(57)【要約】【課題】光導波路デバイスに形成される薄膜光学素子挿入用の溝は従来、１段構成とし、ダイシングによって加工している。薄膜光学素子挿入用の溝はアスペクト比の大きな、言い換えれば細くて深い溝を形成する必要があるため、ダイシングに使用するブレードの砥粒は粒径の大きいものが要求される。粒径の大きい砥粒のブレードで光導波回路をダイシングすると、薄膜光学素子挿入用の溝の側壁が粗くなってしまうという課題があった。【解決手段】本発明の光導波路デバイスの製造では、基板上の光導波回路の上面から少なくとも光導波路のコアを横切るまでの第一段の溝及び第一段の溝の底面から第二段の溝を形成することとし、第一段の溝は、第二段の溝に比べて幅が広く、側壁が滑らかになるように加工することとした。【選択図】図２
2010113055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に光導波路の形成された光導波回路に薄膜光学素子を挿入する光導波路デバイスの製造方法であって、
前記基板上の前記光導波回路の上面から少なくとも前記光導波路のコアを横切るまでの第一段の溝をドライエッチングで形成するドライエッチング工程と、
幅が前記第一段の溝よりも狭い第二段の溝を前記第一段の溝の底面からダイシングで形成する第二段溝ダイシング工程と、
を順に備えることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【請求項２】
基板上に光導波路の形成された光導波回路に薄膜光学素子を挿入する光導波路デバイスの製造方法であって、
前記基板上の前記光導波回路の上面から第二段の溝をダイシングで形成する第二段溝ダイシング工程と、
幅が前記第二段の溝よりも広く、底が前記第二段の溝よりも浅く少なくとも前記光導波路のコアを横切る第一段の溝を前記第二段の溝の上からドライエッチングで形成するドライエッチング工程と、
を順に備えることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【請求項３】
基板上に光導波路の形成された光導波回路に薄膜光学素子を挿入する光導波路デバイスの製造方法であって、
前記基板上の前記光導波回路の上面から少なくとも前記光導波路のコアを横切るまでの第一段の溝をダイシングで形成する第一段溝ダイシング工程と、
幅が前記第一段の溝よりも狭く、側壁が前記第一段の溝よりも粗い第二段の溝を前記第一段の溝の底面からダイシングで形成する第二段溝ダイシング工程と、
を順に備えることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【請求項４】
基板上に光導波路の形成された光導波回路に薄膜光学素子を挿入する光導波路デバイスの製造方法であって、
前記基板上の前記光導波回路の上面から第二段の溝をダイシングで形成する第二段溝ダイシング工程と、
幅が前記第二段の溝よりも広く、側壁が前記第二段の溝よりも滑らかで、底が前記第二段の溝よりも浅く少なくとも前記光導波路のコアを横切る第一段の溝を前記第二段の溝の上からダイシングで形成する第一段溝ダイシング工程と、
を順に備えることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【請求項５】
第一段溝ダイシング工程で用いるブレードは、第二段溝ダイシング工程で用いるブレードよりも砥粒の粒径が小さい、又はボンドが柔らかいことを特徴とする請求項３又は４に記載の光導波路デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第一段溝ダイシング工程で、刃先が凸状のブレードでダイシングすることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の光導波路デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第一段の溝は、前記基板の上面よりも浅いことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光導波路デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記全工程の後に、第一段の溝及び第二段の溝によって構成された薄膜光学素子挿入溝に薄膜光学素子を挿入する薄膜光学素子挿入工程をさらに有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光導波路デバイスの製造方法。
【請求項９】
基板及び前記基板上に形成された光導波路を有する光導波回路と、
前記光導波路の上面から少なくとも前記光導波路のコアを横切るまでの深さで形成された第一段の溝と、
前記第一段の溝の底面に形成され、幅が前記第一段の溝よりも狭く、側壁が前記第一段の溝よりも粗い第二段の溝と、
を備えることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項１０】
前記第一段の溝の底面が凹状になっていることを特徴とする請求項９に記載の光導波路デバイス。
【請求項１１】
前記第一段の溝及び前記第二段の溝によって構成された薄膜光学素子挿入溝に挿入された薄膜光学素子をさらに備えることを特徴とする請求項９又は１０に記載の光導波路デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光アクセスシステムにおける光送受信装置に適用される光導波路デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光アクセスシステムにはＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ：光加入者線局内装置）とＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ：光加入者線宅内装置）等の光送受信装置が使用されている。これら光送受信装置に適用される光導波路デバイスは、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）機能を実現するために、光導波回路に波長合分波特性を有する薄膜光学素子を挿入している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
光導波回路は、補強のための基板上に光導波路が形成されている。光導波路は基板側に下側クラッド層、基板と反対側に上側クラッド層、下側クラッド層と上側クラッド層との間にコア層を有し、コア層にパターン化されたコアが形成されている。光導波路は薄いために、基板にまで達する溝を形成し、形成した薄膜光学素子挿入用の溝に薄膜光学素子を挿入している。前記光導波路デバイスに形成される薄膜光学素子挿入用の溝は従来、１段構成とし、ダイシングによって加工していた。
【特許文献１】特開平０８−１９００２６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
薄膜光学素子挿入用の溝はアスペクト比の大きな、言い換えれば細く深い溝を形成する必要があるため、ダイシングに使用するブレードの砥粒は粒径の大きいものが要求される。粒径の大きい砥粒のブレードで光導波回路をダイシングすると、薄膜光学素子挿入用の溝の側壁に現れるコアの端面が粗くなってしまうという課題があった。
【０００５】
この端面の荒れが原因で、光導波路に対する溝角度のずれや荒れによるゴミ、気泡の取り込みや粗い面からの薄膜光学素子の固定用接着剤の剥離が発生し、光導波路デバイスの反射減衰量、透過損失の劣化が生じる。また、従来の構造では、挿入する薄膜光学素子の傾きを抑えるために溝幅を薄膜光学素子の厚みよりも僅かにしか広くできなかった。その結果、接着剤の厚みが薄くなって薄膜光学素子を固定するために十分な接着剤厚を得られず、剥離が発生しやすくなったり、また、接着剤が流れ込むクリアランスが狭くなって接着剤が十分に行き届かずに気泡が残りやすくなったりする問題があった。
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は、側壁に現れる光導波路のコアの端面が滑らかであり、かつ十分な接着剤厚が確保できる薄膜光学素子挿入溝を備える光導波路デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の光導波路デバイスの製造では、光導波回路の上面から少なくとも光導波路のコアを横切るまでの第一段の溝及び第一段の溝の底面から少なくとも基板にまで達する第二段の溝を形成することとし、第一段の溝は、第二段の溝に比べて幅が広く、側壁が滑らかになるように加工することとした。
【０００８】
具体的には、本発明は、基板上に光導波路の形成された光導波回路に薄膜光学素子を挿入する光導波路デバイスの製造方法であって、前記基板上の前記光導波回路の上面から少なくとも前記光導波路のコアを横切るまでの第一段の溝をドライエッチングで形成するドライエッチング工程と、幅が前記第一段の溝よりも狭い第二段の溝を前記第一段の溝の底面からダイシングで形成する第二段溝ダイシング工程と、を順に備えることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法である。
第一段の溝の側壁に現れる光導波路のコアの端面を滑らかにすることができる。また、
第一段の溝の幅が薄膜光学素子に比べて広くなるため、十分な接着剤厚を確保できる。さらに、第一段の溝の幅が薄膜光学素子に比べて広くなるため十分な接着剤厚を確保できる。さらに、第二段の溝の側壁の粗さの制限がなくなるため、第二段の溝の加工では、高速加工が可能なブレードを使用でき、第二段の溝の加工時間を短縮することができる。
【０００９】
本発明は、基板上に光導波路の形成された光導波回路に薄膜光学素子を挿入する光導波路デバイスの製造方法であって、前記基板上の前記光導波回路の上面から第二段の溝をダイシングで形成する第二段溝ダイシング工程と、幅が前記第二段の溝よりも広く、底が前記第二段の溝よりも浅く少なくとも前記光導波路のコアを横切る第一段の溝を前記第二段の溝の上からドライエッチングで形成するドライエッチング工程と、を順に備えることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法である。
第一段の溝の側壁に現れる光導波路のコアの端面を滑らかにすることができる。また、
第一段の溝の幅が薄膜光学素子に比べて広くなるため、十分な接着剤厚を確保できる。さらに、第二段の溝の側壁の粗さの制限がなくなるため、第二段の溝の加工では、高速加工が可能なブレードを使用でき、第二段の溝の加工時間を短縮することができる。
【００１０】
本発明は、基板上に光導波路の形成された光導波回路に薄膜光学素子を挿入する光導波路デバイスの製造方法であって、前記基板上の前記光導波回路の上面から少なくとも前記光導波路のコアを横切るまでの第一段の溝をダイシングで形成する第一段溝ダイシング工程と、幅が前記第一段の溝よりも狭く、側壁が前記第一段の溝よりも粗い第二段の溝を前記第一段の溝の底面からダイシングで形成する第二段溝ダイシング工程と、を順に備えることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法である。
第一段の溝の側壁に現れる光導波路のコアの端面を滑らかにすることができる。また、
第一段の溝の幅が薄膜光学素子に比べて広くなるため、十分な接着剤厚を確保できる。さらに、第二段の溝の側壁の粗さの制限がなくなるため、第二段の溝の加工では、高速加工が可能なブレードを使用でき、第二段の溝の加工時間を短縮することができる。
【００１１】
本発明は、基板上に光導波路の形成された光導波回路に薄膜光学素子を挿入する光導波路デバイスの製造方法であって、前記基板上の前記光導波回路の上面から第二段の溝をダイシングで形成する第二段溝ダイシング工程と、幅が前記第二段の溝よりも広く、側壁が前記第二段の溝よりも滑らかで、底が前記第二段の溝よりも浅く少なくとも前記光導波路のコアを横切る第一段の溝を前記第二段の溝の上からダイシングで形成する第一段溝ダイシング工程と、を順に備えることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法である。
第一段の溝の側壁に現れる光導波路のコアの端面を滑らかにすることができる。また、
第一段の溝の幅が薄膜光学素子に比べて広くなるため、十分な接着剤厚を確保できる。さらに、第二段の溝の側壁の粗さの制限がなくなるため、第二段の溝の加工では、高速加工が可能なブレードを使用でき、第二段の溝の加工時間を短縮することができる。
【００１２】
本発明において、第一段溝ダイシング工程で用いるブレードは、第二段溝ダイシング工程で用いるブレードよりも砥粒の粒径が小さい、又はボンドが柔らかい製造方法としてもよい。
第一段の溝の側壁に現れる光導波路のコアの端面を滑らかにすることができる。
【００１３】
本発明において、前記第一段溝ダイシング工程で、刃先が凸状のブレードでダイシングすることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法としてもよい。
第一段の溝の底の中心より周囲の方が浅くなるため、薄膜光学素子を第二段の溝に挿入する際に引っかかりが少なく、容易に挿入することができる。
【００１４】
本発明において、前記第一段の溝は、前記基板の上面よりも浅いことを特徴とする光導波路デバイスの製造方法としてもよい。
コアは基板上の光導波路に形成されているため、第一段の溝は基板に達する必要はないからである。
【００１５】
本発明において、前記全工程の後に、第一段の溝及び第二段の溝によって構成された薄膜光学素子挿入溝に薄膜光学素子を挿入する薄膜光学素子挿入工程をさらに有することを特徴とする光導波路デバイスの製造方法としてもよい。
薄膜光学素子で各種の機能を実現することができる。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の光導波路デバイスでは、光導波回路の上面から少なくとも光導波路のコアを横切るまでの第一段の溝及び第一段の溝の底面から少なくとも基板にまで達する第二段の溝を備え、第一段の溝は、第二段の溝に比べて幅が広く、側壁が滑らかな構成とした。
【００１７】
具体的には、本発明は、基板及び前記基板上に形成された光導波路を有する光導波回路と、前記光導波路の上面から少なくとも前記光導波路のコアを横切るまでの深さで形成された第一段の溝と、前記第一段の溝の底面に形成され、幅が前記第一段の溝よりも狭く、側壁が前記第一段の溝よりも粗い第二段の溝と、を備えることを特徴とする光導波路デバイスである。
第一段の溝の側壁に現れる光導波路のコアの端面を滑らかにすることができる。また、
第二段の溝の側壁の粗さの制限がなくなるため、第二段の溝の加工では、高速加工が可能なブレードを使用でき、第二段の溝の加工時間を短縮することができる。
【００１８】
本発明において、前記第一段の溝の底面が凹状になっていることを特徴とする光導波路デバイスとしてもよい。
第一段の溝の底の中心より周囲の方が浅くなるため、薄膜光学素子を第二段の溝に挿入する際に引っかかりが少なく、容易に挿入することができる。
【００１９】
本発明において、前記第一段の溝及び前記第二段の溝によって構成された薄膜光学素子挿入溝に挿入された薄膜光学素子をさらに備えることを特徴とする光導波路デバイスとしてもよい。
薄膜光学素子で各種の機能を実現することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、第一段の溝の側壁に現れる光導波路のコアの端面を滑らかとすることでき、また、光導波路部分での接着剤厚を十分に確保でき、さらに、深さの必要な第二段の溝の加工時間を短縮することのできる光導波路デバイス及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２２】
（実施形態１）
図１（ａ）、図１（ｂ）は、本実施形態に係る光導波路デバイスの構造を説明する図である。図１（ａ）は、光導波路デバイスの上面図、図１（ｂ）は断面図である。図１（ａ）、図１（ｂ）において、１１は光導波路、１２は光導波路のコア、２１は基板、３１は薄膜光学素子、４１は第一段の溝、４２は第二段の溝、４０は第一段の溝４１及び第二段の溝４２によって構成された薄膜光学素子挿入溝を表す。
【００２３】
光導波路１１は、基板に近い側が下側クラッド層、基板に遠い側が上側クラッド層、下側クラッド層と上側クラッド層との間にこれらのクラッド層よりも屈折率の高いコア層が配置されている。コア層にはフォトリソグラフィを用いたプレーナプロセスでパターン化されたコア１２が形成されている。光導波路１１はＳｉＯ２を主成分とする。また、樹脂で構成されていてもよい。本実施形態では、ＳｉＯ２を主成分とし、下側クラッド層の厚さは２０μｍ、上側クラッド層の厚さはコア１２を含めて３０μｍ、コア１２は８μｍ角である。また、コアとこれらのクラッド層との比屈折率差は０．３％とした。
【００２４】
基板２１は、Ｓｉや光導波路１１と同じＳｉＯ２や樹脂で構成される。基板２１の上面に光導波路１１を火炎堆積法で積層したり、基板２１と光導波路１１とを接着剤で貼り付けたりして光導波回路を作製する。
【００２５】
図１の光導波路デバイスは、ＯＮＵからＢ／ＧＥ−ＯＬＴ（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ／Ｇｉｇａ  Ｅｔｈｅｒ（Ｅｔｈｅｒは登録商標）−ＯＬＴ）への１．３１μｍの波長の光信号及びＢ／ＧＥ−ＯＬＴからＯＮＵへの１．４９μｍの波長の光信号の組に対して、Ｖ−ＯＬＴ（Ｖｉｄｅｏ−ＯＬＴ）からＯＮＵへの１．５５μｍの波長の光映像を波長多重したり、波長分離したりする機能を有する。薄膜光学素子３１は、波長多重したり、波長分離したりする特性の誘電体多層膜フィルタである。
【００２６】
図１の光導波路デバイスでは、２組の波長と１つの波長を波長多重したり、波長分離したりする特性の誘電体多層膜フィルタを利用しているが、波長の数や信号の種類はこれに限定されるものではない。また、波長多重したり、波長分離したりする特性に限らず、一定割合の光を反射したり透過したりする誘電体多層膜フィルタでもよい。さらに、誘電体多層膜フィルタに限らず、薄膜状の薄膜光学素子であればよい。
【００２７】
薄膜光学素子３１を挿入するには、薄膜光学素子挿入溝４０を形成する。薄膜光学素子挿入溝４０は、第一段の溝４１及び第二段の溝４２から構成される。第一段の溝４１は、光導波路１１の上面から、少なくとも光導波路のコア１２を横切る深さまで形成されている。図１の実施形態では、第一段の溝４１は、光導波路１１の上面から基板２１に達しない深さであるが、基板２１に達する深さとしてもよい。本実施形態では、第一段の溝の深さは４５μｍとし、基板２１には届かない深さとした。第二段の溝４２は、第一段の溝４１の底面に形成されている。第一段の溝４１は、側壁を滑らかに形成するために、エッチングや荒れが少なくなるブレードのダイシングによって形成する。第二段の溝４２は、側壁が荒れても短時間で加工できるブレードのダイシングによって形成することが有利となる。また、本実施形態では、第二段の溝の深さは光導波回路の上面から２５０μｍで、薄膜光学素子３１の固定に十分な深さである。
【００２８】
第二段の溝４２は、挿入する薄膜光学素子３１との隙間を狭くし、薄膜光学素子３１をできるだけ基板に対して垂直に立てられるような幅とする。また、第二段の溝４２は、第一段の溝４１に比べて溝の幅を狭くする。第二段の溝４２をダイシングで形成する場合に、第一段の溝４１の側壁を荒らすことを防止するためである。本実施形態では、第一段の溝の幅は４５μｍ、第二段の溝の幅は３５μｍ、薄膜光学素子３１の厚さは３０μｍとした。
【００２９】
第一段の溝４１の側壁を滑らかに形成することにより、第一段の溝を形成した際に第一段の溝の側壁に現れる光導波路のコアの端面を滑らかにでき、反射減衰量を大きくとることができる。また、第二段の溝４２の側壁には光導波路のコアの端面が現れないので、第二段の溝４２は第一段の溝４１に比べて溝の側壁を粗くしてもよい。従って、深さの必要な第二段の溝を例えば粒度数の小さい（粒径の大きい）砥粒のブレードを使用して形成することにより、加工時間を短縮することができる。
【００３０】
ここでは、薄膜光学素子挿入溝４０は、第一段の溝４１と第二段の溝４２の２段の溝としたが、２段以上の複数段の溝からなる構成でもよい。
【００３１】
第一段の溝４１の底面は凹状になっていることが好ましい。薄膜光学素子３１を薄膜光学素子挿入溝４０に挿入する際に、第一段の溝４１の底で引っ掛かることがなくなるからである。
【００３２】
薄膜光学素子３１を薄膜光学素子挿入溝４０に挿入した後は、接着剤３２で固定する。接着剤としては、適用する光導波回路に応じて紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂を選定する。接着剤３２の屈折率は光導波路のコア１２の屈折率と同じ程度が好ましい。光導波路のコア１２からの光が光導波路のコア１２と接着剤との界面で反射することを防止することができるからである。
【００３３】
（実施形態２）
次に、このような光導波路デバイスの製造方法を説明する。図２は、第一段の溝をドライエッチングで形成するドライエッチング工程（図２（１）〜図２（４））と第二段の溝をダイシングで形成する第二段溝ダイシング工程（図２（５））と薄膜光学素子３１を薄膜光学素子挿入溝に挿入する薄膜光学素子挿入工程（図２（６））を順に備える光導波路デバイスの製造方法を説明する図である。
【００３４】
光導波回路は、基板２１の上面にコア１２の形成された光導波路１１を備える。光導波路１１の上面にレジスト膜５１を塗布した後（図２（１））、第一段の溝の位置に対応するパターンを有するフォトマスクを利用して、開口パターンを形成する（図２（２））。少なくとも光導波路のコア１２を横切るまで、開口部を通して光導波路１１をドライエッチングする（図２（３））。ウェットエッチングでは等方性のエッチングとなるため、光導波路１１の厚さ方向にエッチングされるドライエッチングの方が好ましい。第一段の溝をドライエッチングで形成することにより、第一段の溝の側壁に現れる光導波路のコア１２の端面を滑らかにすることができる。本実施形態では、主成分がＳｉＯ２の光導波路１１をＣＦ（フロロカーボン）系ガスを用いた平行平板型ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ−Ｉｏｎ−Ｅｔｈｉｎｇ）法でエッチングして、深さ４５μｍの第一段の溝を形成した。
【００３５】
第一段の溝は少なくとも光導波路のコア１２を横切るまでの深さがあればよい。これにより、第一段の溝の側壁に現れる光導波路のコア１２の端面を滑らかにすることができる。また、第一段の溝の深さは基板２１の上面よりも浅い方が好ましい。一般に基板２１は光導波路１１よりもエッチング速度の遅い材料で構成されることが多い。例えば、光導波路１１をＳｉＯ２で形成し、基板２１にＳｉを利用すると、ＳｉはＳｉＯ２よりもエッチング速度が遅く、第一段の溝を基板２１に達する深さまでエッチングすると、第一段の溝の底に角ができてしまい、後の工程で薄膜光学素子３１を薄膜光学素子挿入溝に挿入する際に、薄膜光学素子３１が第一段の溝の底に引っ掛かり、第二段の溝に挿入し難くなる。エッチングを基板２１の上面に達する前に止めれば、図２（３）のように第一段の溝の底面が凹状になるので、引っ掛かることなく好適である。
【００３６】
レジスト膜５１を除去した後（図２（４））、第一段の溝の底面からダイシングで第二段の溝を形成する（図２（５））。深さの必要な第二段の溝をダイシングで形成することにより、エッチングで形成するよりも加工時間を短縮することができる。第二段の溝は、第一段の溝の幅よりも狭くダイシングする。第二段の溝の幅を第一段の溝よりも狭くすることにより、ダイシング用のブレードが光導波路のコア１２に接触することを防止することができる。本実施形態では第一段の溝の幅を４５μｍ、第二段の溝の幅を３５μｍとした。
【００３７】
第二段の溝は、薄膜光学素子３１を固定するために必要な深さまでダイシングする。本実施形態では、５０μｍの光導波路の厚さに対して、光導波回路の上面から２５０μｍの深さの第二段の溝を形成した。
【００３８】
第一段の溝及び第二段の溝によって構成された薄膜光学素子挿入溝に薄膜光学素子３１を挿入する（図２（６））。薄膜光学素子３１を挿入する前又は後に薄膜光学素子挿入溝に接着剤３２を充填し、挿入した薄膜光学素子３１を固定するために充填した接着剤３２を硬化させる。接着剤３２としては、適用する光導波回路に応じて紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂を選定する。接着剤３２の屈折率は光導波路のコア１２の屈折率と同じ程度が好ましい。光導波路のコア１２からの光が光導波路のコア１２と接着剤との界面で反射することを防止することができるからである。
【００３９】
なお、本実施形態における、ドライエッチング工程と第二段溝ダイシング工程との順番を入れ替えることも可能である。それぞれの工程は本実施形態における第一段溝ドライエッチング工程及び第二段溝ダイシング工程と同様であるので、説明は省略する。いずれの場合も第一段の溝は第二段の溝よりも底が浅い。
【００４０】
なお、広い基板で複数の光導波回路を作製する場合は、ドライエッチング工程及び第二段溝ダイシング工程のいずれの工程の前後に単体の光導波回路又は光導波路デバイスを切り出してもよい。
【００４１】
本実施形態の光導波路デバイスの製造方法で製造した光導波路デバイスの特性例を図５に示す。図５は、薄膜光学素子挿入工程を経た光導波路デバイスの反射減衰量の頻度を、従来のダイシングのみによる１段溝の構成とドライエッチング工程及び第二段溝ダイシング工程による２段溝の構成とで比較したものである。図５から明らかなように、ドライエッチング工程及び第二段溝ダイシング工程による２段溝の構成の方が平均的に反射減衰量が大きいことが分かる。
【００４２】
（実施形態３）
本実施形態は、実施形態２におけるドライエッチング工程に替えて第一段溝ダイシング工程とするものである。
【００４３】
光導波路デバイスの製造方法を説明する。図３（１）から図３（３）は、第一段の溝をダイシングで形成する第一段溝ダイシング工程（図３（１））と第二段の溝をダイシングで形成する第二段溝ダイシング工程（図３（２））と薄膜光学素子３１を薄膜光学素子挿入溝に挿入する薄膜光学素子挿入工程（図３（３））を順に備える光導波路デバイスの製造方法を説明する図である。
【００４４】
本実施形態における第二段溝ダイシング工程及び薄膜光学素子挿入工程は実施形態２における第二段溝ダイシング工程及び薄膜光学素子挿入工程と同じである。従って、ドライエッチング工程と第一段溝ダイシング工程との違いを主に説明する。
【００４５】
光導波回路は、基板２１の上面にコア１２の形成された光導波路１１を備える。光導波回路の上面から光導波路のコア１２を横切るまで、ダイシングで第一段の溝を形成する（図３（１））。第一段の溝は光導波路のコア１２を横切るまでの深さがあればよい。また、第一段の溝は基板２１よりも浅い方が好ましい。第一段の溝は、側壁が第二段の溝よりも滑らかになるように形成する。滑らかな側壁となるようにダイシングするには、粒度数の大きな（粒径の小さい）砥粒を使用する必要がある。このような砥粒を使用すると加工時間が長くなるため、第一段の溝は浅い方が好ましい。
【００４６】
刃先が面取りされて凸状になっているブレードで第一段の溝をダイシングすることが好ましい。先端が凸状のブレードでダイシングすると、図３（１）のように第一段の溝の底面が凹状になる。底面が凹状であると、後の工程で薄膜光学素子３１を薄膜光学素子挿入溝に挿入する際に、第一段の溝の底で引っ掛かることがなく好適である。
【００４７】
第一段の溝の底面からダイシングで第二段の溝を形成する（図３（２））。第二段の溝は、第一段の溝の幅よりも狭くダイシングする。第二段の溝の幅を第一段の溝よりも狭くすることにより、ダイシング用のブレードが光導波路のコア１２に接触することを防止することができる。また、第二段の溝は、薄膜光学素子３１を固定するために必要な深さまでダイシングする。
【００４８】
第二段の溝は、第一段の溝の側壁よりも粗い側壁でよい。第一段の溝の側壁を滑らかに形成することにより、第一段の溝を形成した際に第一段の溝の側壁に現れる光導波路のコア１２の端面を滑らかにすることができる。ひいては反射減衰量を大きくとることができる。また、第二段の溝を第一段の溝に比べて側壁を粗くしてもよいとなると、深さの必要な第二段の溝の加工時間を短縮することができる。本実施形態では、光導波路１１をＳｉＯ２で形成し、基板２１にＳｉを利用して、第一段の溝を＃３０００の粒度数、第二段の溝を＃２０００の粒度数のダイヤモンド研磨剤のブレードを使用した。砥粒の粒度だけでなく、ブレードのボンドの硬軟で溝の粗さを制御してもよい。例えば、第一段の溝のダイシングには柔らかいボンドのブレードを使用し、第二段の溝のダイシングには硬いボンドのブレードを使用すれば、第一段の溝の側壁を第二段の溝の側壁よりも滑らかに形成することができる。
【００４９】
なお、広い基板で複数の光導波回路を作製する場合は、第一段溝ダイシング工程及び第二段溝ダイシング工程のいずれの工程の前後に単体の光導波回路又は光導波路デバイスを切り出してもよい。
【００５０】
本実施形態の光導波路デバイスの製造方法で製造した光導波路デバイスの特性も実施形態２と同様である。
【００５１】
（実施形態４）
本実施形態は、実施形態３における第一段溝ダイシング工程と第二段溝ダイシング工程の順番を入れ替えたものである。
【００５２】
光導波路デバイスの製造方法を説明する。図４（１）から図４（３）は、第二段の溝をダイシングで形成する第二段溝ダイシング工程（図４（１））と底が第二段の溝よりも浅い第一段の溝をダイシングで形成する第一段溝ダイシング工程（図４（２））と薄膜光学素子３１を薄膜光学素子挿入溝に挿入する薄膜光学素子挿入工程（図４（３））を順に備える光導波路デバイスの製造方法を説明する図である。
【００５３】
本実施形態における第二段溝ダイシング工程、第一段溝ダイシング工程及び薄膜光学素子挿入工程は実施形態３における第二段溝ダイシング工程、第一段溝ダイシング工程及び薄膜光学素子挿入工程と同じである。第二段溝ダイシング工程と第一段溝ダイシング工程の順番が実施形態３と逆になっている。従って、実施形態３との違いを主に説明する。
【００５４】
第二段溝ダイシング工程を第一段溝ダイシング工程よりも先に実施することにより、加工時間を短縮することができる。即ち、第二段溝ダイシング工程では粒径の大きい砥粒又は硬いボンドのブレードでダイシングするため、予め深い第二段の溝を形成し、その後、粒径の小さい砥粒又は柔らかいボンドのブレードで浅い第一段の溝をダイシングする第一段溝ダイシング工程を実施すると、第一段溝ダイシング工程での負担が軽減されるため、第一段溝ダイシング工程でのダイシングに要する時間を短縮できるからである。
【００５５】
なお、広い基板で複数の光導波回路を作製する場合は、第二段溝ダイシング工程及び第一段溝ダイシング工程のいずれの工程の前後に単体の光導波回路又は光導波路デバイスを切り出してもよい。
【００５６】
本実施形態の光導波路デバイスの製造方法で製造した光導波路デバイスの特性も実施形態３と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の光導波路デバイス及びその製造方法は、光アクセスシステムのみならず光通信システム全般に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】光導波路デバイスの構造を説明する図である。
【図２】光導波路デバイスの製造方法を説明する図である。
【図３】光導波路デバイスの製造方法を説明する図である。
【図４】光導波路デバイスの製造方法を説明する図である。
【図５】光導波路デバイスの特性例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１：光導波路
１２：コア
２１：基板
３１：薄膜光学素子
３２：接着剤
４０：薄膜光学素子挿入溝
４１：第一段の溝
４２：第二段の溝
５１：レジスト膜
【図１】
2010113055.tif 000003
【図２】
2010113055.tif 000004
【図３】
2010113055.tif 000005
【図４】
2010113055.tif 000006
【図５】
2010113055.tif 000007