(57)【要約】【課題】シート状の光導波路の変形を抑制できるようにする。【解決手段】光導波路１Ａは、コア４とクラッド層５を備えた平面型の導波路シート２Ａの表面に、支持基板３Ａが取り付けられる。支持基板３Ａは、コア４の並び方向に延在し、導波路シート２Ａの両端に取り付けられる。導波路シート２Ａは、所定のパターンでコア４を形成してウェハ基板上に作製され、支持基板３Ａを取り付けた後、ウェハ基板から剥離されて光導波路１Ａが作製される。これにより、ウェハ基板からの剥離時に、導波路シート２Ａの変形が、支持基板３Ａで抑制される。【選択図】        図１
2006349861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１本のコアとクラッドを有した導波路シートと、
前記導波路シートの形状を保持して前記導波路シートの表面に取り付けられる支持基板と
を備えたことを特徴とする光導波路。
【請求項２】
前記支持基板は、前記コアの延びる方向に沿った前記導波路シートの両端部に少なくとも取り付けられる
ことを特徴とする請求項１記載の光導波路。
【請求項３】
前記導波路シートは、前記コアの延びる方向に沿った端部に傾斜端面が形成され、前記傾斜端面に露出した前記コアの端面により反射面が形成されると共に、
前記支持基板と前記傾斜端面との間に隙間を形成する切削逃げ部を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の光導波路。
【請求項４】
前記導波路シートは、前記コアの延びる方向に沿った端部に垂直端面が形成されると共に、前記垂直端面が前記支持基板と同一面に形成される
ことを特徴とする請求項１記載の光導波路。
【請求項５】
前記導波路シートは、高分子材料で構成される
ことを特徴とする請求項１記載の光導波路。
【請求項６】
前記支持基板は、シリコン、ガラス、樹脂材料の何れか、もしくはこれらを含む混合材料で構成される
ことを特徴とする請求項１記載の光導波路。
【請求項７】
少なくとも１本のコアとクラッドを有した導波路シートの表面に、前記導波路シートの形状を保持する支持基板が取り付けられた光導波路と、
前記コアと光学的に結合される光素子と光伝送経路の何れか、または光素子と光伝送経路の双方と
を備えたことを特徴とする光モジュール。
【請求項８】
前記導波路シートは、前記コアの延びる方向に沿った端部に傾斜端面が形成され、前記傾斜端面に露出した前記コアの端面により反射面が形成されると共に、
前記光素子として、面型光素子が前記反射面と対向して配置された
ことを特徴とする請求項７記載の光モジュール。
【請求項９】
ウェハ基板上に、少なくとも１本のコアとクラッドを有した導波路シートを形成し、
前記ウェハ基板上に形成された前記導波路シートの表面に支持基板を取り付け、
前記支持基板が取り付けられた前記導波路シートを前記ウェハ基板から剥離して、前記支持基板で前記導波路シートの形状が保持された光導波路を作製する
ことを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項１０】
前記ウェハ基板上に形成され、前記支持基板が取り付けられた前記導波路シートに対して、前記コアを横切る向きで、かつ前記支持基板の非取付位置に傾斜端面形成位置を設定し、前記傾斜端面形成位置を、前記導波路シートに形成する傾斜端面の角度に応じた刃部を有するブレードで切断して、前記導波路シートに傾斜端面を形成した後、前記導波路シートを前記ウェハ基板から剥離する
ことを特徴とする請求項９記載の光導波路の製造方法。
【請求項１１】
前記ウェハ基板上に形成され、前記支持基板が取り付けられた前記導波路シートに対して、前記コアを横切る向きで、かつ前記支持基板の取付位置に垂直端面形成位置を設定し、前記垂直端面形成位置を、前記導波路シートに形成する垂直端面の角度に応じた刃部を有するブレードで切断して、前記導波路シートに、前記支持基板と同一面で垂直端面を形成した後、前記導波路シートを前記ウェハ基板から剥離する
ことを特徴とする請求項９記載の光導波路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア・クラッド構造を有したシート状の光導波路、この光導波路を備えた光モジュール及び光導波路の製造方法に関する。詳しくは、導波路シートの表面に支持基板を取り付けることで、導波路シートの変形を抑制することができるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子機器内のボード間、チップ間等の情報伝達は電気信号により行われてきたが、更に超高速、大容量の情報伝送を実現するために、光配線技術が注目されており、平面型の光導波路を利用して光信号の伝送を行えるようにした導波路型の光モジュールが提案されている。
【０００３】
このような光モジュールを実現する光導波路として、光導波路に対して接着実装する側板の線膨張係数を制御することにより、実装後の導波路アレイのピッチずれを抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０４−４５６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
平面型の光導波路を作製する技術としては、高分子材料等を利用してウェハ基板上に光導波路を作製した後、ウェハ基板を剥離してシート状の光導波路を作製する技術が提案されている。
【０００６】
しかし、このような製造プロセスで光導波路を作製すると、作製時の熱処理や硬化条件によってウェハ基板に対する応力が内在してしまう。これにより、ウェハ基板から光導波路を剥離した時点で、その内部応力の緩和によって光導波路の膨張、収縮や、反り等の変形が発生するという問題がある。
【０００７】
そして、変形した光導波路を板材等に実装しても、コアピッチのずれ等を補償することはできない。また、コアピッチの変化量等を予測して、予め補正を行って光導波路を作製する場合も、補正量が温度や湿度等の環境条件で変化するため、精度良く制御することができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、変形を抑制できるようにした光導波路、この光導波路を備えた光モジュール及び光導波路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】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明に係る光導波路は、少なくとも１本のコアとクラッドを有した導波路シートと、導波路シートの形状を保持して導波路シートの表面に取り付けられる支持基板とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の光導波路では、導波路シートに加わる応力を支持基板で受けて、導波路シートの膨張や収縮、反り等の変形を抑制する。
【００１１】
本発明に係る光モジュールは、上述した光導波路を備えたものであり、少なくとも１本のコアとクラッドを有した導波路シートの表面に、導波路シートの形状を保持する支持基板が取り付けられた光導波路と、コアと光学的に結合される光素子と光伝送経路の何れか、または光素子と光伝送経路の双方とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の光モジュールでは、光導波路のコアと光素子が結合され、光素子が発光素子であれば、光素子から出射された光はコアに入射して、コアを伝搬される。また、光素子が受光素子であれば、コアを伝搬された光が受光素子に入射する。
【００１３】
更に、光導波路のコアと光伝送経路が結合されていれば、コアを伝搬された光は光伝送経路に入射して、光伝送経路を伝搬され、また、光伝送経路を伝搬された光はコアに入射して、コアを伝搬される。
【００１４】
光素子や光伝送経路と結合される光導波路は、導波路シートに加わる応力を支持基板で受けて、導波路シートの膨張や収縮、反り等の変形が抑制され、光素子や光伝送経路との位置合わせが正確に行われる。
【００１５】
本発明の光導波路の製造方法は、ウェハ基板上に、少なくとも１本のコアとクラッドを有した導波路シートを形成し、ウェハ基板上に形成された導波路シートの表面に支持基板を取り付け、支持基板が取り付けられた導波路シートをウェハ基板から剥離して、支持基板で導波路シートの形状が保持された光導波路を作製することを特徴とする。
【００１６】
本発明の光導波路の製造方法では、ウェハ基板上に形成された導波路シートの表面に支持基板が取り付けられた後に、導波路シートがウェハ基板から剥離されることで、導波路シートに加わる応力を支持基板で受けて、ウェハ基板からの剥離後における導波路シートの膨張や収縮、反り等の変形が抑制される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光導波路によれば、導波路シートの表面に支持基板を取り付けたので、導波路シートの膨張や収縮、反り等の変形を抑制することができ、コアが形成される位置の精度を向上させることができる。このような光導波路を備えた光モジュールでは、光導波路と、光素子や光伝送経路との位置合わせが正確に行えるので、低損失な光結合特性を実現することができる。
【００１８】
また、本発明の光導波路の製造方法によれば、ウェハ基板上に形成した導波路シートに支持基板を取り付けた後、導波路シートをウェハ基板から剥離することで、ウェハ基板からの剥離後の導波路シートの変形が抑制される。これにより、半導体の製造プロセス等を利用することでウェハ基板上に高精度な位置精度で形成されたコアの位置ずれ等が抑制され、高精度なコアの位置精度を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の光導波路、光モジュール及び光導波路の製造方法について説明する。
【００２０】
＜第１の実施の形態の光導波路の構成例＞
図１は第１の実施の形態の光導波路の一例を示す構成図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００２１】
第１の実施の形態の光導波路１Ａは、コア・クラッド構造を有する導波路シート２Ａと、導波路シート２Ａの形状を保持する支持基板３Ａを備える。
【００２２】
導波路シート２Ａは、例えば高分子材料で構成され、直線状に延びる１本あるいは複数本のコア４と、コア４を覆うクラッド層５を備える。導波路シート２Ａは、本例では、クラッド層５を構成する下部クラッド５ａ上に、複数本のコア４が所定のピッチで並列に配置され、下部クラッド５ａ上のコア４が、クラッド層５を構成する上部クラッド５ｂで覆われた埋め込み型導波路であり、導波路シート２Ａの厚みは約１００μｍ程度である。
【００２３】
導波路シート２Ａは、コア４の屈折率が、下部クラッド５ａ及び上部クラッド５ｂの屈折率より若干大きくなるように構成され、コア４に結合された光は、コア４に閉じ込められて伝搬される。
【００２４】
導波路シート２Ａは四角形状で、コア４の延在方向に対向して、各コア４が交差する２辺には傾斜端面６が形成され、コア４の並び方向に対向して、コア４と略平行な２辺には垂直端面８が形成される。
【００２５】
傾斜端面６は、導波路シート２Ａの面に対して略４５度の傾斜を有した斜面で、コア４の端面が露出して反射面７が形成される。反射面７は、コア４の端面が傾斜端面６と同一面に露出することで形成され、コア４の延在方向に対して略４５度の傾斜を有する。これにより、導波路シート２Ａの面に対して略垂直に入射した光が反射面７で反射され、コア４に結合されると共に、コア４を伝搬された光が反射面７で反射され、導波路シート２Ａの面に対して略垂直に出射される。
【００２６】
支持基板３Ａは、導波路シート２Ａの表面に接着固定される。支持基板３Ａは、例えばシリコン（Ｓｉ）、ガラス、樹脂の単体材料あるいはこれらの混合材料で構成され、導波路シート２Ａの形状を保持することが可能な厚さを有する。ここで、支持基板３Ａをシリコンやガラスで構成した場合、支持基板３Ａの厚さは一例として０．５〜１ｍｍ程度に設定される。
【００２７】
支持基板３Ａは、各コア４間のピッチを保持できるように、コア４の並び方向に沿った導波路シート２Ａの幅と例えば同じ長さを有しており、コア４の並び方向に延在する向きで導波路シート２Ａに取り付けられる。
【００２８】
本例では、導波路シート２Ａに２本の支持基板３Ａが取り付けられ、支持基板３Ａの取付位置は、コア４の延在方向に沿った導波路シート２Ａの長さ方向の両端部に設定される。そして、支持基板３Ａは、傾斜端面６の上端に隣接して導波路シート２Ａに取り付けられることが望ましい。
【００２９】
但し、後述する光導波路の製造工程において、支持基板３Ａはダイシングせずに導波路シート２Ａをダイシングして傾斜端面６を形成できるようにするため、支持基板３Ａを傾斜端面６より若干内側に取り付けて、支持基板３Ａと傾斜端面６との間に切削逃げ部９を形成してある。ここで、切削逃げ部９の長さとしては、導波路シート２Ａの端部の形状を支持基板３Ａで保持できるように、例えば５ｍｍ以下が望ましい。
【００３０】
＜第１の実施の形態の光導波路の製造工程例＞
図２は導波路シート２Ａの製造プロセスを示す工程図、図３は作製された導波路シート２Ａの一例を示す平面図、図４は支持基板３Ａの貼り付け工程を示す平面図、図５は導波路シート２Ａのダイシング工程を示す平面図で、次に、第１の実施の形態の光導波路１Ａの製造工程を、光導波路の製造方法の第１の実施の形態の一例として説明する。
【００３１】
まず、図２（ａ）に示すように、下部クラッド５ａを構成する例えば感光性の高分子材料により、ウェハ基板５１上に下部クラッド形成薄膜５２ａを所定の膜厚で塗布する。本例では、コア４と、下部クラッド５ａ及び上部クラッド５ｂを構成する高分子材料として、アクリル系、エポキシ系、ポリイミド系、ポリシラン系等で紫外線硬化型の高分子材料を用いる。
【００３２】
次に、下部クラッド形成薄膜５２ａに紫外線ＵＶを照射して硬化させ、ウェハ基板５１上に下部クラッド５ａを作製する。
【００３３】
次に、図２（ｂ）に示すように、ウェハ基板５１上に作製した下部クラッド５ａ上に、コア４を構成する感光性の高分子材料によりコア形成薄膜５３を所定の膜厚で塗布する。コア４を構成する高分子材料は、下部クラッド５ａを構成する高分子材料より若干屈折率が大きい材料を用いる。
【００３４】
次に、図２（ｃ）に示すように、所定のピッチで複数本のコア４のパターンが形成されたマスク５４を介してコア形成薄膜５３に紫外線ＵＶを照射し、コア４を形成する部位のコア形成薄膜５３を硬化させる。そして、図２（ｄ）に示すように、溶液現像によって、コア４の形成部位以外のコア形成薄膜５３を除去して、下部クラッド５ａ上にコア４を作製する。
【００３５】
次に、図２（ｅ）に示すように、ウェハ基板５１上に作製した下部クラッド５ａ及びコア４上に、上部クラッド５ｂを構成する感光性の高分子材料により上部クラッド形成薄膜５２ｂを所定の膜厚で塗布する。上部クラッド５ｂを構成する高分子材料は、下部クラッド５ａを構成する高分子材料と同じ材料を用いる。
【００３６】
次に、上部クラッド形成薄膜５２ｂに紫外線ＵＶを照射して硬化させ、下部クラッド５ａ及びコア４上に上部クラッド５ｂを作製する。
【００３７】
これにより、図３に示すように、複数本のコア４が所定のピッチで形成された導波路シート２Ａが、ウェハ基板５１上に作製される。
【００３８】
次に、ウェハ基板５１上に作製されて、ウェハ基板５１で支持されている導波路シート２Ａの表面に、図４に示すように、複数本の支持基板３Ａを接着固定する。支持基板３Ａは、複数本のコア４の並び方向に沿った向きで、コア４の延在方向に沿って所定の間隔を開けて固定する。
【００３９】
ここで、ウェハ基板５１上に作製された導波路シート２Ａをダイシングにより分割して、所定の形状の導波路シート２Ａを得るため、導波路シート２Ａの端部に位置することになる支持基板３Ａの側部に、図１で説明した切削逃げ部９が形成されるように、各支持基板３Ａの配置が設定される。
【００４０】
次に、図５に二点鎖線で示すミラーカット位置Ｃ１と、図５に一点鎖線で示す分割カット位置Ｃ２で、導波路シート２Ａをカットする。ミラーカット位置Ｃ１は傾斜端面形成位置の一例で、コア４の延在方向と直交してコア４を横切る向きで、かつ支持基板３Ａの非取付位置に設定される。分割カット位置Ｃ２は、コア４の延在方向に沿って支持基板３Ａを横切る向きで、かつ、コア４の非形成位置に設定される。
【００４１】
図６はダイシング工程を示す要部断面図で、図６（ａ）はミラーカット位置Ｃ１におけるダイシング工程を示し、図６（ｂ）は分割カット位置Ｃ２におけるダイシング工程を示す。
【００４２】
ミラーカット位置Ｃ１では、図６（ａ）に示すように、断面形状がＶ字型の刃部を有するミラーカットブレード６１で導波路シート２Ａをカットする。また、分割カット位置Ｃ２では、図６（ｂ）に示すように、垂直な刃部を有するダイシングブレード６２で導波路シート２Ａをカットする。
【００４３】
これにより、ミラーカット位置Ｃ１では、コア４を横切って導波路シート２Ａの端面が略４５度の傾斜でカットされて、反射面７を有する傾斜端面６が形成される。
【００４４】
さて、反射面７は、光を反射するために所定の表面粗さが要求され、ダイシングによる傾斜端面６の形成時に、高精度な仕上げ面を得るために、ダイシングブレードとして目の細かいミラーカットブレード６１が用いられる。
【００４５】
このため、ミラーカット位置Ｃ１では、シリコン等で構成される支持基板３Ａを導波路シート２Ａと共にカットすることが難しい。これにより、ミラーカット位置Ｃ１には、切削逃げ部９が形成されるようにして支持基板３Ａが配置されないようにし、支持基板３Ａの間をカットできるようにしている。
【００４６】
これに対して、分割カット位置Ｃ２では、導波路シート２Ａの端面が略９０度にカットされて垂直端面８が形成され、導波路シート２Ａが分割される。垂直端面８は、仕上げ面の精度が要求されないので、ダイシングブレードとして、シリコン基板等もカット可能なダイシングブレード６２を用いることが可能である。このため、分割カット位置Ｃ２は、支持基板３Ａを横切る位置として、導波路シート２Ａと支持基板３Ａを共にカットすることで、導波路シート２Ａの垂直端面８まで支持基板３Ａが延在した形態が得られるようにしている。
【００４７】
以上のダイシング工程で導波路シート２Ａを所定の大きさにカットした後、ウェット薬品処理等により、導波路シート２Ａをウェハ基板５１から剥離する。これにより、図１に示す光導波路１Ａが作製される。
【００４８】
ここで、導波路シート２Ａには、ウェハ基板５１との線膨張係数差や、熱応力や材料収縮によって、製造工程時に内部応力が内在している。よって、支持基板３Ａを備えていない導波路シート２Ａが単体の構成では、ウェハ基板５１から導波路シート２Ａを剥離した場合に、内部応力の緩和によって導波路シート２Ａの膨張あるいは収縮、または反り等が発生する。その結果、作製した導波路シート２Ａのコア４のピッチが、規定のマスクパターンとの間でずれが生じる。
【００４９】
このため、導波路シート２Ａの変形量を予測して、図２の製造プロセスで説明したマスク５４のマスクパターンを補正することで、変形した導波路シート２Ａにおいて規定のピッチを得られるようにする技術が提案されたが、導波路シート２Ａの変形量を正確に予測することはできず、コア４のピッチを正確に形成することは困難であった。
【００５０】
これに対して、導波路シート２Ａをウェハ基板５１から剥離する前に、導波路シート２Ａの表面に支持基板３Ａを取り付けたことで、ウェハ基板５１から導波路シート２Ａを剥離した場合に、導波路シート２Ａの内部応力を支持基板３Ａで受けて、導波路シート２Ａの形状は保持される。これにより、導波路シート２Ａをウェハ基板５１から剥離した後も、導波路シート２Ａの膨張あるいは収縮は起こらない。
【００５１】
本例では、支持基板３Ａを、コア４の並び方向に沿って延在する向きで導波路シート２Ａに取り付けているので、特に、コア４の並び方向に沿った導波路シート２Ａの膨張あるいは収縮が抑制され、コア４は、規定のマスクパターン通りのピッチ間隔が保持される。これにより、マスクパターンの補正を不要として、高精度なピッチ精度を実現することができる。
【００５２】
また、支持基板３Ａを、コア４の延在方向に沿った導波路シート２Ａの両端に取り付けたことで、導波路シート２Ａの端部における反りも抑制される。
【００５３】
なお、支持基板３Ａは、導波路シート２Ａと略同等の大きさのものとしても良いが、本例のように、コア４の延在方向に沿った導波路シート２Ａの両端にそれぞれ支持基板３Ａを取り付けることとすれば、導波路シート２Ａの膨張や収縮、反り等が抑制され、かつ、支持基板３Ａの大きさを小さくできることから、コストを低く抑えることができる。
【００５４】
＜第２の実施の形態の光導波路の構成例＞
図７は第２の実施の形態の光導波路の一例を示す構成図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００５５】
第２の実施の形態の光導波路１Ｂは、コア・クラッド構造を有する導波路シート２Ｂと、導波路シート２Ｂの形状を保持する支持基板３Ｂを備え、コア４に対する光の入出射面となる導波路端面を、垂直な面で構成したものである。
【００５６】
導波路シート２Ｂは、例えば高分子材料で構成され、直線状に延びる１本あるいは複数本のコア４と、コア４を覆うクラッド層５を構成する下部クラッド５ａ及び上部クラッド５ｂを備えた埋め込み型導波路である。本例では、複数本のコア４が所定のピッチで並列に配置され、導波路シート２Ｂの厚みは約１００μｍ程度である。
【００５７】
導波路シート２Ｂは四角形状で、コア４の延在方向に対向して、各コア４が交差する２辺には入出射垂直端面１０が形成され、コア４の並び方向に対向して、コア４と略平行な２辺には垂直端面８が形成される。
【００５８】
入出射垂直端面１０は、導波路シート２Ｂの面に対して略９０度の面で、コア４の端面が露出して入出射面１１が形成される。これにより、入出射面１１から導波路シート２Ｂに入射した光はコア４に結合されて、コア４を伝搬されると共に、コア４を伝搬された光が入出射面１１から出射される。
【００５９】
支持基板３Ｂは、導波路シート２Ｂの表面に接着固定される。支持基板３Ｂは、第１の実施の形態の光導波路１Ａの支持基板３Ａと同様に、例えばシリコン（Ｓｉ）、ガラス、樹脂の単体材料あるいはこれらの混合材料で構成され、導波路シート２Ｂの形状を保持することが可能な厚さを有する。
【００６０】
支持基板３Ｂは、各コア４間のピッチを保持できるように、コア４の並び方向に沿った導波路シート２Ｂの幅と例えば同じ長さを有しており、コア４の並び方向に延在する向きで導波路シート２Ｂに取り付けられる。
【００６１】
本例では、導波路シート２Ｂに２本の支持基板３Ｂが取り付けられ、支持基板３Ｂの取付位置は、コア４の延在方向に沿った導波路シート２Ｂの長さ方向の両端部に設定される。そして、支持基板３Ｂと入出射垂直端面１０が同一面に形成される。
【００６２】
＜第２の実施の形態の光導波路の製造工程例＞
図８は導波路シート２Ｂのダイシング工程を示す平面図で、次に、第２の実施の形態の光導波路１Ｂの製造工程を、光導波路の製造方法の第２の実施の形態の一例として説明する。
【００６３】
ここで、ウェハ基板５１上に導波路シート２Ｂの作製する工程は、図２で説明した導波路シート２Ａの製造工程と同じであり、ここでは説明を省略する。
【００６４】
図２に示すようにウェハ基板５１上に作製されて、ウェハ基板５１で支持されている導波路シート２Ｂの表面に、図８に示すように、複数本の支持基板３Ｂを接着固定する。支持基板３Ｂは、複数本のコア４の並び方向に沿った向きで、コア４の延在方向に沿って所定の間隔を開けて固定する。
【００６５】
次に、図８に二点鎖線で示す第１の分割カット位置Ｃ３と、図８に一点鎖線で示す第２の分割カット位置Ｃ４で、導波路シート２Ｂをカットする。第１の分割カット位置Ｃ３は、コア４の延在方向と直交してコア４を横切る向きで、かつ支持基板３Ｂの取付位置に設定される。第２の分割カット位置Ｃ４は、コア４の延在方向に沿って支持基板３Ｂを横切る向きで、かつ、コア４の非形成位置に設定される。
【００６６】
図９はダイシング工程を示す要部断面図で、図９（ａ）は第１の分割カット位置Ｃ３におけるダイシング工程を示し、図９（ｂ）は第２の分割カット位置Ｃ４におけるダイシング工程を示す。
【００６７】
第１の分割カット位置Ｃ３と第２の分割カット位置Ｃ４は、共に垂直な刃部を有するダイシングブレード６２で導波路シート２Ｂをカットする。
【００６８】
これにより、第１の分割カット位置Ｃ３では、コア４及び支持基板３Ｂを横切って導波路シート２Ｂの端面が略９０度にカットされて、入出射面１１を有する入出射垂直端面１０が形成され、導波路シート２Ｂが分割される。
【００６９】
さて、入出射面１１は、光が入射あるいは出射する面であるが、光透過物質を介在させて光ファイバ等の光伝送経路と結合される構成とすれば、仕上げ面の精度が要求されない。これにより、ダイシングブレードとして、シリコン基板等もカット可能なダイシングブレード６２を用いることが可能である。
【００７０】
このため、第１の分割カット位置Ｃ３は、支持基板３Ｂを横切る位置として、導波路シート２Ｂと支持基板３Ｂを共にカットすることで、導波路シート２Ｂの入出射垂直端面１０が支持基板３Ｂと同一面に位置する形態が得られるようにしている。
【００７１】
また、第２の分割カット位置Ｃ４では、導波路シート２Ｂの端面が略９０度にカットされて垂直端面８が形成され、導波路シート２Ｂが分割される。垂直端面８は、仕上げ面の精度が要求されないので、ダイシングブレードとして、シリコン基板等もカット可能なダイシングブレード６２を用いることが可能である。このため、第２の分割カット位置Ｃ４は、支持基板３Ｂを横切る位置として、導波路シート２Ｂと支持基板３Ｂを共にカットすることで、導波路シート２Ｂの垂直端面８まで支持基板３Ｂが延在した形態が得られるようにしている。
【００７２】
以上のダイシング工程で導波路シート２Ｂを所定の大きさにカットした後、ウェット薬品処理等により、導波路シート２Ｂをウェハ基板５１から剥離する。これにより、図７に示す光導波路１Ｂが作製される。
【００７３】
第２の実施の形態の光導波路１Ｂでも、導波路シート２Ｂをウェハ基板５１から剥離する前に、導波路シート２Ｂの表面に支持基板３Ｂを取り付けたことで、ウェハ基板５１から導波路シート２Ｂを剥離した場合に、導波路シート２Ｂの形状は支持基板３Ｂにより保持されて、導波路シート２Ｂをウェハ基板５１から剥離した後も、導波路シート２Ｂの膨張あるいは収縮や、反りは発生しない。
【００７４】
特に、コア４と交差する導波路シート２Ｂの端面を、導波路シート２Ｂの面に対して垂直な入出射垂直端面１０として構成することで、支持基板３Ｂと同一面に入出射垂直端面１０が位置する形態とすることができるので、導波路シート２Ｂの端部における反り等をより一層抑制することができる。
【００７５】
＜第１の実施の形態の光モジュールの構成例＞
図１０は第１の実施の形態の光モジュールの一例を示す構成図である。第１の実施の形態の光モジュール２１Ａは、図１等で説明した光導波路１Ａと、光導波路１Ａと結合する光素子としての面型発光素子２２及び受光素子２３と、光導波路１Ａと面型発光素子２２及び受光素子２３が実装される実装基板２４を備える。
【００７６】
光導波路１Ａの構成は、図１等で説明した通り、コア４とクラッド層５を備えた導波路シート２Ａの表面に支持基板３Ａが取り付けられて、導波路シート２Ａの形状を保持している。導波路シート２Ａは、両端に反射面７を有する傾斜端面６が形成され、傾斜端面６と支持基板３Ａの間には、切削逃げ部９が形成されている。
【００７７】
実装基板２４は、表面に光導波路１Ａが実装されると共に、面型発光素子２２と受光素子２３の実装位置に実装凹部２５ａ，２５ｂが形成されて、導波路シート２Ａの下側に空間が形成される。
【００７８】
面型発光素子（ＶＣＳＥＬ）２２は、導波路シート２Ａの一方の傾斜端面６の反射面７に対向して、実装基板２４の実装凹部２５ａに実装され、入力された電気信号を光信号に変換して出射する。
【００７９】
また、受光素子２３は、導波路シート２Ａの他方の傾斜端面６の反射面７に対向して、実装基板２４の実装凹部２５ｂに実装され、入射した光信号を電気信号に変換して出力する。なお、図１に示すように、複数本のコア４が並列している場合は、各コア４に対応して複数の面型発光素子２２と受光素子２３が、それぞれコア４のピッチに合せて並列に配置される。
【００８０】
上述した構成の光モジュール２１Ａの製造工程を説明すると、実装基板２４に面型発光素子２２と受光素子２３を実装した後、図２〜図６で説明したプロセスで作製された光導波路１Ａを実装基板２４に実装する。すなわち、ウェハ基板５１上に作製された導波路シート２Ａに支持基板３Ａを接着固定し、ダイシングにより分割された導波路シート２Ａをウェハ基板５１から剥離して、光導波路１Ａを作製する。そして、支持基板３Ａで導波路シート２Ａの形状が保持された光導波路１Ａを、接着等で実装基板２４に固定する。
【００８１】
次に、光モジュール２１Ａの動作を説明する。電気信号が面型発光素子２２に入力されると、面型発光素子２２は光信号を出射する。面型発光素子２２から出射される光信号は、実装基板２４に対して略垂直な向きで出射され、導波路シート２Ａの下面から入射する。導波路シート２Ａの下面から略垂直に入射した光信号は、一方の反射面７で反射してコア４に結合され、コア４を伝搬される。
【００８２】
コア４を伝搬された光信号は、他方の反射面７で反射され、導波路シート２Ａの下面から略垂直に出射する。そして、導波路シート２Ａの下面から略垂直に出射した光信号は、受光素子２３に入射し、受光素子２３で電気信号に変換されて出力される。
【００８３】
光モジュール２１Ａを構成する光導波路１Ａは、上述したように、支持基板３Ａで形状が保持されていることで、製造工程や稼動時における導波路シート２Ａの膨張や収縮、反り等の発生が抑制される。
【００８４】
光導波路１Ａの製造工程で、コア４のピッチが変化してしまうと、実装基板２４に光導波路１Ａを実装して、光素子との結合を行う際に、光素子との位置合わせが正確に行えず、結合効率が低下して損失が大きくなる。
【００８５】
支持基板３Ａを設けない構成では、光導波路１Ａの製造工程で、コア４のピッチが１０μｍ単位で伸縮してしまうことがある。コア４のピッチは例えば２５０μｍに設定されているので、支持基板３Ａを設けない場合のコア４のピッチの変化量は、コア４のピッチに対して大きな値となってしまう。
【００８６】
これに対して、支持基板３Ａで導波路シート２Ａの形状が保持されていることで、コア４のピッチの変化等は抑制され、光素子との位置合わせが正確に行え、結合効率を向上させて損失を低減することができる。特に、光素子と結合される導波路シート２Ａの端部付近に支持基板３Ａを取り付けることで、光素子と結合される部位でのコア４のピッチの変化を抑制することができ、低損失な光結合特性を実現できる。
また、光モジュール２１Ａの稼動時に熱による応力が導波路シート２Ａに掛かっても、支持基板３Ａで導波路シート２Ａの形状が保持されていることで、導波路シート２Ａの膨張や収縮、反り等の発生が抑制され、結合効率の低下を抑制することができる。
【００８７】
＜第２の実施の形態の光モジュールの構成例＞
図１１は第２の実施の形態の光モジュールの一例を示す構成図である。第２の実施の形態の光モジュール２１Ｂは、光導波路１Ｃと、光導波路１Ｃと結合する面型発光素子２２及び光ファイバ２６と、光導波路１Ｃと面型発光素子２２及び光ファイバ２６が実装される実装基板２７を備える。
【００８８】
光導波路１Ｃは、コア４とクラッド層５を備えた導波路シート２Ｃの一端に反射面７を有する傾斜端面６が形成され、他端に入出射面１１を有する入出射垂直端面１０が形成される。導波路シート２Ｃは、傾斜端面６側の表面には、切削逃げ部９を有して支持基板３Ａが取り付けられ、入出射垂直端面１０側の表面には、入出射垂直端面１０と同一面に支持基板３Ｂが取り付けられて、導波路シート２Ｃの形状を保持している。
【００８９】
実装基板２７は、表面に光導波路１Ｃが実装されると共に、面型発光素子２２の実装位置に実装凹部２７ａが形成されて、導波路シート２Ｃの下側に空間が形成される。
【００９０】
面型発光素子２２は、導波路シート２Ｃの傾斜端面６の反射面７に対向して、実装基板２７の実装凹部２７ａに実装され、入力された電気信号を光信号に変換して出射する。
【００９１】
光ファイバ２６は光伝送経路の一例で、図示しないＶ溝等を有するファイバブロック２８に支持されて、実装基板２７と共に図示しない基板に実装される。光ファイバ２６は、導波路シート２Ｃの入出射端面１０と対向して実装され、例えば、導波路シート２Ｃの入出射端面１０と光ファイバ２６の端面との間に、コア４と屈折率が同等の光透過物質を介在させて結合させている。
【００９２】
次に、光モジュール２１Ｂの動作を説明する。電気信号が面型発光素子２２に入力されると、面型発光素子２２は光信号を出射する。面型発光素子２２から出射される光信号は、実装基板２７に対して略垂直な向きで出射され、導波路シート２Ｃの下面から入射する。導波路シート２Ｃの下面から略垂直に入射した光信号は、反射面７で反射してコア４に結合され、コア４を伝搬される。コア４を伝搬された光信号は、入出射面１１から出射して光ファイバ２６に入射し、光ファイバ２６を伝搬される。
【００９３】
なお、面型発光素子２２に代えて第１の実施の形態の光モジュール２１Ａで説明した受光素子２３を実装する構成とすれば、光ファイバ２６を伝搬される光信号が入出射面１１からコア４に入射してコア４を伝搬され、コア４を伝搬される光信号が反射面７で反射して、導波路シート２Ｃの下面から略垂直に出射する。そして、導波路シート２Ｃの下面から略垂直に出射した光信号は、受光素子２３に入射し、電気信号に変換されて出力される。
【００９４】
光モジュール２１Ｂを構成する光導波路１Ｃでも、支持基板３Ａ，３Ｂで形状が保持されていることで、製造工程や稼動時における導波路シート２Ｃの膨張や収縮、反り等の発生が抑制される。これにより、光ファイバ２６との位置合わせが正確に行え、結合効率を向上させて損失を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、電子機器のボード間やチップ間の光通信モジュールや、光ファイバを利用した通信ケーブルのコネクタ等に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】第１の実施の形態の光導波路の一例を示す構成図である。
【図２】導波路シートの製造プロセスを示す工程図である。
【図３】作製された導波路シートの一例を示す平面図である。
【図４】支持基板の貼り付け工程を示す平面図である。
【図５】導波路シートのダイシング工程を示す平面図である。
【図６】ダイシング工程を示す要部断面図である。
【図７】第２の実施の形態の光導波路の一例を示す構成図である。
【図８】導波路シートのダイシング工程を示す平面図である。
【図９】ダイシング工程を示す要部断面図である。
【図１０】第１の実施の形態の光モジュールの一例を示す構成図である。
【図１１】第２の実施の形態の光モジュールの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００９７】
１Ａ，１Ｂ・・・光導波路、２Ａ，２Ｂ・・・導波路シート、３Ａ，３Ｂ・・・支持基板、４・・・コア、５・・・クラッド層、６・・・傾斜端面、７・・・反射面、８・・・垂直端面、９・・・切削逃げ部、１０・・・入出射垂直端面、１１・・・入出射面、２１Ａ，２１Ｂ・・・光モジュール、２２・・・面型発光素子、２３・・・受光素子、２６・・・光ファイバ、Ｃ１・・・ミラーカット位置
【図１】
2006349861.tif 000003
【図２】
2006349861.tif 000004
【図３】
2006349861.tif 000005
【図４】
2006349861.tif 000006
【図５】
2006349861.tif 000007
【図６】
2006349861.tif 000008
【図７】
2006349861.tif 000009
【図８】
2006349861.tif 000010
【図９】
2006349861.tif 000011
【図１０】
2006349861.tif 000012
【図１１】
2006349861.tif 000013