JPH07249798A - 光部品固定装置及びその製造方法 - Google Patents

光部品固定装置及びその製造方法

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JPH07249798A
JPH07249798A JP3886394A JP3886394A JPH07249798A JP H07249798 A JPH07249798 A JP H07249798A JP 3886394 A JP3886394 A JP 3886394A JP 3886394 A JP3886394 A JP 3886394A JP H07249798 A JPH07249798 A JP H07249798A
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optical
optical fiber
insulating film
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Haruhiko Tabuchi
晴彦 田淵
Tsugio Kumai
次男 熊井
Masami Sasaki
誠美 佐々木
Kazunori Miura
和則 三浦
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】発光素子、受光素子、光ファイバーなどの光部
品を固定するために使用する光部品固定装置に関し、光
部品を強固に固定し、しかも、光部品の位置決め精度を
高める。 【構成】光ファイバが嵌め込まれる第一の溝37、と、該
第一の溝37、よりも広くして該第一の溝37、の一部に重
なる第二の溝40、とが形成された基板を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光部品固定装置及びそ
の製造方法に関する。公衆回線電話やコンピュータ間の
情報通信に於ける光通信用端末装置には、光部品固定装
置が用いられている。光通信では、光源である半導体レ
ーザの出射光をシングルモード光ファイバに光結合さ
せ、光ファイバを用いて光を伝送し、光ファイバの出力
を光電変換して電気信号の伝導を行う。光伝送路に用い
られるシングルモード光ファイバの光に閉じ込めに寄与
する部分（以下これをコアという）と半導体レーザの発
光部の光ビームのスポットの直径はそれぞれ１０μｍ以
下、２μｍ以下であるため、半導体レーザと光ファイバ
の光結合には１ミクロン以下の位置合わせ精度が必要と
される。更に、光端末装置に用いられる半導体レーザや
光電変換装置の信頼性を維持するためにはこれらの光部
品を気密封止することが必要である。そのうえ更に、光
端末装置の光学的安定性を向上させるためには光ファイ
バを強固に固定することが必要である。
【０００２】本発明は光端末装置の製造に際し、高い位
置合わせ精度が比較的容易に得られる光部品固定装置並
びにその製造方法と光ファイバを固定する部分を比較的
頑固に固定可能でかつ比較的容易に気密封止できるよう
にする光部品固定装置並びにその製造方法に関するもの
である。
【０００３】
【従来の技術】比較的容易に高い位置合わせ精度を得る
ための従来技術の一例として、図２５に示す装置があ
る。これは光ファイバ１を載せるための断面Ｖ字状の第
一の溝２と、光半導体素子３を位置決めするためのＶ字
状或いは逆台形状の第二の溝４とが形成されたシリコン
基板５から構成されている。この装置は、例えば特開昭
５５─１５７２７７号公報に記載されている。
【０００４】第二の例として、図２７に示すように、断
面が三角形の２つの隣接した突起７の間のＶ字状の溝８
に光ファイバ９を搭載するとともに、２つの突起７の頂
部に光半導体素子１０を搭載するようにしている。光半
導体素子１０には、突起７の頂部に嵌め込まれる浅い溝
１０ａが形成されている。次に、光ファイバを固定する
従来の技術には、図２８(a) 、(b) に示すように、光コ
ネクタ１１のガイド穴１２に接着剤１３を注入し、そこ
に光ファイバ１４を挿入し、接着剤１３を硬化させて固
定するのが一般的である。
【０００５】ところが、光ファイバ１４の径が１２５μ
ｍなのに対し、ガイド穴１２の径が１２８μｍであるこ
とから、最大で1.５μｍの光ファイバ１４の位置ずれが
生じる可能性が大きい。また、実際には、微小なガイド
穴１２に接着剤１３を注入することが非常に困難を伴
う。なお、図２８中符号１５はガイドピン用穴、１６は
ファイバ被覆膜を示している。
【０００６】一方、光ファイバと光半導体素子の結合を
行う光結合モジュールでは、前述したように両者の位置
決めが極めて重要であり、このため、上述したように基
板に溝を形成し、その溝に光ファイバを位置決めする方
法が採られている。光結合モジュールにおける光ファイ
バの基板への接着は、例えば図２９(a) に示すように２
つの支持基板１５，１６表面のＶ溝１７，１８内面に沿
って半田層１９を薄く成膜し、それらのＶ溝１７，１８
の間に金属膜で被覆された光ファイバ２０を挟み、さら
に加熱して半田層１９を溶融させて光ファイバ２０を支
持基板１５，１６に接着固定していた。なお、図中符号
２１は光半導体素子を示している。
【０００７】しかし、この固定法では図２９(b) に示す
ように光ファイバ２０と支持基板の１１５，１６の間の
半田を介した接着面積が非常に小さく、固定強度に問題
があった。これに対して、図３０(a) に示すように金属
で被覆された光ファイバ２０を一方の支持基板１５のＶ
溝１７に嵌め込み、その上の一部に半田シート２２を載
せ、それらの上に支持基板１７を載せて半田シート２２
を外部から加熱して溶融させることにより光ファイバ２
０を基板に強固に固定する方法がある。このような方法
は、例えば特開平５−２６４８６８号公報に記載されて
いる。また、２つのＶ溝によって光ファイバを挟む技術
については、次の文献に記載されている。
【０００８】Craig A. Armiento et al., IEEE TRANSAC
TION ON COMPONENTS, HYBRIDS, ANDMANUFACTURING TECH
NOLOGY, VOL.15, NO.6, DECEMBER 1992
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術のうち図２５，図２７に示す光結合装置には次のよ
うな問題がある。まず、図２５に示す光結合装置では、
シリコン基板５に、半導体素子（半導体レーザ）３に形
成した突起に一致する幅と深さを有する溝４と光ファイ
バ１をガイドし、しかも光ファイバのコアの高さを半導
体レーザの発光部と同じ高さに固定する溝２を、溝４と
溝２を連続させて形成しなければいきないが、この溝を
高い精度で形成することが難しいという問題がある。
【００１０】この問題は半導体レーザに用いる半導体基
板の厚さと基板上に成長されるエピタキシャル層の厚さ
と位置合わせ精度を高くするために必要な突起の形成条
件から生じる。例えば、半導体レーザのミラー面を劈開
で形成するために、半導体レーザに用いる半導体基板の
厚さを１００μｍ以上とすることは困難である。なぜな
ら、厚くなると劈開が難しくなるからである（歩留りが
低下する）。また、エピタキシャル成長の制限から半導
体レーザの活性層は表面から２μｍ程度の深さのところ
に形成される。
【００１１】このような半導体レーザにおいて、突起を
形成した後の基板の強度を維持するためには半導体レー
ザの突起の高さを２０μｍ以下に抑えることが適当であ
る。仮に最大限高い突起を形成した場合でも５０μｍよ
り高くすると基板の残りしろが５０μｍ以下になって弱
くなるので、これ以上突起を高くすることは不可能であ
る。従って、シリコン基板５に形成される溝４の深さは
非常に深い場合でも５０μｍである。
【００１２】次に、この場合の光ファイバをガイドする
ための溝２の深さは、レーザの突起の高さよりほぼ１０
８μｍ深くなる。なぜなら、半導体レーザの活性層がほ
ぼ突起の頂上近傍に位置し、光ファイバの直径が１２５
μｍであり、Ｖ溝の斜面の角度が約５４．７度だからで
ある。単結晶シリコン基板はエッチングの異方性が大き
いので、図２６(a) のように幅の異なる窓２Ｗを有する
マスクＭを用いて５０μｍ以上にわたってエッチングす
ると、図２６(b) のように一つの矩形溝になってしま
い、目的とする幅の異なる溝を形成できなくなる。光フ
ァイバーをガイドする溝の深さは最低でも６２．５μｍ
以上必要なので、半導体レーザの突起の高さがいかなる
ものであってもこの問題が生じる。
【００１３】次に、図２７に示す光結合装置において
は、２つの突起７の頂部に光半導体素子１０を搭載する
構造のために、基板５がヒートシンクとして機能しない
ので、光半導体素子１０の熱拡散が悪くなって素子が劣
化し易くなる。また、図３０(a) に示すような光結合装
置によれば、半田溶融時に生成される半田の酸化膜が図
３０(b) のように上側の支持基板１６のＶ溝１８内に残
るので、Ｖ溝１６の内壁と光ファイバ２０とを直に接触
させることが困難である。しかも、光結合部近傍では半
田の侵入を避けるために半田を配置できない。これらの
結果として、光結合部付近では、図３０(c) に示すよう
に上側の支持基板１６が宙に浮いた状態になり、光ファ
イバ２０を十分に固定するすることができず、支持基板
１５側のＶ溝１７と光ファイバ２０との間に中空部分が
でき、光ファイバ固定部で気密をとることが困難であっ
た。しかも、その光結合部付近の光ファイバの位置決め
精度が低下する。
【００１４】なお、光ファイバ固定部の外部に気密封止
部を形成し、光ファイバ周辺を半田によって気密する装
置も従来技術として提案されている。以上のように、先
行技術に係る光ファイバの位置決め構造では、光ファイ
バを高精度に位置決めすることが困難であり、特に多芯
ファイバでは光ファイバ間の光軸のばらつきが大きくな
る。また、先行技術に係る光結合装置では、光ファイバ
を半田で固定しても、固定強度が弱かったり、光結合部
での位置ずれや変動が生じやすく、その結果、光素子と
の光結合効率の低下や温度に対する信頼性低下といった
問題を生じていた。
【００１５】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、半導体レーザと光ファイバを固定するた
めの深さの異なる矩形の溝を異方性エッチングで形成す
ることができる光部品固定装置でしかも光部品を強固に
固定し、かつ比較的容易に気密封止することができる光
部品固定装置およびその製造方法を提供することを目的
とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、（１）
図４(b) 、図２０に例示するように、光ファイバが嵌め
込まれる第一の溝37、113 と、該第一の溝37、113 より
も広くして該第一の溝37、113 の一部に重なる第二の溝
40、114 とが形成された基板を有することを特徴とする
光部品固定装置により解決する。
【００１７】（２）図２０に例示するように、光ファイ
バ44が嵌め込まれる第一の溝37と、前記第一の溝37の先
方に存在し、光半導体素子45、77の凹凸面が嵌め込まれ
且つ前記第一の溝37よりも浅く形成された第二の溝38、
66と、該第一の溝37と前記第二の溝38の端部の間に存在
して前記第一の溝37よりも広い第三の溝40とが形成され
た基板31を有することを特徴とする光部品固定装置によ
り解決する。
【００１８】（３）図５に例示するように、前記光半導
体素子45の前記凹凸面は断面が台形であり、前記第二の
溝37は断面が逆台形であることを特徴とする（２）の光
部品固定装置によって解決する。 （４）図１１に例示するように、前記光半導体素子77の
前記凹凸面は前記第二の溝66よりも浅い嵌合用溝77a, 7
7bが形成された面であり、前記第二の溝66は前記半導体
素子77の該嵌合用溝77a, 77bに嵌め合わされる突起66a,
66bを有していることを特徴とする（２）の光部品固定
装置により解決する。
【００１９】（５）図１１に例示するように、前記光半
導体素子45の凹凸面の平坦面には電極46が形成され、前
記第二の溝38の底面には絶縁膜39を介して金属パターン
41が形成され、前記電極46と前記金属パターン41は半田
49によって接続されていることを特徴とする（２）の光
部品固定装置により解決する。 （６）図１１に例示するように、前記金属パターン41は
該電極46よりも面積が大きいことを特徴とする（５）の
光部品固定装置により解決する。
【００２０】（７）図１９に例示するように、前記第三
の溝40には前記光半導体素子44から前記光ファイバ44に
向かって光を透過させる光アイソレータ105 が挿入され
ていることを特徴とする（２）の光部品固定装置により
解決する。 （８）図２１に例示するように、光ファイバ120 が嵌め
込まれる第一の溝123と、該第一の溝123 の一部に重な
る領域に該第一の溝123 よりも広く形成されて接着剤が
供給される第二の溝125 とを有する第一の基板121 と、
前記光ファイバ120 を前記第一の溝123 に押圧する第二
の基板122 とを有することを特徴とする光部品固定装置
により解決する。
【００２１】（９）図２１に例示するように、前記第二
の基板122 には、前記第二の溝125に重なる領域に配置
され、前記第一の溝123 よりも広く形成された第三の溝
126が形成されていることを特徴とする（８）光部品固
定装置により解決する。 （１０）図２１に例示するように、前記第二の基板122
には、前記第一の溝123 に対向する位置に形成されて前
記第一の溝123 と同じ幅を有する第四の溝124と、前記
第二の溝125 に対向する位置に形成されて前記第二の溝
125 と等しいかそれより大きな第三の溝126 が形成され
ていることを特徴とする（８）の光部品固定装置により
解決する。
【００２２】（１１）図２１に例示するように、前記第
一の基板121 、前記第二の基板122の少なくとも一方は
シリコン基板から構成され、かつ、前記第一〜第四の溝
123、124 、125 、126 のうちの少なくとも１つは該シ
リコン基板の１００面に形成されて１１１面の斜面を有
することを特徴とする（８）〜（１０）のいずれかに記
載の光部品固定装置により解決する。
【００２３】（１２）少なくとも前記第一の基板121 、
前記第二の基板122 の表面には熱により溶融する第一の
金属層が形成され、前記光ファイバの周囲には熱により
溶融する第二の金属層が形成されていることを特徴とす
る（８）〜（１０）のいずれかに記載の光部品固定装置
により解決する。 （１３）図１〜図４に例示するように、基板31の主面に
第一の絶縁膜32を形成する工程と、前記第一の絶縁膜32
をパターニングすることにより、光ファイバ取付け位置
にストライプ状の第一の窓33を形成するとともに、第一
の窓33の先方に間隔をおいて第二の窓34を形成する工程
と、前記第一及び第二の窓33、34及び前記第一の絶縁膜
32の上に第二の絶縁膜35を形成する工程と、前記第二の
絶縁膜35をパターニングして前記第一の窓33を選択的に
露出する第三の窓36を形成する工程と、前記第二及び第
三の窓34，36から露出した前記基板31をエッチングして
第一の溝37を形成する工程と、前記第二の絶縁膜35を選
択的に除去する工程と、前記第二の窓34から露出した前
記基板31をエッチングすることにより、前記第一の溝37
よりも浅く、かつ光半導体素子の突起と嵌合する第二の
溝34を形成する工程と、前記基板31のうち前記第一の溝
37と第二の溝38の互いに対向する端部を通り、前記第一
の溝33と直交する方向に形成された第三の溝40を機械的
に形成する工程とを有することを特徴とする光部品固定
装置の製造方法により解決する。
【００２４】（１４）図９〜図１１に例示するように、
基板61の主面に第一の絶縁膜62を形成する工程と、前記
第一の絶縁膜62をパターニングして光半導体素子取付け
位置に第二の窓63〜65を形成する工程と、前記第二の窓
63〜65から露出した前記基板61をエッチングして第二の
溝66〜68を形成する工程と、前記第一の絶縁膜62を除去
する工程と、前記基板61の主面に第二の絶縁膜69を形成
する工程と、前記第二の絶縁膜69をパターニングして前
記第二の溝66〜68に間隔をおいてストライプ状の第一の
窓70を形成する工程と、前記第一の窓70から露出した前
記基板61をエッチングして前記第二の溝66〜68よりも深
い光ファイバ取付け用の第一の溝71を形成する工程と、
前記基板61のうち前記第一の溝70と第二の溝66〜68の互
いに対向する端部を通り、前記第一の溝66〜68と直交す
る方向に形成された第三の溝75を機械的に形成する工程
とを有することを特徴とする光部品固定装置の製造方法
により解決する。
【００２５】（１５）図１２〜図１４に例示するよう
に、第一の基板35の主面に、光ファイバを取り付ける第
一の溝37と該第一の溝の先方に間隔をおいて該第一の溝
37よりも浅い光半導体素子取付用の第二の溝38を形成す
る工程と、第一の絶縁膜81により覆われた第二の基板80
の一面を前記第一の基板35の主面に張り合わせる工程
と、前記第二の基板80を他面側から研磨、エッチングす
ることにより除去し、前記第一の絶縁膜81だけを前記第
一の基板35の前記主面に残存させる工程と、フォトリソ
グラフィー技術を用いて、前記第二の溝38内の前記第一
の絶縁81を除去する工程と、前記第二の溝38の上に第二
の絶縁膜39を形成し、その上に金属パターン41〜43を形
成する工程と、前記第一の溝37の上から前記第一の絶縁
膜81を除去する工程と、前記第一の基板35のうち前記第
一の溝37と第二の溝38の互いに対向する端部を通り、前
記第一の溝38と直交する方向に形成された第三の溝40を
機械的に形成する工程とを有することを特徴とする光部
品固定装置により解決する。
【００２６】（１６）図１５〜図１７に例示するよう
に、第一の基板83の主面に光ファイバ取付用のストライ
プ状の第一の溝84を形成する工程と、第一の絶縁膜85に
より覆われた第二の基板の一面を前記第一の基板83の主
面に張り合わせる工程と、前記第二の基板を他面側から
研磨、エッチングすることにより除去し、前記第一の絶
縁膜85だけを前記第一の基板83の前記主面に残存させる
工程と、前記第一の絶縁膜85をパターニングして、前記
第一の溝84の先方に間隔をおいて第二の窓86〜88を形成
する工程と、前記第二の窓86〜88から露出した前記第一
の基板83をエッチングして前記第一の溝84よりも浅い光
半導体素子取付用の第二の溝89〜91を形成する工程と、
前記第二の溝89〜91及び前記第一の絶縁膜85の上に第二
の絶縁膜92を形成する工程と、フォトリソグラフィー技
術を用いて、前記第二の溝89〜91の上に前記第二の絶縁
膜92を介して金属パターン93を形成する工程と、前記金
属パターン93の下とその周囲以外の領域の前記第一の溝
84と前記第二の溝89〜91から前記第一及び第二の絶縁膜
85、92を除去する工程と、前記第一の基板83のうち前記
第一の溝84と第二の溝89〜91の互いに対向する端部を通
り、前記第一の溝84と直交する方向に形成された第三の
溝96を機械的に形成する工程とを有することを特徴とす
る光部品固定装置の製造方法により解決する。
【００２７】
【作用】本発明によれば、光ファイバ取付用溝に重ねて
それよりも広い拡張溝を有する基板を使用して光ファイ
バを固定するようにしている。その拡張溝は光ファイバ
の位置合わせには関与しないために、ここに接着剤を塗
布することにより、光ファイバの位置決めに影響するこ
となく光ファイバは接着剤により固定される。また、拡
張溝と光ファイバの間の空間は接着剤で充満されて十分
な固定強度が得られる。この場合、光ファイバ取付用溝
と光ファイバとの間への接着剤（半田）の流出が避けら
れるので、光ファイバは光ファイバ取付用溝の内壁によ
り直接支持されて正確に位置決めされる。
【００２８】また、別な発明によれば、光ファイバを嵌
め込む第一の溝の端部と光半導体素子を嵌め込む第二の
溝を独立に形成した後に、互いに対向するそれらの溝の
端部を横切るように第三の溝を形成している。これによ
り、第一の溝と第二の溝の深さを相違させることがで
き、かつ、それらの間にテーパ状の浅い溝が形成される
ことが回避される。
【００２９】これにより光ファイバと光半導体素子との
間隔が広がることはなくなり、光結合装置の構造的な欠
陥が解消され光結合効率が低下することはない。しか
も、第一の溝の上に塗布された接着剤（半田）が光結合
領域にはみ出しても、第三の底部に流れるので、光結合
を遮ることはない。また、本発明によれば、その第二の
溝の上に金属パターンを形成する前に、基板の表面に張
り合わせた平坦な絶縁膜によって予め第一の溝を覆うよ
うにしているので、第一の溝が深い場合でもフォトリソ
グラフィーによるパターニングが容易になる。
【００３０】さらに、本発明によれば、光半導体素子に
台形状の突起を形成し、その突起に嵌合する溝を基板側
に形成するとともに、突起の下面に形成された電極と溝
の状面に形成された金属パターンを半田によって接続す
るようにしている。この場合、金属パターンを電極より
も広く形成している。従って、半田を溶融する際に、半
田が金属パターンに広がるためにその厚さが溶融前より
も薄くなって電極を金属パターン側に引き寄せる効果が
生じる。引き寄せられた光半導体素子と溝は互いの斜面
で接触するので、左右方向と高さ方向が高精度で位置決
めされる。また、光半導体素子の熱はこの半田と金属パ
ターンを介して基板側に放熱される。
【００３１】
【実施例】そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。 （第１実施例）図１は、本発明の第１実施例に係る光部
品固定装置の製造工程を斜視図、図２〜４は、その平面
図である。
【００３２】まず、図１(a) に示すように、シリコン基
板３１の（１００）面をウェット酸化して厚さ１μｍの
SiO2膜（絶縁膜）３２を形成する。熱酸化は、１１００
℃の温度で１時間行う。続いて、フォトリソグラフィー
法により、間隔をおいて２つのストライプ状の窓３３，
３４を直線上に形成する。第一の窓３３は、幅１５０μ
ｍで長さが５mm、第二の窓３４は、幅１５０μｍで長さ
１mmで、それらの間隔は５０μｍである。
【００３３】第一及び第二の窓３３，３４を形成する場
合には、１枚のフォトマスクを使用することにより、第
一及び第二の窓３３，３４の相対位置精度を良くする。
具体的には、２つの窓の３３，３４の相対位置精度は、
マスクの描画精度である０．１μｍ以下になる。次に、
図１(b) に示すように、SiO2膜３２と窓３３，３４を覆
うシリコン窒化膜（絶縁膜）３５を熱ＣＶＤ法により
０．２μｍの厚さに形成し、続いて、そのシリコン窒化
膜３５をフォトリソグラフィー法によりパターニングし
て第一の窓３３とその周辺を選択的に開口する第三の窓
３６を形成する。この場合、第二の窓３４はシリコン窒
化膜３５によって覆った状態にする。
【００３４】なお、シリコン窒化膜３５を形成する場合
の成長温度は９００℃以上にするか、或いは９００℃以
下で成長した後に、９００℃以上でシリコン窒化膜３５
を加熱する。これにより、シリコン窒化膜３５は、SiO2
膜３２のエッチャントにより溶けない膜質となる。本実
施例ではSiO2膜３２を形成した上にシリコン窒化膜を形
成しているので、シリコン基板３１との界面に応力が加
わってシリコン基板３１が異常エッチングされたり、シ
リコン基板３１に亀裂が生じるようなことはない。
【００３５】この後に、８０℃、３０重量％のＫＯＨ水
溶液を用いて第一の窓３３から露出したシリコン基板３
１を１００分間エッチングすると、図２(a) に示すよう
に、第一の窓３３から露出した部分に断面Ｖ字状の第一
の溝３７が形成される。次に、熱リン酸によるウェット
エッチングにより、シリコン窒化膜３５を除去する。こ
れにより、第二の窓３４が露出する。
【００３６】続いて、８０℃、３０重量％のＫＯＨ水溶
液を用いて第二の窓３４から露出したシリコン基板３１
を１５分間エッチングすると、図２(b) に示すように第
二の窓３４から露出したシリコン基板３１に逆台形状の
第二の溝３８が形成される。第二の溝３８の深さは１５
μｍである。シリコン基板３１の（１００）面をＫＯＨ
によりエッチングすると、（１１１）面方向にエッチン
グが進むので、第一の溝３７はＶ字状になり、第二の溝
３８の側面には斜面が形成される。第一の溝３７は、そ
の断面がＶ字形になって時点でエッチング速度は１／１
００μｍ以下になるので、第二の溝３８を形成した後の
第一の溝３７のオーバエッチングは０．１μｍ以下と極
めて小さい。このオーバーエッチングを更に小さくする
方法としては、そのオーバエッチングを見込んで第一の
窓３３の幅を狭くするか、或いは、第一の溝３７を形成
する際のエッチングを目標時間よりも少し早く停止すれ
ばよい。
【００３７】このように、第一の溝３７と第二の溝３８
は、別々なエッチングにより形成されたので、それらは
異なる深さに制御される。このような溝形成工程の後
に、SiO2膜３２及び第一及び第二の溝３７，３８の上に
シリコン窒化膜３９をプラズマＣＶＤ法により０．２μ
ｍの厚さに形成した後に、このシリコン窒化膜３９のう
ち第二の溝３８の上の領域だけをフォトレジストにより
カバーして緩衝フッ酸によってシリコン窒化膜３９及び
SiO2膜３２を除去する。そして、フォトレジストを除去
することにより、図３(a) に示すように、第二の溝３８
だけがSiO2膜３２及びシリコン窒化膜３９により覆われ
ることになる。
【００３８】なお、プラズマＣＶＤで形成したシリコン
窒化膜の場合には厚さが０．２μｍ程度であれば膜によ
る応力は問題にならないので、そのパターニングを省略
してもよい。次に、シリコン基板３１及びシリコン窒化
膜３９の上にチタン（Ti）と白金（Pt）を順に真空蒸着
により形成した後に、図３(b) に示すように、それらの
金属膜をフォトリソグラフィー法によってパターニング
して第二の溝３８を覆っているシリコン窒化膜３９の上
に３つの金属パターン４１〜４３を形成する。そのうち
の中央の金属パターン４１は、両側の金属パターン４
２，４３よりも長く形成されて外部に引き出されてい
る。
【００３９】なお、金属パターン４１〜４３の形成にド
ライフィルムタイプフォトレジストを用いるとフォトリ
ソグラフィー工程が容易になる。この後に、図４(a) に
示すように、ダイシングソーを使用して第一及び第二の
溝３７，２８の間に第三の溝４０を形成する。第三の溝
４０は、第一及び第二の溝３７，２８を結ぶ直線と直交
する方向に形成され、その深さは第一及び第二の溝３
７，２８よりも浅いことはなく、好ましくはそれらより
も深く形成される。また、第三の溝４０は、第一及び第
二の溝３７，３８の互いに対向する端部を含む範囲に形
成され、これにより第一及び第二の溝３７，３８の端部
は第三の溝４０の側部に繋がる。
【００４０】なお、図４(a) は、シリコン基板３１の上
面と側断面を示している。続いて、第一及び第二の溝３
７，３８のうち互いに向かい合わない側の端面を通る軌
道上でシリコン基板３１の両端をダイシングソーにより
切断する。その切断方向は、第一及び第二の溝３７，３
８を結ぶ直線に垂直な方向である。また、溝は±２μｍ
の精度を出すことは容易である。
【００４１】これにより、光ファイバと光半導体素子を
固定するための基板の形成が終了する。次に、図４(b)
に示すように、第一の溝３７に光ファイバ４４を、第二
の溝３８に光半導体素子４５をそれぞれ嵌め込んで光フ
ァイバ４４の端部と光半導体素子４５の活性層を突き合
わせる。
【００４２】光ファイバ４４は接着剤あるいは半田によ
り第一の溝３７内に固定されるが、接着剤や溶けた半田
が第一の溝３７からはみ出して第三の溝４０内に到達す
ることがある。この場合、第三の溝４０が形成されてい
るので、溶融して光ファイバ４４により押し出された半
田は、第三の溝４０の下方に流れかつ横方向に広がるこ
とになるので、光ファイバ４４と光半導体素子４５の間
を塞ぐことはない。しかも、光ファイバ４４と光半導体
素子４５の間にはそれらの接近を妨げるものが存在しな
い。従って、光ファイバ４４と光半導体素子４５の光結
合は良好になされる。
【００４３】次に、第二の溝３８と光半導体素子４５と
の嵌め合せについて説明する。光半導体素子４５には、
図５(a) に示すように、シリコン基板３１の逆台形の第
二の溝３８の両側の斜面に嵌め合わされる台形の突起４
５ａが形成される。その突起４５ａは、フォトリソグラ
フィーとウェットエッチングによって光半導体素子４５
の活性層４５ｂが中心に位置するように構成されてい
る。突起４５ａの台形の斜面の角度と第二の溝３８の両
側の斜面の角度は、突起４５ａと第二の溝３８が嵌め合
わされた状態で同じである。光半導体素子４５をGaAs系
やInP 系などによって形成すれば、第二の溝３８の斜面
と同じ角度ができる。
【００４４】その斜面によって光半導体素子４５と第二
の溝３８の斜面とを接触させて嵌め合わせるようにして
いるので、第二の溝３８の幅を精度良くすれば、その深
さが多少変動が生じても問題はない。また、突起４５ａ
の高さは例えば１５μｍであって、突起４５ａを第二の
溝３８に嵌め込んだ状態では、突起４５ａの平坦面と第
二の溝３８の底面の間に５μｍの隙間が生じるように第
二の溝３８と突起４５ａのそれぞれの幅が調整されてい
る。
【００４５】この光半導体素子４５は、例えばInP を基
板に用いた半導体レーザであり、光出力端の厚みが薄
く、且つ光出力端側の幅が広いテーパ状の導波路が一体
となったモード変換型を使用する。この半導体レーザ
は、例えば1993年電子情報通信学会秋季大会、講演番号
C-182 の予稿集に記載されている。光半導体素子４５の
突起４５ａの平坦面のコンタクト層（不図示）には、Ti
とPtを真空蒸着してなる幅１０μｍのストライプ状の電
極パターン４６〜４８が間隔をおいて配置され、それら
の電極パターン４６〜４８の上には図５(b) の左又は右
に示すような断面形状で、幅１０μｍ、厚さ１０μｍの
AuとSnの共晶合金よりなるペレット４９〜５１が真空蒸
着されている。それらのペレット４９〜５１は、電極パ
ターン４６〜４８の上に沿ってストライプ状に形成され
る。
【００４６】このAuSnペレット４９〜５１を第二の溝３
８の上の３つの金属パターン４１〜４３に接触させて加
熱溶解し、再び冷却して融着することにより、第二の溝
３８と突起４５ａが図５(a) に示すように斜面で接触し
ながら固定される。図５に示すように、第二の溝３８の
上の金属パターン４１〜４３の幅を電極パターン４６〜
４８よりも大きくなるように調整しておき、AuSnペレッ
ト４９〜５１の量を適量に調整することにより、AuSnペ
レット４９〜５１の先端は５μｍ程度の隙間が開いてい
ても溶融されることによってパターンに接着する。
【００４７】さらに、ベレット４９〜５１が図５(c) に
示すように金属パターン４９〜５１を濡らすと、ペレッ
ト４９〜５１を構成するAuSn半田は金属パターン４１〜
４３の横方向に広がるために薄くなり、光半導体素子４
５をシリコン基板３１側に引き寄せる力が働く。この場
合、そのような引き寄せる程度にその張力が作用するよ
うな半田の体積とする必要があり、多過ぎても少な過ぎ
ても良くない。
【００４８】以上の作用により、図５(a) に示した斜面
での接触が確実になされる。この機能により、光半導体
素子４５の突起４５ａの高さや第二の溝３８の深さや金
属パターン４１〜４３やAuSnペレット４９〜５１の厚さ
が多少変化しても嵌め合わせ後の高さは維持される。こ
のように、光半導体素子４５とシリコン基板３１は、Au
Sn半田を介して複数箇所で接触しているので、電極の引
き出しが容易に行えるばかりでなく、AuSn半田を介して
光半導体素子４５の熱はシリコン基板３１に伝わること
になる。
【００４９】以上のような光結合基板を適用した光送受
信装置（光トランシーバ）の一例を図６(a) に基づいて
説明する。シリコン基板５２の上面には、上記したと同
じ構造のＶ状の第一の溝３７ａ，３７ｂと逆台形状の第
二の溝３８ａ，３８ｂが形成され、ファイバカプラ６０
を通る２本の光ファイバ４４ａ，４４ｂと半導体レーザ
４５ａとエッジ入射型フォトディテクター４５ｂを上記
した方法で固定した。この場合の、エッジ入射型フォト
ディテクター４ｂは上記したと同じ形状の突起（不図
示）を有し、その平坦面には複数のペレットが上記同様
に形成されている。このエッジ入射型フォトディテクタ
ーとしては、例えば1993年電子情報通信学会春季大会、
講演番号C-280の予稿集に記載されているような厚い光
吸収層を持つ構造のものを採用する。
【００５０】このようなシリコン基板５２は、電気信号
の入出力用フィードスルー５４を有する金属製のパッケ
ージ５３に格納される。また、そのパッケージ５３内に
は、電子回路用集積回路５５ａ，５５ｂを取り付けた第
二の基板５６がシリコン基板５２と直列に配置されてい
る。シリコン基板５２の第二の溝３８ａ，３８ｂ上の金
属パターン４１ａ，４１ｂと第二の基板５６上の金属パ
ターン５６ａ，５６ｂは金ワイヤ５７を介して接続され
ている。２本の光ファイバ４４ａ，４４ｂのどちらか一
方を加入者系の光ファイバに接続して双方向通信を行
う。
【００５１】この例によれば、２本の光ファイバ４４
ａ，４ｂと半導体レーザ４５ａ、フォトディテクター４
５ｂの光結合を無調整で行っても高い光結合効率が得ら
れ、しかも、装置を小型化できるという効果が得られ
る。さらに、この光送受信装置では、位置調整して光結
合を行う部分が光ファイバ（４４ａ，４４ｂ）の先端と
光半導体素子（４５ａ，４５ｂ）の一か所だけになるの
で、非常に低損失になる効果がある。その損失は、半導
体レーザ４５ａと光ファイバ４４ａの接続損失が１ｄ
Ｂ、フォトディテクタ４５Ｂと光ファイバ４４ｂの接続
損失が０．３ｄＢ、ファイバカプラ６０の過剰損失が
０．１ｄｄＢ、光ファイバ４４ａ，４４ｂと他の光ファ
イバ４４ｃ，４４ｄとのスプライス損失が０．１ｄＢと
いう非常に低損失な光送受信装置が実現された。
【００５２】なお、光ファイバ４４ａ，４４ｂとして
は、図６(b) に示すように、コアｃが先端部分でテーパ
状に広がった構造のものを使用すると結合効率が向上す
る。これはこの実施例に限るものではなく、以下の実施
例でも同様に適用される光ファイバである。次に、図７
は気密封止を容易にする例を示す。
【００５３】この例では第一の溝３７と第二の溝３８と
第三の溝４０と金属パターン４１〜４３を形成したシリ
コン基板３１に半導体レーザ４５と１２６μｍの穴の付
いたガラスキャピラリ４４ｃを搭載し、Ｓｎを用いて金
属製のパッケージ５３ａに接着し、金線５７で配線４１
とフィードスルー５４をワイヤボンディングした。ここ
にガラスキャピラリ４４ｃの外形直径は２５０μｍであ
り、ガラスキャピラリ４４ｃを接着剤で固定した。ま
ら、パッケージ５３ａの右側のフランジ５３ｆの穴から
金属スリーブ４４ｓの付いた光ファイバ４４を挿入し、
先端を半導体レーザ４５に近づけた後に、フランジ５３
ｆと金属スリーブ４４ｓの外端部４４ｐをＹＡＧレーザ
でシーム溶接した。さらに、窒素雰囲気中でパッケージ
５３ａの上に蓋５３ｃを被せ、周囲を抵抗溶接して気密
封止した。
【００５４】この例において、ガラスキャピラリ４４ｃ
があるために光ファイバ４４を光軸に垂直な方向に調節
する必要が無くなり、位置合わせが容易で、気密のため
にＹＡＧ溶接する間も光ファイバ４４が強固に保持され
る効果が得られた。なお、本例では、ＹＡＧ溶接により
気密封止しているので、光ファイバ４４やキャピラリ４
４ｃの固定は接着剤で十分である。
【００５５】なお、本実施例をアレイに適用するには、
第一の溝３７をアレイ状に形成し、キャピラリ４４ｃに
アレイ状のものを用い、半導体レーザ４５としてアレイ
状のものを用いればよい。更に、図１〜図５及び図７に
示した実施例によれば、例えば８インチ径のシリコン基
板３１に数百組の第一の溝３７と第二の溝３８を形成
し、数百個の半導体レーザの表面のAuSnペレットを金属
パターン４１〜４３に圧着して仮固定して数百個の第二
の溝３８の全てに搭載し、次に一括して３００℃まで加
熱することにより、一括して数百個の半導体レーザを溝
３８で位置決めすることができる。次いで、数百個のガ
ラスキャピラリ４４ｃを溝３７に固定し、さらに、ダイ
シングソーでチップ毎に分割し、次いで図７に示す方法
で気密封止すれば、ウエハ単位のバッチ処理により、容
易に光端末装置を大量生産できるようになる。
【００５６】なお、図８(a) に示すようにSiO2膜３２の
マスクの形成を変更して、第一の窓３３の一部にそれよ
りも大きな幅の突出部３２ａを形成し、これにより、シ
リコン基板３１の上面には第一の溝３７の一部にそれよ
りも大きくて深い拡張部３７ｘが重ねて形成される。こ
れによって、図８(b) に示すように、光ファイバ４４を
シリコン基板３１に接着する際に、その拡張部３７ｘ内
に半田を集中的に供給してそこで光ファイバ４４を接着
固定してもよい。その詳細は第６実施例で説明する。
【００５７】（第２実施例）上記した実施例では、光半
導体素子に台形状の突起を形成し、その突起に嵌合する
溝をシリコン基板に形成しているが、光半導体素子の位
置決めのために次のような構造を採用してもよい。次
に、その構造を製造工程に沿って説明する。
【００５８】まず、図９(a) に示すように、シリコン基
板６１の（１００）面を熱酸化して厚さ０．３μｍのSi
O2膜（絶縁膜）６２を形成した後に、そのSiO2膜６２を
フォトリソグラフィー法によりパターニングして光半導
体素子取付け領域とその周辺に１００μｍの間隔で平面
が矩形状の３つの窓６３〜６５を形成する。その３つの
窓６３〜６５は、光導波方向と直交する方向に並べられ
る。
【００５９】この後に、図９(b) に示すように、ＫＯＨ
水溶液で窓６３〜６５から露出したシリコン基板６１を
ウェットエッチングして断面が逆台形状の第一〜第三の
溝６６〜６８を形成する。そのウェットエッチングは第
１実施例の第二の溝３８を形成する場合と同じ条件に
し、深さを１５μｍとする。次に、緩衝フッ酸によりSi
O2膜６２を除去した後に、再びシリコン基板６１の上面
を熱酸化して第二のSiO2膜６９を厚さ１μｍに形成す
る。続いて、図１０(a) に示すように第二のSiO2膜６９
をフォトリソグラフィー法によりパターニングして中央
の第二の溝６６と間隔をおいて導波方向に第四の窓７０
を形成する。
【００６０】この後に、図１０(b) に示すように、第四
の窓７０から露出したシリコン基板６１をＫＯＨ水溶液
によりウェットエッチングして深さ１００μｍのＶ溝７
１を形成する。そのウェットエッチングは第１実施例の
第一の溝３７を形成する場合と同じ条件とする。この後
に、全体にTiとAuを真空蒸着して、これらの金属膜をフ
ォトリソグラフィー法によりパターニングして、図１１
(a) に示すような第一〜第三の金属パターン７２〜７４
を第二のSiO2膜６９を介して第二の溝６６の上に形成す
る。この場合、中央の第二の金属パターン７２が外部に
引き出される。
【００６１】この後に、図１１(a) に示すように、ダイ
シングソーを使用して第一〜第三の溝６６〜６８とＶ溝
７１の間に第五の溝７５を形成する。第五の溝７５は、
Ｖ溝７１の長手方向と直交する方向に形成され、Ｖ溝７
１よりも浅くならない深さに形成される。また、第五の
溝７５は、第一〜第三の溝６６〜６７及びＶ溝７１の端
部を横断する範囲に形成され、これにより第一〜第三の
溝６６〜６７及びＶ溝７１は第五の溝７５の側部に繋が
る。
【００６２】続いて、第五の溝７５に繋がらない第一〜
第三の溝６６〜６７及びＶ溝７１の端部を横切るよう
に、図１１(a) の二点鎖線で示すようにシリコン基板６
１を切断する。以上のような工程により形成されたシリ
コン基板６１上のＶ溝７１に光ファイバ７６を嵌め込む
とともに、第一〜第三の溝６６〜６８の間に形成される
２つの突起６６ａ，６６ｂに光半導体素子７７のＶ溝７
７ａ，７７ｂを嵌め込んで、それらの光部品を位置決め
する。
【００６３】なお、光ファイバ７６は半田により固定さ
れ、また、光半導体素子７７は、図１１(c) に示すよう
に、光半導体素子７７の電極７８ａ〜７８ｃとシリコン
基板６１上の金属パターン７２〜７４とAuSn半田７９を
介して固定される。その接続は第１実施例の図５に示す
状態と同じである。その光半導体素子７７に形成される
Ｖ溝７７ａ，７７ｂは、第一〜第三の溝６６〜６８の側
部の傾斜面に一致する角度を有している。それらのＶ溝
７７ａ，７７ｂは、第１実施例の台形の突起４５ａの周
囲の半導体層を除去するのではなく、台形の突起の周囲
に沿って溝を形成した点で第１実施例と相違する。
【００６４】この実施例では、光半導体素子７７を位置
決めする溝６６〜６８の形状を変化させた他は第１実施
例と同じであり、光半導体素子７７の電極７８ａ〜７８
ｃと金属パターン７２〜７４との接続は容易であり、し
かも光半導体素子７７の熱を半田７９を介してシリコン
基板６１に伝えることは第１実施例と同じである。な
お、この実施例では、第一〜第三の溝６６〜６８とＶ溝
７１を形成するための窓６３〜６５，７０を別々に形成
したが、第１実施例と同じように、同時に形成し、その
後で第一〜第三の窓をシリコン窒化膜により覆うように
してもよい。これによれば、第１実施例のように窓の位
置合わせ精度が良くなる。
【００６５】（第３実施例）第１実施例において、第二
の溝３８の上に金属パターン４１〜４３を形成する場合
にはリフトオフ法は適用できない。なぜなら、リフトオ
フのためにフォトレジストを塗布すると、Ｖ字状の第一
の溝３７が１００μｍと深いので、その中に入り込んだ
フォトレジストが容易に溶剤によって除去されないから
である。
【００６６】そこで、金属パターン４１〜４３をリフト
オフ法により形成する場合には次のような工程を経る。
まず、第１実施例で既に述べた方法により、シリコン基
板３１（ベースウェハ）の上にＶ字状の第一の溝３７と
逆台形状の第二の溝３８を形成する。その一部の断面を
示すと図１２(a) のようになる。
【００６７】次に、図１２(b) に示すように、表面を膜
厚１．０μｍのSiO2膜８１によって覆われた第二のシリ
コン基板（ボンドウェハ）８０を用いて、シリコン基板
３１のうち第一及び第二の溝３７，３８が形成された面
を第二のシリコン基板８０の一面に張り合わせる。続い
て、図１２(c) に示すように、第二のシリコン基板８０
をその他面から研磨し、薄くなった時点でＫＯＨ溶液で
エッチングして図１２(d) に示すように、ベースウェハ
であるシリコン基板３１から除去する。
【００６８】この状態では、ベースウェハとなるシリコ
ン基板３１の表面にSiO2膜８１だけが残る。図１３(a)
は、ボンドウェハ８０を除去した後のシリコン基板３１
を示す斜視図、同図(b) は、その平面図である。次に、
図１４(a) に示すように、SiO2膜８１をフォトリソグラ
フィーによりパターニングし、第二の溝３８だけを露出
する窓８２を形成する。続いて、第１実施例で説明した
方法により、第二の溝３８の上だけにシリコン窒化膜３
９を選択的に形成する。
【００６９】次に、フォトレジストを塗布し、これを露
光、現像することにより、シリコン窒化膜３９上に形成
する金属パターンの形状領域を開口する窓（不図示）を
形成する。この後に、TiとAuを真空蒸着した後に、フォ
トレジストを除去する。これにより、図１４(b) に示す
ように、第１実施例と同じ金属パターン４１〜４３が第
一の溝３８の上にシリコン窒化膜３９を介して形成され
る。
【００７０】このような方法によれば、フォトレジスト
を塗布する際に、Ｖ字状の第一の溝３７は、平坦なSiO2
膜８１により覆われた状態になるので、その中にフォト
レジストが入り込むことはなくなり、リフトオフ法の適
用が可能になる。この後に、第一の溝３７の上にあるSi
O2膜８１を除去し、その後に図４(a),(b) に示すような
工程に移る。
【００７１】（第４実施例）上記した光ファイバを取付
ける深い溝と光半導体素子を取り付ける浅い溝は、次の
ような工程によっても形成される。まず、図１５(a),
(b) に示すように、光ファイバを取付ける深さ１００μ
ｍのＶ溝８４をシリコン基板８３の上に形成する。その
形成方法は、第２実施例のＶ溝７１と同じ方法による。
ただし、シリコン基板８３の上面の四隅には、Ｖ溝８４
を形成する際に位置合わせ用のマークＭ１〜Ｍ４が細く
且つ浅く形成されている。これらのマークＭ１〜Ｍ４
は、以下の工程でフォトレジストを露光する際に使用す
るフォトマスクの位置合わせに使用される。
【００７２】この後に、第３実施例と同じ基板の張り合
わせ方法を経て、シリコン基板８３の状面を平坦なSiO2
膜８５で覆う。次に、シリコン基板８３の表面のSiO2膜
８５をフォトリソグラフィーによりパターニングして、
図９(a) と同じように３つの窓８６〜８８を形成する。
そのうちの真ん中の窓８７は、Ｖ溝７１の長手方向の延
長上にあり、Ｖ溝７１の端部と間隔をおいて形成する。
【００７３】この後に、図１６(a),(b) に示すように、
ＫＯＨ水溶液で窓８６〜８８から露出したシリコン基板
８３をウェットエッチングして断面が逆台形状の第一〜
第三の溝８９〜９１を形成する。そのウェットエッチン
グは第１実施例の第二の溝３８を形成する場合と同じ条
件にし、深さを１５μｍとする。次に、プラズマＣＶＤ
法により全体に厚さ０．２μｍのシリコン窒化膜（Si3N
4 膜）９２を形成する。ついで、図１６(c) に示すよう
に、そのシリコン窒化膜９２の上にTiとPtを真空蒸着し
て浅い第二の窓９０上のシリコン窒化膜９２のうちＶ溝
８４の延長上にストライプ状の金属パターン９３を形成
するとともに、Ｖ溝８４の横の領域に短冊型の金属パタ
ーン９４を形成する。これらの金属パターン９３，９４
はリフトオフ法によって形成する。
【００７４】続いて、図１７(a) に示すように、フォト
レジスト９５を塗布し、これを露光、現像して金属膜パ
ターン９３，９４を選択的に覆い、その後に、フォトレ
ジスト９５をマスクにしてシリコン窒化膜９２を熱リン
酸により除去し、SiO2膜８３を緩衝フッ酸によって除去
する。そして、フォトレジスト９５を除去した後に、図
１７(b) に示すように、ダイシングソーを使用して第一
〜第三の溝８９〜９１とＶ溝８４の間に第五の溝９６を
形成する。第五の溝９６は、Ｖ溝８４の長手方向と直交
する方向に形成され、Ｖ溝８４よりも浅くならない深さ
に形成される。また、第五の溝９６は、第一〜第三の溝
８９〜９１及びＶ溝８４の端部を横断する範囲に形成さ
れ、これにより第一〜第三の溝８９〜９１及びＶ溝８４
は第五の溝９６に繋がる。
【００７５】続いて、第五の溝９６に繋がらない第一〜
第三の溝８９〜９１及びＶ溝８４の端部を横切るよう
に、図１７(b) の二点鎖線で示すようにシリコン基板８
３を切断する。これにより、図１７(c) に示すような光
部品結合装置が完成する。この光部品結合装置は、Ｖ溝
８４の横に金属パターン９４が形成され、第二の溝９０
の上にストライプ状の金属パターン９３が１つ形成され
ていることを除いて、第２実施例の装置とほぼ同じ構造
を有している。
【００７６】図１７(c) に示すＶ溝８４の上には上記実
施例と同じように光ファイバが嵌合され、また、第一〜
第三の溝８９〜９１により形成される２つの突起９０
ａ，９０ｂには図１８(a) に示すように、光半導体素子
９７に形成された溝９７ａ，９７ｂが嵌合される。その
溝９７ａ，９７ｂとシリコン基板８３の突起９０ａ，９
０ｂの嵌合については第２実施例と同じである。なお、
この光半導体素子９７には、１つの電極９８が形成され
ているだけであり、その電極９８は金属パターン９３に
AuSn半田９９を介して接続される。
【００７７】このような光部品結合装置は、さらに図１
８(b) に示す他の基板100 の上に張り合わされる。基板
100 に形成された配線パターン101 ，102 は、シリコン
基板８３の上に形成された金属パターン９３，９４に金
線104 を介してワイヤボンディングされている。なお、
シリコン基板８３Ｖ溝８４には光ファイバ103 が嵌め込
まれる。
【００７８】このような基板１００をリードフレームに
し、光半導体素子９７と光ファイバ103 との接続部にカ
バーを被せてエポキシ樹脂を充填し、プラスチックモー
ルドとすることにより、安価なパッケージが得られる。 （第５実施例）上記した実施例では、光ファイバの先端
と光半導体素子を直に接続したが、アイソレータを介し
て接続してもよい。
【００７９】例えば第４実施例の光部品結合装置におい
て、図１９(a) (b) に示すように、第五の溝９６内に光
アイソレータ105 を搭載して光ファイバと光半導体素子
を結合してもよい。その光アイソレータ105 は、例えば
図１９(b) に示すように、第１の復屈折板106 と、ファ
ラデー回転子107 と、第２の復屈折板108 を積層し、こ
れらに磁界を印加するための磁石109 と鉄心110 を配置
したものである。一方の復屈折板106 に光ファイバ103
を接続し、他方の復屈折板108 に光半導体素子９７の光
出射面又は光受光面を接続する。
【００８０】この光アイソレータ105 は、第１実施例又
は第２実施例に示す深い溝４０，７５にも同様に収納で
きる大きさを有している。このように深い溝４０，７
５，９６内にに光アイソレータ105 を取付けることによ
り、反射戻り光を減衰させて光半導体素子の動作が安定
化する。なお、第１実施例の装置における溝４０、第２
実施例の装置における溝７５に光アイソレータ105 を取
付けてもよい。
【００８１】（第６実施例）図２０(a),(b) は、本発明
の第６実施例の光部品固定装置を示す斜視図、図２０
(c) は図２０(b) のＥ−Ｅ線断面図、図２０(d) は、図
２０(b) のＦ−Ｆ線断面図である。図２０(a) におい
て、第一の光ファイバ支持基板111 には、光ファイバ11
2 を位置決めするための整列溝113 が形成され、この整
列溝113 の一部にわずかに大きな拡張溝114 が重ねて形
成されている。整列溝113 及び拡張溝114 の断面形状は
特に限定されない。第一の光ファイバ支持基板111 とし
てシリコン基板を使用し、整列溝113 及び拡張溝114 が
マスクとＫＯＨ溶液を使用して（１００）面に形成され
る場合には、整列溝113 及び拡張溝114 の断面はＶ字状
となる整列溝113 には光ファイバ112 が挿入され、その
拡張溝114 内とその付近には接着剤が塗布される。
【００８２】第一の光ファイバ支持基板111 の上には、
図２０(b) に示すように、拡張溝117 を有する整列溝11
6 が形成された第二の光ファイバ支持基板115 を重ね
る。そして、第一及び第二の光ファイバ支持基板111,11
5 の互いの整列溝113,116 の拡張溝114,117 が重ね合わ
せるようにして光ファイバ112 を挟む。さらに、図２０
(c) に示すように、拡張溝114,116 内に接着剤118 を固
化させることにより、２つの拡張溝114,117 と光ファイ
バ112 の間の空間に接着剤118を充満させて、その中で
光ファイバ112 を固定する。また、図２０(d) に示すよ
うに、第一及び第二の光ファイバ支持基板111,115 のそ
れぞれの整列溝113,116は、拡張溝114,117 以外の領域
で光ファイバ112 を挟んで固定する形状に形成されてお
り、この部分で光ファイバ112 を位置決めするものであ
る。
【００８３】以上のように本実施例では、整列溝113,11
6 の一部に拡張溝114,117 を設けることにより、光ファ
イバ112 と溝とが直接接触しない領域を設けている。そ
の拡張溝114,117 は、光ファイバ112 の整列に関与しな
いため、ここに接着剤118 を塗布すれば、光ファイバ11
2 の位置決めに影響を与えることはない。また、光ファ
イバ112 と大きな拡張溝114,117 の間の空間は接着剤で
充満され、これにより、光ファイバ112 の固定強度は大
きくなり、整列溝113,116 は気密封止される。
【００８４】また、拡張溝114,117 は接着剤118 を吸収
してその流出を避ける役割も果たしているので、整列溝
113,116 への接着剤118 の侵入を抑えるとともに、第一
の光ファイバ支持基板111 と第二の光ファイバ支持基板
115 の間に介在させる接着剤118 を極めて薄くする効果
がある。このため、整列溝113,116 内では、その内壁で
光ファイバ112 を直接支持して正確に位置決めすること
になっている。しかも、接着剤118 として半田材を用い
る場合でも、基板加熱時に生成される半田の酸化膜が整
列溝113,116 内に殆ど残らず、整列溝113,116 内壁と光
ファイバ112 は互いに直接接触し、光ファイバ112 を正
確に位置決めするようになっている。
【００８５】なお、光ファイバ支持基板111,115 の表面
に金属膜を形成し、光ファイバ112を金属被膜する場合
には、接着剤として高融点の半田材を用いてもよい。 （第７実施例）図２１(a),(b) は、本発明の第６実施例
の光部品固定装置を示す斜視図、図２１(c) は図２１
(b) のＧ−Ｇ線断面図、図２１(d) は、図２１(b) のＨ
−Ｈ線断面図である。
【００８６】図２１(a),(b) に示す第一及び第二の光フ
ァイバ支持基板121,122 は、多芯の光ファイバ120 を挟
む整列溝123,124 と、整列溝123,124 を横切る横溝125,
126を有している。横溝125,126 は、光ファイバ120 を
挟む整列溝123,124 よりもわずかに広く形成されてい
る。整列溝123,124 、横溝125,126 はシリコンの（１０
０）面の異方性エッチングを利用して図２１(c),(d) に
示すような逆台形状としてもよい。以上のように本実施
例では、整列溝123,124 の一部に横溝125,126 を設ける
ことにより、光ファイバ120 と溝とが直接接触しない領
域を設けている。
【００８７】その横溝125,126 は、光ファイバ120 の整
列に関与しないため、ここに接着剤127 を塗布すれば、
光ファイバ120 の位置決めに影響を与えることはない。
また、光ファイバ120 と大きな横溝125,126 の間の空間
は接着剤127 で充満され、これにより、光ファイバ120
の固定強度は大きくなり、整列溝123,124 は気密封止さ
れる。
【００８８】また、横溝125,126 は接着剤127 を吸収し
てその流出を避ける役割も果たしているので、整列溝12
3,124 への接着剤127 の侵入を抑えるとともに、第一の
光ファイバ支持基板121 と第二の光ファイバ支持基板12
2 の間に存在する接着剤127を極めて薄くする効果があ
る。このため、整列溝123,124 内では、その内壁で光フ
ァイバ120 を直接支持して正確に位置決めすることにな
っている。しかも、接着剤127 として半田材を用いる場
合でも、基板加熱時に生成される半田の酸化膜が整列溝
123,124 内に殆ど残らず、整列溝123,124 内壁と光ファ
イバ120 は互いに直接接触し、光ファイバ120 を正確に
位置決めするようになっている。
【００８９】従って、多芯の光ファイバ120 の全てを高
精度に位置決めすることが可能となる。また、光モジュ
ールのように光ファイバの固定と光素子との結合を同時
に行う場合には、光ファイバの位置ずれや変動がなくな
るため、高効率な光結合を再現性良く実現でき、かつ、
その高信頼化を図ることが可能となる。また、光ファイ
バ120 の固定と同時に整列溝123,124 内での光ファイバ
120 の気密がとれるため、光モジュールの組立工程の簡
単化が可能となる。
【００９０】なお、光ファイバ支持基板121,122 の表面
に金属膜を形成し、さらに光ファイバ120 に金属被膜を
施すことにより、接着剤として高融点の半田材を用い、
固定することもできる。 （第８実施例）図２２は、本発明の第８実施例を示す斜
視図であり、多芯の光ファイバコネクタを示している。
図２３(a) 、(b) は図２２のＩ−Ｉ線断面図とＪ−Ｊ線
断面図を示している。
【００９１】図２２において、光ファイバアレイの第一
の支持基板131 は、例えばセラミックやプラスチック、
シリコンで構成されている。その上面には、光ファイバ
130aを載置する整列溝132 が並列に複数本形成され、整
列溝132 の後方には光ファイバ130aの保護被覆130bを嵌
め込む被覆収納溝133 が形成されている。また、整列溝
132 の一部には、それよりも幅が大きく、深い拡張溝13
4 が重ねて形成されている。また、整列溝132 の両側に
はガイドピン135aを挿入するためのビン挿入溝135 が形
成されている。
【００９２】また、第一の支持基板131 の上に被せる第
二の支持基板136 には、複数の拡張溝134 に対向する位
置に浅い横溝137 が形成され、その後方には間隔をおい
て光ファイバ130aの保護被覆130bを嵌め込む被覆収納溝
138 が形成されている。また、横溝137 の両側には、ガ
イドピン挿入用溝139 が形成されている。第一及び第二
の支持基板131,136 のそれぞれの被覆収納溝133,138 は
互いに重ね合わされ、また、それぞれのガイドピン挿入
用溝135,139 は互いに重ね合わされる位置に形成されて
いる。
【００９３】ところで、整列溝132 に挿入される光ファ
イバ130aは例えば１２５μｍの直径を有し、これに対応
して、その整列溝132 の断面をＶ字状に形成する場合に
は、その斜面を５５゜に傾けて、整列溝132 の第一の支
持基板131 表面での幅を２２５μｍとする。また、拡張
溝134 の幅を２６５μｍとし、複数の拡張溝134 に対向
する横溝137 の深さを２０μｍとする。
【００９４】以上のような構成の光ファイバコネクタに
おいて、第一の支持基板131 の所定の位置に光ファイバ
103aとその保護被覆130bをはめ込み、拡張溝135 と被覆
収納溝133 にホットメルト接着剤140 を配置する。そし
て、第一の支持基板131 の上に第二の支持基板136 を重
ねて光ファイバ103aと保護被覆130bを挟み込むようにし
て加圧し、基板全体を約１００℃に加熱してホットメル
ト接着剤140 を低粘度化させ、その後冷却した。
【００９５】その過程で、第一及び第二の支持基板131,
136 を加圧することにより、ホットメルト接着剤140 の
一部が拡張溝134 、横溝137 と光ファイバ130aとの隙間
に流入し、図２３(a) に示されるように隙間が充満され
る。また、図２３(b) に示すように、光ファイバ130aは
第二の支持基板136 の平坦面により整列溝132 の内壁に
押圧され、しっかりと固定される。
【００９６】その後、光ファイバ130a端面を研磨するこ
とにより光コネクタが形成される。 （第８実施例）図２４は、本発明の第８実施例に係る光
アレイモジュ−ルを示す分解斜視図である。この実施例
においても、第一及び第二の支持基板141,142 を使用す
る。第一及び第二の支持基板141,142 は、（１００）面
を主面とした厚さ約１ｍｍのシリコン基板により形成さ
れいている。それらの主面には、光ファイバ143 を実装
する幅１４５μｍ、深さ約７０μｍの整列溝144,145 が
形成され、その一部には整列溝144,145 より幅が２０μ
ｍ広く、深さ７０μｍの拡張溝146,147 が重ねて形成さ
れている。整列溝144,145 と拡張溝146,147 は、ＫＯＨ
水溶液を用いた異方性エッチングにより断面Ｖ字状に形
成され、それらの斜面は（１１１）面で構成される。
【００９７】第一の支持基板141 と第二の支持基板142
のそれぞれに形成された整列溝144,145 は互いに重なる
位置に形成され、また、それぞれの拡張溝146,147 は互
いに重なる位置に形成される。また、第一の支持基板14
1 の上の各整列溝144 の延長上には、複数の電極リード
148 が約 1μｍの厚さに形成され、それらの電極リード
148 の中央は少なくとも厚さが１μｍのSiO2膜149 によ
り覆われている。それらの電極リード148 は、真空蒸着
により積層されたチタン（Ti）、ニッケル（Ni）、金
（Au）の複数構造からなり、フォトリソグラフィーによ
るパターニングを経て形成される。
【００９８】また、整列溝144 に近い側の電極リード14
8 端部の上には、半導体レ−ザアレイ150 を接続するた
めの厚さ約３μｍのAuSn半田151 が形成されている。さ
らに、AuSn半田151 に覆われた電極リード148 の一端と
その近傍の整列溝144 の一端を含む領域と、AuSn半田15
1 に覆われない電極リード148 の他端を含む領域を除い
て、第一の支持基板141 の主面は、少なくとも厚さ０．
５μｍの金属被覆被覆膜152 により覆われている。その
金属被覆膜152 は、蒸着により形成されたTi、Auの多層
構造となっている。
【００９９】第一の支持基板141 に重ねられる第二の支
持基板142 のうち、半導体レーザアレイ150 と光ファイ
バ143 の光結合部に対応する領域には、それらを覆うの
に十分な広さを有する深さ約２００μｍの凹部153 が整
列溝145 に繋げられて形成されている。その凹部153
は、シリコンよりなる第二の支持基板136 をＫＯＨ水溶
液により選択的に異方性エッチングすることにより形成
される。
【０１００】また、第二の支持基板142 の淵のうち拡張
溝147 の側方から凹部153 を含む領域には、その淵に沿
って平面が略Ｕ字状の鉛錫（PbSn）半田154 が形成され
ている。そのPbSn半田154 は、蒸着により少なくとも１
０μｍの厚さに形成されている。このような構造の第一
及び第二の支持基板141,142 において、まず、電極リー
ド148 上にAuSn半田151 を介して半導体レ−ザアレイ15
0 を接続する。ついで、Ni、Auからなる約 1μｍ金属層
が蒸着あるいはメッキにより被覆された光ファイバ143
を整列溝144 に挿入した状態で、厚さ約５０μｍのPbSn
半田シ−ト155 を拡張溝146 の上に配置する。
【０１０１】そして、異なる基板に形成された各整列溝
144,145 が互いに重なるように、第二の支持基板142 を
第一の支持基板141 の上に被せる。この後に、加圧しな
がら基板全体を約２００℃に加熱し、PbSn半田154 とPb
Sn半田シ−ト155 を溶融させた後に、これらを冷却して
光ファイバ143 を第一及び第二の支持基板141,142 に固
定する。
【０１０２】この過程で、PbSn半田シ−ト155 の一部が
光ファイバ143 と拡張溝146 の隙間に流入し、それらの
隙間が充満され、これにより光ファイバ143 は第一及び
第二の支持基板141,142 に固定される。同時に、PbSn半
田シ−ト155 と第二の支持基板142 上のPbSn半田154 と
によって光結合部の回りを囲むような気密封止が実現さ
れる。
【０１０３】この場合、溶融したPbSn半田シ−ト155
は、光ファイバ143 と拡張溝146 の隙間を充填する程度
の量であり光結合を汚染することはない。なお、拡張溝
146,147 の大きさは半田シート155 の量によって調整す
る。
【０１０４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、光フ
ァイバ取付用溝に重ねてそれよりも広い拡張溝を有する
基板を使用して光ファイバを固定するようにしているの
で、その拡張溝に接着剤を塗布することにより、光ファ
イバの位置決めに影響することなく光ファイバは接着剤
により固定され、拡張溝と光ファイバの間の空間は接着
剤で充満されて十分な固定強度が得られる。この場合、
光ファイバ取付用溝と光ファイバとの間への接着剤（半
田）の流出が避けられるので、光ファイバは光ファイバ
取付用溝の内壁により直接支持されて正確に位置決めで
きる。
【０１０５】また、別な発明によれば、光ファイバを嵌
め込む第一の溝の端部と光半導体素子を嵌め込む第二の
溝を独立に形成した後に、互いに対向するそれらの溝の
端部を横切るように第三の溝を形成している。これによ
り、第一の溝と第二の溝の深さを相違させることがで
き、かつ、それらの間にテーパ状の浅い溝が形成される
ことを回避できる。
【０１０６】これにより光ファイバと光半導体素子との
間隔が広がることはなくなり、光結合装置の構造的な欠
陥が解消され光結合効率が低下することを防止できる。
しかも、第一の溝の上に塗布された接着剤（半田）が光
結合領域にはみ出しても、第三の底部に流れるので、光
結合を遮ることはない。また、本発明によれば、その第
二の溝の上に金属パターンを形成する前に、基板の表面
に張り合わせた平坦な絶縁膜によって予め第一の溝を覆
うようにしているので、第一の溝が深い場合でもフォト
リソグラフィーによってパターンを容易に形成できる。
【０１０７】さらに、本発明によれば、光半導体素子に
台形状の突起を形成し、その突起に嵌合する溝を基板側
に形成するとともに、突起の下面に形成された精米電極
と溝の状面に形成された広い金属パターンを半田によっ
て接続するようにしているので、半田を溶融する際に、
半田が金属パターンに広がるためにその厚さが溶融前よ
りも薄くなって電極を金属パターン側に引き寄せる効果
が生じる。引き寄せられた光半導体素子と溝は互いの斜
面で接触するので、左右方向と高さ方向が高精度で位置
決めされる。また、光半導体素子の熱は、半田と金属パ
ターンを介して基板側に放熱される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１実施例に係る光部品固定
装置の製造工程を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施例に係る光部品固定
装置の製造工程を示す平面図（その１）である。
【図３】図３は、本発明の第１実施例に係る光部品固定
装置の製造工程を示す平面図（その２）である。
【図４】図４は、本発明の第１実施例に係る光部品固定
装置の製造工程を示す平面図（その３）及び断面図であ
る。
【図５】図５は、本発明の第１実施例に係る光部品固定
装置の光半導体素子を固定する状態を示す側面図であ
る。
【図６】図６(a) は、本発明の第１実施例の光部品固定
装置を適用した光モジュールの第１例を示す平面図、図
６(b) は、本発明の実施例に適用される光ファイバの先
端を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の第１実施例の光部品固定装置
を適用した光モジュールの第２例を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の第１実施例の光部品固定装置
に光ファイバ取付用溝に拡張溝を付加した状態を示す平
面図である。
【図９】図９は、本発明の第２実施例に係る光部品固定
装置の製造工程を示す平面図（その１）である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施例に係る光部品
固定装置の製造工程を示す平面図（その２）である。
【図１１】図１１(a),(b) は、本発明の第２実施例に係
る光部品固定装置の製造工程を示す平面図（その３）、
図１１(c) は、その光部品固定装置の部品取付け状態を
示す断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３実施例に係る光部品
固定装置の製造工程を示す断面図である。
【図１３】図１３(a) は、本発明の第３実施例に係る光
部品固定装置の製造工程を示す斜視図、図１３(b) はそ
の平面図（その１）である。
【図１４】図１４は、本発明の第３実施例に係る光部品
固定装置の製造工程を示す平面図（その２）である。
【図１５】図１５(a) は、本発明の第４実施例に係る光
部品固定装置の製造工程を示す斜視図、図１５(b) は、
その平面図（その１）である。
【図１６】図１６は、本発明の第４実施例に係る光部品
固定装置の製造工程を示す平面図（その２）である。
【図１７】図１７は、本発明の第４実施例に係る光部品
固定装置の製造工程を示す平面図（その３）である。
【図１８】図１８(a) は、本発明の第４実施例に係る光
部品固定装置の部品取付け状態を示す断面図、図１８
(b) は、その光部品固定装置の使用状態を示す平面図で
ある。
【図１９】図１９(a),(b) は、本発明の第５実施例に係
る光部品固定装置の部品取付け状態を示す平面図及び断
面図、図１９(c) は、アイソレータの一例を示す断面図
である。
【図２０】図２０(a),(b) は、本発明の第６実施例に係
る光部品固定装置の分解斜視図、図２０(c),(d) はその
断面図である。
【図２１】図２１(a),(b) は、本発明の第７実施例に係
る光部品固定装置の分解斜視図、図２１(c),(d) はその
断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の第７実施例に係る光部品
固定装置の組立斜視図である。
【図２３】図２３(a),(b) は、本発明の第７実施例の光
部品固定装置の断面図である。
【図２４】図２４は、本発明の第８実施例に係る光部品
固定装置の組立斜視図である。
【図２５】図２５(a),(b) は、第１の先行技術に係る光
部品固定装置の斜視図及びその一部を示す平面図であ
る。
【図２６】図２６は、第１の先行技術に係る光部品固定
装置の斜視図及びその一部を示す平面図である。
【図２７】図２７(a),(b) は、第１の先行技術に係る光
部品固定装置の光部品取付用溝の形成工程を示す平面図
である。
【図２８】図２８(a),(b) は、第３の先行技術に係る光
部品固定装置の断面図である。
【図２９】図２９(a),(b) は、第４の先行技術に係る光
部品固定装置の組立斜視図及びその断面図である。
【図３０】図３０(a),(b) は、第５の先行技術に係る光
部品固定装置の組立斜視図及びその断面図である。
【符号の説明】
３１ シリコン基板 ３２ SiO2膜（絶縁膜） ３３、３４、３６ 窓 ３５ シリコン窒化膜（絶縁膜） ３７、３８、４０ 溝 ３９ シリコン窒化膜（絶縁膜） ４１、４２、４３ 金属パターン ４４ 光ファイバ ４５ 光半導体素子 ４５ａ 突起 ４６、４７、４８ 電極 ４９、５０、５１ 半田 ６１ シリコン基板 ６２ SiO2膜（絶縁膜） ６３、６４、６５ 窓 ６６、６７、６８、７１、７５ 溝 ６９ SiO2膜（絶縁膜） ７２、７３、７４ 金属パターン ７６ 光ファイバ ７７ 光半導体素子 ７７ａ，ｂ 溝 ７８ａ，ｂ，ｃ 電極 ７９ 半田 ８０ シリコン基板 ８１ SiO2膜（絶縁膜） ８２、８６、８７、８８ 窓 ８３ シリコン基板 ８４、８９、９０、９１ 溝 ９３、９４ 金属パターン ９７ 光半導体素子 ９８ 電極 ９９ 半田 １０３ 光ファイバ １０５ アイソレータ １１１、１１５、１２１、１３１、１３６ 光ファイ
バ支持基板 １１３、１１６、１２３、１３２ 整列溝 １１４、１１７、１３４ 拡張溝 １１８、１２７、１４０ 接着剤（半田） １２０ 光ファイバ １２５、１２６ 横溝 １３７ 凹部 １４１、１４２ 光ファイバ支持基板 １４３ 光ファイバ １４４、１４５ 整列溝 １４６、１４７ 拡張溝 １５０ 半導体レ−ザアレイ １５５ 半田シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/18 (72)発明者 三浦 和則 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光ファイバが嵌め込まれる第一の溝（37、
    113 ）と、該第一の溝（37、113 ）よりも広くして該第
    一の溝（37、113 ）の一部に重なる第二の溝（40、114
    ）とが形成された基板を有することを特徴とする光部
    品固定装置。
  2. 【請求項２】光ファイバ（44）が嵌め込まれる第一の溝
    （37）と、前記第一の溝（37）の先方に存在し、光半導
    体素子（45、77）の凹凸面が嵌め込まれ且つ前記第一の
    溝（37）よりも浅く形成された第二の溝（38、66）と、
    該第一の溝（37）と前記第二の溝（38）の端部の間に存
    在して前記第一の溝（37）よりも広い第三の溝（40）と
    が形成された基板（31）を有することを特徴とする光部
    品固定装置。
  3. 【請求項３】前記光半導体素子（45）の前記凹凸面は断
    面が台形であり、前記第二の溝（37）は断面が逆台形で
    あることを特徴とする請求項２記載の光部品固定装置。
  4. 【請求項４】前記光半導体素子（77）の前記凹凸面は前
    記第二の溝（66）よりも浅い嵌合用溝（77a, 77b）が形
    成された面であり、前記第二の溝（66）は前記半導体素
    子（77）の該嵌合用溝（77a, 77b）に嵌め合わされる突
    起（66a, 66b）を有していることを特徴とする請求項２
    記載の光部品固定装置。
  5. 【請求項５】前記光半導体素子（45）の凹凸面の平坦面
    には電極（46）が形成され、前記第二の溝（38）の底面
    には絶縁膜（39）を介して金属パターン（41）が形成さ
    れ、前記電極（46）と前記金属パターン（41）は半田
    （49）によって接続されていることを特徴とする請求項
    ２記載の光部品固定装置。
  6. 【請求項６】前記金属パターン（41）は該電極（46）よ
    りも面積が大きいことを特徴とする請求項５記載の光部
    品固定装置。
  7. 【請求項７】前記第三の溝（40）には前記光半導体素子
    （44）から前記光ファイバ（44）に向かって光を透過さ
    せる光アイソレータ（105 ）が挿入されていることを特
    徴とする請求項２記載の光部品固定装置。
  8. 【請求項８】光ファイバ（120 ）が嵌め込まれる第一の
    溝（123 ）と、該第一の溝（123 ）の一部に重なる領域
    に該第一の溝（123 ）よりも広く形成されて接着剤が供
    給される第二の溝（125 ）とを有する第一の基板（121
    ）と、 前記光ファイバ（120 ）を前記第一の溝（123 ）に押圧
    する第二の基板（122）とを有することを特徴とする光
    部品固定装置。
  9. 【請求項９】前記第二の基板（122 ）には、前記第二の
    溝（125 ）に重なる領域に配置され、前記第一の溝（12
    3 ）よりも広く形成された第三の溝（126 ）が形成され
    ていることを特徴とする請求項８記載の光部品固定装
    置。
  10. 【請求項１０】前記第二の基板（122 ）には、前記第一
    の溝（123 ）に対向する位置に形成されて前記第一の溝
    （123 ）と同じ幅を有する第四の溝（124 ）と、前記第
    二の溝（125 ）に対向する位置に形成されて前記第二の
    溝（125 ）と等しいかそれより大きな第三の溝（126 ）
    が形成されていることを特徴とする請求項８記載の光部
    品固定装置。
  11. 【請求項１１】前記第一の基板（121 ）、前記第二の基
    板（122 ）の少なくとも一方はシリコン基板から構成さ
    れ、かつ、前記第一〜第四の溝（123 、124、125 、126
    ）のうちの少なくとも１つは該シリコン基板の（１０
    ０）面に形成されて（１１１）面の斜面を有することを
    特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の光部品固
    定装置。
  12. 【請求項１２】少なくとも前記第一の基板（121 ）、前
    記第二の基板（122）の表面には熱により溶融する第一
    の金属層が形成され、前記光ファイバの周囲には熱によ
    り溶融する第二の金属層が形成されていることを特徴と
    する請求項８〜１０のいずれかに記載の光部品固定装
    置。
  13. 【請求項１３】基板（31）の主面に第一の絶縁膜（32）
    を形成する工程と、前記第一の絶縁膜（32）をパターニ
    ングすることにより、光ファイバ取付け位置にストライ
    プ状の第一の窓（33）を形成するとともに、第一の窓
    （33）の先方に間隔をおいて第二の窓（34）を形成する
    工程と、 前記第一及び第二の窓（33、34）及び前記第一の絶縁膜
    （32）の上に第二の絶縁膜（35）を形成する工程と、 前記第二の絶縁膜（35）をパターニングして前記第一の
    窓（33）を選択的に露出する第三の窓（36）を形成する
    工程と、 前記第二及び第三の窓（34，36）から露出した前記基板
    （31）をエッチングして第一の溝（37）を形成する工程
    と、 前記第二の絶縁膜（35）を選択的に除去する工程と、 前記第二の窓（34）から露出した前記基板（31）をエッ
    チングすることにより、前記第一の溝（37）よりも浅
    く、かつ光半導体素子の突起と嵌合する第二の溝（34）
    を形成する工程と、 前記基板（31）のうち前記第一の溝（37）と第二の溝
    （38）の互いに対向する端部を通り、前記第一の溝（3
    3）と直交する方向に形成された第三の溝（40）を機械
    的に形成する工程とを有することを特徴とする光部品固
    定装置の製造方法。
  14. 【請求項１４】基板（61）の主面に第一の絶縁膜（62）
    を形成する工程と、 前記第一の絶縁膜（62）をパターニングして光半導体素
    子取付け位置に第二の窓（63〜65）を形成する工程と、 前記第二の窓（63〜65）から露出した前記基板（61）を
    エッチングして第二の溝（66〜68）を形成する工程と、 前記第一の絶縁膜（62）を除去する工程と、 前記基板（61）の主面に第二の絶縁膜（69）を形成する
    工程と、 前記第二の絶縁膜（69）をパターニングして前記第二の
    溝（66〜68）に間隔をおいてストライプ状の第一の窓
    （70）を形成する工程と、 前記第一の窓（70）から露出した前記基板（61）をエッ
    チングして前記第二の溝（66〜68）よりも深い光ファイ
    バ取付け用の第一の溝（71）を形成する工程と、 前記基板（61）のうち前記第一の溝（70）と第二の溝
    （66〜68）の互いに対向する端部を通り、前記第一の溝
    （66〜68）と直交する方向に形成された第三の溝（75）
    を機械的に形成する工程とを有することを特徴とする光
    部品固定装置の製造方法。
  15. 【請求項１５】第一の基板（35）の主面に、光ファイバ
    を取り付ける第一の溝（37）と該第一の溝の先方に間隔
    をおいて該第一の溝（37）よりも浅い光半導体素子取付
    用の第二の溝（38）を形成する工程と、 第一の絶縁膜（81）により覆われた第二の基板（80）の
    一面を前記第一の基板（35）の主面に張り合わせる工程
    と、 前記第二の基板（80）を他面側から研磨、エッチングす
    ることにより除去し、前記第一の絶縁膜（81）だけを前
    記第一の基板（35）の前記主面に残存させる工程と、 フォトリソグラフィー技術を用いて、前記第二の溝（3
    8）内の前記第一の絶縁（81）を除去する工程と、 前記第二の溝（38）の上に第二の絶縁膜（39）を形成
    し、その上に金属パターン（41〜43）を形成する工程
    と、 前記第一の溝（37）の上から前記第一の絶縁膜（81）を
    除去する工程と、 前記第一の基板（35）のうち前記第一の溝（37）と第二
    の溝（38）の互いに対向する端部を通り、前記第一の溝
    （38）と直交する方向に形成された第三の溝（40）を機
    械的に形成する工程とを有することを特徴とする光部品
    固定装置の製造方法。
  16. 【請求項１６】第一の基板（83）の主面に光ファイバ取
    付用のストライプ状の第一の溝（84）を形成する工程
    と、 第一の絶縁膜（85）により覆われた第二の基板の一面を
    前記第一の基板（83）の主面に張り合わせる工程と、 前記第二の基板を他面側から研磨、エッチングすること
    により除去し、前記第一の絶縁膜（85）だけを前記第一
    の基板（83）の前記主面に残存させる工程と、 前記第一の絶縁膜（85）をパターニングして、前記第一
    の溝（84）の先方に間隔をおいて第二の窓（86〜88）を
    形成する工程と、 前記第二の窓（86〜88）から露出した前記第一の基板
    （83）をエッチングして前記第一の溝（84）よりも浅い
    光半導体素子取付用の第二の溝（89〜91）を形成する工
    程と、 前記第二の溝（89〜91）及び前記第一の絶縁膜（85）の
    上に第二の絶縁膜（92）を形成する工程と、 フォトリソグラフィー技術を用いて、前記第二の溝（89
    〜91）の上に前記第二の絶縁膜（92）を介して金属パタ
    ーン（93）を形成する工程と、 前記金属パターン（93）の下とその周囲以外の領域の前
    記第一の溝（84）と前記第二の溝（89〜91）から前記第
    一及び第二の絶縁膜（85、92）を除去する工程と、 前記第一の基板（83）のうち前記第一の溝（84）と第二
    の溝（89〜91）の互いに対向する端部を通り、前記第一
    の溝（84）と直交する方向に形成された第三の溝（96）
    を機械的に形成する工程とを有することを特徴とする光
    部品固定装置の製造方法。
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