JP2003177239A

JP2003177239A - 多層膜光学フィルターおよび光合分波器

Info

Publication number: JP2003177239A
Application number: JP2001377250A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kobayashi; 俊雄小林; Hideji Takahashi; 秀治高橋; Shin Noguchi; 伸野口; Takashi Sato; 孝佐藤
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2003-06-27

Abstract

(57)【要約】【課題】基板加工後に良品と不良品を区別することを
可能にし、異なるフィルターチップの混同を回避して光
合分波器の不良を防ぐ。【解決手段】複数の高屈折率膜と低屈折率膜を交互に
積層した誘電体多層膜を備える多層膜光学フィルターに
製品情報を表記する。前記多層膜光学フィルターの誘電
体多層膜の成膜面に製品情報を表記し、前記製品情報
は、製品ロット番号、ウエハー内アドレス、製品仕様、
製品の履歴の少なくとも一つを含むことを特徴とする多
層膜光学フィルターを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光通信システムで使
用される誘電体多層膜光学フィルター、さらに詳しくは
製品ロット番号、ウエハー内アドレス、製品仕様、製品
の履歴等を表記した多層膜光学フィルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の高速通信網の整備にともなって、
高速で大量の情報が伝送されるようになってきた。これ
を可能にする方法の一つとして波長多重光通信システム
（ＤＷＤＭ：Dense Wavelength Division Multiplex
ing）の開発が盛んに行われている。この波長多重光通
信システムでは1本のグラスファイバーに複数の波長の
光信号を重ねて伝送するものであり、このためにはグラ
スファイバーの前後に光合分波器を接続することが必要
になる。誘電体多層膜光学フィルターは光合分波器を構
成する狭帯域フィルター（ＮＢＰＦ：Narrow Band Pa
ss Filter）を始め、光通信システムで使用される種々
の光学フィルターとして使用されるものである。これら
の多層膜光学フィルターはガラス基板上に高屈折率の誘
電体膜と低屈折率の誘電体膜を交互に積層することによ
り数十層から二百層に及ぶ多層膜を形成し、その膜厚は
数十μmに達する。この多層膜光学フィルターの構造例
としては特開平１０−１９７７２１号公報に記載されて
いる。

【０００３】多層膜光学フィルターを構成する各層の膜
は１／１０，０００から１／１００，０００の膜厚精度
が要求され、これらの層の膜厚や組合わせを多層膜光学
フィルターの仕様に合せて調整することにより所望のセ
ンター波長や急峻な裾野を持つ多層膜光学フィルターを
作製することができる。一般に多層膜光学フィルターを
用いた光合分波器は特開平１１−３３７７６５号公報に
記載されているように、異なるセンター波長を持つ多層
膜光学フィルターを複数個組合わせることにより作製す
る。このとき、現在主流になっている１００ＧＨｚの光
合分波器では波長間隔が０．８ｎｍずつ異なる多層膜光
学フィルターを複数個使用する。

【０００４】所望のセンター波長を持つ多層膜光学フィ
ルターの一般的な作製方法は所望の波長の光を成膜中の
基板に透過させ、透過光量をモニターしながら膜厚を判
定して蒸着原料を交換しながら多層膜を形成する。この
とき、透過光量は膜厚増加に伴って増減を繰り返すこと
が知られており、光量の増減は光学膜厚が１／４波長毎
に生ずる。例えば、特開昭６１−２９６３０５号公報に
は光学式の膜厚モニターに関する記載があり、２種類の
波長の片側の透過率または反射率がピークを越えたとき
蒸発を停止する方法が開示されている。これにより、１
／４波長の光学膜厚を持つ膜を成膜することが可能にな
る。また、他の方法としては、光量のピークを予想する
カーブフィッティングのソフトウエアを用いて正確にピ
ークを検出し、成膜材料の切り替えを行うものも提案さ
れている。

【０００５】成膜設備は可能な限り膜厚分布を良くした
設計になっているが、前述したように、多層膜光学フィ
ルターを構成する各層の膜は１／１０，０００から１／
１００，０００の膜厚精度が要求されるため、成膜基板
の全面に亘って所望のセンター波長をもつ多層膜光学フ
ィルターを作製することはできない。通常は基板の中央
もしくは外周に沿った基板上の一部の領域から所望の多
層膜光学フィルターを得ることができる。さらに、一般
的には成膜時は肉厚の厚いガラス基板を用いるが、成膜
後に切断、研磨作業を行うことにより標準的な多層膜光
学フィルターの寸法である１．４×１．４×１．０ｍｍ
に仕上げることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法で多層膜光
学フィルターを作製する場合、膜厚精度が厳しいため、
基板の一部しか活用できない。光学的な検査により成膜
した多層膜光学フィルターの性能を検査し、使用を満足
する領域を特定することはできるが、さらに切断、研磨
により１．４×１．４×１．０ｍｍの寸法まで多層膜光
学フィルターの成膜基板を加工した後はフィルター特性
の良品と不良品を区別することが困難になり、良品を抽
出することはできない。唯一光学的な検査によって加工
された１．４×１．４×１．０ｍｍチップの特性を逐一
評価することができるが、測定後に良品と不良品が混合
すれば区別できなくなる。また、良品でも各フィルター
チップの特性を一対一で明確化することは困難である。

【０００７】一方、１．４×１．４×１．０ｍｍの寸法
をもつフィルターチップを用いて光合分波器を作製する
場合はセンター波長の異なるフィルターチップを複数使
うことになるが、各々のセンター波長が常に明確になっ
ていないと、所望の光合分波器を構成することはできな
い。しかしながら、従来はフィルターチップには何らセ
ンター波長に関する情報の表示は無く、しばしば異なる
フィルターチップが混入し、光合分波器の不良を発生す
ることがあった。

【０００８】さらに、時として所望の特性をもつ多層膜
光学フィルターを作製後、長期間経過後にフィルター特
性が変化してしまい、問題になることも懸念されてい
る。この場合、どのような製造条件で多層膜光学フィル
ターを作製したか、製造工程を遡って調査することは重
要であるが、従来はフィルターチップに製造履歴を示す
表記はなかった。一般的にはフィルターチップを梱包し
たケース等にロット番号が記載される程度であり、一旦
梱包ケースから出てしまえば、ロット番号も不明確にな
ってしまった。

【０００９】電気部品の分野では従来から抵抗やコンデ
ンサーには性能仕様が表記されているが、これらは製造
後の検査結果に基づいて電気部品のパッケージに後から
表記したものである。かならずしも電気部品のロット番
号や製造履歴を示すものではなく、製造工程を遡った調
査は困難である。

【００１０】そこで、本発明は、フィルターチップの取
り違え等のミスを防ぐことができる多層膜光学フィルタ
ーおよび光合分波器を提供することを目的とする。ま
た、製造工程を遡って製造条件を調査できる多層膜光学
フィルターを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、文字を表記し
た多層膜光学フィルター、特に製品ロット番号、ウエハ
ー内アドレス、製品仕様、製品の履歴等を明確化した多
層膜光学フィルターと、それを用いて作製した光合分波
器であることを特徴とする。本発明者らは、多層膜光学
フィルターとその製造方法に関して、詳細な検討を行っ
た結果、多層膜光学フィルターを成膜後、１．４×１．
４×１．０ｍｍのフィルターチツプに加工する前に、多
層膜光学フィルター成膜面に製品ロット番号、ウエハー
内アドレス、製品仕様、製品の履歴等を表記することに
より、良品の正確な抽出、製品仕様の明確化、製造工程
への遡り調査が可能になることを明らかにした。これら
の表記は、加工前の成膜基板を光学的に検査した結果に
基づいて行い、フォトリソグラフィ法もしくはレーザー
マーキング法によって行うことが好ましい。

【００１２】本発明により、多層膜光学フィルター成膜
面に製品ロット番号やアドレスが表記されるため、フィ
ルターチップに加工されてばらばらになった後も検査結
果との対応が可能になる。製品仕様の表記は同様の方法
で製造した別仕様のフィルターチップとの区別を明確に
し、特にセンター波長仕様もしくはチャンネル番号（周
波数に基づいてチャンネル番号が決める）が表記される
ことで、光合分波器の生産時にも不良の発生を低減で
き、生産性が上がる。また、出荷後に不良が発生した場
合も製造工程に遡って調査を行うことが可能になり、原
因究明が容易になる。この結果、不良品の混入が低減
し、工程管理が容易になるばかりか、生産性が上がり、
低コストの多層膜光学フィルターおよび光合分波器の製
造が可能になる。

【００１３】本発明の多層膜光学フィルターは、複数の
高屈折率膜と低屈折率膜を交互に積層した誘電体多層膜
を備える多層膜光学フィルターに製品情報を表記するこ
とを特徴とする。さらに、前記多層膜光学フィルターの
誘電体多層膜の成膜面に製品情報を表記することを特徴
とする。前記製品情報は、製品ロット番号、ウエハー内
アドレス、製品仕様、製品の履歴の少なくとも一つを含
むことが望ましい。前記製品情報をフォトリソグラフィ
法もしくはレーザーマーキング法によって表記すること
ができる。本発明の光合分波器は、前述のような特徴を
有する多層膜光学フィルターを装着した光合分波器であ
る。詳細には、表記とは、膜や基板に凹凸を付けること
やパターニングした薄膜を形成すること等により、文
字、数字、記号、符号もしくは識別マーク等を形成し
て、判別できるようにすることに相当する。なお、前記
製品情報は文字と数字を主体として構成することで、目
視もしくは実体顕微鏡で観察したときに確認しやすい構
成にすることができるが、記号や符号もしくは識別マー
ク等を含む構成であっても差し支えない。識別マーク
は、例えば２次元コードやバーコード等のように記号形
状や配列でも情報を表すものを含むが、拡大しても人間
の目で情報を判別することが困難であり視認性が低い。
これに対して、文字または数字で構成した製品情報は、
例え小さくても拡大しさえすれば判読でき、視認性に優
れている。

【００１４】上記本発明の構成において、成膜面は多層
膜の最上面とすることが望ましく、光学特性を評価して
から製品仕様を印字することができる。また、良品のみ
にレーザーで印字することができ、ダイシング後の良品
の抽出が容易になる。品質をランク分けして記入するこ
とも可能である。一方、多層膜下の基板上に印字してお
くことは可能である。チップに対応したウエハー内アド
レスやロット番号をあらかじめフォトリソグラフィ法で
記入しておくと、成膜前からウエハーのロット管理がで
きる。ただし、特性評価結果を表示することは困難であ
る。

【００１５】上記本発明の構成において、測定結果を反
映して、多層膜光学フィルターごとに文字を変えて印字
するにはレーザーマーキング法が有利である。ウエハー
毎に同じ文字を印字する場合はフォトリソグラフィ法が
有利である。フォトリソグラフィ法はレーザーマーキン
グ法に比べて、小さな記号や文字を形成でき、多層膜フ
ィルターにおける表示領域をより小型化する場合に適し
ている。レーザーマーキング法は、制御装置の設定変更
により番号等の変更に対応することができる。ロット毎
のマスクの費用を抑制できるのでフォトリソグラフィ法
に比べてコストダウンに寄与する。一つのウェハーに対
して、フォトリソグラフィ法でウェハー内アドレスを表
記し、変更すべき番号等をレーザーマーキング法で表記
するというように双方の方法を併用することも可能であ
る。例えば、レーザーマークするためにはレーザー光を
吸収する膜(Ｃｒ膜など)を基板表面の印字部に付加し、
このときに同時にリソグラフィでパターニングして素子
アドレスを記入する。

【００１６】上記本発明の構成において、光合分波器
は、光信号を複数の波長に分ける機能、複数の波長の光
を一つの光信号に合成する機能、光信号から必要な波長
成分を抽出してから再合成する機能の少なくとも一つ機
能を備えることが望ましい。すなわち、光合分波器は光
合波器や光分波器を含む用語として用いる。例えば、複
数の波長の光信号を光合波器で合成して一本の光ファイ
バーを通して送信すること、あるいは受信した光信号を
光分波器で各波長の光信号に分離するという用途にも用
いることができる。

【００１７】本発明の他の多層膜フィルターは、複数の
高屈折率膜と低屈折率膜を交互に積層した誘電体多層膜
を備え、誘電体多層膜の成膜面に製品情報表記用膜を積
層した多層膜光化学フィルターである。前記製品情報表
記用膜は、文字に相当する領域を除去した膜もしくは文
字の形状をした膜とすることができ、これら文字は製品
ロット番号、ウエハー内アドレス、製品仕様、製品の履
歴の少なくとも一つを含む文字もしくは文字列に相当す
る。この製品情報表記用膜は、特に誘電体多層膜との密
着性に優れた金属を主体とする膜で構成することが望ま
しい。文字に相当する領域を除去した膜とは、例えばレ
ーザーを照射して膜の一部を溶解・除去した膜が挙げら
れる。文字の形状をした膜とは、例えば、フォトリソグ
ラフィ法で文字型にパターニングした膜が挙げられる。

【００１８】なお、文字に相当する領域を除去した膜の
広さもしくは文字の形状をした膜の広さ（文字を取り囲
む外周を想定し、その外周の面積で近似）を表記領域と
呼ぶことにする。光合分波器で光の分波もしくは合波を
妨げないように（散乱しないように）、表記領域は面の
外周近傍に配置され、表記領域の面積は多層膜光学フィ
ルターの面において面全体の６７％未満であることが望
ましい。表記領域の面積が小さいと見にくくなるので、
文字のサイズでいうと幅もしくは高さが５０μｍ以上且
つ２００μｍ以下の範囲内にあることが望ましい。表記
領域を構成する膜や部材の組成はＣｒに限るものではな
いが、Ｃｒ膜はＳｉＯ_２膜との密着が良いので好まし
い。表記領域の膜厚は１０μｍ以上且つ５０μｍの範囲
内にすることが望ましい。これは、膜厚が厚いと溶け残
ったバリが発生し易くなって文字が見にくくなり、膜厚
が薄すぎると文字の鮮明度が低下するという傾向がある
為である。レーザーマーキング法を用いて表記する場
合、製品情報表記用の膜は、誘電体多層膜上に成膜する
ことができるものであって、レーザーで表記しやすい金
属材料で構成するのがよい。特に波長が約１μｍのレー
ザー光に対して、光の吸収係数αが大きい材料（すなわ
ち、消衰係数Ｋが大きいもの）を用いることが望まし
い。さらに融点が低い材料であることが好ましい。消衰
係数Ｋが大きく且つ融点が低い金属材料で製品情報表記
用膜を構成すると、多層膜光学フィルターに与える熱量
（すなわち、照射するレーザーのパワーあるいは照射時
間）を短くすることができ、誘電体多層膜に歪を生じて
光学特性を劣化させることがない。消衰係数の高いもの
として、アルミニウム（Ｋ＝８．５）、銀（Ｋ＝６．
８）、金（Ｋ＝６．０）、クロム（Ｋ＝４．３）、銅
（Ｋ＝６．６）、鉄（Ｋ＝４．２）、ニッケル（Ｋ＝
５．１）、白金（Ｋ＝５．９）、ロジウム（Ｋ＝７．
８）、チタン（Ｋ＝４．０）、タングステン（Ｋ＝３．
５）等が挙げられる。このうち、白金、ロジウム、チタ
ン、タングステンは融点が高いので、アルミニウム、
銀、金、クロム、銅、鉄、ニッケルを用いることが望ま
しい。なお、消衰係数Ｋと吸収係数αの関係は、α＝４
πＫ／λで表すものとする。このように、本願では多層
膜光学フィルターに製品情報を表記するとともに、表記
によって生じる光学特性の劣化を抑制する構成について
も見出している。

【００１９】本発明の他の多層膜光学フィルターは、複
数の高屈折率膜と低屈折率膜を交互に積層した誘電体多
層膜を備える多層膜光学フィルターであって、誘電体多
層膜が酸化ケイ素と五酸化タンタルもしくは五酸化ニオ
ブの少なくとも一つから選ばれる材料で構成され、０．
３ｄＢ以下の挿入損失を有するとともに、製品情報を表
記したことを特徴とする多層膜光学フィルターである。
ここで、誘電体積層構造は、１／４波長積層体ミラー
（ミラー層とも呼ぶ）と、１／２波長もしくはその整数
倍層のスペーサー（スペーサー層とも呼ぶ）を備える。
１／４波長積層体ミラーは五酸化タンタルもしくは五酸
化ニオブからなる光学膜厚が１／４波長の高屈折率誘電
体層と、酸化シリコンからなる光学膜厚が１／４波長の
低屈折率誘電体層を交互に積層した構造にすることがで
きる。また、１／２波長もしくはその整数倍層のスペー
サーは酸化シリコンからなる光学膜厚が１／２波長もし
くはその整数倍の低屈折率誘電体層、あるいは五酸化タ
ンタルもしくは五酸化ニオブからなる光学膜厚が１／２
波長もしくはその整数倍の高屈折率誘電体層とすること
ができる。高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体層を交互
に積層する積層数は数十層から百数十層にする。

【００２０】本発明の構成は、特にＤＷＤＭ用１００Ｇ
Ｈｚ以下の波長ピツチに対応し、４キャビティ以上、１
００層以上の多層膜構成である多層膜光学フィルターに
適用されると効果が大きい。狭帯域フィルター（ＮＢＰ
Ｆ）として用いる多層膜光学フィルター、すなわち１０
０ＧＨｚ以下のフィルターではセンター波長のピッチが
０．８ｎｍ以下（５０ＧＨｚでは０．４ｎｍ）と小さく
なり、他チャンネルの波長との区別が益々困難になる。
チップ加工後にアニールを行って、センター波長を所定
のチャンネルに調整するとしても、アニールで変化する
量は０〜１ｎｍ程度である。この工程ではチップになん
らかの記載がないと製品のロットが混合して、履歴をト
レースすることが困難になる。このような観点から１０
０ＧＨｚ以下の多層膜光学フィルターでは製品管理を行
うことが重要になる。

【００２１】本発明の多層膜光学フィルターの製造方法
は、基板上に誘電体多層膜を形成する工程と、前記誘電
体多層膜の成膜面に製品情報を表記する工程と、前記基
板をフィルターチツプに加工する工程とを備えることを
特徴とする。前記製品情報は、製品ロット番号、ウエハ
ー内アドレス、製品仕様、製品の履歴の少なくとも一つ
を含む。また、前記表記する工程は、前記加工する工程
より前に行う必要がある。さらに、前記形成する工程以
降、あるいは前記形成する工程と前記表記する工程の間
において、多層膜光学フィルターのフィルター特性を測
定する工程と有することが望ましい。このような製造方
法により、多層膜フィルターについて、良品の正確な抽
出、製品仕様の明確化、製造工程への遡り調査が可能に
なる。これらの表記は、加工前の成膜基板を光学的に検
査した結果に基づいて行い、フォトリソグラフィ法もし
くはレーザーマーキング法によって行うことが好まし
い。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明を実施例に基づき詳しく説
明する。（実施例１）多層膜光学フィルターは次の工程で製造し
た。裏面に反射防止膜を形成した板厚が７ｍｍの洗浄ガ
ラス基板を成膜装置に装填し、真空度を５×１０^−６Ｔ
ｏｒｒ以下に排気した後、成膜を開始した。図１の断面
図に、本発明に係る多キャビティのバンドパスフィルタ
ーを構成する多層膜構造を示す。この多層膜光学フィル
ターは、光学膜厚が１／４波長の高屈折率誘電体層と、
光学膜厚が１／４波長の低屈折率誘電体層を交互に積層
したミラー層、および光学膜厚が１／２波長のスペーサ
ー層、および成膜基板、および反射防止膜から構成され
る。すなわち、本実施例で作製した多層膜光学フィルタ
ーはＤＷＤＭ用狭帯域フィルター(ＮＢＰＦ)であり、そ
の基本構造はミラーになる１／４波長積層体とスペーサ
ーになる１／２波長層を多重に積層したものである。積
層数は１６０層とする。ここで、１／４波長積層体のミ
ラー（ミラー層）はＴａ_２Ｏ_５からなる光学膜厚が１／
４波長の高屈折率誘電体層と、ＳｉＯ_２からなる光学膜
厚が１／４波長の低屈折率誘電体層とを交互に積層した
構造である。また、１／２波長のスペーサーはＳｉＯ_２
からなる光学膜厚が１／２波長の低屈折率誘電体層であ
る。

【００２３】誘電体多層膜の成膜方法にはイオンアシス
ト蒸着法を採用した。イオンアシスト蒸着法では前述の
誘電体多層膜を構成する高屈折率材料および低屈折率材
料をＥＢガン（電子銃）を用いて交互に蒸発させ、上記
基板に成膜させた。このとき、同時にイオンガンを用い
てアルゴンと酸素の混合イオンを基板に照射し、蒸着粒
子が基板上をマイグレーションすることを助けた。これ
により、柱状組織になりやすい多層膜を充填密度の高い
多層膜に改善することができた。本実施例ではイオンガ
ンの加速電圧を５００〜９００Ｖとし、均一で充填密度
の高い多層膜光学フィルター膜を得ることができた。

【００２４】図２は実施例１の成膜装置の詳細構造模式
的に示す断面図である。成膜装置には蒸着原料３１の上
を覆うような形のシャッター２０があり、蒸着原料の予
備加熱時にはシャッター２０を閉じておいて基板２２
（ガラス基板）に蒸発物３５がつかないようにしてあ
る。所定の予備加熱時間が経過した後、シャッター２０
を開けて蒸発物３５を基板２２上に堆積させ、必要な膜
厚を得たらシャッター２０を閉じた。構造の詳細を説明
し易くするため、図６には蒸発源を１つしか図示しなか
ったが、実際には多層膜光学フィルターの成膜装置のチ
ャンバー内に高屈折率材料と低屈折率材料の２つの蒸発
源があり、それぞれのシャッターを交互に開閉すること
により所望の多層膜を得た。蒸着原料３１は通常Ｃｕハ
ース２９の中に装填され電子銃３３などにより加熱させ
た。また、成膜中にイオンガン３２により酸素原子を基
板２２に照射しながら成膜した。

【００２５】この成膜装置は、蒸着材料を飛ばす蒸発源
部と、蒸着材料を基板上に成膜する蒸着部と、チャンバ
ー２８と、真空排気部（図示を省略した）と、搬入口
（図面右側の扉などの詳細は図示を省略）を有する。蒸
発源部には、蒸着原料を載せる為のリング状の凹みを有
するＣｕハース２９と、蒸発用坩堝に相当するＣｕハー
スを回転させる駆動装置３０と、蒸着原料に電子ビーム
を照射して予備加熱／蒸着用の加熱を行う電子銃３３
と、蒸発物３５の進行を制御するシャッター２０と、基
板２２に対して白色光を照射する膜厚モニター投光部３
４（ハロゲンランプを含む）を有する。シャッター２０
はシャッターアーム２１で保持されている。蒸着部に
は、チャンバー２８内で蒸着材料と対向する基板２２を
支持する基板ホルダー２３と、基板ホルダー２３を高速
で回転させることができる基板回転用モーター２４と、
透過光を受ける膜厚モニター受光部２５と、成膜時に基
板を加熱する基板ヒーター２７とを有する。チャンバー
と基板ホルダーの間はベアリングと磁性流体により真空
を保持する構成になっており、その他の部材についても
チャンバー内の排気を妨げないようにシーリングが施さ
れている。なお、基板の近傍には、比較のため、水晶式
膜厚モニター２６も設けた。

【００２６】成膜中の膜厚は白色光を成膜中の多層膜に
直接透過させ、透過光を検出することにより、モニタリ
ングを行った。具体的には透過光は多層膜の一層の光学
的膜厚が１／４波長毎に透過と反射を繰り返すため、透
過光の光強度をモニターすることにより終点を検知し、
蒸着源を交換することにより交互に高屈折率膜と低屈折
率膜を製膜することが可能になった。これらの膜厚を高
精度に変化させることにより、所望のセンター波長（所
望のチャンネル）を持つ多層膜光学フィルター（を備え
るウェハー）を作製することができた。

【００２７】次いで、製膜した基板は、フォトリソグラ
フィ技術とスパッター法により多層膜光学フィルター面
上に、Ｃｒ膜を形成し、Ｃｒ膜のパターニングを行い、
フィルターチップとなる区域毎にアドレスを示す記号を
表記した。さらに、光学的な検査を行って区域毎にフィ
ルターの挿入損失、センター波長、パスバンド幅、スト
ップバンド幅等の光学特性を測定し、製品仕様と照らし
合わせて各フィルターチップの区域毎の良否判定を行っ
た。Ｃｒ膜の膜厚は２０μｍとした。次に、基板の板厚
がフィルターとして所望される厚さまで裏面を研磨等に
より削って板厚を減少し、改めて裏面に反射防止膜を形
成した。

【００２８】次に、レーザーマーカー（ＹＡＧレーザ
ー、１Ｗ）を用いてこの成膜基板上の各フィルターチッ
プの区域毎に製品ロット番号およびセンター波長に対応
するチャンネル番号を印字した。このとき、先に検査し
たフィルター特性データに基づいて良否判定を行ったデ
ータをレーザーマーカーへ伝送することにより、製品仕
様を満足したフィルターチップにだけ自動的にレーザー
マーカーで印字することができた。この結果、後の工程
で良品のみを抽出する作業を容易に行うことができた。
なお、多層膜光学フィルターの成膜面に直接ＹＡＧレー
ザーを照射してもレーザーが吸収されず印字できないた
め、Ｃｒ膜を形成した面にレーザーを照射し、印字し
た。図３に基板内のフィルターチップ相当部分毎にウェ
ハー内アドレス、製品ロット番号、チャンネル番号を表
記した例を写真で示す。

【００２９】次に、基板をダイシングすることにより、
フィルターチップの寸法に切り出して、仕様を満足する
良品の光学フィルターだけを抽出することができた。フ
ィルターの大きさは１．０〜１．５ｍｍ角、０．８〜
１．４ｍｍ厚の範囲で作製した。また、必要に応じて熱
処理を加えることにより、光学特性の調整を図る場合も
あった。その後、最終的な光学検査を行って多層膜光学
フィルターを完成させた。

【００３０】図４は本発明に係る１００ＧＨｚ、ＤＷＤ
Ｍ用多層膜光学フィルターの光学特性を示すグラフであ
る。完成した多層膜光学フィルターは光学検査の結果、
図４に示すように、挿入損失が０．３ｄＢ以下と良好で
あり、所望のセンター波長をもったものであった。ま
た、得られた多層膜光学フィルターには製品ロット番
号、基板内アドレス等の製品履歴をトレースすることの
できる情報が記され、センター波長を示すチャンネル番
号が記載されている。この結果、フィルターチップの製
造工程において他仕様の製品が混入する等の事故を避け
ることができたばかりか、光合分波器の製造工程におい
ても複数の異なるセンター波長を持つフィルターを正確
に組合わせることが可能になり、不良の発生を低減でき
るようになった。

【００３１】（実施例２）図５の概略図で、フォトリソ
グラフィ法のみを用いて表記した多層膜光学フィルター
についてを説明する。（ａ）まず、多層膜４１を形成し
たウェハー状のガラス基板４０を用意する。（ｂ）次
に、ガラス基板４０上にフォトリソグラフィ法を用いて
Ｃｒ膜のパターン４２を形成した。詳しくは、ガラス基
板４０にＣｒ膜を被覆し、アライナーを用いたウェハー
一括露光によりレジストパターンを形成し、レジストパ
ターンに被覆されていないＣｒ膜をエッチングで除去
し、レジストパターンを剥離液で除去し、Ｃｒ膜のパタ
ーン４２を得た。このＣｒ膜のパターン４２の一部を拡
大した様子を（ｃ）に示す。Ｃｒ膜パターン４２は膜を
格子状にパターニングした。更に（ｃ）の一部を拡大し
た様子を（ｄ）に示す。Ｃｒ膜パターンは、格子部４３
と、文字の形状にパターニングされた文字部４４で構成
した。格子部は、文字の形になるように一部を除去した
ため、文字部とはポジ・ネガの関係にある。格子部に沿
ってガラス基板を切り分けて、個々の多層膜光学フィル
ターに切り分けた。

【００３２】（実施例３）図６は、本発明に関係する製
造方法を説明する工程図である。同図（１）はフォトリ
ソグラフィ法に係る工程であり、（２）はレーザーマー
キング法に係る工程である。

【００３３】図６（１）の製造方法例１（フォトリソグ
ラフィ＋エッチング法）を説明する。まず、ガラス基板
上に蒸着で誘電体多層膜を形成し（Ｓ１）、さらにＣｒ
膜をスパッタリングで被覆した（Ｓ２）。次に、フォト
リソグラフィ法によりＣｒ膜上にレジストパターンを積
層した。この際、レジストパターンの形状が製品情報を
表記・転写する基となる（Ｓ３）。レジストパターンに
被覆されてないＣｒ膜を溶解液でエッチングして除去し
た（Ｓ４）。レジストパターンをレジスト用剥離液で除
去して（Ｓ５）、洗浄を行って表記を完了した（Ｓ
６）。

【００３４】図６（１）の製造方法２（フォトリソグラ
フィ＋リフトオフ法）を説明する。まず、ガラス基板上
に蒸着で誘電体多層膜を形成した（Ｓ１０）。次に、フ
ォトリソグラフィ法により誘電体多層膜上にレジストパ
ターンを形成した。この際、レジストパターンの形状が
製品情報を表記・転写する基となる（Ｓ１１）。さらに
Ｃｒ膜をスパッタリングで被覆した（Ｓ１２）。つづけ
てレジスト用剥離液でレジストを溶解し、レジストパタ
ーンとその上に被覆したＣｒ膜を除去（リフトオフ）し
た。（Ｓ１３）。洗浄を行って表記を完了した（ｓ１
４）。

【００３５】図６（２）の製造方法例３（エッチング＋
レーザーマーキング法）を説明する。まず、ガラス基板
上に蒸着で誘電体多層膜を形成し（Ｓ２０）、さらにＣ
ｒ膜をスパッタリングで被覆した（Ｓ２１）。次に、フ
ォトリソグラフィ法によりＣｒ膜上にレジストパターン
を形成した。（Ｓ２２）。レジストパターンに被覆され
てないＣｒ膜を溶解液でエッチングして除去した（Ｓ２
３）。レジストパターンをレジスト用剥離液で除去し
て、洗浄を行って格子状にパターニングしたＣｒ膜を得
た（Ｓ２４）。次にパターニングしたＣｒ膜にレーザー
を照射して（Ｓ２５）、レーザーマーキングで製品情報
を表記した（Ｓ２６）。

【００３６】図６（２）の製造方法例４（メタルマスク
＋レーザーマーキング法）を説明する。まず、ガラス基
板上に誘電体多層膜を形成した（Ｓ３０）。この上にメ
タルマスクを固定し（Ｓ３１）、Ｃｒ膜を被覆した（Ｓ
３２）。メタルマスクとその上に形成されたＣｒ膜を除
去したところ、メタルマスクのパターン（空隙）を通し
て誘電体多層膜上に被着したＣｒ膜が残った（Ｓ３
３）。メタルマスクのパターンを逆転写したＣｒ膜につ
いてレーザーを照射して（Ｓ３４）、レーザーマーキン
グで製品情報を表記した（Ｓ３５）。

【００３７】図６（２）の製造方法例５（リフトオフ＋
レーザーマーキング法）を説明する。まず、ガラス基板
上に誘電体多層膜を形成した（Ｓ４０）。次に、フォト
リソグラフィ法により誘電体多層膜上にレジストパター
ンを形成した（Ｓ４１）。さらにＣｒ膜をスパッタリン
グで被覆した（Ｓ４２）。つづけてレジスト用剥離液で
レジストを溶解し、レジストパターンとその上に被覆し
たＣｒ膜を除去（リフトオフ）した。洗浄を行った後、
残ったＣｒ膜に対してレーザーを照射して（Ｓ４４）、
レーザーマーキングで製品情報を表記した（Ｓ４５）。

【００３８】なお、上述の実施例では多層膜光学フィル
ターの製造工程、製造方法の一例を示したが、本発明は
上記実施例の製造方法や製造工程に限られるものではな
く、他の成膜方法、他の製造工程の順序で製造されるも
のも含む。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る多層
膜光学フィルターおよび光合分波器においては、製品ロ
ット番号、ウエハー内アドレス、製品仕様、製品の履歴
等を表記することにより、フィルターチップの取り違え
等のミスを防ぐことが可能になり、生産性の高い製造が
可能になる。さらに長時間経過後に発生する不具合に対
しても製造工程を遡った調査が可能になり、信頼性の高
い製品の生産が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】多キャビティのバンドパスフィルターを構成す
る多層膜構造を示す断面図である。

【図２】誘電体多層膜の形成に用いる成膜装置の概略を
示す断面図である。

【図３】多層膜光学フィルター成膜面に表記した一例を
示す写真である。

【図４】本発明に係る１００ＧＨｚ、ＤＷＤＭ用多層膜
光学フィルターの光学特性を示すグラフである。

【図５】フォトリソグラフィ法を用いて表記した多層膜
光学フィルターを説明する概略図である。

【図６】本発明に関する製造方法を説明する工程図であ
る。

【符号の説明】

１ミラー層、２キャビティ層、３成膜基板、
４反射防止膜、５基板内アドレス、６ロット
番号、７チャンネル番号、２０シャッター、２
１シャッターアーム、２２基板、２３基板ホル
ダー、２４基板回転用モーター、２５膜厚モニタ
ー受光部、２６水晶式膜厚モニター、２７基板ヒ
ーター、２８チャンバー、２９Ｃｕハース、３
０駆動装置、３１蒸着原料、３２イオンガ
ン、３３電子銃、３４膜厚モニター投光部、３
５蒸発物、４０ガラス基板、４１多層膜、４
２Ｃｒ膜のパターン、４３格子部、４４文字
部、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤孝栃木県真岡市松山町18番地日立金属株式会社ＯＥデバイス部内Ｆターム(参考） 2H048 GA04 GA09 GA13 GA23 GA35 GA60 GA62 3C100 AA57 BB01 DD04 DD17 DD22 DD32 EE08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の高屈折率膜と低屈折率膜を交互に
積層した誘電体多層膜を備える多層膜光学フィルターに
製品情報を表記することを特徴とする多層膜光学フィル
ター。
【請求項２】前記多層膜光学フィルターの誘電体多層
膜の成膜面に製品情報を表記することを特徴とする請求
項１記載の多層膜光学フィルター。
【請求項３】前記製品情報は、製品ロット番号、ウエ
ハー内アドレス、製品仕様、製品の履歴の少なくとも一
つを含むことを特徴とする請求項１または２の多層膜光
学フィルター。
【請求項４】前記製品情報をフォトリソグラフィ法も
しくはレーザーマーキング法によって表記することを特
徴とする請求項１ないし３記載の多層膜光学フィルタ
ー。
【請求項５】請求項1ないし４記載の多層膜光学フィ
ルターを装着したことを特徴とする光合分波器。