JP3333101B2 - 光結合器の製造方法 - Google Patents
光結合器の製造方法Info
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/34—Optical coupling means utilising prism or grating
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路素子へ光
を入力させるために使用される光結合器の製造方法に関
する。
を入力させるために使用される光結合器の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】プリズムカプラでの光入力は、例えばプ
リズムを光導波路に押し付けたプリズムカプラを例に取
ると、プリズムの有る部分と無い部分との境界（以後プ
リズムのエッジと言う）付近に光を入射したとき、プリ
ズムの有る部分でトンネル効果的に入った光が、プリズ
ムの無い部分では光導波路から出ずに伝搬していくとい
う現象を利用している。
リズムを光導波路に押し付けたプリズムカプラを例に取
ると、プリズムの有る部分と無い部分との境界（以後プ
リズムのエッジと言う）付近に光を入射したとき、プリ
ズムの有る部分でトンネル効果的に入った光が、プリズ
ムの無い部分では光導波路から出ずに伝搬していくとい
う現象を利用している。
【０００３】しかし、このような方法では、プリズムカ
プラを光導波路素子に一体化できず、プリズムを接着剤
で光導波路の上に接着する方法が考えられた（例えば、
特開平４−１５９５０３公報参照）。すなわち、図１１
（ａ），（ｂ）のように光導波路の導波層１２上に導波
層より屈折率の低い等価ギャップ層１３を形成し、この
上にプリズム１４を接着する方法である。
プラを光導波路素子に一体化できず、プリズムを接着剤
で光導波路の上に接着する方法が考えられた（例えば、
特開平４−１５９５０３公報参照）。すなわち、図１１
（ａ），（ｂ）のように光導波路の導波層１２上に導波
層より屈折率の低い等価ギャップ層１３を形成し、この
上にプリズム１４を接着する方法である。
【０００４】基板１１の上には光導波路層１２が形成さ
れ、さらにその上には光導波路層１２よりも低い屈折率
をもつギャップ層１３が形成されている。ギャップ層１
３の上には誘電体により形成されたプリズム１４が光硬
化型接着剤１５により固定されている。プリズム１４お
よび光硬化型接着剤１５は光導波路層１２よりも高い屈
折率をもつ。プリズム１４をギャップ層１３に固定する
には、例えばプリズム１４の接着面に光硬化型接着剤１
５を塗布し、塗布面をギャップ層１３に圧着し、プリズ
ム１４の斜面から光を照射して硬化させればよい。
れ、さらにその上には光導波路層１２よりも低い屈折率
をもつギャップ層１３が形成されている。ギャップ層１
３の上には誘電体により形成されたプリズム１４が光硬
化型接着剤１５により固定されている。プリズム１４お
よび光硬化型接着剤１５は光導波路層１２よりも高い屈
折率をもつ。プリズム１４をギャップ層１３に固定する
には、例えばプリズム１４の接着面に光硬化型接着剤１
５を塗布し、塗布面をギャップ層１３に圧着し、プリズ
ム１４の斜面から光を照射して硬化させればよい。
【０００５】この場合、プリズム１４へ入射した光は、
接着部からトンネル効果的に等価ギャップ層１３を透過
して導波層１２に入って、導波層１２を伝搬する。しか
し、図１１（ｂ）の拡大図に示すように、接着剤１５の
表面張力のため接着部のエッジ部分ｅが直線的ではな
く、入射光のスポットの長径方向の入射位置（エッジか
らスポットの中心までの距離で定める）を最適にしよう
としても、短径方向に結合効率が変化し、結合効率が最
大になる光の入射位置を正確に定めるのが困難である。
また、仮に定めても、最大の結合効率が得られないとい
う問題がある。
接着部からトンネル効果的に等価ギャップ層１３を透過
して導波層１２に入って、導波層１２を伝搬する。しか
し、図１１（ｂ）の拡大図に示すように、接着剤１５の
表面張力のため接着部のエッジ部分ｅが直線的ではな
く、入射光のスポットの長径方向の入射位置（エッジか
らスポットの中心までの距離で定める）を最適にしよう
としても、短径方向に結合効率が変化し、結合効率が最
大になる光の入射位置を正確に定めるのが困難である。
また、仮に定めても、最大の結合効率が得られないとい
う問題がある。
【０００６】この問題を解決する構成として、本出願人
は特願平８−７０７８２号により、図１２（ａ），
（ｂ）に示すような構成を提案した。この例では、ギャ
ップ層１３の上に、光導波路層１２よりも低い屈折率を
もつ誘電体薄膜により形成された遮光層１６（開口部Ａ
が形成されている）が形成されている。遮光膜１６の開
口部Ａに十分に光硬化型接着剤１５を塗布し、塗布部に
プリズム１４を圧着し、その後プリズム１４を介して光
照射を行って接着剤１５を硬化させる。このような構成
では、遮光膜１６が接着部に直線的なエッジＥ（拡大図
を（ｂ）に示す）を形成しており、結合効率は安定にな
る。
は特願平８−７０７８２号により、図１２（ａ），
（ｂ）に示すような構成を提案した。この例では、ギャ
ップ層１３の上に、光導波路層１２よりも低い屈折率を
もつ誘電体薄膜により形成された遮光層１６（開口部Ａ
が形成されている）が形成されている。遮光膜１６の開
口部Ａに十分に光硬化型接着剤１５を塗布し、塗布部に
プリズム１４を圧着し、その後プリズム１４を介して光
照射を行って接着剤１５を硬化させる。このような構成
では、遮光膜１６が接着部に直線的なエッジＥ（拡大図
を（ｂ）に示す）を形成しており、結合効率は安定にな
る。
【０００７】ここでいうエッジの直線とは、接着剤１５
の側面がギャップ層１３に対して概垂直に交わってでき
る交線のうち、光軸に直交しており、特に光入射面（プ
リズム１４の斜面）から遠い側にある交線のことを指
す。この直線性への要求は、入射ビームスポットの長径
に対して相対的に決まるものである。例えば、約１０μ
ｍの長径を有する入射ビームスポットをもつ入射ビーム
に対しては、±２．５μｍの位置ずれで最大効率の９０
％まで結合効率が低下する。このことから、ここでの直
線とは、フォトリソグラフィーで得られるような、中心
線からのずれが±０．５μｍ程度以下の直線性を有する
直線を意味する。
の側面がギャップ層１３に対して概垂直に交わってでき
る交線のうち、光軸に直交しており、特に光入射面（プ
リズム１４の斜面）から遠い側にある交線のことを指
す。この直線性への要求は、入射ビームスポットの長径
に対して相対的に決まるものである。例えば、約１０μ
ｍの長径を有する入射ビームスポットをもつ入射ビーム
に対しては、±２．５μｍの位置ずれで最大効率の９０
％まで結合効率が低下する。このことから、ここでの直
線とは、フォトリソグラフィーで得られるような、中心
線からのずれが±０．５μｍ程度以下の直線性を有する
直線を意味する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記のような
方法の場合、開口部Ａに充填する接着剤１５の量の調整
が困難である。接着剤量が多い場合には、プリズム１４
の側面に過剰にあふれ出し、プリズム１４を保持してい
る部品（図示せず）にまで回り込み、また少ない場合に
は、開口部Ａ内に気泡が残ることがあった。さらに接着
剤１５の硬化後は、プリズム１４は遮光膜１６に支えら
れたまま接着剤１５の収縮応力を受け続けることにな
り、信頼性に問題がある。ひどい場合は、接着剤１５の
硬化中に早くもプリズム１４が剥がれてしまうという、
致命的な現象も生じることもあった。
方法の場合、開口部Ａに充填する接着剤１５の量の調整
が困難である。接着剤量が多い場合には、プリズム１４
の側面に過剰にあふれ出し、プリズム１４を保持してい
る部品（図示せず）にまで回り込み、また少ない場合に
は、開口部Ａ内に気泡が残ることがあった。さらに接着
剤１５の硬化後は、プリズム１４は遮光膜１６に支えら
れたまま接着剤１５の収縮応力を受け続けることにな
り、信頼性に問題がある。ひどい場合は、接着剤１５の
硬化中に早くもプリズム１４が剥がれてしまうという、
致命的な現象も生じることもあった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するのもであり、請求項１に記載の光結合器の製造方
法は、パターニングされたフォトレジストによって、光
導波路層上のギャップ層との間を隔てられたプリズム
を、前記パターン内に注入させた光硬化型接着剤により
接着し、その後、前記フォトレジストを除去するもので
あり、前記フォトレジストは、Ｔ字状にパターニングさ
れ、Ｔ字の横方向の長さがプリズム接着面の横方向の長
さよりも長く、縦方向の長さがプリズム接着面の縦方向
の長さよりも十分長く、かつＴ字を構成する横線の太さ
がプリズムの縦方向の長さよりも細く、縦線の太さがプ
リズムの横方向の長さよりも細く、Ｔ字縦線の端に設け
られた接着剤注入口から前記光硬化型接着剤を注入させ
ることを特徴とする。
決するのもであり、請求項１に記載の光結合器の製造方
法は、パターニングされたフォトレジストによって、光
導波路層上のギャップ層との間を隔てられたプリズム
を、前記パターン内に注入させた光硬化型接着剤により
接着し、その後、前記フォトレジストを除去するもので
あり、前記フォトレジストは、Ｔ字状にパターニングさ
れ、Ｔ字の横方向の長さがプリズム接着面の横方向の長
さよりも長く、縦方向の長さがプリズム接着面の縦方向
の長さよりも十分長く、かつＴ字を構成する横線の太さ
がプリズムの縦方向の長さよりも細く、縦線の太さがプ
リズムの横方向の長さよりも細く、Ｔ字縦線の端に設け
られた接着剤注入口から前記光硬化型接着剤を注入させ
ることを特徴とする。
【００１０】請求項２に記載の製造方法は、請求項１に
おいて、前記プリズムが台形プリズムであり、前記接着
剤注入時、前記プリズムの上底より台形プリズムの押圧
固定することを特徴とする。
おいて、前記プリズムが台形プリズムであり、前記接着
剤注入時、前記プリズムの上底より台形プリズムの押圧
固定することを特徴とする。
【００１１】請求項３に記載の製造方法は、請求項２に
おいて、前記押圧固定は、前記台形プリズムの大きさよ
りも十分細い金属製プローブにより行うことを特徴とす
る。
おいて、前記押圧固定は、前記台形プリズムの大きさよ
りも十分細い金属製プローブにより行うことを特徴とす
る。
【００１２】請求項４に記載の製造方法は、請求項１、
２または３において、前記台形プリズムの上底が光学研
磨面であることを特徴とする。
２または３において、前記台形プリズムの上底が光学研
磨面であることを特徴とする。
【００１３】請求項５に記載の製造方法は、請求項１に
おいて、前記プリズムの接着面が予めプラズマ処理され
ていることを特徴とする。
おいて、前記プリズムの接着面が予めプラズマ処理され
ていることを特徴とする。
【００１４】請求項６に記載の製造方法は、請求項１に
おいて、前記プリズムと前記ギャップ層の両方の接着面
が予めプラズマ処理されていることを特徴とする。
おいて、前記プリズムと前記ギャップ層の両方の接着面
が予めプラズマ処理されていることを特徴とする。
【００１５】請求項７に記載の製造方法は、請求項１に
おいて、前記光導波路層およびギャップ層が基板上に設
けられて、該基板を光導波路層およびギャップ層ととも
にブレードによってダイシングすることにより素子チッ
プとされるようになっており、前記フォトレジストは、
ダイシングする部分のフォトレジストを、予め該ブレー
ドの厚みよりも広い線幅で除去することによって前記ギ
ャップ層上に格子状に形成されていることを特徴とす
る。
おいて、前記光導波路層およびギャップ層が基板上に設
けられて、該基板を光導波路層およびギャップ層ととも
にブレードによってダイシングすることにより素子チッ
プとされるようになっており、前記フォトレジストは、
ダイシングする部分のフォトレジストを、予め該ブレー
ドの厚みよりも広い線幅で除去することによって前記ギ
ャップ層上に格子状に形成されていることを特徴とす
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例において、上底
が光学研磨された台形プリズムをＴ字状にパターニング
されたフォトレジスト層で支え、そのＴ字状レジストパ
ターンのレジスト除去部分に、光結合部とは反対側に設
けられた接着剤注入口から光硬化型接着剤を注入させる
ようにする。プリズムは、位置調整時には側面を真空吸
引することで保持し、接着剤注入時には上底を細い金属
製プローブで押圧してフォトレジスト面に固定する。接
着剤の注入量は、台形プリズムの上底の光学研磨面を通
して接着面（下底）を顕微鏡観察しながら判断し、光射
照をもって含浸を停止する。また、使用するプリズムと
ギャップ層接着面には、予めプラズマ処理を施す。 上
記によれば、プリズム上面から顕微鏡観察するため充填
する接着剤量の調整が容易になり、接着剤がプリズム側
面に過剰にあふれ出したり、プリズムを保持している部
品にまで回り込んだり、あるいは接着剤不足による気泡
が残ったりすることがなくなる。接着剤硬化後は、プリ
ズムは接着剤層のみにより支えられ、さらにプリズムと
ギャップ層の接着面はプラズマ処理されているため、プ
リズムの剥がれが生じなくなる。台形プリズム接着時の
固定は、光学研磨された上底の金属製プローブによる押
圧で行うため、接着剤注入時の衝撃や接着剤の表面張力
によるプリズムのずれが抑えられ、かつ接着面の顕微鏡
観察が容易になる。
が光学研磨された台形プリズムをＴ字状にパターニング
されたフォトレジスト層で支え、そのＴ字状レジストパ
ターンのレジスト除去部分に、光結合部とは反対側に設
けられた接着剤注入口から光硬化型接着剤を注入させる
ようにする。プリズムは、位置調整時には側面を真空吸
引することで保持し、接着剤注入時には上底を細い金属
製プローブで押圧してフォトレジスト面に固定する。接
着剤の注入量は、台形プリズムの上底の光学研磨面を通
して接着面（下底）を顕微鏡観察しながら判断し、光射
照をもって含浸を停止する。また、使用するプリズムと
ギャップ層接着面には、予めプラズマ処理を施す。 上
記によれば、プリズム上面から顕微鏡観察するため充填
する接着剤量の調整が容易になり、接着剤がプリズム側
面に過剰にあふれ出したり、プリズムを保持している部
品にまで回り込んだり、あるいは接着剤不足による気泡
が残ったりすることがなくなる。接着剤硬化後は、プリ
ズムは接着剤層のみにより支えられ、さらにプリズムと
ギャップ層の接着面はプラズマ処理されているため、プ
リズムの剥がれが生じなくなる。台形プリズム接着時の
固定は、光学研磨された上底の金属製プローブによる押
圧で行うため、接着剤注入時の衝撃や接着剤の表面張力
によるプリズムのずれが抑えられ、かつ接着面の顕微鏡
観察が容易になる。
【００１７】以下、図を用いてさらに詳細に説明する。
【００１８】図１において、誘電体基板または誘電体層
を形成したＳｉ基板１１上に、光導波路層１２、さらに
ギャップ層１３が積層され、この上に図に示すような格
子状パターン１９のフォトレジスト層２０が形成されて
いる。具体的には、例えば塗布・ベークされたフォトレ
ジストにフォトマスクを用いて密着露光を行い、専用の
現像液を用いて現像を行う。これは、後の素子チップの
ダイシングの際にブレードが通過する部分のフォトレジ
スト層２０をブレードの厚みよりも広い線幅ｔで除去し
ていることになる。こうすることにより、ブレードにフ
ォトレジストが巻き込まれてブレードの寿命が短くなっ
たりカッティングスピードが遅くなるのを防ぐことがで
きる。
を形成したＳｉ基板１１上に、光導波路層１２、さらに
ギャップ層１３が積層され、この上に図に示すような格
子状パターン１９のフォトレジスト層２０が形成されて
いる。具体的には、例えば塗布・ベークされたフォトレ
ジストにフォトマスクを用いて密着露光を行い、専用の
現像液を用いて現像を行う。これは、後の素子チップの
ダイシングの際にブレードが通過する部分のフォトレジ
スト層２０をブレードの厚みよりも広い線幅ｔで除去し
ていることになる。こうすることにより、ブレードにフ
ォトレジストが巻き込まれてブレードの寿命が短くなっ
たりカッティングスピードが遅くなるのを防ぐことがで
きる。
【００１９】次に図２に示すように、格子状パターン１
９に形成されたフォトレジスト層２０をＴ字状に露光す
る。具体的には、例えばフォトマスクを用いて密着露光
を行う。この場合、フォトレジストがポジ型であること
は言うまでもない。このＴ字状パターン２１は、そのＴ
字の横方向の長さがプリズム接着面の横方向の長さより
も長く、縦方向の長さがプリズム接着面の縦方向の長さ
よりも十分長く、かつＴ字を構成する横線の太さがプリ
ズムの縦方向の長さよりも細く、縦線の太さがプリズム
の横方向の長さよりも細い。例えば、接着面が０．５ｍ
ｍ×０．５ｍｍの正方形のプリズムに対して、Ｔ字の横
方向の長さは０．７ｍｍ、縦方向の長さは１ｍｍ、縦横
の線の太さは０．３ｍｍである。
９に形成されたフォトレジスト層２０をＴ字状に露光す
る。具体的には、例えばフォトマスクを用いて密着露光
を行う。この場合、フォトレジストがポジ型であること
は言うまでもない。このＴ字状パターン２１は、そのＴ
字の横方向の長さがプリズム接着面の横方向の長さより
も長く、縦方向の長さがプリズム接着面の縦方向の長さ
よりも十分長く、かつＴ字を構成する横線の太さがプリ
ズムの縦方向の長さよりも細く、縦線の太さがプリズム
の横方向の長さよりも細い。例えば、接着面が０．５ｍ
ｍ×０．５ｍｍの正方形のプリズムに対して、Ｔ字の横
方向の長さは０．７ｍｍ、縦方向の長さは１ｍｍ、縦横
の線の太さは０．３ｍｍである。
【００２０】フォトレジスト層２０をこのようなＴ字パ
ターン２１にすることで、プリズムを安定に支え、かつ
接着剤注入口を設けることができる。Ｔ字の縦方向の長
さがプリズムの縦方向の長さよりも十分長いことは、後
の工程で光硬化型接着剤の注入を行うための注入口を作
る意味で重要である。
ターン２１にすることで、プリズムを安定に支え、かつ
接着剤注入口を設けることができる。Ｔ字の縦方向の長
さがプリズムの縦方向の長さよりも十分長いことは、後
の工程で光硬化型接着剤の注入を行うための注入口を作
る意味で重要である。
【００２１】次に図３に示すように、露光を終えた状態
で、フォトレジストが反応しないような条件下で、格子
状にフォトレジストが除去された部分をダイシングし、
チップに切り分け素子チップ２２を作成する。具体的に
は、例えば黄色灯下で作業を行う。
で、フォトレジストが反応しないような条件下で、格子
状にフォトレジストが除去された部分をダイシングし、
チップに切り分け素子チップ２２を作成する。具体的に
は、例えば黄色灯下で作業を行う。
【００２２】続いて図４に示すように、Ｔ字状に露光さ
れた部分（Ｔ字状パターン２１）の現像を専用の現像液
を用いて行い、Ｔ字状フォトレジストパターン２３を形
成する。ダイシング後にこの部分の現像を行うのは、プ
リズムの接着に関する面の汚染を避けるためである。
れた部分（Ｔ字状パターン２１）の現像を専用の現像液
を用いて行い、Ｔ字状フォトレジストパターン２３を形
成する。ダイシング後にこの部分の現像を行うのは、プ
リズムの接着に関する面の汚染を避けるためである。
【００２３】図５ないし図７はプリズム１４の接着方法
を示している。
を示している。
【００２４】まず、図５に示されるように、Ｔ字状フォ
トレジストパターン２３が形成された素子チップ２２
に、プリズム１４をマウントする。Ｔ字状フォトレジス
トパターン２３の一部は、以降の工程において接着剤注
入口２３Ａとして機能する。この接着剤注入口２３Ａは
プリズム１４の斜面側、つまりＴ字縦線がプリズムより
はみ出した部分に設けられており、その反対側の光結合
部（図８のＣ部に相当）には影響を及ぼすことがない。
プリズム１４は微小なので、側面が細管２４（金属製が
好ましい）により吸引保持されており、素子チップ２２
とプリズム１４の相対的な位置が調整される。またこの
プリズム１４とギャップ層１３の接着に関わる面は、予
めプラズマ処理を施してある。これにより、表面に残っ
た汚れ（主にプリズム作製時に使用されたワックスな
ど）が除去され、加えてプリズム表面に原子レベルの凹
凸ができるため、接着性が格段に向上する。
トレジストパターン２３が形成された素子チップ２２
に、プリズム１４をマウントする。Ｔ字状フォトレジス
トパターン２３の一部は、以降の工程において接着剤注
入口２３Ａとして機能する。この接着剤注入口２３Ａは
プリズム１４の斜面側、つまりＴ字縦線がプリズムより
はみ出した部分に設けられており、その反対側の光結合
部（図８のＣ部に相当）には影響を及ぼすことがない。
プリズム１４は微小なので、側面が細管２４（金属製が
好ましい）により吸引保持されており、素子チップ２２
とプリズム１４の相対的な位置が調整される。またこの
プリズム１４とギャップ層１３の接着に関わる面は、予
めプラズマ処理を施してある。これにより、表面に残っ
た汚れ（主にプリズム作製時に使用されたワックスな
ど）が除去され、加えてプリズム表面に原子レベルの凹
凸ができるため、接着性が格段に向上する。
【００２５】次に図６のように、素子チップ２２にマウ
ントされたプリズム１４から細管２４（図示せず）が離
され、代わりに細い金属製プローブ２５でプリズム１４
を押圧固定する。そのため、プリズム１４の上面は平面
でなければならず、形状としては台形プリズムが必要と
なる。金属製プローブ２５は、接着剤を硬化させるとき
に照射する光の陰をできるだけ小さくするため、台形の
プリズム１４に対して十分細くなければならない。例え
ば、０．５ｍｍ角程度のプリズムに対して、太さ０．２
ｍｍのタングステンプローブが用いられる。このプロー
ブ２５は、さらに先端が３０μｍと細く加工されてい
る。この状態で、第２の細管２６を用いて、光硬化型接
着剤１５を接着剤注入口２３Ａから注入すると、光硬化
型接着剤１５はフォトレジストパターンの中に流入して
いく。必要量の光硬化型接着剤１５を注入した後は、第
２の細管２６を速やかに素子チップ２２から遠ざける。
ントされたプリズム１４から細管２４（図示せず）が離
され、代わりに細い金属製プローブ２５でプリズム１４
を押圧固定する。そのため、プリズム１４の上面は平面
でなければならず、形状としては台形プリズムが必要と
なる。金属製プローブ２５は、接着剤を硬化させるとき
に照射する光の陰をできるだけ小さくするため、台形の
プリズム１４に対して十分細くなければならない。例え
ば、０．５ｍｍ角程度のプリズムに対して、太さ０．２
ｍｍのタングステンプローブが用いられる。このプロー
ブ２５は、さらに先端が３０μｍと細く加工されてい
る。この状態で、第２の細管２６を用いて、光硬化型接
着剤１５を接着剤注入口２３Ａから注入すると、光硬化
型接着剤１５はフォトレジストパターンの中に流入して
いく。必要量の光硬化型接着剤１５を注入した後は、第
２の細管２６を速やかに素子チップ２２から遠ざける。
【００２６】第２の細管２６が台形プリズム１４に当た
ったり、光硬化型接着剤１５の表面張力によって台形プ
リズム１４がずれたりすることがあるので、金属製プロ
ーブ２６による固定はなお必要である。また、台形プリ
ズム１４の上底（上面）は光学研磨されているので、光
硬化型接着剤１５の流入の様子が顕微鏡観察できる。十
分に接着剤１５が流入したことを顕微鏡で確認してか
ら、光照射を行う。例えば光硬化型接着剤１５が紫外線
硬化型であれば、照射する光は紫外線である。照射は硬
化ムラができないようにあらゆる方向から十分に行う。
光学研磨された台形プリズム１４の上底は、照射された
光を効率よく接着剤に導く。
ったり、光硬化型接着剤１５の表面張力によって台形プ
リズム１４がずれたりすることがあるので、金属製プロ
ーブ２６による固定はなお必要である。また、台形プリ
ズム１４の上底（上面）は光学研磨されているので、光
硬化型接着剤１５の流入の様子が顕微鏡観察できる。十
分に接着剤１５が流入したことを顕微鏡で確認してか
ら、光照射を行う。例えば光硬化型接着剤１５が紫外線
硬化型であれば、照射する光は紫外線である。照射は硬
化ムラができないようにあらゆる方向から十分に行う。
光学研磨された台形プリズム１４の上底は、照射された
光を効率よく接着剤に導く。
【００２７】硬化が完了した後、図７に示すように、フ
ォトレジスト層２０をレジストリムーバで除去する。こ
のレジストリムーバは硬化後の光硬化型接着剤１５を侵
さないものであることは言うまでもない。例えば、シプ
レイ１１６５リムーバが適している。以上の工程を経る
ことで、光結合器が作製される。図７に明らかなよう
に、本光結合器は、ギャップ層１３上に、接着剤層１５
のみによってプリズム１４が貼りつけられる構造とな
る。接着剤硬化後は、プリズム１４は接着剤１５のみに
より支えられ、さらにプリズム１４の接着面はプラズマ
処理されているため、プリズム１４の剥がれが生じなく
なる。
ォトレジスト層２０をレジストリムーバで除去する。こ
のレジストリムーバは硬化後の光硬化型接着剤１５を侵
さないものであることは言うまでもない。例えば、シプ
レイ１１６５リムーバが適している。以上の工程を経る
ことで、光結合器が作製される。図７に明らかなよう
に、本光結合器は、ギャップ層１３上に、接着剤層１５
のみによってプリズム１４が貼りつけられる構造とな
る。接着剤硬化後は、プリズム１４は接着剤１５のみに
より支えられ、さらにプリズム１４の接着面はプラズマ
処理されているため、プリズム１４の剥がれが生じなく
なる。
【００２８】図８は本発明の光結合器の応用例を示す断
面図である。光検出部３０（簡略化して示してある）が
形成されたＳｉ基板１１Ａには、光検出部３０に近づく
につれて徐々に薄くなるように誘電体層１１Ｂが形成さ
れ、さらにこの上に光導波路層１２、ギャップ層１３が
積層されており、全体としてテーパ導波路型光検出器を
構成している。入射光Ｌはプリズム１４および接着剤層
１５を通過して光結合部Ｃで光導波路層１２に結合さ
れ、テーパ部Ｔを損失なく伝搬しながら光検出部３０ま
で導かれて光電変換される。
面図である。光検出部３０（簡略化して示してある）が
形成されたＳｉ基板１１Ａには、光検出部３０に近づく
につれて徐々に薄くなるように誘電体層１１Ｂが形成さ
れ、さらにこの上に光導波路層１２、ギャップ層１３が
積層されており、全体としてテーパ導波路型光検出器を
構成している。入射光Ｌはプリズム１４および接着剤層
１５を通過して光結合部Ｃで光導波路層１２に結合さ
れ、テーパ部Ｔを損失なく伝搬しながら光検出部３０ま
で導かれて光電変換される。
【００２９】以上の実施例では、ダイシング後にＴ字状
パターンの現像を行いプリズムを接着したが、プリズム
接着後にダイシングを行うようにしてもよい。図９、図
１０にその実施例を示す。
パターンの現像を行いプリズムを接着したが、プリズム
接着後にダイシングを行うようにしてもよい。図９、図
１０にその実施例を示す。
【００３０】図９に示すように、フォトレジスト層２０
には、Ｔ字状フォトレジストパターン２３と格子状パタ
ーン１９の両方が形成されている。具体的には、例えば
同一のフォトマスクで密着露光・現像を行う。この場合
はネガ型フォトレジストの使用も可能である。Ｔ字状フ
ォトレジストパターン２３のＴ字状パターンは、前記実
施例と同様、そのＴ字の横方向の長さがプリズム接着面
の横方向の長さよりも長く、縦方向の長さがプリズム接
着面の縦方向の長さよりも十分長く、かつＴ字を構成す
る横線の太さがプリズムの縦方向の長さよりも細く、縦
線の太さがプリズムの横方向の長さよりも細い。例え
ば、接着面が０．５ｍｍ×０．５ｍｍの正方形のプリズ
ムに対して、Ｔ字の横方向の長さは０．７ｍｍ、縦方向
の長さは１ｍｍ、縦横の線の太さは０．３ｍｍである。
格子状パターン１９は、例えば使用ブレード厚さ２００
μｍの場合、線幅は３００μｍである。
には、Ｔ字状フォトレジストパターン２３と格子状パタ
ーン１９の両方が形成されている。具体的には、例えば
同一のフォトマスクで密着露光・現像を行う。この場合
はネガ型フォトレジストの使用も可能である。Ｔ字状フ
ォトレジストパターン２３のＴ字状パターンは、前記実
施例と同様、そのＴ字の横方向の長さがプリズム接着面
の横方向の長さよりも長く、縦方向の長さがプリズム接
着面の縦方向の長さよりも十分長く、かつＴ字を構成す
る横線の太さがプリズムの縦方向の長さよりも細く、縦
線の太さがプリズムの横方向の長さよりも細い。例え
ば、接着面が０．５ｍｍ×０．５ｍｍの正方形のプリズ
ムに対して、Ｔ字の横方向の長さは０．７ｍｍ、縦方向
の長さは１ｍｍ、縦横の線の太さは０．３ｍｍである。
格子状パターン１９は、例えば使用ブレード厚さ２００
μｍの場合、線幅は３００μｍである。
【００３１】続いて図１０に示すように、台形プリズム
１４を光硬化型接着剤１５によって接着する。プリズム
１４の保持・固定・接着方法は、図５および図６を用い
て説明した方法でよい。接着剤１５の硬化も同様であ
り、硬化後は、基板をチップ状にダイシングし、以降同
じように、フォトレジスト層２０をレジストリムーバで
除去することで、図７に示したものと同様の光結合器が
作製される。
１４を光硬化型接着剤１５によって接着する。プリズム
１４の保持・固定・接着方法は、図５および図６を用い
て説明した方法でよい。接着剤１５の硬化も同様であ
り、硬化後は、基板をチップ状にダイシングし、以降同
じように、フォトレジスト層２０をレジストリムーバで
除去することで、図７に示したものと同様の光結合器が
作製される。
【００３２】接着剤硬化後は、プリズムは接着剤層のみ
により支えられ、さらにプリズム接着面はプラズマ処理
されているため、プリズムの剥がれは生じない。
により支えられ、さらにプリズム接着面はプラズマ処理
されているため、プリズムの剥がれは生じない。
【００３３】以上本実施例において、プリズム１４の支
えをＴ字状フォトレジストパターン２３とし、そのＴ字
パターン２３の横方向の長さがプリズム接着面の横方向
の長さよりも長く、縦方向の長さがプリズム接着面の縦
方向の長さよりも十分長く、かつＴ字を構成する横線の
太さがプリズムの縦方向の長さよりも細く、縦線の太さ
がプリズムの横方向の長さよりも細いものとすることに
より、プリズム１４を安定に支え、かつ接着剤注入口２
３Ａを設けることができ、光結合器の生産性が向上す
る。
えをＴ字状フォトレジストパターン２３とし、そのＴ字
パターン２３の横方向の長さがプリズム接着面の横方向
の長さよりも長く、縦方向の長さがプリズム接着面の縦
方向の長さよりも十分長く、かつＴ字を構成する横線の
太さがプリズムの縦方向の長さよりも細く、縦線の太さ
がプリズムの横方向の長さよりも細いものとすることに
より、プリズム１４を安定に支え、かつ接着剤注入口２
３Ａを設けることができ、光結合器の生産性が向上す
る。
【００３４】上記Ｔ字状レジストパターン２３のレジス
ト除去部分に、光結合部とは反対側、つまりプリズム斜
面側でプリズム１４よりはみ出したＴ字縦線の端に設け
られた接着剤注入口２３Ａから光硬化型接着剤１５を流
入させることで、光結合部への接着剤の回り込みを防止
することができるので、光結合器の特性が安定する。
ト除去部分に、光結合部とは反対側、つまりプリズム斜
面側でプリズム１４よりはみ出したＴ字縦線の端に設け
られた接着剤注入口２３Ａから光硬化型接着剤１５を流
入させることで、光結合部への接着剤の回り込みを防止
することができるので、光結合器の特性が安定する。
【００３５】また上記プリズム１４を台形プリズムとす
ることで、上底の平らな部分を利用してプリズム１４を
固定することができるので、位置調整後から接着完了ま
でにプリズムがずれることがなくなり、光結合器の生産
性が向上する。
ることで、上底の平らな部分を利用してプリズム１４を
固定することができるので、位置調整後から接着完了ま
でにプリズムがずれることがなくなり、光結合器の生産
性が向上する。
【００３６】さらに、上記台形プリズム１４の押圧固定
を細い金属製プローブ２５により行うことで、光照射時
の陰の影響を最小に抑えることができ、光結合器の生産
性が向上し特性が安定する。
を細い金属製プローブ２５により行うことで、光照射時
の陰の影響を最小に抑えることができ、光結合器の生産
性が向上し特性が安定する。
【００３７】また上記台形プリズム１４の上底を光学研
磨面とすることで、プリズム１４を通して基板を観察す
ることができ、また接着剤１５への光照射を十分に行う
ことができるので、光検出器の生産性が向上する。さら
に、台形プリズム上底の光学研磨面を通して顕微鏡観察
しながら接着剤の充填を行うことにより、充填量の調整
と確認が容易になり、接着剤がプリズム側面に過剰にあ
ふれ出したり、プリズムを保持している部品にまで回り
込んだり、あるいは接着剤不足による気泡が残ったりす
ることがなくなるので、素子の生産性が向上する。
磨面とすることで、プリズム１４を通して基板を観察す
ることができ、また接着剤１５への光照射を十分に行う
ことができるので、光検出器の生産性が向上する。さら
に、台形プリズム上底の光学研磨面を通して顕微鏡観察
しながら接着剤の充填を行うことにより、充填量の調整
と確認が容易になり、接着剤がプリズム側面に過剰にあ
ふれ出したり、プリズムを保持している部品にまで回り
込んだり、あるいは接着剤不足による気泡が残ったりす
ることがなくなるので、素子の生産性が向上する。
【００３８】また硬化後した接着剤１５のみにより支え
られたプリズム１４の接着面は、プラズマ処理されてい
るため接着力が増大し、プリズムの剥がれが生じなくな
るので、素子特性の安定、歩留まりの向上が図られる。
さらに、プリズム１４とギャップ層１３の両方の接着面
を予めプラズマ処理しておくと、接着力がさらに増大し
プリズムの剥がれが生じなくなるので、より一層の素子
特性の安定と歩留まりの向上が図られる。
られたプリズム１４の接着面は、プラズマ処理されてい
るため接着力が増大し、プリズムの剥がれが生じなくな
るので、素子特性の安定、歩留まりの向上が図られる。
さらに、プリズム１４とギャップ層１３の両方の接着面
を予めプラズマ処理しておくと、接着力がさらに増大し
プリズムの剥がれが生じなくなるので、より一層の素子
特性の安定と歩留まりの向上が図られる。
【００３９】また素子チップ２２にダイシングする前
に、ブレードの通過する部分のフォトレジストを予め除
去することにより、ダイシングの際にブレードが損傷し
たりカッティングスピードが遅くなったりすることが防
げるので、生産性が向上する。
に、ブレードの通過する部分のフォトレジストを予め除
去することにより、ダイシングの際にブレードが損傷し
たりカッティングスピードが遅くなったりすることが防
げるので、生産性が向上する。
【００４０】
【発明の効果】以上本発明によれば、接着剤量の調整が
容易になり、接着剤がプリズム側面に過剰にあふれ出し
たり、プリズムを保持している部品にまで回り込んだ
り、あるいは接着剤不足による気泡が残ったりすること
がなく、また接着剤硬化後は、プリズムは接着剤層のみ
により支えられ、プリズムのずれが抑えられる、有用な
光結合器の製造方法が提供できる。
容易になり、接着剤がプリズム側面に過剰にあふれ出し
たり、プリズムを保持している部品にまで回り込んだ
り、あるいは接着剤不足による気泡が残ったりすること
がなく、また接着剤硬化後は、プリズムは接着剤層のみ
により支えられ、プリズムのずれが抑えられる、有用な
光結合器の製造方法が提供できる。
【図１】本発明の一実施例における製造工程の一状態時
を説明する斜視図である。
を説明する斜視図である。
【図２】同、一状態時を説明する斜視図である。
【図３】同、一状態時を説明する斜視図である。
【図４】同、一状態時を説明する斜視図である。
【図５】同、一状態時を説明する斜視図である。
【図６】同、一状態時を説明する斜視図である。
【図７】本発明の光結合器の構造例を説明する斜視図で
ある。
ある。
【図８】本発明の光結合器の応用例を示す断面図であ
る。
る。
【図９】本発明の他の実施例における製造工程の一状態
時を説明する斜視図である。
時を説明する斜視図である。
【図１０】同、一状態時を説明する斜視図である。
【図１１】従来の光結合器の構造例を示す断面図であ
る。
る。
【図１２】従来の他の光結合器の構造例を示す断面図で
ある。
ある。
１１ 基板 １２ 光導波路層 １３ ギャップ層 １４ プリズム １５ 接着剤 １９ Ｔ字状パターン ２０ フォトレジスト層 ２３ Ｔ字状フォトレジストパターン ２３Ａ 接着剤注入口
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−226106（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−87705（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−192207（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−289531（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−21213（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/34 G02B 6/122
Claims (7)
- 【請求項１】 パターニングされたフォトレジストによ
って、光導波路層上のギャップ層との間を隔てられたプ
リズムを、前記パターン内に注入させた光硬化型接着剤
により接着し、その後、前記フォトレジストを除去する
ものであり、前記フォトレジストは、Ｔ字状にパターニ
ングされ、Ｔ字の横方向の長さがプリズム接着面の横方
向の長さよりも長く、縦方向の長さがプリズム接着面の
縦方向の長さよりも十分長く、かつＴ字を構成する横線
の太さがプリズムの縦方向の長さよりも細く、縦線の太
さがプリズムの横方向の長さよりも細く、Ｔ字縦線の端
に設けられた接着剤注入口から前記光硬化型接着剤を注
入させることを特徴とする、光結合器の製造方法。 - 【請求項２】 前記プリズムが台形プリズムであり、前
記接着剤注入時、前記プリズムの上底より台形プリズム
の押圧固定することを特徴とする、請求項１に記載の光
結合器の製造方法。 - 【請求項３】 前記押圧固定は、前記台形プリズムの大
きさよりも十分細い金属製プローブにより行うことを特
徴とする、請求項２に記載の光結合器の製造方法。 - 【請求項４】 前記台形プリズムの上底が光学研磨面で
あることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の光
結合器の製造方法。 - 【請求項５】 前記プリズムの接着面が予めプラズマ処
理されていることを特徴とする、請求項１に記載の光結
合器の製造方法。 - 【請求項６】 前記プリズムと前記ギャップ層の両方の
接着面が予めプラズマ処理されていることを特徴とす
る、請求項１に記載の光結合器の製造方法。 - 【請求項７】 前記光導波路層およびギャップ層が基板
上に設けられて、該基板を光導波路層およびギャップ層
とともにブレードによってダイシングすることにより素
子チップとされるようになっており、前記フォトレジス
トは、ダイシングする部分のフォトレジストを、予め該
ブレードの厚みよりも広い線幅で除去することによって
前記ギャップ層上に格子状に形成されていることを特徴
とする、請求項１に記載の光結合器の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31577496A JP3333101B2 (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 光結合器の製造方法 |
| US08/974,476 US5946433A (en) | 1996-11-27 | 1997-11-20 | Method for producing a photocoupler and a photocoupler produced by the same |
| DE69713033T DE69713033T2 (de) | 1996-11-27 | 1997-11-24 | Prismenkoppler und Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP97120570A EP0845689B1 (en) | 1996-11-27 | 1997-11-24 | A prism coupler and a method for its production |
| KR1019970062991A KR100321955B1 (ko) | 1996-11-27 | 1997-11-26 | 광결합기제조방법및그방법으로제조된광결합기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31577496A JP3333101B2 (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 光結合器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160963A JPH10160963A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3333101B2 true JP3333101B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=18069394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31577496A Expired - Fee Related JP3333101B2 (ja) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | 光結合器の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5946433A (ja) |
| EP (1) | EP0845689B1 (ja) |
| JP (1) | JP3333101B2 (ja) |
| KR (1) | KR100321955B1 (ja) |
| DE (1) | DE69713033T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US6166372A (en) * | 1997-05-27 | 2000-12-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Polarization detection device and method for producing the same |
| US6064062A (en) * | 1998-06-02 | 2000-05-16 | Hewlett-Packard Company | Optical stray light baffle for image scanner |
| KR100314078B1 (ko) * | 1999-11-15 | 2001-11-15 | 구자홍 | 엘시디 프로젝터의 프리즘 부착구조 |
| US6594420B1 (en) | 2000-07-28 | 2003-07-15 | Harris Corporation | Multi-fiber ribbon form factor-compliant, integrated multi-channel optical amplifier |
| JP3929968B2 (ja) * | 2003-12-09 | 2007-06-13 | 株式会社フジクラ | 光コネクタ |
| KR100747817B1 (ko) | 2005-08-26 | 2007-08-08 | 엘지전자 주식회사 | 광학엔진 케이스 |
| US8426587B2 (en) * | 2007-11-21 | 2013-04-23 | Pharmaxis Ltd. | Haloallylamine inhibitors of SSAO/VAP-1 and uses therefor |
| JP4710897B2 (ja) * | 2007-11-28 | 2011-06-29 | セイコーエプソン株式会社 | 接合体の剥離方法 |
| CN113084682B (zh) * | 2021-03-22 | 2022-04-22 | 北京航天时代激光导航技术有限责任公司 | 一种用于非常规激光陀螺腔体抛光的快速上盘装置及方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821213A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | Canon Inc | 光結合装置 |
| US4932743A (en) * | 1988-04-18 | 1990-06-12 | Ricoh Company, Ltd. | Optical waveguide device |
| US5119452A (en) * | 1989-06-13 | 1992-06-02 | Ricoh Company, Ltd. | High efficiency prism coupling device and method for producing the same |
| JPH03122605A (ja) * | 1989-10-05 | 1991-05-24 | Ricoh Co Ltd | 導波路―プリズム結合器 |
| JPH03192207A (ja) * | 1989-12-21 | 1991-08-22 | Ricoh Co Ltd | 導波路・プリズムカプラー及びプリズム接合方法 |
| JPH04289531A (ja) * | 1990-05-21 | 1992-10-14 | Ricoh Co Ltd | 光情報記録再生装置及びプリズム結合器 |
| JPH04159503A (ja) * | 1990-10-24 | 1992-06-02 | Ricoh Co Ltd | プリズムカプラー |
| US5208008A (en) * | 1990-11-14 | 1993-05-04 | University Of Pittsburgh | Regioselective chemical modification of monoclonal antibodies |
| US5418765A (en) * | 1991-04-19 | 1995-05-23 | Ricoh Company, Ltd. | Apparatus for recording and reproducing optical information having an optical waveguide |
| JP3429329B2 (ja) * | 1992-10-20 | 2003-07-22 | 株式会社リコー | プリズム結合装置 |
| JPH08106023A (ja) * | 1994-10-05 | 1996-04-23 | Sharp Corp | 光導波路カプラ |
| JP3200007B2 (ja) * | 1996-03-26 | 2001-08-20 | シャープ株式会社 | 光結合器及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-11-27 JP JP31577496A patent/JP3333101B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-20 US US08/974,476 patent/US5946433A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-24 DE DE69713033T patent/DE69713033T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-24 EP EP97120570A patent/EP0845689B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-26 KR KR1019970062991A patent/KR100321955B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5946433A (en) | 1999-08-31 |
| EP0845689A1 (en) | 1998-06-03 |
| KR100321955B1 (ko) | 2002-05-13 |
| JPH10160963A (ja) | 1998-06-19 |
| DE69713033D1 (de) | 2002-07-11 |
| DE69713033T2 (de) | 2003-03-27 |
| EP0845689B1 (en) | 2002-06-05 |
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