(57)【要約】  パターン端面位置の形成誤差を観測者がより直感的に把握でき、そのため観測者が、より効率的に端面位置の形成誤差を測定し得るようにすることが課題である。この課題を解決するために、光導波路素子は、コアを備える光導波路と、コアの端部近傍を含む領域に形成され直線的に配列する配列パターンと、を備える。
2017047076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアを備える光導波路と、前記コアの端部近傍を含む領域に形成され直線的に配列する配列パターンと、を備える光導波路素子。
【請求項２】
前記配列パターンの配列に沿って形成された追加パターンをさらに備える請求項１に記載された光導波路素子。
【請求項３】
前記配列パターンのうちの少なくとも一部と、前記追加パターンとがつながって形成される連結パターンと、を備える請求項２に記載された光導波路素子。
【請求項４】
前記連結パターンが、前記配列パターンのそれぞれと前記追加パターンとがつながって形成されるパターンである、請求項３に記載された光導波路素子。
【請求項５】
前記配列パターンのそれぞれの下端が直線に沿って配列する請求項１乃至請求項４のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【請求項６】
前記配列パターンがほぼ等間隔に配列する、請求項１乃至請求項５のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【請求項７】
前記配列パターンの少なくとも一部が数字を表す形状のパターンを含む請求項１乃至請求項６のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【請求項８】
前記数字が、前記端部の位置の、前記端部の設計位置からの形成誤差を表す値である、請求項７に記載された光導波路素子。
【請求項９】
前記コアを構成する材料と前記配列パターンを構成する材料が同一である、請求項１乃至請求項８のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【請求項１０】
前記コアと前記配列パターンとが同一のパターン位置決め工程を含むパターン形成工程により形成されている、請求項１乃至請求項９のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路素子、光導波路素子の製造方法、光導波路素子を用いた測定方法、及び、光導波路素子の他の光素子との接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の光通信では通信トラフィックの増加に伴い、光通信回線の増強が強く求められている。光回線増強のために、複数の光学素子を、同一のプラットフォーム上に実装することで、多機能性を有す素子をコンパクトに実現する方法が検討されている。この場合、素子の実装精度が素子の特性に直結するため、非常に高精度な実装が求められる。そのために、０．５μｍあるいは、それ以下での端面位置の読み取りが必要な場合がある。【０００３】
図１は、光導波路１が形成された光導波路素子００２ａにおいて、端面００４の位置を読み取る一般的な方法を表すイメージ図である。【０００４】
光導波路素子００２ａにおいては、光導波路１を挟んでその両側にマーカ００３ａ及び００３ｂが形成される。観測者は、この素子を測長顕微鏡で観測し、目視でマーカ００３ａとマーカ００３ｂの中心とを結んだ線００６と光導波路１との交点００７を認定し、交点００７と端面００４との距離００５を測長顕微鏡が備える目盛を用いて目視により測定する。【０００５】
しかしながら、測長顕微鏡を使用した場合、測定誤差として０．５μｍ程度のバラつきが生じてしまい、０．５μｍ以下の測定精度が得られない。【０００６】
精度を改善するために、素子の端面付近にノギスパターンを形成して、そのノギスパターンから形成誤差を読み取る方法が考えられる。【０００７】
図２は、ノギスパターン００８が形成された光導波路素子００２ｂを表すイメージ図である。【０００８】
光導波路素子００２ｂにおいては、導波路１の周囲に、ノギスパターン００８が形成されている。【０００９】
観測者は、光学顕微鏡で光導波路素子００２ｂを観測し、光導波路素子００２ｂの端部００４が一致するノギスパターンの上端部又は下端部がどれであるかを判定することにより、端部００４の位置を知り、形成誤差を読み取ことができる。【００１０】
なお、本発明に関連して、特許文献１には、端面位置検出マーカと、２つの位置合わせマーカにより位置合わせする光集積素子の製造方法が開示されている。【００１１】
また、本発明に関連して、特許文献２には、マーカを素子上面から一定の深さまで形成し、光導波路が形成された素子端面を研磨することによりマーカが端面に現れ、端面側からマーカを確認することにより端面位置を検出する光導波路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１１−２４２６０２号公報
【特許文献２】特開２００４−３３４０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、光学素子上に安定的に形成できるパターンは、その幅が１μｍ以上であるため、０．１μｍ以下の精度を得るためには、多くのノギスパターンを形成する必要がある。そのため、ノギスパターンを形成する領域にかなりの面積を占有してしまう。これでは、素子全体の面積が大きくなり、コスト高につながる。また、ノギスパターンは観測者が直感的に把握するのは困難なパターンであるため、観測者がノギスパターンにより端面位置を測定するのは手間がかかる作業である。観測者が、早く正確に端面位置を測定するには、より直感的に読み取れるパターン等を用いることが望ましい。【００１４】
本発明は、端面位置の形成誤差を観測者がより直感的に把握でき、そのため観測者が、より効率的に端面位置の形成誤差を測定し得る光導波路素子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】
【００１５】
本発明の光導波路素子は、コアを備える光導波路と、コアの端部近傍を含む領域に形成され直線的に配列する配列パターン、とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光導波路素子は、パターン端面位置の形成誤差を観測者がより直感的に把握でき、そのため観測者が、より効率的に端面位置の形成誤差を測定し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】光導波路素子において、端面の位置を読み取る一般的な方法を表すイメージ図である。
【図２】ノギスパターンが形成された光導波路素子を表すイメージ図である。
【図３】第一実施形態の光導波路素子の構成例を表す概念図である。
【図４】パターン群を構成するコア材料の周囲にクラッド材料が無い場合の光導波路素子を表す断面概念図である。
【図５】端面の位置が設計通りにできていない光導波路素子を表す上面概念図である。
【図６】端面位置に形成誤差が生じた場合にコア端部の横位置に形成誤差が生じることを説明するイメージ図である。
【図７】端面位置に形成誤差が生じた光導波路素子を、他の光導波路素子と接合する場合に生じる不都合を説明するためのイメージ図である。
【図８】配列パターンの配列が端面となす角度がより小さい光導波路素子を表す平面概念図である。
【図９】パターン群を構成する配列パターンの配列と端面とがなす角度が顕著に異なる２種類の導波路素子における、端面位置の形成誤差の観測の様子を表すイメージ図である。
【図１０】配列パターンの数が９個の場合の光導波路素子を表す上面概念図である。
【図１１】高さの高い配列パターンと低い配列パターンとから構成されるパターン群を備える光導波路素子を表す上面概念図である。
【図１２】配列パターンの形状が円である光導波路素子を表す上面概念図である。
【図１３】配列パターンが３つの円である光導波路素子を表す上面概念図である。
【図１４】配列パターンが円と三角形を組み合わせた形状である光導波路素子を表す上面概念図である。
【図１５】パターン群が複数の種類の形状の配列パターンを備える光導波路素子を表す上面概念図である。
【図１６】配列パターンが文字を表す形状である光導波路素子を表す上面概念図である。
【図１７】配列パターンが数字を表す形状である光導波路素子を表す上面概念図である。
【図１８】配列パターンが数字を表す形状のパターンと四角形のパターンとを組み合わせたパターンである光導波路素子を表す上面概念図である。
【図１９】各配列パターンの配列と平行に追加パターンを設けた光導波路素子を表す平面概念図である。
【図２０】配列パターンと追加パターンとが重なりあって一つのパターンを形成する光導波路素子を表す平面概念図である。
【図２１】配列パターンが複数の種類のパターンから構成され、数字を表す形状のパターンを含み、さらに配列パターンの配列に平行に形成されたパターンの一部が、各配列パターンと重なる、光導波路素子を表す平面概念図である。
【図２２】パターン群の大きさの一例を説明するイメージ図である。
【図２３】光導波路素子の製造方法の例を表す概念図（その一）である。
【図２４】光導波路素子の製造方法の例を表す概念図（その二）である。
【図２５】光導波路素子の製造方法の例を表す概念図（その三）である。
【図２６】光導波路素子の製造方法の例を表す概念図（その四）である。
【図２７】光導波路素子の製造方法の例を表す概念図（その五）である。
【図２８】光導波路素子の製造方法の例を表す概念図（その六）である。
【図２９】光導波路素子の製造方法の例を表す概念図（その七）である。
【図３０】光導波路素子の製造方法の例を表す概念図（その八）である。
【図３１】複数のパターン群を同じ横位置の範囲に形成した光導波路素子を表す平面概念図である。
【図３２】コアの両側にパターン群を形成した光導波路素子を表す上面概念図である。
【図３３】パターン群を備える光導波路素子を用いてコア端部の横方向の形成誤差を求める方法を説明するイメージ図である。
【図３４】本発明の導波路素子のコア端部の横方向の形成誤差を補正して、本発明の導波路素子を他の光素子と接合する方法を表すイメージ図である。
【図３５】本発明の最小限の光導波路素子を表す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第一実施形態＞
本実施形態は、配列パターンを直線的に配列した光導波路素子に関する実施形態である。
［構成と動作］
図３は、本実施形態の光導波路素子００２ｃの構成を表す概念図である。同図（ａ）は上面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）に表した切断線０５１で切断した場合を想定した断面図である。
【００１９】
光導波路素子００２ｃは、同図（ａ）に表したように、パターン化されたコア００１と、パターン群０６１とを備える。
【００２０】
パターン群０６１は、配列パターン０１０ａ、０１０ｂ、０１０ｃ、０１０ｄ、０１０ｅを備える。
【００２１】
配列パターン０１０ａ、０１０ｂ、０１０ｃ、０１０ｄ、０１０ｅは、コア００１の端部０２０の近傍に形成されており、光導波路素子００２ｃの端面００４となす角度（以下、単に「角度」という。）が角度０３０ａである線００９に、それらの下端が接するように等間隔に配列している。
【００２２】
コア００１及び配列パターン０１０ｄは、例えば、同図（ｂ）に表したように、基板１０１上に形成され、基板１０１上に形成されたクラッド材料１０２と、さらにその上に形成されたクラッド材料１０５とにより覆われている。そして、コア００１と配列パターン０１０ｄとは、同じコア材料１０３ｂで形成されている。
【００２３】
なお、図示は省略するが、配列パターン０１０ａ、０１０ｂ、０１０ｃ、０１０ｅについても、配列パターン０１０ｄと同様に、基板１０１上に形成されている。また、配列パターン０１０ａ、０１０ｂ、０１０ｃ、０１０ｅについても、基板１０１上に形成されたクラッド材料１０２と、さらにその上に形成されたクラッド材料１０５とにより覆われている。そして、コア００１と配列パターン配列パターン０１０ａ、０１０ｂ、０１０ｃ、０１０ｅとは、同じコア材料１０３ｂで形成されている。
【００２４】
各配列パターンは、必ずしもコア材料１０３ｂで形成されている必要はない。しかしながら、各配列パターンをコア材料１０３ｂで形成した場合には、各配列パターン用のコア材料１０３ｂとコア用のコア材料１０３ｂとをクラッド材料１０２上に共通の工程で形成することができるので、製造工程を簡略化することができる。
【００２５】
コア００１は、コア材料１０３ｂとその周囲を覆うクラッド材料１０２及び１０５を構成する材料との屈折率の違いにより、コア００１の内部の光を閉じ込めて伝送する光導波路として機能する。
【００２６】
基板１０１としては、例えば、シリコン基板のような劈開の容易な材料を用いることができる。
【００２７】
クラッド材料１０２、１０５としては、例えば石英（ＳｉＯ２）を用いることができる。
【００２８】
コア材料１０３は、クラッド材料１０２よりも屈折率の高い材料を用いる。クラッド材料１０２に石英を用いた場合は、コア材料１０３には、例えば、石英よりも屈折率の高いシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）を用いることができる。
【００２９】
また、コア材料１０３にシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）を用い、さらに空気中で用いる場合は、クラッド材料１０５を省略することができる。コア材料１０３は、その周囲に存在する空気よりも屈折率が高いため、空気がクラッド材料１０５の代用物となるためである。
【００３０】
端部０２０は、コア００１の端部０２０以外の部分を通じて外部からコア００１に入射された光を外部に出射し、また、外部から端部０２０を介して光をコア００１に入射させ、コア００１の他の部分に伝送するための、光の入出力端部として機能する。
【００３１】
パターン群０６１は、後述のように、作成した光導波路素子００２ｃの端面００４の位置の、端面００４に対する法線方向の、設計値からの形成誤差を測定するために用いられるマーカとなる。以下において、端面の位置を「端面位置」と、端面位置の端面に対する法線方向の設計値からの形成誤差を「端面位置の形成誤差」ということにする。
【００３２】
なお端部０２０は端面００４上に位置するものであるから、端面位置の形成誤差は、端部の位置の面に対する法線方向の設計値からの形成誤差を意味する。
【００３３】
パターン群０６１を構成するコア材料１０３ｂの下部にはクラッド材料は存在しなくても構わない。
【００３４】
図４は、パターン群０６１を構成するコア材料１０３ｂの周囲にクラッド材料が無い場合の光導波路素子００２ｃｂを表す断面概念図である。コア００１は、コア材料１０３ｂの周囲がクラッド材料１０２及び１０５により覆われているが、配列パターン０１０ｄは、コア材料１０３ｂの周囲にクラッド材料１０２及び１０５はなく、コア材料１０３ｂは基板上に直接形成されておりむき出しになっている。図示はしないが、配列パターン０１０ａ、０１０ｂ、０１０ｃ、０１０ｅについても同様である。
【００３５】
また、ここでは図示はしないが、配列パターン０１０ａ、０１０ｂ、０１０ｃ、０１０ｄ、０１０ｅの周囲が、クラッド材料ではない別の材料で覆われていても構わない。
【００３６】
次に、図３に表したパターン群０６１を用いて、端面の位置が設計通りにできていない光導波路素子の端面の位置を評価する方法について説明する。
【００３７】
図５は、端面の位置が設計通りにできていない光導波路素子００２ｃｃを表す上面概念図である。
【００３８】
光導波路素子００２ｃｃの端面００４ｂは、端面位置が設計通りにできている場合を想定した端面００４ａに比べて、その端面位置が、同図の上方向にシフトしている。光導波路素子は一般的にその端部を形成するために光導波路素子を形成した基板に対して劈開等を行う。その際に、劈開等は再現性良く同じ位置において行うことが困難なので、光導波路素子００２ｃｃのように端面位置が設計値からの形成誤差が生じることは通常起こり得る。
【００３９】
同図に表したように、光導波路素子００２ｃｃは、上面から見た場合に、パターン群０６１を構成する配列パターンのうち、配列パターン０１０ｂ、０１０ｃ、０１０ｄ、０１０ｅは、各パターンの全体が観測される。一方、パターン０１０ａについてはパターンの上端のみしか観測されていない。
【００４０】
このように各配列パターンの見え方により、端面００４ｂの設計通りにできている場合を想定した端面００４からの端面位置の形成誤差を直感的に把握することができる。
【００４１】
このように端面位置に形成誤差が生じると、次に説明するように、コア端部の横位置（端面に平行な基板面内の方向の位置をいう。以下同じ。）にも形成誤差が生じる。
【００４２】
図６は、端面位置に形成誤差が生じた場合にコア端部の横位置に形成誤差が生じることを説明するイメージ図である。
【００４３】
設計上の端面００４ａから間隔３１１だけ端面位置の形成誤差が生じている端面００４ｂ上のコア００１の端部０２０ｂの中心０２５ｂは、端面００４ａ上のコア００１の端部０２０ａの中心０２５ａとでは、横位置が間隔３１２だけ相違する。
【００４４】
このような横位置の相違は、導波路素子を他の光素子と接合させる場合に支障を生じさせる。
【００４５】
図７は、端面位置に形成誤差が生じた光導波路素子００２ｃｃを、他の光導波路素子００２ｙと接合する場合に生じる不都合を説明するためのイメージ図である。
【００４６】
同図（ａ）は、設計値通りの端面位置を有する光導波路素子００２ｃを他の設計値通りの端面位置を有する光導波路素子００２ｙに接合させる場合の、コア同士の接合状況を表す。
【００４７】
光導波路素子００２ｃの端面位置と他の光導波路素子００２ｙの端面位置がともに設計通りである場合には、光導波路素子００２ｃのコア００１の端部０２０ａと他の光導波路素子００２ｙのコア００１ｙの端部０２０ｙとはほぼ重なるように接合される。端部０２０ａの中心０２５ａと端部０２０ｙの中心０２６ｂとはほぼ一致している。そのような接合が行えるよう、接合を行うために用いる機械や器具が予め調整されているためである。それらにより、光導波路素子００２ｃから他の光導波路素子００２ｙへ、及び、他の光導波路素子００２ｙから光導波路素子００２ｃへは、接合されたコア００１及び００１ｙにより、有効に光を送ることができる。
【００４８】
同図（ｂ）は、横位置の形成誤差が生じた光導波路素子００２ｃｃを設計値通りの端面位置を有する他の光導波路素子００２ｙに接合させる場合の、コア同士の接合状況を表す。同図に表したように、光導波路素子００２ｃｃのコア００１の端部０２０ｂと、他の光導波路素子００２ｙのコア００１ｙの端部０２０ｙとは十分に重なっていない。また、端部０２０ｂの中心０２５ｂと端部０２０ｙの中心０２６ｂともずれている。端部の端面位置が設計値である光導波路素子同士を接合した場合に、それらのコア端部同士が十分に重なるように接合を行うために用いる機械や器具が調整されているためである。同図に表した場合には、コア端部同士の重なりが不十分なため、光導波路素子００２ｃｃから他の光導波路素子００２ｙへ、及び、他の光導波路素子００２ｙから光導波路素子００２ｃｃへは、コア００１及び００１ｙにより、十分に光を送ることはできない。
【００４９】
このように、端面位置の形成誤差が生じた光導波路素子００２ｃｃは、他の光素子と接合する用途に用いないか、用いる場合には後述のように横位置の補正を行う必要がある。
【００５０】
上述の、図３及び図５に表したパターン群０６１は、上記のような不都合を生じる原因である端面位置の形成誤差を表すものである。パターン群０６１を構成する各配列パターンは、上記のように直線的に配列しているため、端面位置の形成誤差を観測する観測者に、端面位置の形成誤差を直感的に把握させることができる。各配列パターンが等間隔で配列している場合は、それらは観測者に対しさらに直感的把握を容易にする。
【００５１】
パターン群を構成する配列パターン配列する直線が端面となす角度については種々の選択を行うことができる。
【００５２】
図８は、パターン群を構成する配列パターンの配列が端面となす角度が図３に表した光導波路素子００２ｃよりも小さい光導波路素子００２ｄを表す平面概念図である。
【００５３】
光導波路素子００２ｄは、パターン群０６１ａを構成する配列素子０１０ａａ、０１０ｂａ、０１０ｃａ、０１０ｄａ、０１０ｅａの下部が配列する直線００９ａが、端面００４となす角度０３０ｂが、図３に表した光導波路素子００２ｃよりも小さい。
【００５４】
角度０３０ｂが小さい光導波路素子００２ｄは、次図を参照して説明するように、端面位置の形成誤差の観測者による検出感度が向上する。
【００５５】
図９は、パターン群を構成する配列パターンの配列と端面とがなす角度が顕著に異なる２種類の導波路素子における、端面位置の形成誤差の観測の様子を表すイメージ図である。同図には、前記角度が小さい角度０３０ｂの光導波路素子００２ｄと、前記角度が大きい角度０３０ｃである光導波路素子００２ｅとで、端面位置の設計値からの形成誤差が等しい場合の観測のされ方を比較して表してある。
【００５６】
光導波路素子００２ｄ、００２ｅの端面００４ｂの端面位置は、設計通りの端面００４ａの端面位置より、間隔３１３だけずれている。
【００５７】
光導波路素子００２ｄは、このずれにより、端面位置が設計値である場合に備えるその配列パターンのうち配列パターン０１０ａａと配列パターン０１０ｂａを完全に失っている。光導波路素子００２ｄは、さらに、配列パターン０１０ｃａについてもその上部以外の大部分及び配列パターン０１０ｄａの半分以上を失っている。
【００５８】
一方、光導波路素子００２ｅは、コア００１に最も近い配列パターン０１０ａｂを失ったのみである。
【００５９】
小さい角度０３０ｂをもつ光導波路素子００２ｄは、同じ端面位置の形成誤差により、大きい角度を持つ光導波路素子００２ｅよりも、失った配列パターンが多く、観測者に対しその分視覚的なインパクトが大きい。すなわち、小さい角度０３０ｂをもつ光導波路素子００２ｄは、端面位置の形成誤差に関して、より感度の高い情報を観測者に提供する。
【００６０】
ただし、同じ横方向（端面及び基板面に平行な方向をいう。以下同じ。）の範囲内に設置する場合には、角度が大きい方がより大きな端面位置の形成誤差も観測することが可能である。光導波路素子００２ｄのパターン群０６１ａと、光導波路素子００２ｅのパターン群０６１ｂは、ともにほぼ等しい横方向の範囲内に形成されている。光導波路素子００２ｄを用いた場合、観測者は、端面位置が設計値である場合の端面００４ａと配列パターン０１０ｅａの上端との間隔３１４の範囲にある端面位置の形成誤差しか、パターン群０６１ａにより観測することができない。一方、光導波路素子００２ｅを用いた場合、観測者は、端面００４ａと配列パターン０１０ｅｂの上端との間隔３１５と、間隔３１４よりずっと大きい端面位置の形成誤差を、パターン群０６１ｂにより観測することができる。
【００６１】
パターン群を構成する配列パターンの数は任意である。
【００６２】
図１０は、配列パターンの数が９個の場合の光導波路素子００２ｆを表す上面概念図である。
【００６３】
パターン群０６１ｃは９個の配列パターン０１０ａｃ、０１０ｂｃ、０１０ｃｃ、０１０ｄｃ、０１０ｅｃ、０１０ｆｃ、０１０ｇｃ、０１０ｈｃ，０１０ｉｃを備える。これら配列パターンの下端は線００９ｃに沿って直線的に等間隔に配列している。
【００６４】
パターン群を構成する配列パターンはすべて同一である必要はなく、異なるパターンから構成されていても構わない。
【００６５】
図１１は、高さの高い配列パターンと低い配列パターンとから構成されるパターン群を備える光導波路素子００２ｇを表す上面概念図である。
【００６６】
光導波路素子００２ｇのパターン群０６１ｄは高さの高い配列パターン０１０ｃｄ、０１０ｆｄと、高さの低い配列パターン０１０ａｄ、０１０ｂｄ、０１０ｄｄ、０１０ｅｄ、０１０ｇｄ、０１０ｈｄと、を備える。これらの各配列パターンの下端は線００９ｄに沿って直線的に等間隔に配列している。
【００６７】
光導波路素子００２ｇの場合は、高さの高いパターンが、直線的に等間隔で並んだ配列パターンの３個に１個配置されている。そのため、その下端が端面００４に一致した場合は、観測者は、配列パターンの３の倍数個分の端面位置の形成誤差が生じていることを即座に把握することができる場合がある。
【００６８】
各配列パターンの形状は、以下に説明するように種々の形状の中から選択することができる。
【００６９】
図１２は、配列パターンの形状が円である光導波路素子００２ｈを表す上面概念図である。
【００７０】
光導波路素子００２ｈのパターン群０６１ｅは、円形の配列パターン０１０ａｅ、０１０ｂｅ、０１０ｃｅ、０１０ｄｅを備える。各配列パターンの下端は線００９ｅに沿って直線的に配列している。
【００７１】
図１３は、配列パターンが３つの円である光導波路素子００２ｉを表す上面概念図である。
【００７２】
光導波路素子００２ｉのパターン群０６１ｆは、それぞれが３つの円からなる配列パターン０１０ａｆ、０１０ｂｆ、０１０ｃｆ、０１０ｄｆを備える。各配列パターンの下端は線００９ｆに沿って直線的に配列している。
【００７３】
光導波路素子００２ｉのパターン群０６１ｆの場合は、個々の配列パターンが、縦方向に配列した複数のパターンから形成されている。そのため、観測者は、端面００４に一致する配列パターンの下端に加えて、配列パターンを構成する複数のパターンの下からどの位置までが消失しているかを加味して、端面位置の形成誤差を把握することができる場合がある。そのため、観測者は、パターン群０６１ｆにより、端面位置の形成誤差の把握がより容易になる場合がある。
【００７４】
図１４は、配列パターンが円と三角形を組み合わせた形状である光導波路素子００２ｊを表す上面概念図である。
【００７５】
光導波路素子００２ｊのパターン群０６１ｇは、それぞれが円と三角形とを組み合わせた形状からなる配列パターン０１０ａｇ、０１０ｂｇ、０１０ｃｇ、０１０ｄｇを備える。各配列パターンの下端は線００９ｇに沿って直線的に配列している。
【００７６】
光導波路素子００２ｊのパターン群０６１ｇは、図１３に表した光導波路素子００２ｉのパターン群０６１ｆと同様の効果を奏する。それに加えて、個々の配列パターンを構成する２つのパターンは、上部と下部とで形状が異なるので、観測者は消失しているパターンをより容易に直感的に把握できる場合がある。
【００７７】
図１５は、パターン群が複数の種類の形状の配列パターンを備える光導波路素子００２ｊを表す上面概念図である。
【００７８】
光導波路素子００２ｋのパターン群０６１ｈは、円形の配列パターン０１０ａｈ、０１０ｄｈと、三角形の配列パターン０１０ｂｈと、四角形の配列パターン０１０ｃｈと、を備える。各配列パターンの下端は線００９ｈに沿って直線的に配列している。
【００７９】
異なる種類の記号を規則的に配列した場合には、記号の種類と端面位置の形成誤差との関係を予め求めておくことで、光導波路素子００２ｊが観測者に対して端面位置の形成誤差をより直感的に把握させることが可能になる場合がある。例えば、四角形の配列パターン０１０ｃｈの下端が端面である場合には、端面位置の設計値からの形成誤差は５μｍというように定めておくのである。
【００８０】
配列パターンは、文字を表す形状であっても構わない。
【００８１】
図１６は、配列パターンが文字を表す形状である光導波路素子００２ｍを表す上面概念図である。
【００８２】
光導波路素子００２ｍのパターン群０６１ｊは、文字”ａ”を表す形状の配列パターン０１０ａｊと、文字”ｂ”を表す形状の配列パターン０１０ｂｊとを備える。パターン群０６１ｊは、さらに、文字”ｃ”を表す形状の配列パターン０１０ｃｊと、文字”ｄ”を表す形状の配列パターン０１０ｄｊとを備える。各配列パターンの下端は線００９ｊに沿って直線的に配列している。
【００８３】
光導波路素子００２ｍのパターン群０６１ｊは、図１５に表した光導波路素子００２ｋのパターン群０６１ｈと同様の効果を奏する。それに加えて、アルファベットのような順番が定まった文字を用いる場合は、端面位置の形成誤差の大小をより明確に把握することが可能である場合がある。
【００８４】
配列パターンは、数字を表す形状のパターンを含むものであっても構わない。
【００８５】
図１７は、配列パターンが数字を表す形状である光導波路素子００２ｌを表す上面概念図である。
【００８６】
光導波路素子００２ｌのパターン群０６１ｉは、数字”１”を表す形状の配列パターン０１０ａｉと、数字”２”を表す形状の配列パターン０１０ｂｉとを備える。パターン群０６１ｉは、さらに、数字”３”を表す形状の配列パターン０１０ｃｉと、数字”４”を表す形状の配列パターン０１０ｄｉとを備える。各配列パターンの下端は線００９ｉに沿って直線的に配列している。
【００８７】
配列パターンに数字を表す形状を用いる場合は、例えば数字と端面位置の設計値からの形成誤差とを対応付けておくことにより、光導波路素子００２ｌが観測者に対して端面位置の設計値からの形成誤差をより直感的に把握させることが可能になる場合がある。例えば、各配列パターンの下端が端面と一致した場合に端面位置の設計値からの形成誤差がその配列パターンの表す数字と等しくなるように定めておくのである。
【００８８】
図１８は、配列パターンが数字を表す形状のパターンと四角形のパターンとを組み合わせたパターンである光導波路素子００２ｎを表す上面概念図である。
【００８９】
光導波路素子００２ｎのパターン群０６１ｋは、四角形のパターンの上に数字”１”を表す形状のパターンを配置した配列パターンと０１０ａｉと、四角形のパターンの上に数字”２”を表す形状の配列パターン０１０ｂｉと、を備える。パターン群０６１ｋは、さらに、四角形のパターンの上に数字”３”を表す形状のパターンを配置した配列パターン０１０ｃｉと、四角形のパターンの上に数字”４”を表す形状のパターンを配置した配列パターン０１０ｄｉとを備える。各配列パターンに含まれる四角形パターンの下端は線００９ｋに沿って直線的に配列している。
【００９０】
パターン群００９ｋの場合も、図１７に表したパターン群００９ｉと同様に、例えば数字と端面位置の形成誤差とを対応付けておくことにより、光導波路素子００２ｎが観測者に対して端面位置の形成誤差をより直感的に把握させることが可能になる場合がある。例えば、各配列パターンに含まれる四角形のパターンの下端が端面と一致した場合に端面位置の形成誤差がその配列パターンの表す数字と等しくなるように定めておくのである。図１７に表したパターン群００９ｉの場合は、各配列パターンの下端の形状が異なるので、その下端が端面００４と一致するかどうかを観察しにくい場合がある。これに対し、図１８に表したパターン群００９ｋの場合は、各配列パターンに含まれる同じ形状や大きさの四角形のパターンが端面００４に一致するかを判定する。四角形のパターンはどの配列同じ形状や大きさなので、観測者は四角形のパターンが端面００４に一致するかを判定することが容易である。すなわち、光導波路素子００２ｎは、端面位置の形成誤差を観測者により容易に直感的に認識させることが可能な場合がある。
【００９１】
各配列パターンの近傍に他のパターンを設けても構わない。
【００９２】
図１９は、各配列パターンの配列と平行に追加パターンを設けた光導波路素子００２ｑを表す平面概念図である。
【００９３】
光導波路素子００２ｑが備えるパターン群０６１ｑは、長方形の配列パターン０１０ａｑ、０１０ｂｑ、０１０ｃｑ、０１０ｄｑ、０１０ｅｑ、０１０ｆｑ、０１０ｇｑ、０１０ｈｑ、０１０ｉｑを備える。パターン群０６１ｑは、さらに、それら長方形の配列パターンの下に設けられた長方形の追加パターン０４０を備える。各配列パターンの下端は、線００９ｑに沿って等間隔に配列されている。また、追加パターン０４０は、その長辺が線００９ｑに平行になるように設置されている。
【００９４】
光導波路素子００２ｑは、例えば、端面００４と追加パターン０４０を構成する線との交点位置を観測者に直感的に把握させることができる場合がある。その場合、観測者は、その交点位置と配列パターンとを見比べることにより、その交点位置がどの配列パターンと対応するかを即座に判定することができる可能性がある。すなわち、追加パターン０４０が観測者に配列パターンと端面位置の形成誤差との対応付けを補助する働きをする場合がある。
【００９５】
各配列パターンと追加パターンとは重なりあっても構わない。
【００９６】
図２０は、配列パターンと追加パターンとが重なりあって一つのパターンを形成する光導波路素子００２ｏを表す平面概念図である。
【００９７】
その下端が線００９ｌに沿って配列している配列パターン０１０ａｌ、０１０ｂｌ、０１０ｃｌ、０１０ｄｌ、０１０ｅｌ、０１０ｆｌ、０１０ｇｌ、０１０ｈｌ、０１０ｉｌは、それぞれの下部が追加パターン０４０ａと重なっている。追加パターン０４０ａは線００９ｌにその長辺が平行な長方形のパターンである。それらのパターンは重なり合うことにより一つの連結パターン０６２となっている。
【００９８】
なお、配列パターン０１０ａｌ、０１０ｂｌ、０１０ｃｌ、０１０ｄｌ、０１０ｅｌ、０１０ｆｌ、０１０ｇｌ、０１０ｈｌ、０１０ｉｌ及び追加パターン０４０ａは、重なり合って一つの連結パターン０６２となる。そのため、それらの配列パターンのそれぞれは厳密にはパターンではない。それらの配列パターンのそれぞれは、説明の都合上想定された仮想パターンであると理解いただきたい。
【００９９】
連結パターン０６２を備える光導波路素子００２ｏは、図１９に表したパターン群０６１ｑを備える光導波路素子００２ｑと同様の効果を奏する。
【０１００】
図２１は、配列パターンが複数の種類のパターンから構成され、数字を表す形状のパターンを含み、さらに配列パターンの配列に平行に形成されたパターンの一部が、各配列パターンと重なる光導波路素子００２ｐを表す平面概念図である。
【０１０１】
光導波路素子００２ｐが備えるパターン群０６１ｍは、その下端が線００９ｍに沿って配列した９個の配列パターンと、それらの配列パターンの下部と重なりあって形成された、直線００９ｍのその長辺が平行な長方形の追加パターン０４０とを備える。
【０１０２】
９個の配列パターンのうち、配列パターン０１０ｂｍ、０１０ｃｍ、０１０ｅｍ、０１０ｆｍ、０１０ｈｍ、０１０ｉｍは等しい大きさの長方形のパターンである。また、配列パターン０１０ａｍは、配列パターン０１０ｂｍ等よりは長い長方形のパターンの上に数字”０”を表す形状のパターンを配置したパターンである。また、配列パターン０１０ｄｍは、配列パターン０１０ｂｍ等よりは長い長方形のパターンの上に数字”１”を表す形状のパターンを配置したパターンである。また、配列パターン０１０ｇｍは、配列パターン０１０ｂｍ等よりは長い長方形のパターンの上に数字”２”を表す形状のパターンを配置したパターンである。
【０１０３】
なお、各配列パターン（数字を表すパターンの部分を除く。）及び追加パターン０４０は、重なり合って一つのパターンとなるので、それらのそれぞれは厳密にはパターンではない。それらのそれぞれは、説明の都合上想定された仮想パターンであると理解いただきたい。
【０１０４】
パターン群０６１ｍを備える光導波路素子００２ｐは、連結パターン０６２を備える光導波路素子００２ｏの効果に加えて、さらに、端面位置の形成誤差を観測者に直感的に把握させやすいという効果を与えうる。数字により、端面位置の形成誤差を表示するように設定できるからである。なお、数字を表すパターンを備える配列パターンにおいて、長方形を長くすることは、数字を備える配列パターンをより強調する効果を奏する。
【０１０５】
図２２は、パターン群の大きさの一例を説明するイメージ図である。
【０１０６】
同図に表したパターン群０６１ｎは、２０個の長方形の配列パターン０１０ｒと、６個の、それらより長い長方形のパターンとその上部の数字を表すパターンとを組み合わせた配列パターン０１０ｓを備える。パターン群０６１ｎは、さらに、配列パターンの下端の配列に沿った線とその長辺方向が平行な長方形の追加パターン０４０ｃを備える。
【０１０７】
追加パターン０４０ｃの辺０７１の端面に平行な方向の幅は例えば５０μｍとする。そして辺０７１の端面に対する法線方向の幅は例えば１０μｍとする。そして、端面位置が設計値である端面００４ａの場合に端面が辺０７１上の最下点である点０８１になるようにパターン群０６１ｎが設置されているものとする。
【０１０８】
その場合、作成された光導波路素子の端面が点０８１と重なる場合は、点０８２の上方にある数字を表すパターンから、端面位置は設計値から４μｍずれていると読み取ることができる。また、端面が点０８３と重なった場合には、点０８３の上方にある数字を表すパターンから、端面位置は設計値から１０μｍずれていると読み取ることができる。
【０１０９】
以上において、光導波路素子が備える配列パターン（図２０、図２１の仮想的な場合を含む。以下、同じ。）は、その下端が直線上に形成される場合について説明した。しかしながら、配列パターンは、その下端が直線上に形成される場合に限らず、直線的に配列されていればよい。ここで「直線的に配列」とは、直線状に配列しているように観測者に見えるという意味である。「直線的に配列」には、配列パターンの下端が直線上に配列している場合の他、配列パターンの上端が直線上に配列している場合、配列パターンの中心が直線上に配列している場合、及び、配列パターンの重心位置が直線上に配列している場合が含まれる。「直線的に配列」は、さらに、それらに限定されない。
【０１１０】
図３及び図８乃至図２２には、各図に向かって、各配列パターンが右下から左上へ直線的に配列する場合を表したが、それらの配列は、同図に向かって、左下から右上へ直線的に配列するものであっても構わない。  また、図３及び図８乃至図２２には、各図に向かって、コア００１の左側に各配列パターンが配列する場合を表したが、各配列パターンはコア００１の右側に配列するものであっても構わない。
［製造方法］
以下においては、本実施形態の光導波路素子の製造方法を、図２１に表した光導波路素子００２ｐの場合を例に説明する。
【０１１１】
図２３乃至図３０は、光導波路素子００２ｐの製造方法の例を表す概念図である。各図において、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）に表した切断線０５０で切断した場合を想定した断面図である。
【０１１２】
まず、図２３に表したように、基板１０１上に、第一のクラッド材料１０２と、コア材料１０３と、レジスト１０４と、を順次形成した構造物を用意する。
【０１１３】
基板１０１としては、例えば、シリコン基板を用いる。
【０１１４】
クラッド材料１０２としては、例えば石英（ＳｉＯ２）を用いる。石英は例えばＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により成膜する。クラッド材料１０２にＣＶＤで成膜した石英を用いる場合にはその膜厚は例えば１５μｍ程度である。
【０１１５】
コア材料１０３は、クラッド材料１０２よりも屈折率の高い材料を用いる。クラッド材料１０２に石英を用いた場合は、コア材料１０３には、例えば、石英よりも屈折率の高いシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）を用いる。コア材料１０３にシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）を用いた場合、コア材料１０３は例えばＣＶＤにより成膜することができ、その膜厚は例えば３０μｍである。
【０１１６】
レジスト１０４としては、例えば、露光により溶媒に対する溶解の容易性が変化するフォトレジストを用いる。以下においては、露光により溶媒に対する溶解性が低下するレジストを用いた場合について説明する。レジストは、例えば、スピンコートによる塗布とその後の乾燥等による硬化により形成することができる。
【０１１７】
次に、図２４に表したようにレジスト１０４の上にマスク１５０を設置し、その上から露光を行う。マスク１５０には、同図に表した形状に露光用の光を透過する透過部０９１が設けられている。マスク１５０の透過部０９１以外の部分は露光用の光をほとんど透過しない。この露光により、レジスト１０４の透過部０９１の下部の部分のみが露光される。
【０１１８】
そして、図２５に表したように、マスク１５０を取り除いた状態において、レジスト１０４の透過部０９１の下部にあった部分のみが、溶媒に溶解しにくいレジスト１０４ｂに変質する。
【０１１９】
そして、図２５に表した構造物を溶媒につけると、図２６に表したように、レジスト１０４ｂが溶解されきれずに残り、他のレジスト１０４は溶媒に溶解され除去される。
【０１２０】
次に、図２６に表した構造物の上方からイオンを照射しミリングを行う。ミリングの後で、レジスト１０４ｂを溶かす溶媒に浸し、レジスト１０４ｂを除去する。
【０１２１】
それにより、図２７に表したように、レジスト１０４ｂの下のコア材料１０３ｂは残るが、他のコア材料１０３は除去される。
【０１２２】
次に、図２７に表した構造物の上から、第二のクラッド材料１０５を形成し、図２８に表した構造物を形成する。クラッド材料１０５は、例えば石英を用い、ＣＶＤにより成膜する。
【０１２３】
そして、図２８に表した構造物を劈開するためにナイフ等の劈開用の器具を押し当てる位置を定める。その位置は、端面位置が設計値になる図２９に表した線０６５に沿った位置である。
【０１２４】
そして、線０６５に沿った位置を狙って劈開を行う。図３０は、ほぼ狙い通りに線０６５に沿った劈開を行うことができた素子００２ｐを表している。
【０１２５】
上記製造方法を用いた場合、光導波路素子００２ｐにおける、コア００１とパターン群０６１ｍとは、マスク１５０（図２４参照）を設置しての露光により位置決めされるレジスト１０４ｂ（図２６参照）により、その位置が定められる。そのため、コア００１とパターン群０６１ｍを構成する各部分との位置関係は、複数回作成しても製造ロットによらず常にほぼ一定になる。そのため、端面００４（図３０参照）の端面位置の形成誤差は、端面００４がパターン群を構成する部分（典型的には追加パターン０４０の長辺）のどの位置と一致するかを測定することにより、求めることができる。
【０１２６】
図２３乃至図２６を参照した説明の場合においては、クラッド材料１０２上にコア材料１０３を形成し、そののちに、マスク１５０の透過部０９１と略等しい形状のレジスト１０４ｂを形成する。そして、レジスト１０４ｂを形成したコア材料１０３の上からミリング処理を行い、レジスト１０４ｂで覆われていない部分のコア材料１０３を除去する。
【０１２７】
これらに代えて、図示はしないが、次のプロセスを用いることもできる。
【０１２８】
すなわち、コア材料を形成する前に、クラッド材料にレジストを塗布し、マスク０５０とは逆のパターンを有するマスクにより露光する。ここで、逆のパターンとは、マスクの露光部において、マスク１５０の透過部０９１は露光光をほぼ通さず、透過部０９１以外の部分は露光光を透過するマスクパターンであるという意味である。
【０１２９】
そして、溶媒に浸す等により露光されなかったレジストを除去することにより、レジストのパターンを形成した後に、その上からコア材料を形成する。
【０１３０】
その後に、レジストを露光後の物も溶解する溶媒に浸し除去することにより、レジストの上に形成されたコア材料を除去する。
【０１３１】
こうして、図２７に表した形状とほぼ等しいコア材料１０３ｂのパターンが形成される。
［効果］
本実施形態の光導波路素子は、コアとパターン群（図２０の構成の場合は連結パターン０６２）との位置関係が、製造ロットによらず常にほぼ一定になる。そのため、パターン群（図２０の構成の場合は連結パターン０６２）を構成する部分と端面との一致を観測することにより、端面位置の形成誤差を知ることができる。そして、本実施形態の光導波路素子は、コアとパターン群（図２０の構成の場合は連結パターン０６２）が、直線的に配列（図２０の構成の場合は配置）されている。そのため、直線的な配列は、人が備える通常の感性と合うものであることから観測しやすく、そのため、観測者は、端面位置の形成誤差を直感的に容易に把握することができる。
＜第二実施形態＞
本実施形態は、複数のパターン群を同じ横位置の範囲に形成した光導波路素子についての実施形態である。
【０１３２】
図３１は、複数のパターン群を同じ横位置の範囲に形成した光導波路素子００２ｚａを表す平面概念図である。
【０１３３】
光導波路素子００２ｚａは、クラッド材料１０２上に形成された４つのパターン群０６１ｚａａ、０６１ｚａｂ、０６１ｚａｃ、０６１ｚａｄを備える。これらのパターン群はいずれも同一の横位置の範囲４０１に形成されている。そして、パターン群００４ｃは、端面位置が端面位置４１１と端面位置４１２との間、すなわち、端面位置の形成誤差の量が−４０μｍから−２０μｍの範囲をカバーするパターン群である。また、パターン群０６１ｚａｂは、端面位置が端面位置４１２と端面位置４１３との間、すなわち、端面位置の形成誤差の量が−２０μｍから０μｍの範囲をカバーするパターン群である。そして、パターン群０６１ｚａｃは、端面位置が端面位置４１３と端面位置４１４との間、すなわち、端面位置の形成誤差の量が０μｍから２０μｍの範囲をカバーするパターン群である。さらに、パターン群０６１ｚａｄは、端面位置が端面位置４１４と端面位置４１５との間、すなわち、端面位置の形成誤差の量が２０μｍから４０μｍの範囲をカバーするパターン群である。
【０１３４】
これら、同一の横位置の範囲４０１に形成されている４つのパターン群により、端面位置が端面位置４１１と端面位置４１５との間、すなわち、端面位置の形成誤差の量が−４０μｍから４０μｍの間の８０μｍの範囲をカバーすることができる。
【０１３５】
もちろん、横位置の範囲を広くすれば一つのパターン群により幅広い端面位置の形成誤差に対応することもできるが、その場合は、パターン群を設けるためにより広い横位置の範囲を確保する必要がある。さらに、観測者は、端面がパターン群と交差する位置を認定するためにより広い横位置の範囲を顕微鏡等で調べる必要があり、そのため観測がより困難になる。本実施形態の光導波路素子００２ｚａは、上記課題を解決するものである。
【０１３６】
同図には、４つのパターン群を構成する配列パターンのすべてが、同図に向かって、右下から左上へ、その端面位置の形成誤差を表わす数字が増加するように、直線的に配列する場合を表した。しかしながら、それらの配列は、同図に向かって、左下から右上へ、その端面位置の形成誤差を表わす数字が増加するように、直線的に配列しても構わない。
【０１３７】
さらには、次に説明するようなものでも構わない。すなわち、−４０μｍから−２０μｍの間の端面位置の形成誤差を表すパターン群の配列パターンを、同図に向かって、右下から左上へ、その端面位置の形成誤差を表わす数字が増加するように、直線的に配列する。そして、−２０μｍから０μｍの間の端面位置の形成誤差を表すパターン群の配列パターンを、同図に向かって、左下から右上へ、その端面位置の形成誤差を表わす数字が増加するように、直線的に配列する。さらに、０μｍから２０μｍの間の端面位置の形成誤差を表すパターン群の配列パターンを、同図に向かって、右下から左上へ、その端面位置の形成誤差を表わす数字が増加するように、直線的に配列する。そして、２０μｍから４０μｍの間の端面位置の形成誤差を表すパターン群の配列パターンを、同図に向かって、左下から右上へ、その端面位置の形成誤差を表わす数字が増加するように、直線的に配列する。
【０１３８】
そのように、各パターン群の配列の向きを互い違いにすることにより、端面位置の形成誤差があるパターン群が表すべき範囲から他のパターン群が表すべき範囲に切り替わる場合に、観測者は、横位置の端から端に視線を移動させる必要がなくなる。そのため、観測者の観測がより容易になる場合がある。［効果］
本実施形態の光導波路素子００２ｚａは、観測可能な端面位置の形成誤差の範囲が異なる複数のパターン群を同じ横位置の範囲に形成する。そのため本実施形態の光導波路素子００２ｚａによると、観測者は、限られた横位置の範囲に形成されたパターン群により、より広範囲の端面位置の形成誤差を観測することができる。それに加えて、観測者は、限られた横位置の範囲のみについて、端面がパターン群と交差する位置を観測すればよいので、その観測がより容易になり得る。
＜第三実施形態＞
本実施形態は、コアの両側にパターン群を形成した光導波路素子００２ｚｂについての実施形態である。
【０１３９】
図３２は、コアの両側にパターン群を形成した光導波路素子００２ｚｂを表す上面概念図である。
【０１４０】
光導波路素子００２ｚｂは、同図に向かって、コア００１の左側にパターン群０６０ａ、コア００１の右側にパターン群０６０ｂを、それぞれ備えている。
【０１４１】
パターン群０６０ａは、端面位置の形成誤差が−４０μｍから４０μｍの間をカバーする４層のパターン群である。
【０１４２】
パターン群０６０ｂは、端面位置の形成誤差が−２０μｍから２０μｍの間をカバーする２層のパターン群である。
【０１４３】
ここで、光導波路素子００２ｚｂの端面００４ｂが同図に表したように形成されているとする。
【０１４４】
その場合に、観測者は、パターン群０６０ａと端面００４ｂが交差する点と、パターン群０６０ｂと端面００４ｂとが交差する点のそれぞれにより端面位置の形成誤差を読み取り、その平均値を求めることができる。或いは、読み取った双方の数字のうちより正確に読み取れたと観測者が確信する方の数字を採用することもできる。
【０１４５】
同図は、概念図であるため、端面００４ｂと、パターン群０６０ａ及びパターン群０６０ｂと交差する点を表す数字を読み取ることが容易である。しかしながら、観測者による実際の観測では、顕微鏡で操作する都合により、読み取ることが容易でない場合があり得る。そのような場合に、パターン群０６０ａとパターン群０６０ｂの両方について読み取り、上記のような処理を行うことにより、より正確な端面位置の形成誤差を求めることができる。
【０１４６】
なお、同図において、パターン群０６０ｂが−２０μｍから２０μｍの端面位置の形成誤差の範囲しかカバーしないのは、同範囲が特に正確に端面位置の形成誤差を求めたい範囲であるという想定による。
［効果］
本実施形態の光導波路素子００２ｚｂは、観測者に、端面位置の形成誤差を複数のパターン群を用いて測定することを可能にする。そのため観測者は、複数のパターン群を用いて測定した端面位置の形成誤差を用いて、それらの平均値を求めたり、それらから適当と思われるものの選択を行うことにより、端面位置の形成誤差を導出することができる。すなわち、本実施形態の光導波路素子００２ｚｂは、観測者に、より正確な端面位置の形成誤差の測定の機会を与える。
＜第四実施形態＞
本実施形態は、本発明の光導波路素子のコア端部の横位置の形成誤差を求め、補正した上で、本発明の光導波路素子を他の光導波路素子に接合する方法についての実施形態である。
【０１４７】
図３３は、図２２に表したパターン群０６１ｎを備える光導波路素子を用いてコア端部の横方向の形成誤差を求める方法を説明するイメージ図である。
【０１４８】
パターン群０６１ｎにおいては、辺０７１と交差する点である点０８４の上の配列パターンからなる目盛を読み取ることにより、その端面位置の形成誤差である、端面位置４１６と設計値の端面位置４１７との間隔３１１を読み取ることができる。端面位置の形成誤差は、矢印３０２方向の形成誤差である。
【０１４９】
この矢印３０２方向の形成誤差により、端部０２０ｄは設計上の端部０２０ｃから横方向（矢印３０３の方向）に間隔３１２だけ形成誤差が生じることになる。そして、間隔３１２と間隔３１１との関係は、コア００１が矢印３０２が示す方向となす角度３０１の値をθとすると、間隔３１２＝間隔３１１×ｔａｎθとなる。
【０１５０】
こうしてコア００１の端部の横方向の形成誤差を求めることができる。
【０１５１】
次に、上記コア端部の横方向の形成誤差を補正して、光導波路素子のコアと他の光素子とを接合させる方法について説明する。
【０１５２】
図３４は、コア端部の横方向の形成誤差を補正して、本発明の導波路素子を他の光素子と接合する方法を表すイメージ図である。同図では、本発明の光導波路素子００２ｘを、他の光導波路素子００２ｙと、接合する場合を想定している。
【０１５３】
図３３を参照して説明したように、端面位置の形成誤差があるとコア端部の横方向の形成誤差３１２が生じる。
【０１５４】
そのような光導波路素子００２ｘを他の光導波路素子００２ｙとそのまま接合すると、同図（ａ）に表したようなことが生じる。すなわち、光導波路素子００２ｘのコア００１ｘの端部０２０ｄと、光導波路素子００２ｙのコア００１ｙの端部０２０ｅとは、その横方向（矢印３０３の方向）の位置が食い違う。端部の横位置が設計値通りの時に端部０２０ｅとそれら端部の中心が一致するように、接合を行う機械や治具が予め調整されているためである。そのため、コア００１ｘを通じて端部０２０ｄから出射される光は端部０２０ｅからコア００１ｙに入射しない。また、コア００１ｙを通じて端部０２０ｅから出射される光は端部０２０ｄからコア００１ｘに入射しない。すなわち、これら２つの光導波路素子は接合の不良を生じる。
【０１５５】
間隔３１２が同図（ａ）に表したほどは大きくなく、端部０２０ｄと端部０２０ｅの一部が重なる場合もあり得るが、その場合でも、一方の端部から他方の端部に入射される光の量は減少し好ましくない。
【０１５６】
そこで、同図（ｂ）に表したように、光導波路素子００２ｘを、端部０２０ｄと端部０２０ｅとの横方向の形成誤差である間隔３１２だけ矢印３０４の方向にずらした上で光導波路素子００２ｘと光導波路素子００２ｙとを接合する。これにより、端部０２０ｄと端部０２０ｅとは重なり合い、あるいは、端部０２０ｄの中心と端部０２０ｅの中心は略一致する。そのため、一方の端部から出射される光は、より良好に、他方の端部に入射されるようになる。
［効果］
本実施形態の光導波路素子の接合方法は、本発明の光導波路素子により求めた端面位置の形成誤差から求めた、コア端部の横位置の形成誤差を補正した上で、本発明の光導波路素子を他の光素子に接合する。そのため、本実施形態の光導波路素子の接合方法は、本実施形態の光導波路素子の端部及び他の光素子の端部のうちの一方の端部から出射された光を、より良好に、他の端部に入射させることができる。
【０１５７】
なお、図３５は、本発明の最小限の光導波路素子２を表す概念図である。
【０１５８】
光導波路素子２は、コア００１ｚを備える光導波路１２０を備える。
【０１５９】
光導波路素子２は、さらに、コア００１ｚの端部２０近傍を含む領域に形成された、図示しない直線的に配列された配列パターンを備える。
【０１６０】
光導波路素子２は、上記構成により、［発明の効果］の項に記載した効果を奏する。
【０１６１】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記述され得るが、以下には限られない。
【０１６２】
（付記Ａ１）
コアを備える光導波路と、前記コアの端部近傍を含む領域に形成され直線的に配列する配列パターンと、を備える光導波路素子。
【０１６３】
（付記Ａ１．１）
前記配列パターンの配列に沿って形成された追加パターンをさらに備える付記１に記載された光導波路素子。
【０１６４】
（付記Ａ１．２）
前記配列パターンのうちの少なくとも一部と、前記追加パターンとがつながって形成される連結パターンと、を備える付記Ａ１．１に記載された光導波路素子。
【０１６５】
（付記Ａ１．３）
前記連結パターンが、前記配列パターンのそれぞれと前記追加パターンとがつながって形成されるパターンである、付記Ａ１．２に記載された光導波路素子。
【０１６６】
（付記Ａ２）
前記配列パターンのそれぞれの下端が直線に沿って配列する付記Ａ１乃至付記Ａ１．３のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１６７】
（付記Ａ３）
前記配列パターンがほぼ等間隔に配列する、付記Ａ１乃至付記２のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１６８】
（付記Ａ３．４）
前記配列パターンの配列が、複数の種類の形状の配列パターンを備える配列である、付記Ａ１乃至付記３のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１６９】
（付記Ａ３．５）
少なくとも一の前記配列パターンが、複数の種類の形状のパターンを備える、付記Ａ１乃至付記３．４のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１７０】
（付記Ａ３．６）
少なくとも一の前記配列パターンが、文字を表す形状のパターンを備える、付記Ａ１乃至付記３．５のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１７１】
（付記Ａ３．７）
前記配列パターンの配列がある、端面に平行な基板面内の方向の位置の範囲に、直線的に配列する他の配列パターンの配列である第二の配列を備える、付記Ａ１乃至付記３．６のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。  （付記Ａ３．８）
前記配列が表す前記端部の位置の前記端部の設計位置からの形成誤差が、前記第二の配列が表す前記端部の位置の前記端部の設計位置からの形成誤差と異なる、付記Ａ３．７に記載された光導波路素子。
【０１７２】
（付記Ａ３．９）
前記配列パターンが配列する、端面の法線方向の位置の範囲に、直線的に配列する他の配列パターンである第三配列パターンの配列を備える、付記Ａ１乃至付記３．８のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１７３】
（付記Ａ３．９１）
前記配列が表す前記端部の位置の前記端部の設計位置からの形成誤差が、前記第三の配列が表す前記端部の位置の前記端部の設計位置からの形成誤差と等しい、付記Ａ３．９に記載された光導波路素子。
【０１７４】
（付記Ａ４）
前記配列パターンが数字を表す形状のパターンを含む付記Ａ１乃至付記Ａ３のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１７５】
（付記Ａ５）
前記数字が、前記端部の位置の、前記端部の設計位置からの形成誤差を表す値である、付記Ａ４に記載された光導波路素子。
【０１７６】
（付記Ａ５．１）
前記数字が、前記端部の位置の、前記端部の設計位置からの、前記端部を備える前記光導波路素子の端面の法線方向の、形成誤差を表す値である、付記Ａ５に記載された光導波路素子。
【０１７７】
（付記Ａ５．５）
前記数字が、前記端部を備える端面の位置の、前記端面の設計位置からの形成誤差を表す値である、付記Ａ４に記載された光導波路素子。
【０１７８】
（付記Ａ５．６）
前記数字が、前記端部を備える端面の位置の、前記端面の設計位置からの、前記光導波路素子の端面の法線方向の、形成誤差を表す値である、付記Ａ５．５に記載された光導波路素子。
【０１７９】
（付記Ａ７）
前記コアを構成する材料と前記配列パターンを構成する材料が同一である、付記Ａ１乃至付記Ａ５．６のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１８０】
（付記Ａ９）
前記コアと前記配列パターンとが同一のパターン位置決め工程を含むパターン形成工程により形成されている、付記Ａ１乃至付記Ａ７のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１８１】
（付記Ａ１０）
前記パターン位置決め工程が、レジストパターンの形成である、付記Ａ９に記載された光導波路素子。
【０１８２】
（付記Ａ１１）
前記パターン形成工程が、前記レジストパターンを利用したパターン形成工程である付記Ａ１０に記載された光導波路素子。
【０１８３】
（付記Ａ１２）
前記パターン形成工程が前記レジストパターンを形成した後に、ミリングによりパターンを形成する工程である、付記Ａ１１に記載された光導波路素子。
【０１８４】
（付記Ａ１３）
前記配列パターンが、前記コアの端部の位置の、前記コアの端部の設計位置からの形成誤差を知るためのものである、付記Ａ１乃至付記Ａ１２のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１８５】
（付記Ａ１４）
前記配列パターンが、前記コアの端部を備える前記光導波路素子の端面の位置の、設計位置からの前記端面に対して垂直な方向の形成誤差を知るためのものである、付記Ａ１乃至付記Ａ１３のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１８６】
（付記Ａ１５）
前記配列パターンが、前記コアの端部の位置の、前記端部の位置の設計位置からの、前記端部を備える前記光導波路素子の端面に対して垂直な方向の、形成誤差を知るためのものである、付記Ａ１乃至付記Ａ１４のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１８７】
（付記Ａ１６）
前記配列パターンが、前記コアの端部の位置の、前記端部の設計位置からの、前記端部を備える前記光導波路素子の端面に対して平行でありかつ前記光導波路素子の面内方向の、形成誤差を知るためのものである、付記Ａ１乃至付記Ａ１３のうちのいずれか一に記載された光導波路素子。
【０１８８】
（付記Ｃ１）
基板上にクラッド材料からなる層を形成する工程と、
コアを構成するコア材料からなる層を形成する工程と、
前記コアと、前記コアの端部近傍を含む領域に形成された直線的に配列する配列パターンと、に相当するパターン形状を備えるレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを利用して、前記コア材料からなる層をパターン化する工程と、
を含む工程を含む光導波路素子の製造方法。
【０１８９】
（付記Ｃ２）
前記相当するパターン形状が、前記配列パターンの形状とほぼ等しい、付記Ｃ１に記載された光導波路素子の製造方法。
【０１９０】
（付記Ｃ３）
前記、前記レジストパターンを利用して、前記コア材料からなる層をパターン化する工程が、前記コア材料の上に前記レジストパターンを形成した後に、ミリングを行うことにより、前記レジストパターンが形成されていない部分の前記コア材料を除去する工程を含む、付記Ｃ２に記載された光導波路素子の製造方法。
【０１９１】
（付記Ｃ４）
前記相当するパターン形状が、前記配列パターンの形状を除外した形状とほぼ等しい、付記Ｃ１に記載された光導波路素子の製造方法。
【０１９２】
（付記Ｃ５）
前記、前記レジストパターンを利用して、前記コア材料からなる層をパターン化する工程が、前記レジストパターンの上に前記コア材料を形成した後に、前記レジストパターンの除去を行うことにより、前記レジストパターンが形成されている部分の前記コア材料を除去する工程を含む、付記Ｃ４に記載された光導波路素子の製造方法。
【０１９３】
（付記Ｄ１）
基板上にクラッド材料からなる層を形成する工程と、
コアを構成する材料であるコア材料からなる層を形成する工程と、
前記コアと、前記コアの端部近傍を含む領域に形成され直線的に配列された配列パターンのうちの少なくとも一部と、前記配列パターンの配列に沿って形成された追加パターンとがつながって形成される連結パターンと、に相当するパターン形状を備えるレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを利用して、前記コア材料からなる層をパターン化する工程と、
を含む工程を含む光導波路素子の製造方法。
【０１９４】
（付記Ｄ２）
前記相当するパターン形状が、前記連結パターンの形状とほぼ等しい、付記Ｄ１に記載された光導波路素子の製造方法。
【０１９５】
（付記Ｄ３）
前記、前記レジストパターンを利用して、前記コア材料からなる層をパターン化する工程が、前記コア材料の上に前記レジストパターンを形成した後に、ミリングを行うことにより、前記レジストパターンが形成されていない部分の前記コア材料を除去する工程を含む、付記Ｄ２に記載された光導波路素子の製造方法。
【０１９６】
（付記Ｄ４）
前記相当するパターン形状が、前記連結パターンの形状、除外した形状とほぼ等しい、付記Ｄ１に記載された光導波路素子の製造方法。
【０１９７】
（付記Ｄ５）
前記、前記レジストパターンを利用して、前記コア材料からなる層をパターン化する工程が、前記レジストパターンの上に前記コア材料を形成した後に、前記レジストパターンの除去を行うことにより、前記レジストパターンが形成されている部分の前記コア材料を除去する工程を含む、付記Ｄ４に記載された光導波路素子の製造方法。
【０１９８】
（付記Ｅ１）
コアを備える光導波路と、前記コアの端部近傍を含む領域に形成された直線的に配列する配列パターンと、を備える光導波路素子において、前記配列と前記光導波路素子の端面との交差から、前記端部位置の設計位置からの形成誤差を測定する、光導波路素子の測定方法。
【０１９９】
（付記Ｆ１）
コアを備える光導波路と、前記コアの端部近傍を含む領域に形成され直線的に配列された配列パターンのうちの少なくとも一部と、前記配列パターンの配列に沿って形成された追加パターンとがつながって形成される連結パターンと、を備える光導波路素子において、前記追加パターンと前記光導波路素子の端面との交差から、前記端部位置の設計位置からの形成誤差を測定する、光導波路素子の測定方法。
【０２００】
（付記Ｇ１）
コアを備える光導波路と、前記コアの端部近傍を含む領域に形成された直線的に配列する配列パターンと、を備える光導波路素子を用いて、前記配列と前記光導波路素子の端面との交差から、前記端部位置の設計位置からの形成誤差を測定し、前記端部位置が設計位置になるように前記形成誤差を補正した後に、他の光素子との接合を行う、光導波路素子の接合方法。
【０２０１】
（付記Ｈ１）
コアを備える光導波路と、前記コアの端部近傍を含む領域に形成され直線的に配列された配列パターンのうちの少なくとも一部と、前記配列パターンの配列に沿って形成された追加パターンとがつながって形成される連結パターンと、を備える光導波路素子を用いて、前記追加パターンと前記光導波路素子の端面との交差から、前記端部位置の設計位置からの形成誤差を測定し、前記端部位置が設計位置になるように前記形成誤差を補正した後に、他の光素子との接合を行う、光導波路素子の接合方法。
【０２０２】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【０２０３】
この出願は、２０１５年９月１８日に出願された日本出願特願２０１５−１８５４３０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０２０４】
１    光導波路
００１、００１ｘ、００１ｙ、００１ｚ    コア
２、００２ａ、００２ｂ、００２ｃ、００２ｃｂ、００２ｃｃ、００２ｄ、００２ｅ、００２ｆ、００２ｇ、００２ｈ、００２ｉ、００２ｊ、００２ｋ、００２ｌ、００２ｍ、００２ｎ、００２ｏ、００２ｐ、００２ｘ，００２ｙ、００２ｚａ、００２ｚｂ    光導波路素子
００３ａ、００３ｂ    マーカ
００４、００４ｃ、００４ｄ、００４ｅ、００４ｆ、００４ｇ    端面
００５    距離
００６、００９、００９ａ、００９ｂ、００９ｃ、００９ｄ、００９ｅ、００９ｆ、００９ｇ、００９ｈ、００９ｉ、００９ｊ、００９ｊ、００９ｋ、００９ｌ、００９ｍ、０６５    線
００７    交点
００８    ノギスパターン
０１０ａ、０１０ｂ、０１０ｃ、０１０ｄ、０１０ｅ、０１０ａａ、０１０ｂａ、０１０ｃａ、０１０ｄａ、０１０ｅａ、０１０ａｂ、０１０ｂｂ、０１０ｃｂ、０１０ｄｂ、０１０ｅｂ、０１０ａｃ、０１０ｂｃ、０１０ｃｃ、０１０ｄｃ、０１０ｅｃ、０１０ｆｃ、０１０ｇｃ、０１０ｈｃ、０１０ｉｃ、０１０ａｄ、０１０ｂｄ、０１０ｃｄ、０１０ｄｄ、０１０ｅｄ、０１０ｆｄ、０１０ｇｄ、０１０ｈｄ、０１０ａｅ、０１０ｂｅ、０１０ｃｅ、０１０ｄｅ、０１０ａｆ、０１０ｂｆ、０１０ｃｆ、０１０ｄｆ、０１０ａｇ、０１０ｂｇ、０１０ｃｇ、０１０ｄｇ、０１０ａｈ、０１０ｂｈ、０１０ｃｈ、０１０ｄｈ、０１０ａｉ、０１０ｂｉ、０１０ｃｉ、０１０ｄｉ、０１０ａｊ、０１０ｂｊ、０１０ｃｊ、０１０ｄｊ、０１０ａｋ、０１０ｂｋ、０１０ｃｋ、０１０ｄｋ、０１０ａｌ、０１０ｂｌ、０１０ｃｌ、０１０ｄｌ、０１０ｅｌ、０１０ｆｌ、０１０ｇｌ、０１０ｈｌ、０１０ｉｌ、０１０ａｍ、０１０ｂｍ、０１０ｃｍ、０１０ｄｍ、０１０ｅｍ、０１０ｆｍ、０１０ｇｍ、０１０ｈｍ、０１０ｉｍ、０１０ａｑ、０１０ｂｑ、０１０ｃｑ、０１０ｄｑ、０１０ｅｑ、０１０ｆｑ、０１０ｇｑ、０１０ｈｑ、０１０ｉｑ、０１０ｒ、０１０ｓ    配列パターン
２０、０２０、０２０ａ、０２０ｂ、０２０ｃ、０２０ｄ、０２０ｅ    端部
０２５ａ、０２５ｂ    中心
０３０ａ、０３０ｂ    角度
０４０、０４０ａ、０４０ｂ、０４０ｃ    追加パターン
０４５    配列パターン群
０４６    数字パターン群
０５０、０５１    切断線
０６０ａ、０６０ｂ、０６１ａ、０６１ａ、０６１ｂ、０６１ｃ、０６１ｄ、０６１ｅ、０６１ｆ，０６１ｇ，０６１ｈ，０６１ｉ，０６１ｊ，０６１ｋ，０６１ｍ，０６１ｎ、０６１ｑ、０６１ｚａａ、０６１ｚａｂ、０６１ｚａｃ、０６１ｚａｄ    パターン群
０６２    連結パターン
０７１    辺
０８１、０８２、０８３、０８４    点
０９１    透過部
１０１    基板
１０２、１０５    クラッド材料
１０３、１０３ｂ    コア材料
１０４、１０４ｂ    レジスト
１２０    光導波路
１５０    マスク
３０１    角度
３０２、３０３、３０４    矢印
３１１、３１２、３１３、３１４、３１５    間隔
４０１    範囲
４１１、４１２、４１３、４１４、４１５、４１６、４１７    端面位置
【図１】
2017047076.tif 000003
【図２】
2017047076.tif 000004
【図３】
2017047076.tif 000005
【図４】
2017047076.tif 000006
【図５】
2017047076.tif 000007
【図６】
2017047076.tif 000008
【図７】
2017047076.tif 000009
【図８】
2017047076.tif 000010
【図９】
2017047076.tif 000011
【図１０】
2017047076.tif 000012
【図１１】
2017047076.tif 000013
【図１２】
2017047076.tif 000014
【図１３】
2017047076.tif 000015
【図１４】
2017047076.tif 000016
【図１５】
2017047076.tif 000017
【図１６】
2017047076.tif 000018
【図１７】
2017047076.tif 000019
【図１８】
2017047076.tif 000020
【図１９】
2017047076.tif 000021
【図２０】
2017047076.tif 000022
【図２１】
2017047076.tif 000023
【図２２】
2017047076.tif 000024
【図２３】
2017047076.tif 000025
【図２４】
2017047076.tif 000026
【図２５】
2017047076.tif 000027
【図２６】
2017047076.tif 000028
【図２７】
2017047076.tif 000029
【図２８】
2017047076.tif 000030
【図２９】
2017047076.tif 000031
【図３０】
2017047076.tif 000032
【図３１】
2017047076.tif 000033
【図３２】
2017047076.tif 000034
【図３３】
2017047076.tif 000035
【図３４】
2017047076.tif 000036
【図３５】
2017047076.tif 000037
【国際調査報告】
2017047076.tif 000038
2017047076.tif 000039
2017047076.tif 000040
2017047076.tif 000041