(57)【要約】【課題】本発明は、作成が容易で精度の高い光路変換付き平面導波回路を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の、光路変換付き平面導波回路の製造方法は、製造が容易で精度の高いミラー角度及び、表面粗さの小さいミラー面を備えた平面導波回路光路変換ミラー構造体を提供する。具体的には、ウエハプロセスにより光路変換ミラーを備える平面導波回路を提供できる。そのため、光路変換ミラーの実装が不要となり、製造コストの低い一体集積モジュールを製造することができる。【選択図】図１
2015135402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、上部クラッドと、下部クラッドを備える平面導波回路内にミラーが設けられた光路変換機能を有する平面導波回路の製造方法であって、
前記下部クラッドの上に配置されたミラー支持体のうち少なくとも一部を残して前記ミラー支持体の少なくとも一部を異方性エッチングして前記ミラーを設けるための斜面を形成するミラー支持体形成工程と、
前記斜面の少なくとも一部に前記ミラーを形成するミラー形成工程と、
前記下部クラッドの上であり、かつ、前記ミラー支持体が形成されていない部分及び前記斜面の上に前記コアを積層し、前記ミラーの反射した光を導波する導波路、又は、前記ミラーへ入射する光を導波する導波路を形成するコア形成工程と、
前記ミラー及び前記コアの上に、前記上部クラッドを積層する上部クラッド形成工程と、
を順に有する
光路変換付き平面導波回路の製造方法。
【請求項２】
コアと、上部クラッドと、下部クラッドを備える平面導波回路内にミラーが設けられた光路変換機能を有する平面導波回路の製造方法であって、
前記下部クラッドの上に配置されたミラー支持体のうち少なくとも一部を残して前記ミラー支持体の少なくとも一部を異方性エッチングして前記ミラーを設けるための斜面を形成するミラー支持体形成工程と、
前記下部クラッドの上であり、かつ、前記ミラー支持体が形成されていない部分及び前記斜面の上に前記コアを積層し、前記ミラーの反射した光を導波する導波路、又は、前記ミラーへ入射する光を導波する導波路を形成するコア形成工程と、
前記斜面の上及び前記コアの上に、前記上部クラッドを積層する上部クラッド形成工程と、
前記斜面の上にある前記コア及び前記上部クラッドを取り除く導波穴形成工程と、
前記斜面の少なくとも一部に前記ミラーを形成するミラー形成工程と、
を順に有する
光路変換付き平面導波回路の製造方法。
【請求項３】
前記ミラー支持体形成工程において、前記ミラー支持体に電圧を印加しながら前記ミラー支持体の異方性エッチングを行うことで前記斜面を凹面にする、
請求項１又は２に記載の光路変換付き平面導波回路の製造方法。
【請求項４】
前記ミラー支持体形成工程において、前記ミラー支持体の結晶面が、前記下部クラッドに対して傾斜するように前記ミラー支持体を積層し、
前記斜面が表出するようにエッチングを行う、
請求項１から３のいずれかに記載の光路変換付き平面導波回路の製造方法。
【請求項５】
基板上に配置された下部クラッド層と、
前記下部クラッド層の上に配置され、前記下部クラッド層の上面に対して傾斜した結晶面を有するミラー支持体と、
前記ミラー支持体の前記結晶面に沿った斜面に形成されたミラーと、
前記下部クラッド層の上に配置され、前記ミラーの反射した光を導波し、又は、前記ミラーへ入射する光を導波するコアと、
前記コアの上に配置された上部クラッドと、
を備える
光路変換付き平面導波回路。
【請求項６】
前記ミラーの前記斜面の少なくとも一部が凹面である
請求項５に記載の光路変換付き平面導波回路。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の光路変換付き平面導波回路と、
前記ミラーに向かって光を出射させる発光素子と、
を備える
発光モジュール。
【請求項８】
請求項５又は６に記載の光路変換付き平面導波回路と、
前記ミラーからの光を受光する受光素子と、
を備える
受光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光路変換付き平面導波回路とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信分野では、平面導波回路を用いて光機能部品を構成して集積することが行われている。このような平面導波回路を用いて光通信を行うためには、光学素子から平面導波回路へと光を入力する光学的結合を要する。また、平面導波回路から光の一部又は全部を取り出して、他の光学素子に入力するための光学的結合を要する。
【０００３】
従来の一体集積型受信フロントエンドモジュール等の一体集積モジュールでは、平面導波回路側面より出力される光を、光路変換することなく側面に配置した光学素子で受光する。また、平面導波回路の側面へ光学素子で光を入力する。光学素子の例としてＬａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ（ＬＤ）や、Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ（ＰＤ）が挙げられる。モジュールを小型化するためには、光路変換機能をモジュールに備え、かつ、光学素子を表面実装する必要がある。そこで、平面導波回路と光学素子との光学的結合構造として、垂直入出力構造が提案されている。垂直入出力構造では、平面導波回路の一部に光路を変換するための光路変更ミラーを設け、平面導波回路内での光の進行方向と垂直方向に光を入出力する。そのため、光学素子を表面実装し、垂直入出力構造を備える平面導波回路へ光学素子から光が入出力されるようにすればモジュールの小型化が可能である。しかし、特許文献１に示されている光路変換付き平面導波回路が備えるミラーは、製造工程にレーザー等による加工を含み、高精度な作成が困難であった。さらに、ミラーの歩留まりも高くないという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献２の、基板上に形成された平面導波回路内に樹脂を用いてミラー支持体を形成し、ミラー支持体に金属を蒸着等することによりミラーを形成する手法が提案された。しかし、特許文献２に示されているミラー支持体は樹脂を用いるため、熱耐性に劣り、環境条件によりミラーが変形する場合があった。さらに、樹脂を用いるプロセスを有するため、コストが上昇する欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５３７１９号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は、製造コストの低い光路変換付き平面導波回路と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】
本願発明に係る光路変換付き平面導波回路の製造方法は、上記目的を達成するため、ウエハプロセス及び異方性エッチングを用いてミラー支持体にミラーを形成する。本願発明に係る光路変換付き平面導波回路は、本願発明に係る光路変換付き平面導波回路の製造方法で製造された光路変換付き平面導波回路である。
【０００８】
具体的には、本願発明の光路変換付き平面導波回路の製造方法は、コアと、上部クラッドと、下部クラッドを備える平面導波回路内にミラーが設けられた光路変換機能を有する平面導波回路の製造方法であって、下部クラッドの上に配置されたミラー支持体のうち少なくとも一部を残してミラー支持体の少なくとも一部を異方性エッチングしてミラーを設けるための斜面を形成するミラー支持体形成工程と、斜面の少なくとも一部にミラーを形成するミラー形成工程と、下部クラッドの上であり、かつ、ミラー支持体が形成されていない部分及び前記斜面の上にコアを積層し、ミラーの反射した光を導波する導波路、又は、ミラーへ入射する光を導波する導波路を形成するコア形成工程と、ミラー及びコアの上に、上部クラッドを積層する上部クラッド形成工程とを順に有する。
【０００９】
ミラー支持体形成工程とミラー形成工程とを有するので、ミラーを高精度で歩留まりも高く作製できる。また、コア形成工程、上部クラッド形成工程を有するので、高精度で歩留まりの高いミラーを有する光路変換付き平面導波回路の製造方法を提供できる。
【００１０】
具体的には、本願発明の光路変換付き平面導波回路の製造方法は、コアと、上部クラッドと、下部クラッドを備える平面導波回路内にミラーが設けられた光路変換機能を有する平面導波回路の製造方法であって、下部クラッドの上に配置されたミラー支持体のうち少なくとも一部を残してミラー支持体の少なくとも一部を異方性エッチングしてミラーを設けるための斜面を形成するミラー支持体形成工程と、下部クラッドの上であり、かつ、ミラー支持体が形成されていない部分及び前記斜面の上にコアを積層し、ミラーの反射した光を導波する導波路、又は、ミラーへ入射する光を導波する導波路を形成するコア形成工程と、斜面の上及びコアの上に、上部クラッドを積層する上部クラッド形成工程と、斜面の上にあるコア及び上部クラッドを取り除く導波穴形成工程と、斜面の少なくとも一部にミラーを形成するミラー形成工程とを順に有してもよい。
【００１１】
ミラー支持体形成工程とミラー形成工程とを有するので、ミラーを高精度で歩留まりも高く作製できる。また、コア形成工程、上部クラッド形成工程、導波穴形成工程を有するので、高精度で歩留まりの高いミラーを有し、さらに、光路変換時の光損失の少ない光路変換付き平面導波回路の製造方法を提供できる。
【００１２】
本願発明の光路変換付き平面導波回路の製造方法は、ミラー支持体形成工程において、ミラー支持体に電圧を印加しながらミラー支持体の異方性エッチングを行うことで斜面を凹面にしてもよい。
【００１３】
本願発明の光路変換付き平面導波回路の製造方法は、ミラー支持体形成工程において、ミラー支持体の結晶面が、下部クラッドに対して傾斜するようにミラー支持体を積層し、斜面が表出するようにエッチングを行ってもよい。
【００１４】
具体的には、本願発明の光路変換付き平面導波回路は、基板上に配置された下部クラッド層と、下部クラッド層の上に配置され、下部クラッド層の上面に対して傾斜した結晶面を有するミラー支持体と、ミラー支持体の結晶面に沿った斜面に形成されたミラーと、下部クラッド層の上に配置され、ミラーの反射した光を導波し、又は、ミラーへ入射する光を導波するコアと、コアの上に配置された上部クラッドとを備える。
【００１５】
ミラー支持体は傾斜した結晶面を有し、ミラー支持体が有する斜面にミラーが配置されるので、表面の平坦性が高く、さらに歩留まりの高い光路変換付き平面導波回路を提供することができる。
【００１６】
本願発明の光路変換付き平面導波回路は、ミラーの斜面の少なくとも一部が凹面であってもよい。
【００１７】
具体的には、本願発明の発光モジュールは、光路変換付き平面導波回路と、ミラーに向かって光を出射させる発光素子とを備える。
【００１８】
本願発明に係る光路変換付き平面導波回路と、発光素子とを備えるので、光損失が小さく、さらに、光軸調整が容易な発光モジュールを提供することができる。
【００１９】
具体的には、本願発明の受光モジュールは、光路変換付き平面導波回路と、ミラーからの光を受光する受光素子とを備える。
【００２０】
本願発明に係る光路変換付き平面導波回路と、受光素子とを備えるので、光損失が小さく、さらに、光軸調整が容易な受光モジュールを提供することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、製造コストの低い光路変換付き平面導波回路と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】
【００２２】
【図１】本願発明の第一の実施形態に係る光路変換付き平面導波回路の一例を示す。
【図２】本願発明の第一の実施形態に係るミラー支持体形成工程のうち、下部クラッド上にミラー支持体及びエッチング防止層を積層している状態の一例を示す。
【図３】本願発明の第一の実施形態に係るミラー支持体形成工程のうち、エッチング防止層の上にレジストを積層し、一部のエッチング防止層を除去した状態の一例を示す。
【図４】本願発明の第一の実施形態に係るミラー支持体形成工程のうち、ミラー支持面を異方性エッチングで形成した状態の一例を示す。
【図５】本願発明の第一の実施形態に係るミラー形成工程のうち、リフトオフでミラーを形成した状態の一例を示す。
【図６】本願発明の第一の実施形態に係るコア形成工程のうち、コアを積層した状態の一例を示す。
【図７】本願発明の第一の実施形態に係るコア形成工程のうち、コアを積層した後、ミラー支持体の上にあるコアを除去した状態の一例を示す。
【図８】本願発明の第一の実施形態に係る上部クラッド形成工程のうち、上部クラッドを積層した状態の一例を示す。
【図９】本願発明の第二の実施形態に係る光路変換付き平面導波回路の一例を示す。
【図１０】本願発明の第二の実施形態に係るコア形成工程のうち、コアを積層した状態の一例を示す。
【図１１】本願発明の第二の実施形態に係るコア形成工程のうち、コアを積層した後、ミラー支持体の上にあるコアを除去した状態の一例を示す。
【図１２】本願発明の第二の実施形態に係る上部クラッド形成工程のうち、上部クラッドを積層した状態の一例を示す。
【図１３】本願発明の第二の実施形態に係る導波穴形成工程のうち、導波穴を形成した状態の一例を示す。
【図１４】本願発明の第二の実施形態に係るミラー形成工程のうち、ミラーを形成した状態の一例を示す。
【図１５】本願発明の第三の実施形態に係る発光モジュールの構成の一例を示す。
【図１６】本願発明の第四の実施形態に係る発光モジュールの構成の一例を示す。
【図１７】本願発明の第五の実施形態に係る受光モジュールの構成の一例を示す。
【図１８】本願発明の第六の実施形態に係る受光モジュールの構成の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。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。
【００２４】
（第一の実施形態）
図１に、本発明の第一の実施形態に係る光路変換付き平面導波回路１０を示す。本実施形態に係る光路変換付き平面導波回路１０は、基板１１と、下部クラッド１２と、ミラー支持体１３と、コア１４と、上部クラッド１５と、ミラー１６とを備える。基板１１の上に下部クラッド１２が配置される。下部クラッド１２の上にミラー支持体１３と、ミラー１６と、コア１４が配置される。ミラー支持体１３と、ミラー１６と、コア１４の上に、上部クラッド１５が配置される。
【００２５】
１１１は、上部クラッド１５からミラー１６へと入射してミラー１６で反射される光、又はミラー１６で反射されたコア１４を導波する光の例である。１１２はコア１４を導波してミラー１６で反射される光、又はミラー１６で反射されてコア１４を導波する光の例である。１１１で示したのは、ミラー１６により基板１１の上側へと反射された光、又は基板１１の上側からミラー１６へと入射する光である。しかし、ミラー配置１６の向きは、基板１１の上側へと光を反射及び入射する方向に限定されるわけではなく、図１の紙面に対して手前側又は奥側へと光を反射及び入射する方向であってもよい。
【００２６】
ミラー支持体１３の下面とは、ミラー支持体１３が下部クラッド１２と接する一方の面であり、ミラー支持体１３の上面とは、ミラー支持体１３の下面と対向する他方の面である。下部クラッド１２の上面とは、ミラー支持体１３又はコア１４と接する面であり、下部クラッド１２の下面とは、下部クラッド１２の上面に対向する他方の面である。コア１４の下面とは、下部クラッド１２と接する面であり、コア１４の上面とは、上部クラッド１５と接する他方の面である。基板１１の上面とは、下部クラッド１２と接する面である。
【００２７】
本実施形態に係る光路変換付き平面導波回路１０の製造方法について説明する。光路変換付き平面導波回路１０の製造方法は、ミラー支持体形成工程と、ミラー形成工程と、コア形成工程と、上部クラッド形成工程とを順に有する。
【００２８】
ミラー支持体形成工程は、下部クラッド１２の上のミラー支持体１３のうち少なくとも一部を残してミラー支持体１３の少なくとも一部を異方性エッチングしてミラー１６を設けるための斜面を形成する工程である。ミラー形成工程は、ミラー支持体形成工程で形成した斜面の少なくとも一部にミラー１６を形成する工程である。コア形成工程は、下部クラッド１２の上面であり、かつ、ミラー支持体１３が形成されていない部分にコア１４を積層し、ミラー１６の反射した光を導波する導波路、又は、ミラー１６へ入射する光を導波する導波路を形成する工程である。上部クラッド形成工程は、ミラー１６の上及びコア１４の上面に、上部クラッド１５を積層する工程である。
【００２９】
先ず、ミラー支持体形成工程について説明する。図２に示すように、平坦な基板１１の上に下部クラッド１２を積層する。基板１１の例として、Ｓｉ基板が挙げられる。下部クラッド１２の例として、Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）構造におけるＢｕｒｉｅｄ  Ｏｘｉｄｅ（ＢＯＸ）層が挙げられる。ＢＯＸ層は酸化膜層でありＳｉＯ２やＳｉＯが用いられる。次に、下部クラッド１２の上にミラー支持体１３を積層する。ミラー支持体１３の例として、Ｓｉによるミラー支持体１２が挙げられる。ミラー支持体１３にＳｉを用いる場合、積層後にＳｉ結晶の（１００）面がミラー支持体１３の上面となるように積層する。
【００３０】
次に、図２に示すように、ミラー支持体１３の上面にエッチング防止層３１を積層する。エッチング防止層３１の例として、例えばＳｉＯのような酸化層や、金属層が挙げられる。ここでは、基板１１の上に下部クラッド１２及びミラー支持体１３を積層しているが、同じような構造を有する貼り合わせで作製されたＳＯＩ基板を用いてもよい。一般的には、ＳＯＩ基板は基板１１と下部クラッド１２とミラー支持体１３に対応する構造を既に有している。ＳＯＩ基板から図３の構造へ至る工程は、ミラー支持体１３の上面にエッチング防止層３１を積層する工程のみである。
【００３１】
次に、ミラー支持体形成工程のうち、ミラー支持体１３の少なくとも一部を異方性エッチングする工程について説明する。具体的には、図２の状態から図３の状態へ至る工程、及び図３の状態から図４の状態に至る工程が、ミラー支持体１３の少なくとも一部を異方性エッチングしてミラー１６を設けるための斜面を形成する工程である。
【００３２】
まず、図２の状態から図３の状態へ至る工程について説明する。エッチング防止層３１の上にレジスト３２を塗布し、エッチング後でも保持するエッチング防止層３１の上部以外のレジスト３２は除去する。レジスト３２の例として、フォトレジストが挙げられる。フォトレジストとは、フォトリソグラフィにおいて使用される、紫外線等で溶解性などの物性が変化する化合物である。フォトレジストは物質表面に塗布され、後に続くエッチングなどの処理から物質表面を保護する。次に、レジスト３２を上に有しないエッチング防止層３１を、エッチングにより除去する。
【００３３】
次に、図３の状態から図４の状態に至る工程を説明する。まず、レジスト３２を除去する。次に、エッチング防止層３１で保護されていないミラー支持体１３のエッチングを、ミラー支持体１３の上面より行う。行うエッチングは、異方性のウェットエッチングである。ウェットエッチングに用いるエッチング液の例として、水酸化カリウム（ＫＯＨ）が挙げられる。ＫＯＨを用いるエッチングでは、ＫＯＨが質量パーセント濃度で４０％のエッチング液を用いる。エッチングの際の温度は、例えば、８０℃である。
【００３４】
異方性のウェットエッチングにより、表面粗さの小さい斜面であるミラー支持面４１が形成される。さらに、エッチングの際にはミラー支持体１３に電圧を加えてもよい。ミラー支持体１３に加える電圧の例として、６Ｖが挙げられる。エッチングの際にミラー支持体１３に電圧を加えると、ミラー支持面４１を凹面とすることができる。
【００３５】
異方性エッチングについて簡単に説明する。例えば、Ｓｉの単結晶はダイヤモンド構造をしており、結晶内部のＳｉ原子はそれぞれ４本のボンドで共有結合している。結晶表面のＳｉ原子は、表面に現れる結晶面によって結合状態が異なる。例えばＳｉの（１００）面では、Ｓｉ原子の４本のボンドのうち２本のボンドが切れて２本のボンドでつながっている。しかし、Ｓｉの（１１１）面ではＳｉ原子は３本のボンドでつながっていて、１本のボンドだけ切れている。このため、（１１１）面の方が（１００）面よりエッチングされにくく、エッチング速度が遅くなる。結果として、Ｓｉ単結晶をＳｉの（１００）面からウェットエッチングすると、表面にエッチングされにくい（１１１）面が現れる。エッチング後に残る面は、結晶面に沿った平滑面となる。
【００３６】
ミラー支持体１３がＳｉの単結晶である場合、ミラー支持体１３の上面より異方性のウェットエッチングを行っているので、ミラー支持面４１はＳｉの（１１１）面となる。つまり、ミラー支持体１３の結晶面が、エッチングによって下部クラッド１２に対して傾斜するように表出する。しかし、Ｓｉの（１１１）面の向きはＳｉ単結晶であるミラー支持体１３の結晶軸の向きで決まる。そのため、ミラー支持体１３を積層する際の結晶軸の向きを変更することにより、表出するＳｉの（１１１）面の向きを変更することができる。つまり、表出するＳｉの（１１１）面の向きを変更することにより、ミラー１６へ入射した光が反射する方向を選択することができる。
【００３７】
Ｓｉ（１００）面が表面であるミラー支持体１３を上面、つまり図３では上側からＫＯＨでエッチングすると、図４に示したミラー支持面４１の角度αは約５５度となる。ミラー支持体１３に電圧を加えるエッチングでは、ミラー支持面４１が凹面となるので、ミラー１６は集光効果も備える。ここでは、ＫＯＨを用いるエッチングについて述べたが、エッチング液の他の例として、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）や、硝酸とフッ酸と酢酸の混合液が挙げられる。
【００３８】
次に、ミラー形成工程について説明する。ミラー形成工程は、図４の状態から図５の状態に至る工程であり、ミラー支持体１３に設けた斜面であるミラー支持面４１の少なくとも一部にミラー１６を形成する。例えば、リフトオフにより、金属の反射膜を積層させ、ミラー１６を形成する。リフトオフとは、フォトレジストで作ったパターンに金属を蒸着し、後でフォトレジストを取り去ると、フォトレジストがなかった部分にだけ金属のパターンが残る手法である。リフトオフにより光路変換ミラー１６を形成する部分にのみ、金属が蒸着される。反射膜として用いられる金属の例として、金、アルミニウムが挙げられる。ミラー１６は光を反射することにより光路を変換する。
【００３９】
次に、コア形成工程のうち、下部クラッド１２の上面にコア１４を積層する工程を説明する。具体的には、図５の状態から図６の状態に至る工程が、下部クラッド１２の上面にコア１４を積層する工程である。まず、エッチング防止層３１を除去する。次に、ミラー支持体１３と、ミラー１６と、下部クラッド１２の上面にコア１４を積層する。
【００４０】
次に、コア形成工程のうち、ミラー１６の反射した光を導波する導波路、又は、ミラー１６へ入射する光を導波する導波路を形成する工程について説明する。具体的には、図６の状態から図７の状態に至る工程がミラー１６の反射した光を導波する導波路、又は、ミラー１６へ入射する光を導波する導波路を形成する工程である。
【００４１】
図６において、コア１４の上面の一部にレジスト７１を塗布する。レジスト７１を塗布するコア１４の上面の一部とは、下部クラッド１２又はミラー１６と接するコア１４の下面と対向するコア１４の上面である。次に、上面にレジスト７１が塗布されていないコア１４をエッチングし、ミラー支持体１３の上にあるコア１４を除去する。図７では示していないが、図１に示したコア１４のように、ミラー１６の上にあるコア１４を平坦にしてもよい。コア形成工程の終了とともに導波路が完成する。
【００４２】
次に上部クラッド形成工程について説明する。上部クラッド形成工程は、ミラー１６の上及びコア１４の上面に、上部クラッド１５を積層する工程であり、図７の状態から図８の状態に至る工程に対応する。具体的には、先ず、レジスト７１を除去する。次に、ミラー支持体１３と、光路変換ミラー１６と、コア１４の上面に上部クラッド１５を積層する。図８では示していないが、図１に示したコア１４と上部クラッド１５のように、光路変換ミラー１６の上にあるコア１４及び光路変換ミラー１６の上にある上部クラッド１５の突起部分を平坦にしてもよい。
【００４３】
第一の実施形態では、例えば、下部クラッド１２の厚さは１５μｍ以上、コア１４の厚さは５μｍ、上部クラッド１５の厚さは１５μｍ以上とする。下部クラッド１２及び上部クラッド１５の厚さは、コア１４との屈折率の差δによって決まる。そのため、コア１４の屈折率を高くすることにより、下部クラッド１２及び上部クラッド１５の厚さを１５μｍより薄くすることも可能である。
【００４４】
（第二の実施形態）
図９に、本発明の第二の実施形態に係る光路変換付き平面導波回路２０を示す。本実施形態に係る光路変換付き平面導波回路２０は、基板１１と、下部クラッド１２と、ミラー支持体１３と、コア１４と、上部クラッド１５と、ミラー１６と、導波穴２１とを備える。本実施形態に係る光路変換付き平面導波回路２０は、第一の実施形態に係る光路変換付き平面導波回路１０が、導波穴２１をさらに備えたものである。
【００４５】
本実施形態に係る光路変換付き平面導波回路２０の製造方法について説明する。光路変換付き平面導波回路２０の製造方法は、ミラー支持体形成工程と、コア形成工程と、上部クラッド形成工程と、導波穴形成工程と、ミラー形成工程とを順に有する。第一の実施形態では、ミラー形成工程の後にコア形成工程を行うが、本実施形態では、上部クラッド形成工程の後にミラー形成工程を行う。これに伴って、本実施形態では、上部クラッド形成工程とミラー形成工程の間に、導波穴形成工程を有する。導波穴形成工程は、斜面であるミラー支持面４１の上にあるコア１４及び上部クラッド１５を取り除く工程である。
【００４６】
まず、ミラー支持体形成工程について説明する。本実施形態に係るミラー支持体形成工程は、第一の実施形態に係るミラー支持体形成工程と同じである。
【００４７】
次に、コア形成工程について説明する。本実施形態に係るコア形成工程は、ミラー支持体１３の上面と、下部クラッド１２の上面にコア１４を積層して、図１０のようなコア１４を形成する。コア１４の積層後、レジスト７１を塗布して、エッチングを行う。図１１のようなコア１４を形成するのは、第一の実施形態と同じである。
【００４８】
次に、上部クラッド形成工程について説明する。本実施形態に係る上部クラッド形成工程は、第一の実施形態に係る上部クラッド形成工程と同じである。上部クラッド形成工程により、図１２のような上部クラッド１５が形成される。
【００４９】
次に、導波穴形成工程について説明する。導波穴形成工程では、斜面であるミラー支持面４１の上にあるコア１４及び上部クラッド１４を取り除く。具体的には、上部クラッド形成工程で形成された図１２のような上部クラッド１５の上面のうち、斜面であるミラー支持面４１の上部以外の部分にレジスト７２を塗布する。レジスト７２の代わりに金属膜を用いてもよい。その後、ドライエッチングで斜面であるミラー支持面４１の上にあるコア１４及び上部クラッド１５を取り除いて、図１３に示した導波穴２１を形成する。ドライエッチングを用いるので、コア１４及び上部クラッド１５はエッチングで取り除かれるが、ミラー支持体１３はコア１４及び上部クラッド１５と材質が異なるので、エッチングされない。
【００５０】
次に、ミラー形成工程について説明する。本実施形態に係るミラー形成工程では、図１３のように導波穴２１を形成した後、斜面であるミラー支持面４１の少なくとも一部に、ミラー１６を形成する。ミラー１６の形成は、例えば、金属の反射膜を積層させることで行う。金属の反射膜の積層は、例えば、蒸着で行う。その後、レジスト７２を除去して、図１４に示した光路変換付き平面導波回路２０を形成する。ここでは、ミラー１６の形成後にレジスト７２を除去したが、レジスト７２を除去してからミラー１６を形成してもよい。
【００５１】
（第三の実施形態）
図１５に、本発明の第三の実施形態に係る発光モジュールの一例を示す。本実施形態に係る発光モジュールは、光路変換付き平面導波回路１０と、発光素子９１と、光学素子支持基板９３とを備える。光学素子支持基板９３は発光素子９１を支持する基板である。９２は発光素子９１がＬＤ等の端面発光素子の場合に、発光素子９１の出力光を光路９１１へと導くための反射面である。発光素子９１が面発光素子であり、発光面が上部クラッド１５に面している場合には、反射面９２は不要である。９１１は発光素子９１が出力した光がミラー１６で反射されるまでの光路、９１２は発光素子９１が出力した光がミラー１６で反射された後の光路である。
【００５２】
発光素子９１が出力する光は、上部クラッド１５を通り、コア１４へ入力され、ミラー１６により反射され、コア１４の内部を導波する。発光素子９１が反射面９２を有する場合には、発光素子９１と上部クラッド１５の間の光路９１１に反射面９２が挿入される。
【００５３】
（第四の実施形態）
図１６に、本発明の第四の実施形態に係る発光モジュールの一例を示す。本実施形態に係る発光モジュールは、光路変換付き平面導波回路２０と、発光素子９１と、光学素子支持基板９３とを備える。第三の実施形態に係る発光モジュールは、光路変換付き平面導波回路１０を備えるが、本実施形態に係る発光モジュールは光路変換付き平面導波回路２０を備える。
【００５４】
（第五の実施形態）
図１７に、本発明の第五の実施形態に係る受光モジュールの一例を示す。本実施形態に係る受光モジュールは、光路変換付き平面導波回路１０と、受光素子１００１とを備える。第三の実施形態は、発光素子９１を備えるが、本実施形態は受光素子１００１を備える。ここで、受光素子が受光する光の光路を１０１１及び１０１２とした。１０１１は受光素子１００１が受光する光がミラー１６で反射された後の光路、１０１２は受光素子１００１が受光する光がミラー１６で反射される前の光路である。コア１４を導波する光は、ミラー１６により反射され、上部クラッド１５を通り受光素子１００１に入力される。
【００５５】
（第六の実施形態）
図１８に本発明の第六の実施形態に係る受光モジュールの一例を示す。本実施形態に係る受光モジュールは、光路変換付き平面導波回路２０と、受光素子１００１とを備える。
第五の実施形態に係る受光モジュールは、光路変換付き平面導波回路１０を備えるが、本実施形態に係る受光モジュールは光路変換付き平面導波回路２０を備える。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の光路変換付き平面導波回路とその製造方法は、通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０：光路変換付き平面導波回路
１１：基板
１２： 下部クラッド
１３：ミラー支持体
１４：コア
１５：上部クラッド
１６：ミラー
１１１：光路
１１２：光路
２０：光路変換付き平面導波回路
２１：導波穴
３１：エッチング防止層
３２：レジスト
４１：ミラー支持面
７１：レジスト
７２：レジスト
９１：発光素子
９２：反射面
９３：光学素子支持基板
９１１：光路
９１２：光路
１００１：光学素子
１０１１：光路
１０１２：光路
【図１】
2015135402.tif 000003
【図２】
2015135402.tif 000004
【図３】
2015135402.tif 000005
【図４】
2015135402.tif 000006
【図５】
2015135402.tif 000007
【図６】
2015135402.tif 000008
【図７】
2015135402.tif 000009
【図８】
2015135402.tif 000010
【図９】
2015135402.tif 000011
【図１０】
2015135402.tif 000012
【図１１】
2015135402.tif 000013
【図１２】
2015135402.tif 000014
【図１３】
2015135402.tif 000015
【図１４】
2015135402.tif 000016
【図１５】
2015135402.tif 000017
【図１６】
2015135402.tif 000018
【図１７】
2015135402.tif 000019
【図１８】
2015135402.tif 000020