JP2004109429A

JP2004109429A - 光導波路デバイスの斜め溝形成方法及び治具

Info

Publication number: JP2004109429A
Application number: JP2002271358A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Yagi; 八木　成行; Toshihiro Kuroda; 黒田　敏裕
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】光導波路デバイスに斜め溝を形成する方法であって、斜め溝の形成時にポリマー層の剥がれやシリコン基板にクラックを発生させない方法、及びこの方法に使用する基板固定用の治具を提供すること。
【解決手段】基板上にポリマー光導波路を設けた光導波路デバイスのコアを横切るように、ブレードによりダイシングして斜め溝を形成する方法において、砥粒層を片面のみに有する片面砥粒層ブレードを使用することを特徴とする方法；上記方法に使用するための治具であって、基板を吸着固定するための吸着面と、基板を吸着面に所定方向に向けて位置決めするための突起部と、該吸着面に設けられた、基板を真空吸着させるための排気用の溝及び孔とを有し、該吸着面が、水平面に対して所定の角度で傾斜し、該傾斜角が基板の法線に対する斜め溝の角度に等しいことを特徴とする治具。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に設けられたポリマー光導波路に斜め溝を形成する方法及びこの方法に使用する治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のパソコンやインターネットの普及に伴い、情報伝送需要が急激に増大している。このため、伝送速度の速い光伝送を、パソコン等の末端の情報処理装置まで普及させることが望まれている。これを実現するには、光インターコネクション用に、高性能な光導波路を、安価かつ大量に製造する必要がある。
【０００３】
光導波路の材料としては、ガラスや半導体材料等の無機材料や、樹脂が知られている。樹脂によって光導波路を製造する場合には、成膜工程を、塗布と加熱により大気圧中で行うことができるため、装置及び工程が簡単であるという利点がある。光導波路を構成する樹脂としては、種々のものが知られているが、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、耐熱性に優れるポリイミドが特に期待されている。ポリイミドにより光導波路を形成した場合、長期信頼性が期待でき、半田付けにも耐えることができる。
【０００４】
樹脂製の光導波路デバイスは、一般的には、基板上に、光ファイバ搭載用のＶ溝を設け、さらに樹脂製の下部クラッド、コア（光導波路）及び上部クラッドを含む光導波路積層体を積層することにより製造される。さらに、図３に示すように、光導波路積層体上に搭載される光学素子との間で光の入出射を可能とするため、基板表面に対してある一定の角度を持ち、コアを切断する斜め溝がダイシング技術等を用いて形成される。この斜め溝とコアとの２つの境界面のうち、基板表面と鋭角をなす境界面（谷側）が反射面とされ、この反射面が光を反射することによってコアと光導波路積層体上に搭載される光学素子との間で光の入出射が可能とされる。また、送信用のＬＤ（Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）素子と受信用のＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）素子とが一つの光導波路デバイスの中に集積化され、送信と受信とが同時動作を行うデバイスでは、光導波路の中間に斜めの溝を形成し、この溝に、第１の波長（例えば、波長１．３０μｍ）の光（送信光）を透過させるが、第２の波長（例えば、波長１．５５μｍ）の光（受信光）を遮蔽するエッジフィルタを挿入し、送信光（ＬＤ光）が受信用のＰＤ素子に回り込むのを防止している。
【０００５】
従来、この斜め溝は、光導波路デバイスを水平に配置し、所定の角度に傾斜させたブレードを用いてダイシングすることにより形成されている。しかし、この方法を、特にシリコン基板上にポリマー光導波路を設けた光導波路デバイスに適用すると、図４に示すように、斜め溝の谷側においてポリマー層が剥がれ、シリコン基板にクラックが発生するという問題がある。
また、従来の方法では、光導波路デバイスを水平に配置し、所定の角度に傾斜させたスピンドルに取り付けたブレードを用いてダイシングするため、専用に傾斜させたスピンドルを持つダイシング装置が必要になり、また、傾斜角度の変更には装置のスピンドルを取り外し、角度を変更して取付直し、さらに微調整を行う必要があるため、大きな手間がかかるという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、光導波路デバイスに斜め溝を形成する方法であって、斜め溝の形成時にポリマー層の剥がれやシリコン基板にクラックを発生させない方法を提供することである。
本発明の他の目的は、光導波路デバイスに斜め溝を形成する方法であって、ダイシング装置の傾斜角度を変更する必要がなく、簡便に斜め溝を形成する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、上記方法に使用する基板固定用の治具を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板上にポリマー光導波路を設けた光導波路デバイスのコアを横切るように、ブレードによりダイシングして斜め溝を形成する方法において、砥粒層を片面のみに有する片面砥粒層ブレードを使用することを特徴とする方法を提供するものである。本発明において好ましくは、片面砥粒層ブレードの砥粒層が斜め溝の谷側になるようにブレードを配置してダイシングを行う。
本発明はまた、基板上にポリマー光導波路を設けた光導波路デバイスのコアを横切るように、ブレードによりダイシングして斜め溝を形成する方法に使用するための治具であって、基板を吸着固定するための吸着面と、基板を吸着面に所定方向に向けて位置決めするための突起部と、該吸着面に設けられた、基板を真空吸着させるための排気用の溝及び孔とを有し、該吸着面が、水平面に対して所定の角度で傾斜し、該傾斜角が基板の法線に対する斜め溝の角度に等しいことを特徴とする治具を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を、以下、その一実施形態であるシリコン基板１上にポリマー光導波路を設けた光導波路デバイス１００の製造方法を例として、図１及び図２を用いて説明するが、本発明はこれらの実施態様に限定されるものではない。
この光導波路デバイス１００は、シリコン単結晶の基板１上に、光導波路積層体１０が搭載された領域と、Ｖ溝２１が配置された領域２０と、発光素子または受光素子を搭載するための電極７が配置された領域３０とを有している。
【０００９】
光導波路積層体１０の構造についてさらに説明する。基板１の上面には、基板１を保護し、屈折率を調整するための二酸化珪素層２が備えられ、光導波路積層体１０は、二酸化珪素層２の上に形成されている。光導波路積層体１０は、二酸化珪素層２の上に、順に積層された、有機ジルコニウム化合物層（図示されていない）と、フッ素を含まない樹脂層（図示されていない）と、下部クラッド３と、コア４と、コア４を埋め込む上部クラッド５と、保護層（図示されていない）とを含んでいる。下部クラッド３、コア４及び上部クラッド５は、いずれもフッ素を含むポリイミド樹脂により形成されている。なお、有機ジルコニウム化合物層及びフッ素を含まない樹脂層は、基板１と下部クラッド３との接着性を高めるために配置されている。
【００１０】
下部クラッド３及び上部クラッド５は、いずれも、第１のポリイミド樹脂膜からなる。下部クラッド３の膜厚は、約６μｍ、上部クラッド５の膜厚は、コア４の直上で約１０μｍ、他の部分で約１５μｍである。コア４は、第２のポリイミド樹脂膜からなり、その膜厚は約６．５μｍである。保護層は、第３のポリイミド樹脂膜であり、その膜厚は、コア４から離れた端部で約５μｍである。
【００１１】
光導波路積層体１０には、図１及び２に示すようにコア４を横切って斜め溝２７が形成されている。この斜め溝２７は、基板１の法線方向に対して、好ましくは５°〜５０°の範囲の所望の角度αで傾斜している。この実施態様ではαは３０°としてある。斜め溝２７がコア４を横切る面、すなわち斜め溝２７の切断面はコア４の伝搬光が散乱するのを防ぐために光学的に滑らかな面に形成されている。
【００１２】
この斜め溝２７には、コア４を伝搬する光の一部を上向きに反射させる反射フィルム等所望の光学素子を挿入することができる。例えば、反射フィルムとして、波長を選択して一部波長の光を反射し、残りを透過するダイクロイックミラーフィルムや、特定の偏光を反射し、残りを透過する偏光ミラーフィルム等のフィルム状光学素子を挿入することができる。なお、斜め溝２７の間隙の幅ｔは、挿入する光学素子の厚さに対して広過ぎると光のロスが生じるため、挿入する光学素子の厚さに合わせた大きさにすることが望ましい。一般に斜め溝の幅ｔは１５〜５０μｍ、通常は２０μｍ程度であり、基板１内に侵入した斜め溝の深さは４０〜２５０μｍ、通常は１００μｍ程度である。
光導波路積層体１０の上面には電極１０７が配置されている。電極１０７は、例えば、斜め溝２７とコア４との境界面又は斜め溝２７に挿入された反射部材により、上方に向けて反射された光を受光する受光素子を搭載するために使用できる。
【００１３】
基板１上の領域２０に配置されたＶ溝２１は、光ファイバを搭載するためのものである。Ｖ溝２１は、予め定められた径の光ファイバを搭載した場合、コア４とアライメン卜した状態となるよう、その深さ及び幅が設計されている。従って、例えば、電極７上に発光素子を搭載した場合には、発光素子から発せられた光は、コア４に入射して、これを伝搬し、コア４から出射され、Ｖ溝２１に搭載された光ファイバに高効率で入射する。また、電極１０７上に受光素子を搭載した場合には、光ファイバを伝搬してきた光が、光ファイバから出射されると高効率でコア４に入射して、これを伝搬し、斜め溝２７とコア４との境界面又は斜め溝２７に挿入された反射部材により、上方に向けて反射され、受光素子で受光される。
【００１４】
Ｖ溝２１は、シリコン単結晶の基板１を異方性エッチングすることにより形成された深さ約１００μｍの溝であり、断面はＶ字型である。Ｖ溝２１が配置された領域２０と光導波路積層体１０との境界には、図１及び図２に示すように光導波路積層体１０の端面を切断する際に形成された切り込み２５が存在している。同様に、電極７の領域３０と光導波路積層体１０との境界にも切り込み２６が存在している。
【００１５】
次に、本発明の光導波路デバイスの製造方法について、図１及び２を用いて説明する。
基板上に光ファイバ搭載用のＶ溝を形成する工程
ここでは、基板１として直径約１２．７ｃｍのシリコンウエハを用意し、この基板１の上に図１の構造を縦横に多数配列して形成し、後の工程でダイシングにより切り離して、個々の光導波路デバイス１００に分離する。これにより、多数の図１の光導波路デバイス１００を量産することができる。よって、成膜やパターニング等は、ウエハ状の基板１全体で一度に行う。
まず、ウエハ状の基板１の上面全体に、二酸化珪素層を熱酸化法や気相堆積法等により形成した後、フォトリソグラフィとシリコン単結晶の異方性を利用したウエットエッチングにより、Ｖ溝２１を配列して形成する。
【００１６】
このウエハ状の基板１の上に金属膜を成膜してパターニングすることにより、図１の電極７を形成する。これにより、ウエハ状の基板１には、Ｖ溝２１と電極７とが多数配列されて形成される。
次に、ウエハ状の基板１の全体に有機ジルコニウム化合物層を形成する。まず、有機ジルコニウム化合物溶液を基板１全体に、５〜１５分子層である５０〜１５０Å厚となるようにスピンコートした後、得られた塗膜を１６０°Ｃで５分程度加熱して乾燥させ、有機ジルコニウム化合物層を形成する。有機ジルコニウム化合物溶液としては、例えば、トリブトキシアセチルアセトネートジルコニウムをブタノールに溶解して、１重量％溶液に調製したものを用いる。
【００１７】
次に、有機ジルコニウム化合物層の上に、フッ素を含まない樹脂層形成用組成物をスピンコートで塗布し、得られた塗膜を加熱して溶媒を蒸発させ、さらに加熱して硬化させることにより、フッ素を含まない樹脂層を形成する。フッ素を含まない樹脂層の厚さは、０．２３μｍとなるようにスピンコートの条件を制御する。
次に、ウエハ状の基板１の上面のうち、完成後の光導波路デバイスで光導波路積層体１０が配置されていない領域２０，３０となる部分について、フッ素を含まない樹脂層と、有機ジルコニウム化合物層を除去する。ウエハ状の基板１には光導波路デバイスを縦横に配列して製造しているため、ウエハ状の基板１の上面のうち、領域２０及び領域３０は、光導波路積層体１０の両脇の帯状の部分である。この帯状の部分からフッ素を含まない樹脂層と有機ジルコニウム化合物層とを除去しておくことにより、下部クラッド３がこの帯状部分では基板１から剥がれやすくなるため、後述の工程で、基板１の領域２０，３０の部分から光導波路積層体１０を帯状に剥がして除去することが可能になる。
【００１８】
基板１上の領域２０，３０からフッ素を含まない樹脂層と有機ジルコニウム化合物層とを除去する方法について、具体的に説明する。
まず、ウエハ状の基板１の全面にレジスト液をスピンコートし、１００℃で乾燥することによりレジスト膜を形成する。この後、水銀ランプでフォトマスクの像を露光する。フォトマスクは、光導波路積層体１０を形成すべき部分にのみレジスト膜が残るように形成されている。その後、レジスト膜を現像する。これによりレジスト膜のみならず、フッ素を含まない樹脂層もウエットエッチングされ、両者をほぼ除去することができる。
【００１９】
この方法は、レジスト膜の露光及び現像を繰り返すという簡単な工程で、フッ素を含まない樹脂層をＶ溝２１から完全に除去できるという利点がある。この後、フッ酸を用いたウエットエッチングまたは反応性イオンエッチングにより、有機ジルコニウム化合物層を除去する。有機ジルコニウム化合物層は、膜厚が非常に薄いため、Ｖ溝２１の内部の層もウエットエッチングまたは反応性イオンエッチングにより除去することができる。　最後に、　レジスト膜を除去する。
【００２０】
基板上に下部クラッド３を形成する工程
次に、ウエハ状の基板１の上面全体に前述の第１のポリイミド樹脂膜形成用組成物（すなわち、下部クラッド３形成用組成物）をスピンコートして材料溶液膜を形成する。その後、乾燥器で１００℃で３０分、次いで、２００℃で３０分加熱することにより溶媒を蒸発させ、続けて３７０℃で６０分加熱することにより硬化させ、厚さ６μｍの下部クラッド３を形成する。
【００２１】
下部クラッド３上にコア４を形成する工程
この下部クラッド３の上に、コア用の前述の第２のポリイミド樹脂膜形成用組成物をスピンコートして材料溶液膜を形成する。その後、乾燥器で１００℃で３０分間、次いで、２００℃で３０分間加熱することにより溶媒を蒸発させ、続いて３５０℃で６０分間加熱することにより硬化を行い、コア４となる厚さ６．５μｍの第２のポリイミド樹脂膜を形成する。
【００２２】
次に、第２のポリイミド樹脂膜（即ち、コア４となる層）上に、シリコン含有レジスト層（通常は膜厚約１μｍ程度）を設け、該レジスト層を所望のコア４のパターンを有するフォトマスクを介して露光、現像してレジストパターンを形成する。露光は紫外線を用いて通常は３０秒〜１２０秒程度行えばよい。現像は、アルカリ性現像液をスプレーし、室温（約２３℃）で約９０秒程度で充分に行われる。
該レジストパターンをエッチングマスクとして、コア４となる樹脂層をエッチングして、所望のコア４を形成する。エッチングは、レジストパターンをエッチングマスクとして、酸素イオンを用いた反応性イオンエッチング（Ｏ_２−ＲＩＥ）により行う。
【００２３】
上部クラッド５及び保護層を形成する工程
次に、コア４及び下部クラッド３を覆うように、第１のポリイミド樹脂膜形成用組成物をスピンコートする。得られた材料溶液膜を、乾燥器で１００℃で３０分間、次いで、２００℃で３０分間加熱して材料溶液膜中の溶媒を蒸発させ、３５０℃で６０分間加熱することにより第１のポリイミド樹脂膜の上部クラツド５を形成する。さらに、上部クラッド５の上面に、フッ素を含まないポリイミド樹脂膜形成用組成物をスピンコートし、乾燥器で１００℃で３０分間、２００℃で３０分間加熱して溶媒を蒸発させ、次いで、３５０℃で６０分間加熱して、上面がほぼ平坦でコア４から離れた端部の部分の厚さが約５μｍのフッ素を含まないポリイミド樹脂膜の保護層を得る。
【００２４】
次に、下部クラッド３から保護層までの各層は、これらが不要な領域２０及び３０にも配置されているため、これを剥がして除去する。すなわち、領域２０と光導波路積層体１０との境界、及び、光導波路積層体１０と領域３０との境界にそれぞれダイシングにより切り込み２５、２６を入れ、下部クラッド３から保護層９までの各層を切断する。このとき、ダイシングによる切り込みの深さは、光導波路積層体１０は切断されるが、基板１は切り離されない深さにする。先の工程で、領域２０及び領域３０の基板１の上面からは、有機ジルコニウム化合物層とフッ素を含まない樹脂層が除去されているため、領域２０及び領域３０では下部クラッド３と基板１との密着力は小さい。したがって、領域２０及び領域３０の上に搭載されている下部クラッド３から保護層までの各層は、切り込み２５、２６を入れたことにより、ウエハ状の基板１から帯状に容易に剥がすことができる。これにより、ウエハ状の基板１において、領域２０及び領域３０では基板上面（二酸化珪素層）が露出される。
【００２５】
斜め溝２７を形成する工程
領域２０及び領域３０の上に搭載されている下部クラッド３から保護層までの各層を、ウエハ状の基板１から帯状に剥がす前、又は剥がした後に、領域２０及び領域３０の境界で基板をダイシングブレードにより切断し、複数の光導波路デバイス１００が連結された短冊状の光導波路デバイス集合体を形成する。これを以下に説明する治具上に固定し、ダイシングブレードにより斜め溝２７を形成する。
【００２６】
治具２００
斜め溝２７の形成には、図５に示す治具２００を用いるのが便利である。この治具２００は、基板１を吸着固定するための吸着面２０１と、基板１を吸着面２０１に所定方向に向けて位置決めするための突起部２０２と、該吸着面２０１に設けられた、基板１を真空吸着させるための排気用の溝２０３及び孔２０４とを有し、該吸着面２０１が、水平面に対して所定の角度αで傾斜し、該傾斜角が基板の法線に対する斜め溝２７の角度に等しいことを特徴としている。
排気用の溝２０３の幅、深さ、数、配置は、基板１が吸着固定されるようなものであれば特に制限はなく、溝の幅は０．２〜１．０ｍｍ、例えば、０．４ｍｍ、深さは０．２〜１．０ｍｍ、例えば、０．５ｍｍ程度、隣接する溝２０３の間隔は３〜１０ｍｍ、例えば７ｍｍ程度が適当である。溝の配置は直線状、環状等特に制限されないが、形成が容易であることから、直線状の溝を縦横に形成するのが好ましい。
排気用の孔２０４の形状、数、配置も、基板１が吸着固定されるようなものであれば特に制限はなく、０．５〜１．０ｍｍφ、例えば、０．８ｍｍφ程度のものを３〜１０個程度設ければ良い。
治具２００は真空吸着によりテーブル（図示されていない）に固定して使用するので、孔２０４はテーブルに設けられた真空吸引用の孔の位置に合わせて形成しておくのが好ましい。
【００２７】
短冊状に切断した光導波路デバイスを、複数個、例えば、３〜７個程度、治具２００の吸着面２０１上に並べ、真空吸引して吸着面２０１に固定し、ダイシングブレードにより斜め溝２７を形成する。第１番目の短冊に斜め溝２７を形成した後、第２番目、第３番目の短冊に斜め溝２７を順次形成して行く。
本発明は、斜め溝２７の形成の際に、砥粒層を片面のみに有する片面砥粒層ブレードを使用することを特徴とする。この際、片面砥粒層ブレードの砥粒層が斜め溝の谷側になるようにブレードを配置してダイシングを行うことが好ましい。
片面砥粒層ブレードの砥粒の粒度は、ＪＩＳ規格相当品で好ましくは３０００〜８０００番、さらに好ましくは４０００〜７０００番が望ましい。砥粒の粒度が１０００番未満のブレードでは粗過ぎて斜め溝２７の研削面が粗い面となり、コア４の伝搬光を散乱する。一方、砥粒の粒度が８０００番を超えると、細か過ぎて、ダイシングブレードが目詰まりし易く、光導波路積層体１０が基板１から剥がれるおそれがある。
砥粒としてはダイヤモンド、炭化ケイ素、アルミナ等が挙げられ、入手容易性の見地からダイヤモンドであることが好ましい。
【００２８】
ダイシングブレードの刃厚は１５〜３０μｍ、例えば、２０μｍ程度が適当である。ブレードの回転数は、直径２インチのブレードの場合２００００〜４００００ｒｐｍ程度が適当である。ブレードの刃の先出し量は０．６ｍｍ以下が好ましい。０．６ｍｍを越えるとダイシングの際に刃が波打って安定なダイシングができなくなる傾向がある。
ダイシングブレードの送り速度は１．０ｍｍ／ｓ〜５．０ｍｍが望ましい。この範囲の送り速度は、半導体素子製造時のダイシングブレードの送り速度の約１／１０である。このようにゆっくりした送り速度でダイシングブレードを、ポリイミド樹脂製の光導波路積層体１０に切り込むことにより、切削面を研磨面と同程度に光学的に滑らかな面に形成することができる。
【００２９】
光導波路デバイス１００を形成する工程
次に、この短冊状の基板１をさらにダイシングにより、個々の光導波路デバイス１００に切り出し、光導波路デバイス１００を完成させる。
この実施態様の光導波路積層体のコア４は直線形状であるが、光導波路積層体１０のコア４の形状は、光導波路デバイスとして必要とされる機能に合わせて直線形状に限らずｙ分岐やｘ型等の所望の形状にすることができる。また、コアの形状に合わせて、Ｖ溝２１や、電極７、電極１０７を複数個備える構成にすることも可能である。
【００３０】
また、こうして製造される光導波路デバイス１００は、下部クラッド３から上部クラッド５まで全ての層をポリイミド樹脂で形成しているため、Ｔｇが高く、耐熱性に優れている。よって、本実施の形態の光導波路デバイス１００は、高温になっても伝搬特性を維持できる。また、ポリイミド樹脂は、半田付け等の高温工程にも耐えることができるため、光導波路デバイスの上にさらに別の光導波路デバイスや電気回路素子や発光素子を半田付けすることも可能である。
【００３１】
本発明の光導波路デバイス１００を用いて、光通信装置を製造することにより、光ファイバとコア４とのアライメントが容易で、結合効率の高い高性能な光通信装置を安価に製造することができる。
なお、本発明において光導波路デバイスとは、基板として、ガラス、石英等の無機材料、シリコン、ガリウムヒ素、アルミニウム、チタン等の半導体や、金属材料、ポリイミド、ポリアミド等の高分子材料、またはこれらの材料を複合化した材料を用いて、これら基板の上に、光導波路を設けたもの、及びさらに、光合波器、光分波路、光減衰器、光回折器、光増幅器、光干渉器、光フィルタ、光スイッチ、波長変換器、発光素子、受光素子あるいはこれらが複合化されたものなどを形成したものを指す。上記の基板上には、発光ダイオード、フォトダイオード等の半導体装置や金属膜を形成することもあり、更に基板の保護や屈折率調整などのために、基板上に、上述のとおり二酸化珪素被膜を形成したり、あるいは、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化タンタルなどの被膜を形成してもよい。
【００３２】
【実施例】
以下実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。
直径約１２．７ｃｍ厚さ約１ｍｍのシリコンウエハ上に多数のポリイミド光導波路（厚さ２０〜３０μｍ）を形成した。まずシリコンウエハ上に、有機ジルコニウム化合物層（膜厚約１００オングストローム）を設け、次に、フッ素を含まない第１のポリイミド樹脂層（膜厚約０．２３μｍ）を設けた。さらに第２のポリイミド樹脂膜からなる下部クラッド（膜厚約６μｍ）、第３のポリイミド樹脂膜からなるコア（膜厚約６．５μｍ）、及び第２のポリイミド樹脂膜からなる上部クラッド（膜厚は、コアの直上で約１０μｍ、他の部分で約１５μｍ）、第４のポリイミド樹脂膜からなる保護層（膜厚は、コアから離れた端部で約５μｍ）を設けた。
【００３３】
これを領域２０と領域３０の境界でダイシングにより切断して短冊状の光導波路デバイス集合体（光導波路デバイス１００が複数個連結されているもの）を得た。これを、治具２００の吸着面２０１（水平面に対する傾斜角３０度）上に載置し、真空吸引して吸着面２０１に固定した。表１に示すダイシングブレード（刃の厚さ２０μｍ、刃の先出し量０．５５ｍｍ）を用いて、コア４を横切る斜め溝２７（深さ０．２３ｍｍ、基板１の法線に対する角度３０度）を形成した。次にこれをダイシングにより切断して個々の光導波路デバイス１００を作製した。
各種のブレードを用いて形成した光導波路デバイスの斜め溝周辺のポリマー層の剥がれ及びシリコン基板中のクラック８の有無を調べた。光導波路の上面から５〜１０倍の顕微鏡で観察し、ポリマー層の剥がれ及びシリコン基板中のクラックに基づく変色部分の長さが２０μｍ以上あるものを不良品とした。直径１２．７ｃｍのウエハを５枚処理したときの不良品の光導波路デバイスの総数に対する割合を不良率とした。両面砥粒層ブレードを使用すると当初は不良品の割合が低いが、ウエハ処理枚数が多くなるに従って不良品の割合が高くなる。これに対して、片面砥粒層ブレードを使用すると当初の不良品の割合は両面砥粒層ブレードを使用した場合よりやや高いが、ウエハ処理枚数が多くなっても不良品の割合が高くならない。結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】

ブレード１：両面砥粒層ブレード（ディスコ社製、ＮＢＣ−ＺＢ２０２Ｊ（＃４５００）
ブレード２：片面砥粒層ブレード（ディスコ社製、ＮＢＣ−Ｚ２０３Ｊ（＃４０００）
ブレード３：片面砥粒層ブレード（ディスコ社製、ＮＢＣ−Ｚ２２６Ｊ（＃７０００）
【００３５】
表１に示すように、従来の方法に従って、両面砥粒層ブレードを使用した実験１では、不良率が７％と高いのに対して、片面砥粒層ブレードを使用した実験２〜４では不良率が５％以下に低下する。砥粒層が谷側に位置するように配置した実験３及び４では不良率がさらに低下し、粒度７０００番の砥粒を用いたブレード３を使用すると、不良率は１％まで低下した。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の光導波路デバイスの製造方法では、片面砥粒層ブレードを用いて斜め溝２７を形成することにより、両面砥粒層ブレードを用いる従来の方法と比較して不良率を大幅に低下させることができる。
片面砥粒層ブレードは基材にダイヤモンド等の砥粒を電着したものであり、両面砥粒層ブレードは片面砥粒層ブレードの基材をエッチングにより除去したものであるから、片面砥粒層ブレードの方が安価である。従って本発明は安価なブレードを用いて不良率を低くすることができる方法である。
また本発明の治具を用いると、治具の吸着面上に、短冊状に切断した光導波路デバイスを複数本並べてダイシングにより斜め溝を形成することができるため、製造工程を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の模式化した光導波路デバイス１００を示す斜視図である。
【図２】図１の光導波路デバイスのＡ−Ａ´断面図である。
【図３】従来の、斜め溝を有する光導波路デバイスの断面図である。
【図４】従来の、斜め溝を有する光導波路デバイスにおける境界面の剥離状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の一実施の形態の模式化した治具２００の平面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１：シリコン基板、２：二酸化珪素層、３：下部クラッド、４：コア、５：上部クラッド、７及び１０７：電極、８：クラック、１０：光導波路積層体、２０：光ファイバ搭載領域、２１：Ｖ溝、２５及び２６：切り込み、２７：斜め溝、３０：電極搭載領域、２００：治具、２０１：吸着面、２０２：突起部、２０３：排気用の溝、２０４：排気用の孔。

Claims

基板上にポリマー光導波路を設けた光導波路デバイスのコアを横切るように、ブレードによりダイシングして斜め溝を形成する方法において、砥粒層を片面のみに有する片面砥粒層ブレードを使用することを特徴とする方法。
片面砥粒層ブレードの砥粒層が斜め溝の谷側になるようにブレードを配置してダイシングを行う請求項１記載の方法。
片面砥粒層ブレードの砥粒の粒度が＃７０００である請求項１又は２記載の方法。
基板がシリコンであり、ポリマーがポリイミドである請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
基板の法線に対する斜め溝の角度が３０度である請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
基板上にポリマー光導波路を設けた光導波路デバイスのコアを横切るように、ブレードによりダイシングして斜め溝を形成する方法に使用するための治具であって、基板を吸着固定するための吸着面と、基板を吸着面に所定方向に向けて位置決めするための突起部と、該吸着面に設けられた、基板を真空吸着させるための排気用の溝及び孔とを有し、該吸着面が、水平面に対して所定の角度で傾斜し、該傾斜角が基板の法線に対する斜め溝の角度に等しいことを特徴とする治具。