JP2002323631A - Method and apparatus for manufacturing microdevice - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing microdevice

Info

Publication number
JP2002323631A
JP2002323631A JP2001125939A JP2001125939A JP2002323631A JP 2002323631 A JP2002323631 A JP 2002323631A JP 2001125939 A JP2001125939 A JP 2001125939A JP 2001125939 A JP2001125939 A JP 2001125939A JP 2002323631 A JP2002323631 A JP 2002323631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
support layer
manufacturing
forming
lower support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001125939A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Hirata
徹 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP2001125939A priority Critical patent/JP2002323631A/en
Publication of JP2002323631A publication Critical patent/JP2002323631A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and apparatus for manufacturing photonic crystal elements, etc., which are capable of inexpensively manufacturing these elements, etc., and are suitable for mass production. SOLUTION: The optical microdevice has a photonic device layer PDL between a pair of supporting layers SL1 and SL2 . In manufacturing this optical microdevice, a thin film-like resin layer PLL is formed on the lower supporting layer SL1 , then a ruggedness distribution is imparted to the resin layer PLL by press forming to form the device layer PDL and finally the upper supporting layer SL2 is formed on the device layer PDL. In this method, the main body segment of the optical microdevice can be integrally formed. Since press forming is used at this time, a manufacturing cost can be suppressed lower as compared with the case a lithography process is used and the throughput in a manufacturing process can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトニック結晶
素子等の光マイクロデバイスを含む各種マイクロデバイ
スの製造方法及び装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing various microdevices including optical microdevices such as photonic crystal elements.

【0002】[0002]

【従来の技術】フォトニック結晶の製造方法として、例
えばEB(electron beam)リソグラフィ及びドライエ
ッチングを組み合わせて2次元フォトニック結晶を製造
するもの(Toshihiko Baba et al., "Nanofabrication
of GaInAsP/InP 2-dimensionalphotonic crystals by a
methane-based reactive ion beam etching", Physica
B, 227, 1996, pp415-418)と、リソグラフィ技術と
ともに、ウェハ融着法及び光干渉アライメント技術を用
いて3次元フォトニック結晶を製造するもの(野田、
「半導体3次元フォトニック結晶」、O plus E, vol.2
1, No.12, p.1539)と、超短パルスレーザを用いた光
造形法によって3次元フォトニック結晶を製造するもの
(三澤、「3次元有機フォトニック結晶の新しい形成
法」、O plusE, vol.21, No.12, p.1549)とが存在す
る。
2. Description of the Related Art As a method of manufacturing a photonic crystal, for example, a method of manufacturing a two-dimensional photonic crystal by combining EB (electron beam) lithography and dry etching (Toshihiko Baba et al., "Nanofabrication"
of GaInAsP / InP 2-dimensionalphotonic crystals by a
methane-based reactive ion beam etching ", Physica
B, 227, 1996, pp415-418), and three-dimensional photonic crystals manufactured using wafer fusion and optical interference alignment techniques together with lithography techniques (Noda,
"Semiconductor three-dimensional photonic crystal", O plus E, vol.2
1, No.12, p.1539) and one that produces a three-dimensional photonic crystal by stereolithography using an ultrashort pulse laser (Mizawa, "New formation method of three-dimensional organic photonic crystal", O plusE , vol.21, No.12, p.1549).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、やの方法
は、リソグラフィプロセスを用いるため、大規模な製造
システムが必要になり、製造コストが高くなる。また、
の方法は、一筆書きの繰り返しになるため、製造のス
ループットに上限があり、量産に向かないという問題が
ある。
However, since the method uses a lithography process, a large-scale manufacturing system is required, and the manufacturing cost is increased. Also,
The method described above has a problem that it is not suitable for mass production because there is an upper limit on the production throughput since the method is a one-stroke cycle.

【0004】そこで、本発明は、安価に製造することが
でき、量産に適する、フォトニック結晶素子等の各種マ
イクロデバイスの製造方法及び装置を提供することを目
的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing various microdevices such as photonic crystal elements which can be manufactured at low cost and are suitable for mass production.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のマイクロデバイスの製造方法は、下側支持
層とデバイス層とを備えるマイクロデバイスの製造方法
であって、前記下側支持層上に前記デバイス層の構成材
料からなる薄膜層を形成する工程と、プレス成形により
前記薄膜層に所定の立体的形状分布を付与して前記デバ
イス層とする工程とを備える。
In order to solve the above-mentioned problems, a method for manufacturing a micro device according to the present invention is a method for manufacturing a micro device including a lower support layer and a device layer, wherein the lower support layer Forming a thin film layer made of a constituent material of the device layer thereon; and applying a predetermined three-dimensional shape distribution to the thin film layer by press molding to form the device layer.

【0006】上記方法では、プレス成形により前記薄膜
層に所定の立体的形状分布を付与して前記デバイス層と
するので、光集積回路等のマイクロデバイスの本体部分
を一括して形成することができる。この際、プレス成形
を用いるので、リソグラフィプロセスを用いる場合に比
較して、製造コストを低く抑えることができる。また、
このようにプレス成形を用いるので、形状の一括転写が
可能になり、製造処理におけるスループットを高めるこ
とができる。
In the above method, since a predetermined three-dimensional shape distribution is given to the thin film layer by press molding to form the device layer, a main body portion of a micro device such as an optical integrated circuit can be formed at a time. . In this case, since the press molding is used, the manufacturing cost can be suppressed as compared with the case where the lithography process is used. Also,
Since the press molding is used as described above, the shape can be collectively transferred, and the throughput in the manufacturing process can be increased.

【0007】上記方法の具体的な態様では、前記薄膜層
が樹脂材料からなる樹脂層である。この場合、前記薄膜
層を簡易に任意の形状に変形させることができる。
In a specific embodiment of the above method, the thin film layer is a resin layer made of a resin material. In this case, the thin film layer can be easily deformed into an arbitrary shape.

【0008】上記方法の別の具体的な態様では、前記デ
バイス層上に上側支持層を形成する工程をさらに備え
る。この場合、前記デバイス層を上下の支持層によって
保護することができる。
[0008] In another specific embodiment of the above method, the method further comprises forming an upper support layer on the device layer. In this case, the device layer can be protected by upper and lower support layers.

【0009】上記方法のさらに別の具体的な態様では、
前記デバイス層が前記下側支持層及び前記上側支持層の
間に隙間空間を有する。この場合、この隙間空間に光の
みならず気体や液体である特定の流体を通すことがで
き、このような特定流体とマイクロデバイスとの間に相
互作用を生じさせることができる。すなわち、このよう
な特定流体の状態を検出したり、このような特定流体の
流れを調節したりすることも可能になる。
[0009] In yet another specific embodiment of the above method,
The device layer has an interstitial space between the lower support layer and the upper support layer. In this case, not only light but also a specific fluid such as a gas or a liquid can pass through the gap, and an interaction can be generated between such a specific fluid and the microdevice. That is, it is also possible to detect the state of such a specific fluid or to adjust the flow of such a specific fluid.

【0010】上記方法のさらに別の具体的な態様では、
前記薄膜層が前記下側支持層及び上側支持層の屈折率よ
りも高い屈折率を有する。この場合、薄膜層からなる前
記デバイス層に光を閉じ込めることができ、光導波路等
の光素子を形成することができる。
In yet another specific embodiment of the above method,
The thin film layer has a higher refractive index than the lower support layer and the upper support layer. In this case, light can be confined in the device layer composed of a thin film layer, and an optical element such as an optical waveguide can be formed.

【0011】上記方法のさらに別の具体的な態様では、
前記デバイス層が導波させる光に対して波長オーダの周
期構造を有する領域を備える。この場合、波長オーダの
周期構造を有する領域をフォトニック結晶として活用す
ることができるので、このようなフォトニック結晶の欠
陥部分に導波路等のフォトニック結晶素子を形成するこ
とができる。
In yet another specific embodiment of the above method,
A region having a periodic structure on the order of wavelength for light guided by the device layer. In this case, since a region having a periodic structure on the order of wavelength can be used as a photonic crystal, a photonic crystal element such as a waveguide can be formed at a defective portion of such a photonic crystal.

【0012】なお、「フォトニック結晶素子」とは、フ
ォトニック結晶からなる光マイクロデバイスを意味す
る。ここで「フォトニック結晶」は、伝送対象波長の1
/2程度のピッチで屈折率の周期的構造を有しているこ
とを特徴としており、構造如何によって、一定周波数帯
の光の存在を禁止するフォトニックバンドギャップ(P
BG)と呼ばれる現象が出現する。さらに、PBGが現
れる周期屈折率構造中に一定の「欠陥」を導入すると、
その部分だけ禁制帯効果が失われ、光が存在導波される
ことになる。このようなフォトニック結晶に形成される
導波路は、大きな角度で屈曲させることができる点に特
徴がある。
[0012] The "photonic crystal element" means an optical micro device made of a photonic crystal. Here, “photonic crystal” is one of the wavelengths to be transmitted.
It is characterized by having a periodic structure of refractive index at a pitch of about / 2, and depending on the structure, the photonic band gap (P
A phenomenon called BG) appears. Furthermore, if a certain "defect" is introduced into the periodic index structure in which PBG appears,
The bandgap effect is lost only in that part, and light is guided. The waveguide formed in such a photonic crystal is characterized in that it can be bent at a large angle.

【0013】また、本発明の別のマイクロデバイスの製
造方法は、フォトニック結晶素子を有するマイクロデバ
イスの製造方法であって、前記フォトニック結晶素子の
構成材料からなる薄膜層を形成する工程と、プレス成形
により前記薄膜層に所定の立体的形状分布を付与して少
なくとも1つの前記フォトニック結晶素子とする工程と
を備える。
Further, another method of manufacturing a micro device according to the present invention is a method of manufacturing a micro device having a photonic crystal element, comprising the steps of: forming a thin film layer made of a constituent material of the photonic crystal element; Applying a predetermined three-dimensional shape distribution to the thin film layer by press molding to form at least one photonic crystal element.

【0014】上記方法では、プレス成形により前記薄膜
層に所定の立体的形状分布を付与して少なくとも1つの
前記フォトニック結晶素子とするので、少なくとも1つ
のフォトニック結晶素子を一括して形成することができ
る。この際、プレス成形を用いるので、リソグラフィプ
ロセスを用いる場合に比較して、製造コストを低く抑え
ることができる。また、このようなプレス成形を用いる
ので、製造処理におけるスループットを高めることがで
きる。
In the above method, since a predetermined three-dimensional shape distribution is given to the thin film layer by press molding to form at least one photonic crystal element, at least one photonic crystal element is collectively formed. Can be. In this case, since the press molding is used, the manufacturing cost can be suppressed as compared with the case where the lithography process is used. Moreover, since such press molding is used, the throughput in the manufacturing process can be increased.

【0015】また、本発明のマイクロデバイスの製造装
置は、マイクロデバイスを構成する下側支持層を形成す
る下側支持層形成手段と、前記下側支持層上に前記マイ
クロデバイスを構成するデバイス層の構成材料からなる
薄膜層を形成する薄膜層形成手段と、プレス成形により
前記薄膜層に所定の立体的形状分布を付与して前記デバ
イス層とするプレス成形手段とを備える。
Further, the apparatus for manufacturing a micro device according to the present invention comprises a lower support layer forming means for forming a lower support layer forming the micro device, and a device layer forming the micro device on the lower support layer. And a press forming means for applying a predetermined three-dimensional shape distribution to the thin film layer by press forming to form the device layer.

【0016】上記装置では、プレス成形手段がプレス成
形により前記薄膜層に所定の立体的形状分布を付与して
前記デバイス層とするので、マイクロデバイスの本体部
分を一括して形成することができる。この際、プレス成
形を用いるので、リソグラフィプロセスを用いる場合に
比較して、製造コストを低く抑えることができる。ま
た、このようなプレス成形を用いるので、製造処理にお
けるスループットを高めることができる。
In the above apparatus, since the press forming means imparts a predetermined three-dimensional shape distribution to the thin film layer by press forming to form the device layer, the main body of the micro device can be formed collectively. In this case, since the press molding is used, the manufacturing cost can be suppressed as compared with the case where the lithography process is used. Moreover, since such press molding is used, the throughput in the manufacturing process can be increased.

【0017】また、上記装置の具体的な態様では、前記
デバイス層上に前記マイクロデバイスを構成する上側支
持層を形成する上側支持層形成手段をさらに備える。こ
の場合、前記デバイス層を上下の支持層の間に挟んで保
護した構造のマイクロデバイスを形成することができ
る。
In a specific aspect of the above-mentioned apparatus, the apparatus further comprises upper support layer forming means for forming an upper support layer constituting the micro device on the device layer. In this case, a micro device having a structure in which the device layer is protected by sandwiching it between upper and lower support layers can be formed.

【0018】また、上記装置の別の具体的な態様では、
前記下側支持層形成手段及び上側支持層形成手段が、第
1及び第2成形型をそれぞれ用いて前記下側支持層及び
前記上側支持層をそれぞれ形成し、前記プレス成形手段
が、プレス型を用いて前記デバイス層を形成し、前記第
1及び第2成形型並びに前記プレス型が、同一のディス
ク上に設けられている。この場合、連続的に型送りしな
がらの成形が可能になり、製造装置の小型化や処理の迅
速化を図ることができる。
In another specific mode of the above-mentioned device,
The lower support layer forming means and the upper support layer forming means respectively form the lower support layer and the upper support layer using first and second molds, respectively, and the press molding means includes a press mold. The device layer is formed using the first and second molds and the press mold on the same disk. In this case, it is possible to perform the molding while continuously feeding the mold, and it is possible to reduce the size of the manufacturing apparatus and to speed up the processing.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマイクロデバ
イスの製造装置及び方法の具体的な実施形態について図
面を参照しつつ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of an apparatus and a method for manufacturing a micro device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】〔第1実施形態〕図1は、第1実施形態の
製造装置の全体構成を説明する図である。この製造装置
は、ワークWに射出成形やプレス成形を施す射出プレス
装置10と、ワークW上にスピンコートによって薄膜状
の樹脂層を形成する成膜装置20と、成膜装置20で形
成された樹脂層に仕上げの処理を行う仕上げ装置30
と、ワークW上に形成された光マイクロデバイスの入出
射ポートにレンズを装填するポート加工装置40と、こ
れらの装置10、20、30、40間でワークWを搬送
する搬送ロボット51を有する搬送装置50とを備え
る。
[First Embodiment] FIG. 1 is a view for explaining the overall configuration of a manufacturing apparatus according to a first embodiment. This manufacturing apparatus was formed by an injection press apparatus 10 for performing injection molding or press molding on a work W, a film forming apparatus 20 for forming a thin resin layer on the work W by spin coating, and a film forming apparatus 20. Finishing device 30 for finishing the resin layer
And a transport device having a port processing device 40 for loading a lens into an input / output port of an optical microdevice formed on the workpiece W, and a transport robot 51 for transporting the workpiece W among these devices 10, 20, 30, and 40. And a device 50.

【0021】射出プレス装置10は、ワークW上に射出
成形によって100μm程度の厚さの支持層を形成する
ための射出成形機能と、ワークW上に成膜された薄膜状
の樹脂層を型の押圧によって変形させてパターンを転写
するプレス成形機能とを有する。
The injection press apparatus 10 has an injection molding function for forming a support layer having a thickness of about 100 μm on the work W by injection molding, and a thin resin layer formed on the work W in a mold. A press forming function of transferring a pattern by deforming by pressing.

【0022】成膜装置20は、薄膜層形成手段であり、
高速で回転するワークW上に樹脂材料を滴下するスピン
コートによって、ワークW上に数μm程度の厚さの樹脂
層を形成する。この樹脂層は、揮発成分の蒸発等によっ
て硬化する。
The film forming apparatus 20 is a thin film layer forming means.
A resin layer having a thickness of about several μm is formed on the work W by spin coating in which a resin material is dropped on the work W rotating at a high speed. This resin layer is cured by evaporation of volatile components and the like.

【0023】仕上げ装置30は、化学的若しくは機械的
な手法によってスピンコートした樹脂層のうち周辺の不
要部分を除去する。これにより、必要な部分にのみ樹脂
層を設けることができるとともに、次のプレス成形工程
で樹脂層が適正に加工されるようにしている。
The finishing device 30 removes unnecessary portions around the resin layer which has been spin-coated by a chemical or mechanical method. As a result, the resin layer can be provided only on the necessary portions, and the resin layer is appropriately processed in the next press molding step.

【0024】ポート加工装置40は、光マイクロデバイ
スの製造の最終段階でこれに形成された入出射ポート用
の複数の貫通孔に、GRINレンズ等の円筒形状集光素
子を装着することにより、外部コンポーネントとのイン
ターフェースを準備する。
The port processing apparatus 40 mounts a cylindrical condensing element such as a GRIN lens on a plurality of through-holes for input / output ports formed in the final stage of the manufacturing of the optical microdevice, thereby providing an external device. Prepare the interface with the component.

【0025】搬送装置50は、まずワークWを射出プレ
ス装置10に搬送して樹脂製の下側支持層を形成させ
る。次に搬送装置50は、ワークWを射出プレス装置1
0から成膜装置20に搬送して下側支持層とは異なる樹
脂層を形成させる。次に搬送装置50は、ワークWを成
膜装置20から仕上げ装置30に搬送して樹脂層の不要
な部分を除去させる。次に搬送装置50は、ワークWを
仕上げ装置30から射出プレス装置10に搬送して上記
薄膜状の樹脂層をプレス成形させることにより、これを
フォトニックデバイス層とさせる。さらに、この射出プ
レス装置10では、フォトニックデバイス層上に樹脂製
の上側支持層が形成される。次に搬送装置50は、ワー
クWを射出プレス装置10からポート加工装置40に搬
送してワークW上の光マイクロデバイスの入出射ポート
にレンズを装填させる。最後に搬送装置50は、ワーク
Wを射出プレス装置10から搬出する。
The transfer device 50 first transfers the work W to the injection press device 10 to form a lower support layer made of resin. Next, the transfer device 50 transfers the work W to the injection press device 1.
From 0, it is conveyed to the film forming apparatus 20 to form a resin layer different from the lower support layer. Next, the transfer device 50 transfers the work W from the film forming device 20 to the finishing device 30 to remove unnecessary portions of the resin layer. Next, the transport device 50 transports the workpiece W from the finishing device 30 to the injection press device 10 and press-molds the thin film-like resin layer to make it a photonic device layer. Further, in the injection press device 10, an upper support layer made of resin is formed on the photonic device layer. Next, the transfer device 50 transfers the work W from the injection press device 10 to the port processing device 40 to load a lens into the input / output port of the optical microdevice on the work W. Finally, the transfer device 50 unloads the work W from the injection press device 10.

【0026】図2は、射出プレス装置10の内部構造を
説明する図である。この射出プレス装置は、下側支持層
形成手段及び上側支持層形成手段、並びにプレス成形手
段を兼ねる多段マイクロ成形装置である。図から明らか
なように、射出プレス装置は、射出成形やプレス成形を
行うための複数の金型を設けたディスク11と、ディス
ク11を水平面内で回転させる駆動装置12と、ディス
ク11に設けた各金型と当接してキャビティCAを形成
するための成形台MH(ワークWでもある)を支持して
昇降移動させる昇降装置13と、ディスク11及び成形
台MHによって形成されるキャビティCAに成形台MH
側から樹脂PLを注入する第1射出装置14と、キャビ
ティCAにディスク11側から樹脂PLを注入する第2
射出装置15とを備える。
FIG. 2 is a view for explaining the internal structure of the injection press device 10. This injection press device is a multi-stage micro-forming device which also serves as a lower support layer forming means, an upper support layer forming means, and a press forming means. As is clear from the figure, the injection press device is provided on the disk 11 provided with a plurality of dies for performing injection molding and press molding, a driving device 12 for rotating the disk 11 in a horizontal plane, and the disk 11. An elevating / lowering device 13 that supports and moves up and down a molding table MH (which is also a work W) for forming a cavity CA in contact with each mold; and a molding table in a cavity CA formed by the disk 11 and the molding table MH. MH
A first injection device 14 for injecting the resin PL from the side, and a second injection device 14 for injecting the resin PL from the disk 11 side to the cavity CA.
And an injection device 15.

【0027】ここで、第1射出装置14は、光マイクロ
デバイスを構成する下側支持層を形成するための樹脂P
Lを導入するためのホッパ14aと、導入された樹脂P
Lを溶融加熱する可塑化装置14bと、可塑化装置14
bで溶融された樹脂PLを成形台MHに設けた注入口I
HからキャビティCA内に射出させる射出装置14cと
を有している。第2射出装置15も、光マイクロデバイ
スを構成する上側支持層を形成するための樹脂PLを導
入するためのホッパ15aと、導入された樹脂PLを溶
融加熱する可塑化装置15bと、可塑化装置15bで溶
融された樹脂PLをディスク11に設けた注入口IHか
らキャビティCA内に射出させる射出装置15cとを有
している。
Here, the first injection device 14 is a resin P for forming a lower support layer constituting the optical micro device.
Hopper 14a for introducing L and introduced resin P
A plasticizer 14b for melting and heating L;
injection port I provided with resin PL melted in b at molding table MH
And an injection device 14c for injecting the H into the cavity CA. The second injection device 15 also includes a hopper 15a for introducing the resin PL for forming the upper support layer constituting the optical micro device, a plasticizing device 15b for melting and heating the introduced resin PL, and a plasticizing device. An injection device 15c for injecting the resin PL melted at 15b into the cavity CA from an injection port IH provided in the disk 11.

【0028】図3は、ディスク11の構造を説明する平
面図である。このディスク11は、3つの金型部分を有
する。
FIG. 3 is a plan view for explaining the structure of the disk 11. This disk 11 has three mold parts.

【0029】第1成形型である第1の金型部分11a
は、正方形の平坦な窪みであり、光マイクロデバイスを
構成する下側支持層を形成する際の射出成形用の金型と
なる。第1の金型部分11aは、4隅に突起PRを有す
る。これらの突起PRは、後に光マイクロデバイスの光
入射ポートや光出射ポートを形成するためのもので、上
述の下側支持層に貫通穴を形成する。
A first mold part 11a as a first mold
Is a square flat depression, which becomes a mold for injection molding when forming the lower support layer constituting the optical microdevice. The first mold portion 11a has protrusions PR at four corners. These projections PR are for later forming a light entrance port and a light exit port of the optical microdevice, and form a through hole in the lower support layer described above.

【0030】第2成形型である第2の金型部分11b
も、正方形の平坦な窪みであり、光マイクロデバイスを
構成する上側支持層を形成する際の射出成形用の金型と
なる。第2の金型部分11bも、4隅に突起PRを有す
る。これらの突起PRも、上述の光入射ポートや光出射
ポートを形成するためのもので、光マイクロデバイスを
構成する上側支持層に貫通穴を形成する。
A second mold part 11b as a second mold
Is also a square flat depression, and becomes a mold for injection molding when forming the upper support layer constituting the optical microdevice. The second mold portion 11b also has protrusions PR at four corners. These projections PR are also for forming the above-mentioned light entrance port and light exit port, and form through holes in the upper support layer constituting the optical micro device.

【0031】以上の両金型部分11a、11bに形成し
た突起PRは、4隅以外の場所に形成することもでき
る。すなわち、光マイクロデバイスを構成する光入射ポ
ートや光出射ポートの設計に応じて、上記のような突起
PRを適所に配置することができる。
The protrusions PR formed on the two mold portions 11a and 11b can be formed at locations other than the four corners. That is, the above-mentioned protrusion PR can be arranged at an appropriate position according to the design of the light entrance port and the light exit port constituting the optical micro device.

【0032】プレス型である第3の金型部分11cは、
マトリックス状に配置された多数の凹部DPからなる転
写パターンTPを有する。凹部DPは、フォトニックデ
バイス層を形成するためのものであり、上述の下側支持
層を被覆する樹脂層に立体的形状分布すなわち周期的な
凹凸分布を付与する。つまり、これらの凹部の間隔や高
さは、数μm程度となっており、プレス成形後の樹脂層
には、2次元的なフォトニック結晶が形成される。凹部
DPは、原則として格子点に配置されているが、2つの
V字状の経路CH1〜CH2に沿っては、凹部DPを形成
せず欠陥としている。このような欠陥を設けることによ
り、フォトニック結晶中に導波路を形成することができ
る。なお、この場合、2つの経路CH1〜CH2によって
方向性結合器を形成している。また、図面では説明のた
め凹部DPの寸法や配置を変形して表現しているが、実
際の凹部DPは、用途等に応じて図と異なる適当な寸法
や配置とできることは言うまでもない。
The third mold portion 11c, which is a press mold,
The transfer pattern TP includes a large number of concave portions DP arranged in a matrix. The concave portion DP is for forming a photonic device layer, and imparts a three-dimensional shape distribution, that is, a periodic uneven distribution to the resin layer covering the lower support layer. That is, the interval and height of these concave portions are about several μm, and a two-dimensional photonic crystal is formed on the resin layer after press molding. The concave portions DP are arranged at lattice points in principle, but are not formed along the two V-shaped paths CH1 to CH2, and are not formed with the concave portions DP. By providing such a defect, a waveguide can be formed in the photonic crystal. In this case, a directional coupler is formed by the two paths CH1 and CH2. Further, in the drawings, the dimensions and arrangement of the concave portions DP are modified for the sake of explanation, but it goes without saying that the actual concave portions DP can have appropriate dimensions and arrangements different from those shown in the figure depending on the application and the like.

【0033】各金型部分11a〜11cの周囲には、ア
ライメント用の嵌合穴AHが複数形成されている。これ
らの嵌合穴AHは、成形台MHに設けたアライメントピ
ンと同一径となっており、各金型部分11a〜11cと
成形台MHとの正確なアライメントに利用される。
A plurality of fitting holes AH for alignment are formed around each of the mold portions 11a to 11c. These fitting holes AH have the same diameter as the alignment pins provided on the molding table MH, and are used for accurate alignment between the mold portions 11a to 11c and the molding table MH.

【0034】以上の金型部分11a〜11cは、マイク
ロマシン技術によって形成されたものであり、サブミク
ロンの形状精度を有する。
The above-mentioned mold portions 11a to 11c are formed by a micro-machine technology and have a submicron shape accuracy.

【0035】図4及び図5は、図1の装置を用いた光マ
イクロデバイスの製造方法を説明する図である。
FIGS. 4 and 5 are views for explaining a method of manufacturing an optical microdevice using the apparatus of FIG.

【0036】まず、図4(a)〜図4(c)に示すよう
に、射出プレス装置10にて、下側支持層を形成する。
具体的には、まず、成形台MHを射出プレス装置10の
昇降装置13に固定し、ディスク11を回転させて第1
の金型部分11aを成形台MHに対向させる(図4
(a)参照)。次に、金型部分11aと成形台MHを当
接させてキャビティCAを形成し、第1射出装置14か
ら注入口IHを介してキャビティCA中に樹脂PLを射
出させる(図4(b)参照)。この際、嵌合穴AH及び
アライメントピンAPを利用して金型部分11a及び成
形台MHのアライメントが行われる。また、金型部分1
1aや成形台MHは、適当な温度に保持される。次に、
キャビティCA中に射出した樹脂PLが硬化した段階
で、金型部分11aから成形台MHを離間させる。これ
により、成形台MH上に平坦な下側支持層SL1が形成
される(図4(c)参照)。
First, as shown in FIGS. 4A to 4C, a lower support layer is formed by an injection press device 10.
Specifically, first, the molding table MH is fixed to the elevating device 13 of the injection press device 10, and the disk 11 is rotated to
Of the mold part 11a is opposed to the molding table MH (FIG. 4).
(A)). Next, the mold portion 11a is brought into contact with the molding table MH to form a cavity CA, and the resin PL is injected from the first injection device 14 into the cavity CA via the injection port IH (see FIG. 4B). ). At this time, the alignment of the mold portion 11a and the molding table MH is performed using the fitting holes AH and the alignment pins AP. Also, the mold part 1
1a and the molding table MH are maintained at appropriate temperatures. next,
When the resin PL injected into the cavity CA is cured, the molding table MH is separated from the mold portion 11a. Thus, a flat lower support layer SL1 is formed on the molding table MH (see FIG. 4C).

【0037】次に、図4(d)に示すように、成膜装置
20や仕上げ装置30にて、平坦な下側支持層上に薄い
樹脂層を形成する。具体的には、ワークWすなわち成形
台MHを成膜装置20にセットして、下側支持層SL1
上にスピンコートによって数μmの厚さの樹脂層PLL
を形成する。この樹脂層PLLは、導波させる光に対し
て透過性を有するが、下側支持層SL1を構成する樹脂
よりも屈折率が高くなっている。その後、ワークWは、
仕上げ装置30に搬送され、成膜装置20でスピンコー
トした樹脂層PLLのうち周辺の不要部分が除去され
る。
Next, as shown in FIG. 4D, a thin resin layer is formed on the flat lower support layer by the film forming apparatus 20 and the finishing apparatus 30. Specifically, the work W, that is, the molding table MH is set in the film forming apparatus 20, and the lower support layer SL1 is set.
A resin layer PLL having a thickness of several μm by spin coating
To form This resin layer PLL has transparency to the light to be guided, but has a higher refractive index than the resin constituting the lower support layer SL1. After that, the work W
Unnecessary peripheral portions of the resin layer PLL conveyed to the finishing device 30 and spin-coated by the film forming device 20 are removed.

【0038】次に、図4(e)、図5(a)、及び図5
(b)に示すように、射出プレス装置10にて、ワーク
Wに成膜された樹脂層PLLにフォトニック結晶パター
ンをプレス成形して、フォトニックデバイス層PDLと
する。具体的には、まず、成形台MHを射出プレス装置
10の昇降装置13に固定し、ディスク11を回転させ
て第3の金型部分11cを成形台MHに対向させる(図
4(e)参照)。次に、金型部分11cと成形台MHを
当接させて転写パターンTPを樹脂層PLLに押圧する
(図5(a)参照)。この際、嵌合穴AH及びアライメ
ントピンAPを利用して金型部分11c及び成形台MH
のアライメントが行われる。また、金型部分11cや成
形台MHは、適当な温度に加熱・保持される。次に、金
型部分11cから成形台MHを離間させる。これによ
り、転写パターンTPに対応する凹凸パターンが樹脂層
PLLに転写されてフォトニックデバイス層PDLが得
られる(図5(b)参照)。ここで、転写パターンTP
の起伏と樹脂層PLLの厚みはほぼ等しいことから、フ
ォトニックデバイス層PDLは、樹脂層PLLを不要な
個所で除去したような孤立した突起の集合体となる。
Next, FIG. 4E, FIG. 5A and FIG.
As shown in (b), a photonic crystal pattern is press-formed on the resin layer PLL formed on the work W by the injection press device 10 to form a photonic device layer PDL. Specifically, first, the molding table MH is fixed to the elevating device 13 of the injection press device 10, and the disk 11 is rotated so that the third mold portion 11c faces the molding table MH (see FIG. 4E). ). Next, the transfer pattern TP is pressed against the resin layer PLL by bringing the mold portion 11c into contact with the molding table MH (see FIG. 5A). At this time, using the fitting hole AH and the alignment pin AP, the mold portion 11c and the molding table MH are used.
Is performed. Further, the mold portion 11c and the molding table MH are heated and held at an appropriate temperature. Next, the molding table MH is separated from the mold portion 11c. Thereby, the concavo-convex pattern corresponding to the transfer pattern TP is transferred to the resin layer PLL, and the photonic device layer PDL is obtained (see FIG. 5B). Here, the transfer pattern TP
Since the undulations and the thickness of the resin layer PLL are almost equal, the photonic device layer PDL becomes an aggregate of isolated projections as if the resin layer PLL was removed at unnecessary places.

【0039】次に、図5(c)〜図5(e)に示すよう
に、引き続き射出プレス装置10にて、上側支持層を形
成する。具体的には、ディスク11を回転させて第2の
金型部分11bを成形台MHに対向させるとともに、こ
の金型部分11bに成形台MHを当接させてキャビティ
CAを形成し、第2射出装置15から注入口IHを介し
てキャビティCA中に樹脂PLを射出させる(図5
(c)参照)。この樹脂PLは、下側支持層SL1と同
一の屈折率を有しており、樹脂層PLLよりも屈折率が
低くなっている。樹脂PLの射出に際しては、嵌合穴A
H及びアライメントピンAPを利用して金型部分11b
及び成形台MHのアライメントが行われる。また、金型
部分11bや成形台MHは、適当な温度に保持される。
この結果、キャビティCAの上部すなわちフォトニック
デバイス層PDL上部が樹脂PLで満たされる(図5
(d)参照)。次に、キャビティCA中に射出した樹脂
PLが硬化した段階で、金型部分11bから成形台MH
を離間させる。これにより、フォトニックデバイス層P
DLを平行平板状の一対の低屈折率の下側支持層SL1
及び上側支持層SL2でサンドイッチした構造の光マイ
クロデバイスMDが成形台MH上に形成される(図5
(e)参照)。 ここで、上側支持層SL2は、樹脂P
Lの射出圧を適当な条件に設定することで、フォトニッ
クデバイス層PDLの微細な立体的形状分布のパターン
内部にほとんど入り込まないようにすることができる。
この結果、フォトニックデバイス層PDLは、下側支持
層SL1及び上側支持層SL2の間に、立体的形状分布パ
ターンに対応してこれを反転した隙間空間を有すること
になる。なお、以上の例では両支持層SL1、SL2の間
に隙間空間を形成しているが、上側支持層SL2の射出
成形に際して樹脂PLの射出圧を調節することにより、
上記のような隙間を埋めるように樹脂PLを充填するこ
ともできる。
Next, as shown in FIGS. 5 (c) to 5 (e), the upper support layer is subsequently formed by the injection press device 10. Specifically, the disk 11 is rotated so that the second mold portion 11b faces the molding table MH, and the molding table MH is brought into contact with the mold portion MH to form a cavity CA. The resin PL is injected from the device 15 into the cavity CA through the inlet IH (FIG. 5).
(C)). This resin PL has the same refractive index as the lower support layer SL1, and has a lower refractive index than the resin layer PLL. When injecting resin PL, fitting hole A
H and mold part 11b using alignment pin AP
And the alignment of the molding table MH is performed. Further, the mold portion 11b and the molding table MH are maintained at appropriate temperatures.
As a result, the upper part of the cavity CA, that is, the upper part of the photonic device layer PDL is filled with the resin PL (FIG. 5).
(D)). Next, when the resin PL injected into the cavity CA is cured, the molding table MH is moved from the mold portion 11b.
Apart. Thereby, the photonic device layer P
DL is a pair of low-refractive-index lower support layers SL1 of a parallel plate shape.
An optical micro device MD having a structure sandwiched by the upper support layer SL2 and the upper support layer SL2 is formed on the molding table MH (FIG. 5).
(E)). Here, the upper support layer SL2 is made of resin P
By setting the injection pressure of L to an appropriate condition, it is possible to prevent the photonic device layer PDL from almost entering the pattern having a fine three-dimensional shape distribution.
As a result, the photonic device layer PDL has, between the lower support layer SL1 and the upper support layer SL2, a gap space that is inverted in accordance with the three-dimensional shape distribution pattern. In the above example, a gap space is formed between the two support layers SL1 and SL2, but by adjusting the injection pressure of the resin PL during injection molding of the upper support layer SL2,
The resin PL can be filled so as to fill the above gap.

【0040】その後、光マイクロデバイスMDを成形台
MHから分離すると、突起PRに対応する部分に、貫通
孔が形成される。この貫通孔には、ポート加工装置40
にて、樹脂層PLLと同一屈折率の樹脂が充填される。
このようにして得られた光マイクロデバイスMDは、フ
ォトニック結晶素子であり、上記貫通孔に対応して一対
の入射ポートと一対の出射ポートとを備える微小な方向
性結合器となる。
Thereafter, when the optical microdevice MD is separated from the molding table MH, a through hole is formed at a portion corresponding to the projection PR. In this through hole, the port processing device 40
Is filled with a resin having the same refractive index as the resin layer PLL.
The optical microdevice MD obtained in this manner is a photonic crystal element, and is a minute directional coupler including a pair of input ports and a pair of output ports corresponding to the through holes.

【0041】〔第2実施形態〕図6は、第2実施形態の
製造方法によって形成した光マイクロデバイスの構造を
説明する断面図である。この光マイクロデバイスは、2
次元的なフォトニックデバイス層を2段に形成した集積
型のデバイスである。つまり、高屈折率の一対のフォト
ニックデバイス層PDL21、PDL22を低屈折率の3つ
の支持層SL21〜SL23で交互に積層した構造となって
いる。なお、各支持層SL21〜SL23には、光の入出射
用のポートPOが設けられている。
[Second Embodiment] FIG. 6 is a sectional view for explaining the structure of an optical microdevice formed by the manufacturing method of the second embodiment. This optical microdevice has 2
This is an integrated device in which a two-dimensional photonic device layer is formed in two stages. That is, a pair of photonic device layers PDL21 and PDL22 having a high refractive index are alternately laminated with three support layers SL21 to SL23 having a low refractive index. Each of the support layers SL21 to SL23 is provided with a light input / output port PO.

【0042】図6の光マイクロデバイスは、図4及び図
5に示す製造工程を繰り返すことで、簡易に作製するこ
とができる。すなわち図5(e)の工程を経て下層側の
デバイスを完成した後に、図4(d)、図4(e)、図
5(a)〜図5(e)と同様の工程を繰り返すことによ
り、フォトニックデバイス層を2段或いはそれ以上の多
層に形成することができる。
The optical micro device shown in FIG. 6 can be easily manufactured by repeating the manufacturing steps shown in FIGS. That is, after completing the device on the lower layer side through the step of FIG. 5 (e), the same steps as those of FIGS. 4 (d), 4 (e), and 5 (a) to 5 (e) are repeated. The photonic device layer can be formed in two or more layers.

【0043】〔第3実施形態〕図7は、第3実施形態の
製造方法によって形成した光マイクロデバイスの構造を
説明する断面図である。この光マイクロデバイスは、複
数のフォトニック素子からなる集積型のデバイスであ
る。つまり、図3(a)の第3の金型部分11cに形成
する転写パターンTPを適宜変更することで、フォトニ
ックデバイス層PDL3に形成する突起パターンDPの
配列を制御することができるので、フォトニックデバイ
ス層PDL3に所望の結合器、合波器、導波路等を任意
に組み合わせたものを形成することができる。
[Third Embodiment] FIG. 7 is a sectional view for explaining the structure of an optical microdevice formed by the manufacturing method of the third embodiment. This optical micro device is an integrated device including a plurality of photonic elements. That is, the arrangement of the projection patterns DP formed on the photonic device layer PDL3 can be controlled by appropriately changing the transfer pattern TP formed on the third mold portion 11c in FIG. A desired combination of a coupler, a multiplexer, a waveguide and the like can be formed on the nick device layer PDL3.

【0044】〔第4実施形態〕図8は、第4実施形態の
製造方法によって形成した光マイクロデバイスの構造を
説明する断面図である。この光マイクロデバイスは、フ
ォトニックデバイス層を能動素子としたものである。つ
まり、フォトニックデバイス層PDLをサンドイッチし
た支持層SL1、SL2のうち上側の支持層SL2の上部
に抵抗体からなるベルチエ素子のような加熱素子HDを
設けている。この結果、フォトニックデバイス層PDL
の温度を制御することができるようになり、フォトニッ
クデバイス層PDLに設けた方向性結合器にスイッチ機
能を持たせることができる。
[Fourth Embodiment] FIG. 8 is a sectional view for explaining the structure of an optical microdevice formed by the manufacturing method of the fourth embodiment. This optical microdevice uses a photonic device layer as an active element. That is, a heating element HD such as a Bertier element made of a resistor is provided above the upper support layer SL2 of the support layers SL1 and SL2 sandwiching the photonic device layer PDL. As a result, the photonic device layer PDL
Can be controlled, and the directional coupler provided in the photonic device layer PDL can have a switching function.

【0045】以上のような集積型の光マイクロデバイス
は、波長多重通信(Dense Wavelength Division Multipl
exing:DWDM)に利用することができる。DWDMで
は、1本の光ファイバ内に多くの波長の異なる信号を流
し、大容量化を図っているが、かかる通信のネットワー
ク化を効率的に進めるためには、局所地域においても、
これら異波長信号の合波、分波、スイッチング等に必要
な各種素子からなる微小サイズの光集積回路を敷設して
行く必要がある。フォトニック結晶から形成した上記実
施形態のような光マイクロデバイスは、光路を大きく曲
げても損失がほとんど生じないので、光素子自体をコン
パクトに形成することができ、さらに、光集積回路の集
積度を高めやすい。つまり、以上の実施形態で説明した
光マイクロデバイスの製造方法により、低コストかつ高
スループットで小型の光集積回路を量産できるので、D
WDMを利用した通信網の局所地域における全光化を進
めることができる。なお、フォトニックデバイス層PD
Lの形成に際しては、DWDMの各波長に対応する周期
でフォトニック結晶のパターンを形成する。これによ
り、異波長信号の合波、分波、スイッチング等が可能に
なる。
The integrated optical microdevice as described above is used for wavelength multiplex communication (Dense Wavelength Division Multipl
exing: DWDM). In DWDM, a large number of signals having different wavelengths are transmitted in one optical fiber to increase the capacity. However, in order to efficiently promote such networking of communication, even in a local area,
It is necessary to lay a small-sized optical integrated circuit including various elements necessary for multiplexing, demultiplexing, switching, and the like of these different wavelength signals. In the optical microdevice formed of a photonic crystal as in the above embodiment, even if the optical path is bent significantly, almost no loss occurs, so that the optical element itself can be formed compact, and further, the integration degree of the optical integrated circuit can be improved. Easy to increase. In other words, by the method of manufacturing an optical micro device described in the above embodiment, a low-cost, high-throughput, small-sized optical integrated circuit can be mass-produced.
It is possible to promote all-optical transmission in a local area of a communication network using WDM. The photonic device layer PD
In forming L, a photonic crystal pattern is formed at a period corresponding to each wavelength of DWDM. This enables multiplexing, demultiplexing, switching, and the like of different wavelength signals.

【0046】以上、実施形態に即して本発明を説明した
が、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、下側支持層SL1及び上側支持層SL2は、射出
成形に限らず、他の方法例えばプレス成形等によっても
形成することができる。
Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, the lower support layer SL1 and the upper support layer SL2 can be formed not only by injection molding but also by another method such as press molding.

【0047】また、上記実施形態で形成したフォトニッ
クデバイス層PDLは、その立体的な凹凸形状を変更す
ることにより、他のマイクロデバイス層とすることがで
きる。例えば金型部分の転写パターンをDNAを含む媒
体チャンネルに対応する形状にすることにより、デバイ
ス層にマイクロチャンネル等を形成することができ、両
側の支持層或いはその外側にセンサを設ければDNAチ
ップとすることができる。
The photonic device layer PDL formed in the above embodiment can be used as another micro device layer by changing its three-dimensional uneven shape. For example, a microchannel or the like can be formed in a device layer by forming a transfer pattern of a mold portion in a shape corresponding to a medium channel containing DNA, and a DNA chip can be formed by providing a sensor on both side support layers or outside thereof. It can be.

【0048】その他同様に、バイオケミカル分野等にお
ける各種分析・処理を一括して行うラブ・オン・チッ
プ、ガスや流体の分析を行うマイクロ・クロマトグラフ
ィ・デバイス等を形成する際に、上記実施形態の射出プ
レス装置10等で実現した多段マイクロ成形技術とマイ
クロ・ホット・エンボッシング技術との組み合わせを活
用することができる。さらに、上記実施形態のような多
段マイクロ成形技術とマイクロ・ホット・エンボッシン
グ技術との組み合わせは、マイクロ・ポンプ、マイクロ
光センサ、各種パワーMEMSパーツ等の作製に活用す
ることができる。
Similarly, when forming a lab-on-a-chip that collectively performs various analyzes and processes in the biochemical field and the like, and a micro-chromatographic device that analyzes gases and fluids, etc. It is possible to utilize a combination of the multi-stage micro-molding technology and the micro hot embossing technology realized by the injection press device 10 or the like. Further, the combination of the multi-stage micro-molding technique and the micro hot embossing technique as in the above embodiment can be utilized for manufacturing a micro pump, a micro optical sensor, various power MEMS parts, and the like.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るマイクロデバイスの製造方法及び装置によれば、
プレス成形により前記薄膜層に所定の立体的形状分布を
付与して前記デバイス層とするので、マイクロデバイス
の本体部分を一括して形成することができる。この際、
プレス成形を用いるので、リソグラフィプロセスを用い
る場合に比較して、製造コストを低く抑えることができ
る。また、プレス成形を用いるので、製造処理における
スループットを高めることができる。
As is clear from the above description, according to the method and apparatus for manufacturing a micro device according to the present invention,
Since a predetermined three-dimensional shape distribution is given to the thin film layer by press molding to form the device layer, the main body portion of the micro device can be formed collectively. On this occasion,
Since the press molding is used, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where the lithography process is used. Further, since the press molding is used, the throughput in the manufacturing process can be increased.

【0050】また、本発明に係る別のマイクロデバイス
の製造方法によれば、少なくとも1つのフォトニック結
晶素子を一括して形成することができ、リソグラフィプ
ロセスを用いる場合に比較して、フォトニック結晶素子
の製造コストを低く抑えることができ、フォトニック結
晶素子の製造のスループットを高めることができる。
Further, according to another method of manufacturing a micro device according to the present invention, at least one photonic crystal element can be formed at a time, and a photonic crystal element can be formed as compared with the case where a lithography process is used. The manufacturing cost of the device can be kept low, and the throughput of manufacturing the photonic crystal device can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態に係るマイクロデバイスの製造装
置の構成を説明するブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a microdevice manufacturing apparatus according to a first embodiment.

【図2】図1の装置のうち、射出プレス装置の内部構造
を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an internal structure of an injection press device of the device of FIG.

【図3】図2の装置で用いられるディスクの構造を説明
する平面図である。
FIG. 3 is a plan view illustrating a structure of a disk used in the apparatus of FIG.

【図4】(a)〜(e)は、図1の装置を用いたマイク
ロデバイスの製造方法を説明する図である。
FIGS. 4A to 4E are diagrams illustrating a method for manufacturing a micro device using the apparatus of FIG.

【図5】(a)〜(e)は、図1の装置を用いたマイク
ロデバイスの製造方法を説明する図である。
FIGS. 5A to 5E are diagrams illustrating a method for manufacturing a micro device using the apparatus of FIG.

【図6】第2実施形態によって得たマイクロデバイスの
構造を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of a micro device obtained according to a second embodiment.

【図7】第3実施形態によって得たマイクロデバイスの
構造を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of a micro device obtained according to a third embodiment.

【図8】第4実施形態によて得たマイクロデバイスの構
造を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a structure of a micro device obtained according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 射出プレス装置 11 ディスク 11a〜11c 金型部分 14 第1射出装置 15 第2射出装置 20 成膜装置 30 仕上げ装置 40 ポート加工装置 50 搬送装置 51 搬送ロボット MD マイクロデバイス PDL フォトニックデバイス層 PLL 樹脂層 SL1 下側支持層 SL2 上側支持層 TP 転写パターン W ワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Injection press apparatus 11 Disk 11a-11c Die part 14 1st injection apparatus 15 2nd injection apparatus 20 Film-forming apparatus 30 Finishing apparatus 40 Port processing apparatus 50 Transport apparatus 51 Transport robot MD Micro device PDL Photonic device layer PLL resin layer SL1 Lower support layer SL2 Upper support layer TP Transfer pattern W Work

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 6/12 N ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02B 6/12 N

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下側支持層とデバイス層とを備えるマイ
クロデバイスの製造方法であって、 前記下側支持層上に前記デバイス層の構成材料からなる
薄膜層を形成する工程と、 プレス成形により前記薄膜層に所定の立体的形状分布を
付与して前記デバイス層とする工程とを備えるマイクロ
デバイスの製造方法。
1. A method for manufacturing a micro device comprising a lower support layer and a device layer, comprising: forming a thin film layer made of a constituent material of the device layer on the lower support layer; Providing a predetermined three-dimensional shape distribution to the thin film layer to form the device layer.
【請求項2】 前記薄膜層は、樹脂材料からなる樹脂層
であることを特徴とする請求項1記載のマイクロデバイ
スの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the thin film layer is a resin layer made of a resin material.
【請求項3】 前記デバイス層上に上側支持層を形成す
る工程をさらに備えることを特徴とする請求項1及び請
求項2のいずれか記載のマイクロデバイスの製造方法。
3. The method of manufacturing a micro device according to claim 1, further comprising a step of forming an upper support layer on the device layer.
【請求項4】 前記デバイス層は、前記下側支持層及び
前記上側支持層の間に、隙間空間を有することを特徴と
する請求項3記載のマイクロデバイスの製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein the device layer has an interstitial space between the lower support layer and the upper support layer.
【請求項5】 前記薄膜層は、前記下側支持層及び前記
上側支持層の屈折率よりも高い屈折率を有することを特
徴とする請求項3及び請求項4のいずれか記載のマイク
ロデバイスの製造方法。
5. The micro device according to claim 3, wherein the thin film layer has a higher refractive index than the lower support layer and the upper support layer. Production method.
【請求項6】 前記デバイス層は、導波させる光に対し
て波長オーダの周期構造を有する領域を備えることを特
徴とする請求項5記載のマイクロデバイスの製造方法。
6. The method of manufacturing a micro device according to claim 5, wherein the device layer includes a region having a periodic structure on the order of a wavelength for light to be guided.
【請求項7】 フォトニック結晶素子を有するマイクロ
デバイスの製造方法であって、 前記フォトニック結晶素子の構成材料からなる薄膜層を
形成する工程と、 プレス成形により前記薄膜層に所定の立体的形状分布を
付与して少なくとも1つの前記フォトニック結晶素子と
する工程とを備えるマイクロデバイスの製造方法。
7. A method for manufacturing a micro device having a photonic crystal element, comprising: a step of forming a thin film layer made of a constituent material of the photonic crystal element; Providing a distribution to form at least one photonic crystal element.
【請求項8】 マイクロデバイスを構成する下側支持層
を形成する下側支持層形成手段と、 前記下側支持層上に前記マイクロデバイスを構成するデ
バイス層の構成材料からなる薄膜層を形成する薄膜層形
成手段と、 プレス成形により前記薄膜層に所定の立体的形状分布を
付与して前記デバイス層とするプレス成形手段とを備え
るマイクロデバイスの製造装置。
8. A lower support layer forming means for forming a lower support layer constituting a micro device, and a thin film layer comprising a constituent material of a device layer constituting the micro device is formed on the lower support layer. An apparatus for manufacturing a microdevice, comprising: a thin film layer forming unit; and a press forming unit that imparts a predetermined three-dimensional shape distribution to the thin film layer by press forming to form the device layer.
【請求項9】 前記デバイス層上に前記マイクロデバイ
スを構成する上側支持層を形成する上側支持層形成手段
をさらに備えることを特徴とする請求項8記載のマイク
ロデバイスの製造装置。
9. The microdevice manufacturing apparatus according to claim 8, further comprising an upper support layer forming means for forming an upper support layer constituting the micro device on the device layer.
【請求項10】 前記下側支持層形成手段及び上側支持
層形成手段は、第1及び第2成形型をそれぞれ用いて前
記下側支持層及び前記上側支持層をそれぞれ形成し、前
記プレス成形手段は、プレス型を用いて前記デバイス層
を形成し、前記第1及び第2成形型並びに前記プレス型
は、同一のディスク上に設けられていることを特徴とす
る請求項9記載のマイクロデバイスの製造装置。
10. The lower support layer forming means and the upper support layer forming means respectively form the lower support layer and the upper support layer using first and second molds, respectively. Forming the device layer using a press die, wherein the first and second molds and the press die are provided on the same disk. manufacturing device.
JP2001125939A 2001-04-24 2001-04-24 Method and apparatus for manufacturing microdevice Pending JP2002323631A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001125939A JP2002323631A (en) 2001-04-24 2001-04-24 Method and apparatus for manufacturing microdevice

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001125939A JP2002323631A (en) 2001-04-24 2001-04-24 Method and apparatus for manufacturing microdevice

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002323631A true JP2002323631A (en) 2002-11-08

Family

ID=18975064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001125939A Pending JP2002323631A (en) 2001-04-24 2001-04-24 Method and apparatus for manufacturing microdevice

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002323631A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7151883B2 (en) 2004-10-08 2006-12-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Photonic crystal device and methods
US7153360B2 (en) 2003-12-16 2006-12-26 Hewlett-Packard Development Company, Lp. Template and methods for forming photonic crystals
US7255805B2 (en) 2004-01-12 2007-08-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Photonic structures, devices, and methods
JP2007534002A (en) * 2003-08-14 2007-11-22 ユニバーシダド ポリテクニカ デ バレンシア Method for splitting an electromagnetic signal induced using a photonic crystal into two power half-value signals
US7777403B2 (en) 2004-01-28 2010-08-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Photonic-crystal filament and methods
CN114683463A (en) * 2022-03-28 2022-07-01 业成科技(成都)有限公司 Optical waveguide jig and preparation method of optical waveguide

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007534002A (en) * 2003-08-14 2007-11-22 ユニバーシダド ポリテクニカ デ バレンシア Method for splitting an electromagnetic signal induced using a photonic crystal into two power half-value signals
US7153360B2 (en) 2003-12-16 2006-12-26 Hewlett-Packard Development Company, Lp. Template and methods for forming photonic crystals
US7255805B2 (en) 2004-01-12 2007-08-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Photonic structures, devices, and methods
US7608194B2 (en) 2004-01-12 2009-10-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Photonic structures, devices, and methods
US7777403B2 (en) 2004-01-28 2010-08-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Photonic-crystal filament and methods
US7151883B2 (en) 2004-10-08 2006-12-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Photonic crystal device and methods
CN114683463A (en) * 2022-03-28 2022-07-01 业成科技(成都)有限公司 Optical waveguide jig and preparation method of optical waveguide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW586033B (en) 3-D optoelectronic micro-system
US20060226576A1 (en) Microstructure devices and their production
JP2002323631A (en) Method and apparatus for manufacturing microdevice
US6639712B2 (en) Method and apparatus for configuring and tuning crystals to control electromagnetic radiation
Tovar et al. 3D-glass molds for facile production of complex droplet microfluidic chips
US7736550B2 (en) Method of manufacturing an optical device by means of a replication method
JP5731507B2 (en) Method for manufacturing the structure of an optical component or optical layer stack
WO2003058289A2 (en) Non-linear photonic switch and method of making the same
TWI600932B (en) Optical connectors and method for making the same
JP2002323632A (en) Method and apparatus for manufacturing microdevice
US8501054B2 (en) Apparatus and method for manufacturing micro lens array
US6826344B2 (en) Optical element and method of fabrication thereof
KR100536141B1 (en) Passive optical-coupled structure and method for fabricating the same
KR101597521B1 (en) Manufacturing device and method for micro-lens array in glass optical elements
Song et al. Tunable metamaterial lens array via metadroplets
JP2003222747A (en) Optical circuit board
CN108459375A (en) A kind of wavelength-selective switches
Bauer et al. Manufacturing microcomponents for optical information technology using the LIGA technique
CN115308839B (en) Multi-port waveguide crossing device based on silica/polymer embedded waveguide platform and preparation method thereof
JP4017469B2 (en) 3D optoelectronic micro system
JP2004009183A (en) Method for manufacturing micro device
Moore et al. Silicon technology for optical MEMS
Yamada et al. A 300-mm-wafer silicon photonics technology for advanced information systems
KR101105067B1 (en) Method for manufacturing micro compound lens array
Gimkiewicz et al. Cost-effective fabrication of waveguides for PLCs by replication in UV-curable sol-gel material