(57)【要約】【課題】所望の部分のみに選択的に金属パッドを形成した光導波路基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】石英基板１１の表面に基板側アライメントマーク１２を形成する工程と、石英基板１１の表面にコア１３を形成する工程と、石英基板１１の表面にコア１３を覆うクラッド１４を形成する工程と、石英基板１１の裏面にフォトレジスト１５を形成する工程と、石英基板１１の裏面にマスク側アライメントマーク１６が形成されたフォトマスク１７を位置合わせする工程と、石英基板１１の裏面にフォトリソフラフィによりフォトレジストパターン１８を形成する工程と、石英基板１１の裏面にフォトレジストパターン１８に対応した金属パッド１９を形成する工程と、を備える光導波路基板の製造方法である。【選択図】図１
2014115416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英基板の表面に基板側アライメントマークを形成する工程と、
前記石英基板の表面にコアを形成する工程と、
前記石英基板の表面に前記コアを覆うクラッドを形成する工程と、
前記石英基板の裏面にフォトレジストを形成する工程と、
前記石英基板の裏面にマスク側アライメントマークが形成されたフォトマスクを位置合わせする工程と、
前記石英基板の裏面にフォトリソフラフィによりフォトレジストパターンを形成する工程と、
前記石英基板の裏面に前記フォトレジストパターンに対応した金属パッドを形成する工程と、
を備えることを特徴とする光導波路基板の製造方法。
【請求項２】
前記金属パッドが前記コアの直下に形成されないように、前記フォトレジストパターンを形成する請求項１に記載の光導波路基板の製造方法。
【請求項３】
前記基板側アライメントマークをアモルファスシリコンにより形成する請求項１又は２に記載の光導波路基板の製造方法。
【請求項４】
前記クラッドを火炎堆積法又はプラズマ化学気相成長法で形成する請求項１〜３のいずれかに記載の光導波路基板の製造方法。
【請求項５】
前記金属パッドをＴａ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ又はＣｕのいずれかにより形成する請求項１〜４のいずれかに記載の光導波路基板の製造方法。
【請求項６】
前記金属パッドを真空蒸着法又はスパッタ法で形成する請求項１〜５のいずれかに記載の光導波路基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の光導波路基板の製造方法で製造されたことを特徴とする光導波路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石英基板の表面に光導波路が形成された光導波路基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すように、石英基板５１にはんだを直接的に載せることができないことから、石英基板５１の表面にコア５２とクラッド５３とからなる光導波路が形成された光導波路基板５０をプリント基板やシリコン基板上にはんだ接合することは困難である。
【０００３】
そのため、石英基板５１の裏面にはんだ接合のための金属パッド５４を形成し、その金属パッド５４とプリント基板やシリコン基板とをはんだ接合することにより、光導波路基板５０をプリント基板やシリコン基板上にはんだ接合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４２３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来は、金属パッド５４を石英基板５１の裏面の全面に形成していたことから、はんだ接合時の応力によって、コア５２を伝搬する光の偏波依存性損失が増加する可能性があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、所望の部分のみに選択的に金属パッドを形成した光導波路基板及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために創案された本発明は、石英基板の表面に基板側アライメントマークを形成する工程と、前記石英基板の表面にコアを形成する工程と、前記石英基板の表面に前記コアを覆うクラッドを形成する工程と、前記石英基板の裏面にフォトレジストを形成する工程と、前記石英基板の裏面にマスク側アライメントマークが形成されたフォトマスクを位置合わせする工程と、前記石英基板の裏面にフォトリソフラフィによりフォトレジストパターンを形成する工程と、前記石英基板の裏面に前記フォトレジストパターンに対応した金属パッドを形成する工程と、を備える光導波路基板の製造方法である。
【０００８】
前記金属パッドが前記コアの直下に形成されないように、前記フォトレジストパターンを形成すると良い。
【０００９】
前記基板側アライメントマークをアモルファスシリコンにより形成すると良い。
【００１０】
前記クラッドを火炎堆積法又はプラズマ化学気相成長法で形成すると良い。
【００１１】
前記金属パッドをＴａ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ又はＣｕのいずれかにより形成すると良い。
【００１２】
前記金属パッドを真空蒸着法又はスパッタ法で形成すると良い。
【００１３】
また、本発明は、これらの光導波路基板の製造方法で製造された光導波路基板である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、所望の部分のみに選択的に金属パッドを形成した光導波路基板及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る光導波路基板の製造方法を説明する断面模式図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る光導波路基板の製造方法を説明する断面模式図である。
【図３】表面パターニング基板を裏面側から見た平面図である。
【図４】図２（ｂ）の工程を石英基板の裏面側から見た平面図である。
【図５】従来技術に係る光導波路基板を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る光導波路基板の製造方法は、石英基板１１の表面に基板側アライメントマーク１２を形成する工程と、石英基板１１の表面にコア１３を形成する工程と、石英基板１１の表面にコア１３を覆うクラッド１４を形成する工程と、石英基板１１の裏面にフォトレジスト１５を形成する工程と、石英基板１１の裏面にマスク側アライメントマーク１６（図４参照）が形成されたフォトマスク１７を位置合わせする工程と、石英基板１１の裏面にフォトリソフラフィによりフォトレジストパターン１８を形成する工程と、石英基板１１の裏面にフォトレジストパターン１８に対応した金属パッド１９を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
先ず、石英基板１１の表面のパターニング方法に関する工程について説明する。
【００１９】
石英基板１１の表面に基板側アライメントマーク１２を形成する工程では、石英基板１１の表面の所定位置（例えば、ウェハの端部に２箇所）に基板側アライメントマーク１２を形成する（図１（ａ）参照）。
【００２０】
このとき、基板側アライメントマーク１２をアモルファスシリコンにより形成する。アモルファスシリコンは、珪素を主体とする非晶質半導体であり、結晶シリコンと比較して光吸収係数が高く、また成膜が安価且つ容易に行えるという特徴がある。
【００２１】
石英基板１１の表面にコア１３を形成する工程では、始めに、石英基板１１の表面を基板側アライメントマーク１２ごと覆うようにＳｉＯ2−ＧｅＯ2等からなるコア膜２１を成膜する（図１（ｂ）参照）。
【００２２】
その後、コア膜２１の表面にコアエッチング用金属膜２２を成膜し、そのコアエッチング用金属膜２２の表面に導波路用レジストパターン２３を形成する（図１（ｃ）参照）。
【００２３】
そして、導波路用レジストパターン２３でコアエッチング用金属膜２２をエッチングし（図１（ｄ）参照）、更にコアエッチング用金属膜２２でコア膜２１をエッチングすると、コア１３を形成することができる（図１（ｅ）参照）。
【００２４】
なお、基板側アライメントマーク１２の表面に残存したコア膜２１はコア１３とはならない。
【００２５】
この石英基板１１の表面にコア１３を形成する工程では、例えば、コア１３の厚さを２μｍ以上８μｍ以下とする。ここで、コア１３の厚さとは、石英基板１１の表面からコア１３の表面までの厚さのことである。
【００２６】
石英基板１１の表面にコア１３を覆うクラッド１４を形成する工程では、コア１３が全て埋まる程度までクラッド１４を形成する（図１（ｆ）参照）。
【００２７】
このとき、クラッド１４を火炎堆積法又はプラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）法で形成し、例えば、クラッド１４の厚さを１５μｍ以上４０μｍ以下とする。ここで、クラッド１４の厚さとは、石英基板１１の表面からクラッド１４の表面までの厚さのことである。
【００２８】
この際、火炎堆積法を選択した場合であっても、基板側アライメントマーク１２に用いられるアモルファスシリコンは火炎堆積法の高温プロセス（１１００℃程度）に耐えることができる高い耐熱性を有するため、この高温プロセスにおいて基板側アライメントマーク１２が焼失等することは無い。
【００２９】
なお、火炎堆積法を選択した場合には、高温プロセスで石英を溶融させるため、クラッド１４の表面を他の処理を必要とすること無く、平坦にすることができる。
【００３０】
一方、プラズマ化学気相成長法を選択した場合には、クラッド１４の表面を平坦化するために化学機械研磨（ＣＭＰ）等の処理を行う必要があることに留意する。
【００３１】
以上の工程により、表面パターニング基板１０が得られる。この表面パターニング基板１０を裏面側から見ると、図３に示すように、裏面側から基板側アライメントマーク１２（図では一例として十字型とした）が透過して視認できる。
【００３２】
次に、石英基板１１の裏面のパターニング方法に関する工程について説明する。
【００３３】
石英基板１１の裏面にフォトレジスト１５を形成する工程では、石英基板１１の裏面の全面にフォトレジスト１５を形成する（図２（ａ）参照）。
【００３４】
石英基板１１の裏面にマスク側アライメントマーク１６が形成されたフォトマスク１７を位置合わせする工程では、マスク側アライメントマーク１６を基板側アライメントマーク１２に一致させるように、石英基板１１の裏面側にフォトマスク１７を位置合わせして配置する（図２（ｂ）及び図４参照）。
【００３５】
このとき、基板側アライメントマーク１２に用いられるアモルファスシリコンの光吸収係数が石英基板１１の光吸収係数に比べて高いため、これらの間で明暗差ができ、基板側アライメントマーク１２を明確に視認又は認識することが可能となり、石英基板１１の裏面とフォトマスク１７とを容易且つ正確に位置合わせすることができる。
【００３６】
このように、基板側アライメントマーク１２とマスク側アライメントマーク１６とによって初めてフォトマスク１７の正確な位置合わせが可能となり、後工程で所望の部分のみに選択的に金属パッド１９を形成することが可能となる。
【００３７】
フォトマスク１７には、後工程で形成する金属パッド１９に対応する位置にパターン２４が形成される。
【００３８】
石英基板１１の裏面にフォトリソフラフィによりフォトレジストパターン１８を形成する工程では、フォトマスク１７を通じて光をフォトレジスト１５に照射すると共に、フォトマスク１７のパターン２４をフォトレジスト１５に転写・焼き付けしてパターン現像を行い、フォトレジストパターン１８を形成する（図２（ｃ）参照）。
【００３９】
このとき、金属パッド１９がコア１３の直下に形成されないように、フォトレジストパターン１８を形成する。これにより、金属パッド１９がコア１３を伝搬する光に与える影響を少なくすることができ、より偏波依存性損失を低減することが可能になる。
【００４０】
石英基板１１の裏面にフォトレジストパターン１８に対応した金属パッド１９を形成する工程では、始めに、フォトレジストパターン１８が形成された石英基板１１の裏面の全面に金属膜２５を蒸着させる（図２（ｄ）参照）。
【００４１】
このとき、フォトレジストパターン１８に対応した金属パッド１９を形成するためには、石英基板１１に蒸着された金属膜２５とフォトレジストパターン１８に蒸着された金属膜２５とが繋がらないように、金属膜２５の厚さをフォトレジストパターン１８の厚さよりも薄くする必要がある。
【００４２】
その後、フォトレジストパターン１８を除去（リフトオフ）して、フォトレジストパターン１８に対応した金属パッド１９を形成する（図２（ｅ）参照）。
【００４３】
この石英基板１１の裏面にフォトレジストパターン１８に対応した金属パッド１９を形成する工程では、金属パッド１９をＴａ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ又はＣｕのいずれかにより形成し、また金属パッド１９を真空蒸着法又はスパッタ法で形成し、例えば、金属パッド１９の厚さを０．１μｍ以上０．５μｍ以下とし、金属パッド１９の幅を１０μｍ以上５００μｍ以下とする。ここで、金属パッド１９の厚さとは、石英基板１１の裏面から金属パッド１９の表面までの厚さのことである。
【００４４】
以上の工程により、光導波路基板である裏面パターニング基板（以下、光導波路基板という）２０が得られる。
【００４５】
これまで説明してきた光導波路基板の製造方法によれば、フォトレジストパターン１８に対応した金属パッド１９を形成していることから、フォトレジストパターン１８を変更すれば、所望の部分のみに選択的に金属パッド１９を形成することが可能となる。
【００４６】
このとき、コア１３からなるべく離れた部分に金属パッド１９を形成することにより、コア１３を伝搬する光に与える影響を少なくすることができ、より偏波依存性損失を低減することが可能になる。
【００４７】
従って、本実施の形態に係る光導波路基板の製造方法によって製造された光導波路基板２０では、所望の部分のみに選択的に金属パッド１９を形成しているため、はんだ接合時の応力によって、コア１３を伝搬する光の偏波依存性損失が増加する可能性を低く抑えることができるか、又は全く無くすことができる。
【００４８】
なお、基板側アライメントマーク１２は、表面実装（ＳＭＴ）の画像認識用として使用することも可能であり、表面実装作業等が従来に比べて容易になるという効果も得られる。
【符号の説明】
【００４９】
１０  表面パターニング基板
１１  石英基板
１２  基板側アライメントマーク
１３  コア
１４  クラッド
１５  フォトレジスト
１６  マスク側アライメントマーク
１７  フォトマスク
１８  フォトレジストパターン
１９  金属パッド
２０  光導波路基板（裏面パターニング基板）
２１  コア膜
２２  コアエッチング用金属膜
２３  導波路用レジストパターン
２４  パターン
２５  金属膜
【図１】
2014115416.tif 000003
【図２】
2014115416.tif 000004
【図３】
2014115416.tif 000005
【図４】
2014115416.tif 000006
【図５】
2014115416.tif 000007