JP3857118B2 - レジンダイヤモンドブレード及び該ブレードを使用した光導波路の製造方法 - Google Patents
レジンダイヤモンドブレード及び該ブレードを使用した光導波路の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3857118B2 JP3857118B2 JP2001370603A JP2001370603A JP3857118B2 JP 3857118 B2 JP3857118 B2 JP 3857118B2 JP 2001370603 A JP2001370603 A JP 2001370603A JP 2001370603 A JP2001370603 A JP 2001370603A JP 3857118 B2 JP3857118 B2 JP 3857118B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- optical waveguide
- silicon
- abrasive grains
- cerium oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims description 104
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims description 104
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 89
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims description 77
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims description 77
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 25
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 88
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 88
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 88
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims description 69
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims description 59
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 46
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 36
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 6
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 3
- 229920003261 Durez Polymers 0.000 description 2
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
- B24B19/22—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
- B24B19/226—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground of the ends of optical fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
- B28D5/02—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by rotary tools, e.g. drills
- B28D5/022—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by rotary tools, e.g. drills by cutting with discs or wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Dicing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジンダイヤモンドブレード及び該ブレードを使用したシリコン系光導波路の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光導波路を用いた光デバイスは光通信の発展とともに必要性が増し、光分岐結合器、光合分波器、光変調器、光スイッチ、光波長変換器等の光部品の開発が重要となってきている。
【０００３】
光導波路としては、ＬｉＮｂＯ3単結晶基板にＴｉを拡散して作製された光導波路や、Ｓｉ基板上にＳｉＯ2を堆積した光導波路、ポリマー光導波路等が良く知られている。
【０００４】
光導波路の光入射用端面及び光出射用端面は、導波路を伝搬する光波と導波路外部を伝搬する光波とが光結合する部分に当るため、その仕上り状態は光導波路デバイス全体の光損失に重大な影響を与える。
【０００５】
従来、この導波路端面は研磨、へき開、切断といった手法で形成されている。研磨による端面形成は仕上り面の面粗さ、チッピング発生率の両面で優れており、ＬｉＮｂＯ3導波路やＳｉ基板上にＳｉＯ2を堆積した所謂シリコン系光導波路に適用されているが、研磨に非常に時間がかかり、スループットの低下や加工コストの上昇を招くという問題点がある。
【０００６】
また、へき開による端面形成は、ＧａＡｓなどの半導体光導波路に適用されており、結晶格子レベルで平滑な端面を速やかに得られる利点があるが、結晶の異方性を利用した端面形成方法であるため、へき開性の非常に高い材料のへき開性の強い方位にしか適用することができず、へき開性の低い材料には適用できないという問題点がある。
【０００７】
これに対し、ダイヤモンドブレード等により研削切断を行なう端面形成は、ヘへき開性の低い材料に対しても適用できるだけでなく、研磨に比べ早く端面を形成することができ、スループット及び加工コストの面で優れている。このため、種々の光導波路の端面形成方法としてこの研削切断方法が検討されている。
【０００８】
特開平８−６８９１３号公報では、シリコン系光導波路の切り出しにレジンボンドのダイヤモンドブレードを用い、シリコンウエハのダイシングと導波路端面の研磨とを同時に実施する技術を開示している。
【０００９】
この公開公報に記載された方法によれば、光導波路を有するシリコンウエハを接着構造物上に実装し、そして、高速（１８，０００ｒｐｍ〜３５，０００ｒｐｍ）で回転されるレジンダイヤモンドブレードを用いて、シリコンウエハを適当な送り速度で送りながら、シリコンウエハのダイシングと導波路端面の研磨を同時に行なう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記公開公報に記載された光導波路の製造方法について本発明者が追試を行なったところ、光導波路端面の平滑度が充分でなく、再度の研磨工程なしでは実用に供し得ないことが判明した。
【００１１】
光導波路デバイス全体の光損失を十分抑制するためには、使用する波長をλとすると、導波路端面にλ／４以下の表面粗さが必要であるが、上記公開公報に記載された方法を試みたところこのような平滑面を得ることができなかった。
【００１２】
よって、本発明の目的は、良好な光導波路端面を形成することのできるシリコン系光導波路の製造方法を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、シリコンウエハのダイシングと同時に光導波路端面の研磨を行なうことのできるレジンダイヤモンドブレードを提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によると、複数の光導波路を有する第１シリコンウエハを第２シリコンウエハ上に接着し、厚さｔ１の第１レジンダイヤモンドブレードを用いて、前記第１及び第２シリコンウエハに第１のダイシングを施して第１の切断溝を形成し、前記ｔ１より大きな厚さｔ２の第２レジンダイヤモンドブレードを用いての前記第１の切断溝に沿った前記第１及び第２シリコンウエハについての第２のダイシングを、前記第１の切断溝より浅いが、前記第２シリコンウエハに達する第２の切断溝が形成されるまで制御して行い、前記第２シリコンウエハを前記第１シリコンウエハから分離する、ことを特徴とするシリコン系光導波路の製造方法が提供される。
【００１９】
好ましくは、第２レジンダイヤモンドブレードは、平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒を更に含んでいる。
好ましくは、ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率は第２ブレード全体の２０〜４０体積％であり、酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％である。
更に好ましくは、第１及び第２レジンダイヤモンドブレードの回転速度は１５，０００〜３０，０００ｒｐｍであり、１回当たりの切削深さは０．０２〜１．５ｍｍである。また、シリコンウエハの送り速度は光導波路部分で０．１〜１．５ｍｍ／秒、シリコン基板部分で０．１〜５．０ｍｍ／秒である。
【００２０】
本発明の更に他の側面によると、レジンダイヤモンドブレードであって、粒径２μｍ以下のダイヤモンド砥粒と、平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒と、前記ダイヤモンド砥粒及び前記酸化セリウム砥粒を結合する結合樹脂とを具備し、前記ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の２０〜４０体積％であり、前記酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％であることを特徴とするレジンダイヤモンドブレードが提供される。
【００２１】
好ましくは、酸化セリウム砥粒は平均粒径が約３μｍでその純度が約６０重量％である。更に好ましくは、ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の約２５体積％であり、酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の約５０体積％である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明の光導波路の製造方法に使用可能なダイシング装置の概略構成図が示されている。レジンダイヤモンドブレード２がダイシング装置のスピンドル４に装着されており、スピンドル４の回転に応じて矢印Ｒ方向に約１０，０００ｒｐｍ〜３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転する。本実施形態では、約１５，０００ｒｐｍの回転速度でレジンダイヤモンドブレード２が回転する。
【００２３】
符号６は内部に形成された複数の光導波路を有するシリコンウエハである。レジンダイヤモンドブレード２によるシリコンウエハ６のダイシング中には、前面ノズル８及び一対の側面ノズル１０，１２からブレード２に向かって切削水１４が吹きかけられる。
【００２４】
この切削水１４としては純水が望ましいが通常の水でも良い。切削水をレジンダイヤモンドブレード２に吹きかけることにより、シリコンウエハ６のダイシングにより生じた切屑を切削水で洗い流すとともにレジンダイヤモンドブレード２の目詰まりを防止する。
【００２５】
レジンダイヤモンドブレード２はスピンドル４に着脱可能であり、用途に応じて粒度＃１０００（粒径８〜２０μｍ）のダイヤモンド砥粒を有するブレード、又は粒度＃６０００（粒径２μｍ以下）のダイヤモンド砥粒を有するブレード等を使い分ける。
【００２６】
図２はダブルカット・ダイシング装置の概略構成図を示している。このダブルカット・ダイシング装置は、第１のレジンダイヤモンドブレード２が装着された第１ダイシングユニット１８と、第２レジンダイヤモンドブレード２２が装着された第２ダイシングユニット２６を備えている。２４は第２ダイシングユニット２６のスピンドルである。
【００２７】
第１レジンダイヤモンドブレード２は第１段階のダイシング用であり、第２レジンダイヤモンドブレード２２は第２段階のダイシング用である。第１レジンダイヤモンドブレード２のダイヤモンド砥粒の粒度は比較的粗く、第２レジンダイヤモンドブレード２２のダイヤモンド砥粒の粒度は細かくなっている。
【００２８】
ダイシングすべきシリコンウエハ６は、例えば真空吸着によりテーブル１６にセットされる。テーブル１６は互いに直交するＸ方向及びＹ方向に移動可能である。第１及び第２レジンダイヤモンドブレード２，２２は高さ方向（Ｚ方向）に移動可能である。
【００２９】
図３はシリコン系光導波路ワーク（光導波路を有するシリコンウエハ）６のダイシング方法の説明図である。図４に示すようにシリコン系光導波路ワーク６はワックスによりダイシング用の下板シリコンウエハ３８に接着され、さらにシリコンウエハ３８は装置吸着用ガラス板４０にワックスで接着される。
【００３０】
再び図３を参照すると、シリコンウエハ６には複数の光導波路２８が形成されている。シリコンウエハ６は例えば６インチウエハである。光導波路２８は例えば５〜１０ｍｍの幅を有しており、これらの光導波路２８を光導波路に直交する縦方向に３本の切断ライン３０に沿って切断し、横方向に５〜１５本の切断ライン３２に沿って切断する。
【００３１】
再び図４を参照すると、シリコンウエハ６は１．０４ｍｍの厚さを有しており、Ｓｉ基板３４上にＳｉＯ2からなる光導波路２８が形成されている。光導波路２８の厚さは０．０４ｍｍである。ダイシング用下板シリコンウエハ３８は１．００ｍｍの厚さを有しており、ガラス板４０は５．００ｍｍの厚さを有している。
【００３２】
符号４２はダイシング終了部を示しており、本発明のダイシング方法によると、光導波路２８を有するシリコンウエハ６は全部切断し、下板シリコンウエハ３８は途中まで切断する。
【００３３】
以下、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照して、本発明のレジンダイヤモンドブレード及び該ブレードを使用したシリコン系光導波路の製造方法について詳細に説明する。
【００３４】
図５（Ａ）に示す第１レジンダイヤモンドブレード２は公知のブレードであり、例えば粒度＃１０００（粒径８〜２０μｍ）のダイヤモンド砥粒をフェノール樹脂で結合して構成されている。第１レジンダイヤモンドブレード２は７６．２ｍｍの外径と２００μｍの厚さを有している。この第１レジンダイヤモンドブレード２は第１段階のダイシングに使用される。
【００３５】
図５（Ｂ）に示す第２レジンダイヤモンドブレード２２は新規なブレードであり、以下のように構成されている。第２レジンダイヤモンドブレード２２は７６．２ｍｍの外径と、例えば２２０μｍの厚さを有している。
【００３６】
本発明の光導波路の製造方法を実施するにあたり、第１レジンダイヤモンドブレード２の厚さｔ１と第２レジンダイヤモンドブレード２２の厚さｔ２の関係は特に重要であり、後で詳細に説明することにする。
【００３７】
第２レジンダイヤモンドブレード２２はダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒がレジンボンドとしての結合樹脂に付着した構造をしている。結合樹脂としては熱硬化性フェノール樹脂（例えば住友デュレズ社製、固形分７０％）、ポリイミド樹脂等を採用可能である。
【００３８】
ダイヤモンド砥粒は粒径２μｍ以下、即ち粒度＃６０００より細かいダイヤモンド砥粒が望ましい。ダイヤモンド砥粒の粒径が２μｍより大きい場合には、充分な研磨性能を発揮することができず望ましくない。
【００３９】
即ち、粒径２μｍより大きなダイヤモンド砥粒を使用する場合には、λ／４以下の光導波路端面の表面粗さを達成することができない。ここで、λは光導波路を伝搬する光の波長である。
【００４０】
酸化セリウム砥粒は平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒が望ましい。酸化セリウム砥粒の平均粒径が０．１μｍ未満である場合には、研磨レートが小さくなりすぎる。逆に、平均粒径が５．０μｍを越えると、粗粒によるスクラッチ発生が見られ、表面粗さが粗くなる。
【００４１】
酸化セリウムについては、種々の純度の製品があるが、砥粒中の酸化セリウム含有量が３５重量％未満のものは、不純物が多いために酸化セリウムの研磨性能が充分活かされず、研磨レートが小さくなりすぎる。
【００４２】
また、砥粒中の酸化セリウム含有量が９５重量％を越えた場合にも研磨レートが小さくなり、且つ精製のためのコストが加わり、砥粒単価が上昇し、その結果研磨コストが高くなる。
【００４３】
本実施形態では、酸化セリウム砥粒は平均粒径が約３μｍでその純度が約６０重量％であるものを使用した。
【００４４】
ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の２０〜４０体積％であるのが好ましい。本実施形態では、ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の約２５体積％であるように設定した。
【００４５】
さらに、酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％であるのが好ましい。本実施形態では、ダイヤモンド砥粒と酸化セリウム砥粒の比率を約１対１に設定した。
【００４６】
第２レジンダイヤモンドブレード２２の製造方法の概略は以下の通りである。体積％で同量のダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒と、フェルール樹脂粉末（住友デュレズ社製、固形分７０％）と、その他の添加剤（微量のＣｕ，Ｎｉ，Ａｌ）を混合撹拌して、所定の金型に投入し、プレス成型して固化させる。さらに固化したものを、約１５０℃で３時間熱処理することにより硬化させる。
【００４７】
以下、第１レジンダイヤモンドブレード２及び第２レジンダイヤモンドブレード２２を使用した本発明の２段階ダイシング方法について詳細に説明する。
【００４８】
まず、図５（Ａ）に示すように、厚さ２００μｍの第１レジンダイヤモンドブレード２を使用してシリコンウエハ６の第１段階のダイシングを行なう。第１レジンダイヤモンドブレード２の回転速度は１０，０００〜３０，０００ｒｐｍであり、本実施形態では１５，０００ｒｐｍで実施した。さらに、１回あたりの切削深さは０．０２〜１．５ｍｍであり、本実施形態では切削深さ０．０５ｍｍを採用した。
【００４９】
ダイシング時には、シリコンウエハ６をＸ方向又はＹ方向に送りながらダイシングするが、シリコンウエハの送り速度は光導波路部分２８で、０．１〜１．５ｍｍ／秒、シリコン基板部分３４で０．１〜５．０ｍｍ／秒であるのが好ましい。
【００５０】
本実施形態では、光導波路部分２８で０．２ｍｍ／秒、シリコン基板部分３４及び下板シリコンウエハ３８部分で２．０ｍｍ／秒の送り速度を採用した。
【００５１】
図５（Ａ）の断面図に示されるように、Ｓｉ基板３４上にはＣＶＤ法で主成分がＳｉＯ2からなる光導波路２８が形成されている。光導波路２８はアンダークラッド４４、コア４６及びオーバークラッド４８を含んでいる。クラッド４４，４８中にはＢ，Ｐがドーピングされており、コア４６中にはＧｅ，Ｐがドーピングされている。
【００５２】
図５（Ａ）に示す第１段階のダイシングでは、光導波路２８の表面から１．４ｍｍの深さまでダイシングを行なう。これにより、厚さ１．０４ｍｍのシリコンウエハ６が完全に切断され、下板用シリコンウエハ３８の途中まで切断される。第１レジンダイヤモンドブレード２のダイヤモンド砥粒の粒度は＃１０００（粒径８〜２０μｍ）である。
【００５３】
第１段階のダイシングが終了すると、図５（Ｂ）に示す第２レジンダイヤモンドブレード２２を使用して、第１段階のダイシングで形成した切断溝５０に沿って第２段階のダイシングを実施する。
【００５４】
第２レジンダイヤモンドブレード２２は２２０μｍの厚さを有している。第２レジンダイヤモンドブレード２２の回転速度は１０，０００〜３０，０００ｒｐｍであり、本実施形態では１５，０００ｒｐｍを採用した。
【００５５】
１回あたりの切削深さは０．０２〜１．５ｍｍであり、本実施形態では０．０５ｍｍの切削深さを採用した。さらに、シリコンウエハの送り速度は光導波路部分２８で０．１〜１．５ｍｍ／秒、シリコン基板部分３４，３８で０．１〜５．０ｍｍ／秒が好ましい。本実施形態では、光導波路部分２８で０．２ｍｍ／秒、シリコン基板部分３４，３８で２．０ｍｍ／秒の送り速度を採用した。
【００５６】
第１段階のダイシング及び第２段階のダイシングとも、前面ノズル８及び側面ノズル１０，１２から１分間あたり１リットルの切削水をブレードに吹きかけながらダイシングを行なった。この切削水により、シリコンウエハの切屑を洗い流すとともにレジンダイヤモンドブレード２，２２の目詰まりが防止される。
【００５７】
図５（Ｂ）に示すように、第２段階のダイシングでは光導波路２８の表面から１．２ｍｍの深さまでダイシングを実施した。このように第１段階のダイシング深さより浅い位置で第２段階のダイシングを停止することにより、第２段階のダイシングによるシリコンウエハ６，３８の切断紛を切削水で充分に洗い流すことができる。
【００５８】
上述した２段階のダイシングにより、光導波路２８の端面を充分な平滑度、即ちλ／４以下の面粗さに仕上げることができる。特に、第２レジンダイヤモンドブレード２２に所定量の酸化セリウム砥粒が混入されているため、光導波路２８の端面の平滑度が向上すると考えられる。これには酸化セリウム砥粒の化学的なエッチングが寄与していると考えられる。
【００５９】
ダイシングの終了したシリコンウエハ６はワックスを溶かして下板用シリコンウエハ３８から切り離される。これにより光導波路端面が充分な平滑度を有する複数個の光導波路デバイスを製造できる。
【００６０】
最後に、光導波路端面の充分な平滑度を得るための、第１レジンダイヤモンドブレード２の厚さと第２レジンダイヤモンドブレード２２の厚さの関係について実験を行なった結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】
表１の結果から、第１レジンダイヤモンドブレード２の厚さをｔ１、第２レジンダイヤモンドブレード２２の厚さをｔ２とすると、光導波路端面を充分な平滑度に仕上げるためには、ｔ１＋０．０１ｍｍ≦ｔ２≦ｔ１＋０．０５ｍｍの関係が必要であることが分かる。
【００６３】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００６４】
（付記１） 厚さｔ１の第１レジンダイヤモンドブレードを用いて、複数の光導波路を有するシリコンウエハに第１のダイシングを施して切断溝を形成し、
前記ｔ１より大きな厚さｔ２の第２レジンダイヤモンドブレードを用いて、前記切断溝に沿って前記シリコンウエハに第２のダイシングを施して光導波路端面を研磨する、
各ステップを具備し、
前記第２レジンダイヤモンドブレードは粒径２μｍ以下のダイヤモンド砥粒を含んでおり、
ｔ１＋０．０１ｍｍ≦ｔ２≦ｔ１＋０．０５ｍｍであることを特徴とするシリコン系光導波路の製造方法。
【００６５】
（付記２） 前記第２レジンダイヤモンドブレードは、平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒をさらに含んでいる付記１記載のシリコン系光導波路の製造方法。
【００６６】
（付記３） 前記ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率は第２ブレード全体の２０〜４０体積％であり、
前記酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％である付記２記載のシリコン系光導波路の製造方法。
【００６７】
（付記４） 前記第１及び第２レジンダイヤモンドブレードの回転速度は１０，０００〜３０，０００ｒｐｍであり、１回あたりの切削深さは０．０２〜１．５ｍｍである付記２記載のシリコン系光導波路の製造方法。
【００６８】
（付記５） 前記シリコンウエハの送り速度は光導波路部分で０．１〜１．５ｍｍ／秒、シリコン基板部分で０．１〜５．０ｍｍ／秒である付記４記載のシリコン系光導波路の製造方法。
【００６９】
（付記６） 複数の光導波路を有する第１シリコンウエハを第２シリコンウエハ上に接着し、
厚さｔ１の第１レジンダイヤモンドブレードを用いて、前記第１及び第２シリコンウエハに第１のダイシングを施して第１の切断溝を形成し、
前記ｔ１より大きな厚さｔ２の第２レジンダイヤモンドブレードを用いての前記第１の切断溝に沿った前記第１及び第２シリコンウエハについての第２のダイシングを、前記第１の切断溝より浅い第２の切断溝が形成されるまで制御して行なう、
各ステップを具備し、
前記第２レジンダイヤモンドブレードは粒径２μｍ以下のダイヤモンド砥粒を含んでいることを特徴とするシリコン系光導波路の製造方法。
【００７０】
（付記７） 前記第２レジンダイヤモンドブレードは、平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒をさらに含んでいる付記６記載のシリコン系光導波路の製造方法。
【００７１】
（付記８） 前記ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率は第２ブレード全体の２０〜４０体積％であり、
前記酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％である付記６記載のシリコン系光導波路の製造方法。
【００７２】
（付記９） レジンダイヤモンドブレードであって、
粒径２μｍ以下のダイヤモンド砥粒と、
平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒と、
前記ダイヤモンド砥粒及び前記酸化セリウム砥粒を結合する結合樹脂とを具備し、
前記ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の２０〜４０体積％であり、
前記酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％であることを特徴とするレジンダイヤモンドブレード。
【００７３】
（付記１０） 前記酸化セリウム砥粒は平均粒径が約３μｍでその純度が約６０重量％である付記９記載のレジンダイヤモンドブレード。
【００７４】
（付記１１） 前記ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の約２５体積％であり、
前記酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の約５０体積％である付記９記載のレジンダイヤモンドブレード。
【００７５】
【発明の効果】
本発明のシリコン系光導波路の製造方法によれば、２段階ダイシングのみの簡単な方法で、光導波路端面を充分な平滑面（λ／４以下の表面粗さ）に仕上げることができる。その結果、従来方法による端面の研磨に要した時間が大幅に短縮され、製造ラインにおけるスループットを最大限に上昇させることができる。
【００７６】
本発明のレジンダイヤモンドブレードによれば、ウエハのダイシングと同時に切断端面の研磨を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光導波路の製造方法に使用可能なダイシング装置の概略構成図である。
【図２】ダブルカット・ダイシング装置の概略構成図である。
【図３】シリコン系光導波路ワークのダイシング方法説明図である。
【図４】シリコン系光導波路ワークの正面図である。
【図５】図５（Ａ）は第１段階のダイシングを説明する断面図、図５（Ｂ）は第２段階のダイシングを説明する断面図である。
【符号の説明】
２ 第１レジンダイヤモンドブレード
６ シリコンウエハ
８ 前面ノズル
１０，１２ 側面ノズル
１４ 切削水
２２ 第２レジンダイヤモンドブレード
２８ 光導波路
３０ 縦方向切断線
３２ 横方向切断線
３４ Ｓｉ基板
３８ 下板用シリコンウエハ
４０ ガラス板
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジンダイヤモンドブレード及び該ブレードを使用したシリコン系光導波路の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光導波路を用いた光デバイスは光通信の発展とともに必要性が増し、光分岐結合器、光合分波器、光変調器、光スイッチ、光波長変換器等の光部品の開発が重要となってきている。
【０００３】
光導波路としては、ＬｉＮｂＯ3単結晶基板にＴｉを拡散して作製された光導波路や、Ｓｉ基板上にＳｉＯ2を堆積した光導波路、ポリマー光導波路等が良く知られている。
【０００４】
光導波路の光入射用端面及び光出射用端面は、導波路を伝搬する光波と導波路外部を伝搬する光波とが光結合する部分に当るため、その仕上り状態は光導波路デバイス全体の光損失に重大な影響を与える。
【０００５】
従来、この導波路端面は研磨、へき開、切断といった手法で形成されている。研磨による端面形成は仕上り面の面粗さ、チッピング発生率の両面で優れており、ＬｉＮｂＯ3導波路やＳｉ基板上にＳｉＯ2を堆積した所謂シリコン系光導波路に適用されているが、研磨に非常に時間がかかり、スループットの低下や加工コストの上昇を招くという問題点がある。
【０００６】
また、へき開による端面形成は、ＧａＡｓなどの半導体光導波路に適用されており、結晶格子レベルで平滑な端面を速やかに得られる利点があるが、結晶の異方性を利用した端面形成方法であるため、へき開性の非常に高い材料のへき開性の強い方位にしか適用することができず、へき開性の低い材料には適用できないという問題点がある。
【０００７】
これに対し、ダイヤモンドブレード等により研削切断を行なう端面形成は、ヘへき開性の低い材料に対しても適用できるだけでなく、研磨に比べ早く端面を形成することができ、スループット及び加工コストの面で優れている。このため、種々の光導波路の端面形成方法としてこの研削切断方法が検討されている。
【０００８】
特開平８−６８９１３号公報では、シリコン系光導波路の切り出しにレジンボンドのダイヤモンドブレードを用い、シリコンウエハのダイシングと導波路端面の研磨とを同時に実施する技術を開示している。
【０００９】
この公開公報に記載された方法によれば、光導波路を有するシリコンウエハを接着構造物上に実装し、そして、高速（１８，０００ｒｐｍ〜３５，０００ｒｐｍ）で回転されるレジンダイヤモンドブレードを用いて、シリコンウエハを適当な送り速度で送りながら、シリコンウエハのダイシングと導波路端面の研磨を同時に行なう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記公開公報に記載された光導波路の製造方法について本発明者が追試を行なったところ、光導波路端面の平滑度が充分でなく、再度の研磨工程なしでは実用に供し得ないことが判明した。
【００１１】
光導波路デバイス全体の光損失を十分抑制するためには、使用する波長をλとすると、導波路端面にλ／４以下の表面粗さが必要であるが、上記公開公報に記載された方法を試みたところこのような平滑面を得ることができなかった。
【００１２】
よって、本発明の目的は、良好な光導波路端面を形成することのできるシリコン系光導波路の製造方法を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、シリコンウエハのダイシングと同時に光導波路端面の研磨を行なうことのできるレジンダイヤモンドブレードを提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によると、複数の光導波路を有する第１シリコンウエハを第２シリコンウエハ上に接着し、厚さｔ１の第１レジンダイヤモンドブレードを用いて、前記第１及び第２シリコンウエハに第１のダイシングを施して第１の切断溝を形成し、前記ｔ１より大きな厚さｔ２の第２レジンダイヤモンドブレードを用いての前記第１の切断溝に沿った前記第１及び第２シリコンウエハについての第２のダイシングを、前記第１の切断溝より浅いが、前記第２シリコンウエハに達する第２の切断溝が形成されるまで制御して行い、前記第２シリコンウエハを前記第１シリコンウエハから分離する、ことを特徴とするシリコン系光導波路の製造方法が提供される。
【００１９】
好ましくは、第２レジンダイヤモンドブレードは、平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒を更に含んでいる。
好ましくは、ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率は第２ブレード全体の２０〜４０体積％であり、酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％である。
更に好ましくは、第１及び第２レジンダイヤモンドブレードの回転速度は１５，０００〜３０，０００ｒｐｍであり、１回当たりの切削深さは０．０２〜１．５ｍｍである。また、シリコンウエハの送り速度は光導波路部分で０．１〜１．５ｍｍ／秒、シリコン基板部分で０．１〜５．０ｍｍ／秒である。
【００２０】
本発明の更に他の側面によると、レジンダイヤモンドブレードであって、粒径２μｍ以下のダイヤモンド砥粒と、平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒と、前記ダイヤモンド砥粒及び前記酸化セリウム砥粒を結合する結合樹脂とを具備し、前記ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の２０〜４０体積％であり、前記酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％であることを特徴とするレジンダイヤモンドブレードが提供される。
【００２１】
好ましくは、酸化セリウム砥粒は平均粒径が約３μｍでその純度が約６０重量％である。更に好ましくは、ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の約２５体積％であり、酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の約５０体積％である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明の光導波路の製造方法に使用可能なダイシング装置の概略構成図が示されている。レジンダイヤモンドブレード２がダイシング装置のスピンドル４に装着されており、スピンドル４の回転に応じて矢印Ｒ方向に約１０，０００ｒｐｍ〜３０，０００ｒｐｍの回転速度で回転する。本実施形態では、約１５，０００ｒｐｍの回転速度でレジンダイヤモンドブレード２が回転する。
【００２３】
符号６は内部に形成された複数の光導波路を有するシリコンウエハである。レジンダイヤモンドブレード２によるシリコンウエハ６のダイシング中には、前面ノズル８及び一対の側面ノズル１０，１２からブレード２に向かって切削水１４が吹きかけられる。
【００２４】
この切削水１４としては純水が望ましいが通常の水でも良い。切削水をレジンダイヤモンドブレード２に吹きかけることにより、シリコンウエハ６のダイシングにより生じた切屑を切削水で洗い流すとともにレジンダイヤモンドブレード２の目詰まりを防止する。
【００２５】
レジンダイヤモンドブレード２はスピンドル４に着脱可能であり、用途に応じて粒度＃１０００（粒径８〜２０μｍ）のダイヤモンド砥粒を有するブレード、又は粒度＃６０００（粒径２μｍ以下）のダイヤモンド砥粒を有するブレード等を使い分ける。
【００２６】
図２はダブルカット・ダイシング装置の概略構成図を示している。このダブルカット・ダイシング装置は、第１のレジンダイヤモンドブレード２が装着された第１ダイシングユニット１８と、第２レジンダイヤモンドブレード２２が装着された第２ダイシングユニット２６を備えている。２４は第２ダイシングユニット２６のスピンドルである。
【００２７】
第１レジンダイヤモンドブレード２は第１段階のダイシング用であり、第２レジンダイヤモンドブレード２２は第２段階のダイシング用である。第１レジンダイヤモンドブレード２のダイヤモンド砥粒の粒度は比較的粗く、第２レジンダイヤモンドブレード２２のダイヤモンド砥粒の粒度は細かくなっている。
【００２８】
ダイシングすべきシリコンウエハ６は、例えば真空吸着によりテーブル１６にセットされる。テーブル１６は互いに直交するＸ方向及びＹ方向に移動可能である。第１及び第２レジンダイヤモンドブレード２，２２は高さ方向（Ｚ方向）に移動可能である。
【００２９】
図３はシリコン系光導波路ワーク（光導波路を有するシリコンウエハ）６のダイシング方法の説明図である。図４に示すようにシリコン系光導波路ワーク６はワックスによりダイシング用の下板シリコンウエハ３８に接着され、さらにシリコンウエハ３８は装置吸着用ガラス板４０にワックスで接着される。
【００３０】
再び図３を参照すると、シリコンウエハ６には複数の光導波路２８が形成されている。シリコンウエハ６は例えば６インチウエハである。光導波路２８は例えば５〜１０ｍｍの幅を有しており、これらの光導波路２８を光導波路に直交する縦方向に３本の切断ライン３０に沿って切断し、横方向に５〜１５本の切断ライン３２に沿って切断する。
【００３１】
再び図４を参照すると、シリコンウエハ６は１．０４ｍｍの厚さを有しており、Ｓｉ基板３４上にＳｉＯ2からなる光導波路２８が形成されている。光導波路２８の厚さは０．０４ｍｍである。ダイシング用下板シリコンウエハ３８は１．００ｍｍの厚さを有しており、ガラス板４０は５．００ｍｍの厚さを有している。
【００３２】
符号４２はダイシング終了部を示しており、本発明のダイシング方法によると、光導波路２８を有するシリコンウエハ６は全部切断し、下板シリコンウエハ３８は途中まで切断する。
【００３３】
以下、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照して、本発明のレジンダイヤモンドブレード及び該ブレードを使用したシリコン系光導波路の製造方法について詳細に説明する。
【００３４】
図５（Ａ）に示す第１レジンダイヤモンドブレード２は公知のブレードであり、例えば粒度＃１０００（粒径８〜２０μｍ）のダイヤモンド砥粒をフェノール樹脂で結合して構成されている。第１レジンダイヤモンドブレード２は７６．２ｍｍの外径と２００μｍの厚さを有している。この第１レジンダイヤモンドブレード２は第１段階のダイシングに使用される。
【００３５】
図５（Ｂ）に示す第２レジンダイヤモンドブレード２２は新規なブレードであり、以下のように構成されている。第２レジンダイヤモンドブレード２２は７６．２ｍｍの外径と、例えば２２０μｍの厚さを有している。
【００３６】
本発明の光導波路の製造方法を実施するにあたり、第１レジンダイヤモンドブレード２の厚さｔ１と第２レジンダイヤモンドブレード２２の厚さｔ２の関係は特に重要であり、後で詳細に説明することにする。
【００３７】
第２レジンダイヤモンドブレード２２はダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒がレジンボンドとしての結合樹脂に付着した構造をしている。結合樹脂としては熱硬化性フェノール樹脂（例えば住友デュレズ社製、固形分７０％）、ポリイミド樹脂等を採用可能である。
【００３８】
ダイヤモンド砥粒は粒径２μｍ以下、即ち粒度＃６０００より細かいダイヤモンド砥粒が望ましい。ダイヤモンド砥粒の粒径が２μｍより大きい場合には、充分な研磨性能を発揮することができず望ましくない。
【００３９】
即ち、粒径２μｍより大きなダイヤモンド砥粒を使用する場合には、λ／４以下の光導波路端面の表面粗さを達成することができない。ここで、λは光導波路を伝搬する光の波長である。
【００４０】
酸化セリウム砥粒は平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒が望ましい。酸化セリウム砥粒の平均粒径が０．１μｍ未満である場合には、研磨レートが小さくなりすぎる。逆に、平均粒径が５．０μｍを越えると、粗粒によるスクラッチ発生が見られ、表面粗さが粗くなる。
【００４１】
酸化セリウムについては、種々の純度の製品があるが、砥粒中の酸化セリウム含有量が３５重量％未満のものは、不純物が多いために酸化セリウムの研磨性能が充分活かされず、研磨レートが小さくなりすぎる。
【００４２】
また、砥粒中の酸化セリウム含有量が９５重量％を越えた場合にも研磨レートが小さくなり、且つ精製のためのコストが加わり、砥粒単価が上昇し、その結果研磨コストが高くなる。
【００４３】
本実施形態では、酸化セリウム砥粒は平均粒径が約３μｍでその純度が約６０重量％であるものを使用した。
【００４４】
ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の２０〜４０体積％であるのが好ましい。本実施形態では、ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の約２５体積％であるように設定した。
【００４５】
さらに、酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％であるのが好ましい。本実施形態では、ダイヤモンド砥粒と酸化セリウム砥粒の比率を約１対１に設定した。
【００４６】
第２レジンダイヤモンドブレード２２の製造方法の概略は以下の通りである。体積％で同量のダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒と、フェルール樹脂粉末（住友デュレズ社製、固形分７０％）と、その他の添加剤（微量のＣｕ，Ｎｉ，Ａｌ）を混合撹拌して、所定の金型に投入し、プレス成型して固化させる。さらに固化したものを、約１５０℃で３時間熱処理することにより硬化させる。
【００４７】
以下、第１レジンダイヤモンドブレード２及び第２レジンダイヤモンドブレード２２を使用した本発明の２段階ダイシング方法について詳細に説明する。
【００４８】
まず、図５（Ａ）に示すように、厚さ２００μｍの第１レジンダイヤモンドブレード２を使用してシリコンウエハ６の第１段階のダイシングを行なう。第１レジンダイヤモンドブレード２の回転速度は１０，０００〜３０，０００ｒｐｍであり、本実施形態では１５，０００ｒｐｍで実施した。さらに、１回あたりの切削深さは０．０２〜１．５ｍｍであり、本実施形態では切削深さ０．０５ｍｍを採用した。
【００４９】
ダイシング時には、シリコンウエハ６をＸ方向又はＹ方向に送りながらダイシングするが、シリコンウエハの送り速度は光導波路部分２８で、０．１〜１．５ｍｍ／秒、シリコン基板部分３４で０．１〜５．０ｍｍ／秒であるのが好ましい。
【００５０】
本実施形態では、光導波路部分２８で０．２ｍｍ／秒、シリコン基板部分３４及び下板シリコンウエハ３８部分で２．０ｍｍ／秒の送り速度を採用した。
【００５１】
図５（Ａ）の断面図に示されるように、Ｓｉ基板３４上にはＣＶＤ法で主成分がＳｉＯ2からなる光導波路２８が形成されている。光導波路２８はアンダークラッド４４、コア４６及びオーバークラッド４８を含んでいる。クラッド４４，４８中にはＢ，Ｐがドーピングされており、コア４６中にはＧｅ，Ｐがドーピングされている。
【００５２】
図５（Ａ）に示す第１段階のダイシングでは、光導波路２８の表面から１．４ｍｍの深さまでダイシングを行なう。これにより、厚さ１．０４ｍｍのシリコンウエハ６が完全に切断され、下板用シリコンウエハ３８の途中まで切断される。第１レジンダイヤモンドブレード２のダイヤモンド砥粒の粒度は＃１０００（粒径８〜２０μｍ）である。
【００５３】
第１段階のダイシングが終了すると、図５（Ｂ）に示す第２レジンダイヤモンドブレード２２を使用して、第１段階のダイシングで形成した切断溝５０に沿って第２段階のダイシングを実施する。
【００５４】
第２レジンダイヤモンドブレード２２は２２０μｍの厚さを有している。第２レジンダイヤモンドブレード２２の回転速度は１０，０００〜３０，０００ｒｐｍであり、本実施形態では１５，０００ｒｐｍを採用した。
【００５５】
１回あたりの切削深さは０．０２〜１．５ｍｍであり、本実施形態では０．０５ｍｍの切削深さを採用した。さらに、シリコンウエハの送り速度は光導波路部分２８で０．１〜１．５ｍｍ／秒、シリコン基板部分３４，３８で０．１〜５．０ｍｍ／秒が好ましい。本実施形態では、光導波路部分２８で０．２ｍｍ／秒、シリコン基板部分３４，３８で２．０ｍｍ／秒の送り速度を採用した。
【００５６】
第１段階のダイシング及び第２段階のダイシングとも、前面ノズル８及び側面ノズル１０，１２から１分間あたり１リットルの切削水をブレードに吹きかけながらダイシングを行なった。この切削水により、シリコンウエハの切屑を洗い流すとともにレジンダイヤモンドブレード２，２２の目詰まりが防止される。
【００５７】
図５（Ｂ）に示すように、第２段階のダイシングでは光導波路２８の表面から１．２ｍｍの深さまでダイシングを実施した。このように第１段階のダイシング深さより浅い位置で第２段階のダイシングを停止することにより、第２段階のダイシングによるシリコンウエハ６，３８の切断紛を切削水で充分に洗い流すことができる。
【００５８】
上述した２段階のダイシングにより、光導波路２８の端面を充分な平滑度、即ちλ／４以下の面粗さに仕上げることができる。特に、第２レジンダイヤモンドブレード２２に所定量の酸化セリウム砥粒が混入されているため、光導波路２８の端面の平滑度が向上すると考えられる。これには酸化セリウム砥粒の化学的なエッチングが寄与していると考えられる。
【００５９】
ダイシングの終了したシリコンウエハ６はワックスを溶かして下板用シリコンウエハ３８から切り離される。これにより光導波路端面が充分な平滑度を有する複数個の光導波路デバイスを製造できる。
【００６０】
最後に、光導波路端面の充分な平滑度を得るための、第１レジンダイヤモンドブレード２の厚さと第２レジンダイヤモンドブレード２２の厚さの関係について実験を行なった結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
表１の結果から、第１レジンダイヤモンドブレード２の厚さをｔ１、第２レジンダイヤモンドブレード２２の厚さをｔ２とすると、光導波路端面を充分な平滑度に仕上げるためには、ｔ１＋０．０１ｍｍ≦ｔ２≦ｔ１＋０．０５ｍｍの関係が必要であることが分かる。
【００６３】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００６４】
（付記１） 厚さｔ１の第１レジンダイヤモンドブレードを用いて、複数の光導波路を有するシリコンウエハに第１のダイシングを施して切断溝を形成し、
前記ｔ１より大きな厚さｔ２の第２レジンダイヤモンドブレードを用いて、前記切断溝に沿って前記シリコンウエハに第２のダイシングを施して光導波路端面を研磨する、
各ステップを具備し、
前記第２レジンダイヤモンドブレードは粒径２μｍ以下のダイヤモンド砥粒を含んでおり、
ｔ１＋０．０１ｍｍ≦ｔ２≦ｔ１＋０．０５ｍｍであることを特徴とするシリコン系光導波路の製造方法。
【００６５】
（付記２） 前記第２レジンダイヤモンドブレードは、平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒をさらに含んでいる付記１記載のシリコン系光導波路の製造方法。
【００６６】
（付記３） 前記ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率は第２ブレード全体の２０〜４０体積％であり、
前記酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％である付記２記載のシリコン系光導波路の製造方法。
【００６７】
（付記４） 前記第１及び第２レジンダイヤモンドブレードの回転速度は１０，０００〜３０，０００ｒｐｍであり、１回あたりの切削深さは０．０２〜１．５ｍｍである付記２記載のシリコン系光導波路の製造方法。
【００６８】
（付記５） 前記シリコンウエハの送り速度は光導波路部分で０．１〜１．５ｍｍ／秒、シリコン基板部分で０．１〜５．０ｍｍ／秒である付記４記載のシリコン系光導波路の製造方法。
【００６９】
（付記６） 複数の光導波路を有する第１シリコンウエハを第２シリコンウエハ上に接着し、
厚さｔ１の第１レジンダイヤモンドブレードを用いて、前記第１及び第２シリコンウエハに第１のダイシングを施して第１の切断溝を形成し、
前記ｔ１より大きな厚さｔ２の第２レジンダイヤモンドブレードを用いての前記第１の切断溝に沿った前記第１及び第２シリコンウエハについての第２のダイシングを、前記第１の切断溝より浅い第２の切断溝が形成されるまで制御して行なう、
各ステップを具備し、
前記第２レジンダイヤモンドブレードは粒径２μｍ以下のダイヤモンド砥粒を含んでいることを特徴とするシリコン系光導波路の製造方法。
【００７０】
（付記７） 前記第２レジンダイヤモンドブレードは、平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒をさらに含んでいる付記６記載のシリコン系光導波路の製造方法。
【００７１】
（付記８） 前記ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率は第２ブレード全体の２０〜４０体積％であり、
前記酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％である付記６記載のシリコン系光導波路の製造方法。
【００７２】
（付記９） レジンダイヤモンドブレードであって、
粒径２μｍ以下のダイヤモンド砥粒と、
平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒と、
前記ダイヤモンド砥粒及び前記酸化セリウム砥粒を結合する結合樹脂とを具備し、
前記ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の２０〜４０体積％であり、
前記酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％であることを特徴とするレジンダイヤモンドブレード。
【００７３】
（付記１０） 前記酸化セリウム砥粒は平均粒径が約３μｍでその純度が約６０重量％である付記９記載のレジンダイヤモンドブレード。
【００７４】
（付記１１） 前記ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の約２５体積％であり、
前記酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の約５０体積％である付記９記載のレジンダイヤモンドブレード。
【００７５】
【発明の効果】
本発明のシリコン系光導波路の製造方法によれば、２段階ダイシングのみの簡単な方法で、光導波路端面を充分な平滑面（λ／４以下の表面粗さ）に仕上げることができる。その結果、従来方法による端面の研磨に要した時間が大幅に短縮され、製造ラインにおけるスループットを最大限に上昇させることができる。
【００７６】
本発明のレジンダイヤモンドブレードによれば、ウエハのダイシングと同時に切断端面の研磨を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光導波路の製造方法に使用可能なダイシング装置の概略構成図である。
【図２】ダブルカット・ダイシング装置の概略構成図である。
【図３】シリコン系光導波路ワークのダイシング方法説明図である。
【図４】シリコン系光導波路ワークの正面図である。
【図５】図５（Ａ）は第１段階のダイシングを説明する断面図、図５（Ｂ）は第２段階のダイシングを説明する断面図である。
【符号の説明】
２ 第１レジンダイヤモンドブレード
６ シリコンウエハ
８ 前面ノズル
１０，１２ 側面ノズル
１４ 切削水
２２ 第２レジンダイヤモンドブレード
２８ 光導波路
３０ 縦方向切断線
３２ 横方向切断線
３４ Ｓｉ基板
３８ 下板用シリコンウエハ
４０ ガラス板
Claims (8)
- 複数の光導波路を有する第１シリコンウエハを第２シリコンウエハ上に接着し、
厚さｔ１の第１レジンダイヤモンドブレードを用いて、前記第１及び第２シリコンウエハに第１のダイシングを施して第１の切断溝を形成し、
前記ｔ１より大きな厚さｔ２の第２レジンダイヤモンドブレードを用いての前記第１の切断溝に沿った前記第１及び第２シリコンウエハについての第２のダイシングを、前記第１の切断溝より浅いが、前記第２シリコンウエハに達する第２の切断溝が形成されるまで制御して行い、
前記第２シリコンウエハを前記第１シリコンウエハから分離する、
ことを特徴とするシリコン系光導波路の製造方法。 - 前記第２レジンダイヤモンドブレードは、平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒をさらに含んでいる請求項１記載のシリコン系光導波路の製造方法。
- 前記ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率は第２ブレード全体の２０〜４０体積％であり、
前記酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％である請求項２記載のシリコン系光導波路の製造方法。 - 前記第１及び第２レジンダイヤモンドブレードの回転速度は１０，０００〜３０，０００ｒｐｍであり、１回あたりの切削深さは０．０２〜１．５ｍｍである請求項２記載のシリコン系光導波路の製造方法。
- 前記シリコンウエハの送り速度は光導波路部分で０．１〜１．５ｍｍ／秒、シリコン基板部分で０．１〜５．０ｍｍ／秒である請求項４記載のシリコン系光導波路の製造方法。
- レジンダイヤモンドブレードであって、
粒径２μｍ以下のダイヤモンド砥粒と、
平均粒径が０．１〜５．０μｍでその純度が３５〜９５重量％の酸化セリウム砥粒と、
前記ダイヤモンド砥粒及び前記酸化セリウム砥粒を結合する結合樹脂とを具備し、
前記ダイヤモンド砥粒及び酸化セリウム砥粒の含有率はブレード全体の２０〜４０体積％であり、
前記酸化セリウム砥粒の含有率は砥粒全体の３５〜７０体積％であることを特徴とするレジンダイヤモンドブレード。 - 前記酸化セリウム砥粒は平均粒径が約３μｍでその純度が約６０重量％である請求項６記載のレジンダイヤモンドブレード。
- 第１の厚さを有する第１ブレードを用いて、下板上に配置された、複数の光導波路を有するシリコンウエハに第１のダイシングを施して該下板に達する第１の溝を形成し、
該第１の厚さより厚い第２ブレードを用いて、前記第１の溝に沿って前記シリコンウエハに第２のダイシングを施して該下板に達する第２の溝を形成し、
該下板と該シリコンウエハを分離する、
ことを特徴とする光導波路の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001370603A JP3857118B2 (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | レジンダイヤモンドブレード及び該ブレードを使用した光導波路の製造方法 |
| US10/102,687 US6669537B2 (en) | 2001-12-04 | 2002-03-22 | Resin diamond blade and optical waveguide manufacturing method using the blade |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001370603A JP3857118B2 (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | レジンダイヤモンドブレード及び該ブレードを使用した光導波路の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003172839A JP2003172839A (ja) | 2003-06-20 |
| JP3857118B2 true JP3857118B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=19179800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001370603A Expired - Fee Related JP3857118B2 (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | レジンダイヤモンドブレード及び該ブレードを使用した光導波路の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6669537B2 (ja) |
| JP (1) | JP3857118B2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2002349430A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-17 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Method of manufacturing optical device, and optical device |
| JP2005166861A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの研磨方法 |
| JP2006030660A (ja) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 基板、半導体装置、基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法 |
| JP4558400B2 (ja) * | 2004-07-23 | 2010-10-06 | 新光電気工業株式会社 | 半導体装置 |
| JP4636377B2 (ja) * | 2005-07-25 | 2011-02-23 | 株式会社東京精密 | ウェーハダイシング方法及びウェーハダイシング装置 |
| US8377159B2 (en) | 2007-03-26 | 2013-02-19 | Tokyo Diamond Tools Mfg. Co., Ltd. | Synthetic grinding stone |
| JP2009025385A (ja) | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Nitto Denko Corp | フィルム状光導波路の製造方法 |
| US7553215B2 (en) * | 2007-08-24 | 2009-06-30 | Panasonic Electric Works Co, Ltd. | Process of forming a deflection mirror in a light waveguide |
| KR20110017379A (ko) * | 2008-05-06 | 2011-02-21 | 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. | 마이크로스케일 광학 구조 제조 방법 |
| JP2011222698A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Disco Abrasive Syst Ltd | 光デバイスウエーハの加工方法 |
| CN103831692B (zh) * | 2012-11-22 | 2016-08-03 | 福州高意通讯有限公司 | 一种光学波导器件的制作方法 |
| EP3008513A4 (en) | 2013-06-12 | 2017-01-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Optical modulator from standard fabrication processing |
| JP2015103567A (ja) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | 株式会社ディスコ | ウエーハの加工方法 |
| JP2016213240A (ja) * | 2015-04-30 | 2016-12-15 | Ｔｏｗａ株式会社 | 製造装置及び製造方法 |
| US11105974B2 (en) | 2015-06-30 | 2021-08-31 | Massachusetts Institute Of Technology | Waveguide-coupled silicon-germanium photodetectors and fabrication methods for same |
| WO2017058319A2 (en) * | 2015-06-30 | 2017-04-06 | Massachusetts Institute Of Technology | Waveguide-coupled silicon-germanium photodetectors and fabrication methods for same |
| JP6705354B2 (ja) | 2016-09-30 | 2020-06-03 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器モジュール |
| JP6778127B2 (ja) * | 2017-02-14 | 2020-10-28 | 株式会社ディスコ | 磁気コアの製造方法 |
| JP7135352B2 (ja) | 2018-03-14 | 2022-09-13 | 富士電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP7158932B2 (ja) * | 2018-07-13 | 2022-10-24 | 株式会社ディスコ | Ｌｅｄウエーハの加工方法 |
| JP2020013962A (ja) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | 株式会社ディスコ | Ｌｅｄウエーハの加工方法 |
| CN111267255B (zh) * | 2020-01-13 | 2021-12-24 | 精典电子股份有限公司 | 一种圆晶片切割设备 |
| CN113285201B (zh) * | 2021-05-31 | 2022-02-15 | 济南量子技术研究院 | 一种微米级矩形波导的制备方法及系统 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0574932A (ja) * | 1991-09-17 | 1993-03-26 | Fujitsu Ltd | 半導体ウエハのダイシング方法 |
| JPH11195627A (ja) | 1997-12-27 | 1999-07-21 | Hewlett Packard Co <Hp> | 光学素子の製造方法 |
| US6055976A (en) * | 1998-01-29 | 2000-05-02 | Lucent Technologies, Inc. | Method of preparing end faces on integrated circuits |
| JP4151164B2 (ja) * | 1999-03-19 | 2008-09-17 | 株式会社デンソー | 半導体装置の製造方法 |
| US6428883B1 (en) * | 1999-05-13 | 2002-08-06 | Xerox Corporation | Resinoid dicing blade including a dry lubricant |
| JP4394210B2 (ja) * | 1999-09-08 | 2010-01-06 | 株式会社ディスコ | 切削方法 |
| JP3722271B2 (ja) * | 2000-02-18 | 2005-11-30 | 株式会社東京精密 | ウェーハ切断装置及びその方法 |
| KR20020006078A (ko) * | 2000-07-11 | 2002-01-19 | 이은상 | 플라즈마 디스플레이 패널 격벽 제조용 금형의 미세홈 가공방법 |
| US6291317B1 (en) * | 2000-12-06 | 2001-09-18 | Xerox Corporation | Method for dicing of micro devices |
-
2001
- 2001-12-04 JP JP2001370603A patent/JP3857118B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-03-22 US US10/102,687 patent/US6669537B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6669537B2 (en) | 2003-12-30 |
| US20030104765A1 (en) | 2003-06-05 |
| JP2003172839A (ja) | 2003-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3857118B2 (ja) | レジンダイヤモンドブレード及び該ブレードを使用した光導波路の製造方法 | |
| US6214704B1 (en) | Method of processing semiconductor wafers to build in back surface damage | |
| TW201140678A (en) | Method for the double side polishing of a semiconductor wafer | |
| TW200921773A (en) | Method for producing a semiconductor wafer with a polished edge | |
| CN104977638B (zh) | 红外截止滤光片的制备方法 | |
| JP5456942B2 (ja) | ガラス板の製造方法、ディスプレイ用ガラス基板の製造方法及びガラス板 | |
| KR100453083B1 (ko) | 탄성표면파소자의 제조방법 | |
| CN111546136B (zh) | 一种无解理面晶片端面抛光方法 | |
| KR20110017379A (ko) | 마이크로스케일 광학 구조 제조 방법 | |
| JP2004349275A (ja) | チップ製造方法 | |
| JPH0868913A (ja) | 光導波路構造物の仕上げ方法 | |
| JP4578939B2 (ja) | 小型ガラス製品の製造方法 | |
| US6055976A (en) | Method of preparing end faces on integrated circuits | |
| JP3854835B2 (ja) | エポキシ樹脂乳濁液を用いたレジノイド砥石の製造方法 | |
| JPH0319768A (ja) | 超精密鏡面加工方法 | |
| JP3312187B2 (ja) | 光部品加工方法 | |
| JP4123518B2 (ja) | 光デバイスの製造方法及び光デバイス | |
| US6529677B2 (en) | Method for formatting the facet of optical waveguide element for use in optical communication | |
| CN100514094C (zh) | 光学器件的制造方法 | |
| JP2002111420A (ja) | 弾性表面波素子用ウエハ及びその作製方法 | |
| JP2019139096A (ja) | 光ファイバーコネクタの形成方法 | |
| JP2003300164A (ja) | 円板状ブレードおよびそれを用いた光部品の製造方法 | |
| JPH03192308A (ja) | 光導波路基板の研削切断方法 | |
| JP2001091778A (ja) | 光導波路素子及び光導波路素子の製造方法 | |
| JPH11337757A (ja) | 光導波路基板およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060627 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060817 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060912 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060913 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090922 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130922 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |