JP2019086385A - オンウェハ光特性検査用回路および検査方法 - Google Patents
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Abstract
Description
光送受信器の小型・低コスト化のためには、構成部品である光フィルターや光変調器等を含む光回路についても、低コストに製造可能な、より小型なものが必要である。
光送受信器の製造コストのうち、実装・検査工程が占める割合が大きいので、光送受信器の低コスト化を進めるためには、SiPh光回路をオンウェハで検査し良品選別した上でモジュール実装を行うことが望ましい。
図8(A)は従来のオンウェハ検査方法を説明する図であり、SiPh光回路のダイシング前の1チップの構成を示す平面図、図8(B)は図8(A)の104の部分を拡大した平面図、図8(C)は図8(B)のA−A’線断面図である。なお、図8(B)では、オーバークラッド層の下のSiコア層に形成された構造を透視して記載している。
本回路101には、検査用回路102から出射した検査光のモードフィールド径を変換してSi導波路109に接続するSSC108が形成されている。
図8(A)〜図8(C)に示した構造における、深堀溝103で隔てられたSSC107とSSC108の結合損失を、光の波長1.55μmの場合についてFDTD(Finite difference time domain)法によって計算した結果を図11に示す。図11の横軸は深堀溝103の幅Lgである。
以上のような理由により、検査光は光源の出力パワーよりも18〜20dB減衰して本回路101に入射するため、挿入損失測定のS/N比が悪化する。
また、本発明のオンウェハ光特性検査用回路の1構成例において、前記第2の導波路の光伝播方向の長さは、前記ダイシングラインの幅に、ダイシング後の前記本回路の切断面の想定される研磨の幅を加えた寸法よりも長いことを特徴とするものである。
図1(A)〜図1(C)は本発明の第1の実施例に係るオンウェハ光特性検査用回路を説明する図であり、図1(A)は本実施例に係るSiPh光回路のダイシング前の1チップの構成を示す平面図、図1(B)は本回路と検査用回路の境界部分(図1(A)の5の部分)を拡大した平面図、図1(C)は図1(B)のB−B’線断面図である。なお、図1(B)では、オーバークラッド層の下のSiコア層に形成された構造を透視して記載している。
SSC8は、厚さを維持した状態で、検査用回路3から本回路2の方に向かう先端の幅(図1(B)左右方向の寸法)がテーパー状に細くなるSiコア(Siコア層52)を有する。このような構造により、Si導波路7内を伝播した検査光のモードフィールド径の縮小を実現する。
次に、本発明の第2の実施例について説明する。図5は本実施例に係るSiPh光回路のダイシング前の1チップの構成を示す平面図である。本実施例のチップ21は、検査用回路23(オンウェハ光特性検査用回路)の領域に、検査光入射用のGC24および検査光出力用のGC25を形成し、本回路22の領域に、複数回の曲げを含むSi導波路26を形成したものである。
図6(A)はGC25の部分を拡大した平面図、図6(B)は本回路22と検査用回路23の境界部分(図5の40の部分)を拡大した平面図である。なお、図5、図6(A)、図6(B)では、オーバークラッド層の下のSiコア層に形成された構造を透視して記載している。図5の41は本回路22と検査用回路23の境界線を示している。
本実施例では、Si導波路26,27,29のコア幅を0.44μm、SSC28,30,31,32の光伝播方向の長さを30μm、細幅Si導波路33,34のコア幅を0.2μm、細幅Si導波路33,34の光伝播方向の長さを250μmとしている。
Claims (8)
- 検査対象となる本回路と同一の基板上に形成されたオンウェハ光特性検査用回路において、
検査光の入射用のグレーティングカプラと、
このグレーティングカプラを介して入射した前記検査光を導く第1の導波路と、
この第1の導波路内を伝播した前記検査光のモードフィールド径を前記第1の導波路のモードフィールド径よりも小さいサイズに縮小する第1のスポットサイズ変換器と、
オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路との境界領域に形成され、前記第1のスポットサイズ変換器による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のコアを有し、前記検査光を前記本回路に形成された第2のスポットサイズ変換器に結合させる第2の導波路とを備えることを特徴とするオンウェハ光特性検査用回路。 - 検査対象となる本回路と同一の基板上に形成されたオンウェハ光特性検査用回路において、
検査光の出射用のグレーティングカプラと、
前記本回路からの検査光を前記グレーティングカプラに導く第1の導波路と、
前記本回路からの検査光のモードフィールド径を前記第1の導波路のモードフィールド径のサイズに拡大して、前記検査光を前記第1の導波路に結合させる第1のスポットサイズ変換器と、
オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路との境界領域に形成され、前記本回路に形成された第2のスポットサイズ変換器による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のコアを有し、前記本回路からの検査光を前記第1のスポットサイズ変換器に結合させる第2の導波路とを備えることを特徴とするオンウェハ光特性検査用回路。 - 請求項1または2記載のオンウェハ光特性検査用回路において、
前記第2の導波路の光伝播方向の長さは、前記本回路の検査後にオンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを前記境界領域の位置で切り離して前記本回路をチップ化する際のダイシングラインの幅よりも長いことを特徴とするオンウェハ光特性検査用回路。 - 請求項3記載のオンウェハ光特性検査用回路において、
前記第2の導波路の光伝播方向の長さは、前記ダイシングラインの幅に、ダイシング後の前記本回路の切断面の想定される研磨の幅を加えた寸法よりも長いことを特徴とするオンウェハ光特性検査用回路。 - 検査対象となる本回路と同一の基板上に形成されたオンウェハ光特性検査用回路を用いて前記本回路の光特性を検査する第1の工程と、
前記本回路の検査後に前記オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを境界領域の位置で切り離して前記本回路をチップ化する第2の工程とを含み、
前記オンウェハ光特性検査用回路は、
検査光の入射用のグレーティングカプラと、
このグレーティングカプラを介して入射した前記検査光を導く第1の導波路と、
この第1の導波路内を伝播した前記検査光のモードフィールド径を前記第1の導波路のモードフィールド径よりも小さいサイズに縮小する第1のスポットサイズ変換器と、
オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路との境界領域に形成され、前記第1のスポットサイズ変換器による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のコアを有し、前記検査光を前記本回路に形成された第2のスポットサイズ変換器に結合させる第2の導波路とを備えることを特徴とする検査方法。 - 検査対象となる本回路と同一の基板上に形成されたオンウェハ光特性検査用回路を用いて前記本回路の光特性を検査する第1の工程と、
前記本回路の検査後に前記オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを境界領域の位置で切り離して前記本回路をチップ化する第2の工程とを含み、
前記オンウェハ光特性検査用回路は、
検査光の出射用のグレーティングカプラと、
前記本回路からの検査光を前記グレーティングカプラに導く第1の導波路と、
前記本回路からの検査光のモードフィールド径を前記第1の導波路のモードフィールド径のサイズに拡大して、前記検査光を前記第1の導波路に結合させる第1のスポットサイズ変換器と、
オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路との境界領域に形成され、前記本回路に形成された第2のスポットサイズ変換器による縮小後のモードフィールド径に対応する幅のコアを有し、前記本回路からの検査光を前記第1のスポットサイズ変換器に結合させる第2の導波路とを備えることを特徴とする検査方法。 - 請求項5または6記載の検査方法において、
前記第2の導波路の光伝播方向の長さは、前記第2の工程において前記オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを前記境界領域の位置で切り離す際のダイシングラインの幅よりも長いことを特徴とする検査方法。 - 請求項5乃至7のいずれか1項に記載の検査方法において、
前記第2の工程の後に、前記本回路の切断面を研磨する第3の工程をさらに含み、
前記第2の導波路の光伝播方向の長さは、前記第2の工程において前記オンウェハ光特性検査用回路と前記本回路とを前記境界領域の位置で切り離す際のダイシングラインの幅に、想定される前記研磨の幅を加えた寸法よりも長いことを特徴とする検査方法。
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