JP2005091891A - 微小光学部品、微小光学部品の製造方法及び光学装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板2と、基板2上に設けられた微小光学素子と、基板2上に微小光学素子と同じ材質で形成されて微小光学素子の位置決めに利用されるアライメントマーク4とを具備する微小光学部品において、アライメントマーク4の断面における角部の領域の幅寸法“R”を、
R≦1.22/ρ
ρ=D/(λL)
ただし、λ:実装工程に用いる装置の観察波長
D:観察系の瞳の大きさ
L:対物レンズと物体の距離
の条件を満たすように形成する。
【選択図】 図3
Description
R≦1.22/ρ
ρ=D/(λL)
ただし、λ:実装工程に用いる装置の観察波長
D:観察系の瞳の大きさ
L:対物レンズと物体の距離
を満たしている。
R<0.5μm
S=50μm
T=10μm
微小光学部品1はフォトリソグラフィプロセス、ドライエッチングプロセスなどの半導体プロセスによって作製される。以下にその製造方法を図5を参照して説明する。
図5(a)に示すように、基板2の上にレジスト層5を形成する。このレジスト層5の形成は、基板2として用いる石英基板を洗浄し、その表面にスピンコーターを用いてレジストを塗布し、レジストを塗布した基板2をオーブンに入れて第1のベークを行い、レジスト層5を形成する。レジストの塗布に際してスピンコーターを用いることで、その膜厚を任意にかつ均一に形成することが可能となる。レジスト層5の膜厚はそのレンズ形状に合わせて設計する。
先に作成されたレジストパターン7,8の形状を石英の基板2に転写する工程がエッチングプロセスである。エッチングプロセスには、ウェットエッチングやドライエッチングなどがあるが、本実施の形態では、ドライエッチング方法を採用した。ドライエッチングはフッ素系などの反応性ガスをプラズマ化し、石英などを選択的にエッチングする手法である。エッチング高さはエッチング時間を制御することでコントロールすることができる。本実施の形態では、アライメントマーク用のレジストパターン8の高さ寸法“Ha”とマイクロレンズ用のレジストパターン7の高さ寸法“Hb”とに対し、エッチングの高さ寸法“He”が、Ha>He>Hbとなるように設定されている。
R<0.5μm
S=50μm
T=10μm
微小光学部品11はフォトリソグラフィプロセス、ドライエッチングプロセスなどの半導体プロセスによって作製される。以下にその製造方法を図7を参照して説明する。
フォトリソグラフィに用いるマスクには、グレースケールマスク6を利用し、基板2として石英基板を用いる。石英基板を洗浄し、その表面にレジスト層5を形成する。このレジスト層5の形成に際しては、スピンコーターを用いてレジストを塗布し、レジストを塗布した石英基板をオーブンに入れて第1のベークを行い、レジスト層5を形成する(図7(a))。
本実施の形態では、アライメントマーク用のレジストパターン8aの高さ寸法“Ha”と、マイクロレンズ用のレジストパターン7aの高さ寸法“Hb”とに対し、エッチングの高さ寸法“He”が、Ha>He>Hbとなるように設定されている。このとき、高さの基準面は基板上方部に位置し、図7(c)に示すように定義される。ただし、レジスト層5での高さで定義しており、第1の実施の形態で示したエッチング後の高さとは数値的に異なる。どちらの定義でも、Ha>He>Hbの関係式は変わらない。
以下に、上述した第1の実施の形態のアライメントマーク4に対し、角の領域の幅寸法“R”、平面部の幅寸法“S”、側面領域の幅寸法“T”等を変えたアライメントマークを作成し、そのアライメントマークの端を高精度に検出できるか否かの実験を行った比較例について説明する。
本比較例1では、アライメントマークの高さと、マイクロレンズの高さとをほぼ同程度にし、その両方の高さより多くエッチングを行った。そのため、アライメントマークの端面部は曲面となった(図11参照)。R、S、Tのそれぞれの値は以下のようになった。
R=10μm
S=10μm
T=10μm
観測された輝度微分値は図11のようになる。角領域でのピークは、角領域の約半分程度の位置となる。実際には適当な閾値を決めて、端の位置だしを行うが、その誤差はピークの左半分の傾斜分になり、その大きさにして5μm程度の誤差となる。これにより、高精度の実装ができない。
本比較例2では、図12に示すように、R、S、Tのそれぞれの値を以下のように設計した。
R=1μm
S=50μm
T=0.5μm
このように、Tが極端に小さくなる場合としては、アライメントマークの高さが非常に低い場合である。実際にマイクロレンズの高さが数μmの場合などは、そのアライメントマークの高さも同等なり、その側面領域の幅寸法Tは数百nmとなってしまう。
得られる輝度微分値において、側面領域が観測されない。通常、側面部分は輝度が低下した暗い部分として観測されるが、本比較例2では側面領域がレイリーの解像限界より小さいので、観測されない。そのため輝度微分値は図12のようになる。輝度微分値が0を通る個所は存在するが、ピークと谷とが小さいため、ノイズにまぎれてしまう。このため、アライメントマークの端を精度良く決定することができない。
本比較例3では、図13に示すように、R、S、Tのそれぞれの値を以下のように設計した。
R=1μm
S=50μm(ただし、平面部は基板の表面と平行ではない)
T=2μm
観測される輝度微分値は図13に示すようになり、その角部のピークと谷が小さくなる。これは、上端の平面部において、その輝度が基板の輝度と異なるため、その微分値が0とならない。このため、ピークと谷とを検出しにくくなり、アライメントマークの端を決定できない。
本比較例4では、図14に示すように、R、S、Tのそれぞれの値を以下のように設計した。
R=1μm
S=0.5μm
T=2μm
図14に示すように輝度微分値において、角部によるピークはシャープであるが、両端のピークが重なり、結果として、その幅はブロードになる。そのため、アライメントマークの端を決定することが難しく、誤差を大きく含む。
石英の基板2の表面にグレースケールマスクを用いたフォトリソグラフィによりマイクロレンズ46,48とアライメントマーク47とを形成する。
半導体レーザー43はジャンクションダウンとして、上側を光学部材裏面とし、下側をエピタキシャル面とした。このエピタキシャル面と発光点との距離は精度数十nmオーダーで、設計製造されている。このため、微小光学部品41に形成されたアライメントマーク47をこのエピタキシャル面のへき開面(光学素子側アライメントマーク50)に当接させてアライメントすることで、1μm以下の精度を出すことが可能なる。
発光点から半導体レーザー43の側面までの距離は、それぞれ半導体レーザー43の個体差によって異なる。これは半導体レーザー43の側面がへき開面であることによっており、その精度は数十μmオーダーとなり、これに合わせて実装することはできない。そこで、実装する前に、それぞれの半導体レーザー43の発光点からの半導体レーザー43の側面までの距離を測定しておく。エピタキシャル面を観察することで、発光させることなく、半導体レーザー43の発光点の位置を側面からの相対距離として測定することができる。この距離に対応して、アライメントマーク47を所望の距離にアライメントし実装する。以上の示す製造方法により、高い実装が可能になる。
支持体53には、Siなどの結晶が利用され、半導体プロセスの異方性エッチングを使用し、V溝54を形成している。V溝54は半導体プロセスを利用することで、高い精度で形成することができ、このV溝54には光ファイバー52が高精度に実装される。支持体53の側面は、支持体53を構成している結晶の結晶方向に合わせられている。これはへき開の加工方向であり、簡便に製造することが可能である。
2 基板
3 微小光学素子
4 アライメントマーク
11 微小光学部品
12 微小光学素子
13 アライメントマーク
21 微小光学部品
22 マイクロレンズ
23 アライメントマーク
31 微小光学部品
32 微小光学素子
33 アライメントマーク
41 微小光学部品
42 光学装置
43 光学素子、半導体レーザー
45 支持体
46 微小光学素子
47 アライメントマーク
50 光学素子側アライメントマーク
51 光学装置
52 光学素子、光ファイバー
53 支持体
55 支持体側アライメントマーク
Claims (15)
- 基板と、
前記基板上に設けられた微小光学素子と、
前記基板上に前記微小光学素子と同じ材質で形成されて前記微小光学素子の位置決めに利用されるアライメントマークと、を具備し、
前記アライメントマークの断面における角部の領域の幅寸法“R”が以下の条件、
R≦1.22/ρ
ρ=D/(λL)
ただし、λ:実装工程に用いる装置の観察波長
D:観察系の瞳の大きさ
L:対物レンズと物体の距離
を満たしている微小光学部品。 - 前記アライメントマークの断面における側面領域の幅寸法“T”が以下の条件、
1.22/ρ<T
を満たしている請求項1記載の微小光学部品。 - 前記アライメントマークの端面部に前記基板の表面と平行な平面部が形成され、前記平面部の幅寸法“S”が以下の条件、
1.22/ρ<S
を満たしている請求項1又は2記載の微小光学部品。 - 前記アライメントマークが直線状に形成されている請求項1ないし3のいずれか一記載の微小光学部品。
- 直線状の前記アライメントマークが2つ設けられ、2つの前記アライメントマークは長手方向が平行となる向きに配置されている請求項4記載の微小光学部品。
- 直線状の前記アライメントマークが2つ設けられ、2つの前記アライメントマークは長手方向が直交する向きに配置されている請求項4記載の微小光学部品。
- 前記アライメントマークが凸形状である請求項1ないし6のいずれか一記載の微小光学部品。
- 前記アライメントマークが凹形状である請求項1ないし6のいずれか一記載の微小光学部品。
- 基板上にレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層をフォトリソグラフィでアライメントマーク用のレジストパターンと微小光学素子用のレジストパターンとを形成する工程と、
エッチングにより前記レジストパターンを前記基板に転写する工程と、を具備し、
前記アライメントマーク用のレジストパターンの高さ寸法“Ha”と、前記微小光学素子用のレジストパターンの高さ寸法“Hb”と、エッチングの高さ寸法“He”とが、“Ha>He>Hb”に設定されている微小光学部品の製造方法。 - 請求項1ないし8のいずれか一記載の微小光学部品と、
前記微小光学部品が実装された支持体と、
前記支持体に実装された光学素子と、
前記光学素子に設けられた光学素子側アライメントマークと、を具備し、
前記光学素子側アライメントマークと前記微小光学部品の前記アライメントマークとが一致している光学装置。 - 前記光学素子は端面型の半導体レーザーであり、前記半導体レーザーのへき開面が前記光学素子側アライメントマークとされている請求項10記載の光学装置。
- 前記微小光学部品の前記アライメントマークと前記光学素子側アライメントマークとが接触している請求項10又は11のいずれか一記載の光学装置。
- 請求項1ないし8のいずれか一記載の微小光学部品と、
前記微小光学部品が実装された支持体と、
前記支持体に実装された光学素子と、
前記支持体に設けられた支持体側アライメントマークと、を具備し、
前記支持体側アライメントマークと前記微小光学部品の前記アライメントマークとが一致している光学装置。 - 前記光学素子は光ファイバーであり、前記支持体側アライメントマークは前記光ファイバーを実装するために前記支持体に形成されたV溝のエッジである請求項13記載の光学装置。
- 前記微小光学部品の前記アライメントマークと前記支持体側アライメントマークとが接触している請求項13又は14記載の光学装置。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007057756A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Seiko Epson Corp | 拡散板の製造方法、拡散板、拡散板の配置位置調整方法、バックライトユニット、及び電気光学装置、電子機器 |
JP2008116606A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Nikon Corp | マイクロレンズの製造方法 |
JP2009528572A (ja) * | 2006-02-28 | 2009-08-06 | コーニング インコーポレイテッド | ガラスベース微細位置決めシステム及び方法 |
CN109725390A (zh) * | 2017-10-27 | 2019-05-07 | 住友电气工业株式会社 | 光学部件、用于制造光学部件的方法以及光学连接器电缆 |
WO2020059422A1 (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 日本板硝子株式会社 | アライメントマーク付き基板 |
WO2022176282A1 (ja) * | 2021-02-18 | 2022-08-25 | 株式会社フジクラ | 光回折素子、光演算装置、光回折素子の位置調整方法、及び、光演算装置の製造方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04324406A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-13 | Fujitsu Ltd | 光ファイバアレイとレンズアレイとの結合方法 |
JPH0829601A (ja) * | 1994-07-20 | 1996-02-02 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | マイクロ凹面配列をもつ光学デバイスおよびその製造方法 |
JPH1062604A (ja) * | 1996-08-19 | 1998-03-06 | Sony Corp | 光学基板の製造方法および液晶表示装置の製造方法 |
JPH11177167A (ja) * | 1997-12-12 | 1999-07-02 | Ricoh Co Ltd | 小型半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
JP2000019307A (ja) * | 1998-04-30 | 2000-01-21 | Seiko Epson Corp | マイクロレンズアレイ基板の製造方法、マイクロレンズアレイ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネル、投射型表示装置および柱付きマイクロレンズ基板 |
JP2000131508A (ja) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Sony Corp | 対物レンズ及びその製造方法 |
-
2003
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04324406A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-13 | Fujitsu Ltd | 光ファイバアレイとレンズアレイとの結合方法 |
JPH0829601A (ja) * | 1994-07-20 | 1996-02-02 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | マイクロ凹面配列をもつ光学デバイスおよびその製造方法 |
JPH1062604A (ja) * | 1996-08-19 | 1998-03-06 | Sony Corp | 光学基板の製造方法および液晶表示装置の製造方法 |
JPH11177167A (ja) * | 1997-12-12 | 1999-07-02 | Ricoh Co Ltd | 小型半導体レーザ励起固体レーザ装置 |
JP2000019307A (ja) * | 1998-04-30 | 2000-01-21 | Seiko Epson Corp | マイクロレンズアレイ基板の製造方法、マイクロレンズアレイ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネル、投射型表示装置および柱付きマイクロレンズ基板 |
JP2000131508A (ja) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Sony Corp | 対物レンズ及びその製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007057756A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Seiko Epson Corp | 拡散板の製造方法、拡散板、拡散板の配置位置調整方法、バックライトユニット、及び電気光学装置、電子機器 |
JP2009528572A (ja) * | 2006-02-28 | 2009-08-06 | コーニング インコーポレイテッド | ガラスベース微細位置決めシステム及び方法 |
JP2008116606A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Nikon Corp | マイクロレンズの製造方法 |
CN109725390A (zh) * | 2017-10-27 | 2019-05-07 | 住友电气工业株式会社 | 光学部件、用于制造光学部件的方法以及光学连接器电缆 |
WO2020059422A1 (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 日本板硝子株式会社 | アライメントマーク付き基板 |
JPWO2020059422A1 (ja) * | 2018-09-19 | 2021-09-24 | 日本板硝子株式会社 | アライメントマーク付き基板 |
JP7345488B2 (ja) | 2018-09-19 | 2023-09-15 | 日本板硝子株式会社 | アライメントマーク付き基板 |
WO2022176282A1 (ja) * | 2021-02-18 | 2022-08-25 | 株式会社フジクラ | 光回折素子、光演算装置、光回折素子の位置調整方法、及び、光演算装置の製造方法 |
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