JPWO2008029914A1 - 光デバイス、光システム及び光デバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
光ファイバーを支持する傾斜面間の距離のばらつき抑制することができると共に、生産性を向上させることができる、光ファイバーが接続される光デバイス、及び、それに光ファイバーが固定された光システムを提供する。本発明による光システムは、例えば、光合分波器である。光合分波器は、光ファイバーと接続される、本発明による光デバイスを有し、この光デバイスは、結晶軸を有する基板(2)と、光ファイバー(6a)を支持するために前記基板に形成された溝部(10a)とを有する。溝部(10a)は、光ファイバー(6a)を支持するための一対の対向する傾斜面(24)と、一対の対向する傾斜面(24)の間に形成された凹部(26)を有する。
Description
本発明は、光デバイスに係わり、更に詳細には、光ファイバーが接続される光デバイスに関する。
また、本発明は、光ファイバーが光デバイスに固定された光システムに関する。
また、本発明は、光デバイスの製造方法に係わり、更に詳細には、光ファイバーが接続される光デバイスの製造方法に関する。
また、本発明は、光ファイバーが光デバイスに固定された光システムに関する。
また、本発明は、光デバイスの製造方法に係わり、更に詳細には、光ファイバーが接続される光デバイスの製造方法に関する。
シリコン単結晶基板（ウエハー）の上に所定のマスク膜を形成し、次いで、異方性エッチングを行うことによって、多数の光デバイスに、光ファイバーを支持するためのＶ字形断面又は逆台形断面の溝を形成することが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。断面のＶ字形又は逆台形は、エッチング加工速度が結晶方位に応じて異なることにより生じる形状である。一般的には、シリコン単結晶基板の上に、Ｓｉ０2からなるマスク膜を形成し、水酸化カリウム等のエッチング液でウエットエッチングを行うことにより行われる。
図５は、Ｖ字形断面又は逆台形断面の溝を形成するときのエッチングの進行を示すシリコン基板の断面図であり、図６は、ウエットエッチング時間と溝の深さとの関係を示すグラフである。図５に示すように、シリコン基板５０の上のマスク膜５２に、幅ＷＭの孔５２ａを形成した場合、エッチングは、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順番に進行する。エッチングの進行の間、溝５４の幅（即ち、傾斜面５４ａの上縁の間の距離）ＷＶの変化は小さく、溝５４の深さＤＶが次第に深くなる。図５の（ａ）は、溝５４に支持すべき光ファイバーＦが接する箇所ＰＡまで溝５４の傾斜面５４ａが形成された状態ＳＡを示し、図５の（ｂ）は、光ファイバーＦを溝５４に支持できる箇所ＰＢまで溝５４の傾斜面５４ａが形成された状態ＳＢを示し、図５の（ｃ）は、溝５４の断面がＶ字形になるまで溝５４の傾斜面５４ａが形成された状態ＳＣを示す。また、図６に示すように、溝５４の深さは、ウエットエッチング時間に対して比例している。図６に示す時間ＴＡ、ＴＢ、ＴＣはそれぞれ、状態ＳＡ、ＳＢ、ＳＣに対応する時間を示している。
図７は、マスク膜５２の孔５２ａの縁が延びる方向と基板２の所定の結晶方位との間に傾き（以下、「方位ずれ」という。）がある場合の孔幅ＷＭと溝幅（即ち、傾斜面の上縁の間の距離）ＷＶとの関係を示す図である。方位ずれがある場合、図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、溝幅ＷＶは孔幅ＷＭよりも大きくなる。図７の（ａ）は、方位ずれが比較的小さい場合を示し、図７の（ｂ）は、方位ずれが比較的大きい場合を示す。図７の（ａ）及び（ｂ）から分かるように、方位ずれが大きい方が、サイドエッチ、即ち、溝幅ＷＶと孔幅ＷＭとの差δが大きくなる。
図８は、マスク膜５２の孔５２ａの縁が延びる方向と基板２の所定の結晶方位との間に傾き（方位ずれ）がある場合のエッチング時間と溝幅のばらつきとの関係を示す図である。図８に示す時間ＴＡ、ＴＢ、ＴＣはそれぞれ、図５の状態ＳＡ、ＳＢ、ＳＣに対応する時間を示す。図８から分かるように、エッチング時間が或る一定の時間ＴＤよりも長くなると、溝幅ＷＶのばらつきが次第に大きくなる。また、方位ずれが大きくなるほど、溝幅ＷＶのばらつきが大きくなる。なお、溝幅ＷＶのばらつきは、標準偏差で０．１８μｍ以下であることが好ましい。
従って、溝幅ＷＶのばらつきを小さくするためには、エッチング時間を、図８に示す時間ＴＤよりも短くすることが好ましいが、エッチング時間をＴＤよりも短くすると、図５の（ａ）に示すように、光ファイバーＦと基板２とが干渉するという問題が生じる。
この問題に対して、特許文献４は、２つの解決方法を示している。図９は、第１の解決方法を示す従来技術の溝部の断面図であり、図１０は、第２の解決方法を示す従来技術の溝部の断面図である。
第１の解決方法は、図９に示すように、傾斜面５４ａを形成するエッチングを図５に示す状態ＳＡと状態ＳＢの間で終了し、その後、光デバイスの個片をウエハーから切り離し、貫通孔５６を、１つ１つダイシング加工する方法である。
第２の解決方法は、図１０に示すように、傾斜面５４ａを形成するエッチングを図５に示す状態ＳＡと状態ＳＢの間で終了し、その後、ウエハーを反転し、傾斜面５４ａを形成した面５０ａと反対側の面５０ｂからエッチングを行い、光ファイバーＦと干渉する基板５０の部分を除去する貫通孔５８を形成する方法である。
上記第１の解決方法では、ウエハーを個片に切り離した後で貫通孔５６をダイシング加工するので、量産に不適当であり、生産性が低下する。また、上記第２の解決方法では、ウエハーを反転した後、ウエハーのアラインメントを再び行う必要があるので、生産性が低下する。また、いずれの方法でも、貫通孔５６、５８が形成されるので、光ファイバーＦを傾斜面５４ａに固定するための接着剤の粘度を比較的高いものにして、接着剤が貫通孔５６、５８から垂れないようにする必要がある。これによっても、生産性が低下する。
そこで、本発明の目的は、光ファイバーを支持する傾斜面間の距離のばらつき抑制することができ且つ生産性を向上させることができる、光ファイバーが接続される光デバイス、それに光ファイバーが固定された光システム、及び光ファイバーが接続される光デバイスの製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明による光デバイスは、光ファイバーと接続される光デバイスであって、結晶軸を有する基板と、光ファイバーを支持するために前記基板に形成された溝部と、を有し、溝部は、光ファイバーを支持するための一対の対向する傾斜面と、一対の対向する傾斜面の間に形成された凹部と、を有することを特徴としている。
本発明による光デバイスの実施形態において、溝部は、光ファイバーを支持するための一対の対向する傾斜面と、一対の対向する傾斜面の間に形成された凹部と、で構成されてもよい。
また、本発明による光デバイスの実施形態において、好ましくは、凹部は、一対の対向する側面と、底面と、を有する。
また、本発明による光デバイスの実施形態において、更に好ましくは、溝部に光ファイバーを支持した際、光ファイバーは凹部の底面に接しない。
また、本発明による光デバイスの実施形態において、好ましくは、一対の対向する傾斜面は、異方性エッチングを用いて形成される。
また、本発明による光デバイスの実施形態において、好ましくは、凹部は、ドライエッチングを用いて形成される。
また、本発明による光デバイスの実施形態において、好ましくは、基板は、シリコン基板である。
また、本発明による光デバイスの実施形態において、好ましくは、凹部は、一対の対向する側面と、底面と、を有する。
また、本発明による光デバイスの実施形態において、更に好ましくは、溝部に光ファイバーを支持した際、光ファイバーは凹部の底面に接しない。
また、本発明による光デバイスの実施形態において、好ましくは、一対の対向する傾斜面は、異方性エッチングを用いて形成される。
また、本発明による光デバイスの実施形態において、好ましくは、凹部は、ドライエッチングを用いて形成される。
また、本発明による光デバイスの実施形態において、好ましくは、基板は、シリコン基板である。
本発明による光デバイスでは、基板に異方性エッチングを行い、光ファイバーを支持するための傾斜面の箇所は形成されているが、光ファイバーが基板と干渉する状態で、異方性エッチングを終了する。それにより、光ファイバーを支持するための傾斜面間の距離のバラツキを抑制することができる。更に、傾斜面間の凹部により、傾斜面に支持される光ファイバーと基板との間の干渉を防止し、又は、光ファイバーと凹部とが少なくとも接するようにする。傾斜面及び凹部は、ウエハーを反転させることなしに形成される。本発明による光デバイスにおいて、光ファイバーを基板に固定するのに、接着剤の粘度にとらわれることなことなく接着剤の選定を行うことができる。従って、比較的粘度の小さい接着剤を選定した場合でも、接着剤を凹部に充填すればよく、貫通孔を有する従来技術の光デバイスのように、接着剤が垂れることはない。その結果、光ファイバーを支持する傾斜面間の距離のばらつき抑制することができると共に、生産性を向上させることができる。
また、上記目的を達成するために、本発明による光システムは、上記光デバイスと、光デバイスの傾斜面に支持され且つ固定された光ファイバーと、を有することを特徴としている。
上記目的を達成するために、本発明による光ファイバーと接続される光デバイスの製造方法は、光ファイバーを支持するための溝部を形成する工程を有し、この工程は、結晶軸を有する基板に、一対の対向する傾斜面を異方性エッチングにより形成する第１の工程と、第１の工程により形成された一対の対向する傾斜面の間に位置する凹部を、ドライエッチングによって形成する第２の工程と、を有することを特徴としている。
本発明による、光ファイバーと接続される光デバイスの製造方法では、基板に異方性エッチングを行い、光ファイバーを支持するための傾斜面の箇所は形成されているが、光ファイバーが基板と干渉する状態で、異方性エッチングを終了する。それにより、光ファイバーを支持するための傾斜面間の距離のバラツキを抑制することができる。更に、ドライエッチングにより、傾斜面間に凹部を形成する。それにより、傾斜面に支持される光ファイバーと基板との間の干渉を防止する。傾斜面及び凹部は、ウエハーを反転させることなしに形成される。本発明の製造方法で作られた光デバイスにおいて、光ファイバーを基板に固定するのに、接着剤の粘度にとらわれることなことなく接着剤の選定を行うことができる。従って、比較的粘度の小さい接着剤を凹部に充填すればよく、貫通孔を有する従来技術の光デバイスのように、接着剤が垂れることはない。その結果、光ファイバーを支持する傾斜面間の距離のばらつき抑制することができると共に、生産性を向上させることができる。
本発明による製造方法の実施形態において、好ましくは、第１の工程を、一対の対向する傾斜面で光ファイバーを支持できる状態になる前に終了する。更に好ましくは、第２の工程を、一対の対向する傾斜面で光ファイバーを支持できる状態になるまで、少なくとも行う。
また、本発明による製造方法の実施形態において、好ましくは、第１の工程と第２の工程の間に、凹部形成用マスク膜を形成する第３の工程を有し、この第３の工程は、第１の工程により傾斜面を形成した基板に酸化膜を形成する工程と、ネガティブ型レジストを用いて、凹部を形成する部分の酸化膜を除去する工程と、を有する。
この製造方法では、ドライエッチングを行うための凹部形成用マスク膜を容易に形成することができる。
また、本発明による製造方法の実施形態において、好ましくは、第１の工程と第２の工程の間に、凹部形成用マスク膜を形成する第３の工程を有し、この第３の工程は、第１の工程により傾斜面を形成した基板に酸化膜を形成する工程と、酸化膜の上にネガティブ型レジストを塗布する工程と、ネガティブ型レジスト用マスクを介して前記凹部に対応するネガティブ型レジストの部分を除去する工程と、ネガティブ型レジストの残部をマスクとして使用して、凹部に対応する前記酸化膜の部分を除去する工程と、ネガティブ型レジストを除去する工程と、を有し、それにより、酸化膜の残部は凹部形成用マスク膜を構成する。
この製造方法では、ドライエッチングを行うための凹部形成用マスク膜を容易に形成することができる。
この製造方法の実施形態において、好ましくは、第２の工程の後、更に、酸化膜の残部を除去する工程を有する。
このように構成された製造方法では、ドライエッチングによって除去され且つ酸化膜の残部の上に付着した付着物を、酸化膜の残部と一緒に除去することができる。
酸化膜の残部を除去する工程を有する製造方法の実施形態において、好ましくは、酸化膜の残部を除去する工程の後、更に、新しい酸化膜を形成する工程を有する。
このように構成された製造方法では、酸化膜を除去した後の基板を保護することができる。
凹部に対応するネガティブ型レジスト部分を除去する工程を有する製造方法の実施形態において、好ましくは、凹部に対応するネガティブ型レジスト部分を除去する工程において、更に、ネガティブ型レジスト用マスクを介してパイロットマーカに対応するネガティブ型レジストの部分を除去する工程を有する。
このように構成された製造方法では、工程管理を容易に行うことができる。
従って、本発明による光デバイス、光システム、及び光ファイバーが接続される光デバイスの製造方法は、光ファイバーを支持する傾斜面間の距離のばらつき抑制することができると共に、生産性を向上させることができる。
以下、図面を参照して、本発明による光デバイス及び光システムの実施形態を説明する。
最初に、図１及び図２を参照して、本発明による光システムの実施形態である光合分波器を説明する。図１は、本発明による光システムの実施形態である光合分波器の平面図であり、図２は、図１に示した光合分波器の正面図である。
図１及び図２に示すように、本発明による光システムの実施形態である光合分波器１は、本発明による光デバイスの実施形態である基板２と、基板２の上に搭載された光要素である光導波路４と、光導波路４に接続された３本の光ファイバー６ａ、６ｂ、６ｃと、光導波路４の中間部４ｂに配置された光フィルタ８とを有している。光導波路４は、具体的には、基板２の上に積層されている。基板２及び光導波路４は、本発明による光デバイスの実施形態を構成する。
基板２は、光伝搬方向Ａに延び、基板２の中間部２ｂの上に光導波路４が積層され、中間部２ｂの両側に位置する基板２の側部２ａ、２ｃに、光ファイバー６ａ、６ｂ、６ｃをそれぞれ支持するための溝１０ａ、１０ｂ、１０ｃが形成されている。また、基板２は、光伝搬方向Ａと垂直な方向である幅方向Ｂにも延びている。基板２の中間部２ｂと側部２ａ、２ｃとの間には、幅方向Ｂに延びる溝１１が形成されている。基板２は、異方性エッチングを行うことができるように結晶軸を有する材料、例えば、シリコン等の無機材料で形成されている。光合分波器１では、基板２の所定の結晶方位と光伝搬方向Ａとは一致している。
光導波路４は、コア１２とクラッド１４を有し、コア１２は、交差部１２ｄで互いに斜めに交わる複数のコア部分１２ａ、１２ｂ、１２ｃを有している。具体的には、光合分波器１では、光導波路４の一方の端面４ａから中間部４ｂまで光伝搬方向Ａに対して交差角度θで斜めに真直ぐに延びる第１のコア部分１２ａと、中間部４ｂから光導波路４の他方の端面４ｃまで第１のコア部分１２ａと光学的に整列し且つ真直ぐに延びる第２のコア部分１２ｂと、第１のコア部分１２ａ及び第２のコア部分１２ｂと斜めに交わるように、中間部４ｂから他方の端面４ｃまで光伝搬方向Ａに対して交差角度θで斜めに真直ぐに延びる第３のコア部分１２ｃとが設けられている。
基板２及び光導波路４には、光導波路４の中間部４ｂを横切って延びる光フィルタ８を設置するための光フィルタ設置手段である光フィルタ設置溝１６が形成され、光フィルタ設置溝１６に、光フィルタ８が接着剤で固定されている。光フィルタ８は、例えば、第１の波長λ１（例えば、１３１０ｎｍ）と波長λ２（例えば、１４９０ｎｍ）の光を透過し、第３の波長λ３（例えば、１５５０ｎｍ）の光を反射する誘電体多層膜フィルタである。
光ファイバー６ａ、６ｂ、６ｃは、シングルモード光ファイバーであり、それぞれ、光導波路４のコア部分１２ａ、１２ｂ、１２ｃに光学的に接続され、コア１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、クラッド２０及び光軸又は中心線２２ａ、２２ｂ、２２ｃを有している。光合分波器１では、光軸２２ａ及び光軸２２ｂは一致している。光ファイバー６ａ、６ｂ、６ｃの外径は、典型的には、１２５μｍである。
光ファイバー６ａを支持するための溝１０ａが延びる方向と所定の結晶方位との間には傾き（方位ずれ）θがある。溝１０ａの位置、幅は、その上に位置決めされる光ファイバー６ａの光軸２２ａが光導波路４の第１のコア部分１２ａの中心線及びその延長線とサブミクロンの精度で整列するように決定される。
図３は、光ファイバーを支持するための溝の断面図である。図３に示すように、溝１０ａは、異方性エッチングを用いて基板２に形成された、光ファイバー６ａを支持するための一対の対向する傾斜面２４と、対向する傾斜面２４に支持される光ファイバー６ａと間隔をおくように傾斜面２４の間に形成された凹部２６とを有している。凹部２６は、具体的には、一対の対向する側面２６ａと、底面２６ｂとを有している。
光ファイバー６ｂ、６ｃをそれぞれ支持するための溝１０ｂ、１０ｃは、溝１０ａと同様の構造を有しているので、その説明を省略する。
光ファイバー６ｂに第２の波長λ２の光を入射すると、光フィルタ８を透過して、光ファイバー６ａに伝搬する。光ファイバー６ａに第１の波長λ１の光を入射すると、光フィルタ８を透過して、光ファイバー６ｂに伝搬する。また、光ファイバー６ｂに第３の波長λ３の光を入射すると、光フィルタ８で反射して、光ファイバー６ｃに伝搬する。
次に、図４Ａ〜図４Ｊを参照して、光ファイバーを支持するための溝１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、即ち、傾斜面２４及び凹部２６を形成する方法の一例を説明する。図４Ａ〜図４Ｊは、光ファイバーを支持するための傾斜面及び凹部を形成する工程の説明図である。
まず、図４Ａに示すように、シリコンなどの無機材料等で作られた基板２に、フォトリソグラフィにより作成した傾斜面形成用レジストパターン（図示せず）に従って、所定の時間、異方性エッチングを行うことによって、基板２の上面２８に一対の傾斜面２８ａ及びその間に位置する進行面２８ｂを形成し、次いで、傾斜面形成用レジストパターンを除去する。異方性エッチングは、例えば、ＫＯＨ溶液によるウエットエッチングにより行われる。所定の時間は、図８のＴＡとＴＢの間の時間であり、好ましくは、ＴＡとＴＤとの間の時間である。例えば、所定の時間は、６０〜７５分である。
次に、図４Ｂ〜図４Ｇに示すように、凹部形成用マスク膜を形成する。詳細には、先ず、図４Ｂに示すように、基板の上面２８、傾斜面２８ａ及び進行面２８ｂに沿って、酸化膜（ＳｉＯ2）３２を形成する。この酸化膜３２は、焼成によって形成される熱酸化膜であることが好ましい。
次に、図４Ｃに示すように、熱酸化膜３２の上にネガティブ型レジスト３４をスピンコートティングによって塗布する工程を行う。ネガティブ型レジスト３４は、好ましくは、化学増幅型ネガティブ型レジストであり、例えば、日本ゼオン製ＺＰＮ１１５０（２５ｍPa・s）として入手できる。例えば、基板の上面２８の上に塗布されたネガティブ型レジスト３４の厚さは、８μｍである。
次に、図４Ｄ及び図４Ｅに示すように、ネガティブ型レジスト用マスク３６を介して凹部２６に対応するネガティブ型レジスト部分３４ａを除去する工程を行う。具体的には、基板２をネガティブ型レジスト用ガラス基板マスク３６の下に移動させ、水銀ランプ等により露光し（図４Ｄ参照）、現像する（図４Ｅ参照）。ネガティブ型レジスト用マスク３６は、後で形成される凹部２６に対応する位置３６ａに配置される。また、ネガティブ型レジスト用マスク３６は、工程管理のために基板２の上面２８に設けられるパイロットマーカ３８（図４Ｆ参照）に対応する位置３６ｂにも配置されることが好ましい。この場合、ネガティブ型レジスト３４は、凹部２６に対応する部分に加えて、パイロットマーカに対応する部分３８ａも除去する。
図４Ｃ〜図４Ｅに示す工程において、ネガティブ型レジスト３４を使用することが、ポジティブ型レジストを使用することよりも好ましい。詳細には、凹部２６及びパイロットマーカ３８に対応するレジスト部分３４ａ、３８ａを除去するのに、ネガティブ型レジストでは、露光と現像を１回行えばよいのに対し、ポジティブ型レジストでは、露光と現像を３〜４回繰り返す必要がある。
次に、図４Ｆに示すように、残りのネガティブ型レジスト３４をマスクとして凹部２６に対応する酸化膜３２の部分を除去する工程を行う。具体的には、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）でウエットエッチングを行う。ＢＨＦは、水素二フッ化アンモニウムを０．５〜３０％、フッ化アンモニウムを１０〜４０％含有する混合水溶液（混酸）である。
また、この工程において、基板２の上面２８にパイロットマーカ３８が形成されている。このパイロットマーカ３８の深さを測定することにより、凹部２６に対応する酸化膜３２の部分３２ａが完全に除去されたかどうかを容易に確認することができる。この工程で、除去すべき酸化膜３２ａが残っていると、後述するドライエッチングができなくなる。
次に、図４Ｇに示すように、ネガティブ型レジスト３４を除去する工程を行う。例えば、アセトン溶液を用いて、超音波浸漬を行う。基板２の上に残っている酸化膜３２が、凹部形成用マスク膜を構成する。
次に、図４Ｈに示すように、一対の対向する傾斜面の間に位置する凹部４０を、凹部形成用マスク膜３２を介してドライエッチングにより形成する工程を行う。凹部４０は、具体的には、一対の側面４０ａと底面４０ｂである。ドライエッチングは、ＩＣＰドライであってもよいし、ＲＩＥであってもよい。ＩＣＰドライは、エッチング速度が大きいので好ましい。酸化膜３２は、シリコンに対する選択比が１：１００（ＳｉＯ2：Ｓｉ）であるので、ドライエッチングに用いる凹部形成用マスク膜に適している。かくして、一対の傾斜面２４（２８ａ）及び凹部２６（４０）、即ち、一対の側面２６ａ（４０ａ）と底面２６ｂ（４０ｂ）とが形成される。
また、この工程において、基板の上面に、凹部４０の深さと同じ深さを有するパイロットマーカ３８ｂが形成されている。このパイロットマーカ３８ｂの深さを測定することにより、凹部４０の深さを容易に確認することができる。それにより、光ファイバーと干渉しない凹部４０を確実に形成することができる。
次に、好ましくは、図４Ｉに示すように、残りの酸化膜を除去する工程を行う。それにより、ドライエッチング工程（図４Ｈ）において除去されて酸化膜３２に付着した付着物を除去することができる。この工程を行うと、基板２が露出し、新しい傾斜面４１が形成される。この場合、一対の傾斜面２４は、傾斜面４１によって構成され、傾斜面２４間の凹部２６は、凹部４０によって構成される。
次に、好ましくは、図４Ｊに示すように、基板２に新しい酸化膜４２を形成する工程を行う。それにより、新しい傾斜面４３及び凹部４４、即ち、一対の側面４４ａ及び底面４４ｂが形成され、傾斜面４１ｂ及び凹部４０が保護される。この場合、一対の傾斜面２４は、傾斜面４３によって構成され、凹部２６は、傾斜面２４間の凹部４４によって構成される。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
上記実施形態では、所定の結晶方位に対して意図的に傾きを設けて配置された光ファイバーを有する光合分波器を説明した。しかしながら、本発明は、所定の結晶方位と一致させて配置すべき光ファイバーが、僅かに傾いて配置される場合にも適用可能であることは明らかである。
また上記実施形態では、光デバイスの例示として光合分波器を説明したが、光ファイバーを支持するための傾斜面を有していれば、その他の光デバイスも本発明の範囲内にある。
また上記実施形態では、光デバイスの例示として光合分波器を説明したが、光ファイバーを支持するための傾斜面を有していれば、その他の光デバイスも本発明の範囲内にある。
Claims (16)
- 光ファイバーと接続される光デバイスであって、
結晶軸を有する基板と、
光ファイバーを支持するために前記基板に形成された溝部と、を有し、
前記溝部は、光ファイバーを支持するための一対の対向する傾斜面と、
前記一対の対向する傾斜面の間に形成された凹部と、を有することを特徴とする光デバイス。 - 前記溝部は、光ファイバーを支持するための一対の対向する傾斜面と、
前記一対の対向する傾斜面の間に形成された凹部と、で構成されることを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。 - 前記凹部は、一対の対向する側面と、底面と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光デバイス。
- 前記溝部に光ファイバーを支持した際、光ファイバーは前記凹部の底面に接しないことを特徴とする請求項３に記載の光デバイス。
- 前記一対の対向する傾斜面は、異方性エッチングを用いて形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の光デバイス。
- 前記凹部は、ドライエッチングを用いて形成されることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光デバイス。
- 前記基板は、シリコン基板であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の光デバイス。
- 請求項１〜７の何れか１項に記載の光デバイスと、
前記光デバイスの傾斜面に支持され且つ固定された光ファイバーと、を有することを特徴とする光システム。 - 光ファイバーと接続される光デバイスの製造方法であって、
光ファイバーを支持するための溝部を形成する工程を有し、この工程は、
結晶軸を有する基板に、一対の対向する傾斜面を異方性エッチングにより形成する第１の工程と、
前記第１の工程により形成された一対の対向する傾斜面の間に位置する凹部を、ドライエッチングによって形成する第２の工程と、を有することを特徴とする製造方法。 - 前記第１の工程を、前記一対の対向する傾斜面で光ファイバーを支持できる状態になる前に終了することを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
- 前記第２の工程を、前記一対の対向する傾斜面で光ファイバーを支持できる状態になるまで、少なくとも行う請求項１０に記載の製造方法。
- 前記第１の工程と前記第２の工程の間に、凹部形成用マスク膜を形成する第３の工程を有し、この第３の工程は、
前記第１の工程により傾斜面を形成した基板に酸化膜を形成する工程と、
ネガティブ型レジストを用いて、前記凹部を形成する部分の前記酸化膜を除去する工程と、を有することを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項に記載の製造方法。 - 前記第１の工程と前記第２の工程の間に、凹部形成用マスク膜を形成する第３の工程を有し、この第３の工程は、
前記第１の工程により傾斜面を形成した基板に酸化膜を形成する工程と、
前記酸化膜の上にネガティブ型レジストを塗布する工程と、
ネガティブ型レジスト用マスクを介して前記凹部に対応するネガティブ型レジストの部分を除去する工程と、
前記ネガティブ型レジストの残部をマスクとして使用して、前記凹部に対応する前記酸化膜の部分を除去する工程と、
前記ネガティブ型レジストを除去する工程と、を有し、それにより、前記酸化膜の残部は前記凹部形成用マスク膜を構成することを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項に記載の製造方法。 - 前記第２の工程の後、更に、前記酸化膜の残部を除去する工程を有することを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
- 前記酸化膜の残部を除去する工程の後、更に、新しい酸化膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項１４に記載の製造方法。
- 前記凹部に対応するネガティブ型レジスト部分を除去する工程において、更に、前記ネガティブ型レジスト用マスクを介してパイロットマーカに対応するネガティブ型レジストの部分を除去する工程を有することを特徴とする請求項１３〜１５の何れか１項に記載の製造方法。
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