(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上に、第１クラッド層と、コア層と、第２クラッド層とが順に積層された光導波路と、
前記光導波路の両端側の前記第２クラッド層及び前記コア層にそれぞれ形成され、光路変換傾斜面と側壁面とを備えた溝部と、
前記溝部の光路変換傾斜面に配置された金属層から形成された光路変換ミラーと、
前記第２クラッド層の上に形成され、前記光路変換ミラーのミラー面を被覆して前記溝部を埋め込む保護絶縁層と、
前記溝部の側壁面に対応する部分に、前記保護絶縁層、第２クラッド層及び前記コア層を貫通して形成された凹部とを有し、
前記光路変換ミラーの端部側面が前記凹部の側壁をなす前記保護絶縁層から露出していることを特徴とする光導波路装置。
【請求項２】
基板と、
前記基板の上に、順に積層された第１クラッド層及びコア層と、
前記コア層及び前記第１クラッド層の両端側にそれぞれ形成され、光路変換傾斜面と側壁面とを備えた溝部と、
前記溝部の光路変換傾斜面に配置された金属層から形成された光路変換ミラーと、
前記第コア層の上に形成され、前記光路変換ミラーのミラー面を被覆して前記溝部を埋め込む第２クラッド層と、
前記溝部の側壁面に対応する部分に、前記第２クラッド層及び前記コア層を貫通して第１クラッド層の厚みの途中まで形成された凹部とを有し、
記光路変換ミラーの端部側面が前記凹部の側壁をなす前記第２クラッド層から露出していることを特徴とする光導波路装置。
【請求項３】
前記凹部の側面は垂直面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光導波路装置。
【請求項４】
前記凹部は空洞であるか、あるいは前記凹部に埋込樹脂が埋め込まれていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光導波路装置。
【請求項５】
前記光導波路の一端側に前記光路変換ミラーによって光結合された状態で、前記基板に実装された発光素子と、
前記光導波路の他端側に前記光路変換ミラーによって光結合された状態で、前記基板に実装された受光素子と、
前記発光素子及び前記受光素子の下側及び前記凹部に充填されたアンダーフィル樹脂とをさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光導波路装置。
【請求項６】
基板の上に、第１クラッド層、コア層及び第２クラッド層を順次形成して光導波路を得る工程と、
前記光導波路の両端側に、光路変換傾斜面とそれに交差する側壁面とを備えて前記第２クラッド層及び前記コア層を分断する溝部をそれぞれ形成する工程と、
前記溝部の前記光路変換傾斜面及び側壁面に金属層を選択的に形成する工程と、
前記光導波路の上に前記金属層を封止する保護絶縁層を形成する工程と、
前記保護絶縁層から前記コア層を厚み方向に加工することによって、前記溝部の前記側壁面に形成された前記金属層を除去して凹部を形成することにより、前記光路変換傾斜面に前記金属層からなる光路変換ミラーを得る工程とを有し、
前記光路変換ミラーを得る工程で、前記光路変換ミラーの端部が前記凹部の側壁から露出することを特徴とする光導波路装置の製造方法。
【請求項７】
基板の上に、第１クラッド層及びコア層を順次形成して積層体を得る工程と、
前記積層体の両端側に、光路変換傾斜面とそれに交差する側壁面とを備えて前記コア層を分断する溝部をそれぞれ形成する工程と、
前記溝部の前記光路変換傾斜面及び側壁面に金属層を選択的に形成する工程と、
前記積層体の上に前記金属層を封止する第２クラッド層を形成して、前記コア層が前記第１クラッド層及び前記第２クラッド層で囲まれた光導波路を得る工程と、
前記第２クラッド層から前記コア層を厚み方向に加工することによって、前記溝部の前記側壁面に形成された前記金属層を除去して凹部を形成することにより、前記光路変換傾斜面に前記金属層からなる光路変換ミラーを得る工程とを有し、
前記光路変換ミラーを得る工程で、前記光路変換ミラーの端部が前記凹部の側壁から露出することを特徴とする光導波路装置の製造方法。
【請求項８】
前記光路変換ミラーを得る工程の後に、
前記凹部に埋込樹脂を埋め込む工程をさらに有することを特徴とする請求項６又は７に記載の光導波路装置の製造方法。
【請求項９】
前記光路変換ミラーを得る工程の後に、
前記光導波路の一端側に前記光路変換ミラーによって光結合されるように、前記基板に発光素子を実装し、前記光導波路の他端側に前記光路変換ミラーによって光結合されるように、前記基板に受光素子を実装する工程をさらに有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の光導波路装置の製造方法。
【請求項１０】
前記発光素子及び前記受光素子を実装する工程の後に、
前記発光素子及び前記受光素子の下側にアンダーフィル樹脂を充填すると同時に、前記凹部を前記アンダーフィル樹脂で埋め込む工程をさらに有すること特徴とする請求項９に記載の光導波路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光導波路装置及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、光を伝播する光導波路を備えた光導波路装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ファイバ通信技術を中心に基幹系の通信回線の整備が着々と進行する中でボトルネックとなりつつあるのが情報端末内の電気的配線である。このような背景から、すべての信号伝達を電気信号によって行う従来の電気回路基板に代わって、電気信号の伝達速度の限界を補うために、高速部分を光信号で伝達するタイプの光電気複合基板（光導波路装）置が提案されている。
【０００３】
光電気複合基板において、光信号は、コア層がクラッド層で囲まれた構造の光導波路によって伝達される。
【０００４】
特許文献１には、基板上に、下部クラッド層、コア層及び上部クラッド部を順次形成し、上部クラッド層側からコア層を分断する第１、第２の溝部を形成した後に、第１、第２の溝部に金属膜を設けて第１、第２のミラーを形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１９２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
後述する関連技術で説明するように、光導波路に光結合される光路変換ミラーの形成方法では、まず、光導波路の両端側に、外側に配置される光路変換傾斜面とそれに交差する側壁面（垂直面）を備えた溝部をそれぞれ形成する。次いで、溝部の内面に金属層を選択的に形成した後に、側壁面に形成された不要な金属層を除去することにより、光路変換傾斜面に金属層からなる光路変換ミラーを得る。
【０００７】
しかしながら、溝部の側壁面の金属層を除去するには、微細加工が必要となるので、エキシマレーザで加工したり、高性能なフォトリソグラフィを特別に使用する必要があるため、コスト上昇を招く問題がある。
【０００８】
また、切削装置によって溝部の側壁面の金属層を切削して除去する方法があるが、光路変換傾斜面の金属層（光路変換ミラー）に切削カスが付着したり、その金属層が剥離したり、変形する問題がある。
【０００９】
本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、不具合が発生することなく低コストで歩留りよく光路変換ミラーを備えた光導波路を形成できる光導波路装置の製造方法及び光導波路装置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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は光導波路装置の製造方法に係り、基板の上に、第１クラッド層、コア層及び第２クラッド層を順次形成して光導波路を得る工程と、前記光導波路の両端側に、光路変換傾斜面とそれに交差する側壁面とを備えて前記第２クラッド層及び前記コア層を分断する溝部をそれぞれ形成する工程と、前記溝部の前記光路変換傾斜面及び側壁面に金属層を選択的に形成する工程と、前記光導波路の上に前記金属層を封止する保護絶縁層を形成する工程と、前記保護絶縁層から前記コア層を厚み方向に加工することによって、前記溝部の前記側壁面に形成された前記金属層を除去して凹部を形成することにより、前記光路変換傾斜面に前記金属層からなる光路変換ミラーを得る工程とを有し、前記光路変換ミラーを得る工程で、前記光路変換ミラーの端部が前記凹部の側壁から露出することを特徴とする。
【００１１】
本発明では、基板の上に光導波路を形成した後に、光導波路の両端側に、外側に配置される光路変換傾斜面とそれに交差する側壁面とを備えた溝部をそれぞれ形成する。溝部は２クラッド層及びコア層を分断するように形成される。
【００１２】
次いで、溝部の内面に光反射性の金属層を選択的に形成する。さらに、溝部の金属層を封止する保護絶縁層を形成する。続いて、溝部の側壁面に形成された不要な金属層を厚み方向に加工して除去して凹部を形成する。好適には、凹部は側面が垂直面となって形成される。
【００１３】
このとき、溝部内の金属層は保護絶縁層で封止されているため、光路変換ミラーとなる光路変換傾斜面の金属層に切削カスなどが付着したり、その金属層が剥離したり、変形する不具合が解消される。
【００１４】
本発明では、溝部の側壁面に形成された不要な金属層を除去する際に、コスト上昇を招くエキシマレーザ加工や高精度なフォトリソグラフィを使用することなく、一般的な切削装置などで容易に行うことができる。
【００１５】
従って、所望の光路変換ミラーを備えた光導波路を低コストで歩留りよく形成することができる。
【００１６】
あるいは、保護絶縁層を省略し、第１クラッド層及びコア層を形成した後に、同様に溝部及び金属層を形成し、金属層を第２クラッド層で封止した状態で、溝部の側壁面の不要な金属層を除去してもよい。この態様では、保護絶縁層を省略できるのでさらなる低コスト化を図ることができる。
【００１７】
また、上記課題を解決するため、本発明は光導波路装置に係り、基板と、前記基板の上に、第１クラッド層と、コア層と、第２クラッド層とが順に積層された光導波路と、前記光導波路の両端側の前記第２クラッド層及び前記コア層にそれぞれ形成され、光路変換傾斜面と側壁面とを備えた溝部と、前記溝部の光路変換傾斜面に配置された金属層から形成された光路変換ミラーと、前記第２クラッド層の上に形成され、前記光路変換ミラーのミラー面を被覆して前記溝部を埋め込む保護絶縁層と、前記溝部の側壁面に対応する部分に、前記保護絶縁層、第２クラッド層及び前記コア層を貫通して形成された凹部とを有し、前記光路変換ミラーの端部側面が前記凹部の側壁をなす前記保護絶縁層から露出していることを特徴とする。
【００１８】
本発明の光導波路装置は、上記した製造方法で製造されるため、光路変換ミラーの内側端部近傍に、溝部の側壁面の不要な金属層を除去する際に生じた凹部が形成されている。
【００１９】
本発明の光導波路装置では、上記した理由により所望の光路変換ミラーを備えた光導波路が低コストで歩留りよく形成される。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明では、低コストで歩留りよく光路変換ミラーを備えた光導波路を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図1（ａ）〜（ｃ）は関連技術における光導波路に光路変換ミラーを形成する方法を示す断面図（その１）である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は関連技術における光導波路に光路変換ミラーを形成する方法を示す断面図（その２）である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図（一部平面図）（その１）である。
【図４】図４は本発明の第１実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図（その３）である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図（その４）である。
【図７】図７は本発明の第１実施形態の光導波路装置を示す断面図である。
【図８】図８は図７の本発明の第１実施形態の発光素子及び受光素子が実装された光導波路装置を示す断面図及び平面図である。
【図９】図９は図８の光導波路装置の発光素子及び受光素子の下側にアンダーフィル樹脂が充填された様子を示す断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図１１】図１１（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図１２】図１２は本発明の第２実施形態の光導波路装置を示す断面図である。
【図１３】図１３は本発明の第２実施形態の発光素子及び受光素子が実装された光導波路装置を示す断面図及び平面図である。
【図１４】図１４は図１３の光導波路装置の発光素子及び受光素子の下側にアンダーフィル樹脂が充填された様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００２３】
（関連技術）
本発明の実施形態を説明する前に、本発明に関連する関連技術における光導波路に光路変換ミラーを形成する際の問題点について説明する。
【００２４】
光導波路装置では、表面実装型の発光素子及び受光素子を光導波路に接続する場合は、光導波路の両端側に光伝播方向に対して角度：４５°で交差して傾斜する光路変換傾斜面を備えた溝部を形成し、光路変換傾斜面に光路変換ミラーを設けることにより、光路変換が行われる。
【００２５】
図１及び図２は関連技術における光導波路に光路変換ミラーを形成する方法を示す断面図である。図１及び図２では光導波路の一端側が部分的に示されている。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、まず、配線基板１００の上に第１クラッド層２００を形成した後に、第１クラッド層２００の上に横方向に帯状に延在するコア層２２０を形成する。さらに、コア層２２０を被覆する第２クラッド層２４０を形成する。これにより、コア層２２０が第１クラッド層２００及び第２クラッド層２４０で囲まれた構造の光導波路Ｌが得られる。
【００２７】
続いて、図１（ｂ）に示すように、第２クラッド層２４０の上面からコア層２２０を貫通して第１クラッド層２００の厚みの途中まで切削することにより、光路変換傾斜面Ｓ１と側壁面Ｓ２（垂直面）とを備えた溝部３００を形成する。
【００２８】
次いで、図１（ｃ）に示すように、マスク（不図示）の開口部を通して、蒸着により、溝部３００の光路変換傾斜面Ｓ１、側壁面Ｓ２及びその近傍に金属層５００を選択的に形成する。
【００２９】
光導波路Ｌでは、溝部３００の光路変換傾斜面Ｓ１に形成された金属層５００（光路変換ミラー）によって光路が９０°変換される。図１（ｃ）の状態では、溝部３００の側壁面Ｓ２に金属層５００が残っているため、光伝播が封鎖されて光路変換できなくなる。
【００３０】
このため、図２（ａ）に示すように、溝部３００の側壁面Ｓ２の金属層５００を選択的に除去する必要がある。溝部３００の側壁面Ｓ２の金属層５００を選択的に除去する方法としては、レーザ加工を使用する方法又はウェットエッチングによって除去する方法などがある。
【００３１】
しかしながら、光導波路Ｌは薄膜（厚み：５０〜１００μｍ）で形成されることから溝部３００の幅は比較的狭くなっており、溝部３００の側壁面Ｓ２の金属層５００を選択的に除去するには微細加工技術が要求される。
【００３２】
このため、レーザを使用する場合は、微細加工が可能なエキシマレーザなどを特別に使用する必要があり、コスト上昇を招く問題がある。
【００３３】
また、ウェットエッチングを使用する場合は、溝部３００の光路変換傾斜面Ｓ１にレジストマスクを精度よくパターンニングする必要があるので、高精度のフォトマスクと高性能な露光装置が必要になり、この場合もコスト上昇を招く問題がある。
【００３４】
あるいは、図２（ｂ）に示すように、レーザやウェットエッチングの他に、溝部３００の側壁面Ｓ２の金属層５００を切削装置（ダイシングソー）の回転ブレードで光導波路Ｌの厚み方向に切削して除去する方法がある。
【００３５】
このとき、溝部３００の光路変換傾斜面Ｓ１に形成された金属層５００（光路変換ミラー）が露出した状態で切削が行われる。このため、溝部３００の光路変換傾斜面Ｓ１の金属層５００（光路変換ミラー）に切削カスが付着したり、切削ダメージによってその金属層５００が剥離したり、変形する問題があり、歩留りよく光路変換ミラーを構成できない課題がある。
【００３６】
なお、第２クラッド層２４０を形成する前に、コア層２２０と第１クラッド層２００に溝部を形成し、同様な方法で光路変換ミラーを形成する場合においても同様な問題が発生する。
【００３７】
以下に説明する本発明の実施形態では上記した不具合を解消することができる。
【００３８】
（第１の実施の形態）
図３〜図６は本発明の第１実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図、図７〜図９は同じく第１実施形態の光導波路装置を示す断面図である。
【００３９】
本発明の第１実施形態の光導波路装置の製造方法では、まず、基板として、図３（ａ）に示すような配線基板１０を用意する。図３（ａ）に例示する配線基板１０では、厚み方向の中央部にコア基板１２が配置されている。コア基板１２には貫通電極Ｔが設けられており、コア基板１２の両面側には貫通電極Ｔを介して相互接続される配線層２０がそれぞれ形成されている。
【００４０】
コア基板１２の上面側には配線層２０を被覆する層間絶縁層３０が形成されている。また、コア基板１２の下面側には配線層２０を被覆するソルダレジスト３２が形成されている。層間絶縁層３０には配線層２０に到達する深さのビアホールＶＨが形成されている。
【００４１】
層間絶縁層３０の上にはビアホールＶＨ（埋込ビア導体）を介して配線層２０に接続される接続パッドＰが形成されている。配線基板１０の配線層２０及びそれに接続された接続パッドＰは電気配線として機能する。
【００４２】
次いで、図３（ｂ）に示すように、配線基板１０の上面側に第１クラッド層を得るための感光性樹脂層（不図示）を形成し、フォトリソグラフィに基づいて露光／現像を行った後に、感光性樹脂層を１５０℃程度の加熱処理によって硬化させる。これより、配線基板１０上の接続パッドＰの間の領域に第１クラッド層４０が一括パターンとして形成される。第１クラッド層４０の厚みは１０μｍ程度である。
【００４３】
第１クラッド層４０を得るための感光性樹脂層の形成方法としては、液状の感光性樹脂を塗布してもよいし、あるいは、半硬化状態の感光性樹脂シートを貼付してもよい。感光性樹脂としては、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂などが好適に使用される。後述するコア層及び第２クラッド層を形成する工程においても同様である。
【００４４】
次いで、図３（ｃ）に示すように、配線基板１０の上面側の第１クラッド層４０及び接続パッドＰの上にコア層を得るための感光性樹脂層（不図示）を形成する。さらに、フォトリソグラフィに基づいて露光／現像を行った後に、感光性樹脂層を１５０℃程度の加熱処理によって硬化させることによりコア層４２を得る。
【００４５】
図３（ｃ）の部分平面図に示すように、第１クラッド層４０は対向する複数の接続パッドＰの間の領域に配置され、第１クラッド層４０の上に横方向に延在する帯状のコア層４２が縦方向に並んで配置される。コア層４２はその屈折率が第１クラッド層４０及び後述する第２クラッド層の屈折率よりも高くなるように設定される。
【００４６】
コア層４２の厚みは３０〜８０μｍ程度であり、コア層４２のパターン幅は４００μｍ程度である。
【００４７】
次いで、図４に示すように、配線基板１０の上面側のコア層４２及び接続パッドＰの上に第２クラッド層を得るための感光性樹脂層（不図示）を形成する。さらに、フォトリソグラフィに基づいて露光／現像を行った後に、感光性樹脂層を１５０℃程度の加熱処理によって硬化させることにより、コア層４２を被覆する第２クラッド層４４を得る。
【００４８】
これにより、配線基板１０の上に、コア層４２が第１クラッド層４０及び第２クラッド層４４で囲まれた構造の光導波路Ｌが得られる。
【００４９】
次に、光導波路Ｌの両端側に光路変換ミラーを形成する方法について説明する。光路変換ミラーは光導波路Ｌの両端側に形成されるが、後述する図５及び図６では、図４の光導波路Ｌの一端側（Ａで示された領域）の様子を部分的に示して説明する。
【００５０】
図５（ａ）に示すように、光導波路Ｌの両端側の光路変換ミラーが配置される部分を切削装置の回転ブレードによって厚み方向に切削する。これにより、光導波路Ｌの両端側に光路を９０°変換するための光路変換傾斜面Ｓ１とそれと交差する側壁面Ｓ２とを備えた溝部５０をそれぞれ形成する。
【００５１】
光導波路Ｌの両端側の形成された各溝部５０では、光路変換傾斜面Ｓ１が外側に配置され、側壁面Ｓ２が内側に配置される。溝部５０の側壁面Ｓ２は光導波路Ｌの延在方向と直交する垂直面となって形成され、溝部５０はその断面形状が直角三角形となって形成される。
【００５２】
切削以外にも、各種の加工手段によって光導波路Ｌを加工して溝部５０を形成することができる。
【００５３】
溝部５０は、第２クラッド層４４の上面からコア層４２を貫通して第１クラッド層４０の厚みの途中まで形成され、第２クラッド層４４及びコア層４２を分断するようにして形成される。溝部５０は、複数のコア層４２と直交する帯状溝として形成される。
【００５４】
なお、溝部５０の側壁面Ｓ２は必ずしも垂直面である必要はなく、光導波路Ｌの内側に多少傾いた傾斜面であってもよい。
【００５５】
次いで、図５（ｂ）に示すように、溝部５０及びその近傍に対応する開口部１５ａを備えたマスク１５を用意し、開口部１５ａ内に溝部５０が露出するようにマスク１５を光導波路Ｌの上に配置する。
【００５６】
さらに、蒸着により、マスク１５の開口部１５ａを通して溝部５０及びその近傍に金属層６０を選択的に成膜する。金属層６０として、良好な光反射性を有する金（Ａｕ）層やアルミニウム（Ａｌ）層などが使用される。
【００５７】
その後に、光導波路Ｌからマスク１５を取り外す。これにより、図５（ｃ）に示すように、溝部５０の光路変換傾斜面Ｓ１及び側壁面Ｓ２と溝部５０の近傍の第２クラッド層４４の上に金属層６０が選択的に形成される。
【００５８】
次いで、図６（ａ）に示すように、第２クラッド層４４の上に溝部５０及び金属層６０を埋め込むようにして保護絶縁層３４を形成する。保護絶縁層３４は第１、第２クラッド層４０，４４又はコア層４２と同一の樹脂から形成される。これにより、溝部５０の内面に形成された金属層６０が保護絶縁層３４で封止されて保護された状態となる。
【００５９】
さらに、図６（ｂ）に示すように、切削装置の回転ブレードによって、溝部５０の側壁面Ｓ２及びその近傍に対応するする保護絶縁層３４及び光導波路Ｌの部分を深さ方向に切削して加工することにより、溝部５０の側壁面Ｓ２に形成された金属層６０を除去する。切削装置としては、基板（ウェハ）を切断するためのダイシングソーが好適には使用される。
【００６０】
これにより、溝部５０の側壁面Ｓ２及びその近傍に対応する部分に、保護絶縁層３４、第２クラッド層４４及びコア層４２を貫通して第１クラッド層４０の厚みの途中まで到達する垂直な凹部７０が形成された状態となる。
【００６１】
そして、凹部７０の外側側面（光路変換ミラー形成側の側面）の下部において、光路変換傾斜面Ｓ１の金属層６０の内側端部（光伝播側に位置する端部）が第１クラッド層４０から露出した状態となる。つまり、凹部７０の外側側面の下部に光路変換傾斜面Ｓ１の金属層６０の内側端部が接した状態となる。凹部７０は溝部５０の側壁面Ｓ２に沿って帯状に形成される。
【００６２】
このとき、溝部５０の光路変換傾斜面Ｓ１に形成された金属層６０は保護絶縁層３４で封止されているため、光路変換傾斜面Ｓ１の金属層６０（光路変換ミラー）に切削カスが付着したり、その金属層６０が剥離したり、変形する不具合が解消される。
【００６３】
なお、切削装置の代わりに、エキシマレーザにより保護絶縁層３４及び光導波路Ｌを厚み方向に加工することにより、溝部５０の側壁面Ｓ２の金属層６０を除去してもよい。
【００６４】
例えば、金属層６０の厚みは０．２〜０．５μｍであり、凹部７０の幅は１０〜２０μｍに設定され、溝部５０の側壁面Ｓ２の金属層６０が確実に除去される。
【００６５】
このようにして、溝部５０の側壁面Ｓ２に形成された不要な金属層６０が除去されることで、コア層４２の両端面から光を出射させることができるので、光路変換傾斜面Ｓ１の金属層６０を光路変換ミラーＭとして機能させることができる。
【００６６】
なお、溝部５０の側壁面Ｓ２が光導波路Ｌの内側に傾いた傾斜面となっている場合は、傾斜面の幅に対応する部分が同様に切削されて除去される。
【００６７】
また、第１クラッド層４０の厚みの途中まで凹部７０を形成することで、下方にある配線基板１０の配線層２０などに損傷を与えるおそれがないので、配線基板１０を考慮することなく、上記した構成の光路変換ミラーＭを形成することができる。
【００６８】
図６（ｂ）に示すように、凹部７０内は空洞であってもよい。この場合、コア層４２と光路変換ミラーＭとの間を伝播する光は、凹部７０内の空気を介して伝播することになるが、大きな光損失が生じることなくコア層４２と光路変換ミラーＭとを光結合させることができる。
【００６９】
また、凹部７０は垂直方向に形成されることから凹部７０の側面が垂直面となっているので、凹部７０が空洞であっても光損失が生じることなく光を伝播させることができる。
【００７０】
あるいは、図６（ｃ）に示すように、必要に応じて、凹部７０に埋込樹脂４６を埋め込んで形成してもよい。埋込樹脂４６はコア層４２又は第１、第２クラッド層４０，４４と同一樹脂から形成されることが好ましい。
【００７１】
特に、埋込樹脂４６をコア層４２と同一樹脂から形成することにより、コア層４２と屈折率が同一に設定されるため、良好な光結合を得ることができる。
【００７２】
以上の方法により、図７に示すように、配線基板１０上に形成された光導波路Ｌの両端側に、コア層４２の延在方向（光伝播方向）と所定の角度（好ましくは４５°）で交差して傾斜する光路変換ミラーＭがそれぞれ形成される。
【００７３】
このように、コスト上昇を招くエキシマレーザによる加工や高精度なフォトリソグラフィ技術を使用することなく、一般的なダイシング加工技術を使用することにより、溝部５０の側壁面Ｓ２の不要な金属層６０を容易に除去することができる。これにより、低コストで歩留りよく光導波路Ｌに光路変換ミラーＭを形成することができる。
【００７４】
以上により、図７に示すように、第１実施形態の光導波路装置１が得られる。
【００７５】
図７に示すように、第１実施形態の光導波路装置１では、前述した図３（ａ）で説明した配線基板１０の上に、コア層４２が第１クラッド層４０及び第２クラッド層４４で囲まれた構造の光導波路Ｌが形成されている。
【００７６】
光導波路Ｌの両端側の厚み方向にコア層４２の延在方向（光伝播方向）に対して角度：４５°で交差して傾斜する光路変換傾斜面Ｓ１がそれぞれ設けられている。第１実施形態では、両側の光路変換傾斜面Ｓ１は、第２クラッド層４４及びコア層４２から第１クラッド層４０の厚みの途中までの部分に形成されている。そして、光導波路Ｌの両端側の光路変換傾斜面Ｓ１には光反射性の金属層６０からなる光路変換ミラーＭがそれぞれ形成されている。
【００７７】
光導波路Ｌの上には、斜めに配置された光路変換ミラーＭを埋め込むようにして保護絶縁層３４が形成されている。光導波路Ｌの両端側の光路変換ミラーＭの内側端部近傍には、保護絶縁層３４、第２クラッド層４４及びコア層４２を貫通して第１クラッド層４０の厚みの途中まで到達する深さの垂直な凹部７０がそれぞれ形成されている。
【００７８】
両側の凹部７０の外側側面（光路変換ミラー形成側の側面）は、光路変換ミラーＭの内側端部（光伝播側に位置する端部）が第１クラッド層４０から露出した状態でそれぞれ配置されている。つまり、両側の凹部７０は、その外側側面が光路変換ミラーＭの内側端部に接した状態でそれぞれ配置されている。
【００７９】
このようにして、コア層４２の両外側に配置された光路変換ミラーＭによって光路が９０°変換される。
【００８０】
前述したように、第１実施形態の光導波路装置の製造方法では、配線基板１０の上に光導波路Ｌを形成した後に、光路変換傾斜面Ｓ１及び側壁面Ｓ２を備えた溝部５０を光導波路Ｌの両端側に形成する。
【００８１】
次いで、溝部５０内及びその近傍に光反射性の金属層６０を選択的に形成する。さらに、溝部５０の金属層６０を封止する保護絶縁層３４を形成する。続いて、溝部５０の側壁面Ｓ２に形成された不要な金属層６０を厚み方向に切削加工して除去する。
【００８２】
このとき、溝部５０内の金属層６０は保護絶縁層３４で保護されているため、光路変換ミラーＭとなる光路変換傾斜面Ｓ１の金属層６０に切削カスが付着したり、その金属層６０が剥離したり、変形する不具合が解消される。
【００８３】
第１実施形態の光導波路装置１は、そのような製造方法で製造されるため、光路変換ミラーＭの内側端部近傍には、溝部５０の側壁面Ｓ２の不要な金属層６０を除去する際に生じた凹部７０がそれぞれ形成されている。
【００８４】
これにより、第１実施形態の光導波路装置１では、所要の光路変換ミラーＭを備えた光導波路Ｌが低コストで歩留りよく形成される。
【００８５】
次に、図７の光導波路装置１に発光素子及び受光素子を実装する方法について説明する。図８に示すように、発光素子８０及び受光素子８２を用意する。発光素子８０としては、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が好適に使用される。また、受光素子８２としては、フォトダイオードが好適に使用される。
【００８６】
発光素子８０はその下面側に発光部８０ａと接続端子８０ｂとを備えている。そして、発光素子８０の発光部８０ａを下側に向けた状態で、発光素子８０の接続端子８０ｂを光導波路装置１の一端側の接続パッドＰに接続して実装する。このとき、発光素子８０の発光部８０ａが光路変換ミラーＭの真上に配置される。これにより、発光素子８０が光路変換ミラーＭによって光導波路Ｌ（コア層４２）の一端側に光結合される。
【００８７】
また、受光素子８２はその下面側に受光部８２ａと接続端子８２ｂとを備えている。そして、受光素子８２の受光部８２ａを下側に向けた状態で、受光素子８２の接続端子８２ｂを光導波路装置１の他端側の接続パッドＰに接続して実装する。
【００８８】
このとき、受光素子８２の受光部８２ａが光路変換ミラーＭの真上に配置される。これにより、受光素子８２が光路変換ミラーＭによって光導波路Ｌ（コア層４２）の他端側に光結合される。
【００８９】
図８の部分平面図に示すように、発光素子８０及び受光素子８２は、複数のコア層４２に直交して配置された帯状の凹部７０（斜線ハッチング部）にそれぞれ重なった状態で配置される。
【００９０】
本実施形態の光導波路装置１では、不図示の第１ＬＳＩチップ（ＣＰＵなど）から出力される電気信号が発光素子８０に供給され、発光素子８０の発光部８０ａから下側に光が出射される。発光素子８０から出射された光は、発光素子８０の下の光導波路Ｌの一端側の光路変換ミラーＭに到達する。さらに、光路変換ミラーＭで光が反射され、光路が９０°変換されてコア層４２に入射する。
【００９１】
次いで、コア層４２に入射した光は、コア層４２内で全反射を繰り返して伝播し、他端側の光路変換ミラーＭに到達する。そして、他端側の光路変換ミラーＭで光が反射されて光路が９０°変換され、受光素子８２の受光部８２ａに光が入射される。
【００９２】
受光素子８２は光信号を電気信号に変換し、不図示の第２ＬＳＩチップ（メモリなど）に電気信号が供給される。
【００９３】
このように、本実施形態の光導波路装置１では、所望の特性を有する光導波路Ｌ及びそれに光結合された光路変換ミラーＭを備えているので、高性能な発光素子８０及び受光素子８２を実装することが可能になる。
【００９４】
また、図９に示すように、発光素子８０及び受光素子８２の下側の隙間（配線基板１０及び光導波路Ｌとの間の領域）にアンダーフィル樹脂８４を充填してもよい。このとき、保護絶縁層３４及び光導波路Ｌに形成された凹部７０にもアンダーフィル樹脂８４が同時に充填される。つまり、前述した図８の部分平面図において、帯状の溝部７０（斜線ハッチング部）にアンダーフィル樹脂８４が同時に充填される。
【００９５】
アンダーフィル樹脂８４は透明樹脂から形成され、好適には前述したコア層４２又は第１、第２クラッド層４０，４４と同一の樹脂が使用される。
【００９６】
なお、光導波路Ｌの凹部７０に埋込樹脂４６を埋め込んだ後（図６（ｃ））に、発光素子８０及び受光素子８２を実装し、必要に応じてアンダーフィル樹脂８４を充填してもよい。
【００９７】
（第２の実施の形態）
図１０及び図１１は本発明の第２実施形態の光導波路装置の製造方法を示す断面図、図１２〜１４は同じく第２実施形態の光導波路装置を示す断面図である。
【００９８】
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、第１クラッド層の上にコア層を形成した後に、溝部及び金属層を形成し、金属層を第２クラッド層で封止した状態で、溝部の側壁面に形成された不要な金属層を除去することにある。
【００９９】
第２実施形態では、第１実施形態と同一工程及び同一要素については同一符号を付してその詳しい説明を省略する。
【０１００】
図１０及び図１１では、前述した第１実施形態の図５及び図６と同様に、光導波路の一端側を部分的に示して説明する。
【０１０１】
第２実施形態の光導波路装置の製造方法では、図１０（ａ）に示すように、まず、配線基板１０の上に第１クラッド層４０及びコア層４２を順次形成して積層体Ｂを得る。
【０１０２】
次いで、図１０（ｂ）に示すように、積層体Ｂの両端側において、コア層４２の上面から第１クラッド層４０の厚みの途中まで切削することにより、光路を９０°変換するための光路変換傾斜面Ｓ１とそれに交差する側壁面Ｓ２とを備えた溝部５０を形成する。溝部５０はコア層４２を分断するようにして形成される。
【０１０３】
第２実施形態においても、溝部５０の側壁面Ｓ２は必ずしも垂直面である必要はなく、光導波路Ｌの内側に多少傾いた傾斜面であってもよい。
【０１０４】
続いて、図１０（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様な方法により、マスク１５の開口部１５ａを通して、蒸着により、溝部５０内及びその近傍に金属層６０を選択的に形成する。その後に、マスク１５を取り外す。
【０１０５】
次いで、図１０（ｄ）に示すように、積層体Ｂの上に溝部５０及び金属層６０を埋め込むようにして第２クラッド層４４を形成する。第２実施形態では、コア層４２を形成した後に、溝部５０及び金属層６０を形成するので、第２クラッド層４４を、金属層６０を封止する保護絶縁層として機能させることができる。
【０１０６】
これにより、コア層４２が第１クラッド層４０及び第２クラッド層４４で囲まれた構造の光導波路Ｌが得られる。
【０１０７】
その後に、図１１（ａ）に示すように、溝部５０の側壁面Ｓ２及びその近傍に対応する光導波路Ｌの部分を第１クラッド層４０の厚みの途中まで切削することにより、溝部５０の側壁面Ｓ２に形成された不要な金属層６０を除去する。
【０１０８】
これにより、溝部５０の側壁面Ｓ２及びその近傍に対応する光導波路Ｌの部分に、第２クラッド層４４の上面から第１クラッド層４０の厚みの途中まで到達する深さの垂直な凹部７０が形成される。
【０１０９】
このとき、第１実施形態と同様に、溝部５０の光路変換傾斜面Ｓ１に形成された金属層６０は第２クラッド層４４で封止されているため、光路変換傾斜面Ｓ１の金属層６０（光路変換ミラー）に切削カスが付着したり、その金属層６０が剥離したり、変形する不具合が解消される。
【０１１０】
これにより、溝部５０の光路変換傾斜面Ｓ１に残された金属層６０を光路変換ミラーＭとして機能させることができる。
【０１１１】
図１１（ａ）に示すように、第１実施形態の図６（ｂ）と同様に、光導波路Ｌに形成された凹部７０は空洞であってもよい。あるいは、図１１（ｂ）に示すように、第１実施形態の図６（ｃ）と同様に、凹部７０に埋込樹脂４６を埋め込んで形成してもよい。
【０１１２】
以上の方法により、図１２に示すように、配線基板１０の上に形成された光導波路Ｌの両端側に、コア層４２の延在方向（光伝播方向）と所定の角度（好ましくは４５°）で交差して傾斜する光路変換ミラーＭがそれぞれ形成される。
【０１１３】
これにより、第２実施形態の光導波路装置２が得られる。
【０１１４】
図１２に示すように、第２実施形態の光導波路装置２では、前述した第１実施形態の図３（ａ）で説明した配線基板１０の上に、コア層４２が第１クラッド層４０及び第２クラッド層４４で囲まれた構造の光導波路Ｌが形成されている。
【０１１５】
そして、光導波路Ｌの両端側の厚み方向に光路変換傾斜面Ｓ１がそれぞれ設けられている。第２実施形態では、光導波路Ｌの両端側において、コア層４２の上面から第１クラッド層４０の厚みの途中までの部分に光路変換傾斜面Ｓ１がそれぞれ設けられている。そして、両側の光路変換傾斜面Ｓ１には光反射性の金属層６０からなる光路変換ミラーＭがそれぞれ形成されている。
【０１１６】
コア層４２の上には、斜めに配置された光路変換ミラーＭを埋め込むようにして第２クラッド層４４が形成されている。両側の光路変換ミラーＭの内側近傍には、第２クラッド層４４の上面から第１クラッド層４０の厚みの途中まで到達する深さの凹部７０がそれぞれ形成されている。
【０１１７】
両側の凹部７０の外側側面（光路変換ミラー形成側の側面）は、光路変換ミラーＭの内側端部（光伝播側に位置する端部）が第１クラッド層４０から露出した状態でそれぞれ配置されている。
【０１１８】
前述したように、凹部７０は、溝部５０の側壁面Ｓ２に形成された不要な金属層６０を除去する際に形成されたものである。
【０１１９】
このようにして、コア層４２の両端側に配置された光路変換ミラーＭによって光路が９０°変換される。
【０１２０】
第２実施形態の光導波路装置の製造方法は、第１実施形態と同様な効果を奏する。これに加えて、第２実施形態では、第１クラッド層４０及びコア層４２を形成した後に、溝部５０及び金属層６０を形成し、金属層６０を第２クラッド層４４で封止した状態で、溝部５０の側壁面Ｓ２に形成された不要要な金属層６０を除去するようにしている。
【０１２１】
従って、第２クラッド層４４が第１実施形態の保護絶縁層３４の機能を兼ねることから、保護絶縁層を省略できるので、第１実施形態より低コスト化を図ることができる。
【０１２２】
そして、図１３に示すように、第１実施形態の図８と同様に、光導波路装置２の一端側の接続パッドＰに発光素子８０の接続端子８０ｂが接続されて実装され、発光部８０ａが光路変換ミラーＭによって光導波路Ｌの一端側に光結合される。
【０１２３】
さらに、導波路装置２の他端側の接続パッドＰに受光素子８２の接続端子８２ｂが接続されて実装され、受光部８２ａが光路変換ミラーＭによって光導波路Ｌの他端側に光結合される。
【０１２４】
また、図１４に示すように、第１実施形態の図９と同様に、発光素子８０及び受光素子８２の下側の隙間及び光導波路Ｌの凹部７０にアンダーフィル樹脂８４を充填してもよい。
【０１２５】
また、光導波路Ｌの凹部７０に埋込樹脂４６を埋め込んだ後（図１１（ｂ））に、発光素子８０及び受光素子８２を実装し、必要に応じてアンダーフィル樹脂８４を充填してもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
１，２…光導波装置、１０…配線基板、１２…コア基板、１５…マスク、１５ａ…開口部、２０…配線層、３０…層間絶縁層、３２…ソルダレジスト、３４…保護絶縁層、４０…第１クラッド層、４２…コア層、４４…第２クラッド層、４６…埋込樹脂、５０…溝部、６０…金属層、７０…凹部、８０…発光素子、８０ａ…発光部、８０ｂ，８２ｂ…接続端子、８２…受光素子、８２ａ…受光部、８４…アンダーフィル樹脂、Ｂ…積層体、Ｌ…光導波路、Ｍ…光路変換ミラー、Ｓ１…光路変換傾斜面、Ｓ２…側壁面、Ｔ…貫通電極、Ｐ…接続パッド、ＶＨ…ビアホール。
【図１】
0005462073.tif 000002
【図２】
0005462073.tif 000003
【図３】
0005462073.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005462073.tif 000008
【図８】
0005462073.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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