KR20060096029A - 다채널광로변환소자 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수지로 이루어진 광도파로와 미러로 구성되고 광로의 방향을 변환하는 다채널광로변환소자에 관한 것이다. 본 발명의 다채널광로변환소자는 미러를 가지고, 변환된 광로를 가지며, 일체로 형성된 코어를 가지며, 그 위치 관계가 유지되는 조건하에서 동시에 형성된 다채널 코어를 가진다. 본 발명의 다채널광로변환소자는 제1방법 또는 제2방법으로 제조될 수 있다. 제1방법은 기판상에 클래딩 수지로 직방체형상 블록을 형성하고, 코어 수지로 상기 클래딩 블록을 덮어 코어 층 필름을 형성하고, 상기 코어층과 상기 클래딩 수지 블록을 선택적으로 에칭하여, 광로가 직각으로 변환된 복수의 코어를 동시에 형성하는 단계를 포함한다. 제2방법은 기판상에 수지로 코어 층 필름을 형성하고, 위치관계가 유지되는 조건 하에서 상기 코어층을 선택적으로 에칭하여 광로가 직각으로 변환된 복수의 코어를 동시에 형성하는 단계를 포함한다.

광도파로

Description

다채널광로변환소자 및 그 제조방법{MULTICHANNEL OPTICAL PATH CHANGING DEVICE AND ITS PRODUCTION METHOD}

소자들 사이의 효율적인 연결, 그리고 광도파로(optical waveguide) 장치의 보급을 위해, 광 회로의 진행 방향을 변환하는 다채널광로변환소자가 필요하다. 본 발명은 적은 손실 및 평탄한 특성을 가지는 다채널광로변환소자(multichannel optical path changing device) 및 그 효율적인 제조방법에 관한 것이다.

정보 통신 시스템의 기초 기술로서 광통신 기술이 침투하고 있기 때문에, 광도파로는 점점 광 네트워크에서 키 소자로서 점차 중요해지고 있으며, 광전자회로배선기판 등에 사용되도록 개발되고 있다. 광도파로장치의 보급을 위해, 가격 절감과 양산화가 요망되고 있다. 취급이 용이한 수지로 제조된 광도파로가 그 중요한 후보로서 개발되고 있다. 광도파로용 수지 재료로서, 불소화폴리이미드수지, 중수소화폴리실록산 수지, 에폭시 수지, 전불소화지환식수지, 아크릴계 수지, 및 실리콘 수지 등이 이용된다.

소자들 간의 효율적인 연결 및 광도파로소자의 보급을 위해, 광회로를 급격히 굴곡할 수 있는 광로변환기술, 특히 2 내지 16 채널과 같이 복수의 광신호가 병렬로 송수신될 수 있는 다채널광로변환소자를 수득하는 것이 필요하다. 또한, 채 널간에 손실이 적고, 평탄한 특성을 가지고, 저렴한 비용으로 제작 가능한 광로변환소자가 요망되고 있다.

광도파로변환부품으로서, 각 단들에 경사단 표면을 가지고, 경사단 표면의 경사각, 및 광도파로 코어 사이즈, 경사단 표면 내 배열 등이 거의 동일한 한 쌍의 광도파로의 경사단 표면들을 대치시키고, 경사단 표면에서 도파로의 상기 코어가 서로 거의 일치하는방법으로 서로 경사단 표면을 연결하고, 한 쌍의 광도파로를 거의 V 형태가 되도록 고정하고, V 형태의 광도파로의 정점을 제거하여 기 설정된 위치로 상기 코어를 노출시키고, 반사면을 기 설정된 간격으로 병렬로 적층하고, 코어보다 낮은 굴절율을 가지는 물질로 덮어 생성되는 다채널광로변환부품이 제안되고 있다(특허 문헌 1 참조).

그러나, 경사면이 합해진 도파로를 제조하는 단계, 이들을 접착하는 단계 등과 같은 정밀한 작업이 필요하다. 따라서 단계들이 복잡해진다. 또한, 수평 도파로와 수직 도파로를 별도로 제조함으로써 수직 도파로와 수평 도파로 사이에 위치 치환이 일어나기 쉽고, 따라서 손실이 증대하게 된다.

한편, 기판상에 도파로를 수직으로 형성하고, 반사경을 형성하고, 클래딩 레이어 필름을 형성하고, 수평 도파로 상에 수직 개구부를 형성하고, 중공부로 광을 통과시키는방법이 제안되고 있다(특허 문헌 2 참조).

이 경우, 코어와 중공부 사이에서 경계면에 광 반사와 산란이 발생하여, 손실이 증가한다. 또한 중공부를 코어 재료로 충진한 경우에도, 수평 도파로와 수직도파로를 각각 제조하기 때문에 수직 도파로와 수평 도파로의 위치 치환이 일어나 기 쉽고, 또한 각각 제조된 수평 부분과 수직 부분의 코어의 경계에서 계면이 발생하여, 손실이 증대하는 요인이 된다.

본 발명의 목적은 복수의 광로를 미러를 이용하여 변환하는 다채널광로변환소자에 있어서, 손실이 작고 채널간에 평탄한 특성을 가지는 광로변환소자와 제작이 용이하고 비용이 저렴한 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 수지로 이루어진 광도파로와 미러로 구성되고, 광로의 방향을 변환하는 다채널광로변환소자를 제공이 제공된다. 수지로 이루어진 다채널광로변환소자는 미러를 구비하고, 광로의 방향이 변환되고, 일체로 형성된 복수의 코어를 구비하고, 그 위치 관계가 유지되는 조건하에서 동시에 형성된 다채널코어를 구비한다.

상기 다채널광로변환소자는 본 발명의 제1방법 또는 제2방법으로 제조될 수 있다.

본 발명의 제1방법은 기판상에 클래딩 수지로 직방체형상 블록을 형성하고, 코어 수지로 상기 클래딩 블록을 덮어 코어 층 필름을 형성하고, 상기 코어층과 상기 클래딩 수지 블록을 선택적으로 에칭하여, 광로 방향이 직각으로 변환된 복수의 코어를 동시에 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제2방법은 기판상에 수지로 코어 층 필름을 형성하고, 그 위치관계가 유지되는 조건 하에서 상기 코어층을 선택적으로 에칭하여 광로가 직각으로 변환된 복수의 코어를 동시에 형성하는 단계를 포함한다.

도 1은 본 발명의 제1방법에 따라 다채널광로변환소자를 제조하는 방법의 일례를 보여주는 도면이다.

도 2a는 다채널광로변환소자의 제조 방법(제1방법)에서 클래딩 블록을 보여주는 사시도이다.

도 2b는 다채널광로변환소자의 제조 단계(제1방법)에서 수평부와 수직부가 일체로 형성된 코어를 보여주는 사시도이다.

도 3은 제1실시예에서 코어 블록과 코어의 관계를 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명의 제2방법에 따라 다채널광로변환소자를 제조하는 방법의 제1예를 보여주는 도면이다.

도 5a는 도 4의 다채널광로변환소자의 제조 방법에서 코어 블록을 보여주는 사시도이다.

도 5b는 도 4의 다채널광로변환소자의 제조 방법에서 수평부와 수직부가 일체로 형성된 코어를 보여주는 사시도이다.

도 6은 제2실시예에서 코어블록과 코어의 관계를 보여주는 도면이다.

도 7은 본 발명의 제2방법에 따라 다채널광로변환소자를 제조하는 방법의 제2예를 보여주는 도면이다.

도 8은 도 7의 단계(e)에서 코어의 사시도이다.

본 발명에 의하면, 웨이퍼 공정에서 도파로 코어의 수직 및 수평부는 일체로 형성된다. 그러므로 특성이 안정하고, 고정밀도, 저손실, 및 저비용을 겸비한 다채널광로변환소자를 제공하는 것이 가능하다.

이하, 본 발명의 제1방법에 대하여 예시적으로 설명한다.

도 1a 내지 도 1j 는 본 발명의 다채널광로변환소자의 제조 단계들의 일례를 보여준다. 다채널광로변환소자는 하기 단계들로부터 제조된다. 도 1a에서, 산에서 용해되는 금속 필름인 희생층(2) 필름을 마그네트론 스퍼터링과 같은 기술을 이용하여 가기판상에 형성된다. 희생층(2)은 수용성 수지로 제조될 수 있다.

도 1b에서, 클래딩층(cladding layer)(3) 필름을 형성한다. 도 1c에서, 포토리소그라피와 반응성 이온 에칭(Reactive Ion Etching; RIE)의 기술을 이용하여 클래딩 블록(4)을 제조한다. 클래딩 블록(4)은 직방체 형상이다. 클래딩 블록(4)의 크기는 제조되는 광로변환소자에 대하여 필요한 크기로 적절히 선택된다. 클래딩 블록(4)은 각 소자 별로 제조되는 것이 바람직하지만, 병렬된 복수의 소자들에 대하여 연속되어 일괄적으로 라인 형태로 제조하는 것도 바람직하다. 클래딩 블록(4)의 사시도는 도 2a에서 보여진다. 이 방법은 직접 노출방법, 몰드 방법, 또는 다이싱쏘(dicing saw)를 이용하는 방법으로 제조될 수 있다. 도 1f에서, 표면 전체를 클래딩 층(7)으로 채운다.

도 1g에서, 다이싱쏘로 V 홈을 생성하고, 미러 형성을 위해 마그네트론 스퍼터링과 같은 기술을 이용하여 반사 미러(9)를 형성한다. 반사 미러(9)로서, 금속 필름, 또는 유전다층필름 등이 사용된다. 미러 표면을 형성하기 위해, 반사막을 성막한 프리즘을 V 홈에 배치하고, 접착제 등으로 고정하는 방법도 바람직하게 사 용된다. 또한, 다이싱쏘로 45 도로 절단하고, 반사 필름이 형성된 필름을 삽입하고, 접착제로 고정하는 것이 가능하다. 도 1h에서, V 홈은 클래딩 수지(10)로 충진하여 소자 표면을 평탄하게 한다. 도 1i에서, 기판(11)을 도파로에 부착한다. 기판으로, 유리 기판, 실리콘 기판, 수지 기판 등을 사용할 수 있다. 도 1j에서, 희생층(2)을 산 등으로 제거하고, 가기판(1)을 제거하고, 다이싱쏘를 사용하여 다채널광로변환소자로 절단하여 분리한다.

이하, 본 발명의 제2방법을 예시적으로 설명한다.

도 4a 내지도 4l은 본 발명의 다채널광로변환소자를 제조하는 방법(제2방법)의 제1예를 보여주는 도면들이다. 다채널광로변환소자는 하기 단계들로 제조된다. 도 4a에서, 산으로 용해되는 Al, Cu 등의 금속 필름인 희생층(2') 필름을 마그네트론 스퍼터링과 같은 기술을 사용하여 제1 가기판(1') 상에 형성한다. 여기서, 희생층(2)은 수용성 수지로 이루어질 수 있다. 도 4b에서, 클래딩 층(3') 필름을 형성한다. 도 4c에서 코어 층(4') 필름을 형성한다. 도 4d에서, 포토리소그라피와 반응성 이온 에칭 기술을 이용하여 코어 블록(5')을 형성한다. 코어 블록(5')은 직방체 형상이다. 코어 블록(5')의 사시도를 도 5a에 나타낸다. 이 단계에서, 직접 노출방법, 몰드방법, 또는 다이싱쏘를 이용하는방법으로 제조될 수 있다.

도 4e에서, 클래딩 층(6')의 필름은 코어 블록(5')을 덮도록 형성된다. 도 4f에서, 포토리소그라피와 반응성 이온 에칭 기술을 이용하여, 코어의 수평부와 코어의 수직부 사이 부분의 코어 수지를 제거하여, L자 형 구조를 구성하여 L자 형 코어 블록을 형성한다. 도 4g에서, 표면 전체를 클래딩 층(8')으로 충진하고, 채 널 사이, 그리고 소자 사이의 불필요한 부분의 코어 수지와 클래딩 수지를 제거하여 L자 형 코어(7'(7b'))를 형성하고, 채널 사이 및 소자 사이의 공간을 클래딩 층으로 덮고, 그 표면을 평탄화하였다. 도 2b는 본 단계 중 다채널 코어(7')의 사시도를 보여준다. 도 4h에서, 제2기판(9')을 접착층(10')으로 부착하고, 제1 가기판(1')을 제거한다. 도 4i에서, V 홈을 다이싱쏘로 형성하고, 미러를 형성하기 위해 마그네톤 스퍼터링과 같은 기술을 사용하여 반사 미러(12')를 코너 부위에 형성한다. 반사 미러로서, 금속 필름, 유전다층필름 등이 사용된다.

미러 표면을 형성하기 위해, 반사막을 성막한 프리즘을 V 홈에 배치하고, 접착제 등으로 고정하는 방법도 바람직하게 사용된다. 또한, 다이싱쏘로 45 도로 절단하고, 반사 필름이 형성된 필름을 삽입하고, 접착제로 고정하는 것이 가능하다.

도 4j에서, V 홈을 클래딩 수지(13')로 충진하여 소자 표면을 평평하게 한다. 도 4k에서, 기판(14')을 도파로에 부착한다. 기판으로, 유리 기판, 실리콘 기판, 수지 기판 등을 사용하는 것이 가능하다. 도 4l에서, 희생층(2')을 산 등으로 제거하고, 제2 가기판(9‘)을 제거하고, 다이싱쏘를 사용하여 다채널광로변환소자로 절단하여 분리한다.

도 7은 본 발명에 따라 다채널광로변환소자를 제조하는 방법(제2방법)의 제2예를 보여주는 도면이다.

도 7a에서, 제1 가기판(1‘) 상에 희생층(2’)의 필름을 형성하고, 그 위에 클래딩층(3‘) 그리고 코어 층(4’)을 형성한다. 도 7b에서, 포토리소그라피와 반응성 이온 에칭 기술으로 선택적 에칭을 수행하여, 코어의 수평부와 코어의 수직부 사이 부분의 코어 수지를 제거하여, L자 형 구조를 구성하여, L자 형 코어 블록을 형성한다. 도 7c에서, 제거된 부분을 클래딩 수지로 충진한다. 도 7d에서, 도파로간, 그 외의 다른 코어 수지의 불필요 부분을 선택적으로 제거하여 L자 형 코어를 형성한다. 그 후, 도 7e에서, 제거된 부분을 클래딩 수지로 충진하여, 상호 위치 관계를 유지하는 조건하에서 L자 형 코어들을 동시에 형성한다. 도 8은 그 사시도를 보여준다. 그 후, 제1예에서 도 4h 내지 도 4l과 유사한 방법으로 다중광로변환소자를 제조한다.

상기 제1방법 및 제2방법에 의해, 광로의 방향이 변환된 코어를 일체로 형성하고, 그 위치 관계를 유지하는 조건하에서, 다채널코어를 동시에 형성함으로써, 안정 특성과 고정밀을 동시에 가지는 복수의 다채널광로변환소자를 동시에 제조할 수 있다.

비록 본 발명이 직각 방향으로 광경로의 방향을 변환하는 광로변환소자에 관한 것이나, 미러부의 경사를 조절하여 광고를 직각 이외의 다른 경사로 변환하는 것은 용이하게 수행될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예들을 이용하여 구체적으로 설명된다. 그러나 본 발명의 보호범위는 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 실시예 1은 본 발명의 제1방법에 대응하는 것이며, 실시예 2 및 3은 본 발명의 제2실시예에 대응한다.

실시예 1

4 채널 광로변환소자를 제조하였다. 코어 단면(도 3에서 E-E 단면)의 크기는 40㎛×40㎛의 정사각형이고, 채널간의 코어 피치는 0.25 mm로 설정되었다.

먼저, 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 4 인치 가 유리 기판상에 희생층 필름을 형성하였다. 희생층으로 Al(두께: 약 1㎛)을 이용하였다. 그 후, 클래딩 층의 필름을 형성하였다. 클래딩으로 에폭시 수지를 이용하고, 스핀 코팅방법을 이용하였다. 필름 형성 후, 클래딩 층의 두께를 70㎛으로 조절하기 위해 연마 및 폴리싱을 수행하여 평탄화하였다. 클래딩 층상에 마스크 필름을 형성하고, 포토리소그라피로 패터닝하였다. 마스크로서 Al을 이용하였다. 유입되는 O₂에 의한 에칭시 마스크 층에 의해 보호되지 않은 클래딩 층의 불필요한 부분을 제거하여(O₂-RIE) 클래딩의 직방체 블록을 형성하였다. 상기 클래딩 블록의 높이를 70㎛로 조절하고(도 3의 A), 폭을 1mm로 조절하였다(도 3의 B).

도 3의 도면에 대하여 수직 방향으로, 배열된 소자들의 클래딩 블록들을 일체화하여 라인형으로 제조하였다.

코어 층 필름을 스핀 코팅방법으로 그 위에 형성하였다. 코어 층으로 에폭시 수지가 사용되었다. 필름 형성 후, 코어 층의 상면을 연마하고 폴리싱하여 그 표면을 평탄화하였다. 이어서, 코어층 두께를 상기 클래딩 블록 상부로부터 40㎛로 조절하였다. 그 후, Al 마스크 필름을 코어층 상에 형성하고, 포토리소그라피로 패터닝을 수행하였다. 그 후, 코어층과 클래딩 블록의 불필요한 부분을 제거하여(O₂-RIE), 클래딩 블록을 따라 직각으로 굴곡된 코어를 제조하였다(도 3). 코어 크기는 40㎛×40㎛이고(도 3의 E-E), 그 수직부와 수평부는 그 크기가 동일하다. 코어 수직부의 길이(도 3의 C)는 코어 수평부의 상단으로부터 110㎛이다. 코어 수 평부의 길이(도 3의 D)는 코어 수직부의 외단으로부터 1,040㎛이다. 그 후, 표면 전체를 클래딩 수지로 충진하였다. 필름 형성 후, 클래딩 수지의 상면을 연마하고 폴리싱하여 평탄화 처리하였다. 클래딩 수지의 충진을 위해 스핀 코팅을 수행하였다.

그 후, 다이싱쏘를 이용하여 코어의 직각 굴곡부에 V 홈을 형성하여, 미러 표면을 형성하였다. 마그네트론 스퍼터링으로 V 홈 부분에만 Au 필름을 형성하여 미러를 형성하였다. 미러 표면 형성 후, V 홈을 클래딩 수지로 충진하고, 클래딩 수지 필름을 형성하였다. 그 표면을 연마하고, 폴리싱 하여 평탄화를 수행하였다. 그 후, 유리 기판을 에폭시 접착제를 이용하여 클래딩 수지의 상면에 접착하였다. 그 후, 희생층을 용해시키고, 가기판을 제거하였다. 희생층을 제거하기 위해, 황산구리, 염화제2철, 및 물의 혼합 용액을 사용하였다. 그 후, 각 소자를 2 mm × 2mm 로 절단하고, 분리하여, 803 개의 4 채널 광로변환소자를 수득하였다. 삽입 손실을 1.3 ㎛ 파장의 광을 투과시켜 측정하였다. 소자 내의 도파로의 삽입손실 3dB 이하이고, 또한 소자 내에서 삽입 손실이 0.1dB 이하인 것이 667 개(83%)로 확인되었다. 따라서, 균질한 4 채널 광로변환소자를 높은 수율로 한번에 제조할 수 있었다.

실시예 2

4 채널 광로 변환소자를 제조하였다. 코어 단면(도 6에서 K-K 단면)의 크기는 40㎛×40㎛의 정사각형이고, 채널간의 코어 피치는 0.25 mm로 설정되었다.

먼저, 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 4 인치 가 유리 기판상에 희생층 필름 을 형성하였다. 희생층으로 Al(두께: 약 1㎛)을 이용하였다. 그 후, 클래딩 층의 필름 10㎛을 형성하고, 코어 층의 필름을 형성하였다. 코어로서 에폭시 수지를 이용하고, 스핀 코팅방법을 이용하였다. 필름 형성 후, 코어 층의 두께를 120㎛으로 조절하기 위해 연마 및 폴리싱을 수행하여 평탄화하였다. 클래딩 층상에 마스크 필름을 형성하고, 포토리소그라피로 패터닝하였다. 마스크로서 Al을 이용하였다. 유입되는 O₂에 의한 에칭시 마스크층에 의해 보호되지 않은 코어 층의 불필요한 부분을 제거하여(O₂-RIE) 클래딩의 직방체 블록을 제조하였다.

상기 코어 블록의 높이(도 6의 G)를 120㎛로 조절하고, 폭(도 6의 F)을 1mm로 조절하였다. 도 6의 도면에 수직 방향으로 배열된 소자들의 코어 블록들을 일체화하여 라인형으로 제조하였다.

클래딩 층 필름을 스핀 코팅 방법으로 그 위에 형성하였다. 클래딩 층으로 에폭시 수지를 사용하였다. 필름 형성 후, 클래딩 층의 상면을 연마하고 폴리싱하여 그 표면을 평탄화하였다. 이어서, 클래딩 층 두께를 상기 코어 블록 상부로부터 10㎛로 조절하였다. 그 후, Al 마스크 필름을 클래딩 층 상에 형성하고, 포토리소그라피로 패터닝을 수행하였다. 그 후, 클래딩 층과 코어 블록의 불필요한 부분을 제거하여(O₂-RIE), 직각으로 굽혀진 코어를 제조하였다(도 6).

코어 크기는 40㎛×40㎛이고(도 6의 K-K), 수직부와 수평부는 그 크기가 동일하다. 코어 수직부의 길이(도 6의 G)는 코어 수평부의 하단으로부터 120㎛이다. 코어 수평부의 길이(도 6의 F)는 코어 수직부의 외단으로부터 1,000㎛이다. 그 후, 표면 전체를 클래딩 수지로 충진하였다. 필름 형성 후, 클래딩 수지의 상면을 연마하고 폴리싱하여 평탄화 처리하였다. 클래딩 수지의 충진을 위해 스핀 코팅을 수행하였다. 그 후, 제2 가 유리 기판을 에폭시 수지로 접착하고, 희생층을 용해시키고, 제1 가기판을 제거하였다. 희생층을 제거하기 위해, 황산구리, 염화제2철, 및 물의 혼합 용액을 사용하였다.

그 후, 다이싱쏘를 이용하여 코어의 직각 굴곡부에 V 홈을 형성하여, 미러 표면을 형성하였다. 마그네트론 스퍼터링으로 V 홈 부분에만 Au 필름을 형성하여 미러를 형성하였다. 미러 표면 형성 후, V 홈을 클래딩 수지로 충진하고, 클래딩 수지 필름을 형성하였다. 그 표면을 연마하고, 폴리싱 하여 평탄화를 수행하였다. 그 후, 유리 기판을 에폭시 접착제를 이용하여 클래딩 수지의 상면에 접착하였다. 그 후, 각 소자를 2 mm × 2mm 로 절단하고, 분리하여, 780 개의 4 채널 광로변환소자를 수득하였다. 삽입 손실을 1.3 ㎛ 파장의 광을 투과시켜 측정하였다. 소자내의 도파로의 삽입손실 3dB 이하이고, 또한 소자 내에서 삽입 손실이 0.1dB 이하인 것이 618 개(79%)로 확인되었다. 따라서 균질한 4 채널 광로변환소자를 높은 수율로 한번에 제조할 수 있었다.

실시예 3

실시예 2와 동일한 4 채널 광로변환소자를 제조하였다. 그 크기는 실시예 2와 동일하다. 먼저, 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 4 인치 가 유리 기판상에 희생층 필름을 형성하였다. 희생층으로 Al(두께: 약 1㎛)을 이용하였다. 그 후, 클래딩 층 필름 10㎛을 형성하고, 코어 층 필름을 형성하였다. 코어로서 에폭시 수 지를 이용하고, 스핀 코팅방법을 이용하였다. 필름 형성 후, 코어 층의 두께를 120㎛으로 조절하기 위해 연마 및 폴리싱을 수행하여 평탄화하였다. 코어 층상에 마스크 필름을 형성하고, 포토리소그라피로 패터닝하였다. 마스크로서 Al을 이용하였다. 유입되는 O₂에 의한 에칭시 마스크층에 의해 보호되지 않은 코어 층의 불필요한 부분을 제거하여(O₂-RIE), L자 형을 구성하는 코어의 수평부와 코어의 수직부 사이에 삽입된 부분의 코어 수지를 제거하였다(도 7 b). 제거된 코어 수지의 두께는 80 ㎛이고, 도 7a 내지 도 7e의 도면으로부터 수직 방향으로 직렬로 배열된 복수의 소자가 라인 형상이 되도록 코어 수지를 제거하였다. 그 후, 표면 전체를 클래딩 수지(도 7c)로 충진하였다. 그 후, 코어의 수직부의 불필요한 부분, 채널간, 소자간의 코어, 클래딩 수지를 제거하였다(도 7d, 도 8은 사시도를 보여준다). 그 후, 표면 전체를 클래딩 수지로 충진하였다. 필름 형성 후 클래딩 수지의 상면을 연마하고 폴리싱하여 그 표면을 평탄화하였다(도 7e).

그 후, 제2 가 유리 기판을 에폭시 수지로 접착하고, 희생층을 용해시키고, 제1 가기판을 제거하였다. 희생층을 제거하기 위해, 황산구리, 염화제2철, 및 물의 혼합 용액을 사용하였다.

그 후, 다이싱쏘를 이용하여 코어의 직각 굴곡부에 V 홈을 형성하여, 미러 표면을 형성하였다. 마그네트론 스퍼터링으로 V 홈 부분에만 Au 필름을 형성하여 미러를 형성하였다. 미러 표면 형성 후, V 홈을 클래딩 수지로 충진하고, 클래딩 수지 필름을 형성하였다. 그 표면을 연마하고, 폴리싱 하여 평탄화를 수행하였다. 그 후, 유리 기판을 에폭시 접착제를 이용하여 클래딩 수지의 상면에 접착하였다. 그 후, 각 소자를 2 mm × 2mm 로 절단하고, 분리하여, 780 개의 4 채널 광로변환소자를 수득하였다. 삽입 손실을 1.3 ㎛ 파장의 광을 투과시켜 측정하였다. 소자내의 도파로의 삽입손실 3dB 이하이고, 또한 소자 내에서 삽입 손실이 0.1dB 이하인 것이 603개(77%) 확인되었다. 따라서 균질한 4 채널 광로변환소자를 높은 수율로 한번에 제조할 수 있었다.

본 발명의 다채널광로변환소자의 제조방법의 제1방법 및 제2방법에 의하면, 광로의 방향이 변환된 코어를 일체로 형성하고, 그 위치 관계를 유지하는 조건하에서, 다채널코어를 동시에 형성함으로써, 안정 특성과 고정밀을 동시에 가지는 복수의 다채널광로변환소자를 동시에 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 다채널광로변환소자의 제조방법은 균질한 다채널광로변환소자를 높은 수율로 한번에 제조할 수 있다.

Claims (11)

1. 수지로 이루어진 광도파로와 미러로 구성되고, 광로의 방향을 변환하는 수지로 이루어진 다채널광로변환소자에 있어서,

   미러를 구비하고 광로의 방향이 변환된 코어가 일체로 형성된 복수의 채널 코어가,

   상호 위치 관계가 유지된 상태에서, 동시에 형성된 것을 특징으로 하는 수지로 이루어진 다채널광로변환소자.
2. 기판상에 클래딩 수지로 직방체 형상 블록을 형성하는 단계;

   코어 수지로 상기 블록을 덮는 코어 층 필름을 형성하는 단계; 및

   상기 코어 층 및 상기 블록을 선택적으로 에칭하여, 광로 방향이 직각으로 변환된 복수의 코어들을 동시에 형성하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항의 수지로 이루어진 다채널광로변환소자의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,

   1) 기판상에 클래딩 수지로 하부 클래딩 층의 필름을 형성하고, 상기 클래딩 층을 선택적으로 에칭하여, 상기 클래딩 수지에 의한 직방체 형상 블록을 형성하고,

   2) 상기 코어 수지로 상기 클래딩 블록을 덮어 상기 코어 층을 형성하고, 상기 코어층과 상기 클래딩 수지 블록을 선택적으로 에칭하여, 상기 기판 상에 수직한 코어와 상기 기판에 평행한 코어가 일체로 형성된 다채널 코어를 동시에 형성하는

   2 개의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지로 이루어진 다채널광로변환소자의 제조방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 형성된 다채널코어를 상기 클래딩 수지로 덮고, 상기 코어의 코너 부분에 미러 표면을 형성하고, 그 위에 클래딩 층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지로 이루어진 다채널광로변환소자의 제조방법.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   1) 가기판상에 희생층 필름을 형성하는 단계;

   2) 그 위에 클래딩 층 필름을 형성하고, 상기 클래딩 층을 선택적으로 에칭하여, 상기 클래딩 수지에 의한 직방체 형상 블록을 형성하는 단계;

   3) 상기 블록을 코어 수지로 덮어 코어층 필름을 형성하는 단계;

   4) 상기 코어층과 상기 클래딩 수지 블록을 선택적으로 에칭하여 상기 기판상에 수직한 코어와 상기 기판에 평행한 코어가 일체로 형성된 다채널 코어를 동시에 형성하고, 클래딩 수지로 충진하는 단계;

   5) 상기 코어의 코너 부분에 미러 표면을 형성하기 위해 V 홈을 형성하고, 상기 미러 표면으로서 반사막을 형성하는 단계; 및

   6) 클래딩 수지로 상기 V 홈의 충진을 수행하고, 그 위에 기판을 접착하고, 단계 1)의 가기판을 제거한 후, 절단 및 분리하여 다채널광로변환소자를 수득하는 단계;

   로 이루어지는 6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지로 이루어진 다채널광로변환소자의 제조방법.
6. 제1항에 있어서,

   기판 상에 수지로 이루어진 코어 층 필름을 형성하고,

   상기 코어를 선택적으로 에칭하여 광로가 직각으로 변환된 복수의 코어를 위치 관계가 유지되는 조건하에서 동시에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지로 이루어진 다채널광로변환소자의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,

   수지로 이루어진 L자 형 다채널 광로 변환소자의 제조방법이

   기판상에 코어 수지로 코어 층의 필름을 형성하고,

   상기 코어층을 선택적으로 에칭하여, L자 형을 구성하는 코어의 수평부와 코어의 수직부 사이 부분의 코어 수지를 제거하여,

   광로의 방향이 직각으로 변환된 L자 형의 복수의 코어를 그 위치 관계를 유지 하는 조건하에서 동시에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지로 이루어진 다채널광로변환소자의 제조방법.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,

   기판상에 코어 수지로 직방체 형상 블록을 형성하는 단계;

   클래딩 수지로 상기 블록을 덮는 클래딩 층 필름을 형성하는 단계; 및

   상기 클래딩 층 및 상기 블록을 선택적으로 에칭하여, 광로 방향이 직각으로 변환된 복수의 코어들을 위치 관계를 유지하는 조건하에서 동시에 형성하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지로 이루어진 다채널광로변환소자의 제조방법.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   수지로 이루어진 다채널 광로 변환소자의 제조방법이

   1) 기판상에 코어 수지로 코어층의 필름을 형성하고, 상기 코어 층을 선택적으로 에칭하여, 상기 코어 수지에 의한 직방체 형상 블록을 형성하고,

   2) 클래딩 수지로 상기 코어 블록을 덮어 클래딩 층의 필름을 형성하고, 상기 클래딩 층과 상기 코어 수지 블록을 선택적으로 에칭하여, 상기 기판상에 수직한 코어와 상기 기판에 평행한 코어가 일체로 형성된 다채널 코어를 동시에 형성하는

   단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 수지로 이루어진 다채널광로변환소자의 제조방법.
10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 형성된 다채널코어를 클래딩 수지로 덮고, 상기 코어의 코너부분에 미러 표면을 형성하고, 그 위에 클래딩 층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지로 이루어진 다채널광로변환소자의 제조방법.
11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 다채널광로변환소자.

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