体素子を配列することにより、精密な位置合わせと高
密度の電気配線を両立させる技術に関するものである。

【０００２】平面型光導波路部品とアレイ型光半導体素
子を光結合した光学装置は、装置間信号伝送、光交換機
等の光ゲートスイッチとして用いられる。このような光
学装置を製造するには、平面光導波路と光半導体素子に
精密な位置合せに加えて、アレイ型光半導体素子の各々
に電気配線をするための多数の配線パターンを形成する
必要があり、容易に位置合せができ且つ高密度の電気配
線ができる光学装置が求められている。本発明はこのよ
うな分野に利用されるものである。

【０００３】

【従来の技術】従来のアレイ型光半導体素子と光導波路
の結合構造の例を図１４に示す。図１４（ａ）は平面
図、図１４（ｂ）は側面図である。このような従来例
は、例えば１９９８年電子情報通信学会総合大会（１９
９８年３月）講演論文集 エレクトロニクス１、４５７
ページ（講演番号ＳＣ−３−３）等に記載されている。

【０００４】従来は、一枚の基板１上に導波路５と光半
導体素子３を搭載する領域２（以下素子搭載領域２とい
う）を形成し、素子搭載領域２にボンディング用パター
ン２６ａを、光導波路５の表面に配線パターン２６ｂを
形成していた。ボンディング用パターン２６ａと配線パ
ターン２６ｂはワイヤ２６ｃボンディングで接続されて
いた。

【０００５】従来例の素子搭載領域２は、光半導体素子
３の活性層と光導波路５のコア１３の高さを一致させる
こと、光半導体素子３が発熱する場合には熱を放散させ
ることを目的として形成されたもので基板１の一部が盛
り上がったものである。

【０００６】基板１には例えば表面が（１００）のシリ
コン基板が用いられ、例えば素子搭載領域２とすべき部
分にマスクを形成後基板１が少し薄くなるように異方性
エッチングする。マスクされた部分はエッチングされな
いため図１４に例示するような素子搭載領域２が形成さ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、素子搭載
部２のボンディング用パターン２６ａにワイヤボンディ
ングをするためのボンディング代６１が必要になる欠点
がある。ワイヤボンディング用コレットの太さが１００
μｍ程度あるため、最低でも１００μｍ以上のボンディ
ング代６１が必要になる。

【０００８】ボンディング代６１を確保すると、光半導
体素子３端面とこれに対向する光導波路６端面間の距離
Ｇが大きくなるため、光結合効率が低下する問題を生ず
る。

【０００９】なお、光導波路５のコア１３の側部に図１
４（ａ）に例示するような切り込み６を形成し、ボンデ
ィング用パターン２６ａのワイヤボンディング代６１を
切り込み部６に進入させれば、光半導体素子３端面とこ
れに対向する光導波路５端面間の距離Ｇを小さく保ちな
がらボンディング代６１を確保可能であるが、素子搭載
領域２が盛り上がっているため、次のような問題を生ず
る。

【００１０】まず、図１５（ａ）に光導波路が素子搭載
領域２の頂上の平坦部にかからないようにし且つワイヤ
ボンディング代６１を切り込み部６に進入させた場合の
側面図を例示する。

【００１１】光導波路はアンダークラッド１２が薄くな
ると損失が増加するが、図１５（ａ）の場合、光導波路
のアンダークラッド１２が薄くなる部分（例えば図１５
（ｂ）の２ａ）ができないため、光導波路の光学的損失
は小さい。

【００１２】しかし、ボンディング用パターン２６ａを
素子搭載領域２の斜面に形成する必要がある。平坦でな
い面へのパターン形成は難しいため、パターン２６ａの
製作が難しくなる問題を生ずる。

【００１３】図１５（ｂ）は、ボンディング用パターン
２６ａのワイヤボンディング代６１を素子搭載領域２の
平坦部に形成し且つワイヤボンディング代６１を切り込
み部６に進入させた場合の側面図を例示するものであ
る。

【００１４】この場合、光導波路５が素子搭載部２の頂
上の平坦部まで延長されるので、下側クラッド層１２が
薄くなる部位２ａができる。そのため、光学的損失が大
きくなる問題を生ずる。

【００１５】本発明の目的は、このような問題を解決す
る技術、即ち、電気配線が容易で光導波路の光学損失の
増加がなく且つ光半導体素子端面とこれに対向する光導
波路端面間の距離を小さく保つことができ、更に光半導
体素子と光導波路を比較的容易に且つ精密に位置合せを
することができる光学装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題達成のためは、
光学装置を下記の手段１を用いる構成とすればよい。

【００１７】手段１：即ち、光学装置を、例えば図１に
例示するように、少なくとも１層の板状部材で構成され
る支持基板２１と、当該支持基板２１表面に形成された
電気配線用配線パターン２６と、当該支持基板２１表面
の前記配線パターン２６が形成された面に積層された絶
縁層で且つ支持基板表面及び配線パターン２６の一部が
露出するように部分的に支持基板２１表面及び配線パタ
ーン２６まで達する逃げ溝２２ａ，２２ｂ及びコンタク
トホール２２ｃが形成された絶縁層２１ｉを具備する共
通基板２０と、少なくとも１層の板状部材で構成される
導波路基板１１上に形成されたアンダークラッド１２
と、アンダークラッド１２上に形成されたコア１３と、
アンダークラッド１２上にコア１３と同じ厚さで形成さ
れた高さ調節層１４と基板１１から遠い側の高さ調節層
１４の表面に接して形成された高さ調節用クラッド１５
とを含んで構成される高さ調節用テラス１７と、コア１
４上に形成されたオーバークラッド１６を含み、前記高
さ調節用テラス１７が基板１１側とは反対側の面の表面
にオーバークラッド１６が被着していない領域を有し且
つ、高さ調節用テラス１７の表面を前記共通基板２０の
絶縁層２１ｉ表面に接触させるとともにオーバークラッ
ド１６が絶縁層２１ｉに形成された逃げ溝２２ａ，２２
ｂに収納されるように前記共通基板２０上に載置された
光導波路付基板１０と、前記光導波路付基板１０上の導
波路のコア１３と光結合され且つ前記絶縁層２１ｉの表
面に接して前記コンタクトホール２２ｃを覆うように載
置され、且つ前記コンタクトホール２２ｃ中に載置され
た導電性部材３５により電気配線用配線パターン２６と
電気的且つ機械的に接続された光半導体素子３とを具備
する構成にすればよい。

【００１８】作用効果：図１に例示するように、基板２
１の表面全面に配線できるので、光半導体素子３に多数
の配線を行うことが容易になる。図１に例示するような
光半導体素子３の代わりに、多数の電気信号の入出力を
伴う他の部品が載置された場合にも、これらの部品への
配線が容易になることも言うまでもない。

【００１９】ワイヤボンディングが不要になるため、光
半導体素子３をボンディングするためのパターン２６上
にワイヤボンディング代を確保する必要が無い。そのた
め光半導体素子３の端面とこれに対向する光導波路付基
板１０のコア１３端面を接近させることが容易になる。

【００２０】基板２１の表面が平坦なので、配線パター
ン２６及び光半導体素子３をボンディングするためのパ
ターン２６を形成する工程が簡単になる。

【００２１】光半導体素子３の端面とこれに対向する光
導波路付基板１０のコア１３端面を接近させたときクラ
ッド層１２を薄くする必要がないので、接近による光導
波路の伝搬損失上昇がない。

【００２２】手段２：手段２は、手段１を用いて構成さ
れた光学装置の更に詳細な構成、特に支持基板２１と絶
縁層２１ｉを構成する材料に関するもので、手段１の構
成に加え、前記支持基板２１を無機材料で構成し且つ前
記絶縁層２１ｉを有機材料で構成するものである。

【００２３】このようにすると逃げ溝２２ａ，２２ｂ及
びコンタクトホール２２ｃの製造が容易になる効果を生
ずる。一例として図６と図７にフォトリソグラフィープ
ロセスとドライエッチングを用いる逃げ溝２２ａ，２２
ｂ及びコンタクトホール２２ｃ付絶縁層２１ｉの製造工
程を示す。

【００２４】まず図６（ａ）、図６（ｂ）に例示するよ
うに支持基板２１上に絶縁層２１ｉを堆積する。次に図
７（ａ）に例示するようにエッチング用マスク７を形成
する。次にエッチングをすれば図７（ｂ）のように逃げ
溝２２ａ，２２ｂ及びコンタクトホール２２ｃ付絶縁層
２１ｉが形成される。次いで図７（ｃ）のように位置合
せマーク２７，２８を形成する。

【００２５】支持基板２１に例えばガラス等の無機材料
を、絶縁層２１ｉにポリイミド等の有機材料を、マスク
７に金属膜を用い、エッチングガスに酸素ガスを用い反
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により図７（ｂ）に至
るようにエッチングをすれば、支持基板２１がエッチン
グを停止させる層として作用し、支持基板２１の表面で
正確にエッチングが停止される効果を生ずる。更にスピ
ンコート法等の簡便な方法で絶縁層２１ｉを堆積させる
ことができる。その結果絶縁層２１ｉの製造が容易にな
る。

【００２６】手段３：手段３は、手段１を用いて構成さ
れた光学装置の更に詳細な構成、特に共通基板２０の構
成に関するもので、例えば図８に例示する構成におい
て、手段１の構成に加え、前記支持基板２１に、表面に
無機材料の皮膜２１ｆを有するものを用い且つ前記絶縁
層２１ｉを有機材料で構成するものである。

【００２７】このようにしても、無機材料の皮膜２１ｆ
をエッチングを停止させる層として利用可能なのでと逃
げ溝２２ａ，２２ｂ及びコンタクトホール２２ｃの製造
が容易になる効果を生ずる。この場合は、支持基板２１
に有機材料を用いてもよい。

【００２８】手段４：手段４は、例えば図１に例示する
ように、コンタクトホール２２ｃ近傍の絶縁層２１ｉ表
面に、前記光半導体素子３の位置合せに用いるための第
一の位置合せマーク２８を形成するものである。これに
より半導体素子３の位置合せが容易になる。

【００２９】手段５：手段５は第一の位置合せマーク２
８の具体的形成法に関するもので、例えば図２（ａ）に
例示するように、絶縁層（２１ｉ）の表面に被着された
薄膜パターン２８を第一の位置合せマーク２８とするも
のである。例えば金属薄膜、誘電体薄膜等を用いること
ができる。真空蒸着等の蒸着法とフォトリソグラフィー
プロセスにより高い位置精度のマークを形成することが
できる。

【００３０】手段６：手段６は第一の位置合せマーク２
８の具体的形成法に関するもので、例えば図２（ｂ）に
例示するように、絶縁層（２１ｉ）の一部を除去してパ
ターンを形成し、当該パターン２８を第一の位置合せマ
ーク２８とするものである。例えばコンタクトホール２
２ｃと同時に第一の位置合せマーク２８を形成すること
ができるので、製造工程が簡単になる。

【００３１】手段７：手段７は、例えば図１に例示する
ように、絶縁層２１ｉ表面に、光導波路付基板１０を位
置合せするための第二の位置合せマーク２７を形成する
ものである。これにより光導波路付基板１０の位置合せ
が容易になる。

【００３２】手段８：手段８は第二の位置合せマーク２
７の具体的形成法に関するもので、例えば図３（ａ）に
例示するように、絶縁層２１ｉの表面に被着された薄膜
パターン２７を第二の位置合せマーク２７とするもので
ある。例えば金属薄膜、誘電体薄膜等を用いることがで
きる。

【００３３】真空蒸着等の蒸着法とフォトリソグラフィ
ープロセスにより高い位置精度のマークを形成すること
ができる。また、上記第一の位置合せマーク２８ととも
に１枚のフォトマスクからパターンを転写して形成すれ
ば、両者の相対位置精度が向上する。

【００３４】手段９：手段９は第二の位置合せマーク２
７の具体的形成法に関するもので、例えば図３に例示す
るように、絶縁層２１ｉの一部を除去してパターンを形
成し、当該パターン２７を第二の位置合せマーク２７と
するものである。

【００３５】例えばコンタクトホール２２ｃ及び第一の
位置合せマーク２８と同時に第二の位置合せマーク２７
を形成することができ、製造工程が簡単になる効果があ
る。更に、上記第一の位置合せマーク２８とともに１枚
のフォトマスクからパターンを転写して形成することに
より、両者の相対位置精度が向上する効果が得られる。

【００３６】手段１０：手段１０は前記光学装置に用い
られる光導波路付基板１０の更に詳細な構成に関するも
のであり、例えば図１に例示する構成で、光導波路付基
板１０を共通基板２０に載置したとき、光導波路付基板
（１０）を、前記基板（１１）側から非接触手段を用い
て観測したとき確認可能なマークであって、且つ図１の
ように当該高さ調節用テラス１７を他の部材（図１の場
合共通基板２０）に載置するとき、他の部材との相対位
置調節に利用可能な第三の位置合わせマーク１９を有す
る構成とするものである。

【００３７】ここに非接触手段とは光学的手段、Ｘ線等
の電磁波による観測、超音波による観測等である。位置
合せマークを非接触の手段で観測できれば、例えば図１
に例示する位置合せを行う際、そのずれをモニターしな
がらずれが最小となるように位置調節可能になり、位置
合せ精度が向上する。

【００３８】手段１１：手段１１は、手段１０を用いて
構成された光導波路付基板１０の更に詳細な構成に関す
るものであり、例えば、図１に例示する構成で、光導波
路付基板１０を共通基板２０に載置したとき、基板１１
を紫外光、可視光または赤外光のいずれかに対して透明
な部材により構成し、更に光導波路付基板１０を構成す
る層で前記位置合わせマーク１９と基板１１に挟まれた
層（例えば１２，１４，１５）を紫外光、可視光または
赤外光のいずれかに対して透明な部材により構成するも
のである。

【００３９】基板１１と、位置合せマークより基板側に
ある層（例えば１２，１４，１５）の全てが透明であれ
ば、例えば図１に例示する位置合せを行う際、顕微鏡と
肉眼又は顕微鏡とテレビカメラを用いて基板１１側から
位置合せマーク２７，１９の位置ずれを観測し、位置ず
れが最小となるように位置調節可能になり、位置合せ精
度が向上する。

【００４０】手段１２：手段１２は、手段１１を用いて
構成された光導波路付基板１０の更に詳細な構成に関す
るものであり、例えば図１に例示する構成において、光
導波路付基板１０を、構成する基板１１を石英とするも
のである。

【００４１】石英は紫外光、可視光及び赤外光のいずれ
にも透明なので、例えば図１に例示する位置合せを行う
際、顕微鏡と肉眼又は顕微鏡とテレビカメラを用いる位
置ずれ検査が可能になる。

【００４２】また石英基板は化学的に安定なので、光導
波路形成に用いるプロセスの自由度が高くなる効果があ
る。更に石英は融点が高いので、ＣＶＤ等で導波路用ガ
ラスを形成する際基板温度を高くするかあるいは熱処理
等によりガラスの品質を向上させることができる。

【００４３】更に、基板１１の光吸収、基板１１からの
光の反射、基板１１と導波路の熱膨張の差が小さくな
り、光導波路を用いて構成した光部品の特性が向上す
る。

【００４４】手段１３：手段１３は、手段１を用いて構
成された光導波路付基板１０の更に詳細な構成、特に高
さ調節用テラス部１７の構成（層構造）に関するもので
ある。

【００４５】例えば図９（ｂ）及び図９（ｃ）に例示す
るように、手段１の構成に加え、前記高さ調節用テラス
１７を構成する層に、前記高さ調節用クラッド１５より
も基板１１から離れた層として形成された層で且つ金属
で形成された薄膜層１８を具備する構成とするものであ
る。

【００４６】ここに図９（ａ）は光導波路付基板の平面
図、図９（ｂ）と図９（ｃ）は各々図９（ａ）のＡ−Ａ
及びＢ−Ｂ線断面図である。

【００４７】このようにすると高さ調節用テラス部１７
の製造が容易になる効果を生ずる。一例として、図１０
にフォトリソグラフィープロセスとドライエッチングを
用いる高さ調節用テラス部１７の製造工程を示す。

【００４８】まず図１０（ａ）に例示するように、基板
上にアンダークラッド層１２、コア１３と高さ調節層１
４になる層の順に堆積する。なお高さ調節層１４はコア
１３と同じ層として堆積し、堆積した直後にフォトリソ
グラフィープロセスによるマスク形成及びエッチング加
工プロセスを行い図１０（ｂ）のようにパターン形成す
る。

【００４９】次に、高さ調節用クラッド１５、金属膜１
８の順に被着させた後フォトリソグラフィープロセスに
よるマスク形成及びエッチング加工プロセスを行い、金
属膜１８を図１０（ｃ）に例示するようなパターンに加
工する。

【００５０】その後図１０（ｃ）のようにオーバークラ
ッド１６を堆積する。次に図１０（ｄ）に例示するよう
にエッチング用マスク７を形成する。次にエッチングを
すれば図１０（ｅ）のように高さ調節用テラス１７が形
成される。

【００５１】オーバークラッド１６の材料にプラスチッ
クやＣＶＤで形成したガラスを、マスク７に金属膜を用
い、エッチングガスに酸素ガスやフロン１４等を用い反
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）でエッチングをすれ
ば、金属膜１８がエッチングを停止させる層として作用
し、正確にエッチングが停止される。その結果高さ調節
用テラス部１７の製造が容易になる。

【００５２】手段１４：手段１４は、手段１を用いて構
成された光導波路付基板１０の更に詳細な構成、特に高
さ調節用クラッド１５及びオーバークラッド１６の材料
の組合せに関するものである。

【００５３】例えば図１３に例示する構成において、前
記高さ調節用クラッド１５を無機材料で構成し且つ前記
オーバークラッド１６を有機材料で構成するものであ
る。

【００５４】このようにすると、高さ調節用テラス部１
７を露出させるためにオーバークラッド１６をエッチン
グする際、高さ調節用クラッド１５がエッチングを停止
させる層として作用し、高さ調節用クラッド１５の表面
で正確にエッチングが停止する。その結果高さ調節用テ
ラス部１７の製造が容易になる。

【００５５】手段１５：手段１５は、手段１を用いて構
成された光導波路付基板１０の更に詳細な構成、特に高
さ調節用テラス部１７の他の構成（層構造）に関するも
のである。

【００５６】例えば図９に例示するように、前記高さ調
節用テラス１７を構成する層に、前記高さ調節用クラッ
ド１５よりも基板１１から離れた層として形成された層
で且つ無機材料で形成された薄膜層１８を具備し、且つ
前記オーバークラッド１６を有機材料で構成するもので
ある。

【００５７】このようにすると、高さ調節用テラス部１
７の製造が容易になる効果を生ずる。一例として図１０
を用いてその製造工程と効果を説明する。

【００５８】まず図１０（ａ）に例示するように、基板
上にアンダークラッド層１２、コア１３と高さ調節層１
４になる層の順に堆積する。なお高さ調節層１４はコア
１３と同じ層として堆積し、堆積した直後にフォトリソ
グラフィープロセスによるマスク形成及びエッチング加
工プロセスを行い、図１０（ｂ）のようにパターン形成
する。

【００５９】次に、高さ調節用クラッド１５、薄膜層１
８の順に被着させた後フォトリソグラフィープロセスに
よるマスク形成及びエッチング加工プロセスを行い、薄
膜層１８を図１０（ｃ）に例示するようなパターンに加
工する。

【００６０】その後図１０（ｃ）のようにオーバークラ
ッド１６を堆積する。次に図１０（ｄ）に例示するよう
にエッチング用マスク７を形成する。次にエッチングを
すれば図１０（ｅ）のように高さ調節用テラス１７が形
成される。

【００６１】オーバークラッド１６の材料にプラスチッ
クやＣＶＤで形成したガラスを、マスク７に金属膜を用
い、エッチングガスに酸素ガスやフロン１４等を用い反
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）でエッチングをすれ
ば、薄膜層１８がエッチング停止させる層として作用
し、正確にエッチングが停止される。

【００６２】その結果高さ調節用テラス部１７の製造が
容易になる。薄膜層１８にシリコン酸化膜、シリコン窒
化膜その他透明な誘電体膜を用いると、基板から見たと
き光が遮られなくなる効果を生ずる。

【００６３】手段１６：手段１６は、図１２（ａ）に例
示するように、光導波路付基板１０を、基板１１上に形
成されたアンダークラッド１２と、アンダークラッド１
２上に形成されたコア１３と、アンダークラッド１２上
に形成されたスペーサ層１５１と基板１１から遠い側の
スペーサ層１５１の表面に接してコア１３と同じ厚さで
形成された高さ調節層１４とを含んで構成される高さ調
節用テラス１７と、コア１３上に形成されたオーバーク
ラッド１６を具備し、前記高さ調節用テラス１７の基板
１１側とは反対側の面の表面にオーバークラッド１６が
被着していない領域を有するような構成とするものであ
る。

【００６４】本手段を用いると、図１のように共通基板
２０に導波路付基板１０を載置したとき、スペーサ層１
５１の厚さでコア１３の高さを調節できるようになる。

【００６５】手段１７：手段１７は、図１２（ｂ）に例
示するように、光導波路付基板１０を、基板１１上に形
成され且つ基板とは反対側に盛り上がった領域である高
さ調節用突起１５２を具備したアンダークラッド１２
と、アンダークラッド１２の表面で且つ高さ調節用突起
１５２表面以外の部分に形成されたコア１３と、基板１
１から遠い側の高さ調節用突起１５２の表面に接してコ
ア１３と同じ厚さで形成された高さ調節層１４とを含ん
で構成される高さ調節用テラス（１７）と、コア１３上
に形成されたオーバークラッド１６を具備し、前記高さ
調節用テラス１７の基板１１側とは反対側の面の表面に
オーバークラッド１６が被着していない領域を有するよ
うな構成とするものである。

【００６６】本手段を用いると、図１のように共通基板
２０に導波路付基板１０を載置したとき、調節用突起１
５２の高さでコア１３の高さを調節できるようになる。

【００６７】手段１８：手段１８は、図１２（ｃ）に例
示するように、光導波路付基板１０を、基板１１上の一
部分を占有して形成されたスペーサ層１５３と、基板１
１と前記スペーサ層を覆うように形成されたアンダーク
ラッド１２と、アンダークラッド１２が基板に直接接し
た部分にアンダークラッド１２の基板１１から遠い側の
表面に形成されたコア１３と、アンダークラッド１２が
スペーサ層１５３を覆う部分に、アンダークラッド１２
の基板１１から遠い側の表面に接してコア１３と同じ厚
さで形成された高さ調節層１４とを含んで構成される高
さ調節用テラス１７と、コア１３上に形成されたオーバ
ークラッド１６を具備し、前記高さ調節用テラス１７の
基板１１側とは反対側の面の表面にオーバークラッド１
６が被着していない領域を有するような構成とするもの
である。

【００６８】本手段を用いると、図１のように共通基板
２０に導波路付基板１０を載置したとき、スペーサ層１
５３の厚さでコア１３の高さを調節できるようになる。

【００６９】手段１９：手段１９は、図１２（ｄ）に例
示するように、光導波路付基板１０を、一部が盛り上が
った領域である高さ調節用突起１５４を具備した基板１
１と基板１１上に高さ調節用突起１５４を覆うように形
成されたアンダークラッド１２と、アンダークラッド１
２上の高さ調節用突起１５４を覆う部分以外の部分に形
成されたコア１３と、アンダークラッド１２上の基板１
１から遠い側の表面で且つ高さ調節用突起１５４を覆う
部分の表面に接してコア１３と同じ厚さで形成された高
さ調節層１４とを含んで構成される高さ調節用テラス１
７と、コア１３上に形成されたオーバークラッド１６を
具備し、前記高さ調節用テラス１７は基板１１側とは反
対側の面の表面にオーバークラッド１６が被着していな
い領域を有するような構成とするものである。

【００７０】本手段を用いると、図１のように共通基板
２０に導波路付基板１０を載置したとき、高さ調節用突
起１５４の高さでコア１３の高さを調節できるようにな
る。

【００７１】手段２０：手段２０は、図１２（ｅ）に例
示するように、光導波路付基板１０を、基板１１上に形
成されたアンダークラッド１２と、アンダークラッド１
２上に形成されたコア１３と、アンダークラッド１２上
にコア１３と同じ厚さで形成された高さ調節層１４と基
板１１から遠い側の高さ調節層１４の表面に接して形成
されたスペーサ層１５５とを含んで構成される高さ調節
用テラス１７と、コア１３上に形成されたオーバークラ
ッド１６を具備し、前記高さ調節用テラス１７の基板１
１側とは反対側の面の表面にオーバークラッド１６が被
着していない領域を有するような構成とするものであ
る。

【００７２】本手段を用いると、図１のように共通基板
２０に導波路付基板１０を載置したとき、スペーサ層１
５５の厚さでコア１３の高さを調節できるようになる。

【００７３】手段２１：手段２１は基板を光導波路のア
ンダークラッドに用いるもので、アンダークラッドの形
成を不要にし、光導波路の製造コストを低減させるもの
である。即ち、図１３に例示するように、前記アンダー
クラッド層１２を基板１１で構成するものである。

【００７４】ここに図１３（ａ）は光導波路付基板１０
の平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＡ−Ａ線断面
図、図１３（ｃ）は図１３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図であ
る。基板１１に例えば石英基板等の透明で低屈折率のも
のを用いると、基板１１を光導波路のクラッド１２にす
ることが可能になる。

【００７５】アンダークラッドの形成が省略されるため
製造時間が短縮され、製造コストが低減される。更に、
基板の光吸収、基板からの光の反射、基板と導波路の熱
膨張の差が小さくなり、光導波路を用いて構成した光部
品の特性が向上する。

【００７６】石英にフッ素を添加したものは純粋な石英
よりも屈折率が小さくなる。そこでフッ素を添加した石
英基板上に純粋石英のコアを形成し光導波路を形成する
ことも可能である。

【００７７】

【発明の実施の形態】図１に本発明の第一の実施形態を
示す。本実施形態において２０は共通基板、１０ａ及び
１０ｂは光導波路付基板、３は光半導体素子である。

【００７８】共通基板２０は、支持基板２１に配線パタ
ーン２６、逃げ溝２２ａ、２２ｂ、コンタクトホール２
２ｃ、第一の位置合せマーク２８及び第二の位置合せマ
ーク２７を有する絶縁層２１ｉが積層され、構成されて
いる。

【００７９】支持基板２１は例えばシリコン基板、絶縁
層２１ｉはポリイミドである。図１には明示していない
が、支持基板２１にシリコンのような導電性材料を用い
る場合には、表面にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜そ
の他の絶縁膜を形成し、その上にボンディングと配線用
のパターン２６を形成することは言うまでもない。

【００８０】また、絶縁層２１ｉはポリイミドに限られ
るものではなく、ＣＶＤ法により堆積された酸化シリコ
ン膜、窒化シリコン膜、ガラス膜、スピンコーティング
で塗布された他の有機材料膜、ポリシロキサンのような
無機・有機複合体その他の２０μｍ以上の厚さの膜を形
成可能な絶縁材料で且つ支持基板２１との密着性が良好
なものを用いることができる。

【００８１】導波路付基板１０ａ，１０ｂは導波路基板
１１に、アンダークラッド１２、コア１３、高さ調節層
１４、高さ調節用クラッド１５、オーバークラッド１６
を積層したものである。

【００８２】コア１３と高さ調節層１４は上側の表面の
高さが同じになるようにつくられている。当該高さ調節
層１４と高さ調節用クラッド１５により高さ調節用テラ
ス１７が構成され、高さ調整用テラス１７の表面には第
三の位置合せマーク１９が形成されている。

【００８３】光導波路基板１１は例えばシリコン基板、
ソーダガラス、硼珪酸ガラス、石英ガラスを用いること
ができ、光導波路のアンダークラッド１２、コア１３、
高さ調節層１４、高さ調節用クラッド１５、オーバーク
ラッド１６には、ＳｉＯ₂、ポリイミド、その他の有機
材料、ポリシロキサン等の無機・有機複合体を用いるこ
とができる。

【００８４】光導波路付基板１０は、高さ調節用テラス
１７の上面が共通基板２０に接するように載置される。
その際第二の位置合せマーク２７と第三の位置合せマー
ク１９を重ねることにより両者を位置合せする。

【００８５】光半導体素子３は、例えば１９９８年電子
情報通信学会総合大会講演論文集エレクトロニクス１、
４５９ページ、講演番号ＳＣ−３−４等に記載されてい
るように、光半導体素子３に形成された位置合せマーク
（図示せず）と第一の位置合せマーク２８が重なるよう
に位置合せしてコンタクトホール２２ｃ上に載置され、
導電性部材３５で電気配線パターン２６に接続される。

【００８６】導電性部材３５には導電性と接着性を有す
る部材、例えば錫、Ｉｎ等の低融点の単体金属、金錫、
錫鉛等の合金、導電性接着剤などの有機・無機複合部材
を用いることができる。

【００８７】本実施形態によれば、基板２１の表面全面
に配線できるので、光半導体素子３との間に多数の配線
を行うことが容易になる効果を生ずる。

【００８８】ワイヤボンディングが不要になるため、光
半導体素子３をボンディングするためのパターン２６上
にワイヤボンディング代を確保する必要が無い。そのた
め光半導体素子３の端面とこれに対向する光導波路のコ
ア１３の端面を接近させることが容易になる。

【００８９】基板２１の表面が平坦なので、配線及び光
半導体素子３をボンディングするためのパターン２６を
形成する工程が簡単になる。光導波路のクラッド層１２
を薄くする必要がないので、光導波路の伝搬損失が上昇
しない。

【００９０】更に次のような効果も得られる。従来例の
場合には反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のエッチ
ング法で端面を形成する必要があるが、本構成の場合、
研磨面を端面とすることができる。研磨面とすることに
より、端面の散乱損失が低減される、端面の直角度が良
好になる効果が得られる。

【００９１】従来例に示す技術を用いて大規模な光回路
を有する光学装置を形成する場合、同一基板上に全ての
光回路を形成する必要がある。この場合、高度な製造技
術、大形の光導波路製造装置が必要になる。更に装置に
含まれる光回路が１個不良になれば全体が不良になる欠
点を有する。

【００９２】これに対し、本発明では、共通基板２０上
に小さい光導波路付基板１０チップを配列する。そのた
め、小型の光導波路付基板１０チップを使用でき、小型
の光導波路製造装置で製造可能であり、良品導波路付基
板１０チップのみを選別することにより歩留まりが向上
する効果が得られる。

【００９３】次に第一の位置合せマーク２８及び第二の
位置合せマーク２７の構成例、光半導体素子３と配線パ
ターン２６との接続法、共通基板２０の製造工程を例示
する。

【００９４】図２は第一の実施形態の要部拡大図で第一
の位置合せマーク２８の構成を例示するものである。図
２（ａ）は、絶縁層２１ｉ表面に被着した薄膜パターン
２８を第一の位置合せマーク２８としたものである。

【００９５】例えば、半導体製造プロセスやフォトリソ
グラフィープロセスを用いて、真空蒸着で被着させた金
属膜を微細加工し、位置合せマークにすることができ
る。

【００９６】図２（ｂ）は、絶縁層２１ｉの一部を除去
したパターンを第一の位置合せマーク２８としたもので
ある。例えばコンタクトホール２２ｃを形成する際、同
一のフォトマスクからパターンを転写し、エッチング用
によりコンタクトホール２２ｃと位置合せマーク２８を
同時に形成すればよい。

【００９７】図３は第一の実施形態の要部拡大図で第二
の位置合せマーク２７の構成を例示するものである。図
３（ａ）は、絶縁層２１ｉ表面に被着した薄膜パターン
２７を第二の位置合せマーク２７とするものである。

【００９８】例えば、半導体製造プロセスやフォトリソ
グラフィープロセスを用いて、真空蒸着で被着させた金
属膜を微細加工し、位置合せマークにすることができ
る。

【００９９】第一の位置合せマーク２８に図２（ａ）の
ものを用いると、例えば同じフォトマスクから転写した
パターンを用いて位置合せマーク２７と２８を同時に形
成することが可能になり、両者の相対位置ずれが小さく
なる。

【０１００】図３（ｂ）は、絶縁層２１ｉの一部を除去
したパターン２７を第二の位置合せマーク用パターン２
７としたものである。例えばコンタクトホール２２ｃを
形成する際、コンタクトホール２２ｃと位置合せマーク
２７を同時に形成すればよい。

【０１０１】位置合せマーク２８に図２（ｂ）のものを
用いると、例えば同じフォトマスクから転写したパター
ンを用いて位置合せマーク２７と２８を同時に形成する
ことが可能になり、両者の相対位置ずれが小さくなる。

【０１０２】図４は第一の実施形態において、光半導体
素子３とボンディング及び配線パターン２６とを接続す
るための導電性部材３５の供給法を例示するものであ
る。

【０１０３】図４（ａ）はボンディング用パターン２６
上にチップ状の導電性部材（導電性部材片）１０２を載
置し、たとえばこれを溶融させてボンディング用パター
ン２６と光半導体素子３の電極３６を接続する例であ
る。

【０１０４】図４（ｂ）はチップ状の導電性部材（導電
性部材片）３５を被着させた光半導体素子３を製作し、
ボンディング用パターン２６上に導電性部材（導電性部
材片）３５を接触させ、たとえばこれを溶融させてボン
ディング用パターン２６に接続する例である。導電性部
材片１０２や３５には、例えば比較的融点が低い合金、
単体金属あるいは導電性接着剤等を用いる。

【０１０５】図５は第一の実施形態において、光半導体
素子３とボンディング及び配線パターン２６とを接続す
るための導電性部材３５の他の供給法を例示するもので
ある。（ａ），（ｂ），（ｃ）は接続の順序を示してい
る。

【０１０６】図５（ａ）に例示するように共通基板２０
のボンディングパターン上に例えば真空蒸着法等により
導電性部材１０３を被着させる。次いで図５（ｂ）に例
示するように光半導体素子３を載置する。

【０１０７】次いで加熱等により導電性部材１０３を溶
融させると、図５（ｃ）に例示するように、ボンディン
グ用パターン２６と光半導体素子３の電極３６が接続さ
れる。

【０１０８】図６及び図７は第一の実施形態による光学
装置に用いる共通基板２０の製造工程を示すものであ
る。図６（ａ）に例示するように、例えばシリコン基板
２１上にボンディング及び配線用パターン２６を形成す
る。

【０１０９】基板２１にシリコンのような導電性材料を
用いる場合には、図８に例示するように、表面にシリコ
ン酸化膜やシリコン窒化膜その他の絶縁膜２１ｆを形成
し、その上にボンディングと配線用のパターン２６を形
成することは言うまでもない。

【０１１０】次いで図６（ｂ）に例示するように絶縁層
２１ｉを形成する。ここに絶縁層２１ｉは、シリコン酸
化膜をＣＶＤ法で堆積する方法やポリイミド等の有機高
分子膜をスピンコーティングすることにより形成可能で
ある。なお基板２１に密着し且つ絶縁性が有り且つ所要
の厚さにすることができるものであれば他の材料を用い
てもよい。

【０１１１】次いで例えば図７（ａ）に例示するように
エッチング用マスク７を形成する。絶縁層２１ｉが石英
等の誘電体材料の場合にはクロム等の金属マスクを、絶
縁層２１ｉがポリイミド等の有機高分子材料の場合には
チタンその他の金属薄膜やシリコン酸化膜その他の誘電
体膜等の無機材料マスクを用いる。

【０１１２】次いで例えば反応性イオンエッチング等に
より絶縁層２１ｉの一部を除去し、図７（ｂ）に例示す
るように逃げ溝２２ａ，２２ｂとコンタクトホール２２
ｃを形成する。

【０１１３】なお図２（ｂ）や図３（ｂ）に例示するよ
うな位置合せマーク２７，２８を形成する場合には、図
７（ａ）の工程においてマスク７に所要のエッチング用
窓を形成し、図７（ｂ）の工程で、位置合せマーク用パ
ターンと逃げ溝２２ａ，２２ｂ及びコンタクトホール２
２ｃと同時にエッチングすればよい。

【０１１４】図２（ａ）や図３（ａ）に例示するような
位置合せマーク２７，２８を形成する場合には、図７
（ｃ）に例示する工程において、図のように、例えば金
属薄膜を真空蒸着したあとレジストパターンを形成後エ
ッチングする方法又はレジストパターンを形成後金属薄
膜を真空蒸着しレジストをリフトオフする方法（リフト
オフ法）を用いて、例えば金属薄膜の位置合せマーク２
７，２８を形成する。

【０１１５】あるいは、図７（ａ）の工程で、マスク７
に対してエッチング選択性があるパターンをマスク７と
絶縁層の間又はマスク７の表面に形成してもよい。

【０１１６】本実施形態によれば、第一の位置合せマー
ク２８と第二の位置合せマーク２７の相対位置精度が向
上し、光半導体素子３と光導波路付基板１０ａ，１０ｂ
の実装精度が向上する効果が得られる。

【０１１７】次に図９に本実施形態に用いる光導波路付
基板１０の構成を例示する。図９（ａ）は平面図、図９
（ｂ）は平面図のＡ−Ａ線断面図、図９（ｃ）は平面図
のＢ−Ｂ線断面図である。

【０１１８】図９に例示する光導波路付基板１０は、基
板１１、光導波路のアンダークラッド１２、光導波路の
コア１３、コア１３の厚さと同じ厚さの高さ調節層１
４、高さ調節用クラッド１５、光導波路のオーバークラ
ッド１６、エッチングストップ層１８、位置合せ用マー
ク１９により構成されている。ここにコア１３、高さ調
節層１４、基板１１及び他の層の厚さとは図の上下方向
の寸法を意味している。

【０１１９】基板１１は例えばシリコン基板、アンダー
クラッド１２、コア１３、高さ調節層１４、高さ調節用
クラッド１５、オーバークラッド１６は例えば石英ガラ
ス、エッチングストップ層１８は例えばクロム薄膜、位
置合せマーク１９は例えばクロム膜を除去したパターン
である。

【０１２０】図１０に本実施形態による光導波路付基板
の製造工程の例を示す。まず図１０（ａ）のように、シ
リコン基板１１上にＣＶＤ法により石英製のアンダーク
ラッド１２及びコア１３となるべき層を堆積する。

【０１２１】次いでフォトリソグラフィープロセス及び
コア１３となるべき層のエッチングを行い、図１０
（ｂ）のように、コア１３と高さ調節層１４を形成す
る。

【０１２２】次いで、高さ調節用クラッド１５の堆積、
真空蒸着法によるクロム膜の堆積を行った後クロム膜を
ストライプ状にエッチングしエッチングストップ層１８
を形成する。また同時に位置合せマーク１９を形成す
る。

【０１２３】次いでＣＶＤ法によりオーバークラッド１
６を堆積し図１０（ｃ）が形成される。次いで図１０
（ｄ）のように表面にエッチング用マスク７を形成す
る。エッチング用マスクには金属膜又は有機フォトレジ
スト膜を用いる。次いで反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）法でエッチングし、図１０（ｅ）に例示する光導波
路付基板１０が形成される。

【０１２４】なおエッチング用マスク７に金属膜を用い
た場合には、金属膜を残しておいてもよい。有機フォト
レジストを用いた場合には有機溶剤による洗浄又は酸素
プラズマによる灰化等により除去する。

【０１２５】本実施形態によれば高さ調節用クラッド１
５の厚さを調節して、例えば図１に例示するように共通
基板２０に重ね合わせたとき、共通基板２０表面を基準
面として、基準面から光導波路コア１３中心までの高さ
と光半導体素子３の活性層中心までの高さを一致させる
ことができる。

【０１２６】光導波路を構成する膜（１２，１３，１
５，１６）にＣＶＤで形成された石英ガラスを用いる場
合、基板１１にはこのほかに例えば石英基板を、エッチ
ングストップ層１８にはこのほかに、例えばタングステ
ン薄膜、タングステンシリサイド膜などを用いることが
できる。またエッチング用マスク７にはアモルファスシ
リコンを用いることもできる。

【０１２７】光導波路を構成する膜（１２，１３，１
５，１６）の材料は石英ガラスに限られるものではなく
例えば透明なプラスチックやポリシロキサン等の無機・
有機複合体を用いることも可能である。

【０１２８】例えばアンダークラッド１２、コア１３、
高さ調節層１４、高さ調節用クラッド１５、オーバーク
ラッド１６にポリイミドを用い、エッチングストップ層
１８にチタン薄膜、位置合せマーク１９にチタン薄膜を
除去したパターンを用いることができる。この場合にも
図１０に例示する工程で製造することができる。

【０１２９】光導波路を構成する膜（１２，１３，１
５，１６）にプラスチックを用いる場合には、エッチン
グストップ層１８にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等
の誘電体膜を用いても良い。これらの誘電体膜を用いる
とテラス１７上が透明になり、位置合せマーク１９を見
易くなる。

【０１３０】更に位置合せマーク１９を金属薄膜パター
ンで形成し、誘電体膜によるエッチングストップ層１８
と位置合せマーク１９を重ねた構成にしてもよい。重ね
る順序はどちらでもよい。

【０１３１】導波路基板１１に石英等の透明な材料を用
い且つ誘電体膜によるエッチングストップ層１８と位置
合せマーク１９を重ねた構成にすると、位置合せマーク
を導波路基板１１側から透視することが可能になり、例
えば図１に示すように共通基板２０と重ね合わせる際の
位置合せが容易になる。

【０１３２】光導波路を構成する膜（１２，１３，１
５，１６）のうち、アンダークラッド１２、コア１３、
高さ調節層１４、高さ調節用クラッド１５までを石英に
し、オーバークラッド１６のみをプラスチックにする
と、エッチングストップ層１８が不要になり、図１に例
示するような光導波路付基板１０になる。この場合、金
属薄膜等により位置合せマーク１９を形成する。

【０１３３】図１１に、第一の実施形態の変形例を示
す。本実施形態は、光導波路付基板１０の基板１１を共
通にしたことが図１と異なる部分であり、他は図１と同
じである。基板に達する溝１１ｇは、例えば導波路を製
造後ダイシングソーで切り込みを入れ形成する。

【０１３４】図１２は他の高さ調節用テラスの構成例を
示すものである。基板１１は例えば石英基板、アンダー
クラッド１２、コア１３、オーバークラッド１６はプラ
ズマＣＶＤで堆積したＳｉＯ₂膜、高さ調節層１４はコ
ア１３と同時にプラズマＣＶＤで堆積したＳｉＯ₂膜で
ある。反応性イオンエッチングによりコア１３と高さ調
節層１４に分離することができる。

【０１３５】図１２（ａ）の場合、プラズマＣＶＤでア
ンダークラッド１２上に厚さ約４μｍのＳｉＯ₂膜を形
成後反応性イオンエッチングによりスペーサ層１５１を
形成し、次いでコア１３及び高さ調節層１４となる共通
のＳｉＯ₂膜を形成することにより自動的に両者の厚さ
が一致する。

【０１３６】図１２（ｂ）の場合、成後反応性イオンエ
ッチングによりアンダークラッド１２を約４μｍエッチ
ングして高さ調節用突起１５２を形成し、次いでコア１
３及び高さ調節層１４となる共通のＳｉＯ₂膜を形成す
ることにより自動的に両者の厚さが一致する。

【０１３７】図１２（ｃ）の場合、プラズマＣＶＤで基
板１１上に厚さ約４μｍのＳｉＯ₂膜を形成後反応性イ
オンエッチングによりスペーサ層１５３を形成し、次い
でコア１３及び高さ調節層１４となる共通のＳｉＯ₂膜
を形成することにより自動的に両者の厚さが一致する。

【０１３８】図１２（ｄ）の場合、成後反応性イオンエ
ッチングにより基板１１を約４μｍエッチングして高さ
調節用突起１５４を形成し、次いでアンダークラッドを
形成し、更にアンダークラッド上にコア１３及び高さ調
節層１４となる共通のＳｉＯ ₂膜を形成することにより
自動的にコア１３と高さ調節層１４の厚さが一致する。

【０１３９】図１２（ｅ）の場合、プラズマＣＶＤでア
ンダークラッド１２上にコア１３及び高さ調節層１４と
なる共通のＳｉＯ膜を形成後エッチングして両者を分離
するこれにより自動的にコア１３と高さ調節層１４の厚
さが一致する。

【０１４０】その後厚さ約４μｍの金属膜を形成後エッ
チングでコア上の金属膜を除去し、金属膜製のスペーサ
層１５５を形成すればよい。なおスペーサ層１５１，１
５３，１５５はＳｉＯ₂膜又は金属に限られるものでは
なく、他の無機材料であっても良い。

【０１４１】ここまでの実施形態では基板上にアンダー
クラッドを形成する光導波路を例示したが、基板に石英
等の透明基板を用いる場合にはアンダークラッドを省略
することができる。

【０１４２】その例を図１３に示す。ここに図１３
（ａ）は光導波路付基板１０の平面図、図１３（ｂ）は
図１３（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１３（ｃ）は図１３
（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【０１４３】本実施形態において、基板１１は石英、コ
ア１３は不純物としてリン又はゲルマニウムを添加した
ＳｉＯ₂、高さ調節用クラッド１５及びオーバークラッ
ド１６は不純物を含まないＳｉＯ₂又は硼素等リンやゲ
ルマニウムに比べて添加による屈折率上昇が小さい不純
物を添加したＳｉＯ₂である。

【０１４４】なお基板１１と高さ調節用クラッド１５及
びオーバークラッド１６に不純物としてフッ素を含むＳ
ｉＯ₂を用い、コア１３に不純物を添加しないＳｉＯ₂膜
を用いても良い。

【０１４５】本実施形態によれば光導波路付基板１０の
製造工程が簡略化される効果が得られる。更に、基板１
１の光吸収、基板１１からの光の反射、基板１１と導波
路の熱膨張の差が小さくなり、光導波路を用いて構成し
た光部品の特性が向上する。

【０１４６】

【発明の効果】本発明によれば、電気配線が容易で光導
波路の光学的損失の増加がなく、且つ光半導体素子端面
とこれに対向する光導波路端面間の距離を小さく保つこ
とのできる光学装置が提供される。更に、光学装置の光
半導体素子と光導波路を比較的容易に且つ精密に位置合
せをすることができる。

【０１４７】本発明の実施の形態をまとめると以下の通
りである。 １． 少なくとも１層の板状部材で構成される支持基板
（２１）と、当該支持基板（２１）表面に形成された電
気配線用配線パターン（２６）と、当該支持基板（２
１）表面の前記配線パターン（２６）が形成された面に
積層された絶縁層で且つ支持基板表面及び配線パターン
の一部が露出するように部分的に支持基板表面及び配線
パターンまで達する逃げ溝（２２ａ，２２ｂ）及びコン
タクトホール（２２ｃ）のある絶縁層（２１ｉ）を具備
する共通基板（２０）と；少なくとも１層の板状部材で
構成される導波路基板（１１）上に形成されたアンダー
クラッド（１２）と、アンダークラッド（１２）上に形
成されたコア（１３）と、アンダークラッド（１２）上
にコア（１３）と同じ厚さで形成された高さ調節層（１
４）と基板（１１）から遠い側の高さ調節層（１４）の
表面に接して形成された高さ調節用クラッド（１５）と
を含んで構成される高さ調節用テラス（１７）と、コア
（１３）上に形成されたオーバークラッド（１６）を含
み、前記高さ調節用テラス（１７）は基板（１１）側と
は反対側の面の表面にオーバークラッド（１６）が被着
していない領域を有し且つ、高さ調節用テラス（１７）
の表面を前記共通基板（２０）の絶縁層（２１ｉ）表面
に接触させるとともにオーバークラッド（１６）が絶縁
層（２１ｉ）に形成された逃げ溝（２２ａ，２２ｂ）に
収納されるように前記共通基板上に載置された光導波路
付基板（１０）と；前記光導波路付基板（１０）上の導
波路のコアと光結合され且つ前記絶縁層（２１ｉ）の表
面に接して前記コンタクトホール（２２ｃ）を覆うよう
に載置され、且つ前記コンタクトホール（２２ｃ）中に
載置された導電性部材により電気配線用配線パターン
（２６）と電気的且つ機械的に接続された光半導体素子
（３）とを具備したことを特徴とする光学装置。 ２． 前記絶縁層（２１ｉ）が有機材料であることを特
徴とする１項に記載の光学装置。 ３． 前記絶縁層（２１ｉ）の表面に無機材料の皮膜
（２１ｆ）を具備することを特徴とする１又は２項に記
載の光学装置。 ４． 前記コンタクトホール（２２ｃ）近傍の前記絶縁
層（２１ｉ）の表面に、前記光半導体素子（３）の位置
合せに用いるための第一の位置合せマーク（２８）を具
備することを特徴とする１〜３項のいずれかに記載の光
学装置。 ５． 前記第一の位置合せマーク（２８）が前記絶縁層
（２１ｉ）の表面に被着された薄膜パターンであること
を特徴とする４項に記載の光学装置。 ６． 前記第一の位置合せマーク（２８）が前記絶縁層
（２１ｉ）の一部を除去して形成したパターンであるこ
とを特徴とする４項に記載の光学装置。 ７． 前記絶縁層（２１ｉ）の表面に、前記光導波路付
基板（１０）の位置合せに用いるための第二の位置合せ
マーク（２７）を具備することを特徴とする１〜６項の
いずれかに記載の光学装置。 ８． 前記第二の位置合せマーク（２７）が前記絶縁層
（２１ｉ）の表面に被着された薄膜パターンであること
を特徴とする７項に記載の光学装置。 ９． 前記第二の位置合せマーク（２７）が前記絶縁層
（２１ｉ）の一部を除去して形成したパターンであるこ
とを特徴とする７項に記載の光学装置。 １０． 前記導波路付基板（１０）のテラス（１７）
に、前記導波路付基板（１０）を基板（１１）側から非
接触手段を用いて観測したとき確認可能なマークであっ
て且つ当該高さ調節用テラス（１７）を前記共通基板
（２０）に載置するとき前記共通基板（２０）との相対
位置調節に利用可能な第三の位置合わせマーク（１９）
が形成されていることを特徴とする１〜９項のいずれか
に記載の光学装置。 １１． 前記基板（１１）及び前記位置合わせマーク
（１９）と基板（１１）に挟まれた層が紫外光、可視光
または赤外光のいずれかに対して透明であることを特徴
とする１０項に記載の光学装置。 １２． 基板（１１）が石英であることを特徴とする１
１項に記載の光学装置。 １３． 前記導波路付基板（１０）の前記高さ調節用テ
ラス（１７）を構成する層に、前記高さ調節用クラッド
（１５）よりも基板（１１）から離れた層として形成さ
れた層で且つ金属で形成された薄膜層（１８）を具備す
ることを特徴とする１〜９項のいずれかに記載の光学装
置。 １４． 前記導波路付基板（１０）の前記高さ調節用ク
ラッド（１５）が無機材料で構成され且つ前記オーバー
クラッド（１６）が有機材料で構成されていることを特
徴とする１〜９項のいずれかに記載の光学装置。 １５． 前記導波路付基板（１０）の前記高さ調節用テ
ラス（１７）を構成する層に、前記高さ調節用クラッド
（１５）よりも基板から離れた層として形成された層で
且つ無機材料で形成された薄膜層（１８）を具備し、且
つ前記オーバークラッド（１６）が有機材料で構成され
ていることを特徴とする１〜９項のいずれかに記載の光
学装置。 １６． 前記高さ調整用テラス（１７）は前記アンダー
クラッド（１２）上に形成されたスペーサ層（１５１）
を含んでおり、前記高さ調整用テラス（１７）は基板
（１１）側とは反対側の面の表面にオーバークラッド
（１６）が被着していない領域を有することを特徴とす
る１〜９項のいずれかに記載の光学装置。 １７． 前記アンダークラッド（１２）は前記導波路基
板（１１）上に形成され且つ基板とは反対側に盛り上が
った領域である高さ調整用突起（１５２）を有してお
り、前記高さ調整用テラス（１７）は基板（１１）側と
は反対側の面の表面にオーバークラッド（１６）が被着
していない領域を有することを特徴とする１〜９項のい
ずれかに記載の光学装置。 １８． 前記導波路基板（１１）の一部分上に形成され
たスペーサ層（１５３）を具備し、前記高さ調整用テラ
ス（１７）は基板（１１）側とは反対側の面の表面にオ
ーバークラッド（１６）が被着していない領域を有する
ことを特徴とする１〜９項のいずれかに記載の光学装
置。 １９． 前記導波路基板（１１）はその一部が盛り上が
った領域である高さ調整用突起（１５４）を具備してお
り、前記高さ調整用テラス（１７）は基板（１１）側と
は反対側の面の表面にオーバークラッド（１６）が被着
していない領域を有することを特徴とする１〜９項のい
ずれかに記載の光学装置。 ２０． 前記高さ調整用テラス（１７）は前記高さ調整
層（１４）上に形成されたスペーサ層（１５５）を含ん
でおり、前記高さ調整用テラス（１７）は基板（１１）
側とは反対側の面の表面にオーバークラッド（１６）が
被着していない領域を有することを特徴とする１〜９項
のいずれかに記載の光学装置。 ２１． 前記導波路付き基板（１０）の前記アンダーク
ラッド層（１２）が導波路基板（１１）で構成されてい
ることを特徴とする１〜２０項のいずれかに記載の光学
装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第一の手段を用いて構成された
光学装置の例で本発明の第一の実施形態を示す図であ
る。

【図２】図２は第一の実施形態の要部拡大図である。

【図３】図３は第一の実施形態の要部拡大図である。

【図４】図４は第一の実施形態における半田供給法を例
示する図である。

【図５】図５は第一の実施形態における他の半田供給法
を例示する図である。

【図６】図６は第一の実施形態による光学装置の製造工
程を例示する図である。

【図７】図７は第一の実施形態による光学装置の製造工
程を例示する図である。

【図８】図８は他の共通基板を例示する図である。

【図９】図９は本発明の第一の実施形態による光導波路
付基板を例示する図である。

【図１０】図１０は本発明の第一の実施形態による光導
波路付基板を例示する図である。

【図１１】図１１は第一の実施形態の変形例を示す図で
ある。

【図１２】図１２は他の高さ調節用テラスの構成例を示
す図である。

【図１３】図１３は他の光導波路付基板の構成例を示す
図である。

【図１４】図１４は従来技術を示す図である。

【図１５】図１５は従来技術の問題点を示す図である。

【符号の説明】

３ 光半導体素子 ７ エッチング用マスク １０，１０ａ，１０ｂ 光導波路付基板 １１ 導波路基板 １２ アンダークラッド １３ コア １４，１４ａ 高さ調節層 １５ 高さ調節用クラッド １６ オーバークラッド １７ 高さ調節用テラス １８ エッチングストップ層として用いられる薄膜層 １９ 第三の位置合せマーク ２０ 共通基板 ２１ 基板 ２１ｉ 絶縁層 ２２，２２ａ，２２ｂ 逃げ溝 ２３と２４ 横断溝 ２５ 光ファイバガイド溝 ２６ 光半導体素子用ボンディングパッド及び配線パタ
ーン ２７ 第二の位置合せマーク ２８ 第一の位置合せマーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１層の板状部材で構成される
   支持基板（２１）と、当該支持基板（２１）表面に形成
   された電気配線用配線パターン（２６）と、当該支持基
   板（２１）表面の前記配線パターン（２６）が形成され
   た面に積層された絶縁層で且つ支持基板表面及び配線パ
   ターンの一部が露出するように部分的に支持基板表面及
   び配線パターンまで達する逃げ溝（２２ａ，２２ｂ）及
   びコンタクトホール（２２ｃ）のある絶縁層（２１ｉ）
   を具備する共通基板（２０）と；少なくとも１層の板状
   部材で構成される導波路基板（１１）上に形成されたア
   ンダークラッド（１２）と、アンダークラッド（１２）
   上に形成されたコア（１３）と、アンダークラッド（１
   ２）上にコア（１３）と同じ厚さで形成された高さ調節
   層（１４）と基板（１１）から遠い側の高さ調節層（１
   ４）の表面に接して形成された高さ調節用クラッド（１
   ５）とを含んで構成される高さ調節用テラス（１７）
   と、コア（１３）上に形成されたオーバークラッド（１
   ６）を含み、前記高さ調節用テラス（１７）は基板（１
   １）側とは反対側の面の表面にオーバークラッド（１
   ６）が被着していない領域を有し且つ、高さ調節用テラ
   ス（１７）の表面を前記共通基板（２０）の絶縁層（２
   １ｉ）表面に接触させるとともにオーバークラッド（１
   ６）が絶縁層（２１ｉ）に形成された逃げ溝（２２ａ，
   ２２ｂ）に収納されるように前記共通基板上に載置され
   た光導波路付基板（１０）と；前記光導波路付基板（１
   ０）上の導波路のコアと光結合され且つ前記絶縁層（２
   １ｉ）の表面に接して前記コンタクトホール（２２ｃ）
   を覆うように載置され、且つ前記コンタクトホール（２
   ２ｃ）中に載置された導電性部材により電気配線用配線
   パターン（２６）と電気的且つ機械的に接続された光半
   導体素子（３）とを具備したことを特徴とする光学装
   置。