JP2003294922A - 微小光学素子の作製方法および微小光学素子および光ピックアップおよび光通信モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の大きさの基板材から取れる微小光学素
子の数を大幅に増やすことができて、微小光学素子の価
格を格段に下げることが可能である。 【解決手段】 光学反射面を有する微小光学素子を所定
の厚さの基板材２００から切り出して作製するときに、
前記基板材２００に対して異方性エッチングにより溝２
００ｃを形成し、異方性エッチングにより形成された溝
２００ｃの所定の面が微小光学素子２０２の反射面２０
２ｂとなるようにし、微小光学素子２０２の最長辺また
は第二長辺が異方性エッチングの深さ方向となるように
微小光学素子２０２を切り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微小光学素子の作
製方法および微小光学素子および光ピックアップおよび
光通信モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光通信や光ディスク等の光応用技
術が大きく進展し、これらに利用される光部品も大きな
技術進歩を遂げている。特に、光機器の高機能化と共
に、低価格化が急速に進んでおり、これに使用される光
部品の小型化，一体化による低コスト化が重要な課題と
なっている。

【０００３】光部品の中でも、特に反射鏡に代表される
反射光学素子は、反射角の波長に対する依存性が無いた
め、波長多重通信や多波長ピックアップ等の多波長光学
系では特に重要な役割を果たしている。

【０００４】最近の小型化，一体化された光通信モジュ
ールや光ピックアップモジュールでは、光ファイバーや
半導体レーザに非常に近接させて上述の光学素子（反射
光学素子）を配置しているため、反射面に必要とされる
大きさは、１００〜２００μｍ程度と非常に小さな寸法
になる。しかしながら、反射面がこれだけ小さくなって
も、現実の問題としては、この光学素子をハンドリング
したり接着したりする必要があるため、微小光学素子と
いっても全体の大きさは数１００μｍ〜１ｍｍ程度の大
きさが必要となってしまう。

【０００５】次に、光学反射面を有する微小光学素子を
作製する従来の方法を図１（ａ），（ｂ）を用いて説明
する。図１（ａ）は板状の微小光学素子６０１の一例を
示す図である。

【０００６】図１（ａ）の微小光学素子６０１は、光学
反射面として機能する反射面６０１ａと、この微小光学
素子６０１をハンドリングしたり接着したりする時に微
小光学素子６０１を保持するための保持部６０１ｂとを
有している。

【０００７】この微小光学素子６０１を作製するのに、
従来では、図１（ｂ）に示すように、反射面６０１ａと
して利用可能な表面を持つ板状の基板材６００から、基
板材６００の表面が反射面６０１ａになる配置で微小光
学素子６０１を切り出している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の微小光学素子６０１の作製方法では、必要とさ
れる反射面６０１ａが小さくなっても、微小光学素子６
０１の大きさ自体は、保持部６０１ｂ等が必要なために
小さくならず、所定の大きさの基板材６００から取れる
微小光学素子６０１の数を増やすことができなかった。
基板材６００から取れる微小光学素子６０１の取れ数を
増やせなければ、微小光学素子６０１の一個あたりの価
格も下げることができないので、微小光学素子６０１の
価格を格段に下げることが難しいという問題がある。

【０００９】本発明は、所定の大きさの基板材から取れ
る微小光学素子の数を大幅に増やすことができて、微小
光学素子の価格を格段に下げることが可能な微小光学素
子の作製方法および微小光学素子および光ピックアップ
および光通信モジュールを提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、光学反射面を有する微小光学素子を所定の厚さの基
板材から切り出して作製する微小光学素子の作製方法に
おいて、前記基板材に対して異方性エッチングにより溝
を形成し、異方性エッチングにより形成された溝の所定
の面が微小光学素子の反射面となるようにし、微小光学
素子の最長辺または第二長辺が異方性エッチングの深さ
方向となるように微小光学素子を切り出すことを特徴と
している。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の微小光学素子の作製方法において、前記基板材には
単結晶Ｓｉが用いられ、微小光学素子の反射面がＳｉの
＜１１１＞面であることを特徴としている。

【００１２】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の微小光学素子の作製方法において、前記基板材の異
方性エッチングの溝形成開始表面がＳｉの＜１１０＞面
であることを特徴としている。

【００１３】また、請求項４記載の発明は、請求項１乃
至請求項３のいずれか一項に記載の微小光学素子の作製
方法において、基板材から微小光学素子を切り出す際
に、切断する２方向のうちの一方の方向をハーフカット
で切断して微小光学素子列を得ることを特徴としてい
る。

【００１４】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の微小光学素子の作製方法において、ハーフカットす
る方向を微小光学素子の反射面が見込める方向とし、こ
れにより得られた反射面が見込める微小光学素子列の状
態で反射膜を成膜することを特徴としている。

【００１５】また、請求項６記載の発明は、請求項１乃
至請求項３のいずれか一項に記載の微小光学素子の作製
方法において、該微小光学素子の反射面には、金属反射
膜を成膜することを特徴としている。

【００１６】また、請求項７記載の発明は、請求項５記
載の微小光学素子の作製方法において、該微小光学素子
の反射面には、前記反射膜として誘電体多層膜を成膜す
ることを特徴としている。

【００１７】また、請求項８記載の発明は、請求項７記
載の微小光学素子の作製方法において、該微小光学素子
の反射面には、反射面に対して略垂直の方向から、誘電
体多層膜を形成することを特徴としている。

【００１８】また、請求項９記載の発明は、請求項４ま
たは請求項５記載の微小光学素子の作製方法において、
得られた微小光学素子列を可撓性を有する所定の部材に
貼付け、所定の部材を撓ませることで微小光学素子列か
ら個別の微小光学素子を分割することを特徴としてい
る。

【００１９】また、請求項１０記載の発明は、請求項９
記載の微小光学素子の作製方法において、前記可撓性を
有する所定の部材は、粘着テープであることを特徴とし
ている。

【００２０】また、請求項１１記載の発明は、請求項９
記載の微小光学素子の作製方法において、微小光学素子
列から個別の微小光学素子を分割することによって、微
小光学素子の外周部に突起を有する構造を作製すること
を特徴としている。

【００２１】また、請求項１２記載の発明は、請求項４
または請求項５記載の微小光学素子の作製方法におい
て、得られた微小光学素子列の微小光学素子間の接続部
分をダイシングにより切断することで、個別の微小光学
素子に分割することを特徴としている。

【００２２】また、請求項１３記載の発明は、請求項１
乃至請求項１２のいずれか一項に記載の微小光学素子の
作製方法により作製された微小光学素子である。

【００２３】また、請求項１４記載の発明は、請求項１
３記載の微小光学素子において、該微小光学素子の反射
面には、金属反射膜が形成されていることを特徴として
いる。

【００２４】また、請求項１５記載の発明は、請求項１
３記載の微小光学素子において、該微小光学素子の反射
面には、誘電体多層膜が形成されていることを特徴とし
ている。

【００２５】また、請求項１６記載の発明は、請求項１
３乃至請求項１５のいずれか一項に記載の微小光学素子
において、該微小光学素子は、外周部に突起を有してい
ることを特徴としている。

【００２６】また、請求項１７記載の発明は、請求項１
３乃至請求項１５のいずれか一項に記載の微小光学素子
において、該微小光学素子は、素子表面とは平行でない
反射面を有していることを特徴としている。

【００２７】また、請求項１８記載の発明は、請求項１
７記載の微小光学素子において、該微小光学素子は、同
一平面上に無い複数の反射面を有していることを特徴と
している。

【００２８】また、請求項１９記載の発明は、請求項１
３乃至請求項１８のいずれか一項に記載の微小光学素子
を用いることを特徴とする光ピックアップである。

【００２９】また、請求項２０記載の発明は、請求項１
３乃至請求項１８のいずれか一項に記載の微小光学素子
を用いることを特徴とする光通信モジュールである。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００３１】光学部品で使用される反射面は、通常、１
／１０波長程度の面精度が必要とされる。これだけの面
精度を実現するためには、従来は研磨により基板表面を
平坦化する方法しかなかった。しかしながら、このよう
な光学部品に利用される高精度研磨加工は、基板表面に
しか行なうことができないため、基板材から微小光学素
子を切り出すには、図１（ａ），（ｂ）に示したよう
に、微小光学素子の反射面が基板材の表面になるような
配置でしか切り出せず、微小光学素子の切り出し工程に
配置上の制約があった。

【００３２】これに対し、近年では、マイクロマシン技
術と呼ばれる微細加工技術の進歩により、エッチングで
形成した面でも１／１０波長程度の面精度が実現できる
ようになってきた。このエッチングによる反射面を微小
光学素子の反射面に利用すれば、従来のように基板材の
表面を微小光学素子の反射面にしなければならないとい
う配置上の制約をなくすことが可能となる。

【００３３】すなわち、従来と同様の所定の大きさの基
板材から板状の微小光学素子を切り出す場合、微小光学
素子の最長辺が基板材の厚さ方向になるように切り出せ
ば、最も多くの数の微小光学素子を切り出すことが可能
となる。ここで、微小光学素子の最長辺とは、直方体状
の微小光学素子における最も長い辺のことである。以
下、同様に、直方体状の微小光学素子における二番目に
長い辺を第二長辺、最も短い辺を最短辺と呼ぶものとす
る。板状の微小光学素子では、最長辺，第二長辺に比べ
て最短辺が非常に小さくなる。

【００３４】このように、微小光学素子の最長辺が基板
材の厚さ方向になるように切り出すときには、基板材の
厚みは、微小光学素子の最長辺の長さ以上必要となる
が、微小光学素子の最長辺の長さは高々数１００μｍ〜
１ｍｍ程度であるため、基板材の価格は差程上昇しな
い。一方、基板材から切り出せる微小光学素子の取れ数
は、従来の数倍となるため、一個あたりの価格を著しく
低下させることが可能となる。なお、微小光学素子の第
二長辺を基板材の厚さ方向になるようにしても良く、こ
の場合にも、相応の効果を得ることができる。

【００３５】このように、本発明の微小光学素子の作製
方法は、基本的には、微小光学素子の最長辺または第二
長辺が基板材の厚さ方向になるように切り出すことを特
徴としている。

【００３６】すなわち、本発明の微小光学素子の作製方
法は、光学反射面を有する板状の微小光学素子を所定の
厚さの基板材から切り出して作製するときに、基板材に
対して異方性エッチングにより溝を形成し、異方性エッ
チングにより形成された溝の所定の面が微小光学素子の
反射面となるようにし、微小光学素子の最長辺または第
二長辺が異方性エッチングの深さ方向となるように微小
光学素子を切り出すことを特徴としている。

【００３７】これにより、所定の大きさの基板材から取
れる微小光学素子の数を大幅に増やすことが可能とな
り、微小光学素子の価格を格段に低下させることができ
る。

【００３８】また、基板材に異方性エッチングを行なう
場合、例えば、単結晶Ｓｉの＜１１１＞面は、ＫＯＨ等
のアルカリ系エッチング液を用いてエッチングを行った
時に、他の面方位よりも極端にエッチング速度が遅くな
るので、選択的に＜１１１＞面の結晶面を得ることが可
能である。単結晶Ｓｉの＜１１１＞面は、非常に平坦性
が高く、反射面に利用するには特に適している。

【００３９】そのため、上述した本発明の微小光学素子
の作製方法において、基板材には単結晶Ｓｉを用い、微
小光学素子の反射面をＳｉの＜１１１＞面とするのが好
ましい。これにより、異方性エッチングによって高い面
精度の反射面を容易に得ることができて、高性能な微小
光学素子が得られ、しかも加工費を抑えたままで、所定
の大きさの基板材から切り出せる微小光学素子の数を大
幅に増やすことが可能となり、微小光学素子の価格を格
段に低下させることができる。

【００４０】また、板状の微小光学素子をできるだけ多
く切り出すためには、微小光学素子の厚さは薄い方が良
い。そのためには、微小光学素子の反射面が基板材表面
（異方性エッチングの溝形成開始表面（エッチング開始
面））と垂直な位置関係になることが好ましい。例え
ば、単結晶Ｓｉの＜１１０＞面を基板材表面（異方性エ
ッチングの溝形成開始表面（エッチング開始面））にと
ると、＜１１１＞面は基板材表面に対して垂直となり、
上記の配置を実現できる。そこで、上述したように微小
光学素子の反射面を単結晶Ｓｉの＜１１１＞面とする場
合には、基板材表面（異方性エッチングの溝形成開始表
面（エッチング開始面））を単結晶Ｓｉの＜１１０＞面
とするのが良い。これにより、微小光学素子の反射面と
なる単結晶Ｓｉの＜１１１＞面が基板材表面（異方性エ
ッチングの溝形成開始表面（エッチング開始面））に対
して垂直となり、所定の大きさの基板材から取れる微小
光学素子の数をより大幅に増やすことが可能となり、微
小光学素子の価格を格段に低下させることができる。

【００４１】ところで、本発明の微小光学素子の作製方
法により基板材から微小光学素子を切り出す場合、ダイ
シングにより板状の小片からなる微小光学素子に切断，
分割するが、微小光学素子が非常に小さいため、次のよ
うな問題が生じてしまうこともある。

【００４２】すなわち、通常、ダイシングにて基板材を
切断する場合、基板材をダイシングテープと呼ばれる粘
着性のテープに貼り付けて固定し、細かく切断を行う。
ここで、上述した本発明の作製方法で作製される微小光
学素子は、最長辺または第二長辺が基板材の厚さ方向に
なっているため、基板材を固定するダイシングテープへ
の粘着面積は、最短辺×（第二長辺または最長辺）とな
り非常に小さくなる。このため、切断中の摩擦力等によ
りダイシングテープから個別に微小光学素子が引き剥が
されてしまい、切断後の微小光学素子がバラバラになっ
てしまうという問題が起こりうる。本願の発明者の実験
によると、特に微小光学素子の最短辺が０．５ｍｍ以下
になると、この問題が顕著となる。なお、この問題はも
ちろんダイシングテープの粘着力を高くできれば、原理
的には解決できるものであるが、現実の問題としてその
ような強力な粘着力を持つダイシングテープは市販され
ておらず、入手が困難である。従って、ダイシングテー
プの粘着力を現状よりも上げられない以上、微小光学素
子のダイシングテープへの粘着面積を増やさなければな
らない。

【００４３】これを実現するためには、切断時に複数の
微小光学素子が一体となっており、切断後に個々の微小
光学素子に容易に分離できる構造であれば良い。このよ
うな弱い結合状態を得るためには、切断時（ダイシング
時）に基板材の底面まで完全には切断せず、基板材の底
面付近を厚さ方向に残して切断するいわゆるハーフカッ
トを行なえば良い。ここでいうハーフカットとは、基板
材の厚さに対しておよそ５０〜９０％程度の深さで切断
することをいう。ハーフカットにより残された基板材の
接続部分は、わずかな力で容易に破壊することができる
ので、切断後（ダイシング後）の個別の微小光学素子へ
の分離も容易である。

【００４４】そこで、本発明の微小光学素子の作製方法
においては、基板材から微小光学素子を切り出す際に、
切断する２方向のうちの一方の方向をハーフカットで切
断して微小光学素子列を得るようにしている。

【００４５】これにより、ダイシング時に微小光学素子
がバラバラになることもなく、所定の大きさの基板材か
ら取れる微小光学素子の数を大幅に増やすことが可能と
なる。

【００４６】なお、このとき、切断後には複数の微小光
学素子が一体となった微小光学素子列が得られるが、ハ
ーフカットを行なう方向により、２種類の場合が考えら
れる。

【００４７】すなわち、図２（ａ）に示すように、ダイ
シング時に反射面が見込める方向をフルカットにし、も
う一方をハーフカットにすれば、微小光学素子が反射面
を向けて縦一列に並んでつながった状態での微小光学素
子列が切り出される。しかし、この場合には、各微小光
学素子は最短辺方向につながっており、ハーフカットで
残された部分の面積も大きいので、個別の微小光学素子
への分割を行ないにくい。また、各微小光学素子の反射
面は、隣接する微小光学素子の影に隠れてしまい、反射
面に対して垂直の方向から反射面上に成膜を行なった
り、反射面を観察したりすることができない。

【００４８】これに対し、図２（ｂ）に示すように、ダ
イシング時に反射面が見込める方向をハーフカットに
し、もう一方をフルカットにすれば、微小光学素子が反
射面を向けて横一列に並んでつながった状態の微小光学
素子列として切り出すことができる。この場合には、各
微小光学素子は第二長辺方向につながっており、ハーフ
カットで残された部分の面積が小さいので、個別の微小
光学素子への分割を行ないやすい。また、微小光学素子
の反射面が直接見える状態で並んでいるので、反射面に
対して垂直の方向から反射面上に成膜を行なったり、反
射面を観察したりすることが可能となる。

【００４９】そして、この状態の微小光学素子列を、反
射面をそろえて並べ、反射面に反射膜を成膜すれば、上
述したような基板材表面（例えば、Ｓｉの＜１１０＞
面）に対して垂直な反射面（例えば、Ｓｉの＜１１１＞
面）にも反射膜を成膜することができる。

【００５０】従って、上記のハーフカットにより微小光
学素子列を得る際に、図２（ｂ）に示すように、ハーフ
カットする方向は微小光学素子の反射面が見込める方向
とし、これにより得られた反射面が見込める微小光学素
子列の状態で反射膜を成膜するのが良い。これにより、
基板材の表面に対して垂直な反射面をもつ微小光学素子
にも反射膜を均一性良く成膜することができる。

【００５１】また、図２（ｂ）のようにハーフカットさ
れた微小光学素子列を個別の微小光学素子に分割する場
合、微小光学素子間の接続部分にわずかな応力をかけれ
ば容易に分割することができる。ここで、この微小光学
素子を大量に生産する場合には、この分割工程を一括し
て行なうことができればより生産性を向上させることが
できる。そのためには、微小光学素子列を粘着テープに
貼り付けて固定し、これを屈曲させるなどして接続部分
に応力をかければ良い。好ましくは、分離後に微小光学
素子を粘着テープから容易に剥離できるように、上記の
粘着テープには、紫外線硬化テープや熱発泡性の剥離テ
ープなどを用いると良い。

【００５２】換言すれば、得られた微小光学素子列を可
撓性を有する所定の部材（例えば、粘着テープ等）に貼
付け、所定の部材を撓ませる（屈曲させる）ことで、微
小光学素子列から個別の微小光学素子を分割するように
すると良い。これにより、微小光学素子列を個別の微小
光学素子に一括して容易に低コストで分割することがで
きる。また、この場合、微小光学素子列から個別の微小
光学素子を分割することによって、微小光学素子の外周
部に突起を有する構造を作製することができる。

【００５３】なお、上述した本発明の実施形態では、個
別の微小光学素子への微小光学素子列の分割を破断によ
り行っているが、用途によってはこの際に生じるわずか
な欠けを嫌う場合もある。

【００５４】この場合には、ダイシングにより、微小光
学素子列の接続部分を素子列方向に機械的に切断すれば
よい。換言すれば、微小光学素子列の微小光学素子間の
接続部分をダイシングにより切断することで、個別の微
小光学素子に分割することもできる。この際、微小光学
素子列を平行で等間隔に固定すれば、ダイシングによる
切断が容易になる。

【００５５】このように、得られた微小光学素子列の微
小光学素子間の接続部分をダイシングにより切断するこ
とによっても、個別の微小光学素子に分割することがで
き、ダイシングにより切断する場合には、微小光学素子
の欠けを確実に防ぐことができる。

【００５６】また、上述した本発明の微小光学素子の作
製方法により作製された微小光学素子は、従来に比べて
所定の大きさの基板材から取れる微小光学素子の数が大
幅に増加可能なため、非常に低コストのものとなる。

【００５７】また、本発明の作製方法によって作製され
る微小光学素子は、基板材から切り出される前には、反
射面が基板材表面に対して所定の角度をもって形成され
ている。例えば、基板材表面（上記例では、Ｓｉの＜１
１０＞面）に対して反射面（上記例では、Ｓｉの＜１１
１＞面）が垂直となって形成されている。このような反
射面に対して反射膜を形成する場合、基板の反射形成面
（即ち、反射面）に対して斜め方向から反射膜を成膜す
ることが考えられる。このとき、反射形成面が反射膜の
成膜方向に対して斜めになることにより、反射膜の成膜
厚さに不均一な分布が生じ、これによって反射率に影響
が出ることが懸念される。しかしながら、Ａｕ、Ａｌ等
の金属で反射膜を形成すれば、反射率に膜厚依存性がな
いため、反射形成面が反射膜の成膜方向に対して斜めに
なって反射膜の膜厚に不均一な分布が生じても、均一な
反射率を得ることができる。

【００５８】このように、本発明の微小光学素子の作製
方法により作製される微小光学素子において、該微小光
学素子の反射面にＡｕ，Ａｌ等の金属反射膜を形成する
ときには、反射形成面（反射面）が反射膜の成膜方向に
対して斜めになる場合にも、均一な反射率の反射面を形
成することができる（すなわち、製造工程での歩留りを
落とすことなく、反射膜が形成可能となる）。

【００５９】ここで、Ａｕ、Ａｌ等の金属反射膜の反射
率は、９０〜９５％程度であるが、用途によっては、反
射膜として９８％以上の反射率が必要になる場合もあ
る。このような場合には、反射膜として誘電体多層膜が
使用されるが、反射膜として誘電体多層膜を使用すると
きには、前述のように基板反射形成面（反射面）に対し
て斜め方向から反射膜を成膜すると、成膜厚さに不均一
な分布が生じ、これによって反射率にも不均一な分布が
生じてしまう。従って、誘電体多層膜の成膜は、基板反
射形成面（反射面）に対して、略垂直方向から行う必要
がある。この場合に、基板材表面に対して反射面が垂直
となっていなくても、反射面に対して成膜することが可
能である。具体的には、基板材表面に対してθの角度を
持つ基板反射形成面（反射面）に対しては、基板反射形
成面（反射面）において１／ｃｏｓθ倍の厚さ（高さ）
で誘電体多層膜を成膜すれば、得られる微小光学素子に
おいて反射面に所定の厚さで均一に誘電体多層膜を成膜
することが可能となる。

【００６０】このようにして、微小光学素子の反射面に
誘電体多層膜を形成することによって、金属膜では実現
できないほど反射率の高い反射面を形成することができ
る。

【００６１】また、上述した本発明の微小光学素子の作
製方法において、ハーフカットされた微小光学素子列を
個別の微小光学素子に分割した際に、微小光学素子の一
部（外周部）には突起が形成されるが、この突起がある
ことにより、微小光学素子の実装時の接着面積（実装面
積）が増加し、接着強度を高めることができる。このよ
うに、上述した本発明の作製方法により作製された微小
光学素子においては、外周部に突起を有していることに
より、実装時の接着強度が高い微小光学素子を提供する
ことができる。

【００６２】また、本発明の微小光学素子の作製方法に
よれば、基板材表面を微小光学素子の反射面にしなけれ
ばならないという配置上の制約をなくすことが可能にな
るばかりでなく、板状の微小光学素子の素子表面に対し
て任意の角度を持つ反射面を形成することができる。な
お、ここでいう素子表面とは、板状の微小光学素子の外
周部を取り巻く面のことをいう。すなわち、本発明の微
小光学素子の作製方法により作製される微小光学素子で
は、微小光学素子の素子表面とは平行でない反射面を有
する構成をとりうる。このように、従来の加工法では極
めて困難であった板状の微小光学素子の素子表面に対し
て、傾斜した反射面を持つ微小光学素子を容易に得るこ
ともできる。

【００６３】さらに、本発明の微小光学素子の作製方法
によれば、基板材表面を微小光学素子の反射面にしなけ
ればならないという配置上の制約を無くすことが可能に
なるばかりでなく、板状の微小光学素子の素子表面に対
して任意の角度を持つ複数の反射面を形成することがで
きる。すなわち、従来の加工法では、研磨という工程
上、１面のみしか反射面が形成できなかったが、エッチ
ング加工によれば、従来極めて困難であった近接した複
数の反射面を形成することも可能となる。すなわち、本
発明の微小光学素子の作製方法により作製された微小光
学素子では、同一平面上に無い複数の反射面を有してい
る構成をとりうる。このように、本発明では、従来の加
工法では極めて困難であった板状の微小光学素子の素子
表面に対して、傾斜した複数の反射面を持つ微小光学素
子を実現することもできる。

【００６４】また、上述した本発明の微小光学素子の作
製方法により作製された微小光学素子を用いて、例えば
図３に示すような光ピックアップを構成することができ
る。なお、図３において、符号７０１，７０２は、それ
ぞれ、ステム，サブマウントであり、符号ＬＤ１，ＬＤ
２は、それぞれ、半導体レーザであり、符号Ｘ１，Ｘ２
は、それぞれ、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２から出射さ
れるレーザ光の光軸を表わし、また、符号７０３は本発
明の微小光学素子の作製方法により作製された微小光学
素子である。上述した本発明の微小光学素子の作製方法
により作製された微小光学素子は、低コストのものであ
るので、これにより、光ピックアップの低コスト化が可
能となる。

【００６５】また、上述した本発明の微小光学素子の作
製方法により作製された微小光学素子を用いて、例えば
図４に示すような光通信モジュールを構成することもで
きる。図４の例の光通信モジュール８０１は、光送信モ
ジュールとして構成され、駆動制御回路８０５と、レー
ザ装置（例えば多波長レーザ装置）８０４とを備えてお
り、本発明の微小光学素子の作製方法により作製された
微小光学素子は、レーザ装置８０４内に組み込まれて用
いられている。なお、図４において、符号８０３は光フ
ァイバケーブルである。上述した本発明の微小光学素子
の作製方法により作製された微小光学素子は低コストの
ものであるので、これにより、光通信モジュールの低コ
スト化も可能となる。

【００６６】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００６７】実施例１ 図５（ａ）乃至（ｄ），図６（ｅ）乃至（ｇ）は、本発
明の実施例１の微小光学素子の作製工程を説明するため
の図である。図５（ａ）には、微小光学素子の材料とな
る基板材２００が示されている。この基板材２００に
は、材質として単結晶Ｓｉが用いられ、基板材表面２０
０ａは面方位が＜１１０＞面となっている。また、この
例では、基板材２００の面２００ｂは、＜１１１＞面と
なっている。また、この実施例１では、基板材２００の
厚さ方向が微小光学素子の最長辺となるようにしてい
る。

【００６８】図５（ａ）に示すような基板材２００を用
意した後、次に、図５（ｂ）に示すように、この基板材
２００に対して＜１１１＞面に合わせてスリット状に異
方性エッチングを行い、基板材表面２００ａに対して垂
直な溝２００ｃを形成する。この溝２００ｃの内側面
（以下、溝側面と称す）は、Ｓｉの＜１１１＞面（Ｓｉ
の異方性エッチングがし易い面）となっており、非常に
平坦な面となっている。なお、この実施例１では、この
＜１１１＞面を微小光学素子の反射面とするようにして
いる。

【００６９】そして、反射面２０２ｂ（図５（ｄ）を参
照）となるべき溝側面に、斜め上方から（図の手前上方
から奥側下方に向けて）、金属膜（アルミニウム（Ａ
ｌ））を蒸着し、反射膜を形成する。

【００７０】次に、図５（ｃ）に示すように、基板材２
００を２つの方向Ｐ，Ｑにダイシングにより切断する。
ここで、切断する２方向のうちの一方の方向Ｐをハーフ
カットにし、もう一方の方向Ｑをフルカットにしてい
る。すなわち、実施例１では、図中の横方向Ｑをフルカ
ットとし、反射面が見込める方向である縦方向Ｐをハー
フカットにしている。

【００７１】このとき、微小光学素子の最長辺が異方性
エッチングの深さとなるように基板材２００を切り出
す。図５（ｄ）には、ダイシングにより切断された微小
光学素子列２０１が示されている。このように、反射面
が見込める方向をハーフカットにし、他方の方向をフル
カットすることにより、図５（ｄ）に示すような複数の
微小光学素子２０２が素子下部でつながった形状の微小
光学素子列２０１を得ることができる。

【００７２】次に、この微小光学素子列２０１を個別の
微小光学素子２０２に分離する。図６（ｅ）〜（ｇ）に
は、この工程が示されている。この分離工程では、ま
ず、図６（ｅ）に示すように、粘着テープ２０３に、図
５（ｄ）で得られた微小光学素子列２０１を整列させて
貼り付ける。そして、これを図６（ｆ）に示すように屈
曲させることにより、ハーフカットで切り残した接続部
分２０２ａを破断する。これによって、図６（ｇ）に示
すような微小光学素子２０２を得ることができる。な
お、このとき、図６（ｇ）に示すように、得られた微小
光学素子２０２には、側面下部に突起２０２ｃが形成さ
れる。

【００７３】実施例２ 図７（ａ），（ｂ），図８（ｃ），（ｄ）は、本発明の
実施例２の微小光学素子の作製工程を説明するための図
である。図７（ａ）には、微小光学素子列２０１が示さ
れており、その作製方法は実施例１の図５（ａ）〜
（ｄ）に示した方法とほぼ同じなので、ここでは説明を
省略する。ただし、実施例１との違いは、微小光学素子
列２０１の作製時点で、実施例１では反射面２０２ｂに
Ａｌを蒸着していたが、実施例２の図７（ａ）の微小光
学素子列２０１では、微小光学素子列２０１の作製時点
で、反射面２０２ｂにはまだ何も成膜されていないこと
にある。

【００７４】このように、図７（ａ）に示すような微小
光学素子列２０１を作製した後、次に、この微小光学素
子列２０１を、反射面２０２ｂが上となるように、図７
（ｂ）に示すように、成膜用台座（図示せず）上に整列
して並べ、反射面２０２ｂ上に誘電体多層膜を、反射面
２０２ｂに対して略垂直な方向から（図の上方から）成
膜する。

【００７５】次に、図８（ｃ）に示すように、微小光学
素子列２０１をこの状態のままで粘着テープ２０３に貼
り付け、ダイシングにより接続部分２０２ａを切断す
る。このときの切断方向は、図中の点線Ｓで示すよう
に、微小光学素子列２０１の整列方向とする。この場
合、微小光学素子列２０１を平行，等間隔に並べておけ
ば、ダイシング加工も容易となる。以上の工程により、
図８（ｄ）に示すような微小光学素子２０２を得ること
ができる。

【００７６】この実施例２の作製方法を用いれば、図６
（ｇ）に見られたような微小光学素子２０２の側面下部
の突起２０２ｃが欠けたりする事態が生じるのを確実に
防ぐことができる。

【００７７】実施例３ 図９は、本発明の実施例３の微小光学素子を示す図であ
る。この実施例３の微小光学素子３０２も、図５（ａ）
〜（ｄ），図６（ｅ）〜（ｇ）に示した実施例１の工程
と同様な工程で作製することができる。ただし、実施例
３では、微小光学素子列を切出す工程（図５（ｃ）に対
応する工程）において、微小光学素子列を切り出す方向
（フルカットを行なう方向）が、Ｓｉ＜１１１＞面に対
して所定の角度（図９の例では３０度）をもって切り出
されており、ダイシングにより形成される素子表面３０
２ａとエッチングにより形成される反射面３０２ｂと
が、所定の角度（図９の例では３０度）をなす配置とな
っている。

【００７８】ダイシング後の工程は、また、実施例１に
示した工程（図６（ｅ）〜（ｇ）の工程）と同じ工程と
なり、各微小光学素子列を一括して個別の微小光学素子
３０２に分割する。このように作製された微小光学素子
３０２において、素子表面３０２ａを実装面として使え
ば、実装面３０２ａに対して傾き（この例では３０度）
を持った反射面３０２ｂをもつ微小光学素子３０２を容
易に提供できる。

【００７９】実施例４ 図１０は、本発明の実施例４の微小光学素子を示す図で
ある。この実施例４の微小光学素子４０２も、図５
（ａ）〜（ｄ），図６（ｅ）〜（ｇ）に示した実施例１
の工程と同様な工程で作製することができる。ただし、
実施例４では、図５（ｂ）に対応する工程におけるエッ
チングを行なう際に、一つの微小光学素子４０２に二つ
の反射面４０２ｂが形成されるようなエッチングマスク
を形成している。これにより、実施例４の微小光学素子
４０２は、素子表面４０２ａと平行でない二つの反射面
４０２ｂを持っている。

【００８０】エッチング後の工程は、実施例１に示した
工程（図５（ｃ），（ｄ），図６（ｅ）〜（ｇ）の工
程）と同じ工程となり、ダイシング後、各微小光学素子
列は一括して個別の微小光学素子４０２に分割される。
実施例４の微小光学素子４０２のように、近接した複数
の反射面４０２ｂを形成できるのは、反射面４０２ｂを
エッチングで作製する本発明の最大の特徴である。

【００８１】実施例５ 図１１は、本発明の実施例５の微小光学素子を示す図で
ある。この実施例５の微小光学素子５０２も、図５
（ａ）〜（ｄ），図６（ｅ）〜（ｇ）に示した実施例１
の工程と同様な工程で作製することができる。ただし、
実施例５では、基板材５００の材質に単結晶Ｓｉを用
い、且つ基板材表面５００ａの面方位を＜１００＞面と
している。これにより、エッチング後に得られる＜１１
１＞面（反射面）５０２ｂは、基板材表面５００ａに対
して５４．７度の角度を持つ傾斜面となる。

【００８２】また、実施例５では、基板材５００の厚さ
方向を微小光学素子５０２の第二長辺となるようにして
おり、手前に見える面５０２ｂが＜１１１＞面の方向と
なるようにしている。基板材５００の面方位以外は、実
施例１に示した工程（図５（ｂ）〜（ｄ），図６（ｅ）
〜（ｇ）の工程）と同じ工程により作製し、各微小光学
素子列をエッチング及びダイシング後、一括して個別の
微小光学素子５０２に分割する。これにより、素子表面
５０２ａに対して所定の傾き（この例では３５．３度）
を持った反射面５０２ｂをもつ微小光学素子５０２を容
易に得ることができる。

【００８３】以上、実施例に基づき本発明を説明した
が、上述した実施例に記載の形状，その他の要素との組
合わせなど、ここで示した要件に本発明が限定されるも
のではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそ
こなわない範囲で変更することが可能であり、その応用
形態に応じて適切に定めることができる。

【００８４】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１乃至請
求項１２記載の発明によれば、光学反射面を有する微小
光学素子を所定の厚さの基板材から切り出して作製する
微小光学素子の作製方法において、前記基板材に対して
異方性エッチングにより溝を形成し、異方性エッチング
により形成された溝の所定の面が微小光学素子の反射面
となるようにし、微小光学素子の最長辺または第二長辺
が異方性エッチングの深さ方向となるように微小光学素
子を切り出すので、所定の大きさの基板材から取れる微
小光学素子の数を大幅に増やすことが可能となり、微小
光学素子の価格を格段に低下させることができる。

【００８５】特に、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の微小光学素子の作製方法において、前記基板
材には単結晶Ｓｉが用いられ、微小光学素子の反射面が
Ｓｉの＜１１１＞面であるので、異方性エッチングによ
って高い面精度の反射面を容易に得ることができる。

【００８６】また、請求項３記載の発明によれば、請求
項２記載の微小光学素子の作製方法において、前記基板
材の異方性エッチングの溝形成開始表面がＳｉの＜１１
０＞面であるので、Ｓｉの＜１１１＞面が基板材の表面
に対して垂直となり、微小光学素子の厚さを薄くでき、
これによって、所定の大きさの基板材から取れる微小光
学素子の数をより大幅に増やすことが可能となる。

【００８７】また、請求項４記載の発明によれば、請求
項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の微小光学素子
の作製方法において、基板材から微小光学素子を切り出
す際に、切断する２方向のうちの一方の方向をハーフカ
ットで切断して微小光学素子列を得るので、ダイシング
時に微小光学素子がバラバラになることなく、所定の大
きさの基板材から取れる微小光学素子の数を大幅に増や
すことができる。

【００８８】また、請求項５，請求項７，請求項８記載
の発明によれば、請求項４記載の微小光学素子の作製方
法において、ハーフカットする方向を微小光学素子の反
射面が見込める方向とし、これにより得られた反射面が
見込める微小光学素子列の状態で反射膜を成膜するの
で、基板材表面に対して垂直な反射面をもつ微小光学素
子にも反射膜を均一性良く成膜することができる。

【００８９】また、請求項９乃至請求項１１記載の発明
によれば、請求項４または請求項５記載の微小光学素子
の作製方法において、得られた微小光学素子列を可撓性
を有する所定の部材に貼付け、所定の部材を撓ませるこ
とで微小光学素子列から個別の微小光学素子を分割する
ので、微小光学素子列を個別の微小光学素子に容易に分
割することができる。

【００９０】また、請求項１２記載の発明によれば、請
求項４または請求項５記載の微小光学素子の作製方法に
おいて、得られた微小光学素子列の微小光学素子間の接
続部分をダイシングにより切断することで、個別の微小
光学素子に分割するので、微小光学素子の欠けを防ぐこ
とができる。

【００９１】また、請求項１３乃至請求項８記載の発明
によれば、請求項１乃至請求項１２記載のいずれか一項
に記載の微小光学素子の作製方法により作製された微小
光学素子であるので、非常に低価格な微小光学素子を提
供できる。

【００９２】特に、請求項１５記載の発明によれば、請
求項８記載の微小光学素子において、該微小光学素子の
反射面には、誘電体多層膜が形成されているので、金属
膜では実現できないほど反射率の高い反射面を形成する
ことができる。

【００９３】また、請求項１６記載の発明によれば、請
求項８乃至請求項１０のいずれか一項に記載の微小光学
素子において、該微小光学素子は、外周部に突起を有し
ているので、実装時の接着強度が高い微小光学素子を提
供することができる。

【００９４】また、請求項１７記載の発明によれば、請
求項１３乃至請求項１５のいずれか一項に記載の微小光
学素子において、該微小光学素子は、素子表面とは平行
でない反射面を有しているので、従来の加工法では極め
て困難であった板状の微小光学素子の素子表面に対して
傾斜した反射面を持つ微小光学素子を提供することがで
きる。

【００９５】また、請求項１８記載の発明によれば、従
来の加工法では極めて困難であった板状の微小光学素子
の素子表面に対して傾斜した複数の反射面を持つ微小光
学素子を提供することができる。

【００９６】また、請求項１９記載の発明によれば、請
求項１３乃至請求項１８のいずれか一項に記載の微小光
学素子を用いた光ピックアップであるので、光ピックア
ップの低コスト化が可能となる。

【００９７】また、請求項２０記載の発明によれば、請
求項１３乃至請求項１８のいずれか一項に記載の微小光
学素子を用いた光通信モジュールであるので、光通信モ
ジュールの低コスト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の微小光学素子の作製方法を説明するため
の図である。

【図２】基板材から微小光学素子を切り出す仕方を説明
するための図である。

【図３】本発明に係る光ピックアップの一例を示す図で
ある。

【図４】本発明に係る光通信モジュールの一例を示す図
である。

【図５】本発明の実施例１の微小光学素子の作製工程を
説明するための図である。

【図６】本発明の実施例１の微小光学素子の作製工程を
説明するための図である。

【図７】本発明の実施例２の微小光学素子の作製工程を
説明するための図である。

【図８】本発明の実施例２の微小光学素子の作製工程を
説明するための図である。

【図９】本発明の実施例３の微小光学素子を示す図であ
る。

【図１０】本発明の実施例４の微小光学素子を示す図で
ある。

【図１１】本発明の実施例５の微小光学素子を示す図で
ある。

【符号の説明】

２００ 基板材 ２００ａ 基板材表面 ２００ｃ 溝 ２０１ 微小光学素子列 ２０２ 微小光学素子 ２０２ａ 接続部 ２０２ｂ 反射面 ２０２ｃ 突起 ２０３ 粘着テープ ３０２ 微小光学素子 ３０２ａ 素子表面 ３０２ｂ 反射面 ４０２ 微小光学素子 ４０２ａ 素子表面 ４０２ｂ 反射面 ５００ 基板材 ５０２ 微小光学素子 ５０２ａ 素子表面 ５０２ｂ 反射面 ６００ 基板材 ６０１ 微小光学素子 ６０１ａ 反射面 ６０１ｂ 保持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 CA15 CA17 DA02 DA12 DA19 DC08 DE00 5D119 AA01 AA40 BA01 FA05 FA08 FA30 JA57 JA64 NA05 5D789 AA01 AA40 BA01 FA05 FA08 FA30 JA57 JA64 NA05

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学反射面を有する微小光学素子を所定
   の厚さの基板材から切り出して作製する微小光学素子の
   作製方法において、前記基板材に対して異方性エッチン
   グにより溝を形成し、異方性エッチングにより形成され
   た溝の所定の面が微小光学素子の反射面となるように
   し、微小光学素子の最長辺または第二長辺が異方性エッ
   チングの深さ方向となるように微小光学素子を切り出す
   ことを特徴とする微小光学素子の作製方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の微小光学素子の作製方法
   において、前記基板材には単結晶Ｓｉが用いられ、微小
   光学素子の反射面がＳｉの＜１１１＞面であることを特
   徴とする微小光学素子の作製方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の微小光学素子の作製方法
   において、前記基板材の異方性エッチングの溝形成開始
   表面がＳｉの＜１１０＞面であることを特徴とする微小
   光学素子の作製方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に
   記載の微小光学素子の作製方法において、基板材から微
   小光学素子を切り出す際に、切断する２方向のうちの一
   方の方向をハーフカットで切断して微小光学素子列を得
   ることを特徴とする微小光学素子の作製方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の微小光学素子の作製方法
   において、ハーフカットする方向を微小光学素子の反射
   面が見込める方向とし、これにより得られた反射面が見
   込める微小光学素子列の状態で反射膜を成膜することを
   特徴とする微小光学素子の作製方法。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に
   記載の微小光学素子の作製方法において、該微小光学素
   子の反射面には、金属反射膜を成膜することを特徴とす
   る微小光学素子の作製方法。
7. 【請求項７】 請求項５記載の微小光学素子の作製方法
   において、該微小光学素子の反射面には、前記反射膜と
   して誘電体多層膜を成膜することを特徴とする微小光学
   素子の作製方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の微小光学素子の作製方法
   において、該微小光学素子の反射面には、反射面に対し
   て略垂直の方向から、誘電体多層膜を形成することを特
   徴とする微小光学素子の作製方法。
9. 【請求項９】 請求項４または請求項５記載の微小光学
   素子の作製方法において、得られた微小光学素子列を可
   撓性を有する所定の部材に貼付け、所定の部材を撓ませ
   ることで微小光学素子列から個別の微小光学素子を分割
   することを特徴とする微小光学素子の作製方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の微小光学素子の作製方
    法において、前記可撓性を有する所定の部材は、粘着テ
    ープであることを特徴とする微小光学素子の作製方法。
11. 【請求項１１】 請求項９記載の微小光学素子の作製方
    法において、微小光学素子列から個別の微小光学素子を
    分割することによって、微小光学素子の外周部に突起を
    有する構造を作製することを特徴とする微小光学素子の
    作製方法。
12. 【請求項１２】 請求項４または請求項５記載の微小光
    学素子の作製方法において、得られた微小光学素子列の
    微小光学素子間の接続部分をダイシングにより切断する
    ことで、個別の微小光学素子に分割することを特徴とす
    る微小光学素子の作製方法。
13. 【請求項１３】 請求項１乃至請求項１２のいずれか一
    項に記載の微小光学素子の作製方法により作製された微
    小光学素子。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の微小光学素子におい
    て、該微小光学素子の反射面には、金属反射膜が形成さ
    れていることを特徴とする微小光学素子。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載の微小光学素子におい
    て、該微小光学素子の反射面には、誘電体多層膜が形成
    されていることを特徴とする微小光学素子。
16. 【請求項１６】 請求項１３乃至請求項１５のいずれか
    一項に記載の微小光学素子において、該微小光学素子
    は、外周部に突起を有していることを特徴とする微小光
    学素子。
17. 【請求項１７】 請求項１３乃至請求項１５のいずれか
    一項に記載の微小光学素子において、該微小光学素子
    は、素子表面とは平行でない反射面を有していることを
    特徴とする微小光学素子。
18. 【請求項１８】 請求項１７記載の微小光学素子におい
    て、該微小光学素子は、同一平面上に無い複数の反射面
    を有していることを特徴とする微小光学素子。
19. 【請求項１９】 請求項１３乃至請求項１８のいずれか
    一項に記載の微小光学素子を用いることを特徴とする光
    ピックアップ。
20. 【請求項２０】 請求項１３乃至請求項１８のいずれか
    一項に記載の微小光学素子を用いることを特徴とする光
    通信モジュール。